KR19990048490A - 반도체장치의 롬 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체장치의 롬(Read Only Memory : 이하, ROM라 칭함) 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 제조 공정 중에 종래의 마스크롬(Mask ROM)에 쓰이는 FLAT-NOR 셀 제조시 2 단계의 사진공정을 1 단계의 사진공정으로 단축하여 공정의 단순화 및 불순물 매몰영역 형성에 있어서 자기정렬공정을 이용하도록한 마스크롬 제조방법을 제공한다.
이를 위하여 본 발명은 제 1 도전형 반도체기판 위에 질화막을 형성하는 단계와, 질화막의 소정부위를 제거하여 기판의 표면을 노출시키는 단계와, 노출된 기판의 표면에 문턱전압을 조절하기 위한 제 1 도전형 이온주입을 실시하는 단계와, 노출된 기판 부위에 제 1 희생산화층을 두껍게 형성하고 그 하부에 채널영역을 형성하는 단계와, 잔류한 질화막을 제거하는 단계와, 제 2 도전형 이온주입을 기판의 전면에 실시하여 제 2 도전형 이온주입영역을 형성하는 단계와, 제 2 도전형 이온주입영역 내부에 있어서 상부에 제 2 희생산화층을 형성하고 동시에 하부에 BN 졍션을 형성하는 단계와, 제 1 희생산화층과 제 2 희생산화층을 제거하여 BN 졍션의 표면과 채널영역의 표면을 노출시키는 단계와, 게이트절연막과 도전층을 노출된 기판 표면과 BN 졍션의 표면 그리고 채널영역의 표면에 차례로 형성하는 단계와, 도전층과 게이트절연막의 소정 부위를 제거하여 게이트를 형성하는 단계로 이루어진 공정을 구비한다.
Description
본 발명은 반도체장치의 롬(Read Only Memory : 이하, ROM라 칭함) 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 제조 공정 중에 종래의 마스크롬(Mask ROM)에 쓰이는 FLAT-NOR 셀 제조시 2 단계의 사진공정을 1 단계의 사진공정으로 단축하여 공정의 단순화 및 불순물 매몰영역 형성에 있어서 자기정렬공정을 이용하도록한 마스크롬 제조방법에 관한 것이다.
ROM은 저장된 데이터가 정상적인 동작 상태에서는 변하지 않도록 구성된 불휘발성 메모리(nonvolatile memory) 장치로 데이터를 저장하는 방법에 따라 마스크 ROM, PROM(Programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM) 또는 EEPROM(Erasable and Electrically Programmable ROM) 등으로 구별된다.
상기에서 마스크 ROM은 제조 공정 중에 사용자가 원하는 데이터를 갖는 마스크를 사용하여 코딩하여 데이터를 저장하는 것으로 이 후에 저장된 데이터의 변화가 불가능하고 단지 저장된 데이터만을 읽을 수 있다. 마스크 ROM은 불순물을 이온 주입하여 소정 트랜지스터을 다른 트랜지스터들과 다른 상태로 만들어 주므로써 데이터를 코딩할 수 있다. 즉, 마스크 ROM은 데이터를 코딩하기 위해 제조 공정 중 불순물을 주입하여 트랜지스터들이 '온(on)' 상태일 때 소정 트랜지스터을 '오프(off)' 상태로 만들거나, 또는, 트랜지스터들이 '오프' 상태일 때 소정 트랜지스터을 '온' 상태로 만든다.
도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 반도체장치의 롬의 제조공정도이다.
도 1a를 참조하면, P형의 실리콘으로 이루어진 반도체기판(11)에 제 1 포토레지스트(12)을 도포한 후 노광 및 현상하여 제 1 포토레지스트패턴(12)을 형성하므로서 반도체기판(11)의 BN졍션 형성부위를 노출시킨다. 그리고, 제 1 포토레지스트패턴(12)을 마스크로 사용하여 반도체기판(11)에 아세닉(As) 또는 인(P) 등의 N형의 불순물이온을 높은 도우즈로 주입하여 이온주입영역(13)을 형성한다.
도 1b를 참조하면, 제 1 포토레지스트패턴(12)을 잔류시킨 상태에서 이온주입된 부분 즉 BN 졍션 형성부위를 산화시켜 두꺼운 매몰산화층(15)과 그 (15) 하부에 불순물영역(16)을 형성한다. 이때, 반도체기판(11)의 이온주입영역(13)이 형성된 부분은 이온 주입시 격자 손상 등에 의해 이온 주입되지 않은 부분 보다 15∼20배 정도 산화 속도가 빠르게 되어 두꺼운 매몰산화막(15)이 형성되며, 동시에 열산화시 이온주입영역(13) 내의 불순물 이온이 활성화되어 공통 소오스 및 드레인영역를 이루며 비트라인으로 이용되는 불순물영역(16)이 형성된다. 그리고 제 1 포토레지스트패턴을 제거한다.
도 1c를 참조하면, 트렌지스터 채널의 문턱전압을 조절하기 위한 이온 주입을 위하여 기판(11)의 전표면에 포토레지스트를 도포한 다음 사진공정을 실시하여 채널영역과 매몰산화막(15)의 표면을 노출시키는 제 2 포토레지스트패턴(17)을 형성한다. 그다음 제 2 포토레지스트패턴(17)을 마스크로 이용한 이온주입을 P 형 불순물을 이용하여 실시하여 문턱전압을 조절한다.
도 1d를 참조하면, 제 2 포토레지스트패턴(17)을 제거한 다음 노출된 기판(11)의 표면을 열산화 시켜 게이트산화막(14)을 성장시켜 형성하고, 게이트산화막(14) 및 매몰산화막(15) 상에 불순물이 도핑된 다결정실리콘(18)을 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition : 이하, CVD라 칭함) 등의 방법으로 증착하고 불순물영역(16)과 직교하도록 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 게이트를 형성한다. 그러므로, 반도체기판(11)의 불순물영역(16) 사이의 게이트와 대응하는 부분이 채널이 되는 트랜지스터들이 형성된다.
그러나, 종래 기술에 따른 마스크 롬은 BN 이온주입과 문턱전압 이온주입은 같은 셀 영역에만 주입되는 것으로 BN졍션 형성을 위하여 게이트산화막이 생성되는 영역에 사진공정이 반복적으로 이루어지게 되어 같은 공정이 중복되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 마스크롬 제조 공정 중에 종래의 마스크롬(Mask ROM)에 쓰이는 FLAT-NOR 셀 제조시 2 단계의 사진공정을 1 단계의 사진공정으로 단축하여 공정을 단순화하고 불순물 매몰영역 형성에 있어서 자기정렬공정을 이용하도록한 마스크롬 제조방법을 제공함에 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 반도체장치의 롬 제조방법은 제 1 도전형 반도체기판 위에 질화막을 형성하는 단계와, 질화막의 소정부위를 제거하여 기판의 표면을 노출시키는 단계와, 노출된 기판의 표면에 문턱전압을 조절하기 위한 제 1 도전형 이온주입을 실시하는 단계와, 노출된 기판 부위에 제 1 희생산화층을 두껍게 형성하고 그 하부에 채널영역을 형성하는 단계와, 잔류한 질화막을 제거하는 단계와, 제 2 도전형 이온주입을 기판의 전면에 실시하여 제 2 도전형 이온주입영역을 형성하는 단계와, 제 2 도전형 이온주입영역 내부에 있어서 상부에 제 2 희생산화층을 형성하고 동시에 하부에 BN 졍션을 형성하는 단계와, 제 1 희생산화층과 제 2 희생산화층을 제거하여 BN 졍션의 표면과 채널영역의 표면을 노출시키는 단계와, 게이트절연막과 도전층을 노출된 기판 표면과 BN 졍션의 표면 그리고 채널영역의 표면에 차례로 형성하는 단계와, 도전층과 게이트절연막의 소정 부위를 제거하여 게이트를 형성하는 단계로 이루어진 공정을 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 반도체장치의 롬 제조공정 단면도
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 반도체장치의 롬 제조공정 단면도
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 반도체장치의 롬 제조공정 단면도이다.
도 2a를 참조하면, p 형의 실리콘으로 이루어진 반도체기판(21)을 열산화시켜 기판(21)의 표면에 버퍼용 실리콘산화막(22)을 성장시켜 형성하고 그(22) 위에 질화막(23)을 증착하여 형성한다. 그리고 질화막(23) 위에 제 1 감광막(24)을 도포한 후 노광 및 현상하여 패터닝하여 제 1 감광막패턴(24)을 형성하여 반도체기판(21)의 BN졍션 부위를 형성하기 위한 질화막(23) 표면을 노출시킨다. 즉 본 발명에서는 노출되지 아니한 질화막(23) 하부에 위치한 기판(21) 부위가 이후 공정에서 BN 졍션이 된다.
도 2b를 참조하면, 제 1 감광막패턴(도시 안됨)을 마스크로 사용하는 건식식각을 실시하여 감광막패턴으로 보호되지 아니하는 부위의 질화막(23)/실리콘산화막(22)을 제거하여 기판(21)의 표면을 노출시킨다. 그리고노출된 기판(21)의 표면에 문턱전압을 조절하기 위한 이온주입을 실시한다. 이때 문턱전압조절용 이온주입된 기판(21)표면의 실리콘격자들은 포러스(porous)해져서 산화시 산소의 격자내로의 확산이 용이하므로 이온주입되지 않은 실리콘과 비교하여 15 - 20 배 정도의 빠른 확산속도를 갖는다. 그 다음 산소분위기에서 산화시켜 실리콘산화층인 제 1 희생산화층(24)을 두껍게 성장시켜 형성한다. 이는 이후 BN 졍션형성을 위한 이온주입시 이온주입보호층 역할을 한다.
도 2c를 참조하면, 잔류한 질화막과 버퍼용산화막을 차레로 제거하여 제 1 희생산화층(24)이 형성되지 아니한 부위의 기판(21) 표면을 노출시킨다. 그리고 BN 졍션의 형성을 위하여 반도체기판(21)에 아세닉(As) 또는 인(P) 등의 N형의 불순물이온을 높은 도우즈로 주입하여 이온주입영역(25)을 형성한다. 이때 제 1 희생산화층(24)은 이온주입보호층 역할을하여 채널이 형성될 부위에 이종의 불순물이 유입되는 것을 방지한다.
도 2d를 참조하면, BN 이온주입부위에 어닐링을 실시하여 BN 이온주입된 기판(21) 부위의 상부에는 실리콘산화층으로 이루어진 제 2 희생산화층(26)을 형성하고 동시에 매몰된 불순물 이온은 기판 내부로 확산되어 BN 졍션(27)을 형성한다.
도 2e를 참조하면, 제 1 희생산화층과 제 2 희생산화층을 제거하여 BN 졍션(27)의 표면과 채널영역(28)의 표면을 노출시킨다. 이때 BN 졍션(27)에는 n 형 불순물이온들이 충분히 확산되어 자기정렬된 졍션을 이루고 있고, 채널영역(28)에는 p형불순물이 확산되어 있다. 그리고 기판의 전표면(21)을 열산화시켜 게이트산화막(29)을 노출된 기판(21) 표면과 BN 졍션(27)의 표면 그리고 채널영역(28)의 표면에 형성한다.
도 2e를 참조하면, 노출된 기판(21) 표면과 BN 졍션(27)의 표면 그리고 채널영역(28)의 표면 위에 불순물이 도핑된 다결정실리콘(30)을 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition : 이하, CVD라 칭함) 등의 방법으로 증착하고 불순물영역(27)과 직교하도록 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 게이트를 형성한다. 그러므로, 반도체기판(21)의 불순물영역(27) 사이의 게이트와 대응하는 부분이 채널이 되는 트랜지스터들이 형성된다.
상술한 내용에서 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 롬의 제조 방법을 P형의 반도체기판에 N형의 트랜지스터를 형성하는 것으로 설명하였으나, N형의 반도체기판에 P형의 트랜지스터를 형성할 수도 있다.
따라서, 본 발명은 버퍼용 산화막과 그 위에 형성되는 질화막의 증착은 LOCOS 공정의 사진공정에서도 사용되는 LOCOS 식각시 셀 영역은 식각하지 아니한 상태에서 즉, 필드산화막 형성 후에서도 이용할 수 있으므로 공정의 단순화가 가능하고, BN 졍션 형성을 위한 이온주입 후 BN 산화공정시 형성된 희생산화막을 마스크로 이용하여 자기정렬된 졍션을 형성할 수 있는 장점이 있다.
Claims (5)
- 제 1 도전형 반도체기판 위에 질화막을 형성하는 단계와,상기 질화막의 소정부위를 제거하여 상기 기판의 표면을 노출시키는 단계와,노출된 상기 기판의 표면에 문턱전압을 조절하기 위한 제 1 도전형 이온주입을 실시하는 단계와,노출된 상기 기판 부위에 제 1 희생산화층을 두껍게 형성하고 그 하부에 채널영역을 형성하는 단계와,잔류한 상기질화막을 제거하는 단계와,제 2 도전형 이온주입을 상기 기판의 전면에 실시하여 제 2 도전형 이온주입영역을 형성하는 단계와,상기 제 2 도전형 이온주입영역 내부에 있어서 상부에 제 2 희생산화층을 형성하고 동시에 하부에 BN 졍션을 형성하는 단계와,상기 제 1 희생산화층과 상기 제 2 희생산화층을 제거하여 상기 BN 졍션의 표면과 상기 채널영역의 표면을 노출시키는 단계와,게이트절연막과 도전층을 노출된 상기 기판 표면과 상기 BN 졍션의 표면 그리고 상기 채널영역의 표면에 차례로 형성하는 단계와,상기 도전층과 상기 게이트절연막의 소정 부위를 제거하여 게이트를 형성하는 단계로 이루어진 반도체장치의 롬 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 도전형이 P형이고 상기 제 2 도전형이 N형인 반도체장치의 롬 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 희생산화층을 상기 BN 졍션형성을 위한 이온주입시 이온주입보호층으로 이용하는 것이 특징인 반도체장치의 롬 제조방법.
- 청구항 1 및 청구항 2 에 있어서, 상기 제 2 도전형 이온주입영역은 상기 기판에 아세닉(As) 또는 인(P) 등의 N형의 불순물이온을 높은 도우즈로 주입하여 형성하는 것이 특징인 반도체장치의 롬 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 BN 졍션에는 상기 제 2 도전형 불순물이온이 충분히 확산되어 자기정렬된 졍션을 이루고 있고, 상기 채널영역에는 제 1 도전형불순물 이온이 확산되어 있는 것이 특징인 반도체장치의 롬 제조방법.
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ID=66088376
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970067212A KR19990048490A (ko) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 반도체장치의 롬 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990048490A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436729B1 (ko) * | 2002-05-07 | 2004-06-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | 베리드 엔-채널 산화막을 이용한 캐패시터 제조 방법 |
| KR100456581B1 (ko) * | 2002-02-08 | 2004-11-09 | 삼성전자주식회사 | 플랫 셀 마스크 롬 장치의 제조 방법 |
| KR100567025B1 (ko) * | 2002-09-18 | 2006-04-04 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 마스크롬 셀 제조 방법 |
| KR101025920B1 (ko) * | 2003-07-25 | 2011-03-30 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 마스크롬 셀 트랜지스터 제조방법 |
-
1997
- 1997-12-10 KR KR1019970067212A patent/KR19990048490A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100456581B1 (ko) * | 2002-02-08 | 2004-11-09 | 삼성전자주식회사 | 플랫 셀 마스크 롬 장치의 제조 방법 |
| KR100436729B1 (ko) * | 2002-05-07 | 2004-06-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | 베리드 엔-채널 산화막을 이용한 캐패시터 제조 방법 |
| KR100567025B1 (ko) * | 2002-09-18 | 2006-04-04 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 마스크롬 셀 제조 방법 |
| KR101025920B1 (ko) * | 2003-07-25 | 2011-03-30 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 마스크롬 셀 트랜지스터 제조방법 |
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| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |