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수직형 반도체 소자 및 제조 방법

  • 기술번호 : KST2022003950
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 반도체 소자 제조 방법은, 베이스 절연층 상에 제1상측 절연층, 제1상측 희생층, 제2상측 절연층, 제2상측 희생층, 및 상측 버퍼층을 포함한 상측 적층체를 형성한다. 상측 적층체를 관통하는 제1수직홀들을 형성하고, 제1리세스부들, 및 제2리세스부들을 형성한다. 제1 및 제2리세스부들의 측면을 덮는 게이트 유전층 패턴들 및 채널층 패턴들을 형성한다. 바디 절연층을 형성하고, 제2수직홀들을 형성한다. 제2수직홀들을 채우는 비트 라인 필라들을 형성하고, 제1트렌치를 형성한다. 제1트렌치에 노출된 제1상측 희생층을 제거하여 제3리세스부들을 형성하고, 제3리세스부들을 채우는 워드 라인들을 형성한다. 제1트렌치에 노출된 제2상측 희생층 및 상측 버퍼층을 제거하여 제4리세스부 및 제5리세스부들을 형성하고, 제4리세스부 및 제 5리세스부들을 채우는 플레이트 라인들을 형성한다.
Int. CL H01L 27/108 (2006.01.01)
CPC H01L 27/10882(2013.01) H01L 27/1085(2013.01) H01L 27/10873(2013.01) H01L 27/10805(2013.01)
출원번호/일자 1020200130494 (2020.10.08)
출원인 에스케이하이닉스 주식회사, 서울대학교산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0047047 (2022.04.15) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 N
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 에스케이하이닉스 주식회사 대한민국 경기도 이천시
2 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 황철성 서울특별시 강남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인아주 대한민국 서울특별시 강남구 강남대로 ***, **,**층(역삼동, 동희빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.10.08 수리 (Accepted) 1-1-2020-1067667-32
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.11.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5265458-48
3 특허고객번호 정보변경(경정)신고서·정정신고서
2021.07.29 수리 (Accepted) 4-1-2021-5205564-29
4 특허고객번호 정보변경(경정)신고서·정정신고서
2022.04.04 수리 (Accepted) 4-1-2022-5079741-71
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
베이스 절연층 상에 제1상측 절연층, 제1상측 희생층, 제2상측 절연층, 제2상측 희생층, 및 상측 버퍼층을 포함한 상측 적층체를 형성하는 단계;상기 상측 적층체를 관통하는 제1수직홀들을 형성하는 단계;상기 제1수직홀들에 노출된 상기 제1 및 제2상측 희생층들, 상기 제1 및 제2상측 절연층들을 일부 제거하여 제1리세스부들을 형성하는 단계; 상기 제1리세스부들에 노출된 상기 제2상측 희생층을 더 제거하여 제2리세스부들을 형성하는 단계;상기 제1 및 제2리세스부들의 측면을 덮는 게이트 유전층 패턴들 및 채널층 패턴들을 형성하는 단계; 상기 채널층 패턴들을 덮고 상기 제1수직홀들을 채우는 바디 절연층을 형성하는 단계;상기 바디 절연층을 관통하면서 상기 채널층 패턴들의 일측 단부들을 노출하는 제2수직홀들을 형성하는 단계; 상기 제2수직홀들을 채우는 비트 라인 필라들을 형성하는 단계; 상기 비트 라인 필라들의 사이 부분을 가로질러 연장되고 상기 상측 적층체를 관통하는 제1트렌치를 형성하는 단계;상기 제1트렌치에 노출된 상기 제1상측 희생층을 제거하여 제3리세스부들을 형성하는 단계; 및상기 제3리세스부들을 채우는 워드 라인들을 형성하는 단계;를 포함하는 반도체 소자 제조 방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 제1트렌치에 노출된 상기 제2상측 희생층을 제거하여 제4리세스부를 형성하는 단계;상기 제1트렌치에 노출된 상기 상측 버퍼층을 제거하여 상기 제4리세스부에 연결된 제5리세스부를 형성하는 단계; 및상기 제4 및 제5리세스부들을 채우는 플레이트 라인들을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법
3 3
제2항에 있어서, 상기 워드 라인, 상기 게이트 유전층 패턴 및 채널층 패턴의 상기 워드 라인에 중첩된 부분들, 및 상기 비트 라인 필라는 상부 셀 트랜지스터를 구성하고, 상기 플레이트 라인, 및 상기 게이트 유전층 패턴 및 채널층 패턴의 상기 플레이트 라인에 중첩된 부분들은 상부 셀 커패시터를 구성하는 반도체 소자 제조 방법
4 4
제3항에 있어서, 상기 채널층 패턴은 상기 상부 셀 커패시터를 상기 상부 셀 트랜지스터에 전기적으로 연결시키고, 상기 상부 셀 트랜지스터를 상기 비트 라인 필라에 전기적으로 연결시키는 반도체 소자 제조 방법
5 5
제4항에 있어서, 상기 채널층 패턴은 반도체 물질의 층을 포함하는 반도체 소자 제조 방법
6 6
제3항에 있어서, 상기 베이스 절연층 아래에 상기 상부 셀 트랜지스터 및 상기 상부 셀 커패시터가 역전된 형상을 가지는 하부 셀 트랜지스터 및 하부 셀 커패시터가 형성되는 반도체 소자 제조 방법
7 7
제2항에 있어서, 상기 플레이트 라인들 및 상기 제2상측 절연층의 일부 부분들을 제거하여 상기 워드 라인의 일부 부분을 노출하는 계단 형상을 형성하는 단계; 상기 계단 형상을 채우는 절연 필러를 형성하는 단계; 상기 비트 라인 필라를 사이에 두고 상기 계단 형상의 반대측에 상기 베이스 절연층을 관통하는 제2트렌치를 형성하는 단계; 상기 제2트렌치에 노출된 상기 워드 라인들의 일부 부분을 제거하여 제6리세스부들을 형성하는 단계;상기 제6리세스부들을 채워 상기 워드 라인들을 상기 제2트렌치와 분리시키는 중간 절연층을 형성하는 단계; 및상기 제2트렌치를 채워 상기 플레이트 라인들을 서로 연결시키는 공통 플레이트를 형성하는 단계;를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법
8 8
제7항에 있어서, 상기 공통 플레이트에 접속되는 플레이트 콘택 플러그; 및 상기 계단 형상에 노출된 상기 워드 라인에 접속된 워드 라인 콘택 플러그를 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법
9 9
제7항에 있어서, 상기 계단 형상을 형성하는 단계는 상기 플레이트 라인의 일부 부분을 노출하는 포토레지스트 제1패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 제1패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 플레이트 라인, 상기 제2상측 절연층, 및 상기 워드 라인의 일부 부분들을 선택적으로 제거하여 상기 제1상측 절연층의 일부 부분을 노출하는 단계; 상기 포토레지스트 제1패턴을 쉬링크시켜 포토레지스트 제2패턴을 형성하는 단계; 및상기 포토레지스트 제2패턴을 식각 마스크로 사용하여, 상기 플레이트 라인 및 상기 제2상측 절연층의 다른 일부 부분들을 선택적으로 더 제거하여, 상기 워드 라인의 다른 일부 부분을 노출하는 단계를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법
10 10
제1항에 있어서, 상기 베이스 절연층 아래에상기 상측 적층체가 역전된 형상을 가지는 하측 적층체를 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법
11 11
제1항에 있어서, 상기 제1상측 희생층과 상기 제2상측 희생층은서로 다른 조성의 실리콘 질화물층들을 각각 포함하는 반도체 소자 제조 방법
12 12
제1항에 있어서, 상기 상측 버퍼층은 폴리실리콘층을 포함하는 반도체 소자 제조 방법
13 13
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2상측 절연층들은실리콘 산화물층을 포함하여 형성되고,상기 베이스 절연층은 상기 제1 및 제2상측 절연층들 보다 더 치밀한 실리콘 산화물층을 포함하여 형성되는 반도체 소자 제조 방법
14 14
하측 버퍼층, 제2하측 희생층, 제2하측 절연층, 제1하측 희생층, 및 제1하측 절연층을 포함한 하측 적층체를 형성하는 단계; 상기 하측 적층체 상에 베이스 절연층을 형성하는 단계;상기 베이스 절연층 상에 제1상측 절연층, 제1상측 희생층, 제2상측 절연층, 제2상측 희생층, 및 상측 버퍼층을 포함한 상측 적층체를 형성하는 단계;상기 상측 및 하측 적층체, 상기 베이스 절연층를 관통하는 제1수직홀들을 형성하는 단계;상기 제1수직홀들에 노출된 상기 제1 및 제2상측 희생층들, 상기 제1 및 제2상측 절연층들, 상기 제1 및 제2하측 희생층들, 상기 제1 및 제2하측 절연층들을 일부 제거하여 제1리세스부들을 형성하는 단계; 상기 제1리세스부들에 노출된 상기 제2하측 및 제2상측 희생층들을 더 제거하여 제2리세스부들을 형성하는 단계;상기 제1 및 제2리세스부들의 측면을 덮는 게이트 유전층 패턴들 및 채널층 패턴들을 형성하는 단계; 상기 채널층 패턴들을 덮고 상기 제1수직홀들을 채우는 바디 절연층을 형성하는 단계;상기 바디 절연층을 관통하면서 상기 채널층 패턴들의 일측 단부들을 노출하는 제2수직홀들을 형성하는 단계; 상기 제2수직홀들을 채우는 비트 라인 필라들을 형성하는 단계; 상기 비트 라인 필라들의 사이 부분을 가로질러 연장되고 상기 상측 및 하측 적층체들을 관통하는 제1트렌치를 형성하는 단계;상기 제1트렌치에 노출된 상기 제1상측 및 상기 제1하측 희생층들을 제거하여 제3리세스부들을 형성하는 단계; 및상기 제3리세스부들을 채우는 워드 라인들을 형성하는 단계; 를 포함하는 반도체 소자 제조 방법
15 15
제14항에 있어서, 상기 제1트렌치에 노출된 상기 제2상측 및 상기 제2하측 희생층들을 제거하여 제4리세스부들을 형성하는 단계;상기 제1트렌치에 노출된 상기 상측 및 하측 버퍼층들을 제거하여 상기 제4리세스부들에 연결된 제5리세스부들을 형성하는 단계; 및 상기 제4 및 제5리세스부들을 채우는 플레이트 라인들을 형성하는 단계;를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법
16 16
제15항에 있어서, 상기 플레이트 라인들 및 상기 제2상측 및 상기 제1하측 절연층들의 일부 부분들을 제거하여 상기 워드 라인들의 일부 부분들을 노출하는 계단 형상을 형성하는 단계; 상기 계단 형상을 채우는 절연 필러를 형성하는 단계; 상기 비트 라인 필라를 사이에 두고 상기 계단 형상의 반대측에 제2트렌치를 형성하는 단계; 상기 제2트렌치에 노출된 상기 워드 라인들의 일부 부분들을 제거하여 제6리세스부들을 형성하는 단계;상기 제6리세스부들을 채워 상기 워드 라인들을 상기 제2트렌치와 분리시키는 중간 절연층들을 형성하는 단계; 및상기 제2트렌치를 채워 상기 플레이트 라인들을 서로 연결시키는 공통 플레이트를 형성하는 단계;를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법
17 17
제16항에 있어서, 상기 공통 플레이트에 접속되는 플레이트 콘택 플러그; 및 상기 계단 형상에 노출된 상기 워드 라인에 접속된 워드 라인 콘택 플러그를 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법
18 18
제16항에 있어서, 상기 계단 형상을 형성하는 단계는 최상층에 위치하는 상기 플레이트 라인의 일부 부분을 노출하는 포토레지스트 제1패턴을 형성하는 단계;상기 포토레지스트 제1패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 최상층의 플레이트 라인, 상기 제2상측 절연층, 및 상기 워드 라인의 일부 부분들을 선택적으로 제거하여 상기 제1상측 절연층의 일부 부분을 노출하는 단계; 상기 포토레지스트 제1패턴을 쉬링크시켜 포토레지스트 제2패턴을 형성하는 단계; 및상기 포토레지스트 제2패턴을 식각 마스크로 사용하여, 상기 최상층의 플레이트 라인, 상기 제2상측 절연층의 다른 일부 부분들, 상기 제1상측 절연층의 일부 부분, 상기 베이스 절연층의 일부 부분, 및 상기 제1하측 절연층의 일부 부분을 선택적으로 더 제거하여, 상기 워드 라인들의 다른 일부 부분들을 노출하는 단계를 더 포함하는 반도체 소자 제조 방법
19 19
수직한 비트 라인 필라;상기 비트 라인 필라의 외주면을 감싸는 베이스부, 상기 베이스부로부터 측방향으로 1차 돌출된 제1돌출부, 및상기 제1돌출부로부터 측방향으로 2차 돌출된 제2돌출부를 포함한 바디 절연층; 상기 바디 절연층의 외주면을 덮도록 수직하게 연장된 채널층 패턴;상기 채널층 패턴을 덮는 게이트 유전층 패턴;상기 바디 절연층의 상기 제1돌출부에 측면이 중첩되도록 연장된 워드 라인; 및상기 바디 절연층의 상기 제2돌출부 상에 중첩되록 연장된 플레이트 라인;을 포함한 상부 셀을 포함하고, 상기 채널층 패턴의 일 단부가 상기 비트 라인 필라에 접속한 반도체 소자
20 20
제19항에 있어서,상기 상부 셀 아래에상기 상부 셀에 역전된 형상을 가지는 하부 셀을 더 포함하는 반도체 소자
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.