KR20060106375A - Method for forming transistor of semiconductor device - Google Patents

Method for forming transistor of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR20060106375A
KR20060106375A KR1020050029477A KR20050029477A KR20060106375A KR 20060106375 A KR20060106375 A KR 20060106375A KR 1020050029477 A KR1020050029477 A KR 1020050029477A KR 20050029477 A KR20050029477 A KR 20050029477A KR 20060106375 A KR20060106375 A KR 20060106375A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gate pattern
forming
gate
trench
semiconductor substrate
Prior art date
Application number
KR1020050029477A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101119739B1 (en
Inventor
김동훈
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
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 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020050029477A priority Critical patent/KR101119739B1/en
Publication of KR20060106375A publication Critical patent/KR20060106375A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101119739B1 publication Critical patent/KR101119739B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/66621—Lateral single gate silicon transistors with a gate recessing step, e.g. using local oxidation using etching to form a recess at the gate location
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1025—Channel region of field-effect devices
    • H01L29/1029—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
    • H01L29/1033—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure
    • H01L29/1037—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure and non-planar channel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a 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
    • H01L29/42364—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity
    • H01L29/42368—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity the thickness being non-uniform

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법에 관한 것으로, 반도체 기판 상부에 측벽 스페이서를 구비하는 하드마스크막을 형성하는 단계와, 상기 하드마스크막을 식각마스크로 반도체 기판을 식각하여 리세스 게이트 영역을 정의하는 트렌치를 형성하는 단계와, 상기 트렌치 표면을 산화하여 게이트 산화막을 형성하는 단계와, 상기 트렌치를 매립하는 평탄화된 게이트 폴리실리콘막을 증착하여 리세스 게이트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 단계의 결과물로부터 하드마스크막 측벽의 스페이서를 제거하는 단계와, 상기 리세스 게이트 패턴의 상부를 산화하여 블로킹 산화막을 형성하는 단계와, 상기 블로킹 산화막에 평탄화 공정을 수행하여 리세스 게이트 패턴의 상부를 노출시키는 단계와, 상기 단계의 결과물로부터 잔존하는 하드마스크막을 제거하는 단계와, 상기 결과물 상부에 게이트 패턴을 형성하는 단계를 포함함으로써, 트랜지스터의 양단이 항상 대칭 구조를 이루는 반도체 소자의 트랜지스터를 형성할 수 있다.The present invention relates to a method of forming a transistor of a semiconductor device, the method comprising: forming a hard mask layer having sidewall spacers on a semiconductor substrate; and etching the semiconductor substrate using the hard mask layer as an etch mask to define a recess gate region. Forming a gate oxide film by oxidizing the trench surface, depositing a planarized gate polysilicon film filling the trench, and forming a recess gate pattern from the result of the step; Removing a spacer on a sidewall of the film, oxidizing an upper portion of the recess gate pattern to form a blocking oxide layer, and performing a planarization process on the blocking oxide layer to expose an upper portion of the recess gate pattern; Remove the remaining hardmask from the result of the step By including step I, and a step of forming a gate pattern on an upper part of the result that, the both ends of the transistor can always form a transistor of a semiconductor device forming a symmetrical structure.

Description

반도체 소자의 트랜지스터 형성방법{Method for Forming Transistor of Semiconductor Device}Method for forming transistor of semiconductor device {Method for Forming Transistor of Semiconductor Device}

도 1은 종래기술에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 구조를 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a transistor structure of a semiconductor device according to the prior art.

도 2a 내지 도 2l은 본 발명에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 도시하는 공정 단면도.2A to 2L are cross-sectional views illustrating a method of forming a transistor in a semiconductor device according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10, 110 : 반도체 기판 12, 112 : 활성영역10, 110: semiconductor substrate 12, 112: active region

14, 114 : 소자분리영역 116 : 버퍼 산화막14, 114: isolation region 116: buffer oxide film

118 : 하드마스크막 120 : 스페이서용 산화막118: hard mask film 120: oxide film for spacer

122 : 스페이서 24, 124 : 게이트 산화막122: spacer 24, 124: gate oxide film

26, 126 : 리세스 게이트 패턴 128 : 블로킹 산화막26, 126: recess gate pattern 128: blocking oxide film

30, 130 : 게이트 폴리실리콘막 32, 132 : 게이트 전극30, 130: gate polysilicon film 32, 132: gate electrode

34, 134 : 게이트 하드마스크막 36, 136 : 스페이서34, 134: gate hard mask film 36, 136: spacer

138 : 저농도 드레인 영역 140 : 저농도 소오스 영역138: low concentration drain region 140: low concentration source region

42, 142 : 고농도 드레인 영역 44, 144 : 고농도 소오스 영역42, 142: high concentration drain region 44, 144: high concentration source region

본 발명은 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 소자 제조시 쇼트 채널 마진 개선을 위해 사용하는 리세스 게이트 구조를 그대로 구현하면서 자기 정렬 마진을 확보하여 트랜지스터의 양단이 항상 대칭 구조를 갖도록 할 수 있는 반도체 소자의 트랜지스터를 형성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a transistor of a semiconductor device, and more particularly, to realize a recess gate structure that is used to improve short channel margin in semiconductor device manufacturing while ensuring self-alignment margins so that both ends of the transistor are always symmetrical. It relates to a method of forming a transistor of a semiconductor device capable of having.

일반적으로 반도체 소자 제조시 트랜지스터의 쇼트 채널(short channel) 마진을 확보하기 위하여 반도체 기판을 식각하여 채널 길이를 길게 해 주는 리세스 게이트(recess gate) 구조를 사용하고 있다. 하지만 종래에는 반도체 기판의 식각 영역과, 실제 배선 및 트랜지스터 형성을 위한 게이트 사진식각 공정에서 발생되는 오정렬(miss-alignment)에 의해 트랜지스터의 좌,우 패턴간의 불균형 문제 뿐만 아니라, 트랜지스터의 소자 특성이 불균일(uniformity)해지는 불량 문제가 발생되고 있다.In general, a recess gate structure for increasing a channel length by etching a semiconductor substrate is used in order to secure a short channel margin of a transistor when manufacturing a semiconductor device. However, in the related art, not only the imbalance between the left and right patterns of the transistor due to the misalignment generated in the etching region of the semiconductor substrate and the gate photolithography process for forming the actual wiring and the transistor, but also the device characteristics of the transistor are uneven. There is a problem of poor uniformity.

이러한 문제는 리세스 게이트가 형성되는 반도체 기판의 식각 영역과 포토리소그래피 공정에 의해 반도체 기판 상부에 게이트 패턴이 형성되는 영역간에 발생되는 오정렬을 "0"으로 제어할 수 있는 방법이 없기 때문이다.This is because there is no method of controlling the misalignment generated between the etching region of the semiconductor substrate where the recess gate is formed and the region where the gate pattern is formed on the semiconductor substrate by the photolithography process to "0".

도 1은 종래기술에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 구조를 도시하는 단면도로서, 활성영역(12) 및 소자분리영역(14)이 정의되고 고농도 드레인 영역(42) 및 고농도 소오스 영역(44)이 형성된 반도체 기판(10)에 리세스 게이트 패턴(26)은 반도체 기판(10)이 파인 형태로 형성되어 있고, 게이트 폴리실리콘막(30), 게이트 전 극(32) 및 게이트 하드마스크막(34)으로 이루어지는 게이트 패턴은 반도체 기판(10)의 상부에 형성되어 있는 트랜지스터를 도시한다. 여기서, 미설명 부호 24는 게이트 산화막을 나타내고 36은 게이트 패턴의 측벽에 형성되는 스페이서를 나타낸다. 1 is a cross-sectional view showing a transistor structure of a semiconductor device according to the prior art, in which an active region 12 and a device isolation region 14 are defined, and a high concentration drain region 42 and a high concentration source region 44 are formed. The recess gate pattern 26 is formed in the shape of the semiconductor substrate 10 in the form of a recess in 10, and includes a gate polysilicon film 30, a gate electrode 32, and a gate hard mask film 34. The pattern shows a transistor formed on top of the semiconductor substrate 10. Here, reference numeral 24 denotes a gate oxide film and 36 denotes a spacer formed on the sidewall of the gate pattern.

그러나 상기 종래의 트랜지스터에 따르면 반도체 기판(10)의 식각에 의해 형성되는 리세스 게이트 패턴(26)과 게이트 사진식각 공정에 의해 형성되는 상기 게이트 패턴은 공정 진행과정에서 발생된 오정렬에 의해 도 1에 점섬으로 표시된 바와 같이 트랜지스터 양단이 비대칭 구조를 형성하게 되고, 그 결과 단위 소자의 특성이 불균일해지는 불량 문제가 유발됨을 알 수 있다.However, according to the conventional transistor, the recess gate pattern 26 formed by the etching of the semiconductor substrate 10 and the gate pattern formed by the gate photolithography process are not shown in FIG. 1 due to misalignment generated during the process. As indicated by the point islands, both ends of the transistor form an asymmetrical structure, and as a result, it may be seen that a problem of defects in which the characteristics of the unit device are uneven is caused.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 리세스 게이트 구조를 그대로 구현하면서 리세스 게이트 양단에 블로킹 산화막을 형성함으로써 정렬 마진을 확보할 수 있는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for forming a transistor of a semiconductor device capable of securing an alignment margin by forming a blocking oxide film at both ends of a recess gate while implementing the recess gate structure as it is. It is done.

또한 본 발명은 상기 방법에 의해 형성됨으로써 그 양단이 대칭구조를 갖는 반도체 소자의 트랜지스터를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a transistor of a semiconductor device having a symmetrical structure at both ends formed by the above method.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 하기의 단계를 포함하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 제공한다 :In order to achieve the above object, the present invention provides a method of forming a transistor of a semiconductor device comprising the following steps:

(a) 반도체 기판 상부에 측벽 스페이서를 구비하는 하드마스크막을 형성하는 단계;(a) forming a hard mask film having sidewall spacers on the semiconductor substrate;

(b) 상기 하드마스크막을 식각마스크로 반도체 기판을 식각하여 리세스 게이트 영역을 정의하는 트렌치를 형성하는 단계;(b) forming a trench defining a recess gate region by etching the semiconductor substrate using the hard mask layer as an etch mask;

(c) 상기 트렌치 표면을 산화하여 게이트 산화막을 형성하는 단계;(c) oxidizing the trench surface to form a gate oxide film;

(d) 상기 트렌치를 매립하는 평탄화된 게이트 폴리실리콘막을 증착하여 리세스 게이트 패턴을 형성하는 단계;(d) depositing a planarized gate polysilicon film filling the trench to form a recess gate pattern;

(e) 상기 (d) 단계의 결과물로부터 하드마스크막 측벽의 스페이서를 제거하는 단계;(e) removing the spacers on the sidewalls of the hard mask film from the result of step (d);

(f) 상기 리세스 게이트 패턴의 상부를 산화하여 블로킹 산화막을 형성하는 단계;(f) oxidizing an upper portion of the recess gate pattern to form a blocking oxide film;

(g) 상기 블로킹 산화막에 평탄화 공정을 수행하여 리세스 게이트 패턴의 상부를 노출시키는 단계;(g) performing a planarization process on the blocking oxide layer to expose an upper portion of a recess gate pattern;

(h) 상기 (g) 단계의 결과물로부터 잔존하는 하드마스크막을 제거하는 단계; 및(h) removing the remaining hard mask film from the result of step (g); And

(i) 상기 결과물 상부에 게이트 패턴을 형성하는 단계.(i) forming a gate pattern on the resultant.

또한, 본 발명에서는 게이트 영역의 반도체 기판에 구비되는 트렌치; 상기 트렌치 표면에 구비되는 게이트 산화막; 상기 트렌치를 매립하는 리세스 게이트 패턴; 상기 리세스 게이트 패턴의 상측 에지부에 구비되는 블로킹 산화막; 상기 블로킹 산화막 외측의 반도체 기판에 구비되는 소오스 영역 및 드레인 영역; 및 상기 리세스 게이트 패턴 및 블로킹 산화막의 상측에 구비되는 게이트 패턴을 포함함으 로써, 그 양단이 항상 대칭 구조를 이루는 반도체 소자의 트랜지스터를 제공한다.In addition, in the present invention, the trench provided in the semiconductor substrate of the gate region; A gate oxide film provided on the trench surface; A recess gate pattern filling the trench; A blocking oxide film provided on an upper edge portion of the recess gate pattern; A source region and a drain region provided in the semiconductor substrate outside the blocking oxide film; And a gate pattern provided above the recess gate pattern and the blocking oxide film, thereby providing a transistor of a semiconductor device having both ends thereof in a symmetrical structure at all times.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2l은 본 발명에 따른 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법을 도시하는 공정 단면도이다.2A to 2L are cross-sectional views illustrating a method of forming a transistor of a semiconductor device according to the present invention.

도 2a를 참조하면, 반도체 기판(110) 상에 소자분리막을 형성하여 소자분리영역(114)을 정의하고 그 사이에 활성영역(112)을 정의한 다음, 반도체 기판(110) 상부에 버퍼 산화막(116)을 형성하고, 버퍼 산화막(116) 상부에 질화막을 증착하여 하드마스크막(118)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, an isolation layer 114 is formed on the semiconductor substrate 110 to define an isolation region 114 and an active region 112 therebetween, and then a buffer oxide layer 116 over the semiconductor substrate 110. ) And a nitride film is deposited on the buffer oxide film 116 to form the hard mask film 118.

다음, 하드마스크막(118) 상부에 감광막(미도시)을 증착한 후, 상기 감광막을 선택적으로 노광 및 식각하여 감광막 패턴을 형성하고 이를 마스크로 사용하여 하드마스크막(118)을 패터닝한다.Next, after the photoresist layer (not shown) is deposited on the hard mask layer 118, the photoresist layer is selectively exposed and etched to form a photoresist pattern, and the hard mask layer 118 is patterned using the photoresist pattern.

다음, 상기 패터닝된 하드마스크막(118)의 전체 표면 상부에 스페이서용 산화막(120)을 형성한다.Next, a spacer oxide layer 120 is formed on the entire surface of the patterned hard mask layer 118.

도 2b를 참조하면, 스페이서용 산화막(120)을 전면식각(blank etch)하여 패터닝된 하드마스크막(118)의 측벽에 스페이서(122)를 형성한 다음, 하드마스크막(118)을 식각마스크로 반도체 기판(110)을 식각하여 리세스 게이트 영역을 정의하는 트렌치를 형성한다.Referring to FIG. 2B, a spacer 122 is formed on sidewalls of the patterned hard mask layer 118 by blank etching the spacer oxide layer 120, and then the hard mask layer 118 is used as an etching mask. The semiconductor substrate 110 is etched to form trenches defining the recess gate regions.

도 2c를 참조하면, 상기 트렌치의 표면을 산화하여 게이트 산화막(124)를 형성한다.Referring to FIG. 2C, the surface of the trench is oxidized to form a gate oxide layer 124.

도 2d 및 도 2e를 참조하면, 상기 트렌치를 매립하도록 게이트 폴리실리콘막(126)을 증착한 다음, 게이트 폴리실리콘막(126)에 화학적 기계적 연마 등의 평탄화 공정을 수행함으로써 리세스 게이트 패턴(126)을 형성한다.Referring to FIGS. 2D and 2E, the gate polysilicon layer 126 is deposited to fill the trench, and then the recess gate pattern 126 is formed by performing a planarization process such as chemical mechanical polishing on the gate polysilicon layer 126. ).

도 2f를 참조하면, 상기 단계의 결과물로부터 하드마스크막(118) 측벽의 스페이서(122)를 제거한다.Referring to FIG. 2F, the spacer 122 on the sidewall of the hard mask layer 118 is removed from the result of the above step.

도 2g를 참조하면, 리세스 게이트 패턴(126)의 상부를 산화하여 자기정렬 구조로 형성되는 블로킹 산화막(128)을 형성한다.Referring to FIG. 2G, the upper portion of the recess gate pattern 126 is oxidized to form a blocking oxide layer 128 formed in a self-aligned structure.

도 2h를 참조하면, 블로킹 산화막(128)에 화학적 기계적 연마 등의 평탄화 공정을 수행함으로써 리세스 게이트 패턴(126)의 상부를 노출시킨다.Referring to FIG. 2H, an upper portion of the recess gate pattern 126 is exposed by performing a planarization process such as chemical mechanical polishing on the blocking oxide layer 128.

도 2i를 참조하면, 상기 단계의 결과물로부터 잔존하는 하드마스크막(118)을 인산(H3PO4) 용액을 이용한 습식각 방법으로 제거하여 버퍼산화막(116)을 노출시킨다.Referring to FIG. 2I, the hard mask layer 118 remaining from the result of the above step is removed by a wet etching method using a phosphoric acid (H 3 PO 4 ) solution to expose the buffer oxide layer 116.

도 2j를 참조하면, 상기 결과물 상부에 게이트 폴리실리콘막(130), 텅스텐 또는 텅스텐 실리사이드 등의 게이트 전극(132) 및 게이트 하드마스크막(134)을 순차적으로 형성한다.Referring to FIG. 2J, the gate polysilicon layer 130, the gate electrode 132 such as tungsten or tungsten silicide, and the gate hard mask layer 134 are sequentially formed on the resultant.

도 2k를 참조하면, 하드마스크막(134), 게이트 전극(132) 및 게이트 폴리실리콘막(130)에 게이트 마스크를 이용한 사진식각 공정을 수행하여 게이트 패턴(미도시)을 형성한 다음, 불순물 이온주입 공정을 수행하여 반도체 기판(110)의 소정의 영역에 저농도 드레인 영역(138) 및 저농도 소오스 영역(140)을 형성한다.Referring to FIG. 2K, a gate pattern (not shown) is formed on the hard mask layer 134, the gate electrode 132, and the gate polysilicon layer 130 by a photolithography process using a gate mask, and then impurity ions. The implantation process is performed to form the low concentration drain region 138 and the low concentration source region 140 in the predetermined region of the semiconductor substrate 110.

도 2l을 참조하면, 상기 게이트 패턴 측벽에 스페이서(136)를 형성한 다음, 불순물 이온주입 공정을 수행하여 고농도 드레인 영역(142) 및 고농도 소오스 영역(144)을 형성함으로써 본 발명에 따른 트랜지스터를 제조할 수 있다.Referring to FIG. 2L, a transistor 136 is formed on a sidewall of the gate pattern, and then a high concentration drain region 142 and a high concentration source region 144 are formed by performing an impurity ion implantation process to fabricate a transistor according to the present invention. can do.

그 결과, 본 발명에서는 게이트 영역의 반도체 기판(110)에 구비되는 트렌치; 상기 트렌치 표면에 구비되는 게이트 산화막(124); 상기 트렌치를 매립하는 리세스 게이트 패턴(126); 리세스 게이트 패턴(126)의 상측 에지부에 구비되는 블로킹 산화막(128); 블로킹 산화막(128) 외측의 반도체 기판(110)에 구비되는 소오스 영역(140,144) 및 드레인 영역(138,142); 및 리세스 게이트 패턴(126) 및 블로킹 산화막(128)의 상측에 구비되는 게이트 패턴을 포함하는 반도체 소자의 트랜지스터를 제공할 수 있다.As a result, in the present invention, a trench provided in the semiconductor substrate 110 in the gate region; A gate oxide film 124 provided on the trench surface; A recess gate pattern 126 filling the trench; A blocking oxide film 128 provided at an upper edge portion of the recess gate pattern 126; Source regions 140 and 144 and drain regions 138 and 142 provided in the semiconductor substrate 110 outside the blocking oxide film 128; And a gate pattern provided above the recess gate pattern 126 and the blocking oxide layer 128.

이상의 본 발명의 실시예에 따르면 반도체 기판(110)의 식각에 의해 형성되는 리세스 게이트 패턴(126)과 게이트 사진식각 공정에 의해 형성되는 게이트 패턴은 공정 진행과정에서 오정렬이 발생되더라도, 도 2l에 점선으로 표시된 바와 같이 트랜지스터의 양단이 항상 대칭 구조가 되도록 형성할 수 있다. 또한, 리세스 게이트 패턴(126)을 형성함으로 인해 본 발명의 트랜지스터는 그 채널이 트렌치 표면을 따라 형성된다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the recess gate pattern 126 formed by the etching of the semiconductor substrate 110 and the gate pattern formed by the gate photolithography process are shown in FIG. 2L even if misalignment occurs during the process. As indicated by the dotted line, the both ends of the transistor may be formed to have a symmetric structure at all times. In addition, by forming the recess gate pattern 126, the transistor of the present invention has its channel formed along the trench surface.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 리세스 게이트 양단에 블로킹 산화막을 형성함으로써, 반도체 기판의 식각에 의해 형성되는 리세스 게이트 패턴과 게이트 사진식각 공정에 의해 형성되는 게이트 패턴이 공정 진행과정에서 오정렬이 발생되더라도 트랜지스터의 양단이 항상 대칭 구조가 되도록 형성할 수 있다. 그 결과, 단위 소자의 특성이 불균일해지는 불량 문제를 효과적으로 개선할 수 있게 되어 단위 소자의 특성 변화에 기인된 반도체 제품 특성 저하 문제를 개선할 수 있다.As described above, in the present invention, by forming a blocking oxide film across the recess gate, the recess gate pattern formed by etching of the semiconductor substrate and the gate pattern formed by the gate photolithography process are misaligned during the process. Even if it is generated, both ends of the transistor can be formed to always have a symmetrical structure. As a result, it is possible to effectively improve the problem of defects in which the characteristics of the unit elements become nonuniform, thereby improving the problem of deterioration in the characteristics of the semiconductor products caused by the change in the characteristics of the unit elements.

Claims (3)

게이트 영역의 반도체 기판에 구비되는 트렌치;A trench provided in the semiconductor substrate in the gate region; 상기 트렌치 표면에 구비되는 게이트 산화막;A gate oxide film provided on the trench surface; 상기 트렌치를 매립하는 리세스 게이트 패턴;A recess gate pattern filling the trench; 상기 리세스 게이트 패턴의 상측 에지부에 구비되는 블로킹 산화막;A blocking oxide film provided on an upper edge portion of the recess gate pattern; 상기 블로킹 산화막 외측의 반도체 기판에 구비되는 소오스 영역 및 드레인 영역; 및A source region and a drain region provided in the semiconductor substrate outside the blocking oxide film; And 상기 리세스 게이트 패턴 및 블로킹 산화막의 상측에 구비되는 게이트 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터.And a gate pattern provided above the recess gate pattern and the blocking oxide film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트랜지스터는 그 채널이 트렌치 표면을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터.And wherein the transistor is formed with a channel along a trench surface. (a) 반도체 기판 상부에 측벽 스페이서를 구비하는 하드마스크막을 형성하는 단계;(a) forming a hard mask film having sidewall spacers on the semiconductor substrate; (b) 상기 하드마스크막을 식각마스크로 반도체 기판을 식각하여 리세스 게이트 영역을 정의하는 트렌치를 형성하는 단계;(b) forming a trench defining a recess gate region by etching the semiconductor substrate using the hard mask layer as an etch mask; (c) 상기 트렌치 표면을 산화하여 게이트 산화막을 형성하는 단계;(c) oxidizing the trench surface to form a gate oxide film; (d) 상기 트렌치를 매립하는 평탄화된 게이트 폴리실리콘막을 증착하여 리세스 게이트 패턴을 형성하는 단계;(d) depositing a planarized gate polysilicon film filling the trench to form a recess gate pattern; (e) 상기 (d) 단계의 결과물로부터 하드마스크막 측벽의 스페이서를 제거하는 단계;(e) removing the spacers on the sidewalls of the hard mask film from the result of step (d); (f) 상기 리세스 게이트 패턴의 상부를 산화하여 블로킹 산화막을 형성하는 단계;(f) oxidizing an upper portion of the recess gate pattern to form a blocking oxide film; (g) 상기 블로킹 산화막에 평탄화 공정을 수행하여 리세스 게이트 패턴의 상부를 노출시키는 단계;(g) performing a planarization process on the blocking oxide layer to expose an upper portion of a recess gate pattern; (h) 상기 (g) 단계의 결과물로부터 잔존하는 하드마스크막을 제거하는 단계; 및 (h) removing the remaining hard mask film from the result of step (g); And (i) 상기 결과물 상부에 게이트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 형성방법.(i) forming a gate pattern over the resultant.
KR1020050029477A 2005-04-08 2005-04-08 Method for Forming Transistor of Semiconductor Device KR101119739B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050029477A KR101119739B1 (en) 2005-04-08 2005-04-08 Method for Forming Transistor of Semiconductor Device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050029477A KR101119739B1 (en) 2005-04-08 2005-04-08 Method for Forming Transistor of Semiconductor Device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060106375A true KR20060106375A (en) 2006-10-12
KR101119739B1 KR101119739B1 (en) 2012-03-21

Family

ID=37627103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050029477A KR101119739B1 (en) 2005-04-08 2005-04-08 Method for Forming Transistor of Semiconductor Device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101119739B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116726B1 (en) * 2008-06-25 2012-02-22 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming recess gate in semiconductor device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100558544B1 (en) * 2003-07-23 2006-03-10 삼성전자주식회사 Recess gate transistor structure and method therefore

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116726B1 (en) * 2008-06-25 2012-02-22 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming recess gate in semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
KR101119739B1 (en) 2012-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100610465B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
KR100720232B1 (en) Method for forming semiconductor device having fin structure
KR20040064924A (en) MOSFET having recessed channel and fabricating method thereof
KR100895943B1 (en) Method for providing fabrication process of high voltage device
JP2003197907A (en) Transistor structure utilizing epitaxial layer and its fabricating method
KR101119739B1 (en) Method for Forming Transistor of Semiconductor Device
KR100558007B1 (en) transistor and method of fabricating the same
KR100685576B1 (en) Method for forming semiconductor device
US6541342B2 (en) Method for fabricating element isolating film of semiconductor device, and structure of the same
KR101128915B1 (en) Method for forming semiconductor device
KR100657088B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
KR100486120B1 (en) Method for forming of mos transistor
KR100271661B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
KR20070017655A (en) Method for forming semiconductor device
KR100557967B1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
KR20070016630A (en) Method of manufacturing semiconductor device
KR20070003068A (en) Method of fabricating the semiconductor device having recessed channel
US7902079B2 (en) Method for fabricating recess pattern in semiconductor device
KR100967485B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
KR101161663B1 (en) Method for forming bulb type recess gate
KR100321698B1 (en) A method for fabricating semiconductor device including trench type isolation oxide layer
KR20080001926A (en) Method for fabricating recess gate in semiconductor device
KR20050118548A (en) Method for manufacturing self-aligned recess channel mosfet
KR101169684B1 (en) Transister of semiconductor device and method of manufacturing the same
KR20060071940A (en) Method for manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee