KR20090131414A - Metal-oxide semiconductor field effect transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) and a manufacturing method thereof are provided to improve reduction of a drain current by reducing source resistance through a source routing part of a stack structure. CONSTITUTION: Gate poly lines(G1~G4) are formed on a semiconductor substrate(100). Source regions(S1~S3) and drain regions(D1,D2) are formed to an active region of the semiconductor substrate. An interlayer insulation film is formed on the semiconductor substrate. A plurality of first via contacts is formed inside the interlayer insulation film corresponding to the source regions. A metal source routing part(140) has a stack structure, and includes a plurality of metal layers and an insulation film. The metal layers are formed on the interlayer insulation film. A plurality of second via contacts is formed to the insulation film.

Description

모스 트랜지스터 및 그 제조 방법{Metal-oxide semiconductor field effect transistor and method of manufacturing the same }MOS transistor and method of manufacturing the same {Metal-oxide semiconductor field effect transistor and method of manufacturing the same}

본 발명은 반도체 소자의 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RF MOSFET(Radio Frequency Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a radio frequency metal-oxide semiconductor field effect transistor (RF MOSFET).

RF(Radio Frequency) MOS 트랜지스터(MOSFET, metal-oxide semiconductor field effect transistor)에서는 최대 발진 주파수(Fmax)를 증가시키거나 게이트 저항에 의한 노이즈(Noise)를 줄이기 위하여 단일 게이트보다는 다중 게이트를 활용하는 멀티 핑거(Multi-finger) 게이트 구조가 사용된다.RF-based metal-oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs) use multiple fingers rather than single gates to increase the maximum oscillation frequency (Fmax) or reduce noise caused by gate resistance. A multi-finger gate structure is used.

일반적으로 멀티 핑거 구조를 갖는 RE MOS 트랜지스터의 레이 아웃(layout)d은 반도체 기판, 상기 반도체 기판의 활성 영역 상에 형성된 멀티 핑거 구조의 게이트 폴리 라인, 상기 게이트 폴리 라인들 일측의 반도체 기판 상에 형성된 소스 영역들, 및 상기 게이트 폴리 라인들 타측의 반도체 기판 상에 형성된 드레인 영역, 드레인 영역들 각각의 일단이 상호 접속되는 드레인 라우팅부, 상기 게이트 폴리 라인들 각각의 일단이 상호 접속하는 게이트 라우팅부, 및 상기 소스 영역들 각 각의 일단이 상호 접속하는 소스 라우팅부를 포함한다.In general, a layout d of a RE MOS transistor having a multi-finger structure is formed on a semiconductor substrate, a gate polyline of a multi-finger structure formed on an active region of the semiconductor substrate, and a semiconductor substrate on one side of the gate polylines. Source regions, a drain region formed on the semiconductor substrate on the other side of the gate poly lines, a drain routing portion at which one end of each of the drain regions are interconnected, a gate routing portion at which one end of each of the gate poly lines are interconnected; And a source routing unit to which one end of each of the source regions is interconnected.

이러한 멀티 핑거 구조의 단위 게이트 폴리 라인(즉, 단위 핑거)의 폭에 대하여 흐르는 드레인 전류가 감소(degradation)되는 현상이 나타난다. 드레인 전류가 감소됨에 따라 RF MOS 트랜지스터의 모델링을 위하여 Generic logic의 core 모델 사용시 DC 데이터 및 AC 파라미터의 오차가 유발될 수 있고, 이득(gain) 감소로 인한 성능 저하가 발생될 수 있다. 드레인 전류가 감소되는 현상에 대한 정확한 원인은 명확하지 않으나, 멀티 핑거 구조의 단위 게이트 폴리 라인의 개수가 증가함에 따라 드레인 전류가 감소할 수 있고, 소스 영역들을 모두 연결하는 금속 소스 라우팅의 폭이 감소할 때 소스 영역들의 저항이 증가하고, 이로 인하여 드레인 전류가 감소될 수 있다.The drain current flowing with respect to the width of the unit gate polyline (ie, the unit finger) of the multi-finger structure is reduced. As the drain current decreases, errors in DC data and AC parameters may occur when using a core model of generic logic for modeling an RF MOS transistor, and performance degradation may occur due to a decrease in gain. The exact cause of the decrease in the drain current is not clear, but as the number of unit gate polylines in the multi-finger structure increases, the drain current may decrease, and the width of the metal source routing connecting all the source regions decreases. In this case, the resistance of the source regions is increased, which may reduce the drain current.

도 1은 일반적인 멀티 핑거의 개수 및 단위 핑거의 폭에 따른 드레인 전류의 감소율을 나타내는 그래프이다. 도 2의 종축은 감소율(%)을 나타내며, 횡축은 단위 핑거의 개수를 나타낸다. 여기서 단위 핑거의 폭은 양의 실수인 W1 ~ W4일 수 있고, W1<W2<W3<W4일 수 있다.1 is a graph illustrating a reduction rate of drain current according to the number of general multi-fingers and the width of a unit finger. 2 represents the reduction rate (%), and the abscissa represents the number of unit fingers. Herein, the width of the unit finger may be a positive real number W1 to W4 and W1 <W2 <W3 <W4.

금속 소스 라우팅의 폭을 증가함에 따라 드레인 전류의 감소를 개선할 수 있으나, 소스와 드레인 간의 기생 커패시턴스가 증가하여 최대 발진 주파수가 감소하는 단점이 있고, 금속인 소스 라우팅의 폭을 증가시키는 것에는 한계가 있다.As the width of the metal source routing increases, the reduction of the drain current can be improved, but the parasitic capacitance between the source and the drain increases, which reduces the maximum oscillation frequency. It is limited to increasing the width of the metal source routing. There is.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 소스 라우팅에 의한 드레인 전류의 감소를 개선할 수 있는 MOS 트랜지스터 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a MOS transistor and a method of manufacturing the same, which can improve a reduction of drain current due to source routing.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 MOS 트랜지스터는 반도체 기판 상에 형성된 게이트 폴리 라인들, 상기 게이트 폴리 라인들 양측의 반도체 기판에 형성되는 소스 영역들 및 드레인 영역들, 상기 게이트 폴리 라인들, 상기 드레인 영역들, 및 상기 소스 영역들이 형성된 반도체 기판 상에 형성된 층간 절연막, 상기 소스 영역들에 대응하여 상기 층간 절연막 내에 형성된 제1 비아 콘택들, 및 상기 제1 비아 콘택들이 형성된 층간 절연막 상에 형성된 다수의 적층된 금속층들과 상기 다수의 금속층들 각각의 사이에 다수의 제2 비아 콘택들이 형성된 절연막을 포함하는 스택 구조의 금속 소스 라우팅부를 포함한다. According to an exemplary embodiment of the present invention, a MOS transistor includes gate polylines formed on a semiconductor substrate, source and drain regions formed on semiconductor substrates on both sides of the gate polylines, and the gate. An interlayer insulating layer formed on the semiconductor substrate on which the poly lines, the drain regions, and the source regions are formed, first via contacts formed in the interlayer insulating layer corresponding to the source regions, and an interlayer on which the first via contacts are formed And a metal source routing part having a stack structure including a plurality of stacked metal layers formed on the insulating layer and an insulating layer having a plurality of second via contacts formed between each of the plurality of metal layers.

상기 스택 구조의 금속 소스 라우팅부는 상기 제1 비아 콘택들과 전기적으로 연결되도록 상기 층간 절연막 상에 형성된 제1 금속층, 상기 제1 금속층 상에 형성된 소스 라우팅 절연층, 상기 소스 라우팅 절연층 상에 형성된 제2 금속층, 및 상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층을 연결하도록 상기 소스 라우팅 절연층 내부에 형성된 상기 다수의 제2 비아 콘택들을 포함할 수 있다. 이때 상기 제2 금속층은 상기 제1 금속층과 동일한 단면적을 갖도록 상기 제1 금속층에 대응하여 상기 소스 라우팅 절연층 상부에 형성될 수 있다.The metal source routing part of the stack structure may include a first metal layer formed on the interlayer insulating layer, a source routing insulating layer formed on the first metal layer, and a source routing insulating layer formed on the source routing insulating layer to be electrically connected to the first via contacts. And a second metal layer and the plurality of second via contacts formed inside the source routing insulating layer to connect the first metal layer and the second metal layer. In this case, the second metal layer may be formed on the source routing insulating layer corresponding to the first metal layer to have the same cross-sectional area as the first metal layer.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 MOS 트랜지스터의 제조 방법은 반도체 기판 상에 멀티 핑커 구조의 게이트 폴리 라인들을 형성하는 단계, 게이트 폴리 라인들 양측의 반도체 기판에 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하는 단계, 상기 게이트 폴리 라인들, 상기 드레인 영역들, 및 상기 소스 영역들이 형성된 반도체 기판 상에 층간 절연막을 형성하는 단계, 상기 소스 영역들에 대응하여 상기 층간 절연막 내에 제1 비아 콘택들을 형성하는 단계, 및 상기 제1 비아 콘택들이 형성된 층간 절연막 상에 다수의 적층된 금속층들을 형성하되, 상기 다수의 금속층들 각각의 사이에 다수의 제2 비아 콘택들을 포함하는 절연막을 형성하는 스택 구조의 소스 라우팅 형성 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a MOS transistor, the method including: forming gate polylines having a multi-finger structure on a semiconductor substrate; Forming a region, forming an interlayer insulating layer on the semiconductor substrate on which the gate poly lines, the drain regions, and the source regions are formed, and forming first via contacts in the interlayer insulating layer corresponding to the source regions. Forming a plurality of stacked metal layers on the interlayer insulating layer on which the first via contacts are formed, and forming an insulating layer including a plurality of second via contacts between each of the plurality of metal layers. Source routing forming step.

상기 스택 구조의 소스 라우팅 형성 단계는 상기 제1 비아 콘택들과 전기적으로 연결되도록 상기 층간 절연막 상에 제1 금속층을 형성하는 단계, 상기 제1 금속층 상에 소스 라우팅 절연층을 형성하는 단계, 상기 소스 라우팅 절연층에 상기 제1 금속층과 연결된 다수의 제2 비아 콘택들을 형성하는 단계, 및 상기 다수의 제2 비아 콘택들이 형성된 소스 라우팅 절연층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함한다. 이때 상기 제2 금속층을 형성하는 단계는 상기 제1 금속층과 동일한 단면적을 갖도록 상기 제1 금속층에 대응하여 상기 소스 라우팅 절연층 상에 형성될 수 있다.The source routing forming of the stack structure may include forming a first metal layer on the interlayer insulating layer to be electrically connected to the first via contacts, forming a source routing insulating layer on the first metal layer, and forming the source routing insulating layer on the first metal layer. Forming a plurality of second via contacts connected to the first metal layer in a routing insulating layer, and forming a second metal layer on a source routing insulating layer in which the plurality of second via contacts are formed. In this case, the forming of the second metal layer may be formed on the source routing insulating layer corresponding to the first metal layer so as to have the same cross-sectional area as the first metal layer.

본 발명의 실시 예에 따른 MOS 트랜지스터 및 그 제조 방법은 스택 구조의 소스 라운팅부를 적용하여 라우팅에 의한 소스 저항을 감소시킴으로써 드레인 전류의 감소를 개선시킬 수 있는 효과가 있다.The MOS transistor and the method of manufacturing the same according to the embodiment of the present invention have an effect of reducing the drain current by reducing the source resistance by routing by applying the source rounding part of the stack structure.

이하, 본 발명의 기술적 과제 및 특징들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 본 발명을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the technical objects and features of the present invention will be apparent from the description of the accompanying drawings and the embodiments. Looking at the present invention in detail.

도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃을 나타낸다. 도 2a를 참조하면, 상기 RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃은 반도체 기판(100), 멀티 핑거 구조의 게이트 폴리 라인들(G1,G2,G3,및 G4), 소스 영역들(S1, S2, 및 S3), 드레인 영역들(D1 및 D2), 더미 패턴들(110,112,114,116), 드레인 라우딩부(120), 게이트 라우팅부(130), 및 소스 라우팅부(140)를 포함한다. 2A illustrates a layout of an RF MOS transistor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2A, the layout of the RF MOS transistor includes a semiconductor substrate 100, gate polylines G1, G2, G3, and G4 of a multi-finger structure, and source regions S1, S2, and S3. , Drain regions D1 and D2, dummy patterns 110, 112, 114, and 116, drain routing part 120, gate routing part 130, and source routing part 140.

일반적으로 RF MOS 트랜지스터는 듀얼 링(dual ring) 구조(102, 105)의 반도체 기판(100) 상에 형성될 수 있다.In general, the RF MOS transistor may be formed on the semiconductor substrate 100 of the dual ring structures 102 and 105.

상기 게이트 폴리 라인들(G1,G2,G3,및 G4)은 멀티 핑거 구조를 가지며, 상기 반도체 기판(110)의 활성 영역에 형성된다. 예컨대, 제1 게이트 폴리 라인(G1) 내지 제4 게이트 폴리 라인(G4)는 막대 모양을 가지며, 각각의 게이트 폴리 라인들은 일정한 간격 이격되어 상기 활성 영역 상에 형성될 수 있다.The gate poly lines G1, G2, G3, and G4 have a multi-finger structure and are formed in an active region of the semiconductor substrate 110. For example, the first gate polyline G1 to the fourth gate polyline G4 may have a rod shape, and each gate polyline may be formed on the active area at regular intervals.

상기 소스 영역들(S1 ~ S3) 및 상기 드레인 영역들(D1 ~ D2)은 상기 반도체 기판(100)의 활성 영역에 형성되고, 소스 영역(예컨대, S1)은 게이트 폴리 라인(예컨대, G1)의 일측의 활성 영역에 형성될 수 있다. 드레인 영역(예컨대, D1)은 상기 게이트 폴리 라인(예컨대, G1)의 타측의 활성 영역에 형성될 수 있다. The source regions S1 to S3 and the drain regions D1 to D2 are formed in an active region of the semiconductor substrate 100, and the source region (eg, S1) is formed on the gate poly line (eg, G1). It may be formed in the active region on one side. The drain region (eg, D1) may be formed in the active region on the other side of the gate poly line (eg, G1).

즉 게이트 폴리 라인들(G1~G4) 각각을 기준으로 일측에는 소스 영역이 형성 되고, 타측에는 드레인 영역이 형성되는데, 소스 영역 또는 드레인 영역이 교번하여 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 게이트 폴리 라인(G1)을 기준으로 좌측의 인접한 반도체 기판에는 제1 소스 영역(S1)이 형성되고, 우측의 인접한 반도체 기판에는 제1 드레인 영역(D1)이 형성되고, 제2 게이트 폴리 라인(G2)을 기준으로 좌측의 반도체 기판에는 제1 드레인 영역(D1)이 형성되고, 우측의 반도체 기판에는 제2 소스 영역(S2)이 형성될 수 있다.That is, a source region is formed at one side and a drain region is formed at the other side based on each of the gate poly lines G1 to G4, and the source region or the drain region may be alternately formed. For example, a first source region S1 is formed in an adjacent semiconductor substrate on the left side based on the first gate polyline G1, a first drain region D1 is formed in an adjacent semiconductor substrate on the right side, and a second gate is formed. The first drain region D1 may be formed in the left semiconductor substrate based on the polyline G2, and the second source region S2 may be formed in the right semiconductor substrate.

따라서 소스 영역(예컨대, S1), 게이트 폴리 라인(G1), 및 드레인 영역(D1)이 일련의 RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃을 형성할 수 있다. 일련의 RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃 양측의 활성 영역에 더미 패턴들(110,112,114,116)이 형성된다. Thus, the source region (eg, S1), the gate polyline G1, and the drain region D1 may form a layout of a series of RF MOS transistors. Dummy patterns 110, 112, 114, and 116 are formed in the active regions on both sides of the layout of the series of RF MOS transistors.

상기 드레인 라우팅부(120)는 상기 드레인 영역들(S1 ~ S3) 각각의 일단을 상호 접속한다. 상기 게이트 라이팅부(130)는 상기 게이트 폴리 라인들(G1 ~ G4) 각각의 일단을 상호 접속한다. The drain routing unit 120 interconnects one end of each of the drain regions S1 to S3. The gate writing unit 130 interconnects one end of each of the gate poly lines G1 to G4.

그리고 상기 소스 라우팅부(140)는 상기 소스 영역들(S1, S2, 및 S3) 상부에 위치하며, 상기 소스 영역들(S1, S2, 및 S3) 각각을 상호 접속한다.The source routing unit 140 is positioned above the source regions S1, S2, and S3, and interconnects each of the source regions S1, S2, and S3.

상기 소스 라우팅부의 구성에 대하여는 도 2b에 도시된 단면도를 통하여 구체적으로 설명한다. 도 2b는 도 2a에 도시된 RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃을 AB 방향으로 절단한 단면도를 나타낸다.The configuration of the source routing unit will be described in detail with reference to the cross-sectional view shown in FIG. 2B. FIG. 2B is a cross-sectional view of the layout of the RF MOS transistor illustrated in FIG. 2A taken along the AB direction.

도 2b를 참조하면, 상술한 바와 같이 반도체 기판(110) 상에 멀티 핑거 구조의 게이트 폴리 라인들(G1 ~ G4), 드레인 영역들(D1, D2), 소스 영역들(S1, S2, S3)이 형성된다.Referring to FIG. 2B, as described above, the gate polylines G1 to G4, the drain regions D1 and D2, and the source regions S1, S2, and S3 of the multi-finger structure on the semiconductor substrate 110 are described above. Is formed.

예컨대, 반도체 기판(100) 상에 폴리 실리콘을 증착한 후 포토 리쏘그라피 공정 및 식각 공정을 통하여 상기 폴리 실리콘을 패터닝하여 멀티 핑거 구조의 게이트 폴리 라인들(G1 ~ G4)을 형성할 수 있다.For example, after the polysilicon is deposited on the semiconductor substrate 100, the polysilicon may be patterned through photolithography and etching to form gate polylines G1 to G4 having a multi-finger structure.

상기 게이트 폴리 라인들 각각의 양측의 반도체 기판(100)에 선택적으로 불순물 이온을 주입을 하여 상기 드레인 영역들(D1 ~ D2) 및 상기 소스 영역들((S1, S2, S3)이 형성될 수 있다.The drain regions D1 to D2 and the source regions S1, S2, and S3 may be formed by selectively implanting impurity ions into the semiconductor substrate 100 on both sides of each of the gate polylines. .

상기 멀티 핑거 구조의 게이트 폴리 라인들(G1 ~ G4), 드레인 영역들(D1, D2), 소스 영역들(S1, S2, S3)이 형성된 반도체 기판(100) 전면에 층간 절연막(310)이 형성된다.An interlayer insulating layer 310 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 100 on which the gate polylines G1 to G4, the drain regions D1 and D2, and the source regions S1, S2, and S3 of the multi-finger structure are formed. do.

상기 소스 영역들(S1, S2, S3) 각각에 대응하는 비아 콘택(via contact, 311,314,318)이 상기 층간 절연막(310) 내에 형성된다. 상기 층간 절연막(310)은 다층의 절연막들(미도시)일 수 있으며, 상기 소스 영역들(S1, S2, S3) 각각에 대응하는 적어도 하나의 비아 콘택(예컨대, 311, 314, 318) 및 적어도 하나의 금속 배선(312,316)을 포함할 수 있다.Via contacts 311, 314, and 318 corresponding to each of the source regions S1, S2, and S3 are formed in the interlayer insulating layer 310. The interlayer insulating layer 310 may be a multilayer insulating layer (not shown), and may include at least one via contact (eg, 311, 314, 318) corresponding to each of the source regions S1, S2, and S3, and at least One metal wire 312 and 316 may be included.

상기 층간 절연막(310)은 일반적인 증착 방법을 사용하여 형성할 수 있고, 상기 비아 콘택 형성은 일반적인 콘택홀 형성 및 콘택 플러그 형성 방법에 의하여 형성될 수 있다.The interlayer insulating layer 310 may be formed using a general deposition method, and the via contact may be formed by a general contact hole and a contact plug forming method.

상기 층간 절연막(310) 상부에는 상기 비아 콘택(311,314,318)과 전기적으로 접속하는 제1 금속층(320, 이를 "제1 소스 라우팅부"라 한다)이 형성된다. 상기 소 스 영역들은 상기 제1 소스 라우팅부(320)에 의하여 서로 접속될 수 있다.A first metal layer 320 (referred to as a “first source routing part”) that is electrically connected to the via contacts 311, 314, and 318 is formed on the interlayer insulating layer 310. The source regions may be connected to each other by the first source routing unit 320.

상기 제1 소스 라우팅부(320) 상에 절연층(330, 예컨대, 산화층 또는 질화층)이 형성된다. 상기 절연층(330) 내에 다수의 비아 콘택들(335)을 형성한다.An insulating layer 330 (eg, an oxide layer or a nitride layer) is formed on the first source routing part 320. A plurality of via contacts 335 are formed in the insulating layer 330.

다수의 비아 콘택들(335)들이 형성된 상기 절연층(330) 상에 제2 금속층(340, 이를 "제2 소스 라우팅부"라 한다)을 형성한다. 상기 제2 소스 라우팅부(340)는 상기 비아 콘택들(335)을 통하여 상기 제1 소스 라우팅부(320)와 접속된다.A second metal layer 340 (referred to as a “second source routing unit”) is formed on the insulating layer 330 on which the plurality of via contacts 335 are formed. The second source routing unit 340 is connected to the first source routing unit 320 through the via contacts 335.

일반적으로 MOSFET의 포화 드레인 전류는 소스 저항 및 드레인 저항, 특히 소스 저항에 큰 영향을 받는다. 즉 소스 저항이 감소하면 상기 포화 드레인 전류 감소율이 개선될 수 있다. 예컨대, RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃에서 소스 영역들이 상호 접속된 소스 라우팅부의 저항을 감소시키면 RF MOS 트랜지스터의 드레인 전류 감소(drain current degradation rate) 현상이 개선될 수 있다.In general, the saturation drain current of a MOSFET is greatly affected by the source and drain resistances, especially the source resistance. In other words, when the source resistance is reduced, the saturation drain current reduction rate may be improved. For example, the drain current degradation rate of the RF MOS transistor may be improved by reducing the resistance of the source routing portion where the source regions are interconnected in the layout of the RF MOS transistor.

본 발명의 실시 예에서는 RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃의 소스 라우팅부의 저항을 감소시키기 위하여 스택 구조의 소스 라우팅부를 제안한다.The embodiment of the present invention proposes a source routing portion of a stack structure to reduce the resistance of the source routing portion of the layout of the RF MOS transistor.

도 2b에 도시된 바와 같이, 먼저 반도체 기판(100) 상에 멀티 핑커 구조의 게이트 폴리 라인들(예컨대, G1 ~ G4)을 형성한다. 상기 게이트 폴리 라인들(예컨대, G1 ~ G4) 양측의 반도체 기판(100)에 소스 영역(예컨대, S1~S3) 및 드레인 영역(예컨대, D1,D2)을 형성한다. 이어서 상기 게이트 폴리 라인들(예컨대, G1 ~ G4), 상기 드레인 영역들(예컨대, D1,D2), 및 상기 소스 영역들(예컨대, S1~S3)이 형성된 반도체 기판 상에 층간 절연막(310)을 형성한다. As shown in FIG. 2B, first, gate poly lines (eg, G1 to G4) having a multi-finger structure are formed on the semiconductor substrate 100. Source regions (eg, S1 to S3) and drain regions (eg, D1 and D2) are formed in the semiconductor substrate 100 at both sides of the gate poly lines (eg, G1 to G4). Next, an interlayer insulating layer 310 is formed on the semiconductor substrate on which the gate poly lines (eg, G1 to G4), the drain regions (eg, D1 and D2), and the source regions (eg, S1 to S3) are formed. Form.

다음으로 상기 소스 영역들(예컨대, S1~S3)에 대응하여 상기 층간 절연막(310) 내에 제1 비아 콘택들(311, 314, 318)을 형성한다. 이때 상기 제1 비아 콘택들(311, 314, 318)은 상기 층간 절연막(310) 내에 형성된 금속 배선들(312, 316)과 연결될 수 있다.Next, first via contacts 311, 314, and 318 are formed in the interlayer insulating layer 310 to correspond to the source regions (eg, S1 to S3). In this case, the first via contacts 311, 314, and 318 may be connected to the metal wires 312 and 316 formed in the interlayer insulating layer 310.

상기 제1 비아 콘택들(311, 314, 318)이 형성된 층간 절연막(310) 상에 다수의 적층된 금속층들(예컨대, 320 및 340)을 형성하되, 상기 다수의 금속층들(320,340) 각각의 사이에 다수의 제2 비아 콘택들(335)을 포함하는 소스 라우팅 절연층(330)을 형성한다.A plurality of stacked metal layers (eg, 320 and 340) are formed on the interlayer insulating layer 310 on which the first via contacts 311, 314, and 318 are formed, and between each of the plurality of metal layers 320 and 340. A source routing insulating layer 330 including a plurality of second via contacts 335 is formed therein.

예컨대, 상기 제1 비아 콘택들(311, 314, 318)과 전기적으로 연결되도록 상기 층간 절연막(310) 상에 제1 금속층(320)을 형성하고, 상기 제1 금속층(320) 상에 소스 라우팅 절연층(330)을 형성한다.For example, a first metal layer 320 is formed on the interlayer insulating layer 310 to be electrically connected to the first via contacts 311, 314, and 318, and source routing insulation is formed on the first metal layer 320. Form layer 330.

상기 다수의 제2 비아 콘택들(335)은 비아 홀 내부에 형성된 금속 플러그일 수 있다. 그러나 상기 다수의 제2 비아 콘택들(335)은 상기 소스 라우팅 절연층 내에 형성된 트랜치(미도시) 내부에 금속이 매립된 트랜치 형태의 콘택(미도시)일 수 있다.The plurality of second via contacts 335 may be metal plugs formed in the via holes. However, the plurality of second via contacts 335 may be trench-type contacts (not shown) in which metal is embedded in trenches (not shown) formed in the source routing insulating layer.

소스 라우팅부를 상술한 바와 같이 스택 구조로 형성하는 경우 소스 저항이 감소할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 소스 라우팅부(320)만으로 RF MOS 트랜지스터의 소스 라우팅부를 구현하는 경우에 비하여, 상기 제1 소스 라우팅부(320), 상기 절연층(330), 상기 다수의 비아 콘택들(335), 및 상기 제2 소스 라우팅부(340)를 포함하는 스택 구조의 소스 라우팅부을 구현하는 경우가 소스 영역들의 전체 저항이 감소하게 된다.When the source routing part is formed in the stack structure as described above, the source resistance can be reduced. For example, the first source routing unit 320, the insulating layer 330, and the plurality of via contacts 335 may be compared to the case of implementing the source routing unit of the RF MOS transistor using only the first source routing unit 320. And a source routing unit having a stack structure including the second source routing unit 340 reduce the overall resistance of the source regions.

따라서 도 2b에 도시된 스택 구조의 소스 라우팅부를 RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃에 적용할 경우 라우팅에 의한 소스 영역의 저항이 감소하므로 드레인 전류의 감소가 개선될 수 있다. 또한 스택 구조를 사용하므로 소스 라우팅부의 단면적에는 변화가 없기 때문에 소스 영역과 드레인 영역 사이에 기생 커패시턴스에는 영향을 미치지 않는다. 따라서 스택 구조의 소스 라우팅부를 사용하더라도 RF MOSFET의 최대 발진 주파수에는 영향이 없다.Therefore, when the source routing portion of the stack structure illustrated in FIG. 2B is applied to the layout of the RF MOS transistor, the resistance of the source region due to the routing is reduced, so that the drain current may be reduced. In addition, since the stack structure does not change the cross-sectional area of the source routing portion, the parasitic capacitance between the source region and the drain region is not affected. Therefore, the use of stacked source routing does not affect the maximum oscillation frequency of the RF MOSFET.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

도 1은 일반적인 멀티 핑거의 개수 및 단위 핑거의 폭에 따른 드레인 전류의 감소율을 나타내는 그래프이다. 1 is a graph illustrating a reduction rate of drain current according to the number of general multi-fingers and the width of a unit finger.

도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃을 나타낸다.2A illustrates a layout of an RF MOS transistor according to an embodiment of the present invention.

도 2b는 도 2a에 도시된 RF MOS 트랜지스터의 레이 아웃을 AB 방향으로 절단한 단면도를 나타낸다.FIG. 2B is a cross-sectional view of the layout of the RF MOS transistor illustrated in FIG. 2A taken along the AB direction.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 반도체 기판, 110,112,114,116: 더미 패턴들,100: semiconductor substrate, 110, 112, 114, 116: dummy patterns,

120: 드레인 라우팅부, 130: 게이트 라우팅부,120: drain routing section, 130: gate routing section,

310: 층간 절연막, 320: 제1 금속층,310: interlayer insulating film, 320: first metal layer,

311,314,318: 제1 비아 콘택들, 330: 소스 라우팅 절연층,311, 314, 318: first via contacts, 330: source routing insulation layer,

335: 제2 비아 콘택들, 340:제2 금속층.335: second via contacts, 340: second metal layer.

Claims (6)

반도체 기판 상에 형성된 게이트 폴리 라인들;Gate poly lines formed on the semiconductor substrate; 상기 게이트 폴리 라인들 양측의 반도체 기판에 형성되는 소스 영역들 및 드레인 영역들;Source and drain regions formed on the semiconductor substrate on both sides of the gate poly lines; 상기 게이트 폴리 라인들, 상기 드레인 영역들, 및 상기 소스 영역들이 형성된 반도체 기판 상에 형성된 층간 절연막; An interlayer insulating layer formed on the semiconductor substrate on which the gate poly lines, the drain regions, and the source regions are formed; 상기 소스 영역들에 대응하여 상기 층간 절연막 내에 형성된 제1 비아 콘택들; 및First via contacts formed in the interlayer insulating layer corresponding to the source regions; And 상기 제1 비아 콘택들이 형성된 층간 절연막 상에 형성된 다수의 적층된 금속층들과 상기 다수의 금속층들 각각의 사이에 다수의 제2 비아 콘택들이 형성된 절연막을 포함하는 스택 구조의 금속 소스 라우팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 MOS 트랜지스터.And a metal source routing part having a stack structure including a plurality of stacked metal layers formed on the interlayer insulating layer on which the first via contacts are formed, and an insulating layer on which a plurality of second via contacts are formed between each of the plurality of metal layers. MOS transistor. 제1항에 있어서, 상기 스택 구조의 금속 소스 라우팅부는,The method of claim 1, wherein the metal source routing portion of the stack structure, 상기 제1 비아 콘택들과 전기적으로 연결되도록 상기 층간 절연막 상에 형성된 제1 금속층;A first metal layer formed on the interlayer insulating layer to be electrically connected to the first via contacts; 상기 제1 금속층 상에 형성된 소스 라우팅 절연층;A source routing insulation layer formed on the first metal layer; 상기 소스 라우팅 절연층 상에 형성된 제2 금속층; 및A second metal layer formed on the source routing insulating layer; And 상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층을 연결하도록 상기 소스 라우팅 절연층 내부에 형성된 상기 다수의 제2 비아 콘택들을 포함하는 것을 특징으로 하는 MOS 트랜지스터.And the plurality of second via contacts formed inside the source routing insulating layer to connect the first metal layer and the second metal layer. 제2항에 있어서, 상기 제2 금속층은,The method of claim 2, wherein the second metal layer, 상기 제1 금속층과 동일한 단면적을 갖도록 상기 제1 금속층에 대응하여 상기 소스 라우팅 절연층 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 MOS 트랜지스터. And the source routing insulating layer corresponding to the first metal layer to have the same cross-sectional area as the first metal layer. 반도체 기판 상에 멀티 핑커 구조의 게이트 폴리 라인들을 형성하는 단계;Forming gate polylines of a multi-pinker structure on the semiconductor substrate; 게이트 폴리 라인들 양측의 반도체 기판에 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하는 단계;Forming a source region and a drain region in the semiconductor substrate on both sides of the gate poly lines; 상기 게이트 폴리 라인들, 상기 드레인 영역들, 및 상기 소스 영역들이 형성된 반도체 기판 상에 층간 절연막을 형성하는 단계; Forming an interlayer insulating layer on the semiconductor substrate on which the gate poly lines, the drain regions, and the source regions are formed; 상기 소스 영역들에 대응하여 상기 층간 절연막 내에 제1 비아 콘택들을 형성하는 단계; 및Forming first via contacts in the interlayer insulating layer corresponding to the source regions; And 상기 제1 비아 콘택들이 형성된 층간 절연막 상에 다수의 적층된 금속층들을 형성하되, 상기 다수의 금속층들 각각의 사이에 다수의 제2 비아 콘택들을 포함하는 절연막을 형성하는 스택 구조의 소스 라우팅 형성 단계를 포함하는 MOS 트랜지스터 제조 방법.Forming a plurality of stacked metal layers on the interlayer insulating layer on which the first via contacts are formed, and forming a source routing of a stack structure to form an insulating layer including a plurality of second via contacts between each of the plurality of metal layers; MOS transistor manufacturing method comprising. 제4항에 있어서, 상기 스택 구조의 소스 라우팅 형성 단계는,The method of claim 4, wherein the source routing forming step of the stack structure comprises: 상기 제1 비아 콘택들과 전기적으로 연결되도록 상기 층간 절연막 상에 제1 금속층을 형성하는 단계;Forming a first metal layer on the interlayer insulating layer to be electrically connected to the first via contacts; 상기 제1 금속층 상에 소스 라우팅 절연층을 형성하는 단계;Forming a source routing insulating layer on the first metal layer; 상기 소스 라우팅 절연층에 상기 제1 금속층과 연결된 다수의 제2 비아 콘택들을 형성하는 단계; 및Forming a plurality of second via contacts connected to the first metal layer in the source routing insulating layer; And 상기 다수의 제2 비아 콘택들이 형성된 소스 라우팅 절연층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MOS 트랜지스터 제조 방법.Forming a second metal layer on the source routing insulating layer having the plurality of second via contacts formed thereon. 제5항에 있어서, 상기 제2 금속층을 형성하는 단계는,The method of claim 5, wherein the forming of the second metal layer comprises: 상기 제1 금속층과 동일한 단면적을 갖도록 상기 제1 금속층에 대응하여 상기 소스 라우팅 절연층 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 MOS 트랜지스터 제조 방법.And the source routing insulating layer corresponding to the first metal layer to have the same cross-sectional area as the first metal layer.
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