KR20030002510A - Method of forming merged memory-logic device and merged memory-logic device thereof - Google Patents

Method of forming merged memory-logic device and merged memory-logic device thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20030002510A
KR20030002510A KR1020010038155A KR20010038155A KR20030002510A KR 20030002510 A KR20030002510 A KR 20030002510A KR 1020010038155 A KR1020010038155 A KR 1020010038155A KR 20010038155 A KR20010038155 A KR 20010038155A KR 20030002510 A KR20030002510 A KR 20030002510A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
memory cell
forming
logic element
region
Prior art date
Application number
KR1020010038155A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김재우
황재성
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1020010038155A priority Critical patent/KR20030002510A/en
Publication of KR20030002510A publication Critical patent/KR20030002510A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/30Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/32055Deposition of semiconductive layers, e.g. poly - or amorphous silicon layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a merged memory logic(MML) device is provided to form a G-poly layer which has uniform thickness and depth and is bilateral, by forming an oxide layer mask on a memory cell area including the G-poly layer through an oxidation process. CONSTITUTION: The cell area and a logic device area are defined on a semiconductor substrate(20). A gate polysilicon layer is formed on the entire surface of the memory cell area and the logic device area. An anti-reflective coating(ARC) is formed on the entire surface of the gate polysilicon layer. A photoresist layer is formed on the entire surface of the ARC. A photoresist pattern exposing the ARC formed in the upper portion of a memory cell in the memory cell area is formed. The ARC is removed by using the photoresist pattern as an etch mask to expose the gate polysilicon layer. The photoresist pattern is eliminated. The gate polysilicon layer exposed to the upper portion of the memory cell is oxidized to form the oxide mask(34). The ARC remaining in the memory cell area is removed.

Description

메모리-로직 병합소자의 형성방법 및 그에 의한 소자{Method of forming merged memory-logic device and merged memory-logic device thereof}Method for forming a memory-logic merged device and a device thereby {Method of forming merged memory-logic device and merged memory-logic device}

본 발명의 반도체 소자의 형성방법 및 그에 의한 소자에 관한 것으로서, 특히 메모리-로직 병합소자의 형성방법 및 그에 의한 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a semiconductor device and a device therefrom, and more particularly to a method for forming a memory-logic merged device and a device therefrom.

최근의 반도체 산업에서는 디램(DRAM) 또는 플래쉬(Flash) 메모리와 로직(Logic) 소자를 보다 고부가가치 및 다양한 기능을 가진 제품양산을 위해 디램-로직 병합소자(merged device) 또는 플래시 메모리-로직 병합소자와 같은 칩 등을 개발하고 있다.In the recent semiconductor industry, DRAM-logic merged or flash memory-logic merged devices can be used to produce DRAM or Flash memory and logic devices for higher value-added and more versatile products. We are developing such chips.

특히, 플래시-로직 병합소자의 경우에는 트랜지스터를 형성하는 과정이 제품개발의 관건이 되고 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 플래시-로직 병합소자 및 그 문제점을 살펴보기로 한다.In particular, in the case of a flash-logic integrated device, the process of forming a transistor is a key to product development. Hereinafter, a general flash-logic merger and its problems will be described with reference to the accompanying drawings.

도1 내지 도3은 일반적인 메모리-로직 병합소자와 문제점을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.1 through 3 are cross-sectional views illustrating a problem with a general memory-logic merger.

도1을 참조하면, 활성영역이 포함된 반도체 기판(100) 상에 플로팅 폴리실리콘막(104, floating polysilicon layer; 이하 F-폴리막)과 절연물인 셀 산화막(106)이 순차적으로 형성된다. F-폴리막(104)과 셀 산화막(106)은 공통소스전극(108)부터 좌우로 분리되어 메모리 셀 부위(A)에 형성된다. 여기서, 메모리 셀 부위(A)란 메모리-로직 병합소자에서 메모리 셀이 형성되는 부위를 일컫는다. 또한, 메모리 셀 부위(A)를 제외한 부분은 로직(logic) 소자 부위(B)라고 한다. 이어서, 메모리 셀 부위(A)와 로직 소자 부위(B)의 전면에 게이트 폴리실리콘층(102, gate polysilicon; 이하 G-폴리층)을 형성한다.Referring to FIG. 1, a floating polysilicon layer 104 (F-poly film) and an insulator cell oxide layer 106 are sequentially formed on a semiconductor substrate 100 including an active region. The F-poly film 104 and the cell oxide film 106 are separated from the left and right from the common source electrode 108 to be formed in the memory cell region A. FIG. Here, the memory cell region A refers to a region where a memory cell is formed in the memory-logic merged device. In addition, the part except the memory cell part A is called a logic element part B. FIG. Subsequently, a gate polysilicon layer 102 (hereinafter, referred to as a G-poly layer) is formed on the memory cell region A and the logic element region B in front.

도2는 바람직한 메모리-로직 병합소자의 메모리 셀이 포함된 메모리 셀부위(A)를 도시한 단면도이다. 도2를 참조하면, 셀 산화막(106)과 F-폴리막(104)의 측벽에는 두께와 높이가 균일한 게이트 폴리실리콘막(110, 이하; G-폴리막)을 대칭적으로 형성된다. 여기서, 참조번호 102'는 G-폴리층(102)을 식각한 후 메모리 셀의 상단에 잔존하는 부분이다. 한편, 메모리-로직 병합소자가 정상적으로 작동하기 위해서, 대칭적으로 존재하는 G-폴리막(110)의 두께와 높이는 일정하여야 한다.Fig. 2 is a cross sectional view showing a memory cell portion A including memory cells of a preferred memory-logic merger. Referring to FIG. 2, the gate polysilicon film 110 (hereinafter referred to as G-poly film) having a uniform thickness and height is symmetrically formed on the sidewalls of the cell oxide film 106 and the F-poly film 104. Here, reference numeral 102 ′ is a portion remaining on the top of the memory cell after the G-poly layer 102 is etched. Meanwhile, in order for the memory-logic merger to operate normally, the thickness and height of the symmetrically present G-poly film 110 must be constant.

도3은 실제적인 메모리-로직 병합소자를 도시한 단면도이다. 도3을 참조하면, G-폴리층(102)을 식각하여 얻어진 G-폴리막(110)은 식각과정에서 침해를 받아 높이와 두께가 일정하지 않다. 이렇게 되면, 대칭적으로 존재하는 G-폴리막(110)의 좌우측 셀의 소거(erase) 및 프로그램 특성이 달라지는 문제가 있다. 왜냐하면, 대칭되는 G-폴리막(110)의 면적이 다르면, G-폴리막(110)과 F-폴리막(104) 사이의 오버랩(overlap) 커패시턴스가 달라지게 된다. 이렇게 되면, F-폴리막(104)에 인가되는 전압의 차이를 가져온다. 소거 특징이 달라지는 또 다른 원인은 오버랩 면적이 감소할 경우, 커플링율(coupling ratio) 및 소거의 효율이 감소하기 때문이다.Fig. 3 is a sectional view showing an actual memory-logic merging element. Referring to FIG. 3, the G-poly film 110 obtained by etching the G-poly layer 102 is not uniform in height and thickness due to intrusion during the etching process. In this case, there is a problem that the erase and program characteristics of the left and right cells of the symmetrically present G-poly film 110 are changed. Because, if the area of the symmetrical G-poly film 110 is different, the overlap capacitance between the G-poly film 110 and the F-poly film 104 is different. This results in a difference in voltage applied to the F-poly film 104. Another reason for the difference in erase characteristics is that when the overlap area is reduced, the coupling ratio and the efficiency of the erase are reduced.

이러한 G-폴리막(110)의 비대칭 문제를 해결하기 위하여 화학적-물리적 폴리싱(CMP)과 셀 개방(cell open) 포토공정을 추가하는 공정이 개발되었다.In order to solve the asymmetry problem of the G-poly film 110, a process of adding a chemical-physical polishing (CMP) and a cell open photo process has been developed.

도4 내지 도10은 종래의 메모리-로직 병합소자를 설명하기 위해 도시한 공정단면도들이다.4 through 10 are process cross-sectional views illustrating a conventional memory-logic merger.

도4를 참조하면, 활성영역이 포함된 반도체 기판(100) 상의 메모리 셀 부위(A)에 순차적으로 형성된 F-폴리막(104)과 절연물인 셀 산화막(106)을 이용하여 메모리 셀을 형성한다. 이때, F-폴리막(104)과 셀 산화막(106)은공통소스전극(108)을 공통으로 하여 좌우로 분리된다. 여기서, 메모리 셀 부위(A)란 메모리-로직 병합소자에서 메모리 셀이 형성되는 부위를 일컫는다. 또한, 메모리 셀 부위(A)를 제외한 부분은 로직 소자 부위(B)라고 칭한다. 이어서, 메모리 셀부위(A)와 로직 소자 부위(B)의 전면에 G-폴리층(102)을 형성한다. 다음에, 로직 소자에서 게이트 전극 형성시 마스크로 사용될 반사방지층(202)과 중온산화막(204, middle oxide layer)을 G-폴리층(102)의 전면에 순차적으로 형성한다.Referring to FIG. 4, a memory cell is formed using an F-poly film 104 sequentially formed in a memory cell portion A on a semiconductor substrate 100 including an active region and a cell oxide film 106 as an insulator. . At this time, the F-poly film 104 and the cell oxide film 106 are separated to the left and right by using the common source electrode 108 in common. Here, the memory cell region A refers to a region where a memory cell is formed in the memory-logic merged device. In addition, the part except memory cell part A is called logic element part B. As shown in FIG. Subsequently, the G-poly layer 102 is formed on the entire surface of the memory cell region A and the logic element region B. Next, an antireflection layer 202 and a middle oxide layer 204 to be used as masks when forming the gate electrode in the logic device are sequentially formed on the entire surface of the G-poly layer 102.

도5를 참조하면, 로직 소자 부위를 덮는 포토레지스트층(206)을 형성하고 셀부위의 반사방지층(202)과 중온산화막(204)을 습식식각 공정을 이용하여 제거한다.Referring to FIG. 5, the photoresist layer 206 covering the logic element region is formed, and the anti-reflection layer 202 and the mesophilic oxide film 204 on the cell portion are removed using a wet etching process.

도6을 참조하면, 스트립(srip) 공정을 수행하여 포토레지스트층(206)을 제거한 후, 메모리 셀 부위(A)와 로직 소자 부위(B)의 전면에 실리콘 질화막(208, silicone nitride layer, 이하 SiN막)을 형성한다.Referring to FIG. 6, after removing the photoresist layer 206 by performing a strip process, a silicon nitride layer 208 may be formed on the entire surface of the memory cell region A and the logic element region B. SiN film) is formed.

도7을 참조하면, SiN막(208)을 CMP 공정을 이용하여 평탄화하여 메모리 셀 상단의 G-폴리층(102)을 노출시킨다.Referring to FIG. 7, the SiN film 208 is planarized using a CMP process to expose the G-poly layer 102 on top of the memory cell.

도8을 참조하면, 메모리 셀의 G-폴리층(102)이 노출되면, 노출된 부분을 산화시켜 산화막 마스크(210)를 형성한다. 여기서, 상기 산화막 마스크(210)는 메모리 셀에 형성될 G-폴리막(도2의 110 참조)을 형성할 때 마스크로서 이용된다. 이때, 로직 소자 부위는 SiN막(208)으로 인해 산화공정이 진행되지 않는다. 이어서, SiN막(208)을 제거한다.Referring to FIG. 8, when the G-poly layer 102 of the memory cell is exposed, the exposed portion is oxidized to form an oxide mask 210. Here, the oxide mask 210 is used as a mask when forming a G-poly film (see 110 in FIG. 2) to be formed in a memory cell. At this time, the logic element portion does not undergo an oxidation process due to the SiN film 208. Next, the SiN film 208 is removed.

도9를 참조하면, 로직 소자 부위(B)에 게이트 패턴을 형성하기 위하여, 메모리 셀 부위(A)는 포토레지스트를 이용하여 덮고, 로직 소자 부위는 게이트 전극을형성하기 위한 포토레지스트 패턴(212)을 형성한다. 이어서, 프토레지스트 패턴(212)을 마스크로 하여 노출된 MTO막(202)과 반사방지층(202)을 G-폴리층(102)까지 식각하여 마스크 패턴(202', 204')을 형성한다. 다음에, 포토레지스트 패턴(212)을 제거한다.Referring to FIG. 9, in order to form a gate pattern in the logic element region B, the memory cell region A is covered using a photoresist, and the logic element region is a photoresist pattern 212 for forming a gate electrode. To form. Subsequently, the exposed MTO film 202 and the anti-reflection layer 202 are etched up to the G-poly layer 102 using the protoresist pattern 212 as a mask to form mask patterns 202 'and 204'. Next, the photoresist pattern 212 is removed.

도10을 참조하면, 마스크 패턴(202', 204')을 이용하여 G-폴리층(102)을 식각하여 게이트 구조를 형성한다. 이렇게 하면, 대칭성이 있는 G-폴리막(106)을 얻을 수 있다.Referring to FIG. 10, the G-poly layer 102 is etched using the mask patterns 202 ′ and 204 ′ to form a gate structure. In this way, the symmetric G-poly film 106 can be obtained.

그런데, 상기 공정은 대칭성이 있는 G-폴리막(106)을 얻을 수 있으나, CMP 공정을 사용함으로써, 로직 소자 부위(B)에 게이트 전극을 형성하는 과정에서 문제가 발생한다. 즉, CMP 평탄화 공정시 상기 MTO막(204)과 반사방지층(202)의 침해가 일어나 원하는 게이트 전극의 형성을 형성할 수 없다. 또한, 메모리 셀 부위(A)에 형성되는 산화막 마스크(210)의 단부가 날카롭게 되어, 후속 식각공정에서 상기 단부가 떨어져 나가 균일한 G-폴리막이 형성되지 않는다.By the way, the symmetrical G-poly film 106 can be obtained, but a problem arises in the process of forming the gate electrode in the logic element region B by using the CMP process. That is, during the CMP planarization process, the MTO film 204 and the anti-reflection layer 202 may be invaded to form a desired gate electrode. In addition, an end portion of the oxide mask mask 210 formed in the memory cell region A is sharpened, so that the end portion is separated in a subsequent etching process so that a uniform G-poly film is not formed.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 두께와 높이가 균일한 좌우 대칭성을 갖는 G-폴리막을 형성하고 CMP 공정을 수행하지 않는 메모리-로직 병합소자의 형성방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a method of forming a memory-logic merged device, which forms a G-poly film having a uniform symmetry with uniform thickness and height and does not perform a CMP process.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 두께와 높이가 균일한 좌우 대칭성을 갖는 G-폴리막과 CMP에 의해 침해를 받지 않는 게이트 전극을 구비한 메모리-로직 병합소자를 제공하는 데 있다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a memory-logic integrated device having a G-poly film having a uniform symmetry of uniform thickness and height, and a gate electrode that is not invaded by CMP.

도1 내지 도3은 일반적인 메모리-로직 병합소자를 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.1 to 3 are cross-sectional views illustrating a general memory-logic merger.

도4 내지 도10은 종래의 메모리-로직 병합소자를 설명하기 위해 도시한 공정단면도들이다.4 through 10 are process cross-sectional views illustrating a conventional memory-logic merger.

도11 내지 도15는 본 발명에 의한 메모리-로직 병합소자를 설명하기 위해 도시한 공정단면도들이다.11 through 15 are cross-sectional views illustrating the memory-logic merger according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.* Explanation of symbols for the main parts of the drawings.

20 ; 반도체 기판 22 ; 게이트 폴리실리콘층20; Semiconductor substrate 22; Gate polysilicon layer

24 ; 플로팅 폴리실리콘막 26 ; 셀 산화막24; Floating polysilicon film 26; Cell oxide

28 ; 공통소스전극 30 ; 반사방지층28; Common source electrode 30; Antireflection layer

32 ; 포토레지스트층 34 ; 산화막 마스크32; Photoresist layer 34; Oxide mask

36 ; 포토레지스트 패턴 38 ; 게이트 폴리실리콘막36; Photoresist pattern 38; Gate polysilicon film

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 메모리-로직 병합소자의 형성방법은, 반도체 기판 상에 메모리 셀 부위와 로직 소자 부위를 형성하는 단계와, 상기 메모리 셀 부위와 로직 소자 부위의 전면에 게이트 폴리실리콘층을 형성하는 단계와, 상기 게이트 폴리실리콘층 상의 전면에 반사방지층을 형성하는 단계와, 상기 반사방지층 전면에 포토레지스트층을 형성하는 단계와, 상기 메모리 셀 부위에 형성된 메모리 셀의 상단에 형성된 반사방지층을 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 하여 상기 반사방지층을 제거하여 상기 게이트 폴리실리콘층을 노출시키는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계와, 상기 메모리 셀의 상단에 노출된 상기 게이트 폴리실리콘층을 산화시켜 산화막 마스크를 형성하는 단계 및 상기 메모리 셀 부위에 잔존해 있는 반사방지층을 제거하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a memory-logic merged device, including forming a memory cell portion and a logic element portion on a semiconductor substrate, and forming a gate on the front surface of the memory cell portion and the logic element portion. Forming a polysilicon layer, forming an antireflection layer on the entire surface of the gate polysilicon layer, forming a photoresist layer on the entire surface of the antireflection layer, and forming a polysilicon layer on the top of the memory cell formed in the memory cell region Forming a photoresist pattern exposing the formed antireflection layer, exposing the gate polysilicon layer by removing the antireflection layer using the photoresist pattern as an etch mask, and removing the photoresist pattern; Oxidizing the gate polysilicon layer exposed on top of the memory cell On a step and a step of removing the anti-reflection layer that it remained in the memory cell region to form an oxide film mask.

본 발명에 의한 메모리-로직 병합소자의 형성방법에 따르면, 상기 메모리 셀 의 상단에 형성된 산화막 마스크는 로직 소자 부위에 형성된 반사방지층에 비해 두께가 동일하거나 얇은 것이 바람직하며, 상기 메모리 셀의 상단에 형성된 포토레지스트층은 상기 로직 소자 부위의 포토레지스트층보다 얇게 형성하는 것이 바람직하다.According to the method of forming the memory-logic merged device according to the present invention, the oxide mask formed on the top of the memory cell is preferably the same thickness or thinner than the anti-reflection layer formed on the logic element portion, formed on the top of the memory cell The photoresist layer is preferably formed thinner than the photoresist layer in the logic element region.

본 발명에 의한 메모리-로직 병합소자의 형성방법에 따르면, 상기 반사방지층은 SiN층 또는 SiON층으로 이루어진 것이 바람직하다.According to the method of forming the memory-logic merger according to the present invention, the antireflection layer is preferably made of a SiN layer or a SiON layer.

본 발명에 의한 메모리-로직 병합소자의 형성방법에 따르면, 상기 반사방지층을 제거한 후, 상기 로직 소자 부위에 게이트 전극을 형성하기 위하여 상기 로직 소자 부위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계 및 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 로직 소자 부위에 게이트 전극을 형성하는 단계를 더 추가할 수 있다.According to the method of forming a memory-logic merged device according to the present invention, after removing the anti-reflection layer, forming a photoresist pattern on the logic element region to form a gate electrode on the logic element region and the photoresist pattern The method may further include forming a gate electrode on the logic element region by using.

또한, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 메모리-로직 병합소자는, 반도체 기판 상의 메모리 셀 부위의 메모리 셀에 순차적으로 형성된 플로팅 폴리실리콘막과 셀 산화막을 대칭적으로 분리시키면서, 활성영역에 접촉하는 공통소스전극과, 상기 플로팅 폴리실리콘막과 셀 산화막의 측벽에 형성되고, 두께와 높이가 동일한 게이트 폴리실리콘막과, 상기 공통소스전극, 셀 산화막 및 게이트 폴리실리콘막을 완전히 덮는 산화막 마스크를 구비한다.In addition, the memory-logic merger according to the present invention in order to achieve the above technical problem, the active region while symmetrically separating the floating polysilicon film and the cell oxide film sequentially formed in the memory cell of the memory cell region on the semiconductor substrate A common source electrode in contact with the substrate, a gate polysilicon film formed on sidewalls of the floating polysilicon film and the cell oxide film, and having a thickness and a height, and an oxide mask that completely covers the common source electrode, the cell oxide film, and the gate polysilicon film. Equipped.

본 발명에 의한 메모리-로직 병합소자에 따르면, 상기 산화막 마스크에 있어서, 상기 산화막 마스크의 단부의 두께는 상기 산화막 마스크의 중심부분의 두께와 동일하거나 두꺼운 것이 바람직하며, 상기 로직 소자 부위에 소정의 간격으로 형성된 게이트 전극을 더 구비할 수 있다.According to the memory-logic merging element according to the present invention, in the oxide mask, the thickness of the end portion of the oxide mask is preferably equal to or thicker than the thickness of the central portion of the oxide mask, and a predetermined distance between the logic element portions. A gate electrode may be further provided.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 여러 막과 영역들의 두께는 명료성을 위해서 강조되었으며, 어떤 층이 다른 층이나 기판 "상"에 존재한다고 기술될 때 이 어떤 층은 다른 층이나 기판과 직접 접하면서 존재할 수도 있고 그 사이에 제3의 층이 존재할 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only this embodiment to make the disclosure of the present invention complete, the scope of the invention to those skilled in the art It is provided to inform you. In the accompanying drawings, the thicknesses of the various films and regions have been emphasized for clarity, and when a layer is described as "on" another layer or substrate, the layer may exist in direct contact with another layer or substrate, or between There may be a third layer in the.

도11 내지 도15는 본 발명의 실시예에 의한 메모리-로직 병합소자를 설명하기 위해 도시한 공정단면도들이다.11 through 15 are cross-sectional views illustrating a memory-logic merger according to an embodiment of the present invention.

도11을 참조하면, 활성영역이 포함된 반도체 기판(20) 상의 메모리 셀 부위에 순차적으로 형성된 F-폴리막(24)과 절연물인 셀 산화막(26)을 이용하여 메모리 셀을 형성한다. 이때, F-폴리막(24)과 셀 산화막(26)은 공통소스전극(28)을 공통으로 사용하여 좌우로 분리된다. 여기서, 메모리 셀 부란 메모리-로직 병합소자에서 메모리 셀이 형성되는 부위를 일컫는다. 이어서, 메모리 셀 부위와 로직 소자 부위의 전면에 G-폴리층(22)을 형성한다. 다음에, G-폴리층(22) 상의 전면에 반사방지층(30)을 형성한 후, 반사방지층(30)의 전면에 포토레지스트층(32)을 형성한다. 여기서, 반사방지층(30)은 산화막, SiN층 또는 SiON층으로 형성할 수 있다. 또한, 메모리 셀의 상단에 형성된 포토레지스트층(32)은 로직 소자 부위의 포토레지스트층(32)보다 얇게 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 11, a memory cell is formed using an F-poly film 24 sequentially formed in a memory cell region on a semiconductor substrate 20 including an active region and a cell oxide film 26 as an insulator. At this time, the F-poly film 24 and the cell oxide film 26 are separated left and right using the common source electrode 28 in common. Here, the memory cell part refers to a portion where a memory cell is formed in the memory-logic merged device. Next, the G-poly layer 22 is formed on the front surface of the memory cell portion and the logic element portion. Next, after the antireflection layer 30 is formed on the entire surface of the G-poly layer 22, the photoresist layer 32 is formed on the entire surface of the antireflection layer 30. Here, the antireflection layer 30 may be formed of an oxide film, a SiN layer or a SiON layer. In addition, the photoresist layer 32 formed on the top of the memory cell is preferably formed thinner than the photoresist layer 32 of the logic element region.

도12를 참조하면, 메모리 셀의 상단에 형성된 반사방지층(30)을 노출시키는 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성한다. 이어서, 상기 포토레지스트 패턴(미도시)을 식각마스크로 하여 노출된 반사방지층(30)을 제거하여, G-폴리층(22)을 노출시킨다. 이어서, 포토레지스트 패턴(미도시)을 에싱 및 스트립 공정을 이용하여 제거한다.Referring to FIG. 12, a photoresist pattern (not shown) that exposes the anti-reflection layer 30 formed on the top of the memory cell is formed. Subsequently, the anti-reflective layer 30 is removed by using the photoresist pattern (not shown) as an etching mask to expose the G-poly layer 22. The photoresist pattern (not shown) is then removed using an ashing and strip process.

도13을 참조하면, 메모리 셀의 상단에 노출된 G-폴리층(22)을 산화시켜 산화막 마스크(34)를 형성한다. 이때, 산화막 마스크(34)의 두께는 게이트와의 식각선택비를 감안하여 정하여진다. 즉, 메모리 셀의 상단에 형성되는 산화막 마스크(34)는 로직 소자 부위의 반사방지층(30)에 비해 두께가 동일하거나 얇은 것이 바람직하다. 또한, G-폴리막(38) 상에 형성된 산화막 마스크(34)에 있어서, 상기 산화막 마스크(34)의 단부의 두께는 중심부분의 두께와 동일하거나 두껍게 형성된다.Referring to FIG. 13, an oxide mask 34 is formed by oxidizing the G-poly layer 22 exposed on the top of a memory cell. At this time, the thickness of the oxide mask 34 is determined in consideration of the etching selectivity with the gate. That is, the oxide mask 34 formed on the top of the memory cell is preferably the same thickness or thinner than the antireflection layer 30 of the logic element portion. In addition, in the oxide mask 34 formed on the G-poly film 38, the thickness of the end portion of the oxide mask 34 is formed to be the same as or thicker than that of the central portion.

도14를 참조하면, 메모리 셀 부위에 잔존해 있는 반사방지층(30)을 제거하기 위한 포토레지스트 패턴(36)을 형성한다. 이어서, 상기 포토레지스트 패턴(36)을 이용하여 상기 반사방지층(30)을 제거한다.Referring to FIG. 14, a photoresist pattern 36 is formed to remove the anti-reflection layer 30 remaining in the memory cell region. Subsequently, the anti-reflection layer 30 is removed using the photoresist pattern 36.

도15를 참조하면, 반사방지층(30)을 제거한 후, 포토레지스 패턴(36)을 제거한다. 이어서, 메모리 셀부위와 로직 소자 부위의 전면에 포토레지스트층(미도시)을 도포하고, 로직 소자 부위에 게이트 전극을 형성하는 포토레지스트 패턴(36)을 형성한다. 다음에, 포토레지스트 패턴(36)을 이용하여 반사방지층(30)을 식각하여 게이트 전극을 형성할 수 있는 패턴(30')을 형성한다. 나아가, 상기 패턴(30')을 이용하여, G-폴리층(22)을 반도체 기판(20)상의 게이트 산화막(미도시)까지 식각하여 게이트 전극(22')을 형성한다.Referring to FIG. 15, after the anti-reflection layer 30 is removed, the photoresist pattern 36 is removed. Subsequently, a photoresist layer (not shown) is coated on the memory cell region and the logic element region, and a photoresist pattern 36 is formed on the logic element region to form a gate electrode. Next, the anti-reflection layer 30 is etched using the photoresist pattern 36 to form a pattern 30 ′ capable of forming a gate electrode. Further, using the pattern 30 ', the G-poly layer 22 is etched to a gate oxide film (not shown) on the semiconductor substrate 20 to form a gate electrode 22'.

본 발명의 실시예에 의한 메모리-로직 병합소자의 구조를 살펴보면, 반도체 기판 상의 메모리 셀 부위의 메모리 셀에 순차적으로 형성된 셀 산화막(26)을 대칭적으로 분리시키면서, 활성영역에 접촉하는 공통소스전극(28)을 구비한다. 셀 산화막(26)의 하단에는 F-폴리막(24)이 반도체 기판(20)에 접촉되어 있다. 일반적으로 반도체 기판(20)과 F-폴리막(24) 사이에는 게이트 산화막(미도시)이 존재한다. 셀 산화막(26)의 측벽에는 두께와 높이가 동일한 G-폴리막(38)이 대칭적으로 형성된다. 그리고, 콘택(28), 셀 산화막(26) 및 G-폴리막(38)을 완전히 덮는 산화막 마스크(34)를 구비한다.Looking at the structure of the memory-logic merger according to an embodiment of the present invention, the common source electrode in contact with the active region while symmetrically separating the cell oxide film 26 formed sequentially in the memory cell of the memory cell region on the semiconductor substrate And (28). At the bottom of the cell oxide film 26, an F-poly film 24 is in contact with the semiconductor substrate 20. In general, a gate oxide film (not shown) exists between the semiconductor substrate 20 and the F-poly film 24. On the sidewall of the cell oxide film 26, a G-poly film 38 having the same thickness and height is formed symmetrically. An oxide film mask 34 is provided to completely cover the contact 28, the cell oxide film 26, and the G-poly film 38.

나아가, 상기 로직 소자 부위에는 소정의 간격으로 형성된 게이트 전극(22')을 더 구비한다.Further, the logic element portion further includes a gate electrode 22 'formed at a predetermined interval.

이상 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고 당업자에 의해 많은 변형 및 개량이 가능하다.Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments, and many modifications and improvements can be made by those skilled in the art.

상술한 본 발명에 의한 메모리-로직 병합소자의 형성방법 및 그에 의한 병합에 따르면, G-폴리막을 포함한 메모리 셀 부위의 상부에 산화공정을 이용하여 산화막 마스크를 형성함으로써, 두께와 높이가 균일하며 좌우 대칭성을 갖는 G-폴리막을 형성할 수 있고 또한 CMP 공정을 수행하지 않음으로써 게이트 전극이 침해되지 않는 메모리-로직 병합소자의 형성할 수 있다.According to the above-described method of forming a memory-logic merger and merging thereof, an oxide mask is formed on an upper portion of a memory cell including a G-poly film using an oxidation process, whereby thickness and height are uniform and left and right. It is possible to form a G-poly film having symmetry and to form a memory-logic merger device in which the gate electrode is not impaired by not performing the CMP process.

Claims (8)

반도체 기판 상에 메모리 셀 부위와 로직 소자 부위를 형성하는 단계;Forming a memory cell portion and a logic element portion on the semiconductor substrate; 상기 메모리 셀 부위와 로직 소자 부위의 전면에 게이트 폴리실리콘층을 형성하는 단계;Forming a gate polysilicon layer on an entire surface of the memory cell region and the logic element region; 상기 게이트 폴리실리콘층 상의 전면에 반사방지층을 형성하는 단계;Forming an anti-reflection layer on the entire surface of the gate polysilicon layer; 상기 반사방지층 전면에 포토레지스트층을 형성하는 단계;Forming a photoresist layer on the entire surface of the anti-reflection layer; 상기 메모리 셀 부위에 형성된 메모리 셀의 상단에 형성된 반사방지층을 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;Forming a photoresist pattern exposing the anti-reflection layer formed on top of the memory cell formed at the memory cell region; 상기 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 하여 상기 반사방지층을 제거하여 상기 게이트 폴리실리콘층을 노출시키는 단계;Exposing the gate polysilicon layer by removing the anti-reflection layer using the photoresist pattern as an etch mask; 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계;Removing the photoresist pattern; 상기 메모리 셀의 상단에 노출된 상기 게이트 폴리실리콘층을 산화시켜 산화막 마스크를 형성하는 단계; 및Oxidizing the gate polysilicon layer exposed on top of the memory cell to form an oxide mask; And 상기 메모리 셀 부위에 잔존해 있는 반사방지층을 제거하는 단계를 포함하는 메모리-로직 병합소자의 형성방법.Removing the anti-reflective layer remaining in the memory cell region. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메모리 셀의 상단에 형성된 산화막 마스크는 로직 소자 부위에 형성된 반사방지층에 비해 두께가 동일하거나 얇은 것을 특징으로 하는 메모리-로직 병합소자의 형성방법.And an oxide mask formed on top of the memory cell, the thickness of which is equal to or less than that of the anti-reflection layer formed on the logic element. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메모리 셀의 상단에 형성된 포토레지스트층은 상기 로직 소자 부위의 포토레지스트층보다 얇게 형성하는 것을 특징으로 하는 메모리-로직 병합소자의 형성방법.And a photoresist layer formed on top of the memory cell to be thinner than the photoresist layer of the logic element region. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반사방지층은 SiN층 또는 SiON층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 메모리-로직 병합소자의 형성방법.And the anti-reflection layer is formed of a SiN layer or a SiON layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반사방지층을 제거한 후,After removing the antireflection layer, 상기 로직 소자 부위에 게이트 전극을 형성하기 위하여 상기 로직 소자 부위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및Forming a photoresist pattern on the logic element region to form a gate electrode on the logic element region; And 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 로직 소자 부위에 게이트 전극을 형성하는 단계를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 메모리-로직 병합소자의 형성방법.And forming a gate electrode on the logic element region using the photoresist pattern. 반도체 기판 상의 메모리 셀 부위의 메모리 셀에 순차적으로 형성된 플로팅 폴리실리콘막과 셀 산화막을 대칭적으로 분리시키면서, 활성영역에 접촉하는 콘택;A contact in contact with the active region while symmetrically separating the floating polysilicon film and the cell oxide film sequentially formed in the memory cell of the memory cell region on the semiconductor substrate; 상기 플로팅 폴리실리콘막과 셀 산화막의 측벽에 형성되고, 두께와 높이가 동일한 게이트 폴리실리콘막;A gate polysilicon film formed on sidewalls of the floating polysilicon film and the cell oxide film and having the same thickness and height; 상기 콘택, 셀 산화막 및 게이트 폴리실리콘막을 완전히 덮는 산화막 마스크를 구비하는 메모리-로직 병합소자.And an oxide mask that completely covers the contact, cell oxide, and gate polysilicon layers. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 산화막 마스크에 있어서,In the oxide film mask, 상기 산화막 마스크의 단부의 두께는 상기 산화막 마스크의 중심부분의 두께와 동일하거나 두꺼운 것을 특징으로 하는 메모리-로직 병합소자.And a thickness of an end portion of the oxide mask is equal to or thicker than a thickness of a central portion of the oxide mask. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 로직 소자 부위에 소정의 간격으로 형성된 게이트 전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 메모리-로직 병합소자.And a gate electrode formed at a predetermined interval on the logic element portion.
KR1020010038155A 2001-06-29 2001-06-29 Method of forming merged memory-logic device and merged memory-logic device thereof KR20030002510A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010038155A KR20030002510A (en) 2001-06-29 2001-06-29 Method of forming merged memory-logic device and merged memory-logic device thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010038155A KR20030002510A (en) 2001-06-29 2001-06-29 Method of forming merged memory-logic device and merged memory-logic device thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030002510A true KR20030002510A (en) 2003-01-09

Family

ID=27712228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010038155A KR20030002510A (en) 2001-06-29 2001-06-29 Method of forming merged memory-logic device and merged memory-logic device thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030002510A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100562329B1 (en) * 2004-12-17 2006-03-22 동부아남반도체 주식회사 Method for forming contact and semiconductor device using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100562329B1 (en) * 2004-12-17 2006-03-22 동부아남반도체 주식회사 Method for forming contact and semiconductor device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6620715B1 (en) Method for forming sub-critical dimension structures in an integrated circuit
KR100781033B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
US6309926B1 (en) Thin resist with nitride hard mask for gate etch application
US7791143B2 (en) Semiconductor constructions
KR101159954B1 (en) Method for forming semiconductor device
US6130168A (en) Using ONO as hard mask to reduce STI oxide loss on low voltage device in flash or EPROM process
JP2001244348A (en) Method of fabricating semiconductor device
US7638430B2 (en) Method of forming contact plug of semiconductor device
US5902133A (en) Method of forming a narrow polysilicon gate with i-line lithography
US6074905A (en) Formation of a thin oxide protection layer at poly sidewall and area surface
KR20030002510A (en) Method of forming merged memory-logic device and merged memory-logic device thereof
KR100661236B1 (en) Method of fabricating the floating gate in flash memory device
KR20030049783A (en) Method of forming an isolation film in semiconductor device
KR100321758B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
KR100525118B1 (en) Method for forming memory cell of semiconductor
KR100634267B1 (en) Method for forming of device isolation region in a semiconductor device
KR19990039110A (en) Contact hole formation method of semiconductor device
KR20010008839A (en) Method of forming self-aligned contacts in semiconductor device
KR100386625B1 (en) method for manufacturing of semiconductor device
KR100265853B1 (en) A method for fabrication of semiconductor device
KR950010853B1 (en) Reverse contact hole patterning method of semiconductor device
KR100313517B1 (en) Manufacturing method for plug in semiconductor memory
KR19990069451A (en) Trench element isolation
KR100277875B1 (en) Capacitor Manufacturing Method
KR0151376B1 (en) Manufacture of semiconductor memory device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid