KR20000002253A - 전면노광 공정을 이용한 이중 게이트 산화막 형성방법 - Google Patents
전면노광 공정을 이용한 이중 게이트 산화막 형성방법 Download PDFInfo
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Abstract
전면노광 공정을 이용한 이중 게이트 산화막 형성방법이 개시된다. 그러한 방법은, 산화막을 성장시킨 후 포토공정으로 패턴을 형성하고 그 형성된 패턴을 마스크로 하여 노출된 산화막을 습식식각한 다음, 전면노광 공정 및 현상공정으로써 남아있는 포토레지스트 막을 스트립하고 다시 산화막을 형성하는 것에 의해 이중 게이트 산화막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 기능 병합 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 이중 게이트 산화막의 형성방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스가 고집적화 고성능화 됨에 따라 새로운 형태의 칩이 개발 및 제조되고 있다. 예컨대 최근에 개발되고 있는 칩들중의 하나로서 디램(DRAM)과 로직(Logic)이 하나로 합쳐진 엠디엘(MDL:Merged DRAM Logic)디바이스가 그것이다.그러나, 기존에 분리되어 인쇄회로기판에 각기 장착됨에 따라 발생되던 문제점을 해소하고 두 소자의 장점만을 한데 모은 상기 엠디엘 디바이스를 제조하는 제조공정은 더욱 복잡해지고 어려워지고 있는 실정이다. 즉, 동일한 회로소자라 하더라도 디램에 사용되는 제조 사이즈와 로직에 사용되는 제조 사이즈가 다르기 때문에 디램만을 만드는 공정에 비해 복잡하고 어려운 것이다.
그러므로, 회로소자중 트랜지스터의 경우에 있어서도 사용하는 구동전압이 디램과 로직이 다르므로 게이트 산화막의 두께도 각기 다르게 형성해야한다. 하나의 칩내에서 서로 다른 두께의 게이트 산화막을 한꺼번에 칭하는 경우에 이중 게이트 산화막이라 불려진다. 그런데, 한칩내에서 이중 게이트 산화막을 형성하는 종래의 제조방법은 공정의 스텝수를 복잡화 하고 어렵게 하였으므로 이를 해결할 수 있는 기술이 강력히 요망된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해소할 수 있는 개선된 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 공정의 스텝수를 간소화하고 제조를 쉽게 할 수 있는 이중 게이트 산화막 형성방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 게이트 산화막이 될 산화막을 성장시킨 후 포토공정으로 패턴을 형성하고 그 형성된 패턴을 마스크로 하여 노출된 산화막을 습식식각한 다음, 전면노광 공정 및 현상공정으로 남아있는 포토레지스트 막을 스트립하고 다시 산화막을 형성하는 것에 의해 이중 게이트 산화막을 형성하는 것이다. 이에 따라, 막질 특성에 따라 산화막은 그 성장속도가 다르기 때문에 서로 다른 두께를 가지는 산화막이 패턴에 대응하여 얻어진다.
본 발명의 타의 목적 및 이점은 첨부도면과 함께 설명되는 하기 설명에 의해 명확하게 나타날 것이다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이중 게이트 산화막 형성의 제조수순을 보인 단면도들
이하에서, 제조공정의 스텝수를 간소화하고 제조를 쉽게 할 수 있는 이중 게이트 산화막 형성방법에 대한 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
먼저, 실리콘 기판 10상에 산화막 20을 약 50Å정도의 두께로 통상의 산화공정으로 도 1과 같이 형성한다. 상기 산화막 20상에 약 1.28㎛의 포토레지스트 막을 도포하고 사진 현상공정으로 포토레지스트 패턴 막 30을 도 2와 같이 형성한다. 상기 패턴 막 30이 덮여져 있지 아니한 부분은 후술될 설명에 의해 명백해질 것이지만 엠디엘 디바이스 제조의 경우에 로직이 형성되는 부분이 된다. 왜냐하면, 디램에서 트랜지스터의 게이트 산화막의 두께는 로직의 그 것에 비해 상대적으로 두껍기 때문이다. 그러나, 물론 사안이 다른 경우에 그 반대일 수도 있다. 상기 패턴 막 30의 형성은 노광용 마스크를 사용하여 노광을 행한 후, 선 노광(post exposure) 베이크 공정 및 현상공정을 수행하여 얻은 결과이다. 도 2의 결과물에 대하여 상기 막 30을 식각용 마스크로 하여 이방성식각을 행하면 도 3과 같은 단면구조가 얻어진다. 여기서, 에칭의 조건은 NH4F + HF에 1분정도로 행한 것이다. 도 3의 구조를 얻은 후, 전면노광을 실시하고, 현상액으로서 아세테이트류(예를들어 ECA,EL,PGMEA,시클로헥사논)의 신너와 여기에 아민류 또는 알콜류를 첨가한 신너를 사용하여 현상을 행하면 상기 막 30이 제거되어 도 4와 같은 결과물이 얻어진다. 상기 도 4의 구조물을 얻은 후에 약 40~50℃ NH4OH + H2O2+ D2O의 조건으로 저온 SCI처리를 한다. 이 경우에 전면노광이 완전히 이루어졌는 지의 확인은 FT-IR 또는 AES(Auger Electron Spectrometry)로 할 수있다.
그리고 나서, 다시 산화막을 약 50Å정도의 두께로 성장시키면 도 5의 결과가 얻어진다. 이는 이미 있던 산화막에 산화막을 형성하는 경우와 산화막이 제거되 고 없는 실리콘 기판에 산화막을 형성하는 경우에 반응속도의 차이에 기인하여 두께가 서로 다르게 된 것이다. 본 실시예에서 이미 존재하는 산화막 20상에는 산화막이 약 20Å의 두께로 성장되었다. 따라서, 하나의 칩내에 각기 약 50Å 과 70Å의 두께를 가지는 이중 게이트 산화막 20A이 제조됨을 알 수 있다. 결국, 본 발명에서는 상기 포토레지스트가 통상적으로 산화막을 습식식각하는데 사용되는 산용액에는 안정하여 녹지않고, 포토레지스트용 용매 또는 신너에는 잘 녹는 특성을 가지고 있는 특성을 이용하여 상기 이중 게이트 산화막을 용이하게 제조하는 것임을 알 수 있다.
전술된 바와 같이 본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 예를들어 설명되었지만, 사안이 허용하는 범위에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.
상기한 본 발명에 따르면, 이중 게이트 산화막 형성에서 공정의 스텝수를 간소화하고 제조를 쉽게 할 수 있는 효과가 얻어진다.
Claims (3)
- 기능소자들이 동일칩내에 병합된 구조를 가지는 반도체 소자의 제조를 위한 이중 게이트 산화막 형성방법에 있어서,산화막을 일차적으로 형성한 후 전면노광 공정 및 현상공정으로써 남아있는포토레지스트 막을 제거하여 이중 게이트 산화막을 이차적으로 형성되어지게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 엠디엘 소자 제조용 이중 게이트 산화막 형성방법에 있어서,산화막을 성장시킨 후 포토공정으로 패턴을 형성하고 그 형성된 패턴을 마스크로 하여 노출된 산화막을 습식식각한 다음, 전면노광 및 현상공정으로써 남아있는 포토레지스트 막을 스트립하고 다시 산화막을 형성하는 것에 의해 이중 게이트 산화막을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 현상공정에 사용된 물질은, 아세테이트류의 신너 또는 아민류를 첨가한 신너 또는 그들의 혼합물임을 특징으로 하는 방법.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9343782B2 (en) | 2013-06-07 | 2016-05-17 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus for battery safety |
-
1998
- 1998-06-18 KR KR1019980022914A patent/KR20000002253A/ko not_active Application Discontinuation
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