KR20020055152A - 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법 - Google Patents

반도체 소자의 트랜지스터 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티-입력신호를 갖는 NOR 게이트에서 입력신호의 개수에 상관없이 트랜지스터의 소오스 영역을 모든 트랜지스터가 레이아웃상에서 공유하게 함으로써 면적을 감소시킬 수 있는 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법에 관한 것으로, 반도체 기판에 활성영역을 정의한 후, 상기 반도체 기판상에 다각형 구조를 갖는 게이트 라인을 형성하는 공정과, 상기 다각형 구조의 게이트 라인 양측면의 상기 활성영역에 소오스/드레인 영역을 형성하는 공정과, 상기 소오스/드레인 영역과 연결되도록 금속배선을 형성하는 공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

반도체 소자의 트랜지스터 제조방법{method for manufacturing of transistor of semiconductor device}
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 특히 멀티-입력신호를 갖는 NOR 게이트에서 입력신호의 개수에 상관없이 트랜지스터의 소오스 영역을 모든 트랜지스터가 레이아웃상에서 공유하게 함으로써 면적을 감소시킬 수 있는 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 다중-입력신호를 갖는 트랜지스터의 회로도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 개략적으로 나타낸 레이아웃도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 반도체 기판(도면에 도시하지 않았음)의 일정영역에 활성영역(10)을 정의한 후, 상기 활성영역과 수직한 방향으로 일정간격을 가지고 형성되는 복수개의 게이트 라인(20)과, 상기 게이트 라인(20) 양측면 불순물 이온주입 공정을 통해 상기 활성영역(10)에 형성되는 소오스 영역(S) 및 드레인 영역(D)과, 상기 게이트 라인(20)과 같은 방향으로 사이에 상기 소오스 영역(S)과 드레인 영역(D)에 연결되도록 형성되는 복수개의 메탈 라인(30)으로 구성된다. 이때, 상기 소오스 영역(S)과 연결된 메탈라인(30)은 서로 연결되어 있고, 상기 드레인 영역(D)과 연결된 메탈라인(30)도 서로 연결되어 있다.
한편, 상기 소오스 영역(S)이 도 1과 같이 회로상에서는 공통단자임에도 불구하고 도 2의 레이아웃도에서는 입력수가 늘어남에 따라 계속 트랜지스터의 소오스 영역(S)이 요구된다. 즉, 소오스 영역(S)은 단지 2개의 입력 신호에 대해서만 공통 단자로 작용한다.
따라서, 트랜지스터 전체면적은 n개의 입력을 가질 경우 소오스 영역의 면적이 n/2배만큼 드레인 영역의 면적이 n/2+1배만큼 늘어나므로 입력신호의 개수가 많아질수록 면적이 그만큼 늘어나게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 트랜지스터의 입력 개수와 상관없이 트랜지스터의 소오스 영역을 모든 트랜지스터의 레이아웃도상에서 공유하게 함으로써 트랜지스터의 면적을 감소시킬 수 있는 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 다중-입력신호를 갖는 트랜지스터의 회로도
도 2는 도 1의 A 부분을 개략적으로 나타낸 레이아웃도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 입력신호를 갖는 트랜지스터의 개략적인 레이아웃도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 입력신호 별로 게이트 라인을 격리시킨 것을 나타낸 트랜지스터의 레이아웃도
도 5는 도 4의 A-A′선을 나타낸 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
40 : 활성영역 50 : 게이트 라인
60a,60b : 금속라인
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법은 반도체 기판에 활성영역을 정의한 후, 상기 반도체 기판상에 다각형 구조를 갖는 게이트 라인을 형성하는 공정과, 상기 다각형 구조의 게이트 라인 양측면의 상기 활성영역에 소오스/드레인 영역을 형성하는 공정과, 상기 소오스/드레인 영역과 연결되도록 금속배선을 형성하는 공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 특징의 바람직한 실시예는 상기 다각형 구조의 게이트 라인을 입력신호별로 격리시키기 위해 마스크 공정을 통해 상기 다각형 구조의 게이트 라인 격리 부위를 식각하는 공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 특징의 바람직한 실시예는 상기 다각형 구조의 게이트 라인을 링-타입의 게이트 라인으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 입력신호를 갖는 트랜지스터의 개략적인 레이아웃도이다.
도 3에 도시한 바와 같이 반도체 기판(도면에 도시하지 않았음)의 일정영역에 활성영역(40)을 정의한 후, 상기 반도체 기판 전면에 폴리실리콘층을 증착한다.
그리고 포토공정을 통해 상기 폴리실리콘층을 다각형 형태로 패터닝하여 복수개의 다각형 구조를 갖는 게이트 라인(50)을 형성한다.
이어, 상기 다각형 게이트 라인(50)을 마스크로 하여 불순물 이온주입 공정을 실시하여 상기 활성영역(40)에 소오스 영역(S)과 드레인 영역(D)을 형성한 후, 상기 다각형 게이트 라인(50)을 포함한 전면에 절연막을 형성한다.
이어서, 상기 소오스 영역(S)과 드레인 영역(D)이 소정부분 노출되도록 상기 절연막을 식각 제거한 후, 상기 소오스 영역(S), 드레인 영역(D)과 연결되도록 복수개의 금속배선(60a,60b)을 형성한다. 이때, 상기 소오스 영역(S)과 연결된 금속배선(60b)은 서로 연결되어 있고, 상기 드레인 영역(D)과 연결된 금속배선(60a)도 서로 연결되어 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 입력신호 별로 게이트 라인을 격리시킨 것을 나타낸 트랜지스터의 레이아웃도이다.
도 4에 도시한 바와 같이 반도체 기판(도면에 도시하지 않았음)의 일정영역에 다각형 형태의 활성영역(40)을 정의한 후, 상기 반도체 기판 전면에 폴리실리콘층을 증착한다.
그리고 포토공정을 통해 상기 폴리실리콘층을 선택적으로 패터닝하여 복수개의 게이트 라인(50)을 형성한다.
이어, 상기 게이트 라인(50)을 마스크로 하여 불순물 이온주입 공정을 실시하여 상기 다각형 형태의 활성영역(50)에 소오스 영역(S)과 드레인 영역(D)을 형성하고 상기 게이트 라인(50)상에 포토레지스트를 증착하고 노광 및 현상공정을 포토레지스트를 패터닝한 후, 상기 포토레지스트를 마스크로 상기 게이트 라인(50)을 선택적으로 식각한다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 식각된 게이트 라인()은 일반 트랜지스터를 형성한 후 패터닝하여 없어지기 때문에 이 영역은 위에 게이트 라인 영역만 없다뿐이지 MOS 트랜지스터의 채널과 동일한 조건을 가지게 되므로 소오스 영역과 드레인 영역간의 단락을 막을 수 있다.
이어서, 상기 게이트 라인(50)을 포함한 전면에 절연막을 형성하고, 상기 소오스 영역(S)과 드레인 영역(D)이 소정부분 노출되도록 상기 선택적으로 절연막을 식각 제거한 후, 상기 소오스 영역(S), 드레인 영역(D)과 연결되도록 복수개의 금속배선을 형성한다. 이때, 상기 소오스 영역(S)과 연결된 금속배선은 서로 연결되어 있고, 상기 드레인 영역(D)과 연결된 금속배선도 서로 연결되어 있다.
도 5는 도 4의 A-A′선을 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이 NMOS 경우 채널영역은 문턱전압 조절을 위해 p 타입 이온주입을 하므로 n+- p - n+형태가 되므로 직접 단락은 발생하지 않는다.
한편, 상기 다각형 게이트 라인(50)의 일부영역을 식각한 후, 별도의 마스크 공정 없이 p+이온주입을 진행할 수 있어 소오스 영역(S)과 드레인 영역(D)간의 격리 특성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
다중입력 신호를 갖는 로직 회로의 레이아웃을 다각형 형태의 게이트 구조와 입력 게이트의 신호 격리 마스크를 이용함으로써 트랜지스터의 면적을 감소시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 기판에 활성영역을 정의한 후, 상기 반도체 기판상에 다각형 구조를 갖는 게이트 라인을 형성하는 공정과;
    상기 다각형 구조의 게이트 라인 양측면의 상기 활성영역에 소오스/드레인 영역을 형성하는 공정과;
    상기 소오스/드레인 영역과 연결되도록 금속배선을 형성하는 공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다각형 구조의 게이트 라인을 입력신호별로 격리시키기 위해 마스크 공정을 통해 상기 다각형 구조의 게이트 라인 격리 부위를 식각하는 공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다각형 구조의 게이트 라인을 링-타입의 게이트 라인으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법.
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KR100975971B1 (ko) * 2003-04-17 2010-08-13 매그나칩 반도체 유한회사 고전압 소자 및 그의 제조 방법

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