KR100486755B1 - 반도체 메모리장치의 미세배선 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 메모리장치의 미세배선 형성방법에 있어서, 실리콘기판상에 열산화막 형성하는 단계와; 상기 열산화막상에 질화막을 형성하는 단계; 상기 기판의 소정부분이 노출되도록 상기 질화막을 소정패턴으로 패터닝하는 단계; 상기 질화막패턴의 측면에 CVD산화막 스페이서를 형성하는 단계; 상기 노출된 기판부위에 이온주입을 실시하여 매립된 형태의 비트라인을 형성하는 단계; 및 상기 산화막 및 질화막을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 반도체 메모리장치의 미세 배선 형성방법에 관한 것으로, 특히 반도체 메모리의 칩크기를 극소화할 수 있는 메모리 셀의 배선 형성방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 메모리는 셀 트랜지스터의 일측(소스 또는 드레인)에 데이터의 입출력을 위한 비트라인이 연결되고, 비트라인패턴은 셀 트랜지스터 및 층간절연막이 형성된 기판 구조 상에 비트라인용 도전층이 증착된 다음, 이의 패터닝(포토리소그래피 공정에 의한 마스크 및 식각 공정)에 의해 패턴된다. 아울러, 비트라인용 도전층은 비트라인뿐만 아니라 접지선용으로도 패턴된다.한편, 종래기술과 같이 증착된 박막을 마스크 및 식각 공정에 의해 패터닝하는 것에 의해 비트라인과 접지선을 형성하는 경우, 패턴된 각 배선의 크기가 크기 때문에 메모리 밀도가 커질수록 칩의 크기가 커질 수 밖에 없다.
또한, 배선의 폭과 간격의 한계가 스테퍼(포토리소그래피 공정 수행을 위한 노광장비)의 해상력에 좌우되기 때문에 미세 선폭을 제조하기 위해서는 높은 수준의 스테퍼를 사용해야 한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 마스크 및 식각 공정으로 비트라인 또는 접지선을 패터닝하지 않고 이온주입으로 기판 내에 매립된 배선구조로 비트라인 또는 접지선을 형성하며, 매립된 배선구조로 비트라인을 형성할 때 이온주입 배리어로서 CVD산화막 측벽을 이용하여 매립 배선간 간격을 축소시키므로써 칩 크기를 극소화할 수 있도록 하는 반도체 메모리장치의 미세 배선 형성방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 메모리장치의 미세배선 형성방법에 있어서, 실리콘기판상에 열산화막 형성하는 단계와; 상기 열산화막상에 질화막을 형성하는 단계; 상기 기판의 소정부분이 노출되도록 상기 질화막을 소정패턴으로 패터닝하는 단계; 상기 질화막패턴의 측면에 CVD산화막 스페이서를 형성하는 단계; 상기 노출된 기판부위에 이온주입을 실시하여 매립된 형태의 배선을 형성하는 단계; 및 상기 산화막 및 질화막을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도1 내지 도5에 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 메모리장치의 메모리소자의 비트라인 또는/및 접지라인 형성방법을 공정순서에 따라 단면도로 나타내었다.
먼저, 도1을 참조하면, 실리콘기판(1)상에 열산화막(2)을 약 130Å두께로 형성하고, 이위에 질화막(3)을 약 1000Å두께로 형성한 다음, 그위에 비트라인패턴 형성을 위한 마스크작업을 실시하여 소정의 포토레지스트패턴(4)을 형성한다.
이어서 도2에 나타낸 바와 같이 상기 포토레지스트패턴을 마스크로 하여 상기 질화막(3)을 식각하여 비트라인이 형성될 기판부위를 노출시키는 질화막패턴을 형성한 후, 이 질화막패턴의 측면에 CVD산화막으로서 HLD산화막으로 된 스페이서(5)를 형성한다. 이어서 비트라인 및 접지라인을 기판내에 형성하기 위한 이온주입(6)을 행하는바, 75As+ 이온을 30KeV의 가속에너지로 2.0E15의 주입량으로 주입하고, 도3에 나타낸 바와 같이 상기 HLD산화막 스페이서(5)를 제거한 후, 어닐링 및 산화공정을 실시하여 기판에 매립된 비트라인 또는/및 접지라인(8)을 형성한다. 이 때의 산화 공정에 의해 실리콘기판(1)에는 국부적으로 산화막(9)이 일정두께 성장된다.
이어서 도4에 나타낸 바와 같이 상기 산화막(2) 및 질화막(3)을 습식방법으로 제거한 후, 도5에 나타낸 바와 같이 매립 비트라인 또는/및 접지라인(8)이 형성된 기판상에 게이트산화막(10)을 형성하고 이위에 게이트 형성용 폴리실리콘(11)을 증착한다.
상기 공정에 있어서, 상기 질화막패턴의 폭/간격을 0.35㎛/0.30㎛로 가공하고, 그 측벽의 스페이서(5)를 0.12㎛의 폭으로 형성하면 이에 따라 형성되는 비트라인의 폭/간격은 0.23㎛/0.42㎛가 되므로 노광장비의 해상력을 높은 수준으로 올리지 않더라도 미세선폭의 비트라인을 형성할 수 있게 된다.
또한, 비트라인간 간격이 셀 트랜지스터의 채널길이에 상응하게 되는데, 이럴 경우 산화막 스페이서의 두께를 조절하면 비트라인간 간격이 조절되고 이에 따라 셀 트랜지스터의 채널길이도 조절할 수 있게 된다. 그러므로 산화막스페이서의 두께를 이용하여 비트라인간 간격에 대한 셀 트랜지스터 채널특성을 독립적으로 유지할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 노광장비의 해상력을 높이지 않고도 미세선폭의 비트라인을 형성할 수 있으며, 이에 따라 칩 크기를 감소시킬 수 있어 가격 경쟁력 및 공정 경쟁력을 확보할 수 있게 된다. 또한, 산화막스페이서의 두께를 이용하여 비트라인간 간격에 대한 셀 트랜지스터 채널특성을 독립적으로 유지할 수 있다.
도1 내지 도5는 본 발명에 의한 반도체 메모리장치의 비트라인 형성방법을 도시한 공정순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 실리콘기판 2 : 열산화막
3 : 질화막 4 : 포토레지스트패턴
5 : CVD산화막 스페이서 8 : 비트라인
9 : 산화막 10 : 게이트산화막
11 : 게이트 형성용 폴리실리콘
Claims (2)
- 반도체 메모리장치의 미세배선 형성방법에 있어서,실리콘기판상에 열산화막 형성하는 단계와;상기 열산화막상에 질화막을 형성하는 단계;상기 기판의 소정부분이 노출되도록 상기 질화막을 소정패턴으로 패터닝하는 단계;상기 질화막패턴의 측면에 CVD산화막 스페이서를 형성하는 단계;상기 노출된 기판부위에 이온주입을 실시하여 매립된 형태의 비트라인을 형성하는 단계; 및상기 산화막 및 질화막을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 반도체 메모리장치의 미세 배선 형성방법.
- 제1항에 있어서,상기 질화막패턴 측벽에 형성된 CVD산화막 스페이서의 두께로 상기 비트라인의 선폭을 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 미세 배선 형성방법.
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