KR100557930B1 - Contact structure of semiconductor device and method for forming the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자의 콘택 구조 및 그 형성방법을 개시한다. 본 발명에 따른 반도체 소자의 콘택 구조 형성방법은, 액티브 영역 및 콘택 예정 영역이 한정된 반도체 기판을 제공하는 단계; 상기 반도체 기판상에 게이트 산화막, 게이트 전극용 도전층을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극용 도전층 및 게이트 산화막을 소정 형태로 패터닝하여, 다수의 게이트 전극을 형성하는 단계; 반도체 기판 결과물 상부에 스페이서용 절연막을 증착하는 단계; 및 상기 스페이서용 절연막을 게이트 전극의 표면이 노출되도록 비등방성 식각하여, 스페이서를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 콘택 예정 영역에서의 게이트 전극은 상기 스페이서의 선폭의 두배 이상으로 이격되도록 형성되고, 콘택 예정 영역이 아닌 게이트 전극은 상기 스페이서의 선폭의 두배 이하의 거리로 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a contact structure of a semiconductor device and a method of forming the same. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a contact structure of a semiconductor device, the method including: providing a semiconductor substrate in which an active region and a contact predetermined region are defined; Forming a gate oxide film and a conductive layer for a gate electrode on the semiconductor substrate; Patterning the gate electrode conductive layer and the gate oxide film in a predetermined form to form a plurality of gate electrodes; Depositing an insulating film for a spacer on the semiconductor substrate resultant; And anisotropically etching the spacer insulating film to expose the surface of the gate electrode, thereby forming a spacer, wherein the gate electrode in the contact region is formed to be spaced at least twice the line width of the spacer, and The gate electrode, which is not a predetermined region, is formed to be spaced apart by a distance less than twice the line width of the spacer.
Description
도 1은 일반적인 에스램 디바이스를 개략적으로 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram schematically showing a typical SRAM device.
도 2는 종래의 에스램 디바이스의 평면도.2 is a plan view of a conventional SRAM device.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ′선으로 절단한 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG. 2.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자의 콘택 형성방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도.4A and 4B are cross-sectional views of respective processes for explaining a method for forming a contact of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 실시예 2에 따른 에스램 디바이스의 평면도를 나타낸 도면.5 is a plan view of an SRAM device according to Embodiment 2 of the present invention;
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예 2에 따른 에스램 디바이스의 콘택 형성방법을 설명하기 위하여, 도 5를 Ⅵ-Ⅵ′선으로 절단하여 나타낸 단면도.6A to 6E are cross-sectional views of FIG. 5 taken along line VI-VI ′ to illustrate a method for forming a contact of an SRAM device according to Embodiment 2 of the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
20,31- 반도체 기판 21,32 - 게이트 산화막20,31-
22a,22b,22c,34a,34b,34c,34d - 게이트 전극22a, 22b, 22c, 34a, 34b, 34c, 34d-gate electrode
23,36 - 스페이서용 절연막 24,37 - 스페이서23,36-Insulation layer for
35a,35b - 저농도 불순물 영역 38a,38b - 고농도 불순물 영역35a, 35b-low
40a - 공통 노드 라인 40b - 비트 라인40a-
S,D - 소오스, 드레인 영역 H,H1,H2 - 콘택홀S, D-source, drain region H, H1, H2-contact hole
본 발명은 반도체 소자의 콘택 구조 및 그 형성방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액티브 영역 면적을 줄일 수 있는 반도체 소자의 콘택 구조 및 그 형성방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 에스램 디바이스는 디램 디바이스와 달리 주기적으로 저장된 정보를 재충전시킬 필요 없으며, 설계가 용이하며, 잠재적인 문제가 적게 발생하는 장점이 있다. 또한, 이러한 에스램 디바이스는 빠른 스피드와 저전력 소모 및 단순 작동으로 구동시킬 수 있으므로 매우 각광받는 메모리 소자이다.In general, unlike the DRAM device, the SRAM device does not need to recharge periodically stored information, it is easy to design, and there is an advantage that less potential problems occur. In addition, these SRAM devices are very popular memory devices because they can be driven at high speed, low power consumption and simple operation.
이러한 에스램은 도 1에 도시된 바와 같이, 부하 트랜지스터(Q1,Q2)와 풀 다운(pull down) 트랜지스터(Q3,Q4)로 구성된 인버터가 크로스커플(cross-couple)된 구조이며, 풀 다운 트랜지스터(Q3,Q4)와 비트라인(BL), 비트라인바(BL-1) 사이 각각에는 통과 트랜지스터(Q5,Q6)가 각각 연결된다. 여기서, 통과 트랜지스터(Q5,Q6)의 게이트는 워드 라인(WL)과 접속된다. 이때, 부하 트랜지스터(Q1,Q2)는 저항이 높은 P형 모스 트랜지스트 또는 박막 트랜지스터, 고저항체를 이용하여, 풀 다운 트랜지스터 및 통과 트랜지스터의 드레인 전하의 누설 전류를 최소화하기 위함이다. As shown in FIG. 1, the SRAM has a structure in which an inverter composed of load transistors Q1 and Q2 and pull down transistors Q3 and Q4 is cross-coupled, and a pull-down transistor. Pass-through transistors Q5 and Q6 are respectively connected between Q3 and Q4, the bit line BL, and the bit line bar BL −1 , respectively. Here, the gates of the pass transistors Q5 and Q6 are connected to the word line WL. In this case, the load transistors Q1 and Q2 use a high resistance P-type MOS transistor or a thin film transistor and a high resistor to minimize the leakage current of the drain charges of the pull-down transistor and the pass-through transistor.
도 2는 이러한 구성을 갖는 에스램 디바이스를 반도체 기판에 배치시킨 평면 도로서, 본 도면에서는 단위 에스램에서 풀다운 트랜지스터(Q3,Q4)와 통과 트랜지스터(Q5, Q6)를 나타내었다. FIG. 2 is a plan view in which an SRAM device having such a configuration is disposed on a semiconductor substrate. In this figure, pull-down transistors Q3 and Q4 and pass-through transistors Q5 and Q6 are shown in a unit SRAM.
도면을 참조하여, 반도체 기판(도시되지 않음)의 소정 부분이 필드 산화되어, 소자 분리 영역(2)과 제 1 및 제 2 액티브 영역(A1,A2)으로 한정된다. 여기서, 제 1 액티브 영역(A1)은 제 1 풀다운 트랜지스터(Q3) 및 제 1 통과 트랜지스터(Q5)가 형성되는 영역이고, 제 2 액티브 영역(A2)은 제 2 풀다운 트랜지스터(Q4) 및 제 2 통과 트랜지스터(Q6)가 형성되는 영역이다. With reference to the drawings, a predetermined portion of the semiconductor substrate (not shown) is field oxidized to define the device isolation region 2 and the first and second active regions A1 and A2. Here, the first active region A1 is a region where the first pull-down transistor Q3 and the first pass-through transistor Q5 are formed, and the second active region A2 is the second pull-down transistor Q4 and the second pass-through. This is the region where the transistor Q6 is formed.
제 1 워드 라인(WL1)은 제 1 액티브 영역(A1)의 일부분을 지나도록 배치되고, 제 2 워드 라인(WL2)은 제 2 액티브 영역(A2)의 일부분을 지나도록 배치된다. 여기서, 제 1 및 제 2 워드 라인(WL1,WL2)은 제 1 및 제 2 통과 트랜지스터(Q5,Q6) 각각의 게이트 전극이 된다. The first word line WL1 is disposed to pass through a portion of the first active region A1, and the second word line WL2 is disposed to pass through a portion of the second active region A2. Here, the first and second word lines WL1 and WL2 become gate electrodes of the first and second pass-through transistors Q5 and Q6, respectively.
한편, 제 1 및 제 2 액티브 영역(A1,A2)의 나머지 부분을 지나도록, 제 1 및 제 2 게이트 전극(4a,4b)이 형성된다. 제 1 게이트 전극(4a)은 제 1 액티브 영역(A1)의 소정 부분을 지나면서 제 2 액티브 영역(A2)의 소정 부분과 오버랩되도록 연장되고, 제 2 게이트 전극(4b)은 제 2 액티브 영역(A2)의 소정 부분을 지나면서 제 1 액티브 영역(A1)의 소정 부분과 오버랩되도록 연장된다. Meanwhile, the first and
여기서, 제 1 및 제 2 워드 라인(WL1,WL2)과 제 1 및 제 2 게이트 전극(4a,4b)의 각각의 간격은 각각의 측벽에 형성될 스페이서 및 콘택 면적을 고려하여 설정됨이 바람직하다.Here, each of the gaps between the first and second word lines WL1 and WL2 and the first and
각 워드 라인(WL1,WL2)과 각 게이트 전극(4a,4b) 양측 액티브 영역(A1,A2)에 불순물을 이온주입하여 소오스, 드레인 영역(S,D)을 형성하므로써, 제 1 및 제 2 풀 다운 트랜지스터(Q3,Q4) 및 제 1 및 제 2 통과 트랜지스터(Q5,Q6)가 완성된다. 이때, 제 1 풀다운 트랜지스터(Q3)의 게이트 전극(4a)은 제 2 풀다운 트랜지스터(Q4)와 제 2 통과 트랜지스터(Q6)의 공통 드레인 영역과 콘택된다. 또한, 제 2 풀다운 트랜지스터(Q4)의 게이트 전극(4b)은 제 1 풀다운 트랜지스터(Q3)와 제 1 통과 트랜지스터(Q5)의 공통 드레인 영역과 콘택된다. 각 트랜지스터의 소오스, 드레인 영역에 선택적으로 비트 라인 콘택(CA) 및 공통 노드 콘택(CB)이 이루어진다.The first and second pools are formed by ion implanting impurities into each of the word lines WL1 and WL2 and the active regions A1 and A2 on both sides of the
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ′선으로 절단한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 2.
도 3을 참조하여, 반도체 기판(1) 상부에 게이트 산화막(3) 및 폴리실리콘막을 증착한다. 그 다음, 소정 부분 패터닝하여, 워드 라인(WL1) 및 게이트 전극(4b)을 형성한다. 워드 라인(WL1)과 게이트 전극(4b)은 이후 형성될 스페이서 폭 및 콘택 면적을 고려하여 그 간격을 설정함이 바람직하다. 그리고나서, 워드 라인(WL1) 및 게이트 전극(4b)의 양측벽에 측벽 스페이서(6)를 형성한다. 측벽 스페이서(6) 양측의 반도체 기판(1) 영역에 불순물을 주입하여, 소오스, 드레인 영역(S,D)을 형성한다. 반도체 기판 결과물 상부에 제 1 층간 절연막(7)을 형성한다. 워드 라인(WL1)일측의 소오스 영역(S)이 노출되도록 콘택홀을 형성한다. 콘택홀 형성시, 워드 라인(WL1)의 측벽 스페이서(6)가 일부 유실되어지므로, 쇼트 발생을 방지하기 위하여, 콘택홀 양측벽에 콘택 스페이서(8)를 형성한다. 그후, 노출된 소오스 영역(S)과 콘택되도록 비트 라인(9)을 공지의 방법으로 형성한다. 비트 라인(9)이 형성된 반도체 기판 결과물 상부에 제 2 층간 절연막(10)을 형성한다음, 게이트 전극(4b)의 소정 부분과 드레인 영역(D)이 동시에 노출되도록 제 1 및 제 2 층간 절연막(7,10)을 식각하여, 공통 접속 노드용 콘택홀을 형성한다. 그후, 노출된 게이트 전극(4b) 및 공통 드레인 영역(D)과 콘택되도록 공통 접속 라인(11)을 형성한다. Referring to FIG. 3, a
그러나 상기한 에스램 디바이스에서, 각각의 워드 라인과 게이트 전극은 콘택이 형성되는 영역이든지 그렇지 않은 영역이든지, 스페이서의 선폭 및 콘택 면적을 고려하여 소정거리 만큼씩 이격된다. However, in the SRAM device, each word line and the gate electrode are spaced apart by a predetermined distance in consideration of the line width and the contact area of the spacer, whether or not the contact is formed.
이와같이, 콘택이 형성되지 않음에도 불구하고, 각 게이트 전극는 콘택 면적을 고려하여 이격되어 있으므로, 액티브 영역에 불필요한 면적이 존재하게 된다. In this way, although the contact is not formed, each gate electrode is spaced apart in consideration of the contact area, so that an unnecessary area exists in the active region.
이에 따라, 액티브 영역의 면적이 증대되고, 고집적 에스램 디바이스를 형성하기 어렵다. As a result, the area of the active region is increased, and it is difficult to form a highly integrated SRAM device.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 게이트 전극간의 간격을 조절하여, 액티브 영역의 면적을 줄일 수 있는 반도체 소자의 콘택 구조를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a contact structure of a semiconductor device capable of reducing the area of an active region by adjusting the distance between gate electrodes, to solve the conventional problems described above.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 게이트 전극간의 간격을 조절하여, 별도의 층간 절연막의 형성 및 식각 공정없이도 콘택홀을 형성할 수 있는 반도체 소자의 콘택 형성방법을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a method for forming a contact of a semiconductor device capable of forming contact holes without adjusting an interval between gate electrodes to form and etch processes between layers.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 콘택 구조는 반도체기판과, 상기 반도체기판에 소자분리막에 의해 한정된 액티브 영역과, 상기 반도체기판의 상기 액티브 영역의 상부를 지나도록 게이트 산화막을 개재시켜 다수 형성된 풀다운트랜지스터 및 통과트랜지스터의 게이트 전극과, 상기 다수의 게이트 전극 측벽에 형성된 스페이서와, 상기 다수의 게이트 전극 양측의 상기 액티브 영역 내에 형성되는 다수의 소오스 및 드레인영역과, 상기 다수의 게이트 전극과 상기 다수의 소오스 및 드레인영역을 선택적 전기적으로 연결하도록 형성된 콘택을 포함하는 반도체소자에 있어서, 상기 게이트 전극은 인접하는 게이트 전극과 이격 거리가 상기 콘택이 형성될 영역에서는 상기 스페이서의 선폭의 두배 이상이 되고, 상기 콘택 형성될 영역 외의 영역에서는 상기 스페이서의 선폭의 두배 이하가 되어 사이에 스페이서가 충진되는 것을 특징으로 한다. The contact structure of a semiconductor device according to the present invention for achieving the above object is to interpose a semiconductor substrate, an active region defined by an isolation layer on the semiconductor substrate, and a gate oxide film to pass over the active region of the semiconductor substrate; A plurality of gate electrodes of a plurality of pull-down and pass transistors formed, spacers formed on sidewalls of the plurality of gate electrodes, a plurality of source and drain regions formed in the active regions on both sides of the plurality of gate electrodes, and the plurality of gate electrodes; In a semiconductor device including a contact formed to selectively electrically connect the plurality of source and drain regions, the gate electrode is at least two times the line width of the spacer in the region where the contact is to be formed a distance apart from the adjacent gate electrode Become the contact In the area outside the station and between the double or less of the width of the spacer characterized in that the spacer is filled.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 콘택 구조 형성 방법은 액티브 영역 및 콘택 예정 영역이 한정된 반도체 기판상에 게이트 산화막 및 게이트 전극용 도전층을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 도전층 및 게이트 산화막을 패터닝하여 풀다운트랜지스터와 통과트랜지스터를 구성하는 다수의 게이트 전극을 형성하는 단계와, 상기 다수의 게이트 전극의 측벽에 스페이서를 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조방법에 있어서, 상기 게이트 전극을 인접하는 게이트 전극과 이격 거리를 상기 콘택 예정 영역에서는 상기 스페이서의 선폭의 두배 이상이 되고 상기 콘택 예정 영역이 아닌 영역에서는 상기 스페이서의 선폭의 두배 이하가 되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a contact structure of a semiconductor device, the method comprising: sequentially forming a gate oxide film and a conductive layer for a gate electrode on a semiconductor substrate in which an active region and a contact predetermined region are defined; And forming a plurality of gate electrodes constituting a pull-down transistor and a pass transistor by patterning a gate oxide layer, and forming spacers on sidewalls of the plurality of gate electrodes. The distance between the electrode and the adjacent gate electrode may be formed to be at least twice the line width of the spacer in the contact region and less than twice the line width of the spacer in the non-contact region.
본 발명에 의하면, 콘택 예정 영역에서는 게이트 전극이 그 측벽에 형성되는 스페이서 선폭의 두배 이상의 선폭 정도로 이격되도록 형성되고, 콘택 예정 영역이 아닌 부분에서는 게이트 전극이 그 측벽에 형성되는 스페이서의 선폭의 두배 이하 의 선폭 정도로 이격되도록 형성된다. 그러면, 스페이서 형성과 동시에, 콘택 예정 영역에서는 콘택홀이 형성되고, 그렇지 않은 부분에서는 스페이서에 의하여 매립된다. According to the present invention, the gate electrode is formed so as to be spaced at least twice as wide as the line width of the spacer formed on the sidewall in the contact predetermined region, and in the non-contact region, the gate electrode is not larger than twice the line width of the spacer formed on the sidewall. It is formed so as to be spaced apart. Then, at the same time as the spacer is formed, a contact hole is formed in the contact predetermined region, and is buried by the spacer in the other portion.
이에따라, 콘택이 형성되지 않는 영역에서 게이트 전극간의 간격을 줄일 수 있어, 액티브 면적이 크게 감소된다. 또한, 층간 절연막 형성 공정 및 식각 공정 없이도, 콘택홀을 형성할 수 있으므로, 공정이 단축된다. Accordingly, the distance between the gate electrodes can be reduced in the region where no contact is formed, and the active area is greatly reduced. In addition, since the contact hole can be formed without the interlayer insulating film forming process and the etching process, the process is shortened.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(실시예 1: 반도체 소자의 콘택 형성방법)(Example 1: Contact Forming Method of Semiconductor Device)
첨부한 도면 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자의 콘택 형성방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도이다.4A and 4B are cross-sectional views of respective processes for describing a method for forming a contact of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하여, 반도체 기판(20) 상부에 게이트 산화막(21)과 게이트 전극용 도전층을 형성한다. 그리고나서, 게이트 전극용 도전층 및 게이트 산화막(21)을 소정 부분 패터닝하여 게이트 전극(22a,22b,22c)을 형성한다. 이때, 게이트 전극(22a,22b,22c)은 콘택홀 형성 여부에 따라 그 간격이 변화된다. 즉, 게이트 전극 사이에 콘택홀이 형성될 예정이면, 게이트 전극은 이후 형성될 스페이서 선폭의 두배 이상의 거리만큼의 간격으로 이격된다. 반면, 게이트 전극 사이에 콘택홀이 예정되어 있지 않으면, 게이트 전극은 그 사이의 간격이 스페이서의 선폭의 두배 이하가 되도록 형성된다. 그리고나서, 반도체 기판(20)의 결과물 상부에 스페이서용 절연막(23)을 증착한다. 이때, 스페이서용 절연막(23)은 원하는 선폭을 갖는 스페이서를 형성할수 있도록, 이를 고려하여 형성한다. Referring to FIG. 4A, a
다음으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 스페이서용 절연막(23)을 게이트 전극(22a,22b,22c) 표면이 노출되도록 비등방성 식각하여, 스페이서(24)를 형성한다. 그러면, 게이트 전극(22a,22b,22c)간의 간격이 스페이서의 선폭의 두배보다 큰 부분에서는 스페이서(24) 형성과 더불어 반도체 기판 즉, 소오스, 드레인 영역이 노출되어지므로, 별도의 층간 절연막 없이도 콘택홀(H)이 형성된다. 한편, 게이트 전극간의 간격이 스페이서의 선폭의 두배보다 작은 부분에서는 게이트 전극간의 공간이 스페이서(24)로 매립되어, 콘택홀이 형성되지 않는다. 그후, 노출된 콘택홀 내에 불순물을 이온 주입하여, 소오스, 드레인 영역(S,D)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 4B, the
상기한 바에 의하면, 콘택홀이 형성되지 않는 접합 영역에서는 콘택홀의 면적을 고려하지 않아도 되므로, 불필요한 액티브 영역의 면적을 줄일 수 있다. According to the above, the area of the contact hole does not have to be considered in the junction area where the contact hole is not formed, so that the area of the unnecessary active area can be reduced.
(실시예 2: 에스램 디바이스의 콘택 형성방법)(Example 2: Contact Forming Method of SRAM Device)
첨부 도면 도 5는 본 발명에 실시예 2에 따른 에스램 디바이스의 평면도를 나타낸 도면이고, 도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예 2에 따른 에스램 디바이스의 콘택 형성방법을 설명하기 위하여, 도 5를 Ⅵ-Ⅵ′선으로 절단하여 나타낸 단면도이다. 여기서, 도 5에서는 에스램 디바이스의 단위 셀에서 한 쌍의 풀다운 트랜지스터 및 한 쌍의 통과 트랜지스터만을 나타낸다. FIG. 5 is a plan view showing an SRAM device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIGS. 6A to 6E are diagrams for describing a contact forming method of an SRAM device according to Embodiment 2 of the present invention. It is sectional drawing which cut | disconnected 5 and the VI-VI 'line. 5 shows only a pair of pull-down transistors and a pair of pass-through transistors in the unit cell of the SRAM device.
도 5를 참조하여, 반도체 기판(도시되지 않음)의 소정 부분이 필드 산화되 어, 소자 분리 영역(32)과 제 1 및 제 2 액티브 영역(A11,A12)이 한정된다. 여기서, 제 1 액티브 영역(A11)은 제 1 풀다운 트랜지스터(Q3 : 도 1 참조) 및 제 1 통과 트랜지스터(Q5)가 형성될 영역이고, 제 2 액티브 영역(A12)은 제 2 풀다운 트랜지스터(Q4) 및 제 2 통과 트랜지스터(Q6)가 형성되는 영역이다. Referring to FIG. 5, a predetermined portion of a semiconductor substrate (not shown) is field oxidized to define the
제 1 통과 트랜지스터(Q5)의 게이트 전극으로 작용하는 제 1 워드 라인(34a, 이하 제 1 게이트 전극), 제 2 풀다운 트랜지스터(Q4)의 게이트 전극(34b, 이하 제 2 게이트 전극), 제 1 풀다운 트랜지스터(Q3)의 게이트 전극(34c, 이하 제 3 게이트 전극) 및 제 2 통과 트랜지스터(Q6)의 게이트 전극으로 작용하는 제 2 워드 라인(34d, 이하 제 4 게이트 전극)이 소정 간격을 두고 형성된다.
이때, 비트 라인 콘택 및 공통 접속 노드 콘택이 형성될 부분에서의 게이트 전극은, 게이트 전극의 측벽에 형성될 스페이서의 선폭의 두배 이상의 거리만큼 이격되도록 형성된다. 한편, 콘택 예정 영역이 아닌 부분에서의 게이트 전극은, 게이트 전극의 측벽에 형성되는 스페이서 선폭의 2배 이하의 거리를 두고 형성되도록 한다.In this case, the gate electrode at the portion where the bit line contact and the common connection node contact are to be formed is formed to be spaced apart by a distance of at least twice the line width of the spacer to be formed on the sidewall of the gate electrode. On the other hand, the gate electrode in the portion other than the contact scheduled region is formed at a distance not more than twice the width of the spacer line formed on the sidewall of the gate electrode.
게이트 전극들(34a-34b)의 측벽에는 스페이서(도시되지 않음)가 형성되고, 게이트 전극들(34a-34d)의 양측 노출된 액티브 영역(A11,A12)에 불순물이 주입되어 소오스, 드레인 영역(S,D)이 형성된다. 이에따라, 각 트랜지스터(Q3, Q4, Q5, Q6)가 완성된다. Spacers (not shown) are formed on the sidewalls of the
제 2 워드 라인(34d)과 제 1 풀다운 트랜지스터 게이트 전극(34c) 사이에 비트 라인 콘택(C1)이 형성되고, 제 1 풀다운 트랜지스터와 제 1 통과 트랜지스터의 공통 드레인 영역에 공통 접속 노드(C2)가 형성된다. The bit line contact C1 is formed between the
이때, 본 실시예의 액티브 영역은 게이트 전극간의 간격이 종래의 액티브 영역의 면적에 비하여(도 2 참조), 대폭 감소되었으므로, 액티브 영역의 면적을 줄일 수 있다. At this time, in the active region of the present embodiment, the spacing between the gate electrodes is significantly reduced compared to that of the conventional active region (see FIG. 2), so that the area of the active region can be reduced.
도 6a 내지 도 6e를 참조하여, 에스램 디바이스의 콘택 형성방법을 보다 자세하게 설명하도록 한다.6A to 6E, the method for forming a contact of an SRAM device will be described in more detail.
도 6a를 참조하여, 소자 분리막(32)이 적소에 형성된 반도체 기판(31) 상부에 게이트 산화막(33), 폴리실리콘막(340) 및 하드 마스크막(340b)을 순차적으로 적층한다. Referring to FIG. 6A, the
그후, 도 6b에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘막(340a)의 소정 부분이 노출될 수 있도록 하드 마스크막(340b)의 소정 부분을 식각한다. Thereafter, as shown in FIG. 6B, a predetermined portion of the
그 다음, 도 6c에서와 같이, 하드 마스크막(340b) 및 폴리실리콘막(340a)을 소정 부분 식각하여, 제 1 내지 제 4 게이트 전극(34a,34b,34c,34d)을 형성한다. 이때, 상기 하드 마스크막(340b)의 소정 부분 식각으로, 제 2 게이트 전극(34b)의 폴리실리콘막(340a)은 소정 부분 오픈된다. 이는 이후 공통 접속 라인과 제 2 게이트 전극이 콘택되어야 하기 때문이다. 또한, 콘택이 형성될 영역 즉, 공통 접속 노드가 형성되는 제 2 및 제 3 게이트 전극(34b, 34c) 사이 및 비트 라인 콘택이 형성될 제 3 및 제 4 게이트 전극(34c, 34d) 사이는 이후 형성될 스페이서의 선폭의 두 배 이상이 되도록 한다. 그후에, 게이트 전극(34a-34d)로 부터 오픈된 반도체 기판(31)에 소오스, 드레인용 저농도 불순물 영역(35a,35b)을 형성한다. 여기서, 도면 부호 35a는 소오스 예정 영역의 저농도 불순물 영역이고, 35b는 드레인 예정 영역의 저농도 불순물 영역을 나타낸다. 다음으로, 반도체 기판(31) 결과물 상부에 스페이서용 절연막(36)을 증착한다. Next, as shown in FIG. 6C, the
그 다음, 도 6d에 도시된 바와 같이, 스페이서용 절연막(36)을 각 게이트 전극(34a-34d)의 표면이 노출될때까지 비등방성 에치백하여, 게이트 전극들(34a-34d)의 양측벽에 스페이서(37)를 형성한다. 이때, 제 2 게이트 전극(34b)에서는 폴리실리콘막(340a) 및 하드 마스크막(340b)의 각각의 측벽에 스페이서(37)가 형성된다. Then, as shown in Fig. 6D, the
여기서, 콘택이 형성될 부분에서는 스페이서(37)의 형성만으로 불순물 영역(35a,35b)이 노출되어 콘택홀(H1,H2)이 형성되고, 콘택 예정 부분이 아닌 부분은 스페이서(37)에 의해 매립되어진다. 따라서, 스페이서의 형성공정만으로, 콘택홀을 형성할 수 있다. 더욱이, 게이트 전극 표면에는 하드 마스크막(340b)이 형성되었으므로, 별도의 층간 절연막 형성공정 없이, 게이트 전극들과 이후 형성될 도전층 간의 쇼트를 방지할 수 있다. 그후, 노출된 콘택홀(H1,H2)부분에 고농도 불순물(38a,38b)이 이온 주입되어, 소오스, 드레인 영역(S,D)이 형성된다. Here, in the portion where the contact is to be formed, the
그 다음으로, 도 6e에 도시된 바와 같이, 노출된 소오스, 드레인 영역(S,D)과 콘택되도록 폴리실리콘막으로 공통 접속 라인(40a)과 비트 라인(40b)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 6E, the
이와같이, 상기한 콘택 형성방법은 에스램 디바이스에 적용하게 되면, 비트라인 콘택홀과 공통 노드 라인 콘택홀을 동시에 형성할 수 있으므로, 2번의 층간 절연막 증착 공정 및 2번의 콘택홀 형성 공정을 줄일 수 있다.As described above, when the contact forming method is applied to an SRAM device, the bit line contact hole and the common node line contact hole may be simultaneously formed, thereby reducing the process of depositing two interlayer insulating films and the process of forming two contact holes. .
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 콘택 예정 영역에서는 게이트 전극이 그 측벽에 형성되는 스페이서 선폭의 두배 이상의 선폭 정도로 이격되도록 형성되고, 콘택 예정 영역이 아닌 부분에서는 게이트 전극이 그 측벽에 형성되는 스페이서의 선폭의 두배 이하의 선폭 정도로 이격되도록 형성된다. 그러면, 스페이서 형성과 동시에, 콘택 예정 영역에서는 콘택홀이 형성되고, 그렇지 않은 부분에서는 스페이서에 의하여 매립된다. As described in detail above, according to the present invention, in the contact predetermined region, the gate electrode is formed to be spaced at least about twice the line width of the spacer line width formed on the sidewall, and in the non-contact region, the gate electrode is disposed on the sidewall. It is formed to be spaced apart by a line width of less than twice the line width of the spacer to be formed. Then, at the same time as the spacer is formed, a contact hole is formed in the contact predetermined region, and is buried by the spacer in the other portion.
이에따라, 콘택이 형성되지 않는 영역에서 게이트 전극간의 간격을 줄일 수 있어, 액티브 면적이 크게 감소된다. 또한, 층간 절연막 형성 공정 및 식각 공정 없이도, 콘택홀을 형성할 수 있으므로, 공정이 단축된다. Accordingly, the distance between the gate electrodes can be reduced in the region where no contact is formed, and the active area is greatly reduced. In addition, since the contact hole can be formed without the interlayer insulating film forming process and the etching process, the process is shortened.
더욱이, 에스램의 경우, 비트라인 콘택홀과 공통 노드 라인 콘택홀을 동시에 형성할 수 있으므로, 공정수를 크게 감축할 수 있다. Furthermore, in the case of SRAM, since the bit line contact hole and the common node line contact hole can be formed at the same time, the number of processes can be greatly reduced.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
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