KR20070007468A - The manufacturing method of a semiconductor device. - Google Patents
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Abstract
반도체 장치의 제조 방법으로, 우선 기판 상에 제1 피치를 갖는 마스크 패턴을 형성한다. 상기 제1 마스크 패턴의 측벽에 더미 패턴을 형성한다. 상기 제1 마스크 패턴 및 더미 패턴을 매립하도록 제2 마스크막을 형성한다. 상기 제1 마스크 패턴 및 더미 패턴 상부면이 노출되도록 상기 제2 마스크막을 연마함으로서 제2 마스크 패턴을 형성한다. 상기 기판의 일부분이 노출되도록 상기 더미 패턴을 제거한다. 상기 제1 및 제2 마스크 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 노출된 기판을 부분적으로 식각함으로서 리세스부를 형성한다. 상기 기판 및 리세스부의 표면에 연속적으로 게이트 산화막을 형성한다. 상기 게이트 산화막 상에 상기 제1 피치의 1/2인 제2 피치를 갖고 상기 리세스부를 채우는 게이트 전극을 형성한다. 상기 방법에 의해 제조되는 트랜지스터의 경우, 채널 길이가 게이트 선폭에 비해 길어져 동작 특성이 양호하다. In the method of manufacturing a semiconductor device, a mask pattern having a first pitch is first formed on a substrate. A dummy pattern is formed on sidewalls of the first mask pattern. A second mask layer is formed to fill the first mask pattern and the dummy pattern. A second mask pattern is formed by polishing the second mask layer to expose the first mask pattern and the dummy pattern upper surface. The dummy pattern is removed to expose a portion of the substrate. A recess is formed by partially etching the exposed substrate using the first and second mask patterns as an etching mask. A gate oxide film is formed continuously on the surface of the substrate and the recess portion. A gate electrode is formed on the gate oxide layer and has a second pitch that is 1/2 of the first pitch to fill the recess. In the case of the transistor manufactured by the above method, the channel length is longer than the gate line width, and the operation characteristics are good.
Description
도 1 내지 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100 : 반도체 기판 106 : 제1 마스크막100
106a : 제1 마스크 패턴 107 : 제1 포토레지스트 패턴106a: first mask pattern 107: first photoresist pattern
108 : 더미막 108a : 더미 패턴108:
110 : 제2 마스크막 110a : 제2 마스크 패턴110:
112 : 개구부 113 : 리세스부112: opening 113: recessed portion
114 : 게이트 산화막 116a : 제1 도전막 패턴114:
118 : 제2 도전막 패턴 119 : 게이트 전극118: second conductive film pattern 119: gate electrode
120a : 하드 마스크 패턴 122 : 제2 하드 마스크 패턴120a: hard mask pattern 122: second hard mask pattern
124 : 스페이서 124 : 소오스/드레인 124: spacer 124: source / drain
본 발명은 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리세스된 게이트 전극을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device including a recessed gate electrode.
최근, 반도체 장치가 고집적화되어 감에 따라, 패턴의 선폭 및 패턴과 패턴 사이의 거리도 매우 작아지고 있다. 특히, 반도체 장치의 제조 시에 주로 기판상에 형성되는 트랜지스터의 게이트 전극의 선폭이 매우 작아지고 있다. In recent years, as semiconductor devices have become highly integrated, the line width of the pattern and the distance between the pattern and the pattern have also become very small. In particular, the line width of the gate electrode of a transistor mainly formed on a substrate during manufacture of a semiconductor device is very small.
상기 게이트 전극의 선폭 감소로 인해, 트랜지스터의 동작 특성을 확보하는 것이 더욱 어려워지고 있다. 특히, 디램 장치의 경우 누설 전류의 증가로 인해 리프레쉬 특성이 매우 열화되는 등의 문제가 심각하게 발생되고 있다. Due to the reduction in the line width of the gate electrode, it is more difficult to secure the operating characteristics of the transistor. In particular, in the case of the DRAM device, a problem such as the deterioration of the refresh characteristics due to the increase of the leakage current is seriously generated.
상기와 같은 문제들을 극복하기 위하여 상기 게이트 전극의 구조를 플레너 타입에서 리세스 타입으로 변경하는 등의 연구가 계속적으로 이루어지고 있다. 상기와 같이, 게이트 전극의 구조를 리세스 타입으로 형성하는 경우 소오스/드레인간의 채널 경로가 길어지게 됨으로서 누설 전류가 감소되고 이로 인해 리프레쉬 특성이 매우 향상될 수 있다. In order to overcome the above problems, researches such as changing the structure of the gate electrode from the planar type to the recess type have been continuously conducted. As described above, when the structure of the gate electrode is formed in the recess type, the channel path between the source and the drain becomes long, so that the leakage current may be reduced, thereby improving the refresh characteristic.
한편, 상기 리세스된 게이트 전극 구조를 형성하기 위해서는 상기 게이트 전극의 선폭보다 더 작은 내부 폭을 갖는 리세스부를 형성하여야 한다. 그러나, 상기 게이트 전극의 선폭이 현재의 노광 장비의 한계치에 근접하여 있으므로, 상기 게이트 전극의 선폭보다 더 작은 내부 폭을 갖는 리세스부를 형성하기 위해서는 현재의 노광 장비로 패터닝한 이 후에 포토레지스트의 열적 플로우 공정이나 케미컬 첨가 공정 등을 수행함으로서 공정을 진행하고 있다. 그러나, 상기와 같이 후속 처리를 통해 리세스부의 내부 폭을 감소시키는 경우 리세스부의 내부 폭의 재현성을 기대 하기가 어려우며, 리세스부가 정상적으로 형성되지 않거나 리세스부의 위치가 쉬프트되는 등의 문제가 계속적으로 발생하게 된다. Meanwhile, in order to form the recessed gate electrode structure, a recess portion having an inner width smaller than the line width of the gate electrode should be formed. However, since the line width of the gate electrode is close to the limit of the current exposure equipment, in order to form a recess having an inner width smaller than the line width of the gate electrode, the thermal resistance of the photoresist is patterned after patterning with the current exposure equipment. A process is advanced by performing a flow process, a chemical addition process, etc. However, when the inner width of the recess portion is reduced through the subsequent processing as described above, it is difficult to expect reproducibility of the inner width of the recess portion, and problems such as the recess portion not being formed normally or the position of the recess portion are shifted continuously. Will occur.
따라서, 누설 전류 특성 및 리프레쉬 특성을 확보할 수 있으면서 사진 공정에 의한 불량을 감소시킬 수 있는 리세스된 게이트 전극을 갖는 반도체 장치의 제조 방법이 요구되고 있다. Accordingly, there is a need for a method of manufacturing a semiconductor device having a recessed gate electrode capable of securing leakage current characteristics and refresh characteristics while reducing defects caused by a photo process.
따라서, 본 발명의 목적은 공정 마진을 증가시킬 수 있는 리세스된 게이트 전극을 갖는 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는데 있다. It is therefore an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device having a recessed gate electrode which can increase the process margin.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법으로서, 우선 기판 상에 제1 피치를 갖는 제1 마스크 패턴을 형성한다. 상기 제1 마스크 패턴의 측벽에 더미 패턴을 형성한다. 상기 제1 마스크 패턴 및 더미 패턴을 매립하도록 제2 마스크막을 형성한다. 상기 제1 마스크 패턴 및 더미 패턴 상부면이 노출되도록 상기 제2 마스크막을 연마함으로서 제2 마스크 패턴을 형성한다. 상기 기판의 일부분이 노출되도록 상기 더미 패턴을 제거한다. 상기 제1 및 제2 마스크 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 노출된 기판을 부분적으로 식각함으로서 리세스부를 형성한다. 상기 기판 및 리세스부의 표면에 연속적으로 게이트 산화막을 형성한다. 다음에, 상기 게이트 산화막 상에 상기 제1 피치의 1/2인 제2 피치를 갖고 상기 리세스부를 채우는 게이트 전극을 형성한다. As a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a first mask pattern having a first pitch is first formed on a substrate. A dummy pattern is formed on sidewalls of the first mask pattern. A second mask layer is formed to fill the first mask pattern and the dummy pattern. A second mask pattern is formed by polishing the second mask layer to expose the first mask pattern and the dummy pattern upper surface. The dummy pattern is removed to expose a portion of the substrate. A recess is formed by partially etching the exposed substrate using the first and second mask patterns as an etching mask. A gate oxide film is formed continuously on the surface of the substrate and the recess portion. Next, a gate electrode is formed on the gate oxide film to fill the recess with a second pitch that is 1/2 of the first pitch.
상기 공정에 의하면, 게이트 전극의 피치의 1/2의 피치를 갖는 제1 마스크 패턴을 형성하는 것으로 게이트 전극보다 작은 내부 폭을 갖는 리세스부를 형성할 수 있다. According to the above process, by forming the first mask pattern having a pitch of 1/2 of the pitch of the gate electrode, a recess portion having an inner width smaller than that of the gate electrode can be formed.
또한, 상기 리세스부의 내부 폭은 상기 더미 패턴의 선폭에 의해 결정되므로, 상기 더미 패턴의 증착 두께를 조절함으로서 상기 리세스부의 내부 폭을 조절할 수 있다. 이로 인해, 현재의 사진 공정에 의해 형성할 수 있는 포토레지스트 패턴의 한계 선폭보다 작은 내부 폭을 갖는 리세스부를 형성할 수 있다. In addition, since the inner width of the recess is determined by the line width of the dummy pattern, the inner width of the recess may be adjusted by adjusting the deposition thickness of the dummy pattern. For this reason, the recessed part which has an internal width smaller than the limit line width of the photoresist pattern which can be formed by a current photography process can be formed.
더구나, 상기 리세스부의 형성에 의해 채널 경로가 게이트 전극의 선폭보다 길어지게 됨으로서 누설 전류를 감소시킬 수 있으며 이로 인해 리프레쉬 특성 향상을 기대할 수 있다. In addition, by forming the recess portion, the channel path becomes longer than the line width of the gate electrode, thereby reducing leakage current, thereby improving refresh characteristics.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 첨부된 도면에 있어서, 기판, 층(막), 영역, 패턴들 또는 구조물들 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 대상물의 "상에", "상부에" 또는 "하에", "하부에"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 상기 대상물의 상부면 또는 하부면과 직접적으로 접하면서 형성될 수도 있고, 상기 대상물 상에 추가적으로 다른 구조물들이 형성된 상태에서 상기 대상물 상부 또는 하부에 형성될 수도 있다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the dimensions of the substrates, layers (films), regions, patterns or structures are shown in greater detail than actual for clarity of the invention. In the present invention, when referred to as being formed "on", "upper" or "under", "lower" of an object, it may be formed while directly contacting the upper or lower surface of the object. In the state where additional structures are formed on the object, the object may be formed above or below the object.
도 1 내지 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 본 실시예에서는 디램 장치의 셀 트랜지스터를 제조하는 방법을 설명한다. 1 to 12 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention. In this embodiment, a method of manufacturing a cell transistor of a DRAM device will be described.
도 1을 참조하면, 반도체 기판(100)에 소자 분리막 패턴(102)을 형성함으로서 액티브 영역 및 필드 영역을 구분한다. Referring to FIG. 1, an
보다 구체적으로 설명하면, 우선 반도체 기판 상에 패드 산화막(도시안됨) 및 소자 분리용 하드 마스크막(도시안됨)을 형성한다. 상기 패드 산화막은 소자 분리용 하드 마스크막과 기판 사이에 개재되어 상기 소자 분리용 하드 마스크막과 기판이 접촉할 시에 발생되는 스트레스를 완화시킨다. 상기 패드 산화막은 실리콘 산화물을 사용하여 형성할 수 있다. 그리고, 상기 소자 분리용 하드 마스크막은 실리콘 질화물을 사용하여 형성할 수 있다. More specifically, first, a pad oxide film (not shown) and a device isolation hard mask film (not shown) are formed on a semiconductor substrate. The pad oxide film is interposed between the device isolation hard mask film and the substrate to relieve stress generated when the device isolation hard mask film contacts the substrate. The pad oxide layer may be formed using silicon oxide. The hard mask layer for device isolation may be formed using silicon nitride.
다음에, 사진 식각 공정을 수행하여 상기 소자 분리용 하드 마스크막을 패터닝함으로서 소자 분리용 하드 마스크 패턴(도시안됨)을 형성한다. 상기 소자 분리용 하드 마스크 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 반도체 기판(100)을 식각함으로서 소자 분리용 트렌치(103)를 형성한다.Next, a photolithography process is performed to pattern the device isolation hard mask layer to form a device isolation hard mask pattern (not shown). The
상기 소자 분리용 트렌치(103)의 측면 및 저면에 트렌치 내벽 산화막(도시안됨)을 형성한다. 그리고, 상기 트렌치 내벽 산화막(도시안됨) 및 상기 소자 분리용 하드 마스크 패턴의 표면에 질화막 라이너(도시안됨)를 형성한다. A trench inner wall oxide film (not shown) is formed on side and bottom surfaces of the
다음에, 상기 소자 분리용 트렌치(103) 내부를 매립하도록 절연막을 증착하고 상기 절연막을 연마함으로서 소자 분리막 패턴(102)을 완성한다. 사용할 수 있는 상기 절연막의 예로는 HDP 산화막, 열산화막, TEOS막 또는 USG막등을 들 수 있다. 상기 절연막은 단독으로 형성되거나 또는 2 이상을 적층시켜 형성될 수 있다. Next, an insulating film is deposited to fill the inside of the
이 후, 상기 소자 분리용 하드 마스크 패턴을 제거한다. 상기 공정을 통해 기판은 액티브 영역 및 필드 영역으로 구분된다. Thereafter, the hard mask pattern for device isolation is removed. Through the above process, the substrate is divided into an active region and a field region.
상기 기판 상에 제1 마스크막(106)을 형성한다. 상기 제1 마스크막(106)은 상기 반도체 기판(100)과 서로 다른 식각 선택비를 갖는 물질을 사용하여 형성한다. 상기 제1 마스크막(106)은 상기 반도체 기판을 식각할 시에 상기 제1 마스크막(106)이 거의 식각되지 않는 특성을 갖는 물질을 사용하여 형성한다. 구체적으로, 상기 제1 마스크막(106)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 사용하여 형성할 수 있다. The
상기 제1 마스크막(106) 상에 포토레지스트막(도시안됨)을 코팅한다. 상기 포토레지스트막에 노광 및 현상 공정을 수행함으로서 제1 마스크 패턴이 형성될 영역을 선택적으로 마스킹하는 제1 포토레지스트 패턴(107)을 형성한다. 여기서, 상기 제1 마스크 패턴은 게이트 전극의 리세스부의 위치를 정의한다. 구체적으로, 상기 리세스부는 상기 제1 마스크 패턴의 양측에 위치하게 된다. A photoresist film (not shown) is coated on the
상기 제1 포토레지스트 패턴(107)은 제1 피치(P1)를 갖도록 배치된다. 상기 제1 피치는 목표한 게이트 전극의 피치(이하, 제2 피치)의 2배이다. 설명한 것과 같이, 상기 게이트 전극의 피치의 2배의 피치로 상기 제1 포토레지스트 패턴(107)을 형성하기 때문에, 리세스부를 형성하기 위한 사진 공정 시의 공정 마진이 매우 증가된다. The first photoresist pattern 107 is disposed to have a first pitch P1. The first pitch is twice the pitch of the target gate electrode (hereinafter referred to as second pitch). As described above, since the first photoresist pattern 107 is formed at twice the pitch of the gate electrode, the process margin during the photolithography process for forming the recess portion is greatly increased.
도 2를 참조하면, 상기 제1 포토레지스트 패턴(107)을 식각 마스크로 사용하여 상기 제1 마스크막(도 1, 106)을 식각함으로서 제1 마스크 패턴(106a)을 형성한다. 이 때, 상기 제1 마스크 패턴(106a)은 상기 제1 피치(P1)를 갖도록 배치된다. Referring to FIG. 2, a
다음에, 상기 제1 포토레지스트 패턴(107)을 에싱 및 스트립 공정을 통해 제거한다. Next, the first photoresist pattern 107 is removed through an ashing and stripping process.
본 실시예에서는, 상기 제1 마스크 패턴(106a)이 상기 액티브 영역을 제1 방향으로 가로지르는 라인 형상을 갖도록 형성된다. 그러나, 상기 제1 마스크 패턴(106a)은 상기 액티브 영역을 제1 방향으로 가로지르는 고립된 패턴 형상을 갖도록 형성될 수도 있음을 알려둔다. In the present embodiment, the
도 3을 참조하면, 상기 제1 마스크 패턴(106a) 및 반도체 기판(100) 표면 상에 연속적으로 더미막(108, dummy layer)을 형성한다. 상기 더미막(108)은 상기 제1 마스크 패턴(106a)과 서로 다른 식각 선택비를 갖는 물질을 사용하여 형성한다. 구체적으로, 상기 더미막(108)을 식각하는 공정에서 상기 제1 마스크 패턴(106a)이 거의 식각되지 않는 특성을 갖는 물질을 사용하여 형성한다. Referring to FIG. 3, a
예를 들어, 상기 제1 마스크 패턴(106a)이 실리콘 산화물로 형성되는 경우, 상기 더미막(108)은 실리콘 질화물로 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1 마스크 패턴(106a)이 실리콘 질화물로 형성되는 경우, 상기 더미막(108)은 실리콘 산화물로 형성될 수 있다.For example, when the
이 때, 상기 제1 마스크 패턴(106a)의 측벽에 증착되는 더미막(108)은 목표한 리세스부의 내부 폭과 실질적으로 동일한 두께로 증착하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 리세스부의 내부 폭은 상기 더미막(108)의 두께에 따라 결정된다. 그러므로, 상기 더미막(108)의 두께를 감소시킴으로서, 상기 리세스부의 내부 폭이 상기 포토레지스트 패턴의 한계 선폭보다 작게 되도록 조절할 수 있다. In this case, the
도 4를 참조하면, 상기 더미막(도 3, 108)을 이방성으로 식각함으로서 상기 제1 마스크 패턴(106a)의 측벽에 더미 패턴(108a)을 형성한다. 상기 더미 패턴(108a)의 하부 선폭은 상기 더미막(108)의 증착 두께와 실질적으로 동일하다. Referring to FIG. 4, the dummy layers 108 are formed on sidewalls of the
도 5를 참조하면, 상기 더미 패턴(108a), 제1 마스크 패턴(106a) 및 반도체 기판(100)상에 상기 더미 패턴(108a) 및 제1 마스크 패턴(106a)을 완전히 매립하도록 제2 마스크막(110)을 형성한다. 바람직하게는, 상기 제2 마스크막(110)의 저단차 부위가 상기 제1 마스크 패턴(106a)의 상부면보다는 높게 되도록 형성된다. 또한, 상기 제2 마스크막(110)은 상기 제1 마스크 패턴(106a)과 실질적으로 동일한 물질로 형성한다. Referring to FIG. 5, a second mask layer is completely embedded in the
도 6을 참조하면, 상기 더미 패턴(108a) 및 제1 마스크 패턴(106a)의 상부면이 노출되도록 상기 제2 마스크막(도 5, 110)을 화학 기계적 연마 공정을 통해 연마함으로서 제2 마스크 패턴(110a)을 형성한다. 상기 공정에 의하면, 실질적으로 동일한 물질로 이루어지는 제1 마스크 패턴(106a) 및 제2 마스크 패턴(110a)이 반복적으로 형성되고, 상기 제1 마스크 패턴(106a) 및 제2 마스크 패턴(110a) 사이의 갭 부위에는 더미 패턴(108a)이 개재된다. Referring to FIG. 6, the second mask pattern may be polished by chemical mechanical polishing to expose the upper surfaces of the
도 7을 참조하면, 상기 더미 패턴(108a)을 선택적으로 제거함으로서 상기 반도체 기판(100)의 표면을 노출시키는 개구부(112)를 형성한다. Referring to FIG. 7, an
본 실시예에서, 상기 제1 마스크 패턴(106a), 더미 패턴(108a) 및 제2 마스크 패턴(110a)은 상기 액티브 영역을 제1 방향으로 가로지르는 라인 형상을 갖도록 형성된다. 그러므로, 상기 더미 패턴(108a)을 제거함으로서 형성되는 개구부(112) 역시 상기 제1 방향으로 가로지르는 트렌치 형상을 갖게된다. 이 경우, 도시된 것과 같이 상기 개구부(112)의 저면에는 상기 액티브 영역 뿐 아니라 필드 영역도 일부 노출될 수 있다. In the present exemplary embodiment, the
도 8을 참조하면, 상기 제1 및 제2 마스크 패턴(106a, 110a)을 식각 마스크로 사용하여 상기 노출된 반도체 기판(100)을 부분적으로 식각함으로서 리세스부(113)를 형성한다. 상기 리세스부(113)는 상기 더미 패턴(108a)의 선폭과 실질적으로 동일한 내부 폭을 갖게 된다. 그리고, 상기 리세스부(113)는 게이트 전극의 피치(즉, 제2 피치)와 동일한 피치를 가지면서 배치된다. Referring to FIG. 8, the
다음에, 상기 제1 및 제2 마스크 패턴(106a, 108a)을 제거한다. 반도체 기판(100) 표면의 손상을 최소화하기 위해, 상기 제거는 습식 식각 공정으로 수행하는 것이 바람직하다. Next, the first and
도 9를 참조하면, 리세스부(113)가 형성되어 있는 반도체 기판(100)에 게이트 산화막(114)을 형성한다. Referring to FIG. 9, a
상기 게이트 산화막(114)은 열산화 공정을 통해 형성할 수 있다. 이 경우에는, 상기 액티브 영역의 기판 상부면 및 리세스부(113)의 측면과 저면에 연속적으로 상기 게이트 산화막(114)이 형성되고, 상기 필드 영역에는 게이트 산화막(114)이 형성되지 않는다. The
다른 방법으로, 상기 게이트 산화막(114)은 상기 실리콘 산화물에 비해 높은 유전율을 갖는 금속 산화물을 증착시켜 형성할 수 있다. 이 때, 상기 증착 공정은 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정 등을 적용할 수 있다. 이 경우에는, 도시 되지는 않았지만, 상기 액티브 영역 및 필드 영역의 기판 상부면 및 리세스부(113)의 측면과 저면에 연속적으로 상기 게이트 산화막(114)이 형성된다. Alternatively, the
상기 게이트 산화막(114)이 형성되어 있는 기판 상에 상기 리세스부(113) 내부를 완전히 매립하도록 예비 제1 도전막(도시안됨)을 증착한다. 상기 예비 제1 도전막은 저압 화학 기상 증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD)공정을 통해 불순물이 도핑된 폴리실리콘 물질을 증착시켜 형성할 수 있다. 상기 불순물 도핑은 POCl3 확산, 이온주입, 또는 인-시튜 도핑 방법으로 수행할 수 있다. 상기 폴리실리콘을 저압 화학 기상 증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD)공정을 통해 증착시키는 경우, 스탭 커버러지 특성이 양호하여 상기 리세스부 내부에 보이드를 생성시키지 않으면서 상기 예비 제1 도전막을 매립할 수 있다. A preliminary first conductive layer (not shown) is deposited on the substrate on which the
다음에, 화학 기계적 연마 공정을 통해 상기 예비 제1 도전막의 상부 표면을 연마함으로서, 상부면이 평탄한 제1 도전막(116)을 형성한다. Next, by grinding the upper surface of the preliminary first conductive film through a chemical mechanical polishing process, a first
상기 제1 도전막(116) 상에 상기 제1 도전막(116)에 비해 낮은 저항을 갖는 제2 도전막(118)을 증착한다. 구체적으로, 상기 제2 도전막(118)은 금속 또는 금속 실리사이드 물질을 사용하여 형성할 수 있다. A second
다음에, 상기 제2 도전막(118) 상에 하드 마스크막(120)을 형성한다. 상기 하드 마스크막(120)은 실리콘 질화물을 증착시켜 형성할 수 있다. Next, a
도 10을 참조하면, 상기 하드 마스크막(120) 상에 포토레지스트막(도시안됨)을 코팅한다. 다음에, 상기 포토레지스트막을 노광 및 현상함으로서 게이트 전극을 패터닝하기 위한 제2 포토레지스트 패턴(122)을 형성한다. 상기 제2 포토레지스트 패턴(122)을 식각 마스크로 사용하여 상기 하드 마스크막(도 9, 120)을 식각함으로서 하드 마스크 패턴(120a)을 형성한다. 이 때, 상기 하드 마스크 패턴(120a)들의 피치, 즉 제2 피치(P2)는 상기 제1 피치(P1)의 1/2이 된다.Referring to FIG. 10, a photoresist film (not shown) is coated on the
이 후에, 도시하지는 않았지만, 상기 제2 포토레지스트 패턴(122)을 에싱 및 스트립 공정을 통해 제거한다. After this, although not shown, the
도 11을 참조하면, 상기 하드 마스크 패턴(120a)을 식각 마스크로 사용하여 상기 제2 도전막(도 10, 118) 및 제1 도전막(도 10, 116)을 순차적으로 식각함으로서, 상기 리세스부(113) 내부를 매립하는 게이트 전극(119)을 형성한다. Referring to FIG. 11, the recesses are sequentially etched using the
상기 게이트 전극(119)은 제1 도전막 패턴(116a) 및 상기 제1 도전막 패턴(116a)에 비해 저저항을 갖는 제2 도전막 패턴(118a)이 적층된 형상을 갖는다. 이 때, 상기 게이트 전극(119)들 간의 피치, 즉 제2 피치(P2)는 상기 제1 피치의 1/2이 된다. The
상기와 같이 게이트 전극(119)을 형성하는 경우, 완성된 MOS 트랜지스터는 상기 리세스부(113)의 측벽 및 저면을 따라 채널이 형성된다. 그러므로, 게이트 전극의 선폭에 비해 긴 채널 길이를 갖게 되고, 이로 인해 쇼트 채널 효과 및 누설 전류가 감소된다. When the
도 12를 참조하면, 상기 게이트 전극(119), 하드 마스크 패턴(120a) 및 상기 게이트 산화막(114) 상에 스페이서용 질화막(도시안됨)을 증착하고 이를 이방성으로 식각함으로서, 상기 게이트 전극(119) 및 하드 마스크 패턴(120a)의 측벽에 스 페이서(124)를 형성한다. Referring to FIG. 12, a spacer nitride layer (not shown) is deposited on the
다음에, 상기 게이트 전극(119) 및 스페이서(124)가 형성되어 있는 기판에 불순물을 이온 주입함으로서, 상기 게이트 전극(119) 양측의 기판 표면 아래에 소오스 및 드레인(126)을 형성한다. 상기 소오스 및 드레인(126)은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 서로 대향하게 위치하게 된다. Next, by implanting impurities into the substrate on which the
본 실시예의 방법에 의하면, 상기 게이트 전극의 피치의 2배의 피치를 갖는 마스크 패턴을 사용하여 게이트 전극의 선폭보다 작은 내부 폭을 갖는 리세스부를 형성할 수 있다. 그러므로, 사진 공정의 마진을 증가시킬 수 있어 리세스부 형성 시에 발생할 수 있는 공정 불량들을 감소시킬 수 있다. According to the method of the present embodiment, a recess portion having an inner width smaller than the line width of the gate electrode can be formed using a mask pattern having a pitch twice the pitch of the gate electrode. Therefore, the margin of the photolithography process can be increased to reduce process defects that may occur at the time of recess formation.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 게이트 전극의 선폭에 비해 긴 채널 길이를 갖는 반도체 장치를 제조할 수 있다. 이로 인해, 상기 반도체 장치의 MOS 트랜지스터에서 쇼트 채널 효과 및 누설 전류가 감소되어 동작 특성을 향상시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, a semiconductor device having a long channel length compared to the line width of the gate electrode can be manufactured. As a result, the short channel effect and the leakage current in the MOS transistor of the semiconductor device can be reduced to improve operating characteristics.
또한, 상기 리세스부를 형성하기 위한 마스크를 제조할 시에 사진 공정 마진을 증가시킬 수 있어 공정 불량을 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 반도체 장치의 제조 수율의 향상을 기대할 수 있다. In addition, when manufacturing a mask for forming the recess, the photo process margin may be increased, thereby reducing process defects. For this reason, the improvement of the manufacturing yield of a semiconductor device can be anticipated.
더구나, 사진 공정에 의해 형성할 수 있는 포토레지스트 패턴의 한계 선폭보다 작은 내부 폭을 갖는 리세스부를 형성할 수 있으므로, 더욱 고집적화된 반도체 장치를 제조할 수 있다. Moreover, since the recess portion having an inner width smaller than the limit line width of the photoresist pattern that can be formed by the photolithography process can be formed, a more highly integrated semiconductor device can be manufactured.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. And can be changed.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050062108A KR20070007468A (en) | 2005-07-11 | 2005-07-11 | The manufacturing method of a semiconductor device. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050062108A KR20070007468A (en) | 2005-07-11 | 2005-07-11 | The manufacturing method of a semiconductor device. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070007468A true KR20070007468A (en) | 2007-01-16 |
Family
ID=38010051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050062108A Withdrawn KR20070007468A (en) | 2005-07-11 | 2005-07-11 | The manufacturing method of a semiconductor device. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20070007468A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101316058B1 (en) * | 2007-08-09 | 2013-10-10 | 삼성전자주식회사 | Method for fabricating a semiconductor device |
-
2005
- 2005-07-11 KR KR1020050062108A patent/KR20070007468A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20050711 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |