KR20060000896A - Memory device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
비트라인 콘택 저항은 저하시키지 않으면서, 스토리지노드 콘택에서는 플러그의 도펀트들이 아웃-디퓨전되어 소자의 리프레쉬의 특성을 저하시키는 문제점을 개선한 반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법이 개시된다. 이를 위한 본 발명의 반도체 메모리 소자는, 반도체기판 상부에 형성된 복수의 게이트패턴; 상기 게이트패턴 일측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 형성된 스토리지노드 콘택 접합 영역; 상기 게이트패턴 타측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 형성된 비트라인 콘택 접합 영역; 상기 스토리지노드 콘택 접합 영역의 상기 반도체기판이 일부두께 식각되어 형성된 트렌치; 상기 트렌치 내부의 상기 반도체기판 측벽에 형성되어 스토리지노드 콘택 플러그 내의 도펀트가 아웃-디퓨젼되는 것을 방지하는 도펀트확산방지막; 상기 트렌치 내부를 포함한 상기 게이트패턴의 일측방에 형성된 스토리지노드 콘택 플러그; 및 상기 게이트패턴의 타측방에 형성된 비트라인 콘택 플러그를 구비한다.Disclosed are a semiconductor memory device and a method of fabricating the same, which improves a problem in that the dopants of a plug are out-diffused at the storage node contact without degrading the bit line contact resistance, thereby reducing the refresh characteristics of the device. The semiconductor memory device of the present invention for this purpose, a plurality of gate patterns formed on the semiconductor substrate; A storage node contact junction region formed under the surface of the semiconductor substrate on one side of the gate pattern; A bit line contact junction region formed under the surface of the semiconductor substrate on the other side of the gate pattern; A trench formed by etching a portion of the semiconductor substrate in the storage node contact junction region; A dopant diffusion barrier layer formed on a sidewall of the semiconductor substrate in the trench to prevent the dopant in the storage node contact plug from being out-diffused; A storage node contact plug formed on one side of the gate pattern including an inside of the trench; And a bit line contact plug formed on the other side of the gate pattern.
메모리소자, 비트라인콘택플러그, 스트러지노드콘택플러그, 트렌치, 도펀트확산방지Memory device, bit line contact plug, stray node contact plug, trench, dopant diffusion prevention
Description
도 1은 종래기술에 따라 콘택 플러그가 형성된 상태를 보여주는 메모리 소자의 셀 영역에 대한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a cell region of a memory device in which a contact plug is formed according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 메모리 소자의 특징적인 구조를 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a characteristic structure of a semiconductor memory device according to the present invention.
도 3는 본 발명의 일실시예에 따라 콘택 플러그가 형성된 상태를 보여주는 메모리소자의 셀 영역에 대한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a cell region of a memory device in which a contact plug is formed according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메모리 소자 제조 공정 단면도이다.4A through 4F are cross-sectional views illustrating a process of fabricating a memory device in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
201 : 실리콘기판 202 : 소자분리막201: silicon substrate 202: device isolation film
203 : 게이트절연막 204 : 게이트도전층203: gate insulating film 204: gate conductive layer
205 : 마스크절연막 206a : 스토리지노드 콘택 접합 영역205: mask
206b : 비트라인 콘택 접합영역 207a : 도펀트확산방지막206b: bit line contact junction region 207a: dopant diffusion barrier
208a : 스토리지노드 콘택플러그 208b : 비트라인 콘택플러그208a: Storage
본 발명은 반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 DRAM 소자에서 비트라인 및 스토리지노드의 각 콘택플러그를 동시에 제조하는 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a process of simultaneously manufacturing each contact plug of a bit line and a storage node in a DRAM device.
잘 알려진 바와 같이, DRAM과 같은 메모리 소자는 하나의 트랜지스터와 하나의 커패시터로서 단위 셀이 구성되며, 비트라인은 셀 트랜지스터의 일측 접합영역에 콘택되고, 커패시터의 스토리지노드는 셀 트랜지스터의 타측 접합영역에 콘택되게 된다. As is well known, a memory device such as a DRAM consists of a unit cell as one transistor and one capacitor, a bit line is contacted to one junction region of the cell transistor, and a storage node of the capacitor is connected to the other junction region of the cell transistor. To be contacted.
그리고, 소형화 및 고집적화되어가는 메모리 소자에서의 콘택 페일 문제를 해소하기 위하여 비트라인 및 스토리지노드의 각 콘택 플러그를 동시에 형성하는 콘택 형성 기술이 이용되고 있다.In order to solve the problem of contact failing in a miniaturized and highly integrated memory device, a contact forming technology for simultaneously forming contact plugs of a bit line and a storage node is used.
도 1은 종래기술에 따라 비트라인 콘택 플러그 및 스토리지노드 콘택 플러그가 각각 형성된 상태의 메모리소자 셀 영역에 대한 단면도로서, 이를 참조하여 종래기술에 대해서 설명한다.1 is a cross-sectional view of a memory device cell region in which bit line contact plugs and storage node contact plugs are formed in accordance with the prior art, with reference to this description.
먼저, 실리콘기판(101) 상에 소자분리막(102)를 형성하고, 게이트산화막(103), 게이트도전층(104) 및 마스크질화막(105)을 차례로 적층한 다음, 게이트 마 스크를 사용하여 적층된 막들을 식각하므로써 게이트패턴(G)을 형성한다. 게이트도전층(104)은 폴리실리콘(104a) 및 텅스텐실리사이드(104b)가 적층된 구조이다.First, the
이어서, 불순물 이온주입 공정으로 소스/드레인 접합 영역(106a, 106b)을 형성한다. 상기 소스(또는 드레인) 접합영역(106a)에는 스토리지노드가 콘택될 것이고, 드레인(또는 소스) 접합영역(106b)에는 비트라인이 콘택될 것이다.Subsequently, source /
이어서, 게이트 측벽 스페이서용 질화막을 증착한 후, 비등방성 식각하여 게이트패턴 측벽에 질화막스페이서(107)을 형성한다. Subsequently, after the nitride film for the gate sidewall spacer is deposited, the
이어서, 스페이서(107)가 형성된 게이트패턴(G)들 사이에는 도핑된 폴리실리콘 또는 도핑된 에피택셜실리콘과 같은 도전층의 증착 및 연마(또는 에치백)가 이루어져 비트라인 콘택 플러그(108b) 및 스토리지노드 콘택 플러그(108a)가 형성되게 된다. Subsequently, deposition and polishing (or etch back) of a conductive layer such as doped polysilicon or doped epitaxial silicon are performed between the gate patterns G on which the
그런데, 상술한 방법으로 제조된 종래기술의 메모리소자에서는, 스토리지노드 콘택 플러그(108a) 내의 도펀트가 접합영역(106a)으로 쉽게 아웃-디퓨젼 된다. 이에 의해 접합영역(106a)과 문턱전압조절을 위한 불순물이 도핑된 트랜지스터의 채널영역이 서로 가까워져 만나게 되고, 이 pn 접합에 전계가 집중되므로써 접합누설전류가 발생되는 문제점이 발생된다. 스토리지노드 콘택 접합영역에서의 접합누설전류가 증가하면 데이터 유지 시간이 짧아지게되고, DRAM과 같은 메모리소자의 리프레쉬 특성은 열화되게 된다.By the way, in the conventional memory device manufactured by the above-described method, the dopant in the storage
본 발명의 목적은 비트라인 콘택 저항이 저하되지 않으면서도 스토리지 노드 콘택 플러그의 도펀트들이 아웃-디퓨전되는 것을 억제하기 위한 반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same for suppressing out-diffusion of dopants of a storage node contact plug without deteriorating a bit line contact resistance.
상기의 목적을 달성하기 위한 일 특징적인 본 발명의 메모리소자는, 반도체기판 상부에 형성된 복수의 게이트패턴; 상기 게이트패턴 일측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 형성된 스토리지노드 콘택 접합 영역; 상기 게이트패턴 타측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 형성된 비트라인 콘택 접합 영역; 상기 스토리지노드 콘택 접합 영역의 상기 반도체기판이 일부두께 식각되어 형성된 트렌치; 상기 트렌치 내부의 상기 반도체기판 측벽에 형성되어 스토리지노드 콘택 플러그 내의 도펀트가 아웃-디퓨젼되는 것을 방지하는 도펀트확산방지막; 상기 트렌치 내부를 포함한 상기 게이트패턴의 일측방에 형성된 스토리지노드 콘택 플러그; 및 상기 게이트패턴의 타측방에 형성된 비트라인 콘택 플러그를 구비한다.One aspect of the present invention provides a memory device including: a plurality of gate patterns formed on a semiconductor substrate; A storage node contact junction region formed under the surface of the semiconductor substrate on one side of the gate pattern; A bit line contact junction region formed under the surface of the semiconductor substrate on the other side of the gate pattern; A trench formed by etching a portion of the semiconductor substrate in the storage node contact junction region; A dopant diffusion barrier layer formed on a sidewall of the semiconductor substrate in the trench to prevent the dopant in the storage node contact plug from being out-diffused; A storage node contact plug formed on one side of the gate pattern including an inside of the trench; And a bit line contact plug formed on the other side of the gate pattern.
또한 다른 특징적인 본 발명의 메모리 소자는, 반도체기판 상부에 형성된 게이트패턴; 상기 게이트패턴 일측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 형성된 스토리지노드 콘택 접합 영역; 상기 게이트패턴 타측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 형성된 비트라인 콘택 접합 영역; 상기 게이트패턴의 일측방 및 타측방 측벽에 각각 형성된 제1절연막스페이서; 상기 절연막스페이서에 의해 노출된 상기 스토리지노드 콘택 접합 영역의 상기 반도체기판이 일부두께 식각되어 형성된 트렌치; 스토 리지노드 콘택플러그의 도펀트가 확산되는 것을 방지하기 위하여 상기 제1절연막스페이서의 측벽과 상기 트렌치 내부의 상기 반도체기판 측벽에 형성되는 제2절연막스페이서; 상기 트렌치를 포함하여 상기 제2절연막스페이서가 형성된 상기 게이트패턴의 일측방에 형성된 스토리지노드 콘택 플러그; 및 상기 제2절연막스페이서가 형성된 상기 게이트패턴의 타측방에 형성된 비트라인 콘택 플러그를 포함한다.In addition, another characteristic memory device of the present invention, the gate pattern formed on the semiconductor substrate; A storage node contact junction region formed under the surface of the semiconductor substrate on one side of the gate pattern; A bit line contact junction region formed under the surface of the semiconductor substrate on the other side of the gate pattern; First insulating film spacers formed on one side and the other sidewall of the gate pattern, respectively; A trench formed by etching a portion of the semiconductor substrate of the storage node contact junction region exposed by the insulating layer spacer; A second insulating film spacer formed on sidewalls of the first insulating film spacer and sidewalls of the semiconductor substrate inside the trench to prevent diffusion of the dopant of the storage node contact plug; A storage node contact plug formed at one side of the gate pattern including the trench and having the second insulating layer spacer formed thereon; And a bit line contact plug formed on the other side of the gate pattern on which the second insulating layer spacer is formed.
또한 일특징적인 메모리 소자 제조 방법은, 반도체기판 상부에 일정 간격을 갖는 복수의 게이트패턴을 형성하는 단계; 상기 게이트패턴 일측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 스토리지노드 콘택 접합 영역을 형성하고, 상기 게이트패턴 타측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 비트라인 콘택 접합 영역을 형성하는 단계: 상기 스토리지노드 콘택 접합 영역의 상기 반도체기판을 일부 두께 식각하여트렌치를 형성하는 단계; 상기 트렌치 내부의 상기 반도체기판 측벽에 스토리지노드 콘택 플러그 내의 도펀트가 아웃-디퓨젼되는 것을 방지하는 도펀트확산방지막을 형성하는 단계; 및 상기 트렌치 내부를 포함한 상기 게이트패턴의 일측방에 스토리지노드 콘택 플러그를 형성하고, 상기 게이트패턴의 타측방에 비트라인 콘택 플러그를 형성하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of manufacturing a memory device includes: forming a plurality of gate patterns having a predetermined interval on an upper surface of a semiconductor substrate; Forming a storage node contact junction region under the surface of the semiconductor substrate on one side of the gate pattern and forming a bit line contact junction region under the surface of the semiconductor substrate on the other side of the gate pattern; Etching a portion of the semiconductor substrate to form a trench; Forming a dopant diffusion barrier layer on a sidewall of the semiconductor substrate in the trench to prevent the dopant in the storage node contact plug from being out-diffused; And forming a storage node contact plug on one side of the gate pattern including the inside of the trench, and forming a bit line contact plug on the other side of the gate pattern.
또한, 다른 특징적인 메모리 소자 제조 방법은, 반도체기판 상에 게이트패턴을 형성하는 단계; 상기 게이트패턴의 일측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 스토리지노드 콘택 접합 영역을 형성하고, 상기 게이트패턴의 타측방의 상기 반도체기판 표면 하부에 비트라인 콘택 접합 영역을 형성하는 단계; 상기 게이트패턴의 일측방 및 타측방의 측벽에 각각 제1절연막스페이서를 형성하고, 제1절연막스페이서 에 의해 노출되는 상기 스토리지노드 콘택 접합 영역의 상기 반도체기판을 일부두께 식각하여 트렌치를 형성하는 단계; 상기 제1절연막스페이서가 형성된 상기 게이트패턴의 일측방 및 타측방의 측벽과 상기 트렌치 내부의 상기 반도체기판 측벽에 제2절연막스페이서를 형성하는 단계; 및 상기 트렌치 내부를 포함한 상기 게이트패턴의 일측방에 스토리지노드 콘택 플러그를 형성하고, 상기 게이트패턴의 타측방에 비트라인 콘택 플러그를 형성하는 단계를 포함한다.In addition, another characteristic memory device manufacturing method includes forming a gate pattern on a semiconductor substrate; Forming a storage node contact junction region under the semiconductor substrate surface on one side of the gate pattern, and forming a bit line contact junction region under the semiconductor substrate surface on the other side of the gate pattern; Forming a trench by forming a first insulating layer spacer on sidewalls of one side and the other side of the gate pattern, and etching a portion of the semiconductor substrate of the storage node contact junction region exposed by the first insulating layer spacer; Forming a second insulating film spacer on sidewalls of one side and the other side of the gate pattern on which the first insulating layer spacer is formed and sidewalls of the semiconductor substrate inside the trench; And forming a storage node contact plug on one side of the gate pattern including the inside of the trench, and forming a bit line contact plug on the other side of the gate pattern.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 후술한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 메모리 소자의 특징적인 구조를 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a characteristic structure of a semiconductor memory device according to the present invention.
도 2를 참조하면, 실리콘기판(201)에 소자분리막(202)이 형성되어 액티브영역과 필드영역이 정의되고, 실리콘기판(201) 상에 게이트절연막(203), 게이트도전층(204) 및 마스크절연막(205)이 적층되어 복수의 게이트패턴(G)들이 형성된다. 게이트패턴(G)들은 일정한 간격을 갖고 반복적으로 형성된다. 실리콘기판(201) 대신에 실리콘에피층이 형성된 기판 등 다른 반도체기판을 사용할 수 있고, 게이트절연막(202)으로는 열적 성장 또는/및 증착에 의한 실리콘산화막, 실리콘옥시나이트라이드막 등을 단층 또는 복층으로 사용할 수 있다. 게이트도전층(204)은 폴리실리콘(204a) 및 텅스텐실리사이드(204b)가 적층된 구조이나, 폴리실리콘 상에 텅스텐 과 같은 메탈이 형성되는 메탈/폴리실리콘 구조의 전극 등 기타 다른 구조의 게이트전극이 적용될 수 있다. 또한, 게이트 마스크절연막(205)으로서 질화막 또는 그 이외의 다른 절연막이 이용될 수 있고 단층이 아닌 복층으로 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 2, an
게이트패턴(G) 측방의 실리콘기판(201) 표면 하부에는 소스/드레인 접합 영역(206a, 206b)이 형성된다. 소스(또는 드레인) 접합영역(206a)에는 스토리지노드가 콘택될 것이고, 드레인(또는 소스) 접합영역(206b)에는 비트라인이 콘택될 것이다.Source /
그리고, 중요하게 스토리지노드 콘택 접합 영역(206a)의 실리콘기판(201)은 일부 두께 식각되어 얕은 트렌치(T)가 형성되고, 스토리지노드 콘택플러그(208a) 내의 도펀트(dopant)가 접합영역(206a)으로 아웃-디퓨전되는 것을 방지하기 위하여 트렌치(T1) 내부의 기판 측벽에 도펀트확산방지막(207a)이 형성된다. 트렌치(T)의 깊이는 접합영역(206a)의 깊이보다 얕은 깊이로 형성된다. Importantly, the
도펀트확산방지막(207a)은 도펀트 확산을 방지하는 기능을 갖는 도전막 또는 절연막 등의 박막이 적용될수 있으나, 공정의 단순화 측벽에서 도펀트확산방지막(207a)은 게이트패턴(G)의 측벽에도 함께 형성(도면부호 "207" 참조)되면서 게이트패턴(G)과 콘택플러그(208a) 간의 절연을 위하여 절연막으로 형성되는 것이 바람직하다. 특히 게이트와 비트라인간의 절연을 위한 층간절연막이 산화막이 주로 이용되므로 이와 식각선택비를 갖는 질화막으로 형성되는 것이 바람직하다. As the dopant diffusion barrier 207a, a thin film such as a conductive film or an insulating film having a function of preventing dopant diffusion may be applied, but the dopant diffusion barrier 207a is also formed on the sidewall of the gate pattern G in a simplified sidewall of the process ( The reference numeral “207” is preferably formed of an insulating film for insulation between the gate pattern G and the
트렌치(T) 내부를 포함하여 스토리지노드 콘택 접합영역(206a) 상에는 스토리지노드 콘택플러그(208a)가 형성되어 있다.The storage
이와 같이, 본 발명에 따른 반도체 메모리 소자는 스토리지노드 콘택 접합영역(206a)의 실리콘기판에 트렌치(T)가 형성되고 트렌치(T)의 기판 측벽에 도펀트확산방지막(207a)이 형성된 것에 그 특징이 있는 것으로써, 도펀트확산방지막은 콘택플러그(즉, 도핑된 폴리실리콘) 내의 도펀트가 게이트 하부의 채널영역과 인접한 접합영역(206a)방향으로 확산되는 것을 방지하여 준다. 즉, 접합영역(206a)과 트랜지스터의 채널영역이 서로 가까워져 발생되는 전계의 집중을 방지한다. 따라서, 접합누설전류를 억제하여 메모리소자의 리프레쉬 특성이 열화되는 것을 방지한다.As described above, the semiconductor memory device according to the present invention is characterized in that the trench T is formed on the silicon substrate of the storage node
한편, 비트라인이 콘택되는 부분을 살피면, 트렌치와 도펀트확산방지막(207a) 없이 종래와 동일하게 비트라인 콘택 접합영역(206b) 상에는 비트라인 콘택플러그(208b)가 형성된다. 메모리소자의 셀영역에서 트랜지스터와 비트라인 및 스토리지노드의 콘택 플러그가 동시에 형성되는 공정을 적용하여야 함에도 불구하고 스토리지노드 콘택 구조와는 다르게 트렌치(T) 및 도펀트확산방지막(207a)을 형성하지 않은 이유는 도펀트확산방지막(207a)에 의해서 비트라인 콘택 저항이 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 비트라인 콘택 접합영역(206b)에서는 소자의 리프레쉬 특성과 관련이 없기 때문에 굳이 비트라인 콘택 접합영역까지 트렌치 및 도펀트확산방지막을 형성할 필요가 없는 것이다.On the other hand, when the portion where the bit line is contacted is examined, the bit
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 스토리지 노드 콘택 플러그가 형성된 상태를 보여주는 메모리소자의 셀 트랜지스터 영역에 대한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a cell transistor region of a memory device in which a storage node contact plug is formed according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 소자분리막(302)이 형성된 실리콘기판(301) 상에 게이트산화막(303), 게이트도전층(304a, 304b) 및 마스크질화막(304)이 적층되어 게이트패 턴(G)이 형성된다. 게이트패턴(G) 측방의 실리콘기판(301) 표면 하부에는 스토리지노드 콘택 접합 영역(306a)과 비트라인 콘택 접합 영역(306b)이 형성된다.Referring to FIG. 3, the
게이트패턴(G) 측벽에는 게이트패턴 식각후의 재산화(re-oxidation)과 버퍼산화막 증착에 의한 산화막(307)이 형성되고, 그 측벽으로 제1질화막스페이서(308)가 형성된다.An
제1질화막스페이서(308)에 의해 노출된 스토리지노드 콘택 접합 영역(306a)의 실리콘기판(301)은 일부 두께 식각되어 얇은 트렌치가 형성된다. 트렌치의 깊이는 접합영역(305)의 깊이보다 얕은 깊이로 형성된다. 그리고, 스토리지노드 콘택플러그(310a) 내의 도펀트(dopant)가 접합영역(306a)으로 아웃-디퓨전되는 것을 방지하기 위하여 게이트패턴(G)의 측벽에서부터 트렌치 내부의 기판 측벽에 확장되어 도펀트확산방지막인 제2질화막스페이서(309)가 형성된다.The
비트라인 콘택 접합영역(306b)은 트렌치가 형성되어 있지 않으며 게이트패턴(G) 측벽에만 제2질화막스페이서(309)가 형성된다.A trench is not formed in the bit line
트렌치를 포함하여 제2질화막스페이서가 형성된 게이트패턴(G) 사이의 공간에는 스토리지노드 콘택 플러그(310a)와 비트라인 콘택 플러그(310b)가 각각 형성된다.Storage node contact plugs 310a and bit line contact plugs 310b are formed in the space between the gate pattern G including the trench and the second nitride film spacer.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메모리 소자 제조 공정 단면도이다.4A through 4F are cross-sectional views illustrating a process of fabricating a memory device in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 소자분리막(302)을 형성된 실리콘기판(301) 상에 게이트산화막(303), 게이트도전층(304) 및 마스크질화막(305)을 차례로 적층한 다음, 게 이트 마스크를 사용하여 적층된 막들을 식각하므로써 게이트패턴(G)을 형성한다. 게이트패턴(G) 형성을 위한 구체적인 공정을 설명하면, 포토레지스트를 도포하고 게이트 마스크(레티클)을 사용한 노광 공정 후, 현상에 의해 포토레지스트 패턴을 형성한 다음, 포토레지스트패턴을 식각베리어로하여 마스크질화막(305)를 식각하고, 포토레지스트를 제거한 다음, 패턴된 마스크질화막(305)을 식각베리어로하여 게이트도전층(303)을 식각한다. 게이트도전층(304)은 폴리실리콘(304a) 및 텅스텐실리사이드(304b)가 적층된 구조이다.Referring to FIG. 4A, the
도 4b를 참조하면, 앞서 설명한 게이트패턴(G) 형성때의 식각 데미지 및 게이트산화막(303)의 특성 향상 등을 목적으로 게이트 라이트 산화(gate light oxidation)를 실시하고, 소스/드레인 이온주입 공정으로 접합 영역(306a, 306b)을 형성한 다음, 기판 전면에 버퍼(buffer) 산화막(307)을 형성한다. 소오스/드레인 이온주입 공정에 의해 게이트패턴(G)의 일측방의 실리콘기판 표면 하부에는 스토리지노드 콘택 접합영역(306a)이 형성되고, 게이트패턴(G)의 타측방의 실리콘기판 표면 하부에는 비트라인 콘택 접합영역(306b)이 형성된다.Referring to FIG. 4B, gate light oxidation is performed for the purpose of etching damage during the formation of the gate pattern G and improvement of the characteristics of the
도 4c를 참조하면, 결과물의 전면에 게이트 측벽 스페이서용 제1질화막(308a)을 증착하고, 스토리지노드 콘택 접합영역(306a)은 오픈되고 비트라인 콘택 접합영역(306b)는 마스킹되도록 마스크패턴(320)을 형성한다. 마스크패턴(320)은 포토레지스트패턴이 이용될 수 있다.Referring to FIG. 4C, the
도 4d를 참조하면, 오픈된 영역의 제1질화막(308a)를 비등방성 식각하여 제1질화막스페이서를 형성하고 계속해서 과도식각(over etch)에 의해 드러나는 스토리 지노드 콘택 접합영역(306a)의 실리콘기판(301)을 식각하여 트렌치(T)를 형성한다.Referring to FIG. 4D, the
도 4e를 참조하면 마스크패턴(320)을 제거하고 트렌치(T)가 형성된 결과물의 전면에 도펀트확산방지용 제2질화막을 형성하고, 이 질화막을 비등방성 식각하여 게이트패턴(G)의 측벽과 트렌치(T)의 측벽에 제2질화막스페이서(309)를 형성하면서, 스토리지노드콘택 접합영역(306a)과 비트라인콘택 접합영역(306b)를 노출시킨다.Referring to FIG. 4E, a second nitride film for preventing dopant diffusion is formed on the entire surface of the resultant with the
이어서, 도 4f와 같이, 결과물의 전면에 도핑된 폴리실리콘 또는 도핑된 에피택셜실리콘과 같은 도전층의 증착 및 연마(또는 에치백)가 이루어져 콘택 플러그(310a, 310b)가 형성되게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 4F, contact plugs 310a and 310b are formed by depositing and polishing (or etching back) a conductive layer such as doped polysilicon or doped epitaxial silicon on the front surface of the resultant.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기의 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한 , 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명은, 스토리지노드 콘택 접합영역의 실리콘기판에 트렌치를 형성하고 그 트렌치 측벽에 콘택플러그로부터 접합영역으로 도펀트가 확산되는 것을 방지하는 수단을 구비시킴으로써, 접합누설전류에 의한 리프레쉬 특성 열화를 방지할 수 있다.As described above, the present invention provides a refresh characteristic due to a junction leakage current by forming a trench in a silicon substrate of a storage node contact junction region and providing a means for preventing diffusion of a dopant from the contact plug into the junction region on the trench sidewall. Deterioration can be prevented.
또한, 본 발명은 비트라인 콘택 플러그가 형성되는 비트라인 콘택 접합영역 에서는 마스킹에 의해 트렌치 및 트렌치 측벽 도펀트확산방지막이 생성되는 것을 방지한다. 이에 의해 접합누설전류가 큰 이슈가 되지않는 비트라인 콘택 부분에서는 비트라인 콘택 저항의 저하를 방지할 수 있다.In addition, the present invention prevents the formation of the trench and the trench sidewall dopant diffusion barrier film by masking in the bitline contact junction region where the bitline contact plug is formed. As a result, the bit line contact resistance in the bit line contact portion where the junction leakage current is not a major issue can be prevented.
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