KR20060042499A - Method for forming the gate electrode of recess gate - Google Patents
Method for forming the gate electrode of recess gate Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060042499A KR20060042499A KR1020040091091A KR20040091091A KR20060042499A KR 20060042499 A KR20060042499 A KR 20060042499A KR 1020040091091 A KR1020040091091 A KR 1020040091091A KR 20040091091 A KR20040091091 A KR 20040091091A KR 20060042499 A KR20060042499 A KR 20060042499A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gate
- forming
- electrode
- gate electrode
- film
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 7
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 23
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 18
- 239000011800 void material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66568—Lateral single gate silicon transistors
- H01L29/66613—Lateral single gate silicon transistors with a gate recessing step, e.g. using local oxidation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/22—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities
- H01L21/225—Diffusion of impurity materials, e.g. doping materials, electrode materials, into or out of a semiconductor body, or between semiconductor regions; Interactions between two or more impurities; Redistribution of impurities using diffusion into or out of a solid from or into a solid phase, e.g. a doped oxide layer
- H01L21/2251—Diffusion into or out of group IV semiconductors
- H01L21/2254—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides
- H01L21/2255—Diffusion into or out of group IV semiconductors from or through or into an applied layer, e.g. photoresist, nitrides the applied layer comprising oxides only, e.g. P2O5, PSG, H3BO3, doped oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment 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
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/32051—Deposition of metallic or metal-silicide layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/401—Multistep manufacturing processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
- H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
- H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/42356—Disposition, e.g. buried gate electrode
- H01L29/4236—Disposition, e.g. buried gate electrode within a trench, e.g. trench gate electrode, groove gate electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/05—Making the transistor
- H10B12/053—Making the transistor the transistor being at least partially in a trench in the substrate
Abstract
본 발명은 고집적화에 따른 디램 셀의 채널 길이를 증가시키기 위해 활성 영역의 기판에 형성된 트렌치로 인한 단차로 인하여 굴곡을 가지는 제1 전극 위에 바로 PVD 스퍼터링을 이용하여 제2 전극을 형성함으로써, 굴곡을 가지는 제1 전극의 평탄화 공정을 생략하여 공정을 단순화하는 동시에 제1 전극을 노출하는 보이드를 제거하여 소자의 제조 수율을 향상 시키는 리세스 게이트의 게이트 전극 형성 방법에 관한 것이다.
According to the present invention, a second electrode is formed by directly using PVD sputtering on a curved first electrode due to a step due to a trench formed in a substrate of an active region in order to increase the channel length of the DRAM cell according to high integration. The present invention relates to a method of forming a gate electrode of a recess gate, which simplifies the process by eliminating the planarization of the first electrode and at the same time removes voids exposing the first electrode to improve the manufacturing yield of the device.
리세스게이트, 게이트전극, 트렌치, 단차, PVD, 보이드Recess gate, gate electrode, trench, step, PVD, void
Description
도 1은 종래 기술에 따른 리세스 게이트를 갖는 트랜지스터의 문제점을 설명하기 위해 나타낸 사진이다.1 is a photograph illustrating a problem of a transistor having a recess gate according to the related art.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 리세스 게이트를 갖는 트랜지스터의 게이트 전극 제조 방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.
2A through 2E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a gate electrode of a transistor having a recess gate according to an exemplary embodiment of the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 - -Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
100 : 반도체 기판 110 : 소자 분리막100
120 : 트렌치 125 : 감광막 패턴120: trench 125: photosensitive film pattern
130 : 게이트 산화막 140 : 게이트 패턴130: gate oxide film 140: gate pattern
141 : 제1 전극 142 : 제2 전극141: first electrode 142: second electrode
143 : 게이트 전극 150 : 미세 보이드
143
본 발명은 리세스 게이트를 가지는 트랜지스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다층 구조의 게이트 전극 형성 공정 시, 서로의 계면 접촉 불량을 방지하는 동시에 제조 공정을 단순화하여 제조 수율을 향상시킬 수 있는 리세스 게이트의 게이트 전극 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor having a recess gate, and more particularly, in a multi-layered gate electrode forming process, a recess gate capable of preventing poor interface contact with each other and at the same time simplifying the manufacturing process to improve manufacturing yield. It relates to a gate electrode manufacturing method of the.
현재 디램 셀의 고집적화로 인하여 소자의 디자인 룰(design rule)이 감소됨에 따라, 셀 트랜지스터의 크기가 감소되어 트랜지스터의 채널 길이 또한 짧아지고 있다. 채널 길이가 짧아지게 되면, 트랜지스터의 단채널 효과(Short-Channel Effect)를 심화시켜 문턱 전압을 감소시킨다.As the design rule of the device is reduced due to the high integration of DRAM cells, the size of the cell transistor is reduced and the channel length of the transistor is also shortened. As the channel length becomes shorter, the short-channel effect of the transistor is deepened to reduce the threshold voltage.
이에 따라, 종래에는 트랜지스터의 단채널 효과로 인하여 문턱 전압이 감소하는 것을 방지하기 위해 채널의 도핑 농도를 증가시켜 원하는 크기의 문턱전압을 얻었다. Accordingly, in order to prevent the threshold voltage from decreasing due to the short channel effect of the transistor, the threshold voltage of a desired magnitude is obtained by increasing the doping concentration of the channel.
그러나, 이러한 채널 도핑 농도의 증가는 인접하는 정션에서의 전계 집중 현상을 유발하고, 누설 전류를 증가시켜 디램 셀의 리프레쉬 특성을 악화시키는 문제가 있다.However, such an increase in channel doping concentration causes a problem of electric field concentration at adjacent junctions and increases leakage current, thereby degrading the refresh characteristics of the DRAM cell.
따라서, 이를 해결하기 위한 방안으로 최근에는 리세스 게이트(recess gate)를 갖는 트랜지스터에 대한 연구가 집중되고 있다.Therefore, in recent years, researches on transistors having recess gates have been concentrated in order to solve this problem.
도 1은 종래 기술에 따른 리세스 게이트를 갖는 트랜지스터의 문제점을 설명 하기 위해 나타낸 사진이다. 여기서, 도 1의 (A)는 리세스 게이트를 갖는 트랜지스터의 전반적인 구조를 나타낸 도면이고, 도 1의 (B)는 리세스 게이트의 게이트 전극을 형성하기 위해 제1 전극 형성물질과 제2 전극 형성 물질을 CVD 방법에 의해 순차 적층한 상태를 나타낸 도면이다.1 is a photograph illustrating a problem of a transistor having a recess gate according to the related art. Here, FIG. 1A is a view showing the overall structure of a transistor having a recess gate, and FIG. 1B is a view of forming a first electrode forming material and a second electrode to form a gate electrode of a recess gate. It is a figure which shows the state which laminated | stacked the substance sequentially by the CVD method.
도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 종래의 리세스 게이트를 갖는 트랜지스터는 소자 분리막(110)에 의해 활성 영역과 비활성 영역으로 구분된 실리콘 기판(100)의 활성 영역에 위치하는 복수의 트렌치(Trench) 위에 각각 형성되어 있으며, 게이트 산화막(130)과 게이트 전극(143) 및 마스크용 질화막(146)이 순차 적층되어 이루어진 게이트 패턴(140)과, 상기 게이트 패턴(140)의 양옆에 위치하는 기판(100) 내에 형성되어 있는 정션인 소오스/드레인(도시하지 않음)을 포함한다. 특히, 게이트 전극(143)은 폴리 실리콘막(141) 및 텅스텐실리사이드막(142)이 순차 적층되어 있는 구조를 가진다As shown in FIG. 1A, a transistor having a conventional recess gate includes a plurality of trenches positioned in an active region of a
즉, 종래 기술에 의해 제조된 리세스 게이트를 갖는 트랜지스터는 게이트 패턴(140) 아래에 위치하는 트렌치의 프로파일을 따라 채널의 길이가 길게 형성됨으로써, 채널 도핑 농도를 증가시키는 것을 방지하여 정션에서의 전계 집중 현상의 발생을 차단하고, GIDL(Gate Induced Drain Leakage) 등 누설 전류를 감소시키는 이점이 있다.That is, a transistor having a recess gate manufactured according to the related art has a length of a channel formed along a profile of a trench positioned under the
한편, 이와 같은 종래의 리세스 게이트를 갖는 트랜지스터는 게이트 전극의 저항을 낮추기 위해 폴리 실리콘막 뿐만 아니라 CVD 방법을 이용하여 폴리실리콘막과 텅스텐 실리사이드막을 순차 적층하여 다층 구조의 게이트 전극을 형성하였다. On the other hand, in the transistor having the conventional recess gate, a polysilicon film and a tungsten silicide film are sequentially stacked using a CVD method as well as a polysilicon film to form a gate electrode having a multilayer structure in order to lower the resistance of the gate electrode.
그런데, 종래 기술에 따른 리세스 게이트는 채널의 길이를 증가시키기 위해 활성 영역의 기판에 형성되어 있는 트렌치의 단차로 인하여, 그 위에 다층의 게이트 전극 중 제1 전극인 폴리 실리콘막(141)을 CVD 방법으로 형성하게 되면, 단차 부분에서 심한 굴곡을 가진다.However, the recess gate according to the prior art CVD the
그러나, 상기와 같이 폴리 실리콘막(141)이 단차 부분에서 심한 굴곡을 가지게 되면, 그 굴곡으로 인하여 그 위에 CVD 방법에 의해 형성되는 제2 전극인 텅스텐 실리사이드막(142) 또한, 굴곡 부분에 텅스텐 실리사이드막(142)이 매립되지 않는 보이드(void) 현상이 발생하는 문제가 있다. 특히, 도 1 (B)의 "P"에 나타낸 바와 같이, 보이드가 텅스텐 실리사이드막(142)을 단락시킬 만큼 크게 발생하였을 경우에는 게이트 패턴 위로 떨어지는 비트라인 콘택의 급격한 증가와 게이트 패턴의 표면 저항을 극도로 증가시키는 문제가 있다. However, when the
그래서, 종래에는 이와 같은 보이드 현상을 제거하기 위해 텅스텐 실리사이드막 증착 전에 굴곡을 가지는 폴리 실리콘막을 평탄화하는 화학기계적 연마 공정을 추가적으로 실시하여 보이드의 생성을 방지하였다. Therefore, conventionally, in order to eliminate such voiding, a chemical mechanical polishing process of flattening a polysilicon film having a curvature prior to deposition of a tungsten silicide film was further performed to prevent generation of voids.
그러나, 이는 게이트 전극을 형성하기 위한 공정의 전반적인 제조 시간을 증가시키기 때문에 게이트 전극을 포함하는 소자의 제조 수율을 감소시키는 문제가 있다.
However, this increases the overall manufacturing time of the process for forming the gate electrode and thus has a problem of reducing the manufacturing yield of devices including the gate electrode.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 리세스 게이트를 갖는 트랜 지스터의 게이트 전극을 다층으로 형성하되, 하부 리세스 채널 형성을 위한 트렌치의 단차에 의해 굴곡을 가지는 제1 전극 위에 PVD 방법으로 제2 전극을 형성하여 보이드의 생성을 최소화하여 보이드로 인한 소자의 불량을 방지하는 동시에 공정을 단순화할 수 있는 리세스 게이트의 게이트 전극 제조 방법을 제공하는 데 있다.
Accordingly, a technical object of the present invention is to form a plurality of gate electrodes of a transistor having a recess gate in a multi-layer, and a second method using the PVD method on the first electrode having the curvature due to the step difference of the trench for forming the lower recess channel. The present invention provides a method of manufacturing a gate electrode of a recess gate that minimizes generation of voids to prevent voids of a device due to voids and simplifies the process.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 실리콘 기판을 활성 영역과 비활성 영역으로 구분하는 소자분리막을 형성하는 단계와, 상기 실리콘 기판의 활성 영역 내에 소정 깊이를 가지는 복수의 트렌치를 형성하는 단계와, 상기 트렌치가 형성된 기판 전면에 게이트 산화막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 산화막이 형성된 기판 위에 상기 트렌치가 매립되도록 폴리 실리콘막을 형성하는 단계와, 상기 폴리 실리콘막 위에 PVD 스퍼터링 방법으로 텅스텐 실리사이드막을 증착하는 단계와, 상기 텅스텐 실리사이드막 위에 게이트 영역을 정의하는 하드 마스크를 형성하는 단계 및 상기 하드 마스크를 식각 마스크로 상기 텅스텐 실리사이드막 및 폴리 실리콘막을 식각하여 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 리세스 게이트의 게이트 전극 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of forming an isolation layer for dividing a silicon substrate into an active region and an inactive region, forming a plurality of trenches having a predetermined depth in an active region of the silicon substrate, Forming a gate oxide film on the entire surface of the substrate on which the trench is formed, forming a polysilicon film to fill the trench on the substrate on which the gate oxide film is formed, and depositing a tungsten silicide film on the polysilicon film by PVD sputtering; Forming a gate electrode on the tungsten silicide layer, and forming a gate electrode by etching the tungsten silicide layer and the polysilicon layer using the hard mask as an etch mask. Manufacturing method The ball.
여기서, 상기 폴리 실리콘막은 CVD 방법을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
Here, the polysilicon film is preferably formed using the CVD method.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하 는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.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 present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
이제 본 발명의 실시예에 따른 리세스 게이트의 게이트 전극 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a method of manufacturing a gate electrode of a recess gate according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 리세스 게이트의 게이트 전극 제조 방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.2A through 2E are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a gate electrode of a recess gate according to an exemplary embodiment of the present invention.
우선, 도 2a에 도시한 바와 같이, STI 공정을 진행하여 기판(100) 내에 활성 영역을 정의하는 소자 분리막(110)을 형성한다. First, as shown in FIG. 2A, an STI process is performed to form an
한편, 통상의 STI 공정은 소자 분리막(110)과 활성 영역과의 경계면에 후술하는 고온의 게이트 산화막 형성 공정으로 인해 소자 분리막 속에 함유된 산소 도펀트가 인접하는 활성 영역으로 침투하는 것을 방지하기 위해 라이너 질화막(도시하지 않음)을 형성하였다.On the other hand, the conventional STI process is a liner nitride film to prevent the oxygen dopant contained in the device isolation layer penetrates into the adjacent active region due to the high temperature gate oxide film formation process described later on the interface between the
그러나, 이는 최근 소자가 고집적화됨에 따라 작아지고 있는 채널로 인하여 리프레쉬 특성이 열화되는 것을 방지하기 위함이였으며, 본 발명의 실시예에 따른 리세스 게이트는 후술하는 트렌치의 프로파일을 통해 충분히 긴 채널을 가지기 때문에 생략 가능하다. 또한, 그로 인해 본 발명에 따른 소자를 형성하기 위한 전반 적인 제조 공정을 단순화하여 소자의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.However, this is to prevent the deterioration of the refresh characteristics due to the channel which is becoming smaller as the device is recently integrated, and the recess gate according to the embodiment of the present invention has a channel long enough through the profile of the trench described later. This can be omitted. In addition, it is thereby possible to simplify the overall manufacturing process for forming the device according to the present invention to improve the manufacturing yield of the device.
그런 다음, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 활성 영역의 실리콘 기판(100) 위에 게이트 형성 영역을 정의하는 마스크 패턴(125)을 형성한다. 마스크 패턴(125)은 실리콘 기판(100) 위에 활성 영역의 게이트 형성 영역을 정의하는 동시에 실리콘 기판(100) 내에 트렌치를 형성하기 위한 식각 마스크 역할을 한다.Next, as shown in FIG. 2B, a
그리고, 상기 마스크 패턴(125)을 식각 마스크로 실리콘 기판(100)을 소정 깊이 식각하여 복수의 트렌치(120)를 형성한다.The
이어, 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 마스크 패턴(125)을 제거한 다음, 기판(100) 전면에 게이트 산화막(130)을 형성한 다음 그 위에 폴리 실리콘막(141)을 형성한다. 이때, 상기 폴리 실리콘막(141)은 상기 트렌치(120)가 매립되도록 CVD 방법을 이용하여 두껍게 증착한다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, after removing the
한편, 상기 폴리 실리콘막(141)은 하부 트렌치(120)로 인한 기판(100) 표면의 단차로 인하여 트렌치(120)와 대응하는 부분에서 "Q"와 같이, 움푹 파이는 현상의 굴곡 프로파일을 가진다. On the other hand, the
그런 다음, 도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 폴리 실리콘막(141) 위에 PVD 스퍼터링 방법을 이용하여 텅스텐 실리사이드막(142)을 소정 두께 형성한다. Then, as illustrated in FIG. 2D, a
보다 상세하게, 본 발명의 실시예에 따른 텅스텐 실리사이드막(142)은 굴곡을 가지는 폴리 실리콘막(141) 위에 콤파운드 타겟(compound target)을 이용한 PVD 스퍼터링 방법을 이용하여 형성한다. 이때, PVD 방법을 이용한 텅스텐 실리사이드막(142)의 스텝 커버리지는 우수하지는 않으나, 폴리 실리콘막(141)의 굴곡진 부분 에서 보이드를 실링(sealing)하고, 곧바로 표면까지 증착되어 굴곡 부분에서 텅스텐 실리사이드막(142)이 단락되는 현상을 방지할 수 있다. More specifically, the
즉, 폴리실리콘막(141)의 굴곡진 부분에서만 미세 보이드(150)를 형성하고는 있으나, 텅스텐 실리사이드막(142)의 상부 표면으로 들어나지 않기 때문에 종래 문제점인 비트라인 콘택의 증가와 게이트 패턴의 표면 저항의 증가를 방지할 수 있다. That is, although the
또한, 본 발명에 실시예에 따라 형성된 텅스텐 실리사이드막(142)은 텅스텐 실리사이드막(142)을 단락시키는 큰 보이드의 생성을 방지함으로써, 종래 큰 보이드의 생성을 방지하기 위해 하부 표면의 굴곡을 제거하는 평탄화 공정을 생략하는 것이 가능하다. In addition, the
그런 다음, 도 2e에 도시한 바와 같이, 상기 텅스텐 실리사이드막(142) 위에 게이트 영역을 정의하는 하드 마스크(146)를 형성한 다음, 이를 식각 마스크로 텅스텐 실리사이드막(142)과 폴리 실리콘막(141)을 식각하여 게이트 전극(143)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 2E, a
즉, 게이트 패턴(140)은 게이트 전극(143)과 마스크용 질화막(146)이 순차 적층되어 있는 구조를 가지며, 그 중 게이트 전극(143)은 폴리 실리콘막(141) 및 텅스텐 실리사이드막(142)이 순차 적층되어 이루어진다.That is, the
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 게이트 전극 제조 방법은 종래 기술에 따른 게이트 전극 제조 방법 즉, CVD 방법을 이용하여 텅스텐 실리사이드막을 형성하는 것과는 달리 PVD 스퍼터링 방법을 이용하여 텅스텐 실리사이드막을 형성 하여 보이드의 크기를 최소화함으로써, 보이드의 생성을 방지하기 위한 평탄화 공정을 생략할 수 있다. 이에 따라, 게이트 전극을 포함하는 리세스 게이트의 전반적인 제조 공정을 단순화하는 것이 가능하다.As described above, the gate electrode manufacturing method according to the present invention is different from the gate electrode manufacturing method according to the prior art, that is, the CVD method to form a tungsten silicide film using a PVD sputtering method to form a tungsten silicide film by using the size of the void By minimizing, the planarization process for preventing the generation of voids can be omitted. Accordingly, it is possible to simplify the overall manufacturing process of the recess gate including the gate electrode.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
상기한 바와 같이 본 발명은 굴곡을 가지는 제1 전극 위에 형성하는 제2 전극을 PVD 스퍼터링 방법에 의해 형성함으로써, 보이드의 크기를 최소화할 수 있다.As described above, the present invention can minimize the size of the void by forming the second electrode formed on the curved first electrode by the PVD sputtering method.
또한, 보이드를 최소화하여 보이드로 인한 불량을 방지할 수 있기 때문에 보이드의 생성을 최소화하기 위한 제1 전극 표면의 평탄화 공정을 생략하여 전반적인 소자의 제조 공정을 단순화하며, 그로 인해 소자의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, since voids can be minimized to prevent defects caused by voids, the planarization process of the first electrode surface to minimize the generation of voids is omitted, thereby simplifying the overall manufacturing process of the device, thereby improving the manufacturing yield of the device. You can.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040091091A KR20060042499A (en) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Method for forming the gate electrode of recess gate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040091091A KR20060042499A (en) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Method for forming the gate electrode of recess gate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060042499A true KR20060042499A (en) | 2006-05-15 |
Family
ID=37148356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040091091A KR20060042499A (en) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Method for forming the gate electrode of recess gate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20060042499A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100908825B1 (en) * | 2006-12-27 | 2009-07-21 | 주식회사 하이닉스반도체 | Transistor Formation Method of Semiconductor Device |
US7595529B2 (en) | 2007-02-21 | 2009-09-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit devices having upper pattern aligned with lower pattern molded by semiconductor substrate and methods of forming the same |
-
2004
- 2004-11-09 KR KR1020040091091A patent/KR20060042499A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100908825B1 (en) * | 2006-12-27 | 2009-07-21 | 주식회사 하이닉스반도체 | Transistor Formation Method of Semiconductor Device |
US7595529B2 (en) | 2007-02-21 | 2009-09-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit devices having upper pattern aligned with lower pattern molded by semiconductor substrate and methods of forming the same |
US7745876B2 (en) | 2007-02-21 | 2010-06-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit devices including gate patterns having step difference therebetween and a connection line disposed between the gate patterns and methods of fabricating the same |
US8872262B2 (en) | 2007-02-21 | 2014-10-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit devices including gates having connection lines thereon |
US9299827B2 (en) | 2007-02-21 | 2016-03-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit devices including gates having connection lines thereon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10121874B2 (en) | Self-aligned bottom up gate contact and top down source-drain contact structure in the premetallization dielectric or interlevel dielectric layer of an integrated circuit | |
TWI466293B (en) | Integrated circuit having metal gate stacks and method for manufacturing the same | |
US9472461B2 (en) | Double gated 4F2 dram CHC cell and methods of fabricating the same | |
KR101096976B1 (en) | Semiconductor device and method of fabricating the same | |
US20030022426A1 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
US20060011971A1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
KR101935007B1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
US7303963B2 (en) | Method for manufacturing cell transistor | |
US9024409B2 (en) | Semiconductor device and method for forming the same | |
KR100668851B1 (en) | Method for fabricating mosfet | |
KR20060042499A (en) | Method for forming the gate electrode of recess gate | |
KR100900237B1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
KR100598172B1 (en) | Method for forming the transistor with recess gate | |
KR20050122475A (en) | Transistor with recess gate and forming method thereof | |
KR20120052076A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
US8853018B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device having multi-channels | |
US20070077695A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US11316043B2 (en) | Semiconductor transistor device and method of manufacturing the same | |
KR100598170B1 (en) | Transistor with recess gate and forming method thereof | |
KR102293245B1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
KR100732755B1 (en) | Method for fabricating recess gate in semiconductor device | |
KR101204922B1 (en) | Semiconductor device and method for forming the same | |
KR20060061706A (en) | Method for forming the gate oxide layer of recess gate | |
KR100568754B1 (en) | Transistor and forming method thereof | |
KR100549581B1 (en) | Transistor and forming method thereof |
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 |