KR20070048803A - 집적 회로 구조물 내의 다중 깊이 sti 트렌치 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (43)
- 집적 회로 장치의 일부를 제조하는 방법으로서,기판에 제1 및 제2 트렌치들을 제1 깊이로 형성하는 단계 - 각각의 상기 제2 트렌치들은 임의의 상기 제1 트렌치들보다 큰 폭을 가짐 -,상기 제2 트렌치들을 충전하지 않으면서 상기 제1 트렌치들을 충전하도록 제1 유전체 층을 형성하는 단계,상기 제1 트렌치들의 바닥들 하방의 상기 기판 부분들을 노출하지 않으면서 상기 제2 트렌치들의 바닥들 하방의 상기 기판 부분들을 노출하도록 상기 제1 유전체 층의 일부를 제거하는 단계,상기 제2 트렌치들을 제2 깊이로 확장하도록 상기 기판의 노출 부분들을 제거하는 단계, 및상기 제2 트렌치들을 충전하도록 제2 유전체 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 기판은 단결정 실리콘 기판인 방법.
- 제1항에 있어서,상기 제2 유전체 층은 상기 제1 유전체 층과 다른 유전체 재료를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 제1 유전체 층의 일부를 제거하는 단계는, 상기 제1 유전체 층 상에서 에치백 공정(etch-back process)을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 제2 유전체 층의 일부를 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제5항에 있어서,상기 제2 유전체 층의 일부를 제거하는 단계는, 상기 제2 유전체 층 상에서 화학기계적 평탄화(chemical-mechanical planarization)를 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 제2 트렌치들을 충전하도록 상기 제2 유전체 층을 형성하는 단계 이전에, 상기 제2 트렌치들의 측벽들(sidewalls)로부터 상기 제1 유전체 층 부분들을 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 집적 회로 장치 내에 트렌치들을 제조하는 방법으로서,기판에 복수의 트렌치들을 제1 깊이로 형성하는 단계 - 상기 복수의 트렌치들은 소정의 명목값(nominal value)보다 작은 폭을 가지는 제1 분리 트렌치들 및 상기 명목값보다 큰 폭을 가지는 제2 분리 트렌치들을 포함함 -,상기 제1 분리 트렌치들을 충전하고 상기 제2 분리 트렌치들은 개방된 채 남겨지도록 상기 기판 상방에 제1 유전체 층을 형성하는 단계,상기 제1 분리 트렌치들을 충전된 채 남겨두면서 상기 제2 분리 트렌치들의 바닥들에 있는 상기 하방의 기판 부분들을 노출하도록 상기 제1 유전체 층의 일부를 제거하는 단계,상기 제2 분리 트렌치들을 제2 깊이로 확장하도록 상기 하방 기판의 노출 부분들을 제거하는 단계, 및상기 제2 분리 트렌치들을 충전하도록 상기 기판 상방에 제2 유전체 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서,상기 제1 유전체 층과 상기 제2 유전체 층은 동일한 유전체 재료를 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서,기판에 복수의 트렌치들을 제1 깊이로 형성하는 단계는,상기 기판 상방에 적어도 하나의 희생층을 형성하는 단계,상기 적어도 하나의 희생층 상방에 마스크 층을 형성하여, 상기 적어도 하나의 희생층의 노출 부분들을 한정하는 단계, 및상기 적어도 하나의 희생층의 노출 부분들과 상기 기판의 하방 부분들을 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제10항에 있어서,상기 적어도 하나의 희생층의 나머지 부분들을 노출하도록 상기 제2 유전체 층의 일부를 제거하는 단계,상기 기판의 액티브 영역들을 노출하도록 상기 적어도 하나의 희생층의 나머지 부분들을 제거하는 단계, 및상기 기판의 상기 액티브 영역들 상에 상기 집적 회로 장치를 제조하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서,상기 제1 유전체 층의 일부를 제거하는 단계는, 상기 제1 유전체 층의 수평 부분들(horizontal portions)을 우선적으로 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서,상기 복수의 트렌치들은, 상기 제2 유전체 층을 형성한 후에도 개방된 채 남기에 충분한 폭을 가지는 제3 트렌치들을 더 포함하는 방법.
- 집적 회로 장치 내에 트렌치들을 제조하는 방법으로서,기판에 복수의 트렌치들을 제1 깊이로 형성하는 단계 - 상기 복수의 트렌치들은 소정의 명목값보다 작은 폭을 가지는 제1 분리 트렌치들 및 상기 명목값보다 큰 폭을 가지는 제2 분리 트렌치들을 포함함 -,상기 제1 분리 트렌치들을 충전하고 상기 제2 분리 트렌치들은 개방된 채 남겨지도록 상기 기판 상방에 제1 유전체 층을 형성하는 단계,상기 제1 분리 트렌치들은 충전된 채로 남겨두고 상기 제2 분리 트렌치들의 측벽들은 덮인 채로 남겨두면서, 상기 제2 분리 트렌치들의 바닥들에 있는 상기 하방의 기판 부분들은 노출하도록 상기 제1 유전체 층의 일부를 제거하는 단계,상기 제2 분리 트렌치들을 제2 깊이로 확장하도록 상기 하방 기판의 노출 부분들을 제거하는 단계,상기 제2 분리 트렌치들의 상기 측벽들을 덮고 있는 상기 제1 유전체 층 부분들을 제거하는 단계, 및상기 제2 분리 트렌치들을 충전하도록 상기 기판 상방에 제2 유전체 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서,상기 제1 유전체 층과 상기 제2 유전체 층은 동일한 유전체 재료를 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서,기판에 복수의 트렌치들을 제1 깊이로 형성하는 단계는,상기 기판 상방에 적어도 하나의 희생층을 형성하는 단계,상기 적어도 하나의 희생층 상방에 마스크 층을 형성하여, 상기 적어도 하나의 희생층의 노출 부분들을 한정하는 단계, 및상기 적어도 하나의 희생층의 상기 노출 부분들과 상기 기판의 하방 부분들을 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제16항에 있어서,상기 적어도 하나의 희생층의 나머지 부분들을 노출하도록 상기 제2 유전체 층의 일부를 제거하는 단계,상기 기판의 액티브 영역들을 노출하도록 상기 적어도 하나의 희생층의 상기 나머지 부분들을 제거하는 단계, 및상기 기판의 상기 액티브 영역들 상에 상기 집적 회로 장치를 제조하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서,상기 하방의 기판 부분들을 노출하도록 상기 제1 유전체 층의 일부를 제거하는 단계는, 상기 제1 유전체 층의 수평 부분들을 우선적으로 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서,상기 복수의 트렌치들은, 상기 제2 유전체 층을 형성한 후에도 개방된 채 남기에 충분한 폭을 가지는 제3 트렌치들을 더 포함하는 방법.
- 집적 회로 장치 내에 여러 깊이의 분리 트렌치들을 제조하는 방법으로서,이후 트렌치들이 형성될 기판의 영역들을 한정하는 단계 - 제1 영역은 제1 폭을 가지고 제2 영역은 상기 제1 폭보다 넓은 제2 폭을 가짐 -,상기 기판의 상기 제1 영역에 제1 트렌치를 형성하고 상기 기판의 상기 제2 영역에 제2 트렌치를 형성하는 단계,상기 제1 트렌치를 충전하고 상기 제2 트렌치는 개방된 채 남겨지도록 상기 기판 상방에 제1 유전체 충전 층을 형성하는 단계,상기 제2 트렌치의 바닥에 있는 상기 기판 부분을 노출하도록 상기 제1 유전체 충전 층의 일부를 제거하는 단계,상기 제2 트렌치를 상기 기판의 상기 노출 부분으로 확장하는 단계, 및상기 제2 트렌치를 충전하도록 상기 기판 상방에 제2 유전체 충전 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제20항에 있어서,이후 트렌치들이 형성될 상기 기판의 영역들을 한정하는 단계는,상기 기판 상방에 적어도 하나의 희생층을 형성하는 단계, 및상기 적어도 하나의 희생층의 영역들을 노출하도록 상기 적어도 하나의 희생층 상방에 마스크 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제21항에 있어서,적어도 하나의 희생층을 형성하는 단계는, 상기 제1 유전체 충전 층의 재료와 다른 재료를 포함하는 적어도 하나의 희생층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제21항에 있어서,마스크 층을 형성하는 단계는, 포토레지스트 층을 형성 및 패터닝하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제20항에 있어서,상기 기판의 상기 제1 영역에 제1 트렌치를 형성하는 단계와 상기 기판의 상기 제2 영역에 제2 트렌치를 형성하는 단계는 동시에 일어나는 방법.
- 제24항에 있어서,상기 제1 트렌치와 상기 제2 트렌치는, 처음 형성된 때와 실질적으로 동일한 깊이를 가지는 방법.
- 제20항에 있어서,상기 제1 유전체 충전 층의 일부를 제거하는 단계는, 상기 제1 유전체 층의 일부를 이방적으로(anisotropically) 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제20항에 있어서,이후 트렌치들이 형성될 상기 기판의 제3 영역을 한정하는 단계를 더 포함하고, 상기 제3 영역은 상기 제2 폭보다 넓은 제3 폭을 가지는 방법.
- 제20항에 있어서,상기 제2 트렌치를 충전하도록 상기 기판 상방에 상기 제2 유전체 충전 층을 형성하는 단계 이전에, 상기 제2 트렌치의 측벽들로부터 상기 제1 유전체 충전 층의 제2 부분을 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 집적 회로 장치 내에 트렌치들을 제조하는 방법으로서,기판에 복수의 트렌치들을 제1 깊이로 형성하는 단계 - 상기 복수의 트렌치들은 소정의 제1 값보다 작은 폭을 갖는 제1 트렌치들, 상기 제1 값보다 크고 제2 값보다 작은 폭을 갖는 제2 트렌치들, 및 상기 제2 값보다 큰 폭을 갖는 제3 트렌치들을 포함함 -,상기 제1 트렌치들을 충전하고 상기 제2 및 제3 트렌치들은 개방된 채 남겨지도록 상기 기판 상방에 제1 유전체 층을 형성하는 단계,상기 제1 트렌치들은 충전된 채 남겨두면서 상기 제2 및 제3 트렌치들의 바닥들에 있는 상기 하방의 기판 부분들은 노출하도록 상기 제1 유전체 층의 일부를 제거하는 단계,상기 제2 및 제3 트렌치들을 제2 깊이로 확장하도록 상기 하방 기판의 노출 부분들을 제거하는 단계,상기 제2 트렌치들을 충전하고 상기 제3 트렌치들은 개방된 채 남겨지도록 상기 기판 상방에 제2 유전체 층을 형성하는 단계,상기 제1 및 제2 트렌치들은 충전된 채 남겨지면서 상기 제3 트렌치들의 바닥들에 있는 상기 하방의 기판 부분들은 노출하도록 상기 제2 유전체 층의 일부를 제거하는 단계,상기 제3 트렌치들을 제3 깊이로 확장하도록 상기 하방 기판의 노출 부분들을 제거하는 단계, 및상기 제3 트렌치들을 충전하도록 상기 기판 상방에 제3 유전체 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 메모리 셀 어레이로서,기판 상에 형성되고 로우 및 컬럼으로(in rows and columns) 배열되는 복수의 메모리 셀들,상기 메모리 셀들의 로우들 또는 컬럼들 사이에 개재되는 복수의 제1 트렌치들, 및상기 메모리 셀 어레이의 주변부(periphery)에 형성되는 적어도 하나의 제2 트렌치들을 포함하고,상기 제1 및 제2 트렌치들은,상기 기판에 복수의 트렌치들을 제1 깊이로 형성하는 단계 - 상기 제1 트렌치들은 소정의 명목값보다 작은 폭을 가지고 상기 제2 트렌치들은 상기 명목값보다 큰 폭을 가짐 -,상기 제1 트렌치들을 충전하고 상기 제2 트렌치들은 개방된 채 남겨지도록 상기 기판 상방에 유전체 층을 형성하는 단계,상기 개방된 트렌치들의 바닥들에 있는 상기 하방의 기판 부분들을 노출하면서 나머지 트렌치들은 충전된 채 남겨지도록 상기 유전체 층의 일부를 제거하는 단 계,상기 제2 트렌치들을 제2 깊이로 확장하도록 상기 하방 기판의 노출 부분들을 제거하는 단계, 및상기 제2 트렌치들을 충전하도록 상기 기판 상방에 제 2 유전체 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성되는 메모리 셀 어레이.
- 메모리 장치로서,로우 및 컬럼으로 배열된 메모리 셀 어레이, 및상기 메모리 셀 어레이를 제어 및/또는 액세스하기 위한 회로부를 포함하고,상기 메모리 장치는 상기 메모리 셀 어레이 내부의 전계 분리를 위한 적어도 하나의 제1 트렌치와, 상기 메모리 셀 어레이 외부의 전계 분리를 위한 적어도 하나의 제2 트렌치를 포함하며,상기 제1 및 제2 트렌치들은,상기 기판에 복수의 트렌치들을 제1 깊이로 형성하는 단계 - 상기 제1 트렌치들은 소정의 명목값보다 작은 폭을 가지고 상기 제2 트렌치들은 상기 명목값보다 큰 폭을 가짐 -,상기 제1 트렌치들을 충전하고 상기 제2 트렌치들은 개방된 채 남겨지도록 상기 기판 상방에 유전체 층을 형성하는 단계,상기 개방된 트렌치들의 바닥들에 있는 상기 하방의 기판 부분들을 노출하면서 나머지 트렌치들은 충전된 채 남겨지도록 상기 유전체 층의 일부를 제거하는 단계,상기 제2 트렌치들을 제2 깊이로 확장하도록 상기 하방 기판의 노출 부분들을 제거하는 단계, 및상기 제2 트렌치들을 충전하도록 상기 기판 상방에 제 2 유전체 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성되는 메모리 장치.
- 메모리 장치로서,로우 및 컬럼으로 배열된 부동 게이트 메모리 셀 어레이, 및상기 부동 게이트 메모리 셀 어레이를 제어 및/또는 액세스하기 위한 회로부를 포함하고,상기 메모리 장치는, 상기 부동 게이트 메모리 셀 어레이 내부의 전계 분리를 위한 적어도 하나의 제1 트렌치와, 상기 부동 게이트 메모리 셀 어레이 외부의 전계 분리를 위한 적어도 하나의 제2 트렌치를 포함하며,상기 제1 및 제2 트렌치들은,상기 기판에 복수의 트렌치들을 제1 깊이로 형성하는 단계 - 상기 제1 트렌치들은 소정의 명목값보다 작은 폭을 가지고 상기 제2 트렌치들은 상기 명목값보다 큰 폭을 가짐 -,상기 제1 트렌치들을 충전하고 상기 제2 트렌치들은 개방된 채 남겨지도록 상기 기판 상방에 유전체 층을 형성하는 단계,상기 개방된 트렌치들의 바닥들에 있는 상기 하방의 기판 부분들을 노출하면서 나머지 트렌치들은 충전된 채 남겨지도록 상기 유전체 층의 일부를 제거하는 단계,상기 제2 트렌치들을 제2 깊이로 확장하도록 상기 하방 기판의 노출 부분들을 제거하는 단계, 및상기 제2 트렌치들을 충전하도록 상기 기판 상방에 제 2 유전체 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성되는 메모리 장치.
- 전자 시스템으로서,프로세서, 및상기 프로세서에 연결된 메모리 장치를 포함하고,상기 메모리 장치는,로우 및 컬럼으로 배열된 부동 게이트 메모리 셀 어레이, 및상기 부동 게이트 메모리 셀 어레이를 제어 및/또는 액세스하기 위한 회로부를 포함하고,상기 메모리 장치는, 상기 부동 게이트 메모리 셀 어레이 내부의 전계 분리 를 위한 적어도 하나의 제1 트렌치와, 상기 부동 게이트 메모리 셀 어레이 외부의 전계 분리를 위한 적어도 하나의 제2 트렌치를 포함하며,상기 제1 및 제2 트렌치들은,상기 메모리 장치가 제조될 기판 상에 적어도 하나의 희생층을 형성하는 단계,상기 제1 및 제2 트렌치들이 형성될 영역들을 한정하여, 상기 적어도 하나의 희생층의 일부를 노출하는 단계 - 상기 제1 트렌치들이 형성될 영역들은 소정의 명목값보다 작은 폭을 가지고 상기 제2 트렌치들이 형성될 영역들은 소정의 명목값보다 크거나 같은 폭을 가짐 -,상기 적어도 하나의 희생층의 노출 부분들과 상기 기판의 하방 부분들을 제거하여, 제 1 깊이를 갖는 상기 제1 및 제2 트렌치들을 한정하는 단계,상기 제1 트렌치들을 충전하고 상기 제2 트렌치들은 개방된 채 남겨지도록 상기 기판 상방에 제1 유전체 충전 층을 형성하는 단계,상기 제2 트렌치들의 바닥들에 있는 상기 기판 부분들을 노출하도록 상기 제1 유전체 충전 층의 일부를 제거하는 단계,상기 제2 트렌치들을 상기 기판의 상기 노출 부분들로 확장하는 단계, 및상기 제2 트렌치들을 충전하도록 상기 기판 상방에 제2 유전체 충전 층을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 형성되는 전자 시스템.
- 집적 회로 장치로서,기판에 형성된 제1 도전성 유형을 가지는 제1 웰 영역,상기 기판에 형성된 제2 도전성 유형을 가지는 제2 웰 영역,상기 제1 웰 영역에 형성된 복수의 제1 부품 장치들 - 상기 제1 웰 영역에는 적어도 하나의 제1 분리 영역이 형성됨 -, 및상기 제2 웰 영역에 형성된 복수의 제2 부품 장치들을 포함하고,상기 복수의 제1 부품 장치들 중 하나는, 제1 분리 영역에 의해 상기 복수의 제1 부품 장치들 중 인접한 하나로부터 분리되고,상기 제1 웰 영역은 적어도 하나의 제2 분리 영역에 의해 상기 제2 웰 영역으로부터 분리되고, 각각의 상기 제2 분리 영역은 각각의 제 1 분리 영역보다 깊은, 집적 회로 장치.
- 제34항에 있어서,상기 기판은 P형 기판을 포함하고, 상기 제1 웰 영역은 n웰이고, 상기 제2 웰 영역은 p웰이며,상기 제1 부품 장치들은 p형 전계 효과 트랜지스터들이고, 상기 제2 부품 장치들은 n형 전계 효과 트랜지스터들인것을 더 포함하는 집적 회로 장치.
- 제35항에 있어서,상기 제2 웰 영역은, 상기 적어도 하나의 제2 분리 영역으로 둘러싸인 N+ 영역에 의해 상기 기판으로부터 분리되는 집적 회로 장치.
- 제34항에 있어서,상기 제2 웰 영역에는 적어도 하나의 제1 분리 영역이 형성되어 있고,상기 복수의 제2 부품 장치들 중 하나는, 제1 분리 영역에 의해 상기 복수의 제2 부품 장치들 중 인접한 하나로부터 분리되는것을 더 포함하는 집적 회로 장치.
- 제34항에 있어서,각각의 상기 제1 분리 영역들이 실질적으로 동일한 깊이를 가지는 집적 회로 장치.
- 제38항에 있어서,상기 제1 분리 영역들의 폭은 다양한 집적 회로 장치.
- 제39항에 있어서,임의의 제2 분리 영역의 폭은 각각의 제1 분리 영역의 폭보다 큰 집적 회로 장치.
- 집적 회로 장치로서,p웰에 형성된 복수의 n형 전계 효과 트래지스터들 - 상기 n형 전계 효과 트랜지스터들 중 적어도 하나는 제1 깊이를 갖는 제1 분리 영역에 의해 인접한 n형 전계 효과 트랜지스터로부터 분리됨 - , 및n웰에 형성된 복수의 p형 전계 효과 트랜지스터들 - 상기 p형 전계 효과 트랜지스터들 중 적어도 하나는 상기 제1 깊이를 갖는 제2 분리 영역에 의해 인접한 p형 전계 효과 트랜지스터로부터 분리됨 -을 포함하고,상기 p 웰 및 상기 n웰은 상기 제1 깊이보다 큰 제2 깊이를 갖는 적어도 하나의 제3 분리 영역에 의해 서로 분리되는집적 회로 장치.
- 제41항에 있어서,상기 n웰은 P형 기판에 형성되고,상기 p웰은 상기 P형 기판에 형성되고, N+ 영역과 상기 적어도 하나의 제3 분리 영역에 의해 상기 P형 기판의 벌크로부터 분리되는집적 회로 장치.
- 제41항에 있어서,상기 웰들 중 적어도 하나는 삼중 웰 구조(triple well structure)로 형성되는 집적 회로 장치.
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