KR960015492B1 - 반도체 소자의 텅스텐 폴리사이드 제조방법 - Google Patents
반도체 소자의 텅스텐 폴리사이드 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용없음
Description
제1A도 내지 제1D도는 본 발명에 의한 반도체 소자의 텅스텐 폴리사이드 제조단계를 도시한 단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 폴리실리콘
3,3a : 텅스텐 실리사이드 4,4a : 텅스텐 폴리사이드
5 : 옥사이드
본 발명은 반도체 소자의 텅스텐 폴리사이드 제조방법에 관한 것으로, 특히 반도체 제조공정중 반도체의 각종 전극 또는 배선장치용으로 폴리실리콘과 함께 텅스텐 실리사이드로 이루어진 텅스텐 폴리사이드에서 상기 텅스텐 실리사이드에 실리콘 이온 주입공정으로 텅스텐 실리사이드의 접착특성 및 저항특성을 향상시키므로써, 텅스텐 폴리사이드의 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 텅스텐 폴리사이드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체의 각종 전극 및 배선장치용으로 폴리실리콘을 사용하여 왔으나, 저항을 감소시키는 측면에서 폴리실리콘의 대체물질로 텅스텐 실리사이드를 적용시켰으나 옥사이드와의 접착특성이 불량하여, 옥사이드와 접착(Adhesion) 특성이 우수한 폴리실리콘과 저항특성이 우수한 텅스텐 실리사이드로 이루어진 텅스텐 폴리사이드를 반도체의 각종 전극 및 배선장치용으로 사용한다.
그러나, 반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라 폴리사이드의 선폭이 좋아짐에 의해 폴리실리콘 및 텅스텐 실리사이드의 선폭이 좁아져서 열공정 진행시 들뜸(Lifting) 현상이 발생되는 문제점이 있다. 이러한 들뜸 현상은 텅스텐 실리사이드내의 엑세스 실리콘(Excess Silicon)을 다량 포함시키거나 선폭을 넓게하므로써 해결할 수 있는데, 종래의 공정으로는 엑세스 실리콘을 과도 포함시키는데는 한계가 있다. 즉, 텅스텐 실리사이드에서 조성비(Si/W Ratio)는 SiH4와 WF6의 개스비로서 조절되는데, SiH4유량을 WF6유량에 비하여 증가시키므로 엑세스 실리콘 증가를 얻을 수 있으나, 이때 텅스텐 실리사이드막의 불균일성 및 표면특성에 문제를 일으키기 때문에 원하는 조성비로 조절할 수 없는 문제점이 있다. 이와같이 WF6와 SiH4의 개스 상호작용에 의해 형성되는 텅스텐 실리사이드는 조성비(Si/W Ratio)를 높게 형성하지 못하므로써, 폴리사이드의 열공정에서 여유를 감소시킨다. 텅스텐 폴리사이드 구조에서 패턴닝(Patterning)후 열공정을 실시하면 텅스텐 실리사이드의 결정구조가 비정질 상태에시 결정화가 이루어짐에 따라 텅스텐 실리사이드내의 엑세스 실리콘이 모두 소모되어 WSi2구조가 되면 폴리실리콘에 존재하는 실리콘이 텅스텐 실리사이드의 그래인 경계선(Grain Boundary)을 통과하여 외부로 확산하므로써 폴리실리콘 두께가 감소하게 되고,폴리실리콘과 텅스텐 실리사이드의 계면이 거칠어져(Rough) 접착특성이 열악해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 텅스텐 폴리사이드의 텅스텐 실리사이드내의 엑세스 실리콘을 물리적인 방법인 이온주입공정으로 실리콘 또는 실리콘 화합물을 주입하여 텅스텐 실리사이드에 과도 포함시키므로써, 반도체 소자의 집적도가 증가함에 따른 텅스텐 폴리사이드의 선폭 감소에도 불구하고 열공정진행시 접착특성의 향상으로 들뜸 현상을 방지하여 반도체 특성 및 수율을 높일 수 있도록 한 반도체소자의 텅스텐 폴리사이드 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 텅스텐 실리사이드(3)와 폴리실리콘(2)으로 이루어진 텅스텐 폴리사이드 제조방법은 반도체의 전극 또는 배선장치용으로 사용되는 텅스텐 폴리사이드의 특성을 향상시키기 위하여, 상기 텅스텐 실리사이드(3) 상부에 옥사이드(5)를 형성한 후, 실리콘 이온주입공정을 통하여 상기 텅스텐 실리사이드(3)내에 엑세스 실리콘이 다량 존재하는 텅스텐 실리사이드(3a)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제1A도 내지 제1D도는 본 발명에 의한 반도체 소자의 텅스텐 폴리사이드 제조단계를 도시한 단면도로서, 제1A도는 공지의 방법으로 기판(1)상에 폴리실리콘(2) 및 텅스텐 실리사이드(3)를 적층시켜 상기 폴리실리콘+텅스텐 실리사이드 구조의 텅스텐 폴리사이드(4)가 형성된 상태를 도시한 것이다.
제1B도는 상기 텅스텐 실리사이드(3) 상부에 옥사이드(5)를 형성시킨 상태를 도시한 것으로, 상기 옥사이드(5)는 후속공정인 실리콘 이온주입시 불량입자(Particle)의 발생을 억제하기 위한 마스크층(Mask Layer)의 역할을 한다.
제1C도는 상기 제1B도의 상태하에서 실리콘 이온주입 공정을 통하여 상기 텅스텐 실리사이드(3) 내부에 실리콘 이온을 주입하는 상태를 도시한 것이다.
상기 실리콘 이온주입공정으로 텅스텐 실리사이드(3) 내부에 엑세스 실리콘을 다량 포함시키므로써 실리사이드의 접착특성을 향상시키고, 또한 실리콘 이온주입으로 그래인을 더 작게하므로써 차후 열공정동안 그래인 사이즈를 증대시켜 저항특성을 향상시키며, 텅스텐 실리사이드(3)와 폴리실리콘(2)과의 계면의 거칠어짐을 개선시키는 특징이 있다.
제1D도는 상기 제1C도의 공정단계에서 실리콘 이온주입에 의해 텅스텐 실리사이드(3)내에 엑세스 실리콘이 다량 포함된 텅스텐 실리사이드(3a)와 하부의 폴리실리콘(2)으로 이루어진 텅스텐 폴리사이드(4a)를 반도체의 전극 또는 배선장치용으로 사용하기 위해 패턴 공정으로 패턴화한 상태를 도시한 것이다.
상기 패턴공정 후 열공정을 진행하더리도 텅스텐 실리사이드내에 엑세스 실리콘이 계속 존재하게 되므로써 접착특성을 안정화 한다.
상술한 바와같이 본 발명에 의하며 텅스텐 폴리사이드를 이루는 텅스텐 실리사이드에 물리적인 방법인 실리콘 이온주입공정으로 텅스텐 실리사이드내에 엑세스 실리콘이 다량 존재하게 하므로써 접착특성과 저항특성을 향상시키고, 또한 폴리실리콘과의 계면의 거칠어짐을 개선하여 텅스텐 폴리사이드의 특성을 향상시킬 수 있다.
Claims (1)
- 텅스텐 실리사이드(3)와 폴리실리콘(2)으로 이루어진 반도체 소자의 텅스텐 폴리사이드 제조방법에 있어서, 반도체의 전극 또는 배선장치용으로 사용되는 텅스텐 폴사이드의 특성을 향상시키기 위하여, 상기 텅스텐 실리사이드(3) 상부에 옥사이드(5)를 형성한 후, 실리콘 이온주입공정을 통하여 상기 텅스텐 실리사이드(3)내에 엑세스 실리콘이 다량 존재하는 텅스텐 실리사이드(3a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 텅스텐 폴리사이드 제조방법.
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