KR100281276B1 - 미세콘택 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세콘택 형성방법에 관한 것으로, 반도체기판 상부에 게이트전극, 층간절연막 및 절연막 스페이서를 형성하고 상기 게이트 전극 간에 감광막패턴을 형성한 다음, 상기 층간절연막을 선택성장시켜 선택적 성장 절연막을 형성하고 상기 감광막패턴을 제거한 다음, 콘택물질층을 형성함으로써 상기 게이트전극의 노출이나 손상없이 콘택을 형성하여 반도체소자의 신뢰성을 향상시키고 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하는 기술이다.

Description

미세콘택 형성방법

제1a도 및 제1b도는 종래기술의 실시예에 따라 형성된 미세콘택 형성공정을 도시한 단면도.

제2a도 내지 제2c도는 본 발명의 실시예에 따른 미세콘택 형성방법을 도시한 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

11, 31 : 반도체기판 13, 33 : 게이트전극

15, 35 : 층간절연막 17, 37 : 절연막 스페이서

19, 41 : 감광막패턴 21 : 선택적 성장 절연막

23, 43 : 콘택홀 25, 45 : 다결정실리콘막

39 : 하부절연층

본 발명은 미세콘택 형성방법에 관한 것으로, 특히 반도체소자가 고집적화됨에따라 콘택홀의 크기가 작아져 한계점에 도달한 광노광기술을 극복하여 미세콘택을 형성하는 기술에 관한 것이다.

반도체소자가 고집적화됨에따라 작아지는 콘택홀의 크기에 충족하는 광노광기술이 부족하여 반도체소자의 고집적화가 어려워졌다.

종래기술은 반도체기판 상부에 게이트전극을 형성하고 상기 게이트전극 상부에 층간절연막을 형성한 다음, 상기 게이트전극의 측벽에 절연막 스페이서를 형성하고 전체표면상부에 하부절연층을 형성한 다음, 콘택마스크를 이용한 식각공정으로 상기 반도체기판의 예정된 부분을 노출시키는 콘택홀을 형성하고 상기 반도체기판에 접속되도록 콘택물질층을 형성한다.

그러나, 상기 콘택마스크를 이용한 식각공정시 오정렬이 발생하는 경우, 상기 게이트전극이 손상되거나 노출되어 후공정에서 콘택되는 콘택물질층과 단락이 발생함으로써 반도체소자의 동작특성이 저하되고 반도체소자의 신뢰성이 저하되어 반도체소자의 고집적화가 어려운 문제점이 있다.

제1a도 및 제1b도는 종래기술에 따른 미세콘택 형성공정을 도시한 단면도이다.

제1a도를 참조하면, 반도체기판(31) 상부에 게이트전극(33)과 층간절연막(35)을 형성한다. 이때, 상기 게이트전극(33)과 층간절연막(35)은 게이트전극용 다결정실리콘막과 층간절연용 절연막을 순차적으로 형성하고 이를 식각함으로써 형성된 것이다. 그 다음에, 상기 층간절연막(35)과 게이트전극(33)의 측벽에 절연막 스페이서(37)를 형성한다. 이때, 상기 절연막 스페이서(37)는 전체표면상부에 일정두께 절연막을 형성한다. 그리고, 이를 이방성식각함으로써 형성된다. 그 다음에, 전체표면상부에 플로우(flow) 가 잘되는 절연물질로 하부절연층(39)을 형성한다. 그리고, 그 상부에 감광막패턴(41)을 형성한다. 이때, 상기 감광막패턴(41)은 콘택마스크(도시안됨)를 이용한 식각공정으로 형성된 것이다.

제1b도를 참조하면, 상기 감광막패턴(41)을 마스크로하여 상기 반도체기판(31)을 노출시키는 콘택홀(43)을 형성한다. 그리고, 상기 노출된 반도체기판(31)에 접속되도록 다결정실리콘막(45)을 형성한다.

여기서, 상기 감광막패턴(41)은 고집적화된 반도체소자에 적당한 크기로 형성되기 힘들다. 그리고, 이를 형성하는 콘택마스크가 오정렬되는 경우, 상기 게이트전극(33)이 상기 콘택홀(43)에 노출되거나 손상되어 반도체소자의 동작특성을 저하시킨다.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기위하여, 마스크를 이용하지않고 선택성장기술을 이용하여 콘택홀을 형성함으로써 반도체소자의 신뢰성을 향상시키고 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하는 미세콘택 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이상의 목적을 달성하기위한 본 발명의 특징은, 고집적화된 반도체소자의 미세콘택 형성방법에 있어서, 반도체기판 상부에 게이트전극과 층간절연막 그리고 절연막 스페이서를 형성하는 공정과, 콘택홀이 형성될 상기 게이트전극 간에 감광막패턴을 형성하는 공정과, 상기 층간절연막을 선택성장시켜 선택적 성장 절연막을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴을 제거함으로써 콘택홀을 형성하는 공정과, 상기 콘택홀을 통하여 상기 반도체기판에 접속되는 콘택물질층을 형성하는 공정을 포함하는데 있다.

그리고, 상기 선택성장공정은 상기 감광막패턴을 성장장벽으로 하여 실시되는 것과, 상기 선택적 성장 절연막은 상기 감광막패턴 높이로 형성되는 것과, 상기 감광막패턴은 산소플라즈마를 이용한 식각공정으로 제거되는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제2a도 내지 제2c도는 본 발명에 따른 미세콘택 형성공정을 도시한 단면도이다.

제2a도를 참조하면, 반도체기판(11) 상부에 게이트전극(13)과 층간절연막(15)을 형성한다. 그리고, 상기 게이트전극(13)과 층간절연막(15)의 측벽에 절연막 스페이서(17)를 형성한다. 그리고, 상기 게이트전극(13)간에 감광막패턴(19)을 형성한다.

여기서, 상기 게이트전극(13)과 층간절연막(15)은 다음과 같은 방법으로 형성한다.

상기 반도체기판(11) 상부에 게이트전극용 다결정실리콘막과 층간절연용 절연막을 순차적으로 형성한다. 그리고, 게이트전극마스크(도시안됨)를 이용한 식각공정으로 상기 반도체기판(11)이 노출되도록 식각함으로써 상기 게이트전극(13)과 층간절연막(15)이 형성된다.

제2b도를 참조하면, 상기 층간절연막(15)을 선택성장시켜 선택적 성장 절연막(21)을 형성한다. 이때, 상기 감광막패턴(19)이 성장장벽으로 사용된다. 그리고, 상기 선택적 성장 절연막(21)은 상기 감광막패턴(19)과 같은 높이로 형성된다.

제2c도를 참조하면, 상기 감광막패턴(19)을 제거함으로써 콘택홀(23)을 형성한다. 이때, 상기 감광막패턴(19)은 산소플라즈마를 이용하여 제거한다. 그리고, 상기 콘택홀(23)을 통하여 상기 반도체기판(11)에 접속되도록 다결정실리콘막(25)을 형성함으로써 미세콘택을 형성한다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 미세콘택 형성방법은, 선택성장기술을 이용하여 콘택홀을 형성함으로써 종래의 문제점인 오정렬을 유발시키는 마스크 형성공정을 실시하지않아 게이트전극과 콘택되는 물질과의 절연특성을 향상시킬 수 있으며, 반도체기판에 접하는 콘택홀 부분보다 절연막 스페이서가 형성되지않은 부분의 콘택홀이 크게 형성되어 단차피복비를 증가시킬 수 있어 콘택형성이 용이하여 반도체소자의 소자의 신뢰성을 향상시키고 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 고집적화된 반도체소자의 미세콘택 형성방법에 있어서, 반도체기판 상부에 게이트전극과 층간절연막 그리고 절연막 스페이서를 형성하는 공정과, 콘택홀이 형성될 상기 게이트전극 간에 감광막패턴을 형성하는 공정과, 상기 층간절연막을 선택성장시켜 선택적 성장 절연막을 형성하는 공정과, 상기 감광막패턴을 제거함으로써 콘택홀을 형성하는 공정과, 상기 콘택홀을 통하여 상기 반도체기판에 접속되는 콘택물질층을 형성하는 공정을 포함하는 미세콘택 형성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 선택성장공정은 상기 감광막패턴을 성장장벽으로 하여 실시되는 것을 특징으로하는 미세콘택 형성방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 선택적 성장 절연막은 상기 감광막패턴 높이로 형성되는 것을 특징으로하는 미세콘택 형성방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 감광막패턴은 산소플라즈마를 이용한 식각공정으로 제거되는 것을 특징으로하는 미세콘택 형성방법.