KR100226790B1 - 커패시터의 제조방법 - Google Patents

커패시터의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100226790B1
KR100226790B1 KR1019970034504A KR19970034504A KR100226790B1 KR 100226790 B1 KR100226790 B1 KR 100226790B1 KR 1019970034504 A KR1019970034504 A KR 1019970034504A KR 19970034504 A KR19970034504 A KR 19970034504A KR 100226790 B1 KR100226790 B1 KR 100226790B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
oxide film
forming
pattern
amorphous silicon
Prior art date
Application number
KR1019970034504A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990011413A (ko
Inventor
안재곤
Original Assignee
김영환
현대반도체주식회사
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 김영환, 현대반도체주식회사 filed Critical 김영환
Priority to KR1019970034504A priority Critical patent/KR100226790B1/ko
Publication of KR19990011413A publication Critical patent/KR19990011413A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100226790B1 publication Critical patent/KR100226790B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L28/84Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation being a rough surface, e.g. using hemispherical grains
    • 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
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/311Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105Etching inorganic layers
    • H01L21/31111Etching inorganic layers by chemical means
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

본 발명은 커패시터 전극의 숏트 방지 및 용량을 증가시키도록 한 커패시터의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 커패시터의 제조방법은 MOS 트랜지스터 및 비트 라인이 형성된 반도체 기판을 준비하는 단계와, 상기 반도체 기판의 전면에 층간절연막, 제 1 질화막, 제 1 산화막, 제 2 질화막, 버퍼산화막을 차례로 형성하는 단계와, 상기 버퍼산화막, 제 2 질화막, 제 1 산화막, 제 1 질화막, 층간절연막을 선택적으로 제거하여 반도체 기판의 표면이 소정부분 노출되도록 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀 내부 및 그에 인접한 버퍼산화막상에 제 1 비정질 실리콘 패턴 및 제 2 산화막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 비정질 실리콘 패턴 및 제 2 산화막 패턴의 양측면에 제 2 비정질 실리콘 측벽을 형성하는 단계와, 상기 제 2 산화막 패턴 및 버퍼산화막 그리고 제 2 질화막을 제거하는 단계와, 상기 제 1 비정질 실리콘 패턴 및 제 2 비정질 실리콘 측벽의 표면에 HSG층을 형성하는 단계와, 그리고 상기 제 1 산화막을 제거하고 상기 HSG층을 포함한 반도체 기판의 전면에 유전체막 및 플레이트 전극을 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.

Description

커패시터의 제조방법
본 발명은 반도체장치의 제조방법에 관한 것으로 특히, 커패시터의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 커패시터의 용량을 증가시키는 방법에는 커패시터 하부전극의 표면에 굴곡을 갖는 폴리 실리콘층을 형성하여(예를 들면 HSG 실리콘 : HemiSperical Grained Si 등) 그 하부전극의 표면적을 증대시키어 커패시터의 용량을 증대시키는 방법을 사용하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 커패시터의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1a 내지 도 1f는 종래의 커패시터의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
도 1a에 도시한 바와같이 MOS(Metal Oxide Semiconductor)트랜지스터 및 비트 라인(도면에 도시하지 않음)이 형성된 반도체 기판(11)의 전면에 버퍼(Buffer) 산화막(12)을 형성하고, 상기 버퍼 산화막(12)상에 식각 스톱층(Etch Stop Layer)으로 질화막(13)을 형성한다.
이어, 상기 질화막(13)상에 평탄화층으로 제 1 산화막(14)을 형성하고, 상기 제 1 산화막(14)상에 제 1 포토레지스트(Photo Resist)(15)를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 제 1 포토레지스트(15)를 패터닝한다.
그리고 상기 패터닝된 제 1 포토레지스트(15)를 마스크로 이용하여 상기 반도체 기판(11)의 표면이 소정부분 노출되도록 상기 제 1 산화막(14) 및 질화막(13) 그리고 버퍼 산화막(12)을 선택적으로 제거하여 콘택홀(Contact Hole)(16)을 형성한다.
도 1b에 도시한 바와같이 상기 제 1 포토레지스트(15)를 제거하고, 상기 콘택홀(16)을 포함한 반도체 기판(11)의 전면에 제 1 폴리 실리콘(17)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 폴리 실리콘(17)상에 제 2 산화막(18)을 형성하고, 상기 제 2 산화막(18)상에 제 2 포토레지스트(19)를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 제 2 포토레지스트(19)를 패터닝한다.
도 1c에 도시한 바와같이 상기 패터닝된 제 2 포토레지스트(19)를 마스크로 이용하여 상기 제 2 산화막(18) 및 제 1 폴리 실리콘(17)을 선택적으로 제거하여 제 2 산화막 패턴(18a) 및 제 1 폴리 실리콘 패턴(17a)을 형성한다.
도 1d에 도시한 바와같이 상기 제 2 포토레지스트(19)를 제거하고, 상기 제 2 산화막 패턴(18a)을 포함한 반도체 기판(11)의 전면에 제 2 폴리 실리콘을 형성한 후, 에치백(Etch Back) 공정을 실시하여 상기 제 2 산화막 패턴(18a) 및 제 1 실리콘 패턴(17a)의 양측면에 제 2 폴리 실리콘 측벽(20)을 형성한다.
도 1e에 도시한 바와같이 상기 제 2 산화막 패턴(18a) 및 제 1 산화막(14)을 제거하고, 상기 제 1 폴리 실리콘 패턴(17a)과 제 2 폴리 실리콘 측벽(20)이 형성된 반도체 기판(11)을 고진공(High Vacuum)장비에서 Si2H6가스를 조사시켜 시드(Seed)를 형성하고, 600 ~ 650℃ 정도에서 어닐(Anneal)공정을 실시하여 상기 제 1 폴리 실리콘 패턴(17a)과 제 2 폴리 실리콘 측벽(20)의 표면에 HSG층(21)을 형성한다.
여기서 상기 HSG층(21)은 시드를 결정핵으로 사용하여 상기 제 1 폴리 실리콘 패턴(17a)과 제 2 폴리 실리콘 측벽(20)에 있는 실리콘 원자가 Si2H6시드로의 이동을 통해 표면이 불규칙한 HSG층(21)이 형성되는데 상기 질화막(13)의 표면에도 HSG층(21)이 형성된다.
도 1f에 도시한 바와같이 상기 HSG층(21)을 포함한 반도체 기판(11)의 전면에 유전체막(22)을 형성하고, 상기 유전체막(22)상에 플레이트 전극용 제 3 폴리 실리콘(23)을 형성함으로써 커패시터를 형성한다.
그러나 이와 같은 종래의 커패시터의 제조방법에 있어서 HSG층 형성시 식각저지막을 사용된 질화막의 표면에도 HSG층이 형성되어 전극간의 숏트(Short)를 유발시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 전극간의 숏트를 방지하도록 한 커패시터의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a 내지 도 1f는 종래의 커패시터의 제조방법을 나타낸 공정단면도
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 의한 커패시터의 제조방법을 나타낸 공정단면도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
31 : 반도체 기판 32 : 층간 절연막
33 : 제 1 질화막 34 : 제 1 산화막
35 : 제 2 질화막 36 : 버퍼 산화막
37 : 제1 포토레지스트 38 : 콘택홀
39 : 제 1 비정질 실리콘 40 : 제 2 산화막
41 : 제 2 포토레지스트 42 : 제 2 비정질 실리콘 측벽
43 : HSG층 44 : 유전체막
45 : 플레이트 전극
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 커패시터의 제조방법은 MOS 트랜지스터 및 비트 라인이 형성된 반도체 기판을 준비하는 단계와, 상기 반도체 기판의 전면에 층간절연막, 제 1 질화막, 제 1 산화막, 제 2 질화막, 버퍼산화막을 차례로 형성하는 단계와, 상기 버퍼산화막, 제 2 질화막, 제 1 산화막, 제 1 질화막, 층간절연막을 선택적으로 제거하여 반도체 기판의 표면이 소정부분 노출되도록 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀 내부 및 그에 인접한 버퍼산화막상에 제 1 비정질 실리콘 패턴 및 제 2 산화막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 비정질 실리콘 패턴 및 제 2 산화막 패턴의 양측면에 제 2 비정질 실리콘 측벽을 형성하는 단계와, 상기 제 2 산화막 패턴 및 버퍼산화막 그리고 제 2 질화막을 제거하는 단계와, 상기 제 1 비정질 실리콘 패턴 및 제 2 비정질 실리콘 측벽의 표면에 HSG층을 형성하는 단계와, 그리고 상기 제 1 산화막을 제거하고 상기 HSG층을 포함한 반도체 기판의 전면에 유전체막 및 플레이트 전극을 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 커패시터의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 의한 커패시터의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
도 2a에 도시한 바와같이 MOS 트랜지스터 및 비트 라인(도면에 도시하지 않음)이 형성된 반도체 기판(31)의 전면에 층간 절연막(32)을 형성한다.
이어, 상기 층간 절연막(32)상에 이상 산화방지를 위해 제 1 질화막(33)을 형성하고, 상기 제 1 질화막(33)상에 제 1 산화막(34)을 형성하고, 상기 제 1 산화막(34)상에 식각스톱층으로 제 2 질화막(35)을 형성한다.
그리고 상기 제 2 질화막(35)상에 이후 식각공정에서 식각 플라즈마(Etch Plasma)에 대한 손상(Damage) 방지를 위한 버퍼(Buffer) 산화막(36)을 형성한다.
여기서 식각시 플라즈마 손상을 방지할 수 있는 상기 버퍼 산화막(36)의 존재로 상기 제 2 질화막(35)의 플라즈마 에택크(Attack)을 방지하여 제 2 질화막(35)의 두께를 최소화 할 수 있다.
도 2b에 도시한 바와같이 상기 버퍼 산화막(36)상에 제 1 포토레지스트(37)를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 제 1 포토레지스트(37)를 패터닝한다.
이어, 상기 패터닝된 제 1 포토레지스트(37)를 마스크로 이용하여 상기 버퍼 산화막(36), 제 2 질화막(35), 제 1 산화막(34), 제 1 질화막(33), 그리고 층간절연막(32)을 반도체 기판(31)의 표면이 소정부분 노출되도록 선택적으로 제거하여 콘택홀(38)을 형성한다.
도 2c에 도시한 바와같이 상기 제 1 포토레지스트(37)를 제거하고, 상기 콘택홀(38)을 포함한 반도체 기판(31)의 전면에 제 1 비정질 실리콘(39)을 형성하며, 상기 제 1 비정질 실리콘(39)상에 제 2 산화막(40)을 형성한다.
이어, 상기 제 2 산화막(40)상에 제 2 포토레지스트(41)를 도포한 후, 노광 및 현상공정으로 제 2 포토레지스트(41)를 패터닝한다.
도 2d에 도시한 바와같이 상기 패터닝된 제 2 포토레지스트(41)를 마스크로 이용하여 상기 제 2 산화막(40) 및 제 1 비정질 실리콘(39)을 선택적으로 제거하여 제 2 산화막 패턴(40a)과 제 1 비정질 실리콘 패턴(39a)을 형성한다.
그리고 상기 제 2 포토레지스트(41)를 제거하고, 제 2 산화막 패턴(40a)을 포함한 반도체 기판(31)의 전면에 제 2 비정질 실리콘을 형성한 후, 에치백 공정을 실시하여 상기 제 2 산화막 패턴(40a) 및 제 1 비정질 실리콘 패턴(39a)의 양측면에 제 2 비정질 실리콘 측벽(42)을 형성한다.
도 2e에 도시한 바와같이 상기 제 2 산화막 패턴(40a) 및 버퍼 산화막(36)을 습식식각(Wet Etch)으로 제거하고, 상기 제 2 질화막(35)을 H3PO4용액을 이용하여 제거한다.
여기서 상기 H3PO4용액으로 상기 제 2 질화막(35)을 제거할 때 그 하부의 제 1 산화막(34)이 5Å/5min정도 제거되는데 상기 제 2 질화막(Si3N4)(35) : 제 1 산화막(SiO2)(34)의 식각비율은 40 : 1이다.
그리고 상기 제 1 비정질 실리콘 패턴(39a)과 제 2 비정질 실리콘 측벽(42)이 형성된 반도체 기판(31)을 고진공(High Vacuum)장비에서 Si2H6가스를 조사시켜 시드(Seed)를 형성하고, 600 ~ 650℃ 정도에서 어닐(Anneal)공정을 실시하여 상기 제 1 비정질 실리콘 패턴(39a)과 제 2 비정질 실리콘 측벽(42)의 표면에 HSG층(43)을 형성한다.
여기서 상기 HSG층(43)은 시드를 결정핵으로 사용하여 상기 제 1 비정질 실리콘 패턴(39a)과 제 2 비정질 실리콘 측벽(42)에 있는 실리콘 원자가 Si2H6시드로의 이동을 통해 표면이 불규칙한 HSG층(43)을 형성한다.
도 2f에 도시한 바와같이 상기 제 1 산화막(34)을 습식식각으로 제거하고, 상기 제 1 비정질 실리콘 패턴(39a) 및 제 2 비정질 실리콘 측벽(42)의 표면에 형성된 HSG층(43)을 포함한 반도체 기판(31)의 전면에 유전체막(44) 및 플레이트 전극(45)을 형성한다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 의한 커패시터의 제조방법에 있어서 식각저지막으로 사용되는 질화막을 제거함으로써 전극간의 숏트를 방지하며, 전극의 상부 및 하부 모두에 HSG층을 형성함으로써 커패시터의 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. MOS 트랜지스터 및 비트 라인이 형성된 반도체 기판을 준비하는 단계;
    상기 반도체 기판의 전면에 층간절연막, 제 1 질화막, 제 1 산화막, 제 2 질화막, 버퍼산화막을 차례로 형성하는 단계;
    상기 버퍼산화막, 제 2 질화막, 제 1 산화막, 제 1 질화막, 층간절연막을 선택적으로 제거하여 반도체 기판의 표면이 소정부분 노출되도록 콘택홀을 형성하는 단계;
    상기 콘택홀 내부 및 그에 인접한 버퍼산화막상에 제 1 비정질 실리콘 패턴 및 제 2 산화막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 1 비정질 실리콘 패턴 및 제 2 산화막 패턴의 양측면에 제 2 비정질 실리콘 측벽을 형성하는 단계;
    상기 제 2 산화막 패턴 및 버퍼산화막 그리고 제 2 질화막을 제거하는 단계;
    상기 제 1 비정질 실리콘 패턴 및 제 2 비정질 실리콘 측벽의 표면에 HSG층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 산화막을 제거하고 상기 HSG층을 포함한 반도체 기판의 전면에 유전체막 및 플레이트 전극을 형성하는 단계를 포함하여 형성함을 특징으로 하는 커패시터의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 산화막, 버퍼산화막 그리고 제 1 산화막은 습식식각으로 제거함을 특징으로 하는 커패시터의 제조방법
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 질화막은 H3PO4용액으로 제거함을 특징으로 하는 커패시터의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 질화막은 이상 산화현상을 방지하기 위하여 형성함을 특징으로 하는 커패시터의 제조방법
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 질화막은 식각공정에서 식각 스톱층으로 형성함을 특징으로 하는 커패시터의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 질화막과 제 1 산화막의 식각비는 40 : 1로 형성함을 특징으로 하는 커패시터의 제조방법.
KR1019970034504A 1997-07-23 1997-07-23 커패시터의 제조방법 KR100226790B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970034504A KR100226790B1 (ko) 1997-07-23 1997-07-23 커패시터의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970034504A KR100226790B1 (ko) 1997-07-23 1997-07-23 커패시터의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990011413A KR19990011413A (ko) 1999-02-18
KR100226790B1 true KR100226790B1 (ko) 1999-10-15

Family

ID=19515414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970034504A KR100226790B1 (ko) 1997-07-23 1997-07-23 커패시터의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100226790B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990011413A (ko) 1999-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100280622B1 (ko) 반도체 장치의 콘택 형성 방법
KR100340879B1 (ko) 반도체 소자의 미세 패턴 형성방법 및 이를 이용한 게이트 전극 형성방법
KR100512904B1 (ko) 반도체소자의 제조방법
KR100226790B1 (ko) 커패시터의 제조방법
KR100587036B1 (ko) 반도체소자의 컨택 형성방법
KR100226753B1 (ko) 반도체 소자의 금속배선 형성방법
KR100314810B1 (ko) 대머신 게이트를 적용한 반도체 소자 제조방법
KR20010058959A (ko) 반도체 소자의 제조 방법
KR100348297B1 (ko) 반도체소자의 커패시터 제조방법
KR100290912B1 (ko) 반도체소자의 격리막 형성방법
KR100217920B1 (ko) 반도체 소자의 비트라인 형성방법
KR20000004522A (ko) 반도체 소자의 제조방법
KR100386625B1 (ko) 반도체 소자의 제조방법
KR100298463B1 (ko) 반도체 소자 및 그의 제조방법
KR100785862B1 (ko) 다마신법을 이용한 게이트 전극 및 측벽 스페이서 형성방법
KR100219055B1 (ko) 반도체 장치의 미세 콘택홀 형성 방법
JPH10242275A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100399966B1 (ko) 반도체 소자 제조방법
KR100338095B1 (ko) 반도체소자의콘택홀형성방법
KR20020037496A (ko) 비트 라인 형성방법
JPH0481323B2 (ko)
KR20030056607A (ko) 반도체 소자의 제조 방법
KR20030091452A (ko) 피팅 현상을 방지하는 패턴 형성 방법
KR20050052579A (ko) 반도체소자의 제조방법
KR20000061192A (ko) 저저항의 게이트 전극을 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080619

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee