KR20070003254A - Schottky-barrier transistor fabrication using tensile silicon technology. - Google Patents
Schottky-barrier transistor fabrication using tensile silicon technology. Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070003254A KR20070003254A KR1020050059071A KR20050059071A KR20070003254A KR 20070003254 A KR20070003254 A KR 20070003254A KR 1020050059071 A KR1020050059071 A KR 1020050059071A KR 20050059071 A KR20050059071 A KR 20050059071A KR 20070003254 A KR20070003254 A KR 20070003254A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- silicide
- gate
- source
- metal
- silicon
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/64—Electrodes comprising a Schottky barrier to a semiconductor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/021—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
- H10D30/0212—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] using self-aligned silicidation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/20—Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions
- H10D64/27—Electrodes not carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. gates
- H10D64/311—Gate electrodes for field-effect devices
- H10D64/411—Gate electrodes for field-effect devices for FETs
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/64—Electrodes comprising a Schottky barrier to a semiconductor
- H10D64/647—Schottky drain or source electrodes for IGFETs
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
본 발명은 전계 효과 트랜지스터 제작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소오스/드레인 영역에 금속 실리사이드를 사용한 트랜지스터에 인장 실리콘 공정기술을 적용한 쇼트키-장벽 소스 및 드레인을 갖는 전계 효과 트랜지스터 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for fabricating a field effect transistor, and more particularly, to a method for fabricating a field effect transistor having a Schottky-barrier source and a drain applied to a transistor using a metal silicide in a source / drain region. .
본 발명에 따른 인장 실리콘 기술을 이용한 쇼트키-장벽 트랜지스터의 제작 방법은 쇼트키 장벽 트랜지스터 반도체의 제조방법에 있어서, 실리콘 게르마늄 변형 반도체 기판상에 게이트 절연막, 게이트 전극, 게이트 전극의 측면에 절연성 스페이서를 형성하고, 게이트 패턴 및 스페이서를 이온 주입 마스크로 반도체 기판 내에 불순물을 주입하여 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계; 기판 전면에 금속막을 증착하는 단계; 기판 전면을 열처리하여 금속 실리사이드를 형성하는 단계; 및 실리사이드를 형성하고 남은 금속막을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 이루어진다.A method of fabricating a Schottky-barrier transistor using a tensile silicon technology according to the present invention is a method of manufacturing a Schottky barrier transistor semiconductor, wherein an insulating spacer is formed on a silicon germanium strain semiconductor substrate on a side surface of a gate insulating film, a gate electrode, and a gate electrode. Forming a source / drain region by implanting impurities into the semiconductor substrate using the ion implantation mask using the gate pattern and the spacer; Depositing a metal film on the entire surface of the substrate; Heat treating the entire surface of the substrate to form metal silicide; And forming a silicide and selectively removing the remaining metal film.
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실리콘 게르마늄 변형 반도체 기판상에서 실리사이드 게이트, 소오스/드레인을 포함하도록 하는 인장 실리콘 기술을 이용한 쇼트키-장벽 트랜지스터의 제작 순서를 도시한 것이다.FIG. 1 illustrates a fabrication procedure of a Schottky-barrier transistor using a tensile silicon technology to include a silicide gate and a source / drain on a silicon germanium modified semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리사이드 게이트, 소오스/드레인을 포함하는 트랜지스터 기판 전면에 실리콘 나이트라이드 캡핑(Capping)막을 증착하는 인장 실리콘 기술을 이용한 쇼트키-장벽 트랜지스터의 제작 순서를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a fabrication process of a Schottky-barrier transistor using a tensile silicon technique for depositing a silicon nitride capping layer on a front surface of a transistor substrate including a silicide gate and a source / drain according to another embodiment of the present invention. will be.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소오스/드레인 영역을 실리콘 게르마늄으로 선택적 에피택셜 성장하는 인장 실리콘 기술을 이용한 쇼트키-장벽 트랜지스터의 제작 순서를 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates a fabrication procedure of a Schottky-barrier transistor using a tensile silicon technique for selectively epitaxially growing a source / drain region with silicon germanium according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
1 : 매몰 실리콘층 2 : 게이트 절연막1: embedded silicon layer 2: gate insulating film
3 : 게이트 4 : 스페이서3: gate 4: spacer
5 : 소오스 6 : 드레인5: source 6: drain
7 : 금속층 8 : 실리사이드 게이트7: metal layer 8: silicide gate
9 : 실리사이드 소오스 10 : 실리사이드 드레인9: silicide source 10: silicide drain
11 : 실리콘 나이트라이드 캡핑층11: silicon nitride capping layer
본 발명은 전계 효과 트랜지스터 제작 방법 및 그 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쇼트키-장벽 소스 및 드레인을 갖는 전계 효과 트랜지스터 제작 방법과 그 제작 방법에 의하여 제작된 전계 효과 트랜지스터에 관한 것이다.The present invention relates to a field effect transistor fabrication method and structure thereof, and more particularly to a field effect transistor fabrication method having a Schottky-barrier source and drain, and a field effect transistor fabricated by the fabrication method.
현재, 반도체 소자의 가격을 낮추고 성능을 높이기 위해 반도체 소자의 크기는 무어의 법칙에 따라 지속적인 축소를 거듭하여 반도체 IC의 고집적을 가능하게 하였다.At present, in order to lower the price and increase the performance of semiconductor devices, the size of semiconductor devices has been continuously reduced in accordance with Moore's Law to enable high integration of semiconductor ICs.
그러나, 소자의 채널 길이가 100 nm 이하로 축소됨에 따라 게이트 전극의 좁은 폭으로 인하여 게이트 전극의 전기적 저항이 증가한다. However, as the channel length of the device shrinks below 100 nm, the electrical resistance of the gate electrode increases due to the narrow width of the gate electrode.
결과적으로 트랜지스터의 게이트 전극에 가해지는 전기적 신호의 전송속도는 RC지연시간에 기인하여 느려지게 된다. As a result, the transmission speed of the electrical signal applied to the gate electrode of the transistor becomes slow due to the RC delay time.
이와 더불어 소오스/드레인 영역의 얕은 접합깊이에 기인한 면저항(sheet resistance)의 증가는 트랜지스터의 구동전류 감소를 초래한다. In addition, an increase in sheet resistance due to the shallow junction depth of the source / drain regions results in a decrease in the driving current of the transistor.
이러한 문제를 해결하기 위해 쇼트키 장벽(금속) 소오스/드레인 기술이 적용된 쇼트키 장벽 트랜지스터가 제안되었다. To solve this problem, a Schottky barrier transistor with Schottky barrier (metal) source / drain technology has been proposed.
하지만 상기의 쇼트키 장벽(금속) 트랜지스터는 트랜지스터의 구동전류 증가를 위한 쇼트키 접합 저항(금속 소오스/드레인과 실리콘 채널간의 접합저항)의 감소에 어려움이 있다. However, the Schottky barrier (metal) transistor is difficult to reduce the Schottky junction resistance (junction resistance between the metal source / drain and the silicon channel) to increase the driving current of the transistor.
이러한 문제점에 대한 해결방향으로 금속 실리사이드를 소오스/드레인에 적용한 쇼트키 장벽(금속 실리사이드) 트랜지스터가 널리 사용되고 있다. In order to solve this problem, a Schottky barrier (metal silicide) transistor in which metal silicide is applied to a source / drain is widely used.
예를 들어, 어븀 실리사이드는 N형 트랜지스터에, 플래티늄 실리사이드는 P형 트랜지스터에 사용된다. For example, erbium silicide is used for N-type transistors and platinum silicide is used for P-type transistors.
금속 샐리사이드 기술은 게이트, 소오스/드레인 영역에 선택적으로 금속 실리사이드 막을 형성하여 상기 게이트, 소오스/드레인 영역의 저항을 획기적으로 낮추어 향후 소자의 저전력/고속화를 충족할 수 있게 한다. Metal salicide technology selectively forms a metal silicide film in the gate and source / drain regions, thereby dramatically lowering the resistance of the gate and source / drain regions to meet the low power / high speed of future devices.
쇼트키 장벽 트랜지스터에서 쇼트키 접합저항은 금속 일함수를 제어함으로써 줄일 수 있다고 알려져 있다.Schottky junction resistance in Schottky barrier transistors is known to be reduced by controlling the metal work function.
하지만 이러한 금속 실리사이드를 사용한 쇼트키 장벽 트랜지스터에서 금속 일함수 제어를 통한 쇼트키 장벽 높이의 감소에 의한 쇼트키 접합 저항의 감소는 페르미 준위 고정 효과(Fermi level pinning effect)에 의해 제한된다.However, in the Schottky barrier transistor using the metal silicide, the reduction of the Schottky junction resistance due to the reduction of the Schottky barrier height through the control of the metal work function is limited by the Fermi level pinning effect.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 실리사이드 소오스/드레 인과 실리콘 채널 사이의 쇼트키 접합 저항을 줄여 RC-지연시간을 줄이고 구동전류를 증가시킨 쇼트키-장벽 트랜지스터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a Schottky-barrier transistor which reduces the Schottky junction resistance between the silicide source / drain and the silicon channel, reduces the RC-delay time and increases the driving current, and a method of manufacturing the same. It is.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인장 실리콘 기술을 이용한 쇼트키-장벽 트랜지스터 및 그 제작 방법은 쇼트키 장벽 트랜지스터 반도체의 제조방법에 있어서, (a) 실리콘 게르마늄 변형 반도체 기판상에 게이트 절연막, 게이트 전극, 게이트 전극의 측면에 절연성 스페이서를 형성하고, 게이트 패턴 및 스페이서를 이온 주입 마스크로 반도체 기판 내에 불순물을 주입하여 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계; (b) 상기 기판 전면에 금속막을 증착하는 단계; (c) 상기 기판 전면을 열처리하여 금속 실리사이드를 형성하는 단계; 및 (d) 실리사이드를 형성하고 남은 금속막을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The Schottky-barrier transistor using a tensile silicon technology according to the present invention and a manufacturing method thereof according to the present invention for solving the above problems, in the method of manufacturing a Schottky barrier transistor semiconductor, (a) a gate insulating film, Forming an insulating spacer on the side of the gate electrode and the gate electrode, and implanting impurities into the semiconductor substrate using the gate pattern and the spacer with an ion implantation mask to form a source / drain region; (b) depositing a metal film on the entire surface of the substrate; (c) heat treating the entire surface of the substrate to form metal silicide; And (d) selectively removing the remaining metal film after forming the silicide.
여기서, 상기 게이트 절연막은 유전 상수가 4.0보다 큰(High-k) 금속 산화물인 것이 바람직하다.Here, the gate insulating film is preferably a high-k metal oxide having a dielectric constant greater than 4.0.
여기서, 상기 게이트는 고농도로 도핑 된 다결정 폴리 실리콘 또는 금속인 것이 바람직하다.Here, the gate is preferably a highly doped polycrystalline polysilicon or metal.
여기서, 상기 스페이서는 산화막인 것이 바람직하다.Here, the spacer is preferably an oxide film.
여기서, 상기 소오스/드레인은 코발트 실리사이드, 니켈 실리사이드 또는 타이타늄 실리사이드 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the source / drain is preferably made of any one of cobalt silicide, nickel silicide or titanium silicide.
또한, 본 발명에 따른 쇼트키 장벽 트랜지스터 반도체의 제조방법에 있어서, (a) 반도체 기판상에 게이트 절연막, 게이트 전극, 게이트 전극의 측면에 절연성 스페이서를 형성하고, 게이트 패턴 및 스페이서를 이온 주입 마스크로 반도체 기판 내에 불순물을 주입하여 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계; (b) 상기 기판 전면에 금속막을 증착하는 단계; (c) 상기 기판 전면을 열처리하여 금속 실리사이드를 형성하는 단계; 및 (d) 실리사이드를 형성하고 남은 금속막을 선택적으로 제거하는 단계; 및 (e) 상기 소오스/드레인 영역을 실리콘 게르마늄으로 인장력을 가하기 위하여 선택적 에피택셜 성장하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the method of manufacturing a Schottky barrier transistor semiconductor according to the present invention, (a) an insulating spacer is formed on a side surface of a gate insulating film, a gate electrode, and a gate electrode on a semiconductor substrate, and the gate pattern and the spacer are formed as an ion implantation mask. Implanting impurities into the semiconductor substrate to form source / drain regions; (b) depositing a metal film on the entire surface of the substrate; (c) heat treating the entire surface of the substrate to form metal silicide; And (d) forming silicide and selectively removing the remaining metal film; And (e) selectively epitaxially growing the source / drain regions with silicon germanium to exert a tensile force.
여기서, 상기 반도체 기판은 실리콘, 실리콘 게르마늄 또는 절연층 매몰 실리콘(SOI) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.Here, the semiconductor substrate is preferably any one of silicon, silicon germanium, or insulating layer buried silicon (SOI).
여기서, 상기 게이트 절연막은 유전 상수가 4.0보다 큰(High-k) 금속 산화물인 것이 바람직하다.Here, the gate insulating film is preferably a high-k metal oxide having a dielectric constant greater than 4.0.
여기서, 상기 게이트는 고농도로 도핑 된 다결정 폴리 실리콘 또는 금속인 것이 바람직하다.Here, the gate is preferably a highly doped polycrystalline polysilicon or metal.
여기서, 상기 스페이서는 산화막인 것이 바람직하다.Here, the spacer is preferably an oxide film.
여기서, 상기 소오스/드레인은 코발트 실리사이드, 니켈 실리사이드 또는 타이타늄 실리사이드 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the source / drain is preferably made of any one of cobalt silicide, nickel silicide or titanium silicide.
또한, 본 발명에 따른 쇼트키 장벽 트랜지스터 반도체의 제조방법에 있어서, (a) 상기 반도체 기판상에 게이트 절연막, 게이트 전극, 게이트 전극의 측면에 절연성 스페이서를 형성하고, 게이트 패턴 및 스페이서를 이온 주입 마스크로 반도체 기판 내에 불순물을 주입하여 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계; (b) 상기 기판 전면에 금속막을 증착하는 단계; (c) 상기 기판 전면을 열처리하여 금속 실리사이드를 형성하는 단계; (d) 실리사이드를 형성하고 남은 금속막을 선택적으로 제거하는 단계; 및 (e) 실리콘 나이트라이드(SiN) 캡층을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the method of manufacturing a Schottky barrier transistor semiconductor according to the present invention, (a) an insulating spacer is formed on a side surface of a gate insulating film, a gate electrode, and a gate electrode on the semiconductor substrate, and the gate pattern and the spacer are ion implanted masks. Implanting impurities into the semiconductor substrate to form source / drain regions; (b) depositing a metal film on the entire surface of the substrate; (c) heat treating the entire surface of the substrate to form metal silicide; (d) forming silicide and selectively removing the remaining metal film; And (e) forming a silicon nitride (SiN) cap layer.
여기서, 상기 반도체 기판은 실리콘, 실리콘 게르마늄 또는 절연층 매몰 실리콘(SOI) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.Here, the semiconductor substrate is preferably any one of silicon, silicon germanium, or insulating layer buried silicon (SOI).
여기서, 상기 게이트 절연막은 유전 상수가 4.0보다 큰(High-k) 금속 산화물인 것이 바람직하다.Here, the gate insulating film is preferably a high-k metal oxide having a dielectric constant greater than 4.0.
여기서, 상기 게이트는 고농도로 도핑 된 다결정 폴리 실리콘 또는 금속인 것이 바람직하다.Here, the gate is preferably a highly doped polycrystalline polysilicon or metal.
여기서, 상기 스페이서는 산화막인 것이 바람직하다.Here, the spacer is preferably an oxide film.
여기서, 상기 소오스/드레인은 코발트 실리사이드, 니켈 실리사이드 또는 타이타늄 실리사이드 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the source / drain is preferably made of any one of cobalt silicide, nickel silicide or titanium silicide.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실리콘 게르마늄 변형 반도체 기판상에서 실리사이드 게이트, 소오스/드레인을 포함하도록 하는 인장 실리콘 기술을 이용한 쇼트키-장벽 트랜지스터의 제작 순서를 도시한 것이다.FIG. 1 illustrates a fabrication procedure of a Schottky-barrier transistor using a tensile silicon technology to include a silicide gate and a source / drain on a silicon germanium modified semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 쇼트키-장벽 트랜지스터는 실리콘 기판(101), 게이트 절연막(102), 폴리 실리콘 게이트(103), 스페이서(104), 소오스(105) 및 드레인(106)을 형성한다(100A).As shown, the Schottky-barrier transistor forms a
여기서, 실리콘(101) 기판은 실리콘 게르마늄 변형 반도체 기판이고, 실리콘(101)의 소정 영역에 소자 분리막(미도시)을 형성하여 활성영역을 형성하고, 활성영역에는 게이트 산화막(102)과 폴리 실리콘 게이트(103)가 형성된다.Here, the
여기서, 게이트 절연막(102)은 유전 상수가 4.0보다 큰(high-k) 금속 산화물이고, 게이트(103)는 고농도로 도핑 된 다결정 폴리 실리콘 또는 금속이다.Here, the
여기서, 폴리 실리콘 게이트(103)는 NMOS-트랜지스터를 위한 N형-불순물이 고농도로 도핑 되거나, PMOS-트랜지스터를 위한 P형-불순물이 고농도로 도핑 된다.Here, the
여기서, 게이트 절연막(102)과 폴리 실리콘 게이트(103) 측벽에는 스페이서 (104)가 형성된다.Here,
여기서, 스페이서(104)는 산화막으로 구성할 수 있다.Here, the
여기서, 소오스(105) 및 드레인(106) 영역은 NMOS-트랜지스터를 위한 N형-불순물이 고농도로 도핑 되거나, PMOS-트랜지스터를 위한 P형 불순물이 고농도로 도핑된다.Here, the
다음으로, 금속막(107)을 증착한다(100B).Next, the
여기서, 금속막(107)은 니켈 또는 코발트 또는 타이타늄 중 어느 하나로 형성한다.Here, the
다음으로, 400℃ 내지 550℃의 저온에서 열처리한다(100C).Next, heat treatment is performed at a low temperature of 400 to 550 ° C. (100C).
여기서, 실리콘 표면과 접하고 있는 금속막(107)은 실리콘과 반응하여 실리사이드를 형성하고, 산화막 표면(스페이서 영역)과 접하고 있는 금속막(107)은 산화막과 반응하지 않게 된다.Here, the
즉, 폴리 실리콘 게이트(103), 소오스(105)/드레인(106)과 접하고 있는 금속막(107)은 반응하여 소모되고, 스페이서(104)와 접하고 있는 금속막(107)은 반응하지 않아 소모되지 않는다.That is, the
여기서, 소오스(109)/드레인(110)은 코발트 실리사이드, 니켈 실리사이드 또는 타이타늄 실리사이드 중 어느 하나이다.Here, the
결국, 금속막(107)의 금속원자들은 폴리 실리콘 게이트(103), 소오스(105)/드레인(106)의 실리콘 원자들과 반응하여 게이트 표면(108) 및 얇은 소오스(109) 및 드레인(110) 영역에 금속 실리사이드 막을 생성하게 된다.As a result, the metal atoms of the
다음으로, 실리사이드를 형성하고 남은 금속막(107)을 선택적으로 제거한다(100D).Next, silicide is formed and the remaining
이러한 제조 방법에 의하여 쇼트키-장벽 트랜지스터는 실리사이드 소오스/드레인과 실리콘 채널 사이의 쇼트키 장벽 높이를 감소시키고, 그에 따라 실리사이드 소오스/드레인과 실리콘 채널 사이의 쇼트키 접합 저항이 낮아 지게 된다.By this manufacturing method, the Schottky-barrier transistor reduces the Schottky barrier height between the silicide source / drain and the silicon channel, thereby lowering the Schottky junction resistance between the silicide source / drain and the silicon channel.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실리사이드 게이트, 소오스/드레인을 포함하는 트랜지스터 기판 전면에 실리콘 나이트라이드 캡핑(Capping)막을 증착하는 인장 실리콘 기술을 이용한 쇼트키-장벽 트랜지스터의 제작 순서를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a fabrication process of a Schottky-barrier transistor using a tensile silicon technique for depositing a silicon nitride capping layer on a front surface of a transistor substrate including a silicide gate and a source / drain according to another embodiment of the present invention. will be.
도시된 바와 같이, 쇼트키-장벽 트랜지스터는 실리콘(201), 게이트 산화막(202), 폴리 실리콘 게이트(203), 스페이서(204), 소오스(205) 및 드레인(206)을 형성한다(200A).As shown, the Schottky-barrier transistor forms
여기서, 실리콘(201)은 매몰 실리콘이고, 실리콘(201)의 소정 영역에 소자 분리막(미도시)을 형성하여 활성영역을 형성하고, 활성영역에는 게이트 산화막(202)과 폴리 실리콘 게이트(203)가 형성된다.Here, the
여기서, 게이트 절연막(202)은 유전 상수가 4.0보다 큰(high-k) 금속 산화물이고, 게이트(203)는 고농도로 도핑 된 다결정 폴리 실리콘 또는 금속이다.Here, the
여기서, 폴리 실리콘 게이트(203)는 NMOS-트랜지스터를 위한 N형-불순물이 고농도로 도핑 되거나, PMOS-트랜지스터를 위한 P형-불순물이 고농도로 도핑 된다.Here, the
여기서, 게이트 산화막(202)과 폴리 실리콘 게이트(203) 측벽에는 스페이서(204)가 형성된다.Here, a
여기서, 소오스(205) 및 드레인(206) 영역은 NMOS-트랜지스터를 위한 N형-불순물이 고농도로 도핑 되거나, PMOS-트랜지스터를 위한 P형 불순물이 고농도로 도핑 된다.Here, the
다음으로, 금속막(207)을 증착한다(200B).Next, a
여기서, 금속막(207)은 니켈 또는 코발트 또는 타이타늄 중 어느 하나로 형성한다.Here, the
즉, 전술한 소오스(205)/드레인(206) 공정이 완료된 반도체 기판상에 금속 실리사이드 기술을 적용하는 것이다.That is, the metal silicide technique is applied to the semiconductor substrate on which the above-described
다음으로, 400℃ 내지 550℃의 저온에서 열처리한다(200C).Next, heat treatment is performed at a low temperature of 400 to 550 ° C. (200C).
여기서, 실리콘 표면과 접하고 있는 금속막(207)은 실리콘과 반응하여 실리사이드를 형성하고, 산화막(스페이서 영역) 표면과 접하고 있는 금속막(207)은 산화막과 반응하지 않게 된다.Here, the
즉, 폴리 실리콘 게이트(208), 소오스(205)/드레인(206)과 접하고 있는 금속막(207)은 반응하여 소모되고, 스페이서(204)와 접하고 있는 금속막(207)은 반응하지 않아 소모되지 않는다.That is, the
여기서, 소오스(209)/드레인(210)은 코발트 실리사이드, 니켈 실리사이드 또는 타이다늄 실리사이드 중 어느 하나이다.Here, the
결국, 금속막(207)의 금속원자들은 폴리 실리콘 게이트(203), 소오스(205)/ 드레인(206)의 실리콘 원자들과 반응하여 게이트 표면(208) 및 얇은 소오스(209) 및 드레인(210) 영역에 금속 실리사이드 막을 생성하게 된다.As a result, the metal atoms of the
다음으로, 실리사이드를 형성하고 남은 금속막(207)을 선택적으로 제거한다(200D).Next, silicide is formed and the remaining
다음으로, 실리콘 나이트라이드(SiN)(211)을 증착한다(200E).Next, silicon nitride (SiN) 211 is deposited (200E).
이러한 제조 방법에 의하여 쇼트키-장벽 트랜지스터는 실리사이드 소오스/드레인과 실리콘 채널 사이의 쇼트키 장벽 높이를 감소시키고, 그에 따라 실리사이드 소오스/드레인과 실리콘 채널 사이의 쇼트키 접합 저항이 낮아 지게 된다.By this manufacturing method, the Schottky-barrier transistor reduces the Schottky barrier height between the silicide source / drain and the silicon channel, thereby lowering the Schottky junction resistance between the silicide source / drain and the silicon channel.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소오스/드레인 영역을 실리콘 게르마늄으로 선택적 에피택셜 성장하는 인장 실리콘 기술을 이용한 쇼트키-장벽 트랜지스터의 제작 순서를 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates a fabrication procedure of a Schottky-barrier transistor using a tensile silicon technique for selectively epitaxially growing a source / drain region with silicon germanium according to another embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 쇼트키-장벽 트랜지스터는 실리콘(301), 게이트 절연막(302), 폴리 실리콘 게이트(303), 스페이서(304), 소오스(305) 및 드레인(306)을 형성한다(300A).As shown, the Schottky-barrier transistor forms 300 A in
여기서, 실리콘(301)은 매몰 실리콘이고, 실리콘(301)의 소정 영역에 소자 분리막(미도시)을 형성하여 활성영역을 형성하고, 활성영역에는 게이트 산화막(302)과 폴리 실리콘 게이트(303)가 형성된다.Here, the
여기서, 게이트 절연막(302)은 유전 상수가 4.0보다 큰(high-k) 금속 산화물이고, 게이트(303)는 고농도로 도핑 된 다결정 폴리 실리콘 또는 금속이다.Here, the
여기서, 폴리 실리콘 게이트(303)은 NMOS-트랜지스터를 위한 N형-불순물이 고농도로 도핑 되거나, PMOS-트랜지스터를 위한 P형-불순물이 고농도로 도핑 된다.Here, the
여기서, 게이트 절연막(302)과 폴리 실리콘 게이트(303) 측벽에는 스페이서(304)가 형성된다.Here, a
여기서, 스페이서(304)는 산화막으로 구성할 수 있다.Here, the
여기서, 소오스(305) 및 드레인(306) 영역은 NMOS-트랜지스터를 위한 N형-불순물이 고농도로 도핑 되거나, PMOS-트랜지스터를 위한 P형 불순물이 고농도로 도핑된다.Here, the
다음으로, 금속막(307)을 증착한다(300B).Next, a
여기서, 금속막(307)은 니켈 또는 코발트 또는 타이타늄 중 어느 하나로 형성한다.Here, the
다음으로, 400℃ 내지 550℃의 저온에서 열처리한다(300C).Next, heat treatment is performed at a low temperature of 400 ° C to 550 ° C (300C).
여기서, 실리콘 표면과 접하고 있는 금속막(307)은 실리콘과 반응하여 실리사이드를 형성하고, 산화막(스페이서 영역) 표면과 접하고 있는 금속막(307)은 산화막과 반응하지 않게 된다.Here, the
즉, 폴리 실리콘 게이트(303), 소오스(305)/드레인(306)과 접하고 있는 금속막(307)은 반응하여 소모되고, 스페이서(304)와 접하고 있는 금속막(307)은 반응하지 않아 소모되지 않는다.That is, the
결국, 금속막(307)의 금속원자들은 폴리 실리콘 게이트(303), 소오스(305)/드레인(306)의 실리콘 원자들과 반응하여 게이트 표면(308) 및 얇은 소오스(309) 및 드레인(310) 영역에 금속 실리사이드 막을 생성하게 된다.As a result, the metal atoms of the
여기서, 소오스(309)/드레인(310)은 코발트 실리사이드, 니켈 실리사이드 또는 타이타늄 실리사이드 중 어느 하나이다.Here, the
다음으로, 실리사이드를 형성하고 남은 금속막(307)을 선택적으로 제거한다(300D).Next, silicide is formed and the remaining
다음으로, 소오스(309)/드레인(310) 영역을 실리콘 게르마늄으로 선택적 에피택셜 성장시킨다(300E).Next, the
이러한 제조 방법에 의하여 쇼트키-장벽 트랜지스터는 실리사이드 소오스/드레인과 실리콘 채널 사이의 쇼트키 장벽 높이를 감소시키고, 그에 따라 실리사이드 소오스/드레인과 실리콘 채널 사이의 쇼트키 접합 저항이 낮아 지게 된다.By this manufacturing method, the Schottky-barrier transistor reduces the Schottky barrier height between the silicide source / drain and the silicon channel, thereby lowering the Schottky junction resistance between the silicide source / drain and the silicon channel.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above may be modified in other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features. It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 실리사이드 소오스/드레인과 실리콘 채널 사이의 쇼트키 접합 저항이 줄어든 쇼트키-장벽 트랜지스터 및 그 제조방법을 제공하여 쇼트키-장벽 트랜지스터에서 RC-지연시간을 줄어들고 구동전류를 증가하는 효과가 있다.According to the above-described configuration of the present invention, there is provided a Schottky-barrier transistor with a reduced Schottky junction resistance between the silicide source / drain and the silicon channel, and a method of manufacturing the same, thereby reducing the RC-delay time in the Schottky-barrier transistor and driving current. Has the effect of increasing.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050059071A KR100733605B1 (en) | 2005-07-01 | 2005-07-01 | Schottky-Method of Manufacturing Barrier Transistors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050059071A KR100733605B1 (en) | 2005-07-01 | 2005-07-01 | Schottky-Method of Manufacturing Barrier Transistors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070003254A true KR20070003254A (en) | 2007-01-05 |
| KR100733605B1 KR100733605B1 (en) | 2007-06-28 |
Family
ID=37870136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050059071A Expired - Fee Related KR100733605B1 (en) | 2005-07-01 | 2005-07-01 | Schottky-Method of Manufacturing Barrier Transistors |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100733605B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220137747A (en) * | 2020-04-24 | 2022-10-12 | 교세라 가부시키가이샤 | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990059173A (en) * | 1997-12-30 | 1999-07-26 | 김영환 | Manufacturing Method of Semiconductor Device |
-
2005
- 2005-07-01 KR KR1020050059071A patent/KR100733605B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220137747A (en) * | 2020-04-24 | 2022-10-12 | 교세라 가부시키가이샤 | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100733605B1 (en) | 2007-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100428497C (en) | Fabrication structure and method of strained semiconductor CMOS transistor | |
| US7723750B2 (en) | MOSFET with super-steep retrograded island | |
| JP4493536B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| CN103545213B (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| CN100345265C (en) | Structure and method for silicided metal gate transistors | |
| US7615435B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacture | |
| US20110227170A1 (en) | Mosfet structure and method of fabricating the same | |
| CN102339859B (en) | MOS transistor and forming method thereof | |
| US8716092B2 (en) | Method for fabricating MOS transistors | |
| EP1488462A4 (en) | STRUCTURE OF FIELD EFFECT TRANSISTORS (FET) WITH CONSTRAINED FINS | |
| CN102664192B (en) | Self-adaptive composite mechanism tunneling field effect transistor (TFET) and preparation method thereof | |
| US20110127614A1 (en) | Reducing the series resistance in sophisticated transistors by embedding metal silicide contact regions reliably into highly doped semiconductor material | |
| CN101699617A (en) | Preparation method of self-aligned tunneling field effect transistor | |
| US20120267724A1 (en) | Mos semiconductor device and methods for its fabrication | |
| KR20110132972A (en) | Method and apparatus for reducing contact resistance in transistor device by deep level impurity formation | |
| US8518784B2 (en) | Adjusting of strain caused in a transistor channel by semiconductor material provided for threshold adjustment | |
| US8877575B2 (en) | Complementary junction field effect transistor device and its gate-last fabrication method | |
| US20130196495A1 (en) | Methods for fabricating mos devices with stress memorization | |
| US8466018B2 (en) | Methods of forming a PMOS device with in situ doped epitaxial source/drain regions | |
| KR20020091886A (en) | A method of forming shallow junction using SiGe selective epitaxial growth | |
| KR100481185B1 (en) | Method of fabricating a MOS transistor using a total gate silicidation process | |
| JPWO2006097977A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| KR100733605B1 (en) | Schottky-Method of Manufacturing Barrier Transistors | |
| US9741853B2 (en) | Stress memorization techniques for transistor devices | |
| CN104392960B (en) | The method for improving the electric property of PMOS device in SiGe CMOS technologies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109 |
|
| PA0201 | Request for examination |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201 |
|
| D13-X000 | Search requested |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000 |
|
| D14-X000 | Search report completed |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000 |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902 |
|
| R17-X000 | Change to representative recorded |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000 |
|
| T11-X000 | Administrative time limit extension requested |
St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000 |
|
| T11-X000 | Administrative time limit extension requested |
St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000 |
|
| T11-X000 | Administrative time limit extension requested |
St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000 |
|
| T11-X000 | Administrative time limit extension requested |
St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000 |
|
| PG1501 | Laying open of application |
St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501 |
|
| T11-X000 | Administrative time limit extension requested |
St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000 |
|
| T11-X000 | Administrative time limit extension requested |
St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000 |
|
| T11-X000 | Administrative time limit extension requested |
St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000 |
|
| T11-X000 | Administrative time limit extension requested |
St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701 |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002 Fee payment year number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |
St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110601 Year of fee payment: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| PC1903 | Unpaid annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903 Not in force date: 20120623 Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| PC1903 | Unpaid annual fee |
St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903 Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE Not in force date: 20120623 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |