KR100827515B1 - Method for manufacturing of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 내지 도 1r은 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도.1A to 1R are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with the present invention.
본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 게이트 형성방법에 관한 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming a gate of a semiconductor device.
일반적인 게이트는 반도체 기판의 활성영역 상부에 게이트 폴리실리콘층, 게이트 텅스텐 실리사이드층 및 게이트 하드마스크층이 적층되는 스택(stack) 구조를 사용하고 있다. A general gate uses a stack structure in which a gate polysilicon layer, a gate tungsten silicide layer, and a gate hard mask layer are stacked on an active region of a semiconductor substrate.
이러한 스택(stack) 구조의 게이트 제조방법을 설명하면 다음과 같다. A method of manufacturing a gate having such a stack structure is as follows.
먼저, 반도체 기판 상부에 게이트 산화막을 형성한다. First, a gate oxide film is formed over the semiconductor substrate.
그 다음, 상기 게이트 산화막 상부에 게이트 폴리실리콘층, 게이트 텅스텐 실리사이드층 및 게이트 하드마스크층을 형성한다.Next, a gate polysilicon layer, a gate tungsten silicide layer, and a gate hard mask layer are formed on the gate oxide layer.
그 다음, 게이트를 정의하는 마스크로 상기 게이트 하드마스크층, 상기 게이 트 텅스텐 실리사이드층 및 상기 게이트 폴리실리콘층을 식각하여 게이트를 형성한다.Next, the gate hard mask layer, the gate tungsten silicide layer, and the gate polysilicon layer are etched using a mask defining a gate to form a gate.
그 다음, 상기 게이트를 포함한 기판 전면에 버퍼 산화막, 스페이서용 질화막 및 스페이서용 산화막을 형성한다.Next, a buffer oxide film, a spacer nitride film, and a spacer oxide film are formed over the substrate including the gate.
그 다음, 상기 게이트 사이를 매립하는 층간절연막을 형성하고, 랜딩플러그 콘택 마스크로 상기 층간절연막을 식각하여 랜딩플러그 콘택홀을 형성한다.Next, an interlayer insulating film is formed to fill the gaps between the gates, and the landing plug contact hole is formed by etching the interlayer insulating film with a landing plug contact mask.
그 다음, 상기 랜딩플러그 콘택홀 측벽에 랜딩플러그용 스페이서를 형성하고, 상기 랜딩플러그 콘택홀에 도전막을 매립하여 랜딩플러그를 완성한다. Next, a landing plug spacer is formed on the side of the landing plug contact hole, and a conductive film is embedded in the landing plug contact hole to complete the landing plug.
즉, 종래의 스택 구조의 게이트 제조방법은 공정 단계가 복잡하고, 반도체 소자의 고집적화에 따라 상기 게이트 간의 간격이 점점 축소되면서 공정 마진 확보에 어려움이 있다. That is, the gate stack manufacturing method of the conventional stack structure is complicated in the process step, and as the gap between the gates is gradually reduced according to the high integration of the semiconductor device, it is difficult to secure the process margin.
특히, 상기 랜딩플러그 콘택홀을 형성하기 위한 식각 공정시 상기 게이트 하드마스크층의 어깨부(shoulder)가 손실되어 게이트와 랜딩플러그 간에 브릿지(bridge)가 발생하는 문제점이 있다. In particular, during the etching process for forming the landing plug contact hole, a shoulder of the gate hard mask layer is lost, and thus a bridge is generated between the gate and the landing plug.
또한, 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 트랜지스터의 채널 길이가 짧아지면서 단채널 효과(short channel effect)가 유발되어 트랜지스터의 특성이 열화되는 문제점이 있다. In addition, as the semiconductor device is highly integrated, a short channel effect is induced as the channel length of the transistor is shortened, thereby degrading characteristics of the transistor.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 게이트 형성 공정시 게이트와 랜딩플러그 간에 브릿지(bridge)를 방지할 수 있고, 공정 단계 를 간소화시킬 수 있는 반도체 소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can prevent the bridge (bridge) between the gate and the landing plug in the gate forming process, and can simplify the process steps. There is a purpose.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은,Method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention for achieving the above object,
활성영역 상의 게이트 예정영역을 식각하여 리세스를 형성하는 단계와,Etching the gate predetermined region on the active region to form a recess;
상기 리세스 측벽 및 소자분리막 상부에 게이트 산화막을 형성하는 단계와,Forming a gate oxide layer on the recess sidewall and the isolation layer;
소스/드레인 예정영역의 상기 활성영역 상부 및 상기 리세스 내부에 게이트 폴리실리콘층을 형성하는 단계와,Forming a gate polysilicon layer over the active region and in the recess of the source / drain predetermined region;
전면 식각공정을 수행하여 상기 게이트 폴리실리콘층을 소정두께 제거하는 단계와,Removing the gate polysilicon layer by a predetermined thickness by performing a front surface etching process;
상기 리세스 내부의 상기 게이트 폴리실리콘층 상부를 매립하는 게이트 전극층을 형성하는 단계와,Forming a gate electrode layer filling an upper portion of the gate polysilicon layer in the recess;
블랭킷(blanket) 이온주입 공정을 수행하여 상기 활성영역에 소스/드레인 영역을 형성하는 단계와,Forming a source / drain region in the active region by performing a blanket ion implantation process;
전체 표면 상부에 게이트 스페이서용 절연막을 형성하는 단계Forming an insulating film for a gate spacer on the entire surface
를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.
그리고, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법에 있어서, 상기 게이트 폴리실리콘층 형성 단계는In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the forming of the gate polysilicon layer may include
전체 표면 상부에 상기 게이트 폴리실리콘층을 형성하는 단계와,Forming the gate polysilicon layer over the entire surface;
상기 게이트 폴리실리콘층 상부에 상기 소스/드레인 예정영역을 덮는 감광막 패턴을 형성하는 단계와,Forming a photoresist pattern on the gate polysilicon layer to cover the source / drain predetermined region;
상기 감광막 패턴을 마스크로 상기 게이트 폴리실리콘층을 식각하는 단계와,Etching the gate polysilicon layer using the photoresist pattern as a mask;
상기 감광막 패턴을 제거하는 단계Removing the photoresist pattern
를 포함하는 것과,To include,
상기 게이트 전극층 형성공정은The gate electrode layer forming process
전체 표면 상부에 상기 게이트 전극층을 형성하는 단계와,Forming the gate electrode layer over the entire surface;
상기 게이트 전극층에 대한 전면 식각공정을 수행하여 상기 게이트 산화막을 노출시키는 단계Exposing the gate oxide layer by performing an entire surface etching process on the gate electrode layer
를 포함하는 것과,To include,
상기 게이트 스페이서용 질화막 형성 단계 이후에After forming the nitride film for the gate spacer
전체 표면 상부에 제 1 층간절연막을 형성하는 단계와,Forming a first interlayer insulating film over the entire surface;
랜딩플러그 콘택 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 제 1 층간절연막을 식각하여 랜딩플러그 콘택홀을 형성하는 단계와,Forming a landing plug contact hole by etching the first interlayer insulating layer by a photolithography process using a landing plug contact mask;
상기 랜딩플러그 콘택홀을 포함한 상기 제 1 층간절연막 상부에 랜딩플러그 콘택 스페이서용 질화막을 형성하는 단계와,Forming a nitride film for a landing plug contact spacer on the first interlayer insulating layer including the landing plug contact hole;
상기 랜딩플러그 콘택홀 저부의 상기 랜딩플러그 콘택 스페이서용 질화막을 제거하는 단계와,Removing the nitride film for the landing plug contact spacer at the bottom of the landing plug contact hole;
전체 표면 상부에 랜딩플러그용 도전막을 형성하는 단계와,Forming a conductive film for landing plug on the entire surface;
상기 랜딩플러그용 도전막에 대한 전면 식각공정을 수행하여 랜딩플러그를 형성하는 단계Forming a landing plug by performing an entire surface etching process on the landing plug conductive film
를 더 포함하는 것과,It further comprises a,
상기 랜딩플러그 형성 단계 이후에After the landing plug forming step
전체 표면 상부에 제 2 층간절연막을 형성하는 단계와,Forming a second interlayer insulating film over the entire surface;
비트라인 콘택 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 제 2 층간절연막을 식각하여 비트라인 콘택홀을 형성하는 단계와,Forming a bit line contact hole by etching the second interlayer insulating layer by a photolithography process using a bit line contact mask;
상기 비트라인 콘택홀을 포함한 상기 제 2 층간절연막 상부에 베리어층, 비트라인 전극층 및 비트라인 하드마스크층으로 이루어진 비트라인을 형성하는 단계와,Forming a bit line including a barrier layer, a bit line electrode layer, and a bit line hard mask layer on the second interlayer insulating layer including the bit line contact hole;
상기 비트라인 상부에 제 3 층간절연막을 형성하는 단계와,Forming a third interlayer insulating film on the bit line;
저장전극 콘택 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 제 3 층간절연막, 상기 제 2 층간절연막을 식각하여 저장전극 콘택홀을 형성하는 단계와,Forming a storage electrode contact hole by etching the third interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer by a photolithography process using a storage electrode contact mask;
상기 저장전극 콘택홀에 저장전극용 도전막을 형성하여 저장전극을 완성하는 단계Completing a storage electrode by forming a conductive film for the storage electrode in the storage electrode contact hole;
를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it further comprises.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 내지 도 1r은 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.1A to 1R are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
도 1a를 참조하면, 반도체 기판(10) 상부에 패드 산화막(미도시), 패드 질화막(미도시)을 순차적으로 형성한다.Referring to FIG. 1A, a pad oxide film (not shown) and a pad nitride film (not shown) are sequentially formed on the
그 다음, 소자분리 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 패드 질화막, 상기 패드 산화막 및 소정깊이의 상기 반도체 기판(10)을 식각하여 소자분리용 트렌치(미도시)를 형성한다.Subsequently, the pad nitride layer, the pad oxide layer, and the
그 다음, 상기 소자분리용 트렌치의 측벽 및 바닥에 대한 측벽 산화공정을 진행하여 측벽 산화막(12)을 형성한다.Next, a sidewall oxidation process is performed on the sidewalls and the bottom of the device isolation trench to form a
그 다음, 상기 측벽 산화막(12)을 포함한 전면에 라이너 질화막(14)을 형성하고, 상기 라이너 질화막(14) 상부에 라이너 산화막(16)을 형성한다.Next, a
그 다음, 상기 라이너 산화막(16) 상부에 상기 소자분리용 트렌치를 완전히 갭필(gap-fill)하도록 절연막을 형성한다.Next, an insulating layer is formed on the
이때, 상기 절연막은 고밀도 플라즈마(HDP; High Density Plasma) 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the insulating film is preferably formed of a high density plasma (HDP) oxide film.
그 다음, 상기 패드 질화막이 노출되도록 평탄화 공정을 수행하고, 상기 패드 질화막 및 상기 패드 산화막을 제거하여 활성영역(18)을 정의하는 소자분리막(20)을 형성한다.Next, a planarization process is performed to expose the pad nitride layer, and the pad nitride layer and the pad oxide layer are removed to form the
그 다음, 상기 반도체 기판(10) 상부에 게이트 예정영역을 노출시키는 제 1 감광막 패턴(미도시)을 형성한다.Next, a first photoresist pattern (not shown) is formed on the
그 다음, 상기 제 1 감광막 패턴을 마스크로 상기 활성영역(18)을 소정 깊이 식각하여 리세스(22)를 형성한다.Next, the
그 다음, 상기 리세스(22)를 포함한 전면에 게이트 산화막(24)을 형성한다. Next, a
도 1b를 참조하면, 상기 게이트 산화막(24) 상부에 소스/드레인 예정영역을 노출시키는 제 2 감광막 패턴(26)을 형성한다.Referring to FIG. 1B, a second
도 1c를 참조하면, 상기 제 2 감광막 패턴(26)을 마스크로 상기 게이트 산화막(24)을 식각하여 게이트 산화막 패턴(24a)을 형성한다.Referring to FIG. 1C, the
그 다음, 상기 제 2 감광막 패턴(26)을 제거한다.Next, the second
도 1d를 참조하면, 전체 표면 상부에 게이트 폴리실리콘층(28)을 형성한다.Referring to FIG. 1D, a
도 1e를 참조하면, 상기 게이트 폴리실리콘층(28) 상부에 소스/드레인 예정영역을 덮는 제 3 감광막 패턴(30)을 형성한다.Referring to FIG. 1E, a
도 1f를 참조하면, 상기 제 3 감광막 패턴(30)을 마스크로 상기 게이트 폴리실리콘층(28)을 식각하여 소스/드레인 예정영역의 상기 활성영역(18) 상부 및 상기 리세스(22) 내부에 게이트 폴리실리콘층 패턴(28a)을 형성한다. Referring to FIG. 1F, the
그 다음, 상기 제 3 감광막 패턴(30)을 제거한다.Next, the
도 1g를 참조하면, 상기 게이트 폴리실리콘층 패턴(28a)에 대한 전면 식각공정을 수행하여 상기 게이트 폴리실리콘층 패턴(28a)을 소정두께 제거한다.Referring to FIG. 1G, the gate
이때, 상기 전면 식각공정은 상기 리세스(22) 내부에 게이트 폴리실리콘층 패턴(28a) 및 게이트 전극층(32)이 적층된 구조를 형성하기 위한 것으로, 소스/드레인 예정영역의 상기 활성영역(18) 상부에 상기 게이트 폴리실리콘층 패턴(28a)이 일부 남겨지도록 수행하는 것이 바람직하다.In this case, the front surface etching process is to form a structure in which the gate
도 1h를 참조하면, 전체 표면 상부에 게이트 전극층(32)을 형성한다.Referring to FIG. 1H, the
이때, 상기 게이트 전극층(32)은 텅스텐 실리사이드(Wsi)층으로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the
도 1i를 참조하면, 상기 게이트 전극층(32)에 대한 전면 식각공정을 수행하 여 상기 게이트 산화막 패턴(24a)을 노출시킨다.Referring to FIG. 1I, the gate
그 다음, 블랭킷 이온주입(Blanket Implant) 공정을 수행하여 상기 활성영역(18)에 소스/드레인 영역(미도시)을 형성한다.Next, a blanket implant process is performed to form a source / drain region (not shown) in the
이때, 상기 소스/드레인 영역의 상기 활성영역(18) 상부에 남겨진 상기 게이트 폴리실리콘층 패턴(28a) 내에도 이온이 주입되어 캐리어(Carrier)가 증가한다. 이로 인해, 채널 저항이 감소되고, 후속 랜딩플러그 콘택홀 형성을 위한 식각 공정시 상기 반도체 기판(10)의 손상을 방지할 수 있다. In this case, ions are also implanted into the gate
도 1j를 참조하면, 전체 표면 상부에 게이트 스페이서용 절연막(34)을 형성한다.Referring to FIG. 1J, an insulating
이때, 상기 게이트 스페이서용 절연막(34)은 질화막으로 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the gate spacer insulating
도 1k를 참조하면, 상기 게이트 스페이서용 절연막(34) 상부에 제 1 층간절연막(36)을 형성한다.Referring to FIG. 1K, a first
이때, 상기 제 1 층간절연막(36)은 BPSG(Boron Phosphorus Silicate Glass)막으로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the first
도 1l를 참조하면, 상기 제 1 층간절연막(36) 상부에 랜딩플러그 콘택 예정영역을 노출시키는 제 4 감광막 패턴(미도시)을 형성한다.Referring to FIG. 1L, a fourth photoresist pattern (not shown) is formed on the first
그 다음, 상기 제 4 감광막 패턴을 마스크로 상기 제 1 층간절연막(36)을 식각하여 상기 게이트 폴리실리콘층 패턴(28a)를 노출시키는 랜딩플러그 콘택홀(38)을 형성한다.Next, the first
그 다음, 상기 제 5 감광막 패턴을 제거한다.Then, the fifth photosensitive film pattern is removed.
도 1m를 참조하면, 상기 랜딩플러그 콘택홀(38)을 포함한 상기 제 1 층간절연막(36) 상부에 랜딩플러그 콘택 스페이서용 절연막(40)을 형성한다.Referring to FIG. 1M, an insulating
이때, 상기 랜딩플러그 콘택 스페이서용 절연막(40)은 질화막으로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the landing plug contact
도 1n를 참조하면, 상기 랜딩플러그 콘택홀(38) 저부의 상기 랜딩플러그 콘택 스페이서용 절연막(40)을 제거한다.Referring to FIG. 1N, the insulating
도 1o를 참조하면, 전체 표면 상부에 랜딩플러그용 도전막(42)을 형성한다.Referring to FIG. 1O, a
이때, 상기 랜딩플러그용 도전막(42)은 폴리실리콘으로 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the landing plug
도 1p를 참조하면, 상기 랜딩플러그용 도전막(42)에 대한 전면 식각 공정을 수행하여 랜딩플러그(44)를 형성한다.Referring to FIG. 1P, the
도 1q를 참조하면, 전체 표면 상부에 제 2 층간절연막(46)을 형성한다.Referring to FIG. 1Q, a second
이때, 상기 제 2 층간절연막(46)은 BPSG(Boron Phosphorus Silicate Glass) 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the second
그 다음, 상기 제 2 층간절연막(46) 상부에 비트라인 콘택 예정영역을 노출시키는 제 5 감광막 패턴(미도시)을 형성한다.Next, a fifth photoresist pattern (not shown) is formed on the second
그 다음, 상기 제 5 감광막 패턴을 마스크로 상기 제 2 층간절연막(46)을 식각하여 상기 랜딩플러그(44)를 노출시키는 비트라인 콘택홀(미도시)을 형성한다.Next, the second
그 다음, 상기 제 5 감광막 패턴을 제거한다.Then, the fifth photosensitive film pattern is removed.
그 다음, 상기 비트라인 콘택홀을 포함한 전체 표면 상부에 베리어층(48), 비트라인 전극층(50) 및 비트라인 하드마스크층(52)을 형성한다.Next, the
이때, 상기 비트라인 전극층(50)은 텅스텐(W)층으로 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the bit
그 다음, 비트라인을 정의하는 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 비트라인 하드마스크층(52), 상기 비트라인 전극층(50) 및 상기 베리어층(48)을 식각하여 비트라인을 완성한다.Next, the bit line
도 1r를 참조하면, 상기 비트라인 하드마스크층(52) 상부에 제 3 층간절연막(54)을 형성한다.Referring to FIG. 1R, a third
이때, 상기 제 3 층간절연막(54)은 고밀도 플라즈마(HDP; High Density Plasma) 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the third
그 다음, 상기 제 3 층간절연막(54) 상부에 저장전극 콘택 예정영역을 노출시키는 제 6 감광막 패턴(미도시)을 형성한다.Next, a sixth photoresist layer pattern (not shown) is formed on the third
그 다음, 상기 제 6 감광막 패턴을 마스크로 상기 제 3 층간절연막(54) 및 상기 제 2 층간절연막(46)을 식각하여 저장전극 콘택홀(미도시)을 형성한다.Next, the third
그 다음, 상기 제 6 감광막 패턴을 제거한다.Then, the sixth photosensitive film pattern is removed.
그 다음, 상기 저장전극 콘택홀에 저장전극용 도전막을 매립하여 저장전극 콘택플러그(56)를 형성한다.Next, a storage
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은 리세스 영역 내에 게이트 폴리실리콘층 및 게이트 전극층을 매립하는 매립형 구조의 게이트를 형성함으로써 게이트와 랜딩플러그 간의 공정마진을 확보할 수 있다. 이로 인해, 게이트 하드마스크층을 별도로 형성하지 않더라도 랜딩플러그 콘택홀 형성을 위한 식각공정시 게이트의 손상 없이 게이트와 랜딩플러그 간의 브릿지(bridge)를 방지할 수 있다.As described above, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the present invention, a process margin between the gate and the landing plug can be secured by forming a gate having a buried structure filling the gate polysilicon layer and the gate electrode layer in the recess region. Thus, even when the gate hard mask layer is not formed separately, a bridge between the gate and the landing plug can be prevented without damaging the gate during the etching process for forming the landing plug contact hole.
그리고, 본 발명은 버퍼 산화막, 스페이서용 질화막, 스페이서용 산화막 형성 및 층간절연막 형성을 위한 공정을 생략할 수 있어 공정단계를 단순화시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 랜딩플러그 및 저장전극 콘택플러그의 높이는 감소시키고, 저장전극의 높이는 증가시킬 수 있어 정전용량을 충분히 확보할 수 있다. The present invention can omit the process for forming the buffer oxide film, the nitride film for the spacer, the oxide film for the spacer, and the interlayer insulating film, thereby simplifying the process steps. In addition, the present invention can reduce the height of the landing plug and the storage electrode contact plug, and increase the height of the storage electrode, thereby sufficiently securing the capacitance.
그리고, 본 발명은 소스/드레인 예정영역의 반도체 기판 상부에 게이트 폴리실리콘층을 일부 남긴 상태에서 소스/드레인 형성을 위한 이온 주입 공정을 수행함으로써 캐리어(Carrier)를 증가시켜 채널 저항 감소 및 랜딩플러그 콘택홀 형성을 위한 식각 공정시 반도체 기판의 손상을 방지할 수 있다. In addition, the present invention performs an ion implantation process for source / drain formation while partially leaving a gate polysilicon layer on the semiconductor substrate in the source / drain predetermined region to increase carriers, thereby reducing channel resistance and landing plug contact. Damage to the semiconductor substrate may be prevented during the etching process for forming the hole.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은 리세스 영역 내에 게이트 폴리실리콘층 및 게이트 전극층을 매립하는 매립형 구조의 게이트를 형성함으로써 게이트와 랜딩플러그 간의 공정마진을 확보할 수 있다. 이로 인해, 게이트 하드마스크층을 별도로 형성하지 않더라도 랜딩플러그 콘택홀 형성을 위한 식각공정시 게이트의 손상 없이 게이트와 랜딩플러그 간의 브릿지(bridge)를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the present invention, a process margin between the gate and the landing plug may be secured by forming a gate having a buried structure filling the gate polysilicon layer and the gate electrode layer in the recess region. Therefore, even if the gate hard mask layer is not formed separately, the bridge between the gate and the landing plug can be prevented without damaging the gate during the etching process for forming the landing plug contact hole.
그리고, 본 발명은 버퍼 산화막, 스페이서용 질화막, 스페이서용 산화막 형 성 및 층간절연막 형성을 위한 공정을 생략할 수 있어 공정단계를 단순화시킬 수 있고, 랜딩플러그 및 저장전극 콘택플러그의 높이는 감소시키고, 저장전극의 높이는 증가시킬 수 있어 정전용량을 충분히 확보할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the present invention can omit the process for forming the buffer oxide film, the nitride film for the spacer, the oxide film for the spacer, and the formation of the interlayer insulating film, thereby simplifying the process steps, and reducing the height of the landing plug and the storage electrode contact plug, and storing the same. The height of the electrode can be increased to provide an effect of sufficiently securing the capacitance.
또한, 본 발명은 소스/드레인 예정영역의 반도체 기판 상부에 게이트 폴리실리콘층을 일부 남긴 상태에서 소스/드레인 형성을 위한 이온 주입 공정을 수행함으로써 캐리어(Carrier)를 증가시켜 채널 저항 감소 및 랜딩플러그 콘택홀 형성을 위한 식각 공정시 반도체 기판의 손상을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the present invention performs an ion implantation process for source / drain formation while partially leaving a gate polysilicon layer on the semiconductor substrate in the source / drain predetermined region to increase carriers, thereby reducing channel resistance and landing plug contact. The etching process for forming the hole provides an effect of preventing damage to the semiconductor substrate.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, a preferred embodiment of the present invention is 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.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070026670A KR100827515B1 (en) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | Method for manufacturing of semiconductor device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101194890B1 (en) | 2011-02-22 | 2012-10-25 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor device and method for forming the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970054360A (en) * | 1995-12-06 | 1997-07-31 | 김주용 | Transistor Formation Method of Semiconductor Device |
KR20050085607A (en) * | 2002-12-14 | 2005-08-29 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | Method of manufactoring a trench-gate semiconductor device |
-
2007
- 2007-03-19 KR KR1020070026670A patent/KR100827515B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970054360A (en) * | 1995-12-06 | 1997-07-31 | 김주용 | Transistor Formation Method of Semiconductor Device |
KR20050085607A (en) * | 2002-12-14 | 2005-08-29 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | Method of manufactoring a trench-gate semiconductor device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101194890B1 (en) | 2011-02-22 | 2012-10-25 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor device and method for forming the same |
US9196618B2 (en) | 2011-02-22 | 2015-11-24 | Hynix Semiconductor Inc. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
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