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미세 트렌치 형성 방법과 그를 이용한 반도체트랜지스터 및 소자분리막 형성 방법

  • 기술번호 : KST2015076829
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 미세 트렌치를 이용한 반도체 소자 제조 방법에 관한 것으로, 반도체층 상에 표면 보호막을 형성하고, 그 일단부가 트렌치 형성 영역 상에 위치하는 희생패턴을 상기 표면 보호막 상에 형성하고, 플라즈마를 발생시켜 상기 패턴 일단부의 측벽에 충돌된 플라즈마가 상기 반도체 기판으로 재 충돌되어 일어나는 스퍼터링으로 상기 패턴의 일단부에 인접한 상기 표면 보호막 및 반도체층을 식각하여 반도체 기판 내에 홈을 형성한 후, 상기 표면 보호막과 상기 반도체 기판의 식각선택비를 고려한 식각을 실시하여 상기 홈 입구와 실질적으로 유사한 크기의 폭을 갖는 트렌치를 형성한다. 이와 같은 트렌치 형성 방법을 이용하여 'T'형 게이트 전극의 다리부 및 소자분리막을 형성함으로써 소자의 집적도를 향상시킬 수 있고, 상기 표면 보호막의 두께로써 'T'형 게이트 전극의 다리부의 높이를 조절할 수 있다. 또한, 게이트 리세스(gate recess) 공정을 위하여 건식식각을 실시할 경우 상기 표면 보호막이 수평방향의 식각을 감소시켜 게이트와 소스, 드레인 사이의 저항의 증가를 방지할 수 있고, 저손상 건식식각을 실시할 경우는 표면 보호막이 표면의 오염 및 손상을 방지하여 계면 특성 저하를 방지함으로써 기판내의 문턱전압과 포화 전류의 균일도를 향상시킬 수 있다.
Int. CL H01L 21/76 (2006.01)
CPC H01L 29/4236(2013.01) H01L 29/4236(2013.01)
출원번호/일자 1019980036191 (1998.09.03)
출원인 한국전자통신연구원, 주식회사 케이티
등록번호/일자 10-0270324-0000 (2000.07.31)
공개번호/일자 10-2000-0018551 (2000.04.06) 문서열기
공고번호/일자 (20001201) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (1998.09.03)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구
2 주식회사 케이티 대한민국 경기도 성남시 분당구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이진희 대한민국 대전광역시 유성구
2 박병선 대한민국 대전광역시 유성구
3 윤형섭 대한민국 대전광역시 유성구
4 박철순 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 신성특허법인(유한) 대한민국 서울특별시 송파구 중대로 ***, ID타워 ***호 (가락동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구
2 주식회사 케이티 대한민국 경기도 성남시 분당구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 대리인선임신고서
Notification of assignment of agent
1998.09.03 수리 (Accepted) 1-1-1998-0109907-83
2 특허출원서
Patent Application
1998.09.03 수리 (Accepted) 1-1-1998-0109906-37
3 출원심사청구서
Request for Examination
1998.09.03 수리 (Accepted) 1-1-1998-0109908-28
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
1999.01.20 수리 (Accepted) 4-1-1999-0010652-29
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2000.01.14 수리 (Accepted) 4-1-2000-0005008-66
6 등록사정서
Decision to grant
2000.06.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2000-0143976-28
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2001.04.19 수리 (Accepted) 4-1-2001-0046046-20
8 출원인정보변경(경정)신고서
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2002.04.09 수리 (Accepted) 4-1-2002-0032774-13
9 출원인정보변경(경정)신고서
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2002.08.08 수리 (Accepted) 4-1-2002-0065009-76
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.03.13 수리 (Accepted) 4-1-2009-5047686-24
11 출원인정보변경(경정)신고서
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2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
12 출원인정보변경(경정)신고서
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2010.04.19 수리 (Accepted) 4-1-2010-5068437-23
13 출원인정보변경(경정)신고서
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2012.01.10 수리 (Accepted) 4-1-2012-5005621-98
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2012.03.21 수리 (Accepted) 4-1-2012-5058926-38
15 출원인정보변경(경정)신고서
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2012.06.08 수리 (Accepted) 4-1-2012-5122434-12
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.07.31 수리 (Accepted) 4-1-2013-5106568-91
17 출원인정보변경(경정)신고서
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2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018159-78
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
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번호 청구항
1 1

트렌치 형성 방법에 있어서,

반도체층 상에 표면 보호막을 형성하는 제1 단계;

상기 표면 보호막 상에, 그 일단부가 트렌치 형성 영역 상에 위치하는 희생막 패턴을 형성하는 제2 단계;

상기 희생막 패턴 일단부의 측벽에 충돌된 플라즈마가 상기 반도체층으로 재 충돌되어 일어나는 스퍼터링으로, 상기 패턴의 일단부에 인접한 상기 표면 보호막 및 반도체층을 식각하여 상기 반도체층 내에 미세 홈을 형성하는 제3 단계;

상기 희생막 패턴을 제거하는 제4 단계; 및

상기 표면 보호막에 대한 상기 반도체층의 식각선택비가 높은 식각조건에서 식각을 실시하여 상기 홈 입구와 실질적으로 유사한 크기의 폭을 갖는 트렌치(trench)를 상기 반도체층 내에 형성하는 제5 단계

를 포함하는 트렌치 형성 방법

2 2

제 1 항에 있어서,

상기 제3 단계는,

반응성 이온 식각(RIE, reactive ion etching) 장치 또는 인덕티브 커플링(ICP, inductive coupled plasma) 식각 장치에서 실시하는 것을 특징으로 하는 트렌치 형성 방법

3 3

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제3 단계에서,

식각가스로 SF6 및 BCl3 가스를 사용하고, 상기 BCl3 가스의 압력이 SF6 가스의 압력의 2배 내지 3배가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 트렌치 형성 방법

4 4

제 3 항에 있어서,

상기 제3 단계는,

5 mTorr 내지 20 mTorr 압력 조건에서 실시하는 것을 특징으로 하는 트렌치 형성 방법

5 5

제 4 항에 있어서,

상기 제3 단계는,

5 W 내지 30 W의 전력을 인가하여 실시하는 것을 특징으로 하는 트렌치 형성 방법

6 6

제 1 항에 있어서,

상기 제3 단계에서,

상기 홈을 'V'형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 트렌치 형성 방법

7 7

트랜지스터 제조 방법에 있어서,

기판 상에 형성된 반도체층 내에 소스 드레인층을 형성하는 제1 단계;

상기 제1 단계가 완료된 전체 구조 상에 표면 보호막을 형성하는 제2 단계;

상기 표면 보호막 상에, 그 일단부가 트렌치 형성 영역 상에 위치하는 희생막 패턴을 형성하는 제3 단계;

상기 희생막 패턴 일단부의 측벽에 충돌된 플라즈마가 상기 반도체층으로 재 충돌되어 일어나는 스퍼터링으로, 상기 패턴의 일단부에 인접한 상기 표면 보호막 및 반도체층을 식각하여 상기 반도체층 내에 미세 홈을 형성하는 제4 단계;

상기 희생막 패턴을 제거하는 제5 단계;

상기 표면 보호막에 대한 상기 반도체층의 식각선택비가 높은 식각조건에서 식각을 실시하여 상기 홈 입구와 실질적으로 유사한 크기의 폭을 갖는 트렌치(trench)를 상기 반도체층 내에 형성하는 제6 단계;

상기 트렌치 및 상기 트렌치 주변의 상기 반도체층을 노출시키는 감광막 패턴을 형성하는 제7 단계;

전류를 측정하면서 상기 표면 보호막에 대한 상기 반도체층의 식각선택비가 높은 식각조건에서 상기 반도체층을 식각하여 상기 반도체층의 잔류 두께를 조절하는 제8 단계;

상기 제8 단계가 완료된 전체 구조 상에 게이트 전극을 이룰 전도막을 형성하는 제9 단계; 및

상기 감광막 패턴을 제거함으로써 상기 전도막을 리프트-오프(lift-off)하여, 머리부 및 다리부로 이루어지는 'T'형의 게이트 전극을 형성하는 제10 단계를 포함하는 트랜지스터 제조 방법

8 8

제 7 항에 있어서,

상기 표면 보호막의 두께는, 'T'형 게이트 전극의 다리부 높이를 고려하여 결정하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 제조 방법

9 9

제 8 항에 있어서,

상기 제1 단계에서,

상기 기판은 반절연 갈륨비소(GaAs) 기판이고, 상기 반도체층은 활성층 및 캡층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 제조 방법

10 10

제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제4 단계는,

반응성 이온 식각(RIE, reactive ion etching) 장치, 인덕티브 커플링(ICP, inductive coupled plasma) 식각장치 또는 전자자기공명(ECR, electron cyclotron resonance) 식각 장치에서, SF6 및 BCl3를 식각가스로 사용하며 상기 BCl3 가스 유량이 SF6 가스 유량의 2배 내지 3배가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 제조 방법

11 11

제 10 항에 있어서,

상기 제4 단계는,

5 mTorr 내지 20 mTorr 압력 조건에서, 5 W 내지 30 W의 전력을 인가하여 실시하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 제조 방법

12 12

반도체 소자의 소자분리막 형성 방법에 있어서,

반도체층 상에 표면 보호막을 형성하는 제1 단계;

상기 표면 보호막 상에, 그 일단부가 트렌치 형성 영역 상에 위치하는 희생막 패턴을 형성하는 제2 단계;

상기 희생막 패턴 일단부의 측벽에 충돌된 플라즈마가 상기 반도체층으로 재 충돌되어 일어나는 스퍼터링으로, 상기 패턴의 일단부에 인접한 상기 표면 보호막 및 반도체층을 식각하여 반도체층 내에 미세 홈을 형성하는 제3 단계;

상기 희생막 패턴을 제거하는 제4 단계;

상기 표면 보호막에 대한 상기 반도체층의 식각선택비가 높은 식각조건에서 식각을 실시하여 상기 홈 입구와 실질적으로 유사한 크기의 폭을 갖는 트렌치(trench)를 상기 반도체층 내에 형성하는 제5 단계; 및

상기 트렌치 내에 절연막을 형성하여 소자분리막을 형성하는 제6 단계

를 포함하는 소자분리막 형성 방법

13 13

제 12 항에 있어서,

상기 제3 단계에서,

상기 홈의 깊이를 0

14 14

제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 제3 단계는,

반응성 이온 식각(RIE, reactive ion etching) 장치, 인덕티브 커플링(ICP, inductive coupled plasma) 식각 장치 또는 전자자기공명(ECR, electron cyclotron resonance) 식각장치에서 SF6 및 BCl3를 식각가스로 사용하며 상기 BCl3 가스의 압력이 SF6 가스의 압력의 2배 내지 3배가 되도록 하고, 5 mTorr 내지 20 mTorr 압력 조건에서, 5 W 내지 30 W의 전력을 인가하여 실시하는 것을 특징으로 하는 소자분리막 형성 방법

15 15

제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 제6 단계에서,

상기 절연막을 질화막으로 형성하되, 상기 질화막의 두께가 상기 트렌치 폭의 1/2 되도록 하는 소자분리막 형성 방법

지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.