KR20070069160A - A semiconductor device including semiconductor regions having differently strained channel regions and a method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
일반적으로, 본 발명은 집적회로들의 형성에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 영역에 스트레인(strain)을 생성함으로써, 전계 효과 트랜지스터의 채널 영역과 같은 전하 캐리어 이동도가 증가된 반도체 영역들의 형성에 관한 것이다. In general, the present invention relates to the formation of integrated circuits, and more particularly to the formation of semiconductor regions with increased charge carrier mobility, such as channel regions of field effect transistors, by creating strain in the semiconductor regions. will be.
집적회로들의 제조는 특정된 회로 레이아웃에 따라 소정의 칩 영역상에 다수의 회로 요소들의 형성을 요구한다. 이를 위해, 추가적인 도펀트 물질을 갖거나 이러한 물질을 갖지 않는 실질적으로 결정성 반도체 영역들은 "활성" 영역으로 작용하도록(즉, 적어도 일시적으로 도전성 영역들로 작용하도록) 특정된 기판 위치들에서 정의된다. 일반적으로, 복수의 공정 기술들이 현재에 실행되고 있는데, 마이크로프로세서들, 저장 칩들 등과 같은 복잡한 회로들에 대하여는, MOS 기술이 동작 속도 및/또는 전력 소모 및/또는 비용 효율성의 관점에서의 우세한 특성들로 인해 가장 유망한 접근방식이다. MOS 기술을 사용하는 복잡한 집적회로들의 형성 동안 에, 수 백만개의 트랜지스터들(즉, N-채널 트랜지스터들 및/또는 P-채널 트랜지스터들)은 결정성 반도체 층을 포함하는 기판상에 형성된다. MOS 트랜지스터(여기서, N-채널 트랜지스터 또는 P-채널 트랜지스터가 고려되는지는 관계없음)는 (드레인과 소스 영역 사이에 배치된 약하게 도핑되었거나 또는 도핑 되지않은 채널 영역을 갖는) 하이(high) 도핑된 드레인 및 소스 영역들의 계면에 의해 형성되는 소위 PN 접합들을 포함한다. 채널 영역의 도전성(즉, 도전성 채널의 구동 전류 성능)은 채널 영역에 인접하여 형성되며, 얇은 절연층에 의해 이들로부터 분리되어 있는 게이트 전극에 의해 제어된다. 게이트 전극에의 적절한 제어 전압의 인가로 인한 도전성 채널의 형성하에서의 채널 영역의 도전성은 도펀트 농도 및 전하 캐리어들의 이동도에 의존하며, 그리고 트랜지스터 폭 방향으로의 채널 영역의 소정의 확장에 대하여, 소스 영역과 드레인 영역간의 거리(또한, 채널 길이로 지칭됨)에 의존한다. 따라서, 게이트 전극에의 제어 전압의 인가하에서 절연층 아래에 도전성 채널을 급속하게 생성하는 성능과 관련하여, 채널 영역의 도전성은 MOS 트랜지스터들의 성능에 실질적으로 영향을 미친다. 따라서, 채널 생성 속도(즉, 게이트 전극의 도전성) 및 채널 저항성이 트랜지스터 특성들을 실질적으로 결정하기 때문에, 채널 길이의 감소, 이와 관련된 채널 저항성의 감소 및 게이트 저항성의 증가는 채널 길이가 집적회로들의 동작속도를 증가시키기 위한 지배적인 설계 조건이 되게 한다. Fabrication of integrated circuits requires the formation of multiple circuit elements on a given chip area in accordance with the specified circuit layout. To this end, substantially crystalline semiconductor regions with or without additional dopant material are defined at substrate locations specified to act as “active” regions (ie, at least temporarily to serve as conductive regions). In general, a plurality of process technologies are currently being implemented, and for complex circuits such as microprocessors, storage chips, etc., MOS technology has superior characteristics in terms of operating speed and / or power consumption and / or cost efficiency. Is the most promising approach. During the formation of complex integrated circuits using MOS technology, millions of transistors (ie, N-channel transistors and / or P-channel transistors) are formed on a substrate including a crystalline semiconductor layer. MOS transistors, regardless of whether N-channel transistors or P-channel transistors are considered, are high doped drains (with weakly doped or undoped channel regions disposed between the drain and source regions). And so-called PN junctions formed by the interface of the source regions. The conductivity of the channel region (i.e., the drive current capability of the conductive channel) is formed adjacent to the channel region and controlled by the gate electrode separated from them by a thin insulating layer. The conductivity of the channel region under the formation of the conductive channel due to the application of an appropriate control voltage to the gate electrode depends on the dopant concentration and the mobility of the charge carriers, and for a given expansion of the channel region in the transistor width direction, the source region And the distance between the drain region and the drain region (also referred to as channel length). Thus, with respect to the ability to rapidly create a conductive channel under the insulating layer under application of a control voltage to the gate electrode, the conductivity of the channel region substantially affects the performance of the MOS transistors. Thus, because the channel generation rate (i.e., the conductivity of the gate electrode) and the channel resistance substantially determine the transistor characteristics, the reduction in channel length, the associated channel resistance reduction and the increase in gate resistance can cause the channel length to operate in integrated circuits. It becomes the dominant design condition for increasing speed.
그러나, 트랜지스터 치수들의 계속적인 축소는 MOS 트랜지스터들의 채널 길이를 꾸준히 감소시킴으로써 획득되는 이점들을 과도하게 상쇄시키지 않도록 대처해야 하는 이와 관련된 복수의 문제들을 수반한다. 이러한 관점에서의 일 주요 문 제는 새로운 디바이스 생성을 위해, 트랜지스터들의 게이트 전극과 같은 임계 치수들의 회로 요소들을 신뢰성있고 재생가능하게 생성하는 개선된 포토리소그래피 및 식각 전략들의 전개에 있다. 게다가, 수직 방향뿐만 아니라 가로 방향에서의 매우 정교한 도펀트 프로파일들은 원하는 채널 제어가능성과 관련하여, 낮은 쉬트 저항성(sheet resistivity)과 접촉 저항성을 제공하기 위해 드레인과 소스 영역들에서 요구된다. 이에 추가하여, 게이트 절연층에 관하여 PN 접합들의 수직 위치는 또한 누설 전류 제어의 관점에서 중요 설계 기준을 나타내는데, 이는 채널 길이의 감소가 또한 게이트 절연층과 채널 영역에 의해 형성되는 계면에 관하여 드레인과 소스 영역들의 깊이 감소를 요구하기 때문이다. 다른 접근방식들에 따르면, 에피택셜로 성장된 영역들(이는 상승된(raised) 드레인 및 소스 영역들로 지칭됨)은 게이트 전극에 대한 특정 오프셋으로 형성되는데, 이에 따라 상승된 드레인 및 소스 영역들의 도전성 증가를 제공함과 동시에 게이트 절연층에 관하여 얕은 PN 접합을 유지한다. However, the continued reduction in transistor dimensions involves a number of problems associated with this that must be addressed so as not to overly offset the benefits obtained by steadily reducing the channel length of the MOS transistors. One major issue in this regard is the development of improved photolithography and etching strategies to reliably and reproducibly produce circuit elements of critical dimensions, such as the gate electrode of transistors, for new device creation. In addition, highly sophisticated dopant profiles in the vertical as well as in the transverse direction are required in the drain and source regions to provide low sheet resistivity and contact resistance with respect to the desired channel controllability. In addition, the vertical position of the PN junctions with respect to the gate insulating layer also represents an important design criterion in terms of leakage current control, in which the reduction in channel length is also associated with the drain with respect to the interface formed by the gate insulating layer and channel region. This is because the depth of the source regions is required. According to other approaches, epitaxially grown regions, which are referred to as raised drain and source regions, are formed at a specific offset relative to the gate electrode, thereby increasing the area of the raised drain and source regions. Provides increased conductivity while maintaining a shallow PN junction with respect to the gate insulating layer.
다른 종래기술 솔루션들에서, 매우 크게 스케일된(scaled) 디바이스들에서의 폴리실리콘 게이트 전극들의 저항성 증가 문제는, 게이트 전극 물질로서 현재에 사용되는 도핑된 폴리실리콘을 금속으로 대체함으로써(이에 불구하고, 드레인 및 소스 영역들과 게이트 전극 형성을 위한 자기-정렬된 공정 시퀀스를 유지하며) 대처된다. 이는 제거가능한 측벽 스페이서들과 관련하여, 드레인 및 소스 영역들의 형성 동안에 주입 마스크로서 작용할 수 있는 더미 게이트(dummy gate)를 형성함으로써 수행될 수 있다. 층간 절연막(interlayer dielectric)에 더미 게이트를 임베 딩(embedding) 한 이후에, 더미 게이트는 금속과 같은 매우 도전성인 게이트 물질로 대체될 수 있다. 이러한 "인-레이드(in-laid)" 게이트 전극 접근방식에 있어서, 트랜지스터 성능은 크게 개선될 수 있다. 그러나, 제한된 채널 도전성 문제는 이러한 방식에 의해 대처되지 않는다. In other prior art solutions, the problem of increasing the resistivity of polysilicon gate electrodes in very large scaled devices is by replacing metal doped polysilicon currently used as the gate electrode material (in spite of this, Maintaining a self-aligned process sequence for forming the drain and source regions and the gate electrode). This can be done by forming a dummy gate that can act as an implantation mask during the formation of the drain and source regions in relation to the removable sidewall spacers. After embedding the dummy gate in an interlayer dielectric, the dummy gate can be replaced with a highly conductive gate material such as metal. In this "in-laid" gate electrode approach, transistor performance can be greatly improved. However, the limited channel conductivity problem is not addressed by this approach.
더욱이, 임계 치수들(즉, 트랜지스터들의 게이트 길이)의 연속적인 크기 축소가 전술한 공정 단계들에 관한 적응 및 가능하게는 매우 복잡한 공정 기법들에 대한 새로운 전개를 필요로 하기 때문에, 소정의 채널 길이에 대한 채널 영역의 전하 캐리어 이동도를 증가시킴으로써 트랜지스터 요소들의 디바이스 성능을 또한 개선시키며, 이에 따라 디바이스 스케일링에 관한 전술한 대부분의 공정 적응들을 회피하면서, 크기 축소된 디바이스들에 대한 미래의 기술 노드의 진보와 필적할만한 성능 개선을 달성할 가능성을 제공하는 것이 제안되었다. 원리상으로, 적어도 2개의 메커니즘들이 채널 영역의 전하 캐리어들의 이동도를 증가시키기 위해 조합으로 또는 개별적으로 사용될 수 있다. 먼저, 채널 영역 내의 도펀트 농도는 감소될 수 있으며, 이에 따라 전하 캐리어들에 대한 산란 이벤트들을 감소시키며, 따라서 도전성을 증가시킨다. 그러나, 채널 영역 내의 도펀트 농도 감소는 트랜지스터 디바이스의 임계 전압에 크게 영향을 미치며, 이에 따라 원하는 임계 전압을 조정하기 위한 다른 메커니즘들이 개발되지 않는 경우에, 도펀트 농도 감소는 보다 덜 매력적인 접근방식이 된다. 둘째로, 채널 영역의 격자 구조는 가령, 채널 영역에 대응하는 스트레인을 발생시키기 위해 인장 응력(tensile stress) 또는 압축 응력을 생성함으로써 변형될 수 있으며, 이는 전자들과 정공들 각각에 대한 이동도를 바꾸게 된다. 예를 들어, 채널 영역의 인장 스트레인의 생성은 전자들의 이동도를 증가시키며, 여기서 인장 스트레인의 크기 및 방향에 의존하여, 120% 이상까지의 이동도 증가가 획득될 수 있으며, 이는 또한 직접적으로 대응하는 도전성 증가로 변환될 수 있다. 반면에, 채널 영역의 압축 스트레인은 정공들의 이동도를 증가시키며, 이에 따라 P-타입 트랜지스터들의 성능을 개선할 가능성을 제공한다. 집적회로 제조에의 응력 또는 스트레인 기술의 도입은 추가적인 디바이스 생성들에 대한 매우 유망한 접근방식인데, 이는 예를 들어, 스트레인드 실리콘(strained silicon)이 "새로운" 타입의 반도체(여기서, 새로운 타입의 반도체는 값비싼 반도체 물질들과 제조 기법들을 요구함이 없이 고속의 강력한 반도체 디바이스들을 제조하게 할 수 있다)로서 고려될 수 있기 때문이다. Moreover, because the continuous reduction in critical dimensions (ie, gate length of transistors) requires adaptation to the process steps described above and possibly new developments for very complex process techniques, certain channel lengths Increasing the charge carrier mobility of the channel region relative to also improves the device performance of the transistor elements, thus avoiding most of the process adaptations described above with respect to device scaling, while avoiding future technology nodes for scaled devices. It has been proposed to offer the possibility of achieving comparable performance improvements with advances. In principle, at least two mechanisms can be used in combination or separately to increase the mobility of charge carriers in the channel region. First, the dopant concentration in the channel region can be reduced, thus reducing scattering events for charge carriers, thus increasing conductivity. However, the reduction of dopant concentration in the channel region greatly affects the threshold voltage of the transistor device, and thus, if other mechanisms for adjusting the desired threshold voltage are not developed, the dopant concentration reduction is a less attractive approach. Second, the lattice structure of the channel region can be deformed, for example, by generating a tensile stress or compressive stress to generate a strain corresponding to the channel region, which is responsible for the mobility for each of the electrons and holes. Will change. For example, the generation of tensile strain in the channel region increases the mobility of the electrons, where depending on the size and direction of the tensile strain, an increase in mobility up to 120% or more can be obtained, which also directly corresponds to Can be converted into an increase in conductivity. On the other hand, the compressive strain in the channel region increases the mobility of the holes, thus offering the possibility of improving the performance of P-type transistors. The introduction of stress or strain technology into integrated circuit fabrication is a very promising approach to additional device generations, for example, where strained silicon is a "new" type of semiconductor, where a new type of semiconductor Can be fabricated at high speed and powerful semiconductor devices without requiring expensive semiconductor materials and fabrication techniques.
결과적으로, 대응하는 스트레인을 발생시킬 수 있는 인장 또는 압축 응력을 생성시키기 위해, 채널 영역 안에 또는 그 아래에 가령, 실리콘/게르마늄층 또는 실리콘/탄소층을 도입하는 것이 제안되었다. 비록 트랜지스터 성능이 채널 영역 안에 또는 그 아래에 응력-생성 층의 도입에 의해 상당히 개선될 수 있지만은, 통상적이며 인증된 MOS 기술에 대응하는 응력 층들의 형성을 구현하는데 많은 노력이 가해져야 한다. 가령, 추가적인 에피택셜 성장 기법들이, 채널 영역 안의 또는 그 아래의 적절한 위치들에 게르마늄-함유 또는 탄소-함유 응력 층들을 형성시키도록 전개되어야 하고 공정 흐름에 구현되어야 한다. 따라서, 공정 복잡도는 크게 증가되며, 이에 따라 또한 생산 비용 및 수율 감소 가능성을 증가시킨다. As a result, it has been proposed to introduce, for example, a silicon / germanium layer or a silicon / carbon layer in or below the channel region, in order to create tensile or compressive stresses that can generate corresponding strains. Although transistor performance can be significantly improved by the introduction of a stress-generating layer in or below the channel region, much effort must be put into implementing the formation of stress layers corresponding to conventional and certified MOS technology. For example, additional epitaxial growth techniques must be developed and implemented in the process flow to form germanium-containing or carbon-containing stress layers at appropriate locations in or below the channel region. Thus, process complexity is greatly increased, thereby also increasing the production cost and the possibility of yield reduction.
전술한 상황의 관점에서, 매우 도전성인 게이트 전극들의 도입을 포함하는 개선된 트랜지스터 아키텍처들을 형성할 가능성을 제공하면서, 서로 다른 반도체 영역들에서 서로 다른 원하는 응력 조건들을 생성할 수 있게 하는 대안적인 기법이 필요하다. In view of the foregoing circumstances, there is an alternative technique that allows the creation of different desired stress conditions in different semiconductor regions while providing the possibility of forming improved transistor architectures including the introduction of highly conductive gate electrodes. need.
하기내용은 본 발명의 일부 양상들에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위한 본 발명의 개략적인 요약을 제시한다. 이러한 요약은 본 발명을 총괄적으로 개괄하는 것이 아니다. 이는 본 발명의 중요 요소 또는 핵심 요소를 식별하고자 하거나, 혹은 본 발명의 범주를 기술하고자 함이 아니다. 그 유일한 목적은 하기에서 설명될 더욱 상세한 설명에 대한 전주로서 일부 사상들을 간략화된 형태로 제시하는 것이다. The following presents a summary of the invention to provide a basic understanding of some aspects of the invention. This summary is not an extensive overview of the invention. It is not intended to identify key elements or essential elements of the invention or to delineate the scope of the invention. Its sole purpose is to present some ideas in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is described later.
일반적으로, 본 발명은 2개의 서로 다른 반도체 영역들에서 적어도 2개의 서로 다른 크기들 또는 타입들의 스트레인을 제공하기 위한 개선된 응력 또는 스트레인 전략들을 갖는, 소위 "인-레이드(in-laid)" 게이트 구조들을 포함하는 트랜지스터 요소들과 같은 개선된 트랜지스터 아키텍처들을 형성할 가능성을 구비한 공정 전략들의 조합을 가능하게 하는 기법에 관한 것이다. 결과적으로, 다이(die) 영역 내의 또는 복수의 개별 다이 영역들을 보유하는 전체 기판에 걸쳐서의 서로 다른 영역들은, 전하 캐리어 이동도 및 이에 따른 그 도전성을 특정 공정 및 디바이스 요건들에 개별적으로 적응시키기 위해 서로 다른 스트레인드 반도체(strained semiconductor) 영역들을 수신할 수 있다. 특히, N-타입 또는 N-채널 트랜지스터들 및 P-타입 또는 P-채널 트랜지스터들과 같은 서로 다른 타입들의 트랜지스터들은 각 채널 영역들 내에서 다른 타입의 또는 다른 크기의 스트레인을 수신할 수 있으며, 동시에 금속들과 같은 매우 도전성인 물질들에 기반하여 인-레이드 게이트 전극 구조들을 형성할 가능성으로 인해, 원하는 경우에, 게이트 도전성이 개선될 수 있다. In general, the present invention is a so-called “in-laid” gate having improved stress or strain strategies to provide strain of at least two different sizes or types in two different semiconductor regions. It is directed to a technique that enables a combination of process strategies with the possibility of forming improved transistor architectures such as transistor elements comprising structures. As a result, different regions within the die region or across the entire substrate having a plurality of individual die regions may be used to individually adapt the charge carrier mobility and thus its conductivity to specific process and device requirements. Different strained semiconductor regions may be received. In particular, different types of transistors, such as N-type or N-channel transistors and P-type or P-channel transistors, may receive different types or strains of strain in each channel region, and at the same time Due to the possibility of forming in-laid gate electrode structures based on highly conductive materials such as metals, gate conductivity can be improved if desired.
본 발명의 일 예시적인 실시예에 따르면, 방법은 기판상에 위치된 반도체 층에 형성된 제 1 반도체 영역 위에 제 1 위치 홀더 구조를 형성하는 단계를 포함한다. 제 2 위치 홀더 구조가 반도체 층에 형성되는 제 2 반도체 영역 위에 형성되며, 그리고 특정 고유 응력을 갖는 유전층은 제 1 및 제 2 위치 홀더 구조들을 둘러싸도록 반도체 층 위에 증착된다. 부가적으로, 제 2 위치 홀더 구조를 둘러싸는 유전층의 일부는 그 일부 내의 고유 응력을 변경하도록 변형된다. 마지막으로, 제 1 및 제 2 위치 홀더 구조들은 도전성 물질로 대체된다. According to one exemplary embodiment of the present invention, the method includes forming a first position holder structure over a first semiconductor region formed in a semiconductor layer located on a substrate. A second position holder structure is formed over the second semiconductor region formed in the semiconductor layer, and a dielectric layer having a certain intrinsic stress is deposited over the semiconductor layer to surround the first and second position holder structures. Additionally, the portion of the dielectric layer surrounding the second position holder structure is modified to change the intrinsic stress in that portion. Finally, the first and second position holder structures are replaced with a conductive material.
본 발명의 또 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 방법은 제 1 트랜지스터의 제 1 채널 영역 위에 제 1 위치 홀더 구조를 형성하는 단계와, 그리고 제 2 트랜지스터의 제 2 채널 영역 위에 제 2 위치 홀더 구조를 형성하는 단계를 포함한다. 제 1 드레인 및 소스 영역들은 제 1 채널 영역에 인접하여 형성되며, 제 2 드레인 및 소스 영역들은 제 2 채널 영역에 인접하여 형성된다. 더욱이, 제 1 드레인 및 소스 영역들 위에는 제 1 고유 응력을 갖는 제 1 유전층이 형성되며, 제 2 드레인 및 소스 영역들 위에는 제 1 고유 응력과 다른 제 2 고유 응력을 갖는 제 2 유전층이 형성된다. 마지막으로, 제 1 위치 홀더 구조는 제 1 게이트 전극 구조로 대체되며, 제 2 위치 홀더 구조는 제 2 게이트 전극 구조로 대체된다. According to another exemplary embodiment of the present invention, a method includes forming a first position holder structure over a first channel region of a first transistor, and a second position holder structure over a second channel region of a second transistor. Forming a step. The first drain and source regions are formed adjacent to the first channel region, and the second drain and source regions are formed adjacent to the second channel region. Furthermore, a first dielectric layer having a first intrinsic stress is formed over the first drain and source regions, and a second dielectric layer having a second intrinsic stress different from the first intrinsic stress is formed over the second drain and source regions. Finally, the first position holder structure is replaced by the first gate electrode structure and the second position holder structure is replaced by the second gate electrode structure.
본 발명의 다른 또 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 반도체 디바이스는 제 1 높이를 갖는 제 1 게이트 전극을 구비한 제 1 트랜지스터 요소와, 그리고 제 2 높이를 갖는 제 2 게이트 전극을 구비한 제 2 트랜지스터 요소를 포함한다. 상기 디바이스는 제 1 고유 응력을 가지며 제 1 게이트 전극을 가로방향으로 둘러싸는 제 1 유전층을 더 포함하는데, 여기서 제 1 고유 응력은 제 1 유전층 내에서 제 1 높이까지 실질적으로 균일하게 작용한다. 게다가, 상기 디바이스는 제 2 고유 응력을 가지며 제 2 게이트 전극을 가로방향으로 둘러싸는 제 2 유전층을 포함하는데, 여기서 제 2 고유 응력은 제 1 고유 응력과 다르며, 그리고 제 2 유전층 내에서 제 2 높이까지 실질적으로 균일하게 작용한다. According to another exemplary embodiment of the present invention, a semiconductor device comprises a first transistor element having a first gate electrode having a first height and a second having a second gate electrode having a second height Transistor elements. The device further includes a first dielectric layer having a first intrinsic stress and transversely surrounding the first gate electrode, wherein the first intrinsic stress acts substantially uniformly to the first height in the first dielectric layer. In addition, the device includes a second dielectric layer having a second intrinsic stress and transversely surrounding the second gate electrode, wherein the second intrinsic stress is different from the first intrinsic stress and has a second height in the second dielectric layer. Until it works substantially uniformly.
본 발명은 첨부 도면들과 관련하여 고려되는 하기의 상세한 설명을 참조함으로써 이해될 수 있는데, 도면들에서 동일한 참조 번호들은 동일한 요소들을 나타낸다.The invention can be understood by reference to the following detailed description considered in connection with the accompanying drawings, in which like reference numerals designate like elements.
도 1a 내지 1h는 다양한 제조 스테이지들 동안의 반도체 디바이스의 단면도들을 도시하는데, 여기서 인-레이드 게이트 전극 구조들의 형성을 가능하게 하는 공정 전략에 따라 반도체 영역들에 근접하여 형성되는 각 응력 층들에 의해 서로 다른 반도체 영역들에서 다른 스트레인이 생성된다. 1A-1H illustrate cross-sectional views of a semiconductor device during various stages of fabrication, wherein each stress layer is formed in proximity to semiconductor regions in accordance with a process strategy that enables formation of in-laid gate electrode structures. Different strains are produced in different semiconductor regions.
도 2는 제조 스테이지 동안에 반도체 디바이스의 단면도를 개략적으로 도시하는데, 여기서, 응력 층의 고유 응력은 추가의 예시적인 실시예들에 따라 국부적으로 변형된다.2 schematically illustrates a cross-sectional view of a semiconductor device during a fabrication stage, where the intrinsic stress of the stress layer is locally deformed according to further exemplary embodiments.
도 3a 및 3b는 본 발명의 추가의 예시적인 실시예들에 따라 각 반도체 영역으로의 응력 전달을 개선하기 위해, 이온 종들(ion species)이 일정한 위치들에 증착되는 제조 스테이지에서의 반도체 디바이스의 단면도를 개략적으로 도시한다.3A and 3B are cross-sectional views of a semiconductor device at a fabrication stage where ion species are deposited at constant locations to improve stress transfer to each semiconductor region in accordance with further exemplary embodiments of the present invention. Schematically shows.
본 발명의 다양한 변형들 및 대안 형태들이 가능하지만은, 그 특정 실시예들은 예로써 도면들에서 도시되고 본원에서 상세히 설명된다. 그러나, 본원에서의 특정 실시예들에 대한 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태들에 국한시키고자 함이 아니며, 그 의도는 하기의 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 사상과 범주 내에 드는 모든 변형물들, 등가물들, 및 대안물들을 포괄하고자 하는 것이다. While various modifications and alternative forms of the invention are possible, the specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and described in detail herein. However, the description of specific embodiments herein is not intended to limit the invention to the particular forms disclosed, and its intention is to be within the spirit and scope of the invention as defined by the following claims. It is intended to cover modifications, equivalents, and alternatives.
하기에서, 본 발명의 예시적 실시예들이 설명된다. 명확성을 위해, 실제 구현의 모든 특성들이 본 명세서에서 설명되지 않는다. 당연하게, 모든 이러한 실제 실시예의 전개에서, 시스템-관련 순응성 및 비지니스-관련 제약들과 같은 수많은 구현-특정 결정들(이는 각 구현마다 달라질 수 있다)은 개발자의 특정 목적들을 달성하기 위해 이루어져야 한다. 게다가, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간-소모적일 수 있지만, 이에 불구하고 본 개시의 이익을 갖는 기술분야의 당업자들이 맡아야할 루틴이 될 것임을 이해해야 한다. In the following, exemplary embodiments of the present invention are described. For clarity, not all features of an actual implementation are described in this specification. Naturally, in the deployment of all these practical embodiments, numerous implementation-specific decisions, such as system-related compliance and business-related constraints, which may vary from implementation to implementation, must be made to achieve the developer's specific goals. In addition, such development efforts may be complex and time-consuming, but it should be understood that this will be a routine for those skilled in the art having the benefit of this disclosure.
본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 다양한 구조들, 시스템들 및 디바이스들은 오직 설명 목적을 위해 그리고 기술분야의 당업자들에게 공지된 세부사항들로 본 발명을 불분명하게 하지 않도록 도면들에서 개략적으로 도시된다. 그럼에도 불구하고, 첨부 도면들은 본 발명의 예시적인 예들을 설명하도록 포함된 다. 본원에서 사용되는 단어들 및 어구들은 기술분야의 당업자들에 의해 이해되는 단어들 및 어구들과 일관적인 의미를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 용어 또는 어구에 대한 어떤 특수한 정의(즉, 기술분야의 당업자들에 의해 이해되는 통상적이며 관례적인 의미와 다른 정의)도 본원의 용어 또는 어구의 일관적인 사용을 통해 내포되지 않는다. 용어 또는 어구가 특수한 의미를 갖는 범위에 대하여, 이러한 특수한 정의는 용어 또는 어구에 대한 특수한 정의를 직접적으로 그리고 모호하지 않게 제공하는 정의적인 방식으로 본 명세서에서 직접적으로 제시될 것이다. The invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Various structures, systems and devices are schematically depicted in the drawings for purposes of explanation only and so as to not obscure the invention with details known to those skilled in the art. Nevertheless, the attached drawings are included to describe illustrative examples of the present invention. The words and phrases used herein should be interpreted to have a meaning consistent with the words and phrases understood by those skilled in the art. No specific definition of a term or phrase (ie, a definition other than the usual and customary meanings understood by those skilled in the art) is implied through the consistent use of the term or phrase herein. For the scope in which a term or phrase has a special meaning, this particular definition will be presented directly in this specification in a definite manner, directly and unambiguously providing a specific definition of the term or phrase.
본 발명은, 트랜지스터 요소의 채널 영역과 같은 반도체 영역의 스트레인이 관심있는 반도체 영역의 근처에 형성되는 특정된 고유 응력을 갖는 물질층에 의해 매우 효과적으로 발생될 수 있다는 사상에 기초하고 있다. 심지어, 상보형 트랜지스터 쌍의 서로 다른 채널 영역들과 같은 매우 작은 스케일로, 다이 영역 내에서 또는 복수의 다이 영역들을 포함하는 서로 다른 기판 영역들 내에서 스트레인의 효과적인 국부 조절(local adjustment)을 허용하는 공정 전략을 제공함으로써, 개선된 스트레인 기술은 개선된 트랜지스터 아키텍처와 결합될 수 있으며, 이에 따라 높은 전하 캐리어 이동도와 관련된 높은 게이트 도전성 및 이에 따른 심지어, 매우 크게 스케일된 트랜지스터에 대한 채널 도전성을 제공한다. 본 발명의 추가의 예시적인 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다.The invention is based on the idea that strain in a semiconductor region, such as a channel region of a transistor element, can be generated very effectively by a layer of material having a specific intrinsic stress formed in the vicinity of the semiconductor region of interest. Even on very small scales, such as the different channel regions of complementary transistor pairs, allowing for effective local adjustment of strain in the die region or in different substrate regions including a plurality of die regions. By providing a process strategy, improved strain technology can be combined with improved transistor architecture, thus providing high gate conductivity associated with high charge carrier mobility and thus channel conductivity for even very large scaled transistors. Further exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 기판(101)을 포함하는 반도체 디바이스(100)의 단면도를 개략적으로 도시하는데, 여기서 기판은 그 상에 마이크로프로세서들, 저장 칩들 등과 같은 집적회로들의 회로 요소들을 형성하기 위한 임의의 적절한 기판을 나타낼 수 있다. 기판(101)은 실리콘 기판과 같은 벌크 반도체 기판을 나타낼 수 있거나, 또는 특정 실시예들에서, 실리콘-온-인슐레이터(SOI) 기판을 나타낼 수 있는데, 여기서, 반도체 층(102)은 기판(101) 내의 절연층(미도시) 상에 형성되는 결정성 실리콘 층을 나타낼 수 있다. MOS 기법들에 따라 제조되는 대부분의 개선된 집적회로들이 실리콘 기반으로 제조되기 때문에, 하기의 상세한 설명에서, 이는 종종 반도체 층(102)에 관하여 실리콘으로 지칭될 수 있으며, 여기서 갈륨 비소, 게르마늄, 실리콘/게르마늄, 또는 임의의 기타 III-V 또는 II-VI 반도체 물질들과 같은 임의의 기타 적합한 반도체 물질들이 또한 본 발명에서 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 유사하게, 반도체 층(102)은 비록 개별 층으로 도시되어 있지만은, 벌크 반도체 기판의 상위 부분을 나타낼 수 있다. 1A schematically illustrates a cross-sectional view of a
반도체 디바이스(100)는 실리콘 이산화물, 비결정질 탄소 등과 같은 임의의 적절한 물질로 형성되는 제 1 위치 홀더 구조(104a)를 포함한다. 제 1 위치 홀더 구조(104a)는 제 1 반도체 영역(107a) 위에 형성되는데, 이는 만일 트랜지스터가 제 1 위치 홀더(104a)에 의해 형성되는 경우에, 제 1 채널 영역을 나타낼 수 있다. 제 1 반도체 영역(107a)과 대칭으로 또는 비대칭으로 배열될 수 있는 제 1 도핑 영역들(106a)은 층(102) 내에 형성될 수 있으며, 그리고 도시된 실시예에서, 드레인 및 소스 영역들의 형태로 제공될 수 있다. 즉, 제 1 도핑 영역들(106a)의 수직 및 수평 도펀트 프로파일은 특정 트랜지스터 타입의 디바이스 요건들에 따라 설계될 수 있다. 따라서, 특정 실시예들에서, 도핑 영역들(106a)은 이러한 영역들에 특정 타입의 도전성을 첨가시키는 내부의 도펀트 물질을 포함하는 제 1 드레인 및 소스 영역들을 나타낸다. 본 실시예에서, 영역들(106a)은 N-도핑되며, 제 1 반도체 영역(107a)과 결합된 영역들(106a)은 N-채널 트랜지스터의 특성들을 가질 수 있다. 게다가, 측벽 스페이서들(105a)은 제 1 위치 홀더(104a)의 측벽들상에 형성되는데, 측벽 스페이서들(105a)은 특정 실시예들에서, 후속 식각 과정들에서의 원하는 높은 식각 선택도를 나타내기 위해 물질 구조에서 제 1 위치 홀더(104a)와 다를 수 있다. 예를 들어, 측벽 스페이서(105a)는 비결정질 탄소, 실리콘 질화물, 실리콘 이산화물 등으로 구성될 수 있다. The
유사하게, 제 2 위치 홀더 구조(104b)는 제 2 반도체 영역(107b) 위에 형성될 수 있는데, 이는 일부 실시예들에서, 제 2 트랜지스터 요소의 채널 영역을 채널 영역을 나타낼 수 있다. 게다가, 도핑 영역들(106b)은 특정 실시예들에서, 드레인 및 소스 영역들과 특정된 트랜지스터 타입의 채널 영역을 정의하기 위해 제 2 반도체 영역(107b)에 인접하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 도핑 영역들(106b)에 의해 둘러싸여지는 제 2 반도체 영역(107b)은 각 도핑 영역들(106a)에 의해 둘러싸여지는 제 1 반도체 영역(107a)에 후속하여 위치될 수 있지만, 개선된 반도체 디바이스들에서 전형적으로 사용되는 바와 같은 트렌치 격리 구조의 형태로 제공될 수 있는 격리 구조(103)에 의해 이들로부터 분리될 수 있다. 반도체 구조를 나타내는 때에, 영역들(107b, 106b)은 영역들(107a, 106a)과 동일한 타입이 될 수 있거나, 또는 P-타입 또는 P-채널 트랜지스터와 같은 다른 타입의 트랜지스터를 나타낼 수 있다. 그러나, 제 1 및 제 2 반도체 영역들(107a, 107b)은 동일한 다이 영역 내의 매우 다른 위치들에 위치되며, 서로 다른 전기적 특성들을 제공하기 위해 다른 타입 또 는 다른 크기의 스트레인을 수신하도록 요구하는 회로 요소들을 나타낼 수 있다. 유사하게, 영역들(107a, 107b)은 서로 다른 회로 요소들 또는 중심 영역 및 주변 영역과 같은 서로 다른 기판 영역들에 위치되는 심지어 서로 다른 다이 부분들을 나타낼 수 있으며, 제 1 및 제 2 반도체 영역들(107a, 107b)에 대한 스트레인 기술은 기판(101)의 중심 및 주변 영역들 상에서 제조되는 반도체 디바이스들에 대한 보다 균일한 전기적 특성을 제공할 수 있다. 제 2 위치 홀더(104b)와 그 측벽들상에 형성되는 측벽 스페이서(105b)에 관하여, 대응하는 요소들(104a 및 105a)에 대하여 적용되는 것과 동일한 기준이 적용된다. Similarly, second
도 1a에 도시된 바와 같은 반도체 디바이스(101)를 형성하기 위한 전형적인 공정 흐름은 하기의 공정들을 포함할 수 있다. 반도체 층(102)을 포함하는 기판(101)을 형성하거나 기판 제조업자들로부터 이를 수신한 이후에, 주입 시퀀스들은 제 1 및 제 2 반도체 영역들(107a, 107b) 내에 특정된 수직 도펀트 프로파일을 확립하도록 수행될 수 있다. 이후에, 제 1 및 제 2 위치 홀더들(104a, 104b)은 잘-확립된 증착, 포토리소그래피 및 식각 기법들에 의해 형성될 수 있으며, 여기서, 제 1 및 제 2 위치 홀더들(104a, 104b)의 길이(즉, 도 1a에서 이러한 요소들의 수평 치수(또는 게이트 길이 치수))는 요건들을 설계하도록 적응될 수 있으며, 그리고 대략 100 nm(매우 개선된 집적회로들에 대하여는 이보다 훨씬 작다)가 될 수 있다. 이후에, 도펀트 종들(dopant species)은 내부에 도핑 영역들(106a, 106b)을 형성하도록 도입될 수 있다. 디바이스 요건들에 의존하여, 디바이스(100)는 원하는 타입의 도펀트 물질로 영역들(106a, 106b)을 개별적으로 형성하기 위해, 대응적으 로 가령, 포토레지스트 마스크에 의해 마스크될 수 있다. 이러한 주입들 동안에, 위치 홀더들(104a, 104b)은 각 반도체 영역들(107a, 107b)에 대한 도펀트 침입을 실질적으로 회피하기 위해 주입 마스크로서 작용한다. 이후에, 측벽 스페이서들(105a, 105b)은 대응하는 물질층을 증착함과 아울러 물질층을 이방성으로 식각함으로써 형성될 수 있다. 전형적으로, 라이너 물질(liner material)은 반도체 층(102)이 이방성 식각 대기에 노출되는 때에, 그 표면을 과도하게 손상하지 않도록 스페이서 물질 이전에 증착될 수 있다. 편의상, 대응하는 라이너는 도 1a에서 도시되지 않는다. 이후에, 추가의 주입 공정이 가능하게는, 추가적인 포토레지스트 마스크에 기반하여 수행될 수 있으며, 여기서, 또한 각 측벽 스페이서들(105a, 105b)과 결합한 제 1 및 제 2 위치 홀더들(104a, 104b)은 도핑 영역들(106a, 106b) 각각에서 원하는 가로방향 도펀트 프로파일을 획득하도록 주입 마스크로서 작용한다. 이후에, 대응하는 어닐 사이클들은 영역들(106a, 106b)에서 도펀트들을 활성화함과 아울러 손상된 결정 부분들을 재결정시키도록 수행될 수 있다. 대안적으로, 대응하는 어닐 공정들은 하나 이상의 전술한 주입들 이후에 수행될 수 있다. A typical process flow for forming
매우 정교한 가로방향 도펀트 프로파일이 요구되는 일부 예들에서, 영역들(106a, 106b) 내에서 보다 복잡한 도펀트 프로파일을 획득하기 위해, 추가적인 주입 단계에 후속하는 추가적인 측벽 스페이서들(미도시)이 형성될 수 있다. 이후에, 특정 실시예들에서, 측벽 스페이서들(105a, 105b)은 잘-확립된 공정 레시피들에 기반한 선택적인 식각 공정에 의해 제거될 수 있다. 가령, 실리콘 질화물로 구성되는 스페이서들(105a, 105b)은 핫 인산(hot phosphoric acid)에 의해 선택적으 로 제거될 수 있다. 다른 예들에서, 스페이서들(105a, 105b)은 플라즈마 식각 공정에 의해 제거될 수 있는데, 일부 실시예들에서, 전형적으로 식각 정지층으로 사용되는 라이너(미도시)는 주입 사이클 동안에 유지될 수 있으며, 스페이서들(105a, 105b)의 제거 동안에 식각 정지층으로서 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 스페이서들(105a, 105b)은 디바이스(100)의 추가적인 프로세싱 동안에 유지될 수 있다.In some examples where a very sophisticated transverse dopant profile is required, additional sidewall spacers (not shown) may be formed following an additional implantation step to obtain a more complex dopant profile in
도 1b는 개선된 제조 스테이지에서의 디바이스(100)를 개략적으로 도시한다. 여기에서, 디바이스(100)는 특정된 고유 응력을 갖는 유전층(108)을 포함하는데, 이는 제 1 및 제 2 위치 홀더들(104a, 104b)에 의해 둘러싸이도록 형성된다. 용어 "고유 응력"은 일정한 타입의 응력(즉, 인장 응력 또는 압축 응력), 또는 이들에 대한 임의의 변화(즉, 배향-의존 인장 또는 압축 응력뿐만 아니라 응력의 크기)를 특정하는 것으로 이해된다. 따라서, 일 실시예에서, 유전층(108)은 대략 0.1 내지 1.0 GPa(기가-파스칼)의 크기를 갖는 고유 인장 응력을 가질 수 있다. 유전층(108)은 실리콘 질화물과 같은 임의의 적절한 물질로 구성될 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 디바이스(100)는 유전층(108)과 비교할 때에 다른 물질 구조를 가지며 유전층(108)과 비교할 때에 훨씬 작은 두께를 갖는 컨포멀(conformal) 식각 정지층(109)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 식각 정지층(109)은 실리콘 이산화물로 구성될 수 있다.1B schematically illustrates the
식각 정지층(109)은 만일 제공되는 경우에, TEOS 또는 실란(silane)과 같은 전구체 물질들에 기반한 잘-확립된 플라즈마 증진된 화학 기상 증착(PECVD) 기법들에 의해 형성될 수 있다. 유전층(108)은 공지된 공정 레시피들에 기반한 PECVD 기 법들에 의해 형성될 수 있으며, 여기서 공정 파라메터들은 원하는 고유 응력을 달성하도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 실리콘 질화물은 높은 압축 응력 또는 인장 응력으로 증착될 수 있는데, 여기서, 응력의 타입 및 크기는 증착 온도, 증착 압력, 툴 구성, 증착 공정 동안의 이온 충격(ion bombardment)을 조절하기 위한 바이어스 파워(bias power), 플라즈마 파워 등과 같은 공정 파라메터들을 조절함으로써 쉽게 조절될 수 있다. 예를 들어, 실리콘 질화물 증착 동안에, 증가된 이온 충격(즉, 증가된 바이어스 파워)은 나머지 파라메터들이 동일한 경우에, 압축 응력의 생성을 촉진시킨다. 일부 특정 실시예들에서, 유전층(108)의 증착 이후에, 결과적인 토포그래피(topography)는 가령, 잘-확립된 공정 레시피들에 따른 화학적 기계적 연마(CMP)에 의해 평탄화될 수 있다. 이에 의해, 유전층(108)의 과잉 물질은 실질적으로 플래너 표면(planar surface)에 도달하기 위해, 특정된 정도로 제거될 수 있거나, 혹은 일부 예시적인 실시예들에서, 물질 제거는 제 1 및 제 2 위치 홀더들(104a 및 104b)의 상부 표면들이 노출될 때까지 계속될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 추가적인 프로세싱은 층(108)을 평탄화하지 않고서 수행될 수 있다. The
도 1c는 추가적인 개선된 제조 스테이지에서의 디바이스(100)를 도시하는데, 여기서, 제 2 위치 홀더(104)를 둘러싸고 있었던 층(108)의 일부는 제거되지만, 제 1 위치 홀더(104a)는 나머지 유전층(108)(이는 (108a)로 지칭됨)에 의해 적어도 가로방향으로 여전히 임베딩(embedding) 된다. 더욱이, 레지스트 마스크(110)는 만일 제공되는 경우에, 제 2 위치 홀더(104b) 및 식각 정지층(109)을 포함하는 층(102)의 관련 부분을 노출하도록 디바이스(100)상에 형성된다. FIG. 1C shows the
레지스트 마스크(110)는 또한 P-타입 및 N-타입 트랜지스터들을 다르게 도핑함에 있어서 사용될 수 있는 포토리소그래피 기법들에 따라 형성될 수 있으며, 따라서, 대응하는 공정들은 잘-확립된다. 이후에, 유전층(108)은 특정된 고유 응력을 갖는 유전층(108a)을 최종적으로 획득하기 위해, 이방성 공정 레시피에 의해 선택적으로 식각될 수 있다. 이방성 식각 공정 동안에, 식각 정지층(109)은 만일 제공되는 경우에, 반도체 층(102)의 노출된 부분들의 손상 및/또는 과도한 물질 제거를 방지할 수 있다. The resist
도 1d는 제 2 특정된 고유 응력을 갖는 제 2 유전층(111)을 구비한 디바이스(100)를 개략적으로 도시하는데, 이는 유전층 부분(108a), 제 2 위치 홀더(104b), 노출된 반도체 층(102) 또는 식각 정지층(109)을 커버한다. 식각 정지층(109)의 노출된 부분은 유전층(108)의 선행하는 이방성 식각 공정에 의해 야기된 임의의 손상 때문에 부적절한 것으로 고려되는 때에, 제 2 유전층(111)의 증착 이전에 제거될 수 있다. 이 경우에, 층(109)과 유사한 추가적인 식각 정지층이 증착될 수 있으며, 이는 이후에 또한 유전층 부분(108a)을 커버할 수 있으며(점선으로 도시됨), 그리고 제 2 위치 홀더(104b)와 반도체 층(102)의 노출된 부분들을 커버할 수 있다. 편의상, 이러한 식각 정지층 부분은 여전히 (109)로서 표시된다. 반도체 층(102) 상에 식각 정지층(109)의 제공은 이후의 제조 스테이지에서 접촉 개구들을 형성함에 있어서 유익할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 식각 정지층(109)은 생략될 수 있다. 1D schematically illustrates a
실리콘 질화물과 같은 임의의 적절한 물질로 구성될 수 있는 제 2 유전 층(111)은 잘-확립된 증착 레시피들에 의해 증착될 수 있는데, 여기서 공정 파라메터들은 디바이스 요건들에 따라 원하는 고유 응력을 제공하도록 제어된다. 전술한 바와 같이, 실리콘 질화물은 넓은 범위의 압축 응력 및 인장 응력(예를 들어, 1.0 GPa 압축 응력 내지 1.0 GPa 인장 응력)을 갖는 잘-확립된 공정 레시피들에 기반하여 쉽게 증착될 수 있다. 일 특정 실시예에서, 제 2 유전층(111)의 고유 응력은 제 2 반도체 영역(107b)에 압축 응력을 첨가하도록 설계되는데, 이때에 이러한 영역은 P-타입 트랜지스터의 채널 영역을 나타낸다. 이후에, (유전층(108)이 제 1 위치 홀더(104a)를 훨씬 상회하는 레벨로 평탄화되었거나 혹은 평탄화되지 않은 때에) 도 1c 및 1d에 도시된 바와 같은 유전층(111)의 과잉 물질 그리고 가능하게는 층의 일부(108a)의 과잉 물질은 CMP 공정에 의해 제거될 수 있으며, 이에 따라 또한 디바이스(100)의 토포그래피를 평탄화한다. The
도 1e는 전술한 공정 시퀀스 이후의 디바이스(100)를 개략적으로 도시한다. 따라서, 디바이스(100)는 제 1 위치 홀더(104a)를 가로방향으로 둘러싸는 층 부분(108)을 가지며, 제 2 위치 홀더(104b)를 가로방향으로 둘러싸는 제 2 층 부분(111b)을 갖는 실질적으로 플래너 토포그래피를 포함한다. 결과적으로, 층 부분(108a)의 실질적으로 균일하게 작용하는 고유 응력(본원에서, 이는 인장 응력(118a)으로서 도시됨)은 제 1 반도체 영역(107a)에서의 각각의 변형 및 이에 따른 스트레인(즉 본 예에서, 인장 스트레인)을 생성하는데, 이는 전형적으로 이러한 영역에서의 전자 이동도를 증가시킨다. 유사하게, 실질적으로 균일하게 작용하는 제 2 고유 응력을 갖는 층 부분(111b)(본 예에서, 압축 응력(121b)의 형태로 예시 됨)은 대응적으로 제 2 반도체 영역(107b) 내의 변형 또는 스트레인(본 예에서, 압축 스트레인)을 생성하며, 이에 따라 정공들의 이동도를 증가시킨다. 반도체 영역들(107a, 107b)에서 다른 스트레인을 생성하기 위한 기타 구성들이 예기될 수 있다. 예를 들어, 고유 응력(118a)은 압축 응력이 되며, 고유 응력(121b)은 인장 응력이 될 수 있거나, 혹은 고유 응력들(118a 및 121b) 모두는 인장 또는 압축 응력이 되며, 그 크기에서 다를 수 있다. 다른 예들에서, 고유 응력(118a 또는 121b)은 각 반도체 영역에서 실질적으로 제로 스트레인을 산출하도록 선택될 수 있는 반면에, 다른 반도체 영역은 원하는 크기의 스트레인을 수신한다. 이러한 구성은 보다 균일한 전기적 특성들의 P-타입 트랜지스터들 및 N-타입 트랜지스터들을 제공함에 있어서 유익할 수 있으며, 여기서 P-타입 트랜지스터들의 이동도는 증가되는 동안에, N-타입 트랜지스터들의 성능은 열화되지 않아야 한다. 1E schematically illustrates the
도 1f는 위치 홀더들(104a 및 104b)이 제거된 디바이스(100)를 개략적으로 도시한다. 더욱이, 각 게이트 절연층들(113a 및 113b)은 각각 제 1 및 제 2 반도체 영역들(107a 및 107b) 위에 형성된다. 1F schematically shows the
위치 홀더들(104a 및 104b)의 제거는 선택적인 식각 공정에 의해 수행될 수 있는데, 이는 플라즈마 식각 공정 및/또는 습식 화학 식각 공정을 포함할 수 있다. 가령, 실리콘 이산화물 또는 비결정질 탄소로 구성되는 때의 위치 홀더들(104a, 104b)은, 잘-확립된 공정 레시피들에 기반하여 가령 실리콘 질화물로 구성되는 때의 층 부분들(108 및 111b)에 대하여, 그리고 제 1 및 제 2 반도체 영역들(107a, 107b)의 물질에 대하여 쉽게 선택적으로 식각될 수 있다. 예를 들어, 제거 공정은 필수적인 량의 제 1 및 제 2 위치 홀더들(104a, 104b)을 선택적으로 제거하는 플라즈마 식각 공정을 포함할 수 있으며, 이러한 위치 홀더들의 나머지 부분은 이후에 영역들(107a, 107b)을 과도하게 손상하지 않도록 높은 등방성 또는 습식 식각 공정에 의해 제거될 수 있다. 다른 실시예들에서, 부가적으로 또는 대안적으로, 영역들(107a 및 107b)의 손상된 표면 부분들은 가령, 열 산화 또는 습식 화학 산화에 의해 산화될 수 있으며, 산화된 부분은 영역들(107a, 107b)을 크게 손상하지 않고서 가령, 불산(HF)에 기반하여, 매우 선택적인 습식 화학 식각 공정에 의해 제거될 수 있다. Removal of the
위치 홀더들(104a, 104b)의 제거 이후에, 게이트 절연층들(113a, 113b)은 설계 요건들에 따른 산화 및/또는 증착에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 절연층들(113a, 113b)은 개선된 트랜지스터 디바이스들에 대해 요구되는 바와 같이 미세하게 조정되는 층 두께를 획득하기 위해, 잘-확립된 레시피들에 따른 열 산화 또는 습식 화학 산화에 의해 형성될 수 있다. 이에 의해, 게이트 절연층의 두께는 1.5 내지 수 나노미터의 범위가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 매우 얇은 열 산화물이 형성될 수 있으며, 이후에 게이트 절연층들(113a, 113b)의 원하는 최종 두께를 달성하기 위해 적절한 유전 물질의 증착이 후속된다. 대응하는 증착된 층은 점선으로 도시되고 (112)로 표시된다. 게이트 절연층들(113a, 113b)은 또한 오직 증착된 층(112)만에 의해 형성될 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 게이트 절연층들(113a, 113b)의 형성 이전에, 위치 홀더(104a)에 의해 정의되는 개구의 초기 길이(112a)가 형성될 원하는 값의 게이트 전극에 대해 훨씬 큰 때에, 층(112)과 같 은 유전층이 매우 컨포멀(confomal) 방식으로, 그리고 정확하게 정의되는 층 두께로 증착될 수 있다. 이후에, 개구의 바닥부에(즉, 영역(107a) 상에) 증착된 물질은 전형적인 측벽 스페이서 기법들에서 사용되는 것과 유사한 이방성 식각 공정으로 제거될 수 있다. 이러한 방식으로, 트랜지스터 구조들의 게이트 길이는 포토리소그래피에서의 변동들을 보상하도록 또는 포토리소그래피의 분해능을 확장하도록 미세-조정될 수 있다. 이후에, 각 게이트 절연층들은 전술한 바와 같이 형성될 수 있다. After removal of the
도 1g는 도전성 물질(123) 층이 도 1f의 구조 위에 형성되는 반도체 디바이스(100)를 개략적으로 도시한다. 층(123)은 도핑된 폴리실리콘으로 구성될 수 있거나, 혹은 매우 개선된 반도체 디바이스들에 대한 실시예들에서는 금속 또는 금속 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 층(123)은 텅스텐, 텅스텐 실리사이드, 알루미늄, 니켈, 구리, 또는 임의의 이들의 화합물들 등을 포함할 수 있다. 층(123)에 사용되는 물질 타입에 의존하여, 대응하는 증착 기법들이 사용될 수 있다. 가령, 폴리실리콘, 알루미늄, 텅스텐, 텅스텐 실리사이드 등은 잘-확립된 화학 기상 증착(CVD) 기법들에 기반하여 쉽게 증착될 수 있다. 다른 경우들에서, 전기도금 또는 무전해 도금(eletroless plating)과 같은 도금 방법들은 제 1 및 제 2 반도체 영역들(107a 및 107b) 위의 각 개구들을 신뢰성있게 충전(filling)하는데 사용될 수 있다. 이후에, 층(123)의 모든 과잉 물질은 식각, 화학적 기계적 연마, 및 임의의 이들의 조합과 같은 임의의 적절한 기법에 의해 제거될 수 있다.FIG. 1G schematically illustrates a
도 1h는 층(123)의 과잉 물질이 제거된, 그리고 추가적인 층간 절연막(126) 이 결과적인 구조의 최상위 층으로서 형성된 반도체 디바이스(100)를 개략적으로 도시한다. 따라서, 디바이스(100)는 제 1 반도체 영역(107a) 위의 게이트 전극 구조(124a)와 제 2 반도체 영역(107b) 위의 제 2 게이트 전극 구조(124b)를 포함하며, 이에 따라 제 1 트랜지스터 요소(130a)와 제 2 트랜지스터 요소(130b)를 정의한다. 게다가, 도 1h에 도시된 바와 같이, 층 부분(108a)은 높이(125a)까지 게이트 전극 구조(124a) 상에서 실질적으로 균일하게 작용하는 제 1 고유 응력(118a)을 제공하며, 제 2 층 부분(111b)은 그 높이(125b)까지 제 2 게이트 전극 구조(124b) 상에서 실질적으로 균일하게 작용하는 제 2 고유 응력(121b)을 제공한다. 결과적으로, 응력들(118a, 121b)에 의존하여, 각 변형들 또는 스트레인들이 관련 반도체 영역들 또는 채널 영역들(107a, 107b)에서 달성된다. 따라서, 이러한 채널 영역들에서의 전하 캐리어 이동도는 응력(118a, 121b)을 대응적으로 제어함으로써 개별적으로 조절가능하다. 특히, 도 1h에 도시된 바와 같은 트랜지스터 구성은 실질적으로 플래너(planar)이며, 관련 게이트 전극 구조들(124a, 124b)에 대하여 도핑된 영역들(106a, 106b)(즉, 각 드레인 및 소스 영역들)의 자기-정렬된 형성을 가능하게 한다. 게다가, 게이트 전극 구조들(124a, 124b)은 금속, 금속 화합물, 하이(high) 도핑된 폴리실리콘, 또는 임의의 이들의 조합 등과 같은 매우 도전성인 물질로 형성될 수 있다. 특정 실시예들에서, 게이트 전극 구조들(124a, 124b)은 실질적으로 금속으로 구성된다.FIG. 1H schematically illustrates a
도 2는 본 발명의 추가의 예시적인 실시예들에 따른 중간 제조 스테이지에서의 반도체 디바이스(200)를 개략적으로 도시한다. 도 2에서, 도 1d 및 1e에서 도시 된 바와 같은 동일하거나 유사한 구성요소들은 "1" 대신에 선행하는 "2"를 제외하고, 동일한 참조 부호들로 표시된다. 따라서, 디바이스(200)는 반도체 층(202)이 그 위에 형성된 기판(201)을 포함하는데, 반도체 층(202)은 관련 도핑된 영역들(206a, 206b)을 갖는 제 1 및 제 2 반도체 영역들(207a, 207b)을 포함한다. 위치 홀더들(204a, 204b)은 특정된 고유 응력을 갖는 유전층(208)에 가로방향으로 임베딩 된다. 게다가, 레지스트 마스크(210)는 제 2 반도체 영역(207b)과 관련된 디바이스의 그러한 부분을 노출시키도록 유전층(208) 위에 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같은 디바이스(200)의 형성에 관하여, 도 1a, 1b 및 1c에 관한 상세한 설명을 참조한다. 2 schematically illustrates a
게다가, 디바이스(200)는 레지스트 마스크(210)에 의해 커버되지 않은 유전층(208)의 층 부분(208b)의 응력 특성들을 변형시키도록 이온 충격(240)을 받게 된다. 예를 들어, 크세논, 아르곤, 실리콘 등과 같은 무거운 불활성 이온들이 부분(208b)에 주입될 수 있으며, 이에 따라 적어도 부분적으로 특정된 고유 응력을 완화(relax)시킨다. 결과적으로, 층 부분(208a)은 특정된 고유 응력을 유지하며, 이에 따라 제 1 반도체 영역(207a) 내에서 특정의 변형을 생성하며, 제 2 반도체 영역(207b)의 대응하는 스트레인은 이와 크게 다른데, 이는 층 부분(208b) 내의 완화 정도에 의존한다. 예를 들어, 유전층(208)은 가령, 영역들(206a, 207a)이 P-타입 트랜지스터 구성을 나타내는 때에, 제 1 반도체 영역(207a)의 정공 이동도를 크게 개선하기 위해 높은 압축 응력으로 증착되었을 수 있다. 층 부분(208b)의 초기의 압축 응력을 특정의 정도로 완화함으로써, (N-타입 채널 영역으로 설계된 때에) 제 2 반도체 영역(207b) 내의 전자 이동도의 감소 량은 이후에 설계 요건들에 따라 조절될 수 있다. 이미 전술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 반도체 영역들(207a, 207b)은 반드시 다른 타입들의 채널 영역들을 나타낼 필요가 없으며, 또한 동일한 채널 영역들을 나타낼 수 있는데, 여기서 가령, 다른 정도의 동작 특성 또는 디바이스 균일성의 조절을 위한 원하는 정도는 도 2에 도시된 바와 같은 공정 기법에 의해 달성될 수 있다. In addition,
디바이스(200)의 추가적인 프로세싱은 또한 도 1e 내지 1h에 도시된 디바이스(100)를 참조하여 설명되는 바와 같이 계속될 수 있다. Further processing of
도 3a는 본 발명의 추가의 예시적인 실시예들에 따른 반도체 디바이스(300)를 개략적으로 도시한다. 디바이스(300)는 도 1e에 도시된 것과 유사한 디바이스를 나타낼 수 있으며, 따라서, 동일하거나 유사한 구성요소들은 "1" 대신에 선행하는 "3"을 제외하고, 동일한 참조 번호들로 표시된다. 따라서, 이러한 구성요소들에 대한 상세한 설명은 여기서 생략된다. 게다가, 디바이스(300)는 수소, 헬륨 또는 산소와 같은 광 이온 종들을 반도체 층(302) 또는 기판(301)에 삽입하기 위해 이온 주입(350)을 받게 된다. 이온 주입(350)은 높은 도즈 및 적절한 에너지로 수행되며, 이에 따라 층(302) 및/또는 기판(301) 내의 원하는 깊이에서 높은 불순물 농도를 달성하게 된다. 예를 들어, 초기에 주입되는 피크 농도는 대략 1021 내지 1023 atoms/cm3의 범위의 농도를 달성하기 위해 선택될 수 있다. 헬륨 또는 수소에 대한 전형적인 주입 파라메터들은 대략 3 내지 15 keV가 될 수 있는데, 이는 대략 5× 1015 내지 2×1016 ions per cm2의 도즈와 함께 원하는 침투 깊이에 의존한다. 이후에, 열 처리가 수 분의 시간 기간 동안에 가령, 대략 350 내지 1,000℃의 온도들에서(전형적으로, 대략 700 내지 950℃에서) 수행되어, 층(302) 및/또는 기판(301) 내에 "거품들(bubbles)" 또는 "보이드들(voids)"을 생성할 수 있다. 이온 주입(350)이 층 부분들(308a, 311b)(여기서, 위치 홀더들(304a, 304b)은 여전히 존재한다)을 통해 수행되기 때문에, 거품들(351)에 대한 실질적으로 균일한 깊이가 달성된다. 광 불활성 종들이 도입되기 때문에, 주입 동안의 정지 메커니즘은 주로 크리스털 일렉트론들(crystal electrons)과의 상호작용에 기초하며, 따라서, 층들(308a, 311b)에서의 손상 및 이에 따른 응력 완화는 무시할만하게 된다. 거품들(351) 때문에, 나머지 층(302) 및/또는 기판(301)으로부터 영역들(306a, 307a, 306b, 307b)의 일정한 정도의 기계적 결합해제가 달성될 수 있으며, 이에 따라 층 부분들(308a, 311b)로부터 각 영역들(307a, 307b)로의 응력 전달을 크게 개선시킨다. 따라서, 영역들(307a, 307b)에 대한 스트레인 기술은 크게 개선될 수 있으며, 따라서, 전하 캐리어 이동도 및 채널 도전성이 보다 효율적으로 개선될 수 있다.3A schematically illustrates a
다른 실시예들에서, 이온 주입(350)은 초기 제조 스테이지에서, 가령, 층 부부분들(308a, 311b)의 형성 이전에, 가능하게는 위치 홀더들(304a, 304b)의 형성 이전에 수행될 수 있으며, 이에 따라 모든 완화 효과들(비록 이들은 전술한 바와 같이 매우 작을 수 있지만은)을 회피할 수 있다. 거품들(351)은 이후에 영역(306a, 306b)의 도펀트들을 활성화하기 위한 모든 어닐 사이클들 동안에 생성될 수 있다. In other embodiments,
도 3b는 반도체 디바이스(300)를 개략적으로 도시하는데, 여기서, 위치 홀더들(304a, 304b)은 이온 주입(350) 이전에 제거된다. 이 경우에, 주입 에너지는 영역들(306a, 306b)에 실질적으로 영향을 미치지 않고서 반도체 층(302) 내에 광 이온 주입들을 위치시키도록 선택될 수 있다. 따라서, 반도체 영역들(307a, 307b)은 거품들(351)에 의해 나머지 반도체 층(302)으로부터 매우 효율적으로 결합해제될 수 있다. 따라서, 영역들(307a, 307b)에 전달되는 응력은 또한 크게 증가한다. 게다가, 거품들(351)은 스스로 응력 소스로서 작용하며, 이에 따라 또한 각 영역들(307a, 307b) 내에 대응하는 스트레인을 생성한다. 이러한 방식으로, 2개의 효율적인 스트레인-유도 메커니즘들이 결합될 수 있다. 3B schematically shows a
결과적으로, 본 발명은 반도체 디바이스 및 그 형성 기법을 제공하는데, 여기서, 형성 공정이 매우 도전성인 게이트 전극들을 포함하는 플래너(planar) 트랜지스터 아키텍처들을 형성하게 하는 동안에, 서로 다른 반도체 영역들은 다른 스트레인을 수신할 수 있다. 이를 위해, 다양한 트랜지스터 요소들의 게이트 전극 구조들을 가로방향으로 둘러싸는 유전층은 국부적으로 변형되며, 따라서, 적어도 2개의 서로 다른 스트레인 요소들이 각 채널 영역들에서 획득된다. 따라서, 상보형 트랜지스터 쌍들이 형성될 수 있으며, 각 트랜지스터는 다른 스트레인드 채널(strained channel) 영역을 갖는다. 스트레인-유도 응력층의 변형은 층의 특정 부분을 제거하며, 이를 다른 고유 응력을 지닌 층 부분으로 대체하며, 그리고/또는 고유 응력을 원하는 정도로 완화함으로써 달성될 수 있다. 더욱이, 개선된 응력 또는 스트레인 엔지니어링 기법과 인-레이드 게이트 전극 구조들에 대한 공정의 결합으로 인해, 매우 크게 도전성인 게이트 전극 구조들이 달성될 수 있으며, 이에 따라 심지어, 100 nm 및 이보다 훨씬 작은 게이트 길이를 갖는 매우 크게 스케일된 디바이스들에 개선된 게이트 및 채널 도전성을 제공한다. 부가적으로, 국부적인 응력 변형은 유익하게 인접 물질로부터 채널 영역들을 효율적으로 결합해제하기 위한 메커니즘과 결합할 수 있으며, 이에 따라 각 채널 영역들로의 응력 전달의 효율성을 현저하게 개선한다. As a result, the present invention provides a semiconductor device and its formation technique, wherein different semiconductor regions receive different strains while allowing the formation process to form planar transistor architectures comprising highly conductive gate electrodes. can do. To this end, the dielectric layer that transversely surrounds the gate electrode structures of the various transistor elements is locally deformed, so that at least two different strain elements are obtained in each channel region. Thus, complementary transistor pairs can be formed, each transistor having a different strained channel region. Deformation of the strain-induced stress layer can be achieved by removing certain portions of the layer, replacing it with layer portions having other intrinsic stresses, and / or relieving the intrinsic stresses to the desired extent. Moreover, due to the combination of improved stress or strain engineering techniques and processes for in-laid gate electrode structures, very largely conductive gate electrode structures can be achieved, thus even 100 nm and much smaller gate lengths. Provides improved gate and channel conductivity for very large scaled devices with In addition, local stress deformation can advantageously be combined with a mechanism for efficiently decoupling channel regions from adjacent materials, thereby significantly improving the efficiency of stress transfer to each channel region.
개시된 특정 실시예들은 단지 예시적인 것인데, 이는 본 발명이 본원의 개시에 대한 이점을 갖는 기술분야의 당업자들에게 다르지만 자명한 등가 방식들로 변형되어 실시될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 개시된 공정 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 더욱이, 하기의 청구범위에서 설명되는 것 이외에, 본원에서 도시된 구성 또는 설계의 세부사항들에 대한 어떤 제한도 의도되지 않는다. 따라서, 개시된 특정 실시예들이 변경되거나 변형되며, 모든 이러한 변화들은 본 발명의 사상과 범주 내에 있는 것임이 자명하다. 따라서, 본원에서 요구되는 보호범위는 하기의 청구범위에서 제시된 바와 같다. The specific embodiments disclosed are merely exemplary, as the invention may be practiced in different but apparent equivalent ways to those skilled in the art having the benefit of the disclosure herein. For example, the disclosed process steps can be performed in a different order. Moreover, no limitations are intended to the details of construction or design herein shown, other than as described in the claims below. Accordingly, it is to be understood that the specific embodiments disclosed are modified or modified, and all such changes are within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of protection required herein is as set forth in the claims below.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9166162B2 (en) | 2012-05-11 | 2015-10-20 | SK Hynix Inc. | Resistive memory device |
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Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7675118B2 (en) * | 2006-08-31 | 2010-03-09 | International Business Machines Corporation | Semiconductor structure with enhanced performance using a simplified dual stress liner configuration |
JP2008071851A (en) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Sony Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US7704840B2 (en) * | 2006-12-15 | 2010-04-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | Stress enhanced transistor and methods for its fabrication |
DE102007009914B4 (en) * | 2007-02-28 | 2010-04-22 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Semiconductor device in the form of a field effect transistor with an interlayer dielectric material with increased internal stress and method for producing the same |
DE102007009727B4 (en) * | 2007-02-28 | 2009-01-02 | Infineon Technologies Austria Ag | Method of manufacturing a semiconductor device and transistor semiconductor device |
JP5387700B2 (en) * | 2007-03-20 | 2014-01-15 | ソニー株式会社 | Manufacturing method of semiconductor device |
JP5003515B2 (en) | 2007-03-20 | 2012-08-15 | ソニー株式会社 | Semiconductor device |
DE102007046849B4 (en) * | 2007-09-29 | 2014-11-06 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of making large-gate-gate structures after transistor fabrication |
JP5147471B2 (en) * | 2008-03-13 | 2013-02-20 | パナソニック株式会社 | Semiconductor device |
US8133793B2 (en) | 2008-05-16 | 2012-03-13 | Sandisk 3D Llc | Carbon nano-film reversible resistance-switchable elements and methods of forming the same |
US8569730B2 (en) | 2008-07-08 | 2013-10-29 | Sandisk 3D Llc | Carbon-based interface layer for a memory device and methods of forming the same |
US7795679B2 (en) | 2008-07-24 | 2010-09-14 | International Business Machines Corporation | Device structures with a self-aligned damage layer and methods for forming such device structures |
US8466044B2 (en) | 2008-08-07 | 2013-06-18 | Sandisk 3D Llc | Memory cell that includes a carbon-based memory element and methods forming the same |
US8421050B2 (en) | 2008-10-30 | 2013-04-16 | Sandisk 3D Llc | Electronic devices including carbon nano-tube films having carbon-based liners, and methods of forming the same |
US8835892B2 (en) | 2008-10-30 | 2014-09-16 | Sandisk 3D Llc | Electronic devices including carbon nano-tube films having boron nitride-based liners, and methods of forming the same |
US20110278529A1 (en) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Huiwen Xu | Memory employing diamond-like carbon resistivity-switchable material and methods of forming the same |
US8421132B2 (en) * | 2011-05-09 | 2013-04-16 | International Business Machines Corporation | Post-planarization UV curing of stress inducing layers in replacement gate transistor fabrication |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4237332B2 (en) * | 1999-04-30 | 2009-03-11 | 株式会社東芝 | Manufacturing method of semiconductor device |
JP2003086708A (en) * | 2000-12-08 | 2003-03-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP3651802B2 (en) * | 2002-09-12 | 2005-05-25 | 株式会社東芝 | Manufacturing method of semiconductor device |
US6825529B2 (en) * | 2002-12-12 | 2004-11-30 | International Business Machines Corporation | Stress inducing spacers |
US6882025B2 (en) * | 2003-04-25 | 2005-04-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Strained-channel transistor and methods of manufacture |
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2007
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9166162B2 (en) | 2012-05-11 | 2015-10-20 | SK Hynix Inc. | Resistive memory device |
US9172031B2 (en) | 2012-05-11 | 2015-10-27 | SK Hynix Inc. | Resistive memory device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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GB2434036A (en) | 2007-07-11 |
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