KR20070071562A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 단면도. 1 and 2 are cross-sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the prior art.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 단면도들. 3A to 3G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with the present invention.
본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 두 번의 리세스 공정을 수행하여 스텝 게이트와 리세스 게이트를 동시에 형성함으로써 두 영역을 활성화 영역으로 이용하여 총 채널 길이를 증가시켜 디램 셀의 리프레쉬 특성을 향상시키는 기술을 개시한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of fabricating a semiconductor device, wherein a step gate and a recess gate are simultaneously formed by performing two recess processes to increase the total channel length by using two regions as an activation region, thereby improving refresh characteristics of the DRAM cell. Disclosed is a technique for improving.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 스텝 게이트 제조 방법을 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a step gate manufacturing method of a semiconductor device according to the prior art.
도 1을 참조하면, 반도체 기판(10) 상부에 스텝 게이트 영역을 정의하는 감광막 패턴(미도시)을 형성하고 상기 감광막 패턴(미도시)을 마스크로 반도체 기판(10)을 소정 깊이 식각한 후 상기 감광막 패턴(미도시)을 제거하여 계단형의 스텝 게이트 영역(13)을 형성한다. Referring to FIG. 1, after forming a photoresist pattern (not shown) defining a step gate region on the
다음에, 스텝 게이트 영역(13)을 포함하는 반도체 기판(10) 전면에 일정 두께의 게이트 산화막(15)을 형성하고, 전체 표면 상부에 게이트 폴리실리콘층(20), 텅스텐 실리사이드층(25) 및 질화막 하드마스크층(30)의 적층구조를 형성한 후 상기 적층구조를 식각하여 스텝 게이트를 형성한다. Next, a
도 2는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 리세스 게이트 제조 방법을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a recess gate manufacturing method of a semiconductor device according to the prior art.
도 2를 참조하면, 반도체 기판(50) 상부에 리세스 게이트 영역을 정의하는 감광막 패턴(미도시)을 형성하고 상기 감광막 패턴(미도시)을 마스크로 반도체 기판(50)을 소정 깊이 식각한 후 상기 감광막 패턴(미도시)을 제거하여 리세스 게이트 영역(53)을 형성한다. Referring to FIG. 2, a photoresist pattern (not shown) defining a recess gate region is formed on the
다음에, 리세스 게이트 영역(53)을 포함하는 반도체 기판(50) 전면에 일정 두께의 게이트 산화막(55)을 형성하고, 전체 표면 상부에 게이트 폴리실리콘층(60), 텅스텐 실리사이드층(65) 및 질화막 하드마스크층(70)의 적층구조를 형성한 후 상기 적층구조를 식각하여 리세스 게이트를 형성한다. Next, a
상술한 종래 기술에 따른 반도체 소자의 제조 방법에서, 반도체 소자의 집적도를 높이기 위해 셀 트랜지스터의 크기가 감소되면서 숏채널(Short Channel) 효과로 인해 디램 셀 트랜지스터의 성능 및 리프레쉬 특성이 악화되는 문제점이 있다. In the above-described method of manufacturing a semiconductor device, there is a problem in that the performance and refresh characteristics of a DRAM cell transistor are deteriorated due to a short channel effect as the size of the cell transistor is reduced to increase the degree of integration of the semiconductor device. .
상기 문제점을 해결하기 위하여, 두 번의 리세스 공정을 수행하여 스텝 게이트와 리세스 게이트를 동시에 형성함으로써 두 영역을 활성화 영역으로 이용하여 총 채널 길이를 증가시켜 디램 셀의 리프레쉬 특성을 향상시키는 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, a semiconductor device that improves the refresh characteristics of a DRAM cell by increasing the total channel length by using two regions as an activation region by simultaneously forming a step gate and a recess gate by performing two recess processes. It is an object to provide a manufacturing method.
본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 Method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention
반도체 기판 상부의 불순물 접합 영역을 돌출시키는 형태의 스텝 게이트 영역을 정의하는 제 1 감광막 패턴을 형성하는 단계와,Forming a first photoresist film pattern defining a step gate region in which an impurity junction region protrudes over the semiconductor substrate;
상기 제 1 감광막 패턴을 마스크로 소정 깊이의 반도체 기판을 식각한 후 상기 제 1 감광막 패턴을 제거하여 스텝 게이트 영역을 형성하는 단계와,Etching the semiconductor substrate having a predetermined depth using the first photoresist pattern as a mask, and then removing the first photoresist pattern to form a step gate region;
상기 반도체 기판 상부에 리세스 게이트 영역을 정의하는 제 2 감광막 패턴을 형성하는 단계와,Forming a second photoresist layer pattern defining a recess gate region on the semiconductor substrate;
상기 제 2 감광막 패턴을 마스크로 상기 반도체 기판을 소정 깊이 식각한 후 제 2 감광막 패턴을 제거하여 리세스 게이트 영역을 형성하는 단계와,Etching the semiconductor substrate using the second photoresist pattern as a mask for a predetermined depth, and then removing the second photoresist pattern to form a recess gate region;
상기 스텝 게이트 영역 및 리세스 게이트 영역을 포함한 반도체 기판 전면에 일정 두께의 게이트 산화막을 형성하는 단계와,Forming a gate oxide film having a predetermined thickness on an entire surface of the semiconductor substrate including the step gate region and the recess gate region;
전체 표면 상부에 게이트 폴리실리콘층, 게이트 금속층 및 게이트 하드마스크층의 적층구조를 형성하고, 상기 적층구조를 식각하여 게이트 패턴을 형성하는 단계Forming a stacked structure of a gate polysilicon layer, a gate metal layer, and a gate hard mask layer on the entire surface, and etching the stacked structure to form a gate pattern
를 포함하는 것을 특징으로 한다. Characterized in that it comprises a.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.3A to 3G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with the present invention.
도 3a를 참조하면, 반도체 기판(100) 상부의 불순물 접합 영역을 돌출시키는 형태의 스텝 게이트 (Step Gate) 영역을 정의하는 제 1 감광막 패턴(110)을 형성한다.Referring to FIG. 3A, a first
도 3b를 참조하면, 제 1 감광막 패턴(110)을 마스크로 반도체 기판(100)을 소정 깊이 식각한 후 제 1 감광막 패턴(110)을 제거하여 스텝 게이트 영역(115)를 형성한다. Referring to FIG. 3B, the
도 3c를 참조하면, 반도체 기판(100) 상부에 리세스 게이트 (Recess Gate) 영역을 정의하는 제 2 감광막 패턴(120)을 형성한다. Referring to FIG. 3C, a second
여기서, 리세스 게이트 영역은 스텝 게이트 영역의 양측에 형성되도록 하는 것이 바람직하다. Here, the recess gate region is preferably formed on both sides of the step gate region.
도 3d를 참조하면, 제 2 감광막 패턴(120)을 마스크로 반도체 기판(100)을 소정 깊이 식각하여 리세스 게이트 영역(130)을 형성한다. Referring to FIG. 3D, the
도 3e를 참조하면, 스텝 게이트 영역(115) 및 리세스 게이트 영역(130)을 포함한 반도체 기판(100) 전면에 일정 두께의 게이트 산화막(140)을 형성한다.Referring to FIG. 3E, a
도 3f 및 도 3g를 참조하면, 전체 표면 상부에 게이트 폴리실리콘층(150), 게이트 금속층(160) 및 게이트 하드마스크층(170)의 적층구조를 형성한다. 3F and 3G, a stacked structure of the
여기서, 게이트 금속층(160)은 텅스텐 실리사이드층으로 형성하고, 게이트 하드마스크층(170)은 질화막으로 형성한다. Here, the
다음에, 상기 적층구조의 상부에 게이트 영역을 정의하는 제 3 감광막 패턴(180)을 형성한다. 제 3 감광막 패턴(180)을 마스크로 상기 적층구조를 식각한 후 제 3 감광막 패턴(180)을 제거하여 게이트 패턴을 형성한다.Next, a third
본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 두 번의 리세스 공정을 수행하여 스텝 게이트와 리세스 게이트를 동시에 형성함으로써 두 영역을 활성화 영역으로 이용하여 총 채널 길이를 증가시켜 디램 셀의 리프레쉬 특성을 향상시키는 효과가 있다. In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step gate and a recess gate are simultaneously formed by performing two recess processes to increase the total channel length by using two regions as an activation region, thereby improving refresh characteristics of the DRAM cell. It works.
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.
Claims (4)
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