요약 | 본 발명은 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수직채널을 가지면서도 소스/드레인을 좌, 우측으로 형성하여 채널의 폭을 얼마든지 크게 할 수 있고, 하나의 게이트로 수직으로 적층된 하나 이상의 반도체층을 교차하거나 감싸며 지나가게 되어, 경우에 따라 바디 컨택 및 이웃 소자와 바디 공유도 가능한 싱글 게이트(Single Gate), 더블 게이트(Double Gate) 및 게이트 올 어라운드(Gate All Around: GAA) 구조 중 어느 한 구조를 가진 반도체 소자를 수직으로 복수개 형성할 수 있음으로써, 스위칭 소자 뿐만 아니라 메모리 소자에도 응용될 수 있는 적층 어레이 구조(STAR 구조)를 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다. 스타구조, 적층 어레이, 수직채널, 반도체, 메모리, 소자 |
---|---|
Int. CL | H01L 29/78 (2006.01.01) H01L 21/336 (2006.01.01) |
CPC | H01L 29/1037(2013.01) H01L 29/1037(2013.01) H01L 29/1037(2013.01) |
출원번호/일자 | 1020080102209 (2008.10.17) |
출원인 | 서울대학교산학협력단 |
등록번호/일자 | 10-1020099-0000 (2011.02.28) |
공개번호/일자 | 10-2010-0042968 (2010.04.27) 문서열기 |
공고번호/일자 | (20110309) 문서열기 |
국제출원번호/일자 | |
국제공개번호/일자 | |
우선권정보 | |
법적상태 | 등록 |
심사진행상태 | 수리 |
심판사항 | |
구분 | 신규 |
원출원번호/일자 | |
관련 출원번호 | |
심사청구여부/일자 | Y (2008.10.17) |
심사청구항수 | 17 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 서울대학교산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 관악구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 박병국 | 대한민국 | 서울특별시 서초구 |
2 | 윤장근 | 대한민국 | 대전광역시 중구 |
3 | 박일한 | 대한민국 | 서울 관악구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 권오준 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 성지하이츠*차 ****호 (역삼동)(소중한특허법률사무소) |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 서울대학교산학협력단 | 대한민국 | 서울특별시 관악구 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2008.10.17 | 수리 (Accepted) | 1-1-2008-0724415-05 |
2 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2010.04.14 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
3 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2010.05.19 | 수리 (Accepted) | 9-1-2010-0030973-27 |
4 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2010.09.01 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0387246-18 |
5 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2010.11.01 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2010-0707892-64 |
6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2010.11.01 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0707897-92 |
7 | 등록결정서 Decision to grant |
2010.11.30 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0546364-38 |
8 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2011.09.27 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5195109-43 |
9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2013.01.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5007213-54 |
10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.03.17 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5033829-92 |
11 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5062924-01 |
12 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5093546-10 |
13 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.05.23 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5101798-31 |
14 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2019.08.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5154561-59 |
번호 | 청구항 |
---|---|
1 |
1 삭제 |
2 |
2 삭제 |
3 |
3 기판으로부터 떨어져 수직하게 일정거리 이격되며 하나 이상 적층된 반도체층과; 상기 각 반도체층 상에 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 반도체층 모두를 지나며 형성된 게이트와; 상기 각 반도체층에서 상기 게이트 양측으로 형성된 소스 및 드레인과; 상기 각 반도체층의 소스 및 드레인을 각각 둘러싸거나, 상기 각 반도체층 주위의 빈 공간에 채워진 층간 절연막을 포함하여 구성되되, 상기 게이트 절연막을 사이에 두고 상기 게이트가 지나는 상기 각 반도체층의 단면은 사각형, 원형 및 타원형 중에서 어느 하나이고, 상기 게이트가 지나는 상기 각 반도체층의 단면이 사각형인 경우 상기 게이트는 상기 각 반도체층과 일 측면 또는 양 측면에서 교차하거나 4개 측면 모두를 감싸며 지나가고, 상기 게이트가 지나는 상기 각 반도체층의 단면이 원형 또는 타원형인 경우 상기 게이트는 상기 각 반도체층의 외주면을 감싸며 지나가는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자 |
4 |
4 제 3 항에 있어서, 상기 게이트 절연막은 상기 게이트가 상기 각 반도체층과 교차하며 지나갈 경우 편면형 구조이고, 상기 게이트가 상기 각 반도체층을 감싸며 지나갈 경우 사각통형 또는 원통형 구조인 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자 |
5 |
5 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 소스 및 드레인은 상기 각 반도체층의 일 측면, 양 측면 및 외주면 중 어느 하나에서 일정 깊이로 형성되고, 타측 또는 내부에는 바디 영역이 존재하는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자 |
6 |
6 소정의 기판상에 "적층매개층-003e#반도체층"을 n번 반복 형성시킨 후, n번째 반도체층 상부에 n+1번째 적층매개층을 한번 더 형성시킨 다음, 상기 n+1번째 적층매개층 상부에 식각 마스크 물질을 증착시키는 제 1 단계와; 상기 식각 마스크 물질을 패터닝한 후, 이를 제 1 식각 마스크로 하여 상기 n+1번째 적층매개층부터 상기 n번 적층된 "반도체층/적층매개층"을 순차 식각하여 기둥 형상의 적층 구조를 형성하는 제 2 단계와; 상기 제 1 식각 마스크를 제거하고, 상기 기둥 형상의 적층 구조 상에 게이트 절연막을 형성하는 제 3 단계와; 상기 기판 전면에 게이트 물질을 증착후 제 2 식각 마스크로 상기 게이트 물질을 식각하여 게이트를 형성하는 제 4 단계와; 상기 게이트 물질 식각으로 드러난 상기 게이트 절연막을 제거한 다음, 소스/드레인을 형성하는 제 5 단계와; 상기 n+1개의 적층매개층 모두를 제거한 다음, 드러난 구조물의 빈 공간을 층간 절연막으로 채우는 제 6 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
7 |
7 제 6 항에 있어서, 상기 제 4 단계의 게이트 물질 식각은 평탄화 공정을 더 거친 후에 실시하는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
8 |
8 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 적층매개층 및 상기 반도체층의 적층은 에피텍시(epitaxy)법에 의한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
9 |
9 제 8 항에 있어서, 상기 제 5 단계의 소스/드레인 형성은 에피텍시(epitaxy)법 또는 플라즈마 방식에 의한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
10 |
10 제 9 항에 있어서, 상기 기판 및 상기 반도체층의 물질은 실리콘(Si)이고, 상기 적층매개층의 물질은 실리콘게르마늄(SiGe)이고, 상기 제 1 식각 마스크 물질은 질화물(nitride)인 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
11 |
11 소정의 기판상에 "적층매개층-003e#반도체층"을 n번 반복 형성시킨 후, n번째 반도체층 상부에 n+1번째 적층매개층을 한번 더 형성시킨 다음, 상기 n+1번째 적층매개층 상부에 식각 마스크 물질을 증착시키는 제 1 단계와; 상기 식각 마스크 물질을 패터닝한 후, 이를 제 1 식각 마스크로 하여 상기 n+1번째 적층매개층부터 상기 n번 적층된 "반도체층/적층매개층"을 순차 식각하여 기둥 형상의 적층 구조를 형성하는 제 2 단계와; 상기 기판 전면에 홈충전물질을 증착한 후 상기 제 1 식각 마스크가 드러나도록 평탄화시킨 다음, 제 2 식각 마스크를 형성하는 제 3 단계와; 상기 제 2 식각 마스크를 이용하여 상기 제 2 식각 마스크 사이에 드러난 상기 홈충전물질을 식각하여 칸막이를 형성하고, 상기 칸막이 양측으로 상기 제 2 단계의 적층 구조 일부가 드러나게 한 다음, 상기 제 2 식각 마스크를 제거하는 제 4 단계와; 상기 드러난 적층 구조의 적층매개층을 식각하여 상기 칸막이 양측으로 상기 제 1 식각 마스크 및 상기 반도체층만 드러나게 하는 제 5 단계와; 상기 칸막이 양측으로 드러난 상기 반도체층에 게이트 절연막을 형성시키는 제 6 단계와; 상기 기판 전면에 게이트 물질을 증착한 다음, 상기 제 1 식각 마스크가 드러나도록 평탄화시킨 후, 상기 제 1 식각 마스크를 제거하는 제 7 단계와; 상기 칸막이를 제거하고 상기 칸막이 제거로 드러난 상기 반도체층에 소스/드레인을 형성하는 제 8 단계와; 상기 구조의 빈 공간에 층간 절연막으로 채우는 제 9 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
12 |
12 제 11 항에 있어서, 상기 제 4 단계의 칸막이 형성 공정은 비등방성 식각을 이용하고, 상기 제 5 단계의 적층매개층 식각은 등방성 식각을 이용하여 상기 홈충전물질로 된 칸막이도 일부 식각되는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
13 |
13 제 12 항에 있어서, 상기 제 3 단계의 제 2 식각 마스크 형성은 마스크의 폭이 마스크 사이 간격보다 더 크게 되도록 하거나, 경사 식각(slope etch)을 이용하여 마스크의 하부 폭이 상부 폭보다 더 크게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
14 |
14 제 13 항에 있어서, 상기 제 5 단계와 상기 제 6 단계 사이에는 상기 칸막이 양측으로 드러난 상기 반도체층의 표면을 곡면화시키는 공정이 더 추가된 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
15 |
15 제 14 항에 있어서, 상기 반도체층 표면 곡면화 공정은 수소 어닐링공정을 이용하거나 산화공정 및 산화막 식각공정을 이용한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
16 |
16 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 8 단계의 소스/드레인 형성은 상기 칸막이 제거로 드러난 상기 반도체층 외주면에 형성하여 내측에는 바디 영역이 존재하도록 한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
17 |
17 제 16 항에 있어서, 상기 적층매개층 및 상기 반도체층의 적층은 에피텍시(epitaxy)법에 의한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
18 |
18 제 17 항에 있어서, 상기 제 8 단계의 소스/드레인 형성은 에피텍시(epitaxy)법 또는 플라즈마 방식에 의한 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
19 |
19 제 18 항에 있어서, 상기 기판 및 상기 반도체층의 물질은 실리콘(Si)이고, 상기 적층매개층의 물질 및 상기 홈충전물질은 실리콘게르마늄(SiGe)이고, 상기 제 1 식각 마스크 물질은 질화물(nitride)인 것을 특징으로 하는 스타 구조를 갖는 반도체 소자의 제조방법 |
지정국 정보가 없습니다 |
---|
패밀리정보가 없습니다 |
---|
국가 R&D 정보가 없습니다. |
---|
특허 등록번호 | 10-1020099-0000 |
---|
표시번호 | 사항 |
---|---|
1 |
출원 연월일 : 20081017 출원 번호 : 1020080102209 공고 연월일 : 20110309 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20101130 청구범위의 항수 : 17 유별 : H01L 29/78 발명의 명칭 : 스타 구조를 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법 존속기간(예정)만료일 : |
순위번호 | 사항 |
---|---|
1 |
(권리자) 서울대학교산학협력단 서울특별시 관악구... |
제 1 - 3 년분 | 금 액 | 354,000 원 | 2011년 02월 28일 | 납입 |
제 4 년분 | 금 액 | 414,000 원 | 2014년 02월 12일 | 납입 |
제 5 년분 | 금 액 | 289,800 원 | 2015년 02월 12일 | 납입 |
제 6 년분 | 금 액 | 289,800 원 | 2016년 01월 12일 | 납입 |
제 7 년분 | 금 액 | 522,200 원 | 2017년 01월 23일 | 납입 |
제 8 년분 | 금 액 | 522,200 원 | 2018년 01월 29일 | 납입 |
제 9 년분 | 금 액 | 373,000 원 | 2019년 02월 01일 | 납입 |
제 10 년분 | 금 액 | 587,500 원 | 2020년 02월 03일 | 납입 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 | 2008.10.17 | 수리 (Accepted) | 1-1-2008-0724415-05 |
2 | 선행기술조사의뢰서 | 2010.04.14 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
3 | 선행기술조사보고서 | 2010.05.19 | 수리 (Accepted) | 9-1-2010-0030973-27 |
4 | 의견제출통지서 | 2010.09.01 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0387246-18 |
5 | [명세서등 보정]보정서 | 2010.11.01 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2010-0707892-64 |
6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2010.11.01 | 수리 (Accepted) | 1-1-2010-0707897-92 |
7 | 등록결정서 | 2010.11.30 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2010-0546364-38 |
8 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2011.09.27 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5195109-43 |
9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2013.01.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2013-5007213-54 |
10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.03.17 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5033829-92 |
11 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-5062924-01 |
12 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.05.13 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5093546-10 |
13 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.05.23 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5101798-31 |
14 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2019.08.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2019-5154561-59 |
기술정보가 없습니다 |
---|
과제고유번호 | 1345071105 |
---|---|
세부과제번호 | 과06A1604 |
연구과제명 | 정보기술사업단 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 교육과학기술부 |
연구관리전문기관명 | 한국학술진흥재단 |
연구주관기관명 | 서울대학교 |
성과제출연도 | 2008 |
연구기간 | 200603~201302 |
기여율 | 1 |
연구개발단계명 | 응용연구 |
6T분류명 | IT(정보기술) |
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