KR20080030838A - Layout of wave type recess gate and method for fabricating recess gate using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 따른 리세스게이트공정에 의한 반도체소자의 구조를 도시한 도면.1 is a view showing the structure of a semiconductor device by a recess gate process according to the prior art.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 리세스게이트패턴을 형성하기 위한 레이아웃도.2A and 2B are layout views for forming the recess gate pattern of FIG. 1.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자의 리세스게이트 식각 방법을 도시한 공정 단면도.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a recess gate etching method of a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
도 4a는 활성영역이 형성된 상태의 레이아웃도.4A is a layout diagram of a state in which an active region is formed.
도 4b는 리세스게이트마스크의 레이아웃도.4B is a layout diagram of a recess gate mask.
도 4c는 리세스게이트패턴이 형성된 상태를 나타낸 레이아웃도.4C is a layout diagram illustrating a state in which a recess gate pattern is formed.
도 5는 리세스게이트마스크의 상세도.5 is a detailed view of a recess gate mask.
도 6는 리세스게이트패턴의 상세도.6 is a detailed view of a recess gate pattern.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
21 : 실리콘기판 22 : 필드산화막21
23 : 활성영역 24 : 리세스게이트하드마스크23: active area 24: recess gate hard mask
25 : 리세스게이트마스크 25A : 제1오픈패턴25:
25B : 제2오픈패턴 26A : 제1리세스게이트패턴25B: second
26B : 제2리세스게이트패턴26B: second recess gate pattern
본 발명은 반도체소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 웨이브형 리세스게이트(Waved Recess Gate)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a wavy recess gate.
반도체소자의 집적도가 증가함에 따라 트랜지스터의 채널길이(Channel length)도 동시에 매우 짧아지고 있다. 채널길이가 짧아짐에 따라 일반적인 평판 트랜지스터에서는 트랜지스터의 문턱전압(Threshold voltage)이 급격히 낮아지는 이른바, 숏채널효과(Short channel effect)가 심해지는 문제가 있다.As the degree of integration of semiconductor devices increases, the channel length of the transistor is also very short. As the channel length becomes shorter, a conventional flat panel transistor has a problem in that a so-called short channel effect is increased, in which the threshold voltage of the transistor is drastically lowered.
또한, 메모리 소자인 DRAM에서는 소자의 집적도가 증대됨에 따라 과다한 이온주입에 의해 기판의 전계(Electric field)가 매우 높아져서, 특히 스토리지노드콘택(Storage Node Contact; SNC)쪽의 접합에서 접합누설전류(Junction leakage)가 증가하여 데이터유지시간(Data retention time)이 감소하는 치명적인 문제가 발생한다.In addition, in the DRAM as a memory device, as the degree of integration of the device increases, the electric field of the substrate becomes very high due to excessive ion implantation. In particular, the junction leakage current (Junction) at the junction of the storage node contact (SNC) side is increased. There is a fatal problem of increased leakage, which reduces data retention time.
이러한 문제를 해결하기 위한 한가지 방법으로, 최근에 실리콘을 소정 깊이로 리세스(Recess)시킨 후에 DRAM의 셀트랜지스터를 형성하는 리세스게이트(Recess Gate) 공정이 있다. 그 결과 접합누설전류를 감소시켜 데이터유지시간을 증가시킬 수 있다.One way to solve this problem is recently a recess gate process that forms a cell transistor of a DRAM after recessing silicon to a predetermined depth. As a result, the data leakage time can be increased by reducing the junction leakage current.
도 1은 종래기술에 따른 리세스게이트공정에 의한 반도체소자의 구조를 도시한 도면이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 리세스게이트패턴을 형성하기 위한 레이아웃도이다.1 is a view illustrating a structure of a semiconductor device by a recess gate process according to the related art, and FIGS. 2A and 2B are layout views for forming a recess gate pattern of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 실리콘기판(11)에 필드산화막(12)을 형성하여 활성영역(11A)을 정의한 후, 실리콘기판(11)을 선택적으로 식각하여 리세스게이트패턴(13)을 형성한다.Referring to FIG. 1, after forming the
이어서, 게이트산화막(14)을 형성하고, 폴리실리콘(15), 텅스텐실리사이드 (16) 및 게이트하드마스크(17)를 형성한 후에 게이트 패터닝을 진행하여 게이트 구조를 형성한다.Subsequently, the
도 1의 종래기술에서 리세스게이트패턴(13) 형성을 위한 식각을 리세스게이트식각(Recess Gate Etch)이라고 하며, 리세스게이트패턴(13) 형성을 위해 직선형 리세스게이트마스크(Straight RG mask)를 사용한다.In the prior art of FIG. 1, the etching for forming the
도 2a를 살펴보면, 실리콘기판(11)에 필드산화막(12)을 형성하여 복수의 활성영역(11A)을 정의한다.Referring to FIG. 2A, a
이어서, 도 2b를 살펴보면, 활성영역(11A) 상부에 직선형의 리세스게이트마스크(13A)를 형성한 후, 이 리세스게이트마스크를 이용한 리세스게이트식각을 진행하여 직선형의 리세스게이트패턴(13)을 형성한다.Subsequently, referring to FIG. 2B, after the linear
그러나, 종래기술은 직선형(Straight Type)의 리세스게이트마스크(13A)를 사 용하여 리세스게이트패턴(13)을 패터닝하기 때문에, 직선형 리세스게이트패턴(13)이 활성영역(11A)이나 필드산화막(12) 모두에 패터닝되어 리세스게이트식각시 필드산화막(12)에서도 식각이 되는 부분이 존재하게 된다. 이때, 필드산화막(12)에 식각되어 형성된 부분을 '패싱게이트(Passing Gate, 'P' 참조)'라고 하며, 후속 게이트구조가 이 패싱게이트 지역에도 형성된다.However, in the related art, since the
상기 패싱게이트(P)의 영향에 의해 동작하고 있는 트랜지스터와 패싱게이트 에 형성된 게이트구조 사이에 전기장(Electrical Field)이 발생하여 문턱전압(Vt)이 떨어지게 되는데, 이를 패싱게이트효과(Passing gate effect)라 한다.An electric field is generated between the transistor operating under the influence of the passing gate P and the gate structure formed in the passing gate, thereby reducing the threshold voltage Vt. This is called a passing gate effect. do.
위와 같은 패싱게이트효과에 의한 문턱전압강하(Vt Drop)의 영향으로 인해 'LtRAS'가 열화된다. 또한 문턱전압 변화량에 따라 셀의 브레이크다운전압(Cell Breakdown Voltage)또한 변화량이 많기 때문에 이를 제어하기 어려워, 소자 특성에 좋지 못한 영향을 끼친다. Due to the effect of the threshold voltage drop (Vt Drop) due to the pass-gate effect as described above, 'LtRAS' is degraded. In addition, since the breakdown voltage of the cell also varies according to the threshold voltage change, it is difficult to control this, which adversely affects device characteristics.
도 2c는 도 2b의 A-A'선에 따른 단면도로서, 리세스게이트패턴(13) 형성시에 필드산화막(12)에서 식각이 진행되어 패싱게이트(P)가 형성되고 있음을 알 수 있다.FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 2B, and it can be seen that the etching process is performed on the
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 리세스게이트 식각 공정시 패싱게이트 지역의 필드산화막 식각량을 최소화여 패싱게이트효과를 최소화할 수 있는 리세스게이트의 레이아웃 및 그를 이용한 리세스 게 이트의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, the layout of the recess gate that can minimize the pass-gate effect by minimizing the amount of field oxide etching in the pass-gate region during the recess gate etching process and using the same It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a recess gate.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리세스게이트의 레이아웃은 필드산화막에 의해 정의된 복수의 활성영역; 및 상기 활성영역 상부에 형성되는 제1라인패턴과 상기 제1라인패턴으로부터 동일 축 방향으로 연장되어 상기 필드산화막 상부에 형성되며 상기 제1라인패턴보다 폭이 더 작은 제2라인패턴을 구비하는 복수의 게이트라인을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 복수의 게이트라인에서 상기 제1라인패턴과 제2라인패턴은 직선형 라인 패턴이되, 상기 제1라인패턴의 일측면과 제2라인패턴의 일측면은 굴곡없이 연결되고, 상기 제1라인패턴의 타측면과 상기 제2라인패턴의 타측면은 굴곡을 갖고 연결되어 웨이브 형태가 되는 것을 특징으로 하며, 상기 제1라인패턴과 상기 제2라인패턴의 연결지점은 상기 활성영역에서 상기 필드산화막으로 바뀌는 지점인 것을 특징으로 하고, 상기 제1라인패턴과 상기 제2라인패턴의 연결지점은 대각선으로 드로잉하는 것을 특징으로 한다.The layout of the recess gate of the present invention for achieving the above object comprises a plurality of active regions defined by the field oxide film; And a first line pattern formed on the active region and a second line pattern extending in the same axis direction from the first line pattern and formed on the field oxide layer and having a width smaller than that of the first line pattern. And gate lines of the first line pattern and the second line pattern in the plurality of gate lines, wherein the first line pattern and the second line pattern are straight line patterns, and one side surface of the first line pattern and one side surface of the second line pattern. Is connected without bending, and the other side surface of the first line pattern and the other side surface of the second line pattern are curved and connected to each other to form a wave. The first line pattern and the second line pattern of The connection point may be a point where the active area is changed to the field oxide layer, and the connection point between the first line pattern and the second line pattern is diagonally drawn. It features.
그리고, 본 발명의 리세스게이트의 제조 방법은 반도체기판에 활성영역을 정의하는 필드산화막을 형성하는 단계; 상기 반도체기판 상에 하드마스크를 형성하는 단계; 상기 하드마스크 상에 상기 활성영역보다 상기 필드산화막을 더 넓게 오픈시키는 웨이브형 리세스게이트마스크를 형성하는 단계; 상기 리세스게이트마스크를 식각장벽으로 상기 하드마스크를 식각하는 단계; 상기 하드마스크를 식각장벽으로 상기 활성영역을 식각하여 리세스게이트패턴을 형성하는 단계; 상기 리세스게이트 패턴 상에 게이트절연막을 형성하는 단계; 및 상기 게이트절연막 상에 상기 리세스게이트패턴을 덮는 리세스게이트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 리세스게이트마스크는 상기 활성영역 상부에 형성되는 라인형 제1오픈패턴과 상기 제1오픈패턴으로부터 동일 축 방향으로 연장되어 상기 필드산화막 상부에 형성되며 상기 제1오픈패턴보다 폭이 더 작은 라인형 제2오픈패턴을 구비하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1오픈패턴과 제2오픈패턴은 직선형 라인 패턴이되, 상기 제1오픈패턴의 일측면과 제2오픈패턴의 일측면은 굴곡없이 연결되고, 상기 제1오픈패턴의 타측면과 상기 제2오픈패턴의 타측면은 굴곡을 갖고 연결되어 웨이브 형태가 되는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a recess gate of the present invention includes forming a field oxide film defining an active region on a semiconductor substrate; Forming a hard mask on the semiconductor substrate; Forming a wave type recess gate mask on the hard mask to open the field oxide layer more widely than the active region; Etching the hard mask using the recess gate mask as an etch barrier; Forming a recess gate pattern by etching the active region using the hard mask as an etch barrier; Forming a gate insulating film on the recess gate pattern; And forming a recess gate covering the recess gate pattern on the gate insulating layer, wherein the recess gate mask includes a line-type first open pattern formed over the active region and the first gate pattern; A first line pattern and a second line pattern formed on the field oxide layer and extending in the same axial direction from the first open pattern and having a width smaller than that of the first open pattern. The pattern is a straight line pattern, wherein one side of the first open pattern and one side of the second open pattern are connected without bending, and the other side of the first open pattern and the other side of the second open pattern are curved. Are connected to form a wave.
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. .
후술하는 실시예는 리세스게이트를 형성할 때 리세스게이트마스크(RG MASK)를 종래 사용하던 직선형(Straight)이 아닌 웨이브형(Waved RG)을 사용하여 동작하고 있는 트랜지스터에 영향을 주고 있는 패싱게이트(Passing Gate)의 영향을 최소화하여 소자 특성 최적화를 하기 위함이다. In the following embodiment, a passivation gate influencing a transistor operating by using a recessed RG instead of a straight line that uses a recessed gate mask RG MASK when forming a recessed gate is used. This is to optimize device characteristics by minimizing the influence of (Passing Gate).
패싱게이트의 영향을 최소화 하기 위해 활성영역 위의 리세스게이트패턴에 대해서는 기존에 사용하던(소자특성 고려되어 디자인된 크기를 적용) 리세스게이트패턴의 크기를 적용하며, 필드산화막 위를 지나는 패싱게이트에 대해서는 패터닝에 큰 이슈가 없을 정도의 최소크기(Minimum Size)를 디자인하여 소자 동작시 패싱게이트의 전기장을 최소화한다. 이때, 활성영역에서 필드산화막으로 바뀌는 지점에서 라인패턴(Line pattern)을 적용하면 단선(Short)의 위험이 있으므로 이 부분을 대각선으로 드로잉(Drawing)하여 단선을 보완한다.In order to minimize the effect of passing gates, the size of the recess gate pattern used for the recess gate pattern on the active region is applied. For the design, the minimum size is designed so that there is no big issue in patterning, minimizing the electric field of the passing gate during device operation. At this time, if a line pattern is applied at the point where the active region is changed to the field oxide film, there is a risk of short circuit, so this section is drawn diagonally to compensate for the short circuit.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자의 리세스게이트 식각 방법을 도시한 공정 단면도이고, 도 4a 내지 도 4c는 레이아웃도이다.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a recess gate etching method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4C are layout views.
도 3a를 살펴보면, 실리콘 기판(21)에 STI(Shallow Trench Isolation) 공정을 이용하여 필드산화막(Field oxide, 22)을 형성한다. 이러한 필드산화막(22)에 의해 활성영역(Active region, 23)이 정의되며, 활성영역(23)은 섬(Island) 패턴이 된다. Referring to FIG. 3A, a
도 4a는 활성영역(23)이 형성된 상태의 레이아웃도이다.4A is a layout diagram of a state in which an
도 3b에 도시된 바와 같이, 활성영역(23)이 정의된 실리콘 기판(21)의 전면에 리세스게이트하드마스크(Recess Gate Hard mask, 24)를 형성한다. 이때, 리세스게이트하드마스크(24)는 감광막을 이용한 리세스게이트식각공정시 부족한 마진을 확보하기 위한 것으로서, 산화막, 비정질탄소막(Amorphous Carbon layer) 또는 폴리실리콘 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용한다. 예컨대, 폴리실리콘을 단독으로 사용하거나, 산화막과 폴리실리콘의 2중 구조를 사용하거나 또는 산화막, 비정질탄소막 및 폴리실리콘의 3중 구조를 사용한다.As shown in FIG. 3B, a recess gate
이어서, 리세스게이트하드마스크(24) 상에 감광막을 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝하여 리세스게이트마스크(25)를 형성한다.Subsequently, a photoresist film is applied on the recess gate
이때, 리세스게이트마스크(25)의 오픈 패턴은 웨이브형 패턴(Waved pattern)이 되는데, 그 이유는 라인형 제1오픈패턴(25A)과 라인형 제2오픈패턴(25B)이 결합되기 때문이다.In this case, the open pattern of the
자세히 살펴보면, 리세스게이트마스크(25)의 제1오픈패턴(25A)은 활성영역(23)의 상부를 오픈시키는 패턴이며, 제2오픈패턴(25B)은 패싱게이트(P) 지역 상부를 오픈시키는 패턴이다. 즉, 리세스게이트패턴이 형성될 부분은 제1오픈패턴(25A)에 의해 오픈되고, 패싱게이트 지역은 제2오픈패턴(25B)에 의해 오픈된다. 여기서, 제1오픈패턴(25A)과 제2오픈패턴(25B)은 그 폭이 서로 다른데, 제1오픈패턴(25A)의 폭(W1)보다 제2오픈패턴(25B)의 폭(W2)이 더 작게 정의된다. 따라서, 서로 다른 폭을 갖는 제1오픈패턴(25A)과 제2오픈패턴(25B)이 결합됨에 따라 리세스게이트마스크(25)는 웨이브형 라인패턴이 된다.In detail, the first
바람직하게, 리세스게이트마스크(25)의 오픈패턴 중 제1오픈패턴(25A)의 폭(W1)은 종래 직선형 라인패턴의 폭과 동일하고, 제2오픈패턴(25B)의 폭(W2)은 종래 직선형 라인패턴의 폭보다 더 작게 정의된다. 이와 같이, 패싱게이트 지역에서 오픈되는 제2오픈패턴(25B)은 그 폭이 작기 때문에 그 아래에 오픈되는 패싱게이트 지역의 이웃한 활성영역의 에지에 중첩되지 않는다. 즉, 제2오픈패턴(25B)에 의해 활성영역(23)과 패싱게이트는 단절된다. Preferably, the width W1 of the first
그리고, 제1오픈패턴(25A)의 폭(W1)은 소자특성 고려되어 디자인된 리세스게이트패턴의 폭이 되며, 제2오픈패턴(25B)의 폭(W2)은 제1오픈패턴(25A)의 폭(W1)의 70% 이하로 드로잉한다. 이때, 제1오픈패턴(25A)의 폭(W1)은 오버랩마진(O/L Margin)을 감안한 폭을 적용하며, 제2오픈패턴(25B)의 폭(W2)은 패터닝에 큰 이슈(Issue)가 없을 정도의 폭을 적용한다. 제2오픈패턴(25B)의 폭(W2)은 패싱게이트쪽을 'ΔW'만큼 줄이는 것을 기본으로 한다. 단, 최소 폭(Minimum Size)은 제1오픈패턴 폭(W1)의 40%로 한다. 즉, 제2오픈패턴(25B)의 폭(W2)은 제1오픈패턴(25A)의 폭(W1)의 40∼70% 범위가 된다.The width W1 of the first
그리고, 제2오픈패턴(25B)은 제1오픈패턴(25A)으로부터 동일 축 방향으로 연장된 형태인데, 제1오픈패턴(25A)과 제2오픈패턴(25B)의 연결부분은 삼각형 형태의 제3오픈패턴(25C)으로 하는데, 제1오픈패턴(25A)은 그 폭이 점점 줄어들고 제2오픈패턴(25B)은 그 폭이 점점 늘어나도록 한다. 이를 위해 1:1로 비율에 맞춰 대각선 형태로 드로잉하여 삼각형 형태로 형성한다.The second
이와 같이 삼각형 형태로 형성하는 이유는, 제1오픈패턴과 제2오픈패턴의 연결부분이 활성영역에서 필드산화막으로 바뀌는 지점이고, 이 지점에서 급격한 선폭 변화를 주게 되면 단선(Short)의 위험이 있기 때문이다. 따라서, 제1오픈패턴(25A)과 제2오픈패턴(25B)의 연결부분을 대각선 형태로 드로잉(Drawing)하여 단선을 보완한다.The reason for forming the triangle in this way is the point where the connecting portion of the first open pattern and the second open pattern changes from the active area to the field oxide layer, and if there is a sudden line width change at this point, there is a risk of short circuit. Because. Therefore, the connecting portion of the first
도 4b는 리세스게이트마스크의 레이아웃도이고, 도 5는 리세스게이트마스크의 상세도로서, 제1오픈패턴(25A)과 제2오픈패턴(25B)의 연결부분에 삼각형 제3오픈패턴(25C)이 존재함을 알 수 있다.FIG. 4B is a layout view of the recess gate mask, and FIG. 5 is a detailed view of the recess gate mask, and the triangular third
그리고, 리세스게이트마스크(25)에 있어서, 오픈패턴의 일측면은 굴곡이 없이 직선형이고, 타측면이 서로 다른 선폭을 가져서 웨이브형 패턴이 된다. 결과적 으로, 이웃한 오픈패턴 사이에서 서로 마주보는 측면은 직선형이고, 나머지 측면은 폭이 서로 다르게 되어 웨이브형 오픈패턴이 서로 대칭적으로 배치되는 구조가 된다.In the
이와 같이, 오픈패턴의 양측면에서 그 형태가 다르게 되는 것은 이웃한 활성영역의 에지에 중첩되는 부분의 폭을 감소시키기 때문이다.As described above, the shape of the open pattern is changed on both sides because the width of the portion overlapping the edge of the adjacent active region is reduced.
상술한 바에 따르면, 리세스게이트마스크의 오픈패턴이 제1오픈패턴(25A)과 제2오픈패턴(25B)으로 이루어지고, 특히 패싱게이트 지역의 제2오픈패턴(25B)의 폭이 작기 때문에 후속 리세스게이트 식각공정시 패싱게이트 지역의 필드산화막의 식각량을 줄일 수 있다.As described above, the open pattern of the recess gate mask is composed of the first
다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 웨이브형 구조의 리세스게이트마스크(25)를 이용하여 리세스게이트하드마스크(24)를 식각하고, 연속해서 도 3d에 도시된 바와 같이, 실리콘기판(21)을 식각하는 리세스게이트식각 공정을 진행하여 리세스게이트패턴(26A, 26B)을 형성한다. 도 4c는 리세스게이트패턴이 형성된 상태를 나타낸 레이아웃도이고, 도 6은 리세스게이트패턴의 상세도이다.Next, as illustrated in FIG. 3C, the recess gate
위와 같은 리세스게이트 식각공정시 리세스게이트마스크(25)에 의해 리세스게이트하드마스크패턴(24A)은 리세스게이트마스크(25)의 제1오픈패턴(25A)과 제2오픈패턴(25B)이 전사된 형태가 되고, 이 리세스게이트하드마스크패턴(24A)을 이용하여 실리콘기판(21)을 식각하므로, 최종적으로 형성되는 리세스게이트패턴(26A, 26B)은 라인 형상의 제1리세스게이트패턴(26A)과 제2리세스게이트패턴(26B)으로 이루어진 웨이브형 라인 패턴이 된다. 그리고, 제2리세스게이트패턴(26B)은 제1리세 스게이트패턴(26A)으로부터 동일 축 방향으로 연장된 형태인데, 제1리세스게이트패턴(26A)과 제2리세스게이트패턴(26B)의 연결부분에는 삼각형 리세스게이트패턴(26C)이 존재한다.In the recess gate etching process as described above, the recess gate
특히, 패싱게이트지역에 형성되는 리세스게이트패턴(26A, 26B)의 제2리세스게이트패턴(26B)은 이웃하는 활성영역(23)과 접촉하지 않으며, 그 폭이 작기 때문에 필드산화막(22)의 식각량이 최소화된다. 즉, 종래보다 도면부호 'R' 만큼 식각량이 줄어든다.In particular, the second
위와 같이, 패싱게이트지역의 제2리세스게이트패턴(26B)을 최소화하여 필드산화막(22)의 식각량을 줄이므로써 패싱게이트의 폭을 줄이면 동작 소자와의 전기장이 감소한다.As described above, when the width of the passing gate is reduced by minimizing the etching amount of the
한편, 리세스게이트패턴(26A, 26B)을 형성하기 위한 리세스게이트 식각공정시 리세스게이트마스크(25)는 소모되어 잔류하지 않을 수 있으며, 이때는 리세스게이트하드마스크패턴(24A)이 식각장벽 역할을 한다.Meanwhile, the
도 3e에 도시된 바와 같이, 잔류하는 리세스게이트하드마스크패턴(24A)을 제거한다.As shown in FIG. 3E, the remaining recess gate
이후, 게이트산화막(27)을 형성하고, 폴리실리콘(28), 텅스텐실리사이드 (29) 및 게이트하드마스크(30)를 형성한 후에 게이트 패터닝을 진행하여 게이트 구조를 형성한다.Thereafter, the
위 게이트구조에서 필드산화막을 지나는 패싱게이트는 그 폭이 종래의 폭 'P1'보다 줄어든 'P2'의 폭을 갖는다. 이처럼, 폭이 줄어들면 동작 소자와의 전기 장이 감소한다.In the above gate structure, the passing gate passing through the field oxide layer has a width of 'P2' whose width is smaller than that of the conventional width 'P1'. As such, reducing the width reduces the electric field with the operating element.
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 패싱게이트지역의 필드산화막 식각량을 줄이므로써 패싱게이트의 크기를 줄여 동작 소자와의 전기장을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention described above has the effect of reducing the electric field with the operating element by reducing the size of the passing gate by reducing the amount of field oxide etching in the passing gate region.
이로써, 리프레시 특성을 향상시키면서 LtRAS로 인한 수율저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.As a result, it is possible to prevent a decrease in yield due to LtRAS while improving the refresh characteristics.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8338870B2 (en) | 2009-01-05 | 2012-12-25 | Hynix Semiconductor Inc. | Layout of semiconductor device |
US9099196B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-08-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor memory device and method of operating the same |
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