[go: up one dir, main page]

KR20000032450A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR20000032450A
KR20000032450A KR1019980048904A KR19980048904A KR20000032450A KR 20000032450 A KR20000032450 A KR 20000032450A KR 1019980048904 A KR1019980048904 A KR 1019980048904A KR 19980048904 A KR19980048904 A KR 19980048904A KR 20000032450 A KR20000032450 A KR 20000032450A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gate electrode
forming
substrate
gate
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1019980048904A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이용희
Original Assignee
김영환
현대반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김영환, 현대반도체 주식회사 filed Critical 김영환
Priority to KR1019980048904A priority Critical patent/KR20000032450A/en
Publication of KR20000032450A publication Critical patent/KR20000032450A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/0123Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
    • H10D84/0126Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
    • H10D84/0165Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs the components including complementary IGFETs, e.g. CMOS devices
    • H10D84/0167Manufacturing their channels
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/01Manufacture or treatment
    • H10D30/021Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
    • H10D30/0217Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] forming self-aligned punch-through stoppers or threshold implants under gate regions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/01Manufacture or treatment
    • H10D30/021Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
    • H10D30/0223Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate
    • H10D30/0227Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] having source and drain regions or source and drain extensions self-aligned to sides of the gate having both lightly-doped source and drain extensions and source and drain regions self-aligned to the sides of the gate, e.g. lightly-doped drain [LDD] MOSFET or double-diffused drain [DDD] MOSFET

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a semiconductor device is provided to acquire a margin of short channel characteristic of PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor) without a mask. CONSTITUTION: In processes for manufacturing a PMOS transistor, a gate electrode(23a) is formed at a predetermined area on a semiconductor substrate(1). Next, dopant areas of low density are formed at two sides of the gate electrode(23a). Next, side wall spacers(27) are formed at two side-faces of the gate electrode(23a). Next, by a heat-oxidation process, an insulation layer is formed on the gate electrode(23a), side wall spacers(27) and the semiconductor substrate(1), and diffusion is enhanced to a channel in the dopant areas of low density. Next, by injection of high density dopants, dopant areas of source and drain are formed at two sides of the gate electrode(23a).

Description

반도체 소자 제조방법Semiconductor device manufacturing method

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 특히 숏채널 특성을 개선시키는데 적당한 반도체 소자 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device suitable for improving short channel characteristics.

일반적으로 반도체 집적회로에 있어서, 성능이 우수하면서 고집적화된 반도체 집적회로를 얻기 위해 반도체 집적회로를 구성하는 트랜지스터의 사이즈를 줄이기 위한 연구가 계속되고 있다.BACKGROUND ART In general, in semiconductor integrated circuits, research for reducing the size of a transistor constituting a semiconductor integrated circuit has been continued to obtain a highly integrated semiconductor integrated circuit having excellent performance.

이러한 노력의 결과로 반도체 집적회로의 제조기술이 서브 마이크론(sub-micron)수준으로 스케일 다운(scale down)되기에 이르렀다.As a result of these efforts, the manufacturing technology of semiconductor integrated circuits has been scaled down to sub-micron level.

반도체소자의 축소크기는 수평치수의 축소와 아울러 이에 비례한 수직치수의 축소가 이루어져야 여러소자의 특성들과의 균형을 이룰 수 있다.The reduction size of the semiconductor device must be balanced with the characteristics of the various devices only when the horizontal dimension is reduced and the vertical dimension is proportionally reduced.

즉, 소자의 크기가 줄어들면 예컨대, 트랜지스터에 있어서 소오스와 드레인간의 간격이 가까워지면 원하지 않는 소자의 특성변화가 발생하게 되는데 그 대표적인 것이 숏 채널(short channel)효과이다.In other words, when the size of the device is reduced, for example, when the gap between the source and the drain in the transistor is close, unwanted characteristics change of the device may occur. The representative example is the short channel effect.

숏 채널효과를 해결하기 위해서는 수평치수(게이트 길이)의 축소와 아울러 수직치수(게이트절연막의 두께, 접합깊이 등)를 줄여야하며, 또한 이에따라 인가전압을 낮추고 기판의 도핑농도를 높이며 특히 채널영역의 도핑 프로파일을 조절하여야 한다.In order to solve the short channel effect, it is necessary to reduce the horizontal dimension (gate length) and to reduce the vertical dimension (thickness of the gate insulating film, the junction depth, etc.). The profile should be adjusted.

그러나 소자의 동작전원은 그 소자를 사용하는 전자제품에서 요구하는 값을 만족시켜야 하므로 반도체소자의 치수는 축소되고 있지만 아직 반도체를 사용하는 전자제품에서 요구하는 동작전원은 감소되지 않고 있기 때문에 반도체소자 특히, NMOS트랜지스터의 경우 소오스와 드레인 사이의 간격이 줄어들게 됨에 따라 발생하는 숏 채널효과로 인하여 소오스에서 인가된 전자가 드레인 근처의 급격한 고전계에 의해 가속되어 발생하는 핫 캐리어(hot carrier)에 취약한 구조를 가지게 된다.However, since the operating power of the device must satisfy the value required by the electronic product using the device, the dimensions of the semiconductor device are being reduced, but the operating power required by the electronic product using the semiconductor has not been reduced yet. In the case of NMOS transistors, due to the short channel effect that occurs as the gap between the source and the drain decreases, the structure of the NMOS transistor is susceptible to hot carriers, which are accelerated by the high electric field near the drain. Have.

이러한 핫 캐리어는 숏 채널 효과와 높은 인가전압에서 기인한 드레인 접합 근처에서 매우 높은 전계가 그 원인이다.This hot carrier is caused by a very high electric field near the drain junction due to the short channel effect and high applied voltage.

이하, 종래 기술에 따른 반도체 소자 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a semiconductor device manufacturing method according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 1e는 종래 반도체 소자 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.1A to 1E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional semiconductor device.

먼저, 도 1a 내지 1e에 도시된 공정단면도는 NMOS와 PMOS소자로 이루어진 CMOS소자중에서 PMOS소자의 형성과정을 설명하기 위한 공정단면도이다.First, a process cross-sectional view shown in FIGS. 1A to 1E is a process cross-sectional view for explaining a process of forming a PMOS device among CMOS devices including NMOS and PMOS devices.

도 1a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(1)상에 게이트 절연막(2)을 형성하고, 게이트 절연막(2)상에 폴리실리콘층(3)을 형성한다.As shown in FIG. 1A, the gate insulating film 2 is formed on the semiconductor substrate 1, and the polysilicon layer 3 is formed on the gate insulating film 2.

상기 폴리실리콘층(3)상에 텅스텐 실리사이드층(4)을 형성하고, 상기 텅스텐 실리사이드층(4)상에 실리콘 질화막(5)을 형성한다.A tungsten silicide layer 4 is formed on the polysilicon layer 3 and a silicon nitride film 5 is formed on the tungsten silicide layer 4.

상기 실리콘 질화막(5)은 게이트 캡 절연막으로 사용된다.The silicon nitride film 5 is used as a gate cap insulating film.

도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 실리콘 질화막(5)상에 포토레지스트(도시되지 않음)를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 패터닝한다.As shown in FIG. 1B, a photoresist (not shown) is applied onto the silicon nitride film 5, and then patterned by exposure and development processes.

패터닝된 포토레지스트를 마스크로 이용한 식각공정으로 상기 실리콘 질화막(5), 텅스텐 실리사이드층(4), 폴리실리콘층(3), 그리고 게이트 절연막(2)을 선택적으로 제거하여 게이트 전극(3a)을 형성한다.A gate electrode 3a is formed by selectively removing the silicon nitride film 5, the tungsten silicide layer 4, the polysilicon layer 3, and the gate insulating film 2 by an etching process using a patterned photoresist as a mask. do.

여기서, 게이트 전극(3a)은 상기 폴리실리콘층(3)과, 게이트 전극(3a)의 저항을 최소화하기 위한 텅스텐 실리사이드층(4)으로 이루어진다.Here, the gate electrode 3a is composed of the polysilicon layer 3 and the tungsten silicide layer 4 for minimizing the resistance of the gate electrode 3a.

이후, 도 1c에 도시한 바와 같이, 도면에는 도시되지 않았지만, NMOS영역으로 P형 이온(BF2)이 주입되지 않도록 마스크를 형성하여 PMOS영역만을 노출시킨 후, P형 이온주입을 실시하여 LDD영역(6)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1C, although not shown in the drawing, a mask is formed so as not to inject P-type ions (BF 2 ) into the NMOS region to expose only the PMOS region, and then P-type implantation is performed to perform LDD region. (6) is formed.

여기서, 할로(Holo)구조를 위해 경사(Tilt) 이온주입도 가능한데 경사각은 30°를 유지하며 불순물로서는 As(아세닉), 또는 P(인)을 주입한다.Here, tilt ion implantation is also possible for the halo structure, but the tilt angle is maintained at 30 °, and As (acenic) or P (phosphorus) is implanted as an impurity.

이후, 도 1d에 도시한 바와 같이, 상기 NMOS영역을 마스킹하기 위한 마스크(도시되지 않음)을 제거한 후, 상기 게이트 전극(3a)을 포함한 기판(1)상에 실리콘 질화막을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 1D, after removing a mask (not shown) for masking the NMOS region, a silicon nitride film is formed on the substrate 1 including the gate electrode 3a.

상기 실리콘 질화막을 에치-백(etch-back)하여 게이트 전극(3a)의 양측면에 사이드월 스페이서(sidewall-spacer)(7)를 형성한다.The silicon nitride film is etched back to form sidewall spacers 7 on both sides of the gate electrode 3a.

이어서, 상기 NMOS영역으로 P형 이온이 주입되지 않도록 NMOS영역을 마스킹하기 위한 마스크(도시되지 않음)을 형성하여 PMOS영역만을 노출시킨다.Subsequently, a mask (not shown) for masking the NMOS region is formed so as not to inject P-type ions into the NMOS region to expose only the PMOS region.

그리고 게이트 전극(3a) 및 사이드월 스페이서(7)를 마스크로 이용한 고농도의 불순물 이온주입 및 열처리를 통해 상기 게이트 전극(3a) 양측의 기판(1)내에 소오스/드레인 불순물 영역(8/8a)을 형성한다.The source / drain impurity regions 8 / 8a are formed in the substrate 1 on both sides of the gate electrode 3a through high concentration impurity ion implantation and heat treatment using the gate electrode 3a and the sidewall spacers 7 as masks. Form.

이와 같은 PMOS소자는 게이트 전압이 증가 및 드레인에 네가티브(Negative)전압이 인가됨에 따라 표면 아래의 정공(hole)에 의해 베리드 채널(buried channel)이 형성되어 소오스쪽의 정공(hole)이 드레인쪽으로 소인되어 트랜지스터 동작을 일으키며, 일반적으로 정공(hole)이 전자보다 이동도(Mobility)가 떨어지기 때문에 PMOS는 NMOS보다 구동전류가 작다.In this PMOS device, as the gate voltage increases and a negative voltage is applied to the drain, a buried channel is formed by holes below the surface, so that holes on the source side are directed toward the drain. PMOS has a smaller driving current than NMOS because it is swept to cause transistor operation, and holes generally have less mobility than electrons.

상기와 같은 종래 반도체 소자 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.The conventional semiconductor device manufacturing method as described above has the following problems.

소자가 0.5㎛이하로 축소됨에 따라 숏채널 측면에서 PMOS 트랜지스터의 마진이 부족하여 고집적도를 요구하는 제품에 있어서, 많은 제한이 뒤따른다.As devices shrink to less than 0.5 [mu] m, there are many limitations in products requiring high integration due to the shortage of PMOS transistors on the short channel side.

또한, 소자를 제조함에 있어서도 숏채널 특성을 확보하기 위해 할로(Halo)이온주입의 개념을 도입하였으나, 이 또한 마스크를 추가로 형성하여야 하는 문제점이 있었다.In addition, in the fabrication of devices, the concept of halo ion implantation was introduced in order to secure short channel characteristics, but there was also a problem in that a mask should be additionally formed.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, PMOS쪽의 숏채널 특성 마진을 확보하고, 숏 채널 특성을 개선시키기 위한 별도의 마스크를 사용하지 않아 공정을 보다 간소화시킬 수 있는 반도체 소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the semiconductor device can further simplify the process by securing a short channel characteristic margin on the PMOS side and using a separate mask for improving the short channel characteristic. The purpose is to provide a manufacturing method.

도 1a 내지 1e는 종래 기술에 따른 반도체 소자 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도1A to 1E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the related art.

도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도2A through 2D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with the present invention.

도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 공정단면도3A to 3D are cross-sectional views illustrating another embodiment of a method of fabricating a semiconductor device in accordance with the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 반도체 기판 22 : 게이트 절연막21 semiconductor substrate 22 gate insulating film

23 : 폴리실리콘층 24 : 금속 실리사이드층23 polysilicon layer 24 metal silicide layer

25 : 게이트 캡 절연막 26 : LDD영역25 gate cap insulating film 26 LDD region

27 : 사이드월 스페이서 28 : 열산화막27: side wall spacer 28: thermal oxide film

29,29a : 소오스/드레인 불순물 영역 39 : 할로 불순물 영역29, 29a: source / drain impurity region 39: halo impurity region

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자 제조방법은 NMOS와 PMOS트랜지스터를 구비한 CMOS소자의 PMOS트랜지스터 제조에 있어서, 반도체 기판상의 소정영역에 게이트 전극을 형성하는 공정과, 상기 게이트 전극 양측의 기판내에 저농도 불순물 영역을 형성하는 공정과, 상기 게이트 전극 양측면에 사이드월 스페이서를 형성하는 공정과, 열산화 공정으로 상기 게이트 전극 및 사이드월 스페이서의 상부, 그리고 상기 기판상에 절연막을 형성함과 동시에 상기 저농도 불순물 영역의 채널쪽으로의 확산을 촉진시키는 공정과, 상기 고농도의 불순물 이온주입을 통해 상기 게이트 전극 양측의 기판내에 소오스 및 드레인 불순물 영역을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진다.A semiconductor device fabrication method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a gate electrode in a predetermined region on a semiconductor substrate in the manufacture of a PMOS transistor of a CMOS device having an NMOS and a PMOS transistor, and on both sides of the gate electrode Forming a low-concentration impurity region in the substrate, forming sidewall spacers on both sides of the gate electrode, and thermal oxidation to form an insulating film on the gate electrode and the sidewall spacer and on the substrate. And promoting the diffusion of the low concentration impurity region into the channel and forming the source and drain impurity regions in the substrate on both sides of the gate electrode through the implantation of the high concentration impurity ions.

이하, 본 발명의 반도체 소자 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 2d는 본 발명의 반도체 소자 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.

먼저, 도 2a 내지 2d에 도시된 공정단면도는 종래 기술과 마찬가지로 NMOS와 PMOS소자로 이루어진 CMOS소자에 있어서 PMOS소자쪽만을 도시한 것이다.First, the process cross-sectional view shown in Figs. 2A to 2D shows only the PMOS device side in the CMOS device composed of the NMOS and PMOS devices as in the prior art.

이에, 도 2a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(21)상에 게이트 절연막(22)을 형성한다.Thus, as shown in FIG. 2A, a gate insulating film 22 is formed on the semiconductor substrate 21.

게이트 절연막(22)상에 폴리실리콘층(23)을 형성하고, 상기 폴리실리콘층(23)상에 금속 실리사이드층(24)을 형성한다.The polysilicon layer 23 is formed on the gate insulating layer 22, and the metal silicide layer 24 is formed on the polysilicon layer 23.

그리고 상기 금속 실리사이드층(24)상에 게이트 캡 절연막(25)을 형성한다.The gate cap insulating layer 25 is formed on the metal silicide layer 24.

이때, 금속 실리사이드층(24)은 텅스텐 실리사이드(WSiX) 또는 티타늄 실리사이드(TiSiX), 또는 코발트 실리사이드(CoSiX)중 어느하나이다.In this case, the metal silicide layer 24 is either tungsten silicide (WSi X ), titanium silicide (TiSi X ), or cobalt silicide (CoSi X ).

그리고 게이트 캡 절연막(25)은 실리콘 질화막(Si3N4)을 사용한다.The gate cap insulating film 25 uses a silicon nitride film (Si 3 N 4 ).

이후, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 캡 절연막(25)상에 포토레지스트(도시하지 않음)를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 패터닝한다.Thereafter, as shown in FIG. 2B, a photoresist (not shown) is applied on the gate cap insulating film 25, and then patterned by exposure and development processes.

패터닝된 포토레지스트를 마스크로 이용한 식각공정으로 상기 게이트 캡 절연막(25), 금속 실리사이드층(24), 폴리실리콘층(23) 및 게이트 절연막(22)을 제거하여 게이트 전극(23a)을 형성한다.The gate cap insulating layer 25, the metal silicide layer 24, the polysilicon layer 23, and the gate insulating layer 22 are removed by an etching process using a patterned photoresist as a mask to form a gate electrode 23a.

이때, 게이트 전극(23a)은 폴리실리콘층(23)과 금속 실리사이드층(24)으로 이루어진다.In this case, the gate electrode 23a includes the polysilicon layer 23 and the metal silicide layer 24.

이후, NMOS영역으로 P형 불순물이 주입되지 않도록 마스크를 형성하여 PMOS영역만을 노출시킨 후, 게이트 전극(23a)을 마스크로 이용한 저농도의 불순물 이온주입을 실시하여 LDD영역(26)을 형성한다.Thereafter, a mask is formed so as not to inject P-type impurities into the NMOS region, and only the PMOS region is exposed, and then, the LDD region 26 is formed by performing a low concentration of impurity ion implantation using the gate electrode 23a as a mask.

이어서, 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 전극(23a)을 포함한 기판(21) 전면에 절연층을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2C, an insulating layer is formed on the entire surface of the substrate 21 including the gate electrode 23a.

상기 절연층을 에치백하여 상기 게이트 전극(23a)의 양측면에 사이드월 스페이서(27)를 형성한다.The insulating layer is etched back to form sidewall spacers 27 on both sides of the gate electrode 23a.

이때, 상기 절연층의 물질은 실리콘 질화막이다.In this case, the material of the insulating layer is a silicon nitride film.

이후, 열산화 공정을 수행하면, 상기 사이드월 스페이서(27)를 포함한 기판(21)전면에 열산화막(28)이 성장된다.Thereafter, when the thermal oxidation process is performed, the thermal oxide layer 28 is grown on the entire surface of the substrate 21 including the sidewall spacers 27.

그리고 상기 LDD이온이 채널쪽으로 측면확산되어 마치 할로 이온이 주입된 것과 같은 효과를 발휘하여 숏채널 마진을 증가시킨다.The LDD ions are later diffused toward the channel, and the short channel margin is increased by the same effect as the halo ions are implanted.

이후, 도 2d에 도시한 바와 같이, NMOS영역으로 P+이온이 주입되지 않도록 포토마스크(도시하지 않음)를 형성하여 PMOS영역만을 노출시킨 후, 고농도의 P+이온주입을 통해 상기 게이트 전극(23a) 양측의 기판(21)내에 소오스 및 드레인 불순물 영역(29,29a)을 형성한다.After that, as shown in FIG. 2D, a photomask (not shown) is formed to prevent P + ions from being implanted into the NMOS region and only the PMOS region is exposed, and then the gate electrode 23a is formed through high concentration of P + ion implantation. Source and drain impurity regions 29 and 29a are formed in the substrate 21 on both sides.

이때, 열처리 공정은 실시하지 않는다.At this time, the heat treatment step is not performed.

한편, 도 3a 내지 3d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.3A through 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with another embodiment of the present invention.

도 3a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(31)상에 게이트 절연막(32)을 형성한다.As shown in FIG. 3A, a gate insulating film 32 is formed on the semiconductor substrate 31.

상기 게이트 절연막(32)상에 폴리실리콘층(33)을 형성하고, 상기 폴리실리콘층(33)상에 금속 실리사이드층(34)을 형성한다.A polysilicon layer 33 is formed on the gate insulating layer 32, and a metal silicide layer 34 is formed on the polysilicon layer 33.

그리고 금속 실리사이드층(34)상에 게이트 캡 절연막(35)을 차례로 형성한다.The gate cap insulating layer 35 is sequentially formed on the metal silicide layer 34.

이후, 상기 게이트 캡 절연막(35)상에 포토레지스트(도시하지 않음)를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 패터닝한다.Thereafter, a photoresist (not shown) is applied on the gate cap insulating layer 35, and then patterned by exposure and development processes.

패터닝된 포토레지스트를 마스크로 이용한 식각공정으로 상기 게이트 캡 절연막(35), 금속 실리사이드층(34), 폴리실리콘층(33), 그리고 게이트 절연막(32)을 차례로 제거하여 도 3b에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(33a)을 형성한다.The gate cap insulating layer 35, the metal silicide layer 34, the polysilicon layer 33, and the gate insulating layer 32 are sequentially removed by an etching process using the patterned photoresist as a mask, as shown in FIG. 3B. The gate electrode 33a is formed.

이어서, 상기 게이트 전극(33a)을 마스크로 이용한 불순물 이온주입을 통해 상기 게이트 전극(33a)의 기판(31)내에 LDD영역(36)을 형성한다.Subsequently, the LDD region 36 is formed in the substrate 31 of the gate electrode 33a through impurity ion implantation using the gate electrode 33a as a mask.

도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 전극(33a)을 포함한 기판(31) 전면에 절연층을 형성한다.As shown in FIG. 3C, an insulating layer is formed on the entire surface of the substrate 31 including the gate electrode 33a.

상기 절연층을 에치백하여 상기 게이트 전극(33a)의 양측면에 사이드월 스페이서(37)를 형성한다.The insulating layer is etched back to form sidewall spacers 37 on both sides of the gate electrode 33a.

이때, 상기 절연층의 물질은 실리콘 질화막이다.In this case, the material of the insulating layer is a silicon nitride film.

이후, 열산화 공정을 수행하면, 상기 사이드월 스페이서(37)를 포함한 기판(31)전면에 열산화막(38)이 성장된다.Thereafter, when the thermal oxidation process is performed, a thermal oxide film 38 is grown on the entire surface of the substrate 31 including the sidewall spacers 37.

그리고 상기 LDD이온이 채널쪽으로 측면확산되어 숏채널 마진을 증가시킨다.The LDD ions are later diffused toward the channel to increase the short channel margin.

이어서, 경사이온주입을 통해 상기 LDD영역(36) 하부에 할로 불순물 영역(39)을 형성한다.Subsequently, a halo impurity region 39 is formed under the LDD region 36 through gradient ion implantation.

이후, 도 3d에 도시한 바와 같이, NMOS영역으로 P+이온이 주입되지 않도록 포토마스크(도시하지 않음)를 형성하여 PMOS영역만을 노출시킨 후, 고농도의 P+이온주입을 통해 상기 게이트 전극(33a) 양측의 기판(31)내에 소오스 및 드레인 불순물 영역(40,40a)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 3D, a photomask (not shown) is formed to prevent P + ions from being implanted into the NMOS region, and only the PMOS region is exposed, and then the gate electrode 33a is formed through a high concentration of P + ion implantation. Source and drain impurity regions 40 and 40a are formed in the substrate 31 on both sides.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 열산화막(38)을 성장시킨 후, 할로 불순물 영역(39)을 형성하면 전류 구동능력을 더욱 향상시킬 수가 있다.As described above, according to another embodiment of the present invention, after the thermal oxide film 38 is grown, the halo impurity region 39 is formed to further improve the current driving capability.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 반도체 소자 제조방법은 소자의 사이즈가 축소됨에 따라 발생하는 숏채널 특성을 개선시키기 위해 특히, PMOS소자의 숏 채널 효과를 개선시키기 위한 것으로써, 숏 채널 효과를 개선시키기 위한 할로 이온주입 등의 별도의 공정을 수행하지 않으며, 별도의 마스크를 사용하지 않고 숏 채널 효과를 개선시킬 수 있다.As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, in order to improve the short channel characteristic generated as the size of the device is reduced, in particular, to improve the short channel effect of the PMOS device, It does not perform a separate process such as halo ion implantation to improve, it is possible to improve the short channel effect without using a separate mask.

또한, 소오스 및 드레인용 P+이온을 주입한 후, 열처릴 공정을 생략하므로써, 피모스 트랜지스터의 특성을 개선시켜 구동전류를 증가시키는 효과가 있다.In addition, after the source and drain P + ions are implanted, the heat treatment step is omitted, thereby improving the characteristics of the PMOS transistor and increasing the driving current.

Claims (6)

NMOS와 PMOS트랜지스터를 구비한 CMOS소자의 PMOS트랜지스터 제조에 있어서,In manufacturing a PMOS transistor of a CMOS device having an NMOS and a PMOS transistor, 반도체 기판상의 소정영역에 게이트 전극을 형성하는 공정과,Forming a gate electrode in a predetermined region on the semiconductor substrate, 상기 게이트 전극 양측의 기판내에 저농도 불순물 영역을 형성하는 공정과,Forming a low concentration impurity region in the substrate on both sides of the gate electrode; 상기 게이트 전극 양측면에 사이드월 스페이서를 형성하는 공정과,Forming sidewall spacers on both sides of the gate electrode; 열산화 공정으로 상기 게이트 전극 및 사이드월 스페이서의 상부, 그리고 상기 기판상에 절연막을 형성함과 동시에 상기 저농도 불순물 영역의 채널쪽으로의 확산을 촉진시키는 공정과,Forming an insulating film on the gate electrode and the sidewall spacer and on the substrate by a thermal oxidation process, and simultaneously promoting diffusion of the low concentration impurity region into the channel; 상기 고농도의 불순물 이온주입을 통해 상기 게이트 전극 양측의 기판내에 소오스 및 드레인 불순물 영역을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.And forming a source and a drain impurity region in the substrate on both sides of the gate electrode through the implantation of high concentration of impurity ions. 제 1 항에 있어서, 상기 고농도 불순물 이온주입후, 열처리를 하지 않는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.The method of claim 1, wherein heat treatment is not performed after the implantation of the high concentration impurity ions. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극은 게이트 절연막에 의해 상기 기판과 절연되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.The method of claim 1, wherein the gate electrode is insulated from the substrate by a gate insulating film. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극은 폴리실리콘층, 금속 실리사이드층으로 이루어지며 게이트 캡 절연막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.The method of claim 1, wherein the gate electrode comprises a polysilicon layer and a metal silicide layer, and includes a gate cap insulating film. 제 1 항에 있어서, 상기 열산화 공정에 의한 절연막을 형성한 후, 경사이온주입을 통해 상기 저농도 불순물 영역의 하부에 할로 불순물 영역을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.The semiconductor device manufacturing method of claim 1, further comprising forming a halo impurity region under the low concentration impurity region after forming the insulating film by the thermal oxidation process. 제 4 항에 있어서, 상기 금속 실리사이드층은 텅스텐 실리사이드, 코발트 실리사이드, 티타늄 실리사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.The method of claim 4, wherein the metal silicide layer comprises tungsten silicide, cobalt silicide, or titanium silicide.
KR1019980048904A 1998-11-14 1998-11-14 Method for manufacturing semiconductor device Ceased KR20000032450A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980048904A KR20000032450A (en) 1998-11-14 1998-11-14 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980048904A KR20000032450A (en) 1998-11-14 1998-11-14 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000032450A true KR20000032450A (en) 2000-06-15

Family

ID=19558386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980048904A Ceased KR20000032450A (en) 1998-11-14 1998-11-14 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20000032450A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100379548B1 (en) * 2000-12-21 2003-04-10 주식회사 하이닉스반도체 Method for fabricating semiconductor device with LDD scheme
KR20040002195A (en) * 2002-06-29 2004-01-07 주식회사 하이닉스반도체 Method of forming semiconductor devices

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100379548B1 (en) * 2000-12-21 2003-04-10 주식회사 하이닉스반도체 Method for fabricating semiconductor device with LDD scheme
KR20040002195A (en) * 2002-06-29 2004-01-07 주식회사 하이닉스반도체 Method of forming semiconductor devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19980029024A (en) MOSFET and manufacturing method
KR19980039124A (en) Manufacturing method of semiconductor device
US6566208B2 (en) Method to form elevated source/drain using poly spacer
US6077736A (en) Method of fabricating a semiconductor device
US6008100A (en) Metal-oxide semiconductor field effect transistor device fabrication process
US5504024A (en) Method for fabricating MOS transistors
US6162694A (en) Method of forming a metal gate electrode using replaced polysilicon structure
JPH08125180A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR19990069047A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3049496B2 (en) Method of manufacturing MOSFET
KR100298874B1 (en) Formation method of transistor
KR20000032450A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH1098186A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100252858B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100198676B1 (en) Transistor of semiconductor device and method of manufacturing the same
KR100415191B1 (en) Method for fabricating asymmetric cmos transistor
KR100244258B1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR20030013624A (en) Semiconductor device having notched gate electrode and method for manufacturing the same
KR100406591B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR100261171B1 (en) Method for fabricating transistor
KR100325287B1 (en) Semiconductor device and its manufacturing method
KR100546812B1 (en) Semiconductor device manufacturing method
KR100501935B1 (en) Semiconductor device manufacturing technology using second side wall process
KR0172820B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method
KR100421899B1 (en) Method for fabricating semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 19981114

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 19981114

Comment text: Request for Examination of Application

PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20000720

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20010620

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20000720

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I