KR20140108951A - Semiconductor device and method for fabricating the same - Google Patents

Semiconductor device and method for fabricating the same Download PDF

Info

Publication number
KR20140108951A
KR20140108951A KR1020130022902A KR20130022902A KR20140108951A KR 20140108951 A KR20140108951 A KR 20140108951A KR 1020130022902 A KR1020130022902 A KR 1020130022902A KR 20130022902 A KR20130022902 A KR 20130022902A KR 20140108951 A KR20140108951 A KR 20140108951A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bit line
interlayer insulating
horizontal distance
semiconductor device
plug
Prior art date
Application number
KR1020130022902A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박제민
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020130022902A priority Critical patent/KR20140108951A/en
Publication of KR20140108951A publication Critical patent/KR20140108951A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/48Data lines or contacts therefor
    • H10B12/482Bit lines
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/03Making the capacitor or connections thereto
    • H10B12/033Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
    • H10B12/0335Making a connection between the transistor and the capacitor, e.g. plug
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/48Data lines or contacts therefor
    • H10B12/485Bit line contacts

Abstract

Provided are a semiconductor device and a method for fabricating the same. The semiconductor device comprises: a semiconductor substrate; an interlayer insulating film disposed on the semiconductor substrate; a DC plug passing through the interlayer insulating film; a first bit line structure disposed on the DC plug; a second bit line structure disposed on the interlayer insulating film and spaced apart from the first bit line structure; and a bit line lower protective film disposed between the interlayer insulating film and the second bit line structure and covering a lower surface of the second bit line structure.

Description

반도체 소자 및 그의 제조 방법{Semiconductor device and method for fabricating the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor device and a fabrication method thereof.

본 발명은 스토리지 컨택 플러그를 포함하는 반도체 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device including a storage contact plug and a method of manufacturing the same.

반도체 소자의 고집적화에 따라 스토리지 컨택홀의 면적이 감소된다. 반도체 소자에서는 스토리지 컨택홀 내에 위치하는 스토리지 컨택 플러그와 반도체 기판의 활성 영역 사이의 전기적 연결에 대한 신뢰성을 향상하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. As the semiconductor device is highly integrated, the area of the storage contact hole is reduced. Various studies have been conducted to improve the reliability of the electrical connection between the storage contact plug located in the storage contact hole and the active region of the semiconductor substrate in the semiconductor device.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 반도체 기판의 상부면에 가까이 위치하는 스토리지 컨택홀의 하부가 충분히 넓어진 반도체 소자 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor device in which a lower portion of a storage contact hole located close to an upper surface of a semiconductor substrate is sufficiently widened and a manufacturing method thereof.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 스토리지 컨택 플러그와 상기 스토리지 컨택 플러그의 하부에 위치하는 도전성 랜딩 패드 사이의 접촉 면적이 증가된 반도체 소자 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor device in which a contact area between a storage contact plug and a conductive landing pad located under the storage contact plug is increased, and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 앞서 언급한 과제로 한정되지 않는다. 여기서 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems. Other tasks not mentioned herein will be apparent to those skilled in the art from the following description.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자는 반도체 기판; 상기 반도체 기판 상에 위치하는 층간 절연막; 상기 층간 절연막을 관통하는 DC 플러그; 상기 DC 플러그 상에 위치하는 제 1 비트 라인 구조체; 상기 층간 절연막 상에 위치하되, 상기 제 1 비트 라인 구조체와 이격되는 제 2 비트 라인 구조체; 및 상기 층간 절연막과 상기 제 2 비트 라인 구조체 사이에 위치하되, 상기 제 2 비트 라인 구조체의 하부면을 덮는 비트 라인 하부 보호막을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a semiconductor substrate; An interlayer insulating film located on the semiconductor substrate; A DC plug penetrating the interlayer insulating film; A first bit line structure located on the DC plug; A second bit line structure located on the interlayer dielectric film and spaced apart from the first bit line structure; And a bit line lower protective film located between the interlayer insulating film and the second bit line structure and covering the lower surface of the second bit line structure.

상기 비트 라인 하부 보호막의 수평 거리는 상기 층간 절연막의 수평 거리보다 클 수 있다.The horizontal distance of the bit line lower protective film may be larger than the horizontal distance of the interlayer insulating film.

상기 반도체 소자는 상기 제 2 비트 라인 구조체의 측면 상에 위치하는 비트 라인 스페이서를 더 포함할 수 있다. 상기 비트 라인 하부 보호막은 상기 비트 라인 스페이서와 동일 물질을 포함할 수 있다.The semiconductor device may further include a bit line spacer positioned on a side of the second bit line structure. The bit line lower protective film may include the same material as the bit line spacers.

상기 비트 라인 하부 보호막은 상기 층간 절연막보다 단단할 수 있다.The bit line lower protective film may be harder than the interlayer insulating film.

상기 비트 라인 스페이서의 하부면의 레벨은 상기 비트 라인 하부 보호막의 하부면의 레벨과 동일할 수 있다. The level of the lower surface of the bit line spacer may be the same as the level of the lower surface of the bit line lower protective film.

상기 반도체 소자는 상기 DC 플러그의 측면 상에 위치하는 DC 스페이서, 상기 반도체 기판과 상기 층간 절연막 사이에 위치하는 절연성 팬스, 상기 DC 스페이서와 상기 절연성 팬스 사이에 위치하는 도전성 랜딩 패드 및 상기 도전성 랜딩 패드 상에 위치하는 스토리지 컨택 플러그를 더 포함할 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그는 상기 도전성 랜딩 패드의 상부면 및 상기 비트 라인 하부 보호막의 하부면과 직접 접촉할 수 있다.The semiconductor device comprising: a DC spacer positioned on a side of the DC plug; an insulating fence positioned between the semiconductor substrate and the interlayer dielectric; a conductive landing pad positioned between the DC spacer and the insulating fence; And a storage contact plug located in the storage device. The storage contact plug may directly contact the upper surface of the conductive landing pad and the lower surface of the bit line lower protective layer.

상기 도전성 랜딩 패드의 상부면은 패드 리세스 영역을 포함할 수 있다. 상기 도전성 랜딩 패드와 상기 스토리지 컨택 플러그 사이의 접촉면의 수평 거리는 상기 패드 리세스 영역의 수평 거리보다 넓을 수 있다.The top surface of the conductive landing pad may include a pad recess region. The horizontal distance of the contact surface between the conductive landing pad and the storage contact plug may be wider than the horizontal distance of the pad recess region.

상기 스토리지 컨택 플러그는 상기 도전성 랜딩 패드의 상부면 전체와 직접 접촉할 수 있다.The storage contact plug may be in direct contact with the entire top surface of the conductive landing pad.

상기 절연성 팬스의 수평 거리는 상기 층간 절연막의 수평 거리보다 클 수 있다.The horizontal distance of the insulating fins may be larger than the horizontal distance of the interlayer insulating film.

상기 스토리지 컨택 플러그는 상기 절연성 팬스의 상부면과 직접 접촉할 수 있다.The storage contact plug may be in direct contact with the upper surface of the insulating fence.

본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자 및 그의 제조 방법은 층간 절연막 상에 위치하는 비트 라인 구조체의 하부면이 비트 라인 하부 보호막에 의해 덮힐 수 있다. 이에 따라 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자 및 그의 제조 방법에서는 비트 라인 구조체의 손상 없이, 스토리지 컨택 플러그의 하부에 위치하는 도전성 랜딩 패드의 상부면을 덮는 층간 절연막이 제거될 수 있다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자 및 그의 제조 방법에서는 스토리지 컨택홀에 의해 비트 라인 구조체와 수직 중첩하는 도전성 랜딩 패드의 상부면이 노출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자 및 그의 제조 방법에서는 신뢰성이 향상될 수 있다. According to the technical idea of the present invention, the lower surface of the bit line structure located on the interlayer insulating film can be covered with the bit line lower protective film. Accordingly, in the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the technical idea of the present invention, the interlayer insulating film covering the upper surface of the conductive landing pad located under the storage contact plug can be removed without damaging the bit line structure. That is, in the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the technical idea of the present invention, the upper surface of the conductive landing pad vertically overlapping with the bit line structure by the storage contact hole can be exposed. Therefore, the reliability of the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the technical idea of the present invention can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자를 나타낸 레이 아웃도이다.
도 2a는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2b는 도 1의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 소자를 나타낸 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 나타낸 플로챠트이다.
도 5a 내지 18a 및 5b 내지 18b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면들이다.
도 19는 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 메모리 모듈을 나타낸 구성도이다.
도 20은 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 반도체 모듈을 나타낸 구성도이다.
도 21은 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 모바일 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 22는 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 모바일 장치를 나타낸 구성도이다.
도 23은 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 전자 시스템을 나타낸 구성도이다.
1 is a layout view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view taken along the line I-I 'in FIG.
2B is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG.
3A and 3B are cross-sectional views showing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
5A to 18A and 5B to 18B are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
19 is a block diagram showing a memory module including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.
20 is a configuration diagram showing a semiconductor module including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.
21 is a block diagram showing a mobile system including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.
22 is a configuration diagram showing a mobile device including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.
23 is a configuration diagram showing an electronic system including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이므로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않도록 다른 형태로 구체화될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성 요소들을 의미하며, 도면들에 있어서 층 또는 영역의 길이와 두께는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 덧붙여, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소 "상"에 있다고 기재되는 경우, 상기 제 1 구성 요소가 상기 제 2 구성 요소와 직접 접촉하는 상측에 위치하는 것뿐만 아니라, 상기 제 1 구성 요소와 상기 제 2 구성 요소 사이에 제 3 구성 요소가 위치하는 경우도 포함한다.In the drawings, the same reference numerals denote the same components throughout the specification. In the drawings, the lengths and the thicknesses of layers or regions may be exaggerated for convenience. In addition, when the first component is described as being on the second component, it is preferable that the first component is located on the upper side in direct contact with the second component, And the third component is located between the second components.

여기서, 상기 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위한 것으로, 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 다만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서는 제 1 구성 요소와 제 2 구성 요소는 당업자의 편의에 따라 임의로 명명될 수 있다.Here, the terms first, second, etc. are used for describing various components and are used for the purpose of distinguishing one component from another component. However, the first component and the second component may be arbitrarily named according to the convenience of the person skilled in the art without departing from the technical idea of the present invention.

본 발명의 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 단수로 표현된 구성 요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성 요소를 포함한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. For example, an element represented in singular form includes a plurality of elements unless the context clearly dictates a singular number. Also, in the specification of the present invention, the terms such as " comprises "or" having ", and the like, designate the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

덧붙여, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art and, unless expressly defined in the specification of the present invention, are intended to mean either an ideal or an overly formal meaning It is not interpreted.

 

(실시 예)(Example)

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 소자를 나타낸 레이 아웃도이다. 도 2a는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 2b는 도 1의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.1 is a layout view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 2A is a cross-sectional view taken along the line I-I 'in FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG.

도 1, 2a 및 2b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 반도체 기판(100), 게이트 패턴들(110), 도전성 랜딩 패드들(121), 절연성 팬스(122), 층간 절연막(130), 비트 라인 하부 보호막(140), DC 플러그들(150p), 비트 라인 구조체들(160f) 및 스토리지 컨택 플러그들(180)을 포함할 수 있다. 상기 게이트 패턴들(110)은 제 1 방향(X)으로 연장될 수 있다. 상기 비트 라인 구조체들(160f)은 제 2 방향(Y)으로 연장될 수 있다. 상기 제 2 방향(Y)은 상기 제 1 방향(X)과 수직한 방향일 수 있다. 상기 제 1 방향(X)과 상기 제 2 방향(Y)에 의해 형성된 평면은 상기 반도체 기판(100)의 상부면과 평행할 수 있다.1, 2A and 2B, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate 100, gate patterns 110, conductive landing pads 121, insulating fins 122, 130, a bit line lower protective layer 140, DC plugs 150p, bit line structures 160f, and storage contact plugs 180. Referring to FIG. The gate patterns 110 may extend in a first direction X. The bit line structures 160f may extend in a second direction Y. [ The second direction (Y) may be perpendicular to the first direction (X). The plane formed by the first direction X and the second direction Y may be parallel to the upper surface of the semiconductor substrate 100.

상기 반도체 기판(100)은 실리콘 웨이퍼 또는 SOI(Silicon On Insulator) 기판을 포함할 수 잇다. 상기 반도체 기판(100)은 활성 영역(ACT) 및 필드 영역(FLD)을 포함할 수 있다.The semiconductor substrate 100 may include a silicon wafer or an SOI (Silicon On Insulator) substrate. The semiconductor substrate 100 may include an active region ACT and a field region FLD.

상기 활성 영역(ACT)은 상기 게이트 패턴들(110) 및 상기 비트 라인 구조체들(160f)과 교차할 수 있다. 상기 활성 영역(ACT)은 상기 게이트 패턴들(110) 또는 상기 비트 라인 구조체들(160f)과 평행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 활성 영역(ACT)은 대각선 방향(diagonal)으로 연장된 바(bar) 형상일 수 있다. 상기 활성 영역(ACT)은 도전형 도펀트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성 영역(ACT)은 인(P) 또는 붕소(B)를 포함할 수 있다. The active region ACT may intersect the gate patterns 110 and the bit line structures 160f. The active region ACT may not be parallel to the gate patterns 110 or the bit line structures 160f. For example, the active area ACT may be in the form of a bar extending diagonally. The active region (ACT) may include a conductive dopant. For example, the active region ACT may comprise phosphorus (P) or boron (B).

상기 필드 영역(FLD)은 상기 활성 영역(ACT)을 정의할 수 있다. 상기 필드 영역(FLD)은 필드 트랜치(101t) 및 필드 절연물(101)을 포함할 수 있다.The field region FLD may define the active region ACT. The field region FLD may include a field trench 101t and a field insulator 101. [

상기 필드 트랜치(101t)는 상기 활성 영역(ACT)을 둘러쌀 수 있다. 상기 필드 트랜치(101t)는 제 3 방향(Z)으로 연장될 수 있다. 상기 제 3 방향(Z)은 상기 반도체 기판(100)의 상부면과 수직한 방향일 수 있다. 상기 필드 트랜치(101t)는 상기 반도체 기판(100)의 상부면으로부터 상기 반도체 기판(100)의 하부면 방향으로 수직하게 연장될 수 있다. The field trench 101t may surround the active area ACT. The field trench 101t may extend in the third direction Z. [ The third direction Z may be perpendicular to the upper surface of the semiconductor substrate 100. The field trench 101t may extend vertically from the upper surface of the semiconductor substrate 100 to the lower surface of the semiconductor substrate 100. [

상기 필드 절연물(101)은 상기 필드 트랜치(101t) 내에 위치할 수 있다. 상기 필드 트랜치(101t)는 상기 필드 절연물(101)에 의해 완전히 채워질 수 있다. 상기 필드 절연물(101)의 상부면의 레벨은 상기 반도체 기판(100)의 상부면의 레벨과 동일할 수 있다. 상기 활성 영역(ACT)은 상기 필드 절연물(101)에 의해 정의될 수 있다. 상기 필드 절연물(101)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 필드 절연물(101)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. The field insulator 101 may be located in the field trench 101t. The field trench 101t may be completely filled with the field insulator 101. The level of the top surface of the field insulator 101 may be the same as the level of the top surface of the semiconductor substrate 100. The active area (ACT) may be defined by the field insulator (101). The field insulator 101 may include an insulating material. For example, the field insulator 101 may include silicon oxide.

상기 게이트 패턴들(110)은 상기 활성 영역(ACT) 및 상기 필드 영역(FLD)을 가로지를 수 있다. 상기 게이트 패턴들(110) 각각은 상기 제 2 방향(Y)으로 이격될 수 있다. 각각의 게이트 패턴(110)은 서로 평행할 수 있다. 상기 게이트 패턴들(110) 각각은 워드 라인으로 기능할 수 있다. The gate patterns 110 may cross the active area ACT and the field area FLD. Each of the gate patterns 110 may be spaced apart in the second direction (Y). Each of the gate patterns 110 may be parallel to each other. Each of the gate patterns 110 may function as a word line.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 게이트 트랜치들(110t)을 더 포함할 수 있다. 상기 게이트 트랜치들(110t)은 상기 반도체 기판(100) 내에 위치할 수 있다. 상기 게이트 트랜치들(110t)은 상기 제 1 방향(X)으로 연장될 수 있다. 상기 게이트 트랜치들(110t)은 상기 제 1 방향(X)으로 상기 활성 영역(ACT)을 관통할 수 있다. 상기 게이트 트랜치들(110t)은 상기 게이트 패턴들(110)로 완전히 채워질 수 있다. 상기 게이트 패턴들(110)은 상기 반도체 기판(100) 내에 위치할 수 있다. The semiconductor device according to an embodiment of the present invention may further include gate trenches 110t. The gate trenches 110t may be located within the semiconductor substrate 100. [ The gate trenches 110t may extend in the first direction X. [ The gate trenches 110t may pass through the active region ACT in the first direction X. [ The gate trenches 110t may be completely filled with the gate patterns 110. [ The gate patterns 110 may be located in the semiconductor substrate 100.

상기 게이트 패턴들(110)의 상부면의 레벨은 상기 반도체 기판(100)의 상부면의 레벨과 동일할 수 있다. 상기 게이트 패턴들(110)의 최저 레벨(lowest level)은 상기 필드 트랜치(101t)의 최저 레벨보다 높을 수 있다. 상기 필드 트랜치(101t)의 최저 레벨은 상기 게이트 트랜치들(110t)의 최저 레벨보다 낮을 수 있다.The level of the upper surface of the gate patterns 110 may be the same as the level of the upper surface of the semiconductor substrate 100. The lowest level of the gate patterns 110 may be higher than the lowest level of the field trench 101t. The lowest level of the field trench 101t may be lower than the lowest level of the gate trenches 110t.

상기 게이트 패턴들(110) 각각은 게이트 절연막(111), 게이트 배리어막(113), 게이트 전극(115) 및 게이트 캡핑막(117)을 포함할 수 있다.Each of the gate patterns 110 may include a gate insulating layer 111, a gate barrier layer 113, a gate electrode 115, and a gate capping layer 117.

상기 게이트 절연막(111)은 해당 게이트 트랜치(110t)의 표면을 따라 위치할 수 있다. 상기 게이트 절연막(111)의 두께는 일정할 수 있다. 상기 게이트 절연막(111)은 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연막(111)은 산화된 실리콘을 포함할 수 있다. The gate insulating layer 111 may be located along the surface of the corresponding gate trench 110t. The thickness of the gate insulating film 111 may be constant. The gate insulating layer 111 may include an oxide. For example, the gate insulating layer 111 may include oxidized silicon.

상기 게이트 배리어막(111)은 상기 게이트 절연막(111)의 상부면 상에 부분적으로 위치할 수 있다. 상기 게이트 배리어막(111)은 해당 게이트 트랜치(110t)의 하부에 가까이 위치할 수 있다. 상기 게이트 배리어막(111)은 난 반응성 금속(refractory metal)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 배리어막(111)은 Ti, TiN, Ta, TaN 또는 WN을 포함할 수 있다. The gate barrier film 111 may be partially located on the upper surface of the gate insulating film 111. [ The gate barrier film 111 may be located near the bottom of the gate trench 110t. The gate barrier film 111 may include a refractory metal. For example, the gate barrier film 111 may include Ti, TiN, Ta, TaN or WN.

상기 게이트 전극(115)은 상기 게이트 배리어막(113)의 상부면 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 배리어막(113)은 상기 게이트 절연막(111)과 상기 게이트 전극(115) 사이에 위치할 수 있다. 상기 게이트 전극(115)은 해당 게이트 트랜치(110t)를 부분적으로 채울 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(115)은 해당 게이트 트랜치(110t)의 하부를 채울 수 있다. 상기 게이트 전극(115)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(115)은 금속, 금속 실리사이드 또는 도핑된 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. The gate electrode 115 may be located on the upper surface of the gate barrier film 113. The gate barrier film 113 may be located between the gate insulating film 111 and the gate electrode 115. The gate electrode 115 may partially fill the gate trench 110t. For example, the gate electrode 115 may fill the bottom of the gate trench 110t. The gate electrode 115 may include a conductive material. For example, the gate electrode 115 may comprise a metal, a metal silicide, or a doped polycrystalline silicon.

상기 게이트 캡핑막(117)은 상기 게이트 전극(115) 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 캡핑막(117)은 상기 게이트 전극(115)의 상부면 상에 위치할 수 있다. 상기 게이트 캡핑막(117)은 해당 게이트 트랜치(110t)를 완전히 채울 수 있다. 상기 게이트 캡핑막(117)의 상부면의 레벨은 상기 반도체 기판(100)의 상부면의 레벨과 동일할 수 있다. 상기 게이트 캡핑막(117)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 캡핑막(117)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. The gate capping layer 117 may be located on the gate electrode 115. The gate capping layer 117 may be located on the upper surface of the gate electrode 115. The gate capping layer 117 may completely fill the gate trench 110t. The level of the upper surface of the gate capping layer 117 may be the same as the level of the upper surface of the semiconductor substrate 100. The gate capping layer 117 may include an insulating material. For example, the gate capping layer 117 may comprise silicon nitride.

상기 도전성 랜딩 패드들(121)은 상기 활성 영역(ACT) 및 상기 필드 영역(FLD) 상에 위치할 수 있다. 상기 도전성 랜딩 패드들(121) 각각은 상기 활성 영역(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 도전성 랜딩 패드(121)의 하부면은 해당 활성 영역(ACT)의 상부면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 도전성 랜딩 패드들(121) 각각의 상부면은 패드 리세스 영역(121r)을 포함할 수 있다. The conductive landing pads 121 may be located on the active area ACT and the field area FLD. Each of the conductive landing pads 121 may be electrically connected to the active region ACT. The lower surface of each conductive landing pad 121 may be in direct contact with the upper surface of the active area ACT. The upper surface of each of the conductive landing pads 121 may include a pad recess region 121r.

상기 도전성 랜딩 패드들(121)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 도전성 랜딩 패드들(121)은 상기 반도체 기판(100)과 동일 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 랜딩 패드들(121)은 선택적 에피택셜 성장(Selective Epitaxial Grown; SEG)에 의해 형성된 단결정 실리콘을 포함할 수 있다. The conductive landing pads 121 may include a conductive material. The conductive landing pads 121 may include the same material as the semiconductor substrate 100. For example, the conductive landing pads 121 may comprise monocrystalline silicon formed by Selective Epitaxial Growth (SEG).

상기 절연성 팬스(122)는 상기 반도체 기판(100) 상에 위치할 수 있다. 상기 절연성 팬스(122)는 상기 도전성 랜딩 패드들(121) 사이에 위치할 수 있다. 각각의 도전성 랜딩 패드(121)는 상기 절연성 팬스(122)에 의해 둘러싸일 수 있다. 상기 도전성 랜딩 패드들(121) 각각은 상기 절연성 팬스(122)에 의해 인접한 도전성 랜딩 패드들(121)과 전기적으로 절연될 수 있다. The insulating fins 122 may be located on the semiconductor substrate 100. The insulating fins 122 may be located between the conductive landing pads 121. Each conductive landing pad 121 may be surrounded by the insulating fence 122. Each of the conductive landing pads 121 may be electrically insulated from adjacent conductive landing pads 121 by the insulating fins 122.

상기 절연성 팬스(122)의 상부면의 레벨은 상기 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면의 레벨과 동일할 수 있다. 상기 절연성 팬스(122)는 상기 필드 영역(FLD)에서 상기 필드 절연물(101)의 내부로 연장될 수 있다. 상기 비트 라인 구조체들(160f)의 하부에서 상기 절연성 팬스(122)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 필드 절연물(101)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 작을 수 있다. 상기 비트 라인 구조체들(160f)의 하부에서 상기 절연성 팬스(122)의 최저 레벨은 상기 반도체 기판(100)의 상부면의 레벨보다 낮을 수 있다.The level of the upper surface of the insulating fins 122 may be the same as the level of the upper surface of the conductive landing pads 121. The insulative fins 122 may extend into the field insulator 101 in the field region FLD. The horizontal distance of the insulating fins 122 in the first direction X at the lower portion of the bit line structures 160f may be smaller than the horizontal distance of the field insulating material 101 in the first direction X. [ The lowest level of the insulating fins 122 under the bit line structures 160f may be lower than the level of the upper surface of the semiconductor substrate 100. [

상기 절연성 팬스(122)는 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 절연성 팬스(122)는 상기 필드 절연물(101)과 다른 식각비를 가질 수 있다. 상기 절연성 팬스(122)는 상기 필드 절연물(101)과 식각 선택비를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 절연성 팬스(122)는 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. The insulating fins 122 may include an insulating material. The insulating fins 122 may have an etch rate different from that of the field insulator 101. The insulating fins 122 may have an etch selectivity with the field insulator 101. For example, the insulating fins 122 may comprise silicon nitride.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 팬스 관통홀들(122h)을 더 포함할 수 있다. 상기 팬스 관통홀들(122h)은 상기 절연성 팬스(122)를 관통할 수 있다. 상기 팬스 관통홀들(122h)은 상기 도전성 랜딩 패드들(121) 사이에 위치할 수 있다. 상기 팬스 관통홀들(122h)은 상기 비트 라인 구조체(160f)의 하부에 위치할 수 있다. 상기 팬스 관통홀들(122h)은 상기 비트 라인 구조체(160f)의 하부에 위치하는 상기 활성 영역(ACT)을 노출할 수 있다. The semiconductor device according to the embodiment of the present invention may further include the fuse through holes 122h. The fins through holes 122h may pass through the insulating fins 122. [ The fence through holes 122h may be located between the conductive landing pads 121. [ The fuse through holes 122h may be located below the bit line structure 160f. The fuse through holes 122h may expose the active area ACT located below the bit line structure 160f.

상기 팬스 관통홀들(122h)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 비트 라인 구조체(160f)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 클 수 있다. 상기 팬스 관통홀들(122h)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 팬스 관통홀들(122h)에 의해 노출되는 상기 활성 영역(ACT)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 클 수 있다. 상기 팬스 관통홀들(122h)의 상기 제 2 방향(Y)의 수평 거리는 상기 팬스 관통홀들(122h)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 클 수 있다. 각각의 팬스 관통홀(122h)은 상기 비트 라인 구조체(160f)의 하부에 위치하는 상기 활성 영역(ACT) 및 해당 활성 영역(ACT)을 둘러싸는 상기 필드 영역(FLD)을 노출할 수 있다. The horizontal distance of the fins through holes 122h in the first direction X may be greater than the horizontal distance of the bit line structure 160f in the first direction X. [ The horizontal distance in the first direction X of the fence through holes 122h is greater than the horizontal distance in the first direction X of the active area ACT exposed by the fuse through holes 122h . The horizontal distance of the fence through holes 122h in the second direction Y may be larger than the horizontal distance of the first direction X of the fuse through holes 122h. Each fuse through hole 122h may expose the active area ACT located below the bit line structure 160f and the field area FLD surrounding the active area ACT.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 기판 리세스 영역들(100r)을 더 포함할 수 있다. 상기 기판 리세스 영역들(100r)은 상기 반도체 기판(100)의 상부면에 위치할 수 있다. 상기 기판 리세스 영역들(100r)의 최저 레벨은 상기 반도체 기판(100)의 상부면의 레벨보다 낮을 수 있다. 상기 기판 리세스 영역들(100r)의 최저 레벨은 상기 게이트 전극(115)의 상부면의 레벨보다 높을 수 있다. The semiconductor device according to an embodiment of the present invention may further include substrate recess regions 100r. The substrate recess regions 100r may be located on the upper surface of the semiconductor substrate 100. The lowest level of the substrate recess regions 100r may be lower than the level of the upper surface of the semiconductor substrate 100. [ The lowest level of the substrate recess regions 100r may be higher than the level of the upper surface of the gate electrode 115. [

상기 기판 리세스 영역들(100r)은 상기 팬스 관통홀들(122h)의 하부에 위치할 수 있다. 상기 팬스 관통홀들(122h) 각각은 해당 기판 리세스 영역(100r)의 바닥면을 노출할 수 있다. 각각의 기판 리세스 영역(100r)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 해당 팬스 관통홀(122h)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리와 동일할 수 있다. 각각의 기판 리세스 영역(100r)의 상기 제 2 방향(Y)의 수평 거리는 해당 팬스 관통홀(122h)의 상기 제 2 방향(Y)의 수평 거리와 동일할 수 있다. 각각의 기판 리세스 영역(100r)의 면적은 해당 팬스 관통홀(122h)의 면적과 동일할 수 있다.The substrate recess regions 100r may be located below the fuse through holes 122h. Each of the fuse through holes 122h may expose the bottom surface of the substrate recess region 100r. The horizontal distance of each substrate recess region 100r in the first direction X may be the same as the horizontal distance of the corresponding fins through hole 122h in the first direction X. [ The horizontal distance of each substrate recess region 100r in the second direction Y may be the same as the horizontal distance of the corresponding fins through hole 122h in the second direction Y. [ The area of each substrate recess region 100r may be the same as the area of the corresponding fuse through hole 122h.

상기 층간 절연막(130)은 상기 절연성 팬스(122) 상에 위치할 수 있다. 상기 층간 절연막(130)은 상기 도전성 랜딩 패드들(121)을 노출할 수 있다. 상기 비트 라인 구조체들(160f)의 하부에서 상기 층간 절연막(130)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 절연성 팬스(122)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 작을 수 있다. 상기 층간 절연막(130)은 상기 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면 전체를 노출할 수 있다.The interlayer insulating layer 130 may be located on the insulating fins 122. The interlayer insulating layer 130 may expose the conductive landing pads 121. The horizontal distance of the interlayer insulating layer 130 in the first direction X under the bit line structures 160f may be smaller than the horizontal distance of the insulating fins 122 in the first direction X. [ The interlayer insulating layer 130 may expose the entire upper surface of the conductive landing pads 121.

상기 층간 절연막(130)은 절연 물질(130)을 포함할 수 있다. 상기 층간 절연막(130)은 상기 절연성 팬스(122)와 다른 식각비를 가질 수 있다. 상기 층간 절연막(130)은 상기 절연성 팬스(122)와 식각 선택비를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(130)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 상기 절연성 팬스(122)는 상기 층간 절연막(130)보다 치밀할 수 있다. 상기 절연성 팬스(122)는 상기 층간 절연막(130)보다 단단할 수 있다. The interlayer insulating layer 130 may include an insulating material 130. The interlayer insulating layer 130 may have an etch rate different from that of the insulating fins 122. The interlayer insulating layer 130 may have an etch selectivity with the insulating fins 122. For example, the interlayer insulating layer 130 may include silicon oxide. The insulating fins 122 may be more dense than the interlayer insulating layer 130. The insulating fins 122 may be harder than the interlayer insulating layer 130.

상기 층간 절연막(130)은 하부 관통홀들(130h)을 포함할 수 있다. 상기 하부 관통홀들(130h)은 상기 팬스 관통홀들(122h)의 상부 상에 위치할 수 있다. 상기 하부 관통홀들(130h)은 상기 기판 리세스 영역들(100r)의 바닥면을 노출할 수 있다. 각각의 하부 관통홀(130h)의 상기 제 2 방향(Y)의 수평 거리는 해당 팬스 관통홀(122h)의 상기 제 2 방향(Y)의 수평 거리와 동일할 수 있다.The interlayer insulating layer 130 may include lower through holes 130h. The lower through holes 130h may be located on the upper portion of the fuse through holes 122h. The lower through holes 130h may expose the bottom surface of the substrate recess regions 100r. The horizontal distance of each of the lower through holes 130h in the second direction Y may be the same as the horizontal distance of the corresponding fins through hole 122h in the second direction Y. [

상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 상기 층간 절연막(130) 상에 위치할 수 있다. 상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 상기 비트 라인 구조체(160f)의 하부면 상에 위치할 수 있다. 상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 상기 비트 라인 구조체(160f)의 하부면을 덮을 수 있다.The bit line lower protective layer 140 may be located on the interlayer insulating layer 130. The bit line lower protective layer 140 may be located on the lower surface of the bit line structure 160f. The bit line lower protective layer 140 may cover the lower surface of the bit line structure 160f.

상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 상기 층간 절연막(130)과 다른 식각비를 가질 수 있다. 상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 상기 층간 절연막(130)과 식각 선택비를 가질 수 있다. 상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 상기 절연성 팬스(122)와 동일 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 상기 층간 절연막(130)보다 치밀할 수 있다. 상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 상기 층간 절연막(130)보다 단단할 수 있다.The bit line lower protective layer 140 may have an etch rate different from that of the interlayer insulating layer 130. The bit line lower protective layer 140 may have an etch selectivity with the interlayer insulating layer 130. The bit line lower protective layer 140 may include the same material as the insulating fins 122. For example, the bit line lower protective film 140 may include silicon nitride. The bit line lower protective layer 140 may be more dense than the interlayer insulating layer 130. The bit line lower protective layer 140 may be harder than the interlayer insulating layer 130.

상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 비트 라인 구조체(160f)의 하부에서 상기 층간 절연막(130)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 클 수 있다. 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 비트 라인 구조체(160f)의 하부에서 상기 절연성 팬스(122)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 클 수 있다.The horizontal distance of the bit line lower protective layer 140 in the first direction X may be larger than the horizontal distance of the interlayer insulating layer 130 in the first direction X at the lower portion of the bit line structure 160f . The horizontal distance of the bit line lower protective layer 140 in the first direction X may be greater than the horizontal distance of the insulating fins 122 in the first direction X at the lower portion of the bit line structure 160f .

상기 비트 라인 하부 보호막(140)은 상부 컨택홀들(140h)을 포함할 수 있다. 상기 상부 컨택홀들(140h)은 상기 하부 관통홀들(130h)의 상부 상에 위치할 수 있다. 상기 상부 컨택홀들(140h)은 상기 기판 리세스 영역들(100r)의 바닥면을 노출할 수 있다. 각각의 상부 컨택홀(140h)의 상기 제 2 방향(Y)의 수평 거리는 해당 하부 관통홀(130h)의 상기 제 2 방향(Y)의 수평 거리와 동일할 수 있다.The bit line lower protective layer 140 may include upper contact holes 140h. The upper contact holes 140h may be positioned on the upper portion of the lower through holes 130h. The upper contact holes 140h may expose the bottom surface of the substrate recess regions 100r. The horizontal distance in the second direction Y of each upper contact hole 140h may be the same as the horizontal distance in the second direction Y of the corresponding lower through hole 130h.

상기 기판 리세스 영역들(100r), 상기 팬스 관통홀들(122h), 상기 하부 관통홀들(130h) 및 상기 상부 관통홀들(140h)은 DC 컨택홀들(150h)을 구성할 수 있다. 상기 DC 컨택홀들(150h) 각각은 상기 제 3 방향(Z)으로 배치된 상기 기판 리세스 영역(100r), 상기 팬드 관통홀(122h), 상기 하부 관통홀(130h) 및 상기 상부 관통홀(140h)을 포함할 수 있다. 상기 DC 컨택홀들(150h) 각각의 측벽은 상기 제 3 방향(Z)으로 정렬된 해당 기판 리세스 영역(100r)의 측벽, 해당 팬스 관통홀(122h)의 측벽, 해당 하부 관통홀(130h)의 측벽 및 해당 상부 관통홀(140h)의 측벽으로 구성될 수 있다. 상기 DC 컨택홀들(150h) 각각의 바닥면은 해당 기판 리세스 영역(100r)의 바닥면일 수 있다. 상기 DC 컨택홀들(150h)은 상기 비트 라인 구조체들(160f)과 수직 중첩되는 상기 활성 영역(ACT)을 노출할 수 있다. The substrate recess regions 100r, the fuse through holes 122h, the lower through holes 130h and the upper through holes 140h may constitute the DC contact holes 150h. Each of the DC contact holes 150h may be formed in the substrate recess region 100r, the puddle through hole 122h, the lower through hole 130h, and the upper through hole 140h. Each side wall of each of the DC contact holes 150h is connected to a side wall of the substrate recess region 100r aligned in the third direction Z, a side wall of the corresponding fuse through hole 122h, a corresponding lower through hole 130h, And a sidewall of the upper through-hole 140h. The bottom surface of each of the DC contact holes 150h may be the bottom surface of the corresponding substrate recess region 100r. The DC contact holes 150h may expose the active area ACT that is vertically overlapped with the bit line structures 160f.

상기 DC 플러그들(150p)은 상기 DC 컨택홀들(150h) 내에 위치할 수 있다. 상기 DC 컨택홀들(150h) 각각은 해당 DC 플러그(150p)에 의해 채워질 수 있다. 상기 DC 플러그들(150p)은 상기 층간 절연막(130)을 관통할 수 있다. 각각의 DC 플러그(150p)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 해당 기판 리세스 영역(100r)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리와 동일할 수 있다. 각각의 DC 플러그(150p)의 상기 제 2 방향(Y)의 수평 거리는 해당 기판 리세스 영역(100r)의 상기 제 2 방향(Y)의 수평 거리와 동일할 수 있다. The DC plugs 150p may be positioned within the DC contact holes 150h. Each of the DC contact holes 150h may be filled with a corresponding DC plug 150p. The DC plugs 150p may pass through the interlayer insulating layer 130. [ The horizontal distance of each DC plug 150p in the first direction X may be equal to the horizontal distance of the first direction X of the corresponding substrate recess region 100r. The horizontal distance of each DC plug 150p in the second direction Y may be equal to the horizontal distance of the substrate recess region 100r in the second direction Y. [

상기 DC 플러그들(150p)의 상부면의 레벨은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상부면의 레벨과 동일할 수 있다. 상기 DC 플러그들(150p)의 최저 레벨은 상기 DC 컨택홀들(150h)의 최저 레벨과 동일할 수 있다. 상기 DC 플러그들(150p)의 최저 레벨은 상기 기판 리세스 영역들(100r)의 바닥면의 레벨과 동일할 수 있다. 상기 DC 플러그들(150p)의 최저 레벨은 상기 반도체 기판(100)의 상부면의 레벨보다 낮을 수 있다.The level of the upper surface of the DC plugs 150p may be the same as the level of the upper surface of the bit line lower protective layer 140. [ The lowest level of the DC plugs 150p may be equal to the lowest level of the DC contact holes 150h. The lowest level of the DC plugs 150p may be the same as the level of the bottom surface of the substrate recess regions 100r. The lowest level of the DC plugs 150p may be lower than the level of the upper surface of the semiconductor substrate 100.

상기 DC 플러그들(150p) 각각은 해당 기판 리세스 영역(100r) 내에 위치하는 상기 활성 영역(ACT)과 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 DC 플러그(150p)는 해당 기판 리세스 영역(100r) 내에 위치하는 상기 활성 영역(ACT)의 상부면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 DC 플러그들(150p)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 DC 플러그들(150p)은 금속, 금속 실리사이드 또는 도핑된 실리콘을 포함할 수 있다. Each of the DC plugs 150p may be electrically connected to the active region ACT located in the corresponding substrate recess region 100r. Each DC plug 150p may be in direct contact with the top surface of the active area ACT located in the substrate recess region 100r. The DC plugs 150p may include a conductive material. For example, the DC plugs 150p may comprise a metal, a metal silicide, or doped silicon.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 DC 스페이서들(150s)을 더 포함할 수 있다. 상기 DC 스페이서들(150s)은 상기 DC 플러그들(150p)의 측면 상에 위치할 수 있다. 상기 DC 스페이서들(150s)은 상기 DC 플러그들(150p)을 상기 도전성 랜딩 패드들(121)과 전기적으로 절연할 수 있다. 상기 DC 스페이서들(150s) 각각은 해당 DC 컨택홀(150h)의 측벽과 해당 DC 플러그(150p) 사이에 위치할 수 있다. 상기 DC 스페이서들(150s) 각각은 해당 DC 컨택홀(150h)의 측벽과 직접 접촉할 수 있다. 상기 도전성 랜딩 패드들(121)은 상기 절연성 팬스(122)와 상기 DC 스페이서들(150s) 사이에 위치할 수 있다. The semiconductor device according to the embodiment of the present invention may further include DC spacers 150s. The DC spacers 150s may be located on the side of the DC plugs 150p. The DC spacers 150s may electrically insulate the DC plugs 150p from the conductive landing pads 121. [ Each of the DC spacers 150s may be positioned between a sidewall of the corresponding DC contact hole 150h and a corresponding DC plug 150p. Each of the DC spacers 150s may directly contact a sidewall of the corresponding DC contact hole 150h. The conductive landing pads 121 may be located between the insulating fins 122 and the DC spacers 150s.

상기 DC 스페이서들(150s)은 상기 DC 컨택홀들(150h)의 측벽을 부분적으로 덮을 수 있다. 상기 DC 스페이서들(150s)의 최고 레벨(highest level)은 상기 DC 컨택홀(150h)의 측벽의 최고 레벨보다 낮을 수 있다. 상기 DC 스페이서들(150s)의 최고 레벨은 상기 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면의 레벨보다 높을 수 있다. The DC spacers 150s may partly cover the sidewalls of the DC contact holes 150h. The highest level of the DC spacers 150s may be lower than the highest level of the sidewalls of the DC contact holes 150h. The highest level of the DC spacers 150s may be higher than the level of the upper surface of the conductive landing pads 121. [

상기 DC 스페이서들(150s)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 DC 스페이서들(150s)은 상기 층간 절연막(130)과 다른 식각비를 가질 수 있다. 상기 DC 스페이서들(150s)은 상기 층간 절연막(130)과 식각 선택비를 가질 수 있다. 상기 DC 스페이서들(150s)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)과 동일 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 DC 스페이서들(150s)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. The DC spacers 150s may include an insulating material. The DC spacers 150s may have an etch rate different from that of the interlayer insulating layer 130. The DC spacers 150s may have an etch selectivity with the interlayer dielectric 130. The DC spacers 150s may include the same material as that of the bit line lower protective layer 140. For example, the DC spacers 150s may comprise silicon nitride.

상기 비트 라인 구조체들(160f)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140) 및 상기 DC 플러그(150p)의 상부면 상에 위치할 수 있다. 상기 비트 라인 구조체들(160f) 각각은 상기 제 1 방향(X)으로 이격될 수 있다. 각각의 비트 라인 구조체(160f)는 서로 평행할 수 있다. 상기 비트 라인 구조체들(160f) 각각은 비트 라인으로 기능할 수 있다. The bit line structures 160f may be located on the upper surface of the bit line lower protective layer 140 and the DC plug 150p. Each of the bit line structures 160f may be spaced apart in the first direction X. [ Each bit line structure 160f may be parallel to each other. Each of the bit line structures 160f may function as a bit line.

상기 비트 라인 구조체들(160f)은 상기 DC 플러그들(150p)의 상부를 가로지를 수 있다. 상기 비트 라인 구조체들(160f) 각각은 제 1 구조체 영역들(160a) 및 제 2 구조체 영역들(160b)을 포함할 수 있다. The bit line structures 160f may traverse the top of the DC plugs 150p. Each of the bit line structures 160f may include first structure regions 160a and second structure regions 160b.

상기 제 1 구조체 영역들(160a)은 상기 DC 플러그들(150p)의 상부 상에 위치하는 상기 비트 라인 구조체(160f)를 의미할 수 있다. 상기 제 1 구조체 영역(160a)은 상기 DC 플러그들(150p)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 구조체 영역(160a)은 상기 DC 플러그들(150p)의 상부면과 직접 접촉할 수 있다. The first structure regions 160a may refer to the bit line structure 160f located on top of the DC plugs 150p. The first structure region 160a may be electrically connected to the DC plugs 150p. The first structure region 160a may be in direct contact with the upper surface of the DC plugs 150p.

상기 제 1 구조체 영역들(160a)의 하부면의 레벨은 상기 DC 플러그들(150p)의 상부면의 레벨과 동일할 수 있다. 상기 DC 플러그들(150p)의 상부면은 디싱 형상일 수 있다. 상기 제 1 구조체 영역들(160a)의 최저 레벨은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상부면의 레벨보다 낮을 수 있다. The level of the lower surface of the first structure regions 160a may be the same as the level of the upper surface of the DC plugs 150p. The upper surface of the DC plugs 150p may be in a dishing shape. The lowest level of the first structure regions 160a may be lower than the level of the upper surface of the bit line lower protective film 140. [

상기 제 2 구조체 영역들(160b)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140) 상에 위치하는 상기 비트 라인 구조체(160f)를 의미할 수 있다. 상기 제 2 구조체 영역들(160b)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상부면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 제 2 구조체 영역들(160b)의 하부면의 레벨은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상부면의 레벨과 동일할 수 있다. 상기 제 2 구조체 영역들(160b)의 하부면의 레벨은 상기 제 1 구조체 영역들(160a)의 최저 레벨보다 높을 수 있다. And the second structure regions 160b may refer to the bit line structure 160f located on the bit line lower protective layer 140. [ The second structure regions 160b may be in direct contact with the upper surface of the bit line lower protective layer 140. The level of the lower surface of the second structure regions 160b may be the same as the level of the upper surface of the bit line lower protective layer 140. The level of the lower surface of the second structure regions 160b may be higher than the lowest level of the first structure regions 160a.

상기 제 2 구조체 영역들(160b)은 상기 제 1 구조체 영역들(160a) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 2 구조체 영역들(160b) 각각은 상기 제 1 구조체 영역들(160a) 사이를 연결할 수 있다. 상기 비트 라인 구조체들(160f)은 상기 제 1 구조체 영역들(160a) 및 상기 제 2 구조체 영역들(160b)이 반복될 수 있다. 해당 비트 라인 구조체(160f)의 상기 제 1 구조체 영역들(160a)은 인접한 비트 라인 구조체(160f)의 상기 제 2 구조체 영역들(160b)와 상기 제 2 방향(Y)으로 나란히 위치할 수 있다.The second structure regions 160b may be located between the first structure regions 160a. Each of the second structure regions 160b may connect between the first structure regions 160a. The bit line structures 160f may be formed by repeating the first structure regions 160a and the second structure regions 160b. The first structure regions 160a of the bit line structure 160f may be positioned in parallel with the second structure regions 160b of the adjacent bit line structure 160f in the second direction Y. [

상기 비트 라인 구조체들(160f) 각각은 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p), 상부 비트 라인 배리어 패턴(162p), 비트 라인 전극 패턴(163p) 및 비트 라인 캡핑 패턴(164p)을 포함할 수 있다. Each of the bit line structures 160f may include a lower bit line barrier pattern 161p, an upper bit line barrier pattern 162p, a bit line electrode pattern 163p, and a bit line capping pattern 164p.

상기 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상부면 및 상기 DC 플러그들(150p)의 상부면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 DC 컨택홀들(150h)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 작을 수 있다. 상기 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리와 동일할 수 있다. 상기 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p)은 금속 실리사이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p)은 텡스텐 실리사이드를 포함할 수 있다.The lower bit line barrier pattern 161p may directly contact the upper surface of the bit line lower protective layer 140 and the upper surface of the DC plugs 150p. The horizontal distance of the lower bit line barrier pattern 161p in the first direction X may be smaller than the horizontal distance of the first direction X of the DC contact holes 150h. The horizontal distance of the lower bit line barrier pattern 161p in the first direction X may be equal to the horizontal distance of the bit line lower protective layer 140 in the first direction X. [ The lower bit line barrier pattern 161p may include a metal silicide. For example, the lower bit line barrier pattern 161p may comprise tungsten silicide.

상기 상부 비트 라인 배리어 패턴(162p)은 상기 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p)의 상부면 상에 위치할 수 있다. 상기 상부 비트 라인 배리어 패턴(162p)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리와 동일할 수 있다. 상기 상부 비트 라인 배리어 패턴(162p)은 금속 또는 금속 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 비트 라인 배리어 패턴(162p)은 Ti, TiN, Ta, TaN 또는 WN을 포함할 수 있다.The upper bit line barrier pattern 162p may be located on the upper surface of the lower bit line barrier pattern 161p. The horizontal distance of the upper bit line barrier pattern 162p in the first direction X may be the same as the horizontal distance of the lower bit line barrier pattern 161p in the first direction X. [ The upper bit line barrier pattern 162p may include a metal or a metal compound. For example, the upper bit line barrier pattern 162p may include Ti, TiN, Ta, TaN or WN.

상기 비트 라인 전극 패턴(163p)은 상기 상부 비트 라인 패턴(162p)의 상부면 상에 위치할 수 있다. 상기 비트 라인 전극 패턴(163p)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 상부 비트 라인 배리어 패턴(162p)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리와 동일할 수 있다. 상기 비트 라인 전극 패턴(163p)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 비트 라인 전극 패턴(163p)은 상기 상부 비트 라인 배리어 패턴(162p)과 동일 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 비트 라인 전극 패턴(163p)은 텅스텐을 포함할 수 있다. The bit line electrode pattern 163p may be positioned on the upper surface of the upper bit line pattern 162p. The horizontal distance of the bit line electrode pattern 163p in the first direction X may be equal to the horizontal distance of the upper bit line barrier pattern 162p in the first direction X. [ The bit line electrode pattern 163p may include a conductive material. The bit line electrode pattern 163p may include the same material as the upper bit line barrier pattern 162p. For example, the bit line electrode pattern 163p may include tungsten.

상기 비트 라인 캡핑 패턴(164p)은 상기 비트 라인 전극 패턴(163p)의 상부면 상에 위치할 수 있다. 상기 비트 라인 캡핑 패턴(164p)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 비트 라인 전극 패턴(163p)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리와 동일할 수 있다. 상기 비트 라인 캡핑 패턴(164p)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 비트 라인 캡핑 패턴(164p)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.The bit line capping pattern 164p may be located on the upper surface of the bit line electrode pattern 163p. The horizontal distance of the bit line capping pattern 164p in the first direction X may be equal to the horizontal distance of the bit line electrode pattern 163p in the first direction X. [ The bit line capping pattern 164p may comprise an insulating material. For example, the bit line capping pattern 164p may comprise silicon nitride.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 비트 라인 스페이서들(170s)을 더 포함할 수 있다. 상기 비트 라인 스페이서들(170s)은 상기 비트 라인 구조체들(160f)의 측면 상에 위치할 수 있다. 상기 비트 라인 스페이서들(170s)은 제 1 스페이서 영역들(171s) 및 제 2 스페이서 영역들(172s)을 포함할 수 있다. The semiconductor device according to an embodiment of the present invention may further include bit line spacers 170s. The bit line spacers 170s may be located on the sides of the bit line structures 160f. The bit line spacers 170s may include first spacer regions 171s and second spacer regions 172s.

상기 제 1 스페이서 영역들(171s)은 상기 제 1 구조체 영역들(160a)의 측면 상에 위치하는 상기 비트 라인 스페이서들(170s)을 의미할 수 있다. 상기 제 1 스페이서 영역들(171s)은 상기 DC 플러그들(150p)의 측면을 따라 상기 제 3 방향(Z)으로 연장될 수 있다. 상기 제 1 스페이서 영역들(171s)의 하부면의 레벨은 상기 DC 플러그들(150p)의 상부면의 레벨보다 낮을 수 있다. 상기 제 1 스페이서 영역들(171s)의 하부면의 레벨은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 하부면의 레벨보다 낮을 수 있다. 상기 제 1 스페이서 영역들(171s)은 상기 DC 스페이서들(150s)과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 DC 플러그들(150p)의 측면 상부는 상기 제 1 스페이서 영역들(171s)에 의해 덮힐 수 있다. The first spacer regions 171s may refer to the bit line spacers 170s located on the sides of the first structure regions 160a. The first spacer regions 171s may extend in the third direction Z along the sides of the DC plugs 150p. The level of the lower surface of the first spacer regions 171s may be lower than the level of the upper surface of the DC plugs 150p. The level of the lower surface of the first spacer regions 171s may be lower than the level of the lower surface of the bit line lower protective film 140. The first spacer regions 171s may directly contact the DC spacers 150s. For example, a side upper portion of the DC plugs 150p may be covered by the first spacer regions 171s.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 플러그 표면 절연막(150f)을 더 포함할 수 있다. 상기 플러그 표면 절연막(150f)은 상기 DC 플러그들(150p)과 상기 제 1 스페이서 영역들(171s) 사이에 위치할 수 있다. 상기 플러그 표면 절연막(150f)은 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 플러그 표면 절연막(150f)은 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. The semiconductor device according to the embodiment of the present invention may further include a plug surface insulating film 150f. The plug surface insulating layer 150f may be positioned between the DC plugs 150p and the first spacer regions 171s. The plug surface insulating film 150f may include an oxide. For example, the plug surface insulating film 150f may include silicon oxide.

상기 제 2 스페이서 영역들(172s)은 상기 제 2 구조체 영역들(160b)의 측면 상에 위치하는 상기 비트 라인 스페이서들(170s)을 의미할 수 있다. 상기 제 2 스페이서 영역들(172s)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 측면을 따라 연장될 수 있다. 상기 제 2 스페이서 영역들(172s)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 측면을 덮을 수 있다. 상기 제 2 스페이서 영역들(172s)의 하부면의 레벨은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 하부면의 레벨과 동일할 수 있다. 상기 제 2 스페이서 영역들(172s)의 하부면의 레벨은 상기 제 1 스페이서 영역들(171s)의 하부면의 레벨보다 높을 수 있다. The second spacer regions 172s may refer to the bit line spacers 170s located on the sides of the second structure regions 160b. The second spacer regions 172s may extend along the side surfaces of the bit line lower protective film 140. [ The second spacer regions 172s may cover the side surfaces of the bit line lower protective layer 140. [ The level of the lower surface of the second spacer regions 172s may be equal to the level of the lower surface of the bit line lower protective film 140. [ The level of the lower surface of the second spacer regions 172s may be higher than the level of the lower surface of the first spacer regions 171s.

상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 비트 라인 구조체들(160f) 사이에 위치할 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 비트 라인 스페이서들(170s) 사이에 위치할 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 비트 라인 스페이서들(170s)과 직접 접촉할 수 있다.The storage contact plugs 180 may be located between the bit line structures 160f. The storage contact plugs 180 may be located between the bit line spacers 170s. The storage contact plugs 180 may be in direct contact with the bit line spacers 170s.

상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 도전성 랜딩 패드(121)의 상부면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 도전성 랜딩 패드(121)의 패드 리세스 영역(121r) 내에 위치할 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)의 최저 레벨은 상기 패드 리세스 영역(121r)의 바닥면의 레벨과 동일할 수 있다. The storage contact plugs 180 may be in direct contact with the top surface of the conductive landing pad 121. The storage contact plugs 180 may be located within the pad recess region 121r of the conductive landing pad 121. [ The lowest level of the storage contact plugs 180 may be the same as the level of the bottom surface of the pad recess region 121r.

상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 제 2 스페이서 영역들(172s)과 상기 층간 절연막(130) 사이로 연장될 수 있다. 상기 도전성 랜딩 패드들(121)과 상기 스토리지 컨택 플러그들(180) 사이의 접촉면의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 패드 리세스 영역(121r)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 클 수 잇다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면 전체와 직접 접촉할 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 제 2 스페이서 영역들(172s)의 하부면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 하부면과 직접 접촉할 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 절연성 팬스(122)의 상부면과 직접 접촉할 수 있다. The storage contact plugs 180 may extend between the second spacer regions 172s and the interlayer insulating layer 130. The horizontal distance of the contact surface between the conductive landing pads 121 and the storage contact plugs 180 in the first direction X is determined by the horizontal distance X in the first direction X of the pad recess region 121r, Can be bigger. The storage contact plugs 180 may be in direct contact with the entire top surface of the conductive landing pads 121. The storage contact plugs 180 may be in direct contact with the lower surface of the second spacer regions 172s. The storage contact plugs 180 may be in direct contact with the lower surface of the bit line lower protective layer 140. The storage contact plugs 180 may be in direct contact with the upper surface of the insulating fins 122.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 층간 절연막이 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면 전체를 노출할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 스토리지 컨택 플러그들(180)는 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면 전체와 직접 접촉할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자에서는 스토리지 컨택 플러그들(180)과 도전성 랜딩 패드들(121) 사이의 전기적 연결에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
In the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the interlayer insulating film may expose the entire upper surface of the conductive landing pads 121. Accordingly, the semiconductor device according to the embodiment of the present invention can directly contact the entire upper surface of the conductive landing pads 121 with the storage contact plugs 180. Therefore, in the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, the reliability of the electrical connection between the storage contact plugs 180 and the conductive landing pads 121 can be improved.

도 3a 및 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자를 나타낸 단면도들이다. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 3b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자는 반도체 기판(100), 게이트 패턴들(110), 도전성 랜딩 패드들(121), 절연성 팬스(122), 층간 절연막(130), 비트 라인 하부 보호막(140), DC 컨택홀(150h), DC 플러그들(150p), DC 스페이서들(150s), 비트 라인 구조체들(160f), 비트 라인 스페이서들(170s) 및 스토리지 컨택 플러그들(180)을 포함할 수 있다. 3A and 3B, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate 100, gate patterns 110, conductive landing pads 121, an insulating fins 122, an interlayer insulating layer 130, The bit line lower protective layer 140, the DC contact hole 150h, the DC plugs 150p, the DC spacers 150s, the bit line structures 160f, the bit line spacers 170s, (180).

상기 반도체 기판(100)은 활성 영역(ACT) 및 필드 영역(FLD)을 포함할 수 있다. 상기 필드 영역(FLD)은 필드 트랜치(101t) 및 필드 절연물(101)을 포함할 수 있다. 상기 비트 라인 구조체들(160f)은 제 1 구조체 영역들(160a) 및 제 2 구조체 영역들(160b)을 포함할 수 있다. 상기 비트 라인 스페이서들(170s)는 제 1 스페이서 영역들(171s) 및 제 2 스페이서 영역들(172s)을 포함할 수 있다. The semiconductor substrate 100 may include an active region ACT and a field region FLD. The field region FLD may include a field trench 101t and a field insulator 101. [ The bit line structures 160f may include first structure regions 160a and second structure regions 160b. The bit line spacers 170s may include first spacer regions 171s and second spacer regions 172s.

상기 제 2 구조체 영역들(160b)의 하부에서 상기 층간 절연막(130)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 절연성 팬스(122)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 클 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 절연성 팬스(122)와 이격될 수 있다. 상기 제 2 구조체 영역들(160b)의 하부에서 상기 층간 절연막(130)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리는 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상기 제 1 방향(X)의 수평 거리보다 작을 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그들(180)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 하부면과 직접 접촉할 수 있다.
The horizontal distance of the interlayer insulating layer 130 in the first direction X at the lower portion of the second structure regions 160b may be greater than the horizontal distance of the insulating fins 122 in the first direction X . The storage contact plugs 180 may be spaced apart from the insulating fins 122. The horizontal distance of the interlayer insulating layer 130 in the first direction X at the lower portion of the second structure regions 160b is smaller than the horizontal distance of the bit line lower protective layer 140 in the first direction X . The storage contact plugs 180 may be in direct contact with the lower surface of the bit line lower protective layer 140.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 나타낸 플로챠트이다. 도 5a 내지 18a 및 5b 내지 18b는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면들이다.4 is a flow chart showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 5A to 18A and 5B to 18B are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 1, 2a, 2b, 4, 5a 내지 18a 및 5b 내지 18b를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명한다. 먼저, 도 4, 5a 및 5b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 활성 영역(ACT) 및 필드 영역(FLD)을 포함하는 반도체 기판(100) 내에 게이트 패턴들(110)을 형성하는 공정(S110)을 포함할 수 있다. A method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1, 2A, 2B, 4, 5A to 18A, and 5B to 18B. 4, 5A and 5B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes forming gate patterns 110 (110) in a semiconductor substrate 100 including an active area (ACT) and a field area (S110). ≪ / RTI >

상기 반도체 기판(100) 내에 상기 게이트 패턴들(110)을 형성하는 공정(S110)은 상기 반도체 기판(100)을 준비하는 공정, 상기 반도체 기판(100) 내에 상기 활성 영역(ACT) 및 상기 필드 영역(FLD)을 형성하는 공정, 상기 반도체 기판(100) 내에 게이트 트랜치들(110t)을 형성하는 공정, 상기 게이트 트랜치들(110t) 내에 게이트 절연막(111)을 형성하는 공정, 상기 게이트 절연막(111) 상에 게이트 배리어막(113)을 형성하는 공정, 상기 게이트 배리어막(113) 상에 게이트 전극 패턴(115)을 형성하는 공정 및 상기 게이트 전극 패턴(115)의 상면부 상에 게이트 캡핑층(117)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. A step S110 of forming the gate patterns 110 in the semiconductor substrate 100 includes a step of preparing the semiconductor substrate 100 and a step of forming the active region ACT and the field region 100 in the semiconductor substrate 100, Forming the gate insulating film 111 in the gate trenches 110t; forming the gate insulating film 111 in the gate trenches 110t; A step of forming a gate electrode film 115 on the gate barrier film 113 and a step of forming a gate capping layer 117 on the upper surface of the gate electrode pattern 115 ) May be formed.

상기 반도체 기판(100) 내에 상기 활성 영역(ACT) 및 상기 필드 영역(FLD)을 형성하는 공정은 상기 반도체 기판(100) 내에 필드 트랜치(101t)를 형성하는 공정 및 상기 필드 트랜치(101t) 내에 필드 절연물(101)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. Wherein the step of forming the active region ACT and the field region FLD in the semiconductor substrate 100 includes the steps of forming a field trench 101t in the semiconductor substrate 100 and forming the field trench 101t in the field trench 101t, And forming the insulator 101. [

도 4, 6a 및 6b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판(100) 상에 전도성 랜딩 패드들(121) 및 절연성 팬스(122)를 형성하는 공정(S120)을 포함할 수 있다. 4A, 6A and 6B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes the steps of forming conductive landing pads 121 and insulating fins 122 on a semiconductor substrate 100 ).

상기 반도체 기판(100) 상에 상기 전도성 랜딩 패드들(121) 및 상기 절연성 팬스(122)를 형성하는 공정(S120)은 상기 반도체 기판(100) 상에 절연성 팬스(122)를 형성하는 공정 및 상기 절연성 팬스(122) 사이에 전도성 랜딩 패드들(121)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. The step of forming the conductive landing pads 121 and the insulating fins 122 on the semiconductor substrate 100 may include the steps of forming the insulating fins 122 on the semiconductor substrate 100, And forming the conductive landing pads 121 between the insulating fins 122.

도 4, 7a 및 7b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 전도성 랜딩 패드들(121) 및 상기 절연성 팬스(122) 상에 층간 절연막(130) 및 비트 라인 하부 보호막(140)을 형성하는 공정(S130)을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 4, 7A and 7B, a method of fabricating a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes forming an interlayer insulating layer 130 and a bit line lower protective layer 130 on the conductive landing pads 121 and the insulating fins 122, (S130) of forming the second electrode layer 140.

상기 층간 절연막(130) 및 상기 비트 라인 하부 보호막(140)을 형성하는 공정(S130)은 상기 전도성 랜딩 패드들(121)의 상부면 및 상기 절연성 팬스(122)의 상부면 상에 상기 층간 절연막(130)을 형성하는 공정 및 상기 층간 절연막(130)의 상부면 상에 상기 비트 라인 하부 보호막(140)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.The step S130 of forming the interlayer insulating layer 130 and the bit line lower protective layer 140 may be performed on the upper surface of the conductive landing pads 121 and the upper surface of the insulating fins 122 130 and a step of forming the bit line lower protective layer 140 on the upper surface of the interlayer insulating layer 130.

상기 층간 절연막(130)의 상부면 상에 상기 비트 라인 하부 보호막(140)을 형성하는 공정은 상기 층간 절연막(130)과 다른 식각비를 갖는 물질로 상기 비트 라인 하부 보호막(140)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. The process of forming the bit line lower protective film 140 on the upper surface of the interlayer insulating film 130 may include forming the bit line lower protective film 140 with a material having an etch rate different from that of the interlayer insulating film 130 . ≪ / RTI >

도 4, 8a 및 8b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판(100) 상에 DC 관통홀들(150h)을 형성하는 공정(S140)을 포함할 수 있다. 4, 8A and 8B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a step S140 of forming DC through holes 150h on the semiconductor substrate 100 .

상기 반도체 기판(100) 상에 상기 DC 관통홀들(150h)을 형성하는 공정(S140)은 상부 관통홀들(140h)을 형성하는 공정, 하부 관통홀들(130h)을 형성하는 공정, 팬스 관통홀들(122h)을 형성하는 공정 및 기판 리세스 영역들(100r)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.The step S140 of forming the DC through holes 150h on the semiconductor substrate 100 may include a process of forming the upper through holes 140h, a process of forming the lower through holes 130h, Forming the holes 122h, and forming the substrate recess regions 100r.

상기 상부 관통홀들(140h)을 형성하는 공정은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)을 식각하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 하부 관통홀들(130h)을 형성하는 공정은 상기 층간 절연막(130)을 식각하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 팬스 관통홀들(122h)을 형성하는 공정은 상기 전도성 랜딩 패드들(121)을 식각하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 기판 리세스 영역들(100r)을 형성하는 공정은 상기 반도체 기판(100)을 리세스하는 공정을 포함할 수 있다. The process of forming the upper through holes 140h may include a process of etching the bit line lower protective layer 140. [ The process of forming the lower through holes 130h may include a process of etching the interlayer insulating layer 130. [ The process of forming the fuse through holes 122h may include a process of etching the conductive landing pads 121. The step of forming the substrate recessed regions 100r may include a step of recessing the semiconductor substrate 100. [

도 4, 9a 및 9b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판(100) 상에 DC 스페이서층(151)을 형성하는 공정(S150)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4, 9A and 9B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include forming a DC spacer layer 151 on the semiconductor substrate 100 (S150).

상기 DC 스페이서층(151)을 형성하는 공정(S150)은 상기 DC 컨택홀들(150h)의 측벽 및 바닥면을 상기 DC 스페이서층(151)으로 덮는 공정을 포함할 수 있다. The step (S150) of forming the DC spacer layer 151 may include a step of covering the sidewalls and the bottom surface of the DC contact holes 150h with the DC spacer layer 151.

도 4, 10a 및 10b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 DC 컨택홀들(150h) 내에 DC 스페이서들(150s)을 형성하는 공정(S160)을 포함할 수 있다. 4, 10A and 10B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a step S160 of forming DC spacers 150s in the DC contact holes 150h .

상기 DC 컨택홀들(150h) 내에 상기 DC 스페이서들(150s)을 형성하는 공정(S160)은 상기 DC 스페이서층(151)을 이방성 식각하는 공정을 포함할 수 있다.The step (S160) of forming the DC spacers 150s in the DC contact holes 150h may include anisotropically etching the DC spacer layer 151.

도 4, 11a 및 11b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판(100) 상에 DC 플러그층(150)을 형성하는 공정(S170)을 포함할 수 있다. 4, 11A and 11B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a step of forming a DC plug layer 150 on the semiconductor substrate 100 (S170).

상기 반도체 기판(100) 상에 상기 DC 플러그층(150)을 형성하는 공정(S170)은 상기 DC 플러그층(150)으로 상기 DC 컨택홀(150h)을 채우는 공정을 포함할 수 있다. The step of forming the DC plug layer 150 on the semiconductor substrate 100 may include a step of filling the DC contact hole 150h with the DC plug layer 150. [

도 4, 12a 및 12b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 DC 컨택홀(150h) 내에 DC 플러그(150p)을 형성하는 공정(S180)을 포함할 수 있다.4, 12A and 12B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a step S180 of forming a DC plug 150p in the DC contact hole 150h.

상기 DC 컨택홀(150h) 내에 상기 DC 플러그(150p)을 형성하는 공정(S180)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상부면이 노출되도록 상기 DC 플러그층(150)을 평탄화하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 DC 플러그층(150)을 평탄화하는 공정은 화학적 물리적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정을 포함할 수 있다.The step of forming the DC plug 150p in the DC contact hole 150h includes a step of planarizing the DC plug layer 150 such that the upper surface of the bit line lower protective layer 140 is exposed . The step of planarizing the DC plug layer 150 may include a chemical mechanical polishing (CMP) process.

도 4, 13a 및 13b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판(100) 상에 비트 라인 구조체층(160)을 형성하는 공정(S190)을 포함할 수 있다.4, 13A and 13B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a step (S190) of forming a bit line structure layer 160 on the semiconductor substrate 100 .

상기 반도체 기판(100) 상에 상기 비트 라인 구조체층(160)을 형성하는 공정(S190)은 상기 비트 라인 하부 보호막(140)의 상부면 및 상기 DC 플러그(150p)의 상부면 상에 하부 비트 라인 배리어층(161)을 형성하는 공정, 상기 하부 비트 라인 배리어층(161)의 상부면 상에 상부 비트 라인 배리어층(162)을 형성하는 공정, 상기 상부 비트 라인 배리어층(162)의 상부면 상에 비트 라인 전극층(163)을 형성하는 공정 및 상기 비트 라인 전극층(163)의 상부면 상에 비트 라인 캡핑층(164)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. The step of forming the bit line structure layer 160 on the semiconductor substrate 100 may include forming a bit line structure layer 160 on the upper surface of the bit line lower protective layer 140 and the upper surface of the DC plug 150p, Forming an upper bit line barrier layer (162) on the upper surface of the lower bit line barrier layer (161), forming a lower bit line barrier layer (162) on the upper surface of the upper bit line barrier layer Forming a bit line electrode layer 163 on the bit line electrode layer 163 and forming a bit line capping layer 164 on the bit line electrode layer 163.

도 4, 14a 및 14b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판(100) 상에 비트 라인 구조체들(160f)을 형성하는 공정(S200)을 포함할 수 있다.4, 14A and 14B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a step S200 of forming bit line structures 160f on the semiconductor substrate 100 .

상기 반도체 기판(100) 상에 상기 비트 라인 구조체들(160f)을 형성하는 공정(S200)은 상기 비트 라인 캡핑층(164)을 식각하여 비트 라인 캡핑 패턴(164p)을 형성하는 공정, 상기 비트 라인 전극층(163)을 식각하여 비트 라인 전극 패턴(163p)을 형성하는 공정, 상기 상부 비트 라인 배리어층(162)을 식각하여 상부 비트 라인 배리어 패턴(162p)을 형성하는 공정 및 상기 하부 비트 라인 배리어층(161)을 식각하여 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. A step S200 of forming the bit line structures 160f on the semiconductor substrate 100 includes a step of etching the bit line capping layer 164 to form a bit line capping pattern 164p, Forming a bit line electrode pattern 163p by etching the electrode layer 163; etching the upper bit line barrier layer 162 to form an upper bit line barrier pattern 162p; And forming a lower bit line barrier pattern 161p by etching the lower bit line barrier pattern 161.

상기 하부 비트 라인 배리어 패턴(161p)을 형성하는 공정은 상기 DC 플러그들(150p)의 상부를 부분적으로 리세스하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 DC 플러그들(150p)의 상부를 부분적으로 리세스하는 공정은 상기 DC 스페이서들(150s)의 상부를 노출하는 공정을 포함할 수 있다. The process of forming the lower bit line barrier pattern 161p may include a process of partially recessing the upper portion of the DC plugs 150p. The process of partially recessing the top of the DC plugs 150p may include exposing the top of the DC spacers 150s.

상기 비트 라인 구조체들(160f) 각각은 상기 DC 플러그들(150p)의 상부 상에 위치하는 제 1 구조체 영역들(160a) 및 상기 비트 라인 하부 보호막(140) 상에 위치하는 제 2 구조체 영역들(160b)을 포함할 수 있다.Each of the bit line structures 160f includes first structure regions 160a located on top of the DC plugs 150p and second structure regions 160b located on the bit line lower protective layer 140 160b.

도 4, 15a 및 15b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 DC 플러그들(150p)의 표면에 플러그 표면 절연막(150f)을 형성하는 공정(S210)을 포함할 수 있다.4, 15A and 15B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a step S210 of forming a plug surface insulating film 150f on the surface of the DC plugs 150p have.

상기 플러그 표면 절연막(150f)을 형성하는 공정(S210)은 노출된 상기 DC 플러그들(150p)의 표면을 산화하는 공정을 포함할 수 있다. The step of forming the plug surface insulating film 150f (S210) may include a step of oxidizing the surface of the exposed DC plugs 150p.

도 4, 16a 및 16b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판(100) 상에 비트 라인 스페이서층(170)을 형성하는 공정(S220)을 포함할 수 있다.4, 16A and 16B, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a step S220 of forming a bit line spacer layer 170 on the semiconductor substrate 100 .

상기 비트 라인 스페이서층(170)을 형성하는 공정(S220)은 상기 플러그 표면 절연막(150f)의 상부면을 상기 비트 라인 스페이서층(170)으로 덮는 공정을 포함할 수 있다.The step S220 of forming the bit line spacer layer 170 may include a step of covering the upper surface of the plug surface insulating layer 150f with the bit line spacer layer 170. [

도 4, 17a 및 17b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판(100) 상에 비트 라인 스페이서들(170s) 및 스토리지 컨택홀(180h)을 형성하는 공정(S230)을 포함할 수 있다. 4, 17A and 17B, a method of fabricating a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes the steps of forming bit line spacers 170s and a storage contact hole 180h on the semiconductor substrate 100 S230).

상기 비트 라인 스페이서들(170s) 및 상기 스토리지 컨택홀(180h)을 형성하는 공정(S230)은 상기 비트 라인 구조체들(160f)의 측면 상에 비트 라인 스페이서들(170s)을 형성하는 공정 및 상기 층간 절연막(130)을 관통하는 상기 스토리지 컨택홀(180h)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.The step of forming the bit line spacers 170s and the storage contact holes 180h includes a step of forming bit line spacers 170s on the side surfaces of the bit line structures 160f, And forming the storage contact hole 180h through the insulating film 130. [

상기 비트 라인 스페이서들(170s)을 형성하는 공정(S230)은 상기 비트 라인 스페이서층(170)을 에치백(etch-back)하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 비트 라인 스페이서들(170s) 각각은 상기 제 1 구조체 영역들(160a)의 측면 상에 위치하는 제 1 스페이서 영역들(171s) 및 상기 제 2 구조체 영역들(160b)의 측면 상에 위치하는 제 2 스페이서 영역들(172s)을 포함할 수 있다.The step S230 of forming the bit line spacers 170s may include a step of etch-backing the bit line spacer layer 170. [ Each of the bit line spacers 170s includes first spacer regions 171s positioned on the sides of the first structure regions 160a and first spacer regions 171s located on the sides of the second structure regions 160b. 2 spacer regions 172s.

상기 스토리지 컨택홀(180h)을 형성하는 공정은 상기 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면 상의 상기 층간 절연막(130)을 식각하는 공정 및 패드 리세스 영역(121r)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. The process of forming the storage contact hole 180h may include a process of etching the interlayer insulating layer 130 on the upper surface of the conductive landing pads 121 and a process of forming the pad recess region 121r. have.

상기 패드 리세스 영역(121r)을 형성하는 공정은 상기 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면에 상기 패드 리세스 영역(121r)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 패드 리세스 영역(121r)을 형성하는 공정은 상기 층간 절연막(130)을 식각하는 공정과 동시에 수행될 수 있다. The step of forming the pad recess region 121r may include a step of forming the pad recess region 121r on the upper surface of the conductive landing pads 121. [ The step of forming the pad recess region 121r may be performed simultaneously with the step of etching the interlayer insulating layer 130.

도 4, 18a 및 18b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 층간 절연막(130)의 측면을 리세스하는 공정(S240)을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 4, 18A and 18B, a method of fabricating a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include a step S240 of recessing the side surface of the interlayer insulating layer 130.

상기 층간 절연막(130)의 측면을 리세스하는 공정(S240)은 상기 스토리지 컨택홀(180h)의 하부 영역의 면적을 증가하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 층간 절연막(130)의 측면을 리세스하는 공정(S240)은 상기 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면을 덮는 상기 층간 절연막(130)을 제거하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 층간 절연막(130)의 측면을 리세스하는 공정(S240)은 상기 비트 라인 하부 보호막(130)의 하부면을 덮는 상기 층간 절연막(130)을 부분적으로 제거하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 층간 절연막(130)의 측면을 리세스하는 공정(S240)은 상기 비트 라인 구조체(160f)와 상기 절연성 팬스(122) 사이를 채우는 상기 층간 절연막(130)을 부분적으로 제거하는 공정을 포함할 수 있다.The step S240 of recessing the side surface of the interlayer insulating layer 130 may include a step of increasing the area of the lower region of the storage contact hole 180h. The step S240 of recessing the side surface of the interlayer insulating layer 130 may include a step of removing the interlayer insulating layer 130 covering the upper surface of the conductive landing pads 121. [ The step S240 of recessing the side surface of the interlayer insulating layer 130 may include a step of partially removing the interlayer insulating layer 130 covering the lower surface of the bit line lower protective layer 130. [ The step S240 of recessing the side surface of the interlayer insulating layer 130 may include a step of partially removing the interlayer insulating layer 130 filling the gap between the bit line structure 160f and the insulating fins 122 have.

상기 층간 절연막(130)의 측면을 리세스하는 공정(S240)은 등방성 식각 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 층간 절연막(130)의 측면을 리세스하는 공정(S240)은 습식 식각 공정을 포함할 수 있다. The step S240 of recessing the side surface of the interlayer insulating layer 130 may include an isotropic etching process. For example, the step S240 of recessing the side surface of the interlayer insulating layer 130 may include a wet etching process.

도 1, 2a, 2b 및 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 상기 반도체 기판(100) 상에 상기 스토리지 컨택 플러그(180)를 형성하는 공정(S250)을 포함할 수 있다.1, 2A, 2B and 4, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a step S250 of forming the storage contact plug 180 on the semiconductor substrate 100 .

상기 스토리지 컨택 플러그(180)를 형성하는 공정(S250)은 상기 스토리지 컨택 플러그(180)로 상기 도전성 랜딩 패드들(121)의 상부면을 덮는 공정을 포함할 수 있다. 상기 스토리지 컨택 플러그(180)를 형성하는 공정(S250)은 상기 스토리지 컨택 플러그(180)로 상기 층간 절연막(130)에 의해 노출된 상기 비트 라인 하부 보호막(130)의 하부면 및 상기 절연성 팬스(122)의 상부면을 덮는 공정을 포함할 수 있다.
The step of forming the storage contact plug 180 may include a step of covering the upper surface of the conductive landing pads 121 with the storage contact plug 180. The process S250 of forming the storage contact plug 180 may be performed by using the lower surface of the bit line lower protective film 130 exposed by the interlayer insulating film 130 and the lower surface of the insulating fins 122 ) On the upper surface of the substrate.

도 19는 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 메모리 모듈을 나타낸 구성도이다.19 is a block diagram showing a memory module including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.

도 19를 참조하면, 상기 메모리 모듈(1000)은 모듈 기판(1100), 반도체 패키지들(1200) 및 모듈 접촉 단자들(1300)을 포함할 수 있다. 상기 모듈 기판(1100)은 시스템 보드(system board)일 수 있다. 상기 반도체 패키지들(1200)은 상기 모듈 기판(1100) 상에 나란히 배치될 수 있다. 상기 반도체 패키지들(1200)은 상기 모듈 기판(1100)의 양면에 배칠될 수 있다. 상기 모듈 접촉 단자들(1300)은 상기 모듈 기판(1100)의 일측 모서리(edge)에 나란히 형성될 수 있다. 상기 모듈 접촉 단자들(1300)은 상기 반도체 패키지들(1200)과 전기적으로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 19, the memory module 1000 may include a module substrate 1100, semiconductor packages 1200, and module contact terminals 1300. The module substrate 1100 may be a system board. The semiconductor packages 1200 may be disposed side by side on the module substrate 1100. The semiconductor packages 1200 may be coated on both sides of the module substrate 1100. The module contact terminals 1300 may be formed alongside one edge of the module substrate 1100. The module contact terminals 1300 may be electrically connected to the semiconductor packages 1200.

상기 반도체 패키지들(1200)은 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시 예에 따른 반도체 소자를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 메모리 모듈(1000)에서는 상기 반도체 패키지들(1200)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
The semiconductor packages 1200 may include semiconductor devices according to various embodiments of the present invention. Therefore, in the memory module 1000, the reliability of the semiconductor packages 1200 can be improved.

도 20은 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 반도체 모듈을 나타낸 구성도이다. 20 is a configuration diagram showing a semiconductor module including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.

도 20을 참조하면, 상기 반도체 모듈(2000)은 모듈 기판(2100), 메모리들(2200), 마이크로프로세서(2300) 및 입출력 단자들(2400)을 포함할 수 있다. 상기 메모리들(2200), 상기 마이크로프로세서(2300) 및 상기 입출력 단자들(2400)은 상기 모듈 기판(2100) 상에 실장될 수 있다. 상기 반도체 모듈(2000)은 메모리 카드 또는 카드 패키지를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 20, the semiconductor module 2000 may include a module substrate 2100, memories 2200, a microprocessor 2300, and input / output terminals 2400. The memories 2200, the microprocessor 2300 and the input / output terminals 2400 may be mounted on the module substrate 2100. The semiconductor module 2000 may include a memory card or a card package.

상기 메모리들(2200) 및 상기 마이크로프로세서(2300)는 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시 예들에 따른 반도체 소자를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 모듈(2000)에서는 상기 메모리들(2200) 및 상기 마이크로프로세서(2300)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
The memories 2200 and the microprocessor 2300 may include semiconductor devices according to various embodiments of the inventive concepts. Therefore, in the semiconductor module 2000 according to the embodiment of the present invention, the reliability of the memories 2200 and the microprocessor 2300 can be improved.

도 21은 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 모바일 시스템을 나타낸 구성도이다.21 is a block diagram showing a mobile system including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.

도 21을 참조하면, 상기 모바일 시스템(3000)은 디스플레이 유닛(Display unit, 3100), 바디 유닛(Body unit, 3200) 및 외부 장치(external apparatus, 3300)를 포함할 수 있다. 상기 바디 유닛(3200)은 마이크로 프로세서(Micro Processor, 3210), 전원 공급부(Power Supply, 3220), 기능부(Function Part, 3230) 및 디스플레이 컨트롤러(Display Controller, 3240)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 21, the mobile system 3000 may include a display unit 3100, a body unit 3200, and an external apparatus 3300. The body unit 3200 may include a microprocessor 3210, a power supply 3220, a functional part 3230, and a display controller 3240.

상기 디스플레이 유닛(3100)은 상기 바디 유닛(3200)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 디스플레이 유닛(3100)은 상기 바디 유닛(3200)의 디스플레이 컨트롤러(3240)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 디스플레이 유닛(3100)은 상기 바디 유닛(3200)의 상기 디스플레이 컨트롤러(3240)에 의해 프로세싱된 이미지를 구현할 수 있다. The display unit 3100 may be electrically connected to the body unit 3200. The display unit 3100 may be electrically connected to the display controller 3240 of the body unit 3200. The display unit 3100 may implement an image processed by the display controller 3240 of the body unit 3200.

상기 바디 유닛(3200)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)을 포함하는 시스템 보드 또는 마더 보드(Mother Board)일 수 있다. 상기 마이크로 프로세서(3210), 상기 전원 공급부(3220), 상기 기능부(3230) 및 상기 디스플레이 컨트롤러(3240)는 상기 바디 유닛(3200) 상에 실장 또는 장착될 수 있다. The body unit 3200 may be a system board including a printed circuit board (PCB) or a mother board. The microprocessor 3210, the power supply unit 3220, the functional unit 3230 and the display controller 3240 may be mounted or mounted on the body unit 3200.

상기 마이크로 프로세서(3210)는 상기 전원 공급부(3230)으로부터 전압을 공급받아 상기 기능부(3230) 및 상기 디스플레이 컨트롤러(3240)를 제어할 수 있다. 상기 전원 공급부(3220)는 외부의 전원 등으로부터 일정 전압을 공급받아 이를 다양한 전압 레벨로 분기하여 상기 마이크로 프로세서(3210), 상기 기능부(3230) 및 상기 디스플레이 컨트롤러(3240) 등으로 공급할 수 있다. The microprocessor 3210 can receive the voltage from the power supply unit 3230 and control the function unit 3230 and the display controller 3240. The power supply unit 3220 may receive a predetermined voltage from an external power supply or the like and may divide it into various voltage levels and supply the voltage to the microprocessor 3210, the function unit 3230, and the display controller 3240.

상기 전원 공급부(3220)는 전원 관리 IC (Power Management IC; PMIC)를 포함할 수 있다. 상기 전원 관리 IC는 상기 마이크로 프로세서(3210), 상기 기능부(3230) 및 상기 디스플레이 컨트롤러(3240) 등에 전압을 효율적으로 공급할 수 있다. The power supply unit 3220 may include a power management IC (PMIC). The power management IC can efficiently supply voltage to the microprocessor 3210, the function unit 3230, and the display controller 3240.

상기 기능부(3230)는 상기 모바일 시스템(3000)의 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 기능부(3230)는 다이얼링 또는 상기 외부 장치(3300)와의 교신으로 상기 디스플레이 유닛(3100)으로의 영상 출력, 스피커로의 음성 출력 등과 같은 무선 통신 기능을 수행할 수 있는 여러 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기능부(3230)는 카메라의 이미지 프로세서(Image Processor) 역할을 할 수 있다. The functional unit 3230 may perform various functions of the mobile system 3000. [ For example, the function unit 3230 may include various components capable of performing wireless communication functions such as video output to the display unit 3100, audio output to a speaker, and the like through dialing or communication with the external device 3300 ≪ / RTI > For example, the function unit 3230 may function as an image processor of a camera.

상기 기능부(3230)는 상기 모바일 시스템(3000)이 용량 확장을 위해 메모리 카드 등과 연결되는 경우, 메모리 카드 컨트롤러 역할을 할 수 있다. 상기 기능부(3230)는 상기 모바일 시스템(3000)이 기능 확장을 위해 USB (Universal Serial Bus) 등을 더 포함하는 경우, 인터페이스 컨트롤러(Interface Controller) 역할을 할 수 있다.The function unit 3230 may function as a memory card controller when the mobile system 3000 is connected to a memory card or the like for capacity expansion. The function unit 3230 may function as an interface controller when the mobile system 3000 further includes a universal serial bus (USB) for expanding functions.

상기 마이크로 프로세서(3210), 상기 전원 공급부(3220) 및 상기 기능부(3230)는 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시 예들에 따른 반도체 소자를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 모바일 시스템(3000)에서는 신뢰성이 향상될 수 있다.
The microprocessor 3210, the power supply unit 3220 and the function unit 3230 may include a semiconductor device according to various embodiments of the technical concept of the present invention. Therefore, reliability can be improved in the mobile system 3000 according to the embodiment of the present invention.

도 22는 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 모바일 장치를 나타낸 구성도이다. 22 is a configuration diagram showing a mobile device including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.

도 22를 참조하면, 상기 모바일 장치(4000)는 모바일 무선 폰일 수 있다. 상기 모바일 장치(4000)는 태블릿 PC로 이해될 수 있다. 상기 모바일 장치(4000)는 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시 예들에 따른 반도체 소자를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 모바일 장치(4000)에서는 신뢰성이 향상될 수 있다.
22, the mobile device 4000 may be a mobile wireless phone. The mobile device 4000 may be understood as a tablet PC. The mobile device 4000 may comprise a semiconductor device according to various embodiments of the inventive concepts. Accordingly, the reliability of the mobile device 4000 according to the embodiment of the present invention can be improved.

도 23은 본 발명의 기술적 사상에 따른 반도체 소자를 포함하는 전자 시스템을 나타낸 구성도이다. 23 is a configuration diagram showing an electronic system including a semiconductor device according to the technical idea of the present invention.

도 23을 참조하면, 상기 전자 시스템(5000)은 메모리(memory, 5100), 마이크로프로세서(microprocessor, 5200), 전원 공급부(power supply, 5300) 및 유저 인터페이스(user interface, 5400)를 포함할 수 있다. 상기 전자 시스템(5000)은 LED 조명 장치, 냉장고, 에어컨, 산업용 절단기, 용접기, 자동차, 선박, 항공기, 인공 위성 등의 시스템일 수 있다.23, the electronic system 5000 may include a memory 5100, a microprocessor 5200, a power supply 5300, and a user interface 5400 . The electronic system 5000 may be a system such as an LED lighting device, a refrigerator, an air conditioner, an industrial cutter, a welding machine, an automobile, a ship, an aircraft,

상기 메모리(5100)는 상기 마이크로프로세서(5200) 부팅용 코드들, 상기 마이크로프로세서(5200)에 의해 처리된 데이터, 또는 외부 입력 데이터를 저장할 수 있다. 상기 메모리 시스템(5100)은 컨트롤러 및 메모리를 포함할 수 있다. The memory 5100 may store code for booting the microprocessor 5200, data processed by the microprocessor 5200, or external input data. The memory system 5100 may include a controller and a memory.

상기 마이크로프로세서(5200)는 상기 전자 시스템(5000)을 프로그램 및 컨트롤할 수 있다. 상기 마이크로프로세서(5200)는 동작 메모리로 사용되는 RAM을 포함할 수 있다. The microprocessor 5200 may program and control the electronic system 5000. The microprocessor 5200 may include a RAM used as an operation memory.

상기 전원 공급부(530)는 외부의 전원 등으로부터 일정 전압을 공급받아 이를 이용하여 상기 메모리(5100), 상기 마이크로 프로세서(5200) 및 상기 유저 인터페이스(5400)에 적정 전압을 공급할 수 있다. 상기 전원 공급부(5300)는 전원 관리 IC(PMIC)를 포함할 수 있다.The power supply unit 530 may supply a predetermined voltage to the memory 5100, the microprocessor 5200, and the user interface 5400 by receiving a predetermined voltage from an external power supply or the like. The power supply unit 5300 may include a power management IC (PMIC).

상기 유저 인터페이스(5400)는 버스(5500)를 사용하여 데이터 통신을 수행할 수 있다. 상기 유저 인터페이스(5400)는 상기 전자 시스템(5000)으로 데이터를 입력하거나 또는 상기 전자 시스템(5000)으로부터 출력하는데 사용될 수 있다. The user interface 5400 may perform data communication using the bus 5500. [ The user interface 5400 may be used to input data to or output data from the electronic system 5000.

상기 메모리(5100) 및 상기 마이크로프로세서(5200)는 본 발명의 기술적 사상의 다양한 실시 예들에 따른 반도체 소자를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 전자 시스템(5000)에서는 상기 메모리(5100) 및 상기 마이크로프로세서(5200)의 신뢰성이 향상될 수 있다. The memory 5100 and the microprocessor 5200 may include semiconductor devices according to various embodiments of the inventive concepts. Therefore, in the electronic system 5000 according to the embodiment of the present invention, the reliability of the memory 5100 and the microprocessor 5200 can be improved.

100 : 반도체 기판 110 : 게이트 패턴
121 : 도전성 랜딩 패드 122 : 절연성 팬스
130 : 층간 절연막 140 : 비트 라인 하부 보호막
150p : DC 플러그 160f : 비트 라인 구조체
100: semiconductor substrate 110: gate pattern
121: conductive landing pad 122: insulating fence
130: interlayer insulating film 140: bit line lower protective film
150p: DC plug 160f: Bit line structure

Claims (10)

반도체 기판;
상기 반도체 기판 상에 위치하는 층간 절연막;
상기 층간 절연막을 관통하는 DC 플러그;
상기 DC 플러그 상에 위치하는 제 1 비트 라인 구조체;
상기 층간 절연막 상에 위치하되, 상기 제 1 비트 라인 구조체와 이격되는 제 2 비트 라인 구조체; 및
상기 층간 절연막과 상기 제 2 비트 라인 구조체 사이에 위치하되, 상기 제 2 비트 라인 구조체의 하부면을 덮는 비트 라인 하부 보호막을 포함하는 반도체 소자.
A semiconductor substrate;
An interlayer insulating film located on the semiconductor substrate;
A DC plug penetrating the interlayer insulating film;
A first bit line structure located on the DC plug;
A second bit line structure located on the interlayer dielectric film and spaced apart from the first bit line structure; And
And a bit line lower protective film located between the interlayer insulating film and the second bit line structure and covering the lower surface of the second bit line structure.
제 1 항에 있어서,
상기 비트 라인 하부 보호막의 수평 거리는 상기 층간 절연막의 수평 거리보다 큰 반도체 소자.
The method according to claim 1,
And the horizontal distance of the bit line lower protective film is larger than the horizontal distance of the interlayer insulating film.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 비트 라인 구조체의 측면 상에 위치하는 비트 라인 스페이서를 더 포함하되, 상기 비트 라인 하부 보호막은 상기 비트 라인 스페이서와 동일 물질을 포함하는 반도체 소자.
The method according to claim 1,
Further comprising a bit line spacer located on a side of the second bit line structure, wherein the bit line lower protective film comprises the same material as the bit line spacers.
제 3 항에 있어서,
상기 비트 라인 하부 보호막은 상기 층간 절연막보다 단단한 반도체 소자.
The method of claim 3,
Wherein the bit line lower protective film is harder than the interlayer insulating film.
제 3 항에 있어서,
상기 비트 라인 스페이서의 하부면의 레벨은 상기 비트 라인 하부 보호막의 하부면의 레벨과 동일한 반도체 소자.
The method of claim 3,
And the level of the lower surface of the bit line spacer is equal to the level of the lower surface of the bit line lower protective film.
제 1 항에 있어서,
상기 DC 플러그의 측면 상에 위치하는 DC 스페이서, 상기 반도체 기판과 상기 층간 절연막 사이에 위치하는 절연성 팬스, 상기 DC 스페이서와 상기 절연성 팬스 사이에 위치하는 도전성 랜딩 패드 및 상기 도전성 랜딩 패드 상에 위치하는 스토리지 컨택 플러그를 더 포함하되, 상기 스토리지 컨택 플러그는 상기 도전성 랜딩 패드의 상부면 및 상기 비트 라인 하부 보호막의 하부면과 직접 접촉하는 반도체 소자.
The method according to claim 1,
A DC spacer positioned on a side surface of the DC plug; an insulating fence positioned between the semiconductor substrate and the interlayer insulating film; a conductive landing pad positioned between the DC spacer and the insulating fence; Further comprising a contact plug, wherein the storage contact plug is in direct contact with an upper surface of the conductive landing pad and a lower surface of the bit line lower protective layer.
제 6 항에 있어서,
상기 도전성 랜딩 패드의 상부면은 패드 리세스 영역을 포함하되, 상기 도전성 랜딩 패드와 상기 스토리지 컨택 플러그 사이의 접촉면의 수평 거리는 상기 패드 리세스 영역의 수평 거리보다 넓은 반도체 소자.
The method according to claim 6,
Wherein a top surface of the conductive landing pad includes a pad recess region wherein a horizontal distance of a contact surface between the conductive landing pad and the storage contact plug is greater than a horizontal distance of the pad recess region.
제 6 항에 있어서,
상기 스토리지 컨택 플러그는 상기 도전성 랜딩 패드의 상부면 전체와 직접 접촉하는 반도체 소자.
The method according to claim 6,
Wherein the storage contact plug is in direct contact with the entire top surface of the conductive landing pad.
제 6 항에 있어서,
상기 절연성 팬스의 수평 거리는 상기 층간 절연막의 수평 거리보다 큰 반도체 소자.
The method according to claim 6,
Wherein a horizontal distance of the insulating fins is larger than a horizontal distance of the interlayer insulating film.
제 9 항에 있어서,
상기 스토리지 컨택 플러그는 상기 절연성 팬스의 상부면과 직접 접촉하는 반도체 소자.
10. The method of claim 9,
Wherein the storage contact plug is in direct contact with an upper surface of the insulating fence.
KR1020130022902A 2013-03-04 2013-03-04 Semiconductor device and method for fabricating the same KR20140108951A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130022902A KR20140108951A (en) 2013-03-04 2013-03-04 Semiconductor device and method for fabricating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130022902A KR20140108951A (en) 2013-03-04 2013-03-04 Semiconductor device and method for fabricating the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140108951A true KR20140108951A (en) 2014-09-15

Family

ID=51755789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130022902A KR20140108951A (en) 2013-03-04 2013-03-04 Semiconductor device and method for fabricating the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140108951A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9824726B2 (en) Semiconductor device having air-gap
US10505010B2 (en) Semiconductor device blocking leakage current and method of forming the same
US9786558B2 (en) Semiconductor devices including a bit line structure and a contact plug
US9390961B2 (en) Semiconductor devices having plug insulators
KR101929478B1 (en) Semiconductor Device Having a Buried Channel Array
US8878293B2 (en) Semiconductor device having DC structure
KR102443833B1 (en) Fin field effect transistor(FinFET) having air gap and method of fabricating the same
US9831172B2 (en) Semiconductor devices having expanded recess for bit line contact
KR102379267B1 (en) Semiconductor Devices Having a Spacer on an Isolation Region
KR20140111895A (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
US9786784B1 (en) Vertical field effect transistor and method of fabricating the same
KR20130143385A (en) Methods of fabricating semiconductor devices
KR20160090130A (en) Semiconductor Device
KR102070094B1 (en) Semiconductor Device Having a Resistor Electrode
KR20160141559A (en) Semiconductor device having inactive-fin and method of forming the same
KR20130142738A (en) Methods of fabricating semiconductor devices
KR20150123030A (en) Semiconductor device and method of manufacturing thereof
KR101926362B1 (en) Method of Fabricating Semiconductor Devices
KR20160009984A (en) Semiconductor device having insulating pattern and method of forming the same
KR20140108951A (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
KR20140072672A (en) Method of Fabricating Semiconductor Devices Having Contact Spacers
KR20140083528A (en) Semiconductor Device Having Vertical Cells and Method of Fabricating the Same

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid