KR101073134B1 - Method for manufacturing buried pattern using spacer pattering - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패드영역을 갖는 매립패턴 형성시 스페이서패터닝 공정을 이용하면서도 충분한 면적의 패드영역을 용이하게 확보할 수 있는 반도체장치 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 반도체장치 제조 방법은 기판 상에 제1막을 형성하는 단계; 상기 제1막 상에 어느 한쪽 끝단에 패드영역이 정의된 제1희생개구부를 갖는 스페이서를 형성하는 단계; 상기 제1희생개구부를 포함한 전면에 제2막을 형성하는 단계; 패드마스크를 이용하여 상기 제2막을 식각하여 어느 한쪽 끝단에 패드영역이 정의된 제2희생개구부를 갖는 제2막패턴을 형성하는 단계; 상기 패드마스크와 스페이서를 이용하여 상기 제1막을 식각하여 상기 제1희생개구부 및 제2희생개구부가 전사된 제1막패턴을 형성하는 단계; 상기 제1막패턴을 식각장벽으로 하여 상기 기판을 식각하여 트렌치를 형성하는 단계; 및 상기 트렌치에 매립되는 매립패턴을 형성하는 단계를 포함하고,The present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can easily secure a pad area having a sufficient area while using a spacer patterning process when forming a buried pattern having a pad area. Forming a first film; Forming a spacer having a first sacrificial opening having a pad region defined at one end thereof on the first layer; Forming a second film on the entire surface including the first sacrificial opening; Etching the second layer using a pad mask to form a second layer pattern having a second sacrificial opening having a pad region defined at one end thereof; Etching the first layer using the pad mask and the spacer to form a first layer pattern to which the first and second sacrificial openings are transferred; Etching the substrate using the first film pattern as an etch barrier to form a trench; And forming a buried pattern buried in the trench,
매립패턴, 패드영역, 셀어레이영역, 레이아웃, 개구부 Buried pattern, pad area, cell array area, layout, opening
Description
본 발명은 반도체장치 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 스페이서패터닝을 이용한 매립패턴 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체장치가 고집적화되면서 노광 장비의 해상력(Resolution) 한계로 기존의 단위공정(Single Process) 공정으로는 미세 패턴을 얻지 못하고 있다. 이에 파장을 줄여서 해상력을 향상시키는 극자외선 리소그래피(Extreme Ultra Violet Lithography; EUVL) 공정이 개발 중에 있으나 개발 속도가 반도체장치의 개발 속도를 맞춰주지 못하여 패터닝 공정에 적용하는데 어려움이 있다. As semiconductor devices have been highly integrated, fine patterns have not been obtained by conventional single process processes due to the limitation of resolution of exposure equipment. Extreme Ultra Violet Lithography (EUVL) process, which reduces resolution and improves resolution, is under development, but it is difficult to apply to patterning process because the development speed does not keep pace with the development of semiconductor devices.
이에 스페이서패터닝(Spacer Patterning) 공정을 통하여 피치(Pitch)를 늘려서 패터닝하는 공정이 적용되고 있다.Accordingly, a process of increasing the pitch by patterning through a spacer patterning process has been applied.
통상적으로 스페이서패터닝 공정은 피식각층 상에 하드마스크막을 형성하는 단계, 하드마스크막의 일부를 식각하여 분할패턴(Partition pattern)을 형성하는 단계, 분할패턴의 측벽에 스페이서(Spacer)를 형성하는 단계, 분할패턴을 스트립하는 단계, 스페이서를 이용하여 하드마스크막을 식각하는 단계 및 식각된 하드마스크막을 식각장벽으로 피식각층을 식각하는 순서로 진행하고 있다.In general, a spacer patterning process includes forming a hard mask layer on an etched layer, etching a portion of the hard mask layer to form a partition pattern, forming a spacer on sidewalls of the partition pattern, and dividing Stripping the pattern, etching the hard mask layer using a spacer, and etching the etched layer using the etched hard mask layer as an etch barrier.
최근에 스페이서패터닝 공정을 이용하여 매립게이트(Buried Gate; BG) 또는 매립비트라인(Buried Bitline; BBL) 등을 위한 트렌치(Trench)를 형성하는 공정이 도입되었다. 이와 같은 방법에 의해 미세 선폭의 트렌치를 형성하므로써 매립패턴의 선폭을 현저히 줄일 수 있어 고집적 반도체장치에 적용할 수 있다.Recently, a process of forming a trench for a buried gate (BG) or a buried bitline (BBL) using a spacer patterning process has been introduced. By forming a trench having a fine line width by this method, the line width of the buried pattern can be significantly reduced, which can be applied to a highly integrated semiconductor device.
복수의 메모리셀을 갖는 셀어레이 영역(Cell array area)에는 복수개의 매립게이트 및 매립비트라인(이하 '매립패턴'이라 약칭함)이 배치되고, 매립패턴은 셀어레이영역의 한쪽 끝단에 콘택을 형성하기 위하여 한쪽 방향으로 연장된다. 즉, 매립패턴은 셀어레이영역으로부터 한쪽 방향으로 연장된다. 이렇게 한쪽 방향으로 연장된 매립패턴은 콘택을 형성하기 위한 충분한 영역(이하, '패드영역'이라 약칭함)을 확보할 수 있다.A plurality of buried gates and a buried bit line (hereinafter referred to as a "filling pattern") are disposed in a cell array area having a plurality of memory cells, and the buried pattern forms a contact at one end of the cell array area. To extend in one direction. That is, the buried pattern extends in one direction from the cell array region. The buried pattern extending in one direction can secure a sufficient region (hereinafter, abbreviated as 'pad region') for forming a contact.
스페이서패터닝 공정을 이용하는 경우, 셀어레이영역에서 트렌치를 구현하는데는 문제가 없으나, 패드영역을 구현하는데는 어려움이 있다.In the case of using the spacer patterning process, there is no problem in implementing the trench in the cell array region, but there is a difficulty in implementing the pad region.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 매립패턴을 도시한 도면이다.1A and 1B illustrate a buried pattern according to the related art.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 셀어레이영역(CA)과 주변영역(PA1, PA2)을 갖는 기판(11)에 복수개의 매립패턴(100)이 형성되어 있고, 각 매립패턴(100)은 셀어레이영역에 형성된 메인영역(12)과 셀어레이영역(CA)으로부터 어느 한쪽 방향으로 연장되어 패드영역(13)이 형성되어 있다. 이웃하는 매립패턴(100)의 패드영역(13)은 지그재그로 엇갈려 배치된다.1A and 1B, a plurality of
그러나, 패드영역(13)을 일반적인 리소그래피 방법으로 형성하는 방법은 공지되어 있으나 스페이서패터닝 공정을 이용하여 형성하는 레이아웃에 대해서는 공지된 방법이 없다. 따라서, 고집적화된 반도체장치의 매립패턴 공정시에 스페이서패터닝 공정을 적용하는데 제한이 있다.However, although the method of forming the
또한, 스페이서패터닝 공정을 이용하여 패드영역을 형성한다고 하더라도, 분할패턴 형성을 위한 분할마스크(Partition Mask) 공정시 패드영역을 형성해야만 하고, 이때는 패드영역을 지그재그(Zigzag)로 엇갈려 있는 형태로 형성하기 어렵다.In addition, even if the pad region is formed by using the spacer patterning process, the pad region should be formed during the partition mask process for forming the partition pattern, and in this case, the pad region is formed in a staggered form with zigzag. it's difficult.
따라서, 매립패턴의 선폭이 미세화하더라도 스페이서패터닝 공정을 이용하여 충분한 면적의 패드영역을 확보할 수 있는 새로운 방법이 요구된다.Therefore, even if the line width of the buried pattern is miniaturized, a new method capable of securing a pad area having a sufficient area by using a spacer patterning process is required.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 패드영역을 갖는 매립패턴 형성시 스페이서패터닝 공정을 이용하면서도 충분한 면적의 패드영역을 용이하게 확보할 수 있는 반도체장치 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and provides a semiconductor device manufacturing method which can easily secure a pad area having a sufficient area while using a spacer patterning process when forming a buried pattern having a pad area. The purpose is.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체장치 제조 방법은 기판 상에 제1막을 형성하는 단계; 상기 제1막 상에 어느 한쪽 끝단에 패드영역이 정의된 제1희생개구부를 갖는 스페이서를 형성하는 단계; 상기 제1희생개구부를 포함한 전면에 제2막을 형성하는 단계; 패드마스크를 이용하여 상기 제2막을 식각하여 상기 제1희생개구부의 다른 한쪽 끝단에 인접하여 패드영역이 정의된 제2희생개구부를 갖는 제2막패턴을 형성하는 단계; 상기 패드마스크와 스페이서를 이용하여 상기 제1막을 식각하여 상기 제1희생개구부 및 제2희생개구부가 전사된 제1막패턴을 형성하는 단계; 상기 제1막패턴을 식각장벽으로 하여 상기 기판을 식각하여 트렌치를 형성하는 단계; 및 상기 트렌치에 매립되는 매립패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A semiconductor device manufacturing method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a first film on a substrate; Forming a spacer having a first sacrificial opening having a pad region defined at one end thereof on the first layer; Forming a second film on the entire surface including the first sacrificial opening; Etching the second layer using a pad mask to form a second film pattern having a second sacrificial opening having a pad region defined adjacent to the other end of the first sacrificial opening; Etching the first layer using the pad mask and the spacer to form a first layer pattern to which the first and second sacrificial openings are transferred; Etching the substrate using the first film pattern as an etch barrier to form a trench; And forming a buried pattern buried in the trench.
또한, 본 발명의 반도체장치 제조 방법은 셀어레이영역을 사이에 두고 제1주변영역과 제2주변영역을 갖는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1막을 형성하는 단계; 상기 제1막 상에 상기 제1주변영역에 패드영역이 정의된 제1희생개구부 를 갖는 스페이서를 형성하는 단계; 상기 제1희생개구부를 포함한 전면에 제2막을 형성하는 단계; 패드마스크를 이용하여 상기 제2막을 식각하여 상기 제2주변영역에 패드영역이 정의된 제2희생개구부를 갖는 제2막패턴을 형성하는 단계; 상기 패드마스크와 스페이서를 이용하여 상기 제1막을 식각하여 상기 제1희생개구부 및 제2희생개구부가 전사된 제1패턴을 형성하는 단계; 상기 제1패턴을 식각장벽으로 하여 상기 기판을 식각하여 트렌치를 형성하는 단계; 및 상기 트렌치에 매립되는 매립패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the semiconductor device manufacturing method of the present invention comprises the steps of: preparing a substrate having a first peripheral region and a second peripheral region with a cell array region therebetween; Forming a first film on the substrate; Forming a spacer on the first layer, the spacer having a first sacrificial opening having a pad region defined in the first peripheral region; Forming a second film on the entire surface including the first sacrificial opening; Etching the second layer using a pad mask to form a second film pattern having a second sacrificial opening having a pad area defined in the second peripheral area; Etching the first layer using the pad mask and the spacer to form a first pattern on which the first and second sacrificial openings are transferred; Etching the substrate to form a trench by using the first pattern as an etch barrier; And forming a buried pattern buried in the trench.
상술한 본 발명은 스페이서패터닝 공정을 이용하여 매립패턴 형성시 엇갈리는 형태의 패드영역을 갖는 매립패턴을 용이하게 형성할 수 있고, 이에 따라 굴곡진 형태의 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 효과가 있다.The present invention described above can easily form a buried pattern having a pad region of the staggered form when forming a buried pattern by using a spacer patterning process, it is possible to easily form a curved pattern.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. .
도 2a 내지 도 2j는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체장치 제조 방법을 도시한 공정 단면도이고, 도 3a 내지 도 3h는 평면도이다. 2A through 2J are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a first embodiment of the present invention, and FIGS. 3A through 3H are plan views.
도 2a 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 셀어레이영역(Cell array area; CA)을 사이에 두고 제1주변영역(Peri area; PA1)과 제2주변영역(PA2)을 갖는 기판(21) 상에 다층의 하드마스크막을 형성한다. 다층 하드마스크막은 제1하드마스크막(22), 제2하드마스크막(23), 제3하드마스크막(24), 제4하드마스크막(25)의 순서로 적층될 수 있다.2A and 3A, a
이어서, 제4하드마스크막(25) 상에 반사방지막(BARC, 26)을 형성한 후, 감광막을 도포 및 노광하여 분할마스크(27)를 형성한다. 분할마스크(27)는 셀어레이영역과 제1주변영역에 형성되며, 클리어필드(Clear field)로 형성된다. 통상적으로 패턴이 양각되는지 음각되는지에 따라 클리어 필드(Clear Field)와 다크 필드(Dark Field)로 구분된다. 클리어 필드는 게이트라인, 비트라인 등의 레이어(Layer)와 같이, 패턴이 양각되는 레이어이다. 반면에, 다크 필드는 콘택홀과 같이 패턴이 음각되는 레이어이다.Subsequently, after forming the antireflection films BARC, 26 on the fourth
분할마스크(27)의 평면도를 도시하고 있는 도 3a를 참조하면, 분할마스크(27)는 어느 한쪽 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 즉, 셀어레이영역(CA)을 가로지르면서 제1주변영역(PA1)까지 연장될 수 있다.Referring to FIG. 3A, which illustrates a plan view of the
분할마스크(27)는 셀어레이영역에서의 크기 및 제1주변영역에서의 크기가 서로 다를 수 있다. 즉, 제1주변영역에서의 크기(CD2)가 셀어레이영역에서의 크기(CD1)보다 더 클 수 있고, 이에 따라 분할마스크(27)는 제1주변영역에서의 간격(G2)보다 셀어레이영역에서의 간격(G1)이 더 넓다. The
분할마스크(27)는 제1주변영역(PA1)에서의 모양은 박스형일 수 있으며, 제1주변영역(PA1)으로 연장된 부분은 패드영역을 정의하기 위한 부분이다. The
도 2b에 도시된 바와 같이, 분할마스크(27)를 이용하여 반사방지막(26)을 식각하고 계속해서 다층 하드마스크막의 일부층을 식각한다. 이때, 식각되는 하드마스크막은 제4하드마스크막(25)으로서, 식각이 완료된 후에 제4하드마스크막패턴(25A)이 형성된다. 이하, 제4하드마스크막패턴(25A)을 '분할패턴(25A)'이라 약칭하기로 한다.As shown in FIG. 2B, the
도 2c에 도시된 바와 같이, 분할마스크(27)를 스트립한다. 이때, 반사방지막(26)도 동시에 제거될 수 있다.As shown in Fig. 2C, the
분할패턴(25A)의 평면도를 도시하고 있는 도 3b를 참조하면, 분할패턴(25A)은 도 3a의 분할마스크와 동일한 형태를 갖는다. 즉, 분할마스크의 형태가 전사된 구조를 갖는다. 따라서, 분할패턴(25A)은 어느 한쪽 방향의 주변영역으로 연장된 형태를 가질 수 있다. Referring to FIG. 3B, which shows a plan view of the
부연하면, 셀어레이영역(CA)을 가로지르면서 제1주변영역(PA1)까지 연장되며, 셀어레이영역에서의 크기(CD1) 및 제1주변영역에서의 크기(CD2)가 서로 다를 수 있다. 즉, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1주변영역에서의 크기(CD2)가 셀어레이영역에서의 크기(CD1)보다 더 클 수 있고, 이에 따라 제1주변영역에서의 간격(G2)보다 셀어레이영역에서의 간격(G1)이 더 넓다. In other words, it extends to the first peripheral area PA1 while crossing the cell array area CA, and the size CD1 in the cell array area and the size CD2 in the first peripheral area may be different from each other. That is, as shown in FIG. 3B, the size CD2 in the first peripheral region may be larger than the size CD1 in the cell array region, and thus, the cell is larger than the gap G2 in the first peripheral region. The spacing G1 in the array area is wider.
분할패턴(25A)은 제1주변영역(PA1)에서의 모양은 박스형일 수 있으며, 제1주변영역(PA1)으로 연장된 부분은 패드영역을 정의하기 위한 부분이다. The
도 2d에 도시된 바와 같이, 분할패턴(25A)의 측벽에 스페이서(28)를 형성한다. 예컨대, 스페이서(28)는 질화막 등의 물질을 증착한 후 스페이서식각하여 형성 한다. 스페이서(28)의 두께는 제1주변영역에서 이웃하는 분할패턴(25A) 사이의 간격을 갭필하는 두께가 되어야 한다. 예컨대, 제1주변영역에서 분할패턴(25A) 사이의 간격이 200Å이라면, 스페이서(28)의 두께는 100Å이 되어야 한다. As shown in FIG. 2D,
스페이서(28)를 도시하고 있는 평면도인 도 3c를 참조하면, 스페이서(28)는 분할패턴(25A)의 측벽을 에워싸는 형태가 된다. 그리고, 제1주변영역(PA1)에서는 이웃하는 분할패턴(25A) 사이의 간격을 갭필하고 있다.Referring to FIG. 3C, which is a plan view showing the
도 2e에 도시된 바와 같이, 분할패턴(25A)을 스트립한다. 이에 따라, 제1희생개구부(29)를 갖는 스페이서(28)가 형성된다. 즉, 분할패턴이 제거되는 공간은 제1희생개구부(29)가 된다. 여기서, 제1희생개구부(29)는 후속 매립패턴을 위한 트렌치에 대응하며, 바람직하게 패드영역이 정의된 트렌치에 대응한다.As shown in FIG. 2E, the
제1희생개구부(29)의 형태는 분할패턴의 형태와 동일하다. 따라서, 제1희생개구부(29)는 어느 한쪽 방향의 주변영역으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 부연하면, 셀어레이영역(CA)을 가로지르면서 제1주변영역(PA1)까지 연장되며, 셀어레이영역에서의 크기 및 제1주변영역에서의 크기가 서로 다를 수 있다. The first
제1희생개구부의 평면도를 도시하고 있는 도 3d를 참조하면, 제1희생개구부(29)은 분할패턴과 동일한 형태를 갖는다. 즉, 분할패턴의 형태가 전사된 구조를 갖는다. 따라서, 제1희생개구부(29)는 어느 한쪽 방향의 주변영역으로 연장된 형태를 가질 수 있다. Referring to FIG. 3D, which shows a plan view of the first sacrificial opening, the first
도 2f에 도시된 바와 같이, 제1희생개구부를 채울때까지 전면에 다층의 하드마스크막을 형성한다. 이때, 다층의 하드마스크막은 스핀온카본막(SOC, 30)과 다기 능하드마스크(MFHM, 31)을 적층하여 형성할 수 있다.As shown in FIG. 2F, a multi-layered hard mask film is formed on the entire surface until the first sacrificial opening is filled. In this case, the multilayer hard mask film may be formed by stacking the spin-on
이어서, 다기능하드마스크막(31) 상에 패드마스크(32)를 형성한다. 여기서, 패드마스크(32)는 감광막을 도포한 후 노광하여 형성한다.Subsequently, a
이어서, 패드마스크(32) 및 스페이서(28)를 식각장벽으로 하여 다기능하드마스크막(31)과 스핀온카본막(30)을 식각하는 패드식각(PAD etch)을 진행한다. 이에 따라 제2희생개구부(33)가 형성된다. 여기서, 제2희생개구부(33)는 제1희생개구부(29)와 엇갈려 배치되는 구조로서, 스페이서(28)와 패드마스크(32)를 동시에 식각장벽으로 이용하므로써 얻어지며, 스페이서에 의한 제1희생개구부(29)가 다시 노출된다.Subsequently, pad etching is performed to etch the multifunctional
패드마스크(32)는 다크필드(Dark field)로 형성된다. 통상적으로 패턴이 양각되는지 음각되는지에 따라 클리어 필드(Clear Field)와 다크 필드(Dark Field)로 구분된다. 클리어 필드는 게이트라인, 비트라인 등의 레이어(Layer)와 같이, 패턴이 양각되는 레이어이다. 반면에, 다크 필드는 콘택홀과 같이 패턴이 음각되는 레이어이다.The
패드마스크(32)의 평면도를 도시하고 있는 도 3e를 참조하면, 패드마스크(32)는 제2희생개구부(33)가 정의되도록 셀어레이영역의 에지 및 전체 폴라리티(polarity)를 다크필드로 형성해 준다. 부연하면, 패드마스크(32)에 제2희생개구부의 형태를 직접 정의하는 것이 아니라, 스페이서(28)의 형태에 의해 제2희생개구부가 정의되도록 패터닝되어 있다. 제2희생개구부(33)는 후속 매립패턴을 위한 트렌치에 대응하며, 바람직하게 패드영역이 정의된 트렌치에 대응한다.Referring to FIG. 3E, which shows a plan view of the
패드마스크(32) 및 스페이서(28)를 이용한 식각공정에 의해 형성되는 제2희생개구부(33)의 형태는 제1희생개구부(29)의 형태와 동일하나, 서로 엇갈려 배치된다. 따라서, 제2희생개구부(33)는 어느 한쪽 방향의 주변영역으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 부연하면, 셀어레이영역(CA)을 가로지르면서 제2주변영역(PA1)까지 연장되며, 셀어레이영역에서의 크기 및 제2주변영역에서의 크기가 서로 다를 수 있다.The shape of the second
도 2g에 도시된 바와 같이, 제3하드마스크막(24)을 식각하여 제3하드마스크막패턴(24A)을 형성한다. 여기서, 제3하드마스크막패턴(24A)은 제1희생개구부와 제2희생개구부가 동시에 전사된 형태로 패터닝된다. 즉, 제3하드마스크막패턴(24A)은 제1희생개구부가 전사된 제1매립개구부(29A)와 제2희생개구부가 전사된 제2매립개구부(33A)를 갖는다.As shown in FIG. 2G, the third
제1매립개구부 및 제2매립개구부의 평면도를 도시하고 있는 도 3f를 참조하면, 제3하드마스크막패턴(24A)에 형성되는 제1매립개구부(29A)와 제2매립개구부(33A)는 서로 엇갈려 지그재그로 배치되고 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 3F, which shows a plan view of the first buried opening portion and the second buried opening portion, the first buried opening
도 2h 및 도 2i에 도시된 바와 같이, 제3하드마스크막패턴(24A)을 식각장벽으로 하여 제2 및 제1하드마스크막(23, 22)을 식각하고, 연속해서 기판(21)을 식각하여 트렌치(29B, 33B)를 형성한다. 기판(21) 식각시에는 제1하드마스크막패턴(22A)이 식각장벽 역할을 할 수 있다. 여기서, 제1하드마스크막패턴(22A)은 제3하드마스크막패턴(24A)에 의해 제1매립개구부 및 제2매립개구부가 전사되고, 이에 따라, 기판(21)의 식각에 의해 형성되는 트렌치(29B, 33B)는 제1매립개구부 및 제2 매립개구부가 전사된 형태를 갖는다.As shown in FIGS. 2H and 2I, the second and first
트렌치는 제1매립개구부가 전사된 제1트렌치(29B)와 제2매립개구부가 전사된 제2트렌치(33B)로 구분될 수 있다. 따라서, 각 트렌치는 패드영역을 갖는다.The trench may be divided into a
제1 및 제2트렌치의 평면도를 도시하고 있는 도 3g를 참조하면, 제1 및 제2트렌치(29B, 33B)는 어느 한쪽 방향의 주변영역으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 부연하면, 제1트렌치(29B)는 셀어레이영역(CA)을 가로지르면서 제2주변영역(PA1)까지 연장되며, 셀어레이영역에서의 크기 및 제2주변영역에서의 크기가 서로 다를 수 있다. 제2트렌치(33B)는 셀어레이영역(CA)을 가로지르면서 제2주변영역(PA1)까지 연장되며, 셀어레이영역에서의 크기 및 제2주변영역에서의 크기가 서로 다를 수 있다. 각각의 트렌치는 주변영역에서의 크기가 셀어레이영역에서의 크기보다 더 클 수 있다. 특히, 주변영역에서의 모양은 박스형일 수 있다. Referring to FIG. 3G, which shows a plan view of the first and second trenches, the first and
도 2j 및 도 3h에 도시된 바와 같이, 각각의 트렌치에 매립되는 매립패턴(34A, 34B)을 형성한다.As shown in Figs. 2J and 3H, buried
제2실시예는 제1실시예 공정에서 분할패턴의 높은 단차를 제거하기 위해서 제3하드마스크막을 식각하는 공정이 하나 더 추가된다. 즉, 제3하드마스크막 식각 및 분할패턴 스트립공정을 진행하면 셀어레이영역에서 낮은 단차를 얻을 수 있다. 이러한 공정을 진행하면 패드마스크 형성 시 낮은 단차 위에 형성할 수 있으므로 다기능하드마스크와 같이 단차를 제거하기 위한 공정을 적용하지 않아도 된다.In the second embodiment, an additional process of etching the third hard mask film is added to remove the high step of the division pattern in the first embodiment. That is, when the third hard mask film etching and split pattern stripping process are performed, a low level difference may be obtained in the cell array region. This process can be formed on the low step when forming the pad mask, so it is not necessary to apply a step for removing the step, such as a multi-function hard mask.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체장치 제조 방법을 도시한 공정 단면도이고, 도 5a 내지 도 5f는 평면도이다. 4A to 4G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention, and FIGS. 5A to 5F are plan views.
도 4a 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1희생개구부(29)를 갖는 스페이서(28)를 형성한다. 스페이서(28)까지의 형성 방법은 도 2a 내지 도 2d를 참조하기로 한다.As shown in FIGS. 4A and 5A, a
도 4b 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 스페이서(28)를 식각장벽으로 하여 제3하드마스크막(24)을 식각한다. 이어서, 스페이서(28)를 제거한다.4B and 5B, the third
이와 같은 식각에 의해 제3하드마스크막패턴(24A)이 형성되고, 제3하드마스크막패턴(24A)은 제1희생개구부(29)가 전사된 제1매립개구부(29A)를 갖는다.As a result of the etching, the third hard
도 4c 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 반사방지막(도시 생략)을 형성한 후, 감광막을 이용하여 패드마스크(32)를 형성한다. As shown in FIGS. 4C and 5C, after forming an anti-reflection film (not shown), a
도 4d 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 패드마스크(32)를 식각장벽으로 하여 패드식각을 진행하고, 연속해서 제2하드마스크막(23)을 식각하여 제2하드마스크막패턴(23A)을 형성한다. 제2하드마스크막패턴(23A)에는 제1매립개구부(29A) 및 제2매립개구부(33A)가 형성된다. 도 5d를 참조하면, 제2하드마스크막패턴(23A)에는 제1매립개구부(29A) 및 제2매립개구부(33A)가 형성되고 있음을 알 수 있다.As shown in FIGS. 4D and 5D, the pad etching is performed using the
도 4e에 도시된 바와 같이, 제2하드마스크막패턴(23A)을 식각장벽으로 하여 제1하드마스크막(22)을 식각하고, 연속해서 도 4f에 도시된 바와 같이, 기판(21)을 식각하여 트렌치(29B, 33B)를 형성한다. 기판(21) 식각시에는 제1하드마스크막패턴(22A)이 식각장벽 역할을 할 수 있다. 여기서, 제1하드마스크막패턴(22A)은 제3하드마스크막패턴(24A)에 의해 제1매립개구부 및 제2매립개구부가 전사되고, 이에 따라, 기판(21)의 식각에 의해 형성되는 트렌치(29B, 33B)는 제1매립개구부 및 제2 매립개구부가 전사된 형태를 갖는다.As shown in FIG. 4E, the first
트렌치는 제1매립개구부가 전사된 제1트렌치(29B)와 제2매립개구부가 전사된 제2트렌치(33B)로 구분될 수 있다. 따라서, 각 트렌치는 패드영역을 갖는다.The trench may be divided into a
제1 및 제2트렌치의 평면도를 도시하고 있는 도 5e를 참조하면, 제1 및 제2트렌치(29B, 33B)는 어느 한쪽 방향의 주변영역으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 부연하면, 제1트렌치(29B)는 셀어레이영역(CA)을 가로지르면서 제2주변영역(PA1)까지 연장되며, 셀어레이영역에서의 크기 및 제2주변영역에서의 크기가 서로 다를 수 있다. 제2트렌치(33B)는 셀어레이영역(CA)을 가로지르면서 제2주변영역(PA1)까지 연장되며, 셀어레이영역에서의 크기 및 제2주변영역에서의 크기가 서로 다를 수 있다. 각각의 트렌치는 주변영역에서의 크기가 셀어레이영역에서의 크기보다 더 클 수 있다. 특히, 주변영역에서의 모양은 박스형일 수 있다. Referring to FIG. 5E, which shows a plan view of the first and second trenches, the first and
도 4g 및 도 5f에 도시된 바와 같이, 각각의 트렌치에 매립되는 매립패턴(34A, 34B)을 형성한다.As shown in Figs. 4G and 5F, buried
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 매립패턴을 도시한 도면이다.1A and 1B illustrate a buried pattern according to the related art.
도 2a 내지 도 2j는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체장치 제조 방법을 도시한 공정 단면도이고, 도 3a 내지 도 3h는 평면도이다.2A through 2J are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a first embodiment of the present invention, and FIGS. 3A through 3H are plan views.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체장치 제조 방법을 도시한 공정 단면도이고, 도 5a 내지 도 5f는 평면도이다. 4A to 4G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention, and FIGS. 5A to 5F are plan views.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
21 : 기판 22 : 제1하드마스크막21
23 : 제2하드마스크막 24 : 제3하드마스크막23: second hard mask film 24: third hard mask film
25 : 제3하드마스크막 29A : 제1매립개구부25: third
32 : 패드마스크 33A : 제2매립개구부32:
29B : 제1트렌치 33B : 제2트렌치29B:
34A, 34B : 매립패턴34A, 34B: landfill pattern
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