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수직 집적 다층 전면 게이트 나노선 구조(Vertically integrated multiple gate-all-around nanowire structure) 기반의 커패시터리스 디램 제작 방법에 있어서,기판에 복수의 나노선들이 수직으로 집적된 수직 집적 다층 나노선 채널을 형성하는 단계; 상기 수직 집적 다층 나노선 채널에 층간 절연막(Interlayer dielectric; ILD)을 형성하는 단계; 상기 수직 집적 다층 나노선 채널 중 적어도 일부가 노출되도록 상기 층간 절연막에 홀을 생성하는 단계; 상기 수직 집적 다층 나노선 채널 중 노출된 적어도 일부를 감싸며 상기 홀이 채워지도록 상기 층간 절연막 상에 게이트 유전막을 형성하는 단계; 및 상기 기판에 이온 주입을 통하여 소스 및 드레인을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 수직 집적 다층 나노선 채널 중 적어도 일부가 노출되도록 상기 층간 절연막에 홀을 생성하는 단계는 상기 수직 집적 다층 나노선 채널을 중심으로 양쪽 영역에 미리 설정된 깊이의 패턴들이 형성되도록 상기 층간 절연막 상에 노광 공정 및 건식 식각 공정을 수행하는 단계; 및 상기 미리 설정된 깊이의 패턴들이 병합되어 상기 수직 집적 다층 나노선 채널 중 적어도 일부가 노출되는 상기 홀이 생성되도록 상기 미리 설정된 깊이의 패턴들 사이에 위치하는 층간 절연막에 습식 식각 공정을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 수직 집적 다층 나노선 채널 중 적어도 일부가 노출되도록 상기 층간 절연막에 홀을 생성하는 단계는 상기 수직 집적 다층 나노선 채널 아래 원치 않는 누설 전류의 통로를 차단하기 위해, 상기 수직 집적 다층 나노선 채널 중 상기 기판에 인접한 나노선 채널 및 상기 기판 사이의 상기 층간 절연막을 잔류시키는 단계를 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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제1항에 있어서,상기 기판에 이온 주입을 통하여 소스 및 드레인을 형성하는 단계는 상기 수직 집적 다층 나노선 채널에 이온 주입되는 것을 보호하기 위하여, 상기 게이트 유전막 상에 질화막 및 산화막을 증착하는 단계를 더 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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제2항에 있어서,상기 기판에 이온 주입을 통하여 소스 및 드레인을 형성하는 단계는 상기 게이트 유전막 및 상기 소스 및 드레인에 열 공정을 진행하는 단계를 더 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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제1항에 있어서,상기 기판에 복수의 나노선들이 수직으로 집적된 수직 집적 다층 나노선 채널을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 활성층의 형태에 따라 산화막을 증착하는 단계; 및 상기 산화막을 마스크로 이용하여 상기 기판에 일괄 플라즈마 건식 식각 공정(Plasma-based one-route all-dry etching process)을 진행하는 단계를 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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제4항에 있어서,상기 산화막을 마스크로 이용하여 상기 기판에 상기 일괄 플라즈마 건식 식각 공정을 진행하는 단계는 상기 기판에 고분자중합체를 이용하여 비등방성(Anisotropic) 식각 공정을 수행하여 보호막을 형성하는 단계; 및 육불화황(Sulfur hexafluoride; SF6) 가스를 이용하여 상기 기판에 등방성(Isotropic) 식각 공정을 수행하는 단계를 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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제5항에 있어서,상기 육불화황 가스를 이용하여 상기 기판에 등방성 식각 공정을 수행하는 단계는 상기 기판의 상면 중 상기 산화막이 증착된 영역을 제외한 나머지 영역 및 상기 기판의 측면 사이의 식각율 차이를 이용하여, 상기 기판의 양끝단에 의해 지탱된 채 공중에 떠있는 나노선을 형성하는 단계를 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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제5항에 있어서,상기 산화막을 마스크로 이용하여 상기 기판에 상기 일괄 플라즈마 건식 식각 공정을 진행하는 단계는 상기 복수의 나노선들이 수직으로 집적된 상기 수직 집적 다층 나노선 채널이 형성되도록 상기 기판에 상기 일괄 플라즈마 건식 식각 공정을 반복적으로 진행하는 단계를 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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제4항에 있어서,상기 기판 상에 활성층의 형태에 따라 산화막을 증착하는 단계는 상기 산화막을 마스크로 이용하여, 상기 산화막이 증착된 기판에 포지티브 감광성 수지(Positive photoresist)를 기반으로 하는 노광 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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제1항에 있어서,상기 수직 집적 다층 나노선 채널에 층간 절연막을 형성하는 단계는 활성층의 형태를 갖는 마스크를 이용하여, 상기 층간 절연막에 네거티브 감광성 수지(Negative photoresist)를 기반으로 하는 노광 공정을 수행하는 단계; 상기 활성층 및 비활성층 사이의 단차를 감소시키기 위하여 상기 층간 절연막에 건식 식각 공정을 진행하는 단계; 및 화학적 기계적 연마(Chemical mechanical polishing; CMP) 공정을 통하여 상기 층간 절연막을 평탄화시키는 단계를 더 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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제1항에 있어서,상기 수직 집적 다층 나노선 채널 중 노출된 적어도 일부를 감싸며 상기 홀이 채워지도록 상기 층간 절연막 상에 게이트 유전막을 형성하는 단계는 화학적 기계적 연마 공정을 통하여 상기 게이트 유전막을 평탄화 시키는 단계; 및 게이트 전극을 형성하도록 상기 게이트 유전막 상에 노광 공정 및 건식 식각 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 커패시터리스 디램 제작 방법
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