KR100250741B1 - The manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a semiconductor device is provided to improve the reliability of a semiconductor device by removing a global step of a cell region and a peripheral circuit region. CONSTITUTION: The first polysilicon layer is formed on a cell region(A) and a peripheral circuit region(B). The polysilicon layer pattern is formed on the peripheral circuit region(B). A sacrificial oxide layer is formed on an upper portion of the whole structure. The first lower electrode(24) and a sacrificial oxide layer pattern are formed by etching selected regions of the sacrificial oxide layer and the polysilicon layer pattern. A sacrificial oxide layer pattern for buffering a global step is formed on the cell region(A). The second polysilicon layer is formed on the cell region(A) and the peripheral circuit region(B). The second lower electrode(27) is formed at a sidewall of the sacrificial oxide layer pattern of the cell region(A). The second polysilicon layer pattern is formed on the sacrificial oxide layer pattern for buffering the global step. A lower electrode of a capacitor is formed by removing the sacrificial oxide layer pattern of the cell region(A). A dielectric layer(29) and the third polysilicon layer are formed on an upper portion of the whole structure. An upper electrode(30) of the capacitor of the cell region is formed by removing the third polysilicon layer, the dielectric layer(29), and the second polysilicon layer pattern. The second insulating planarization layer is formed on the upper portion of the whole structure.

Description

반도체 소자의 제조 방법Manufacturing Method of Semiconductor Device

본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 DRAM 반도체 소자에 사용되는 스택 캐패시터(stack capacitor) 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of manufacturing a stack capacitor used in a DRAM semiconductor device.

스택 캐패시터 구조를 사용하는 DRAM 소자가 고집적화 될수록 캐패시터 형성시 수평의 여유 공간은 좁아지게 된다. 그러므로 소자의 데이터 기억을 위해 전하를 충분히 저장하기 위한 캐패시턴스(capacitance)가 부족해 진다. 캐패시턴스의 부족 현상은 DRAM 소자의 작동을 불가능하게 하고, 가능하더라도 재충전(refresh) 주기가 짧아지므로 수율이 현저히 낮아지게 되며, 재충전 주기를 짧게 회로를 구성하는 것도 매우 어렵기 때문에 캐패시턴스의 확보는 DRAM 소자의 개발에 있어서 필수적이다.As DRAM devices using a stacked capacitor structure become more integrated, horizontal free space becomes smaller when forming capacitors. Thus, there is a lack of capacitance to store enough charge for data storage of the device. The lack of capacitance makes the DRAM device inoperable, and even if possible, the refresh cycle is shortened so that the yield is remarkably low, and it is very difficult to construct a circuit with a short refresh cycle. Is essential for the development of.

수평의 여유 공간이 좁아진 캐패시터의 캐패시턴스를 쉽게 확보할 수 있는 방법은 수직 캐패시터의 높이를 증가시켜 표면적을 증대시키는 것이다. 한편 캐패시터는 DRAM 소자의 셀 지역에만 형성되므로 캐패시턴스를 확보하기 위해 캐패시터 구조의 높이를 증가시키는데 이는 셀 지역의 높이만 증가시키게 된다. 셀 지역에서만 증가된 높이는 셀 지역과 주변 회로 지역간의 광역 단차(global step)를 발생시킨다. 이를 도1을 통하여 설명하면 다음과 같다.An easy way to ensure the capacitance of a capacitor with a narrow horizontal clearance is to increase the surface area by increasing the height of the vertical capacitor. Meanwhile, since the capacitor is formed only in the cell region of the DRAM device, the height of the capacitor structure is increased to secure the capacitance, which increases only the height of the cell region. The increased height only in the cell area creates a global step between the cell area and the surrounding circuit area. This will be described with reference to FIG. 1.

도1은 종래의 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도로서, 셀 지역(A)의 반도체 기판(11) 상의 선택된 영역에 접합부(12)를 형성하고, 셀 지역 및 주변 회로 지역(A 및 B) 상부에 제1절연 평탄화막(13)을 형성한다. 셀 지역(A)의 제1절연 평탄화막(13)의 선택된 영역을 식각하여 접합부(12)가 노출되는 콘택홀들을 형성한다. 셀 지역(A)의 콘택홀들을 매립하여 접합부(12)와 연결되는 제1하부 전극(14)을 형성하고, 제1하부 전극(14)과 접촉되는 제2하부 전극(15)을 스페이서 형태로 형성한다. 셀 지역(A)의 제2하부 전극(15) 상부에 유전체막(16)을 형성한 후 그 상부에 상부 전극(17)을 형성한다. 그리고 셀 지역 및 주변 회로 지역(A 및 B) 상부에 제2절연 평탄화막(18)을 형성한다. 제1, 2 및 3하부 전극(14, 15 및 17)은 폴리실리콘으로 형성되며, 제2하부 전극(15)은 캐패시턴스를 증가시키기 위해 되도록 높이 형성한다. 이렇게 형성된 캐패시터 구조는 캐패시턴스를 높이기 위해 제2하부 전극(15)의 높이를 되도록 높게 형성하기 때문에 이 경우 셀 지역(A)과 주변 회로 지역(B)의 광역 단차가 심해지게 된다.1 is a cross-sectional view of a device for explaining a conventional method of manufacturing a semiconductor device, in which a junction 12 is formed in a selected region on a semiconductor substrate 11 of a cell region A, and the cell region and peripheral circuit regions A and B) A first insulating planarization film 13 is formed on the top. The selected region of the first insulating planarization layer 13 of the cell region A is etched to form contact holes through which the junction 12 is exposed. Contact holes in the cell region A are filled to form a first lower electrode 14 connected to the junction 12, and the second lower electrode 15 contacting the first lower electrode 14 in the form of a spacer. Form. The dielectric layer 16 is formed on the second lower electrode 15 in the cell region A, and then the upper electrode 17 is formed on the dielectric layer 16. A second insulating planarization film 18 is formed over the cell region and the peripheral circuit region A and B. The first, second and third lower electrodes 14, 15 and 17 are made of polysilicon and the second lower electrode 15 is formed as high as possible to increase the capacitance. The capacitor structure thus formed increases the height of the second lower electrode 15 so as to increase the capacitance, so that the wide step difference between the cell region A and the peripheral circuit region B becomes severe.

그런데 셀 지역과 주변 회로 지역간의 광역 단차는 다음과 같은 문제를 발생시켜 후속 금속 배선 형성을 어렵게 한다.However, the wide step between the cell area and the peripheral circuit area causes the following problems, making it difficult to form subsequent metal wiring.

첫째, 후속 하부 금속 배선을 형성하기 위한 금속막 증착후 노광 공정시 도포된 감광막의 셀 지역과 주변 회로 지역간의 두께 차이로 인한 초점심도(depth of focus)의 공정 여유도가 감소됨으로 좁은 선폭의 구현이 어렵고 선폭의 균일도도 불량해진다.First, a narrow line width is realized by reducing the process margin of the depth of focus due to the thickness difference between the cell region and the peripheral circuit region of the applied photoresist film during the post-deposition exposure process of the metal film for forming the subsequent lower metal wiring. This is difficult and the uniformity of the line width is also poor.

둘째, 후속 하부 금속 배선 식각시 셀 지역과 주변 회로 지역의 단차 부위에 식각이 불량하게 이루어져 금속막이 완전히 제거되지 않으므로 금속선간의 합선(bridge)을 유발시킬 수 있고 이로 인해 좁은 금속선간의 식각 공정이 어려워진다.Second, in the subsequent etching of the lower metal wiring, the etching is poor in the stepped portions of the cell region and the peripheral circuit region, so that the metal film is not completely removed, which may cause a short circuit between the metal lines, which makes the etching process between the narrow metal lines difficult. .

셋째, 하부 금속 배선 형성후 상부 금속 배선을 위한 절연 평탄화 공정이 어려워지고 광역 단차를 완화하기 위해서는 여러 가지 복잡한 방법을 사용해야 한다.Third, after the formation of the lower metal wiring, the insulation planarization process for the upper metal wiring becomes difficult, and various complicated methods have to be used to alleviate the wide area step.

넷째, 후속 상부 금속 배선과 하부 금속 배선의 연결을 위한 주변 회로 지역의 비아 콘택의 깊이가 깊어지므로 상부 금속 배선을 위해 주로 사용되는 알루미늄 합금의 콘택 매립을 어렵게하여 단선이나 공극 등을 유발시킬 수 있고 소자가 보다 집적화되어 비아 콘택의 크기가 작아지면 이 현상이 더욱 심각해진다.Fourth, since the depth of the via contact in the peripheral circuit area for the connection of the subsequent upper metal wiring and the lower metal wiring becomes deeper, it is difficult to bury the contact of the aluminum alloy mainly used for the upper metal wiring, which may cause disconnection or voids. This phenomenon becomes more serious as the device becomes more integrated and the via contact size becomes smaller.

이러한 문제는 소자가 고집적화되고 이에 따라 보다 다층의 금속 배선을 사용할수록 심각해지기 때문에 소자의 수율 및 신뢰성을 저하시킨다.This problem degrades the yield and reliability of the device because the device is highly integrated and therefore more severe with the use of more multi-layered metal wiring.

따라서, 본 발명은 셀 지역과 주변 회로 지역의 광역 단차를 없애 소자의 수율성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of improving the yield and reliability of the device by eliminating the wide step in the cell area and the peripheral circuit area.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자 제조 방법은 셀 지역에 다수의 접합부가 형성된 반도체 기판상에 제1절연 평탄화막을 형성하고, 상기 제1절연 평탄화막의 선택된 영역을 식각하여 상기 접합부들 각각에 콘택홀을 형성하는 제1 단계와, 상기 콘택홀들을 포함한 상기 제1절연 평탄화막 상부에 제1폴리실리콘막을 형성한 후, 주변 회로 지역의 상기 제1폴리실리콘막을 제거하여 상기 셀 지역에 제1폴리실리콘막 패턴을 형성하는 제2단계와, 상기 제1폴리실리콘막 패턴을 포함한 전체 상부에 희생 산화막을 형성한 후, 상기 희생 산화막과 상기 제1폴리실리콘막 패턴의 선택된 영역을 식각하고, 이로인하여 상기 셀 지역에는 접합부에 연결되는 다수의 제1하부 전극과 이들 제1하부 전극 각각의 상부에 희생 산화막 패턴들이 각각 형성되고, 주변 회로 지역에는 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴이 형성되는 제3단계와, 상기 희생 산화막 패턴들과 상기 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴을 포함한 전체 상부에 제2폴리실리콘막을 형성한 후, 상기 셀 지역의 상기 제2폴리실리콘막을 식각하고, 이로인하여 상기 희생 산화막 패턴들의 측벽에는 상기 제1하부 전극과 연결되는 제2하부 전극이 스페이서 형태로 다수 형성되고, 상기 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴 상부에는 제2폴리실리콘막 패턴이 형성되는 제4단계와, 상기 셀 지역의 희생 산화막 패턴들을 제거하여 상기 제1 및 2하부 전극으로 이루어진 캐패시터의 하부 전극이 완성되는 제5단계와, 상기 캐패시터의 하부 전극을 포함한 전체 상부에 유전체막 및 제3폴리실리콘막을 순차적으로 형성한 후, 상기 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴상부의 상기 제3폴리실리콘막, 상기 유전체막 및 상기 제2폴리실리콘막 패턴을 순차적으로 제거하고, 이로인하여 상기 셀 지역에는 캐패시터의 상부 전극이 형성되는 제6단계와, 상기 캐패시터의 상부 전극 및 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴을 포함한 전체 상부에 제2절연 평탄화막을 형성하는 제7단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The semiconductor device fabrication method of the present invention for achieving the above object is to form a first insulating planarization film on a semiconductor substrate formed with a plurality of junctions in the cell region, and etching selected regions of the first insulation planarization film, respectively, Forming a contact hole in the first region; and forming a first polysilicon film on the first insulating planarization film including the contact holes, and then removing the first polysilicon film in a peripheral circuit region to remove the first polysilicon film in the cell region. Forming a sacrificial oxide film on the entire surface including the second polysilicon film pattern, and forming the sacrificial oxide film on the entire surface including the first polysilicon film pattern, and etching selected portions of the sacrificial oxide film and the first polysilicon film pattern, As a result, a plurality of first lower electrodes connected to junctions and sacrificial oxide patterns are formed on each of the first lower electrodes, respectively, in the cell region. A third step in which a sacrificial oxide pattern for wide-area step buffering is formed in the peripheral circuit area, and a second polysilicon film is formed over the entire area including the sacrificial oxide patterns and the sacrificial oxide pattern for wide-area step buffering, and then the cell region The second polysilicon layer is etched, and thus, a plurality of second lower electrodes connected to the first lower electrodes are formed on the sidewalls of the sacrificial oxide layer patterns in the form of spacers, and the first upper portion of the sacrificial oxide layer pattern for buffering the wide area difference is formed. A fourth step of forming a polysilicon film pattern, a fifth step of removing the sacrificial oxide film patterns of the cell region, and completing a lower electrode of the capacitor including the first and second lower electrodes, and a lower electrode of the capacitor. After the dielectric film and the third polysilicon film are sequentially formed on the whole including the sacrificial oxide A sixth step of sequentially removing the third polysilicon film, the dielectric film, and the second polysilicon film pattern on the pattern portion, thereby forming an upper electrode of a capacitor in the cell region; and an upper electrode of the capacitor And a seventh step of forming a second insulating planarization film over the entire area including the sacrificial oxide film pattern for wide-area step buffering.

도1은 종래의 반도체 소자 제조 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of a device for explaining a conventional semiconductor device manufacturing method.

도2(a) 내지 도2(j)는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.2 (a) to 2 (j) are cross-sectional views of a device for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

A : 셀 지역 B : 주변 회로 지역A: cell area B: peripheral circuit area

11,21 : 반도체 기판 12,22 : 접합부11,21: semiconductor substrate 12,22: junction

13,23 : 제1절연 평탄화막 14,24 : 제1하부 전극13,23: first insulating planarization film 14,24: first lower electrode

24a : 제1폴리실리콘막 24b : 제1폴리실리콘막 패턴24a: first polysilicon film 24b: first polysilicon film pattern

15,27 : 제2하부 전극 27a : 제2폴리실리콘막15,27: second lower electrode 27a: second polysilicon film

27b : 제2폴리실리콘막 패턴 16,29 : 유전체막27b: second polysilicon film pattern 16, 29: dielectric film

17,30 : 상부 전극 30a : 제3폴리실리콘막17,30: upper electrode 30a: third polysilicon film

18,32 : 제2절연 평탄화막 26 : 희생 산화막18,32 second insulating planarization film 26 sacrificial oxide film

26a,26b : 희생 산화막 패턴 31 : 제1감광막 패턴26a and 26b: sacrificial oxide film pattern 31: first photosensitive film pattern

32 : 제2감광막 패턴 33 : 제3감광막 패턴32: second photosensitive film pattern 33: third photosensitive film pattern

34 : 제4감광막 패턴34: fourth photosensitive film pattern

첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2(a) 내지 도2(j)는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도이다.2 (a) to 2 (j) are cross-sectional views of a device for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

도2(a)에 도시된 바와 같이, 셀 지역(A)의 반도체 기판(21) 상부의 선택된 영역에 접합부(22)를 형성하고, 셀 지역 및 주변 회로 지역(A 및 B) 상부에 제1절연 평탄화막(23)을 형성한다. 셀 지역(A)의 제1절연 평탄화막(23)의 선택된 영역을 식각하여 접합부(22)가 노출되는 콘택홀들을 형성한다. 콘택홀을 통해 접합부(22)와 연결되도록 콘택홀을 포함한 제1절연 평탄화막(23) 상부에 제1폴리실리콘막(24a)을 형성한다.As shown in Fig. 2 (a), the junction 22 is formed in the selected region over the semiconductor substrate 21 in the cell region A, and the first portion is formed over the cell region and the peripheral circuit regions A and B. An insulating planarization film 23 is formed. The selected region of the first insulating planarization layer 23 of the cell region A is etched to form contact holes through which the junction 22 is exposed. A first polysilicon layer 24a is formed on the first insulating planarization layer 23 including the contact hole to be connected to the junction 22 through the contact hole.

도2(b)에 도시된 바와 같이, 제1폴리실리콘막(24a) 상부에 양각(positive) 감광막을 도포하고 캐패시터의 상부 전극 형성용 레티클을 이용하여 노광 및 현상공정으로 제1감광막 패턴(31)을 형성한다. 제1감광막 패턴(31)은 주변 회로 지역(B)이 개방되도록 형성된다. 제1감광막 패턴(31)을 마스크로 식각공정을 실시하여 주변 회로 지역(B)의 제1폴리실리콘막(24a)을 제거하므로 셀 지역(A)에 제1폴리실리콘막 패턴(24b)이 형성된다.As shown in FIG. 2 (b), a positive photoresist film is coated on the first polysilicon film 24a and the first photoresist pattern 31 is exposed and developed by using a reticle for forming an upper electrode of the capacitor. ). The first photoresist pattern 31 is formed such that the peripheral circuit region B is open. The first polysilicon film pattern 24b is formed in the cell region A by removing the first polysilicon film 24a in the peripheral circuit region B by performing an etching process using the first photoresist pattern 31 as a mask. do.

도2(c)는 제1감광막 패턴(31)을 제거한 후 제1폴리실리콘막 패턴(24b)을 포함한 전체 상부에 희생 산화막(26)을 형성한 단면도이다. 이때 희생 산화막(26)의 두께는 캐패시터의 높이를 결정하고 캐패시터의 높이가 높을수록 캐패시턴스는 증가한다.FIG. 2C is a cross-sectional view of the sacrificial oxide film 26 formed on the whole including the first polysilicon film pattern 24b after removing the first photoresist film pattern 31. In this case, the thickness of the sacrificial oxide layer 26 determines the height of the capacitor, and as the height of the capacitor increases, the capacitance increases.

도2(d)에 도시된 바와 같이, 희생 산화막(26) 상부에 양각 감광막을 도포한 후 캐패시터의 하부 전극 형성용 레티클을 이용한 노광 및 현상 공정으로 제2감광막 패턴(32)이 형성된다. 제2감광막 패턴(32)을 마스크로 희생 산화막(26)과 제1폴리실리콘막 패턴(24b)을 식각하고, 이로인하여 셀 지역(A)에는 접합부(22)에 연결되는 다수의 제1하부 전극(24)과 이들 제1하부 전극(24) 각각의 상부에 제2하부 전극 형성용 희생 산화막 패턴들(26a)이 각각 형성되고, 주변 회로 지역(B)에는 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴(26b)이 형성된다.As shown in FIG. 2 (d), after the relief photosensitive film is coated on the sacrificial oxide film 26, the second photosensitive film pattern 32 is formed by an exposure and development process using a reticle for forming a lower electrode of the capacitor. The sacrificial oxide layer 26 and the first polysilicon layer pattern 24b are etched using the second photoresist layer pattern 32 as a mask, and thus, a plurality of first lower electrodes connected to the junction 22 in the cell region A is thus etched. The sacrificial oxide patterns 26a for forming the second lower electrode are formed on the upper portion 24 and the upper portion of each of the first lower electrodes 24, respectively, and the sacrificial oxide patterns 26b for wide-area buffering are formed in the peripheral circuit area B. ) Is formed.

도2(e)에 도시된 바와 같이, 제2감광막 패턴(32)을 제거한 후 다수의 희생 산화막 패턴들(26a 및 26b)을 포함한 전체 상부에 제2폴리실리콘막(27a)이 형성된다.As shown in FIG. 2E, after the second photoresist layer pattern 32 is removed, the second polysilicon layer 27a is formed on the whole including the plurality of sacrificial oxide layer patterns 26a and 26b.

도2(f)에 도시된 바와 같이, 음각 감광막을 도포한 후 캐패시터의 상부 전극 형성용 레티클을 다시 이용하여 노광 및 현상 공정으로 셀 지역(A)만 개방된 제3감광막 패턴(33)이 형성된다. 제3감광막 패턴(33)을 마스크로 한 폴리실리콘 건식 스페이서 식각공정을 실시하여 제2폴리실리콘막(27a)을 식각하고, 이로인하여 셀 지역(A)의 희생 산화막 패턴(26a)의 측벽에는 제1하부 전극(24)과 연결되는 제2하부 전극(27)이 스페이서 형태로 형성되고, 주변 회로 지역(B)의 희생 산화막 패턴(26b) 상부에는 제2폴리실리콘막 패턴(27b)이 형성된다.As shown in Fig. 2 (f), after applying the negative photoresist film, a third photoresist pattern 33 having only the cell region A is opened in the exposure and development process by using the upper electrode forming reticle of the capacitor again. do. The second polysilicon film 27a is etched by performing a polysilicon dry spacer etching process using the third photoresist pattern 33 as a mask, thereby forming a second silicon film 27a on the sidewalls of the sacrificial oxide pattern 26a of the cell region A. The second lower electrode 27 connected to the first lower electrode 24 is formed in a spacer shape, and a second polysilicon layer pattern 27b is formed on the sacrificial oxide pattern 26b of the peripheral circuit region B. .

도2(g)에 도시된 바와 같이, 제3감광막 패턴(33)을 제거한 후 BOE, HF 등과 같은 산화막 습식 식각 용액으로 셀 지역(A)의 희생 산화막 패턴(26a)을 제거하여 캐패시터의 하부 전극이 완성된다. 이때 주변 회로 지역(B)의 희생 산화막 패턴(26b)은 제2폴리실리콘막 패턴(27b)에 의해 완전히 밀봉되어 있기 때문에 산화막 습식 식각 공정시 제거되지 않고 그대로 보존된다.As shown in FIG. 2 (g), after removing the third photoresist pattern 33, the sacrificial oxide pattern 26a of the cell region A is removed using an oxide wet etching solution such as BOE, HF, or the like to form the lower electrode of the capacitor. This is done. At this time, since the sacrificial oxide pattern 26b of the peripheral circuit region B is completely sealed by the second polysilicon layer pattern 27b, the sacrificial oxide pattern 26b is not removed during the oxide wet etching process and is preserved as it is.

도2(h)에 도시된 바와 같이, 제1 및 2하부 전극(24 및 27)으로 된 캐패시터의 하부 전극을 포함한 전체 상부에 유전체막(29) 및 제3폴리실리콘막(30a)이 순차적으로 형성된다.As shown in Fig. 2 (h), the dielectric film 29 and the third polysilicon film 30a are sequentially formed on the entire upper part of the capacitor including the lower electrodes of the first and second lower electrodes 24 and 27. Is formed.

도2(i)에 도시된 바와 같이, 양각 감광막을 도포한 후 캐패시터의 상부 전극 형성용 레티클을 다시 이용한 노광 및 현상 공정으로 제4감광막 패턴(34)이 형성된다. 제4감광막 패턴(34)은 셀 지역(A) 상부에만 형성된다. 제4감광막 패턴(34)을 마스크로 한 식각 공정으로 주변 회로 지역(B)의 희생 산화막 패턴(26b) 상단부가 노출되는 시점까지 제3폴리실리콘막(30a), 유전체막(29) 및 제2폴리실리콘막 패턴(27b)을 순차적으로 제거하고, 이로인하여 셀 지역(A)에는 캐패시터의 상부 전극(30)이 형성되고, 주변 회로 지역(B)에는 희생 산화막 패턴(26b)이 남게 된다. 주변 회로 지역(B)에 남게되는 희생 산화막 패턴(26b)이 광역 단차 완충총의 역할을 하기 때문에, 캐패시터가 형성된 셀 지역(A)과 주변 회로 지역(B)은 높이가 비슷하게 되어 셀 지역(A)과 주변 회로 지역(B)사이에서 발생되는 광역 단차가 완화된다.As shown in Fig. 2 (i), after the embossed photosensitive film is applied, the fourth photosensitive film pattern 34 is formed by an exposure and development process using the upper electrode forming reticle of the capacitor again. The fourth photoresist pattern 34 is formed only on the cell region A. FIG. In the etching process using the fourth photoresist pattern 34 as a mask, the third polysilicon layer 30a, the dielectric layer 29, and the second layer until the upper end of the sacrificial oxide pattern 26b in the peripheral circuit region B is exposed. The polysilicon layer pattern 27b is sequentially removed, and thus, the upper electrode 30 of the capacitor is formed in the cell region A, and the sacrificial oxide layer pattern 26b remains in the peripheral circuit region B. Since the sacrificial oxide pattern 26b remaining in the peripheral circuit region B acts as a wide-area stepped buffer gun, the cell region A in which the capacitor is formed and the peripheral circuit region B become similar in height to the cell region A ) And the wide area difference generated between the peripheral circuit area (B) is alleviated.

도2(j)에 도시된 바와 같이, 제4감광막 패턴(34)을 제거한 후, 셀 지역(A) 및 주변 회로 지역(B) 전체 상부에 제2절연 평탄화막(32)이 형성된다. 제2절연 평탄화막(32)은 셀 지역(A)과 주변 회로 지역(B)의 높이가 비슷하여 그 표면의 평탄도가 양호하다. 따라서, 후속 금속 배선을 위한 증착, 패턴 공정, 식각 공정, 평탄화 공정등이 용이해져 소자의 신뢰도와 수율을 증대시킬 수 있다.As shown in FIG. 2 (j), after the fourth photoresist pattern 34 is removed, a second insulating planarization film 32 is formed over the cell region A and the entire peripheral circuit region B. As shown in FIG. The second insulating planarization film 32 has a similar height between the cell region A and the peripheral circuit region B, so that the surface of the second insulating planarization film 32 is good. Therefore, deposition, patterning, etching, planarization, and the like for subsequent metal wirings can be facilitated, thereby increasing the reliability and yield of the device.

한편, 도2(f)를 참조하여 설명한 공정에서 폴리실리콘 건식 스페이서 식각공정으로 제2폴리실리콘막(27a)을 식각하여 제2하부 전극(27)을 형성할 때, 제2폴리실리콘막(27a)을 식각하여 제2하부 전극(27)을 형성할 때, 제2폴리실리콘막(27a)을 과도 식각(over etch)하여 셀 지역(A)과 주변 회로 지역(B) 사이에 발생되는 광역 단차를 없앨 수 있다. 과도 식각으로 제2하부 전극(27)의 높이가 낮아져 캐패시턴스가 감소하는 문제가 발생되는데, 이를 해결하기 위해서는 도1(c)를 참조하여 설명한 희생 산화막(26) 형성공정에서 희생 산화막(26)의 두께를 과도식각으로 제거되는 두께만큼 더 두껍게 형성하면 원하는 높이의 제2하부전극(27)을 형성할 수 있다. 즉, 희생 산화막(26)의 두께 조절을 통해 요구되는 캐패시턴스를 확보할 수 있으면서 셀 지역(A)과 주변 회로 지역(B)의 광역 단차를 없앨 수 있다.On the other hand, when the second polysilicon film 27a is formed by etching the second polysilicon film 27a by the polysilicon dry spacer etching process in the process described with reference to FIG. 2 (f), the second polysilicon film 27a ) Is used to form the second lower electrode 27, so that the second polysilicon layer 27a is overetched to generate a wide step between the cell region A and the peripheral circuit region B. Can be eliminated. Due to the excessive etching, the height of the second lower electrode 27 is lowered, which causes a problem of decreasing capacitance. To solve this problem, the sacrificial oxide film 26 is formed in the process of forming the sacrificial oxide film 26 described with reference to FIG. 1C. If the thickness is formed to be thicker than the thickness removed by overetching, the second lower electrode 27 having a desired height may be formed. In other words, it is possible to secure the required capacitance by adjusting the thickness of the sacrificial oxide film 26 and to eliminate the wide area difference between the cell region A and the peripheral circuit region B.

상술한 바와 같이, 본 발명은 적층형 캐패시터 구조를 사용하는 DRAM 소자 제조시 새로운 캐패시터 구조 기술, 증착 및 식각 기술 필요없이 셀 지역의 캐패시터의 높이로 발생되는 셀 지역과 주변 회로 지역간의 광역 단차를 캐패시터의 높이에 상관없이 제거시킬 수 있어, 소자 등급에 따라 요구되는 캐패시턴스를 충분히 확보할 수 있으면서 금속 패턴 형성을 용이하게 할 수 있다. 그러므로 캐패시턴스 저하나 금속 패턴 형성 불량을 동시에 감소시킬 수 있고 그 결과 반도체 소자의 수율 및 신뢰성이 증대되어 소자의 수명이 연장될 수 있다. 또한 보다 집적도가 높은 소자의 개발이 가능하므로 한 웨이퍼내의 칩의 수를 증가시킬 수 있어 생산성을 증대시킬 수 있다.As described above, the present invention provides a wide-area step between the cell region and the peripheral circuit region generated by the height of the capacitor in the cell region without the need for new capacitor structure technology, deposition and etching techniques in the manufacture of DRAM devices using the stacked capacitor structure. It can be removed regardless of the height, it is possible to easily ensure the required capacitance according to the device grade, while facilitating the formation of the metal pattern. Therefore, it is possible to simultaneously reduce capacitance reduction and poor metal pattern formation, and as a result, the yield and reliability of the semiconductor device may be increased, thereby extending the life of the device. In addition, it is possible to develop more integrated devices, which can increase the number of chips in a wafer, thereby increasing productivity.

Claims (4)

제1절연 평탄화막의 선택된 영역을 식각하여 접합부와 도통되는 콘택홀이 형성된 셀 지역 및 주변 회로 지역 상부에 제1폴리실리콘막을 형성하는 단계와, 상기 주변 회로 지역의 제1폴리실리콘막을 제거하여 제1폴리실리콘막 패턴을 형성한 후 전체 구조 상부에 희생 산화막을 형성하는 단계와, 상기 희생 산화막 및 상기 제1폴리실리콘 패턴의 선택된 영역을 식각하여 상기 셀 지역에 다수의 제1하부 전극과 희생 산화막 패턴을 형성하고 상기 주변회로 지역에 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 셀 지역 및 상기 주변 회로 지역 상부에 제2폴리실리콘막을 형성한 후 상기 셀 지역의 상기 제2폴리실리콘막을 식각하여 상기 셀 지역의 상기 희생 산화막 패턴 측벽에 제2하부 전극을 형성하고, 상기 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴 상부에 제2폴리실리콘막 패턴을 형성하는 단계와, 상기 셀 지역의 희생 산화막 패턴을 제거하여 상기 제1 및 제2하부 전극으로 이루어진 캐패시터의 하부 전극을 형성하는 단계와, 상기 캐패시터의 하부 전극을 포함한 전체 구조 상부에 유전체막 및 제3폴리실리콘막을 순차적으로 형성한 후 상기 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴 상부의 상기 제3폴리실리콘막, 유전체막 및 상기 제2폴리실리콘막 패턴을 순차적으로 제거하여 상기 셀 지역의 캐패시터의 상부 전극을 형성하는 단계와, 상기 캐패시터의 상부 전극 및 상기 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴을 포함한 전체 구조 상부에 제2절연 평탄화막을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.Etching the selected region of the first insulating planarization layer to form a first polysilicon layer over the cell region and the peripheral circuit region where the contact hole is formed to be connected to the junction, and removing the first polysilicon layer in the peripheral circuit region to remove the first Forming a sacrificial oxide layer over the entire structure after forming the polysilicon layer pattern, etching selected portions of the sacrificial oxide layer and the first polysilicon pattern to etch a plurality of first lower electrodes and the sacrificial oxide pattern in the cell region; Forming a sacrificial oxide pattern for buffering a wide area step in the peripheral circuit area, forming a second polysilicon film on the cell area and the peripheral circuit area, and then etching the second polysilicon film in the cell area To form a second lower electrode on the sidewalls of the sacrificial oxide pattern of the cell region, and Forming a second polysilicon film pattern on an upper turn, removing a sacrificial oxide film pattern of the cell region to form a lower electrode of a capacitor including the first and second lower electrodes, and a lower electrode of the capacitor And sequentially forming a dielectric film and a third polysilicon film on the entire structure including the third structure, and sequentially removing the third polysilicon film, the dielectric film, and the second polysilicon film pattern on the sacrificial oxide pattern for buffering the wide-area step. Forming an upper electrode of the capacitor in the cell region, and forming a second insulating planarization film over the entire structure including the upper electrode of the capacitor and the sacrificial oxide pattern for buffering the wide step difference. Method of manufacturing the device. 제1항에 있어서, 상기 제1폴리실리콘막 패턴과 상기 상부 전극은 양각 감광막 및 캐패시터의 상부 전극 형성용 레티클을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first polysilicon layer pattern and the upper electrode are formed by using a reticle for forming an upper electrode of the relief photosensitive film and the capacitor. 제1항에 있어서, 상기 제1하부 전극, 상기 희생 산화막 패턴 및 상기 광역 단차 완충용 희생 산화막 패턴은 양각 감광막 및 캐패시터의 하부 전극 형성용 레티클을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first lower electrode, the sacrificial oxide film pattern, and the wide-area step buffer sacrificial oxide pattern are formed using a reticle for forming a lower electrode of a relief photosensitive film and a capacitor. . 제1항에 있어서, 상기 제2하부 전극 및 상기 제2폴리실리콘막 패턴은 음각 감광막 및 캐패시터의 상부 전극 형성용 레티클을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the second lower electrode and the second polysilicon layer pattern are formed using a reticle for forming an upper electrode of the negative photoresist layer and the capacitor.
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