JP2017076795A - 半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記製造方法は、前記第1モールド膜が除去される時に前記第2モールド膜にリセス領域を形成する工程をさらに含み得る。
前記製造方法は、前記第1下部電極の表面及び前記第2支持膜の上面を覆う誘電膜を形成する工程と、前記誘電膜上に上部電極を形成する工程と、をさらに含み得る。
前記誘電膜及び前記上部電極は、前記リセス領域を満たすように順次形成され得る。
前記支持パターンを形成する工程は、前記第1及び第2支持膜上に第1マスクパターン及び第2マスクパターンをそれぞれ形成する工程と、前記第1マスクパターンをエッチングマスクとして前記第1支持膜をパターニングする工程と、を含み、前記第2マスクパターンは前記第2支持膜の上面を完全に覆い、前記第2支持膜は、前記第1支持膜がパターニングされる時に前記第2マスクパターンによって保護され得る。
前記第1及び第2モールド膜は同時に形成され、前記第1及び第2支持膜は、同時に形成され得る。
前記製造方法は、前記第2支持膜及び前記第2モールド膜をパターニングして、前記第2チップ領域上に複数の第2ホールを形成する工程と、前記複数の第2ホール内に第2下部電極をそれぞれ形成する工程と、をさらに含み、前記第2ホールは、前記第1ホールと同時に形成され、前記第2下部電極は、前記第1下部電極と同時に形成され得る。
前記第2ホールの中の少なくとも1つの底面は、前記第2下部構造体の上部から垂直方向に離隔され得る。
前記第1及び第2下部構造体の各々を形成する工程は、前記基板内に、活性領域を定義する素子分離膜を形成する工程と、前記活性領域を横切るゲートラインを形成する工程と、前記ゲートライン両側の前記活性領域内に第1及び第2不純物領域をそれぞれ形成する工程と、を含む。
前記第1及び第2下部構造体の各々を形成する工程は、前記第1不純物領域と電気的に連結されるビットラインを形成する工程をさらに含み、前記ビットラインは、平面上から見た場合、前記ゲートラインと交差し得る。
前記第1及び第2下部構造体の各々を形成する工程は、前記第2不純物領域に電気的に連結される埋め込みコンタクトを形成する工程と、前記埋め込みコンタクト上にランディングパッドを形成する工程と、をさらに含み、前記第1ホールの中の少なくとも1つは前記ランディングパッドを露出する。
前記製造方法は、前記第2支持膜を残して前記第1支持膜を選択的にパターニングして、少なくとも1つのオープニングを含む支持パターンを形成する工程をさらに含み、前記支持パターンの上面は、前記第2支持膜の上面と同一レベルに位置し、前記第1モールド膜は、前記少なくとも1つの前記オープニングを通じて供給された等方性エッチング液で除去される。
前記第2チップ領域上の第2誘電膜及び第2上部電極をさらに含み、前記第2誘電膜及び前記第2上部電極は、前記第1リセス領域を満たして順次位置し得る。
前記半導体素子は、前記上部支持パターン下に位置し、前記第1下部電極の側壁に連結された下部支持パターンと、前記下部モールド膜と前記上部支持膜との間に順次積層された下部支持膜及び上部モールド膜をさらに含み、前記下部支持パターンの上面は、前記下部支持膜の上面の高さと同一である。
前記上部モールド膜は、第2リセス領域を含み、前記第2誘電膜及び前記第2上部電極は、前記第2リセス領域を満たして順次に位置し得る。
前記上部支持パターンと前記下部支持パターンとは、平面上から見た場合、互いに重畳し得る。
前記半導体素子は、前記下部モールド膜を貫通して2次元的に配列された第2下部電極、前記第2下部電極の表面を覆う第2誘電膜、及び前記第2誘電膜上の第2上部電極を含む第2キャパシターをさらに含み得る。
前記第2下部電極の中の少なくとも1つの底面は、前記下部モールド膜の底面から垂直方向に離隔され得る。
前記半導体素子は、前記第1チップ領域上に位置し、前記第1下部電極に電気的に連結された下部構造体をさらに含み、前記下部構造体は、前記基板の活性領域を定義する素子分離膜と、前記活性領域を横切るゲートラインと、前記ゲートラインの両側の前記活性領域内にそれぞれ位置する第1不純物領域及び第2不純物領域と、を含む。
前記下部構造体は、前記第1不純物領域に電気的に連結されたビットラインをさらに含み、前記ビットラインは、平面上から見た場合に前記ゲートラインと交差する。
前記下部構造体は、前記第2不純物領域に電気的に連結された埋め込みコンタクトと、前記埋め込みコンタクト上のランディングパッドと、をさらに含み、前記第1下部電極の中の少なくとも1つは前記ランディングパッドと接触し得る。
102 素子分離膜
104 ゲート絶縁パターン
108 第1キャッピングパターン
122 第1パッド
124 第2パッド
126 第1層間絶縁膜
132 ビットラインコンタクト
134 埋め込みコンタクト
136 第2層間絶縁膜
142 第2キャッピングパターン
144 ビットラインスペーサー
146 絶縁パターン
210a、212a 第1エッチストップ膜
210b、212b 第2エッチストップ膜
220a 第1下部モールド膜
220b 第2下部モールド膜
225 (下部)リセス領域
230a 第1下部支持膜
230b 第2下部支持膜
232 下部支持パターン
240a 第1上部モールド膜
240b 第2上部モールド膜
245 (上部)リセス領域
250a 第1上部支持膜
250b 第2上部支持膜
251 上部オープニング
252 上部支持パターン
260a 第1マスクパターン
260b 第2マスクパターン
265a 第3マスクパターン
265b 第4マスクパターン
270a 第1下部電極
270b 第2下部電極
280a 第1誘電膜
280b 第2誘電膜
290a 第1上部電極
290b 第2上部電極
ACT 活性領域
BL ビットライン
CRa 第1セル領域
CRb 第2セル領域
GL ゲートライン
Ha 第1下部電極ホール
Hb 第2下部電極ホール
LP ランディングパッド
LSa 第1下部構造体
LSb 第2下部構造体
ND 第1チップ領域
OPa 第1オープニング
OPb 第2オープニング
SD1 第1不純物領域
SD2 第2不純物領域
UD 第2チップ領域
Claims (25)
- 基板の第1チップ領域及び第2チップ領域上に、選択素子を含む第1下部構造体及び第2下部構造体をそれぞれ形成する工程と、
前記第1下部構造体及び第2下部構造体上に第1モールド膜及び第2モールド膜をそれぞれ形成する工程と、
前記第1モールド膜及び第2モールド膜上に第1支持膜及び第2支持膜をそれぞれ形成する工程と、
前記第1支持膜及び前記第1モールド膜をパターニングして、前記第1下部構造体を露出させる複数の第1ホールを形成する工程と、
前記複数の第1ホール内に第1下部電極をそれぞれ形成する工程と、
前記第2支持膜を残して前記第1支持膜を選択的にパターニングして、少なくとも1つのオープニングを含む支持パターンを形成する工程と、
前記少なくとも1つのオープニングを通じて前記第1モールド膜を除去する工程と、を有し、
前記支持パターンの上面は、前記第2支持膜の上面と同一レベルに位置することを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記第2チップ領域は、前記基板の縁部に位置することを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第1モールド膜が除去される時に前記第2モールド膜にリセス領域を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第1下部電極の表面及び前記第2支持膜の上面を覆う誘電膜を形成する工程と、
前記誘電膜上に上部電極を形成する工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記誘電膜及び前記上部電極は、前記リセス領域を満たすように順次形成されることを特徴とする請求項4に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記支持パターンを形成する工程は、
前記第1及び第2支持膜上に第1マスクパターン及び第2マスクパターンをそれぞれ形成する工程と、
前記第1マスクパターンをエッチングマスクとして前記第1支持膜をパターニングする工程と、を含み、
前記第2マスクパターンは、前記第2支持膜の上面を完全に覆い、
前記第2支持膜は、前記第1支持膜がパターニングされる時に前記第2マスクパターンによって保護されることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第1及び第2モールド膜は、同時に形成され、
前記第1及び第2支持膜は、同時に形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第2支持膜及び前記第2モールド膜をパターニングして、前記第2チップ領域上に複数の第2ホールを形成する工程と、
前記複数の第2ホール内に第2下部電極をそれぞれ形成する工程と、をさらに含み、
前記第2ホールは、前記第1ホールと同時に形成され、
前記第2下部電極は、前記第1下部電極と同時に形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第2ホールの中の少なくとも1つの底面は、前記第2下部構造体の上端から垂直方向に離隔されることを特徴とする請求項8に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第1及び第2下部構造体の各々を形成する工程は、
前記基板内に、活性領域を定義する素子分離膜を形成する工程と、
前記活性領域を横切るゲートラインを形成する工程と、
前記ゲートラインの両側の前記活性領域内に第1及び第2不純物領域をそれぞれ形成する工程と、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製造方法。 - 前記第1及び第2下部構造体の各々を形成する工程は、前記第1不純物領域に電気的に連結されるビットラインを形成する工程をさらに含み、
前記ビットラインは、平面上から見た場合に前記ゲートラインと交差することを特徴とする請求項10に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第1及び第2下部構造体の各々を形成する工程は、
前記第2不純物領域に電気的に連結される埋め込みコンタクトを形成する工程と、
前記埋め込みコンタクト上にランディングパッドを形成する工程と、をさらに含み、
前記第1ホールの中の少なくとも1つは、前記ランディングパッドを露出させることを特徴とする請求項10に記載の半導体素子の製造方法。 - 基板の第1チップ領域及び第2チップ領域の各々の上に、トランジスタを形成する工程と、
前記第1チップ領域及び第2チップ領域上に第1モールド膜及び第2モールド膜をそれぞれ形成する工程と、
前記第1モールド膜及び第2モールド膜上に第1支持膜及び第2支持膜をそれぞれ形成する工程と、
前記第1支持膜及び前記第1モールド膜を貫通して、前記第1チップ領域の前記トランジスタに電気的に連結される第1下部電極を形成する工程と、
前記第2モールド膜を残して前記第1モールド膜を選択的に除去する工程と、を有し、
前記第1モールド膜が除去される時に前記第2モールド膜にリセス領域が形成されることを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記第2チップ領域は、前記基板の縁部に位置することを特徴とする請求項13に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第2支持膜を残して前記第1支持膜を選択的にパターニングして、少なくとも1つのオープニングを含む支持パターンを形成する工程をさらに含み、
前記支持パターンの上面は、前記第2支持膜の上面と同一レベルに位置し、
前記第1モールド膜は、前記少なくとも1つのオープニングを通じて供給されたエッチング液で等方的に除去されることを特徴とする請求項13に記載の半導体素子の製造方法。 - 第1チップ領域及び第2チップ領域を含む基板と、
前記第1チップ領域上に2次元的に配列された第1下部電極、前記第1下部電極の表面を覆う第1誘電膜、及び前記第1誘電膜上の第1上部電極を含む第1キャパシターと、
前記第1下部電極の側壁に連結されて少なくとも1つのオープニングを含む上部支持パターンと、
前記第2チップ領域上に位置し、第1リセス領域を含む下部モールド膜と、
前記下部モールド膜上の上部支持膜と、を備え、
前記上部支持パターンの上面は、前記上部支持膜の上面と同一レベルに位置することを特徴とする半導体素子。 - 前記第2チップ領域は、前記基板の縁部に位置することを特徴とする請求項16に記載の半導体素子。
- 前記第2チップ領域上の第2誘電膜及び第2上部電極をさらに含み、
前記第2誘電膜及び前記第2上部電極は、前記第1リセス領域を満たして順次位置することを特徴とする請求項16に記載の半導体素子。 - 前記上部支持パターン下に位置し、前記第1下部電極の側壁に連結された下部支持パターンと、
前記下部モールド膜と前記上部支持膜との間に順次積層された下部支持膜及び上部モールド膜と、をさらに含み、
前記下部支持パターンの上面は、前記下部支持膜の上面と同一レベルに位置することを特徴とする請求項16に記載の半導体素子。 - 前記第2チップ領域上の第2誘電膜及び第2上部電極をさらに含み、
前記上部モールド膜は、第2リセス領域を含み、
前記第2誘電膜及び前記第2上部電極は、前記第1及び第2リセス領域の各々を満たして順次に位置することを特徴とする請求項19に記載の半導体素子。 - 前記上部支持パターンと前記下部支持パターンとは、平面上から見た場合に互いに重畳することを特徴とする請求項19に記載の半導体素子。
- 前記下部モールド膜を貫通して2次元的に配列された第2下部電極、前記第2下部電極の表面を覆う第2誘電膜、及び前記第2誘電膜上の第2上部電極を含む第2キャパシターをさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の半導体素子。
- 前記第2下部電極の中の少なくとも1つの底面は、前記下部モールド膜の底面から垂直方向に離隔されることを特徴とする請求項22に記載の半導体素子。
- 前記第1チップ領域上に位置し、前記第1下部電極に電気的に連結された下部構造体をさらに含み、
前記下部構造体は、
前記基板の活性領域を定義する素子分離膜と、
前記活性領域を横切るゲートラインと、
前記ゲートラインの両側の前記活性領域内にそれぞれ位置する第1不純物領域及び第2不純物領域と、を含むことを特徴とする請求項16に記載の半導体素子。 - 前記下部構造体は、前記第1不純物領域に電気的に連結されたビットラインをさらに含み、
前記ビットラインは、平面上から見た場合に前記ゲートラインと交差することを特徴とする請求項24に記載の半導体素子。
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