KR100733228B1 - Semiconductor device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 레이아웃.1 is a layout of a semiconductor device according to the prior art.
도 2a 내지 2g는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 제조 공정을 도시한 단면도들.2A to 2G are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a semiconductor device according to the prior art.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 레이아웃.3 is a layout of a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 단면도들.4 is a cross-sectional view of a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
도 5a 내지 5h는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 단면도들.5A through 5H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 리세스 채널 영역 측벽에 산화막을 추가로 형성하여 활성 영역의 길이 방향에서 리세스 채널 영역의 수직 채널 영역과 수평 채널 영역 및 활성 영역 상부에서 게이트 절연막의 두께를 각각 다르게 형성하도록 반도체 소자를 설계함으로써, 비트 라인 접합 영역의 도핑 농도를 낮게 유지하여 비트 라인 누설 전류를 감소시키고 소자의 리프레쉬 특성을 개선할 수 있는 반도체 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 셀 트랜지스터의 채널 길이가 감소할수록 셀 트랜지스터의 문턱 전압을 맞추기 위하여 셀 채널의 이온 농도를 증가시키고, 이로 인하여 S/D 영역의 전계가 증가되어 누설 전류가 증가함으로 DRAM의 리프레쉬 특성은 나빠진다. 따라서, 셀 트랜지스터의 채널 길이를 늘이기 위하여 다음과 같은 반도체 소자의 구조가 제안되었다.In general, as the channel length of the cell transistor decreases, the ion concentration of the cell channel is increased to meet the threshold voltage of the cell transistor, and as a result, the electric field of the S / D region is increased to increase the leakage current. Falls out. Therefore, the following semiconductor device structure has been proposed in order to increase the channel length of the cell transistor.
도 1은 종래 기술에 따른 활성 영역(1), 리세스 게이트 영역(3) 및 게이트 영역(5)을 도시한 반도체 소자의 레이아웃이다.1 is a layout of a semiconductor device showing an
도 1을 참조하면, 리세스 게이트 영역(3)의 선 폭은 게이트 영역(5)의 선 폭보다 2D만큼 좁은 것으로 도시되어 있고, 게이트 영역들(5) 사이의 폭은 F로 도시되어 있다.Referring to FIG. 1, the line width of the
도 2a 내지 2g는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 단면도들로서, 도 2a(i) 내지 2g(i)는 도 1의 I-I'을 따른 단면도들이고, 도 2a(ii) 내지 2g(ii)는 도 1의 II-II'을 따른 단면도들이다.2A to 2G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the prior art, and FIGS. 2A to 2G are cross-sectional views taken along line II ′ of FIG. 1, and FIGS. 2A to 2G. (ii) is sectional drawing along II-II 'of FIG.
도 2a를 참조하면, 패드 산화막(13)과 패드 질화막(15)을 구비한 반도체 기판(10)에 소자 분리막(20)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, the
도 2b를 참조하면, 패드 질화막(15)을 제거한 후, 전체 표면에 이온을 주입하여 반도체 기판(10)에 웰 및 채널 이온 주입 영역(미도시)을 형성한다. 다음으로, 전체 표면 상부에 평탄화된 폴리실리콘층(25)을 형성한다.Referring to FIG. 2B, after the
도 2c를 참조하면, 리세스 게이트 마스크(미도시)를 식각 마스크로 폴리실리 콘층(25)과 패드 산화막(13)을 식각하여 도 1의 리세스 게이트 영역(3)을 정의하는 폴리실리콘층 패턴(25a)과 패드 산화막 패턴(13a)을 형성한다.Referring to FIG. 2C, the polysilicon layer pattern defining the
도 2d를 참조하면, 도 1의 리세스 게이트 영역(3)의 반도체 기판(10)을 소정 두께 식각하여 제 1 리세스(35)를 형성한다. 이때, 제 1 리세스(35) 형성 시 폴리실리콘층 패턴(25a)도 함께 제거된다. 또한, 소자 분리막(20)에 인접한 반도체 기판(10)은 식각 속도가 상대적으로 늦어 실리콘 혼(horn)이 형성된다.Referring to FIG. 2D, the
도 2e를 참조하면, 제 1 리세스(35)와 패드 산화막 패턴(13a)의 측벽에 CVD 산화막의 스페이서(40)를 형성한 후, 이를 식각 마스크로 제 1 리세스(35) 하부에 노출된 반도체 기판(10)을 소정 두께를 식각하여 제 2 리세스(50)를 형성한다.Referring to FIG. 2E, the
도 2f를 참조하면, 스페이서(40)와 패드 산화막 패턴(13a)을 제거한 후, 노출된 반도체 기판(10) 상부에 게이트 절연막(60)을 형성한다. 다음으로, 제 2 리세스(50)를 매립하는 평탄화된 게이트 도전층(65)을 형성하고, 그 상부에 하드 마스크층(90)을 형성한다. 여기서, 게이트 도전층(65)은 하부 게이트 도전층(70)과 상부 게이트 도전층(80)의 적층구조로 형성한다.Referring to FIG. 2F, after removing the
도 2g를 참조하면, 게이트 마스크(미도시)를 식각 마스크로 하드 마스크층(90)과 게이트 도전층(65)을 패터닝하여 게이트(99)를 형성한다. 여기서, 후속 공정에서 형성되는 저장 전극 접합 영역(5) 하부의 게이트 채널(L1+L2+L3)은 수직 채널 영역(L1, L3)과 수평 채널 영역(L2)으로 이루어진다.Referring to FIG. 2G, the
이후의 공정은 일반적 트랜지스터 제조 공정을 수행하여 반도체 소자를 완성한다.Subsequent processes perform a general transistor manufacturing process to complete a semiconductor device.
그러나 상술한 반도체 소자의 제조 방법은 제 1 리세스(35)의 측벽에 스페이서(40) 형성 시 제 1 리세스(35)의 상부 코너에서 반도체 기판(10)을 노출한다. 이 경우, 후속 리세스 채널 영역 형성을 위한 식각 공정 시 노출된 반도체 기판(10)이 식각되어 셀 트랜지스터 불량을 유발한다. 또한, 리세스 채널 영역과 활성 영역 상부에서 게이트 절연막의 두께가 동일하여 문턱 전압을 위하여 비트 라인 접합 영역에 높은 이온을 주입해야 한다. 그러나, 이러한 높은 농도의 이온 주입은 비트 라인 접합 영역에서 전계를 증가시켜 비트 라인 누설 전류의 증가를 유발한다. 그리고, 높은 농도의 비트 라인 접합 영역은 저장 전극 접합 영역의 이온 주입 농도를 증가시켜, 소자의 리프레쉬(Refresh) 특성을 향상시키는데 제약이 있다.However, the above-described method of manufacturing a semiconductor device exposes the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히 리세스 채널 영역 측벽에 산화막을 추가로 형성하여 활성 영역의 길이 방향에서 리세스 채널 영역의 수직 채널 영역과 수직 채널 영역 및 활성 영역 상부에서 게이트 절연막의 두께를 각각 다르게 형성하도록 반도체 소자를 설계함으로써, 비트 라인 접합 영역의 도핑 농도를 낮게 유지하여 비트 라인 누설 전류를 감소시키고 소자의 리프레쉬 특성을 개선할 수 있는 반도체 소자 및 그의 제조 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and in particular, an oxide film is further formed on the sidewalls of the recess channel region so that the gate is formed on the vertical channel region, the vertical channel region, and the upper portion of the active region in the longitudinal direction of the active region. By designing a semiconductor device to form a different thickness of the insulating film, to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device that can reduce the bit line leakage current and improve the refresh characteristics of the device by maintaining a low doping concentration of the bit line junction region have.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 반도체 소자는,
활성 영역을 정의하는 소자 분리막을 구비하는 반도체 기판과, 활성 영역 내에 형성되며, 수직 채널 영역과 수평 채널 영역을 포함하는 리세스 채널 영역과, 리세스 채널 영역을 포함하는 활성 영역 상부에 형성되되, 수직 채널 영역, 수평 채널 영역 및 활성 영역 상부에 각각 다른 두께로 형성되는 게이트 절연막과, 리세스 채널 영역을 매립하고 게이트 영역의 게이트 절연막 상부에 형성되는 게이트 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is to achieve the above object, the semiconductor device according to the present invention,
A semiconductor substrate having a device isolation layer defining an active region, a recess channel region formed in the active region, the recess channel region including a vertical channel region and a horizontal channel region, and an upper region of the active region including a recess channel region, And a gate insulating layer formed on the vertical channel region, the horizontal channel region, and the active region, respectively, and having a different thickness, and a gate electrode filling the recess channel region and formed on the gate insulating layer of the gate region.
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또한, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법은,Moreover, the manufacturing method of the semiconductor element which concerns on this invention is
(a) 패드 절연막을 구비한 반도체 기판 상부에 소자 분리막을 형성하는 단계와, (b) 패드 절연막을 소정 두께 식각한 후, 전체 표면 상부에 하드 마스크층을 형성하는 단계와, (c) 리세스 게이트 마스크로 하드 마스크층 및 반도체 기판을 소정 두께 식각하여 리세스를 형성하는 단계와, (d) 리세스의 측벽에 제 1 산화막을 형성한 후, 리세스 하부의 반도체 기판을 소정 두께 식각하여 수평 채널 영역 및 수직 채널 영역을 포함하는 리세스 채널 영역을 형성하는 단계와, (e) 리세스 채널 영역을 포함하는 노출된 반도체 기판 상부에 게이트 절연막을 형성하되, 수평 채널 영역, 수직 채널 영역 및 반도체 기판 상부에 각각 다른 두께의 게이트 절연막을 형성하는 단계와, (f) 리세스 채널 영역을 매립하는 평탄화된 게이트 도전층을 형성하는 단계와, (g) 게이트 도전층 상부에 게이트 하드 마스크층을 형성하는 단계와, (h) 게이트 마스크를 식각 마스크로 게이트 하드 마스크층 및 게이트 도전층을 패터닝하여 게이트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.(a) forming an isolation layer over the semiconductor substrate with the pad insulating film, (b) etching the pad insulating film to a predetermined thickness, and then forming a hard mask layer over the entire surface; and (c) the recess. Etching the hard mask layer and the semiconductor substrate using a gate mask to form a recess; (d) forming a first oxide film on the sidewall of the recess, and then etching the semiconductor substrate below the recess by a predetermined thickness to form a recess. Forming a recess channel region comprising a channel region and a vertical channel region, and (e) forming a gate insulating film over the exposed semiconductor substrate including the recess channel region, the horizontal channel region, the vertical channel region and the semiconductor Forming a gate insulating film having a different thickness on the substrate, (f) forming a planarized gate conductive layer filling the recess channel region, and (g) a gate diagram. Characterized in that it comprises the step and, (h) the step of using the gate mask as an etch mask for patterning the gate hard mask layer and the gate conductive layer to form a gate forming the gate hard mask layer on the upper layer.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 소자 분리막(120)에 의해 정의되는 활 성 영역(101), 리세스 게이트 영역(103) 및 게이트 영역(105)을 도시한 반도체 소자의 레이아웃이다.3 is a layout of a semiconductor device illustrating an
도 3을 참조하면, 리세스 게이트 영역(103)의 선 폭은 게이트 영역(105)의 선 폭보다 2D만큼 좁은 것으로 도시되어 있고, 게이트 영역들(105) 사이의 폭은 F로 도시되어 있다.Referring to FIG. 3, the line width of the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자의 단면도이며, 도 4(i)는 도 3의 I-I'을 따른 단면도이고, 도 4(ii)는 도 3의 II-II'을 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the inventive concept, FIG. 4 (i) is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 3, and FIG. 4 (ii) is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. It is a cross section.
도 4를 참조하면, 도 3의 활성 영역(101)을 정의하는 소자 분리막(120)은 반도체 기판(110) 내에 형성되고, 도 3의 리세스 게이트 영역(103)을 정의하는 마스크에 의해 리세스 채널 영역(155)은 형성된다. 이때, 도 3의 활성 영역(101)의 길이 방향에서 리세스 채널 영역(155)은 수직 채널 영역과 수평 채널 영역으로 나눌 수 있다. 또한, 추가적 산화막은 리세스 채널 영역(155)의 수직 채널 영역에만 형성되어 리세스 채널 영역(155)의 상부 측벽에서 반도체 기판(110)의 노출을 방지한다.Referring to FIG. 4, the
그리고, 게이트 절연막(160)은 리세스 채널 영역(155)을 포함한 활성 영역 상부에 형성된다. 이때, 게이트 절연막(160)은 리세스 채널 영역(155)의 수평 채널 영역, 그의 수직 채널 영역 및 활성 영역 상부에 각각 다른 두께로 형성된다. 여기서, 리세스 채널 영역(155)의 수직 채널 영역에 형성된 게이트 절연막(160)의 두께는 도 3의 활성 영역(101) 상부에 형성된 게이트 절연막(160)의 두께보다 동일하거나 큰 것이 바람직하다. 한편, 리세스 채널 영역(155)의 수직 채널 영역에 형성된 게이트 절연막(160)의 두께는 도 3의 활성 영역(103) 상부에 형성된 게이트 절연막(160)의 두께보다 작을 수도 있다. 이때, 리세스 채널 영역(155)의 수평 채널 영역, 그의 수직 채널 영역 및 도 3의 활성 영역(101) 상부의 게이트 절연막(160)의 두께를 달리 형성함으로써 비트 라인 접합 영역(200)의 이온 주입 농도를 낮출 수 있어 비트 라인 접합 특성의 개선하고 소자의 리프레쉬 특성을 향상시킬 수 있다.The
또한, 게이트(199)는 도 3의 게이트 영역(105)의 게이트 절연막(160) 상부에 형성된다. 여기서, 게이트(199)는 게이트 전극(197)과 하드 마스크층 패턴(195)의 적층구조이며, 게이트 전극(197)은 게이트 하부 전극(175)과 게이트 상부 전극(185)의 적층구조인 것이 바람직하다.In addition, the
도 5a 내지 5g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 단면도들로서, 도 5a(i) 내지 5g(i)는 도 3의 I-I'을 따른 단면도들이고, 도 5a(ii) 내지 5g(ii)는 도 3의 II-II'을 따른 단면도들이다.5A to 5G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention. FIGS. 5A to 5G are cross-sectional views taken along line II ′ of FIG. 3, and FIG. ii) to 5g (ii) are cross-sectional views along II-II 'of FIG.
도 5a를 참조하면, 반도체 기판(110) 상부에 패드 산화막(113)과 패드 질화막(115)을 형성한 후, 패드 질화막(115) 상부에 감광막(미도시)을 형성한다. 다음으로, 소자 분리 마스크로 감광막을 노광 및 현상하여 소자 분리 영역을 정의하는 감광막 패턴(미도시)을 형성한다. 이후, 감광막 패턴을 식각 마스크로 패드 질화막(115), 패드 산화막(113) 및 소정 두께의 반도체 기판(110)을 순차적으로 식각하여 도 3의 활성 영역(103)을 정의하는 트렌치(미도시)를 형성한 후, 감광막 패턴을 제거한다. 그 다음, 트렌치를 매립하는 소자 분리용 산화막(미도시)을 형성한 후, 패드 질화막(115)을 노출할 때까지 소자 분리용 산화막을 평탄화 식각하여 소자 분리막(120)을 형성한다. 여기서, 소자 분리용 산화막과 트렌치의 계면에 열 산화막(미 도시), 라이너 질화막(미도시) 및 라이너 산화막(미도시)의 적층구조를 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5A, after the
도 5b를 참조하면, 소자 분리막(120)을 습식 식각 방법으로 소정 두께 식각하여 그 높이를 낮춘 후, 남은 패드 질화막(115)과 패드 산화막(113)을 습식 식각 방법으로 제거하여 반도체 기판(110)을 노출한다. 다음으로, 노출된 반도체 기판(110) 상부에 제 1 산화막(123)을 형성한 후, 전체 표면 상부에 감광막(미도시)을 도포한다. 이후, 셀 영역을 노출하는 마스크로 감광막을 노광 및 현상하여 감광막 패턴(미도시)을 형성한 후, 감광막 패턴을 이온 주입 마스크로 이온을 주입하여 반도체 기판(110)에 웰 및 채널 이온 주입 영역(미도시)을 형성한다. 그 다음, 감광막 패턴을 제거한다. 이후, 전체 표면 상부에 평탄화된 하드 마스크층(125)을 형성한다. 여기서, 패드 질화막(115)과 패드 산화막(113)에 대한 제거 공정은 습식 식각 방법으로 수행된다. 또한, 하드 마스크층(125)은 폴리실리콘층, 비정질 탄소막, CVD 산화막, SiON막 및 이들의 조합으로 이루어진 일군으로부터 선택된 어느 하나로 형성하는 것을 바람직하다. 그리고, 하드 마스크층(125)과 패드 산화막(113)의 계면에 버퍼 산화막을 추가할 수 있다. Referring to FIG. 5B, the
한편, 다른 실시 예에 따르면, 패드 질화막(115)을 습식 식각 방법으로 제거한 후 전체 표면 상부에 이온을 주입하여 반도체 기판(110)에 웰 및 채널 이온 주입 영역(미도시)을 형성한다. 다음으로, 패드 산화막(113)을 습식 식각 방법으로 제거하여 반도체 기판(110)을 노출시킨 후, 노출된 반도체 기판(110)에 제 1 산화막(123)을 형성할 수 있다. 그리고, 제 1 산화막(123)과 하드 마스크층(125) 사이 에 버퍼 산화막(미도시)을 더 형성할 수 있다.Meanwhile, according to another exemplary embodiment, after the
더욱이 또 다른 실시 예에 따르면, 패드 질화막(115)을 습식 식각 방법으로 제거한 후 전체 표면 상부에 이온을 주입하여 반도체 기판(110)에 웰 및 채널 이온 주입 영역(미도시)을 형성한다. 다음으로, 패드 산화막(113) 상부에 희생 산화막(미도시)을 형성한 후, 전체 표면 상부에 하드 마스크층(125)을 형성할 수도 있다. Furthermore, after the
도 5c 및 5d를 참조하면, 하드 마스크층(125) 상부에 감광막(미도시)을 형성한 후, 리세스 게이트 마스크(미도시)를 노광 마스크로 감광막을 노광 및 현상하여 도 3의 리세스 게이트 영역(103)을 정의하는 감광막 패턴(미도시)을 형성한다. 다음으로, 감광막 패턴을 식각 마스크로 노출된 하드 마스크층(125)과 제 1 산화막(123)을 식각하여 리세스 게이트 영역(103)의 반도체 기판(110)을 노출한 후, 노출된 반도체 기판(110)을 소정 두께 식각하여 제 1 리세스(135)를 형성한다. 이후, 전체 표면을 세정한 후, 제 1 리세스(135)의 표면과 남은 상기 제 1 산화막(123) 상부에 제 2 산화막(133)을 형성한다. 그 다음, 전체 표면 상부에 하드 마스크 폴리실리콘층(137)을 형성한다. 여기서, 제 1 리세스(135) 형성을 위한 식각 공정 시 감광막 패턴과 남은 하드 마스크층(125)은 동시에 제거되는 것이 바람직하다. 또한, 하드 마스크 폴리실리콘층(137)은 이온 주입을 하지 않은 것이 바람직하다. 그리고, 제 2 산화막(133)은 열 산화막, 증착된 산화막 및 이들의 조합으로 이루어진 일군으로부터 선택된 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하다.5C and 5D, after the photoresist film (not shown) is formed on the
도 5e를 참조하면, 하드 마스크 폴리실리콘층(137)을 건식 식각 방법으로 식각하여 제 1 리세스(135)의 측벽에 스페이서(145)를 형성한다. 다음으로, 노출된 제 2 산화막(133)을 건식 식각 방법으로 제거하여 제 1 리세스(135) 하부의 반도체 기판(110)을 노출한다.Referring to FIG. 5E, the hard
도 5f를 참조하면, 리세스(135) 하부에 노출된 반도체 기판(110)을 소정 두께 등방성 식각하여 활성 영역의 길이 방향에서 타원형 또는 원형의 제 2 리세스(150)를 형성한다. 여기서, 제 2 리세스(150) 형성을 위한 식각 공정 시 스페이서(145)가 동시에 제거되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5F, the
도 5g를 참조하면, 전체 표면에 세정 공정을 진행한 후, 제 2 리세스(150)의 하부에 노출된 반도체 기판(110)을 포함하는 남은 제 2 산화막(133)과 제 1 산화막(123)의 표면에 절연막(153)을 포함한 게이트 절연막(160)을 형성한다. 다음으로, 제 1 리세스(135)와 제 2 리세스(150)로 정의된 리세스 채널 영역(155)을 매립하는 평탄화된 하부 게이트 도전층(170)을 형성한 후, 하부 게이트 도전층(170) 상부에 상부 게이트 도전층(180) 및 게이트 하드 마스크층(190)을 형성한다. 여기서, 남은 제 2 산화막(133)과 제 1 산화막(123)은 게이트 절연막(160)의 일부로 사용됨으로써 게이트 절연막(160)은 제 2 리세스(150)의 하부, 제 2 리세스(150)의 측벽 및 활성 영역의 상부에서 각각 다른 두께로 형성된다. 한편, 게이트 절연막(160)은 산화막, 질화산화막, Al2O3막 및 이들의 조합으로 이루어진 일군으로부터 선택된 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 하부 게이트 도전층(170)은 폴리실리콘층, SiGe층 및 이들의 조합으로 이루어진 일군으로부터 선택된 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하며, 상부 게이트 도전층(180)은 티타늄 질화막, 텅스텐층 및 이들의 조합으로 이루어진 일군으로부터 선택된 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5G, after the cleaning process is performed on the entire surface, the remaining
도 5h를 참조하면, 게이트 하드 마스크층(190) 상부에 감광막(미도시)을 도포한 후, 게이트 마스크(미도시)로 감광막을 노광 및 현상하여 도 3의 게이트 영역(105)을 정의하는 감광막 패턴(미도시)을 형성한다. 다음으로, 감광막 패턴을 식각 마스크로 게이트 하드 마스크층(190), 상부 게이트 도전층(180) 및 하부 게이트 도전층(170)을 식각하여 게이트 하드 마스크층 패턴(195), 상부 게이트 전극(185) 및 하부 게이트 전극(175)의 적층구조로 이루어진 게이트(199)를 형성한다. 이후, 감광막 패턴을 제거한 후, 게이트(199)를 이온 주입 마스크로 이온 주입하여 게이트들(199) 사이의 반도체 기판(110)에 LDD 영역(미도시)을 형성한다. 여기서, 하부 게이트 도전층(170)은 폴리실리콘층, SiGe층 및 이들의 조합으로 이루어진 일군으로부터 선택된 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하며, 상부 게이트 도전층(180)은 티타늄 질화막, 텅스텐 질화막, 텅스텐 폴리사이드층, 티타늄 폴리사이드층, 티타늄층, 텅스텐층 및 이들의 조합으로 이루어진 일군으로부터 선택된 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 5H, a photoresist film (not shown) is coated on the gate
이후의 공정은 게이트 측벽 절연막 형성, S/D 영역 형성, 콘택 플러그 형성, 비트 라인 콘택 및 비트 라인 형성, 캐패시터 콘택 및 캐패시터 형성, 금속 배선 콘택 및 금속 배선 형성과 같은 일반적 트랜지스터 제조 공정을 수행하여 반도체 소자를 완성한다.Subsequent processes perform semiconductor transistor manufacturing processes such as gate sidewall insulating film formation, S / D region formation, contact plug formation, bit line contacts and bit line formation, capacitor contact and capacitor formation, metal wiring contacts and metal wiring formation. Complete the device.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자 및 그의 제조 방법은 리세스 채널 영역 측벽에 산화막을 추가로 형성하여, 리세스 채널 영역의 상부 측벽에서 반도체 기판의 노출을 방지하는 효과가 있다.As described above, the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the present invention further form an oxide film on the sidewalls of the recess channel region, thereby preventing exposure of the semiconductor substrate on the upper sidewalls of the recess channel region.
또한, 활성 영역의 길이 방향에서 리세스 채널 영역의 수직 채널 영역과 그의 수평 채널 영역 및 활성 영역 상부에서 게이트 절연막의 두께를 각각 다르게 형성하여, 비트 라인 접합 영역의 이온주입 농도를 낮출 수 있고, 비트 라인 접합 영역의 전계가 감소한다. 따라서, 비트 라인 접합 영역의 누설 전류를 감소시킬 수 있다.Further, by varying the thickness of the gate insulating layer in the vertical channel region of the recess channel region, the horizontal channel region and the upper portion of the active region in the longitudinal direction of the active region, the ion implantation concentration of the bit line junction region can be lowered, The electric field in the line junction area is reduced. Thus, leakage current in the bit line junction region can be reduced.
그리고, 낮은 비트 라인 접합 영역의 이온 주입 농도 때문에 저장 전극 접합 영역의 이온 주입 농도를 낮출 수 있다. 따라서, 소자의 리프레쉬(Refresh) 특성을 개선할 수 있는 장점이 있다.In addition, the ion implantation concentration of the storage electrode junction region can be lowered due to the ion implantation concentration of the low bit line junction region. Therefore, there is an advantage in that the refresh characteristics of the device can be improved.
아울러 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, the preferred embodiment of the present invention for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.
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