KR20040008504A - Method for manufacturing a semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing a semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040008504A KR20040008504A KR1020020042143A KR20020042143A KR20040008504A KR 20040008504 A KR20040008504 A KR 20040008504A KR 1020020042143 A KR1020020042143 A KR 1020020042143A KR 20020042143 A KR20020042143 A KR 20020042143A KR 20040008504 A KR20040008504 A KR 20040008504A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gate electrode
- region
- dummy gate
- dummy
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/09—Manufacture or treatment with simultaneous manufacture of the peripheral circuit region and memory cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/0123—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
- H10D84/0126—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
- H10D84/0135—Manufacturing their gate conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/0123—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
- H10D84/0126—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
- H10D84/0147—Manufacturing their gate sidewall spacers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/0123—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
- H10D84/0126—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
- H10D84/0151—Manufacturing their isolation regions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 기가급 DRAM 및 0.1㎛ 테크 이하의 트랜지스터의 제조시 더미 게이트를 형성함으로써 소자 특성향상, 공정능력 향상 및 공정 비용을 절감할 수 있는 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device. In particular, a dummy gate is formed during fabrication of a giga-class DRAM and a transistor having a thickness of 0.1 μm or less, thereby improving the device characteristics, improving process capability, and manufacturing a semiconductor device. It is about a method.
단채널 MOSFET(Short Channel Metal Oxide Semiconductor FET)을 이용한 고밀도 DRAM(Dynamic Random Access Memory)과 극 초대규모 집적회로(Ultra Large Scale Integration ; ULSI)를 제작하는데 있어서 문제가 되고 있는 것은 먼저, 소자 특성면에서 보면 단채널 효과(Short Channel Effect)에 의한 트랜지스터의 오프 상태시 누설전류의 증가와 활성영역의 감소에 의한 콘택저항의 증가이다. 또한, 공정 측면에서 보면 소자의 밀도차이에 의한 공정의 불균형이다.Problems in the fabrication of high-density dynamic random access memory (DRAM) and ultra-large scale integration (ULSI) using short channel metal oxide semiconductor FETs (MOSFETs) are, first of all, in terms of device characteristics. In other words, the short-circuit effect (Short Channel Effect) in the off state of the transistor increases the leakage current and the contact area due to the decrease in the active area. In addition, from the process point of view, the process is unbalanced due to the density difference of the elements.
반도체 소자의 영역은 크게 메모리 셀(Memory Cell)이 형성되는 셀 영역과 메모리 셀을 구동하기 위한 회로소자들이 형성되는 주변회로 영역으로 나누어진다. 종래의 반도체 소자에서는 셀 영역과 주변회로 영역에 형성된 소자들의 패턴 밀도차가 크게 나타난다. 상기의 패턴 밀도의 차는 단위 면적당 형성된 패턴들의 면적 비율을 말하는 것이고, 일정 면적 안에서 패턴밀도가 동일하다고 하더라도 밀도가 균일하게 분포하지 않는 이상 공정상의 불균형이 발생한다.The semiconductor device region is largely divided into a cell region in which a memory cell is formed and a peripheral circuit region in which circuit elements for driving the memory cell are formed. In the conventional semiconductor device, the pattern density difference between the devices formed in the cell region and the peripheral circuit region is large. The difference in pattern density refers to the area ratio of patterns formed per unit area, and even if the pattern density is the same within a predetermined area, process imbalance occurs unless the density is uniformly distributed.
상술한 셀 영역과 주변회로 영역의 소자 밀도차에 의해 포토리소그라피 (Photolithography) 공정, 식각공정, 화학기계적연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정, 증착 공정 또는 세정 공정등 반도체 제조 공정 전반에 걸쳐 로딩 효과(Loading Effect)의 차가 발생하고 이로 인해 공정의 불균일성을 유발하게 된다. 특히 포토리소그라피 공정과 식각공정의 로딩 효과 차에 의해 소자간의 균일한 임계치수(Critical Dimension; CD)를 확보하기가 어렵다. 일반적으로 주변회로 영역의 식각이 목표하는 것보다 크게 식각될 수 있다.Loading effect throughout semiconductor manufacturing process such as photolithography process, etching process, chemical mechanical polishing (CMP) process, deposition process or cleaning process by device density difference between cell region and peripheral circuit region Differences in the loading effects can occur, resulting in process inhomogeneities. In particular, it is difficult to secure a uniform critical dimension (CD) between devices due to the difference in loading effects between the photolithography process and the etching process. In general, the etching of the peripheral circuit area may be larger than the target.
이러한 문제는 반도체 소자의 소형화와 고밀도화에 따라 더욱 심각해지고 있고 이를 해결하기 위해 복잡한 공정 및 장비를 도입함으로써 제작단가가 현저히 증가하게 된다.This problem is getting worse due to the miniaturization and densification of semiconductor devices. In order to solve this problem, the manufacturing cost is significantly increased by introducing complicated processes and equipment.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 소자의 밀도가 소한 영역(즉, 주변회로 영역)의 게이트 전극 사이에 더미게이트 패턴을 형성함으로써 반도체 제조 공정시 발생하는 로딩효과 차이를 줄일 수 있는 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, in order to solve the above problem, the present invention forms a dummy gate pattern between gate electrodes of a region having a low density (ie, a peripheral circuit region) of a device, thereby reducing a difference in loading effect generated during a semiconductor manufacturing process. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a device.
도 1a 내지 도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A through 4 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with the present invention.
도 1b 및 도 1c는 게이트 전극과 더미게이트가 후속공정에서 메탈 패드로 연결될 스플릿 형태의 게이트 전극을 설명하기 위해 도 1a의 B영역의 일부를 나타낸 단면도들이다.1B and 1C are cross-sectional views illustrating a part of region B of FIG. 1A to explain a split type gate electrode in which the gate electrode and the dummy gate are connected to the metal pad in a subsequent process.
도 2a는 본 발명에 따른 반도체 제조공정중 이온주입공정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 F영역 확대도로써 본 발명에 따른 도핑 프로파일을 제어하기 위한 개념을 설명한 개념도이다.2A is a cross-sectional view illustrating an ion implantation process in a semiconductor manufacturing process according to the present invention, and FIG. 2B is an enlarged view of region F of FIG. 2A and illustrates a concept for controlling a doping profile according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 반도체 기판120 : 소자분리막110 semiconductor substrate 120 device isolation film
130 : 게이트 산화막140 : 도전막130: gate oxide film 140: conductive film
150 : 하드마스크층160 : 게이트 전극150: hard mask layer 160: gate electrode
170 : 스페이서180 : 층간절연막170: spacer 180: interlayer insulating film
190 : 랜딩플러그 콘택홀192 : 소스 콘택홀190: Landing plug contact hole 192: Source contact hole
194 : 드레인 콘택홀196 : 게이트 콘택홀194: drain contact hole 196: gate contact hole
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 게이트 전극의 패턴밀도가 밀한영역과 소한영역으로 구분된 반도체 기판상에 게이트 전극의 패턴밀도를 일정하게 하기 위하여 게이트 전극의 패턴밀도가 소한영역의 게이트 전극 사이에 더미게이트 전극패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a gate electrode having a small pattern density of a gate electrode in order to make the pattern density of the gate electrode constant on a semiconductor substrate divided into a dense region and a small region of the gate electrode. A method of manufacturing a semiconductor device is provided, wherein a dummy gate electrode pattern is formed therebetween.
또한, 셀 영역과 주변회로 영역으로 구분된 반도체 기판상에 소자 분리막을 형성하는 단계와, 전체구조 상부에 게이트 산화막, 도전막 및 하드마스크층을 증착하는 단계와, 패터닝 공정을 실시하여 상기 셀 영역에는 게이트 전극을 형성하고, 상기 주변회로 영역에는 게이트 전극과 상기 게이트 전극 사이에 더미게이트 전극을 형성하는 단계와, 제 1 이온 주입공정을 실시하는 단계와, 상기 게이트 전극 및 상기 더미게이트 전극 측벽에 스페이서를 형성하는 단계와, 제 2 이온주입공정을 실시하는 단계와, 전체 구조 상부에 층간절연막을 층착하는 단계, 및 상기 층간절연막의 일부를 제거하여 셀 영역 및 주변회로 영역에 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.The method may further include forming an isolation layer on a semiconductor substrate divided into a cell region and a peripheral circuit region, depositing a gate oxide layer, a conductive layer, and a hard mask layer over the entire structure, and performing a patterning process. Forming a gate electrode in the peripheral circuit region, and forming a dummy gate electrode between the gate electrode and the gate electrode in the peripheral circuit region, performing a first ion implantation process, and forming sidewalls of the gate electrode and the dummy gate electrode sidewall. Forming a spacer, performing a second ion implantation process, depositing an interlayer insulating film over the entire structure, and removing a portion of the interlayer insulating film to form contact holes in the cell region and the peripheral circuit region. It provides a method for manufacturing a semiconductor device comprising the step of.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.
도 1a 내지 도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A through 4 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with the present invention.
도 1a를 참조하면, 게이트 전극(160)의 패턴밀도가 밀한영역(A)과 게이트 전극(160)의 패턴밀도가 소한영역(B)이 정의된 반도체 기판(110)에 소자 분리막(120)을 형성한다. 본 실시예에서는 게이트 전극(160)의 패턴밀도가 밀한영역(A)을 셀 영역(A)으로 하고, 게이트 전극(160)의 패턴밀도가 소한영역(B)을 주변회로 영역(B)으로 정의하여 설명하겠다. 상기의 게이트 전극의 패턴 밀도는 단위 면적당 형성된 게이트 전극(160) 패턴들의 면적 비율을 말하는 것이다. 상술한 반도체 기판(110)으로는 실리콘(Si)기판, 게르마늄(Ge) 기판, 실리콘 게르마늄(SiGe) 기판 또는 실리콘 온 인술레이터(Silicon On Insulator; SOI) 구조의 기판일 수 있으며, 특별히 한정되지 않고 반도체 소자를 제조할 수 있는 모든 기판을 포함한다.Referring to FIG. 1A, an isolation layer 120 is formed on a semiconductor substrate 110 in which a region A of which the pattern density of the gate electrode 160 is dense and a region B of which the pattern density of the gate electrode 160 is small is defined. Form. In the present embodiment, the region A where the pattern density of the gate electrode 160 is dense is defined as the cell region A, and the region B where the pattern density of the gate electrode 160 is limited is defined as the peripheral circuit region B. FIG. I will explain. The pattern density of the gate electrode refers to the area ratio of the gate electrode 160 patterns formed per unit area. The semiconductor substrate 110 may be a silicon (Si) substrate, a germanium (Ge) substrate, a silicon germanium (SiGe) substrate, or a silicon on insulator (SOI) structure substrate, and is not particularly limited. All substrates from which semiconductor devices can be manufactured are included.
반도체 기판(110)에 소자 분리막(120)을 형성하여 반도체 기판(110)을 활성 영역과 필드 영역으로 분리한다. 전체 구조 상부에 게이트 산화막(130), 도전막(140) 및 하드 마스크층(150)을 증착한 후 셀 영역(A)에는 게이트 전극(160)을 패터닝하고, 주변회로 영역(B)에는 게이트 전극(160) 및 더미게이트 전극(Dummy Gate; DG)을 패터닝한다. 상기의 도전막(140)으로는 폴리실리콘(Polycrystalline Si; Poly-Si), 비정질 실리콘(Amorphous Si; A-Si) 및 메탈(Metal) 중 어느 하나 이상을 포함하여 형성하되, 특별히 한정되지 않는 도전성의 물질을 의미한다. 상기의 게이트 전극(160)은 목표로 하는 게이트 폭(즉, 채널 길이; X)을 갖는 하나의게이트로 형성하거나, 다수의 게이트 폭의 합이 목표로 하는 게이트 폭을 이루는 스플릿(Split)형태의 게이트전극으로 형성할 수 있다(도 1b 참조).An isolation layer 120 is formed on the semiconductor substrate 110 to separate the semiconductor substrate 110 into an active region and a field region. After depositing the gate oxide layer 130, the conductive layer 140, and the hard mask layer 150 on the entire structure, the gate electrode 160 is patterned in the cell region A, and the gate electrode in the peripheral circuit region B. 160 and a dummy gate electrode (DG) are patterned. The conductive layer 140 may include any one or more of polycrystalline Si (poly-Si), amorphous silicon (A-Si), and metal, but is not particularly limited. Means the substance. The gate electrode 160 is formed of one gate having a target gate width (ie, channel length; X), or a split shape in which a sum of a plurality of gate widths forms a target gate width. It can be formed as a gate electrode (see Fig. 1b).
종래에는 패터닝에 의해 반도체 기판에 게이트 전극의 패턴밀도가 밀한 곳(즉, 셀영역)과 게이트 전극의 패턴밀도가 소한 곳(즉, 주변회로 영역)이 나타난다. 하지만, 본 발명에서는 게이트 전극(160)의 패턴밀도가 소한영역(B)의 게이트 전극(160) 사이에 더미게이트 전극(DG)패턴을 형성함으로써 반도체 기판(110)의 소자 밀도를 균일하게 유지할 수 있다.Conventionally, where the pattern density of the gate electrode is dense (i.e., the cell region) and the pattern density of the gate electrode is small (i.e., the peripheral circuit region) appear on the semiconductor substrate by patterning. However, in the present invention, the dummy gate electrode DG pattern is formed between the gate electrodes 160 in the region B of which the pattern density of the gate electrode 160 is small, so that the device density of the semiconductor substrate 110 can be maintained uniformly. have.
구체적으로, 더미게이트 전극(DG)패턴은 주변회로 영역(B)에 형성된 게이트 전극(160) 사이의 어느 영역에서든지 형성될 수 있다. 즉, 게이트 전극(160) 사이의 활성영역 상부에만 형성하거나, 게이트 전극(160) 사이의 필드영역 상부에만 형성하거나 또는 게이트 전극(160) 사이의 활성영역과 필드영역 상부에 형성한다. 주변회로 영역(B)에 형성된 더미게이트 전극(DG)패턴의 게이트 폭, 더미게이트 전극(DG)의 개수 및 게이트 전극(160)과 더미게이트 전극(DG)의 거리는 소자의 밀도(게이트 전극의 패턴밀도)에 따라 변화 시킨다. 본 실시예에서는 게이트 전극(160) 사이의 활성영역과 필드영역 상부에 폭이 게이트 전극(160) 폭의 0.2 내지 1.5 배가 되는 더미게이트 전극(DG)을 1 내지 4개를 형성한다.Specifically, the dummy gate electrode DG pattern may be formed in any region between the gate electrodes 160 formed in the peripheral circuit region B. That is, it is formed only on the active region between the gate electrodes 160, only on the field region between the gate electrodes 160, or on the active region and the field region between the gate electrodes 160. The gate width of the dummy gate electrode DG pattern formed in the peripheral circuit region B, the number of dummy gate electrodes DG, and the distance between the gate electrode 160 and the dummy gate electrode DG are the density of the device (the pattern of the gate electrode). Density). In the present exemplary embodiment, one to four dummy gate electrodes DG having a width of 0.2 to 1.5 times the width of the gate electrode 160 are formed on the active region and the field region between the gate electrodes 160.
상술한 더미게이트 전극(DG)은 반도체 기판(110)에 나타나는 게이트 전극(160)의 패턴밀도를 일정하게 유지하기 위해 형성하기 때문에 전기적 연결을 위한 공정을 실시하지 않아도 된다. 또한 더미게이트 전극(DG) 양측에 정션영역을 형성하지 않아도 된다. 또는 후술되는 스플릿 형태의 게이트 전극으로 형성하고,게이트 전극(160)과 전기적으로 연결한다.Since the above-described dummy gate electrode DG is formed to maintain a constant pattern density of the gate electrode 160 appearing on the semiconductor substrate 110, it is not necessary to perform a process for electrical connection. In addition, the junction region may not be formed on both sides of the dummy gate electrode DG. Alternatively, the gate electrode may be formed as a split gate electrode, which will be described later, and electrically connected to the gate electrode 160.
도 1b 및 도 1c는 게이트 전극과 더미게이트가 후속공정에서 메탈 패드로 연결될 스플릿 형태의 게이트 전극을 설명하기 위해 도 1a의 B영역의 일부를 나타낸 단면도들이다.1B and 1C are cross-sectional views illustrating a part of region B of FIG. 1A to explain a split type gate electrode in which the gate electrode and the dummy gate are connected to the metal pad in a subsequent process.
도 1b를 참조하면, 더미게이트 전극(DG) 양측에 정션영역(도시되지 않음)을 형성하고, 게이트 전극(160)과 이의 양측에 형성된 더미게이트 전극(DG)을 전기적으로 연결하여 스플릿 형태의 게이트전극을 형성한다. 상술한 스플릿 형태의 게이트 전극(SG)을 형성하기 위하여 본 실시예에서는 게이트 전극(160)과 더미게이트 전극(DG)을 형성한 후 후속공정에서 메탈 패드(도시되지 않음)로 이 둘(게이트 전극(160)과 더미게이트 전극(DG))을 연결하거나, 하나의 게이트 전극을 빗모양으로 만들어서 빗살모양의 분리된 게이트 전극을 형성한다. 이때 각각의 게이트 전극 폭의 합은 목표로 하는 게이트 전극의 폭(즉, 채널길이)과 일치하게 한다.Referring to FIG. 1B, a junction region (not shown) is formed on both sides of the dummy gate electrode DG, and the gate electrode 160 and the dummy gate electrode DG formed on both sides thereof are electrically connected to each other to form a split gate. Form an electrode. In order to form the above-described split gate electrode SG, in this embodiment, the gate electrode 160 and the dummy gate electrode DG are formed, and then the two (gate electrodes) are formed by a metal pad (not shown) in a subsequent process. 160 and the dummy gate electrode DG) or one gate electrode is comb-shaped to form a comb-shaped separated gate electrode. At this time, the sum of the widths of the respective gate electrodes is made to match the width (ie, the channel length) of the target gate electrode.
예컨대. 스플릿 게이트 전극(SG)이 게이트 전극(160) 한개와 더미게이트 전극(DG) 두개로 이루어졌다고 가정하고, 또한 목표로 하는 게이트 전극의 폭(즉, 채널길이)이 X라고 하며, 게이트 전극(160)의 폭을 L1, 더미게이트 전극(DG)의 폭을 각각 L2와 L3라고 하면 게이트 전극(160)과 더미게이트 전극(DG)들의 합(L1 + L2 + L3)은 목표로 하는 게이트 전극의 폭(X)과 같다. 이를 수식으로 표시하면 다음과 같다.for example. It is assumed that the split gate electrode SG includes one gate electrode 160 and two dummy gate electrodes DG, and the width (ie, channel length) of the target gate electrode is X, and the gate electrode 160 ) Is the width of L1 and the width of the dummy gate electrode DG is L2 and L3, respectively, and the sum L1 + L2 + L3 of the gate electrode 160 and the dummy gate electrode DG is the width of the target gate electrode. Same as (X). If this is expressed as an expression, it is as follows.
X = L1 + L2 + L3X = L1 + L2 + L3
구체적으로, 상술한 스플릿 게이트 전극(SG)을 구성하는 게이트 전극(160)과더미게이트 전극(DG)의 폭(즉, L1 내지 L3)은 각각 서로 다르거나 또는 각각 동일한 폭으로 형성할 수 있다(도 1a 및 도 1b 참조). 본 실시예에서는 스플릿 게이트 전극(SG)을 구성하는 각각의 전극 폭(즉, 각각의 채널길이)을 목표로 하는 채널길이의 1/3배 크기로 형성하였다.In detail, the widths (ie, L1 to L3) of the gate electrode 160 and the dummy gate electrode DG constituting the split gate electrode SG may be formed to be different from each other or have the same width, respectively ( 1a and 1b). In this embodiment, each electrode width (that is, each channel length) constituting the split gate electrode SG is formed to have a size 1/3 of the channel length.
도 1c를 참조하면, 상술한 바와 같이 활성영역 상에 형성된 게이트 전극(160)과 게이트 전극(160) 양측에 형성된 더미게이트 전극(DG)을 전기적로 연결하고, 한편, 필드영역 상에 형성된 더미게이트 전극(DG)은 전기적 연결을 형성하지 않음으로써 본 발명의 효과를 극대화할 수 있다.Referring to FIG. 1C, as described above, the gate electrode 160 formed on the active region and the dummy gate electrode DG formed on both sides of the gate electrode 160 are electrically connected, and the dummy gate formed on the field region. The electrode DG may not maximize the effect of the present invention by not forming an electrical connection.
도 2a는 본 발명에 따른 반도체 제조공정중 이온주입공정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 F영역 확대도로써 본 발명에 따른 도핑 프로파일(Doping Profile)을 제어하기 위한 개념을 설명한 개념도이다.2A is a cross-sectional view illustrating an ion implantation process in a semiconductor manufacturing process according to the present invention, and FIG. 2B is an enlarged view of region F of FIG. 2A and illustrates a concept for controlling a doping profile according to the present invention. to be.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기의 게이트 전극(160) 및 더미게이트 전극(DG)이 패터닝된 반도체 기판(110)에 LDD(Lightly Doped Drain) 또는 할로우(Halo) 이온주입(즉, 소정의 입사각을 가지고 이온주입을 함)을 실시한다. 이때 주변회로 영역(B)의 게이트 전극(160)과 더미게이트 전극(DG)간의 거리 및 더미게이트 전극(DG)의 높이를 조절함으로써 도핑 프로파일을 제어할 수 있다.2A and 2B, lightly doped drain (LDD) or hollow ion implantation (that is, predetermined predetermined) is applied to the semiconductor substrate 110 on which the gate electrode 160 and the dummy gate electrode DG are patterned. Ion implantation with an incident angle). In this case, the doping profile may be controlled by adjusting the distance between the gate electrode 160 and the dummy gate electrode DG in the peripheral circuit region B and the height of the dummy gate electrode DG.
예컨대, 실선 방향으로 이온주입하여 게이트 전극(160)의 좌측벽(X0)을 기준으로 양의 거리만큼(즉, 오른쪽에 위치한) 떨어진 X1과 X2사이에 위치하는 도핑 프로파일을 만들기 위해서는 다음과 같은 수식에 의해 X1과 X2를 계산할 수 있다. 또한 점선 방향으로 이온 주입하여 게이트 전극(160)의 좌측벽을 기준으로 음의 거리만큼(즉, 왼쪽에 위치한) 떨어진 X3에 위치하는 도핑 프로파일을 만들기 위해서는 다음과 같은 수식에 이해 X3을 계산할 수 있다(도 3b 참조).For example, to form a doping profile located between X1 and X2 spaced apart by a positive distance (ie, located on the right side) from the left wall X0 of the gate electrode 160 by ion implantation in a solid line direction, X1 and X2 can be calculated by. In addition, in order to create a doping profile located at X3 away by a negative distance (that is, located on the left side) from the left wall of the gate electrode 160 by ion implantation in the dotted line direction, X3 may be calculated by the following equation. (See Figure 3b).
상기의 수식에서 d는 게이트 전극(160)과 더미게이트 전극(DG)사이의 거리, h는 반도체 기판(110)을 기준으로 하는 더미게이트 전극(DG)의 높이, θ는 이온주입각 그리고 Rp는 이온 주입에너지에 의해 주입되는 깊이인 투영범위(Projection range)를 나타낸다. 상술한 상수들을 살펴보면, θ(즉, 이온주입각도)와 Rp(즉, 투영범위)는 이온 주입장비에 의해 제어되는 상수들이고, d(즉, 게이트 전극(160)과 더미게이트 전극(DG)간의 거리)와 h(즉, 반도체 기판(110)을 기준으로 하는 더미게이트 전극(DG)의 높이)는 더미게이트 전극(DG)패턴에 의해 제어되는 상수들이다. 따라서 상기의 수식을 보면 도핑 프로파일을 좌우하는 X1과 X3의 위치는 이온 주입장비에 의해서 제어될 뿐만 아니라 더미게이트 전극(DG)패턴에 의해서도 제어된다.In the above formula, d is the distance between the gate electrode 160 and the dummy gate electrode (DG), h is the height of the dummy gate electrode (DG) relative to the semiconductor substrate 110, θ is the ion implantation angle and Rp is The projection range, which is a depth injected by ion implantation energy, is shown. Looking at the constants described above, θ (ie, ion implantation angle) and Rp (ie, projection range) are constants controlled by ion implantation equipment, and d (ie, between gate electrode 160 and dummy gate electrode DG). Distance) and h (that is, the height of the dummy gate electrode DG based on the semiconductor substrate 110) are constants controlled by the dummy gate electrode DG pattern. Therefore, according to the above equation, the positions of X1 and X3 that influence the doping profile are not only controlled by the ion implantation equipment but also by the dummy gate electrode DG pattern.
도 3을 참조하면, 전체구조 상부에 스페이서(Spacer)용 질화막을 증착한 다음 식각공정을 실시하여 게이트 전극(160) 및 더미 게이트 전극(DG) 측벽에 스페이서(170)를 형성한다. 전체구조 상부에 고농도 이온주입을 실시하여 LDD구조의 정션영역을 형성한다.Referring to FIG. 3, a nitride layer for a spacer is deposited on the entire structure, and an etching process is performed to form a spacer 170 on sidewalls of the gate electrode 160 and the dummy gate electrode DG. High concentration ion implantation is performed on the entire structure to form the junction region of the LDD structure.
도 4를 참조하면, 전체구조 상부에 층간 절연막(180)을 증착한 다음, 셀영역(A)의 층간 절연막(180)의 일부를 제거하여 LDD구조의 정션영역(J)을 노출시키는 랜딩플러그 콘택홀(Landing Plug Contact Hole; 190)을 형성하고, 동시에 주변회로 영역(B)의 층간 절연막(180)의 일부를 제거하여 소스 콘택홀(192), 드레인 콘택홀(194) 및 게이트 콘택홀(196) 중 어느 하나를 형성한다. 종래의 주변회로 영역은 오정렬로 인한 마진의 확보가 어려워 자기정렬 콘택(Self Aligned Contact; SAC)방법을 이용하여 층간 절연막을 제거할 수 없었다. 하지만 본 발명의 더미게이트 전극(DG) 패턴이 형성된 주변회로 영역(B)은 더미게이트 전극(DG)에 의해 오정렬 마진이 확보됨에 따라 자기정렬 콘택방법을 이용하여 층간 절연막(180)을 제거할 수 있다.Referring to FIG. 4, the landing plug contact exposing the junction region J of the LDD structure by depositing an interlayer insulating layer 180 over the entire structure and then removing a portion of the interlayer insulating layer 180 of the cell region A. Referring to FIG. Forming a hole (Landing Plug Contact Hole) 190, and at the same time removing a part of the interlayer insulating layer 180 of the peripheral circuit region (B) source contact hole 192, drain contact hole 194 and gate contact hole 196 ). In the peripheral circuit area of the related art, it is difficult to secure a margin due to misalignment, and thus an interlayer insulating layer cannot be removed by using a self-aligned contact (SAC) method. However, in the peripheral circuit region B in which the dummy gate electrode DG pattern of the present invention is formed, as the misalignment margin is secured by the dummy gate electrode DG, the interlayer insulating layer 180 may be removed using a self-aligned contact method. have.
상술한 바와 같이, 본 발명은 게이트 전극의 패턴밀도가 소한 곳의 게이트 전극 사이에 더미게이트 전극패턴을 형성함으로써 반도체 기판의 소자 밀도를 균일하게 유지할 수 있고, 로딩효과 차이에 의한 임계치수의 불균일성을 효과적으로 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming a dummy gate electrode pattern between the gate electrodes where the pattern density of the gate electrode is small, the device density of the semiconductor substrate can be kept uniform, and the nonuniformity of the critical dimension due to the difference in loading effect can be achieved. Can be effectively reduced.
또한, 게이트 전극과 더미게이트 전극간의 거리 및 더미게이트 전극의 높이를 조절함으로써 도핑 프로파일을 제어할 수 있다.In addition, the doping profile may be controlled by adjusting the distance between the gate electrode and the dummy gate electrode and the height of the dummy gate electrode.
또한, 소스 콘택홀, 드레인 콘택홀 및 게이트 콘택홀을 자기정렬 콘택공정을 적용하여 형성함으로써 공정의 단순화와 비용 절감을 할 수 있다.In addition, the source contact hole, the drain contact hole, and the gate contact hole are formed by applying a self-aligned contact process, thereby simplifying the process and reducing the cost.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0042143A KR100480453B1 (en) | 2002-07-18 | 2002-07-18 | Method for manufacturing a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0042143A KR100480453B1 (en) | 2002-07-18 | 2002-07-18 | Method for manufacturing a semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040008504A true KR20040008504A (en) | 2004-01-31 |
| KR100480453B1 KR100480453B1 (en) | 2005-04-06 |
Family
ID=37317563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0042143A Expired - Fee Related KR100480453B1 (en) | 2002-07-18 | 2002-07-18 | Method for manufacturing a semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100480453B1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100761409B1 (en) * | 2006-09-29 | 2007-09-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | Flash memory device and manufacturing method thereof |
| US8278178B2 (en) | 2008-09-19 | 2012-10-02 | Hynix Semiconductor Inc. | Nonvolatile memory device and method of manufacturing the same |
| US8952423B2 (en) | 2012-06-04 | 2015-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device having decoupling capacitors and dummy transistors |
| US9557637B2 (en) | 2013-11-19 | 2017-01-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of designing patterns of semiconductor devices in consideration of pattern density |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101129159B1 (en) * | 2009-05-25 | 2012-04-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | Nonvolatile memory device and manufacturing method of the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3417092B2 (en) * | 1994-10-31 | 2003-06-16 | ソニー株式会社 | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP2998832B2 (en) * | 1996-05-23 | 2000-01-17 | 日本電気株式会社 | Semiconductor device pattern forming method |
| JP3495869B2 (en) * | 1997-01-07 | 2004-02-09 | 株式会社東芝 | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP2000340568A (en) * | 1999-03-19 | 2000-12-08 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| JP3506645B2 (en) * | 1999-12-13 | 2004-03-15 | Necエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP2002190589A (en) * | 2000-12-20 | 2002-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
-
2002
- 2002-07-18 KR KR10-2002-0042143A patent/KR100480453B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100761409B1 (en) * | 2006-09-29 | 2007-09-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | Flash memory device and manufacturing method thereof |
| US8278178B2 (en) | 2008-09-19 | 2012-10-02 | Hynix Semiconductor Inc. | Nonvolatile memory device and method of manufacturing the same |
| US8952423B2 (en) | 2012-06-04 | 2015-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device having decoupling capacitors and dummy transistors |
| US9557637B2 (en) | 2013-11-19 | 2017-01-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of designing patterns of semiconductor devices in consideration of pattern density |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100480453B1 (en) | 2005-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7394116B2 (en) | Semiconductor device including a multi-channel fin field effect transistor including protruding active portions and method of fabricating the same | |
| KR19990016352A (en) | Thin film transistor and its manufacturing method | |
| US5903013A (en) | Thin film transistor and method of manufacturing the same | |
| JPH1012847A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| KR100396901B1 (en) | Transistor structure using epitaxial layers and manufacturing method thereof | |
| KR100480453B1 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device | |
| KR100485004B1 (en) | Soi semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| KR100412143B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device applying a triple gate oxide | |
| KR100265370B1 (en) | A method for fabricating dram device | |
| KR100234728B1 (en) | MOS field effect transistor manufacturing method | |
| KR100280539B1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| KR20030053959A (en) | Method for fabricating semiconductor device | |
| KR100368971B1 (en) | Gate of soi device and method for fabricating the same | |
| KR100516153B1 (en) | Method for fabricating a SOI MOSFET device having elevated source/drain formed by using a reflow process | |
| KR100198637B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| KR960011472B1 (en) | Semiconductor Memory Manufacturing Method | |
| KR100835471B1 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| KR100356784B1 (en) | Method for manufacturing cmos fet having micro line width | |
| KR100609541B1 (en) | Transistor Formation Method of Semiconductor Device | |
| KR100215836B1 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| KR20010046068A (en) | Manufacturing method for semiconductor memory | |
| KR20050118548A (en) | Method for manufacturing self-aligned recess channel mosfet | |
| KR20000004194A (en) | Semiconductor memory device and method thereof | |
| KR20010046154A (en) | Method for forming gate spacer of semiconductor device utilizing photoresist and selective liquid phase deposition | |
| KR20010063851A (en) | A method for forming a transistor of a semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109 |
|
| PA0201 | Request for examination |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201 |
|
| PG1501 | Laying open of application |
St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501 |
|
| D13-X000 | Search requested |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000 |
|
| D14-X000 | Search report completed |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000 |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902 |
|
| E13-X000 | Pre-grant limitation requested |
St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701 |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002 Fee payment year number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |
St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110222 Year of fee payment: 7 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| PC1903 | Unpaid annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903 Not in force date: 20120324 Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| PC1903 | Unpaid annual fee |
St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903 Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE Not in force date: 20120324 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |