KR20080002612A - Method for manufacturing semiconductor device having bulb-type recessed channel - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 벌브 타입의 리세스 채널을 갖는 반도체 소자를 개략적으로 나타내보인 도면이다.1 is a schematic view of a semiconductor device having a bulb type recess channel according to the prior art.
도 2 및 도 3은 종래 기술에 따른 벌브 타입의 리세스 채널에 발생한 문제점을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.2 and 3 are diagrams for explaining a problem occurring in the bulb type recess channel according to the prior art.
도 4 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 벌브 타입의 리세스 채널을 갖는 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면들이다.4 to 14 illustrate a method of manufacturing a semiconductor device having a bulb type recess channel according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 반도체 기판 112 : 하드마스크막100
114 : 제1 트렌치 120 : 제2 트렌치114: first trench 120: second trench
132 : 게이트 스택132: gate stack
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벌브 타입의 리세스 채널을 갖는 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a method of manufacturing a semiconductor device having a bulb type recess channel.
최근 집적회로 반도체소자의 집적도가 증가하고 디자인 룰(design rule)이 급격하게 감소함에 따라 트랜지스터의 안정적인 동작을 확보하는데 어려움이 증대되고 있다. 특히 반도체 소자의 디자인 룰이 70nm급 이하로 감소함에 따라 트랜지스터의 사이즈 또한 줄어들면서 셀 문턱전압(Vt)과 리프레시(refresh) 특성 마진이 한계점에 이르고 있다. 특히, 현재 상용화되고 있는 고속 DDR2(Double Data Rate) DRAM 제품은 기존 DDR DRAM 제품에 비해 고온에서 테스트 조건을 설정함으로써 데이터 보유 시간(Data retention time)이 급격하게 감소하고 있다. Recently, as the degree of integration of integrated circuit semiconductor devices has increased and design rules have sharply decreased, it is increasingly difficult to secure stable operation of transistors. In particular, as the design rules of semiconductor devices are reduced to 70 nm or less, the size of transistors is also reduced, leading to a threshold of cell threshold voltage (Vt) and refresh characteristics. In particular, high-speed DDR2 (Double Data Rate) DRAM products, which are currently commercially available, have dramatically reduced data retention time by setting test conditions at high temperatures compared to conventional DDR DRAM products.
이에 따라 디자인 룰의 증가 없이 유효채널의 길이를 보다 더 확보하는 방법들이 다양하게 연구되고 있다. 이와 같이 유효 채널의 길이를 확보하는 방법 가운데 제한된 게이트선폭에 대해 채널의 길이를 보다 확장시켜 주는 구조로서, 2단계의 식각공정을 이용하여 벌브 타입(bulb type)의 리세스 채널을 갖는 반도체소자를 형성하여 채널의 길이를 보다 연장시키려는 시도가 이루어지고 있다. Accordingly, various methods for securing the effective channel length without increasing the design rule have been studied in various ways. As a method of securing the effective channel length as described above, the length of the channel is further extended for the limited gate line width. Attempts have been made to further extend the length of the channels.
도 1은 종래 기술에 따른 벌브 타입의 리세스 채널을 갖는 반도체 소자를 개략적으로 나타내보인 도면이다. 그리고 도 2 및 도 3은 종래 기술에 따른 벌브 타입의 리세스 채널에 발생한 문제점을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.1 is a schematic view of a semiconductor device having a bulb type recess channel according to the prior art. 2 and 3 are diagrams for explaining a problem occurring in a bulb type recess channel according to the related art.
도 1을 참조하면, 벌브 타입의 리세스 채널을 갖는 반도체 소자는 소자분리막(12)에 의해 활성 영역이 설정된 반도체 기판(10) 내에 상단부(20a)가 목(neck) 형상으로 이루어지고, 하단부(20b)가 구(sphere) 형상으로 이루어진 벌브 타입의 리세스 채널(20)이 배치된다. 그리고 상기 벌브 타입의 리세스 채널(20)과 중첩하여 게이트 절연막(14) 및 게이트 전극(16)을 포함하는 게이트 스택(18)이 배치되어 있다. Referring to FIG. 1, in a semiconductor device having a bulb type recess channel, an
이러한 벌브 타입의 리세스 채널(20)은, 2단계로 식각 공정을 나누어 실시함으로써 구현된다. 이와 같은 2단계 식각은 상단부의 임계치수(CD; Critical Dimension)는 동일하게 유지하면서 하단부는 구(sphere) 형태로 형성하여 유효 채널 길이를 증가시킨다. 이러한 유효 채널의 증가는 셀 문턱전압을 증가시키고, 이로 인해 정상적인 셀 트랜지스터 동작에 필요한 적정 셀 문턱전압을 셀 채널이온의 도즈량으로 조절할 수 있다. 이러한 셀 문턱전압을 셀 채널이온의 도즈량으로 조절할 경우, 셀 정션에서의 전계(electric field) 감소 효과가 있고, 이에 따라 리프레시 특성을 향상시킬 수 있다.The bulb
한편, 벌브 타입의 리세스 채널(20)을 구현하기 위한 식각과정에서 산화막(oxide)과 다결정 실리콘막(poly silicon)이 적층된 구조로 이루어진 하드마스크막(미도시함)을 이용하고 있다. 그런데 이러한 형태의 하드마스크막을 이용하여 리세스 채널을 형성하기 위한 식각과정을 진행할 경우, 다결정 실리콘막과 산화막의 식각 선택비 마진 부족에 의해 리세스 채널(20)의 목(neck) 형상의 상단부(20a)를 형성하기 위한 식각과정에서 임계 치수(CD; Critical Dimension)의 제어가 어렵다. 이로 인해 도 2를 참조하면, 인접하는 활성 영역을 지나는 게이트(30)의 경우, 임계 치수가 증가함에 따라 활성 영역의 장축 방향으로 어택(attack)(A)이 발생할 수 있다. 또한 다결정 실리콘막과 산화막의 선택비 마진의 부족에 의해 리세스 채널(20)의 목(neck) 형상의 상단부(20a)에 하드마스크막의 산화막(40)이 숄더(shouler) 형태로 잔존하여 리세스 채널(20)의 구(sphere) 형상의 하단부(20b)를 형성하기 위한 식각과정에서 도 3에 도시된 바와 같이, 목(neck) 형상의 상단부(20a) 코너의 실리콘(Si)에 어택(attack)(40)이 발생한다. Meanwhile, in the etching process for implementing the bulb
이와 같이 실리콘에 어택이 발생하면, 누설전류가 증가하면서 소자의 특성에 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라 실리콘 및 산화막에 대한 선택비가 우수한 하드마스크막이 요구되고 있다.As described above, when an attack occurs on silicon, the leakage current may increase, which may affect device characteristics. Accordingly, there is a demand for a hard mask film having excellent selectivity to silicon and oxide films.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하드마스크막의 프로파일을 제어함으로써 트렌치 상단부의 안정적인 임계 치수 확보에 의한 활성 영역의 실리콘 어택을 방지할 수 있고, 이와 함께 트렌치 상부의 어택을 방지할 수 있는 벌브 타입의 리세스 채널을 갖는 반도체 소자의 제조방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention, by controlling the profile of the hard mask film can prevent the silicon attack of the active region by securing a critical critical dimension of the upper end of the trench, and with the bulb type of which can prevent the attack on the upper portion of the trench There is provided a method of manufacturing a semiconductor device having a recess channel.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 벌브 타입의 리세스 채널을 갖는 반도체 소자의 제조방법은, 반도체 기판 상에 활성 영역을 설정하는 소자분리막을 형성하는 단계; 상기 반도체 기판 위에 산화막보다 식각 선택비가 높은 하드마스크막을 형성하는 단계; 상기 반도체 기판의 활성 영역을 선택적으로 노출시키되, 슬로프(slope) 형태의 프로파일을 갖는 하드마스크막 패턴을 형성하는 단계; 상기 하드마스크막 패턴을 식각 마스크로 상기 반도체 기판 내에 제1 트렌치를 형성하는 단계; 상기 제1 트렌치 측벽에 배리어막을 형성하는 단계; 상기 하드마스크막 패턴을 제거하는 단계; 상기 배리어막을 식각 마스크로 상기 제1 트렌치 하단부에 구형의 제2 트렌치를 형성하여, 상기 제1 트렌치 및 제2 트렌치로 이루어 지는 벌브 타입의 리세스 채널용 트렌치를 형성하는 단계; 및 상기 벌브 타입의 리세스 채널용 트렌치와 중첩하는 게이트 스택을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a method of manufacturing a semiconductor device having a bulb type recess channel according to the present invention, forming a device isolation film for setting an active region on the semiconductor substrate; Forming a hard mask layer having a higher etching selectivity than the oxide layer on the semiconductor substrate; Selectively exposing an active region of the semiconductor substrate to form a hard mask layer pattern having a slope profile; Forming a first trench in the semiconductor substrate using the hard mask layer pattern as an etch mask; Forming a barrier layer on the sidewalls of the first trenches; Removing the hard mask layer pattern; Forming a spherical second trench at a lower end of the first trench by using the barrier layer as an etch mask to form a bulb channel trench formed of the first trench and the second trench; And forming a gate stack overlapping the bulb type trench channel trench.
본 발명에 있어서, 상기 하드마스크막은 산화막과 실리콘질화막(SiXNY) 또는 산화막과 실리콘 옥시 나이트라이드막(SION)이 적층된 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the hard mask layer has a structure in which an oxide layer and a silicon nitride layer (Si X N Y ) or an oxide layer and a silicon oxynitride layer (SION) are stacked.
이때, 산화막은 200-300Å의 두께로 형성하고, 실리콘질화막(SiXNY) 또는 실리콘 옥시 나이트라이드막(SION)은 300-500Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the oxide film is formed to a thickness of 200-300 kPa, and the silicon nitride film (Si X N Y ) or the silicon oxy nitride film (SION) is preferably formed to a thickness of 300-500 kPa.
상기 제1 트렌치는 1000-1500Å의 깊이로 형성할 수 있다.The first trench may be formed to a depth of 1000-1500Å.
상기 배리어막을 형성하는 단계는, 상기 제1 트렌치 상에 산화막을 증착하는 단계; 및 상기 제1 트렌치 측벽에 배리어막을 남기기 위해 상기 하드마스크막 상부 및 상기 제1 트렌치 바닥면의 산화막을 제거하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 배리어막은 이방성 식각을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.The forming of the barrier film may include depositing an oxide film on the first trench; And removing an oxide layer on an upper portion of the hard mask layer and a bottom surface of the first trench to leave a barrier layer on the sidewalls of the first trench, and the barrier layer may be formed using anisotropic etching.
상기 하드마스크막 패턴은, 인산(H3PO4) 용액을 이용하여 제거할 수 있다.The hard mask film pattern may be removed using a phosphoric acid (H 3 PO 4 ) solution.
상기 제2 트렌치는 500-900Å의 직경을 가지며, 등방성 식각을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.The second trench has a diameter of 500-900 mm 3 and is preferably formed using isotropic etching.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기 에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 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. 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.
도 4 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 벌브 타입의 리세스 채널을 갖는 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면들이다.4 to 14 illustrate a method of manufacturing a semiconductor device having a bulb type recess channel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 반도체 기판(100) 상에 활성 영역을 설정하는 트렌치 소자분리막(102)을 형성한다. 구체적으로, 패드산화막 및 패드질화막을 순차적으로 증착한 다음 선택적으로 제거하여 반도체 기판(100)의 소자분리영역을 노출시킨다. 계속해서 노출된 반도체 기판(100)의 소자분리영역을 식각하여 일정 깊이를 갖는 트렌치를 형성한다. 다음에 트렌치가 매립되도록 전면에 매립절연막을 형성하고, 평탄화 공정을 수행한 후 패드질화막 및 패드산화막을 제거하여 트렌치 소자분리막(102)을 형성한다. Referring to FIG. 4, a
다음에 활성 영역의 표면에 문턱 전압 조절을 위한 이온 주입 과정에서 패드(pad)로 사용될 문턱 전압 스크린(Vt screen) 산화막(104)을 산화 과정으로 형성하고, 셀 영역 및 페리 영역에 이온 주입을 수행한다. Next, a threshold voltage screen (Vt screen)
도 5를 참조하면, 반도체 기판(100) 위에 산화막(106)을 형성하고, 계속해서 산화막(106)보다 식각 선택비가 높은 하드마스크막(108)을 형성한다. 이러한 하드마스크막(108)은 이후 벌브 타입의 리세스 채널의 상단부 트렌치를 형성하기 위한 식각과정에서 식각 마스크로 사용되며, 안정적인 프로파일(profile)의 제어가 용이한 막으로 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 하드마스크막(108)은 산화막 또는 실 리콘 산화막에 대해서 식각 선택비를 가지는 물질, 예컨대, 실리콘질화막(SiXNY) 또는 산화막과 실리콘 옥시 나이트라이드막(SION)이 적층된 구조를 포함하여 형성될 수 있다. 여기서 산화막(106)은 고온열산화막(HTO; High Thermal Oxide)을 포함하여 300-500Å의 두께로 형성할 수 있고, 실리콘질화막(SiXNY) 또는 실리콘 옥시 나이트라이드막(SION)은 300-500Å의 두께로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 5, an
이때, 하드마스크막(108)은 활성 영역 상에 배치된 문턱 전압 스크린 산화막(104)을 하부막으로 하고, 스크린 산화막(104) 위에 실리콘질화막(SiXNY) 또는 실리콘 옥시 나이트라이드막(SION)을 500-700Å의 두께로 증착할 수도 있다. 이 경우 산화막(106)은 생략할 수 있다.At this time, the
도 6을 참조하면, 하드마스크막(108) 위에 포토레지스트를 도포하고, 포토리소그래피(photo lithography) 공정을 이용하여 하드마스크막(108)을 선택적으로 노출시키는 포토레지스트 패턴(110)을 형성한다. Referring to FIG. 6, a photoresist is applied on the
도 7을 참조하면, 포토레지스트 패턴(110)을 식각 마스크로 노출된 하드마스크막(108)을 식각하여 반도체 기판(100)의 활성 영역을 선택적으로 노출시키는 하드마스크막 패턴(112)을 형성한다. 여기서 하드마스크막 패턴(112)은 하드마스크막(108') 및 산화막(106')이 적층된 구조로 이루어진다. Referring to FIG. 7, the
이때, 하드마스크막 패턴(112)은 후속 공정에서 형성될 목(neck) 형상의 트렌치의 임계 치수(CD; Critical Dimension)의 제어를 위해 슬로프(slope)를 갖도록 식각한다. At this time, the hard
도 8을 참조하면, 하드마스크막 패턴(112)을 식각 마스크로 노출된 반도체 기판(100)의 활성 영역을 식각하는 제1 식각을 수행하여 제1 트렌치(114)를 형성한다. 제1 트렌치(114)는 벌브(bulb) 타입의 리세스 채널용 트렌치의 목(neck)부분에 해당한다. 이때, 제1 트렌치(114)는 이후 형성될 벌브의 크기를 고려하여 적당한 깊이, 예를 들어 1000-1500Å의 깊이를 갖도록 형성한다. 그리고 포토레지스트 패턴(110)은 스트립(strip)하여 제거한다. 이와 같은 제1 식각을 진행하는 동안 노출된 하드마스크막(108')이 식각되면서 두께가 얇아질 수 있다. Referring to FIG. 8, a
도 9를 참조하면, 하드마스크막 패턴(112) 상부 및 제1 트렌치(114) 내에 산화막(116)을 40-70Å의 두께로 형성한다. 산화막(116)은 이후 벌브 타입의 리세스 채널용 트렌치의 구(sphere) 부분을 형성하기 위한 식각공정을 진행하는 과정에서 제1 트렌치(114)의 측면이 과도하게 식각됨으로써 발생할 수 있는 반도체 기판(100)의 손상을 방지하는 역할을 한다. Referring to FIG. 9, an
도 10을 참조하면, 산화막(116)을 선택적으로 제거하여 제1 트렌치(114) 측벽에 배리어막(118)을 형성한다. Referring to FIG. 10, the
구체적으로, 벌브(bulb) 타입의 리세스 채널용 트렌치를 형성하기 위해 BT(Black Through) 식각공정(또는 이방성 식각)을 적용한다. 이러한 BT(Black Through) 식각공정에 의해 하드마스크막 패턴(112) 상부 및 제1 트렌치(114)의 바닥면을 덮고 있는 산화막(116)이 제거되어 제1 트렌치(114)의 바닥면의 반도체 기판(100)의 활성 영역이 노출된다. 이때, 제1 트렌치(114)의 측벽에 있는 산화막은 BT(Black Through) 식각공정에 의해 제거되지 않고, 배리어막(118)이 형성된다. Specifically, a BT (Black Through) etching process (or anisotropic etching) is applied to form a bulb type trench channel trench. By the BT (Black Through) etching process, the
이러한 배리어막(118)은, 이후 구 형상의 트렌치 하단부를 형성하기 위해 진행하는 식각과정에서 제1 트렌치(114) 측벽이 과도하게 식각되는 것을 방지하여 반도체 기판(100)의 실리콘(Si)이 노출되는 것을 방지하는 역할을 한다.The
도 11을 참조하면, 반도체 기판(100)에 스트립(strip) 공정을 수행하여 산화막(106') 위에 남아 있는 실리콘질화막(SiXNY) 또는 실리콘 옥시 나이트라이드막(SION)을 제거한다. 이러한 스트립 공정은 인산(H3PO4) 용액을 이용하여 제거한다. 이때, 제1 트렌치(114) 바닥면의 노출된 반도체 기판(100)의 활성 영역의 일부분이 스트립 공정을 진행하는 과정에서 인산(H3PO4) 용액에 의해 손상될 수 있으나, 후속 구(sphere) 형상의 트렌치 하단부를 형성하는 식각과정에서 제거되므로 공정상에 영향을 미치지 않는다.Referring to FIG. 11, a strip process is performed on the
도 12를 참조하면, 배리어막(118)을 식각마스크로 한 제2 식각을 진행하여 제1 트렌치(114) 하단부에 구(sphere)형의 제2 트렌치(120)를 형성하여, 제1 트렌치(114) 및 구형의 제2 트렌치(120)로 이루어지는 벌브 타입의 리세스 채널용 트렌치(122)를 형성한다. 여기서 구형의 제2 트렌치(122)는 상기 제1 트렌치(114)의 바닥 면으로부터 500-900Å의 직경(diameter)을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 구형의 제2 트렌치(120)를 형성하는 식각공정은 모든 방향으로 똑같은 속도로 식각되어 식각 후 형태가 곡면을 가지는 등방성 식각(isotropic etch)으로 진행할 수 있다.Referring to FIG. 12, a second etching process is performed using the
이때, 배리어막(118)은 등방성 식각을 진행하는 동안 벌브 타입의 리세스 채 널용 트렌치(122) 측면이 과도하게 식각됨으로써 발생할 수 있는 반도체 기판(120)의 손상을 방지하는 역할을 한다.In this case, the
도 13을 참조하면, 반도체 기판(100) 상에 FN 또는 BFN 세정을 250-350초 동안 진행한다. Referring to FIG. 13, FN or BFN cleaning is performed on the
여기서 BFN 세정은, 황산(H2O4)과 과수(H2O2)가 혼합된 제1용액을 이용하는 B세정, 희석된 불산(HF)을 포함하는 제2용액을 이용하는 F 세정, 암모니아(NH4OH) 및 과산화수소(H2O2)의 혼합액을 포함하는 제3용액을 이용하는 N 세정을 순차적으로 진행하며, FN 세정은 희석된 불산(HF)을 포함하는 용액을 이용하는 F 세정, 암모니아(NH4OH) 및 과산화수소(H2O2)의 혼합액을 포함하는 용액을 이용하는 N 세정을 순차적으로 진행한다. 이와 같은 세정에 벌브 타입의 리세스 채널용 트렌치(122) 내의 측벽 부분에 잔존하는 배리어막(118) 및 불순물을 제거할 수 있다.Here, BFN cleaning is B cleaning using a first solution of sulfuric acid (H 2 O 4 ) and fruit water (H 2 O 2 ), F cleaning using a second solution containing dilute hydrofluoric acid (HF), ammonia ( N cleaning using a third solution containing a mixture of NH 4 OH) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is performed sequentially, and FN cleaning is performed by using F solution using a solution containing diluted hydrofluoric acid (HF), ammonia ( N-washing using a solution containing a mixture of NH 4 OH) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is carried out sequentially. The
도 14를 참조하면, 활성 영역의 표면에, 비록 도면에 도시하지는 않았지만, 문턱 전압 조절을 위한 이온 주입 과정에서 패드(pad)로 사용될 문턱 전압 스크린(Vt screen) 산화막을 산화 과정으로 형성하고, 웰(well) 및 채널(channel) 이온 주입을 수행한다. 이후에, 스크린 산화막 등을 제거하고, 노출된 활성 영역 표면에 게이트 산화막(124)을 대략 30-50Å 두께의 유전막으로 형성한다.Referring to FIG. 14, although not shown in the drawing, a threshold voltage screen (Vt screen) oxide film to be used as a pad in an ion implantation process for adjusting the threshold voltage is formed on the surface of the active region by oxidation, and Well and channel ion implantation is performed. Thereafter, the screen oxide film and the like are removed, and the
다음에 게이트 산화막(124) 상에 게이트 스택(132)을 형성한다. Next, a
구체적으로, 게이트 산화막(124) 위에 폴리실리콘막(126)을 600-800Å의 두께로 증착하고, 텅스텐 실리사이드막(WSix)(128)을 텅스텐층의 증착 및 열처리를 통해서 1000-1500Å의 두께로 형성한다. 계속해서 텅스텐 실리사이드막(128) 위에 실리콘 질화막을 포함하는 게이트 하드마스크막(130)을 2000-2500Å의 두께로 형성한다. 다음에 게이트 패터닝을 위한 선택적 식각 과정을 수행하여 게이트 스택(132)을 형성한다.Specifically, the
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 벌브 타입의 리세스 채널용 트렌치를 형성하기 위한 식각과정에서 사용되는 하드마스크막을 실리콘질화막(SiXNY) 또는 실리콘 옥시 나이트라이드막(SION)으로 형성함으로써 하드마스크막의 프로파일을 용이하게 조절할 수 있다. 이에 따라 벌브 타입의 리세스 채널용 트렌치의 넥(neck) 형상의 트렌치 상단부의 임계치수(CD) 변화가 최소화되고 소자에서 요구되는 임계치수를 확보할 수 있다. 이러한 임계치수를 확보함으로써 종래의 경우 임계치수가 증가하는 영역에서 발생되는 활성 영역의 장축 방향의 트렌치 상단부 코너의 손실을 방지할 수 있다. 또한, 트렌치 상단부 코너의 실리콘(Si) 어택(attack)도 방지할 수 있다.Thus, according to the embodiment of the present invention, by forming a hard mask film used in the etching process for forming a trench type trench channel trench formed of silicon nitride film (Si X N Y ) or silicon oxy nitride film (SION) The profile of the hard mask film can be easily adjusted. As a result, the change in the critical dimension (CD) of the neck-shaped trench upper end of the bulb type trench channel trench can be minimized, and the critical dimension required by the device can be secured. By securing such a critical dimension, it is possible to prevent the loss of the corner of the upper end of the trench in the long axis direction of the active region generated in the region where the critical dimension increases in the conventional case. In addition, it is possible to prevent the silicon (Si) attack of the trench upper corner.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 벌브 타입의 리세스 채널을 갖는 반도체 소자의 제조방법에 의하면, 하드마스크막을 실리콘질화막(SiXNY) 또는 실리콘 옥시 나이트라이드막(SION)으로 형성함으로써 하드마스크막의 프로파일을 용이하게 조절할 수 있다. 이에 따라 소자에서 요구하는 임계치수를 확보할 수 있고, 트렌치 상단부 코너의 손실 및 실리콘(Si) 어택(attack)을 방지할 수 있다. As described above, according to the method for manufacturing a semiconductor device having a bulb type recess channel according to the present invention, the hard mask film is formed by forming a silicon nitride film (Si X N Y ) or a silicon oxy nitride film (SION). The profile of the mask film can be easily adjusted. As a result, the critical dimension required by the device can be secured, and the loss of the trench upper corner and the silicon (Si) attack can be prevented.
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