KR20060113287A - Semiconductor device with step gate and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20060113287A
KR20060113287A KR1020050036574A KR20050036574A KR20060113287A KR 20060113287 A KR20060113287 A KR 20060113287A KR 1020050036574 A KR1020050036574 A KR 1020050036574A KR 20050036574 A KR20050036574 A KR 20050036574A KR 20060113287 A KR20060113287 A KR 20060113287A
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Abstract

A semiconductor device with a step gate is provided to avoid a slope phenomenon of a step gate by shifting a step gate to a portion over an isolation layer such that the step gate is defined as a wave type. An isolation layer and an active region are formed in a predetermined region of a semiconductor substrate. The active region has a first area(23a) with a high step and a second area(23b) with a low step by a recess(27). A step gate is formed on the first and second areas, vertically crossing the active region. A part(SG1) of the step gate passing through a portion over the active region is of a line type, and a part(SG2) of the step gate passing through a portion over the isolation layer is of a wave type that doesn't overlap the edge of an adjacent active region. A polysilicon layer, a silicide layer and a gate hard mask are sequentially stacked in the step gate.

Description

스텝게이트를 구비한 반도체장치 및 그의 제조 방법{SEMICONDUCTOR DEVICE WITH STEP GATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}A semiconductor device having a step gate, and a manufacturing method therefor {SEMICONDUCTOR DEVICE WITH STEP GATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도 1은 종래기술에 따른 반도체장치의 평면도, 1 is a plan view of a semiconductor device according to the prior art,

도 2a는 도 1의 Ⅰ∼Ⅰ'선에 따른 단면도, 2A is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1;

도 2b는 종래기술에 따른 스텝게이트의 슬로프 모양을 도시한 도면,Figure 2b is a view showing the slope shape of the step gate according to the prior art,

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 반도체장치의 구조를 도시한 평면도, 3A is a plan view showing the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;

도 3b는 도 3a의 Ⅰ∼Ⅰ'선에 따른 단면도,3B is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 3A;

도 4a 및 도 4b는 도 3a의 Ⅰ∼Ⅰ'선에 따른 반도체장치의 제조 공정 단면도.4A and 4B are cross-sectional views of the manufacturing process of the semiconductor device, taken along line II ′ of FIG. 3A.

도 5a는 스텝게이트의 슬로프 모양 그리고 그 선폭 변동 정도를 체크한 결과,Figure 5a is a result of checking the slope shape of the step gate and its line width variation,

도 5b는 스텝게이트의 선폭을 인라인에서 측정하고 그 값을 웨이퍼 위치별로 측정한 결과.Figure 5b is the result of measuring the line width of the step gate inline and the value of each wafer position.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

21 : 반도체 기판 22 : 소자분리막21 semiconductor substrate 22 device isolation film

23 : 활성영역 23a : 제1지역23: active area 23a: first zone

23b : 제2지역 27 : 리세스23b: Second Area 27: Recess

SG1, SG2 : 스텝게이트SG1, SG2: Step Gate

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 STAR 공정을 이용한 반도체장치의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing technology, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device using a STAR process.

DRAM과 같은 반도체장치의 집적도가 높아짐에 따라 셀전하의 증가와 리프레시 특성 향상은 반도체장치의 신뢰성과 직접적인 관계를 가지고, 장치의 한계성을 극복하기 위해서는 리프레시 개선이 필수적이다.As the integration of semiconductor devices such as DRAM increases, the increase in cell charge and the improvement of refresh characteristics have a direct relationship with the reliability of the semiconductor device, and refresh improvement is essential to overcome the limitations of the device.

일반적인 반도체장치 공정에서 리프레시 특성을 향상시키기 위해 게이트의 크기가 증가되어야 하지만, 디자인룰에 제약을 가지고, 채널영역의 보론의 농도 조절도 제한적이다.In the general semiconductor device process, the gate size should be increased to improve the refresh characteristics, but it is limited in design rules, and the boron concentration of the channel region is limited.

따라서, 보론의 농도를 유지하고, 리프레시를 향상시키기 위해서 게이트 길이를 증가시키는 방법이 제안되었다.Therefore, a method of increasing the gate length in order to maintain the concentration of boron and improve refresh has been proposed.

위와 같이 게이트 길이를 증가시키기 위한 하나의 방법으로 게이트 아래의 활성영역이 스텝을 갖도록 한 STAR(STep gated Asymmetry Recess) 공정을 이용한 반도체장치가 제안되었다.As a method of increasing the gate length as described above, a semiconductor device using a STAR (STep gated asymmetry recess) process is proposed in which an active region under a gate has a step.

도 1은 종래기술에 따른 반도체장치의 평면도이고, 도 2a는 도 1의 Ⅰ∼Ⅰ'선에 따른 단면도이며, 도 2b는 종래기술에 따른 스텝게이트의 슬로프 모양을 도시한 도면이다.1 is a plan view of a semiconductor device according to the prior art, FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG. 1, and FIG. 2B is a view showing the slope shape of the step gate according to the prior art.

도 1 및 도 2a에 도시된 것처럼, 종래기술에 따른 반도체 장치는, 반도체기판(11), 반도체기판의 소정영역에 트렌치 구조로 형성된 소자분리막(12), 반도체기판(11)에 단차가 서로 다른 제1지역(13a)과 제2지역(13b)을 갖는 활성영역(13), 활성영역(13)의 제1지역(13a)과 제2지역(13b)의 경계지역 상부에 형성되며 일측면은 제1지역(13a)의 일부분까지 연장되고 타측면은 제2지역(13b)의 일부분까지 연장되어 스텝(Step) 구조를 갖는 스텝게이트(100)를 포함한다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2A, the semiconductor device according to the related art includes a semiconductor substrate 11, a device isolation film 12 having a trench structure formed in a predetermined region of the semiconductor substrate, and a step difference between the semiconductor substrate 11. An active region 13 having a first region 13a and a second region 13b, and is formed on the upper boundary region of the first region 13a and the second region 13b of the active region 13, and one side The step gate 100 extends to a portion of the first region 13a and the other side extends to a portion of the second region 13b and has a step structure.

도 1 및 도 2a에서, 활성영역(13)의 제1지역(13a)과 제2지역(13b)은 STAR 공정에 의해 리세스(101)를 형성하므로써 서로 단차가 다르게 되는데, 제1지역(13a)은 비트라인이 콘택될 지역이고 제2지역(13b)은 스토리지노드가 연결될 지역이다.1 and 2A, the first region 13a and the second region 13b of the active region 13 are different from each other by forming the recess 101 by the STAR process. ) Is the region where the bit line is to be contacted, and the second region 13b is the region to which the storage node is connected.

도 1 및 도 2a와 같은 종래기술은 활성영역이 비대칭 구조를 갖기 때문에 스텝게이트(100)가 비대칭 형상을 갖고, 활성영역 상부를 지나는 부분은 라인형상을 갖고 활성영역과 소자분리막의 접경지역 상부를 지나는 부분은 웨이브(Wave) 형태로 굴곡지는 웨이브 형상(Wave, W)을 갖는다.In the prior art as shown in FIGS. 1 and 2A, since the active region has an asymmetrical structure, the step gate 100 has an asymmetrical shape, a portion passing over the active region has a line shape, and an upper portion of the boundary region between the active region and the device isolation layer. The passing portion has a wave shape (Wave, W) that is curved in the form of a wave (Wave).

그러나, 종래기술은 스텝게이트의 변형에 의한 LPC 콘택 오픈의 공간부족으로 인해 LPC 낫오픈(Not open)이 발생하는 문제가 있다.However, the prior art has a problem that LPC not open occurs due to lack of space in the LPC contact opening due to the deformation of the step gate.

LPC 낫오픈이 발생하는 이유는 리프레시 향상을 위한 반도체기판(11)의 식각으로 활성영역내 일부에서 폴리실리콘(14)과 실리사이드(15)의 적층 두께가 반도체 기판(11)의 식각만큼 증가하고, 증가한 만큼 식각타겟의 부족으로 스텝게이트(100)를 형성하는 실리사이드(15) 및 폴리실리콘(14)이 슬로프(Slope)한 모양을 가지게 된다(도 2b 참조). The reason why the LPC may open is due to the etching of the semiconductor substrate 11 for improving the refresh, and the thickness of the polysilicon 14 and the silicide 15 increases in part of the active region by the etching of the semiconductor substrate 11. As the number of the etch targets increases, the silicide 15 and the polysilicon 14 forming the step gate 100 have a slope shape (see FIG. 2B).

상기 이유와 동시에 도 2b처럼 활성영역내 소자분리막(FOX) 접경지역으로 스텝게이트(Gate line)의 끝부분이 오버랩되면서 그 슬로프 정도가 심해진다. 활성영역(Active)에 오버랩된 스텝게이트(Gate line)의 경우, 동일 두께의 폴리실리콘/실리사이드에서도 보다 수직한 모양을 보여주고 있다.Simultaneously with this reason, the slope degree increases as the end of the gate line overlaps the FOX bordering area in the active region as shown in FIG. 2B. In the case of a gate line overlapped with an active region, even a polysilicon / silicide having the same thickness shows a more vertical shape.

이러한 비정상적인 슬로프 모양은 스텝게이트간 간격을 감소시켜 후속 LPC 콘택홀 디파인시 낫오픈 현상을 유발하는 원인을 제공한다.This abnormal slope shape reduces the spacing between the step gates and provides a cause for the subsequent opening of subsequent LPC contact hole definitions.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 스텝게이트를 구성하는 실리사이드/폴리실리콘의 슬로프 프로파일 열화현상을 방지할 수 있는 반도체장치 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which can prevent slope profile degradation of silicide / polysilicon constituting a step gate.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체장치는 반도체 기판, 상기 반도체기판의 소정영역에 형성된 소자분리막과 활성영역, 상기 활성영역이 단차가 높은 제1지역과 단차가 낮은 제2지역을 갖도록 하는 리세스, 및 상기 제1지역과 상기 제2지역에 걸쳐서 상기 활성영역과 수직으로 교차하는 형상으로 형성되되, 상기 활성 영역 상부를 지나는 부분은 라인형상이고 상기 소자분리막 상부를 지나는 부분은 인접한 활성영역의 에지에 오버랩되지 않도록 웨이브 형상을 갖는 스텝게이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.The semiconductor device of the present invention for achieving the above object is to provide a semiconductor substrate, an element isolation film and an active region formed in a predetermined region of the semiconductor substrate, the active region has a first region having a high step and a second region having a low step. A recess and a cross-section perpendicular to the active region over the first region and the second region, wherein the portion passing over the active region is in a line shape and the portion passing over the device isolation layer is an adjacent active region. It characterized in that it comprises a step gate having a wave shape so as not to overlap the edge.

그리고, 본 발명의 반도체장치의 제조 방법은 반도체 기판의 소정영역에 소자분리막을 형성하는 단계, 상기 소자분리막에 의해 정의된 활성영역을 단차가 높은 제1지역과 단차가 낮은 제2지역으로 구분하는 리세스를 형성하는 단계, 및 상기 제1지역과 상기 제2지역에 걸치면서 상기 활성영역 상부를 지나는 부분은 라인형상을 갖고 상기 소자분리막 상부를 지나는 부분은 인접한 활성영역의 에지에 오버랩되지 않도록 웨이브 형상을 갖는 스텝게이트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a device isolation film is formed in a predetermined region of a semiconductor substrate, and the active region defined by the device isolation film is divided into a first region having a high step and a second region having a low step. Forming a recess, and a portion of the first region and the second region passing through the upper portion of the active region has a line shape, and a portion of the portion passing through the upper portion of the device isolation layer does not overlap an edge of an adjacent active region. Forming a step gate having a shape is characterized in that it comprises.

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 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the preferred 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 3a는 본 발명의 실시예에 따른 반도체장치의 구조를 도시한 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 Ⅱ∼Ⅱ'선에 따른 단면도이다.3A is a plan view showing the structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line II to II 'of FIG. 3A.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체장치는 반도체기판(21)의 소정 영역에 활성영역(23)을 정의하도록 트렌치 구조로 형성된 소자분리막(22), 활성영역(23)의 일부를 식각하여 서로 다른 단차를 갖는 제1지역(23a)과 제2지역(23b)을 제공하는 리세스(27), 제1지역(23a)과 제2지역(23b)에 걸쳐서 형성된 웨이브형 스텝게이트(SG1, SG2)를 포함한다.As shown in FIG. 3A, a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present inventive concept may include an isolation layer 22 and an active region 23 having a trench structure to define an active region 23 in a predetermined region of a semiconductor substrate 21. A wave form formed over the recess 27 and the first region 23a and the second region 23b, which provide a first region 23a and a second region 23b having different steps by etching a portion of the Step gates SG1 and SG2 are included.

도 3b를 참조하면, 반도체기판(21)의 소정 영역에 활성영역(23)을 정의하는 트렌치 구조의 소자분리막(22)이 형성되고, 활성영역(23)을 단차가 높은 제1지역(23a)과 단차가 낮은 제2지역(23b)으로 구분하는 리세스(27)가 활성영역(23)의 에지부분과 소자분리막(22)의 일정 부분에 걸쳐서 형성되고 있으며, 리세스(27)에 의해 제공된 제1지역(23a)과 제2지역(23b)에 걸쳐서 스텝게이트(SG,1 SG2)가 형성되어 있다. 여기서, 스텝게이트(SG1, SG2)는 폴리실리콘막(29), 실리사이드막(30) 및 게이트하드마스크질화막(31)의 순서로 적층된 것이며, 스텝게이트(SG1, SG2) 아래에는 게이트산화막(28)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 3B, a device isolation layer 22 having a trench structure defining an active region 23 is formed in a predetermined region of the semiconductor substrate 21, and the first region 23a having a high step height between the active regions 23 is formed. And a recess 27 is formed over the edge portion of the active region 23 and a predetermined portion of the device isolation film 22, and is formed by the recess 27. Step gates SG and 1 SG2 are formed over the first region 23a and the second region 23b. Here, the step gates SG1 and SG2 are stacked in the order of the polysilicon layer 29, the silicide layer 30, and the gate hard mask nitride layer 31, and the gate oxide layer 28 is formed under the step gates SG1 and SG2. ) Is formed.

도 3a 및 도 3b에 도시된 것처럼, 본 발명의 반도체장치는 리세스(27)에 의해 활성영역(23)이 제1지역(23a)과 제2지역(23b)으로 구분되고, 제1지역(23a)과 제2지역(23b)의 경계지역 상부에 스텝구조를 갖는 스텝게이트(SG1, SG2)가 형성되어 있다.As shown in FIGS. 3A and 3B, in the semiconductor device of the present invention, the active region 23 is divided into a first region 23a and a second region 23b by the recess 27, and the first region ( Step gates SG1 and SG2 having a step structure are formed above the boundary area between 23a) and the second region 23b.

여기서, 스텝게이트(SG1, SG2)는 활성영역(23) 상부를 지나는 'SG1'와 소자분리막(22) 상부를 지나는 'SG2'로 구분되며, 소자분리막(22) 상부를 지나는 'SG2'는 활성영역(23)과 소자분리막(22)의 접경지역에서 소자분리막(22)쪽으로 쉬프트(S)시킨 것이다. 그리고, 활성영역(23) 상부를 지나는 'SG1'은 라인 형상이고, 소자분리막(22) 상부를 지나는 'SG2'는 웨이브 형상을 가지며, 웨이브 형상을 더욱 강화시키므로써 'SG2'가 소자분리막(22) 쪽으로 쉬프트되는 구조를 갖게 된다. 즉, 'SG2'는 인접한 활성영역의 에지에 오버랩되지 않도록 쉬프트시킨 것이다.Here, the step gates SG1 and SG2 are divided into 'SG1' passing through the active region 23 and 'SG2' passing through the device isolation layer 22, and 'SG2' passing through the upper portion of the device isolation layer 22 is active. In the region bordering between the region 23 and the device isolation layer 22, the shifter S is shifted toward the device isolation layer 22. In addition, 'SG1' passing through the active region 23 has a line shape, and 'SG2' passing through the device isolation layer 22 has a wave shape, and 'SG2' becomes a device isolation film 22 by further strengthening the wave shape. You will have a structure that is shifted toward). That is, 'SG2' is shifted so as not to overlap the edge of the adjacent active region.

도 4a 및 도 4b는 도 3a의 Ⅱ∼Ⅱ'선에 따른 반도체장치의 제조 공정 단면도 이다.4A and 4B are cross sectional views of the manufacturing process of the semiconductor device, taken along line II-II ′ of FIG. 3A.

도 4a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(21)의 소정 영역에 STI 공정을 이용하여 소자분리막(22)을 형성한다. 이러한 소자분리막(22)에 의해 활성영역(23)이 정의된다.As shown in FIG. 4A, the device isolation layer 22 is formed in a predetermined region of the semiconductor substrate 21 using an STI process. The active region 23 is defined by the device isolation layer 22.

이어서, 반도체기판(21) 상부에 희생산화막(24)을 형성한 후, 희생산화막(24) 상에 반사방지막(25)을 형성한다.Subsequently, after the sacrificial oxide film 24 is formed on the semiconductor substrate 21, the anti-reflection film 25 is formed on the sacrificial oxide film 24.

다음으로, 반사방지막(25) 상에 감광막을 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝하여 STAR 마스크(26)를 형성한다. 여기서, STAR 마스크(26)로 사용되는 감광막은 COMA(Cyclo Olefin-Maleic Anhydric) 또는 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 폴리머 물질을 사용한다.Next, a photosensitive film is coated on the antireflection film 25 and patterned by exposure and development to form a STAR mask 26. Here, the photoresist used as the STAR mask 26 is made of a cyclo Olefin-Maleic Anhydric (COMA) or an acrylate (Acrylate) polymer material.

이어서, STAR 마스크(26)를 식각장벽으로 반사방지막(25)을 식각하고 연속해서 희생산화막(24)도 식각하여 반도체기판(21)의 활성영역(23) 표면을 오픈시킨다.Subsequently, the anti-reflection film 25 is etched using the STAR mask 26 as an etch barrier, and the sacrificial oxide film 24 is subsequently etched to open the surface of the active region 23 of the semiconductor substrate 21.

다음으로, STAR 마스크(26)를 식각장벽으로 희생산화막(24) 식각후 드러난 반도체 기판(21)의 활성영역(23)을 소정 깊이로 식각하여 스텝게이트를 위한 리세스(27)를 형성한다. 이때, 리세스(27)를 형성하기 위한 식각공정은 HBr/Cl2/O2의 혼합가스로 진행한다.Next, the active region 23 of the semiconductor substrate 21 exposed after the sacrificial oxide film 24 is etched using the STAR mask 26 as an etch barrier is etched to a predetermined depth to form a recess 27 for the step gate. At this time, the etching process for forming the recess 27 proceeds with a mixed gas of HBr / Cl 2 / O 2 .

전술한 바와같이, 리세스(27)를 형성하면 활성영역(23)은 표면이 높은 제1지역(23a)과 제1지역(23a)에 비해 표면이 낮은 제2지역(23b)으로 구분되며, DRAM에서 제1지역(23a)은 비트라인이 연결될 활성영역이고 제2지역(23b)은 스토리지노드가 연결될 활성영역이 되어 활성영역(23)은 비대칭 구조를 갖는다.As described above, when the recess 27 is formed, the active region 23 is divided into a first region 23a having a high surface and a second region 23b having a lower surface than the first region 23a. In the DRAM, the first region 23a is an active region to which a bit line is connected, and the second region 23b is an active region to which a storage node is connected, and the active region 23 has an asymmetric structure.

바람직하게, 리세스(27)의 깊이(d)는 200Å∼600Å 범위이다.Preferably, the depth d of the recess 27 is in the range of 200 kPa to 600 kPa.

도 4b에 도시된 바와 같이, STAR 마스크(26)와 반사방지막(25)을 동시에 스트립하고, 연속해서 희생산화막(24)을 제거한다.As shown in FIG. 4B, the STAR mask 26 and the antireflection film 25 are simultaneously stripped, and the sacrificial oxide film 24 is successively removed.

다음으로, 전면에 문턱전압조절을 위한 이온주입공정을 진행한다. 이때, 문턱전압조절을 위한 이온주입공정은 도시되지 않았지만, 스크린산화막을 800℃∼1000℃ 온도 범위의 건식산화(Dry oxidation) 공정을 통해 형성한 상태에서 진행하고, 이온주입공정후에는 스크린산화막을 스트립한다.Next, the ion implantation process for adjusting the threshold voltage on the front. In this case, although the ion implantation process for adjusting the threshold voltage is not shown, the screen oxide film is formed in a dry oxidation process in a temperature range of 800 ° C. to 1000 ° C., and the screen oxide film is formed after the ion implantation process. Strip.

다음으로, 스크린산화막 스트립한 후, 게이트산화막 전세정 공정을 진행하고, 전면에 게이트산화막(28)을 형성한다. 이때, 게이트산화막(28)은 850℃∼1000℃ 범위의 온도에서 건식산화 공정을 통해 100Å∼150Å 두께로 형성한다.Next, after the screen oxide film is stripped, the gate oxide film pre-cleaning process is performed, and the gate oxide film 28 is formed on the entire surface. At this time, the gate oxide film 28 is formed to a thickness of 100 ~ 150Å by a dry oxidation process at a temperature in the range of 850 ℃ to 1000 ℃.

이어서, 게이트산화막(28) 상에 폴리실리콘막(29), 실리사이드막(30) 및 게이트하드마스크질화막(31)을 적층 형성한다.Subsequently, a polysilicon film 29, a silicide film 30, and a gate hard mask nitride film 31 are formed on the gate oxide film 28 by lamination.

다음으로, 게이트하드마스크질화막(31) 상부에 감광막을 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝하여 게이트마스크(32)를 형성한다.Next, a photoresist film is applied on the gate hard mask nitride film 31 and patterned by exposure and development to form a gate mask 32.

이어서, 게이트마스크(32)를 식각장벽으로 게이트하드마스크질화막(31), 실리사이드막(30) 및 폴리실리콘막(39)을 순차적으로 식각하여 스텝게이트(SG1, SG2)를 형성한다. Subsequently, the gate hard mask nitride layer 31, the silicide layer 30, and the polysilicon layer 39 are sequentially etched using the gate mask 32 as an etch barrier to form step gates SG1 and SG2.

이와 같이, 스텝게이트(SG1, SG2) 중에서 활성영역(23) 상부에 형성되는 스텝게이트(SG1)는 서로 다른 단차를 갖는 제1지역(23a)과 제2지역(23b)에 일정 부분 걸쳐서 형성되고, 활성영역(23)과 소자분리막(22)의 접경지역에 형성되는 스텝게이트(SG2)는 종래기술의 스텝게이트와는 다른 위치에 형성된다. 그리고, 스텝게이트(SG1, SG2)는 활성영역(23) 상부를 지나는 'SG1'와 소자분리막(22) 상부를 지나는 'SG2'로 구분되며, 소자분리막(22) 상부를 지나는 'SG2'는 활성영역(23)과 소자분리막(22)의 접경지역에서 소자분리막(22)쪽으로 쉬프트(S)시킨 것이다. 그리고, 활성영역(23) 상부를 지나는 'SG1'은 라인 형상이고, 소자분리막(22) 상부를 지나는 'SG2'는 웨이브 형상을 가지며, 웨이브 형상을 더욱 강화시키므로써 'SG2'가 소자분리막(22) 쪽으로 쉬프트되는 구조를 갖게 된다. 즉, 활성영역(23)과 소자분리막(22)의 접경지역에 형성되는 'SG2'는 인접한 활성영역(23)에 걸치지 않도록 소자분리막(23)쪽으로 쉬프트(Shift, 'S' 참조)시킨 것이다.As such, the step gate SG1 formed on the active region 23 among the step gates SG1 and SG2 is formed over a predetermined portion in the first region 23a and the second region 23b having different steps. In addition, the step gate SG2 formed at the border region between the active region 23 and the device isolation layer 22 is formed at a position different from that of the conventional step gate. The step gates SG1 and SG2 are divided into 'SG1' passing through the active region 23 and 'SG2' passing through the device isolation layer 22, and 'SG2' passing through the upper portion of the device isolation layer 22 is active. In the region bordering between the region 23 and the device isolation layer 22, the shifter S is shifted toward the device isolation layer 22. In addition, 'SG1' passing through the active region 23 has a line shape, and 'SG2' passing through the device isolation layer 22 has a wave shape, and 'SG2' becomes a device isolation film 22 by further strengthening the wave shape. You will have a structure that is shifted toward). That is, the 'SG2' formed at the boundary between the active region 23 and the device isolation layer 22 is shifted toward the device isolation layer 23 (see Shift, 'S') so as not to span the adjacent active region 23. .

도 5a는 인위적으로 스텝게이트를 작게 디파인(Define)하여 소자분리막 위로 스텝게이트가 디파인되도록하고, 단면분석과 인라인(Inline) 선폭 측정장비를 통하여 스텝게이트의 슬로프 모양 그리고 그 선폭 변동 정도를 체크한 결과이다.FIG. 5A shows that the step gate is artificially finely defined so that the step gate is finely defined on the device isolation layer, and the slope shape of the step gate and the variation of the line width are checked through the cross-sectional analysis and the inline line width measuring apparatus. to be.

도 5a를 참조하면, 스텝게이트를 기존 활성영역/소자분리막 접경지역에서 소자분리막 위로 쉬프트시킨 경우 보다 수직한 모양을 보여주고 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 5A, it can be seen that when the step gate is shifted over the device isolation layer in the existing active region / device isolation region, it shows a more vertical shape.

도 5b는 스텝게이트의 선폭을 인라인에서 측정하고 그 값을 웨이퍼 위치별로 측정한 것이다.5B is a line width of the step gate is measured inline, and the value is measured for each wafer position.

도 5b를 참조하면, 실선이 본 발명이고 점선이 종래기술로 그 진폭의 정도가 약 25nm 정도에서 20nm 이하로 감소한 즉 진폭이 개선되는 것을 알 수 있다. 이는 스텝게이트의 슬로프 변화 정도를 나타내는 것으로 슬로프 정도가 심하면 스텝게이 트의 라인 선폭이 증가하고 슬러프 정도가 감소하면 스텝게이트의 라인선폭이 감소하게 된다.Referring to FIG. 5B, it can be seen that the solid line is the present invention and the dotted line is the prior art, and the amplitude is reduced from about 25 nm to 20 nm or less, that is, the amplitude is improved. This indicates the degree of slope change of the step gate. If the slope degree is severe, the line width of the step gate increases, and if the slope degree decreases, the line width of the step gate decreases.

그 선폭 증감의 감소는 종래 활성영역/소자분리막 접경지역에서의 변화에 따른 영향이 감소되었다는 것을 알려준다.The decrease in line width increases and decreases the effect of the change in the conventional active region / device isolation region.

도 2a에 도시된 것처럼 종래기술에서는 스텝게이트가 활성영역 위로 2개라인이 위치하고 활성영역과 소자분리막 접경지역 위로 게이트라인이 지나가도록 레이아웃되었다.In the prior art, as shown in FIG. 2A, the step gate is laid out so that two lines are positioned over the active region and the gate line passes over the active region and the device isolation region.

하지만, 본 발명에서는 활성영역과 소자분리막 접경지역에 위치하는 스텝게이트를 소자분리막(22) 위로 완전히 쉬프트('S')시키고자 한다. 즉, 소자분리막 위 스텝게이트를 도 3b와 같이 기존보다 더 많은 웨이브(Wave)의 형태로 디파인하므로써 스텝게이트의 슬로프 현상을 방지한다.However, in the present invention, the step gate positioned in the active region and the region of the device isolation layer is completely shifted onto the device isolation layer 22 ('S'). That is, the slope of the step gate is prevented by defining the step gate on the device isolation layer in the form of more waves as shown in FIG. 3B.

슬로프 현상의 방지는 후속 LPC 콘택홀 오픈 면적을 증가시키고 또한 그 변동폭 감소는 오픈면적의 안정적인 값을 가지게 하므로써 기존 LPC 낫오픈에 대한 공정마진을 증가시키게 된다.The prevention of slope increases the open area of subsequent LPC contact holes and decreases the fluctuations to have a stable value of the open area, thereby increasing the process margin for existing LPC better open.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described 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 본 발명은 소자분리막 위쪽으로 스텝게이트를 쉬프트 시키고 웨이브 형태로 디파인하여 스텝게이트의 슬로프현상을 방지하므로써 스텝게이트간 간격을 넓게 확보할 수 있어 LPC 콘택의 낫오픈을 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention described above has the effect of preventing the wide open of the LPC contact by shifting the step gate above the device isolation layer and defining a wave shape to prevent the slope of the step gate to widen the gap between the step gates. .

Claims (6)

반도체 기판;Semiconductor substrates; 상기 반도체기판의 소정영역에 형성된 소자분리막과 활성영역;An isolation layer and an active region formed in a predetermined region of the semiconductor substrate; 상기 활성영역이 단차가 높은 제1지역과 단차가 낮은 제2지역을 갖도록 하는 리세스; 및A recess such that the active region has a first region having a high step and a second region having a low step; And 상기 제1지역과 상기 제2지역에 걸쳐서 상기 활성영역과 수직으로 교차하는 형상으로 형성되되, 상기 활성영역 상부를 지나는 부분은 라인형상이고 상기 소자분리막 상부를 지나는 부분은 인접한 활성영역의 에지에 오버랩되지 않도록 웨이브 형상을 갖는 스텝게이트The first region and the second region are formed in a shape perpendicular to the active region, wherein a portion passing over the active region is in a line shape and a portion passing over the device isolation layer overlaps an edge of an adjacent active region. Step gates with a wave shape to prevent 를 포함하는 반도체장치.Semiconductor device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스텝게이트의 웨이브 형상은,The wave shape of the step gate is 상기 인접한 활성영역의 에지와 소정 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체장치.And a predetermined distance from an edge of the adjacent active region. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스텝게이트는,The step gate, 폴리실리콘막, 실리사이드막 및 게이트하드마스크의 순서로 적층된 것을 특징으로 하는 반도체장치.A semiconductor device characterized by being laminated in the order of a polysilicon film, a silicide film, and a gate hard mask. 반도체 기판의 소정영역에 소자분리막을 형성하는 단계;Forming an isolation layer in a predetermined region of the semiconductor substrate; 상기 소자분리막에 의해 정의된 활성영역을 단차가 높은 제1지역과 단차가 낮은 제2지역으로 구분하는 리세스를 형성하는 단계; 및Forming a recess that divides the active region defined by the device isolation layer into a first region having a high step and a second region having a low step; And 상기 제1지역과 상기 제2지역에 걸치면서 상기 활성영역 상부를 지나는 부분은 라인형상을 갖고 상기 소자분리막 상부를 지나는 부분은 인접한 활성영역의 에지에 오버랩되지 않도록 웨이브 형상을 갖는 스텝게이트를 형성하는 단계A portion of the first region and the second region passing through the upper portion of the active region has a line shape, and a portion of the portion passing through the upper portion of the device isolation layer forms a wave shaped step gate so as not to overlap an edge of an adjacent active region. step 를 포함하는 반도체장치의 제조 방법.Method for manufacturing a semiconductor device comprising a. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 스텝게이트를 형성하는 단계는,Forming the step gate, 상기 리세스를 포함한 전면에 폴리실리콘막, 실리사이드막 및 게이트하드마스크질화막의 순서로 적층하는 단계;Stacking a polysilicon film, a silicide film, and a gate hard mask nitride film on the entire surface including the recess in order; 상기 게이트하드마스크질화막 상에 게이트마스크를 형성하는 단계; 및Forming a gate mask on the gate hard mask nitride layer; And 상기 게이트마스크를 식각장벽으로 상기 게이트하드마스크질화막, 실리사이 드막 및 폴리실리콘막을 식각하는 단계Etching the gate hard mask nitride layer, the silicon layer, and the polysilicon layer using the gate mask as an etch barrier 를 포함하는 반도체장치의 제조 방법.Method for manufacturing a semiconductor device comprising a. 제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 스텝게이트의 웨이브 형상은,The wave shape of the step gate is 상기 인접한 활성영역의 에지와 소정 간격을 갖고 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조 방법.And a predetermined distance from an edge of the adjacent active region.
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