KR20080019656A - Technique for reducing silicide non-uniformities by adapting avertical dopant profile - Google Patents

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Abstract

By modifying the vertical dopant concentration in deep drain and source regions, the reaction behavior during the formation of metal suicide regions 217 may be controlled. For this purpose, an increased dopant concentration is formed around a target depth (Xs) for the metal suicide interface, thereby reducing the reaction speeds and thus improving the uniformity of the resulting metal suicide interface. ® KIPO & WIPO 2008

Description

수직 도펀트 프로파일을 적용함으로써 실리사이드 비-균일성을 감소시키는 방법{TECHNIQUE FOR REDUCING SILICIDE NON-UNIFORMITIES BY ADAPTING AVERTICAL DOPANT PROFILE}TECHNIQUE FOR REDUCING SILICIDE NON-UNIFORMITIES BY ADAPTING AVERTICAL DOPANT PROFILE}

전체적으로, 본 발명은 집적 회로의 제조 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 반도체 영역들의 저항을 감소시키기 위해 반도체 상에 메탈-실리사이드 부분들을 가지는 반도체 소자에 관한 것이다.Overall, the present invention relates to the field of fabrication of integrated circuits, and more particularly to semiconductor devices having metal-silicide portions on a semiconductor to reduce the resistance of the semiconductor regions.

현대의 초고집적 회로들에 있어서, 소자의 피처(feature)들은 성능과 기능성을 높이기 위해 지속적으로 감소되고 있다. 피처 크기들을 줄이는 것은 어쨌든 필연적으로 감소된 크기들에 의해 얻어지는 이득을 부분적으로 감쇄시킬 수 있는 어떤 문제들을 수반한다. 보통, 예를 들어, 트랜지스터 엘리먼트의 피처 크기를 감소시키는 것은 트랜지스터 엘리먼트의 채널 저항이 감소되도록 만들 수 있으며, 결과적으로 드라이브 전류 용량을 더 높게 하고 트랜지스터의 스위치 속도를 증가시킨다. 트랜지스터 엘리먼트들의 피처 크기를 감소시킴에 있어서, 전도성 라인들의 전기적 저항과, 드레인과 소스 영역들과 같은, 주변 트랜지스터 엘리먼트들을 가지는, 예를 들어, 트랜지스터 영역들을 연결하는 영역들의 콘택트 영역이 증가하는 것은, 이러한 라인들 및 영역들의 단면적이 피처 크기가 감소함에 따라 감소하기 때문에, 주요한 이슈가 되었다. 단면 영역은 전도성 라인들과 콘택트 영역들을 포함하는 물질의 물성의 조합에 따라 각각의 라인의 저항 또는 콘택트 영역을 결정한다.In modern ultra high-density circuits, device features continue to decrease to improve performance and functionality. Reducing feature sizes inevitably involves some problems that can in part attenuate the gain obtained by reduced sizes. Usually, for example, reducing the feature size of the transistor element can cause the channel resistance of the transistor element to be reduced, resulting in higher drive current capacity and increased switch speed of the transistor. In reducing the feature size of the transistor elements, increasing the electrical resistance of the conductive lines and the contact area of regions having peripheral transistor elements, such as drain and source regions, for example connecting the transistor regions, increases, Since the cross-sectional area of these lines and regions decreases as feature size decreases, it is a major issue. The cross-sectional area determines the resistance or contact area of each line according to the combination of physical properties of the material including conductive lines and contact areas.

상기 문제들은 전계 효과 트랜지스터의 소스 영역과 드레인 영역 사이의 게이트 전극 아래에 형성되는 상기 트랜지스터의 채널 영역의 확장부(extension of the channel)와 같이, 이러한 점에서 전형적인 임계적인 피처 크기에 대해 실시될 수 있는데, 크리티컬 디멘젼(CD)으로도 일컬어진다. 보통 채널 길이라고 일컬어지는, 이러한 채널의 확장부를 줄이는 것은, 게이트 전극과 채널 사이의 커패시턴스가 작아지고 더 짧은 채널에 의해 저항이 감소되기 때문에 트랜지스터 엘리먼트의 하강 및 상승 시간(fall and rise times)에 관해 소자의 성능을 매우 향상시킬 수 있다. 채널 길이를 축소시키는 것은, 보통 폴리실리콘으로 형성되는, 전계 효과 트랜지스터의 게이트 전극과 같은 도전성 라인들과, 상기 트랜지스터의 드레인과 소스 영역에 전기적인 접속을 하게 하는 콘택트 영역들의 크기 감소도 수반하는데, 그 결과 전하 캐리어 전송에 대해 가능한 단면적이 감소된다. 결과적으로, 전도성 라인들과 콘택트 영역들은 감소된 단면이 게이트 전극과, 드레인 및 소스 콘택트 영역들과 같은, 상기 라인들과 콘택트 영역들을 형성하는 물질의 전기적 물성을 증가시킴으로써 보상되지 않는다면 더 높은 저항값을 보여준다. The problems can be addressed for a critical feature size typical in this respect, such as an extension of the channel of the transistor's channel region formed under the gate electrode between the source and drain regions of the field effect transistor. It is also called Critical Dimension (CD). Reducing this channel's extension, commonly referred to as channel length, is related to the fall and rise times of the transistor element because the capacitance between the gate electrode and the channel is smaller and the resistance is reduced by the shorter channel. The performance of the device can be greatly improved. Reducing the channel length also involves reducing the size of the conductive lines, usually made of polysilicon, such as the gate electrode of the field effect transistor, and the contact regions that make electrical connections to the drain and source regions of the transistor, As a result, the possible cross-sectional area for charge carrier transfer is reduced. As a result, conductive lines and contact regions have higher resistance values unless the reduced cross-section is compensated for by increasing the electrical properties of the material forming the lines and contact regions, such as gate electrode and drain and source contact regions. Shows.

따라서, 실리콘과 같은 반도체 물질을 실질적으로 포함하여 이루어진 전도성 영역들의 물성을 증가시키는 것은 매우 중요하다. 예를 들어, 현대의 집적 회로들에 있어서, 전계 효과 트랜지스터들, 커패시터들 등등의 개별적인 반도체 소자들은 일차적으로 실리콘에 기초를 두고 있으며, 여기서 개별적인 소자들은 실리콘 라인들과 금속 라인들에 의해 연결된다. 금속 라인들의 저항이 일반적으로 사용되는 알루미늄을, 예를 들어 구리와 구리 합금들로 교체함으로써 향상될 수 있는데, 프로세스 엔지니어들은 실리콘-함유 반도체 라인의 전기적 물성을 향상시키고 반도체 콘택트 영역들이 필요할 때에 이러한 임무에 직면하게 된다.Therefore, it is very important to increase the physical properties of the conductive regions substantially comprising a semiconductor material such as silicon. For example, in modern integrated circuits, individual semiconductor devices such as field effect transistors, capacitors, and the like are primarily based on silicon, where the individual devices are connected by silicon lines and metal lines. The resistance of the metal lines can be improved by replacing commonly used aluminum with, for example, copper and copper alloys, which process engineers improve upon the electrical properties of silicon-containing semiconductor lines and when semiconductor contact areas are needed. Will face.

도 1a와 1b를 참조하여, 예를 들어 복수 개의 MOS 트랜지스터들을 포함하는, 집적 회로를 제조하는 예시적인 프로세스가, 실리콘-함유 반도체의 전기적 물성을 향상시키는 것과 관련된 문제들을 나타내기 위하여 이후 상세하게 설명될 것이다. Referring to FIGS. 1A and 1B, an exemplary process for manufacturing an integrated circuit, including, for example, a plurality of MOS transistors, is described in detail below to illustrate problems associated with improving electrical properties of silicon-containing semiconductors. Will be.

도 1a에 있어서, 반도체 스트럭쳐(100)는, 예를 들어 N-채널 트랜지스터나 P-채널 트랜지스터와 같은, 특정 전도 타입의 전계 효과 트랜지스터(110)를 형성하는, 실리콘 기판과 같은 기판(101)을 포함하여 구성된다. 상기 트랜지스터 엘리먼트(110)는, 실리콘 다이옥사이드, 실리콘 나이트라이드 등과 같은, 절연 물질로 형성된 분리 구조(113)를 포함하며, 상기 기판(101)에 액티브 영역(112)을 정의한다. 액티브 영역(112)으로부터 게이트 전극(115)를 분리하는 게이트 절연층(118) 위에는 게이트 전극(115)이 형성된다. 상기 게이트 전극(115)의 양쪽에는, 예를 들어 실리콘 다이옥사이드나 실리콘 나이트라이드로 이루어진 스페이서 엘리먼트들(116)이 위치한다. 상기 액티브 영역(112)에는 각각의 확장부(114a)를 포함하는 소스와 드레인 영역들(114)이 형성되고 채널 영역(111)에 연결하기 위해 요구되는 적절한 측면 도펀트 프로파일을 보여주는데, 상기 게이트 전극(115)에 적절한 제어 전압을 인가함에 따라 드레인과 소스 영역들(114) 사이에 도통된 채널이 형성된다.In FIG. 1A, the semiconductor structure 100 includes a substrate 101, such as a silicon substrate, that forms a field effect transistor 110 of a particular conductivity type, such as, for example, an N-channel transistor or a P-channel transistor. It is configured to include. The transistor element 110 includes a isolation structure 113 formed of an insulating material, such as silicon dioxide, silicon nitride, and the like, and defines an active region 112 in the substrate 101. The gate electrode 115 is formed on the gate insulating layer 118 separating the gate electrode 115 from the active region 112. On both sides of the gate electrode 115, spacer elements 116 made of, for example, silicon dioxide or silicon nitride are positioned. In the active region 112, source and drain regions 114 including respective extensions 114a are formed and show appropriate side dopant profiles required for connection to the channel region 111. Applying an appropriate control voltage to 115 forms a conductive channel between the drain and source regions 114.

전술한 바와 같이, 115L로 표시된, 트랜지스터 엘리먼트(110)의 게이트 길이는 트랜지스터(110)의 채널의 길이를 결정하고, 따라서, 이미 지적한 바와 같이, 트랜지스터 엘리먼트(110)의 전기적인 물성들에 중대한 영향을 미치는데, 여기서 게이트 길이가 감소되고 이에 따른 트랜지스터(110)의 전체적 크기가 감소하면, 고농도로 도핑되었다고 할지라도, 전하 캐리어 전송이 가능한 영역이 감소함에 따라, 게이트 전극(115)와 드레인 및 소스 영역들(114)의 콘택트 영역들(114b)의 저항을 증가시킬 것이다.As mentioned above, the gate length of transistor element 110, denoted 115L, determines the length of the channel of transistor 110, and thus, as already pointed out, has a significant impact on the electrical properties of transistor element 110. Where the gate length is reduced and thus the overall size of the transistor 110 is reduced, the gate electrode 115 and the drain and source may be reduced as the area capable of charge carrier transfer is reduced, even if heavily doped. It will increase the resistance of the contact regions 114b of the regions 114.

일반적인 반도체 구조(100)를 형성하기 위한 프로세스 과정은 다음과 같은 단계들을 포함할 수 있다. 공지의 포토리소그래피 식각기술과 증착 기술들을 이용하여 분리 구조(113)를 형성한 이후에, 액티브 영역(112)에 필요한 수직의 도펀트 프로파일을 만들기 위해 임플란트 공정이 수행된다. 이어서, 소자 구조의 디자인에 따라 게이트 절연층(118)이 형성된다. 그 다음, 예를 들어 폴리실리콘층을, 복잡한 포토리소그래피와 식각 기술들을 이용하여, 패터닝함으로써 게이트 전극(115)이 형성된다. 그 다음, 소스와 드레인 영역(114)들 내에 소스와 드레인 확장부(114a)를 형성하기 위해 추가 임플란트 단계가 수행되며, 증착과 비등방성 식각 기술들을 이용하여 스페이서 엘리먼트(116)들이 형성될 수 있다. 상기 스페이서 엘리먼트(116)는 소스와 드레인 영역(114)들을 형성하기 위해서 액티브 영역(112)으로 도펀트가 임플란트되는 다음의 임플란트 프로세스에 대해서 임플란트 마스크로서 이용될 수 있으며, 그로써 이러한 영역들에 필요한 높은 도펀트 농도들을 형성한다.The process for forming the general semiconductor structure 100 may include the following steps. After forming the isolation structure 113 using known photolithography etching and deposition techniques, an implant process is performed to create the vertical dopant profile required for the active region 112. Subsequently, a gate insulating layer 118 is formed according to the design of the device structure. The gate electrode 115 is then formed by, for example, patterning the polysilicon layer using complex photolithography and etching techniques. An additional implant step is then performed to form the source and drain extensions 114a in the source and drain regions 114, and the spacer elements 116 can be formed using deposition and anisotropic etching techniques. . The spacer element 116 can be used as an implant mask for the next implant process where the dopant is implanted into the active region 112 to form the source and drain regions 114, thereby providing the high dopant required for these regions. Form concentrations.

도 1a에 있어서, 수평선 방향, 즉, 게이트 전극(115)의 길이 방향에 있어서 도펀트 농도가 변화한다는 것을 주의해야 하는데, 이하 깊이 방향 x로 지칭될 것이며, 화살표로 표시되었다. 소스와 드레인 영역(114)들의 도펀트 프로파일이 가파른 경계(sharp boudary)를 갖는 영역으로 도시되었지만, 도펀트 프로파일은 실제로는 임플란트 프로세스의 깊이 방향 x로의 적당한 비국부화(non-localized) 특성과, 임플란트된 원자들을 활성화시키고 임플란트 단계에 의해 발생된 결정상의 손상를 치유하기 위해 행해지는 그 다음의 어닐링 단계들에 의해, 지속적으로 변화된다. 보통, 도펀트 프로파일은 트랜지스터 엘리먼트(110)에 부합하는 어떤 파라미터들에 따라 선택되어야 한다. 예를 들어, 짧은 게이트 길이와, 이에 따른 짧은 채널의 길이는, 소위 "단채널 효과(short channel effect)"를 감소시키기 위해 보통 "얕은" 도펀트 프로파일을 요구한다. 따라서, x방향으로의 가장 높은 농도는 표면 근처, 즉, 콘택트 영역(114b)에 위치할 수 있으며, 깊어짐에 따라 매우 감소할 수 있다.In Fig. 1A, it should be noted that the dopant concentration changes in the horizontal direction, i. Although the dopant profile of the source and drain regions 114 is shown as a region with sharp boudary, the dopant profile is actually a suitable non-localized characteristic in the depth direction x of the implant process, It is continuously changed by subsequent annealing steps that are done to activate the atoms and heal the crystalline damage caused by the implant step. Usually, the dopant profile should be selected in accordance with certain parameters that match the transistor element 110. For example, short gate lengths, and thus short channel lengths, usually require a "shallow" dopant profile to reduce the so-called "short channel effect". Thus, the highest concentration in the x direction may be located near the surface, i.e., in the contact region 114b, and may decrease significantly as it deepens.

도 1b는 드레인과 소스 영역(114)들의 수직 도펀트 프로파일을 도식적으로 나타낸 것으로, 약 100nm 및 이보다 작은 게이트 길이(115L)를 갖는 종래 트랜지스터 엘리먼트들에서 일반적으로 나타날 수 있는 것과 같다. 도 1b에 있어서, 가로축은 깊이 방향 x에 따른 확장부를 표시하는데, 예로서 도 1a에서 특정된 깊이 xs가 점선으로 도시되었다. 세로축은 로그 단위(logarithmic scale)의 도펀트 농도를 나타내는데, 드레인과 소스 영역(114)들의 도펀트의 타입은 트랜지스터(100)가 표시하는 트랜지스터 엘리먼트의 타입에 따라 결정된다. 따라서, 도 1b에 나타난 것과 같이, 매우 고농도의 도펀트는 표면(114b)에 존재하거나 표면 근처에 존재할 수 있으며, 깊이에 따라 급격하게 감소할 수 있는데 이에 따라 특정 깊이 xs에서의 농도를 얻을 수 있으며 이 값은 매우 작을 수 있다.FIG. 1B schematically illustrates the vertical dopant profile of the drain and source regions 114, as may be commonly seen in conventional transistor elements having a gate length 115L of about 100 nm and smaller. In FIG. 1B, the horizontal axis indicates an extension along the depth direction x, for example the depth x s specified in FIG. 1A is shown in dashed lines. The vertical axis represents the dopant concentration on a logarithmic scale. The type of dopant in the drain and source regions 114 is determined by the type of transistor element represented by the transistor 100. Thus, as shown in FIG. 1B, very high concentrations of dopant may be present at or near the surface 114b and may decrease rapidly with depth, resulting in a concentration at a specific depth x s This value can be very small.

앞서 지적한 바와 같이, 복잡한 어플리케이션들에 있어서, 콘택트 영역(114b)에서와 게이트 전극(115) 내에서 도펀트 농도가 매우 높다고 할지라도, 소스와 드레인 영역(114)들과 게이트 전극 내에 금속 실리사이드(metal silicide)를 형성함으로써 이러한 영역들의 면저항(sheet resistance)을 더 감소시키는 것이 일반적이다.As pointed out above, in complex applications, metal silicide in the source and drain regions 114 and the gate electrode, even though the dopant concentration is very high in the contact region 114b and in the gate electrode 115, is noted. It is common to further reduce the sheet resistance of these regions by forming.

도 1c는 더 개선된 제조 공정 단계에서의 반도체 구조(100)를 나타낸 것이다. 여기서, 금속 실리사이드 영역(117)들은 드레인과 소스 영역(114)들 내에 형성되고, 금속 실리사이드 영역(119)은 상기 게이트 전극(115)에 형성된다. 일반적으로, 금속 실리사이드 영역들(117, 119)은, 예를 들어 코발트, 니켈, 티타늄, 백금 등 또는 둘 또는 그 이상의 적절한 금속들의 조합들과 같은 내화 금속(refractory metal)으로 형성된다. 상기 금속 실리사이드 영역들(117, 119)을 형성하기 위해서, 보통 특정 두께의 하나 이상의 금속층이 적절한 증착 기술, 예를 들어 물리적 기상 증착(physical vapor deposition), 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition) 등과 같은 기술에 의해 등각으로(conformally) 증착되며, 예를 들어, 소자의 필요에 따라 실리사이드 영역(117)들에 수직 확장부를 얻을 수 있도록 초기 층의 두께가 선택될 수 있다. 게이트 전극(115)의 고용량 금속 실리사이드가 게이트 전 극(115)의 저항을 감소시키기에 바람직한 것으로 고려될 수 있다고 할지라도, 상기 영역들(117과 119)는 공통의 제조 공정 중에 형성되기 때문에, 상기 영역(119)의 두께는 실리사이드 영역(117)의 특정 두께와 연관이 있다. 1C illustrates a semiconductor structure 100 at a further stage of the manufacturing process. Here, metal silicide regions 117 are formed in the drain and source regions 114, and metal silicide regions 119 are formed in the gate electrode 115. Generally, the metal silicide regions 117 and 119 are formed of refractory metal, such as, for example, cobalt, nickel, titanium, platinum, or the like or combinations of two or more suitable metals. In order to form the metal silicide regions 117 and 119, at least one metal layer of a certain thickness is usually used for a suitable deposition technique, for example, physical vapor deposition, chemical vapor deposition, etc. The thickness of the initial layer can be chosen so as to conformally deposit it, for example to obtain a vertical extension in the silicide regions 117 as needed for the device. Although the high capacitance metal silicide of the gate electrode 115 may be considered desirable to reduce the resistance of the gate electrode 115, the regions 117 and 119 are formed during a common manufacturing process, The thickness of region 119 is related to the specific thickness of silicide region 117.

다르게 접근해 보면, 더 복잡하게 설계된 제조 공정이 상기 영역들(117, 119)의 형성 단계를 분리하기 위해 사용될 수 있다. 금속 실리사이드 영역(117)의 설계 두께는 깊이 xs로 주어질 수 있음을 추정할 수 있을 것이다. 목적하는 깊이 xs에 근거하고, 아래에 놓인 실리콘을 고려하는 한에서 내화 금속이나 금속의 공지된 반응 행태에 근거하여, 원리상 최종적으로 얻은 두께나 금속 실리사이드 영역(117)은 해당하는 제어 프로세스 파라미터들-내화 금속이나 금속들의 실리콘으로의 확산을 개시하게 하기 위한 초기 층의 두께, 온도, 그 다음의 열 공정 시간과 같은 파라미터들-에 의해 조절될 수 있으며, 이로써 금속 실리사이드 화합물이 생성된다. In another approach, a more complicated manufacturing process can be used to separate the forming steps of the regions 117 and 119. It can be estimated that the design thickness of the metal silicide region 117 can be given by the depth x s . Based on the desired depth x s and based on the known reaction behavior of the refractory metal or metal, as far as the underlying silicon is considered, the thickness or metal silicide region 117 finally obtained in principle is determined by the corresponding control process parameters. Can be controlled by parameters such as the thickness of the initial layer to initiate diffusion of the refractory metal or metals into silicon, the temperature, and the subsequent thermal process time, thereby producing a metal silicide compound.

실제로는, 금속 실리사이드 영역(117)들은, 117a로 도시된, 어떤 조도(roughness)를 가질 수 있으며, 이러한 특성은 소자와 프로세스 특징들에 따라 매우 달라질 수 있다. 예를 들어, 몇몇 프로세스 체제들에서는, 상기 트랜지스터(110)와 유사한 구조를 갖는 P-채널 트랜지스터들이 동일한 반도체 구조(100)에 N-채널 트랜지스터로 형성된 것에 비해서 니켈 실리사이드에 대해서 더 현저한 조도(117a)를 보여줄 수 있다. 이와는 반대로, 니켈 백금 실리사이드에 대해서는, 상기 조도(117a)가 P-채널 트랜지스터들에 비해 N-채널 트랜지스터들에 대해 더 현저하게 나타날 수 있다. 금속 실리사이드 영역(117)의 비균일(non-uniformity), 즉 조도(117a)-동일 구조의 다른 트랜지스터 타입에서도 변할 수 있는-때문에, 다른 소자들 사이의 현저한 파라미터 변화 때문에, 예를 들어 드레인과 소스 영역(114)에서의 증가한 누설전류들 때문에, 반도체 구조(100)의 전기적 파라미터들이 낮추어지는 것이 관찰될 수 있다. 또한, 반도체 소자들의 크기를 감소시키는 것이 지속적으로 계속되면서, 금속 실리사이드 영역(117)들의 비-균일성은 훨씬 더 조밀하게 설정된 프로세스 허용정도를 가지는 이후 소자들 세대의 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. In practice, the metal silicide regions 117 may have some roughness, shown as 117a, which characteristics may vary greatly depending on the device and process features. For example, in some process regimes, P-channel transistors having a structure similar to that of the transistor 110 are more noticeable in terms of roughness 117a for nickel silicide compared to those formed of N-channel transistors in the same semiconductor structure 100. Can show. In contrast, for nickel platinum silicide, the roughness 117a may be more pronounced for N-channel transistors than for P-channel transistors. Due to the non-uniformity of the metal silicide region 117, ie the roughness 117a-which can also be varied in other transistor types of the same structure-due to the significant parameter changes between the different elements, for example drain and source Due to the increased leakage currents in the region 114, it can be observed that the electrical parameters of the semiconductor structure 100 are lowered. In addition, as the size of semiconductor devices continues to decrease, the non-uniformity of the metal silicide regions 117 may negatively affect the performance of later generations of devices with much tighter set process tolerances.

상술한 바와 같은 상황에 대한 시점에 있어서, 상기 확인된 문제들 중 하나 이상의 효과들을 없애거나 또는 적어도 감소시키는 개선된 기술이 요구되고 있다.In view of the situation as described above, there is a need for an improved technique that obviates or at least reduces the effects of one or more of the identified problems.

이하에서는 본 발명의 몇몇 측면에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 발명의 간단한 요약을 제공한다. 이러한 요약은 본 발명의 아주 세세한 개관은 아니다. 이는 본 발명의 핵심어 또는 크리티컬한 엘리먼트들을 확인하거나 본 발명의 범위를 서술하고자 의도된 것이 아니다. 이것의 유일한 목적은 후술할 상세한 설명에 앞서 전제부로서 간단한 몇몇 개념들을 제공하는 것이다.The following provides a brief summary of the invention in order to provide a basic understanding of some aspects of the invention. This summary is not a very detailed overview of the invention. It is not intended to identify key words or critical elements of the invention or to delineate the scope of the invention. Its sole purpose is to present some simple concepts as a prerequisite before the detailed description that follows.

본 발명은 실리콘을 포함하는 고농도로 도핑된 반도체 영역들에 금속 실리사이드 영역들을 형성하게 하는 기술에 관한 것으로, 금속 실리사이드 영역의 조도는 주위 반도체 영역들에 더 정확하게 정의된 인터페이스를 제공하기 위해서 상당하게 감소될 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 실리콘-함유 반도체 영역 내의 수직 도펀트 농도가, 금속 실리사이드 영역의 인터페이스가 형성되어야 할 지점의 깊이나 그 근처에서, 종래의 소스 드레인 영역들에 비해, 증가된 도펀트 농도를 제공하도록 조절될 수 있다. 상기 증가된 도펀트 농도는 금속 실리사이드 영역을 형성하는 동안 금속의 확산을 상당히 변화시킬 수 있다. The present invention relates to a technique for forming metal silicide regions in heavily doped semiconductor regions including silicon, wherein the roughness of the metal silicide region is significantly reduced to provide a more precisely defined interface to the surrounding semiconductor regions. Can be. For this purpose, the vertical dopant concentration in the silicon-containing semiconductor region is adjusted to provide increased dopant concentration, compared to conventional source drain regions, at or near the depth at which the interface of the metal silicide region should be formed. Can be. The increased dopant concentration can significantly change the diffusion of the metal during the formation of the metal silicide region.

도시된 본 발명의 일 실시예에 따르면, 일 방법은 기판 위에 형성된 실리콘-함유 반도체 영역에 형성되는 금속 실리사이드 영역의 타겟 깊이(target depth)를 확인하는 단계를 포함하여 이루어진다. 상기 방법은 타겟 깊이 주변의 국부적인 도펀트 농도의 최고값을 얻기 위하여 타겟 깊이에 근거하여 실리콘-함유 반도체 영역의 깊이 방향을 따라 실리콘-함유 반도체 영역에 도펀트 프로파일을 형성하는 단계를 더 포함한다. 결국 금속 실리사이드 영역은 타겟 깊이에 근거하여 형성된다.According to one embodiment of the present invention shown, one method comprises identifying a target depth of a metal silicide region formed in a silicon-containing semiconductor region formed over a substrate. The method further includes forming a dopant profile in the silicon-containing semiconductor region along the depth direction of the silicon-containing semiconductor region based on the target depth to obtain the highest value of the local dopant concentration around the target depth. Eventually the metal silicide region is formed based on the target depth.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 일 방법은 하나 이상의 기판들에 형성되는 제1특정 트랜지스터 타입의 드레인과 소스 영역에 대해 금속 실리사이드 영역의 제1 타겟 깊이를 확인하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제1타겟 깊이에 근거하여 도펀트 프로파일을 가지는 하나 이상의 기판에 제1특정 트랜지스터 타입의 드레인과 소스 영역들을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 도펀트 프로파일은 하나 이상의 기판의 깊이 방향에 관해 조절되는데, 제1타겟 깊이에 도달할 때, 깊이가 증가함에 따라 증가하는 도펀트 농도를 얻기 위함이다. 결국, 제1타겟 깊이에 근거하여 제1특정 트랜지스터 타입의 드레인과 소스 영역들에 상기 금속 실리사이드 영역이 형성된다. According to another embodiment of the present invention, one method includes identifying a first target depth of a metal silicide region with respect to a drain and source region of a first specific transistor type formed in one or more substrates. The method further includes forming drain and source regions of a first specific transistor type in one or more substrates having a dopant profile based on a first target depth, wherein the dopant profile is adjusted with respect to the depth direction of the one or more substrates. When the first target depth is reached, to obtain a dopant concentration that increases as the depth increases. As a result, the metal silicide region is formed in the drain and source regions of the first specific transistor type based on the first target depth.

이하, 본 발명은 다음의 도면을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 유사한 번 호는 유사한 구성요소를 나타낸다.The invention will now be described with reference to the following figures, wherein like numerals represent like components.

도 1a는 금속 실리사이드 영역을 형성하기 이전의 종래 트랜지스터의 개략적인 단면도.1A is a schematic cross-sectional view of a conventional transistor prior to forming a metal silicide region.

도 1b는 도 1a에 도시된 종래의 트랜지스터의 깊이 방향으로의 도펀트 프로파일을 개략적으로 나타낸 그래프.1B is a graph schematically showing the dopant profile in the depth direction of the conventional transistor shown in FIG. 1A.

도 1c는 종래의 기술에 따라 금속 실리사이드 영역들을 형성하고 난 후의 도 1의 트랜지스터를 개략적으로 나타낸 단면도.1C is a schematic cross-sectional view of the transistor of FIG. 1 after forming metal silicide regions in accordance with the prior art.

도 2a-2b는 예시적인 종래의 도펀트 농도의 존재 하에서 관통 깊이(penetration depth)에 관한 내화성 금속의 확산 의존성의 일 예를 도시한 그래프(도 2a)와, 본 발명의 도시된 실시예에 따른 도펀트 농도의 예를 도시한 그래프.2A-2B are graphs (Fig. 2A) showing an example of the diffusion dependence of refractory metals with respect to penetration depth in the presence of exemplary conventional dopant concentrations, and dopants in accordance with the illustrated embodiment of the present invention. Graph showing an example of concentration.

도 2c-2f는 본 발명의 실시예에 따른 다양한 제조 공정 단계 중의 트랜지스터 엘리먼트의 개략적인 단면도.2C-2F are schematic cross-sectional views of transistor elements during various fabrication process steps in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속 실리사이드 영역들을 형성하기 위하여 서로 다른 타겟 깊이를 가지는 두 트랜지스터 엘리먼트들을 포함하는 반도체 소자를 개략적으로 나타낸 단면도.3 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device including two transistor elements having different target depths to form metal silicide regions in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4는 제조 공정 동안의 트랜지스터 엘리먼트를 개략적으로 나타낸 단면도로, 도펀트 농도는 에피택셜 실리콘 증착에 근거하여 본 발명의 실시예에 따라 조절될 수 있다. 4 is a schematic cross-sectional view of a transistor element during the fabrication process, wherein the dopant concentration may be adjusted in accordance with an embodiment of the present invention based on epitaxial silicon deposition.

본 발명은 다양하게 변형하고 대안적인 형태들로 적용될 수 있으며, 그의 특정한 실시예들은 도면에 예를 도시하는 방법으로 보여지고 상세한게 설명된다. 본 명세서의 특정 실시예들에 대한 설명은 본 발명을 특정한 개시된 형태로 한정하도록 의도된 것이 아니며, 그와 반대로, 청구항에 의해 정의된 본 발명의 원리 및 범위 내에 있는 모든 변형, 등가물, 및 대안들을 포함하도록 의도되었음이 이해되어야 할 것이다.The invention can be applied in various modifications and alternative forms, the specific embodiments of which are shown and described in detail by way of example in the drawings. The description of specific embodiments herein is not intended to limit the invention to the specific form disclosed, and on the contrary, it is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the claims. It should be understood that it is intended to be included.

이하, 본 발명의 실시예가 설명될 것이다. 명확하게 나타내기 위하여, 실제 실시예의 모든 형태들이 본 상세한 설명에서 설명되는 것은 아니다. 이러한 어떤 실제 실시예의 발전에 있어서 수많은 실시예를 특정하는 것들이 개발자들의 특정한 목적, 예를 들어 시스템에 관련된 것들이나 비즈니스 관련된 제약들을 성취하기 위하여 결정되어야만 하는데, 각각의 실시예에 따라 달라질 수 있다는 것이 물론 인정될 것이다. 또한 이러한 개발 노력들은 복잡하기도 하고 시간이 소요되기도 하지만, 그럼에도 불구하고 이렇게 개시함으로써 이득을 얻는 것은 당업자가 겪는 일상의 일일 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the interest of clarity, not all forms of actual embodiments are described in the detailed description. In the development of any such practical embodiment, the specifics of numerous embodiments must be determined in order to achieve the specific goals of the developers, for example system related or business related constraints, which may of course vary with each embodiment. Will be recognized. These development efforts are also complex and time consuming, but nevertheless, gaining from this disclosure will be a daily routine for those skilled in the art.

이하, 본 발명은 도면을 참조하여 설명될 것이다. 다양한 구조들과, 시스템들 및 소자들은 단지 설명을 위해, 그리고, 당업자에게 알려진 상세한 것들로 본 발명을 흐리지 않도록 하기 위하여 개략적으로 도시되었다. 그럼에도, 첨부된 도면들은 본 발명의 실시예를 도시하고 설명하기 위해 포함되었다. 본 명세서에서 사용된 용어들 및 구문들은 당 분야에서의 당업자들에 의한 용어들 및 구문들과 일치하는 의미를 가지도록 이해되고 해석되어야 할 것이다. 본 명세서에서 용어나 구문이 일관성있게 사용함으로써 특별한 용어나 구문의 정의, 즉, 당업자에 의해 이해되는 일반적이고 관습적인 의미와 다른 정의가 없도록 의도되었다. 용어나 구문이 특별한 의미, 즉 당업자에 의해 이해되는 것과 다른 의미를 갖도록 확장하기 위해서는, 그러한 특별한 정의가 그 용어나 구분에 대해 특별한 정의를 직접적이고 명백하게 제공되는 방식으로 본 명세서 내에서 서술되어 개시될 것이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. Various structures, systems and elements are schematically depicted for purposes of illustration only and so as not to obscure the present invention with details known to those skilled in the art. Nevertheless, the attached drawings are included to describe and explain illustrative embodiments of the present invention. The terms and phrases used herein should be understood and interpreted to have a meaning consistent with the terms and phrases by those skilled in the art. The use of terms or phrases consistently herein is intended to avoid the definition of particular terms or phrases, that is, definitions that differ from the general and customary meanings understood by those skilled in the art. In order for a term or phrase to extend to a particular meaning, that is, to have a meaning different from that understood by one of ordinary skill in the art, such particular definition may be described and disclosed herein in a manner in which a particular definition is directly and explicitly provided for that term or division. will be.

대체로, 본 발명은 도핑된 반도체 영역 내의 내화 금속의 확산이 반도체 영역 내의 도펀트 프로파일에 의하여 영향을 받는 다는 개념에 기초하였다. 따라서, 실리콘에 근거하여 형성된 트랜지스터들의 드레인과 소스 영역들의 도펀트 프로파일을 적절하게 적용시킴으로써, 드레인과 소스 영역들에 금속 실리사이드 영역들을 형성하기 위한 화학 반응 동안의 운동학상의 거동(kinematic behavior)은 영향을 받을 것이고 금속 실리사이드 영역과 반도체 영역 사이의 더욱 자세하게 정의된 인터페이스들을 얻을 수 있게 되며, 이에 따라, 도 1c에서 도시한 바와 같이, 금속 실리사이드 인터페이스 조도에 의해 발생할 수 있는 어떤 나쁜 영향들을 감소시킨다.In general, the present invention is based on the concept that the diffusion of refractory metal in the doped semiconductor region is affected by the dopant profile in the semiconductor region. Thus, by appropriately applying the dopant profile of the drain and source regions of the transistors formed based on silicon, the kinematic behavior during the chemical reaction to form metal silicide regions in the drain and source regions will be affected. More detailed defined interfaces can be obtained between the metal silicide region and the semiconductor region, thereby reducing any adverse effects that may be caused by the metal silicide interface roughness, as shown in FIG. 1C.

이하의 설명에서 본 발명을 한정하려는 의도는 없이, 실질적으로 결정질 반도체 영역 내의 내화 금속 원자들의 확산은, 특히, 도펀트와 내화성 금속 원자들이 고려하고 있는 반도체 영역 내에서 유사한 확산도를 보여줄 수 있을 때, 도펀트의 존재에 의해 매우 영향을 받는다는 것이 인정된다. 이러한 점에서, 확산도는 특정 온도, 예를 들어 사용된 금속의 타입과 화학 반응이 시작하는 온도에 따라 반응 동역학이 매우 달라지는 결정성 실리콘 영역에서 금속 실리사이드를 형성하는 동안, 반도체 결정 내에서 원자가 이동할 수 있는 평균 임의 거리(averaged random distance)로서 이해되어야 한다. 실리콘 영역에 추가 도펀트들이 존재하는 경우에, 금속 실리사이드를 형성하는 반응 속도는 추가 도펀트들에 의해 매우 영향을 받을 수 있는데, 이는 도펀트들과 내화성 금속 원자들의 확산이 실질적으로 동일한 결정-특성 메커니즘에 따를 수 있기 때문이며, 특히, 내화성 금속과 도펀트 물질이 실리콘 내에서 유사한 확산 거동을 보일 수 있을 때 그러하다. Without intending to limit the invention in the following description, the diffusion of refractory metal atoms in a substantially crystalline semiconductor region may show a similar diffusivity, particularly when the dopant and refractory metal atoms are contemplated within the semiconductor region under consideration. It is recognized that it is very influenced by the existence of. In this regard, the diffusivity can be transported by atoms during the formation of metal silicides in crystalline silicon regions where the reaction kinetics are very different depending on the specific temperature, for example the type of metal used and the temperature at which the chemical reaction starts. It should be understood as averaged random distance. In the case where additional dopants are present in the silicon region, the reaction rate to form metal silicides can be very affected by the additional dopants, which depends on a crystal-characteristic mechanism where the diffusion of dopants and refractory metal atoms is substantially the same. This is especially true when refractory metals and dopant materials can exhibit similar diffusion behavior in silicon.

도 2a에서, 실리콘 결정에 있어서의 도펀트 농도와 금속의 확산도에 관련한 상황이 실리콘-함유 반도체 결정 내에 금속 실리사이드 영역들을 형성하는 과정에 매우 큰 영향을 미친다고 알려진 메커니즘을 더욱 명확하게 도시하기 위하여 매우 정량적이고 간단한 방식으로 도시되었다. 그러나, 관련된 정확한 메커니즘에 상관없이, 본 발명은 반도체 소자를 제조하는 다양한 새로운 제조방법에 관한 것이라는 것이 이해되어야 할 것이다. In FIG. 2A, very quantitative to illustrate more clearly the mechanisms known to have a significant impact on the formation of metal silicide regions in silicon-containing semiconductor crystals, with respect to the dopant concentration in the silicon crystal and the degree of diffusion of the metal. And is shown in a simple manner. However, it should be understood that the present invention relates to various novel manufacturing methods for manufacturing semiconductor devices, regardless of the exact mechanism involved.

도 2a에 있어서, 커브 A는, x로서 표시되고 가로축으로서 그려진, 깊이 방향에 따른 전형적인 종래 도펀트 농도를 정성적으로 표시한 것이다. 도 2a로부터 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 깊이 0에서의 도펀트 농도, 즉 드레인이나 소스 영역의 표면에서의 농도는 적절하게 높은 값, 예를 들어 cm2 당 1019 원자들과 같은 정도를 가지며, 깊이가 증가함에 따라 매우 감소하게 될 것인데, 커브 C에 의해 표시된 특정 깊이 xs에서의 해당 도펀트 농도는 깊이 0에서의 크기보다, 예를 들어 1014-1015로, 몇 차수 작을 것이다. 이로써, 깊이 xs가 금속 실리사이드와 드레인이 나 소스 영역의 실리콘 사이의 인터페이스에 대한 타겟 깊이를 나타낼 수 있다.In FIG. 2A, curve A qualitatively displays typical conventional dopant concentrations along the depth direction, indicated as x and drawn as the horizontal axis. As can be clearly seen from FIG. 2A, the dopant concentration at depth zero, ie the concentration at the surface of the drain or source region, has a moderately high value, for example, on the order of 10 19 atoms per cm 2 , As will be greatly reduced, the corresponding dopant concentration at the specific depth x s indicated by curve C will be several orders of magnitude smaller than the size at depth 0, for example 10 14 -10 15 . As such, the depth x s may represent the target depth for the interface between the metal silicide and silicon in the drain or source region.

도 2a의 커브 B는 실리사이드화 공정 동안의 주어진 공정 조건에 대한 실리콘 내 내화 금속의 해당 확산도를 정성적으로 표시한 것이다. 예를 들어, 커브 B는 고농도로 도핑된 소스나 드레인 영역에 니켈 실리사이드 영역을 형성하는 동안 특정 공정 온도에 대한 니켈의 확산 속도를 개략적으로 나타낸 것이다. 표면, 즉 깊이 0인 지점에 많은 양의 도펀트 원자들이 존재하기 때문에, 금속 원자들의 초기 확산도는 적당히 낮을 수 있으며, 여기서 금속 원자들의 확산 거동의 어떤 변동들은 깊이 0에서 있을 수 있고, 이는 표면의 불규칙성 등을 야기할 수 있다. 적절히 낮은 확산 속도 때문에, 화학 반응 또한 적절한 속도로 진행될 것이며, 반응 면(reaction front)의 초기에 존재하는 어떤 변동들도 물질 쪽으로, 즉, 깊이 방향 x를 따라서, 실질적으로 동일한 적절 반응 속도로 유도된다. 그러나, 깊이가 증가함에 따라, 도펀트들의 농도는 상당히 감소할 수 있고, 이 결과 해당하는 금속 원자들의 확산도가 상당히 증가하는데, 반응 면에 초기에 존재하는 어떤 변동들이든지 이제 상당히 증가한 반응 속도 때문에 "증폭"된다. 결과적으로, 현저하게 증가된 반응 속도에 기인한 이러한 "증폭 효과" 때문에, 깊이 xs에서, 해당 금속 실리사이드 면은 상당한 조도를 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, 도 2a에 도시된 도펀트 농도와 비교하여 타겟 깊이 xs에서의 또는 적어도 그 근처에서의 도펀트 농도를 증가시키기 위해 도펀트 농도를 조절할 수 있으며, 이에 따라, 실리사이드화 공정 동안의 반응 거동도 조절할 수 있으며, 이 결과 금속 실리사이드 면의 조도가 상당히 감소한다.Curve B of FIG. 2A qualitatively displays the corresponding diffusivity of the refractory metal in silicon for a given process condition during the silicidation process. For example, curve B schematically shows the diffusion rate of nickel over a particular process temperature while forming nickel silicide regions in heavily doped source or drain regions. Since there is a large amount of dopant atoms at the surface, i.e., at a depth of zero, the initial diffusion of the metal atoms may be moderately low, where some fluctuations in the diffusion behavior of the metal atoms may be at depth zero, which is a surface irregularity. And the like. Because of the moderately low diffusion rate, the chemical reaction will also proceed at an appropriate rate and any fluctuations present at the beginning of the reaction front will be directed towards the material, ie along the depth direction x, at substantially the same appropriate reaction rate. . However, as the depth increases, the concentration of dopants can decrease significantly, resulting in a significant increase in the diffusion of the corresponding metal atoms, which means that any fluctuations initially present in the reaction plane are now “amplified because of the significantly increased reaction rate. "do. As a result, due to this "amplification effect" due to a significantly increased reaction rate, at depth x s , the metal silicide face can have significant roughness. According to the present invention, the dopant concentration can be adjusted to increase the dopant concentration at or near the target depth x s as compared to the dopant concentration shown in FIG. 2A and, accordingly, the reaction behavior during the silicidation process. The roughness of the metal silicide face is significantly reduced as a result.

도 2b는 깊이 방향 x에 대해 실리콘-함유 반도체 영역내의 조절된 도펀트 농도와, 상기 조절된 도펀트 농도에 의해 얻을 수 있는 해당 내화성 금속의 확산도 차이를 개략적으로 도시한 그래프이다. 여기서, 커브 D는 드레인이나 소스 영역의 조절된 도펀트 영역을 나타내며, 증가된 도펀트 농도는 타겟 깊이 xs 근처에 집중되어 있다. 이러한 측면에서 "증가된"이라는 표현은, 적어도 xs의 일부 근처에서, 깊이가 증가함에 따라 도펀트 농도가 증가하도록 타겟 깊이 xs가 왼쪽으로부터 접근될 때, 즉, 깊이가 증가할 때, 적어도 타겟 깊이 xs에서, 도펀트 농도의 증가가 현존한다는 것으로 이해되어야 한다. 다시 말하면, 깊이 방향 x에 대한 도펀트 농도의 국부적인 최대값이 타겟 깊이 xs에 또는 그 근처에 존재한다는 것이다. 이로써, "근처에" 나 "근접하여"라는 표현은 타겟 깊이 xs까지의 국부적인 최대값의 거리가 깊이 0으로 표현되는 위치까지의 국부적인 최대값의 거리보다 작다는 것으로 이해되어야 하며, 최대 도펀트 농도는 종래 소자들에게까지 해당될 것이다. 몇몇 실시예들에 있어서, "근접하여'나 "근처에"라는 표현은 타겟 깊이 100%로 존재하는 것으로부터 약 80~120%의 깊이를 표현하기 위한 것이다. 예를 들어, 도 2b에서, 실질적인 국부적인 최대값은, 화살표로 표시한, 깊이 xm에 위치하며, 이러한 국부적인 최대값은 타겟 깊이 xs의 근처에 위치하는데, 표면부, 즉 깊이 0으로부터 타겟 깊이 xs까지의 거리에 비해서 타겟 깊이 xs까지의 국부적인 최대값의 거리가 매우 작기 때문이다. FIG. 2B is a graph schematically illustrating the difference between the controlled dopant concentration in the silicon-containing semiconductor region with respect to the depth direction x and the diffusivity of the corresponding refractory metal obtainable by the controlled dopant concentration. Here, curve D represents the controlled dopant area of the drain or source area, with the increased dopant concentration concentrated near the target depth x s . The expression “increased” in this respect means that at least near the portion of x s , when the target depth x s approaches from the left, that is, when the depth increases, at least the target so that the dopant concentration increases as the depth increases. It is to be understood that at depth xs, there is an increase in dopant concentration. In other words, a local maximum of dopant concentration for the depth direction x is at or near the target depth x s . As such, the expression "near" or "close to" should be understood that the distance of the local maximum to the target depth x s is less than the distance of the local maximum to the location represented by depth 0. Dopant concentrations will even apply to conventional devices. In some embodiments, the expression “close to” or “nearby” is intended to represent a depth of about 80-120% from being at a target depth of 100%, for example, in FIG. local maximum values are located at a shown by an arrow, the depth x m, such a local maximum value is compared with the distance to the target depth x s from the surface portion, that is, depth 0 to positions close to the target depth x s This is because the distance of the local maximum to the target depth x s is very small.

커브 E는 예를 들어 커브 D에서 나타내어진 바와 같이 도펀트 농도에 대한 해당 반응 속도를 개략적으로 도시한 것으로, 여기서 정성적인 적절한 낮은 반응 속도를 얻을 수 있는데, 각각의 도펀트 농도의 증가에 따라 감소하기까지 하며, 이는 내화성 금속들의 확산이 감소되기 때문이다. 결과적으로, 금속 실리사이드 면의 어떤 초기 변동들은 실질적으로 "증폭"되지 않을 수 있으며, 감소된 반응 속도의 "완화 효과(smoothing effect)" 에 따라 감소될 수도 있다. 따라서, 금속 실리사이드 면은 감소된 조도와, 이에 따라 타겟 깊이 xs에서 남아있는 실리콘 영역에 더욱 잘 정의된 인터페이스를 보여줄 수 있다.Curve E schematically shows the corresponding reaction rate for the dopant concentration as shown, for example, in curve D, where a qualitatively appropriate low reaction rate can be obtained, which decreases with each increase of each dopant concentration. This is because the diffusion of refractory metals is reduced. As a result, some initial variations in the metal silicide face may not be substantially "amplified" and may be reduced in accordance with the "smoothing effect" of the reduced reaction rate. Thus, the metal silicide facet can show a reduced roughness and thus a better defined interface to the remaining silicon region at the target depth x s .

도펀트 농도와 확산도 D, E는 단지 예시적인 특성을 설명하며, 다른 도펀트 프로파일이 본 발명에 따라 만들어 질 수 있다는 것을 인식해야 할 것이다. 예를 들어, 커브 G와 H는 더욱 국부적인 방식으로 금속 실리사이드 인터페이스를 형성하기 위해 적절할 수 있는 깊이 방향에 있어서의 해당 도펀트 프로파일들을 개략적으로 도시한 것이다. 도 2b에 도시된 도펀트 농도들은 특정 전도성 타입을 가지는 단일 도펀트 종을 참조한 것이며 해당 프로파일은 실질적으로 이러한 단일 도펀트 종에 의해 결정된다. 예를 들어, N-채널 트랜지스터는 고농도로 N-도핑된 드레인과 소스 영역들을 가질 수 있고, 이때 타겟 깊이 xs의 근처에서 카운터 도펀트(counter dopant)들의 양은 무시할 수 있을 정도이며, 적어도 타겟 깊이 xs 근처에서는, 도펀트 프로파일들 상의 효과 또한 무시할 수 있을 것이다. 다른 실시예에서는, 커브 D, G, H는 두 종 이상의 서로 다른 이온 종류들을 고려한 "축적된(accumulated)" 도펀트 농도로 표현될 수 있는데, 서로 동일하거나 다른 전도성 타입의 도펀트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 타겟 깊이 xs에서의 고농도는 전기적인 거동에 따라 적절히 낮은 효과적인 도펀트 농도를 얻기 위하여 일정 양의 도핑을 제공하고 타겟 깊이 xs의 주변 영역을 카운터 전도성 도펀트로 도핑함으로써 만들 수 있는데, 단위 부피당 도펀트 원자들의 실제 개수 및 금속 실리사이드 영역을 형성하기 위해 사용된 어떤 금속의 확산에 대한 영향에 대하여 증가된 도펀트 농도를 여전히 가진다.따라서, 본 명세서와 청구항에서 표현된 것과 다르게 표현되지 않는 한, "도펀트 농도"는 후자의 의미로 이해되어야 할 것이다. It will be appreciated that dopant concentrations and diffusivity D, E merely illustrate exemplary properties and that other dopant profiles may be made in accordance with the present invention. For example, curves G and H schematically illustrate corresponding dopant profiles in the depth direction that may be suitable for forming a metal silicide interface in a more localized manner. The dopant concentrations shown in FIG. 2B refer to a single dopant species having a particular conductivity type and its profile is substantially determined by this single dopant species. For example, an N-channel transistor can have high concentrations of N-doped drain and source regions, where the amount of counter dopants in the vicinity of target depth x s is negligible, at least target depth x Near s , effects on dopant profiles may also be neglected. In other embodiments, curves D, G, and H may be expressed as "accumulated" dopant concentrations that take into account two or more different ion types, and may include dopants of the same or different conductivity type. For example, high concentrations at the target depth x s can be made by providing a certain amount of doping and doping the surrounding area of the target depth x s with a counter conductive dopant to obtain an adequately low effective dopant concentration depending on the electrical behavior. It still has an increased dopant concentration with respect to the actual number of dopant atoms per unit volume and the effect on the diffusion of any metal used to form the metal silicide region. Thus, unless expressly indicated otherwise in the specification and claims, "Dopant concentration" should be understood in the latter sense.

도 2c를 참조하여, 이하 본 발명에 따른 다른 실시예가 상세하게 설명될 것이다. 도 2c는 기판(201)을 포함하는 반도체 소자(200)를 개략적으로 나타낸 것으로, 상기 기판은 실리콘-베이스의 반도체 엘리먼트들을 형성하기 위한 적절한 어떤 기판을 표시한다. 예를 들어, 상기 기판(201)은 그 상부에 결정질 실리콘 층이 형성된 벌크 실리콘 기판을 나타낼 수 있다. 다른 경우들에 있어서는, 상기 기판은 절연층 위에 실리콘-함유 반도체층을 형성한 SOI(silicon on insulator) 타입의 기판을 나타낼 수도 있다. 반도체 소자(200)는 상기 기판(201) 내에, 즉 실리콘-함유 반도체층 내에, 액티브 영역(212)을 정의하기 위해, 분리 구조(213)을 포함하는 트랜지스터 엘리먼트(210)를 더 포함할 수 있다. 상기 액티브 영역(212) 위에는 게이트 전극(215)이 형성되고, 게이트 절연층(218)에 의해 액티브 영역(212)로부터 분 리된다.채널 영역(211)은 게이트 절연층(218)의 하부에 형성되며, 깊은 드레인과 소스 영역이 형성될 반도체 영역들을 좌우로 분리한다. 또한, 확장 영역(214a)들이 게이트 전극(215)에 인접하여 형성되고, 그것의 측벽 상에 오프셋 스페이서(216a)들을 형성할 수 있다. 화살표 x는 깊이 방향 x를 표시하며, 깊이 방향 x는 기판(201)의 초기 표면에 대하여 실질적으로 수직이다. 즉, 깊이 방향 x는 소자(200)를 제조하는 공정 중에 기판(201) 위에 형성된 어떤 표면 토폴로지에 대해서도 잘 정의되고, 예와 같이, 기판(201)의 후방은 깊이 방향 x의 수직을 정의하는 데 사용될 수 있다. 화살표로 표시된 깊이 방향 x의 부호에 대해서는, 214b 부분이 0의 값을 가지며 기판(201)쪽으로 방향지워지는 것과 같이, 깊이를 증가한다는 것은 표면부로부터 시작하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 결과적으로, 타겟 깊이 xs는 초기 표면(214b)과 상기 게이트 전극(215)에 인접하여 형성된 금속 실리사이드 영역의 인터페이스의 목적하는 부분의 거리로서 정의될 수 있다. 깊이 방향 x의 "원점(origin)"은 표면(214b)의 위에 위치하고, 반도체 소자(200)들이 고려될 때, 선택적으로 에피택셜하게 성장된 소스와 드레인 영역들을 형성하는 것이 필요하며, 이후 도 4를 참조하여 더욱 상세하게 기술될 것이다.2c, another embodiment according to the present invention will be described in detail below. 2C schematically depicts a semiconductor device 200 comprising a substrate 201, which represents any suitable substrate for forming silicon-based semiconductor elements. For example, the substrate 201 may represent a bulk silicon substrate having a crystalline silicon layer formed thereon. In other cases, the substrate may represent a silicon on insulator (SOI) type substrate on which a silicon-containing semiconductor layer is formed over an insulating layer. The semiconductor device 200 may further include a transistor element 210 including an isolation structure 213 to define an active region 212 in the substrate 201, ie in a silicon-containing semiconductor layer. . A gate electrode 215 is formed on the active region 212, and is separated from the active region 212 by the gate insulating layer 218. The channel region 211 is formed under the gate insulating layer 218. The semiconductor regions in which the deep drain and the source region are to be formed are separated from left to right. In addition, extension regions 214a may be formed adjacent to the gate electrode 215 and form offset spacers 216a on its sidewalls. Arrow x indicates depth direction x, which is substantially perpendicular to the initial surface of substrate 201. That is, the depth direction x is well defined for any surface topology formed on the substrate 201 during the process of fabricating the device 200, and as an example, the rear of the substrate 201 defines the verticality of the depth direction x. Can be used. For the sign of the depth direction x indicated by the arrow, it will be understood that increasing the depth starts from the surface portion, as the portion 214b has a value of zero and is directed towards the substrate 201. As a result, the target depth x s can be defined as the distance between the initial surface 214b and the desired portion of the interface of the metal silicide region formed adjacent to the gate electrode 215. The " origin " in the depth direction x is located above the surface 214b, and when the semiconductor devices 200 are considered, it is necessary to form selectively epitaxially grown source and drain regions, then FIG. 4 It will be described in more detail with reference to.

도 2c에 도시된 바와 같이 반도체 소자(200)를 형성하기 위한 일반적인 공정 흐름도는 다음의 공정들을 포함할 수 있다. 액티브 영역(212) 상의 그 내부에 형성될 트랜지스터(210)는, 게이트 길이, 게이트 폭, 게이트 절연층(218)의 특정 두께 등의 특정 트랜지스터 치수(dimension)들을 갖는, N-채널 트랜지스터나 P-채널 트 랜지스터와 같은, 특정 트랜지스터 타입을 나타낼 수 있다. 트랜지스터(210)의 소자에 필요한 것들에 따라, 타겟 깊이 xs는 표면 부(214b)의 전체 면저항을 목적하는 만큼 감소시키기 위해 선택될 수 있다. 면저항과 트랜지스터 엘리먼트(210)에 형성될 드레인 및 소스 영역의 전체적인 콘택트 저항은 금속 실리사이드 영역을 형성하는 데에 사용된 내화성 금속의 타입과 타겟 깊이 xs에 따라 상당히 달라진다. 트랜지스터(210)의 전체적인 성능은 실질적으로 타겟 깊이 xs에 형성되는 금속 실리사이드 영역의 인터페이스의 질(quality)에 따라 매우 달라질 수 있으며, 상기 소자(200)의 제조 공정, 특히 드레인과 소스 영역을 형성하는 데 관련된 방법들은, 깊이 방향 x에서의 조절된 도펀트 프로파일을 얻기 위하여 타겟 깊이 xs에 근거하여 적용되며, 도 2b에 관하여 예시되어 설명된 바와 같다. 따라서, 상기 소자(200)을 형성하는 단계는 분리 구조(213)와 확립된 공정 기술들에 따른 게이트 절연층(218)과 오프셋 스페이서(216a)를 포함하는 게이트 전극(215)을 형성하는 어떤 공정들을 포함한다. 그 다음, 확장 영역(214a)의 형성에 필요한 도펀트 농도를 얻기 위하여 이온 임플란트 공정(220)이 수행될 수 있다. 다음으로, 몇몇 실시예들에서는 상기 영역(214a)내의 도펀트들을 활성화시키고 또한 임플란트에 의해 발생한 손상부분을 재결정화하기 위하여 빠른 열적 어닐링(rapid thermal anneal) 공정이 수행될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 어닐링 공정은 깊은 드레인과 소스 영역들을 형성한 이후 단계에서 수행될 수 있다. 그 다음 확립된 증착과 비등방석 식각 기술들에 의해 적절한 스페이서 엘리먼트들이 형성될 수 있다.As illustrated in FIG. 2C, a general process flowchart for forming the semiconductor device 200 may include the following processes. The transistor 210 to be formed therein on the active region 212 may be an N-channel transistor or P-, having specific transistor dimensions, such as gate length, gate width, and a specific thickness of the gate insulating layer 218. It can represent a specific transistor type, such as a channel transistor. Depending on the needs of the device of transistor 210, the target depth x s may be selected to reduce the overall sheet resistance of surface portion 214b by the desired amount. The sheet resistance and the overall contact resistance of the drain and source regions to be formed in the transistor element 210 depend significantly on the type of refractory metal used to form the metal silicide region and the target depth x s . The overall performance of the transistor 210 may vary substantially depending on the quality of the interface of the metal silicide region formed at the target depth x s , forming the fabrication process of the device 200, in particular the drain and source region. The methods involved in applying are applied based on target depth x s to obtain an adjusted dopant profile in depth direction x, as illustrated and described with respect to FIG. 2B. Thus, forming the device 200 may comprise any process of forming a gate electrode 215 comprising a isolation structure 213 and a gate insulating layer 218 and an offset spacer 216a according to established process techniques. Include them. Next, an ion implant process 220 may be performed to obtain the dopant concentration needed to form the extended region 214a. Next, in some embodiments, a rapid thermal anneal process may be performed to activate the dopants in the region 214a and to recrystallize the damage caused by the implant. In other embodiments, the annealing process may be performed in a step after forming the deep drain and source regions. Appropriate spacer elements can then be formed by established deposition and anisotropic etching techniques.

도 2d는 스페이서 엘리먼트(216)들의 형성 이후의 반도체 소자(200)를 개략적으로 도시한 것인데, 깊은 드레인과 소스 영역(214)들을 형성하기 위한 이온 임플란트 공정(221) 동안에 임플란트 마스크들로 사용된다. 일 실시예에서, 이온 임플란트는 단일 임플란트 단계로 형성될 수 있으며, 예를 들어 암플란트 에너지와 도즈량과 같은, 임플란트 파라미터들은 타겟 깊이 xs에 근거하여 제어될 수 있다. 따라서, 이런 임플란트 공정에서 사용된 도펀트 종들에 따른 이온 임플란트(221)의 평균 투과 깊이(average penetration depth)는 타겟 깊이 xs의 근처에서 증가된 도펀트 농도가 얻어질 수 있도록 결정될 수 있다. 이러한 이유에서 도펀트 종들에 대해서 해당하는 적절한 임플란트 에너지는 확립된 시뮬레이션 계산값에 근거하여 쉽게 결정될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 임플란트 프로세스(221)은 상술한 방법으로 수직적인 도펀트 프로파일을 만들기 위하여 둘 이상의 임플란트 단계들로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 깊은 드레인과 소스 영역(214)들을 형성하기 위해서 앞선 임플란트나 다음의 임플란트를 조절하도록 설계된 추가 임플란트 단계들이 수행될 수 있으며, 이에 따라 타겟 깊이 xs나 그 근처에 목적하는 증가된 도펀트 농도를 형성한다. 다른 실시예들에 있어서, 추가 임플란트 단계는 서로 다른 도펀트 종에 근거하여 수행 수 있는데, 드레인과 소스 영역(214)들을 실질적으로 정의하기 위한 앞선 임플란트나 다음의 임플란트 단계에서 사용된 도펀트 종들과 비교하여 같거나 서로 다른 전기전도도를 갖는 타입일 수 있다. 예를 들어, 도펀트 종은 내화성 금속에 비하여 매우 다른 확산도를 보여주는 깊은 드레인과 소스 영역(214)들을 형성하기 위해 사용될 수 있는데, 금속 실리사이드 영역들의 드레인과 소스 영역들에 실질적으로 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 도펀트 종은 내화성 금속의 확산도에 영향이 감소할 수 있으며 "증폭 효과"가 어느 정도 감소할 수 있으나, 여기서 내화성 금속의 확산도에 더 깊은 영향을 미치는, 즉, 내화성 금속과 비슷한 확산도를 가지는, 제2도펀트 종들을 도입하는 것이 타겟 깊이 xs나 그 근처에서의 확산된 도펀트 농도의 완화 효과(smoothing effect)를 더 증진시킬 수 있다. 다른 실시에에 있어서, 제2 도펀트 종은 카운터 도펀트로 작용하도록 그것의 전도성 타입이 다를 수 있으며, 이에 따라 "전기적 효과의" 도펀트 농도를 감소시킬 수 있으나, 반면에 반응을 감소시키는 물질로서 작용하는 실질적인 도펀트 농도가 증가한다.2D schematically illustrates the semiconductor device 200 after formation of the spacer elements 216, which are used as implant masks during the ion implant process 221 to form the deep drain and source regions 214. In one embodiment, the ion implant can be formed in a single implant step, and implant parameters, such as, for example, the implant energy and dose, can be controlled based on the target depth x s . Thus, the average penetration depth of the ion implant 221 according to the dopant species used in this implant process can be determined such that an increased dopant concentration can be obtained near the target depth x s . For this reason, the appropriate implant energy for dopant species can be readily determined based on established simulation calculations. In other embodiments, the implant process 221 may consist of two or more implant steps to create a vertical dopant profile in the manner described above. In one embodiment, additional implant steps designed to adjust the previous or next implant may be performed to form the deep drain and source regions 214, thus providing a desired increase at or near the target depth xs. To form a dopant concentration. In other embodiments, additional implant steps may be performed based on different dopant species, compared to the dopant species used in the previous implant or subsequent implant steps to substantially define the drain and source regions 214. It may be of a type having the same or different electrical conductivity. For example, the dopant species may be used to form deep drain and source regions 214 that exhibit a very different diffusivity compared to refractory metal, which may be used substantially in the drain and source regions of the metal silicide regions. Thus, such dopant species may have a reduced effect on the diffusivity of refractory metals and a decrease in the "amplification effect" to some extent, where there is a deeper influence on the diffusivity of refractory metals, ie, having a diffusivity similar to that of refractory metals. Introducing the second dopant species may further enhance the smoothing effect of the diffused dopant concentration at or near the target depth x s . In another embodiment, the second dopant species may differ in its conductivity type to act as a counter dopant, thus reducing the "electrically effective" dopant concentration, while acting as a substance that reduces the reaction. The actual dopant concentration is increased.

몇몇 실시예들에 있어서, 서로 같거나 다른 이온 종들에 근거하여 단일 임플란트나 둘 이상의 개별적인 임플란트 단계들을 포함하는 단계로 수행된 이온 임플란트(221) 단계는 타겟 깊이 xs나 그 근처에서 높은 도펀트 농도를 얻도록 설계될 수 있는데, 이어지는 실리사이드화 공정과 주어진 공정 조건에서 사용된 주어진 내화성 금속이나 금속들에 대해서, 반응 면이 "매우 느려지기(slow down)" 때문에, 이온 임플란트(221)가 상기 이어지는 실리사이드 형성에 대하여 "배리어" 임플란트로서 고려될 수 있게 하기 위함이다. 이온 임플란트 공정 (221) 이후, 상기 소자(200)는 상기 임플란트 시퀀스(221) 동안 그리고 상기 임플란트(220)에 의해서 넣어진 도펀트들을 실질적으로 활성화시키고, 또한 상기한 임플란트(221, 220)에 의해 발생한 결정의 손상을 치유하기 위하여 어닐링될 수 있다.In some embodiments, the ion implant step 221 performed with a step comprising a single implant or two or more individual implant steps based on the same or different ionic species may result in a higher dopant concentration at or near the target depth x s . It can be designed to achieve that, for a given silicided process and given refractory metal or metals used at a given process condition, the ion implant 221 is followed by the silicide following the "slow down" reaction surface. To be considered as a "barrier" implant for formation. After the ion implant process 221, the device 200 substantially activates the dopants entrained by the implant 220 and during the implant sequence 221 and is also generated by the implants 221, 220 described above. It can be annealed to cure damage to the crystals.

도 2e는 더 개선된 제조 단게에서의 반도체 소자(200)를 개략적으로 도시한 것이다. 여기서, 내화성 금속(222)층은 상기 소자(200) 상에 등각으로(conformally) 형성된다. 상기 내화 금속층(222)은 니켈, 코발트, 티타늄, 백금, 텅스텐 등과 같은 하나 이상의 금속들로 이루어질 수 있으며, 상기 층(222)은 서로 다른 내화성 금속들이 적용된 두 개 이상의 서브-층(sub-layer)들로 이뤄질 수 있거나, 상기 층(222)은 단일 내화성 금속 또는 두 개 이상의 서로 다른 내화성 금속들의 화합물로 형성된 단일 층으로 제공될 수 있다. 상기 층(222)은 스퍼터 증착이나 화학적 기상 증착 등과 같은 확립된 증착 기술들에 근거하여 형성될 수 있으며, 상기 층(222)의 두께는 타겟 깊이 xs에 따라 제어된다.상기 층(222)의 두께는 타겟 깊이 xs까지 금속 실리사이드를 형성하는 것을 충분히 가능하게 한다. 관심 있는 하나 또는 그 이상의 내화성 금속들을 포함하는 실리사이드화 공정 동안 실리콘 "소모량(consuption)"에 대한 해당 데이터는 시험 가동, 실험 등에 근거하여 얻을 수 있다. 그 다음, 상기 소자(200)는 특정 조건들, 즉 특정 온도와 지속 시간 하에서 열처리 될 수 있는데, 확산과 이에 따른 상기 층(222)의 내화성 메탈을 상기 영역(214)들과 게이트 전극(215)에서 실리콘과의 반응을 개시하기 위해서이다. 다른 실시예들에 있어서, 게이트 전극(215)에서 금속 실리사이드를 형성하는 것은 드레인과 소스 영역(214)들에 금속 실리사이드를 형성하는 해당 공정과 분리될 수 있다. 예를 들어, 캡 층(cap layer, 미도시)은 이어지는 실리사이드화 공정 동안 게 이트 전극(215)이 보호되도록 게이트 전극(215)의 상부에 제공될 수 있다. 그 다음 상기 캡 층은 제거될 수 있으며 내화성 금속의 추가 층이 증착될 수 있고 화학반응이 더 시작될 수 있으며, 여기서 게이트 전극(215)이 실질적으로 영향을 받는데, 이때 이전에 형성된 금속 실리사이드와 조절된 도펀트 농도 때문에 드레인과 소스 영역(214)들의 반응이 실질적으로 감소될 수 있으며, 금속 실리사이드 면에서 타겟 깊이 xs 너머로의 추가 투과를 매우 감소시킬 수 있다. 따라서, 게이트 전극(215) 서로 다른 금속 실리사이드를 얻을 수 있는데, 상기 형성과 이에 따른 각각의 금속 실리사이드의 디멘전들은 드레인과 소스 영역(214)들에 있는 해당 금속 실리사이드 영역들로부터 실질적으로 분리될 수 있다. 2E schematically illustrates a semiconductor device 200 in a further improved manufacturing stage. Here, the refractory metal 222 layer is formed conformally on the device 200. The refractory metal layer 222 may be made of one or more metals such as nickel, cobalt, titanium, platinum, tungsten, and the like, and the layer 222 may include two or more sub-layers to which different refractory metals are applied. The layer 222 may be provided in a single layer formed of a single refractory metal or a compound of two or more different refractory metals. The layer 222 may be formed based on established deposition techniques, such as sputter deposition or chemical vapor deposition, and the thickness of the layer 222 is controlled according to a target depth x s . The thickness makes it possible to form metal silicides up to the target depth x s . Corresponding data on silicon “consuption” during silicidation processes involving one or more refractory metals of interest can be obtained based on trial runs, experiments, and the like. The device 200 may then be thermally treated under certain conditions, i.e., at a specific temperature and duration, to diffuse and consequently refractory metal of the layer 222 to the regions 214 and the gate electrode 215. To initiate the reaction with silicon. In other embodiments, forming metal silicide at gate electrode 215 may be separate from the corresponding process of forming metal silicide in drain and source regions 214. For example, a cap layer (not shown) may be provided on top of the gate electrode 215 to protect the gate electrode 215 during subsequent silicidation processes. The cap layer may then be removed and an additional layer of refractory metal may be deposited and further chemical reactions be initiated, where the gate electrode 215 is substantially affected, wherein it is controlled with the previously formed metal silicide. Due to the dopant concentration, the reaction of the drain and source regions 214 can be substantially reduced and can greatly reduce further transmission beyond the target depth x s in terms of metal silicide. Thus, the gate electrode 215 may obtain different metal silicides, the formation and thus the dimensions of each metal silicide may be substantially separated from the corresponding metal silicide regions in the drain and source regions 214. have.

이어서, 게이트 전극(215)와 상기 영역(214)들을 위해 실리사이드화 공정이 일반적으로 수행된다는 것을 추측할 수 있다. 또한 사용된 금속에 따라 다른 공정 전략들이 필요하다는 것이 고려되어야 할 것이다. 예를 들어, 코발트는, 코발트 실리사이드를 높은 오믹 상태(high ohmic phase)에서 낮은 오믹 상태로 변환시키도록 반응하지 않은 코발트를 제거하기 위해서 중간의 선택적인 식각 단계를 가지는 2단계의 열처리가 필요할 수도 있다. 다른 물질들에 대해서는, 단일 열처리 단계가 적절할 수 있으며, 니켈, 니켈 백금 등의 경우에서의 예와 같을 수 있다. 도 2b를 참조하여 이미 논의한 바와 같이, 화학 반응 동안, 상기 층(222)로부터의 금속은 상기 영역(214) 내로 확산하는데, 깊이 방향 x로 조절된 도펀트 프로파일 때문에, 향상된 균일도의 실리사이드화 면은, 금속 실리사이드와 반도체 물질 사이의 인터페 이스의 어떠한 조도도 매우 감소시키게 형성할 수 있다. Subsequently, it can be inferred that a silicided process is generally performed for the gate electrode 215 and the regions 214. It should also be considered that different process strategies are required depending on the metal used. For example, cobalt may require a two-step heat treatment with an intermediate selective etching step to remove unreacted cobalt to convert cobalt silicide from a high ohmic phase to a low ohmic state. . For other materials, a single heat treatment step may be appropriate, as in the case of nickel, nickel platinum, and the like. As already discussed with reference to FIG. 2B, during the chemical reaction, the metal from the layer 222 diffuses into the region 214, because of the dopant profile adjusted in the depth direction x, the improved uniformity of the silicided surface, Any roughness of the interface between the metal silicide and the semiconductor material can be formed to greatly reduce.

도 2f는 상술한 공정의 연속이 완결된 이후 반도체 소자(200)를 개략적으로 나타낸 것이다. 따라서, 상기 소자(200)는 게이트 전극(215) 상에 형성된 금속 실리사이드 영역(219)과 깊은 드레인과 소스 영역(214)들 내의 금속 실리사이드 영역(217)들을 포함한다. 또한, 인터페이스(217a)는 타겟 깊이 xs나 그 근처에 실질적으로 위치하는데 여기서, 적어도 실질적인 수평 부들의 해당 조도는 공지 기술에 비해서 매우 감소한다. 결과적으로, 콘택트 누설 전류들 등과 같은 유리하지 않은 효과들이 주어진 트랜지스터 설계에 대해 감소할 수 있으며, 트랜지스터(210)의 콘택트 저항이 그 안의 도펀트 농도에 의해 결정되는 것이 아니라 금속 실리사이드 영역(217)의 전도성에 의해 실질적으로 결정되기 때문에, 깊이 방향의 도펀트 프로파일의 조절은 트랜지스터(210)의 전체 성능에 본질적으로 나쁜 영향을 미치지 않을 것인데, 반면에 PN 정션(214c)의 위치는 도펀트 프로파일의 조절에 의해 영향을 받지 않고 실질적으로 남아있을 수 있다.2F schematically illustrates the semiconductor device 200 after the continuation of the above-described process is completed. Thus, the device 200 includes metal silicide regions 219 formed on the gate electrode 215 and metal silicide regions 217 in the deep drain and source regions 214. In addition, the interface 217a is substantially positioned at or near the target depth x s , where at least the corresponding roughness of the substantially horizontal portions is greatly reduced compared to the known art. As a result, unfavorable effects such as contact leakage currents, etc. can be reduced for a given transistor design, and the contact resistance of transistor 210 is not determined by the dopant concentration therein but rather the conductivity of metal silicide region 217. As substantially determined by, the adjustment of the dopant profile in the depth direction will not have an inherently adverse effect on the overall performance of the transistor 210, while the position of the PN junction 214c is affected by the adjustment of the dopant profile. Can remain virtually unsubscribed.

도펀트 프로파일의 조절은 특정 트랜지스터 타입에 대한 목적하는 타겟 깊이 xs에 따라 적용되어야 함이 고려되어야 한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 보통 CMOS 소자들에 형성된 P-타입과 N-타입 트랜지스터들은 실리사이드 영역의 형성에 따라 다른 거동을 보여줄 수 있다. 따라서, 동일한 타겟 깊이 xs가 양 트랜지스터 타입에 대해 선택될 수 있으며, 각각의 조절된 도펀트 프로파일들은 해당 금속 실리사이드 영역들을 균일성이 증가되게 형성할 수 있게 한다. 다른 실시예들에 있어 서, 다른 타겟 깊이 xs나 다른 트랜지스터 타입이 적절하게 고려될 수 있으며, 조절된 도펀트 프로파일을 형성하기 위한 연속 임플란트가 다양한 다른 트랜지스터 타입들에 대해 달리 수행될 수 있으며, 이하 설명될 것이다. It should be considered that the adjustment of the dopant profile should be applied in accordance with the desired target depth x s for the particular transistor type. For example, as described above, P-type and N-type transistors usually formed in CMOS devices may exhibit different behavior depending on the formation of the silicide region. Thus, the same target depth x s can be selected for both transistor types, with each of the adjusted dopant profiles making it possible to form corresponding metal silicide regions with increased uniformity. In other embodiments, other target depths x s or other transistor types may be considered as appropriate, and a continuous implant to form a controlled dopant profile may be performed differently for a variety of other transistor types. Will be explained.

도 3은 그 안에 형성된 두 개의 서로 다른 트랜지스터(310, 350)를 포함하는 반도체 소자(300)을 개략적으로 도시한 것이다. 도 3에 있어서, 트랜지스터(310)은 깊은 드레인과 소스 영역(314)와 해당하는 확장 영역(314a)를 포함하여 이루어지며, 깊이 방향으로의 도펀트 프로파일은 도 2b-2f를 참조하여 전술한 내용과 같이 조절되었다. 즉, 드레인과 소스 영역(314) 들의 도펀트 농도는 타겟 깊이 xs에서 증가되었다. 또한, 상기 트랜지스터(310)는 타겟 깊이 ys나 그 근처에서 증가된 도펀트 농도의 도펀트 프로파일을 가지는 트랜지스터(350)에 해당하는 깊은 드레인과 소스 영역들을 형성하기 위해 구성된 임플란트 공정(324) 동안 상기 트랜지스터(310)을 보호하기 위하여, 레지스트 마스크(323)과 같은, 마스크에 의해 덮일 수 있다. 임플란트 공정(324)를 보면, 임플란트(221)(도 2d)를 참조하여 전술한 바와 같이 동일한 기준이 적용될 수 있다. 트랜지스터(350)에 깊은 드레인과 소스 영역을 형성한 후, 해당 어닐링 순환(cycle)들이 수행될 수 있으며, 추가 공정이 도 2e를 참조로 전술한 바와 같이 이어질 수 있다. 즉, 내화성 금속층은 실리콘을 적어도 타겟 깊이 ys까지 소모하도록 충분한 두께로 증착될 수 있다. 따라서, 동일한 실리사이드화 공정이 수행될 수 있으며, 이때, 더 작은 타겟 깊이 x를 가지는, 특히 트랜지스터(310)의 조절된 도펀트 프로파일이 xs나 그 근처에서 실리사이드 면을 실질적으로 유지하며, 제2트랜지스터(350)에서의 실리사이드 면은 타겟 깊이 ys까지 아래로 진전할 수 있다.3 schematically illustrates a semiconductor device 300 including two different transistors 310, 350 formed therein. In FIG. 3, the transistor 310 includes a deep drain and source region 314 and a corresponding extension region 314a. The dopant profile in the depth direction is described with reference to FIGS. 2B-2F. Adjusted together. That is, the dopant concentration of the drain and source regions 314 was increased at the target depth x s . In addition, the transistor 310 during the implant process 324 configured to form deep drain and source regions corresponding to a transistor 350 having a dopant profile of increased dopant concentration at or near target depth y s. To protect 310, it may be covered by a mask, such as resist mask 323. In the implant process 324, the same criteria may be applied as described above with reference to the implant 221 (FIG. 2D). After forming the deep drain and source regions in the transistor 350, the corresponding annealing cycles may be performed, and further processing may continue as described above with reference to FIG. 2E. That is, the refractory metal layer may be deposited to a sufficient thickness to consume silicon to at least the target depth y s . Thus, the same silicideization process can be performed, where the controlled dopant profile of the transistor 310, in particular having a smaller target depth x, substantially maintains the silicide face at or near x s , and the second transistor The silicide face at 350 may progress down to the target depth y s .

결과적으로, 트랜지스터들의 서로 다른 타입이 필요할 때, 레지스트 마스크(323)의 형성은 종래 공정 흐름에 있어서 표준적인 절차이기 때문에, 다른 트랜지스터 타입들에 대한 금속 실리사이드 영역들의 형성에 있어서 더 높은 정도의 공정 유연성이 복잡한 추가 공정 없이 제공된다. As a result, when different types of transistors are needed, a higher degree of process flexibility in the formation of metal silicide regions for different transistor types, since the formation of resist mask 323 is a standard procedure in conventional process flows. It is provided without this complicated additional process.

도 4는 그 위에 트랜지스터 엘리먼트(410)가 형성된 반도체 소자(400)를 개략적으로 도시한 것으로, 적어도 도펀트의 일부가 증착이나 확산에 의해 도입된 것이다. 상기 트랜지스터(410)는, 에피택셜하게 성장된 실리콘-함유 반도체 영역(424)들에 인접한 스페이서 엘리먼트(416)들이 형성된 게이트 전극(415)을 포함한다. 또한, 타겟 깊이 x가 도시되었는데, 금속 실리사이드 영역의 인터페이스가 거기에 형성된다. 타겟 깊이 xs는 물론 상기 영역(424)의 형성 이전에 기판(401) 내에 형성된 액티브 영역(412) 내에 위치할 수 있음이 고려되어야만 한다. 원칙에 있어서, 트랜지스터(410)는 도 1a와 2c-2f를 참조로 전술한 공정 기술에 따라 형성될 수 있는데, 깊은 드레인과 소스 영역들을 형성하기 이전에, 상기 영역(424)이 확립된 선택 에피택셜 성장 기술들을 이용하여 형성될 수 있으며, 여기서 상기 영역(424)들 도핑된 영역들로 제공하기 위하여 증착 환경(atmosphere)에 특정 도펀트 종들이 추가될 수 있다. 선택 에피택셜 성장 공정의 증착 환경을 제어하는 공정 파 라미터틀에 따라, 목적하는 수직 도펀트 프로파일이 조절될 수 있다. 예를 들어, 주어진 증착 방법에 있어서 증착비는 매우 잘 알려져 있기 때문에 도펀트 프리커서(precursor)의 추가하는 것은 타겟 깊이 xs에 근거하여 제어될 수 있다. 예를 들어, 매우 국부화된 농도 피크(peak)는 타겟 깊이 xs에 특정 도펀트 종을 이용하여 만들 수 있다. 이러한 목적을 위해, 타겟 깊이 xs에 도달할 때, 상기 도펀트 프리커서의 해당 버스트(burst)가, 선택 에피택셜 성장 공정의 증착 환경에서 만들어질 수 있다. 만약 매우 국부화된 농도 피크가 필요한 경우, 상기 공정 파라미터들은, 적어도 타겟 깊이 xs의 "근처"에서 물질을 증착하는 동안, 적절하게 증착비를 낮추기 위해 대응하여 조절될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 이온 임플란트(221)를 참조하여 도 2d에서 전술했던 바와 같이, 실질적으로 균일한 도펀트 농도가 에피택셜한 성장 영역(424)들 내에 생성될 수 있으며, 깊이 방향으로의 필요한 도펀트 프로파일을 조절하는 것이 특별하게 설계된 이온 임플란트 공정에 의해 얻어질 수 있다. 또 다른 실시에들에 있어서, 증가된 도펀트 농도의 정확한 위치, 즉 타겟 깊이 xs의 정확한 위치는 액티브 영역(412) 내에 형성되어야만 할 것이다. 이 경우에, 영역(412)은 등방성이나 이방석 식각 등과 같은 어떤 적절한 기술에 의해 스페이서 엘리먼트(416)에 인접하게 리세스될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 산화공정이 매우 제어 가능한 방식으로 형성될 수 있으며, 실리콘 다이옥사이드가 확립된 매우 선택적이고 쉽게 제어가능한 습식 화학 식각 기술들을 이용하여 제거될 수 있으며, 이로서 매우 제어 가능한 방식으로 리세스(424a)를 형성한다. 그 다음, 상기 영역(424)을 형성하기 위한 에피택셜 성장 공정이 상술한 바와 같은 방식으로 수행될 수 있고, 이제 타겟 깊이 xs는 상기 리세스(424a)에 위치할 수 있으며, 이로써 목적하는 도펀트 종을 이용하여 매우 국부적인 도펀트 농도 픽을 얻을 수 있다.4 schematically illustrates a semiconductor device 400 having a transistor element 410 formed thereon, at least a portion of which is introduced by deposition or diffusion. The transistor 410 includes a gate electrode 415 formed with spacer elements 416 adjacent to epitaxially grown silicon-containing semiconductor regions 424. Also shown is the target depth x, where an interface of the metal silicide region is formed there. It should be considered that the target depth x s may of course be located in the active region 412 formed in the substrate 401 prior to the formation of the region 424. In principle, the transistor 410 may be formed according to the process technique described above with reference to FIGS. 1A and 2C-2F, prior to forming deep drain and source regions, where the region 424 is an established select epi. It may be formed using tactical growth techniques, where specific dopant species may be added to the deposition environment to provide the regions 424 to the doped regions. Depending on the process parameters that control the deposition environment of the selective epitaxial growth process, the desired vertical dopant profile may be adjusted. For example, the addition ratio of the dopant precursor can be controlled based on the target depth x s because the deposition ratio is very well known for a given deposition method. For example, very localized concentration peaks can be made using specific dopant species at target depth x s . For this purpose, when the target depth x s is reached, a corresponding burst of the dopant precursor can be made in the deposition environment of the selective epitaxial growth process. If very localized concentration peaks are needed, the process parameters may be correspondingly adjusted to appropriately lower the deposition rate, while depositing the material at least "near" of the target depth x s . In other embodiments, as described above in FIG. 2D with reference to the ion implant 221, a substantially uniform dopant concentration may be created in the epitaxial growth regions 424 and may be required in the depth direction. Controlling the dopant profile can be obtained by specially designed ion implant processes. In yet other embodiments, the exact location of the increased dopant concentration, ie the exact location of the target depth x s , must be formed in the active region 412. In this case, region 412 may be recessed adjacent spacer element 416 by any suitable technique, such as isotropic or anisotropic etching. In one embodiment, the oxidation process can be formed in a very controllable manner, and silicon dioxide can be removed using established highly selective and easily controllable wet chemical etching techniques, thereby recessing in a very controllable manner. 424a is formed. Then, an epitaxial growth process for forming the region 424 can be performed in the manner as described above, and now the target depth x s can be located in the recess 424a, whereby the desired dopant The species can be used to obtain very local dopant concentration picks.

상기 영역(424)을 얻기 위한 선택 에피택셜 성장 공정이 완료된 후, 소자에 있어서 필요에 따라 수직의 확장부를 갖는 깊은 드레인과 소스 영역들을 형성하기 위하여 선택적인 추가 임플란트 공정이 수행될 수 있다. 상기 선택적인 이온 임플란트 단계에 의해 도입된 도펀트를 활성화시키기 위하여 어닐링 프로세스가 수행될수 있다. 깊은 드레인과 소스 영역들을 형성하기 위한 추가 임플란트 공정들은 리세스(424a)들이 형성되었을 때에는 생략될 수 있으며, 도펀트 프로파일은 선택 에피택셜 증착 환경에서 도펀트 프리커서 농도들을 제어함으로써 실질적으로 확실히 만들어질 수 있다. 이러한 경우에, 도펀트 원자들이 대체로 격자 위치들에 위치하기 때문에 어닐링 공정이 생략될 수 있다. 그 다음 스페이서(416)가 확립된 매우 선택적인 식각 기술들에 의하여 제거될 수 있으며 그 다음 해당 연속된 임플란트가 게이트 전극(415)에 인접한 확장 영역들을 형성하기 위하여 수행될 수 있다. 그 다음, 상기 스페이서들(416)과 같은, 추가 스페이서 엘리먼트들이 형성될 수 있으며, 금속 실리사이드 영역들이 도 2f를 참조하여 전술한 바와 같은 유사한 방법으로 형성될 수 있다. After the selective epitaxial growth process to obtain the region 424 is completed, an optional additional implant process may be performed to form deep drain and source regions with vertical extensions in the device as needed. An annealing process may be performed to activate the dopant introduced by the optional ion implant step. Additional implant processes for forming deep drain and source regions can be omitted when the recesses 424a are formed, and the dopant profile can be made substantially secure by controlling the dopant precursor concentrations in the selective epitaxial deposition environment. . In this case, the annealing process can be omitted because dopant atoms are generally located at the lattice positions. The spacer 416 may then be removed by established highly selective etching techniques and then that successive implant may be performed to form extension regions adjacent to the gate electrode 415. Next, additional spacer elements, such as the spacers 416, may be formed, and metal silicide regions may be formed in a similar manner as described above with reference to FIG. 2F.

실리사이드화 공정 동안에, 타겟 깊이 xs나 그 근처에서 매우 국부화된 증가 된 도펀트 농도는 금속 실리사이드 인터페이스의 개선된 "국부성(localization)"을 제공하며, 이로써 트랜지스터9410)의 전체 물성들을 개선한다. 또한, 매우 높고 매우 국부화된 적절한 도펀트 종들은 타겟 깊이 xs나 그 근처에 위치할 수 있기 때문에, 농도 피크의 "배리어" 효과는 전체적인 "전기적" 도펀트 프로파일에 영향을 심각하게 끼치는 일 없이 실질적으로 매우 현저하게 되도록 조절된다.During the silicidation process, the increased dopant concentration highly localized at or near the target depth x s provides improved “localization” of the metal silicide interface, thereby improving the overall properties of the transistor 9410. In addition, because very high and very localized suitable dopant species can be located at or near the target depth x s , the "barrier" effect of the concentration peak is substantially without seriously affecting the overall "electrical" dopant profile. Adjusted to be very noticeable.

결과적으로, 본 발명은 남아있는 반도체 영역에 인터페이스에서 감소된 비균일성을 갖는 금속 실리사이드를 형성하기 위한 개선된 기술을 제공하며, 이에 따라 트랜지스터 엘리먼트들의 성능을 향상시킨다. 향상된 메탈 실리사이드 물성들은 깊은 드레인과 소스 영역들 내의 수직 도펀트 프로파일을 조절함으로써 얻어질 수 있으며, 여기서 증가된 도펀트 농도는 금속 실리사이드 인터페이스에 대한 타겟 깊이나 그 근처에서 만들어지고, "배리어" 도펀트 농도를 형성한다. 상기 배리어 농도는 확산도와 이에 따라 금속 실리사이드 형성 공정 동안의 반응 속도에 매우 영향을 미칠 수 있다. 배리어 도펀트 농도는 특정하게 설계된, 하나 또는 그 이상의 임플란트 단계들을 포함하는, 연속 임플란트, 및/또는 에피택셜 증착 공정에 근거한 도펀트들의 도입에 의해 의해 형성될 수 있다. 증가된 도펀트 농도를 만드는 방법에 상관없이, 같거나 다른 전도성 타입을 가지는 다른 도펀트 종들이 사용될 수 있다. 다른 전도성 타입을 가지는 것들이 사용되면, 금속 확산도에 영향을 주는 도펀트 농도는, 적어도 어느 정도에 있어서, 전기적으로 영향을 주는 도펀트 농도들로부터, 분리될 수 있으며, 이에 따라 전기적인 트랜지스터 성능과 실질적으로 영향 을 주지 않는 배리어 농도를 설계하는 것에 향상된 유연성을 제공한다.As a result, the present invention provides an improved technique for forming metal silicides having reduced non-uniformity at the interface in the remaining semiconductor regions, thereby improving the performance of transistor elements. Enhanced metal silicide properties can be obtained by adjusting the vertical dopant profile in the deep drain and source regions, where the increased dopant concentration is made at or near the target depth for the metal silicide interface and forms a "barrier" dopant concentration. do. The barrier concentration can greatly influence the diffusivity and thus the reaction rate during the metal silicide formation process. The barrier dopant concentration may be formed by the introduction of dopants based on a continuous implant, and / or epitaxial deposition process, including one or more implant steps, which are specifically designed. Regardless of how the increased dopant concentration is made, other dopant species having the same or different conductivity types may be used. If those with other conductivity types are used, the dopant concentrations that affect the metal diffusivity can be separated, at least to some extent, from the electrically affecting dopant concentrations, thereby substantially affecting the electrical transistor performance. Provides increased flexibility in designing barrier concentrations that do not suffer.

상기 개시된 특정 실시예들은 단지 예시적인 것이며, 본 발명은 본 명세서에서 나타난 장점을 가지도록 당업자에게 자명한 방법으로 균등한 방법으로 달리 수정되고 실행될 수 있을 것이다. 예를 들어 상기 설명된 공정 단계들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한 본 명세서에 나타난 구조나 설계의 상세한 점에 있어서 어떤 한정도 의도된 것이 아니며 청구항에 기재된 것과 다르게 의도된 것이 아니다. 따라서, 본 명세서에 개시된 특정한 실시예들은 변경되고 수정될 수 있으며 이러한 모든 변경들이 본 발명의 범위 및 원리 내에서 고려될 수 있음은 자명하다. 그러므로, 본 명세서에서 추구하고자 하는 보호 범위는 청구항에서 보여질 것이다.The specific embodiments disclosed above are merely exemplary, and the present invention may be modified and practiced otherwise in equivalent ways in a manner apparent to those skilled in the art to have the advantages shown herein. For example, the process steps described above may be performed in a different order. Moreover, no limitations are intended as to the details of construction or design shown herein and are not intended to be contrary to what is stated in the claims. Accordingly, it is to be understood that the specific embodiments disclosed herein may be changed and modified and that all such changes may be considered within the scope and principles of the invention. Therefore, the protection scope intended to be pursued herein will be shown in the claims.

Claims (13)

기판(201) 상에 형성된 실리콘-함유 반도체 영역(212)에 형성되는 금속 실리사이드 영역의 타겟 깊이(Xs)를 확인하는 단계;Determining a target depth X s of the metal silicide region formed in the silicon-containing semiconductor region 212 formed on the substrate 201; 상기 타겟 깊이(Xs) 근처에 국부 최대 도펀트 농도를 얻기 위하여 상기 타겟 깊이(Xs)에 대해 상기 실리콘-함유 반도체 영역의 깊이 방향을 따라 상기 실리콘-함유 반도체 영역에 도펀트 프로파일을 형성하는 단계; 및 Forming a dopant profile for containing semiconductor region, the target depth (X s) to get the local peak dopant concentration near the silicon with respect to the target depth (X s) - - wherein in accordance with the depth of the contained semiconductor region of silicon; And 상기 타겟 깊이(Xs)에 따라 금속 실리사이드 영역(217)을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 방법.Forming a metal silicide region (217) according to the target depth (X s ). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도펀트 프로파일을 형성하는 단계는 이온 임플란트 공정을 수행하는 단계로서, 임플란트 도즈량과 에너지는 상기 도펀트 프로파일을 실질적으로 만들기 위하여 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.Forming the dopant profile comprises performing an ion implant process, wherein the implant dose and energy are controlled to substantially produce the dopant profile. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 이온 임플란트 공정은 제1전도성 타입을 가지는 제1도펀트 종들을 이용한 적어도 한 번의 제1임플란트 단계인 것을 특징으로 하는 방법.Wherein the ion implant process is at least one first implant step using first dopant species having a first conductivity type. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 도펀트 프로파일은 상기 제1도펀트 종들에 의해 실질적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.The dopant profile is substantially determined by the first dopant species. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 이온 임플란트 공정은 상기 제1도펀트 종즐과 다른 제2도펀트 종들을 이용한 적어도 한 번의 임플란트 단계를 포함하며, 상기 제1과 제2 도펀트 종들은 상기 국부 최대값을 실질적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.The ion implant process includes at least one implant step using the first dopant species and other second dopant species, wherein the first and second dopant species substantially determine the local maximum. . 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 도펀트 프로파일을 형성하는 단계는 증착과 확산 중 적어도 하나의 방법으로 도펀트 종들을 도입하는 단계인 것을 특징으로 하는 방법. Forming the dopant profile is introducing the dopant species in at least one of deposition and diffusion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도펀트 프로파일을 포함하는 상기 실리콘-함유 반도체 영역(212)는 전계 효과 트랜지스터(200)의 드레인 영역(214)과 소스 영역(214) 중 적어도 하나를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.And wherein said silicon-containing semiconductor region (212) comprising said dopant profile represents at least one of a drain region (214) and a source region (214) of a field effect transistor (200). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 실리사이드 영역(217)을 형성하는 단계는 상기 금속 실리사이 드(217)을 형성하기 위하여 상기 실리콘-함유 반도체 영역(212) 위에 내화성 금속층(222)를 증착하는 단계와 상기 기판(201)을 열처리 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.Forming the metal silicide region 217 may include depositing a refractory metal layer 222 on the silicon-containing semiconductor region 212 and forming the substrate 201 to form the metal silicide 217. Method comprising the step of heat treatment. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 타겟 깊이(Xs)에서 실질적으로 실리사이드의 성장을 멈추게 하기 위해서 상기 내화성 금속층(222) 두께와, 상기 열 처리의 온도 및 상기 열처리의 지속시간 중 적어도 하나가 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.At least one of a thickness of the refractory metal layer (222), a temperature of the heat treatment, and a duration of the heat treatment are controlled to substantially stop the growth of the silicide at the target depth (X s ). 하나 이상의 기판(301)에 형성되는 제1특정 트랜지스터 타입(310)의 드레인과 소스를 형성하기 위한 금속 실리사이드 영역에 대한 제1타겟 깊이(Xs)를 확인하는 단계;Identifying a first target depth X s for the metal silicide region for forming the drain and source of the first specific transistor type 310 formed in the one or more substrates 301; 상기 제1타겟 깊이(Xs)에 도달할 때, 깊이가 증가하는 것에 대하여, 증가하는 도펀트 농도를 얻기 위하여 상기 제1타겟 깊이(Xs)에 따라, 상기 하나 이상의 기판들의 깊이 방향에 관하여, 도펀트 프로파일을 가지는 하나 이상의 기판 상에 상기 제1특정 트랜지스터 타입의 드레인과 소스 영역들을 형성하는 단계; 및As the depth increases when the first target depth X s is reached, in relation to the depth direction of the one or more substrates, according to the first target depth X s to obtain an increasing dopant concentration, Forming drain and source regions of the first specific transistor type on one or more substrates having a dopant profile; And 상기 제1타겟 깊이(Xs)에 따라 상기 제1특정 트랜지스터 타입(310)의 상기 드레인 소스 영역들에 상기 금속 실리사이드를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지 는 방법.Forming the metal silicide in the drain source regions of the first specific transistor type (310) according to the first target depth (X s ). 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 금속 실리사이드 영역을 형성하는 단계는 상기 금속 실리사이드를 형성하기 위하여 상기 하나 이상의 기판 상에 형성된 상기 실리콘-함유 반도체 영역 위에 내화성 금속층(222)을 증착하는 단계와 상기 하나 이상의 기판을 열처리 하는 단계인 것을 특징으로 하는 방법.The forming of the metal silicide region may include depositing a refractory metal layer 222 on the silicon-containing semiconductor region formed on the one or more substrates to form the metal silicide and heat treating the one or more substrates. How to feature. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 내화성 금속층(222)의 두께, 상기 열처리의 온도 및 상기 열처리의 지속시간 중 적어도 하나는 상기 제1타겟 깊이에서의 실리사이드의 성장을 실질적으로 멈추게 하기 위하여 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.At least one of a thickness of the refractory metal layer (222), a temperature of the heat treatment, and a duration of the heat treatment is controlled to substantially stop the growth of the silicide at the first target depth. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 하나 이상의 기판에 형성되는 제2특정 트랜지스터 타입(350)의 드레인과 소스 영역에 형성되는 제2금속 실리사이드 영역에 대한 제2타겟 깊이(Ys)를 확인하는 단계;Determining a second target depth Y s for the drain and source regions of the second specific transistor type 350 formed in the one or more substrates; 제2타겟 깊이에 도달할 때, 깊이가 증가하는 것에 대하여, 증가하는 제2도펀트 농도를 얻기 위하여 제2타겟 깊이(Ys)에 따라, 상기 하나 이상의 기판의 상기 깊 이 방향에 관하여, 제2도펀트 프로파일을 가지는 상기 제2특정 트랜지스터 유형(350)의 상기 드레인과 소스 영역들을 형성하는 단계; 및Upon reaching the second target depth, as the depth increases, with respect to the depth direction of the one or more substrates, in accordance with the second target depth Y s to obtain an increasing second dopant concentration, Forming the drain and source regions of the second specific transistor type (350) having a dopant profile; And 상기 제2타겟 깊이(Ys)에서 실질적으로 금속 실리사이드의 성장을 멈추게 하기 위하여 상기 제2특정 트랜지스터 타입(350)의 상기 드레인과 소스 영역들에 상기 제2금속 실리사이드 영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Forming the second metal silicide region in the drain and source regions of the second specific transistor type 350 to stop growth of the metal silicide substantially at the second target depth Y s . Characterized in that.
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