(57)【要約】  本発明の一観点によるレーザを用いた間接加熱方法は、金属を含有する第１の物質構造体と無機質を含有する第２の物質構造体を隣接して配置する第１のステップと、レーザを前記第１の物質構造体に照射して前記第１の物質構造体を直接加熱することにより、前記第１の物質構造体に隣接した前記第２の物質構造体を間接加熱する第２のステップと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属を含有する第１の物質構造体と無機質を含有する第２の物質構造体を隣接して配置する第１のステップと、
ＹＡＧレーザ、ダイオードレーザ（Ｄｉｏｄｅ  ｌａｓｅｒ）、又はＣＯ２レーザを前記第１の物質構造体に照射して前記第１の物質構造体を直接加熱することにより、前記第１の物質構造体に隣接した前記第２の物質構造体を間接加熱する第２のステップと、
を含む、レーザを用いた間接加熱方法。
【請求項２】
前記第１の物質構造体と前記第２の物質構造体とは互いに接触して配置されることを特徴とする、請求項１に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【請求項３】
前記第１の物質構造体に前記レーザを照射して発生する熱は、前記第２の物質構造体に前記レーザを照射して発生する熱よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【請求項４】
前記第１のステップは、素子構造体に具現されたトレンチ内に絶縁膜を形成した後、前記トレンチ内の前記絶縁膜上に前記第２の物質構造体として第２の物質からなるチャンネル膜を形成するステップと、前記チャンネル膜を形成した後に、前記第１の物質構造体として前記トレンチ内の残りの空き空間を充填する第１の物質からなる芯部及び前記素子構造体の上面に前記芯部と連結されるよう前記第１の物質からなるレーザ収容パッドを形成するステップと、を含み、
前記第２のステップは、前記チャンネル膜の抵抗を低くするために、前記レーザ収容パッド上に前記レーザを照射して前記第２の物質を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含む、
請求項１に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【請求項５】
前記素子構造体は、垂直型ナンド（ＶＮＡＮＤ）構造体を含み、前記第２の物質は、ポリシリコンを含む、請求項４に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【請求項６】
前記第１のステップは、素子構造体に具現されたトレンチ内に下部電極を形成するステップと、前記トレンチ内の前記下部電極上に前記第２の物質構造体として第２の物質からなる誘電体膜を形成するステップと、前記第１の物質構造体として前記トレンチ内の前記誘電体膜上に第１の物質からなる上部電極及び前記素子構造体の上面に前記上部電極と連結されるよう前記第１の物質からなるレーザ収容パッドを形成するステップと、を含み、
前記第２のステップは、前記誘電体膜の誘電率を高くするために、前記レーザ収容パッド上に前記レーザを照射して前記第２の物質を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含む、
請求項１に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【請求項７】
前記素子構造体は、ディーラム（ＤＲＡＭ）のキャパシタ構造体を含み、前記第１の物質は、窒化チタン（ＴｉＮ）を含み、前記第２の物質は、ＨｆＯ２、ＨｆＳｉＯ４、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、Ｌａ２Ｏ３、ＬａＡｌＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３のうち何れか１つを含む、請求項６に記載のレーザを用いた間接加熱方法。  
【請求項８】
前記第２のステップは、前記誘電体膜が非晶質（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）構造、モノクリニック（ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ）構造、テトラゴナル（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）構造、キュービック（ｃｕｂｉｃ）構造へと順次に相転移するステップを含む、請求項７に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【請求項９】
前記第１のステップは、メモリ素子のトランジスタ構造体を形成するステップであって、ゲート酸化膜を形成するステップと、前記ゲート酸化膜上に前記第２の物質構造体としてポリシリコン膜を形成するステップと、前記ポリシリコン膜上に前記第１の物質構造体として窒化チタン（ＴｉＮ）膜、窒化タングステン（ＷＮ）膜、シリコンタングステン（ＷＳｉ）膜、又は窒化タンタル（ＴａＮ）膜を先に形成し、タングステン（Ｗ）膜を順次に形成するステップと、を含み、
前記第２のステップは、前記トランジスタ構造体の等価酸化膜厚（ＥＯＴ）を低くするために前記タングステン膜上に前記レーザを照射して前記ポリシリコン膜の少なくとも一部を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含む、
請求項１に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【請求項１０】
前記第１のステップは、ロジック素子のトランジスタ構造体を形成するステップであって、前記第２の物質構造体として誘電体膜を形成するステップと、ポリシリコン膜上に前記第１の物質構造体として窒化チタン（ＴｉＮ）膜及びタングステン（Ｗ）膜を順次に形成するステップと、を含み、
前記第２のステップは、前記トランジスタ構造体の等価酸化膜厚（ＥＯＴ）を低くするために前記タングステン膜上に前記レーザを照射して前記ポリシリコン膜の少なくとも一部を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含む、
請求項１に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【請求項１１】
前記第１のステップは、前記第２の物質構造体として非晶質ポリシリコン膜を形成するステップと、前記非晶質ポリシリコン膜上に前記第１の物質構造体を形成するステップと、を含み、
前記第２のステップは、前記第１の物質構造体上に前記レーザを照射して前記非晶質ポリシリコン膜の少なくとも一部を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）することにより前記第２の物質構造体の抵抗を低くするステップを含む、
請求項１に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【請求項１２】
前記第１のステップは、前記第１の物質構造体上に前記第２の物質構造体として感光膜を形成するステップを含み、
前記第２のステップは、前記第１の物質構造体上に前記レーザを照射して前記感光膜をベーク（ｂａｋｅ）するステップを含む、
請求項１に記載のレーザを用いた間接加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザを用いた加熱方法に関し、さらに詳しくは、レーザを用いた間接加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱処理する方法として、対象物にレーザを照射する方法がある。レーザは、空間に広く広がっているエネルギーを光の凝縮性質を用いて１ヶ所に集約させたものである。空間の同じ地点を共有しながら波動を重ねれば、多くのエネルギーを集中させることができる。レーザが動作するには、特別な気体や結晶、あるいはダイオードなど、レーザを通過させる特別な媒質がなければならない。かかる媒質に電気やラジオ波、光などの形態でエネルギーを注入すると、媒質の中の電子がエネルギーを吸収して外側の軌道にジャンプし、原子は浮んだ状態となる。ここに光を注入すると、浮んでいる原子が光子と衝突しながら多くの光子を放出し、原子は安定した状態、即ちエネルギーの低い状態に戻る。このとき、放出された光子は再び他の原子と衝突して多くの光子を放出し、この過程が速く繰り返されながら瞬時に光として放出される。
【０００３】
関連先行技術としては、韓国公開特許第２０１５０１０５１９５号（公開日：２０１５年９月１６日、名称：「レーザ加熱処理方法及び固体撮像装置の製造方法」）がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、レーザを用いて無機質を含有する物質を間接的に加熱する方法を提供することを目的としている。しかし、このような課題は例示であり、これにより本発明の範囲が限定されるものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によるレーザを用いた間接加熱方法が提供される。前記レーザを用いた間接加熱方法は、金属を含有する第１の物質構造体と無機質を含有する第２の物質構造体を隣接して配置する第１のステップと、ＹＡＧレーザ、ダイオードレーザ（Ｄｉｏｄｅ  ｌａｓｅｒ）、又はＣＯ２レーザを前記第１の物質構造体に照射して前記第１の物質構造体を直接加熱することにより、前記第１の物質構造体に隣接した前記第２の物質構造体を間接加熱する第２のステップと、を含む。前記ＣＯ２レーザは、ＣＯ２をソースとして具現され、平均波長が１０〜１１マイクロメートルの長波長レーザであり得る。前記ＹＡＧレーザは、Ｎｄ：ＹＡＧ（ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ  ｙｔｔｒｉｕｍ  ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｇａｒｎｅｔ）をソースとして具現され、５３２、９４０、１０６４、１１２０、１３２０、１４４０ナノメートルの波長レーザであり、Ｎｄ（ネオジム）の他にエルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などがドーピングされ得る。
【０００６】
前記レーザを用いた間接加熱方法において、前記第１の物質構造体と前記第２の物質構造体とは互いに接触して配置され得る。
【０００７】
前記レーザを用いた間接加熱方法において、前記第１の物質構造体に前記レーザを照射して発生する熱は、前記第２の物質構造体に前記レーザを照射して発生する熱よりも大きくても良い。
【０００８】
前記レーザを用いた間接加熱方法において、前記第１のステップは、素子構造体に具現されたトレンチ内に絶縁膜を形成した後、前記トレンチ内の前記絶縁膜上に前記第２の物質構造体として第２の物質からなるチャンネル膜を形成するステップと、前記チャンネル膜を形成した後に、前記第１の物質構造体として前記トレンチ内の残りの空き空間を充填する第１の物質からなる芯部及び前記素子構造体の上面に前記芯部と連結されるよう第１の物質からなるレーザ収容パッドを形成するステップと、を含み、前記第２のステップは、前記チャンネル膜の抵抗を低くするために、前記レーザ収容パッド上に前記レーザを照射して前記第２の物質を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含み得る。ここで、前記素子構造体は、垂直型ナンド（ＶＮＡＮＤ）構造体を含み、前記第２の物質は、ポリシリコンを含み得る。
【０００９】
前記レーザを用いた間接加熱方法において、前記第１のステップは、素子構造体に具現されたトレンチ内に下部電極を形成するステップと、前記トレンチ内の前記下部電極上に前記第２の物質構造体として第２の物質からなる誘電体膜を形成するステップと、前記第１の物質構造体として前記トレンチ内の前記誘電体膜上に第１の物質からなる上部電極及び前記素子構造体の上面に前記上部電極と連結されるよう第１の物質からなるレーザ収容パッドを形成するステップと、を含み、前記第２のステップは、前記誘電体膜の誘電率を高くするために、前記レーザ収容パッド上に前記レーザを照射して前記第２の物質を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含み得る。ここで、前記素子構造体は、ディーラム（ＤＲＡＭ）のキャパシタ構造体を含み、前記第１の物質は、窒化チタン（ＴｉＮ）又はルテニウム（Ｒｕ）を含み、前記第２の物質は、ＨｆＯ２、ＨｆＳｉＯ４、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、Ｌａ２Ｏ３、ＬａＡｌＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３のうち何れか１つを含み得る。さらに、前記第２のステップは、前記誘電体膜が非晶質（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）構造、モノクリニック（ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ）構造、テトラゴナル（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）構造、キュービック（ｃｕｂｉｃ）構造へと順次に相転移するステップを含み得る。
【００１０】
前記レーザを用いた間接加熱方法において、前記第１のステップは、メモリ素子のトランジスタ構造体を形成するステップであって、ゲート酸化膜を形成するステップと、前記ゲート酸化膜上に前記第２の物質構造体としてポリシリコン膜を形成するステップと、前記ポリシリコン膜上に前記第１の物質構造体として窒化チタン（ＴｉＮ）膜、窒化タングステン（ＷＮ）膜、シリコンタングステン（ＷＳｉ）膜、又は窒化タンタル（ＴａＮ）膜を先に形成し、タングステン（Ｗ）膜を順次に形成するステップと、を含み、前記第２のステップは、前記トランジスタの等価酸化膜厚（ＥＯＴ）を低くするために前記タングステン膜上に前記レーザを照射して前記ポリシリコン膜の少なくとも一部を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含み得る。
【００１１】
前記レーザを用いた間接加熱方法において、前記第１のステップは、ロジック素子のトランジスタ構造体を形成するステップであって、前記第２の物質構造体として誘電体膜を形成するステップと、前記ポリシリコン膜上に前記第１の物質構造体として窒化チタン（ＴｉＮ）膜及びタングステン（Ｗ）膜を順次に形成するステップと、を含み、前記第２のステップは、前記トランジスタの等価酸化膜厚（ＥＯＴ）を低くするために前記タングステン膜上に前記レーザを照射して前記ポリシリコン膜の少なくとも一部を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含み得る。
【００１２】
前記レーザを用いた間接加熱方法において、前記第１のステップは、前記第２の物質構造体として非晶質ポリシリコン膜を形成するステップと、前記非晶質ポリシリコン膜上に前記第１の物質構造体を形成するステップと、を含み、前記第２のステップは、前記第１の物質構造体上に前記レーザを照射して前記非晶質ポリシリコン膜の少なくとも一部を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）することにより前記第２の物質構造体の抵抗を低くするステップを含み得る。
【００１３】
前記レーザを用いた間接加熱方法において、前記第１のステップは、前記第１の物質構造体上に前記第２の物質構造体として感光膜を形成するステップを含み、前記第２のステップは、前記第１の物質構造体上に前記レーザを照射して前記感光膜をベーク（ｂａｋｅ）するステップを含み得る。
【発明の効果】
【００１４】
上記したようになされた本発明の一実施例によれば、ＹＡＧレーザ、Ｄｉｏｄｅ  ｌａｓｅｒ、又はＣＯ２レーザを用いて無機質を含有する物質を間接的に加熱する方法を具現することができる。勿論このような効果によって本発明の範囲が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法を示すフローチャートである。
【図２−４】本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法であって、垂直型ナンド（ＶＮＡＮＤ）構造体でチャンネル膜を加熱する方法を示す図である。
【図５】本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法を用いて具現したディーラムキャパシタ構造体を示す図である。
【図６】ＥＵＶリソグラフィ工程を順次に示す図である。
【図７】本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法を用いて具現したディーラムのコンタクト構造体を示す図である。
【図８】本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法を用いて具現したメモリーセルのＳ／Ｄ領域構造体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の実施例を詳しく説明すると、次の通りである。ところが、本発明は以下に開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態に具現されることができ、以下の実施例は本発明の開示を完全なるものにし、通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。また、説明の便宜性のために、図面においては、構成要素の大きさが拡大あるいは縮小され得る。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法を示すフローチャートである。
【００１８】
図１を参照すると、本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法は、金属を含有する第１の物質構造体と無機質を含有する第２の物質構造体を隣接して配置する第１のステップＳ１００と、長波長レーザを前記第１の物質構造体に照射して前記第１の物質構造体を直接加熱することにより、前記第１の物質構造体に隣接した前記第２の物質構造体を間接加熱する第２のステップＳ２００と、を含む。前記第１の物質構造体に前記レーザを照射して発生する熱は、前記第２の物質構造体に前記レーザを照射して発生する熱よりも大きいように物質を構成することができる。
【００１９】
本発明の一部の実施例に係る前記長波長レーザは、ＣＯ２レーザであり得る。即ち、ＣＯ２をソースとして具現され、平均波長が１０〜１１マイクロメートル（例えば、１０．６μｍ）のレーザであり得る。ＣＯ２レーザは、ＣＯ２ガス分子の振動準位の間で１０．６μｍの赤外線が発振され、効率が高く、容易に高出力を得ることができる。例えば、約１ｍの長さのガラス（ｐｙｒｅｘ）管にＣＯ２、Ｈｅ、Ｎ２を一定の比率で流しながら１０ｋＶほどの直流電圧を加えると、グロー放電が起こる。反転分布は、放電時に電子とＮ２との衝突でＮ２分子がＶ”＝０からＶ”＝１の振動準位で浮ぶことになるが、この浮んだ準位はＣＯ２分子の００１振動準位とのエネルギー差が小さい準位であり、２つの分子間の衝突でＮ２分子はエネルギーをＣＯ２分子に提供し、下へ落ちる。この過程でＣＯ２分子が００１準位で浮ぶことになる。浮んだＣＯ２分子の００１振動準位とこれより下のエネルギーの１００振動準位との間に反転分布が形成され、レーザ発振が可能になる。従って、レーザ発振はＣＯ２分子で起こるが、Ｎ２を添加することによって００１準位への効率的な励起が可能となる。一方、Ｈｅガスの混合により下の準位である００１準位を容易に無くすことができるため、反転分布が起こり易く、効率が増大する。
【００２０】
このようなメカニズムで具現された１０．６マイクロメートルの波長を有するＣＯ２レーザは、自由電子が相対的に多い金属を含有する物質を非常に高い温度（例えば、２０００℃〜３０００℃）まで効率良く加熱することができる。それに対し、前記ＣＯ２レーザは、無機質（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ４）を含有する物質を加熱することは相対的に難しい。
【００２１】
本発明は、このような特性を用いて、金属を含有する第１の物質構造体と無機質を含有する第２の物質構造体を隣接して配置（例えば、互いに接触して配置）した後、ＣＯ２をソースとする平均波長が１０〜１１マイクロメートルのレーザを前記第１の物質構造体に照射して前記第１の物質構造体を直接加熱することにより、前記第１の物質構造体に隣接した前記第２の物質構造体を間接加熱する構成を開示する。
【００２２】
これにより、パターニングされた第１の物質構造体のみに選択的にレーザを照射して無機質を含有する第２の物質構造体を加熱することができるので、素子全体を加熱することなく第２の物質構造体のみを局所的に加熱することができるという長所を有する。このような長所は、第２の物質構造体の特性を人為的に制御することができ、素子の熱的劣化を防止し、製造工程の時間と費用を低減することができるという有利な効果につながることができる。
【００２３】
一方、図１では、第１の物質構造体を照射するレーザとしてＣＯ２レーザを言及したが、その他にも、ＹＡＧレーザ、Ｄｉｏｄｅ  ｌａｓｅｒにて第１の物質構造体を照射することもできる。ＹＡＧレーザは、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）結晶にネオジム（Ｎｄ）やエルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）など様々な稀有元素を添加して具現した固体レーザである。
【００２４】
このようなメカニズムで具現されたＹＡＧレーザは、自由電子が相対的に多い金属を含有する物質を非常に高い温度まで効率良く加熱することができる。それに対し、前記ＹＡＧレーザは、無機質（例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ４）を含有する物質を加熱することは相対的に難しい。
【００２５】
本発明は、このような特性を用いて、金属を含有する第１の物質構造体と無機質を含有する第２の物質構造体を隣接して配置（例えば、互いに接触して配置）した後、ＹＡＧレーザを前記第１の物質構造体に照射して前記第１の物質構造体を直接加熱することにより、前記第１の物質構造体に隣接した前記第２の物質構造体を間接加熱する構成を開示する。
【００２６】
以下では、本発明の技術的思想を容易に説明するために、上述したレーザを用いた間接加熱方法を具体的に適用する実施例を説明する。
【００２７】
第１の実施例
図２乃至図３は、本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法であり、垂直型ナンド（ＶＮＡＮＤ）構造体でチャンネル膜を加熱する方法を順次に示す断面図である。図４は、図３に示された構造を他の側面から見た平面図である。
【００２８】
図１乃至図４を参照すると、第１のステップＳ１００は、素子構造体に具現されたトレンチ１０内に絶縁膜１２、１４、１６を形成した後、トレンチ１０内の絶縁膜１２、１４、１６上に前記第２の物質構造体として第２の物質からなるチャンネル膜１９を形成するステップと、チャンネル膜１９を形成した後に、前記第１の物質構造体２０としてトレンチ１０内の残りの空き空間１８を充填（ｆｉｌｌｉｎｇ）する第１の物質からなる芯部２０ａ及び前記素子構造体の上面に芯部２０ａと連結されるよう第１の物質からなるレーザ収容パッド２０ｂを形成するステップと、を含む。次いで、第２のステップＳ２００は、チャンネル膜１９の抵抗を低くするために、レーザ収容パッド２０ｂ上に前記レーザを照射して前記第２の物質を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含む。
【００２９】
前記素子構造体は、垂直型ナンド（ＶＮＡＮＤ）構造体を含み、前記第２の物質は、ポリシリコンを含み得る。絶縁膜１２、１４、１６は、窒化シリコンからなるトラップ層１２と、酸化アルミニウムからなるブロッキング酸化物層１６と、酸化シリコンからなるＨＱ酸化物層１４と、により構成され得る。
【００３０】
既存のレーザでは、垂直型ナンド（ＶＮＡＮＤ）構造体のチャンネル層であるポリシリコン全体（４〜５マイクロメートルの深さ）を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するのに限界があったが、第１の物質でギャップ充填（Ｇａｐ−ｆｉｌｌ）あるいはマカロニ充填（ｍａｃａｒｏｎｉ  ｆｉｌｌ）した後、ＣＯ２レーザを用いてアニール（ａｎｎｅａｌ）を進行すれば、第１の物質を加熱し、これと接触している第２の物質であるポリシリコンからなるチャンネル層を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）して抵抗を低くすることにより、チャンネルの電流量を上げることができる。その後、提供された第１の物質のギャップ充填（Ｇａｐ−ｆｉｌｌ）あるいはマカロニ充填（ｍａｃａｒｏｎｉ  ｆｉｌｌ）は適当な方法で除去される。垂直型ナンド（ＶＮＡＮＤ）構造体のスタック（ｓｔａｃｋ）数が多くなるほど、チャンネル膜１９の抵抗を小さくして電流量を上げることが非常に重要であるが、本実施例では、上述した第１の物質構造体をチャンネル膜１９の周辺に形成した後、ＣＯ２レーザアニールによって具現することができる。
【００３１】
一方、チャンネル膜１９を間接加熱するために狭い断面積を有する芯部２０ａにＣＯ２レーザを直接照射することは容易ではないため、芯部２０ａと連結されながら相対的に広い断面積を有するレーザ収容パッド２０ｂを形成し、レーザ収容パッド２０ｂにＣＯ２レーザを照射することが有効である。
【００３２】
第２の実施例
図１を参照すると、第１のステップＳ１００は、素子構造体に具現されたトレンチ内に下部電極を形成するステップと、前記トレンチ内の前記下部電極上に前記第２の物質構造体として第２の物質からなる誘電体膜を形成するステップと、前記第１の物質構造体として前記トレンチ内の前記誘電体膜上に第１の物質からなる上部電極及び前記素子構造体の上面に前記上部電極と連結されるよう第１の物質からなるレーザ収容パッドを形成するステップと、を含み、第２のステップＳ２００は、前記誘電体膜の誘電率を高くするために、前記レーザ収容パッド上に前記レーザを照射して前記第２の物質を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含む。
【００３３】
図５は、本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法を用いて具現したディーラムキャパシタ構造体を示す図である。
【００３４】
前記素子構造体は、図５に示されたディーラム（ＤＲＡＭ）のキャパシタ構造体を含み、前記第１の物質は、窒化チタン（ＴｉＮ）又はルテニウム（Ｒｕ）を含み、前記第２の物質は、ＨｆＯ２、ＨｆＳｉＯ４、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、Ｌａ２Ｏ３、ＬａＡｌＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３のうち何れか１つを含み得る。この場合、第２のステップＳ２００は、前記誘電体膜が非晶質（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）構造、モノクリニック（ｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃ）構造、テトラゴナル（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）構造、キュービック（ｃｕｂｉｃ）構造へと順次に相転移するステップを含み、これにより、十分高い誘電率を有する誘電体膜を具現することができる。即ち、ＣＯ２レーザを用いて相対的に高い温度で相が変化するＨｆＯ２、ＨｆＳｉＯ４、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、Ｌａ２Ｏ３、ＬａＡｌＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３のうち何れか１つから高い誘電率（ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ）が保障されるテトラゴナル（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）相又はキュービック（ｃｕｂｉｃ）相を得ることによって、より高い誘電特性を具現することができる。
【００３５】
第３の実施例
図１を参照すると、第１のステップＳ１００は、メモリ素子のトランジスタ構造体を形成するステップであって、ゲート酸化膜を形成するステップと、前記ゲート酸化膜上に前記第２の物質構造体としてポリシリコン膜を形成するステップと、前記ポリシリコン膜上に前記第１の物質構造体として窒化チタン（ＴｉＮ）膜、窒化タングステン（ＷＮ）膜、シリコンタングステン（ＷＳｉ）膜、又は窒化タンタル（ＴａＮ）膜を先に形成し、タングステン（Ｗ）膜を順次に形成するステップと、を含み、第２のステップＳ２００は、前記トランジスタの等価酸化膜厚（ＥＯＴ）を低くするために前記タングステン膜上に前記レーザを照射して前記ポリシリコン膜の少なくとも一部を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含み得る。
【００３６】
即ち、ＤＲＡＭ（又はＦＬＡＳＨ）のトランジスタ構造は、ゲート酸化物／ポリシリコン／メタル（ＴｉＮ／Ｗ）からなっている。このとき、メタルの加熱が容易であるため、それと接触しているポリシリコンの局所的な加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔ）を誘導し、ＢあるいはＰのアクティベーションを強化することによって、ポリシリコンの減少(ｄｅｐｌｅｔｉｏｎ)を減少させてＥＯＴを低減することができる。即ち、メタルゲートにおけるポリシリコンの減少をメタルを用いたヒーティングによって高温で短時間の間ポリシリコンの減少を無くすほどのアクティベーションが可能である。
【００３７】
第４の実施例
図１を参照すると、第１のステップＳ１００は、ロジック素子のトランジスタ構造体を形成するステップであって、前記第２の物質構造体として誘電体膜を形成するステップと、前記ポリシリコン膜上に前記第１の物質構造体として窒化チタン（ＴｉＮ）膜、窒化タンタル（ＴａＮ）膜、窒化タングステン（ＷＮ）膜、又はシリコンタングステン（ＷＳｉ）膜を形成した後、タングステン（Ｗ）膜を順次に形成するステップと、を含み、第２のステップＳ２００は、前記トランジスタの等価酸化膜厚（ＥＯＴ）を低くするために前記タングステン膜上に前記レーザを照射して前記ポリシリコン膜の少なくとも一部を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）するステップを含み得る。本実施例において、前記ポリシリコン膜は、高誘電率（Ｈｉｇｈ−ｋ）の特性を有する膜に取り替えられ得る。
【００３８】
即ち、ロジックのトランジスタ構造は、Ｈｉｇｈ−ｋ／ＴｉＮ（ｏｒ  ＴａＮ）／Ｗからなっているため、メタルのヒーティングによりＨｉｇｈ−ｋ物質を間接加熱する結果を得て、相変化によってＨｉｇｈｅｒ−ｋを具現し、ＥＯＴを低くすることができる。
【００３９】
第５の実施例
図１を参照すると、第１のステップＳ１００は、前記第２の物質構造体として非晶質ポリシリコン膜を形成するステップと、前記非晶質ポリシリコン膜上に前記第１の物質構造体を形成するステップと、を含み、第２のステップＳ２００は、前記第１の物質構造体上に前記レーザを照射して前記非晶質ポリシリコン膜の少なくとも一部を加熱（ｈｅａｔｉｎｇ）又は溶融（ｍｅｌｔｉｎｇ）することにより前記第２の物質構造体の抵抗を低くするステップを含み得る。
【００４０】
ポリシリコン（又は非晶質シリコン）の抵抗を低くする方法のうち、一般的なグレーンサイズを大きくする容易な方法としてｐｏｌｙ  ｍｅｌｔ方法がある。ポリシリコン（又は非晶質シリコン）とメタルを接続させ、ＣＯ２レーザを使用することによって、メタルのヒーティングによるポリシリコン（又は非晶質シリコン）のｍｅｌｔｉｎｇを具現することができる。
【００４１】
第６の実施例
図１を参照すると、第１のステップＳ１００は、前記第１の物質構造体上に前記第２の物質構造体として感光膜を形成するステップを含み、第２のステップＳ２００は、前記第１の物質構造体上に前記レーザを照射して前記感光膜をベーク（ｂａｋｅ）するステップを含み得る。
【００４２】
例えば、ＥＵＶ感光膜の下部にメタルを蒸着することによって、ＥＵＶ感光膜のベークが可能となる。ＥＵＶの波長が１３．５ｎｍであるため、可視光線領域でもＥＵＶ感光膜が影響を受けることができる。従って、最も波長の長いＣＯ２レーザが最も効率的であり得る。
【００４３】
図６は、ＥＵＶリソグラフィ工程を順次に示す図である。図６において、３）プリベークステップと、５）露光後ベーク (Ｐｏｓｔ−ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｂａｋｅ)ステップは、酸と塩基の拡散工程とかかわっており、上述した前記第１の物質構造体上に前記レーザを照射して前記感光膜をベーク（ｂａｋｅ）する第２のステップＳ２００を含む。
【００４４】
その他にも、様々な他の実施例が可能である。
【００４５】
図７は、本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法を用いて具現したディーラムのコンタクト構造体を示す図である。図７を参照すると、ボイド（ｖｏｉｄ）が存在すればポリシリコンのコンタクトプラグの抵抗が増加することになるが、上述した発明の一実施例に係るメタル層を追加した後、レーザを用いた間接加熱方法を用いてポリシリコンを間接加熱することにより、再結晶（ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）によってボイドを除去し、コンタクト抵抗を減少させることができる。
【００４６】
図８は、本発明の一実施例に係るレーザを用いた間接加熱方法を用いて具現したメモリーセルの  Ｓ／Ｄ領域構造体を示す図である。図８を参照すると、埋込み型セルアレイトランジスタ構造を備える新たなメモリ構造体では、オン状態でのＲｓ／Ｒｃ値の減少が重要であるが、上述したレーザを用いた間接加熱方法により、このようなイシューを解決することができる。
【００４７】
本発明は、図面に示された実施例を参考にして説明されたが、これは例示に過ぎず、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、これにより様々な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できるはずである。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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