KR20090127007A - Non-volatile memory device comprising shared bit line and method of fabricating the same memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 고집적화에 유리한 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
비휘발성 메모리 소자인 플래쉬(flash) 메모리 소자는 휴대성, 충격 내성이 우수하고, 전기적으로 프로그램(program)과 소거(erase)가 가능한 메모리 소자로서, 최근 휴대용 PC나 휴대 전화 등의 휴대 정보 기기의 기억 장치로서 급속히 수요가 증가하고 있다. 한편, 많은 데이터를 저장할 수 있는 대용량 메모리 소자의 개발을 위해서 메모리 소자의 고집적화 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 따라, 메모리 소자의 고집적화를 위해 16개 또는 32개의 메모리 셀들이 직렬로 접속되어 한 개의 스트링을 구성하는 플래쉬 메모리 소자가 제안되고 있다. A flash memory device, which is a nonvolatile memory device, is a memory device that has excellent portability and impact resistance, and is electrically programmable and erased, and has recently been used in portable information devices such as portable PCs and mobile phones. The demand for memory devices is increasing rapidly. On the other hand, in order to develop a large-capacity memory device capable of storing a large amount of data, research on high integration technology of the memory device has been actively conducted. Accordingly, a flash memory device has been proposed in which 16 or 32 memory cells are connected in series to form one string for high integration of the memory device.
한편, 고집적화에 따른 플래쉬 메모리 소자에서 디바이스의 피치가 축소됨에 따라 스트링 액티브와 비트라인 간의 콘택을 형성하는 데에 어려움이 증가하고 있다. 즉, 작은 디바이스 피치 내에서, 스트링 액티브와 비트라인 간의 콘택을 형성 하기 위해서는 매우 정밀한 얼라인 공정이 요구되며, 또한 형성 후에도 인접하는 비트라인과 쇼트 등의 디펙이 발생하는 경우가 종종 발생한다.On the other hand, as the pitch of the device is reduced in the flash memory device due to the high integration, it is difficult to form a contact between the string active and the bit line. That is, within a small device pitch, a very precise alignment process is required in order to form a contact between the string active and the bit line, and defects such as adjacent bit lines and shorts often occur after formation.
또한, 매우 작은 디바이스 피치에서 1string/1bit-line 형성 시에, 스트링 액티브에 정렬된 비트라인을 형성하기 위한 DPT(Double Patterning Technology) 공정이 수행되는데, 이 또한 매우 어려운 공정 중의 하나이다.In addition, when forming 1string / 1bit-line at a very small device pitch, a double patterning technology (DPT) process is performed to form a bitline aligned with string active, which is also one of the very difficult processes.
더 나아가, 디바이스 피치 축소에 따른, 비트라인 간격이 좁아짐에 따라, 비트라인 간에 발생하는 기생 커패시턴스(CBL - to - BL)가 증가하여 소자의 작동 시, 성능이 저하되는 문제를 가져오고 있다. 예컨대, 메모리의 읽기(read) 시간(tread)은 저항과 커패시턴스에 비례하여 커지므로, 저항과 커패시턴스의 줄여야 읽기 시간이 짧아질 수 있다. 여기서 커패시턴스만을 고려하는 경우, 커패시턴스는 비트라인의 표면적에 비례하고 비트라인 간의 거리에 반비례한다. 따라서 비트라인 간 거리가 줄어들면 커패시턴가 증가하게 된다. 따라서, 디바이스 피치 축소에 따른, 비트라인 간격이 좁아짐으로 인해 발생하는 기생 커패시턴스 증가 문제를 해결해야 한다. 또한, 비트라인 콘택과 액티브 사이의 저항도 함께 줄일 수 있는 방안이 연구되어야 한다.Furthermore, as the bit line spacing narrows as the device pitch decreases, parasitic capacitances C BL - to - BL generated between the bit lines increase, leading to a problem of deterioration in performance of the device. For example, since the read time t read of the memory increases in proportion to the resistance and the capacitance, the read time may be shortened by reducing the resistance and the capacitance. If only capacitance is considered here, the capacitance is proportional to the surface area of the bit lines and inversely proportional to the distance between the bit lines. Therefore, as the distance between the bit lines decreases, the capacitance increases. Therefore, it is necessary to solve the parasitic capacitance increase problem caused by narrowing the bit line spacing due to the device pitch reduction. In addition, a method of reducing the resistance between the bit line contact and the active should be studied.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비트라인 및 콘택 공정을 용이하게 하면서도, 또한 기생 커패시턴스 증가 문제를 해결함으로써, 공정 비용의 절감 및 소자의 성능을 향상시킬 수 있는 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problem of increasing the parasitic capacitance while facilitating the bit line and contact process, thereby reducing the process cost and improving the performance of the device, and a manufacturing method thereof. To provide.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 기판; 상기 기판 상의 제1 방향으로 형성되되, 일체로 형성된 제1 필드 및 브릿지(bridge)에 의해 2개의 소영역으로 분리된 제2 필드를 구비한 필드 영역; 상기 기판 상에 형성되고, 상기 필드 영역에 의해 스트링 구조로 한정되며, 상기 브릿지(bridge)를 통해 적어도 2개의 상기 스트링 구조가 서로 연결된 액티브 영역; 및 상기 제1 방향으로 상기 필드 영역 상부에 형성되고, 비트라인 콘택(direct contact: DC)을 통해 상기 브릿지와 연결된 공유 비트라인(Shared Bit-Line);을 포함하는 공유 비트라인을 구비한 비휘발성 메모리 소자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a substrate; A field region formed in the first direction on the substrate, the field region having a first field formed integrally with the second field divided into two small regions by a bridge; An active region formed on the substrate and defined by the field region in a string structure, wherein at least two of the string structures are connected to each other through the bridge; And a shared bit line formed on the field region in the first direction and connected to the bridge through a bit line direct contact (DC). Provided is a memory device.
본 발명에 있어서, 상기 액티브 영역 및 필드 영역 상부를 가로지르는 상기 제1 방향의 수직인 제2 방향으로 워드 라인(Word-Line)이 형성되어 있고, 상기 브릿지는 상기 제2 방향을 따라서 배치되되, 일직선의 라인 형태로 배치되거나 지그재그 형태로 배치될 수 있다. In the present invention, a word line is formed in a second direction perpendicular to the first direction across the active area and the field area, and the bridge is disposed along the second direction. It may be arranged in a straight line form or zigzag form.
또한, 상기 비트라인 콘택은 인접하는 2개의 상기 소영역 중 적어도 하나의 소영역에 접하도록 형성될 수 있다. 더 나아가, 상기 브릿지 부분의 액티브는 인접하는 2개의 상기 제1 필드 및 2개의 상기 소영역 중 적어도 하나의 방향으로 볼록한 구조를 갖도록 할 수도 있다. The bit line contact may be formed to contact at least one small region of two adjacent small regions. Furthermore, the active portion of the bridge portion may have a convex structure in at least one of two adjacent first fields and two small regions.
전형적으로 본 발명의 비휘발성 메모리 소자는 상기 제1 필드 및 제2 필드는 교대로 배치되며, 상기 액티브 영역은 상기 브릿지를 통해 2개의 스트링 구조가 서로 연결되도록 할 수 있다.Typically, in the nonvolatile memory device of the present invention, the first field and the second field are alternately arranged, and the active region may allow the two string structures to be connected to each other through the bridge.
본 발명은 또한 상기 과제를 달성하기 위하여, 기판 상으로 제1 방향으로 형성하되, 일체로 형성된 제1 필드 및 브릿지(bridge) 영역에 의해 2개의 소영역으로 분리된 제2 필드를 구비한 필드 영역을 형성하는 단계; 상기 필드 영역에 의해 스트링 구조로 한정되고 상기 브릿지 영역에 의해 적어도 2개의 스트링 구조가 서로 연결된 액티브 영역 상에 터널 산화막을 성장시키는 단계; 상기 브릿지 영역 상부로 비트라인 콘택을 형성하는 단계; 및 상기 제1 방향으로 상기 필드 영역 상부에 상기 비트라인 콘택에 연결되는 공유 비트라인을 형성하는 단계;를 포함하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention also provides a field region having a second field formed in a first direction on a substrate, and divided into two small regions by an integrally formed first field and a bridge region. Forming a; Growing a tunnel oxide film on an active region defined by the field region and concatenated by the bridge region, wherein at least two string structures are connected to each other; Forming a bitline contact over the bridge region; And forming a shared bit line connected to the bit line contact on the field region in the first direction.
본 발명에 있어서, 상기 필드 영역을 형성하는 단계는 기판 상으로 서로 다른 제1, 제2, 및 제3 절연막을 적층하고, DPT(Double Patterning Technology) 공정을 통해 상기 제2 및 제3 절연막을 식각하는 단계; 상기 기판 상의 결과물 전면으로 제1 산화(Oxide)막을 증착하고 CMP 공정을 통해 상기 제2 절연막이 노출되도록 평탄화하는 단계; 상기 제1 산화막 상에 포토 마스크 패턴을 형성하고, 상기 제2 절연막 및 상기 포토 마스크 패턴을 이용하여 상기 기판의 소정부분까지 식각하여 트렌치를 형성하고 상기 포토 마스크 패턴을 제거하여 상기 포토 마스크 패턴 위치의 상기 제1 산화막 하부에 브릿지 영역을 형성하는 단계; 상기 기판 상의 결과물 전면으로 제2 산화막을 증착하고 CMP 공정을 통해 상기 제2 절연막이 노출되도록 평탄화하여 상기 제1 방향의 필드 영역을 형성하는 단계;를 포함할 수 있고, 상기 터널 산화막 성장 단계에서는 상기 제2 산화막을 마스크로 하여 상기 제1 및 제2 절연막을 제거하여 상기 기판 상의 액티브 영역을 노출시키고 상기 액티브 영역 상으로 터널 산화막을 성장시킬 수 있다.In the present invention, the forming of the field region may include stacking different first, second, and third insulating layers on a substrate, and etching the second and third insulating layers through a double patterning technology (DPT) process. Making; Depositing a first oxide film over the entire surface of the resultant on the substrate and planarizing the second insulating film through a CMP process; A photo mask pattern is formed on the first oxide layer, and a trench is formed by etching a predetermined portion of the substrate using the second insulating layer and the photo mask pattern, and the photo mask pattern is removed to remove the photo mask pattern. Forming a bridge region under the first oxide film; Depositing a second oxide film over the entire surface of the resultant on the substrate and planarizing the second insulating film to expose the second insulating film through a CMP process, thereby forming a field region in the first direction. The first oxide layer and the second insulating layer may be removed using a second oxide layer as a mask to expose an active region on the substrate, and a tunnel oxide layer may be grown on the active region.
본 발명에 있어서, 상기 비트라인 콘택 형성 단계 전에, 상기 액티브 영역 및 필드 영역 상부를 가로지르는 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 워드 라인을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 포토 마스크 패턴은 상기 제2 방향을 따라서 배치하되, 일직선의 라인 형태로 배치되거나 지그재그 형태로 배치할 수 있다. The method of
또한, 상기 비트라인 콘택은 인접하는 2개의 상기 소영역 중 적어도 하나의 소영역에 접하도록 형성할 수 있다. 더 나아가, 상기 브릿지 영역의 액티브는 인접하는 2개의 상기 제1 필드 및 2개의 상기 소영역 중 적어도 하나의 방향으로 볼록한 구조를 갖도록 할 수 있다.The bit line contact may be formed to contact at least one small region of two adjacent small regions. Furthermore, the active of the bridge region may have a convex structure in at least one of two adjacent first fields and two small regions.
한편, 상기 공유 비트라인은 Cu 다마신(damascene) 공정을 통해 용이하게 형성할 수 있다.On the other hand, the shared bit line can be easily formed through the Cu damascene process.
더 나아가, 본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 상기 비휘발성 메모리 소자;및 상기 비휘발성 메모리 소자를 제어하고 상기 비휘발성 메모리 소자와 데이터를 주고받는 제어기;를 포함하는 메모리 카드를 제공한다.Furthermore, the present invention provides a memory card including the nonvolatile memory device; and a controller for controlling the nonvolatile memory device and exchanging data with the nonvolatile memory device.
한편, 본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 상기 비휘발성 메모리 소자;및 상기 비휘발성 메모리 소자와 버스를 통해서 통신하는 프로세서; 및 상기 버스와 통신하는 입출력 장치;를 포함하는 전기전자 시스템을 제공한다.On the other hand, the present invention to achieve the above object, the non-volatile memory device; and a processor for communicating with the non-volatile memory device via a bus; And an input / output device communicating with the bus.
본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법은 공유 비트라인을 형성함으로써, 비트라인 간의 간섭을 최소로 할 수 있으며, 비트라인에 대한 복잡한 DPT 공정을 수행할 필요가 없다.The nonvolatile memory device and the method of manufacturing the same according to the present invention form a shared bit line, thereby minimizing interference between bit lines, and do not need to perform a complicated DPT process on the bit lines.
또한, 브릿지 영역을 통해 공유 비트라인에 비트라인 콘택을 형성함으로써, 콘택 공정을 매우 용이하게 수행할 수 있다. 예컨대, 비교적 넓은 비트라인 간의 피치 확보를 통해 콘택 형성 시, 텅스텐 갭 필을 용이하게 수행할 수 있다.In addition, by forming a bit line contact on the shared bit line through the bridge region, the contact process may be performed very easily. For example, tungsten gap fill may be easily performed when forming a contact through securing a pitch between relatively wide bit lines.
더 나아가, 공유 비트라인 간의 넓은 비치 확보에 기인하여, 공유 비트라인 형성 시 구리(Cu) 다마신 공정을 용이하게 적용시킬 수 있다.Furthermore, due to the wide beach between the shared bit line, the copper (Cu) damascene process can be easily applied when forming the shared bit line.
위와 같은 장점들에 기인하여 본 발명의 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법은 공정 비용을 절감할 수 있고 또한, 소자의 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.Due to the above advantages, the nonvolatile memory device of the present invention and its manufacturing method can reduce the process cost and can significantly improve the performance of the device.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 상부에 존재한다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소의 바로 위에 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 두께나 크기는 설명 의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, when a component is described as being on top of another component, it may be directly on top of another component, and a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thickness or size of each component is exaggerated for convenience and clarity of description, and parts irrelevant to the description are omitted. Like numbers refer to like elements in the figures. On the other hand, the terms used are used only for the purpose of illustrating the present invention and are not used to limit the scope of the invention described in the meaning or claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리의 블록도이다.1 is a block diagram of a nonvolatile memory according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 비휘발성 메모리는 메모리 셀 어레이(Memory Cell Array, 10), 페이지 버퍼(page buffer, 20), Y-게이팅 회로(Y-Gating Circuitry, 30), 제어 및 디코더 회로(Control/Decoder Circuitry, 40)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 1, a nonvolatile memory includes a
상기 메모리 셀 어레이(10)는 다수개의 메모리 블록들(memory blocks)을 포함할 수 있고, 상기 각 메모리 블록은 다수개의 비휘발성 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 상기 비휘발성 메모리 셀들은 플래쉬 메모리 셀들일 수 있고, 나아가 NAND 플래쉬 메모리 셀들 또는 NOR 플래쉬 메모리 셀들일 수 있다. 상기 페이지 버퍼(20)는 상기 메모리 셀 어레이(10)에 기록될 데이터, 또는 상기 메모리 셀 어레이(10)로부터 독출된 데이터를 임시적으로 저장할 수 있다. 상기 Y-게이팅 회로(30)는 상기 페이지 버퍼(20)에 저장된 데이터를 전송할 수 있다. The
상기 제어 및 디코더 회로(40)는 외부로부터 커맨드(command, CMD) 및 어드레스를 입력받아, 상기 메모리 셀 어레이(10)에 데이터를 기입 또는 상기 메모리 셀 어레이(10)로부터 데이터를 독출하기 위한 제어신호를 출력하고, 어드레스(address)를 디코딩(decoding)할 수 있다. 상기 제어 및 디코더 회로(40)는 상기 페이지 버퍼(20)에 데이터 입출력을 위한 제어신호를 출력할 수 있고, 상기 Y- 게이팅 회로(30)에 어드레스 정보를 제공할 수 있다.The control and
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리의 메모리 셀 어레이의 일부를 나타낸 레이아웃도로서, 도 1을 참조하여 설명한 메모리 셀 어레이(10)의 일부를 나타낼 수 있다. 도 3a ~ 3d는 도 2의 절단선들 Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ', Ⅲ-Ⅲ' 및 Ⅳ-Ⅳ'를 따라서 각각 취해진 단면도들이다.FIG. 2 is a layout diagram illustrating a portion of a memory cell array of a nonvolatile memory according to an embodiment of the present invention, and may represent a portion of the
도 2, 도 3a ~ 3d를 참조하면, 메모리 셀 어레이(10)는 반도체 층(100) 내에 형성된 필드 영역(110)에 의해 정의된 다수개의 액티브 영역들(Act)을 구비할 수 있다. 반도체 층(100)은 기판 및/또는 에피택셜 층, SOI(silicon on insulator)층 등을 포함할 수 있다. 상기 액티브 영역들(Act)은 라인 형상으로서 서로 평행할 수 있는데, 일반적으로 스트링 액티브, 또는 스트링이라고 한다.2 and 3A through 3D, the
상기 액티브 영역들(Act) 상부로는 상기 액티브 영역들(Act)을 가로지르는 스트링 선택 라인(String Selection Line: SSL) 및 접지 선택 라인(Ground Selection Line: GSL)이 위치할 수 있다. 상기 스트링 선택 라인(SSL) 및 상기 접지 선택 라인(GSL)의 사이에 상기 액티브 영역들(Act)의 상부를 가로지르는 다수 개의 워드라인들(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn)이 배치될 수 있다. 상기 스트링 선택 라인(SSL), 상기 접지 선택 라인(GSL) 및 상기 워드라인들(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn)은 서로 평행할 수 있다. 상기 워드라인들(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn), 상기 스트링 선택 라인(SSL) 및 상기 접지 선택 라인(GSL)의 양측에 인접한 액티브 영역들에는 불순물 영역들(101)이 각각 형성될 수 있다.A string selection line SSL and a ground selection line GSL crossing the active regions Act may be positioned above the active regions Act. A plurality of word lines WL 1 , WL 2 ,..., WL n −1 crossing the upper portion of the active regions Act between the string select line SSL and the ground select line GSL. , WL n ) may be disposed. The string select line SSL, the ground select line GSL, and the word lines WL 1 , WL 2 ,..., WL n −1 , WL n may be parallel to each other. Impurity regions are formed in active regions adjacent to both sides of the word lines WL 1 , WL 2 ,..., WL n −1 , WL n , the string select line SSL, and the ground select line GSL. 101 may be formed respectively.
그 결과, 직렬로 연결된 스트링 선택 트랜지스터, 셀 트랜지스터들 및 접지 선택 트랜지스터가 형성된다. 상기 스트링 선택 트랜지스터, 상기 접지 선택 트랜지스터 및 그들 사이에 위치하는 셀 트랜지스터들은 하나의 단위 메모리 블록을 구성할 수 있다. 상기 스트링 선택 라인(SSL)에 인접하고 상기 접지 선택 라인(GSL)의 반대편에 위치한 불순물 영역들(101)은 각 스트링 선택 트랜지스터의 드레인 영역으로 정의될 수 있다. 또한, 상기 접지 선택 라인(GSL)에 인접하고 상기 스트링 선택 라인(SSL)의 반대편에 위치한 불순물 영역들(101)은 접지 선택 트랜지스터의 소오스 영역으로 정의될 수 있다.As a result, string select transistors, cell transistors, and ground select transistors connected in series are formed. The string select transistor, the ground select transistor, and cell transistors disposed therebetween may constitute one unit memory block.
워드라인(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn) 각각은 반도체 층(100) 상에 차례로 적층된 터널링 절연층(tunneling insulating layer, 131), 전하 저장층(charge storage layer, 133), 블로킹 절연층(blocking insulating layer, 135), 및 셀 게이트 도전막(141)을 포함할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 워드라인(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn) 각각은 셀 게이트 도전막(141) 상에 셀 장벽 도전막(barrier conductive layer) 및/또는 워드라인 도전막을 더 구비할 수 있다. Each of the word lines WL 1 , WL 2 ,..., WL n −1 , WL n is a tunneling insulating
터널링 절연층(131) 및 전하 저장층(133)은 워드라인(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn)의 방향으로 인접하는 셀 트랜지스터들 별로 분리될 수 있다. 이 경우, 필드 영역(110)의 상부면과 전하 저장층(133)의 상부면은 실질적으로 동일한 레벨을 가질 수 있다. 터널링 절연층(131)은 실리콘 산화막일 수 있다. 전하 저장층(133)은 전 하 트랩층 또는 플로팅 게이트 도전막일 수 있다. 한편, 블로킹 절연층(135)은 워드라인(WL1, WL2, ..., WLn-1, WLn)의 방향으로 인접하는 셀 트랜지스터들에 공유될 수 있다. 터널링 절연층(131) 및 전하 저장층(133), 블로킹 절연층(135), 및 셀 게이트 도전막(141)의 측벽들 상에 스페이서(150)가 배치될 수 있다. 스페이서(150)는 다중층으로 구성될 수 있다.The tunneling insulating
터널링 절연층(131) 및 전하 저장층(133), 블로킹 절연층(135), 및 셀 게이트 도전막(141)의 측벽들 상에 스페이서(150)가 배치될 수 있다. 스페이서(150)는 다중층으로 구성될 수 있다.
스트링 선택 라인(SSL) 및 접지 선택 라인(GSL)은 상술한 바와 같이 워드라인(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn)과 동일한 적층 구조를 가질 수 있다. 통상적으로 스트링 선택 라인(SSL) 및 접지 선택 라인(GSL)의 폭은 워드라인(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn)의 폭에 비하여 클 수 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.As described above, the string select line SSL and the ground select line GSL may have the same stacked structure as the word lines WL 1 , WL 2 ,..., WL n −1 , WL n . In general, the widths of the string select line SSL and the ground select line GSL may be larger than the widths of the word lines WL 1 , WL 2 ,..., WL n −1 , WL n . However, this is exemplary and the present invention is not necessarily limited thereto.
워드라인들(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn), 스트링 선택 라인(SSL) 및 접지 선택 라인(GSL)을 덮는 제1 층간 절연막(160)이 제공된다. 제1 층간 절연막(160)을 관통하여 접지 선택 라인(GSL)의 소오스 영역에 접속하는 공통 소스 라인(Common Source Line, CSL)이 제공된다. 공통 소스 라인(CSL)은 접지 선택 라인(GSL)과 평행하게 형성될 수 있다. 제1 층간 절연막(160) 상에 제2 층간 절연막(170)이 제공 될 수 있다. A first
제2 층간 절연막(170) 및 제1 층간 절연막(160)을 관통하여 스트링 선택 라인(SSL)의 드레인 영역에 접속하는 공유 비트라인 콘택(Shared Bin-Line Contact: SBC)이 제공될 수 있다. 제2 층간 절연막(170) 상에 공유 비트라인 콘택(SBC)에 접속하면서 워드라인들(WL1, WL2, ..., WLn -1, WLn)의 상부를 가로지르는 공유 비트라인들(BL1, ..., BL2n -1)이 배치될 수 있다. 공유 비트라인들(BL1, ..., BL2n-1)은 종래와 달리 액티브 영역들(Act) 상부로 배치되는 것이 아니라 필드 영역(110) 상부로 평행하게 배치될 수 있으며, 또한 그 개수도 워드 라인의 1/2에 해당한다. 공유 비트라인들(BL1, ..., BL2n -1) 및 공유 비트라인 콘택(SBC)에 대한 좀더 상세한 설명은 도 4a 이하에서 설명한다.A shared bit line contact (SBC) that penetrates the second
도 4a ~ 4h은 본 발명의 일 실시예에 따른 여러 가지 브릿지 영역 및 SBC에 대한 배치도들로서, 셀 영역 내에 공유 비트라인 및 공유 비트라인 콘택이 배치된 부분만 개략적으로 도시한다.4A to 4H are layout views of various bridge regions and SBCs according to an embodiment of the present invention, and schematically illustrate only portions where shared bit lines and shared bit line contacts are disposed in a cell region.
도 4a를 참조하면, 본 기판 상으로 라인 형태의 액티브 영역(101) 및 필드 영역(110)도 도시되고, 필드 영역(110)은 두 가지 종류로 나뉘는데, 하나는 일체로 형성된 제1 필드(110a)이고 다른 하나는 브릿지 영역(A)에 의해 2개의 소영역으로 나누어지는 제2 필드(110b)이다.Referring to FIG. 4A, the
한편, 필드 영역(110) 중 제2 필드 영역(110b)으로 공유 비트라인(190)이 지나간다. 따라서, 종래 액티브 영역(101)의 스트링 하나당 하나의 비트라인이 지나 갈 때보다 비트라인의 개수가 반으로 줄어든다. 한편, 공유 비트라인(190)이 형성되는 필드 간의 피치가 종래에 비해 3배가 되므로 공유 비트라인(190)의 폭을 상당히 증가시켜도 공유 비트라인(190) 간의 간섭 문제가 발생하지 않는다.Meanwhile, the shared
브릿지 영역(A)은 제2 필드의 임의의 곳에 형성될 수 있는데 이러한 부분으로 공유 비트라인 콘택(180)이 형성될 수 있다. 공유 비트라인 콘택(180) 역시, 브릿지 영역(A)을 포함한 액티브 영역이 넓기 때문에 형성하기가 매우 용이하다. 또한 그 형태 역시 다양하게 형성할 수 있음은 물론이다. 또한, 공유 비트라인 콘택(180)의 배치는 본 도면과 같이 다른 위치, 즉 지그재그 형태로 위치할 수도 있지만 일직선 상에 위치할 수도 있다. 그러나 공유 비트라인 콘택(180) 간의 마진 확보를 위에 일직선 상에 배치되는 것보다는 지그재그 형태로 배치하는 것이 유리하다. 이러한 공유 비트라인 콘택(180)의 위치는 브릿지 영역(A)을 어디에 형성하는 가에 따라 달라지는데, 그에 대한 설명은 도 5a 이하에서 설명한다.The bridge region A may be formed anywhere in the second field, and the shared
한편, 제2 필드(110b)가 브릿지 영역(A)에 의해 2개의 소영역으로 나누어지게 되는데, 브릿지 영역(A)은 두 가지 형태로 구성될 수 있다. 하나는 공정 중에 액티브가 노출되어 터널 산화(Tunnel Oxide)막이 액티브 상으로 성장된 구조로 구성될 수 있다. 다른 하나는 액티브가 노출되지 않고 액티브 상으로 필드 영역의 산화막과 같은 산화막이 얇게 형성된 구조로 구성될 수 있다. 공정상 브릿지 영역의 액티브도 노출시키기 위해서는 패터닝 공정이 한번 더 필요하므로 첫 번째 구조가 바람직하다고 볼 수 있겠다.Meanwhile, the
한편, 여기서 점선으로 표시된 200은 SSL로서, 공유 비트라인 콘택이 형성되 는 상하 양쪽으로 형성된다. 즉, 본 실시예의 비휘발성 메모리 소자는 셀 영역의 구조가 공유 비트라인 콘택을 기준으로 대칭구조를 가지며, 하부 SSL 아랫부분 및 상부 SSL 윗부분으로 워드라인들이 형성되는 실질적인 메모리 셀들이 형성된다.On the other hand, 200 denoted by a dotted line is SSL, which is formed on both the upper and lower sides where the shared bit line contact is formed. That is, in the nonvolatile memory device of this embodiment, the structure of the cell region has a symmetrical structure with respect to the shared bit line contact, and substantial memory cells are formed in which word lines are formed under the lower SSL and the upper SSL.
도 4b는 브릿지 영역 및 공유 비트라인 콘택(180)이 SSL(200)을 따라 일직선 상에 형성된다는 점을 제외하고는 도 4a와 동일하다.FIG. 4B is identical to FIG. 4A except that the bridge region and the shared
도 4c는 공유 비트라인 콘택(180a)이 브릿지 영역 내에만 형성되는 것이 아니라 주변의 제2 필드(110b)의 양쪽 소영역들에 걸치도록 좀더 길게 형성될 수 있음을 보여준다. 물론 어느 한쪽에 걸치도록 형성할 수 있음은 물론이다.4C shows that the shared
도 4d는 브릿지 영역 및 공유 비트라인 콘택(180a)이 SSL(200)을 따라 일직선 상에 형성된다는 점을 제외하고는 도 4c와 동일하다.FIG. 4D is the same as FIG. 4C except that the bridge region and shared
도 4e는 브릿지 영역(B)의 액티브가 인접하는 4개의 필드, 즉 상하로 위치한 제2 필드(110b) 2개의 소영역 및 좌우 양쪽의 2개의 제1 필드(110a) 방향으로 확장하여, 필드 방향으로 볼록한 형태를 갖는다. 이러한 브릿지 영역(B)의 액티브 형태는 브릿지 영역(B) 형성 공정 중에 의도적인 패터닝을 통해 형성할 수도 있고, 또는 식각 공정 중에 식각 정도에 의해 형성될 수도 있다. 이와 같이 브릿지 영역(B)을 넓게 형성하는 경우, 공유 비트라인 콘택(180) 형성을 위한 좀더 넓은 공간을 확보할 수 있으므로 콘택 공정을 좀더 용이하게 실시할 수 있다는 장점을 제공한다.FIG. 4E extends in the direction of four adjacent fields of the bridge area B, namely, two small areas of the
도 4f는 도 4e와 다르게 브릿지 영역(C)의 액티브가 상하로 위치한 제2 필드(110b) 방향으로만 볼록한 형태를 갖도록 형성된다.Unlike FIG. 4E, FIG. 4F is formed to have a convex shape only in the direction of the
도 4g는 브릿지 영역(C) 및 공유 비트라인 콘택(180)이 SSL(200)을 따라 일직선 상에 형성된다는 점을 제외하고는 도 4f와 동일하다.4G is the same as FIG. 4F except that the bridge region C and the shared
도 4h는 도 4e와 비슷하게 브릿지 영역(D)이 형성되나, 공유 비트라인 콘택(180b)이 상하 방향이 아닌 좌우 상향으로 형성된 구조를 갖는다.4H has a structure in which the bridge region D is formed similarly to FIG. 4E, but the shared
지금까지 여러 가지 형태의 브릿지 영역으로 형성되는 공유 비트라인 콘택의 형태를 예시하였지만, 브릿지 영역 및 공유 비트라인 콘택이 그러한 구조나 배치에 한정되지 않음은 물론이다. 예컨대, 브릿지 영역의 액티브는 인접하는 4개의 필드의 적어도 하나의 방향으로 볼록하게 형성될 수 있다. 또한, 이러한 볼록하게 형성된 브릿지 영역으로 도 4c 또는 4d와 같이 공유 비트라인 콘택이 필드에 걸치도록 길게 형성될 수도 있다. 한편, 브릿지 영역의 액티브를 좌우 필드 영역으로 볼록하게 형성하는 경우는 일직선 상으로 브릿지 영역을 형성하는 것보다는 지그재그로 형성하는 것이 바람직하다.Although the forms of shared bitline contacts formed of various types of bridge regions have been illustrated so far, the bridge regions and shared bitline contacts are not limited to such structures or arrangements. For example, the active of the bridge region may be formed convexly in at least one direction of four adjacent fields. In addition, the convexly formed bridge region may be formed to have a long length so that the shared bit line contact may cover the field as shown in FIG. 4C or 4D. On the other hand, when the active of the bridge region is formed convexly to the left and right field regions, it is preferable to form the zigzag rather than forming the bridge region in a straight line.
브릿지 영역을 넓게 형성하여 액티브를 넓이는 것은 공유 비트라인 콘택을 크게 형성할 수 있어, 콘택 공정이 용이하다는 면도 있지만, 또한 하부로 접하는 액티브나 상부에 접하는 공유 비트라인과의 접촉면적을 넓혀 저항 감소 측면의 장점도 있다. 한편, 이러한 본 실시예의 공유 비트라인 및 공유 비트라인 콘택은 비휘발성 메모리 소자의 모든 종류, 예컨대 낸드(NAND) 플래쉬, 노어(NOR) 플래쉬 어느 쪽에도 적용될 수 있음은 물론이다.Forming a wider bridge area to broaden the active can form a large shared bitline contact, which facilitates the contact process, but also reduces resistance by widening the contact area with the active contacting the lower side or the shared bitline touching the upper side. There are also advantages of the side. On the other hand, the shared bit line and the shared bit line contact of the present embodiment can be applied to all kinds of nonvolatile memory devices, such as NAND flash and NOR flash.
도 5a ~ 5n은 본 발명의 일 실시예에 따른 공유 비트라인을 구비한 비휘발성 메모리 소자에 대한 제조방법을 보여주는 단면도들이고, 도 6a ~ 6e는 도 5i, 도 5j, 도 5k, 도 5m, 및 도 5n에 대응되는 각각의 평면도들이다.5A through 5N are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device having a shared bit line according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6A through 6E illustrate FIGS. 5I, 5J, 5K, 5M, and Each plan view corresponds to FIG. 5N.
먼저, 도 5a를 참조하면, 기판(100) 상으로 제1 절연막(210), 제2 절연막(220), 제3 절연막(230) 및 폴리 실리콘막(240)을 차례로 적층하고, 폴리 실리콘막(240) 상에 패턴 형성을 위한 포토 마스크 패턴(250)을 포토 리소그라피 공정을 통해 형성한다. 여기서, 제1 절연막(210)은 패드 산화막일 수 있고, 제2 절연막은 실리콘나이트라이드(SiN)막일 수 있으며, 제3 절연막은 MTO(Medium Temperature Deposition of Oxide)막일 수 있다. 물론, 제1, 제2, 제3 절연막이 위에 예시한 절연막에 한정되지 않음은 물론이다.First, referring to FIG. 5A, the first insulating
한편, 왼쪽의 좁은 간격의 패터닝이 되는 부분이 셀 영역이 되며, 오른편의 큰 패턴은 셀 영역을 다른 주변회로 영역과 분리시키는 소자 분리막 형성을 위한 것이다. On the other hand, the narrow spaced patterned part on the left becomes the cell region, and the large pattern on the right is for forming an isolation layer that separates the cell region from other peripheral circuit regions.
도 5b를 참조하면, 포토 마스크 패턴(250)을 마스크로 하여 식각 공정을 진행하여 제3 절연막(230), 즉 MTO막 일부까지 식각하고 에싱(ashing) 또는 스트립(strip) 공정을 통해 포토 마스크 패턴(250)을 제거한다. 이와 같은 식각 공정을 통해 패터닝된 폴리 실리콘막(240a) 및 제3 절연막(230a)이 형성된다.Referring to FIG. 5B, an etching process may be performed using the
도 5c를 참조하면, 폴리 실리콘막(240a) 및 제3 절연막(230a) 패턴이 형성된 기판 전면으로 제4 절연막을 ALD(Atomic Layer Deposition) 공정을 통해 얇게 증착한다. 제4 절연막(235)은 제3 절연막(230a)와 동일 재질, 예컨대 MTO막으로 형성하는 것이 바람직하다. 한편, 제4 절연막(235)의 두께는 두께와 간격이 1대1 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 절연막(235)의 두께가 최종적으로 형성되는 메 모리 소자에서 액티브의 스트링 또는 필드 간격이 될 수 있다.Referring to FIG. 5C, the fourth insulating layer is thinly deposited on the entire surface of the substrate on which the
도 5d를 참조하면, 제4 절연막(235) 상으로 폴리 실리콘막(245)을 형성한다.Referring to FIG. 5D, a
도 5e를 참조하면, 에치 백(etch-back) 공정을 통해 제4 절연막 상의 폴리 실리콘막(245)의 대부분을 제거한다. 즉, 에치 백 공정을 통해 기판 전면 상면 쪽 폴리 실리콘막(245)의 대부분이 제거되지만, 좁은 패턴의 제4 절연막(235)의 사이사이의 폴리 실리콘막(245a)은 제거되지 않는다.Referring to FIG. 5E, most of the
도 5f를 참조하면, 식각 공정을 통해 폴리 실리콘막(240, 245a)을 마스크로 하여 식각 공정을 진행하여 제2 절연막(220), 즉 SiN막 부분까지 패터닝을 형성하고 폴리 실리콘막(240, 245a)를 제거한다. 여기까지의 공정을 DPT 공정이라 한다.Referring to FIG. 5F, an etching process is performed using the polysilicon layers 240 and 245a as a mask through an etching process to form a pattern to the second insulating
도 5g를 참조하면, 패턴이 형성된 기판(100) 전면에 대하여 산화막(215) 갭 필 공정을 수행한다. 즉, 산화막(215)을 증착하여 기판(100) 상의 제3 절연막 및 제4 절연막(230b, 235a)의 MTO막과 제2 절연막(220a)의 패턴들 사이의 갭을 채운다.Referring to FIG. 5G, an
도 5h를 참조하면, CMP 공정을 통해 제2 절연막(220a)이 드러나도록 평탄화한다. 이와 같이 평탄화 공정이 완료된 뒤에 본 발명의 핵심인 브릿지 영역을 형성하기 위한 공정이 진행되는데, 그에 대해서는 평면도를 함께 참조하여 설명한다.Referring to FIG. 5H, the second
도 5i 및 도 6a를 참조하면, 평탄화 공정을 통해 노출된 제2 절연막(220a)과 산화막(215a) 상으로 브릿지 영역 형성을 위한 포토 마스크 패턴(260)을 형성한다. 물론, 이러한 포토 마스크 패턴(260)은 셀 영역으로만 형성하며, 또한 공유 비트라인 콘택이 형성될 부분으로 형성한다. 즉, 공유 비트라인 콘택은 종래와 같이 SSL 외곽부분으로 형성한다.5I and 6A, a
도 6a에서와 같이 포토 마스크 패턴(260)은 앞서 워드라인을 따라서, 일직선 상으로 형성할 수도 있지만, 점선으로 표시된 것과 같이 포토 마스크 패턴(260a)은 워드라인을 따라서 지그재그로 형성할 수도 있다.As shown in FIG. 6A, the
도 5j 및 6b를 참조하면, 포토 마스크 패턴(260) 및 제2 절연막(220a)을 마스크로 하여 산화막(215a) 및 제1 절연막(210)을 식각하여 제거한다. 포토 마스크 패턴(260)은 에싱/스트립 공정을 통해 제거된다.5J and 6B, the
도 5k 및 6c를 참조하면, 필드 영역 및 소자 분리막을 형성하기 위하여, 기판 상의 형성된 패턴을 마스크로 하여 식각 공정을 통해 기판(100)의 소정 깊이까지 트렌치를 형성한다.5K and 6C, trenches are formed to a predetermined depth of the
도 5l를 참조하면, 필드 영역 및 소자 분리막 형성을 위해, 기판 전면으로 산화막(115) 갭 필 공정을 수행한다.Referring to FIG. 5L, an
도 5m 및 도 6d를 참조하면, CMP 공정을 통해, 제2 절연막(220a)이 노출될 때까지 평탄화 공정을 수행한다. 이와 같은 평탄화 공정을 통해 필드 영역(110) 및 소자 분리막(115a)이 형성된다. 도 6d 도면에서는 동일하게 도시되어 있지만, 필드 영역(110)의 경우, 브릿지 영역에 의해 2개의 소영역으로 나누어진 제2 필드(110b)와 일체로 형성된 제1 필드(110a)로 구분된다. 즉, 제2 필드의 경우, 브릿지 영역 상으로는 산화막이 얇게 형성되어 하부에 기판 상면이 위치한다. 5M and 6D, the planarization process is performed until the second
한편, 이하에서부터는 앞서, 도 1 ~ 4h와 일관되도록 기판 상부 영역을 액티브 영역이라고 명명한다. 즉, 기판 상부 영역 상으로 이온 임플란트 공정 등이 수 행되고 난 후에 실질적인 액티브 영역이 되겠지만, 액티브 영역의 공유라는 측면에서 이하에서부터 기판 상부 영역을 액티브 영역이라고 한다.Meanwhile, hereinafter, the upper region of the substrate will be referred to as an active region so as to be consistent with FIGS. 1 to 4H. In other words, after the ion implant process or the like is performed on the upper region of the substrate, the substrate becomes an active region. However, the upper region of the substrate is referred to as the active region from the viewpoint of sharing of the active region.
도 5n 및 도 6e를 참조하면, 산화막, 즉 필드 영역(110) 및 소자 분리막(115a)의 산화막을 마스크로 하여 제2 절연막(220a) 및 하부의 제1 절연막(210a)을 제거하여 액티브 영역을 노출시키고 노출된 액티브 영역 상으로 터널 산화막(131)을 성장시킨다. 한편, 도 6의 평면도에서는 이해의 편의를 위해 차후에 형성되게 될 공유 비트라인(190)과 공유 비트라인 콘택(180)이 함께 도시되어 있다. 즉, 필드 영역(110) 중에서 브릿지 영역이 존재하는 제2 필드(100b) 상으로 공유 비트라인(190)이 배치되며, 또한 제2 필드(110b)의 브릿지 영역으로 공유 비트라인 콘택(180)이 형성된다. 한편, 제2 필드(110b) 부분은 기판 상으로 점선으로 표시되어 있는데, 이는 브릿지 부분을 제외하고는 제2 필드도 비트라인 방향으로 제1 필드와 같이 형성되어 있음을 의미하기 위함이다.Referring to FIGS. 5N and 6E, the active layer is removed by removing the second insulating
여기서는, 공유 비트라인 콘택(180)이 일직선 상으로 배치되어 있지만, 전술한 바와 같이 앞서 도 6a의 포토 마스크 패턴 공정 중에 포토 마스크 패턴의 배치를 조절함으로써, 브릿지 영역의 배치를 조절할 수 있고 그에 따라 공유 비트라인 콘택(180)의 배치도 조절할 수 있다. 한편, 브릿지 영역에 인접하는 필드 영역들의 구조 역시 도 4a ~ 4h에서 도시된 바와 같이 여러 가지 형태로 형성할 수 있음은 물론이다.Here, although the shared
이후의 비휘발성 메모리 소자의 공정은 종래와 동일함으로 그에 대한 설명은 생략한다. Since the process of the nonvolatile memory device is the same as the conventional one, a description thereof will be omitted.
다만, 공유 비트라인 콘택 형성 시, 콘택 영역의 넓은 공간 확보에 따라, 콘택 공정을 매우 용이하게 진행할 수 있다. 공유 비트라인 콘택은 베리어(barrier) 메탈 및 전도성 물질을 포함하여 형성되는데, 베리어 메탈로는 SiN 스페이서/Ti/TiN이나 Ti/TiN 등이 이용될 수 있다. 그러나 그에 한정되는 것은 아니다.However, when forming a shared bit line contact, a contact process may be performed very easily according to securing a large space of a contact region. The shared bit line contact includes a barrier metal and a conductive material, and as the barrier metal, SiN spacer / Ti / TiN or Ti / TiN may be used. But it is not limited thereto.
한편, 공유 비트라인 간의 간격이 넓어짐으로써, 비트라인 공정 역시 매우 용이하게 수행할 수 있다. 예컨대, 비용 및 전도도 측면에서 우수한 구리(Cu)를 비트라인의 재료로 이용하는 경우, 다마신(damascene) 공정을 이용하게 되는데, 종래 좁은 간격의 비트라인을 구리 다마신 공정으로 수행하는 데는 많은 어려움이 있었다. 그러나, 본 발명의 경우, 공유 비트라인을 채용함으로써, 종래에 비해 3배 정도 넓어진 비트라인 간의 간격에 기인하여, 구리 다마신 공정을 매우 용이하게 실시할 할 수 있다.On the other hand, by increasing the spacing between the shared bit line, the bit line process can also be performed very easily. For example, when copper (Cu), which is excellent in terms of cost and conductivity, is used as a material of a bit line, a damascene process is used, and it is difficult to perform a narrow gap bit line using a copper damascene process. there was. However, in the case of the present invention, by adopting a shared bit line, the copper damascene process can be performed very easily due to the spacing between the bit lines that are about three times wider than in the related art.
도 7a 및 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자에 대한 평면도 및 단면도이다.7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view of a nonvolatile memory device according to another embodiment of the present invention.
도 7a 및 7b를 참조하면, 본 실시예의 공유 비트라인 또는 공유 비트라인 콘택의 구조는 도 5n 및 6e와 거의 동일하나, 브릿지 영역 부분의 구조가 약간 다르다. 즉, 도 5n 및 6e의 경우, 브릿지 영역의 액티브 상부로 제1 절연막 및 산화막이 얇게 존재하고 있었으나, 본 실시예에서는 그러한 제1 절연막 및 산화막이 존재하지 않고 액티브 상에 터널 산화막(131)이 존재한다.7A and 7B, the structure of the shared bitline or the shared bitline contact of this embodiment is almost the same as that of Figs. 5N and 6E, but the structure of the bridge region portion is slightly different. That is, in FIGS. 5N and 6E, the first insulating film and the oxide film were thinly formed on the active portion of the bridge region. However, in the present embodiment, the first insulating film and the oxide film do not exist and the
이러한 본 실시예의 브릿지 영역의 구조는 도 6d 공정 이후에 제1 및 제2 절연막(210a, 220a) 제거 공정 후에, 브릿지 영역 상의 제1 절연막 및 산화막(115a) 을 제거하는 공정을 수행함으로써, 브릿지 영역 상으로도 액티브를 노출시키고 다른 액티브 부분과 함께 터널 산화막을 성장시켜 구현할 수 있다.The structure of the bridge region of the present embodiment is a bridge region by performing a process of removing the first insulating film and the
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 공유 비트라인을 구비한 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조방법은 공유 비트라인을 형성함으로써, 비트라인 간의 간섭을 최소로 할 수 있으며, 비트라인에 대한 복잡한 DPT 공정을 생략할 수 있는 장점을 제공한다. 또한, 브릿지 영역을 통해 공유 비트라인에 콘택을 형성함으로써, 비트라인 콘택 공정 및 비트라인의 구리(Cu) 다마신 공정을 매우 용이하게 수행할 수 있다. 따라서, 공정 상의 비용을 현저하게 절감할 수 있다. 또한, 비트라인 간의 간격 증가 및 넓은 콘택 접촉 면적에 기인하여, 기생 커패시턴스 및 저항을 감소시킴으로써, 소자의 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.As described above, the nonvolatile memory device having the shared bit line and the method of manufacturing the same of the present invention form a shared bit line, thereby minimizing interference between the bit lines, and eliminating the complicated DPT process for the bit lines. It offers the benefits of doing so. In addition, by forming a contact on the shared bit line through the bridge region, the bit line contact process and the copper (Cu) damascene process of the bit line can be easily performed. Thus, the cost in the process can be significantly reduced. In addition, due to the increased spacing between the bitlines and the large contact contact area, the parasitic capacitance and resistance can be reduced, thereby significantly improving the performance of the device.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 카드(5000)를 보여주는 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating a
도 8을 참조하면, 제어기(510)와 메모리(520)는 전기적인 신호를 교환하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제어기(510)에서 명령을 내리면, 메모리(520)는 데이터를 전송할 수 있다. 메모리(520)는 본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 따른 비휘발성 메모리 소자를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 비휘발성 메모리 소자들은 당해 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이 해당 로직 게이트 설계에 대응하여 "NAND" 및 "NOR" 아키텍쳐 메모리 어레이(미도시)로 배치될 수 있다. 복수의 행과 열로 배치된 메모리 어레이는 하나 이상의 메모리 어레이 뱅크(미도시)를 구성할 수 있다. 메모리(520)는 이러한 메모리 어레이(미도시) 또는 메모 리 어레이 뱅크(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 메모리 카드(5000)는 상술한 메모리 어레이 뱅크(미도시)를 구동하기 위하여 통상의 행디코더(미도시), 열디코더(미도시), I/O 버퍼들(미도시), 및/또는 제어 레지스터(미도시)가 더 포함할 수 있다. 이러한 메모리 카드(5000)는 다양한 종류의 카드, 예를 들어 메모리 스틱 카드(memory stick card), 스마트 미디어 카드(smart media card, SM), 씨큐어 디지털 카드(secure digital, SD), 미니 씨큐어 디지털 카드(mini secure digital card, mini SD), 또는 멀티 미디어 카드(multi media card, MMC)와 같은 메모리 장치에 이용될 수 있다.Referring to FIG. 8, the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기전자 시스템(6000)을 보여주는 개략도이다.9 is a schematic diagram illustrating an electrical and
도 9를 참조하면, 전기전자 시스템(6000)은 제어기(610), 입/출력 장치(620), 메모리(630) 및 인터페이스(640)을 포함할 수 있다. 전기전자 시스템(6000)은 모바일 시스템 또는 정보를 전송하거나 전송받는 시스템일 수 있다. 상기 모바일 시스템은 PDA, 휴대용 컴퓨터(portable computer), 웹 타블렛(web tablet), 무선 폰(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 디지털 뮤직 플레이어(digital music player) 또는 메모리 카드(memory card)일 수 있다. 제어기(610)는 프로그램을 실행하고, 전기전자 시스템(6000)을 제어하는 역할을 할 수 있다. 제어기(610)는, 예를 들어 마이크로프로세서(microprocessor), 디지털 신호 처리기(digital signal processor), 마이크로콘트롤러(microcontroller) 또는 이와 유사한 장치일 수 있다. 입/출력 장치(620)는 전기전자 시스템(6000)의 데이터를 입 력 또는 출력하는데 이용될 수 있다. 전기전자 시스템(6000)은 입/출력 장치(630)를 이용하여 외부 장치, 예컨대 개인용 컴퓨터 또는 네트워크에 연결되어, 외부 장치와 서로 데이터를 교환할 수 있다. 입/출력 장치(620)는, 예를 들어 키패드(keypad), 키보드(keyboard) 또는 표시장치(display)일 수 있다. 메모리(630)는 제어기(610)의 동작을 위한 코드 및/또는 데이터를 저장하거나, 및/또는 제어기(610)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(630)는 본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 따른 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스(640)는 상기 전기전자 시스템(6000)과 외부의 다른 장치 사이의 데이터 전송통로일 수 있다. 제어기(610), 입/출력 장치(620), 메모리(630) 및 인터페이스(640)는 버스(650)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 이러한 전기전자 시스템(6000)은 모바일 폰(mobile phone), MP3 플레이어, 네비게이션(navigation), 휴대용 멀티미디어 재생기(portable multimedia player, PMP), 고상 디스크(solid state disk, SSD) 또는 가전 제품(household appliances)에 이용될 수 있다.Referring to FIG. 9, the electrical and
지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리의 블록도이다.1 is a block diagram of a nonvolatile memory according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리의 메모리 셀 어레이의 일부를 나타낸 레이아웃도이다.2 is a layout diagram illustrating a portion of a memory cell array of a nonvolatile memory according to an embodiment of the present invention.
도 3a ~ 3d는 도 2의 절단선들 Ⅰ-Ⅰ', Ⅱ-Ⅱ', Ⅲ-Ⅲ' 및 Ⅳ-Ⅳ'를 따라서 각각 취해진 단면도들이다.3A-3D are cross-sectional views taken along cut lines I-I ', II-II', III-III 'and IV-IV' of FIG. 2, respectively.
도 4a ~ 4h은 본 발명의 일 실시예에 따른 여러 가지 브릿지 영역 및 SBC에 대한 배치도들이다.4A-4H are layout views for various bridge regions and SBCs in accordance with one embodiment of the present invention.
도 5a ~ 5n은 본 발명의 일 실시예에 따른 공유 비트라인을 구비한 비휘발성 메모리 소자에 대한 제조방법을 보여주는 단면도들이다.5A through 5N are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device having a shared bit line according to an embodiment of the present invention.
도 6a ~ 6e는 도 5i, 도 5j, 도 5k, 도 5m, 및 도 5n에 대응되는 각각의 평면도들이다.6A through 6E are respective plan views corresponding to FIGS. 5I, 5J, 5K, 5M, and 5N.
도 7a 및 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자에 대한 평면도 및 단면도이다.7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view of a nonvolatile memory device according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 카드(5000)를 보여주는 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating a
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(6000)을 보여주는 개략도이다.9 is a schematic diagram illustrating a
<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
100: 기판 101: 액티브100: substrate 101: active
110: 필드 영역 110a: 제1 필드110:
110b: 제2 필드 115, 115a: 소자 분리막 110b:
131: 터널 산화막 133: 전하 저장층131: tunnel oxide film 133: charge storage layer
135: 블로킹 절연막 141: 게이트 도전막135: blocking insulating film 141: gate conductive film
160: 제1 층간 절연막 170: 제2 층간 절연막160: first interlayer insulating film 170: second interlayer insulating film
180, 180a, 180b: SBC 190: 공유 비트라인180, 180a, 180b: SBC 190: Shared Bitline
200: SSL 210, 210a: 제1 절연막(패드 옥사이드)200:
220, 220a: 제2 절연막(SiN)220, 220a: second insulating film SiN
230, 230a, 230b, 235: 제3 또는 제4 절연막(MTO)230, 230a, 230b, and 235: third or fourth insulating film MTO
240, 240a, 245, 245a: 폴리 실리콘막 240, 240a, 245, 245a: polysilicon film
250, 260, 260a: 포토 마스크 패턴250, 260, 260a: photo mask pattern
235: 제2 MTO 절연막 215, 215a: 산화막235: second
510, 610: 제어기 520, 630: 메모리510, 610:
620: 입/출력 장치 640: 인터페이스620: input / output device 640: interface
650: 버스 5000: 메모리 카드650: bus 5000: memory card
6000: 전기전자 시스템6000: electrical and electronic systems
Claims (23)
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US8546258B2 (en) | 2011-06-01 | 2013-10-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of fabricating metal contact using double patterning technology and device formed thereby |
KR20140020142A (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-18 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor device |
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2008
- 2008-06-17 KR KR1020080057021A patent/KR20090127007A/en not_active Application Discontinuation
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