KR20070048465A - Method of manufacturing schottky barrier semiconductor device having multi-channel - Google Patents
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Abstract
다중 채널을 갖는 쇼트키 장벽 반도체 장치를 형성하는 방법을 개시한다. 희생층과 채널층이 교대로 적층된 반도체 기판에 소자분리막을 형성한다. 희생 게이트층을 형성하고 희생 게이트 패턴과 반도체 기판이 노출되도록 적층채널 패턴을 형성한다. 노출된 반도체 기판 위와 적층 채널 패턴의 측면을 감싸도록 소스/드레인을 일정 두께의 금속실리사이드 또는 금속으로 형성한다. 희생 게이트 패턴 사이를 완전히 충진하도록 게이트 마스크막을 형성하고 희생 게이트 패턴을 제거한 후 게이트 마스크막을 마스크로 하여 소자분리막에 리세스를 형성하여 적층채널 패턴의 측면을 노출시킨다. 노출된 적층채널 패턴의 측면을 통하여 희생층을 제거한 후 희생 게이트 패턴이 제거된 부분과 소자분리막의 리세스 및 희생층을 도전막으로 채워서 게이트 전극을 형성한다.A method of forming a Schottky barrier semiconductor device having multiple channels is disclosed. An isolation layer is formed on a semiconductor substrate in which a sacrificial layer and a channel layer are alternately stacked. A sacrificial gate layer is formed and a stacked channel pattern is formed to expose the sacrificial gate pattern and the semiconductor substrate. The source / drain is formed of a metal silicide or metal of a certain thickness so as to surround the exposed semiconductor substrate and the side surface of the stacked channel pattern. A gate mask layer is formed to completely fill the sacrificial gate pattern, the sacrificial gate pattern is removed, and a recess is formed in the device isolation layer using the gate mask layer as a mask to expose side surfaces of the stacked channel pattern. After removing the sacrificial layer through the exposed side surface of the stacked channel pattern, the gate electrode is formed by filling the portions where the sacrificial gate pattern is removed, the recesses and the sacrificial layer of the device isolation layer with conductive layers.
다중 채널, 쇼트키 장벽, 채널층, 소스/드레인 Multi-Channel, Schottky Barrier, Channel Layer, Source / Drain
Description
도 1은 종래의 다중 채널을 갖는 MOS 트랜지스터의 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view for explaining the structure of a conventional multi-channel MOS transistor.
도 2a 내지 도 2k는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 채널을 갖는 쇼트키 장벽 MOS 트랜지스터의 제조과정을 나타낸 단면도들이다.2A through 2K are cross-sectional views illustrating a process of fabricating a Schottky barrier MOS transistor having multiple channels according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 채널을 갖는 쇼트키 장벽 MOS 트랜지스터의 제조과정 중 게이트 전극 형성 후 소스/드레인 용 실리콘막을 금속 실리사이드화하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a process of metal siliciding a silicon film for source / drain after a gate electrode is formed during the manufacture of a Schottky barrier MOS transistor having a multi-channel according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 반도체 기판 112 : 희생층100
114 : 채널층 110 : 적층 채널 패턴114: channel layer 110: laminated channel pattern
120 : 소자분리막 132, 132a : 식각방지막120:
134, 134a : 희생 게이트막 136 : 하드마스크막134, 134a: sacrificial gate film 136: hard mask film
140 : 식각 영역 152 : 실리콘막140: etching region 152: silicon film
152 : 금속 실리사이드막 145 : 하드 마스크층152
160 : 게이트 전극160: gate electrode
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 채널을 갖는 CMOS 트랜지스터의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, and more particularly, to a method of manufacturing a CMOS transistor having multiple channels.
반도체 장치의 고집적화에 따라 액티브 영역의 크기가 감소하게 되고, 이에 따라 액티브 영역에 형성되는 모스 트랜지스터의 채널길이가 감소하게 된다. 트랜지스터의 채널길이가 감소하게 되면 단채널효과가 발생하게 된다.As the semiconductor device is highly integrated, the size of the active region is reduced, thereby reducing the channel length of the MOS transistor formed in the active region. If the channel length of the transistor is reduced, a short channel effect occurs.
트랜지스터의 크기는 축소시키면서 소자의 성능을 향상시키기 위한 트랜지스터 중의 하나로 GAA(Gate All Around) 구조의 모스 트랜지스터가 있다. GAA 타입의 다중 채널 MOS 트랜지스터는 다수의 수평 채널층이 기판표면에 수직한 방향으로 적층되고 게이트 전극이 상기 채널층을 감싸도록 형성된 다중 채널을 구비한다. 이러한 모스 트랜지스터는 식각선택비를 갖는 서로 다른 2개의 에피택셜층을 기판상에 교대로 반복적으로 적층하고, 2개의 에피택셜층 중 하나를 제거하여 다수의 수평채널영역을 형성하며, 에피택셜층이 제거된 부분에 게이트 전극을 형성한다. 따라서, 다중 채널의 모스 트랜지스터는 채널영역 및 소오스/드레인영역이 차지하는 면적을 줄여 집적도를 향상시키고, 기생 캐패시턴스의 증가를 방지하여 동작속도를 향상시킬 수 있다.One of the transistors for improving device performance while reducing the size of transistors is a MOS transistor having a gate all around (GAA) structure. The multichannel MOS transistor of the GAA type has a multichannel in which a plurality of horizontal channel layers are stacked in a direction perpendicular to the substrate surface and a gate electrode surrounds the channel layer. The MOS transistor is formed by alternately repeatedly stacking two different epitaxial layers having an etching selectivity on a substrate, and removing one of the two epitaxial layers to form a plurality of horizontal channel regions. A gate electrode is formed in the removed portion. Therefore, the multi-channel MOS transistor can reduce the area occupied by the channel region and the source / drain region, thereby improving the integration degree, and preventing the increase of parasitic capacitance, thereby improving the operation speed.
도 1은 종래의 다중 채널을 갖는 MOS 트랜지스터의 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 반도체 기판(10) 위에 게이트 전극(60)과 채널층(14) 이 소스/드레인(50) 사이에서 다중으로 형성되어 있다. 이 게이트 전극(60)은 소자분리막(20) 안에도 형성되어 있어서 다중으로 형성된 채널층(14)은 위, 아래, 앞, 뒤가 게이트 전극(60)에 의하여 둘러싸여진 구조를 갖게 된다. 소스/드레인(50) 위의 게이트 전극(60) 사이는 게이트 형성시 마스크막으로 사용된 실리콘 질화막(45)이 형성되어 있다.1 is a cross-sectional view for explaining the structure of a conventional multi-channel MOS transistor. Referring to FIG. 1, a
그러나 도 1에 나타낸 바와 같은 다중 채널을 갖는 MOS 트랜지스터는 이온 주입법에 의하여 채널층의 깊이에 관계없이 동일한 전기적 특성을 갖는 소스/드레인을 형성하는데 있어서 한계가 있다. 즉, 아래쪽 채널에 대한 소스/드레인의 불순물의 농도가 위쪽 채널에 대한 소스/드레인의 불순물의 농도보다 낮게 형성되어 저항이 달라지고 이에 따라 포화 전류의 크기도 작아진다. 아래쪽 채널의 소스/드레인의 불순물 농도를 높이기 위하여 깊이 방향으로의 불순물 확산을 높게 하면 동시에 채널 방향으로 불순물이 확산되어 단채널효과의 제어가 어려워진다.However, a MOS transistor having multiple channels as shown in FIG. 1 has a limitation in forming a source / drain having the same electrical characteristics by ion implantation regardless of the depth of the channel layer. That is, the concentration of the impurity of the source / drain on the lower channel is formed lower than the concentration of the impurity of the source / drain on the upper channel, so that the resistance is changed and accordingly, the magnitude of the saturation current is smaller. In order to increase the impurity concentration of the source / drain in the lower channel, increasing the impurity diffusion in the depth direction simultaneously impurity diffuses in the channel direction, making it difficult to control the short channel effect.
본 발명의 기술적 과제는 다중 채널을 갖는 반도체 장치에서 채널층의 깊이에 관계없이 균일한 전기적 특성을 갖게 하는 소스/드레인을 형성하는 것이다.An object of the present invention is to form a source / drain that has uniform electrical characteristics regardless of the depth of a channel layer in a semiconductor device having multiple channels.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트키 장벽 반도체 장치의 제조방법은 반도체 기판 상에 희생층과 채널층을 적어도 1회 이상 교대로 형성한다. 상기 희생층과 채널층이 교대로 형성된 상기 반도체 기판에 활성영역을 한정하는 소자분리막을 형성한다. 상기 소자분리막이 형성된 반도 체 기판에 희생 게이트 패턴을 형성한다. 상기 희생 게이트 패턴을 마스크로 삼고 상기 희생층과 상기 채널층 및 상기 반도체 기판을 식각하여 한 쌍의 대향하는 제 1 측면이 노출된 적층 채널 패턴을 형성하고 상기 반도체 기판의 일부를 노출킨다. 상기 노출된 반도체 기판 위와 상기 적층 채널 패턴의 노출된 제 1 측면을 소정의 두께로 감싸도록 소스/드레인이 되는 실리콘막을 형성한다. 상기 실리콘막 전체를 금속 실리사이드화한다. 상기 실리콘막이 형성된 상기 반도체 기판 위에 상기 희생 게이트 패턴의 사이가 완전히 충진되도록 제 1 절연막을 형성한다. 상기 희생 게이트 패턴을 제거하고, 상기 적층 채널 패턴의 한 쌍의 대향하는 제 2 측면이 노출되도록 상기 제 1 절연막을 마스크로 하여 상기 소자분리막을 식각하여 게이트 리세스를 형성한다. 상기 적층 채널 패턴의 상기 희생층을 선택적으로 제거하여 게이트 터널을 형성한다. 상기 게이트 리세스와 상기 게이트 터널을 도전층으로 매립하여 게이트 전극을 형성한다. In order to achieve the above technical problem, in the method of manufacturing a Schottky barrier semiconductor device according to an embodiment of the present invention, the sacrificial layer and the channel layer are alternately formed on the semiconductor substrate at least one or more times. An isolation layer defining an active region is formed on the semiconductor substrate in which the sacrificial layer and the channel layer are alternately formed. A sacrificial gate pattern is formed on the semiconductor substrate on which the device isolation layer is formed. The sacrificial gate pattern is used as a mask, and the sacrificial layer, the channel layer, and the semiconductor substrate are etched to form a stacked channel pattern in which a pair of opposing first side surfaces are exposed, and a portion of the semiconductor substrate is exposed. A silicon film serving as a source / drain is formed to surround the exposed semiconductor substrate and the exposed first side surface of the stacked channel pattern with a predetermined thickness. The entire silicon film is metal silicided. A first insulating layer is formed on the semiconductor substrate on which the silicon film is formed to completely fill the sacrificial gate pattern. The sacrificial gate pattern is removed, and the device isolation layer is etched using the first insulating layer as a mask to expose a pair of opposing second side surfaces of the stacked channel pattern to form a gate recess. The sacrificial layer of the stacked channel pattern is selectively removed to form a gate tunnel. The gate recess and the gate tunnel are filled with a conductive layer to form a gate electrode.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 쇼트키 장벽 반도체 장치의 제조방법은 반도체 기판 상에 희생층과 채널층을 적어도 1회 이상 교대로 형성한다. 상기 희생층과 채널층이 교대로 형성된 상기 반도체 기판에 활성영역을 한정하는 소자분리막을 형성한다. 상기 소자분리막이 형성된 반도체 기판에 희생 게이트 패턴을 형성한다. 상기 희생 게이트 패턴을 마스크로 삼고 상기 희생층과 상기 채널층 및 상기 반도체 기판을 식각하여 한 쌍의 대향하는 제 1 측면이 노출된 적층 채널 패턴을 형성하고 상기 반도체 기판의 일부를 노출시킨다. 상기 노출된 반도체 기판 위와 상기 적층 채널 패턴의 노출된 제 1 측면을 소 정의 두께로 감싸도록 소스/드레인이 되는 실리콘막을 형성한다. 상기 실리콘막이 형성된 상기 반도체 기판 위에 상기 희생 게이트 패턴의 사이가 완전히 충진되도록 제 1 절연막을 형성한다. 상기 희생 게이트 패턴을 제거하고, 상기 적층 채널 패턴의 한 쌍의 대향하는 제 2 측면이 노출되도록 상기 제 1 절연막을 마스크로 하여 상기 소자분리막을 식각하여 게이트 리세스를 형성한다. 상기 적층 채널 패턴의 상기 희생층을 선택적으로 제거하여 게이트 터널을 형성한다. 상기 게이트 리세스와 상기 게이트 터널을 도전층으로 매립하여 게이트 전극을 형성한다. 상기 게이트 전극이 형성된 반도체 기판으로부터 상기 제 1 절연막을 제거하여 상기 실리콘막을 노출시킨다. 상기 노출된 실리콘막 전체를 금속 실리사이드화한다. In order to achieve the above technical problem, the method for manufacturing a Schottky barrier semiconductor device according to another embodiment of the present invention alternately forms a sacrificial layer and a channel layer on the semiconductor substrate at least one or more times. An isolation layer defining an active region is formed on the semiconductor substrate in which the sacrificial layer and the channel layer are alternately formed. A sacrificial gate pattern is formed on the semiconductor substrate on which the device isolation layer is formed. Using the sacrificial gate pattern as a mask, the sacrificial layer, the channel layer, and the semiconductor substrate are etched to form a stacked channel pattern in which a pair of opposing first side surfaces are exposed, and a portion of the semiconductor substrate is exposed. A silicon film serving as a source / drain is formed to surround the exposed semiconductor substrate and the exposed first side surface of the stacked channel pattern with a predetermined thickness. A first insulating layer is formed on the semiconductor substrate on which the silicon film is formed to completely fill the sacrificial gate pattern. The sacrificial gate pattern is removed, and the device isolation layer is etched using the first insulating layer as a mask to expose a pair of opposing second side surfaces of the stacked channel pattern to form a gate recess. The sacrificial layer of the stacked channel pattern is selectively removed to form a gate tunnel. The gate recess and the gate tunnel are filled with a conductive layer to form a gate electrode. The first insulating layer is removed from the semiconductor substrate on which the gate electrode is formed to expose the silicon layer. The entire exposed silicon film is metal silicided.
본 발명에서, 상기 채널층과 상기 희생층은 서로에 대하여 식각선택비가 있는 물질로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 채널층은 단결정 실리콘을 에피택셜로 성장시키고, 상기 희생층은 단결정 게르마늄 또는 단결정 실리콘 게르마늄을 에피택셜로 성장시킬 수 있다.In the present invention, the channel layer and the sacrificial layer is preferably formed of a material having an etch selectivity with respect to each other, the channel layer epitaxially grow single crystal silicon, the sacrificial layer is monocrystalline germanium or single crystal silicon germanium Can be grown epitaxially.
상기 희생 게이트 패턴은 실리콘 산화막으로 형성할 수 있으며, 상기 게이트 전극은 실리콘 또는 티타늄 나이트라이드, 텅스텐 또는 탄탈륨 나이트라이드를 포함하여 형성할 수 있다. The sacrificial gate pattern may be formed of a silicon oxide layer, and the gate electrode may be formed of silicon or titanium nitride, tungsten or tantalum nitride.
본 발명에 따르면, 채널층의 깊이에 관계없이 균일한 전기적 특성을 갖는 트랜지스터를 형성할 수 있다.According to the present invention, a transistor having uniform electrical characteristics can be formed regardless of the depth of the channel layer.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발 명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
도 2a 내지 도 2k는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 채널을 갖는 쇼트키 장벽 MOS 트랜지스터의 제조과정을 나타낸 단면도들이다.2A through 2K are cross-sectional views illustrating a process of fabricating a Schottky barrier MOS transistor having multiple channels according to an embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 예를 들어 실리콘 단결정으로 이루어진 반도체 기판(100)에 게이트 전극이 형성될 공간을 마련하기 위한 희생층(112)과 트랜지스터의 채널을 구성할 채널층(114)을 교대로 적어도 2회 이상 형성한다. 본 실시예에서는 희생층(112)과 채널층(114)을 교대로 2회 형성하여 채널층(114)이 두 층이 되도록 하였다. Referring to FIG. 2A, at least a
희생층(112)과 채널층(114)은 소정의 식각 조건에서 식각선택비를 갖는 단결정 반도체막임이 바람직하다. 예컨대, 채널층(114)은 단결정 실리콘으로 형성될 수 있고, 희생층(112)은 단결정 실리콘 게르마늄으로 형성할 수 있다. 이와 같은 희생층(112)과 채널층(114)은 에피택셜에 의해 성장시킬 수 있다. The
도 2b를 참조하면, 다음으로 트랜지스터를 분리하기 위한 소자분리막(120)을 형성한다. 본 실시예에서는 소자분리막(120)을 절연 물질로 실리콘 산화물을 사용하여 STI(shallow trench isolation)에 의해 형성하였다.Referring to FIG. 2B, a
도 2c를 참조하면, 소자분리막(120)이 형성된 반도체 기판(100)에 희생 게이트 패턴을 형성하기 위하여 식각방지막(132), 희생 게이트층(134) 및 하드마스크막(136)을 형성한다. 희생 게이트층(134)은 실리콘 산화막으로 형성할 수 있고, 이 때 식각방지막(132)과 하드마스크막(136)은 희생 게이트층(134)의 실리콘 산화막과 식각선택비를 갖는 실리콘 질화막으로 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2C, an
도 2d를 참조하면, 포토리소그래피에 의하여 하드마스크막(136)을 패터닝하여 하드마스크 패턴(미도시)을 형성하고 이 하드마스크 패턴을 마스크로 하여 희생 게이트층(134)을 식각하여 희생 게이트 패턴(134a)을 형성한다. 이때 식각방지막(132)은 희생 게이트 패턴(134a) 형성시 소자분리막(120)이 식각되는 것을 방지한다.Referring to FIG. 2D, the
도 2e를 참조하면, 노출된 식각방지막(132)을 제거하고 희생 게이트 패턴(134a)을 마스크로 하여 희생층(112a)과 채널층(114a) 및 반도체 기판(100)의 일부를 식각하여 구성한 적층 채널 패턴(110)과 식각 공간(140)을 마련한다.Referring to FIG. 2E, a layer formed by removing the exposed
도 2f를 참조하면, 식각 공간(140)에 드러난 반도체 기판(100) 위와 적층 채널 패턴(110)의 측면에 소스/드레인이 될 물질을 형성한다. 예를 들면, 금속실리사이드를 형성하기 위하여 단결정 실리콘막(150)을 선택적 에피택셜 성장시킬 수 있다. 이때 단결정 실리콘막(150)은 식각 공간(140) 전체를 메우도록 형성하는 것이 아니라 반도체 기판(100) 위와 적층 채널 패턴(110)의 측면에 소정의 두께를 갖도록 형성한다. 이는 단결정 실리콘막(150)이 식각 공간(140) 전체에 형성되면 단결정 실리콘막(150) 전체가 금속 실리사이드화되기 어렵기 때문이다.Referring to FIG. 2F, a material to be a source / drain is formed on the
도 2g를 참조하면, 단결정 실리콘막(150)의 전체를 금속 실리사이드화하여 금속 실리사이드의 소스/드레인(152)을 형성한다. 예를 들면, 도 2f에 나타낸 결과물에 코발트를 증착하고 열처리하여 단결정 실리콘막(150)을 선택적으로 코발트 실리사이드화한 후, 남아있는 코발트를 제거하면 코발트 실리사이드의 소스/드레인(152)을 형성할 수 있다. 식각 공간(140) 전체에 단결정 실리콘막(150)을 키우고 금속 실리사이드화할 경우 단결정 실리콘막(150)의 일부만 금속 실리사이드화되므로 저항을 낮추기 위하여 이온 주입 공정이 요구된다. 그러나 본 발명과 같이 소정의 두께로 형성한 소스/드레인(152) 전체를 금속 실리사이드로 형성하면 소오스/드레인 영역(152)을 구성하는 금속 실리사이드와 채널층(114a) 사이에 쇼트키 장벽이 형성되어 쇼트키 장벽 트랜지스터를 구성할 수 있다. 따라서 이온주입 공정을 별도로 진행할 필요가 없어진다. 이온주입 공정이 생략되면 소스/드레인의 불순물의 확산에 의한 단채널효과를 방지할 수 있어 소자의 스케일 축소에 유리하며 게이트 절연막 형성 후 저온공정이 가능하다.Referring to FIG. 2G, the entire single
한편, 소스/드레인 물질을 텅스텐, 알루미늄과 같은 금속으로 형성할 경우에는 식각 공간(140) 전체를 금속 물질로 매립하여 형성할 수 있다. 이 경우에는 금속 실리사이드화하는 공정이 필요없기 때문이다.Meanwhile, when the source / drain material is formed of a metal such as tungsten or aluminum, the
도 2h를 참조하면, 소스/드레인(152)이 형성된 식각 공간(140)에 게이트 마스크막(145)을 형성한다. 게이트 마스크막(145) 형성후 희생 게이트 패턴(134a)을 선택적으로 제거하여야 하므로 희생 게이트 패턴(134a)과 식각선택비가 있는 물질을 사용하여야 하며 본 발명의 실시예에서는 실리콘 질화막을 사용하는 것이 바람직하다. 게이트 마스크막(145)은 실리콘 질화막을 식각 공간(140)이 완전히 매립되도록 증착한 후 희생 게이트 패턴(134a)의 표면이 노출되도록 화학적 기계적 연마함으로써 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2H, the
도 2i를 참조하면, 희생 게이트 패턴(134a)의 실리콘 산화막을 선택적으로 제거한 후 식각방지막(132a)을 제거한다. 그리고 게이트 마스크막(145)을 마스크로 하여 소자분리막(120)을 더 식각하여 게이트 패턴이 형성될 게이트 리세스(150)를 마련한다. 게이트 리세스(150)가 소자분리막(120) 안까지 내려가므로 소자분리막(120)과 접한 측면의 적층 채널 패턴(110)이 게이트 리세스(150)에 의하여 노출된다.Referring to FIG. 2I, after the silicon oxide layer of the
도 2j를 참조하면, 등방성식각공정을 통해 적층 채널 패턴(110) 안의 희생층(112a)을 제거한다. 희생층(112a)이 제거된 공간(112b)의 위 아래로 채널층(114a)이 판 형태로 남는다.Referring to FIG. 2J, the
도 2k를 참조하면, 채널층(114a)의 노출된 표면에 게이트 절연막(미도시)을 형성하고 게이트 리세스(150) 및 희생층이 제거된 공간(112b)에 게이트 전극(160)을 형성한다. 게이트 절연막(미도시)은 채널층(114a)을 열산화하여 형성하거나 증착공정을 통해 형성할 수 있으며, ZrO2, HfO2와 같은 고유전율 물질을 게이트 절연막으로 채용할 수 있다. 게이트 전극은 도핑된 폴리실리콘막과 같은 도전막을 게이트 리세스(150) 및 희생층이 제거된 공간(112b)이 완전히 매립되도록 증착한 다음 CMP 공정을 통하여 게이트 마스크막(145)이 드러나도록 평탄화함으로써 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2K, a gate insulating layer (not shown) is formed on an exposed surface of the
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 소스/드레인을 금속 실리사이드로 형성하는 경우 단결정 실리콘을 에피택셜 성장 후 실리콘을 바로 금속 실리사이드화하지 않고 게이트 전극을 형성한 다음에 실리사이드화할 수 있다. 이 경우 게이트 전극을 형성하기까지의 공정은 도 2a 내지 도 2k 에서 설명한 바와 같으며, 다만 도 2g에서 설명한 소스/드레인을 위한 실리콘막을 금속 실리사이드화하는 공정을 거치지 않는 점이 다르다. 도 3a 내지 도 3d는 게이트 전극 형성 후에 소스/드레인을 위한 실리콘막을 금속 실리사이드화하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다. 도 3a는 게이트 전극(160)이 형성되어 있는 상태의 단면도이다. 도 3b는 소스/드레인을 위한 실리콘막(150)을 금속 실리사이드화하기 위하여 게이트 마스크막(145)을 제거한 상태이고, 도 3c는 실리콘막을 금속 실리사이드화하여 소스/드레인(152)을 형성한 상태이다. 도 3d는 실리콘막을 실리사이드화한 후 절연막(147)을 형성한 단계이다.According to another embodiment of the present invention, when the source / drain is formed of the metal silicide, after the epitaxial growth of the single crystal silicon, the silicon may be immediately silicided without forming the gate silicide. In this case, the process up to the formation of the gate electrode is as described with reference to FIGS. 2A to 2K, except that the process does not go through the metal silicide process of the silicon film for the source / drain described in FIG. 2G. 3A to 3D are cross-sectional views illustrating a process of metal silicideizing a silicon film for a source / drain after forming a gate electrode. 3A is a cross-sectional view of a state in which the
이상, 본 발명을 구체적인 실시예들을 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 그 변형이나 개량이 가능하다.As mentioned above, the present invention has been described in detail through specific embodiments, but the present invention is not limited thereto, and modifications or improvements thereof may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
본 발명에 의하면 다중 채널을 갖는 반도체 장치에서 소스/드레인 영역 전체를 금속 실리사이드 또는 금속으로 형성함으로써 소스/드레인 형성을 위한 이온 주입공정을 생략할 수 있다. 따라서 다중 채널 중 아래쪽 채널에 대한 소스/드레인까지 이온 주입이 균일하게 이루어지지 않음으로써 아래쪽 채널에서의 포화전류가 감소하는 문제를 해결할 수 있다. 한편, 이온 불순물의 확산에 의한 단채널효과를 방지할 수 있으며 이온 불순물의 활성화를 위한 고온 공정이 생략되므로 금속 게이트 형성을 위한 저온 공정이 가능해진다.According to the present invention, the ion implantation process for source / drain formation can be omitted by forming the entire source / drain region of metal silicide or metal in a semiconductor device having multiple channels. Therefore, since the ion implantation is not uniformly performed to the source / drain of the lower channel among the multiple channels, the problem of reducing the saturation current in the lower channel can be solved. On the other hand, the short channel effect due to the diffusion of the ionic impurities can be prevented and the high temperature process for activating the ionic impurities is omitted, thereby enabling a low temperature process for forming the metal gate.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050105581A KR20070048465A (en) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | Method of manufacturing schottky barrier semiconductor device having multi-channel |
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KR1020050105581A KR20070048465A (en) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | Method of manufacturing schottky barrier semiconductor device having multi-channel |
Publications (1)
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KR20070048465A true KR20070048465A (en) | 2007-05-09 |
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Family Applications (1)
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KR1020050105581A KR20070048465A (en) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | Method of manufacturing schottky barrier semiconductor device having multi-channel |
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-
2005
- 2005-11-04 KR KR1020050105581A patent/KR20070048465A/en not_active Application Discontinuation
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