JP2004214679A

JP2004214679A - 半導体装置キャパシターの下部電極及びこれを形成するための方法

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Publication number: JP2004214679A
Application number: JP2003434418A
Authority: JP
Inventors: Ki-Jae Hur; 基宰許; Si-Youn Kim; 時然金
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2004-07-29
Also published as: GB2399944A; CN100380594C; CN1518066A; US20050263814A1; DE10362148B4; TW200412664A; TWI251334B; KR100506816B1; US6930014B2; GB2399944B; GB0400088D0; DE10347462A1; KR20040063205A; US20040129967A1

Abstract

【課題】半導体装置キャパシターの下部電極及びこれを形成するための方法を提供する。
【解決手段】第１コンタクトホールを有する第１絶縁膜パターンを形成した後、前記コンタクトホール内に下部電極用コンタクトプラグを形成し、前記第１絶縁膜パターン及び前記コンタクトプラグ上に前記第１絶縁膜パターンの第１食刻比より高い第２食刻比を有する第２絶縁膜を形成する。そして、前記第２絶縁膜を食刻して前記コンタクトプラグを露出させる第２コンタクトホールを有する第２絶縁膜パターンを形成する。このとき、前記第１食刻比と第２食刻比によって前記コンタクトプラグの周辺の第１絶縁膜パターンが食刻されることが多少緩和される。そして、前記第２コンタクトホールの側壁及び底面に前記下部電極用導電性薄膜を連続的に形成した後、前記第２絶縁膜パターンを除去する段階を含む。そして、前記導電性は薄膜を形成する前に保護膜を形成することもできる。
【選択図】図６

Description

本発明は半導体装置キャパシターの下部電極及びこれを形成するための方法に関するもので、より詳細にはシリンダー型で構成されたキャパシターの下部電極及びこれを形成するための方法に関するものである。

最近、コンピューターが急速に普及しながら半導体装置に対する需要も大幅に増加している。従って、前記半導体装置はその機能面において高い蓄積容量を有しながら高速動作が要求される。このような要求によって、前記半導体装置は集積度、応答速度及び信頼度を向上させる方向に製造技術が開発されつつある。

前記半導体装置の一例としては情報データの入力及び出力が自由で、高容量を有するドラム（ＤＲＡＭ）素子を挙げられる。前記ドラム素子は電荷の形態で情報データを保存するメモリセルと前記情報データを入力及び出力させる周辺回路とで構成され、前記メモリセルには１つのアクセストランジスターと１つの蓄積キャパシターとが含まれる。

前記高集積化のために、前記ドラム素子のような半導体装置の制限されたセル内に充分なキャパシタンスを有するキャパシターの形成方法についての研究が進行しつつある。前記充分なキャパシタンスを有するキャパシターの形成方法についての例としては高い誘電率を有する物質をキャパシターの誘電膜として適用する方法、ＨＳＧ（ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅｓｉｌｉｃｏｎｇｒａｉｎ）成長を用いてキャパシターの有効面積を増加させる方法などがある。

しかし、前記ＨＳＧ成長は複雑な工程を要求する。従って、前記複雑な工程による費用の上昇、生産性低下などのような問題点を有する。また、前記高い誘電率を有する物質を誘電膜として適用する方法は工程条件として多様な変数が在り得るのでその適用が容易ではない。

従って、最近には前記充分なキャパシタンスの確保のために前記キャパシターの高さを単純に増加させる方法と共に前記キャパシター形態を多様に変化させる方法が適用されている。しかし、前記キャパシター高さ及び形態変換は前記キャパシターが占める水平面積を増加させない状態で行われるべきである。

前記下部電極の形態を変換させた例としてピン型、シリンダー型などを挙げられる。また、前記キャパシターの高さの場合には、最近のギガ級のドラムにおいて１５、０００Å以上を有する。これによって、最近には半導体装置において前記充分なキャパシターの確保のために高さが１５、０００Å以上であり、形態がシリンダー型であるキャパシターを主に採択している。

前記シリンダー型キャパシターについての例は特許文献１、特許文献２などに開示されている。

しかし、キャパシターの高さを単純に増加させる場合、前記キャパシターを製造する途中に前記キャパシターの下部電極が傾くか倒れる状況が発生する。特に、シリンダー型の場合には前記状況がさらに頻繁に発生する。これは、前記シリンダー型のキャパシターが高さに脆弱な構造を有するのである。

これによって、最近には前記シリンダー型キャパシターの下部構造を補強した形態で製造が進行中である。

前記下部構造を補強した形態のシリンダー型キャパシターについての例は特許文献３に開示されている。
米国特許第６、２２８、７３６号明細書米国特許第６、０８０、６２０号明細書特開平１３−５７４１３号公報

図１は従来のシリンダー型キャパシターの下部電極の構造を概略的に示す断面図である。

図１を参照すると、基板１５上に形成されているシリンダー型キャパシターの下部電極１０として、前記下部電極１０は絶縁膜パターン１７によって形成されたコンタクトプラグ１１及び前記コンタクトプラグ１１と連結されたノード１３を有する。そして、前記コンタクトプラグ１１の下には、図示しなかったが、前記コンタクトプラグ１１と連結されるパッドがある。

ここで、前記下部電極１０のノード１３は線幅に基づいて上部ノード１３ａと下部ノード１３ｂとに区分される。ここで、前記下部電極１０のノードは前記下部ノード１３ｂの線幅ＣＤ２が前記上部ノード１３ａの線幅ＣＤ１よりも大きい構造を有する。

このように、前記下部ノード１３ｂの線幅ＣＤ２を前記上部ノード１３ａの線幅ＣＤ１よりも大きく形成することによって前記シリンダー型のキャパシターの高さによる脆弱な構造を克服することができる。

図２及び図３は従来のシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を説明するための断面図である。

図２を参照すると、基板２０上に第１絶縁膜形成した後、前記第１絶縁膜を第１コンタクトホール２３を有する第１絶縁膜パターン２２に形成する。続いて、前記第１コンタクトホール２３内に導電性物質を埋立ててキャパシターの下部電極用コンタクトプラグ２４を形成する。この時、図示しなかったが、前記コンタクトプラグ２４は前記下部電極用パッドと連結される。即ち、前記パッド上に前記プラグ２４が形成される。

続いて、前記第１絶縁膜パターン２２及びコンタクトプラグ２４上に食刻阻止膜２５、第２絶縁膜２６及び第３絶縁膜２８を順次的に積層する。このとき、前記第２絶縁膜２６と第３絶縁膜２８とは食刻速度が異なる物質で形成される。これは、前記下部電極を酷い倒れ構造で形成するためである。

図３を参照すると、前記第３絶縁膜２８を食刻して第３コンタクトホール２８ｂを有する第３絶縁膜パターン２８ａ及び第３絶縁膜パターン２８ａによって露出された第２絶縁膜２６を食刻して前記コンタクトプラグ２４を露出させる第２コンタクトホール２６ｂを有する第２絶縁膜パターン２６ａを形成する。ここで、前記第３絶縁膜パターン２８ａ及び第２絶縁膜パターン２６ａの形成はインサイチュからなる。また、前記第２絶縁膜２６ａを形成するとき食刻阻止膜２５も食刻が行われる。

これによって、前記第２絶縁膜パターン２６ａ及び第３絶縁膜パターン２８ａを形成することによって前記コンタクトプラグ２４の表面が露出される。このとき、前記第２絶縁膜パターン２６ａの第２コンタクトホール２６ｂの線幅が前記第３絶縁膜パターン２８ａの第３コンタクトホール２８ｂの線幅よりも大きく形成される。これは、前記第２絶縁膜２６の食刻速度が前記第３絶縁膜２８の食刻速度よりも速く調整されるからである。このように、前記第２絶縁膜パターン２６ａの第２コンタクトホール２６ｂの線幅が前記第３絶縁膜パターン２８ａの第３コンタクトホール２８ｂの線幅よりも大きく形成されるので前記下部電極のノードが倒れに強い構造を有する。

しかし、前記コンタクトプラグ２４の入口部位Ａに形成された第１絶縁膜パターン２２が多少食刻される状況が発生する。即ち、前記コンタクトホール２４の入口部位Ａの側面が食刻される状況が発生するのである。これは、前記第３絶縁膜２８及び第２絶縁膜２６を食刻するとき前記第３絶縁膜２８の食刻速度と前記第２絶縁膜２６の食刻速度との差異があるからである。また、第３絶縁膜２８と第２絶縁膜２６とを食刻した後、洗浄を実施するとき前記コンタクトプラグ２４の入口部位Ａが影響を受けるからである。

このように、前記コンタクトプラグの入口部位の側面に沿って食刻が行われることによって酷い場合は隣接するコンタクトプラグで電気的ブリッジが発生することもあり得る。万一、コンタクトプラグの間でブリッジが発生する場合半導体装置の信頼度に致命的である。

従って、最近にはコンタクトプラグの間でブリッジが発生しないシリンダー型キャパシターの下部電極の形成方法が要求されている。

本発明の第１目的は、キャパシターを形成するときコンタクトプラグの入口部位が食刻されることを阻止するための方法を提供することにある。

本発明の第２目的は、キャパシターを形成するときコンタクトプラグの間でブリッジを防止するための方法を提供することにある。

本発明の第３目的は、コンタクトプラグの入口部位を適切に絶縁させたキャパシターの下部電極を提供することにある。

前記第１目的を達成するために本発明は、第１コンタクトホールを有する第１絶縁膜パターンを形成する段階と、前記コンタクトホール内に下部電極用コンタクトプラグを形成する段階と、前記第１絶縁膜パターン及び前記コンタクトプラグ上に第１絶縁膜パターンの第１食刻比よりも高い第２食刻比を有する第２絶縁膜を形成する段階と、前記第２絶縁膜を食刻して前記コンタクトプラグを露出させる第２コンタクトホールを有する第２絶縁膜パターンを形成するが、前記第２絶縁膜を食刻するとき前記第１食刻比及び第２食刻比によって前記コンタクトプラグ周辺の第１絶縁膜パターンが食刻されることを緩和する段階と、前記第２コンタクトホールの側壁及び底面に前記下部電極用導電性薄膜を連続的に形成する段階と、前記第２絶縁膜パターンを除去する段階と、を含む。

これによって、前記第２絶縁膜を食刻するとき前記第１絶縁膜の食刻速度が前記第２絶縁膜の食刻速度よりも遅れるように調整することによって前記コンタクトプラグの入口部位にある第１絶縁膜パターンが食刻されることを多少阻止することができる。

このように、本発明によると、前記コンタクトプラグの入口部位が食刻されることによって発生する前記コンタクトプラグの間のブリッジを防止することができる。従って、最近の高い高さを要求し、倒れ現象を減少させることができる構造を有するシリンダー型キャパシターを形成するとき前記方法を適用することで半導体装置装置の製造による信頼度を確保することができる。

前記第２目的を達成するために本発明は、第１コンタクトホールを有する第１絶縁膜パターンを形成する段階と、前記第１コンタクトホール内に下部電極用コンタクトプラグを形成する段階と、前記第１絶縁膜パターン上に前記コンタクトプラグを露出させる第２コンタクトホールを有する第２絶縁膜パターンを形成する段階と、前記第２コンタクトホールの側壁と前記第２コンタクトホールによって露出された前記コンタクトプラグ入口部位の側壁とに保護膜を形成する段階と、前記保護膜及び前記コンタクトプラグ上に下部電極用導電性薄膜を連続的に形成する段階と、前記第２絶縁膜パターンを除去する段階と、前記保護膜を一部残しながら除去する段階と、を含む。

このように、本発明によると前記コンタクトプラグの入口部位の第１絶縁膜が多少食刻されることもあり得る。しかし、前記食刻された第１絶縁膜部位に前記保護膜を形成することで前記保護膜によって前記コンタクトプラグ間のブリッジを防止することができるのである。即ち、前記保護膜が絶縁機能を有するので前記ブリッジを防止することができる。従って、最近の高い高さを要求し、倒れ現象を減少させることができる構造を有するシリンダー型キャパシターを形成するとき前記方法を適用することで半導体装置の製造による信頼度を確保することができる。

前記第３目的を達成するために本発明は、基板上に形成されたキャパシターの下部電極用コンタクトプラグと、前記コンタクトプラグ上部に形成される前記下部電極用ノードと、前記ノードと連結される前記コンタクトプラグの周辺に形成されることで前記コンタクトプラグと隣接するコンタクトプラグが電気的に接触することを阻止するための保護膜パターンと、を含む。

このように、本発明によると、前記下部電極は保護膜パターンを有する。従って、前記保護膜パターンが隣接したコンタクトプラグの間でのブリッジを阻止する。よって、前記保護膜パターンを有する下部電極をキャパシターの構成要素として採択する場合、電気的に安全な機能の達成が可能である。

以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施形態をより詳細に説明する。

図４を参照すると、キャパシターの下部電極用パッド３１を有する基板３０を備える。前記パッド３１はゲート電極の間のコンタクト部位に形成される。そして、前記パッド３１はキャパシターの下部電極と基板３０との電気的通路である。

続いて、前記パッド３１を有する基板３０上に第１絶縁膜を形成する。前記第１絶縁膜の例としてはＰＢＳＧ膜などを挙げられる。前記第１絶縁膜としてのＰＢＳＧ膜の場合には後続工程で形成する第２絶縁膜との食刻速度の差異があるべきである。従って、前記ＰＢＳＧ膜は３．５乃至４．５重量％程度のホウ素と３．３乃至３．７重量％位のリンとを有することが望ましい。

そして、前記基板３０上の第１絶縁膜を食刻して前記パッド３１を露出させる第１コンタクトホール３３を有する第１絶縁膜パターン３２を形成する。前記第１絶縁膜パターン３２の形成は一般のフォトリソグラフィによって達成される。

前記第１絶縁膜パターン３２を形成するときパーティクルのような汚染物質が生成される。そして、前記生成された汚染物質は前記第１絶縁膜パターン３２上に残留することもある。万一、前記第１絶縁膜パターン３２上に汚染物質が残留する場合には後続工程で不良を誘発する可能性がある。

従って、前記第１コンタクトホール３３を形成した後、洗浄を実施することが望ましい。そして、前記洗浄は湿式洗浄によって達成されるが、前記湿式洗浄ではＳＣ−１溶液（ｓｔａｎｄａｒｄｃｌｅａｎｉｎｇ−１ｓｏｌｕｔｉｏｎ）またはＨＦ溶液を使用する。これらを単独に使用した湿式洗浄を実施することもできるが、前記ＨＦ溶液及びＳＣ−１溶液を順次的に使用した湿式洗浄を実施することが望ましい。このとき、前記ＨＦ溶液を使用した洗浄を約１００秒の間実施し、前記ＳＣ−１溶液を使用した洗浄を約１８０秒間実施する。

このように、前記洗浄を実施する場合には前記第１コンタクトホール３３の線幅が多少広くなり、前記第１絶縁膜パターン３２の高さが多少低くなる。これは、前記洗浄によって前記第１絶縁膜パターン３２が多少食刻されるからである。

万一、前記第１絶縁膜パターン３２下部にビットラインのような構造物（図示せず）がある場合には前記洗浄によって前記構造物の一部が露出される状況が発生することがある。特に、前記第１コンタクトホール３３の側壁部位で前記構造物の一部が露出される状況が酷く発生する。このように、前記ビットラインなどのような構造物の一部が露出される場合にはパターンブリッジ（ｂｒｉｄｇｅ）のような深刻な不良を誘発させることがある。

従って、前記洗浄を実施した後、前記第１コンタクトホール３３の側壁にスペーサを形成することが望ましい。前記スペーサの形成は次のようである。

まず、前記第１コンタクトホール３３の側壁、底面及び前記第１絶縁膜パターン３２上にスペーサを形成するための薄膜を連続的に形成する。前記スペーサを形成するための薄膜の例としてはシリコン窒化膜、酸化膜などを挙げられる。これらは単独で形成することもできるが、前記酸化膜及びシリコン窒化膜が順次的に形成されることが望ましい。そして、前記酸化膜の場合、中温酸化膜（ＭＴＯ：ｍｉｄｄｌｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｘｉｄｅ）を形成することもできる。

続いて、前記薄膜を形成した後、エッチバックを実施する。そうすると、前記第１絶縁膜パターン３２上に形成された薄膜及び前記第１コンタクトホール３３の底面に形成された薄膜が除去される。従って、前記第１コンタクトホール３３の側壁のみに前記薄膜が残る。このように、前記残された薄膜がスペーサとしての役割を有する。

図５を参照すると、前記第１コンタクトホール３３内に導電性物質を埋立てる。前記導電性物質の例としてはポリシリコンを挙げられる。

前記導電性物質を埋立てる方法は次のようである。まず、前記第１コンタクトホール３３を有する第１絶縁膜パターン３２上に導電性物質を有する薄膜を積層する。このように、前記薄膜を積層させることで前記第１コンタクトホール３３内には前記薄膜の導電性物質３４が埋立てられる。続いて、前記第１絶縁膜パターン３２上に積層された薄膜を除去する。前記除去は化学機械的研摩ＣＭＰによって達成されることが望ましい。前記化学機械的研摩で、研摩終末点は前記第１絶縁膜パターン３２の表面に設定することが望ましい。従って、前記化学機械的研摩によって前記第１絶縁膜パターン３２の表面が露出される時点まで前記薄膜を研摩する。そうすると、前記第１コンタクトホール３３内に導電性物質が埋立てられる。このように、前記第１コンタクトホール３３内に導電性物質を埋立てることによってキャパシターの下部電極用コンタクトプラグ３４が形成される。

図６を参照すると、前記第１絶縁膜パターン３２及び前記コンタクトプラグ３４上に第２絶縁膜３６及び第３絶縁膜３８を順次的に形成する。ここで、前記第３絶縁膜３８及び第２絶縁膜３６を食刻するとき食刻速度の差異によって第１絶縁膜パターン３２が多少損傷される可能性もある。

従って、前記第１絶縁膜パターン３２及び前記コンタクトプラグ３４上に食刻阻止膜３５を形成することが望ましい。このように前記食刻阻止膜３５を形成することによって前記第３絶縁膜３８及び第２絶縁膜３６を食刻する時前記第１絶縁膜パターン３２が損傷されることを阻止することができる。前記食刻阻止膜３５の例としてはシリコン窒化膜、酸化膜などを挙げられる。これらは単独で形成することもできるが、前記酸化膜及びシリコン窒化膜が順次的に形成されることも望ましい。前記酸化膜の場合、中温酸化膜ＭＴＯを形成することもある。

万一、前記第２絶縁膜３６の食刻速度が前記第１絶縁膜パターン３２の食刻速度よりも遅い場合には前記第２絶縁膜３６が食刻されるとき前記コンタクトホール３３入口部位の第１絶縁膜パターン３２が早く食刻される状況が発生する。前記コンタクトホール３３入口部位の第１絶縁膜パターン３２が速く食刻される場合には隣接するコンタクトホールの間でパターンブリッジが発生することがある。このように、パターンブリッジが発生する場合に半導体装置の電気的機能に深刻な影響を及ばす。

従って、前記第２絶縁膜３６はその食刻速度が前記第１絶縁膜パターン３２の食刻速度よりも速いことが望ましい。即ち、前記第２絶縁膜の食刻選択図が前記第１絶縁膜の食刻選択図よりも高いことが望ましい。前記第２絶縁膜３６の例としてはＰＢＳＧ膜などを挙げられる。前記ＰＢＳＧ膜は２．３乃至２．７重量％位のホウ素と２．２５乃至２．６５重量％位の燐とを有することが望ましい。

そして、前記第３絶縁膜パターン及び第２絶縁膜パターンに基づいて形成するシリンダー型キャパシターの下部電極で下部ノードの線幅は上部ノードの線幅よりも大きく形成されなければならない。これは前記下部電極の傾きまたは倒れを防止するためである。従って、前記第３絶縁膜３８及び第２絶縁膜３６を食刻して第３絶縁膜パターン及び第２絶縁膜パターンを形成するとき前記第２絶縁膜パターンの第２コンタクトホールの線幅が第３絶縁膜パターンの第３コンタクトホールの線幅よりも大きく形成されるべきである。前記第３絶縁膜３８の例としてはＴＥＳＯ酸化膜を挙げられる。

図７を参照すると、前記第３絶縁膜及び第２絶縁膜３６を順次的に食刻する。前記食刻は一般のフォトリソグラフィによって達成されるが前記コンタクトプラグ３４の表面が露出されるまで実施する。前記食刻は前記第２絶縁膜３６の食刻によって露出される食刻阻止膜３５まで実施することが望ましい。ここで、前記第３絶縁膜３８及び第２絶縁膜３６の順次的食刻は湿式食刻または乾式食刻によって達成されるが、ＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻によって達成されるのが望ましい。そして、前記食刻阻止膜３５の食刻はＬＡＬ溶液を利用した湿式食刻またはりん酸溶液を利用した湿式食刻によって達成されることが望ましい。これは、前記食刻阻止膜３５が酸化膜である場合には前記ＬＡＬ溶液を利用した湿式食刻を実施し、前記食刻阻止膜３５がシリコン窒化膜である場合にはりん酸溶液を利用した湿式食刻を実施し、前記食刻阻止膜３５がシリコン窒化膜及び酸化膜が順次的に積層された多層膜である場合にはりん酸溶液を使用した湿式食刻及びＬＡＬ溶液を使用した湿式食刻を順次的に実施すべきであるからである。

このように、前記食刻によって第３絶縁膜３８及び第２絶縁膜３６それぞれは第３コンタクトホール３８ｂを有する第３絶縁膜パターン３８ａと第２コンタクトホール３６ｂを有する第２絶縁膜パターン３６ａとで形成される。このとき、前記第３絶縁膜３８の食刻速度よりも前記第２絶縁膜３６の食刻速度が速く調整されるので第２絶縁膜パターン３６ａの第２コンタクトホール３６ｂの線幅が第３絶縁膜パターン３８ａの第３コンタクトホール３８ｂの線幅よりも大きく形成される。また、前記第２絶縁膜３６の食刻速度が第１絶縁膜パターン３２の食刻速度よりも速く調整されるので前記第２絶縁膜３６の食刻によって露出されるコンタクトプラグ３４の入口部位にある第１絶縁膜３２は殆ど食刻されない。

それから、前記第３絶縁膜パターン３８ａ及び第２絶縁膜パターン３６ａを形成するときパーティクルのような汚染物質が生成される。それから、前記生成された汚染物質は前記第３絶縁膜パターン３８ａ及び第２絶縁膜３８ｂ上に残留することもある。万一、前記汚染物質が残留する場合には後続工程で不良を誘発させる場合がある。

従って、前記第３絶縁膜パターン３８ａ及び第２絶縁膜３６ａを形成した後、洗浄を実施することが望ましい。前記洗浄は湿式洗浄によって達成されるが、前記湿式洗浄ではＳＣ−１溶液またはＨＦ溶液を使用する。これらを単独に使用した湿式洗浄を実施することもできるが、前記ＨＦ溶液及びＳＣ−１溶液を順次的に使用した湿式洗浄を実施することが望ましい。このとき、７０℃程度の温度雰囲気で前記ＳＣ−１溶液を使用した洗浄を約７分間実施し、前記ＨＦ溶液を使用した洗浄を約１６０秒間実施する。

このように、前記第３絶縁膜パターン３８ａ及び第２絶縁膜パターン３８ｂの形成と前記洗浄とを実施することによって前記第１絶縁膜パターン３２が多少損傷されることもある。即ち、前記コンタクトプラグ３４が形成された入口部位にある第１絶縁膜パターン３２が多少損傷されることもあり得る。

従って、前記第１絶縁膜パターン３２が損傷される場合には前記損傷された第１絶縁膜パターン３２を保護するための保護膜（図示せず）を前記損傷部位にさらに形成することが望ましい。前記保護膜の一例としてはシリコン窒化膜、酸化アルミニウム膜などを挙げられる。これらは単独に積層することが望ましいが、シリコン窒化膜及び酸化アルミニウム膜を有する多層膜の積層も可能である。

ここで、前記保護膜の形成は次のようである。まず、前記第３絶縁膜パターン３８ａ、第３コンタクトホール３８ｂの側壁、第２コンタクトホール３６ｂの側壁及び底面に前記保護膜を連続的に形成する。そして、化学機械的研摩を通じて前記第３絶縁膜パターン３８ａ上にある前記保護膜を除去する。これによって前記第３コンタクトホール３８ｂの側壁、第２コンタクトホール３６ｂの側壁及び底面に前記保護膜が形成される。このとき、前記保護膜は前記損傷部位のみに形成されることも可能であるが、工程の特性上前記第３コンタクトホール３８ｂの側壁、第２コンタクトホール３６ｂの側壁及び底面に形成されることが望ましい。

このように、前記保護膜を形成することによって前記コンタクトプラグ３４の入口部位にある第１絶縁膜パターン３２の損傷によって隣接するコンタクトプラグ３４にパターンブリッジが発生することが阻止される。

そして、キャパシターの下部電極用導電性薄膜４０を前記第３コンタクトホール３８ｂの側壁と、前記第２コンタクトホール３６ｂの側壁及び底面とに連続的に形成する。前記導電性薄膜４０の形成は次のようである。まず、前記第３絶縁膜パターン３８ａ、第３コンタクトホール３８ｂの側壁、第２コンタクトホール３６ｂの側壁及び底面に前記導電性薄膜４０を連続的に形成する。そして、化学機械的研摩を通じて前記第３絶縁膜パターン３８ａ上にある導電性薄膜４０を除去する。

これによって、下部電極４０としての導電性薄膜が形成される。即ち、前記第３コンタクトホール３８ｂの側壁、第２コンタクトホール３６ｂの側壁及び底面（コンタクトプラグと面接する部位）に下部電極が形成される。このとき、前記下部電極４０は上部ノード４０ａ及び下部ノード４０ｂを有するが、前記下部ノード４０ｂの線幅が前記上部ノード４０ａの線幅よりも大きく形成される。これは、前記第２コンタクトホール３６ｂの線幅が前記第３コンタクトホール３８ｂの線幅より大きいからである。

また、図９に示すように、前記下部電極４０の上部ノード４０ａでも上部ノード４０ａの低部の線幅ＣＤ４２よりは上部ノード４０ａの上部の線幅ＣＤ４１が多少大きく、同様に下部ノード４０ｂでも下部ノード４０ｂの低部の線幅ＣＤ４４よりは下部ノード４０ｂの上部の線幅ＣＤ４３が多少大きく形成される。これは、幾何学的に安定した構造を有する下部電極４０を形成するためである。

ここで、前記導電性薄膜を形成した状態を半導体装置の金属配線として用いることができる。具体的に、前記導電性薄膜を形成した後、前記導電性薄膜を有する結果物上に層間絶縁膜を形成する。そして、前記層間絶縁膜を食刻して前記導電性薄膜を露出させるコンタクトホールを有する層間絶縁膜を形成する。続いて、前記導電性薄膜と電気的に連結するための薄膜をさらに形成する。

このように、前記導電性薄膜を形成した後、一連の工程を経ることによって前記導電性薄膜を金属配線に利用する。

図８を参照すると、前記第２絶縁膜パターン３６ａ及び第３絶縁膜パターン３８ａを除去する。これによって、前記基板３０上にはシリンダー型キャパシターの下部電極４０が形成される。

前記第２絶縁膜パターン３６ａ及び第３絶縁膜パターン３８ａの除去はＬＡＬ溶液を使用した湿式食刻によって達成されることが望ましい。

そして、前記保護膜が形成された場合前記保護膜を除去することが望ましい。前記保護膜の除去はＬＡＬ溶液を利用した湿式食刻またはりん酸溶液を用いた湿式食刻によって達成されることが望ましい。これは、前記保護膜が酸化アルミニウム膜である場合には前記ＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻を実施し、前記保護膜がシリコン窒化膜である場合にはりん酸溶液を用いた湿式食刻を実施しなければならないからである。

また、前記第２絶縁膜パターン３６ａ及び第３絶縁膜パターン３８ａの除去によって露出される第１絶縁膜３２上に残留する食刻阻止膜３５の除去が行われる。このとき、食刻阻止膜３５が前記保護膜と同一な物質からなる場合には前記保護膜を除去するとき前記阻止膜３５の除去が同時に行われる。従って、前記阻止膜３５の除去はＬＡＬ溶液を利用した湿式食刻またはりん酸溶液を利用した湿式食刻によって達成されることが望ましい。

本発明によると、前記コンタクトプラグの入口部位に形成された絶縁膜パターンの食刻速度を調節して前記コンタクトプラグの入口部位に形成された絶縁膜パターンが食刻されることを阻止することによって前記コンタクトプラグの間でのパターンブリッジを減少させることができる。また、前記コンタクトプラグの入口部位に形成された絶縁膜パターンが多少食刻されても損傷された入口部位に絶縁機能を有する保護膜を形成することで前記保護膜によって前記コンタクトプラグの間でのパターンブリッジが阻止される。

従って、本発明はシリンダー型キャパシターを形成するとき頻繁に発生するコンタクトプラグの間でのパターンブリッジを減少させることができる。

以下、前記保護膜を形成する場合についてより詳細に説明する。

図１０を参照すると、基板５０上に第１コンタクトホール５３を有する第１絶縁膜５２を形成した後、前記第１コンタクトホール５３内に導電性物質を埋立ててキャパシターの下部電極用コンタクトプラグ５４を形成する。

続いて、前記コンタクトプラグ５４を露出させる第２コンタクトホール５６ａを有する第２絶縁膜パターン５６及び第３コンタクトホール５８ａを有する第３絶縁膜パターン５８を形成する。このとき、前記食刻阻止膜５５を介在させることもできる。

ここで、前記第１絶縁膜パターン５２、コンタクトホール５４、第２絶縁膜パターン５６及び第３絶縁膜パターン５８は前記図４乃至８を参照して説明した方法と同一な方法によって形成される。

しかし、前記第２絶縁膜パターン５６及び第３絶縁膜パターン５８を形成するときコンタクトプラグ５４の入口部位にある第１絶縁膜パターン５２が損傷される状況が発生することがある。万一、前記第１絶縁膜パターン５２が多少損傷される場合、隣接するコンタクトプラグ５４の間ではパターンブリッジが発生する。

従って、前記第３コンタクトホール５８ａの側壁、第２コンタクトホール５６ａの側壁及び底面に保護膜５９を形成する。前記保護膜５９の形成は次のようである。まず、前記第３絶縁膜パターン５８、第３コンタクトホール５８ａの側壁、第２コンタクトホール５６ａの側壁及び底面に前記保護膜５９の形成のための薄膜を連続的に形成する。そして、化学機械的研摩を通じて前記第３絶縁膜パターン５８上にある前記薄膜を除去することによって前記保護膜５９が形成される。このとき、前記保護膜５９は前記損傷部位のみに形成されることも可能であるが、工程特性上前記第３コンタクトホール５８ａの側壁、第２コンタクトホール５６ａの側壁及び底面に形成されることが望ましい。

このように、前記第１絶縁膜パターン５２が損傷された場合には前記損傷された第１絶縁膜パターン５２を保護するための保護膜５９を前記損傷部位に形成することである。ここで、前記保護膜５９の例としてはシリコン窒化膜、酸化アルミニウム膜などを挙げられる。これらは単独に積層することが望ましいが、シリコン窒化膜及び酸化アルミニウム膜を有する多層膜の積層も可能である。

そして、前記キャパシターの下部電極用導電性薄膜を積層して、これを加工することによって下部ノード６０ｂ及び上部ノード６０ａを有するキャパシターの下部電極６０を形成する。前記下部電極６０は前記図７を参照して説明した方法と同一な方法によって形成される。

図１１を参照すると、前記第２絶縁膜パターン５６及び第３絶縁膜パターン５８を除去する。そして、前記第２絶縁膜パターン５６及び第３絶縁膜パターン５８の除去によって露出される保護膜５９及び食刻阻止膜５５を除去する。前記第２絶縁膜パターン５６、第３絶縁膜パターン５８、保護膜５９及び食刻阻止膜５５は前記図８を参照して説明した方法と同一な方法によって除去される。

これによって、前記基板５０上にはシリンダー型キャパシターの下部電極６０が形成される。ここで、前記下部電極６０は下部電極用パッド５１、下部電極用コンタクトプラグ５４、保護膜パターン５９ａ及び下部電極用ノード６０ａ、６０ｂを含む。ここで、前記ノード６０ａ、６０ｂはシリンダー型で、前記シリンダー型ノード６０ａ、６０ｂは上部ノード６０ａ、及び前記上部ノード６０ａと連結される下部ノード６０ｂで構成され、前記下部ノード６０ｂの線幅が前記上部ノード６０ａの線幅よりも大きいことが望ましい。

特に、前記下部電極６０で前記コンタクトプラグ５４の入口部位には保護膜パターン５９ａが形成される。従って、前記保護膜パターン５９ａによって前記コンタクトプラグ５４の間でのパターンブリッジが阻止される。

従って、前記保護膜パターンを形成する場合にはシリンダー型キャパシターを形成するとき頻繁に発生するコンタクトプラグの間でのパターンブリッジを阻止することができる。

以下、本発明のシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を適用した半導体装置のドラム製造について説明することにする。

図１２乃至図１５は本発明の一実施例による製造方法を適用したドラムの製造を示す断面図である。

図１２を参照すると、阻止分離膜７２としてトレンチ構造物を有する基板７０を備える。そして、前記基板７０のアクティブ領域にゲート酸化膜パターン７４ａ、ポリシリコン膜パターン７４ｂ及びダングステンシリサイド膜パターン７４ｃを含むゲート電極Ｇａを形成する。続いて、イオン注入を実施して浅い接合を有するソース／ドレーン電極を形成する。そして、前記ゲート電極Ｇａの両側壁にスペーサ７８を形成し、前記ゲート電極Ｇａの上部に保護膜７６を形成する。続いて、イオン注入を実施して深い接合を有するソース／ドレーン電極を形成する。これによって、前記基板７０にゲート電極Ｇａ及びＬＤＤのソース／ドレーン電極８０が形成される。

続いて、前記ゲート電極Ｇａの間のコンタクト領域にポリシリコンが埋立てられるパッド８２を形成する。ここで、前記パッド８２はキャパシターの下部電極用パッド８２ａと、ビットライン用パッド８２ｂとを含む。前記パッド８２は前記ゲート電極Ｇａを有する基板７０上にポリシリコン膜を形成した後、前記ゲート電極Ｇａの保護膜７６が露出されるまで化学機械的研摩を実施して前記コンタクト領域のみにポリシリコンを残すことによって形成される。

そして、前記結果物上に層間絶縁膜８４を形成した後、その表面を平坦化する。それから、フォトリソグラフィを通じて前記ビットライン用パッド８２ｂを露出させるビットラインコンタクトホールを形成する。続いて、前記コンタクトホールに導電性物質を埋立ててビットライン用コンタクトプラグ８６を形成した後、前記コンタクトプラグ８６と連結されるビットライン８８を形成する。そして、前記ビットライン８８上に前記ビットライン８８の酸化を阻止するための酸化阻止膜９０を形成する。

続いて、前記酸化阻止膜９０上に再び層間絶縁膜９２を形成した後、化学機械的研摩を実施して前記層間絶縁膜９２を平坦化させる。前記平坦化によって前記層間絶縁膜９２の厚さは約５００Åの厚さを有するように調整される。しかし、前記層間絶縁膜９２が約５００Åの厚さを有するので後続工程で前記ビットライン８８が損傷される可能性を有する。

従って、前記平坦化を実施した後、前記層間絶縁膜９２上に約２０００Åの厚さを有するキャッピング膜９４を形成する。このとき、前記キャッピング９４は化学気相蒸着によって形成されるＰＢＳＧ膜として約４．０重量％のホウ素と３．５重量％のリンとを有するように調整される。

図１３を参照すると、前記下部電極用パッド８２ａを露出させるコンタクトホール９６を形成する。前記コンタクトホール９６の形成はフォトレジストパターンを食刻マスクとして使用する乾式食刻工程によって達成される。続いて、約２００：１に稀釈させたＨＦ溶液を使用して約１００秒間１次湿式洗浄し、ＳＣ−１溶液を使用して約１８０秒間２次湿式洗浄を実施する。

また、前記コンタクトホール９６の側壁にスペーサ９８を形成する。前記スペーサ９８は前記コンタクトホール９６の側壁、底面及びキャッピング膜９４の表面に沿って中温酸化膜及びシリコン窒化膜を連続的に形成した後、エッチバックを実施して前記コンタクトホール９６の底面及びキャッピング膜９４に形成されている中温酸化膜及びシリコン窒化膜を除去することによって形成される。

続いて、前記コンタクトホール９６内に導電性物質が埋立てられた下部電極用コンタクトプラグ１００を形成する。それから、前記コンタクトプラグ１００及びキャッピング膜９４上に食刻阻止膜１０２として約４５０Åの厚さを有するシリコン酸化膜を形成する。

続けて、前記食刻阻止膜１０２上にシリンダー型ノードを有する下部電極のモールディングが可能であるモールディング膜１０４を形成する。前記モールディング膜１０４は２．５０重量％のホウ素と約２．４５重量％のリンとを有するように調整されたＰＢＳＧ膜１０４ａとＰ−ＴＥＯＳ膜１０４ｂとが順次的に積層された構造を有する。そして、前記モールディング膜１０４は１５，０００Å程度の厚さを有するように形成される。

図１４を参照すると、前記モールディング膜１０４を食刻してコンタクトホールを有するモールディング膜パターン１０６を形成する。ここで、前記モールディング膜パターン１０６においてＰＢＳＧ膜パターン１０６ａのコンタクトホールの線幅はＰ−ＴＥＯＳ膜パターン１０６ｂのコンタクトホール線幅よりも大きく形成される。ここで、前記モールディング膜パターン１０６の形成のための食刻を実施しても前記キャッピング膜９４が前記モールディング膜のＰＢＳＧ膜よりもホウ素及びリンの含量が高いので食刻がよく進まない。

そして、７０℃程度の温度雰囲気でＳＣ−１溶液を使用して約７分の間１次湿式洗浄をし、約２００：１で稀釈させたＨＦ溶液を使用して約１６０秒間２次湿式洗浄を実施する。

このように、前記モールディング膜パターン１０６を形成した後、前記モールディング膜パターン１０６のコンタクトホールの側壁に前記コンタクトプラグ１００のパターンブリッジの防止のための保護膜１０８を形成する。続けて、前記保護膜１０８の表面と前記コンタクトホールの底面とに沿って下部電極のノード用薄膜１１０を形成する。

ここで、前記下部電極のノード用薄膜１１０を金属配線としても適用することができる。即ち、前記ノード用薄膜１１０を有する結果物上に層間絶縁膜を形成した後、前記層間絶縁膜をパターニングして前記ノード用薄膜１１０を露出させるコンタクトホールを有する層間絶縁膜パターンを形成することである。そして、前記ノード用薄膜１１０と電気的に連結されるように前記層間絶縁膜パターンに薄膜を形成する。このように、前記工程を行うことによって前記ノード用薄膜１１０を金属配線としても適用することができる。

図１５を参照すると、前記モールディングパターン１０６、保護膜１０８及びキャッピング膜９４上に残留する阻止膜１０２を順次的に除去する。これによって、前記基板７０上にはパッド８２ａ、コンタクトプラグ１００、上部ノード１１０ａ及び下部ノード１１０ｂを有する下部電極１００が形成される。

そして、前記下部電極上に誘電膜及び上部電極を順次的に形成することによってキャパシターが製造される。

従って、ゲート電極、ソース電極及びドレーン電極を有するトランジスター、電気的連結のためのビットライン及び前記キャパシターを有するドラムセルの形成が行われる。

本発明によると、シリンダー型キャパシターを形成するとき下部電極用コンタクトプラグの入口部位にある絶縁膜が食刻されることを阻止するか、前記コンタクトプラグの入口部位の絶縁膜が多少食刻されてもコンタクトプラグの間のブリッジを防止することができる。

従って、最近の高い高さを要求し、倒れ現象を減少させる構造を有するシリンダー型キャパシターを形成するとき前記方法を適用することによって半導体装置の製造による信頼度を確保することができる。そして、電気的に安全な機能を有するキャパシターを実現することができる。

このように、本発明によると、前記コンタクトプラグの入口部位が食刻されることによって発生する前記コンタクトプラグの間のブリッジを防止することができる。従って、最近の高い高さを要求し、倒れ現象を減少させることができる構造を有するシリンダー型キャパシターを形成するとき前記方法を適用することで半導体装置の製造による信頼度を確保することができる。

また、本発明によると前記ノード用薄膜を有する構造物を金属配線としても充分に適用することができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

従来のシリンダー型キャパシターの下部電極の構造を概略的に示す断面図である。従来のシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を示す断面図である。従来のシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を示す断面図である。本発明の一実施例によるシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を示す断面図である。本発明の一実施例によるシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を示す断面図である。本発明の一実施例によるシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を示す断面図である。本発明の一実施例によるシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を示す断面図である。本発明の一実施例によるシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を示す断面図である。本発明の方法によって製造されたシリンダー型キャパシターの下部電極の線幅を示す概略的断面図である。本発明の一実施例による保護膜パターンを有するシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を示す断面図である。本発明の一実施例による保護膜パターンを有するシリンダー型キャパシターの下部電極を形成する方法を示す断面図である。本発明の一実施例による製造方法を適用したドラムの製造を示す断面図である。本発明の一実施例による製造方法を適用したドラムの製造を示す断面図である。本発明の一実施例による製造方法を適用したドラムの製造を示す断面図である。本発明の一実施例による製造方法を適用したドラムの製造を示す断面図である。

符号の説明

１１コンタクトプラグ
１３ノード
２２第１絶縁膜パターン
２３コンタクトホール
２４、３４、５４コンタクトプラグ
３０基板
３１パッド
３２第１絶縁膜パターン
３５、５５食刻阻止膜
５６ａコンタクトホール
８４層間絶縁膜
８６コンタクトプラグ
８８ビットライン
９０酸化阻止膜
９２層間絶縁膜
１００コンタクトプラグ
１０６モールディング膜パターン
１０８保護膜
１１０ノード用薄膜

Claims

第１コンタクトホ−ル有する第１絶薄膜パタ−ンを形成する段階と、
前記コンタクトホ−ル内に下部電極用コンタクトプラグを形成する段階と、
前記第１絶縁膜パタ−ンおよびコンタクトプラグ上に前記第１絶縁膜パタ−ンの第１食刻比よりも高い第２食刻比を有する第２絶縁膜を形成する段階と、
前記第２絶縁膜を食刻して前記コンタクトプラグを露出させる第２コンタクトホ−ルを有する第２絶縁膜パターンを形成するが、前記第２絶縁膜を食刻するとき、前記第１食刻比及び第２食刻比により前記コンタクトプラグ周りの第１絶縁膜パターンが食刻されることを緩和する段階と、
前記第２コンタクトホ−ルおよび底面に前記下部電極用導電性薄膜を連続的に形成する段階と、
前記第２絶縁膜パターンを除去する段階と、
を含むことを特徴とする半導体裝置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１絶縁膜パターンは、３．５ないし４．５重量％のホウ素と、３．３ないし３．７重量％の燐とを有するＢＰＳＧ膜であり、
前記第２絶縁膜は、２．３ないし２．７重量％のホウ素と２．２５ないし２．６５重量％の燐とを有するＢＰＳＧ膜であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１絶縁膜パターンを形成した後、第１湿式洗浄を行う段階と、
前記第２絶縁膜パターンを形成した後、第２湿式洗浄を行う段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１湿式洗浄と第２湿式洗浄とはＳＣ−１溶液、ＨＦ溶液又はこれらを連続的に用いることを特徴とする請求項３記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１コンタクトホールの側壁にスペーサを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記スペーサの形成は、
前記第１コンタクトホールの側壁、底面及び前記第１絶縁膜パターン表面上にシリコン窒化膜、酸化膜又はこれらが順次的に積層された多層膜を連続的に形成する段階と、
前記結果物をエッチバックする段階と、を含むことを特徴とする請求項５記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１絶縁膜パターン及びコンタクトプラグ上に食刻阻止膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記食刻阻止膜はシリコン窒化膜、酸化膜またはこれらが順次的に積層された多層膜であることを特徴とする請求項７記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記食刻阻止膜を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記食刻阻止膜がシリコン窒化膜のとき、前記食刻阻止膜の除去はりん酸溶液を用いた湿式食刻により達成され、
前記食刻阻止膜が酸化膜のとき、前記食刻阻止膜の除去はＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻により達成され、
前記食刻阻止膜がシリコン窒化膜及び酸化膜が順次的に積層された多層膜のとき、前記食刻阻止膜の除去はりん酸溶液を用いた湿式食刻及びＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻を順次的に行うことにより、達成されることを特徴とする請求項９記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第２コンタクトホールの側壁及び前記第２コンタクトホールにより露出された前記コンタクトプラグの入口部位の側壁に保護膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記保護膜はシリコン窒化膜、酸化アルミニウム膜又はこれらが順次的に積層された多層膜であることを特徴とする請求項１１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記保護膜を一部残しながら除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記保護膜がシリコン窒化膜のとき、前記保護膜の除去はりん酸溶液を用いた湿式食刻により達成され、
前記保護膜が酸化アルミニウム膜のとき、前記保護膜の除去はＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻により達成され、
前記保護膜がシリコン窒化膜及び酸化アルミニウム膜が順次的に積層された多層膜のとき、前記保護膜の除去はりん酸溶液を用いた湿式食刻及びＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻を順次的に行うことにより達成されることを特徴とする請求項１３記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第２絶縁膜パターン形成は乾式食刻または湿式食刻により達成されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第２絶縁膜パターン除去はＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻により達成されることを特徴とする請求項２記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第２絶縁膜パターン上に前記第２食刻比よりも低い第３食刻比を有する第３絶縁膜を形成する段階と、
前記第３絶縁膜を食刻して前記第２絶縁膜パターン上の第２コンタクトホールが形成される部位を露出させる第３コンタクトホールを有する第３絶縁膜パターンを形成するが、前記第２食刻比及び第３食刻比により前記第３コンタクトホールの線幅が前記第２コンタクトホールの線幅よりも小さいように形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第３絶縁膜はＴＥＯＳ酸化膜であることを特徴とする請求項１７記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第３酸化膜パターンの形成は乾式食刻又は湿式食刻により達成されることを特徴とする請求項１７記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第３絶縁膜パターンを除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１８記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第３絶縁膜パターンがＴＥＯＳ酸化膜のとき、前記第３絶縁膜パターンの除去はＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻により達成されることを特徴とする請求項２０記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
第１コンタクトホ−ルを有する第１絶薄膜パタ−ンを形成する段階と、
前記第１コンタクトホ−ル内に下部電極用コンタクトプラグを形成する段階と、
前記第１絶縁膜パタ−ン上に前記コンタクトプラグを露出させる第２コンタクトホ−ルを有する第２絶縁膜パターンを形成する段階と、
前記第２コンタクトホールの側壁と第２コンタクトホ−ルにより露出された前記コンタクトプラグ入口部位の側壁とに保護膜を形成する段階と、
前記保護膜及び前記コンタクトプラグ上に下部電極用導電性薄膜を連続的に形成する段階と、
前記第２絶縁膜パターンを除去する段階と、
前記保護膜の一部を残しながら除去する段階と、
を含む半導体裝置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１絶縁膜パターンの第１食刻比は前記第２絶縁膜パターンの第２食刻比よりも低いことを特徴とする請求項２２記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１絶縁膜パターンは、３．５ないし４．５重量％のホウ素と３．３ないし３．７重量％の燐とを有するＢＰＳＧ膜であり、
前記第２絶縁膜パターンは、２．３ないし２．７重量％のホウ素と２．２５ないし２．６５重量％の燐とを有するＢＰＳＧ膜であることを特徴とする請求項２３記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１絶縁膜パターンを形成した後、第１湿式洗浄を行う段階と、
前記第２絶縁膜パターンを形成した後、第２湿式洗浄を行う段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項２２記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１湿式洗浄と第２湿式洗浄とはＳＣ−１溶液、ＨＦ溶液又はこれらを連続的に用いることを特徴とする請求項２５記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１コンタクトホールの側壁にスペーサを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２２記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記スペーサの形成は、
前記第１コンタクトホールの側壁と底面及び前記第１絶縁膜パターン表面上にシリコン窒化膜、酸化膜又はこれらが順次的に積層された多層膜を連続的に形成する段階と、
前記結果物をエッチバックする段階と、を含むことを特徴とする請求項２７記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第１絶縁膜パターン及びコンタクトプラグ上に食刻阻止膜を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２２記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記食刻阻止膜は、シリコン窒化膜、酸化膜またはこれらが順次的に積層された多層膜であることを特徴とする請求項２９記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記食刻阻止膜を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２９記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記食刻阻止膜がシリコン窒化膜のとき、前記食刻阻止膜の除去はりん酸溶液を用いた湿式食刻により達成され、
前記食刻阻止膜が酸化膜のとき、前記食刻阻止膜の除去はＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻により達成され、
前記食刻阻止膜がシリコン窒化膜及び酸化膜が順次的に積層された多層膜のとき、前記食刻阻止膜の除去はりん酸溶液を用いた湿式食刻及びＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻を順次的に行うことにより達成されることを特徴とする請求項３１記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記保護膜はシリコン窒化膜、酸化アルミニウム膜又はこれらが順次的に積層された多層膜であることを特徴とする請求項２２記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記保護膜がシリコン窒化膜のとき、前記保護膜の除去はりん酸溶液を用いた湿式食刻により達成され、
前記保護膜が酸化アルミニウム膜のとき、前記保護膜の除去はＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻により達成され、
前記保護膜がシリコン窒化膜及び酸化アルミニウム膜が順次的に積層された多層膜のとき、前記保護膜の除去はりん酸溶液を用いた湿式食刻及びＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻を順次的に行うことにより達成されることを特徴とする請求項２２記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第２絶縁膜パターン形成は乾式食刻または湿式食刻により達成されることを特徴とする請求項２２記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第２絶縁膜パターン除去はＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻により達成されることを特徴とする請求項２４記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第２絶縁膜上に前記第２食刻比よりも低い第３食刻比を有する第３絶縁膜を形成する段階と、
前記第３絶縁膜を食刻して前記第２絶縁膜の第２コンタクトホールが形成される部位を露出させる第３コンタクトホールを有する第３絶縁膜パターンを形成するが、前記第２食刻比及び第３食刻比により前記第３コンタクトホールの線幅が前記第２コンタクトホールの線幅よりも小さいように形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項２２記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第３絶縁膜はＴＥＯＳ酸化膜であることを特徴とする請求項３７記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第３絶縁膜パターンの形成は乾式食刻又は湿式食刻により達成されることを特徴とする請求項３７記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第３絶縁膜パターンを除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３８記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
前記第３絶縁膜パターンがＴＥＯＳ酸化膜のとき、前記第３絶縁膜パターンの除去はＬＡＬ溶液を用いた湿式食刻により達成されることを特徴とする請求項４０記載の半導体装置キャパシターの下部電極製造方法。
基板上に形成されたキャパシターの下部電極用コンタクトプラグと、
前記コンタクトプラグ上部に形成された前記下部電極用ノードと、
前記ノードと連結された前記コンタクトプラグの周りに形成されることで、前記コンタクトプラグと隣接するコンタクトプラグが電気的に接触することを阻止するための保護膜パターンと、
を含むことを特徴とする半導体裝置キャパシターの下部電極。
前記保護膜パターンは、シリコン窒化膜、酸化アルミニウム膜又はこれらが順次的に積層された多層膜であることを特徴とする請求項４２記載の半導体装置キャパシターの下部電極。
前記ノードはシリンダー型であることを特徴とする請求項４２記載の半導体装置キャパシターの下部電極。
前記シリンダー型ノードは、上部ノードと前記上部ノードと連結される下部ノードとからなり、
前記下部ノードの線幅が前記上部ノードの線幅よりも大きいことを特徴とする請求項４４記載の半導体装置キャパシターの下部電極。