KR100481987B1 - (Method for fabricating MOS capacitor of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시스템 온 칩(SoC)에 적용되는 MOS 커패시터 형성시에 STI 라운딩을 위한 투 스텝 식각 공정을 이용하여 커패시터 형성 면적을 증가시킬 수 있도록한 반도체 소자의 MOS 커패시터 형성 방법에 관한 것으로, 실리콘 기판을 선택적으로 식각하여 STI 영역이 에지 경사도를 줄이기 위한 STI 1차 트렌치와 MOS 커패시터 1차 트렌치를 형성하는 단계; STI 영역에 2차 트렌치를 형성하고 소자 격리층을 형성하는 단계; 전면에 게이트 산화막을 형성하고 연속적으로 폴리 실리콘을 증착한 후선택적으로 패터닝하여 게이트 전극 및 MOS 커패시터 전극을 형성하는 단계; LDD 이온 주입후에 전극들의 측면에 스페이서를 형성하는 단계; 전면에 산화막을 형성하고 커패시터 스토리지 노드 부분이 블록킹되도록 하여 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계; 층간 절연막을 형성하고 콘택홀들을 형성하여 메탈 콘택층을 형성하는 단계를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a MOS capacitor of a semiconductor device, which allows a capacitor formation area to be increased by using a two step etching process for STI rounding when forming a MOS capacitor applied to a system on chip (SoC). Selectively etching the STI region to form an STI primary trench and a MOS capacitor primary trench to reduce edge slope; Forming a secondary trench in the STI region and forming a device isolation layer; Forming a gate oxide film on the front surface, depositing polysilicon successively, and then selectively patterning to form a gate electrode and a MOS capacitor electrode; Forming spacers on the sides of the electrodes after LDD ion implantation; Forming a source / drain region by forming an oxide layer on the front surface and blocking the capacitor storage node portion; Forming an interlayer insulating film and forming contact holes to form a metal contact layer.
Description
본 발명은 시스템 온 칩(SoC)에 적용되는 MOS 커패시터에 관한 것으로, 구체적으로 STI 라운딩을 위한 투 스텝 식각 공정을 이용하여 커패시터 형성 면적을 증가시킬 수 있도록한 반도체 소자의 MOS 커패시터 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a MOS capacitor applied to a system on chip (SoC), and more particularly, to a method of forming a MOS capacitor of a semiconductor device capable of increasing a capacitor formation area by using a two-step etching process for STI rounding. .
종래 기술의 시스템 온 칩 소자 개발에서는 단순히 MOS 커패시터를 이용하여 정전 용량을 증가시키기 위하여 MOS 커패시터 부분의 폴리 게이트 면적을 증가시켜 왔다.Prior art system-on-chip device development has simply increased the poly gate area of the MOS capacitor portion to increase the capacitance using the MOS capacitor.
그러나 이는 미세화되고 있는 소자의 배선 및 게이트 길이의 추세에 역행하는 결과를 나타내며 단위 와이퍼당 형성할 소자의 수를 감소시키는 결과를 나타낸다. However, this results in a reversal of trends in the wiring and gate lengths of the devices being miniaturized and results in a reduction in the number of devices to be formed per unit wiper.
반대로 MOS 커패시터의 면적을 줄이면 정전 용량이 작아져 커패시터로의 활용이 어려운 상태이다.On the contrary, if the area of MOS capacitor is reduced, the capacitance becomes small, making it difficult to use as a capacitor.
이하에서 종래 기술의 MOS 커패시터의 구조에 관하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the structure of the conventional MOS capacitor will be described.
도 1은 종래 기술의 MOS 커패시터의 구조 단면도이다.1 is a structural cross-sectional view of a prior art MOS capacitor.
먼저, 반도체 기판(11)의 소자 격리 영역에 형성되는 소자 격리층(12)과, 활성 영역상에 형성되는 MOS 커패시터 폴리 전극(13),게이트 폴리 전극(14)과, 층간 절연막(15),메탈 콘택층(16)으로 구성된다.First, the device isolation layer 12 formed in the device isolation region of the semiconductor substrate 11, the MOS capacitor polyelectrode 13, the gate poly electrode 14, the interlayer insulating film 15, It is composed of a metal contact layer 16.
이와 같은 종래 기술의 MOS 커패시터의 특성을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the characteristics of such a prior art MOS capacitor as follows.
먼저, 이전의 LDD 및 소오스 드레인의 정션 구조(도 1의 (나)(다)부분)를 커패시터와 구동 트랜지스터간의 스토리지 노드 부분으로 이용하기 때문에 이온 주입으로 인한 디펙트 발생으로 인한 누설 전류(leakage current)발생과 전계의 불균일한 분포로 인한 누설이 발생이 생긴다.First, since the junction structure of the previous LDD and source drain (part (b) of FIG. 1) is used as a storage node portion between a capacitor and a driving transistor, a leakage current due to defects caused by ion implantation. The leakage occurs due to the occurrence and the uneven distribution of the electric field.
누설에 민감한 메모리 머지드 로직(MML) 소자에서 이러한 누설 발생으로 인하여 리프레쉬 특성이 더욱 열화된다.In leakage-sensitive memory merged logic (MML) devices, this leakage can further degrade the refresh characteristics.
그리고 소자간 절연 방법으로 LOCOS를 사용하지 않고 미세 소자 형성에 유리한 STI(shallow trench isolation)를 사용하게 되는데, 이는 STI 상부 코너 부분에서의 모우트(moat) 및 각을 이루면서(STI 에지 부분의 라운딩되지 않은 부분) 도 1의 (가)부분에 전계가 집중되어 게이트 동작 전압 이전에 턴 온 되는 험프(hump)현상 및 누설 현상 등이 발생되어 소자의 안정적인 동작에 방해을 일으킨다.Instead of using LOCOS as a method of isolation between devices, shallow trench isolation (STI), which is advantageous for forming a micro device, is used, which forms a moat and an angle at an upper corner of the STI, and is not rounded at the edge of the STI. Not part) The electric field is concentrated in part (a) of FIG. 1 and a hump phenomenon and a leakage phenomenon, which are turned on before the gate operating voltage, occur, which causes the device to stably operate.
이에 따라서 험프 현상 및 누설 특성 개선을 위해 STI 에지 부분의 라운딩을 형성하려는 많은 노력들이 이루어지고 있으나 종래 기술에서는 이를 해결하지 못하고 있다.Accordingly, many efforts have been made to form the rounding of the STI edge portion to improve the hump phenomenon and leakage characteristics, but the prior art has not solved this problem.
이와 같은 종래 기술의 반도체 소자의 MOS 커패시터 형성 공정에서의 문제는 다음과 같다.The problem in the MOS capacitor forming process of the semiconductor device of the prior art is as follows.
첫째, MOS 커패시터의 정전 용량을 증가시키기 위해서는 MOS 커패시터 부분의 폴리 게이트 면적을 증가시켜야 하나 소자의 미세화에 의해 구현이 어렵다.First, in order to increase the capacitance of the MOS capacitor, it is necessary to increase the poly gate area of the MOS capacitor portion, but it is difficult to implement due to the miniaturization of the device.
둘째, 이전의 LDD 및 소오스 드레인의 정션 구조를 커패시터와 구동 트랜지스터간의 스토리지 노드 부분으로 이용하기 때문에 이온 주입으로 인한 결함 발생 문제가 있다.Second, since the junction structure of the previous LDD and the source drain is used as a storage node portion between the capacitor and the driving transistor, there is a problem of a defect caused by ion implantation.
셋째, STI(shallow trench isolation)를 사용하는 소자 격리에 의해 STI 상부 코너 부분에서의 전계 집중으로 험프(hump)현상 및 누설 현상 등이 발생되어 소자의 안정적인 동작에 방해를 일으킨다.Third, element isolation using shallow trench isolation (STI) causes humps and leakages due to electric field concentrations in the upper corners of the STI, which interferes with stable operation of the device.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 반도체 소자의 MOS 커패시터 형성 공정의 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 시스템 온 칩(SoC)에 적용되는 MOS 커패시터 형성시에 STI 라운딩을 위한 투 스텝 식각 공정을 이용하여 커패시터 형성 면적을 증가시킬 수 있도록 한 반도체 소자의 MOS 커패시터 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the problem of the MOS capacitor forming process of the prior art semiconductor device, by using a two-step etching process for STI rounding when forming a MOS capacitor applied to a system on chip (SoC) It is an object of the present invention to provide a method for forming a MOS capacitor of a semiconductor device capable of increasing the capacitor formation area.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 MOS 커패시터 형성 방법은 실리콘 기판을 선택적으로 식각하여 STI 영역이 에지 경사도를 줄이기 위한 STI 1차 트렌치와 MOS 커패시터 1차 트렌치를 형성하는 단계; STI 영역에 2차 트렌치를 형성하고 소자 격리층을 형성하는 단계; 전면에 게이트 산화막을 형성하고 연속적으로 폴리 실리콘을 증착한 후 선택적으로 패터닝하여 게이트 전극 및 MOS 커패시터 전극을 형성하는 단계; LDD 이온 주입후에 전극들의 측면에 스페이서를 형성하는 단계; 전면에 산화막을 형성하고 커패시터 스토리지 노드 부분이 블록킹되도록 하여 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계; 층간 절연막을 형성하고 콘택홀들을 형성하여 메탈 콘택층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a MOS capacitor in a semiconductor device, by selectively etching a silicon substrate to form an STI primary trench and a MOS capacitor primary trench for reducing edge inclination of the STI region; Forming a secondary trench in the STI region and forming a device isolation layer; Forming a gate oxide film on the entire surface, depositing polysilicon continuously, and selectively patterning the gate electrode and the MOS capacitor electrode; Forming spacers on the sides of the electrodes after LDD ion implantation; Forming a source / drain region by forming an oxide layer on the front surface and blocking the capacitor storage node portion; Forming an interlayer insulating film and forming contact holes to form a metal contact layer.
본 발명에 따른 반도체 소자의 MOS 커패시터 형성 방법의 바람직한 실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the method for forming a MOS capacitor of a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a내지 도 2s는 본 발명에 따른 MOS 커패시터 형성을 위한 공정 단면도이다.2A to 2S are cross-sectional views of a process for forming a MOS capacitor according to the present invention.
본 발명은 MOS 커패시터를 이용하는 시스템 온 칩(System on chip : SOC) 소자개발 및 공정에 관한 발명이다.The present invention relates to a system on chip (SOC) device development and process using a MOS capacitor.
구체적으로 STI(shallow trench Isolation)에서 발생되는 험프(hump) 특성을 개선하는 공정과 동시에 MOS 커패시터의 구조를 변경하여 MOS 커패시턴스를 증가시키는 공정 방법을 제공한다.In detail, the present invention provides a process method of increasing the MOS capacitance by changing the structure of the MOS capacitor while simultaneously improving a hump characteristic generated in shallow trench isolation (STI).
먼저, 도 2a에서와 같이, 베어(bare) 실리콘 기판(21)을 약 1100~1200℃의 온도, N2 분위기에서 30분간 어닐닝을 실시한다.First, as shown in FIG. 2A, the bare silicon substrate 21 is annealed at a temperature of about 1100 to 1200 ° C. for 30 minutes in an N 2 atmosphere.
이는 조금이라도 있을 수 있는 실리콘 기판(21)의 디펙트를 제거하기 위함이다. 기판(substrate)의 결함으로 인한 전류(current) 손실은 메모리 머지드 소자(Memory Merged Device)에 매우 민감한 문제이다.This is to remove the defect of the silicon substrate 21 which may exist even a little. Current losses due to substrate defects are very sensitive to memory merged devices.
이어, 2b에서와 같이, 포토레지스트(PR1)를 도포하고 STI(Shallow Trench Isolation)를 형성할 부분의 1차 트렌치(22a)과 추후에 형성될 MOS 커패시터의 용량 증가를 목적으로 한 1차 트렌치(22b) 부분을 정의한다.Subsequently, as in 2b, the first trench 22a of the portion where the photoresist PR1 is to be applied and the shallow trench isolation (STI) is to be formed, and the first trench for the purpose of increasing the capacity of the MOS capacitor to be formed later ( 22b) Define the part.
그리고 패터닝된 포토레지스트(PR1)를 이용하여 실리콘 기판(21)을 비등방성 플라즈마 식각을 통하여 200~300Å의 두께를 식각을 한다.Then, the silicon substrate 21 is etched by anisotropic plasma etching using the patterned photoresist PR1 to etch a thickness of 200˜300 μs.
이때, 포토레지스트(PR1)의 두께를 8000~15000Å으로 하여 실리콘 기판(21) 식각시 포토레지스트(PR1) 측벽에 약간의 폴리머(23)가 형성되도록 하여 트랜치(22a)(22b)에 약간의 경사를 갖고 식각이 되도록 한다.At this time, the thickness of the photoresist PR1 is set to 8000 to 15000Å so that a slight polymer 23 is formed on the sidewalls of the photoresist PR1 when the silicon substrate 21 is etched, thereby slightly inclining the trenches 22a and 22b. To be etched.
STI 형성을 위한 이러한 1차 실리콘 기판(21)식각은 STI 탑 코너 라운딩을 쉽게 하기 위한 것으로, 식각 공정을 통하여 1차로 에지 부분의 각을 줄인다.This etching of the primary silicon substrate 21 for forming the STI is to facilitate the STI top corner rounding, and reduces the angle of the edge portion primarily through the etching process.
이어, 도 2c에서와 같이, 포토레지스트(PR1)를 제거하고 패드 산화막(24)을 100~150Å의 두께로 증착한다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, the photoresist PR1 is removed and the pad oxide layer 24 is deposited to a thickness of 100 to 150 Å.
이는 후속되는 나이트라이드 증착시 실리콘 기판과의 스트레스를 완화시키고 이온주입 시에 버퍼층으로 사용한다.This relieves stress with the silicon substrate during subsequent nitride deposition and serves as a buffer layer during ion implantation.
그리고 도 2d에서와 같이, 나이트라이드(25)를 증착한 후 소자간 절연을 위한 STI 부분을 포토레지스트(PR2)를 사용하여 정의하고, 도 2e에서와 같이, 노출된 나이트라이드(25)를 식각한다.As shown in FIG. 2D, after depositing the nitride 25, an STI portion for inter-device insulation is defined using photoresist PR2, and as shown in FIG. 2E, the exposed nitride 25 is etched. do.
이어, 도 2f에서와 같이, 패터닝된 나이트라이드(25)를 하드 마스크로 이용하여 노출된 실리콘 기판(21)을 식각하여 2차 트렌치(26)를 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2F, the exposed silicon substrate 21 is etched using the patterned nitride 25 as a hard mask to form the secondary trench 26.
STI 형성을 위한 2차 실리콘 식각시 실리콘 측벽의 경사를 약 83~89도로 식각한다.During the secondary silicon etching to form the STI, the inclination of the silicon sidewall is etched to about 83 to 89 degrees.
여기서, 추후에 형성될 MOS 커패시터 하부의 트렌치(22b)는 나이트라이드(25)에 의해 블록킹되므로 식각으로 인한 손실은 없다.Here, since the trench 22b below the MOS capacitor to be formed later is blocked by the nitride 25, there is no loss due to etching.
그리고 도 2g에서와 같이, 2차 트렌치(26)에 PE-CVD 및 HLD 나 HDP 방법으로 절연막(27)을 7000~9000Å의 두께로 갭 필하고, 도 2h에서와 같이, CMP 공정 기술을 이용하여 나이트라이드(25)를 연마 정지막(polishing stopping layer)으로 사용하여 평탄화를 한다.As shown in FIG. 2G, the secondary trench 26 is gap-filled with a thickness of 7000 to 9000 7000 by PE-CVD and HLD or HDP, and as shown in FIG. The ride 25 is used as a polishing stopping layer to planarize.
이때 트랜치에 채워진 절연막을 200~300Å 오버 폴리싱(over polishing)을 한다.At this time, the insulating film filled in the trench is over polished at 200 to 300 Å.
이후 나이트라이드(25)를 산화막을 확실하게 제거하기 위하여 HF로써 크리닝을 실시하여 2차 트렌치(26)에 형성된 절연막의 두께는 약 3500~5000Å이 되고 나이트라이드(25)의 로스는 약 100~200Å이 된다.After that, the nitride 25 is cleaned with HF to reliably remove the oxide film, and the thickness of the insulating film formed in the secondary trench 26 is about 3500 to 5000 mW and the loss of the nitride 25 is about 100 to 200 mW. Becomes
그리고 도 2i에서와 같이, 나이트라이드(25)를 고온의 인산(phosphoric acid)(H3PO4) 용액으로 습식 식각을 통하여 제거한다.As illustrated in FIG. 2I, the nitride 25 is removed by wet etching with a high temperature phosphoric acid (H 3 PO 4 ) solution.
나이트라이드(25)를 제거한 후에 소자간 절연막의 치밀화 및 STI 탑 코너 라운딩의 목적으로 어닐을 실시하며 조건은 1100℃ 30분 정도로 한다. After the nitride 25 is removed, annealing is performed for the purpose of densification of the inter-element insulating film and the STI top corner rounding, and the conditions are about 1100 ° C. for 30 minutes.
이전에 형성하였던 1차 및 2차 트렌치 형성으로 탑 코너 부분의 에지 각이 이러한 열공정으로 더욱 라운딩되게 된다.The formation of the primary and secondary trenches that were previously formed will result in the edge angles of the top corner portions being rounded further by this thermal process.
이어, 도 2j에서와 같이, 포토리소그래피 공정으로 마스킹을 하여 N-웰 및 P-웰 형성을 위한 이온 주입을 실시한다.Subsequently, as shown in FIG. 2J, ion implantation for N-well and P-well formation is performed by masking by a photolithography process.
그리고 도 2k에서와 같이, N-웰, P-웰 형성 이후 게이트 산화막을 형성하기 위하여 패드 산화막(24)을 제거하고 도 2l에서와 같이, 게이트 산화막을 고온에서 성장시킨다.As shown in FIG. 2K, the pad oxide film 24 is removed to form the gate oxide film after the N-well and P-well formation, and the gate oxide film is grown at a high temperature as shown in FIG. 2L.
이때, 실리콘 기판(21)의 굴곡에 따라서 열공정에 의해 게이트 산화막(28)이 균일하게 성장이 된다.At this time, as the silicon substrate 21 is bent, the gate oxide film 28 is uniformly grown by the thermal process.
이어, 도 2m에서와 같이, 게이트 산화막(28)을 형성하고 연속적으로 폴리 실리콘(29)을 증착한 후 게이트 전극 및 MOS 커패시터 전극을 포토레지스트(PR3)을 사용하여 정의한다.Subsequently, as shown in FIG. 2M, after the gate oxide film 28 is formed and the polysilicon 29 is continuously deposited, the gate electrode and the MOS capacitor electrode are defined using the photoresist PR3.
그리고 도 2n에서와 같이, 폴리 실리콘(29) 식각 공정을 통하여 MOS 커패시터의 폴리 전극(30a)과 구동 트랜지스터의 게이트 폴리 전극(30b)을 형성한다. As shown in FIG. 2N, the poly-electrode 29 is etched to form the poly-electrode 30a of the MOS capacitor and the gate poly-electrode 30b of the driving transistor.
이후 도 2o에서와 같이 LDD 영역(31)의 형성을 위한 이온주입 공정을 실시한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 2O, an ion implantation process for forming the LDD region 31 is performed.
그리고 도 2p에서와 같이, 나이트라이드를 증착하고 비등방성 나이트라이드 식각 공정을 통하여 게이트 측면에 나이트라이드 스페이서(32)를 형성하고 RTP(Rapid Thermal Process)처리를 한다.As illustrated in FIG. 2P, nitride is deposited, and nitride spacers 32 are formed on the side of the gate through an anisotropic nitride etching process, followed by RTP (Rapid Thermal Process) treatment.
이는 LDD 이온주입 공정으로 인하여 주입된 불순물 이온이 추후 열공정으로 인하여 과도 확산되는 것을 막기 위한 것이다.This is to prevent the impurity ions implanted by the LDD ion implantation process from being excessively diffused by the thermal process.
도 2q에서와 같이, 산화막(33)을 200~300Å의 두께로 전면에 증착한다.As shown in Fig. 2q, an oxide film 33 is deposited on the entire surface with a thickness of 200 to 300 mW.
여기서, 산화막(33)의 증착 두께는 스토리지 노드의 길이에 따라 변화될 수 있으며 만일 스토리지 노드의 길이가 400Å이라면 산화막의 두께는 200~220Å이면 충분하다.Here, the deposition thickness of the oxide film 33 may vary depending on the length of the storage node. If the length of the storage node is 400 ms, the thickness of the oxide layer may be 200 to 220 ms.
즉, 스토리지 노드의 길이의 1/2배 정도의 산화막(33)을 증착한다. That is, the oxide film 33 is deposited to about 1/2 times the length of the storage node.
이는 소오스 및 드레인 이온 주입 시에 실리콘 격자 손상을 줄이는 버퍼층으로의 역할과 함께 MOS 커패시터와 구동 트랜지스터를 게이트 전극으로 하는 단위 MOS 트랜지스터를 연결하는 스토리지 노드 지역에 소오스 및 드레인 이온주입이 되지 않도록 블록킹층으로 이용되게 함이다.It acts as a buffer layer to reduce silicon lattice damage during source and drain ion implantation, and as a blocking layer to prevent source and drain ion implantation in the storage node region connecting the MOS capacitor and the unit MOS transistor with the driving transistor as the gate electrode. To be used.
그리고 도 2r에서와 같이, 소오스/드레인 영역(34)의 형성을 위한 이온 주입 공정을 진행한다. 이때, 구동 트랜지스터의 우측에는 소오스/드레인 영역(34)이 형성된다.As shown in FIG. 2R, an ion implantation process for forming the source / drain regions 34 is performed. In this case, a source / drain region 34 is formed on the right side of the driving transistor.
이와 같이, 스토리지 노드 지역에 소오스/드레인을 형성하지 않게 하는 이유는 이온 주입으로 인한 격자 손상을 줄여서 실리콘의 손상으로 인한 결함 감소와 LDD 지역의 균일 도핑으로 균일한 전계를 받도록 하여 MOS 커패시터에서 발생한 전류의 손실을 최소화하여 구동 트랜지스터에 전달하게 하기 위함이다.As such, the reason for avoiding source / drain formation in the storage node region is to reduce the lattice damage caused by ion implantation, thereby reducing defects caused by silicon damage and to receive a uniform electric field through the uniform doping of the LDD region so that the current generated in the MOS capacitor is reduced. This is to minimize the loss of the transfer to the driving transistor.
이어, 도 2s에서와 같이, ILD 및 실리사이드 형성, 층간 절연막(35) 및 층간 절연막 평탄화 및 소자와 배선을 이어주는 메탈 콘택층(36)을 위한 포토 및 식각 공정을 진행한다.Subsequently, as shown in FIG. 2S, photolithography and etching processes for ILD and silicide formation, interlayer insulating film 35 and planarization of interlayer insulating film, and metal contact layer 36 connecting elements and wirings are performed.
이와 같은 방법으로 형성된 MOS 커패시터 및 구동 트랜지스터는 STI 라운딩 부분이 1차 트렌치 형성 및 2차 트렌치 형성과 소자간 절연막의 어닐을 통해 STI 라운딩이 이루어 졌으며 1차 트랜치 형성시 MOS 커패시터 하부에도 형성하여 면적을 증가시켜 정전 용량을 증가된다.In the MOS capacitor and the driving transistor formed in this manner, the STI rounding portion was formed through the formation of the first trench, the formation of the second trench, and the annealing of the insulating film between the elements, and formed in the lower portion of the MOS capacitor when forming the first trench. By increasing the capacitance is increased.
이는 커패시턴스 용량 증가를 위하여 별도의 공정을 실시하지 않고 STI 형성에서 이루어지고 또한 스토리지 노드 부분에서 산화막을 증착하여 소오스/드레인 형성 이온 주입에 대한 블록킹이 되어 불필요한 정션의 형성을 막아 누설전류 현상을 개선한다.This is done in STI formation without any additional process to increase capacitance capacity, and also oxide film is deposited at the storage node to block source / drain formation ion implantation to prevent unnecessary junction formation to improve leakage current phenomenon. .
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 반도체 소자의 MOS 커패시터 형성 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The MOS capacitor forming method of the semiconductor device according to the present invention described above has the following effects.
본 발명은 STI의 구현시 코너 라운딩을 위한 1차 얕은(shallow) 트렌치 공정을 통하여 STI 라운딩 구현을 통해 게이트 동작 전압 이전에 턴 온이 되는 험프 특성을 개선한다.The present invention improves the hump characteristic that is turned on before the gate operating voltage through the STI rounding implementation through the first shallow trench process for corner rounding in the implementation of the STI.
또한, MOS 커패시터 하부에 얕은 트랜치(1차 shallow trench)를 형성하므로 커패시터 용량의 증가를 이룰 수 있다.In addition, since a shallow trench (primary shallow trench) is formed under the MOS capacitor, an increase in the capacitor capacity can be achieved.
따라서 커패시터 용량을 증가하기 위한 커패시터 형성에 필요한 포토, 식각 및 각종 증착 작업의 공정들의 생략이 가능하여 공정을 단순화한다.Therefore, it is possible to omit the processes of photo, etching, and various deposition operations required for capacitor formation to increase the capacitor capacity, thereby simplifying the process.
도 1은 종래 기술의 MOS 커패시터의 구조 단면도1 is a structural cross-sectional view of a conventional MOS capacitor.
도 2a내지 도 2s는 본 발명에 따른 MOS 커패시터 형성을 위한 공정 단면도2A to 2S are cross-sectional views of a process for forming a MOS capacitor according to the present invention.
-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on main parts of drawing
21. 베어 실리콘 기판 22a.22b. 1차 트렌치21. Bare silicon substrate 22a.22b. 1st trench
23. 폴리머 24. 패드 산화막23. Polymer 24. Pad oxide
25. 나이트라이드 26. 2차 트렌치25. Nitride 26. Secondary Trench
27. 절연막 28. 게이트 산화막27. Insulation film 28. Gate oxide film
29. 폴리 실리콘 30a. MOS 커패시터 폴리 전극29. Polysilicon 30a. MOS capacitor polyelectrode
30b. 게이트 폴리 전극 31. LDD 영역30b. Gate polyelectrode 31.LDD region
32. 나이트라이드 스페이서 33. 산화막32. Nitride spacers 33. Oxides
34. 소오스/드레인 영역 35. 층간 절연막34. Source / drain regions 35. Interlayer insulating film
36. 메탈 콘택층36. Metal contact layer
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