(57)【要約】    【課題】貯蔵電極コンタクト領域の漏洩電流を減少させ、素子のリフレッシュ特性を向上させることができる半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法を提供する。    【解決手段】本発明はセル領域を備えた半導体基板を含む半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法において、セルチャンネルイオン注入工程を行なうが、前記セル領域中ビットラインコンタクト領域、及び前記ビットラインコンタクト領域と隣接したチャンネル領域のエッジ部にはセルチャンネルイオン注入工程を２回行ない、前記セル領域の他の領域には１回行なって前記ビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部の不純物濃度を前記他の領域より増加させるようにした。【選択図】図３
2006073981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル領域を備えた半導体基板を含む半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法において、
セルチャンネルイオン注入工程を行なうが、前記セル領域中ビットラインコンタクト領域及び前記ビットラインコンタクト領域と隣接したチャンネル領域のエッジ部にはセルチャンネルイオン注入工程を２回行ない、前記セル領域の他の領域には１回行なって前記ビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部の不純物濃度を、前記他の領域より増加させることを特徴とする半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法。
【請求項２】
セルチャンネルイオン注入工程は、
１次セルチャンネルイオン注入工程を行なって前記セル領域の半導体基板表面に不純物を注入する段階、
前記ビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部を露出させる感光膜パターンを形成する段階、
前記感光膜パターンをイオン注入マスクとして２次セルチャンネルイオン注入工程を行ない、前記露出したビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部に不純物を注入する段階、及び
前記感光膜パターンを除去する段階
を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法。
【請求項３】
セルチャンネルイオン注入工程は、
前記セル領域の半導体基板表面に前記ビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部を露出させる感光膜パターンを形成する段階、
前記感光膜パターンをイオン注入マスクとして１次セルチャンネルイオン注入工程を行ない、前記露出したビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部に不純物を注入する段階、
前記感光膜パターンを除去する段階、及び
２次セルチャンネルイオン注入工程を行なって前記セル領域の半導体基板表面に不純物を注入する段階
を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法。
【請求項４】
前記感光膜パターンは、ライン様であることを特徴とする請求項２及び３のうち何れかに記載の半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法。
【請求項５】
前記露出するチャンネル領域のエッジ部の幅は、ワードラインの幅より小さいことを特徴とする請求項２及び３のうち何れかに記載の半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法。
【請求項６】
前記２次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量は、前記１次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量の０.１〜１０倍であることを特徴とする請求項２に記載の半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法。
【請求項７】
前記１次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量は、前記２次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量の０.１〜１０倍であることを特徴とする請求項３に記載の半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法。
【請求項８】
前記１次セルチャンネルイオン注入工程の不純物は、前記２次セルチャンネルイオン注入工程の不純物と同一であるか、異なることを特徴とする請求項２及び３のうち何れかに記載の半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法に関し、特にセル領域のビットラインコンタクト領域と、前記ビットラインコンタクト領域と隣接したチャンネル領域のエッジ部には不純物を２回注入し、セル領域の他の部分には１回のみ注入することにより、貯蔵電極コンタクト領域の漏洩電流を減少させ、素子のリフレッシュ特性を向上させることができる半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の高集積化が進むに伴い集積度を高めることも重要であるが、素子それぞれの特性を向上させることも非常に重要である。特に、素子のリフレッシュ特性は素子の動作に非常に大きい影響を及ぼすので特に重要である。素子のリフレッシュ特性を向上させるため、チャンネルイオン注入やソース／ドレインジャンクションイオン注入条件を最適化する方法が提案されたが、これだけでは素子のリフレッシュ特性を向上させるには限界がある。このような限界を克服するため、貯蔵電極コンタクト領域の漏洩電流を減少させて素子のリフレッシュ特性を向上させる方法が必要となった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、イオン注入マスクを利用してセル領域のビットラインコンタクト領域と、前記ビットラインコンタクト領域と隣接したチャンネル領域のエッジ部には不純物を２回注入し、セル領域の他の部分には１回のみ注入することにより、貯蔵電極コンタクト領域の漏洩電流を減少させ、素子のリフレッシュ特性を向上させることができる半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法は、セル領域を備えた半導体基板を含む半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法において、セルチャンネルイオン注入工程を行なうが、前記セル領域中ビットラインコンタクト領域及び前記ビットラインコンタクト領域と隣接したチャンネル領域のエッジ部にはセルチャンネルイオン注入工程を２回行ない、前記セル領域の他の領域には１回行なって前記ビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部の不純物濃度を前記他の領域より増加させることを特徴とする。
【０００５】
請求項１に記載の発明は、セル領域を備えた半導体基板を含む半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法において、セルチャンネルイオン注入工程を行なうが、前記セル領域中ビットラインコンタクト領域及び前記ビットラインコンタクト領域と隣接したチャンネル領域のエッジ部にはセルチャンネルイオン注入工程を２回行ない、前記セル領域の他の領域には１回行なって前記ビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部の不純物濃度を、前記他の領域より増加させることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、セルチャンネルイオン注入工程は、１次セルチャンネルイオン注入工程を行なって前記セル領域の半導体基板表面に不純物を注入する段階、前記ビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部を露出させる感光膜パターンを形成する段階、前記感光膜パターンをイオン注入マスクとして２次セルチャンネルイオン注入工程を行ない、前記露出したビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部に不純物を注入する段階、及び前記感光膜パターンを除去する段階を含むことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、セルチャンネルイオン注入工程は、前記セル領域の半導体基板表面に前記ビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部を露出させる感光膜パターンを形成する段階、前記感光膜パターンをイオン注入マスクとして１次セルチャンネルイオン注入工程を行ない、前記露出したビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部に不純物を注入する段階、前記感光膜パターンを除去する段階、及び２次セルチャンネルイオン注入工程を行なって前記セル領域の半導体基板表面に不純物を注入する段階を含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項２及び３のうち何れかに記載の発明において、前記感光膜パターンは、ライン様であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項２及び３のうち何れかに記載の発明において、前記露出するチャンネル領域のエッジ部の幅は、ワードラインの幅より小さいことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記２次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量は、前記１次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量の０.１〜１０倍であることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記１次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量は、前記２次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量の０.１〜１０倍であることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項２及び３のうち何れかに記載の発明において、前記１次セルチャンネルイオン注入工程の不純物は、前記２次セルチャンネルイオン注入工程の不純物と同一であるか、異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法は、イオン注入マスクを利用してセル領域のビットラインコンタクト領域と、前記ビットラインコンタクト領域と隣接したチャンネル領域のエッジ部には不純物を２回注入し、セル領域の他の部分には１回のみ注入することにより、貯蔵電極コンタクト領域の不純物濃度を低く維持して貯蔵電極コンタクト領域の漏洩電流を減少させ、素子のリフレッシュ特性を向上させるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。
【００１５】
図１〜図３は、本発明に係る半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法を示す平面図及び断面図等である。右側の断面図は、左側の平面図のＩ−Ｉ’に沿う断面を示す図である。
【００１６】
図１〜図３に示されているように、セル領域の半導体基板１００上に通常の素子分離工程を進めて活性領域１１０を定義する素子分離膜１２０を形成する。次には、１次セルチャンネルイオン注入工程を行ない、セル領域の半導体基板１００の表面に不純物を注入して不純物注入領域１３０を形成する。
【００１７】
図２に示されているように、ビットラインコンタクトに予定された領域及びチャンネル領域のエッジ部１４０を露出させる感光膜パターン１５０を形成する。ここで、感光膜パターン１５０はライン様であるのが好ましく、前記露出するチャンネル領域のエッジ部の幅はワードラインの幅より小さいのが好ましい。すなわち、下記の２次セルチャンネルイオン注入により形成される不純物注入領域１６０と、ワードラインとオーバーラップされる領域の幅（図３のＷＯＬ）はワードラインの幅より小さい。
【００１８】
次には、感光膜パターン１５０をイオン注入マスクとして２次セルチャンネルイオン注入工程を行ない、露出したビットラインコンタクト予定領域及びチャンネル領域のエッジ部１４０に不純物を注入して不純物注入領域１６０を形成する。前記２次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量は、前記１次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量の０.１〜１０倍であるのが好ましく、前記１次セルチャンネルイオン注入工程の不純物は前記２次セルチャンネルイオン注入工程の不純物と同一のものを利用するか、異なるものを利用することもできる。
【００１９】
ここで、ビットラインコンタクト予定領域及びチャンネル領域のエッジ部には１次及び２次セルチャンネルイオン注入工程により不純物が２回注入され、その他のセル領域には１回のみ注入されてビットラインコンタクト予定領域及びチャンネル領域のエッジ部の不純物注入濃度が他のセル領域より高い。
【００２０】
図３に示されているように、感光膜パターン１５０を除去してワードライン１７０及びソース／ドレイン領域（図示省略）を形成する。
【００２１】
本発明の他の実施の形態として、イオン注入工程の順序を変えてセルチャンネルイオン注入工程を行なうこともできる。すなわち、セル領域の半導体基板表面にビットラインコンタクト領域及びチャンネル領域のエッジ部を露出させる感光膜パターンを先ず形成し、１次セルチャンネルイオン注入を行なったあと感光膜を除去し、別途のイオン注入マスクなく２次セルチャンネルイオン注入を行なってセル領域の半導体基板の全面に不純物を注入することもできる。この場合は、前記１次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量は前記２次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量の０.１〜１０倍であるのが好ましい。
【００２２】
図４は、本発明に基づき製造した半導体素子のしきい電圧及びポーズリフレッシュ時間（pause refresh time）を示すグラフである。図４において、split-1及びsplit-2はそれぞれ１次セルチャンネルイオン注入工程と２次セルチャンネルイオン注入工程のドーズ量を変更しながら得たしきい電圧及びリフレッシュ時間を表わす。図４に示されているように、本発明に係るセルチャンネルイオン注入方法に基づき製造したトランジスタは、従来のトランジスタ（reference）と同一のしきい電圧を有すると共に１０〜２７％改善されたリフレッシュ特性を有することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法を示す平面図及び断面図等である。
【図２】本発明に係る半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法を示す平面図及び断面図等である。
【図３】本発明に係る半導体素子のセルチャンネルイオン注入方法を示す平面図及び断面図等である。
【図４】本発明に基づき製造した半導体素子のしきい電圧及びポーズリフレッシュ時間（pause refresh time）を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１００   半導体基板
１１０   活性領域
１２０   素子分離膜
１３０、１６０   不純物注入領域
１４０   チャンネル領域のエッジ部
１５０   感光膜パターン
１７０   ワードライン
【図１】
2006073981.tif 000003
【図２】
2006073981.tif 000004
【図３】
2006073981.tif 000005
【図４】
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