KR20090007978A - Semiconductor device and the method of forming the same - Google Patents

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Abstract

A semiconductor device and a formation method thereof are provided to form a share contact plug of a dumbbell shape, thereby reducing damage of a spacer disposed in a side of a gate electrode in a share contact hole forming process. A gate insulating layer(120) and a gate electrode(130) are formed on a semiconductor substrate(100). A spacer(140) is formed in a side wall of the gate electrode. An interlayer insulating film(150) is formed on the front of the semiconductor substrate. A shared contact hole including a first part(180a) exposing the gate electrode by pattering the interlayer insulating film, a second part(180b) exposing the semiconductor substrate and a third part(180c) connecting the first part and the second part is formed. The first part, the second part and the third part are arranged along a first direction. The first and second parts respectively have maximum widths in a second direction orthogonal to the first direction. The third part has a width smaller than the maximum widths of the first and second parts in the second direction.

Description

반도체 소자 및 그 형성 방법{SEMICONDUCTOR DEVICE AND THE METHOD OF FORMING THE SAME}Semiconductor device and method of forming the same {SEMICONDUCTOR DEVICE AND THE METHOD OF FORMING THE SAME}

도 1은 일반적인 씨모스 에스램 셀의 등가 회로도이다.1 is an equivalent circuit diagram of a general CMOS SRAM cell.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자를 나타내는 평면도이다.2 is a plan view illustrating a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 형성 방법을 설명하기 위하여 도 2의 I-I' 및 도 2의 II-II'를 따라 자른 단면도들이다.3A and 3B are cross-sectional views taken along line II ′ of FIG. 2 and II-II ′ of FIG. 2 to illustrate a method of forming a semiconductor device according to example embodiments.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 형성 방법을 설명하기 위하여 도 2의 I-I' 및 도 2의 II-II'를 따라 자른 단면도들이다.4A and 4B are cross-sectional views taken along the line II ′ of FIG. 2 and II-II ′ of FIG. 2, to illustrate a method of forming a semiconductor device according to example embodiments.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 형성방법을 설명하기 위하여 도 2의 I-I' 및 도 2의 II-II'를 따라 자른 단면도들이다.5A and 5B are cross-sectional views taken along the line II ′ of FIG. 2 and II-II ′ of FIG. 2, to illustrate a method of forming a semiconductor device according to example embodiments.

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 더 구체적으로, 공유 콘택 플러그를 가지는 반도체 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device having a shared contact plug.

반도체 기억 소자들 중에서 에스램은 디램에 비하여 전력소모가 낮고 동작 속도가 빠른 장점을 갖는다. Among the semiconductor memory devices, SRAM has lower power consumption and faster operating speed than DRAM.

도 1은 일반적인 씨모스 에스램 셀의 등가회로도이다.1 is an equivalent circuit diagram of a general CMOS SRAM cell.

도 1을 참조하면, 씨모스 에스램 셀은 한 쌍의 구동 트랜지스터들(TD1, TD2), 한 쌍의 전송 트랜지스터들(TA1, TA2) 및 한 쌍의 부하 트랜지스터들(TL1, TL2)로 구성된다. 여기서, 상기 한 쌍의 구동 트랜지스터들(TD1, TD2) 및 한 쌍의 전송 트랜지스터들(TA1, TA2)은 모두 NMOS 트랜지스터인 반면에, 상기 한 쌍의 부하 트랜지스터들(TL1, TL2)은 모두 PMOS 트랜지스터들이다.Referring to FIG. 1, the CMOS SRAM cell includes a pair of driving transistors TD1 and TD2, a pair of transfer transistors TA1 and TA2, and a pair of load transistors TL1 and TL2. . Here, the pair of driving transistors TD1 and TD2 and the pair of transfer transistors TA1 and TA2 are all NMOS transistors, while the pair of load transistors TL1 and TL2 are all PMOS transistors. admit.

상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)와 제1 전송 트랜지스터(TA1)는 서로 직렬 연결된다. 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)의 소오스 영역은 접지라인(ground line: Vss)과 연결되고, 상기 제1 전송 트랜지스터(TA1)의 드레인 영역은 제1 비트라인(BL)과 연결된다. 이와 마찬가지로, 상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)와 제2 전송 트랜지스터(TA2) 역시 서로 직렬로 연결된다. 그리고, 상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)의 소오스 영역은 상기 접지 라인(Vss)과 연결되고, 상기 제2 전송 트랜지스터(TA2)의 드레인 영역은 제2 비트라인(/BL)과 연결된다.The first driving transistor TD1 and the first transfer transistor TA1 are connected in series with each other. A source region of the first driving transistor TD1 is connected to a ground line Vss, and a drain region of the first transfer transistor TA1 is connected to a first bit line BL. Similarly, the second driving transistor TD2 and the second transfer transistor TA2 are also connected in series with each other. The source region of the second driving transistor TD2 is connected to the ground line Vss, and the drain region of the second transfer transistor TA2 is connected to the second bit line / BL.

한편, 상기 제1 부하 트랜지스터(TL1)의 소오스 영역 및 드레인 영역은 각각 전원선(power line; Vcc) 및 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)의 드레인 영역과 접속된다. 이와 마찬가지로, 상기 제2 부하 트랜지스터(TL2)의 소오스 영역 및 드레인 영역은 각각 전원선(power line; Vcc) 및 제2 구동 트랜지스터(TD2)의 드레인 영역과 접속된다. 상기 제1 부하 트랜지스터(TL1)의 드레인 영역, 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)의 드레인 영역 및 상기 제1 전송 트랜지스터(TA1)의 소오스 영역은 제1 노드(N1)에 해당한다. 또한, 상기 제2 부하 트랜지스터(TL2)의 드레인 영역, 상 기 제2 구동 트랜지스터(TD2)의 드레인 영역 및 상기 제2 전송 트랜지스터(TA2)의 소오스 영역은 제2 노느(N2)에 해당한다. 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)의 게이트 전극 및 제1 부하 트랜지스터(TL1)의 게이트 전극은 상기 제2 노드(N2)와 접속되고, 상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)의 게이트 전극 및 제2 부하 트랜지스터(TL2)의 게이트 전극은 상기 제1 노드(N1)에 접속된다. 또한, 상기 제1 및 제2 전송 트랜지스터들(TA1, TA2)의 게이트 전극들은 워드라인(WL)에 접속된다.The source region and the drain region of the first load transistor TL1 are connected to a power line Vcc and a drain region of the first driving transistor TD1, respectively. Similarly, the source region and the drain region of the second load transistor TL2 are connected to the power region Vcc and the drain region of the second driving transistor TD2, respectively. A drain region of the first load transistor TL1, a drain region of the first driving transistor TD1, and a source region of the first transfer transistor TA1 correspond to the first node N1. In addition, the drain region of the second load transistor TL2, the drain region of the second driving transistor TD2, and the source region of the second transfer transistor TA2 correspond to the second furnace N2. The gate electrode of the first driving transistor TD1 and the gate electrode of the first load transistor TL1 are connected to the second node N2, and the gate electrode and the second load transistor of the second driving transistor TD2. The gate electrode of TL2 is connected to the first node N1. In addition, gate electrodes of the first and second transfer transistors TA1 and TA2 are connected to a word line WL.

도 1 에 보여진 CMOS SRAM 셀의 등가 회로도는 여러 가지의 형태로 반도체 기판에 구현될 수 있다. 상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)의 게이트 전극 및 제2 부하 트랜지스터(TL2)의 게이트 전극은 상기 제1 노드(N1)에서, 상기 제1 부하 트랜지스터(TL1)의 드레인 영역, 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)의 드레인 영역 및 상기 제1 전송 트랜지스터(TA1)의 소오스 영역에 전기적으로 연결된다. The equivalent circuit diagram of the CMOS SRAM cell shown in FIG. 1 may be implemented in a semiconductor substrate in various forms. The gate electrode of the second driving transistor TD2 and the gate electrode of the second load transistor TL2 are disposed at the first node N1, the drain region of the first load transistor TL1, and the first driving transistor ( The drain region of TD1 and the source region of the first transfer transistor TA1 are electrically connected to each other.

본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 반도체 소자의 신뢰성을 향상시킨 공유 콘택 플러그를 가지는 반도체 소자 및 그 형성 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a semiconductor device having a shared contact plug which improves the reliability of the semiconductor device and a method of forming the same.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 소자의 형성 방법을 제공한다. 이 방법은 반도체 기판 상에 게이트 절연막 및 게이트 전극을 형성하는 단계, 상기 게이트 전극의 측벽에 스페이서를 형성하는 단계, 상기 반도체 기판 전면 상에 층간 절연막을 형성하는 단계, 및 상기 층간 절연막을 패터닝하여 상기 게이트 전극을 노출시키는 제1 부분, 상기 반도체 기판을 노출시키는 제2 부분, 및 상기 제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함하는 공유 콘택 홀을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분은 제 1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1 및 제2 부분들은 상기 제1 방향에 직교한 제2 방향으로 최대폭들을 각각 갖고, 상기 제3 부분은 상기 제2 방향으로 상기 제1 및 제2 부분들의 상기 최대폭들에 비하여 작은 폭을 갖는다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a method of forming a semiconductor device. The method includes forming a gate insulating film and a gate electrode on a semiconductor substrate, forming a spacer on a sidewall of the gate electrode, forming an interlayer insulating film on the front surface of the semiconductor substrate, and patterning the interlayer insulating film. Forming a shared contact hole comprising a first portion exposing a gate electrode, a second portion exposing the semiconductor substrate, and a third portion connecting the first portion and the second portion; The first portion, the second portion and the third portion are arranged along a first direction, the first and second portions each having maximum widths in a second direction orthogonal to the first direction, wherein the third portion is the first portion. It has a smaller width than the maximum widths of the first and second portions in two directions.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 소자를 제공한다. 이 소자는 반도체 기판 상에 형성된 게이트 절연막 및 게이트 전극, 상기 게이트 전극의 측벽에 형성된 스페이서, 반도체 기판 전면 상에 형성된 층간 절연막, 상기 게이트 전극 상에 배치된 제1 부분, 상기 반도체 기판 상에 배치된 제2 부분, 및 상기 제 1 부분 및 제 2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함하는 공유 콘택 플러그을 포함하되, 상기 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분은 제 1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1 및 제2 부분들은 상기 제1 방향에 직교한 제2 방향으로 최대폭들을 각각 갖고, 상기 제3 부분은 상기 제2 방향으로 상기 제1 및 제2 부분들의 상기 최대폭들에 비하여 작은 폭을 갖는다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a semiconductor device. The device includes a gate insulating film and a gate electrode formed on a semiconductor substrate, a spacer formed on sidewalls of the gate electrode, an interlayer insulating film formed on a front surface of the semiconductor substrate, a first portion disposed on the gate electrode, and a semiconductor substrate disposed on the semiconductor substrate. A shared contact plug comprising a second portion and a third portion connecting the first portion and the second portion, wherein the first portion, the second portion and the third portion are arranged along a first direction, and The first and second portions each have maximum widths in a second direction orthogonal to the first direction, and the third portion has a smaller width than the maximum widths of the first and second portions in the second direction. .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. In addition, where a layer is said to be "on" another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.

도 1을 참조하면, 씨모스 에스램 셀을 구현하기 위하여, 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)의 드레인과 상기 제1 전송 트랜지스터(TA1)의 소오스는 같은 활성영역 상에 형성하여 공유할 수 있다. 또한, 상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)의 게이트 전극 및 제2 부하 트랜지스터(TL2)의 게이트 전극은 하나의 공통 게이트 전극으로 연결되고, 상기 공통 게이트 전극과 제1 부하 트랜지스터(TL1)의 드레인 영역을 하나의 공유 콘택 플러그를 이용하여 연결할 수 있다. 한편, 상기 제1 부하 트랜지스터(TL1)의 드레인 영역은 반도체 기판의 활성영역에 존재할 수 있어 상기 공유 콘택 플러그는 위치에 따른 높이 차이가 난다. Referring to FIG. 1, in order to implement a CMOS SRAM cell, a drain of the first driving transistor TD1 and a source of the first transfer transistor TA1 may be formed and shared on the same active region. In addition, the gate electrode of the second driving transistor TD2 and the gate electrode of the second load transistor TL2 are connected to one common gate electrode, and the drain region of the common gate electrode and the first load transistor TL1 is formed. You can connect using one shared contact plug. On the other hand, the drain region of the first load transistor TL1 may exist in the active region of the semiconductor substrate, so that the shared contact plug has a height difference depending on a position.

상기 공유 콘택 플러그는 공유 콘택 홀을 형성하여, 상기 공유 콘택 홀에 도전성 물질을 채워서 형성할 수 있다. 상기 공유 콘택 홀을 형성하기 위하여 식각하는 경우, 상기 공유 게이트 전극의 측벽에 배치되는 스페이서는 상기 공통 게이트 전극과 상기 반도체 기판의 높이 차이에 의하여 과식각(over etch)이 수행되어, 상기 스페이서는 손상된다. 상기 스페이서의 손상은 소자의 불량 및 신뢰성을 악화시킬 수 있다. 따라서, 상기 스페이서의 손상을 방지하는 기술이 필요하다.The shared contact plug may form a shared contact hole, and may be formed by filling a conductive material in the shared contact hole. In the case of etching to form the shared contact hole, the spacer disposed on the sidewall of the shared gate electrode is overetched by the height difference between the common gate electrode and the semiconductor substrate, and the spacer is damaged. do. Damage to the spacer may worsen the defect and reliability of the device. Therefore, a technique for preventing damage to the spacer is needed.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자를 나타내는 평면도이다. 여기서, 상기 평면도는 2개의 단위 셀들을 보여준다. X축(제1 방향)을 따라 서로 이웃하는 두 개의 단위 셀은 Y축(제2 방향)에 대하여 거울 대칭이 되도록 배치된다. 또한 Y축을 따라 이웃하는 두 개의 단위 셀은 X축에 대하여 거울 대칭이 되도록 배치될 수 있다(미도시).2 is a plan view illustrating a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention. Here, the plan view shows two unit cells. Two unit cells neighboring each other along the X axis (first direction) are arranged to be mirror symmetric about the Y axis (second direction). In addition, two unit cells neighboring along the Y axis may be arranged to be mirror symmetric with respect to the X axis (not shown).

도 2를 참조하면, 반도체 기판(100)에 Y축 방향으로 서로 이격된 제1, 제2, 제3, 제4의 활성영역들(105a, 105b, 105c, 105d)이 배치된다. 상기 활성영역들(105)은 X축과 평행하도록 배치된다. 상기 활성영역(105)은 소자분리막(110)에 의하여 정의된다. 상기 제1 활성영역(105a) 및 제4 활성영역(105d)의 길이는 상기 제2 활성영역(105b) 및 제3 활성영역(105c)의 길이 보다 클 수 있다. 상기 제2 활성영역(105b)은 단위 셀 영역의 좌측에 정렬할 수 있고, 상기 제3 활성영역(105c)은 단위 셀 영역의 우측에 정렬할 수 있다. Referring to FIG. 2, first, second, third, and fourth active regions 105a, 105b, 105c, and 105d spaced apart from each other in the Y-axis direction are disposed on the semiconductor substrate 100. The active regions 105 are disposed to be parallel to the X axis. The active region 105 is defined by the device isolation layer 110. The length of the first active region 105a and the fourth active region 105d may be greater than the length of the second active region 105b and the third active region 105c. The second active region 105b may be aligned to the left of the unit cell region, and the third active region 105c may be aligned to the right of the unit cell region.

제1 게이트 전극(130a)은 상기 제1 활성영역(105a) 및 제2 활성영역(105b)의 상부를 가로지르도록 배치되고, 상기 제3 활성영역(105c)의 가장 자리 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 제2 게이트 전극(130b)은 상기 제4 활성영역(105d)의 상부를 가로지르도록 배치된다. 제3 게이트 전극(130c)은 상기 제1 활성영역(105a)의 상부를 가로지르도록 배치된다. 제4 게이트 전극(130d)은 상기 제3 활성영역(105c) 및 제 4 활성영역 (105d)의 상부를 가로지르도록 배치되고, 상기 제2 활성영역(105b)의 가장 자리 일부를 덮도록 배치된다.The first gate electrode 130a may be disposed to cross the upper portions of the first active region 105a and the second active region 105b and to cover a portion of the edge of the third active region 105c. Can be. The second gate electrode 130b is disposed to cross the upper portion of the fourth active region 105d. The third gate electrode 130c is disposed to cross the upper portion of the first active region 105a. The fourth gate electrode 130d is disposed to cross the upper portions of the third active region 105c and the fourth active region 105d, and is disposed to cover a portion of the edge of the second active region 105b. .

상기 게이트 전극(130)과 상기 활성영역(150)에 의하여 트랜지스터가 정의된다. 구체적으로, 상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)는 상기 제1 활성영역(105a)과 상기 제1 게이트 전극(130a)에 의하여 정의되고, 제2 부하 트랜지스터(TL2)는 상기 제2 활성영역(105b)과 상기 제1 게이트 전극(130a)에 의하여 정의되고, 상기 제1 전송 트랜지스터(TA1)은 상기 제4 활성영역(105d)과 상기 제2 게이트 전극(130b)에 의하여 정의되고, 상기 제2 전송 트랜지스터(TA2)는 상기 제1 활성영역(105a)과 상기 제3 게이트 전극(130c)에 의하여 정의되고, 상기 제1 부하 트랜지스터(TL1)은 상기 제3 활성영역(105c)과 상기 제4 게이트 전극(130d)에 의하여 정의되고, 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)은 상기 제4 활성영역(105d)과 상기 제4 게이트 전극(130d)에 의하여 정의된다. 상기 제1 부하 트랜지스터(TL1)와 상기 제2 부하 트랜지스터(TL2)는 PMOS이고, 그 외의 트랜지스터는 NMOS이다. 따라서, NMOS/PMOS를 형성하도록 상기 제2 및 제3 활성영역들(105b, 105c)은 N형으로 도핑되어 N well이 되고, 상기 제1 및 제4 활성영역들(105a, 150d)은 P형으로 도핑되어 P well이 된다.The transistor is defined by the gate electrode 130 and the active region 150. Specifically, the second driving transistor TD2 is defined by the first active region 105a and the first gate electrode 130a, and the second load transistor TL2 is defined by the second active region 105b. And the first gate electrode 130a, the first transfer transistor TA1 is defined by the fourth active region 105d and the second gate electrode 130b, and the second transfer transistor. TA2 is defined by the first active region 105a and the third gate electrode 130c, and the first load transistor TL1 includes the third active region 105c and the fourth gate electrode. 130d), and the first driving transistor TD1 is defined by the fourth active region 105d and the fourth gate electrode 130d. The first load transistor TL1 and the second load transistor TL2 are PMOS, and the other transistors are NMOS. Accordingly, the second and third active regions 105b and 105c may be N-type doped to form N wells, and the first and fourth active regions 105a and 150d may be formed to form NMOS / PMOS. It is doped with P well.

상기 게이트 전극들(130)은 측벽에 스페이서(140)를 가진다.The gate electrodes 130 have spacers 140 on sidewalls.

상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)와 상기 제2 부하 트랜지스터(TL2)의 게이트 전극인 제1 게이트 전극(130a)은 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1) 및 제1 부하 트랜지스터(TL1)의 드레인 영역, 및 제1 전송 트랜지스터(TA1)의 소오스 영역에 전기적으로 연결된다. 이러한 전기적 연결을 위하여, 상기 제2 부하 트랜지스터(TL2)의 제1 게이트 전극(130a)는 상기 제1 부하 트랜지스터(TL1)의 드레인과 공유 콘택 플러그(180)를 통하여 연결된다. 상기 제1 전송 트랜지스터(TA1)와 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)는 제4 활성영역(105d)에 배치되어 있으므로, 상기 제1 전송 트랜지스터(TA1)의 소오스 와 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)의 드레인은 서로 공유한다. 따라서, 상기 제1 전송 트랜지스터(TA1)의 소오스 및 상기 제1 구동 트랜지스 터(TD1)의 드레인은 상기 공유 콘택 플러그(180)와 서로 전기적으로 연결되도록 배선(미도시)이 형성될 수 있다. 즉, 콘택 플러그(175)는 상기 제1 전송 트랜지스터(TA1)의 소오스 및 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1)의 드레인 상에 형성되고, 상기 공유 콘택 플러그(180)와 상기 콘택 플러그(175)를 서로 전기적으로 연결되도록 금속 배선(미도시)을 형성한다. The first gate electrode 130a, which is a gate electrode of the second driving transistor TD2 and the second load transistor TL2, has a drain region of the first driving transistor TD1 and the first load transistor TL1, and It is electrically connected to the source region of the first transfer transistor TA1. For this electrical connection, the first gate electrode 130a of the second load transistor TL2 is connected to the drain of the first load transistor TL1 through the shared contact plug 180. Since the first transfer transistor TA1 and the first driving transistor TD1 are disposed in the fourth active region 105d, the source of the first transfer transistor TA1 and the first driving transistor TD1 are separated from each other. The drains are shared with each other. Therefore, a wiring (not shown) may be formed to electrically connect the source of the first transfer transistor TA1 and the drain of the first driving transistor TD1 with the shared contact plug 180. That is, the contact plug 175 is formed on the source of the first transfer transistor TA1 and the drain of the first driving transistor TD1, and the shared contact plug 180 and the contact plug 175 are mutually connected. Metal wires (not shown) are formed to be electrically connected.

또한, 상기 제1 구동 트랜지스터(TD1) 과 상기 제1 부하 트랜지스터(TL1)의 게이트 전극인 제4 게이트 전극(130d)은 상기 제2 구동 트랜지스터 (TD2) 및 상기 제2 부하 트랜지스터 (TL2)의 드레인 영역, 및 상기 제2 전송 트랜지스터(TA2)의 소오스 영역에 전기적으로 연결된다. 이러한 전기적 연결을 위하여, 상기 제1 부하 트랜지스터 (TL1)의 제4 게이트 전극(130d)는 상기 제2 부하 트랜지스터(TL2)의 드레인과 공유 콘택 플러그(180)를 통하여 연결된다. 상기 제2 전송 트랜지스터(TA2)와 상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)는 상기 제1 활성영역(105a)에 배치되어 있으므로, 상기 제2 전송 트랜지스터(TA2)의 소오스 와 상기 제1 구동 트랜지스터(TD2)의 드레인은 공유한다. 따라서, 상기 제2 전송 트랜지스터(TA2)의 소오스 및 상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)의 드레인은 상기 공유 콘택 플러그(180)와 서로 전기적으로 연결되도록 배선(미도시)이 형성될 수 있다. 즉, 콘택 플러그(175)는 상기 제2 전송 트랜지스터(TA2)의 소오스 및 상기 제2 구동 트랜지스터(TD2)의 드레인 상에 형성되고, 상기 공유 콘택 플러그(180)와 상기 콘택 플러그(175)를 서로 전기적으로 연결되도록 금속 배선(미도시)이 형성될 수 있다. In addition, the fourth gate electrode 130d, which is a gate electrode of the first driving transistor TD1 and the first load transistor TL1, drains the second driving transistor TD2 and the second load transistor TL2. And a source region of the second transfer transistor TA2. For this electrical connection, the fourth gate electrode 130d of the first load transistor TL1 is connected to the drain of the second load transistor TL2 through a shared contact plug 180. Since the second transfer transistor TA2 and the second driving transistor TD2 are disposed in the first active region 105a, the source of the second transfer transistor TA2 and the first driving transistor TD2 are disposed. The drain of is shared. Therefore, a wiring (not shown) may be formed to electrically connect the source of the second transfer transistor TA2 and the drain of the second driving transistor TD2 with the shared contact plug 180. That is, the contact plug 175 is formed on the source of the second transfer transistor TA2 and the drain of the second driving transistor TD2, and the shared contact plug 180 and the contact plug 175 are mutually connected. Metal wires (not shown) may be formed to be electrically connected.

상기 공유 콘택 플러그들(180)은 상기 제1 게이트 전극(130a) 및 상기 제3 활성영역(105c)을 전기적으로 연결하고, 상기 제4 게이트 전극(130d) 및 상기 제2 활성영역(105b)을 전기적으로 연결하는 도전부분이다. The shared contact plugs 180 electrically connect the first gate electrode 130a and the third active region 105c and connect the fourth gate electrode 130d and the second active region 105b. It is electrically conductive part.

구체적으로, 상기 공유 콘택 플러그(180)는 상기 제1 게이트 전극(130a) 상에 배치된 제 1 부분(180a), 상기 제3 활성영역(105c) 상에 배치된 제2 부분(180b), 및 상기 제 1 부분(180a) 및 제 2 부분(180b)을 연결하는 제3 부분(180c)을 포함하되, 상기 제1 부분(180a), 제2 부분(180b) 및 제3 부분(180c)은 제 1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1 및 제2 부분들(180a, 180b)은 상기 제1 방향에 직교한 제2 방향으로 최대폭들(a)을 각각 갖고, 상기 제3 부분(180c)은 상기 제2 방향으로 상기 제1 및 제2 부분들(180a, 180b)의 상기 최대폭들(a)에 비하여 작은 폭(b)을 갖는다. 상기 제 1 부분(180a)과 상기 제2 부분(180b)의 간격(c)은 상기 스페이서(140)의 간격(d) 보다 클 수 있다.Specifically, the shared contact plug 180 may include a first portion 180a disposed on the first gate electrode 130a, a second portion 180b disposed on the third active region 105c, and And a third portion 180c connecting the first portion 180a and the second portion 180b, wherein the first portion 180a, the second portion 180b, and the third portion 180c are formed of a third portion 180c. Arranged along one direction, the first and second portions 180a and 180b each have a maximum width a in a second direction orthogonal to the first direction, and the third portion 180c is The width b is smaller than the maximum widths a of the first and second portions 180a and 180b in the second direction. An interval c of the first portion 180a and the second portion 180b may be greater than an interval d of the spacer 140.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 제 1 부분(180a)과 제2 부분(180b)의 폭들은 서로 다를 수 있다. 또한, 상기 제1 부분(180a) 및 제2 부분(180b)은 평면도에서 원형, 타원형, 사각형 등으로 변형될 수 있다. According to a modified embodiment of the present invention, the widths of the first portion 180a and the second portion 180b may be different from each other. In addition, the first portion 180a and the second portion 180b may be deformed into a circle, an ellipse, a rectangle, or the like in the plan view.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 형성 방법을 설명하기 위하여 도 2의 I-I' 및 도 2의 II-II'를 따라 자른 단면도들이다.3A and 3B are cross-sectional views taken along line II ′ of FIG. 2 and II-II ′ of FIG. 2 to illustrate a method of forming a semiconductor device according to example embodiments.

도 3a를 참조하면, 상기 반도체 기판(100)에 복수의 소자분리막들(110) 및 활성영역들(105)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 활성영역들(105)의 배치는, 도 2에서 설명한 것처럼, X축과 평행하도록 배치된다.Referring to FIG. 3A, a plurality of device isolation layers 110 and active regions 105 may be formed on the semiconductor substrate 100. The active regions 105 are arranged to be parallel to the X axis, as described with reference to FIG. 2.

상기 활성영역(105)이 형성된 반도체 기판(100) 상에 게이트 절연막(120)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(120)은 실리콘 산화막으로, 열산화막 제조 공정에 의하여 형성될 수 있다. A gate insulating layer 120 is formed on the semiconductor substrate 100 on which the active region 105 is formed. The gate insulating layer 120 is a silicon oxide film and may be formed by a thermal oxide film manufacturing process.

상기 게이트 절연막(120)이 형성된 반도체 기판(100) 상에 게이트 도전막을 형성할 수 있다. 상기 게이트 도전막은 도핑된 폴리실리콘일 수 있다. 상기 게이트 도전막을 패터닝하여 게이트 전극(130)을 형성할 수 있다. 상기 게이트 전극(130)이 형성된 반도체 기판(100) 상에 스페이서막을 형성하고, 상기 스페이서막을 이방성 식각하여 스페이서(140)를 형성할 수 있다. 상기 스페이서(140)가 형성된 반도체 기판(100) 상에 층간 절연막(150)을 형성할 수 있다. 이어서, 평탄화 공정을 진행하여 상기 층간 절연막(150)은 평탄화될 수 있다.A gate conductive layer may be formed on the semiconductor substrate 100 on which the gate insulating layer 120 is formed. The gate conductive layer may be doped polysilicon. The gate conductive layer may be patterned to form the gate electrode 130. A spacer layer may be formed on the semiconductor substrate 100 on which the gate electrode 130 is formed, and the spacer layer may be formed by anisotropic etching of the spacer layer. An interlayer insulating layer 150 may be formed on the semiconductor substrate 100 on which the spacer 140 is formed. Subsequently, the interlayer insulating layer 150 may be planarized by performing a planarization process.

상기 층간 절연막(150)을 패터닝하여 상기 게이트 전극(130)을 노출시키는 제1 부분(170a), 상기 반도체 기판(100)을 노출시키는 제2 부분(170b), 및 상기 제1 부분(170a) 및 제2 부분(170b)을 연결하는 제3 부분(170c)을 포함하는 공유 콘택 홀(170)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 공유 콘택 홀(170)은 상기 제1 부분(170a), 제2 부분(170b) 및 제3 부분(170c)은 제 1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1 및 제2 부분들(170a, 170b)은 상기 제1 방향에 직교한 제2 방향으로 최대폭들을 각각 갖고, 상기 제3 부분(170c)은 상기 제2 방향으로 상기 제1 및 제2 부분들(170a, 170b)의 상기 최대폭들에 비하여 작은 폭을 갖는다.A first portion 170a exposing the gate electrode 130 by patterning the interlayer insulating layer 150, a second portion 170b exposing the semiconductor substrate 100, and the first portion 170a and The method may include forming a shared contact hole 170 including a third portion 170c connecting the second portion 170b. In the shared contact hole 170, the first portion 170a, the second portion 170b, and the third portion 170c are arranged along a first direction, and the first and second portions 170a and 170b are disposed in the first direction. ) Have maximum widths in a second direction orthogonal to the first direction, and the third portion 170c is larger than the maximum widths of the first and second portions 170a and 170b in the second direction. Have a small width.

구체적으로, 상기 공유 콘택 홀(170)을 형성하는 단계는 공유 콘택 마스크 패턴(160)을 형성하는 단계, 상기 공유 콘택 마스크 패턴(160)을 식각 마스크로 상기 층간 절연막(150)을 식각하여 상기 공유 콘택 홀(170)을 형성하는 단계를 포함 할 수 있다.In detail, the forming of the shared contact hole 170 may include forming a shared contact mask pattern 160, and etching the interlayer insulating layer 150 using the shared contact mask pattern 160 as an etching mask. The method may include forming a contact hole 170.

상기 공유 콘택 마스크 패턴을 형성하는 단계는 포토 레지스트를 도포하고, 포토 리소그라피 노광 장비를 이용하여 노광하여, 공유 콘택 마스크 패턴(160)을 형성할 수 있다. 상기 공유 콘택 마스크 패턴(160)은 상기 포토 레지스트가 제거되어 아령 모양을 형성할 수 있다. 상기 공유 콘택 마스크 패턴(160)에서 포토 레지스트가 제거된 부분(190)은 제1 부분(190a), 제 2 부분(190b) 및 제3 부분(190c)으로 구성될 수 있다. 상기 공유 콘택 마스크 패턴(160)을 식각 마스크로 상기 층간 절연막(150)을 식각하면, 상기 공유 콘택 홀(170)의 제1 부분(170a), 제2 부분(170b), 및 제3 부분(170c)에 각각 대응할 수 있다.In the forming of the shared contact mask pattern, a photoresist may be coated and exposed using photolithography exposure equipment to form the shared contact mask pattern 160. The shared contact mask pattern 160 may remove the photoresist to form a dumbbell shape. The portion 190 from which the photoresist is removed from the shared contact mask pattern 160 may be composed of a first portion 190a, a second portion 190b, and a third portion 190c. When the interlayer insulating layer 150 is etched using the shared contact mask pattern 160 as an etch mask, the first portion 170a, the second portion 170b, and the third portion 170c of the shared contact hole 170 are etched. ), Respectively.

상기 공유 콘택 마스크 패턴(160)에서 포토 레지스트가 제거된 부분(190)의 중심 부분인 제3 부분은(190c) 스페이서(140) 상에 배치될 수 있다. 상기 제3 부분(190c)은 두 개의 콘택 마스크 패턴을 서로 인접하게 배치하여 형성하거나, 또는 두 개의 콘택 마스크 패턴과 상기 두 개의 콘택 마스크 패턴을 연결하는 연결부위를 부위를 제공하여 형성할 수 있다. 상기 제 3 부분(190c)은 일부에서 포토 레지스트가 모두 제거될 수 있으나, Y축 방향으로 일부에서 포토 레지스트가 잔존할 수 있다. 즉, 상기 잔존하는 포토 레지스트의 두께는 위치에 따라 다를 수 있다. 즉, 알려진 광 근접효과에 의하여 상기 제3 부분의 포토 레지스트는 Y축 방향으로 두께가 다를 수 있다.The third portion, which is the central portion of the portion 190 in which the photoresist is removed from the shared contact mask pattern 160, may be disposed on the spacer 140. The third portion 190c may be formed by arranging two contact mask patterns adjacent to each other, or may be formed by providing a connection portion connecting the two contact mask patterns and the two contact mask patterns. The photoresist may be partially removed from the third portion 190c, but photoresist may remain in some portions in the Y-axis direction. That is, the thickness of the remaining photoresist may vary depending on the location. That is, the photoresist of the third portion may have a different thickness in the Y-axis direction due to a known optical proximity effect.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 형성 방법을 설명하기 위하여 도 2의 I-I' 및 도 2의 II-II'를 따라 자른 단면도들이다.4A and 4B are cross-sectional views taken along the line II ′ of FIG. 2 and II-II ′ of FIG. 2, to illustrate a method of forming a semiconductor device according to example embodiments.

상기 층간 절연막(150)을 식각하여 상기 공유 콘택 홀(170)을 형성하는 단계는 상기 반도체 기판(100)이 노출될 때까지 상기 공유 콘택 마스크 패턴(190)을 식각 마스크로 식각하여 상기 공유 콘택 홀(170)을 형성 할 수 있다. 상기 공유 콘택 홀(170)은 상기 게이트 전극(130)이 노출되는 제1 영역(170a), 상기 반도체 기판(100)이 노출되는 제 2 영역(170b), 및 상기 제 1 영역과 상기 제2 영역을 연결하는 제3 영역(170c)으로 구분될 수 있다.The forming of the shared contact hole 170 by etching the interlayer insulating layer 150 may be performed by etching the shared contact mask pattern 190 with an etching mask until the semiconductor substrate 100 is exposed. 170 can be formed. The shared contact hole 170 may include a first region 170a through which the gate electrode 130 is exposed, a second region 170b through which the semiconductor substrate 100 is exposed, and the first region and the second region. It may be divided into a third region 170c connecting the.

상기 식각 단계에서 상기 층간 절연막(150)과 상기 스페이서(140)는 식각 선택성을 가질 수 있다. 즉, 상기 스페이서(140)의 식각률은 상기 층간 절연막(150)의 식각률 보다 작을 수 있다. In the etching step, the interlayer insulating layer 150 and the spacer 140 may have an etching selectivity. That is, the etching rate of the spacer 140 may be smaller than the etching rate of the interlayer insulating layer 150.

상기 공유 콘택 마스크 패턴(190)은 위치에 따라, 상기 포토 레지스트의 두께가 다를 수 있기 때문에, 상기 공유 콘택 마스크(190)를 식각 마스크로 상기 층간 절연막(150)을 식각하면, 위치에 따라 상기 층간 절연막(150) 및 상기 스페이서(140)의 리세스 정도가 다를 수 있다. 또한 상기 식각 공정에서 통상의 반도체 기판(100)을 노출하거나 또는 게이트 전극(130)을 노출하는 통상의 콘택 홀(175)이 형성될 수 있다.Since the thickness of the photoresist may vary depending on the location of the shared contact mask pattern 190, when the interlayer insulating layer 150 is etched using the shared contact mask 190 as an etch mask, the interlayer insulating layer 150 may be disposed according to a location. Recess degrees of the insulating layer 150 and the spacer 140 may be different. In addition, in the etching process, a conventional contact hole 175 exposing the semiconductor substrate 100 or exposing the gate electrode 130 may be formed.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 반도체 기판(100)에 복수의 소자분리막들(110) 및 활성영역들(105)을 형성하는 단계를 더 포함하되, 상기 제 1 부분이 형성된 게이트 전극(130)에 의하여 형성되는 트랜지스터의 활성영역과 상기 제2 부분이 형성되는 활성영역(105)은 다른 활성영역일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the method may further include forming a plurality of device isolation layers 110 and active regions 105 in the semiconductor substrate 100, wherein the gate electrode having the first portion may be formed. The active region of the transistor formed by 130 and the active region 105 where the second portion is formed may be different active regions.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 반도체 기판(100)에 복수의 소자분 리막들(110) 및 활성영역들(105)을 형성하는 단계를 더 포함하되, 상기 제 1 부분이 형성된 게이트 전극(130)에 의하여 형성되는 트랜지스터의 활성영역과 상기 제2 부분이 형성되는 활성영역(105)은 같은 활성영역일 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the method may further include forming a plurality of device isolation layers 110 and active regions 105 in the semiconductor substrate 100, wherein the gate electrode on which the first portion is formed is formed. The active region of the transistor formed by 130 and the active region 105 in which the second portion is formed may be the same active region.

도 5a및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 반도체 소자의 형성 방법을 설명하기 위하여 도 2의 I-I' 및 도 2의 II-II'를 따라 자른 단면도들이다.5A and 5B are cross-sectional views taken along line II ′ of FIG. 2 and II-II ′ of FIG. 2 to illustrate a method of forming a semiconductor device, according to an embodiment of the inventive concept.

상기 공유 콘택 홀(170)은 도전성 물질로 채워질 수 있다. 상기 도전성 물질은 도핑된 폴리 실리콘, 금속, 또는 금속 얼로이 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 공유 콘택 홀(170)을 채우는 도전성 물질이 형성된 반도체 기판(100)을 평탄화하여, 공유 콘택 플러그(180) 및 콘택 플러그(185)를 형성할 수 있다.The shared contact hole 170 may be filled with a conductive material. The conductive material may include at least one selected from doped polysilicon, a metal, or a metal alloy. The shared contact plug 180 and the contact plug 185 may be formed by planarizing the semiconductor substrate 100 on which the conductive material filling the shared contact hole 170 is formed.

또한, 통상의 콘택 홀(175)에 도전성 물질이 채워져 콘택 플러그(185)가 형성될 수 있다.In addition, the contact hole 185 may be formed by filling the normal contact hole 175 with a conductive material.

상기 평탄화는 화학 기계적 연마 기술 또는 에치백 기술이 이용될 수 있다. 상기 평탄화는 상기 층간 절연막(150)이 노출될 때까지 수행될 수 있다.The planarization may be a chemical mechanical polishing technique or an etch back technique. The planarization may be performed until the interlayer insulating layer 150 is exposed.

이어서, 상기 공유 콘택 플러그(180) 및/또는 콘택 플러그(185)를 연결하는 배선 공정이 수행될 수 있다.Subsequently, a wiring process for connecting the shared contact plug 180 and / or the contact plug 185 may be performed.

다시, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 반도체 소자는 상기 반도체 기판(100) 상에 형성된 게이트 절연막(120) 및 게이트 전극(130), 상기 게이트 전극(130)의 측벽에 형성된 스페이서(140), 상기 반도체 기판(100) 전면 상에 형성된 층간 절연막(150), 상기 게이트 전극(130) 상에 배치된 제 1 부분(180a), 상기 반 도체 기판(100) 상에 배치된 제2 부분(180b), 및 상기 제 1 부분 및 제 2 부분을 연결하는 제3 부분(180c)을 포함하는 공유 콘택 플러그(180)을 포함한다. 상기 제1 부분(180a), 제2 부분(180b) 및 제3 부분(180c)은 제 1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1 및 제2 부분들(180a, 180b)은 상기 제1 방향에 직교한 제2 방향으로 최대폭들을 각각 갖고, 상기 제3 부분(180c)은 상기 제2 방향으로 상기 제1 및 제2 부분들(180a, 180b)의 상기 최대폭들(a)에 비하여 작은 폭을 갖는다. 상기 공유 콘택 플러그(180)는 평면도에서 아령모양일 수 있다.Referring again to FIGS. 5A and 5B, the semiconductor device of the present invention may include a gate insulating layer 120 and a gate electrode 130 formed on the semiconductor substrate 100, and spacers formed on sidewalls of the gate electrode 130. 140, an interlayer insulating layer 150 formed on the entire surface of the semiconductor substrate 100, a first portion 180a disposed on the gate electrode 130, and a second portion disposed on the semiconductor substrate 100. A shared contact plug 180 including a 180b and a third portion 180c connecting the first and second portions. The first portion 180a, the second portion 180b, and the third portion 180c are arranged along a first direction, and the first and second portions 180a and 180b are orthogonal to the first direction. Each of the maximum widths in one second direction, and the third portion 180c has a smaller width than the maximum widths a of the first and second portions 180a and 180b in the second direction. The shared contact plug 180 may have a dumbbell shape in plan view.

상기 반도체 기판(100)은 실리콘 기판, 게르마늄 기판, 및 SOI(silicon on insulator) 기판 중에서 하나를 포함할 수 있다. 상기 소자분리막(110)은 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 실리콘 질화막 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 2a에서 설명한 것처럼, 상기 소자분리막(110)에 의하여 활성영역(105)이 배치된다.The semiconductor substrate 100 may include one of a silicon substrate, a germanium substrate, and a silicon on insulator (SOI) substrate. The device isolation layer 110 may include at least one of a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, and a silicon nitride film. As described with reference to FIG. 2A, an active region 105 is disposed by the device isolation layer 110.

상기 게이트 절연막(120)은 실리콘 산화막, 실리콘 산화질화막 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 게이트 전극(130)은 도전성 물질로, 금속, 금속 합금, 도핑된 폴리 실리콘 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The gate insulating layer 120 may include at least one of a silicon oxide layer and a silicon oxynitride layer. The gate electrode 130 is a conductive material and may include at least one of metal, metal alloy, and doped polysilicon.

상기 게이트 전극(130)의 측벽에 형성된 스페이서(140)는 실리콘 질화막, 실리콘 산화막 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The spacer 140 formed on the sidewall of the gate electrode 130 may include at least one of a silicon nitride film and a silicon oxide film.

반도체 기판(100) 전면 상에 형성된 층간 절연막(150)은 실리콘 산화막일 수 있다. 상기 층간 절연막(150)은 평탄화되어 상기 층간 절연막(150)의 상부면은 일정한 높이를 유지할 수 있다.The interlayer insulating layer 150 formed on the entire surface of the semiconductor substrate 100 may be a silicon oxide layer. The interlayer insulating layer 150 may be planarized so that an upper surface of the interlayer insulating layer 150 may be maintained at a constant height.

상기 공유 콘택 플러그(180)의 중심에서 X축 방향으로 자른 경우, 상기 스페이서(140)는 손상되어, 상기 게이트 전극(130)의 상부 측면에서 상기 스페이서(140)의 일부가 소실될 수 있다.When the spacer 140 is cut in the X-axis direction at the center of the shared contact plug 180, the spacer 140 may be damaged, and a part of the spacer 140 may be lost at the upper side of the gate electrode 130.

다시, 도 5a를 참조하면, 상기 공유 콘택 플러그(180)의 중심에서 약간 벗어나서 X축 방향으로 자른 경우, 상기 공유 콘택 플러그(180)의 제3 부분(180c)의 하부에는 층간 절연막(150)이 제거되지 않고 잔존할 수 있다. 잔존하는 상기 층간 절연막(150)의 형태는 다양하게 변형될 수 있다. 잔존하는 상기 층간 절연막(150)은 상기 스페이서(140)의 손상을 방지한다. 다만, 상기 공유 콘택 플러그(180)의 제1 부분(180a) 및 제2 부분(180b)은 제3 부분(180c)을 통하여 전기적으로 연결된다. 결국, 상기 공유 콘택 플러그(180)을 형성 함으로서, 상기 스페이서(140)의 손상을 감소시킬 수 있다. Referring back to FIG. 5A, when the cutoff is slightly off the center of the shared contact plug 180 and cut in the X-axis direction, the interlayer insulating layer 150 is formed under the third portion 180c of the shared contact plug 180. It can remain without being removed. The shape of the remaining interlayer insulating layer 150 may be variously modified. The remaining interlayer insulating layer 150 prevents the spacer 140 from being damaged. However, the first portion 180a and the second portion 180b of the shared contact plug 180 are electrically connected through the third portion 180c. As a result, damage to the spacer 140 may be reduced by forming the shared contact plug 180.

다시, 도 5b를 참조하면, 상기 공유 콘택 플러그(180)의 중심에서 Y축 방향으로 자른 경우, 상기 제3 부분(180c)은 상기 스페이서(140) 및 층간 절연막(150)과 접촉하는 부분에서 위치에 따라 기울기 변화가 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 제 3 부분은(180c)은 상기 공유 콘택 홀(170)의 모양에 의하여 결정되므로, 상기 공유 콘택 홀(170)의 제3 부분(170c)은 Y축에 따라 상기 스페이서(140)와 상기 층간 절연막(150)의 두께가 다를 수 있다. 따라서, 상기 제3 부분은 Y축에 따라 기울기의 변화가 있을 수 있다. Referring back to FIG. 5B, when cut in the Y-axis direction from the center of the shared contact plug 180, the third portion 180c is positioned at the portion in contact with the spacer 140 and the interlayer insulating layer 150. There may be a change in the slope. Specifically, since the third portion 180c is determined by the shape of the shared contact hole 170, the third portion 170c of the shared contact hole 170 is formed along the Y axis of the spacer 140. The thickness of the interlayer insulating layer 150 may be different. Therefore, the third portion may have a change in inclination along the Y axis.

만약, 상기 공유 콘택 플러그(180)의 제3 부분(180c)이 없는 경우, 상기 활성영역(105) 상의 층간 절연막(150)은 일부 또는 전부가 제거되어, 상기 스페이 서(140)는 손상될 수 있다.If the third portion 180c of the shared contact plug 180 is not present, some or all of the interlayer insulating layer 150 on the active region 105 may be removed, and thus the spacer 140 may be damaged. have.

따라서, 상기 스페이서(140)의 손상을 최소화하기 위하여, 상기 공유 콘택 플러그(180)의 형태를 아령 모양으로 변형하여, 상기 스페이서(140)를 보호한다.Therefore, in order to minimize the damage of the spacer 140, the shape of the shared contact plug 180 is deformed into a dumbbell shape to protect the spacer 140.

상기 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 아령 모양의 공유 콘택 플러그를 형성한다. 공유 콘택 홀의 형성 공정에서 게이트 전극의 측면에 배치된 스페이서의 손상을 감소시킬 수 있다. 결국, 상기 스페이서의 손상 방지는 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention as described above, a dumbbell-shaped shared contact plug is formed. In the process of forming the shared contact hole, damage to the spacer disposed on the side of the gate electrode can be reduced. As a result, the damage prevention of the spacer can improve the reliability of the device.

Claims (8)

반도체 기판 상에 게이트 절연막 및 게이트 전극을 형성하는 단계;Forming a gate insulating film and a gate electrode on the semiconductor substrate; 상기 게이트 전극의 측벽에 스페이서를 형성하는 단계;Forming a spacer on sidewalls of the gate electrode; 상기 반도체 기판 전면 상에 층간 절연막을 형성하는 단계; 및Forming an interlayer insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate; And 상기 층간 절연막을 패터닝하여 상기 게이트 전극을 노출시키는 제1 부분, 상기 반도체 기판을 노출시키는 제2 부분, 및 상기 제1 부분 및 제2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함하는 공유 콘택 홀을 형성하는 단계를 포함하되,Patterning the interlayer insulating film to form a shared contact hole including a first portion exposing the gate electrode, a second portion exposing the semiconductor substrate, and a third portion connecting the first portion and the second portion Including steps, 상기 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분은 제 1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1 및 제2 부분들은 상기 제1 방향에 직교한 제2 방향으로 최대폭들을 각각 갖고, The first portion, the second portion and the third portion are arranged along a first direction, the first and second portions each having maximum widths in a second direction orthogonal to the first direction, 상기 제3 부분은 상기 제2 방향으로 상기 제1 및 제2 부분들의 상기 최대폭들에 비하여 작은 폭을 갖는 반도체 소자의 형성 방법.And the third portion has a smaller width than the maximum widths of the first and second portions in the second direction. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공유 콘택 홀을 형성하는 단계을 형성하는 단계는The forming of the shared contact hole may include 상기 층간 절연막 상에 공유 콘택 마스크 패턴를 형성하는 단계, 및Forming a shared contact mask pattern on the interlayer insulating film, and 상기 공유 콘택 마스크 패턴을 식각 마스크로 상기 층간 절연막을 식각하는 단계를 포함하되,Etching the interlayer insulating layer using the shared contact mask pattern as an etch mask, 상기 제3 부분 상의 상기 공유 콘택 마스크 패턴은 광 근접 효과에 의하여 제2 방향을 따라 다른 두께를 가지는 것을 특징으로 반도체 소자의 형성 방법.And wherein the shared contact mask pattern on the third portion has a different thickness along the second direction due to an optical proximity effect. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 층간 절연막을 식각하는 단계는 상기 제3 부분 상의 스페이서는 제2 방향을 따라 다른 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 형성 방법.The etching of the interlayer insulating layer may include forming spacers on the third portion having different thicknesses in a second direction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 기판에 복수의 소자분리막들 및 활성영역들을 형성하는 단계를 더 포함하되,The method may further include forming a plurality of device isolation layers and active regions in the semiconductor substrate. 상기 제 1 부분이 형성된 게이트 전극에 의하여 형성되는 트랜지스터의 활성영역과 상기 제2 부분이 형성되는 활성영역은 다른 활성영역인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 형성 방법.The active region of the transistor formed by the gate electrode on which the first portion is formed and the active region on which the second portion is formed are different active regions. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 기판에 복수의 소자분리막들 및 활성영역들을 형성하는 단계를 더 포함하되,The method may further include forming a plurality of device isolation layers and active regions in the semiconductor substrate. 상기 제 1 부분이 형성된 게이트 전극에 의하여 형성되는 트랜지스터의 활성영역과 상기 제2 부분이 형성되는 활성영역은 같은 활성영역인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 형성 방법.The active region of the transistor formed by the gate electrode on which the first portion is formed and the active region on which the second portion is formed are the same active region. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 부분과 상기 제2 부분의 간격은 상기 스페이서의 간격 보다 큰 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 형성 방법. Wherein a gap between the first portion and the second portion is greater than a gap between the spacers. 반도체 기판 상에 형성된 게이트 절연막 및 게이트 전극;A gate insulating film and a gate electrode formed on the semiconductor substrate; 상기 게이트 전극의 측벽에 형성된 스페이서;A spacer formed on sidewalls of the gate electrode; 반도체 기판 전면 상에 형성된 층간 절연막;An interlayer insulating film formed on the entire surface of the semiconductor substrate; 상기 게이트 전극 상에 배치된 제1 부분, 상기 반도체 기판 상에 배치된 제2 부분, 및 상기 제 1 부분 및 제 2 부분을 연결하는 제3 부분을 포함하는 공유 콘택 플러그을 포함하되,A shared contact plug including a first portion disposed on the gate electrode, a second portion disposed on the semiconductor substrate, and a third portion connecting the first portion and the second portion, 상기 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분은 제 1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1 및 제2 부분들은 상기 제1 방향에 직교한 제2 방향으로 최대폭들을 각각 갖고, The first portion, the second portion and the third portion are arranged along a first direction, the first and second portions each having maximum widths in a second direction orthogonal to the first direction, 상기 제3 부분은 상기 제2 방향으로 상기 제1 및 제2 부분들의 상기 최대폭들에 비하여 작은 폭을 갖는 반도체 소자.And the third portion has a smaller width than the maximum widths of the first and second portions in the second direction. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 부분과 상기 제2 부분의 간격은 상기 스페이서의 간격 보다 큰 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 형성 방법.Wherein a gap between the first portion and the second portion is greater than a gap between the spacers.
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