KR100947562B1 - 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법 및그의 셀 트랜지스터 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (17)
- 강유전체막을 갖는 비휘발성 메모리소자를 형성함에 있어서,반도체 기판 상부에 게이트 절연막 및 게이트 전극을 순차 형성하는 단계;상기 게이트 전극 양쪽 기판내에 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계;상기 반도체 기판 상에 층간 절연막을 형성하여 상기 게이트 전극을 매립하는 단계;상기 층간 절연막을 선택 식각하여 상기 게이트 전극 및 게이트 절연막을 제거하여 개구부를 형성하는 단계;상기 개구부에 게이트 유전막 및 금속 게이트를 순차적으로 형성하는 단계;상기 금속 게이트 상부의 개구부에 강유전체막을 매립하는 단계; 및상기 층간 절연막 상부에 상기 강유전체막과 연결되는 컨트롤 게이트를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 강유전체막을 갖는 비휘발성 메모리소자 및 로직 회로를 집적화한 엠비디드 메모리 소자를 형성함에 있어서,반도체 기판 상부에 게이트 절연막 및 게이트 전극을 순차 형성하는 단계;상기 게이트 전극 양쪽 기판내에 소오스/드레인 영역을 형성하는 단계;상기 반도체 기판 상에 층간 절연막을 형성하여 상기 게이트 전극을 매립하는 단계;상기 메모리 영역의 층간 절연막을 선택 식각하여 상기 게이트 전극 및 게이트 절연막을 제거하여 개구부를 형성하는 단계;상기 메모리 영역의 개구부에 게이트 유전막 및 금속 게이트를 순차적으로 형성하는 단계;상기 금속 게이트 상부의 개구부에 강유전체막을 매립하는 단계; 및상기 메모리 영역의 층간 절연막 상부에 상기 강유전체막과 연결되는 컨트롤 게이트를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 게이트 전극을 형성한 후에 그 측벽에 절연물질로 된 스페이서를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 게이트 유전막은 Al2O3인 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 금속 게이트는 W, Pt, IrO2, Ir, RuO2, 또는 Ru 비활성 금속 물질인 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 금속 게이트 제조 공정은 상기 개구부에 금속을 증착하고 이를 전면 식각해서 상기 개구부의 일정 높이까지 금속이 매립되도록 하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 강유전체막은 상기 개구부에 매립되도록 솔젤(sol-gel) 방법으로 코팅 또는 CVD로 증착하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 강유전체막은 상기 개구부에 매립되도록 강유전체막을 형성한 후에 전면 식각 또는 CMP로 층간 절연막의 강유전체막을 제거하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 컨트롤 게이트는 W, Pt, IrO2, Ir, RuO2, 또는 Ru의 비활성 금속으로 형성하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 컨트롤 게이트를 형성하는 단계이후에, 층간 절연막을 형성하고 배선 공정을 진행하여 상기 소오스/드레인 영역 또는 컨트롤 게이트에 연결되는 콘택 및 배선을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 제조 방법.
- 강유전체막을 갖는 비휘발성 메모리소자의 셀 트랜지스터에 있어서,반도체 기판 상부에 순차적으로 형성된 게이트 유전막 및 금속 게이트;상기 금속 게이트 양쪽 기판내에 형성된 소오스/드레인 영역;상기 금속 게이트가 형성된 기판 전면에 형성된 층간 절연막;상기 층간 절연막내의 개구부를 통해 금속 게이트와 수직으로 연결된 강유전체막; 및상기 층간 절연막 상부에 상기 강유전체막과 연결되는 컨트롤 게이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 셀 트랜지스 터.
- 제 11항에 있어서, 상기 금속 게이트 측벽에 절연물질로 된 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 셀 트랜지스터.
- 제 11항에 있어서, 상기 게이트 유전막은 Al2O3인 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 셀 트랜지스터.
- 제 11항에 있어서, 상기 금속 게이트는 W, Pt, IrO2, Ir, RuO2, 또는 Ru 비활성 금속 물질인 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 셀 트랜지스터.
- 제 11항에 있어서, 상기 컨트롤 게이트는 W, Pt, IrO2, Ir, RuO2, 또는 Ru의 비활성 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리 소자의 셀 트랜지스터.
- 제 11항에 있어서, 상기 컨트롤 게이트가 형성된 층간 절연막 전면에 상부 층간 절연막이 형성되어 있으며 상기 층간 절연막들의 콘택홀을 통해서 상기 소오스/드레인 영역 또는 상기 컨트롤 게이트에 연결되는 콘택 및 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 셀 트랜지스터.
- 제 11항에 있어서, 상기 컨트롤 게이트에 + 전압, - 전압을 인가하여 상기 강유전체막에 분극을 일으켜 게이트전극의 전위가 바뀌도록 하는 것을 특징으로 하는 강유전체막을 이용한 반도체 메모리소자의 셀 트랜지스터.
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