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KR20100066965A - Semiconductor device of stack structure of capacitor and diode and manufacturing method for semiconductor device of stack structure of capacitor and diode - Google Patents

Semiconductor device of stack structure of capacitor and diode and manufacturing method for semiconductor device of stack structure of capacitor and diode Download PDF

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KR20100066965A
KR20100066965A KR1020080125502A KR20080125502A KR20100066965A KR 20100066965 A KR20100066965 A KR 20100066965A KR 1020080125502 A KR1020080125502 A KR 1020080125502A KR 20080125502 A KR20080125502 A KR 20080125502A KR 20100066965 A KR20100066965 A KR 20100066965A
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KR
South Korea
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trench
layer
oxide layer
capacitor
forming
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020080125502A
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Korean (ko)
Inventor
김미영
Original Assignee
주식회사 동부하이텍
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 주식회사 동부하이텍 filed Critical 주식회사 동부하이텍
Priority to KR1020080125502A priority Critical patent/KR20100066965A/en
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Abstract

실시예에 따른 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법은 반도체 기판의 상부에 웰영역이 형성되는 단계; 상기 웰영역 상에 트랜치가 형성되는 단계; 상기 트랜치 내부에 제2산화물층이 형성되는 단계; 상기 트랜치 바닥에 소자분리층이 형성되는 단계; 상기 트랜치 양측벽에 폴리 스페이서가 형성되는 단계; 상기 폴리 스페이서의 노출된 면에 제3산화물층이 형성되는 단계; 및 상기 트랜치 내부에 제2질화물층이 형성되는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure according to an embodiment may include forming a well region on an upper surface of a semiconductor substrate; Forming a trench on the well region; Forming a second oxide layer inside the trench; Forming an isolation layer at the bottom of the trench; Forming a poly spacer on both sidewalls of the trench; Forming a third oxide layer on the exposed surface of the poly spacer; And forming a second nitride layer in the trench.

실시예에 의하면, 단일 반도체 기판에 PIP 커패시터와 배랙터 다이오드를 단일 반도체 기판에, 동일 공정을 통하여 스택 구조로 구현할 수 있다.According to an embodiment, a PIP capacitor and a varactor diode may be implemented on a single semiconductor substrate in a stack structure through the same process.

Description

커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자 및 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법{Semiconductor device of stack structure of capacitor and diode and manufacturing method for semiconductor device of stack structure of capacitor and diode}Semiconductor device of stack structure of capacitor and diode and manufacturing method for semiconductor device of stack structure of capacitor and diode

실시예는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자 및 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.Embodiments relate to a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure and a method for manufacturing a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure.

커패시터 및 다이오드, 특히 PIP(Poly-silicon Insulator Poly-silicon) 커패시터와 배랙터(varactor) 다이오드를 단일 반도체 기판에, 동일 공정을 통하여 스택 구조로 구현한 반도체 소자는 개발된 바가 없다.Capacitors and diodes, in particular, PIP (Poly-silicon Insulator Poly-silicon) capacitors and varactor (varactor) diodes on a single semiconductor substrate, a semiconductor device in a stack structure through the same process has not been developed.

따라서, PIP 커패시터와 배랙터 다이오드가 포함된 회로를 구현해야 하는 경우, PIP 커패시터와 배랙터 다이오드를 다른 반도체 기판에 개별 공정을 통하여 각각 구현하고, 각각 구현된 PIP 커패시터와 배랙터 다이오드를 회로 구성 단계에서 연결하여야 한다.Therefore, when a circuit including a PIP capacitor and a varactor diode is to be implemented, the PIP capacitor and the varactor diode are implemented on separate semiconductor substrates through separate processes, and the implemented PIP capacitor and the varactor diode are implemented in a circuit configuration step. Should be connected at.

따라서, 공정이 복잡해지고, 제조 시간 및 제조 비용이 많이 소요되며, 회로 사이즈가 커지는 문제점이 있다.Therefore, the process becomes complicated, manufacturing time and manufacturing cost are high, and there is a problem that a circuit size becomes large.

실시예는 단일 반도체 기판에 커패시터와 다이오드를 스택 구조로 함께 형성할 수 있는 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.The embodiment provides a semiconductor device capable of forming a capacitor and a diode together in a stack structure on a single semiconductor substrate, and a method of manufacturing the same.

실시예에 따른 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자는 반도체 기판의 상부에 형성되고, 트랜치를 포함하는 웰영역; 상기 트랜치 측벽에 형성된 제2산화물층; 상기 트랜치 바닥에 형성된 소자분리층; 상기 트랜치 양측벽에 형성된 폴리 스페이서; 상기 폴리 스페이서의 노출된 면에 형성된 제3산화물층; 및 상기 제3산화물층 위의 상기 트랜치 내부에 형성된 제2질화물층을 포함한다.A semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure according to an embodiment may include a well region formed on an upper surface of a semiconductor substrate and including a trench; A second oxide layer formed on the sidewalls of the trench; An isolation layer formed on the bottom of the trench; A poly spacer formed on both sidewalls of the trench; A third oxide layer formed on the exposed surface of the poly spacer; And a second nitride layer formed in the trench on the third oxide layer.

실시예에 따른 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법은 반도체 기판의 상부에 웰영역이 형성되는 단계; 상기 웰영역 상에 트랜치가 형성되는 단계; 상기 트랜치 내부에 제2산화물층이 형성되는 단계; 상기 트랜치 바닥에 소자분리층이 형성되는 단계; 상기 트랜치 양측벽에 폴리 스페이서가 형성되는 단계; 상기 폴리 스페이서의 노출된 면에 제3산화물층이 형성되는 단계; 및 상기 트랜치 내부에 제2질화물층이 형성되는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure according to an embodiment may include forming a well region on an upper surface of a semiconductor substrate; Forming a trench on the well region; Forming a second oxide layer inside the trench; Forming an isolation layer at the bottom of the trench; Forming a poly spacer on both sidewalls of the trench; Forming a third oxide layer on the exposed surface of the poly spacer; And forming a second nitride layer in the trench.

실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiment, the following effects are obtained.

첫째, 단일 반도체 기판에 PIP 커패시터와 배랙터 다이오드를 단일 반도체 기판에, 동일 공정을 통하여 스택 구조로 구현할 수 있다.First, a PIP capacitor and a varactor diode may be implemented on a single semiconductor substrate in a stack structure through the same process.

둘째, 따라서 PIP 커패시터와 배랙터 다이오드가 포함된 회로를 구현해야 하는 경우, PIP 커패시터와 배랙터 다이오드를 다른 반도체 기판에 개별 공정을 통하여 각각 구현하고, 각각 구현된 PIP 커패시터와 배랙터 다이오드를 회로 구성 단계에서 연결할 필요가 없다.Second, therefore, when a circuit including a PIP capacitor and a varactor diode is to be implemented, the PIP capacitor and the varactor diode are implemented on separate semiconductor substrates through separate processes, and the PIP capacitor and the varactor diode are implemented. There is no need to connect at the stage.

셋째, 따라서 회로 소자의 생산 공정을 단순화할 수 있고, 제조 시간 및 제조 비용을 절감할 수 있으며, 회로 소자의 사이즈를 최소화할 수 있는 효과가 있다.Third, it is possible to simplify the production process of the circuit element, to reduce the manufacturing time and manufacturing cost, there is an effect that can minimize the size of the circuit element.

첨부된 도면을 참조하여, 실시예에 따른 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자 및 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자(이하, "실시예에 따른 반도체 소자"라 한다)의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure and a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure (hereinafter, referred to as a "semiconductor device according to an embodiment") will be described in detail with reference to the accompanying drawings. .

또한, 실시예에 의한 커패시터는 PIP 커패시터이고, 다이오드는 배랙터 다이오드인 것으로 한다.The capacitor according to the embodiment is a PIP capacitor and the diode is a varactor diode.

이하, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되므로 본 발명의 기술적 사상과 직접적인 관련이 있는 핵심적인 구성부만을 언급하기로 한다.Hereinafter, in describing the embodiments, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are deemed to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and thus only the essential components directly related to the technical spirit of the present invention will be referred to. .

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되 는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of an embodiment according to the present invention, each layer (film), region, pattern or structure may be "on" or "under" the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. "On" and "under" include both being formed "directly" or "indirectly" through another layer. do. Also, the criteria for top, bottom, or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.

도 1은 실시예에 따른 웰영역(115)이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing the shape of a semiconductor device after the well region 115 is formed according to the embodiment.

처음으로, 반도체 기판, 가령 단결정 실리콘 웨이퍼 상태의 반도체 기판(100)의 상부에 웰영역(115)을 형성하고, 산화(oxidation) 공정을 통하여 상기 웰영역(115)의 표면, 즉 상기 반도체 기판(100)의 표면에 제1산화물층(110)을 형성한다.First, a well region 115 is formed on a semiconductor substrate, for example, a semiconductor substrate 100 in a single crystal silicon wafer state, and the surface of the well region 115, that is, the semiconductor substrate ( The first oxide layer 110 is formed on the surface of the 100.

상기 제1산화물층(110)은 상가 반도체 기판(100)의 표면을 보호하고, 기판 표면에 발생된 결정 결함, 결자 결함 등을 치유하는 역할을 한다.The first oxide layer 110 serves to protect the surface of the malleable semiconductor substrate 100 and to heal crystal defects, crystal defects, etc. generated on the substrate surface.

도 2는 실시예에 따른 제2산화물층(115)이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.2 is a side cross-sectional view showing the shape of a semiconductor device after the second oxide layer 115 is formed according to the embodiment.

이어서, 일정 간격으로 이격된 상기 반도체 기판(100) 영역을 개방시키는 포토레지스트 패턴(미도시)을 상기 제1산화물층(110) 위에 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 제1산화물층(110)과 상기 웰영역(115)을 식각함으로써 트랜치(T)를 형성한다.Subsequently, a photoresist pattern (not shown) for opening regions of the semiconductor substrate 100 spaced apart at regular intervals is formed on the first oxide layer 110, and the photoresist pattern is used as an etching mask. The trench T is formed by etching the layer 110 and the well region 115.

상기 트랜치(T)는 상기 웰영역(115)과 동일한 깊이로 형성되거나 상기 웰영역보다 조금 깊게, 예를 들어 약 2000Å 정도 더 깊게 형성될 수 있다.The trench T may be formed to have the same depth as the well region 115 or may be formed slightly deeper than the well region, for example, about 2000 micrometers deeper.

이후, 상기 트랜치(T) 내부의 상기 반도체 기판(100) 위와 상기 웰영역(115)의 측벽에 산화 공정을 통하여 제2산화물층(120)을 형성한다.Thereafter, a second oxide layer 120 is formed on the semiconductor substrate 100 in the trench T and on sidewalls of the well region 115 through an oxidation process.

상기 제2산화물층(120)은 식각 공정 시 상기 트랜치(T) 내벽에 발생된 결함을 보상하는 역할을 한다.The second oxide layer 120 compensates for defects generated in the inner wall of the trench T during an etching process.

도 3은 실시예에 따른 제1질화물층(125)이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view illustrating the shape of a semiconductor device after the first nitride layer 125 is formed according to the embodiment.

이어서, 상기 트랜치(T)를 제외한 상기 반도체 기판(100)의 표면에 형성된 상기 제1산화물층(110)과 상기 트랜치(T) 내부에 형성된 상기 제2산화물층(120) 위에 제1질화물층(125)을 소정 두께로 증착한다.Subsequently, a first nitride layer is formed on the first oxide layer 110 formed on the surface of the semiconductor substrate 100 except for the trench T and the second oxide layer 120 formed inside the trench T. 125) is deposited to a predetermined thickness.

도 4는 실시예에 따른 소자분리층(130)이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.4 is a side cross-sectional view illustrating a shape of a semiconductor device after the device isolation layer 130 is formed according to an embodiment.

상기 제1질화물층(125)이 형성되면, 상기 트랜치(T)를 제외한 상기 반도체 기판(100) 표면에 형성된 상기 제1질화물층(125), 그리고 상기 트랜치(T) 측벽에 형성된 상기 제1질화물층(125)을 폐쇄시키는 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고, 이를 마스크로 이용하여 식각 공정을 진행한다.When the first nitride layer 125 is formed, the first nitride layer 125 formed on the surface of the semiconductor substrate 100 except for the trench T, and the first nitride formed on sidewalls of the trench T A photoresist pattern (not shown) for closing the layer 125 is formed, and the etching process is performed using the photoresist pattern as a mask.

상기 식각 공정에 의하여 상기 트랜치(T) 바닥에 형성된 제2산화물층(120)이 노출되면 필드 산화(field oxidation) 공정을 진행하여 필드 산화막, 즉 소자분리층(130)을 형성한다.When the second oxide layer 120 formed on the bottom of the trench T is exposed by the etching process, a field oxidation process is performed to form a field oxide layer, that is, a device isolation layer 130.

따라서, 도 4에 도시된 것처럼, 상기 소자분리층(130)은 상기 트랜치(T) 바닥에 형성되고, 상기 트랜치(T) 측벽의 제2산화물층(120)과 연결되는 형태를 이룰 수 있다.Thus, as shown in FIG. 4, the device isolation layer 130 may be formed on the bottom of the trench T and connected to the second oxide layer 120 on the sidewall of the trench T.

이후, 상기 제1질화물층(125)은 제거된다.Thereafter, the first nitride layer 125 is removed.

도 5는 실시예에 따른 폴리실리콘층(135)이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.5 is a side cross-sectional view showing the shape of a semiconductor device after the polysilicon layer 135 is formed according to the embodiment.

이어서, 상기 트랜치(T)가 매립되도록 하여 상기 소자분리층(130), 상기 제2산화물층(120), 상기 제1산화물층(110) 위에 소정 두께의 폴리실리콘층(135)을 형성한다.Subsequently, the trench T is buried to form a polysilicon layer 135 having a predetermined thickness on the device isolation layer 130, the second oxide layer 120, and the first oxide layer 110.

도 6은 실시예에 따른 제3산화물층(140)이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도이다.6 is a side cross-sectional view illustrating the shape of a semiconductor device after the third oxide layer 140 is formed according to the embodiment.

상기 폴리실리콘층(135)이 형성되면, 식각 공정, 가령 블랑킷(blanket) 방식의 식각 공정을 진행하여 상기 폴리실리콘층(135)을 식각한다.When the polysilicon layer 135 is formed, the polysilicon layer 135 is etched by performing an etching process, for example, a blanket etching process.

따라서, 도 6에 도시된 것처럼, 상기 제1산화물층(110) 위의 폴리실리콘층(135), 상기 소자분리층(130) 위의 폴리실리콘층(135)은 제거되고, 상기 트랜치(T) 측벽의 제2산화물층(120) 위에만 폴리실리콘층(135)만 잔존된다.Thus, as shown in FIG. 6, the polysilicon layer 135 on the first oxide layer 110 and the polysilicon layer 135 on the device isolation layer 130 are removed and the trench T is removed. Only the polysilicon layer 135 remains on the second oxide layer 120 of the sidewalls.

참고로, 상기 잔존된 폴리실리콘층(135)은 스페이서 형태를 이루며 "폴리 스페이서"라 지칭하기로 한다.For reference, the remaining polysilicon layer 135 forms a spacer and will be referred to as a "poly spacer".

상기 폴리 스페이서(135)가 형성되면, 상기 반도체 기판 전면에 산화 공정을 진행하고, 상기 폴리 스페이서(135)의 개방된 측면에 제3산화물층(140)이 형성된다.When the poly spacer 135 is formed, an oxidation process is performed on the entire surface of the semiconductor substrate, and a third oxide layer 140 is formed on an open side of the poly spacer 135.

따라서, 상기 폴리 스페이서(135)는 상기 제2산화물층(120), 상기 제3산화물층(140), 상기 소자분리층(130)에 의하여 감싸진 형태를 이룬다.Thus, the poly spacer 135 has a shape surrounded by the second oxide layer 120, the third oxide layer 140, and the device isolation layer 130.

도 7은 실시예에 따른 제2 질화물층(150)이 형성된 후의 반도체 소자의 형태 를 도시한 측단면도이다.FIG. 7 is a side cross-sectional view illustrating the shape of a semiconductor device after the second nitride layer 150 is formed according to an embodiment.

이와 같이 하여, 상기 제3산화물층(140)이 형성되면 상기 트랜치(T)가 매립되도록 하여 상기 반도체 기판(100) 위에 제2질화물층(150)을 적층하고, 상기 반도체 기판(100) 표면의 상기 제1산화물층(110)이 노출되도록 상기 제2질화물층(150)을 평탄화한다.As such, when the third oxide layer 140 is formed, the trench T is buried so that the second nitride layer 150 is stacked on the semiconductor substrate 100, and the surface of the semiconductor substrate 100 is formed. The second nitride layer 150 is planarized to expose the first oxide layer 110.

따라서, 상기 제2질화물층(150)은 상기 트랜치(T) 내부에만 잔존된다.Therefore, the second nitride layer 150 remains only inside the trench T.

도 8은 실시예에 따른 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자가 완성된 형태를 도시한 측단면도이다.8 is a side cross-sectional view illustrating a completed structure of a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure according to an embodiment.

이후, 습식 식각 공정, 가령 인산을 이용한 습식 식각 공정을 진행하여 상기 제2질화물층(125)의 표면을 얇게 제거하고 실리사이드 공정을 진행한다.Subsequently, a wet etching process, for example, a wet etching process using phosphoric acid may be performed to thinly remove the surface of the second nitride layer 125 and to perform a silicide process.

도 8을 참조하면, "A"영역은 상기 웰영역(115)과 상기 폴리 스페이서(135)로 이루어지는 배랙터 다이오드로 기능된다.Referring to FIG. 8, the region “A” functions as a varactor diode including the well region 115 and the poly spacer 135.

또한, "B"영역은 상기 트랜치(T) 일측의 폴리 스페이서(135), 상기 제2질화물층(125), 상기 트랜치(T) 타측의 상기 폴리 스페이서(135)로 이루어지는 PIP 커패시터로 기능된다.Also, the “B” region functions as a PIP capacitor including the poly spacer 135 on one side of the trench T, the second nitride layer 125, and the poly spacer 135 on the other side of the trench T.

상기 트랜치(T) 양측벽의 폴리 스페이서(135)들 사이의 상기 제3산화물층(140), 상기 제2질화물층(135), 상기 제3산화물층(140)은 ONO(Oxide-Nitride-Oxide) 구조를 이루어 커패시터의 절연층으로 기능될 수 있다.The third oxide layer 140, the second nitride layer 135, and the third oxide layer 140 between the poly spacers 135 on both sidewalls of the trench T are oxide-nitride-oxide (ONO). ) To function as an insulating layer of the capacitor.

이처럼, 실시예에 의하면, 단일 공정을 통한 단일 트랜치 구조를 이용함으로써 스택 구조를 이루는 커패시터와 다이오드를 동시에 형성할 수 있다.As such, according to the embodiment, by using a single trench structure through a single process, it is possible to simultaneously form a capacitor and a diode forming a stack structure.

이후, 상기 웰영역(115), 상기 폴리 스페이서(135)에 전극을 형성하고 절연층 형성 및 금속 배선 공정을 진행한다.Thereafter, an electrode is formed in the well region 115 and the poly spacer 135, and an insulation layer is formed and a metal wiring process is performed.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications other than those described above are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

도 1은 실시예에 따른 웰영역이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.1 is a side cross-sectional view showing the shape of a semiconductor device after the well region according to the embodiment is formed;

도 2는 실시예에 따른 제2 산화물층이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.Fig. 2 is a side sectional view showing the form of a semiconductor device after the second oxide layer according to the embodiment is formed.

도 3은 실시예에 따른 제1 질화물층이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.3 is a side cross-sectional view showing the form of a semiconductor device after the first nitride layer is formed according to the embodiment;

도 4는 실시예에 따른 소자분리층이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.4 is a side cross-sectional view showing the shape of a semiconductor device after the device isolation layer is formed according to the embodiment.

도 5는 실시예에 따른 폴리실리콘층이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.5 is a side cross-sectional view showing the form of a semiconductor device after the polysilicon layer is formed according to the embodiment.

도 6은 실시예에 따른 제3 산화물층이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.Fig. 6 is a side cross-sectional view showing the form of a semiconductor device after the third oxide layer according to the embodiment is formed.

도 7은 실시예에 따른 제2 질화물층이 형성된 후의 반도체 소자의 형태를 도시한 측단면도.FIG. 7 is a side sectional view showing the shape of a semiconductor device after the second nitride layer according to the embodiment is formed; FIG.

도 8은 실시예에 따른 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자가 완성된 형태를 도시한 측단면도.8 is a side cross-sectional view illustrating a completed form of a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure according to an embodiment;

Claims (18)

반도체 기판의 상부에 웰영역이 형성되는 단계;Forming a well region on the semiconductor substrate; 상기 웰영역 상에 트랜치가 형성되는 단계;Forming a trench on the well region; 상기 트랜치 내부에 제2산화물층이 형성되는 단계;Forming a second oxide layer inside the trench; 상기 트랜치 바닥에 소자분리층이 형성되는 단계;Forming an isolation layer at the bottom of the trench; 상기 트랜치 양측벽에 폴리 스페이서가 형성되는 단계;Forming a poly spacer on both sidewalls of the trench; 상기 폴리 스페이서의 노출된 면에 제3산화물층이 형성되는 단계; 및Forming a third oxide layer on the exposed surface of the poly spacer; And 상기 트랜치 내부에 제2질화물층이 형성되는 단계를 포함하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법.A method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure comprising forming a second nitride layer in the trench. 제1항에 있어서, 상기 웰영역이 형성되는 단계는The method of claim 1, wherein the well region is formed. 상기 웰영역의 표면에 제1산화물층이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법.And forming a first oxide layer on a surface of the well region. 제1항에 있어서, 상기 소자분리층이 형성되는 단계는The method of claim 1, wherein the device isolation layer is formed. 상기 제2산화물층을 포함한 상기 반도체 기판 전면에 소정 두께의 제1질화물층이 형성되는 단계;Forming a first nitride layer having a predetermined thickness on an entire surface of the semiconductor substrate including the second oxide layer; 상기 제1질화물층 패터닝하여 상기 트랜치 바닥의 제2산화물층을 노출시키고, 상기 노출된 제2산화물층 상에 상기 소자분리층이 형성되는 단계; 및Patterning the first nitride layer to expose a second oxide layer on the bottom of the trench, and forming the device isolation layer on the exposed second oxide layer; And 상기 제1질화물층이 제거되는 단계를 포함하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법.The method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure comprising the step of removing the first nitride layer. 제1항에 있어서, 상기 폴리 스페이서가 형성되는 단계는The method of claim 1, wherein the poly spacer is formed 상기 소자분리층, 상기 제2산화물층, 상기 반도체 기판 위에 소정 두께의 폴리실리콘층이 형성되는 단계; 및Forming a polysilicon layer having a predetermined thickness on the device isolation layer, the second oxide layer, and the semiconductor substrate; And 식각 공정을 진행하여 상기 트랜치 측벽의 상기 제2산화물층 위에만 폴리실리콘층을 잔존시킴으로써 상기 폴리 스페이서가 형성되는 단계를 포함하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법.And forming a polysilicon layer by remaining an polysilicon layer only on the second oxide layer of the trench sidewall by performing an etching process. 제4항에 있어서, 상기 식각 공정은The method of claim 4, wherein the etching process is performed. 블랑킷 방식으로 진행되는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법.A method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure, which is performed in a blanket manner. 제1항에 있어서, 상기 제2질화물층이 형성되는 단계는The method of claim 1, wherein the second nitride layer is formed 상기 트랜치가 매립되도록 하여 상기 반도체 기판 위에 상기 제2질화물층이 형성되는 단계; 및Allowing the trench to be buried to form the second nitride layer on the semiconductor substrate; And 상기 반도체 기판이 노출되도록 상기 제2질화물층이 평탄화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법.And planarizing the second nitride layer to expose the semiconductor substrate. 제1항에 있어서, 상기 제2질화물층이 형성되는 단계는The method of claim 1, wherein the second nitride layer is formed 상기 습식 식각 공정을 통하여 상기 제2질화물층의 상측 일부가 제거되는 단계; 및Removing a portion of an upper side of the second nitride layer through the wet etching process; And 실리사이드 공정이 진행되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법. Method of manufacturing a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure comprising the step of performing a silicide process. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웰영역과 상기 폴리 스페이서가 배랙터 다이오드를 구성하도록 금속 배선 공정이 진행되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법.And a metal wiring process is performed such that the well region and the poly spacer form a varactor diode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트랜치 일측의 폴리 스페이서, 상기 제2질화물층, 상기 트랜치 타측의 폴리 스페이서가 PIP 커패시터를 구성하도록 금속 배선 공정이 진행되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법.And a metal wiring process is performed such that the poly spacer on the one side of the trench, the second nitride layer, and the poly spacer on the other side of the trench form a PIP capacitor. . 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 트랜치 일측의 폴리 스페이서 옆의 상기 제3산화물층, 상기 제2질화물 층, 상기 트랜치 타측의 폴리 스페이서 옆의 상기 제3산화물층은 ONO 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자의 제조 방법.The third oxide layer next to the poly spacer on one side of the trench, the second nitride layer, and the third oxide layer next to the poly spacer on the other side of the trench form an ONO structure. Method of preparation. 반도체 기판의 상부에 형성되고, 트랜치를 포함하는 웰영역;A well region formed on the semiconductor substrate and including a trench; 상기 트랜치 측벽에 형성된 제2산화물층;A second oxide layer formed on the sidewalls of the trench; 상기 트랜치 바닥에 형성된 소자분리층;An isolation layer formed on the bottom of the trench; 상기 트랜치 양측벽에 형성된 폴리 스페이서;A poly spacer formed on both sidewalls of the trench; 상기 폴리 스페이서의 노출된 면에 형성된 제3산화물층; 및A third oxide layer formed on the exposed surface of the poly spacer; And 상기 제3산화물층 위의 상기 트랜치 내부에 형성된 제2질화물층을 포함하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자.And a capacitor and a diode stack structure including a second nitride layer formed in the trench on the third oxide layer. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 트랜치를 제외한 상기 웰영역 위에 형성된 제1산화물층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자.And a first oxide layer formed on the well region excluding the trench. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 소자분리층은 상기 제2산화물층과 연결된 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자.The device isolation layer is a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure, characterized in that connected to the second oxide layer. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제2질화물층은 상기 트랜치보다 얕게 형성되도록 상측 일부가 제거되고, 제거된 부분에 실리사이드층이 형성된 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자.The second nitride layer is a semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure, characterized in that the upper portion is removed to be formed shallower than the trench, the silicide layer is formed in the removed portion. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 웰영역, 상기 폴리 스페이서에 형성된 전극;An electrode formed in the well region and the poly spacer; 상기 반도체 기판 전면에 형성된 절연층;An insulating layer formed on the entire surface of the semiconductor substrate; 상기 절연층 상에 형성되며, 상기 전극과 연결된 금속 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자.And a metal wiring connected to the electrode, the semiconductor device having a capacitor and a diode stack structure formed on the insulating layer. 제15항에 있어서, 상기 금속 배선은The method of claim 15, wherein the metal wiring 상기 웰영역과 상기 폴리 스페이서를 연결하여 배랙터 다이오드 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자.And the well region and the poly spacer to form a varactor diode circuit. 제15항에 있어서, 상기 금속 배선은The method of claim 15, wherein the metal wiring 상기 트랜치 일측의 폴리 스페이서, 상기 제2질화물층, 상기 트랜치 타측의 폴리 스페이서를 연결하여 PIP 커패시터 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자.And a poly spacer on one side of the trench, the second nitride layer, and a poly spacer on the other side of the trench to form a PIP capacitor circuit. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 트랜치 일측의 폴리 스페이서 옆의 상기 제3산화물층, 상기 제2질화물층, 상기 트랜치 타측의 폴리 스페이서 옆의 상기 제3산화물층은 ONO 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 커패시터와 다이오드 스택 구조의 반도체 소자.The third oxide layer next to the poly spacer on one side of the trench, the second nitride layer, and the third oxide layer next to the poly spacer on the other side of the trench form an ONO structure. .
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