JP2002334941A - キャパシタのストレージ電極を含む半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

キャパシタのストレージ電極を含む半導体装置及びその製造方法

Info

Publication number
JP2002334941A
JP2002334941A JP2002096788A JP2002096788A JP2002334941A JP 2002334941 A JP2002334941 A JP 2002334941A JP 2002096788 A JP2002096788 A JP 2002096788A JP 2002096788 A JP2002096788 A JP 2002096788A JP 2002334941 A JP2002334941 A JP 2002334941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
storage electrode
forming
conductive contact
contact pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002096788A
Other languages
English (en)
Inventor
Se-Myeong Jang
世明 張
Ki-Nam Kim
奇南 金
Hong-Sik Jeong
弘植 鄭
Yusho Ko
有商 黄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2002334941A publication Critical patent/JP2002334941A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/03Making the capacitor or connections thereto
    • H10B12/033Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
    • H10B12/0335Making a connection between the transistor and the capacitor, e.g. plug
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76895Local interconnects; Local pads, as exemplified by patent document EP0896365
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76897Formation of self-aligned vias or contact plugs, i.e. involving a lithographically uncritical step
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • H01L28/60Electrodes
    • H01L28/82Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
    • H01L28/90Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions
    • H01L28/91Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions made by depositing layers, e.g. by depositing alternating conductive and insulating layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/31DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor
    • H10B12/315DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells having a storage electrode stacked over the transistor with the capacitor higher than a bit line

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャパシタのストレージ電極を含む半導体装
置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板上にビットラインとビットラ
インを覆って保護する保護層を形成する。ビットライン
間に保護層の上面の高さと同じ表面高さを有する導電性
コンタクトパッドを形成する。導電性コンタクトパッド
及び保護層を覆う電極支持層を形成する。電極支持層上
にエッチング終了層を形成する。エッチング終了層上に
モールド層を形成する。モールド層、エッチング終了層
及び電極支持層をパターニングして導電性コンタクトパ
ッドを露出する開口孔を形成する。開口孔のプロファイ
ルに従ってストレージ電極を開口孔内に形成する。スト
レージ電極により露出されたモールド層を除去してエッ
チング終了層の上側のストレージ電極部分の外壁を露出
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置及びその
製造方法に係り、特に増加した有効表面積を具現して、
機械的強度が増加されたキャパシタのストレージ電極及
びこれを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】DRAM(Dynamic Random Access Memory)装
置のような半導体装置の高集積化につれてパターンの微
細化が急速に進行している。これによって、キャパシタ
のストレージ電極のピッチが減少しつつある。それにも
かかわらず、半導体素子の駆動のために要求される静電
容量はソフトエラーなどによるデザインルールの減少率
に比例して減少されていない。したがって、キャパシタ
の静電容量を増加させる方案が要求されており、このよ
うな方案の一つとしてシリンダー状のストレージ電極の
高さを増加させてストレージ電極の有効表面積を増加さ
せる方案が提示されている。
【0003】図1は、従来のシリンダー状のストレージ
電極を説明するために概略的に示した断面図である。
【0004】具体的に、半導体基板10上にビットライ
ン30を形成した後、このようなビットライン30の上
部を覆う層間絶縁層40を形成する。この時、ビットラ
イン30は、層間絶縁層40のパターニング工程を自己
整列コンタクト(SAC:SelfAligned Contact)工程によ
って行うためにスペーサ及びキャッピング層からなる保
護層35で覆われ得る。以後に、層間絶縁層40を貫通
する埋没コンタクトパッド50を形成した後、このよう
な埋没コンタクトパッド50に電気的に連結されるスト
レージ電極70がシリンダー状に形成される。この時、
埋没コンタクトパッド50は、下部の導電性プラグ25
を介して電気的に半導体基板10に連結され、導電性プ
ラグ25は、下部絶縁層20により囲まれることができ
る。
【0005】このようなストレージ電極70の底部は、
ストレージ電極70を形成するために導入されるモール
ド層(図示せず)の除去時にエッチング終了のために導入
されるエッチング終了層60によって側面方向に支持さ
れる。ところが、静電容量の確保のためにストレージ電
極70の高さが大きく高まれば、相対的にストレージ電
極70の機械的強度は減少される。ストレージ電極の機
械的強度はストレージ電極の高さの三乗に比例して減少
されることと知られている。
【0006】このようなストレージ電極70の機械的強
度の減少によってストレージ電極70が倒れたり傾いた
りする不良が発生する可能性がある。このような不良に
よりストレージ電極70と隣接した他のストレージ電極
間にブリッジが発生する恐れがある。このようなストレ
ージ電極70間のブリッジの発生はマルチビット又はツ
インビットのような半導体素子の誤動作を誘発する原因
として作用し得る。
【0007】したがって、ストレージ電極70の高さを
増加させてキャパシタの静電容量を確保するためには、
シリンダー状のような3次元立体形態のストレージ電極
70の機械的強度を向上する方案が優先的に要求されて
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
を解決するために案出されたものであって、本発明の目
的は、キャパシタのストレージ電極の機械的強度を増加
させて、ストレージ電極の倒れ又は傾きを防止し、スト
レージ電極を高められてキャパシタの静電容量の確保を
具現できる半導体装置及びその製造方法を提供すること
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の一観点は、半導体基板上にビットラインと前
記ビットラインを覆って保護する保護層を形成する。前
記ビットラインの間に前記保護層の上面の高さと同じ表
面高さを有する導電性コンタクトパッドを形成する。前
記導電性コンタクトパッド及び前記保護層を覆う電極支
持層を形成する。前記電極支持層上にエッチング終了層
を形成する。前記エッチング終了層上にモールド層を形
成する。前記モールド層、前記エッチング終了層及び前
記電極支持層をパターニングして前記導電性コンタクト
パッドを露出する開口孔を形成する。前記開口孔のプロ
ファイルに沿って形状が付与されたストレージ電極を前
記開口孔内に形成する。前記ストレージ電極によって露
出される前記モールド層を除去して前記エッチング終了
層の上側の前記ストレージ電極部分の外壁を露出する。
【0010】ここで、前記導電性コンタクトパッドを形
成する段階は、前記ビットライン間を埋め込む層間絶縁
層を形成して、多数の前記ビットラインをそれぞれ覆っ
ている多数の前記保護層の表面と前記保護層の側壁表面
との間を露出するように前記層間絶縁層をパターニング
して、前記層間絶縁層上に前記保護層の側壁表面の間を
埋め込んで前記半導体基板上に電気的に連結される導電
層を形成して、前記保護層の上面を露出するように前記
導電層及び前記層間絶縁層を順次的に平坦化して行われ
る。これによって、前記層間絶縁層は、前記導電性コン
タクトパッドの対向する両側面を覆っており、前記保護
層の側壁は前記導電性コンタクトパッドの他の両側面を
覆っているようになる。
【0011】前記電極支持層は、前記モールド層の厚さ
に比べて約20%乃至40%の厚さに形成され得る。前記モ
ールド層の除去は、前記エッチング終了層表面で終了さ
れる。
【0012】前記目的を達成するための本発明の他の観
点は、半導体基板上に形成されたビットラインと前記ビ
ットラインを覆って保護する保護層と、前記ビットライ
ン間に形成されており、前記保護層の上面の高さと同じ
表面高さを有する導電性コンタクトパッドと、前記導電
性コンタクトパッドに連結されており、内壁と外壁とが
露出されたストレージ電極と、前記ストレージ電極の下
部を取り囲んで支持する電極支持層とを含むストレージ
電極を含む半導体装置を提供する。前記電極支持層の厚
さは、前記電極支持層の上側に露出されるストレージ電
極の高さに比べて約20%乃至40%とすることができる。
【0013】本発明によれば、キャパシタのストレージ
電極の機械的強度を増加させて、ストレージ電極の倒れ
又は傾きを防止し、ストレージ電極を高められて、キャ
パシタの静電容量の確保を具現できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づいて本
発明を詳しく説明する。しかし、本発明の実施形態は多
様な他の形態に変形できて、本発明の範囲が後述する実
施形態によって限定されると解釈されてはならない。本
発明の実施形態は当業者に本発明をより完全に説明する
ためのものである。したがって、図面における要素の形
状などはより明確な説明を強調するために誇張されたも
のであり、図面において同じ符号に表示された要素は同
じ要素を意味する。また、ある層が他の層又は半導体基
板の“上”にあると記載された場合に、前記ある層は前
記他の層又は半導体基板に直接接触してもよく、又は、
その間に第3の層が介在されても良い。
【0015】図2乃至図12は、本発明の実施形態によ
るキャパシタのストレージロードを含む半導体装置の製
造方法を説明するために概略的に示した図面である。図
2は、半導体基板100上にビットライン300及び層
間絶縁層400を形成する段階を概略的に示した断面図
である。
【0016】具体的に、半導体基板100上に公知の方
法を用いてトランジスタ素子のような能動素子を形成し
た後に、シリコン酸化物などの下部絶縁層200を形成
する。下部絶縁層200をパターニングして半導体基板
100に電気的に連結される導電性プラグ250を形成
する。このような導電性プラグ250として多結晶シリ
コン層が用いられる。
【0017】以後に、下部絶縁層200上にビットライ
ン300のための導電層を形成した後、パターニングし
てビットライン300を形成する。この時、このような
ビットライン300は後に適用されるSAC工程のため
に、その上側にはキャッピング絶縁層を具備して、その
側面にはスペーサを具備する。すなわち、このようなス
ペーサ及びキャッピング絶縁層からなる保護層350が
ビットライン300を覆うことによって、後に層間絶縁
層400をパターニングするエッチング工程でビットラ
イン300が損傷されることを防止する役割を果たす。
よって、保護層350は、主に層間絶縁層400として
用いられるシリコン酸化物より優れたエッチング選択比
を有する絶縁物質、例えば、シリコン窒化物から形成さ
れうる。
【0018】ビットライン300及び保護層350を覆
って絶縁する層間絶縁層400をシリコン酸化物などの
ような絶縁物質を蒸着して形成する。この時、層間絶縁
層400はビットライン300の間を十分に埋め込める
厚さに形成される。
【0019】図3は、層間絶縁層400上にフォトレジ
ストパターン450を形成する段階を概略的に示す平面
図である。
【0020】具体的に、層間絶縁層400にBC工程を
行うために、層間絶縁層400にエッチングマスク、例
えば、フォトレジストパターン450を形成する。この
時、フォトレジストパターン450は、配列されている
多数のビットライン300を覆う層間絶縁層400の一
部をバンド状に長く露出する。このように、フォトレジ
ストパターン450は、後続のBC形成部分の層間絶縁
層400部分のみを露出することでなく、このようなB
Cが形成される部分を含んで長く多数のビットライン3
00を横切って層間絶縁層400を露出する。このよう
にフォトレジストパターン450を形成することは、B
Cを形成する時にデザインルールの減少に伴う工程マー
ジンをより大きく確保するためである。
【0021】一方、図3においてのX−X’切断線は、
図2に示された断面が位置する部分を示して、図4は、
層間絶縁層400をパターニングしてビットライン30
0間の導電性プラグ250を露出する段階を概略的に示
す。
【0022】具体的に、図3に示されたようなフォトレ
ジストパターン450をエッチングマスクとして用い、
露出された層間絶縁層400部分を選択的にエッチング
する。このようなエッチングは、ビットライン300間
の導電性プラグ250が露出されるまで進行される。一
方、ビットライン300を覆って保護している保護層3
50は、層間絶縁層400を形成するシリコン酸化物に
対し十分なエッチング選択比を持たせるシリコン窒化物
からなっているために、このようなエッチングにおい
て、エッチングマスク又はエッチング終了点として機能
し得る。よって、ビットライン300がこのようなエッ
チングによって損傷されることが防止され、ビットライ
ン300間の下部層、すなわち、導電性プラグ250の
表面を露出するように層間絶縁層400をパターニング
することができる。
【0023】このようなパターニングにより形成された
層間絶縁層パターン400’は、導電性プラグ250を
露出するコンタクトホール410を有するようになる。
このようなコンタクトホール410は実質的にBCコン
タクトのために形成される。このようなコンタクトホー
ル410は、対向する両側面はビットライン300を保
護する保護層350からなり、他の両側面は層間絶縁層
パターン400’からなる(図4における層間絶縁層パ
ターン400’は実質的に地面の下方で見られる姿を意
味する)。これはこのような層間絶縁層パターン40
0’を形成するパターニングが発展されたSAC工程概
念を持つという根拠となる。
【0024】一方、パターニングにより形成された層間
絶縁層パターン400’によって導電性プラグ250だ
けでなく、導電性プラグ250に隣接するビットライン
300を覆う保護層350の上面又は側面も露出可能で
ある。この時、多数のビットライン300上の保護層3
50が露出できる。このようにBCコーンタクトのため
のコンタクトホール401を形成することによって、コ
ンタクトホール401を形成するための工程マージンを
より大きく確保できる。
【0025】図5は層間絶縁層パターン400’上に導
電層500を形成する段階を概略的に示す。
【0026】具体的に、このようなコンタクトホール4
01を埋め込んでコンタクトホール401により露出さ
れる導電性プラグ250に電気的に連結される導電層5
00を層間絶縁層パターン400’上に形成する。この
ような導電層500は実質的にBCコンタクトのために
備えられたものであって、多結晶シリコンのような導電
性物質より形成され得る。このような導電層500は、
少なくともコンタクトホール401を十分に埋め込める
高さ、実質的には、層間絶縁層パターン400’以上の
高さを有するように形成することができる。
【0027】図6は、導電層500をパターニングして
ビットライン300間に導電性コンタクトパッド550
を形成する段階を概略的に示す。
【0028】具体的に、導電層500をエッチ・バック
又は化学機械研磨(CMP:ChemicalMechanical Polishi
ng)などで平坦化して導電性コンタクトパッド550を
形成する。この時、導電性コンタクトパッド550の表
面がビットライン300の上側に位置した保護層350
の表面と同じ高さになるように前記の平坦化を進行す
る。すなわち、保護層350の表面をCMP研磨の研磨
終了点として導電層500及び導電層500の下部に位
置する層間絶縁層パターン400’の一部の厚さを研磨
する。このような平坦化によって実質的に導電性コンタ
クトパッド550の上面、保護層350の上面及び層間
絶縁層パターン400’の上面は同じ高さを有する。
【0029】図7は露出された導電性コンタクトパッド
550及び保護層350上にモールド層650を形成す
る段階を概略的に示す。
【0030】具体的に、導電性コンタクトパッド550
及び保護層350、そしてこのような導電性コンタクト
パッド550の対向する両側面を形成する層間絶縁層パ
ターン(図7には図示せず)を覆う電極支持層610を形
成する。このような電極支持層610は、後に導電性コ
ンタクトパッド550に電気的に連結されるストレージ
電極の底部を取り囲んで支持する役割をする。したがっ
て、電極支持層610は、ストレージ電極に機械的強度
を充分に付与できる程度の厚さで形成されることが望ま
しい。この時、電極支持層610の厚さは、ストレージ
電極の高さによって変わるが、ストレージ電極の高さの
20%乃至40%程度の厚さに形成し得る。例えば、電
極支持層610の厚さtを約5000Åに形成する。
【0031】このような電極支持層610は、絶縁物質
に形成することが望ましく、シリコン酸化物より形成で
きる。例えば、TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)
をPE−CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Depo
sition)に蒸着して電極支持層610を形成することが
できる。
【0032】電極支持層610を形成した後に、電極支
持層610上にエッチング終了層630を形成する。エ
ッチング終了層630は、後に形成されるモールド層6
50をパターニングする時にエッチング終了点として用
いられるため、モールド層650を形成する物質とエッ
チング選択比を有することが可能な物質、例えば、シリ
コン窒化物などで形成され得る。
【0033】エッチング終了層630上にモールド層6
50を形成する。モールド層650は、ストレージ電極
に3次元立体形状を付与するために導入されるものであ
って、ストレージ電極形成後に除去される犠牲層であ
る。よって、モールド層650の要求されるストレージ
電極の高さによってその厚さhが設定される。例えば、
モールド層650を約12000Åの厚さに形成する。
この時、モールド層650はPE−TEOS層として形
成され得る。
【0034】モールド層650上にモールド層650を
パターニングするためのエッチングマスク700を形成
する。このようなエッチングマスク700は、多結晶シ
リコンのようなモールド層650を形成する物質より高
いエッチング選択比が具現できる物質より形成されるこ
とが望ましい。
【0035】図8はモールド層650をパターニングし
て開口孔670を形成する段階を概略的に示す。
【0036】具体的に、エッチングマスク700により
露出されたモールド層650部分をエッチングしてモー
ルド層650に開口孔670を形成する。この時、モー
ルド層650がシリコン酸化物より形成された場合、R
IE(Reactive Ion Etcher)のようなシリコン酸化物を
ドライエッチングする方法によって開口孔670が形成
される。この時、このようなエッチングによりモールド
層650下部のエッチング終了層630が露出できる。
すなわち、エッチング終了層630上でこのようなエッ
チングが1次終了され得る。
【0037】図9はモールド層650をパターニングし
た後に、連続してエッチング終了層630及び下部の電
極支持層610をエッチングして開口孔670が導電性
コンタクトパッド550を露出するように誘導する段階
を概略的に示す。
【0038】具体的に、エッチング終了層630が露出
された後に、連続してエッチングを進行して露出された
エッチング終了層630及び下部の電極支持層610を
エッチングし続ける。このような連続的なエッチングの
進行によって、開口孔670は下部の導電性コンタクト
パッド550の表面を露出するようになる。このように
進行し続けるエッチングは導電性コンタクトパッド55
0を露出するまでタイムエッチングで進行されることが
できる。
【0039】このようなエッチングによって開口孔67
0を有しており、モールド層650、エッチング終了層
630及び電極支持層610からなるモールドが形成で
きる。
【0040】図10は開口孔670内にストレージ電極
800を形成する段階を概略的に示す。
【0041】具体的に、開口孔670のプロファイルに
従ってストレージ電極層が蒸着される。このようなスト
レージ電極層は多様な導電物質からなり得る。例えば、
ストレージ電極層は導電性の多結晶シリコンからなる。
【0042】以後に、ストレージ電極層をエッチ・バッ
ク又はCMPしてストレージ電極800に分離する。こ
のようなエッチ・バック又はCMPはストレージ電極層
を下部のエッチングマスク700が露出されるまで進行
してストレージ電極800にストレージ電極層を分離す
る。ストレージ電極800は、ストレージ電極層が開口
孔670のプロファイルに沿って蒸着されたために、3
次元の立体構造を有するようになる。
【0043】図11はエッチングマスク700を除去す
る段階を概略的に示す。具体的に、ストレージ電極80
0により露出されるエッチングマスク700をリフトオ
フ(lift off)などで除去する。
【0044】図12はモールド層650を除去してスト
レージ電極800の外壁部を露出する段階を概略的に示
す。
【0045】具体的に、モールド層650をHFなどを
含むエッチング液(etchant)を用いた湿式エッチングな
どで選択的に除去する。このようなエッチングはエッチ
ング終了層630により終了されることによって、モー
ルド層650が選択的に除去される。これによって、ス
トレージ電極800の外壁が露出される。
【0046】この時、エッチング終了層630の下部に
位置する電極支持層610は、このようなエッチングに
よってエッチングされず、ストレージ電極800の底部
を取り囲む。このように電極支持層610がストレージ
電極800の底部を取り囲んでいるため、ストレージ電
極800の機械的強度を確保できる。これによって、ス
トレージ電極800が高まってもストレージ電極800
が倒れたり傾いたりすることが防止できる。これによっ
て、ストレージ電極800間のブリッジの発生を防止
し、マルチビット及びツインビットの不良を防止し得
る。また、ストレージ電極800の表面積を増加させ得
るので、キャパシタの静電容量が増加できる。さらに、
電極支持層610によって取り囲まれたストレージ電極
800部分の内壁も、キャパシタの有効表面積に寄与で
きる。よって、実質的にキャパシタの静電容量をより大
きく確保することができる。
【0047】図13は、本発明の実施形態により製造さ
れたストレージ電極を示した走査電子顕微鏡(SEM)写
真である。
【0048】図13で示されているように、本発明の実
施形態により製造したストレージ電極では倒れや傾きの
不良が生じない。この時、電極支持層は約5000Åの
厚さを適用しており、電極支持層の上側のストレージ電
極の高さは約12000Åである。
【0049】図14は本発明の実施形態により製造した
ストレージ電極間の機械的強度差を説明するために示し
たグラフである。
【0050】図14を参照すれば、セル静電容量を25
fFに維持した場合に、本発明の実施形態に係るストレ
ージ電極に対する機械的強度のグラフ145が、従来の
方法により準備されたストレージ電極に対する機械的強
度のグラフ141に比べて非常に高い値を示している。
これは、一定の機械的強度を基準とした時に、本発明に
よるストレージ電極を適用した場合、非常に高いセル静
電容量が具現されることを立証する。したがって、この
ようなグラフは本発明の実施形態に係るストレージ電極
を用いてキャパシタを形成することによって静電容量を
大きく確保できることを立証する。
【0051】以上、本発明を具体的な実施形態に基づい
て詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発
明の技術的思想内で当分野の通常の知識を持った者によ
ってその変形あるいは改良が可能であることは明白であ
る。
【0052】
【発明の効果】本発明によれば、キャパシタのストレー
ジ電極の機械的強度を増加させて、ストレージ電極の倒
れ又は傾きを防止し、ストレージ電極を高められてキャ
パシタの静電容量の確保を具現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のストレージ電極形成方法を説明するた
めに概略的に示した断面図である。
【図2】 本発明の実施形態に係るキャパシタのストレ
ージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するために
概略的に示した図面である。
【図3】 本発明の実施形態に係るキャパシタのストレ
ージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するために
概略的に示した図面である。
【図4】 本発明の実施形態に係るキャパシタのストレ
ージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するために
概略的に示した図面である。
【図5】 本発明の実施形態に係るキャパシタのストレ
ージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するために
概略的に示した図面である。
【図6】 本発明の実施形態に係るキャパシタのストレ
ージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するために
概略的に示した図面である。
【図7】 本発明の実施形態に係るキャパシタのストレ
ージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するために
概略的に示した図面である。
【図8】 本発明の実施形態に係るキャパシタのストレ
ージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するために
概略的に示した図面である。
【図9】 本発明の実施形態に係るキャパシタのストレ
ージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するために
概略的に示した図面である。
【図10】 本発明の実施形態に係るキャパシタのスト
レージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するため
に概略的に示した図面である。
【図11】 本発明の実施形態に係るキャパシタのスト
レージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するため
に概略的に示した図面である。
【図12】 本発明の実施形態に係るキャパシタのスト
レージ電極を含む半導体装置の製造方法を説明するため
に概略的に示した図面である。
【図13】 本発明の実施形態により形成されたストレ
ージ電極を示した走査電子顕微鏡写真である。
【図14】 本発明の実施形態による効果を説明するた
めに示したストレージ電極の機械的強度グラフである。
【符号の説明】 100 半導体基板 200 下部絶縁層 250 導電性プラグ 300 ビットライン 350 保護層 400 層間絶縁層 410 コンタクトホール 500 導電層 550 導電性コンタクトパッド
フロントページの続き (72)発明者 鄭 弘植 大韓民国京畿道水原市勧善区好梅実洞377 番地エルジー三益アパート112棟204号 (72)発明者 黄 有商 大韓民国京畿道龍仁市水枝邑豊徳川里(番 地なし)三益アパート103棟903号 Fターム(参考) 5F083 AD24 AD48 AD49 AD56 GA27 MA06 MA17 PR06 PR39 PR40

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上にビットラインと前記ビッ
    トラインを覆って保護する保護層を形成する段階と、 前記ビットライン間に前記保護層の上面の高さと同じ表
    面高さを有する導電性コンタクトパッドを形成する段階
    と、 前記導電性コンタクトパッド及び前記保護層を覆う電極
    支持層を形成する段階と、 前記電極支持層上にエッチング終了層を形成する段階
    と、 前記エッチング終了層上にモールド層を形成する段階
    と、 前記モールド層、前記エッチング終了層及び前記電極支
    持層をパターニングして前記導電性コンタクトパッドを
    露出する開口孔を形成する段階と、 前記開口孔のプロファイルの形状が付与されたストレー
    ジ電極を前記開口孔内に形成する段階と、 前記ストレージ電極によって露出される前記モールド層
    を除去して前記エッチング終了層の上側の前記ストレー
    ジ電極部分の外壁を露出する段階とを含むことを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記導電性コンタクトパッドを形成する
    段階は、 前記ビットライン間を埋め込む層間絶縁層を形成する段
    階と、 多数の前記ビットラインをそれぞれ覆っている多数の前
    記保護層の表面と前記保護層の側壁表面との間を露出す
    るように前記層間絶縁層をパターニングする段階と、 前記層間絶縁層上に前記保護層の側壁表面の間を埋め込
    んで前記半導体基板上に電気的に連結される導電層を形
    成する段階と、 前記保護層の上面を露出するように前記導電層及び前記
    層間絶縁層を順次的に平坦化する段階とを含むことを特
    徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記層間絶縁層は、 前記導電性コンタクトパッドの対向する両側面を覆って
    おり、 前記保護層の側壁は前記導電性コンタクトパッドの他の
    両側面を覆っていることを特徴とする請求項2に記載の
    半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記平坦化段階は、 エッチ・バック又は化学機械的研磨に行われることを特
    徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記電極支持層は、 シリコン酸化物よりなることを特徴とする請求項1に記
    載の半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記電極支持層は、 前記モールド層の厚さに比べて約20%乃至40%の厚さに
    形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装
    置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記モールド層の除去は、 前記エッチング終了層の表面で終了されることを特徴と
    する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 半導体基板上に形成されたビットライン
    と前記ビットラインを覆って保護する保護層と、 前記ビットライン間に形成されており、前記保護層の上
    面の高さと同じ表面高さを有する導電性コンタクトパッ
    ドと、 前記導電性コンタクトパッドに連結されており、内壁と
    外壁とが露出されたストレージ電極と、 前記ストレージ電極の下部を取り囲んで支持する電極支
    持層とを含むことを特徴とする半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記電極支持層の厚さは、 前記電極支持層の上側に露出されるストレージ電極の高
    さに比べて約20%乃至40%であることを特徴とする請求
    項8に記載の半導体装置。
  10. 【請求項10】 前記電極支持層は、 シリコン酸化物層であることを特徴とする請求項8に記
    載の半導体装置。
JP2002096788A 2001-04-26 2002-03-29 キャパシタのストレージ電極を含む半導体装置及びその製造方法 Pending JP2002334941A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2001-022677 2001-04-26
KR10-2001-0022677A KR100393222B1 (ko) 2001-04-26 2001-04-26 커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 장치 및 그제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002334941A true JP2002334941A (ja) 2002-11-22

Family

ID=19708766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002096788A Pending JP2002334941A (ja) 2001-04-26 2002-03-29 キャパシタのストレージ電極を含む半導体装置及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6656790B2 (ja)
JP (1) JP2002334941A (ja)
KR (1) KR100393222B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005354055A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Hynix Semiconductor Inc 半導体素子の格納電極形成方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100508337B1 (ko) * 2003-06-27 2005-08-17 한국과학기술원 나노미터 수준으로 패턴화된 고분자 박막의 제조 방법
KR100979378B1 (ko) * 2003-06-30 2010-08-31 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 저장전극 형성방법
KR100546381B1 (ko) 2003-09-22 2006-01-26 삼성전자주식회사 습식식각 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조방법
JP4908748B2 (ja) * 2003-09-22 2012-04-04 三星電子株式会社 半導体素子を製造するためのエッチング方法
KR100979243B1 (ko) * 2008-04-29 2010-08-31 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자 및 그의 제조방법
KR102065684B1 (ko) 2013-04-24 2020-01-13 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 이의 제조 방법
KR102534246B1 (ko) 2018-08-30 2023-05-18 삼성전자주식회사 반도체 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0183728B1 (ko) * 1995-08-11 1999-03-20 김광호 반도체장치의 캐패시터 및 그 제조방법
JP3233051B2 (ja) * 1996-12-20 2001-11-26 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
KR100270211B1 (ko) * 1998-04-09 2000-10-16 윤종용 디램 셀 커패시터 및 그의 제조 방법
KR100292941B1 (ko) * 1998-04-10 2001-07-12 윤종용 디램셀커패시터의제조방법
KR100313490B1 (ko) * 1999-11-06 2001-11-15 윤종용 스토리지 전극 내부에만 반구형 실리콘 알갱이(에이치에스 지) 실리콘을 가지는 반도체 장치의 실린더형커패시터 형성 방법
KR100311050B1 (ko) * 1999-12-14 2001-11-05 윤종용 커패시터의 전극 제조 방법
KR100375221B1 (ko) * 2000-07-10 2003-03-08 삼성전자주식회사 스토리지 노드 형성방법
KR100360414B1 (ko) * 2001-01-05 2002-11-13 삼성전자 주식회사 트윈 비트 결함을 방지하는 실린더형 커패시터의 하부전극형성방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005354055A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Hynix Semiconductor Inc 半導体素子の格納電極形成方法
JP4680685B2 (ja) * 2004-06-08 2011-05-11 株式会社ハイニックスセミコンダクター 半導体素子の格納電極形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100393222B1 (ko) 2003-07-31
US6656790B2 (en) 2003-12-02
KR20020083263A (ko) 2002-11-02
US20020160550A1 (en) 2002-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7387939B2 (en) Methods of forming semiconductor structures and capacitor devices
US8941165B2 (en) Methods of fabricating integrated circuit capacitors having u-shaped lower capacitor electrodes
US7605035B2 (en) Method of fabricating semiconductor device by exposing upper sidewalls of contact plug to form charge storage electrode
KR20050080670A (ko) 개선된 구조적 안정성을 갖는 캐패시터와 그 제조 방법 및이를 포함하는 반도체 장치와 그 제조 방법
KR100666387B1 (ko) 도전성 패턴의 제조 방법 및 반도체 소자의 제조 방법.
US5940713A (en) Method for constructing multiple container capacitor
US7018892B2 (en) Semiconductor capacitor structure and method for manufacturing the same
GB2336942A (en) Method for fabricating a DRAM cell capacitor
US6448146B1 (en) Methods of manufacturing integrated circuit capacitors having hemispherical grain electrodes
JP2002334941A (ja) キャパシタのストレージ電極を含む半導体装置及びその製造方法
US6844229B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device having storage electrode of capacitor
US6163047A (en) Method of fabricating a self aligned contact for a capacitor over bitline, (COB), memory cell
US7544985B2 (en) Semiconductor capacitor structure and method for manufacturing the same
JP2003023109A (ja) 集積回路メモリ素子及びその製造方法
CN110459507B (zh) 一种半导体存储装置的形成方法
KR100762869B1 (ko) 캐패시터의 형성방법
KR20050072168A (ko) 반도체 메모리 소자 및 그의 제조방법
KR100300867B1 (ko) 실린더 구조의 반도체 소자의 전하저장 전극 형성방법
KR20020000323A (ko) 반도체 장치의 실린더형 커패시터의 형성방법
KR20020051291A (ko) 캐패시터의 제조 방법
KR20010021422A (ko) 반도체메모리장치 및 그 제조방법
KR20050095196A (ko) 반도체 소자의 커패시터 제조방법
KR20020058448A (ko) 반도체 소자의 실린더형 캐패시터 형성방법
KR20050010212A (ko) 캐패시터의 제조 방법
JPH11233740A (ja) 半導体記憶装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040705

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080104

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090317