KR100461974B1 - Method for fabricating partial silicide in cmos image sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시모스 이미지센서의 제조방법에 관한 것으로 특히, 시모스 이미지센서의 선택적 실리사이드 형성방법에 있어서 게이트 스페이서와 게이트 전극의 손실을 감소시키면서 선택적으로 실리사이드를 형성하는 방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은 기판의 활성영역 상에 질화막 스페이서를 구비한 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 스페이서의 측벽과 상기 화소어레이영역과 논리회로영역의 활성영역 상에만 산화막을 형성하는 단계; 상기 화소어레이영역은 블로킹하고 상기 논리회로영역만을 노출시키는 실리사이드 마스크를 형성하는 단계; 상기 논리회로영역의 활성영역 상에 형성된 산화막이 일정두께 잔존하도록 상기 산화막을 식각하는 단계; 상기 실리사이드 마스크를 제거하고 습식식각법으로 화소어레이영역과 논리회로영역 상의 산화막을 식각하되, 화소어레이영역의 활성영역 상에는 산화막을 잔존시키고 논리회로영역의 활성영역 상에 잔존한 상기 산화막은 제거하는 단계; 및 상기 화소어레이영역의 게이트 전극과 상기 논리회로영역의 활성영역 및 게이트 전극 상에만 선택적으로 실리사이드를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a method of manufacturing a CMOS image sensor, and more particularly, to a method of selectively forming a silicide while reducing loss of a gate spacer and a gate electrode in a method of forming a selective silicide of a CMOS image sensor. The present invention for this purpose is to form a gate electrode having a nitride film spacer on the active region of the substrate; Forming an oxide film only on sidewalls of the spacer and on active regions of the pixel array region and the logic circuit region; Forming a silicide mask blocking the pixel array region and exposing only the logic circuit region; Etching the oxide film so that an oxide film formed on an active region of the logic circuit region remains at a predetermined thickness; Removing the silicide mask and etching an oxide layer on the pixel array region and the logic circuit region by a wet etching method, wherein the oxide layer remains on the active region of the pixel array region and removes the oxide layer remaining on the active region of the logic circuit region. ; And selectively forming silicide only on the gate electrode of the pixel array region, the active region of the logic circuit region, and the gate electrode.
Description
본 발명은 시모스 이미지센서의 제조방법에 관한 것으로 특히, 스페이서 손실이나 게이트 전극의 손실을 감소시키면서 선택적으로 실리사이드를 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a CMOS image sensor, and more particularly, to a method of selectively forming a silicide while reducing a loss of a spacer or a loss of a gate electrode.
일반적으로, 이미지센서라 함은 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체소자로서, 이중에서 전하결합소자(CCD : charge coupled device)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이며, 시모스(Complementary MOS) 이미지센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소수 만큼의 MOS트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력(output)을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.In general, an image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal. Among them, a charge coupled device (CCD) includes individual metal-oxide-silicon (MOS) capacitors. A device in which charge carriers are stored and transported in a capacitor while being in close proximity to each other. Complementary MOS image sensors use CMOS technology that uses a control circuit and a signal processing circuit as peripheral circuits. A device employing a switching scheme that creates MOS transistors as many as pixels and sequentially detects outputs using the MOS transistors.
CCD(charge coupled device)는 구동 방식이 복잡하고 전력소모가 많으며, 마스크 공정 스텝 수가 많아서 공정이 복잡하고 시그날 프로세싱 회로를 CCD 칩내에 구현 할 수 없어 원칩(One Chip)화가 곤란하다는 등의 여러 단점이 있는 바, 최근에 그러한 단점을 극복하기 위하여 서브-마이크론(sub-micron) CMOS 제조기술을 이용한 CMOS 이미지센서의 개발이 많이 연구되고 있다. CMOS 이미지센서는 단위 화소(Pixel) 내에 포토다이오드와 모스트랜지스터를 형성시켜 스위칭 방식으로 차례로 신호를 검출함으로써 이미지를 구현하게 되는데, CMOS 제조기술을 이용하므로 전력 소모도 적고 마스크 수도 20개 정도로 30∼40개의 마스크가 필요한 CCD 공정에 비해 공정이 매우 단순하며 여러 신호 처리 회로와 원칩화가 가능하여 차세대 이미지센서로 각광을 받고 있다.CCD (charge coupled device) has many disadvantages such as complicated driving method, high power consumption, high number of mask process steps, complicated process, and difficult to implement signal processing circuit in CCD chip. In order to overcome such drawbacks, the development of a CMOS image sensor using a sub-micron CMOS manufacturing technology has been studied in recent years. The CMOS image sensor forms an image by forming a photodiode and a MOS transistor in a unit pixel and sequentially detects signals in a switching method, and implements an image by using a CMOS manufacturing technology, which consumes less power and uses 30 to 40 masks as many as 20 masks. Compared to CCD process that requires two masks, the process is very simple, and it is possible to make various signal processing circuits and one chip, which is attracting attention as the next generation image sensor.
이러한 시모스 이미지센서의 구성은 수십 내지 수백만 개의 단위화소가 모여 이루어진 화소어레이영역과, 이러한 화소어레이영역에서 생성된 신호를 신호처리하여 이미지를 재현해 내는 논리회로영역으로 크게 나눌 수 있다.The CMOS image sensor can be broadly divided into a pixel array region including tens or millions of unit pixels, and a logic circuit region for reproducing an image by signal processing signals generated in the pixel array region.
그리고, 화소어레이영역의 구성을 살펴보면, 화소어레이영역의 활성영역 상에는 포토다이오드 등과 같은 수광소자가 형성되어 있기 때문에, 전기적 저항을 감소시키기 위한 실리사이드(silicide) 공정을 수행할 경우, 화소어레이영역의 활성영역 상에는 실리사이드가 형성되어서는 안된다.In the structure of the pixel array region, since a light receiving element such as a photodiode is formed on the active region of the pixel array region, when the silicide process is performed to reduce electrical resistance, the pixel array region is activated. Silicide should not be formed on the region.
만일 화소어레이영역의 활성영역상에 실리사이드가 형성된다면, 수광소자로 입사하는 빛의 양을 감소시켜 화질이 저하되기 때문이다. 따라서 화소어레이영역에 실리사이드 공정을 수행하는 경우에는, 화소어레이영역의 게이트 전극 상에만 선택적으로 실리사이드가 형성되어야만 한다. 물론, 논리회로영역에 형성되는 실리사이드는 통상적으로 활성영역과 게이트 전극 상에 모두 형성된다.If the silicide is formed on the active region of the pixel array region, the image quality is reduced by reducing the amount of light incident on the light receiving element. Therefore, when the silicide process is performed in the pixel array region, silicide must be selectively formed only on the gate electrode of the pixel array region. Of course, silicides formed in the logic circuit region are typically formed on both the active region and the gate electrode.
도1a 내지 도1e는 종래기술에 따른 선택적 실리사이드 형성공정을 도시한 공정단면도로서, 화소어레이영역과 논리회로영역에서 수행되는 실리사이드 형성공정을 함께 도시한 도면으로 이를 참조하여 종래기술을 살펴본다.1A to 1E illustrate a process cross-sectional view illustrating a selective silicide forming process according to the prior art, which is a diagram illustrating a silicide forming process performed in a pixel array region and a logic circuit region.
먼저, 도1a에 도시된 바와같이 기판(10) 상에 게이트 절연막(11)과 게이트 전극(12)을 패터닝하여 형성한 이후에, 게이트 전극의 양 측벽에 질화막 스페이서(13)를 형성한다. 게이트 전극을 구성하는 물질로는 통상적으로 폴리실리콘이 사용된다.First, as shown in FIG. 1A, after forming the gate insulating film 11 and the gate electrode 12 on the substrate 10, the nitride film spacers 13 are formed on both sidewalls of the gate electrode. As the material constituting the gate electrode, polysilicon is usually used.
이후, 게이트 전극(12)을 포함하는 전체 구조 상에 단차를 따라 산화막(예를 들면, USG막 : Undoped Silicate Glass)(14)을 형성하고 산화막(14) 상에 반사방지막(15)을 코팅(coating)한다. 이때, 게이트 전극(12)에 의한 단차 때문에 게이트 전극(12) 상에 코팅된 반사방지막(15)과 활성영역 상에 코팅된 반사방지막(15)은 큰 두께 차이를 갖게 코팅된다. 이를 도1a에 도시하였으며, 반사방지막(15)으로는 유기물 반사방지막(organic material anti reflection coating)이 사용된다.Subsequently, an oxide film (for example, USG film: Undoped Silicate Glass) 14 is formed along the step on the entire structure including the gate electrode 12 and the antireflection film 15 is coated on the oxide film 14 ( coating). At this time, the antireflection film 15 coated on the gate electrode 12 and the antireflection film 15 coated on the active region are coated to have a large thickness difference due to the step by the gate electrode 12. 1A, an organic material anti reflection coating is used as the antireflection film 15.
다음으로 도1b에 도시된 바와같이 게이트 전극(12) 상의 반사방지막(15)과 산화막(14)을 제거하여 게이트 전극(12)의 상부표면을 노출시킨다. 반사방지막(15)은 N2+O2가스를 활성화시킨 플라즈마를 이용하여 건식식각되며, 산화막(14)은 CHF3+CF4+Ar 가스를 활성화시킨 플라즈마를 이용하여 식각한다. 이와같은 식각공정을 수행하면 도1b에 도시된 바와같은 구조를 갖게 되며, 이후에 산화막(14) 상에 남아있는 반사방지막(15)을 제거한 후, 세정공정을 수행한다.Next, as shown in FIG. 1B, the anti-reflection film 15 and the oxide film 14 on the gate electrode 12 are removed to expose the upper surface of the gate electrode 12. The antireflection film 15 is dry etched using a plasma activated with N 2 + O 2 gas, and the oxide film 14 is etched using a plasma activated with CHF 3 + CF 4 + Ar gas. When performing such an etching process has a structure as shown in Figure 1b, after removing the anti-reflection film 15 remaining on the oxide film 14, the cleaning process is performed.
다음으로 도1c에 도시된 바와같이, 화소어레이영역은 블로킹(blocking)하고논리회로영역은 노출시키는 실리사이드 마스크(16)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 1C, a silicide mask 16 is formed which blocks the pixel array region and exposes the logic circuit region.
이어서, 도1d에 도시된 바와같이 논리회로영역의 활성영역 상에 존재하는 산화막(14)을 건식식각하여 제거한다. 건식식각은 CHF3+CF4+Ar 가스를 활성화시킨 플라즈마를 이용하여 수행된다.Subsequently, as shown in FIG. 1D, the oxide film 14 existing on the active region of the logic circuit region is removed by dry etching. Dry etching is performed using a plasma activated with CHF 3 + CF 4 + Ar gas.
이러한 논리회로영역의 활성영역 상에 존재하는 산화막(14)을 제거하는 건식식각공정에서, 스페이서(13)와 게이트 전극의 손실(12)이 발생한다(도1d에 A로 표시). 즉, 논리회로영역의 활성영역 상에 존재하는 산화막(14)을 모두 제거하여 기판(10)을 노출시키기 위하서는 식각타겟을 크게 설정하여야 하기 때문에, 스페이서(13) 및 게이트 전극(12)도 손상된다. 도1d를 참조하면 스페이서(13) 및 게이트 전극(12)이 손상되어 그 높이가 낮아졌음을 알 수 있다.(d > d')In the dry etching process of removing the oxide film 14 present on the active region of the logic circuit region, the loss 12 of the spacer 13 and the gate electrode occurs (indicated by A in Fig. 1D). In other words, in order to expose the substrate 10 by removing all of the oxide film 14 present in the active region of the logic circuit region, the etching target must be set large, so that the spacer 13 and the gate electrode 12 are also damaged. do. Referring to FIG. 1D, it can be seen that the spacer 13 and the gate electrode 12 are damaged and their height is lowered. (D> d ')
다음으로 도1e에 도시된 바와같이, 실리사이드 마스크(16)를 제거한 이후에, 화소어레이영역의 게이트 전극(12) 상부와, 논리회로영역의 활성영역 상부 및 게이트 전극(12)의 상부에 실리사이드(17)를 형성한다. 이때, 화소어레이영역의 활성영역 상에는 산화막(14)이 잔존하고 있으므로, 화소어레이영역의 활성영역 상에는 실리사이드가 형성되지 않는다.Next, as shown in FIG. 1E, after the silicide mask 16 is removed, the silicide layer is formed on the gate electrode 12 of the pixel array region, the active region of the logic circuit region, and the gate electrode 12. 17). At this time, since the oxide film 14 remains on the active region of the pixel array region, no silicide is formed on the active region of the pixel array region.
이와같은 종래기술에 따른 선택적 실리사이드 형성방법에서는, 스페이서(13)와 게이트 전극(12)의 손실이 발생하기 때문에, 논리회로영역의 게이트 전극 상에 형성된 실리사이드와 논리회로영역의 활성영역 상에 형성된 실리사이드 간의 브리지(bridge) 현상을 유발하는 문제가 있었으며(도1e에 B로 표시), 게이트 전극의 손실로 인해 디바이스 특성의 변화와 같은 단점이 있었다.In such a selective silicide formation method according to the prior art, since the loss of the spacer 13 and the gate electrode 12 occurs, the silicide formed on the gate electrode of the logic circuit region and the silicide formed on the active region of the logic circuit region. There was a problem that caused a bridge phenomenon between the liver (indicated by B in Fig. 1e), there was a disadvantage such as a change in device characteristics due to the loss of the gate electrode.
또한, 도1c에 도시된 논리회로영역의 활성영역 상에 형성된 산화막을 제거하여 기판을 노출시키는 식각공정이 건식식각을 이용하여 수행되므로, 기판(10)이 손상되는 단점이 있었다.In addition, since the etching process of exposing the substrate by removing the oxide film formed on the active region of the logic circuit region shown in FIG. 1C is performed by using dry etching, the substrate 10 is damaged.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시모스 이미지센서의 선택적 실리사이드 형성방법에 있어서, 게이트전극의 손실과 스페이서의 손실을 감소시킨 선택적인 실리사이드 형성방법을 제공함을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a selective silicide formation method in which the loss of the gate electrode and the loss of the spacer are reduced in the selective silicide formation method of the CMOS image sensor.
도1a 내지 도1e는 종래기술에 따른 시모스 이미지센서의 선택적 실리사이드 형성방법,1A to 1E are selective silicide forming methods of CMOS image sensor according to the prior art
도2a 내지 도2f는 본 발명의 일실시예에 따른 시모스 이미지센서의 선택적 실리사이드 형성방법.2a to 2f are selective silicide forming method of the CMOS image sensor according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
20 : 기판20: substrate
21 : 게이트 절연막21: gate insulating film
22 : 게이트 전극22: gate electrode
23 : 스페이서23: spacer
24 : 산화막24: oxide film
24a : 논리회로영역의 활성영역 상에 형성된 산화막24a: oxide film formed on active region of logic circuit area
24b : 화소어레이영역의 활성영역 상에 형성된 산화막24b: oxide film formed on active area of pixel array region
25 : 반사방지막25: antireflection film
26 : 실리사이드 마스크26: silicide mask
27 : 실리사이드27: silicide
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 화소어레이영역과 논리회로영역을 포함하는 시모스 이미지센서의 제조방법에 있어서, 기판의 활성영역 상에 질화막 스페이서를 구비한 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 스페이서의 측벽과 상기 화소어레이영역과 논리회로영역의 활성영역 상에만 산화막을 형성하는 단계; 상기 화소어레이영역은 블로킹하고 상기 논리회로영역만을 노출시키는 실리사이드 마스크를 형성하는 단계; 상기 논리회로영역의 활성영역 상에 형성된 산화막이 일정두께 잔존하도록 상기 산화막을 식각하는 단계; 상기 실리사이드 마스크를 제거하고 습식식각법으로 화소어레이영역과 논리회로영역 상의 산화막을 식각하되, 화소어레이영역의 활성영역 상에는 산화막을 잔존시키고 논리회로영역의 활성영역 상에 잔존한 상기 산화막은 제거하는 단계; 및 상기 화소어레이영역의 게이트 전극과 상기 논리회로영역의 활성영역 및 게이트 전극 상에만 선택적으로 실리사이드를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a CMOS image sensor including a pixel array region and a logic circuit region, the method comprising: forming a gate electrode having a nitride film spacer on an active region of a substrate; Forming an oxide film only on sidewalls of the spacer and on active regions of the pixel array region and the logic circuit region; Forming a silicide mask blocking the pixel array region and exposing only the logic circuit region; Etching the oxide film so that an oxide film formed on an active region of the logic circuit region remains at a predetermined thickness; Removing the silicide mask and etching an oxide layer on the pixel array region and the logic circuit region by a wet etching method, wherein the oxide layer remains on the active region of the pixel array region and removes the oxide layer remaining on the active region of the logic circuit region. ; And selectively forming silicide only on the gate electrode of the pixel array region, the active region of the logic circuit region, and the gate electrode.
본 발명은 시모스 이미지센서의 선택적 실리사이드 형성방법에 관한 것으로 특히, 스페이서와 게이트 전극의 손실을 방지한 선택적 실리사이드 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a selective silicide of a CMOS image sensor, and more particularly, to a method of forming a selective silicide preventing loss of a spacer and a gate electrode.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention.
도2a 내지 도2f는 본 발명의 일실시예에 따른 시모스 이미지센서의 선택적 실리사이드 형성방법을 도시한 공정단면도로서 이를 참조하여 설명한다.2A through 2F are cross-sectional views illustrating a method of forming a selective silicide of a CMOS image sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 도2a에 도시된 바와같이 기판(20) 상에 게이트 절연막(21)과 게이트 전극(22)을 패터닝하여 형성한 이후에, 게이트 전극(22)의 양 측벽에 질화막 스페이서(23)를 형성한다. 게이트 전극물질로는 통상적으로 폴리실리콘이 사용된다.First, as shown in FIG. 2A, the gate insulating film 21 and the gate electrode 22 are patterned and formed on the substrate 20, and then the nitride film spacers 23 are formed on both sidewalls of the gate electrode 22. do. As the gate electrode material, polysilicon is usually used.
이후, 게이트 전극(22)을 포함하는 전체 구조상에 단차를 따라 산화막(예를 들면, USG막 또는 HLD막 : High temperature Low pressure Dielectrics)(24)을 형성하고 산화막(24) 상에 반사방지막(25)을 코팅(coating)한다. 산화막(24)은 700 ∼ 1000Å 의 두께를 갖게 형성한다.Subsequently, an oxide film (eg, USG film or HLD film: High temperature Low pressure Dielectrics) 24 is formed along the step on the entire structure including the gate electrode 22 and the antireflection film 25 is formed on the oxide film 24. ) Is coated. The oxide film 24 is formed to have a thickness of 700 to 1000 GPa.
이때, 게이트 전극(22)에 의한 단차 때문에 게이트 전극(22) 상에 코팅된 반사방지막(25)과 활성영역 상에 코팅된 반사방지막(25)은 큰 두께 차이를 갖게 코팅된다. 반사방지막(25)으로는 유기물 반사방지막이 사용된다.At this time, the antireflection film 25 coated on the gate electrode 22 and the antireflection film 25 coated on the active region are coated to have a large thickness difference due to the step by the gate electrode 22. As the anti-reflection film 25, an organic anti-reflection film is used.
다음으로 도2b에 도시된 바와같이 게이트 전극(22) 상의 반사방지막(25)과 산화막(24)을 제거하여 게이트 전극(22)의 상부표면을 노출시킨다. 반사방지막(25)은 N2+O2가스를 활성화시킨 플라즈마를 이용하여 건식식각되며, 산화막(24)은 CHF3+CF4+Ar 가스를 활성화시킨 플라즈마를 이용하여 식각한다. 이와같은 식각공정을 수행하면 도2b에 도시된 바와같은 구조를 갖게 되며, 이후에 도2c에 도시된 바와같이 산화막(24) 상에 남아있는 반사방지막(25)을 제거한 후, 세정공정을 수행하면, 산화막(24)은 기판 상의 활성영역과 스페이서(23)의 측벽에만 잔존한다.Next, as shown in FIG. 2B, the anti-reflection film 25 and the oxide film 24 on the gate electrode 22 are removed to expose the upper surface of the gate electrode 22. The antireflection film 25 is dry etched using a plasma activated with N 2 + O 2 gas, and the oxide film 24 is etched using a plasma activated with CHF 3 + CF 4 + Ar gas. When performing such an etching process has a structure as shown in Figure 2b, after removing the anti-reflection film 25 remaining on the oxide film 24 as shown in Figure 2c, and then performing a cleaning process The oxide film 24 remains only on the active region on the substrate and on the sidewalls of the spacer 23.
다음으로 도2d에 도시된 바와같이, 화소어레이영역은 블로킹(blocking)하고 논리회로영역은 노출시키는 실리사이드 마스크(26)를 형성한 후, CHF3+CF4+Ar 가스를 활성화시킨 플라즈마를 이용하여 논리회로영역의 활성영역 상에 형성된 산화막(24a)을 식각하는데, 이때, 논리회로영역의 활성영역 상에 형성된 산화막(24a)을 전부 식각하지 않고 100 ∼ 200Å 정도를 남기도록 식각공정을 진행한다.Next, as shown in FIG. 2D, after forming the silicide mask 26 which blocks the pixel array region and exposes the logic circuit region, the logic circuit is activated by using a plasma activated with CHF 3 + CF 4 + Ar gas. The oxide film 24a formed on the active region of the region is etched. At this time, the etching process is performed so that the oxide film 24a formed on the active region of the logic circuit region is etched without leaving all of the oxide film 24a.
이하, 논리회로영역의 활성영역상에 형성된 산화막은 도면부호 '24a'로 표기하고 화소어레이영역의 활성영역상에 형성된 산화막은 도면부로 '24b'로 표기한다.Hereinafter, the oxide film formed on the active region of the logic circuit region is denoted by '24a' and the oxide film formed on the active region of the pixel array region is denoted by '24b'.
이와같이 논리회로영역의 활성영역 상에 형성된 산화막(24a)만을 일정두께 식각하므로, 화소어레이영역의 활성영역 상에 식각되지 않고 남아있는 산화막(24b)과 그 두께를 비교해 보면 차이가 나게 되는데, 그 두께 차이가 300 ∼ 500Å 정도되도록 상기 건식식각공정을 진행한다.As such, since only the oxide film 24a formed on the active region of the logic circuit region is etched to a predetermined thickness, a difference is obtained when comparing the thickness of the oxide film 24b remaining on the active region of the pixel array region with the thickness thereof. The dry etching process is performed such that the difference is about 300 to 500 kPa.
본 발명의 일실시예에서는 논리회로영역의 활성영역상에 형성된 산화막(24a)을 모두 식각하지 않기때문에, 그 만큼 식각타겟(target)이 감소하므로, 스페이서의 손실과 게이트 전극의 손실을 감소시킬 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, since the oxide film 24a formed on the active region of the logic circuit region is not etched, the etching target is reduced by that amount, so that the loss of the spacer and the loss of the gate electrode can be reduced. have.
다음으로 도2e에 도시된 바와같이 실리사이드 마스크(26)를 제거한 후, 화소어레이영역의 활성영역 상에 형성된 산화막(24b)과 논리회로영역의 활성영역 상에 형성된 산화막(24a)을 습식식각한다.Next, as shown in FIG. 2E, after the silicide mask 26 is removed, the oxide film 24b formed on the active region of the pixel array region and the oxide film 24a formed on the active region of the logic circuit region are wet-etched.
전술한 바와같이, 화소어레이영역의 활성영역에 형성된 산화막(24b)과 논리회로영역의 활성영역 상에 잔존한 산화막(24a)은 그 두께 차이가 300 ∼ 500Å 정도나 되고, 논리회로영역의 활성영역 상에 잔존한 산화막(24a)은 100 ∼ 200Å 정도의 두께밖에 갖고 있지 않으므로, 논리회로영역의 활성영역 상에 잔존한 산화막(24a)을 모두 제거함과 동시에 화소어레이영역의 활성영역상에 형성된 산화막(24b)은 일정두께 잔존하도록 습식식각 공정을 용이하게 진행할 수 있다.As described above, the oxide film 24b formed in the active region of the pixel array region and the oxide film 24a remaining on the active region of the logic circuit region have a thickness difference of about 300 to 500 kV, and the active region of the logic circuit region. Since the oxide film 24a remaining on the film has only a thickness of about 100 to 200 microns, the oxide film 24a is removed on the active area of the logic circuit area and the oxide film 24 formed on the active area of the pixel array area is removed. 24b) can easily proceed the wet etching process to remain a certain thickness.
즉, 이와같은 습식식각 공정을 진행하고 나면, 화소어레이영역의 활성영역에는 실리사이드 형성을 방지하는 산화막(24b)이 잔존하게 되고, 논리회로영역의 활성영역에는 산화막(24a)이 전부 제거되어 기판(20)이 노출된다.That is, after the wet etching process is performed, the oxide film 24b for preventing silicide formation remains in the active region of the pixel array region, and the oxide film 24a is removed from the active region of the logic circuit region, thereby removing the substrate ( 20) is exposed.
또한, 본 발명의 일실시예에서 사용된 습식식각법에서는 질화막 스페이서(23)와 산화막(24)(USG막 또는 HLD막)과의 식각선택비가 큰 식각제를 사용하므로 스페이서(23)의 손실이 거의 없다. 또한, 게이트 전극(폴리실리콘)과 산화막(24)과의 식각선택비도 큰 식각제를 사용하므로, 게이트 전극의 손실 또한 미미하다. 이러한 식각제로 본 발명의 일실시예에서는 HF 용액이나 또는 완충산화막 식각제(Buffered Oxide Etchant)를 사용하였다.In addition, the wet etching method used in the embodiment of the present invention uses an etchant having a large etching selectivity between the nitride film spacer 23 and the oxide film 24 (USG film or HLD film). Few. In addition, since an etchant having a large etching selectivity between the gate electrode (polysilicon) and the oxide film 24 is used, the loss of the gate electrode is also minimal. In one embodiment of the present invention as the etchant was used HF solution or buffered oxide etchant (Buffered Oxide Etchant).
그리고, 본 발명의 일실시예에서는 상기 습식식각법의 식각타겟으로 논리회로영역의 활성영역상에 잔존한 산화막(24a) 두께의 30%를 더 식각하도록 과도식각하였다. 이와같은 과도식각을 수행하면 논리회로영역의 활성영역에 잔ㅌ한 산화막(24a)을 모두 제거할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, the etching target of the wet etching method is overetched to further etch 30% of the thickness of the oxide film 24a remaining in the active region of the logic circuit region. By performing such transient etching, all of the oxide film 24a remaining in the active region of the logic circuit region can be removed.
다음으로 도2f에 도시된 바와같이, 화소어레이영역의 게이트 전극(22) 상부와, 논리회로영역의 활성영역 상부 및 게이트 전극(22)의 상부에 텅스텐 실리사이드 또는 코발트 실리사이드(27)를 형성한다. 이때 화소어레이영역의 활성영역 상에는 산화막(24b)이 잔존하고 있으므로, 화소어레이영역의 활성영역 상에는 실리사이드가 형성되지 않는다.Next, as shown in FIG. 2F, tungsten silicide or cobalt silicide 27 is formed on the gate electrode 22 of the pixel array region, on the active region of the logic circuit region, and on the gate electrode 22. At this time, since the oxide film 24b remains on the active region of the pixel array region, no silicide is formed on the active region of the pixel array region.
본 발명의 일실시예에 따르면 시모스 이미지센서의 선택적 실리사이드 형성시, 스페이서와 게이트 전극의 손실을 방지하면서 선택적으로 실리사이드를 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when forming the silicide of the CMOS image sensor, silicide may be selectively formed while preventing loss of the spacer and the gate electrode.
또한, 종래에는 건식식각법을 이용하여 논리회로영역의 활성영역 상에 존재한 산화막을 제거하여 기판을 노출시키는데 비해, 본 발명의 일실시예에서는 습식식각법을 이용하여 논리회로영역의 활성영역 상에 존재한 산화막을 제거하여 기판을 노출시키므로, 종래기술에 따른 기판 손상도 감소시켰다.In addition, conventionally, a substrate is exposed by removing an oxide film existing on an active region of a logic circuit region by using a dry etching method, whereas in the exemplary embodiment of the present invention, a wet etching method is used on an active region of a logic circuit region. Since the oxide film present in the substrate is removed to expose the substrate, the substrate damage according to the prior art is also reduced.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and the present invention may be variously substituted, modified, and changed without departing from the spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
본 발명을 적용하면, 게이트 스페이서의 손실과 게이트 전극의 손실을 방지할 수 있으므로 소자동작의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 또한 기판 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.When the present invention is applied, the loss of the gate spacer and the loss of the gate electrode can be prevented, so that the reliability of the device operation can be ensured and the damage to the substrate can be prevented.
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