KR20020050371A - 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법에 관한 것으로, 게이트 전극을 형성하는 과정에서 반도체 기판의 소정 영역에 트랜치를 형성하고, 트랜치에 게이트 전극을 형성함으로써 트랜치의 깊이에 비례하게 게이트 전극과 액티브 영역이 접하는 면적과 채널 영역을 증가시켜 소오스 및 드레인간의 터널링을 방지하고 누설 전류를 차단해 소자의 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법이 개시된다.
Description
본 발명은 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법에 관한 것으로, 특히 게이트 산화막을 사이에 두고 게이트 전극과 액티브 영역이 접하는 면적과 채널 영역을 증가시킴으로써 소오스 및 드레인간의 터널링에 의해 누설 전류가 발생하는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 칩의 크기가 작아짐에 따라 트랜지스터에서 게이트 전극과 액티브 영역간의 접촉 면적이 줄어들게 되고, 디자인 룰이 0.1㎛ 이하에서는 소오스와 드레인간의 터널링에 의해 누설 전류(Leakage)가 발생하여 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 저하시켜 불량이 발생한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 1a를 참조하면, 소자 분리 영역을 정의하여 필드 산화막(2)이 형성된 반도체 기판(1) 상에 게이트 산화막(3) 및 폴리실리콘층(4a)을 형성한다.
도 1b를 참조하면, 게이트 전극 마스크를 식각 마스크로 하는 식각 공정으로 폴리실리콘층(4a)을 패터닝하여 게이트 전극(4)을 형성한다.
도 1c를 참조하면, 일반적으로 공지된 기술을 이용해 저농도 불순물 이온주입을 실시하고 게이트 스페이서(5)를 형성한 후 고농도 불순물 이온주입을 실시하여 소오스/드레인(6)을 형성해 트랜지스터를 형성한다.
상기에서, 게이트 전극(4)과 반도체 기판(1)의 액티브 영역이 접하는 채널영역(A)은 집적도가 높아질수록 짧아지며, 후속 열공정에서 소오스/드레인(6)의 불순물들이 게이트 전극(4) 하부로 확산하면서 채널 영역(A)을 더 좁게 만든다. 이로 인해, 소오스/드레인(6) 간의 거리는 더 짧아지게 되고, 어느 시점에 가서는 터널링에 의한 누설 전류가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 반도체 기판의 소정 영역에 트랜치를 형성하고, 트랜치에 게이트 전극을 형성함으로써 트랜치의 깊이에 비례하게 게이트 전극과 액티브 영역이 접하는 면적과 채널 영역을 증가시켜 소오스 및 드레인간의 터널링을 방지하여 누설 전류를 차단해 소자의 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법을 설명하기 위하여 순차적으로 도시한 소자의 단면도.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법을 설명하기 위하여 순차적으로 도시한 소자의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
1, 11 : 반도체 기판11a : 트랜치
2, 12 : 필드 산화막3, 13 : 게이트 산화막
4a, 14a : 폴리실리콘층4, 14 : 게이트 전극
5, 15 : 게이트 스페이서6, 16 : 소오스/드레인
17 : 감광막 패턴
본 발명에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법은 필드 산화막에 의해 액티브 영역이 정의된 반도체 기판이 제공되는 단계, 감광막 패턴을 형성하여 반도체 기판의 소정 영역만을 노출시킨 후 식각하여 트랜치를 형성하는 단계, 전체 상에 게이트 산화막 및 폴리실리콘층을 순차적으로 형성하는 단계, 게이트 전극 마스크를 식각 마스크로 하는 식각 공정으로 폴리실리콘층이 트랜치 영역에만 잔류하도록 패터닝하여 게이트 전극을 형성하는 단계 및 소오스/드레인을 형성하는 단계로이루어진다.
이때, 트랜치는 300 내지 1000Å의 깊이로 형성한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법을 설명하기 위하여 순차적으로 도시한 소자의 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 소자 분리 영역을 정의하여 필드 산화막(12)이 형성된 반도체 기판(11) 상에 감광막 패턴(17)을 형성하여 반도체 기판(11)의 액티브 영역 중 소정 영역을 노출시킨다.
도 2b를 참조하면, 감광막 패턴(17)에 의해 노출된 반도체 기판(11)을 식각하여 트랜치(11a)를 형성한다.
트랜치(11a)는 300 내지 1000Å의 깊이로 형성한다.
도 2c를 참조하면, 전체 상에 게이트 산화막(13) 및 폴리실리콘층(14a)을 순차적으로 형성한다.
도 2d를 참조하면, 게이트 마스크를 식각 마스크로 하는 식각 공정으로 폴리실리콘층(14a)이 트랜치(11a) 영역에만 잔류하도록 패터닝하여 게이트 전극(14)을 형성한다.
도 2e를 참조하면, 일반적으로 공지된 기술로 저농도 불순물 이온 주입 공정, 게이트 스페이서 형성 및 고농도 불순물 이온 주입 등을 실시하여 소오스/드레인(16)을 형성한다.
상기와 같이, 게이트 전극(14)과 접촉하는 액티브 영역에 일정한 깊이의 트랜치(11a)를 형성함으로써, 채널 영역인 게이트 전극(14)과 액티브 영역의 접촉 면적(C1+B+C2)을 증가시켰다. 다시 말해, 소오스/드레인(14)의 저농도 불순물 영역은 트랜치(11a)에 의해 완전히 격리되고, 고농도 불순물 영역은 저농도 불순물 영역보다 서로 더 멀리 떨어져 있으므로 터널링을 방지하여 누설 전류를 차단할 수 있어 전기적으로 안정된 구조를 이룰 수 있다. 이때, 소자의 특성이나 디자인 룰에 따른 집적도의 정도에 따라 트랜치(11a)의 깊이를 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 게이트 전극이 반도체 기판의 액티브 영역과 접하는 면적을 증가시킴으로써 채널 영역을 확보하고, 소오스/드레인 간의 터널링을 방지하여 누설 전류를 차단해 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
Claims (2)
- 필드 산화막에 의해 액티브 영역이 정의된 반도체 기판이 제공되는 단계;감광막 패턴을 형성하여 상기 반도체 기판의 소정 영역만을 노출시킨 후 식각하여 트랜치를 형성하는 단계;전체 상에 게이트 산화막 및 폴리실리콘층을 순차적으로 형성하는 단계;게이트 전극 마스크를 식각 마스크로 하는 식각 공정으로 상기 폴리실리콘층이 상기 트랜치 영역에만 잔류하도록 패터닝하여 게이트 전극을 형성하는 단계 및소오스/드레인을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 트랜치는 300 내지 1000Å의 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 제조 방법.
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Cited By (2)
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| KR100881846B1 (ko) * | 2007-05-17 | 2009-02-03 | 주식회사 동부하이텍 | 반도체 소자 및 반도체 소자의 제조 방법 |
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2000
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