KR20080030743A - Method of manufacturing a semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 1 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 반도체 기판 102 : 게이트 절연막100
104 : 폴리실리콘막 106 : 텅스텐 실리사이드막104
108 : 베리어 금속막 110 : 텅스텐막108: barrier metal film 110: tungsten film
112 : 마스크 패턴 114 : 텅스텐 실리사이드 패턴112
116 : 베리어 금속 패턴 118 : 텅스텐막 패턴116: Barrier Metal Pattern 118: Tungsten Film Pattern
120 : 예비 게이트 구조물 122 : 장벽막120: preliminary gate structure 122: barrier film
124 : 제1 스페이서막 126 : 폴리실리콘막 패턴124:
128 : 제1 스페이서 129 : 게이트 구조물128: first spacer 129: gate structure
130 : 접착막 132 : 제2 스페이서 130: adhesive film 132: second spacer
134 : 소스/드레인 영역134: source / drain area
본 발명은 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 텅스텐막 패턴을 포함하는 게이트 구조물을 갖는 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device having a gate structure including a tungsten film pattern.
일반적으로, DRAM(dynamic random access memory)과 같은 메모리 반도체 장치는 일련의 단위 공정들을 반복적으로 수행함으로써 제조될 수 있다. 상기 메모리 반도체 장치의 단위 셀은 하나의 트랜지스터와 커패시터로 이루어질 수 있다. 전형적인 DRAM 장치의 트랜지스터는 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 형성된 게이트 구조물과 상기 게이트 구조물의 양측 부위에 형성되는 소스/드레인 영역들을 포함할 수 있으며, 상기 커패시터는 상기 소스/드레인 영역들 중 하나와 전기적으로 연결된 하부 전극과 상부 전극 및 이들 사이에 형성되는 유전막을 포함할 수 있다.In general, a memory semiconductor device such as a dynamic random access memory (DRAM) may be manufactured by repeatedly performing a series of unit processes. The unit cell of the memory semiconductor device may include one transistor and a capacitor. A transistor in a typical DRAM device may include a gate structure formed on a semiconductor substrate, such as a silicon wafer, and source / drain regions formed on both sides of the gate structure, and the capacitor may be electrically connected with one of the source / drain regions. The lower electrode and the upper electrode connected to each other may include a dielectric film formed therebetween.
최근, 반도체 장치의 집적도 향상 요구에 따라 각각의 셀이 차지하는 면적이 급격하게 감소되고 있으며, 이로 인하여 발생되는 다양한 문제점들에 대한 해결 방안이 활발하게 제안되고 있다. 예를 들면, 셀 면적 감소는 트랜지스터의 채널 길이 감소에 의해 발생되는 단채널 효과(short channel effect), 채널 폭의 감소에 의해 발생되는 협채널 효과(narrow channel effect) 또는 협폭 효과(narrow width effect) 등의 문제점을 발생시키고 있다. 또한, 트랜지스터의 캐리어 이동도 저하, 전류 구동 능력 감소 등의 동작 성능 저하의 원인이 되고 있다. In recent years, the area occupied by each cell is rapidly reduced in accordance with the demand for improving the integration density of semiconductor devices, and solutions for various problems caused by this have been actively proposed. For example, a reduction in cell area may include a short channel effect caused by a channel length reduction of a transistor, a narrow channel effect or a narrow width effect caused by a decrease in a channel width. Etc. are causing problems. Moreover, it has become a cause of operation performance deterioration, such as the fall of the carrier mobility of a transistor, and the fall of current drive capability.
한편, 상기 트랜지스터의 게이트 전극 물질로는 불순물 도핑된 폴리실리콘이 가장 일반적으로 사용되고 있으며, 게이트 절연막으로는 열산화 공정에 의해 형성 된 실리콘 산화막이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 최근 반도체 장치의 집적도 향상, 동작 속도 개선, 신뢰도 향상 등의 요구에 부응하고, 또한 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 새로운 게이트 전극 물질들이 개발되고 있다.Meanwhile, impurity doped polysilicon is most commonly used as a gate electrode material of the transistor, and a silicon oxide film formed by a thermal oxidation process is most commonly used as a gate insulating film. Recently, however, new gate electrode materials have been developed to meet the demands of increasing the integration density, improving operation speed, and increasing reliability of semiconductor devices, and to solve the above problems.
예를 들면, 게이트 전극의 저저항화를 도모하기 위해, 도프트 폴리실리콘막, 베리어 금속막 및 고융점 금속막인 텅스텐막이 적층된 막으로 이루어지는 금속 게이트 구조가 제안되고 있다.For example, in order to reduce the resistance of the gate electrode, a metal gate structure consisting of a film in which a doped polysilicon film, a barrier metal film, and a tungsten film as a high melting point metal film is laminated is proposed.
상기 금속 게이트 구조는 반도체 기판 상에 형성되는 게이트 절연막과, 게이트 절연막 상에 폴리실리콘 패턴과, 상기 폴리실리콘막 중에 도입된 불순물의 텅스텐막으로의 확산을 방지하기 위한 티타늄 질화물(TiN) 또는 텅스텐 질화물(WN)로 이루어지는 베리어 금속(barrier metal) 패턴 및 텅스텐막 패턴이 순차적으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 금속 게이트 전극의 측벽에는 제1 스페이서가 형성되어 있다. 또한, 상기 제1 스페이서와 폴리실리콘 패턴의 측벽에 열산화 공정에 의한 산화막이 형성되어 있으며, 상기 산화막의 측벽 상에 제2 스페이서가 형성되어 있다. The metal gate structure includes a gate insulating film formed on a semiconductor substrate, a polysilicon pattern on the gate insulating film, and titanium nitride (TiN) or tungsten nitride to prevent diffusion of impurities introduced into the polysilicon film into the tungsten film. A barrier metal pattern and a tungsten film pattern made of (WN) are sequentially formed. A first spacer is formed on the sidewall of the metal gate electrode. In addition, an oxide film formed by a thermal oxidation process is formed on sidewalls of the first spacer and the polysilicon pattern, and a second spacer is formed on the sidewall of the oxide film.
이때, 플라즈마 식각 공정에 의해 발생되는 게이트 절연막 및 실리콘 기판의 손상을 줄이기 위해 게이트 전극 표면을 포함한 기판 전면에 고온의 열처리 공정을 실시한다. In this case, in order to reduce damage to the gate insulating film and the silicon substrate generated by the plasma etching process, a high temperature heat treatment process is performed on the entire surface of the substrate including the gate electrode surface.
그러나, O2 또는 H2O의 분위기 하에서 상기 금속 게이트 전극의 고온 열처리 공정시 상기 제1 스페이서와 상기 폴리실리콘막 패턴 사이의 계면을 따라 산화 제(oxidant)가 확산되어 티타늄 질화물 또는 텅스텐 질화물로 이루어지는 베리어 금속 패턴을 산화시켜 바늘 모양의 결정(whisker)으로 성장되는 문제점이 발생하고 있다. 이로 인해, 후속의 상기 제2 스페이서 형성에서 상기 결정(whisker)이 성장되어 게이트 브리지(bridge)를 유발할 수 있어, 상기 베리어 금속 패턴의 산화 반응에 의한 공정 불량이 더욱 큰 문제점으로 대두되고 있다. However, an oxidant diffuses along the interface between the first spacer and the polysilicon layer pattern during the high temperature heat treatment process of the metal gate electrode under an atmosphere of O 2 or H 2 O, and is formed of titanium nitride or tungsten nitride. There is a problem in that the barrier metal pattern is oxidized to grow into needle-shaped crystals. As a result, in the subsequent formation of the second spacer, the whisker may grow to cause a gate bridge, so that a process defect due to an oxidation reaction of the barrier metal pattern is a serious problem.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 금속 게이트 전극의 열산화에 의한 티타늄 질화물 또는 텅스텐 질화물로 이루어지는 베리어 금속 패턴의 산화 반응을 억제시킬 수 있는 새로운 반도체 장치의 제조 방법을 제조하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to manufacture a new semiconductor device manufacturing method that can suppress the oxidation reaction of the barrier metal pattern made of titanium nitride or tungsten nitride by thermal oxidation of the metal gate electrode.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 반도체 기판 상에 절연막 및 폴리실리콘막을 형성한다. 상기 폴리실리콘막 상에 텅스텐 실리사이드 패턴, 베리어 금속 패턴, 텅스텐막 패턴 및 마스크 패턴을 포함하는 예비 게이트 구조물을 형성한다. 상기 예비 게이트 구조물의 양측면 및 폴리실리콘막에 대하여 후속의 산화 공정시 산화제의 확산 방지를 위한 플라즈마 질화처리한다. 상기 질화처리된 예비 게이트 구조물의 측벽들 상에 제1 스페이서들을 형성한다. 상기 제1 스페이서들을 삭각 마스크로 이용하여 상기 게이트 산화막이 노출되도록 폴리실리콘막을 이방성 식각하여 폴리실리콘막 패턴 및 상기 제1 스페이서들이 형성된 예비 게이트 구조물을 포함하는 게이트 구조물을 형성한다. 상 기 게이트 구조물의 양측면을 산화처리한다.According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention for achieving the above object, an insulating film and a polysilicon film are formed on a semiconductor substrate. A preliminary gate structure including a tungsten silicide pattern, a barrier metal pattern, a tungsten film pattern, and a mask pattern is formed on the polysilicon film. Both sides of the preliminary gate structure and the polysilicon film are plasma nitrided to prevent diffusion of the oxidant during the subsequent oxidation process. First spacers are formed on sidewalls of the nitrided preliminary gate structure. The polysilicon layer is anisotropically etched to expose the gate oxide layer using the first spacers as a cutting mask to form a gate structure including a polysilicon layer pattern and a preliminary gate structure on which the first spacers are formed. Both sides of the gate structure are oxidized.
바람직하게는, 상기 산화처리된 게이트 구조물의 측벽들 상에 제2 스페이서들을 더 형성할 수 있다.Preferably, second spacers may be further formed on sidewalls of the oxidized gate structure.
일 예로서, 상기 폴리실리콘막 상에 텅스텐 실리사이드 패턴, 베리어 금속 패턴, 텅스텐막 패턴 및 마스크 패턴을 포함하는 예비 게이트 구조물을 형성하는 단계는 상기 폴리실리콘막 상에 금속의 저항을 감소시키기 위한 텅스텐 실리사이드막을 형성하는 단계와, 상기 텅스텐 실리사이드막 상에 티타늄 질화물 또는 텅스텐 질화물로 이루어지는 베리어 금속막을 형성하는 단계와, 상기 베리어 금속막 상에 텅스텐막을 형성하는 단계와, 상기 텅스텐막 상에 마스크 패턴을 형성하는 단계 및 상기 마스크 패턴을 이용하여 상기 텅스텐막, 베리어 금속막, 텅스텐 실리사이드막을 식각하여 상기 폴리실리콘막 상에 텅스텐 실리사이드 패턴, 베리어 금속 패턴, 텅스텐막 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.For example, forming a preliminary gate structure including a tungsten silicide pattern, a barrier metal pattern, a tungsten film pattern, and a mask pattern on the polysilicon film may include tungsten silicide for reducing resistance of the metal on the polysilicon film. Forming a film, forming a barrier metal film made of titanium nitride or tungsten nitride on the tungsten silicide film, forming a tungsten film on the barrier metal film, and forming a mask pattern on the tungsten film And etching the tungsten film, the barrier metal film, and the tungsten silicide film using the mask pattern to form a tungsten silicide pattern, a barrier metal pattern, and a tungsten film pattern on the polysilicon film.
본 발명에 의하면, 예비 게이트 구조물을 형성한 후 예비 게이트 구조물 측벽들 상에 제1 스페이서들을 형성하기 이전에 플라즈마 질화처리 공정을 수행한 다음 제1 스페이서들의 형성 공정, 산화처리 공정 및 제2 스페이서들의 형성 공정을 순차적으로 수행함으로써, 후속의 산화처리 공정에서 산화제의 확산 방지막 역할을 수행하여 베리어 금속 패턴의 산화로 인한 게이트 브리지 문제를 개선할 수 있다.According to the present invention, after forming the preliminary gate structure and before forming the first spacers on the sidewalls of the preliminary gate structure, a plasma nitridation process is performed, followed by the formation of the first spacers, the oxidation process, and the second spacers. By sequentially performing the formation process, the gate bridge problem due to oxidation of the barrier metal pattern may be improved by acting as a diffusion barrier of the oxidant in a subsequent oxidation treatment process.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있으며, 막이 다른 막 또는 기판 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성되거나 그들 사이에 추가적인 막이 개재될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments and may be implemented in other forms. The embodiments introduced herein are provided to make the disclosure more complete and to fully convey the spirit and features of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thicknesses of the devices or films and regions are exaggerated for clarity of the invention, and each device may include various additional devices not described herein, and the film or film may be different from each other. When referred to as being located on a substrate, it may be formed directly on another film or substrate or with an additional film interposed therebetween.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판(100)의 표면 부위에 소자 분리막을 형성함으로써 다수의 액티브 영역들(미도시)을 정의한다. 예를 들면, 셸로우 트렌치 소자 분리(shallow trench isolation; STI) 공정을 수행하여 상기 반도체 기판(100)의 표면 부위에 액티브 영역들을 서로 전기적으로 격리시키기 위한 소자 분리막을 형성한다.Referring to FIG. 1, a plurality of active regions (not shown) are defined by forming an isolation layer on a surface portion of a
상기 소자 분리막 및 상기 액티브 영역들 상에 후속하여 형성되는 산화물로 이루어진 게이트 절연막(102)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(102)은 실리콘 산화물로 이루어질 수 있으며, 열 산화 공정을 수행함으로써 형성될 수 있다. 그런, 상기 게이트 절연막(102)은 화학 기상 증착 또는 원자층 증착 등 다양한 방법을 이용하여 형성될 수도 있으며, 상기 게이트 절연막(102)을 형성하는 방법에 의해 본 발명의 사상 및 범위가 한정되지는 않는다.A
상기 게이트 절연막(102) 상에 저압 화학 기상 증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD)하여 폴리실리콘막(104)을 형성한다. 이때, 상기 폴리실리콘막(104)은 폴리실리콘 또는 비정질실리콘 물질을 증착하여 형성할 수 있으며, 상기 폴리실리콘막에 불순물 이온을 도핑시킬 수 있다. Low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) is formed on the
상기 폴리실리콘막(104) 상에 상기 폴리실리콘과 상부의 베리어 금속과의 계면 저항을 감소시키기 위한 텅스텐 실리사이드막(106)을 형성한다. 이때, 상기 텅스텐 실리사이드막(106)은 저항이 낮아, 후속하여 형성되는 게이트 구조물에서 게이트 전극과 상기 폴리실리콘막(104) 사이의 계면의 저항을 감소시키도록 기능할 수 있다. A
구체적으로, 상기 폴리실리콘막(104) 상면에 텅스텐막(미도시)을 형성한다. 상기 텅스텐막이 형성된 후, 소정 온도로 가열하여 상기 텅스텐막과 상기 폴리실리콘막(104)이 접촉하는 표면에 텅스텐 실리사이드를 형성한다. 이어서, 반응하지 않은 텅스텐막을 제거하여 폴리실리콘막(104) 표면에 텅스텐 실리사이드막(106)을 형성시킨다.Specifically, a tungsten film (not shown) is formed on the upper surface of the
상기 텅스텐 실리사이드막(106) 상에 상기 폴리실리콘막 중에 도입된 불순물(예를 들면 B, P, As)이 후속하여 형성되는 확산을 방지하기 위한 베리어 금속막(108)을 형성한다. 예를 들면, 상기 텅스텐 실리사이드막(106) 상에 티타늄 질화물(TiN) 또는 텅스텐 질화물(WN)을 포함하는 베리어 금속막(108)을 형성할 수 있다. 상기 베리어 금속막(108)은 물리 기상 증착, 화학 기상 증착, 원자층 증착 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있다.A
상기 베리어 금속막(108) 상에 고융점 금속인 텅스텐(W)으로 이루어지는 텅 스텐막(110)을 형성한다. 상기 텅스텐막(110)은 약 500 내지 650℃의 온도에서 화학 기상 증착(CVD)방법으로 형성할 수 있다. 상기 텅스텐막(110)은 후속하여 형성되는 게이트 구조물에서 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. A
상기 텅스텐막(110) 상에 게이트 전극을 형성하기 위한 식각 마스크로서 기능하는 마스크 패턴(112)을 형성한다. 일 예로서, 상기 마스크 패턴(112)은 실리콘 질화물(SiN)로 이루어질 수 있다. A
도 2를 참조하면, 상기 마스크 패턴(112)을 이용하여 상기 텅스텐막(110), 베리어 금속막(108) 및 텅스텐 실리사이드막(106)을 식각하여 상기 폴리실리콘막(104) 상에 텅스텐 실리사이드 패턴(114), 베리어 금속 패턴(116), 텅스텐막 패턴(118) 및 마스크 패턴(112)을 포함하는 예비 게이트 구조물(120)을 형성한다. 이때, 상기 폴리실리콘막(104)도 일부 식각될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
도 3을 참조하면, 상기 예비 게이트 구조물(120)의 양측면 및 폴리실리콘막(104) 상면에 후속의 산화 공정시 산화제의 확산 방지를 위한 플라즈마 질화처리 공정을 수행한다. 상기 플라즈마 질화처리 공정은 20 내지 1000℃의 온도 및 10mTorr 내지 10Torr의 압력에서 수행될 수 있으며, 200 내지 3400W의 파워를 인가하면서 수행될 수 있다. 상기 플라즈마 질화처리 공정이 수행되는 공정 챔버에는 반응 가스로서 질소(N2) 가스가 제공될 수 있으며, 캐리어 가스로서 Ar, He, Ne, Xe 또는 Kr 등의 불활성 가스가 제공될 수 있다. 이때, 상기 공정 챔버에 상기 질소 가스가 20 내지 2000sccm으로 주입될 수 있다. Referring to FIG. 3, a plasma nitridation process is performed on both sides of the
상기 플라즈마 질화처리에 의해 상기 예비 게이트 구조물(120)의 양측면 및 폴리실리콘막(104)의 표면 부위에 장벽막(122)이 형성될 수 있다. 이 경우, 실질적으로, 상기 장벽막(122)은 실리콘 질화물, 텅스텐 질화물 또는 티타늄 질화물을 포함하여 이루어질 수 있다.The
도 4를 참조하면, 상기 질화처리된 예비 게이트 구조물(120) 및 장벽막(122) 상에 제1 스페이서들을 형성하기 위한 제1 스페이서막(124)을 형성한다. 상기 제1 스페이서막(124)은 실리콘 질화물로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 4, a
도 5를 참조하면, 상기 제1 스페이서막(124)에 대하여 전면 이방성 식각 공정을 수행하여 상기 장벽막(122) 상에 상기 예비 게이트 구조물(120)의 측벽들 상에 제1 스페이서들(128)을 형성한다. 이어서, 상기 제1 스페이서들(128)을 식각 마스크로 이용하여 게이트 절연막(102)이 노출될 때까지 계속적으로 식각하여 상기 예비 게이트 구조물(120) 하부에 폴리실리콘막 패턴(126)을 형성한다. 그 결과, 상기 폴리실리콘막 패턴(126) 및 제1 스페이서들(128)이 형성된 예비 게이트 구조물(120)을 포함하는 게이트 구조물(129)이 형성된다.Referring to FIG. 5,
이때, 상기 제1 스페이서들(128)은 상기 폴리실리콘막 패턴(126)의 상면 및 상기 예비 게이트 구조물(120)의 측면을 덮도록 상기 장벽막(122) 상에 형성되어 있다. 따라서, 상기 제1 스페이서들(128)은 상기 장벽막(122)과 함께 후속의 상기 게이트 구조물(129)의 산화처리 공정시 산화제가 상기 게이트 구조물(129) 내부로 확산되는 것을 차단하도록 기능할 수 있다. In this case, the
도 6을 참조하면, 상기 게이트 구조물(129)의 노출된 표면 부위를 접착력이 강화된 접착막들(130)로 형성시키기 위한 선택적인 산화처리 공정을 수행한다. 상기 선택적인 산화처리 공정은 산소 플라즈마 또는 산소 가스를 산화제(oxidant)로 이용하는 플라즈마 산화 처리 또는 열 산화 처리에 의해 수행할 수 있다.Referring to FIG. 6, a selective oxidation process is performed to form exposed surface portions of the
상기 선택적인 산화처리 공정에 의해 상기 폴리실리콘막 패턴(126) 및 제1 스페이서들(128)의 양측면 상에는 실리콘 산화물 또는 실리콘 질산화물을 포함하는 접착막들(130)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리실리콘막 패턴(126)의 폴리실리콘과 산소가 반응하여 실리콘 산화물이 형성될 수 있으며, 상기 제1 스페이서들(128)의 실리콘 질화물과 산소가 반응하여 실리콘 질산화물을 형성할 수 있다. 이때, 상기 산화 반응은 폴리실리콘이 실리콘 질화물보다 빠르게 진행되므로, 상기 폴리실리콘막 패턴(126) 상에 형성되는 접착막들(130)의 두께는 상기 제1 스페이서들(128)의 측벽 상에 형성되는 접착막들(130)의 두께보다 더 두껍게 형성된다. By the selective oxidation process,
상기와 같이 장벽막(122)이 형성한 다음 선택적인 산화처리 공정을 수행함으로써, 상기 폴리실리콘막 패턴(126) 및 제1 스페이서들(128)의 계면을 통한 상기 산화제의 확산을 완전히 차단될 수 있다. 즉, 상기 예비 게이트 구조물(120)의 베리어 금속 패턴(116)과 산화 반응하여 바늘 모양의 결정(whisker)이 성장되는 현상을 충분히 방지할 수 있다. By forming the
도 7을 참조하면, 상기 산화처리(130)된 게이트 구조물(129)의 측벽들 상에 제2 스페이서들(132)을 형성하고, 상기 게이트 구조물(129)과 인접하는 반도체 기판(100)의 표면 부위들에 소스/드레인 영역들(134)을 형성하여 전계효과 트랜지스터와 같은 반도체 장치를 완성할 수 있다.Referring to FIG. 7,
상기 제2 스페이서들(132)은 폴리메탈 구조를 갖는 게이트 전극의 게이트 스페이서들로서 기능할 수 있으며, 실리콘 질화물로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 스페이서들(132)은 실리콘 질화물로 이루어지는 제2 스페이서막(미도시)을 형성한 후, 상기 제2 스페이서막에 대하여 전면 이방성 식각 공정을 수행함으로써 형성될 수 있다. The
상기 소스/드레인 영역들(134)은 상기 제2 스페이서들(132)을 형성하기 전 또는 후에 이온 주입 공정을 통해 형성될 수 있다. 그러나, 이와 다르게, 상기 제2 스페이서들(134)을 형성하기 전과 후에 이온 주입 공정을 각각 수행함으로써 저농도 불순물 영역과 고농도 불순물 영역을 포함하도록 형성될 수도 있다.The source / drain regions 134 may be formed through an ion implantation process before or after forming the
상기와 같은 본 발명에 따르면, 예비 게이트 구조물을 형성한 후 예비 게이트 구조물 측벽들 상에 제1 스페이서들을 형성하기 이전에 플라즈마 질화처리 공정을 수행함으로써, 후속하여 제1 스페이서들의 형성 공정, 산화처리 공정 및 제2 스페이서들의 형성 공정시 산화처리에서 산화제의 확산 방지를 막을 수 있다. 따라서, 상기 산화처리 공정에 의해 티타늄 질화물 또는 텅스텐 질화물로 이루어지는 베리어 금속 패턴이 산화되어 발생하는 게이트 브리지 문제를 개선할 수 있다.According to the present invention as described above, after forming the preliminary gate structure and before forming the first spacers on the sidewalls of the preliminary gate structure, a plasma nitridation process is performed, thereby forming the first spacers and then performing an oxidation process. And preventing the diffusion of the oxidant in the oxidation process during the formation of the second spacers. Therefore, the gate bridge problem caused by oxidation of the barrier metal pattern made of titanium nitride or tungsten nitride by the oxidation treatment process can be improved.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060096971A KR20080030743A (en) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Method of manufacturing a semiconductor device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100955679B1 (en) * | 2008-04-02 | 2010-05-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for manufacturing transistor in semiconductor device |
-
2006
- 2006-10-02 KR KR1020060096971A patent/KR20080030743A/en not_active Application Discontinuation
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