KR100335401B1 - Forming method for overlay vernier of semiconductor device - Google Patents

Forming method for overlay vernier of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR100335401B1
KR100335401B1 KR1019980058651A KR19980058651A KR100335401B1 KR 100335401 B1 KR100335401 B1 KR 100335401B1 KR 1019980058651 A KR1019980058651 A KR 1019980058651A KR 19980058651 A KR19980058651 A KR 19980058651A KR 100335401 B1 KR100335401 B1 KR 100335401B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forming
film
semiconductor device
mask
upper electrode
Prior art date
Application number
KR1019980058651A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20000042484A (en
Inventor
박주온
Original Assignee
박종섭
주식회사 하이닉스반도체
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 박종섭, 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 박종섭
Priority to KR1019980058651A priority Critical patent/KR100335401B1/en
Publication of KR20000042484A publication Critical patent/KR20000042484A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100335401B1 publication Critical patent/KR100335401B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0207Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique

Abstract

본 발명은 반도체소자의 중첩자 형성방법에 관한 것으로, FeRAM (ferroelectric RAM) 제조공정시 상부전극 및 하부전극과 금속배선 콘택간의 중첩도를 측정하기 위한 중첩자(overlay vernier)를 스크라이브 레인(scribe lane) 상에서 동일하게 실시하여 형성하되, 상부전극을 어미자로 사용하고, 그 상부에 접착층 및 하부전극이 노출되지 않도록 음각패턴의 금속배선 콘택마스크를 아들자로 형성함으로써 중첩자 형성후 세정공정시 상기 접착층에 세정액이 침투하여 상기 중첩자가 리프팅되는 것을 방지하여 웨이퍼의 정렬이나 중첩 측정을 용이하게 실시하여 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 향상시키는 방법이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a supervisor of a semiconductor device, wherein an overlay vernier for measuring an overlap between an upper electrode and a lower electrode and a metal wiring contact in a ferroelectric RAM (FeRAM) manufacturing process is scribe lane. Formed by the same process, but using the upper electrode as a mother, and forming a metal wiring contact mask of the intaglio pattern on the upper portion so that the adhesive layer and the lower electrode is not exposed on the upper part to form the son to the adhesive layer during the cleaning process after forming the superimposed It is a method of improving the process yield and device operation reliability by preventing the penetration of the cleaning liquid and the lifting of the superpositioner to facilitate the alignment and superposition of wafers.

Description

반도체소자의 중첩자 형성방법{Forming method for overlay vernier of semiconductor device}Forming method for overlay vernier of semiconductor device

본 발명은 반도체소자의 중첩자 형성방법에 관한 것으로서, 특히 FeRAM형성공정시 상부전극을 어미자로 사용하고, 중심부가 크롬패턴으로 형성된 열십자형태의 금속배선 콘택마스크를 아들자로 사용하여 세정공정시 하부전극 및 접착층이 노출되어 리프팅되는 것을 방지하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a superimposed layer of a semiconductor device, and in particular, an upper electrode is used as a mother during a FeRAM forming process, and a lower cross during a cleaning process is performed by using a cross-shaped metal wiring contact mask having a central portion formed of a chromium pattern as a son. A method of preventing the electrode and the adhesive layer from being exposed by lifting.

최근 반도체소자의 고집적화 추세에 따라 셀 크기가 감소되어 충분한 정전용량을 갖는 캐패시터를 형성하기가 어려워지고 있어 리플레쉬 타임등의 소자 특성확보와 고집적화가 어려워지고 있는데, 이를 해결하기 위해 유전상수가 높은 유전체막을 사용하거나 유전체막의 두께를 얇게 형성하거나 저장전극의 표면적을 증대시키는 방법 등이 대두되고 있다.Recently, due to the trend toward higher integration of semiconductor devices, it is difficult to form capacitors with sufficient capacitance due to a decrease in cell size, which makes it difficult to secure device characteristics and high integration such as refresh time. Background Art A method of using a film, forming a thin film of a dielectric film, or increasing the surface area of a storage electrode has emerged.

그러나, 상기 방법들은 모두 각각의 문제점을 갖고 있다.However, all of these methods have their respective problems.

즉, 캐패시터의 저장전극 표면적을 증가시키기 위하여 다결정실리콘층을 다층으로 형성한 후, 이들을 관통시켜 서로 연결시키는 핀(pin) 구조로 형성하거나, 콘택의 상부에 실린더 형상의 저장전극을 형성하는 등의 방법을 사용하기도 하지만, 상기와 같이 캐패시터의 단차를 증가시키는 방법은 캐패시터에 의해 셀영역과 주변회로영역 간의 단차를 증가시켜 후속 공정진행시 악영향을 미치게 되며, 유전체막의 두께를 얇게 형성하는 것은 막의 균일성 확보가 어렵고, 소자 동작시 유전체막이 파괴되어 캐패시터의 신뢰도에 심각한 영향을 미치는 문제가 있다.In other words, in order to increase the storage electrode surface area of the capacitor, a polysilicon layer is formed in a multi-layer, and a pin structure is formed to penetrate and connect them to each other, or a cylindrical storage electrode is formed on the contact. Although a method of increasing the level of the capacitor, as described above, increases the level between the cell area and the peripheral circuit area by the capacitor, which adversely affects the subsequent process, and thinning the thickness of the dielectric film is a uniformity of the film. It is difficult to secure the properties, and there is a problem that the dielectric film is destroyed during operation of the device, which seriously affects the reliability of the capacitor.

또한, 유전상수가 수백에서 수천에 이르는 높은 유전상수를 갖는 유전물질,예를 들어 Ta2O5, TiO2또는 SrTiO3등을 유전체막으로 사용하기 위해 연구하고 있으나, 이러한 물질들의 접합 파괴전압 등과 같은 신뢰도 및 박막특성 등이 확실하게 확인되어 있지 않기 때문에 많은 연구가 필요하다.In addition, dielectric materials having high dielectric constants of several hundreds to thousands of dielectric constants, such as Ta 2 O 5 , TiO 2 or SrTiO 3 , have been studied for use as dielectric films. Many studies are necessary because the same reliability and thin film characteristics are not clearly confirmed.

유전상수가 높은 물질인 강유전체막은 상온에서 유전상수가 수백에서 수천에 이르며 두 개의 안정한 잔류분극(remainent polarization) 상태를 갖는 강유전체로 박막화하여 전원이 꺼진 상태에서도 데이타를 기억하는 비휘발성(nonvolatile)메모리인 FeRAM 캐패시터 개발에 적용되고 있다.A ferroelectric film, a material with a high dielectric constant, is a nonvolatile memory that stores data even when the power is turned off by thinning it into a ferroelectric having a dielectric constant ranging from several hundreds to thousands at room temperature and having two stable polarization states. It is applied to the development of FeRAM capacitors.

한편, 디자인룰(design rule)이 작아짐에 따라 사진공정에서의 중첩정확도(overlay accuracy)가 점점 중요해지고 있다. 중첩측정오차(overlay measurement error)에는 TIS(tool induced shift)라고 하는 장비에서 기인하는 요인과, 공정에서 기인하는 WIS(wafer induced shift)라는 요인이 있다. 상기 WIS에 의한 요인은 웨이퍼 상에서 불균일한 물질증착(non-uniform matrial deposition)으로 인한 기하학적인 패턴의 뒤틀림(geomatric pattern distortion)이 주원인으로 지적된다.On the other hand, as the design rule becomes smaller, the overlay accuracy in the photographic process becomes more and more important. The overlay measurement error includes factors derived from equipment called TIS (tool induced shift) and factors called wafer induced shift (WIS) resulting from the process. The factor caused by the WIS is pointed out mainly by the geometric pattern distortion due to non-uniform matrial deposition on the wafer.

또한 금속층의 수가 증가하면서 화학기계적 연마(chemical mechanical polishing, CMP)공정의 도입 및 새로운 물질에 대한 연구가 가속화되면서 중첩측정오차가 중첩 마진(overlay budget)을 초과하는 문제가 발생되고 있다. 높은 온도에서 증착된 금속층은 커다란 그레인(large size grain)으로 구성되고, 상기 그레인은 광학 도량형(optical metrolgy)인 중첩장비에서 잡음(noise)으로 나타나 정확한중첩도를 측정하는데 있어서 방해요소가 된다. 그리고, 상기 WIS에 의한 중첩 측정 오차의 전형적인 경우가 스퍼터(sputter)방법에 의한 금속층 증착이다. 공정(process)에 의한 중첩측정오차는 중첩자의 형태에 따라 차이가 있고, 중첩자의 형태, 크기 및 면적 등은 어떻게 설계하느냐에 따라서 열공정에서의 스트레스(stress)에 의한 중첩정확도(overlay accuracy) 변화 및 세정액(cleaning solution)의 화학적 침투(chemical attack)에 의한 박막 리프팅을 방지할 수 있다. 특히 중첩자가 리프팅되는 것은 소자의 특성에 많은 영향을 미칠 뿐만 아니라 수율(yield)에도 막대한 영향을 미친다.In addition, as the number of metal layers increases, the introduction of a chemical mechanical polishing (CMP) process and the study of new materials are accelerated, resulting in a problem that the overlap measurement error exceeds the overlay budget. The metal layer deposited at high temperature is composed of large size grains, which appear as noise in the overlapping equipment, which is an optical metrolgy, which is an obstacle in measuring accurate overlap. A typical case of the overlap measurement error by the WIS is metal layer deposition by a sputtering method. Overlapping error due to process varies depending on the type of superposition. The shape, size, and area of the superposition differs depending on how the design of the superposition is applied. It is possible to prevent the lifting of the thin film due to chemical attack of the cleaning solution. In particular, the lifting of the overlapper not only has a great effect on the characteristics of the device, but also has a huge effect on the yield.

이하 첨부된 도면을 참고로 하여 종래기술에 따른 반도체소자의 중첩자 형성방법을 설명한다.Hereinafter, a method of forming a superposed layer of a semiconductor device according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1g 는 종래기술에 따른 반도체소자의 중첩자 형성방법에서 FeRAM 제조공정시 금속배선 콘택에 대한 중첩자의 형성방법을 도시한 단면도이다.1A to 1G are cross-sectional views illustrating a method of forming a superposed layer on a metal wiring contact during a FeRAM manufacturing process in a method of forming a superposed layer of a semiconductor device according to the related art.

먼저, 소정의 하부구조물이 형성되어 있는 셀영역과 스크라이브 레인영역이 구비된 반도체기판(11) 상부에 저장전극 콘택플러그(도시안됨)가 구비된 평탄화막(12)을 형성한다.First, a planarization layer 12 having a storage electrode contact plug (not shown) is formed on a semiconductor substrate 11 having a cell region and a scribe lane region in which a predetermined substructure is formed.

다음, 상기 평탄화막(12) 상부에 Ti막을 이용하여 접착층(13)을 형성한다.Next, an adhesive layer 13 is formed on the planarization film 12 by using a Ti film.

그 다음, 상기 접착층(13) 상부에 하부전극용 박막(14), 강유전체막(15) 및 상부전극용 박막(16)을 순차적으로 적층한다.Next, the lower electrode thin film 14, the ferroelectric film 15, and the upper electrode thin film 16 are sequentially stacked on the adhesive layer 13.

다음, 상기 상부전극용 박막(16) 상부에 상기 반도체기판(11)의 셀영역에서 상부전극으로 예정되는 부분을 보호하는 제1감광막(17)패턴을 형성한다.Next, a first photoresist layer 17 pattern is formed on the upper electrode thin film 16 to protect a portion of the semiconductor substrate 11 that is intended as the upper electrode.

이때, 상기 제1감광막(17)패턴은 상부전극 마스크(도시안됨)를 이용한 노광 및 현상공정으로 형성한 것이다.In this case, the first photoresist layer 17 pattern is formed by an exposure and development process using an upper electrode mask (not shown).

그 다음, 상기 제1감광막(17)패턴을 마스크로 이용하여 상기 상부전극용 박막(16), 강유전체막(15) 및 하부전극용 박막(14)을 식각하고, 상기 제1감광막(17)패턴을 제거한다. (도 1a, 도 1b 참조)Subsequently, the upper electrode thin film 16, the ferroelectric film 15 and the lower electrode thin film 14 are etched using the first photoresist film 17 as a mask, and the first photoresist film 17 pattern. Remove it. (See FIG. 1A, FIG. 1B)

다음, 상기 셀영역 및 스크라이브 레인영역 상에서 하부전극으로 예정되는 부분을 보호하는 제2감광막(도시안됨) 패턴을 형성하고 이를 마스크로 하여 상기 접착층(13)을 식각한다.(도 1c 참조)Next, a second photoresist layer (not shown) is formed on the cell region and the scribe lane region to protect a portion intended as a lower electrode, and the adhesive layer 13 is etched using the mask as a mask (see FIG. 1C).

그 다음, 전체표면 상부에 층간절연막(18)을 형성한다.Next, an interlayer insulating film 18 is formed over the entire surface.

그리고, 상기 층간절연막(18) 상부에 금속배선 콘택으로 예정되는 부분을 노출시키는 제3감광막(19) 패턴을 형성한다. 이때, 상기 제3감광막패턴(19)은 금속배선 콘택마스크(도시안됨)를 이용한 노광 및 현상 공정으로 형성한 것이다. (도 1d, 도 1e 참조)A third photoresist layer 19 pattern is formed on the interlayer insulating layer 18 to expose a portion of the interlayer insulating layer 18. In this case, the third photoresist layer pattern 19 is formed by an exposure and development process using a metal wiring contact mask (not shown). (See FIG. 1D, FIG. 1E)

다음, 상기 제3감광막(19) 패턴을 마스크로 하여 상기 셀영역 상의 층간절연막(18)과 스크라이브 레인영역 상의 층간절연막(18)을 식각한다.Next, the interlayer insulating layer 18 on the cell region and the interlayer insulating layer 18 on the scribe lane region are etched using the third photoresist layer 19 as a mask.

그 다음, 상기 제3감광막(19) 패턴을 제거한 후, 세정공정을 실시한다.Then, the third photoresist film 19 pattern is removed, and then a cleaning process is performed.

상기 공정으로 형성된 패턴은 중첩자로 사용되고, 상기 중첩자는 커다란 사각형 박스내부에 작은 사각형 박스가 놓여진 박스 인 박스(box in box)형태로 형성된다.The pattern formed by the process is used as a superimposition, and the superimposition is formed in the form of a box in a box in which a small rectangular box is placed inside a large rectangular box.

상기와 같이 종래기술에 따른 반도체소자의 중첩자 형성방법은, 셀영역에서FeRAM 제조공정시 스크라이브 레인영역에서 중첩자가 동시에 형성되는데, 상기 중첩자를 형성하는데 있어서 어미자로 사용되는 하부전극과 접착층 패턴이 아들자로 사용되는 제3감광막 패턴을 식각마스크로 사용한 식각공정시 노출되어 후속 세정공정시 상기 접착층 패턴으로 세정액이 침투하여 상기 접착층의 접착력을 약화시켜 도 1g 에 도시된 바와 같이 상기 접착층 패턴 및 하부전극이 리프팅되는 현상이 발생하는 문제점이 있다.As described above, in the method of forming a superimposition of a semiconductor device according to the related art, the superimposition is simultaneously formed in a scribe lane area during a manufacturing process of a FeRAM in a cell region, and the lower electrode and the adhesive layer pattern used as a mother in forming the superimposition are formed. Exposed during the etching process using a third photosensitive film pattern used as an etching mask, the cleaning liquid penetrates into the adhesive layer pattern during the subsequent cleaning process to weaken the adhesive force of the adhesive layer, as shown in FIG. There is a problem that the lifting phenomenon occurs.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, FeRAM 제조공정시 음극패턴의 금속배선 콘택마스크를 아들자로 사용함으로써 식각공정후 접착층 및 하부전극이 노출되지 않게 하여 세정공정후 중첩자가 리프팅되는 것을 방지하여 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키는 반도체소자의 중첩자 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, by using a metal wiring contact mask of the cathode pattern during the FeRAM manufacturing process as son son to prevent the adhesive layer and the lower electrode is exposed after the etching process to lift the superimposed after the cleaning process It is an object of the present invention to provide a method for forming a superimposition of a semiconductor device, which prevents and improves characteristics and reliability of the device.

도 1a 내지 도 1g 는 종래기술에 따른 반도체소자의 중첩자 형성방법을 도시한 단면도.1A to 1G are cross-sectional views illustrating a method of forming a supervisor of a semiconductor device according to the prior art.

도 2a 내지 도 2e 는 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자의 중첩자 형성방법을 도시한 단면도.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of forming a superposed layer of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3c 는 본 발명에 따라 형성된 중첩자(overlay vernier)의 평면도.3A-3C are plan views of overlay vernier formed in accordance with the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>

11, 21 : 반도체기판 12, 22 : 평탄화막11, 21: semiconductor substrate 12, 22: planarization film

13, 23 : 접착층 14, 24 : 하부전극13, 23: adhesive layer 14, 24: lower electrode

15, 25 : 강유전체막 16, 26 : 상부전극15, 25: ferroelectric film 16, 26: upper electrode

17, 27 : 제1감광막 18, 29 : 층간절연막17, 27: first photosensitive film 18, 29: interlayer insulating film

19,28 : 제2감광막30 : 제3감광막19,28: second photosensitive film 30: third photosensitive film

ⓐ : 크롬패턴 ⓑ : 투명창Ⓐ: Chrome pattern ⓑ: Transparent window

이상의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반도체소자의 중첩자 형성방법은,In order to achieve the above object, a method of forming a superimposed member of a semiconductor device according to the present invention,

어미자와 아들자를 갖는 반도체소자의 중첩자 형성방법에 있어서,In the method of forming a superimposition of a semiconductor device having a mother and a son,

반도체기판 상의 스크라이브 레인 영역에 평탄화막, 접착층, 하부전극용 박막, 강유전체막 및 상부전극용 박막을 순차적으로 형성하는 공정과,Sequentially forming a planarization film, an adhesive layer, a thin film for lower electrode, a ferroelectric film, and a thin film for upper electrode in a scribe lane region on a semiconductor substrate;

상부전극으로 예정되는 부분을 보호하되, 중심부에 정사각형의 투명창을 갖는 상부전극 마스크를 사용한 사진식각공정으로 상기 상부전극용 박막을 식각하여어미자로 사용되는 상부전극을 형성하는 공정과,A process of forming an upper electrode to be used as a mother by etching the thin film for the upper electrode by a photolithography process using a top electrode mask having a square transparent window at the center to protect a predetermined portion as the upper electrode;

하부전극 마스크를 이용한 사진식각공정으로 상기 유전체막, 하부전극 및 접착층을 식각하는 공정과,Etching the dielectric film, the lower electrode, and the adhesive layer by a photolithography process using a lower electrode mask;

전체표면 상부에 층간절연막을 형성하는 공정과,Forming an interlayer insulating film over the entire surface;

상기 층간절연막 상부에 금속배선 콘택마스크를 이용한 노광 및 현상공정으로 아들자로 사용될 형상의 감광막패턴을 형성하되, 상기 금속배선 콘택마스크는 중심부에 열십자형의 크롬패턴으로 구비된 투명창으로 형성되는 공정과,Forming a photoresist pattern having a shape to be used as a son in an exposure and development process using a metal wiring contact mask on the interlayer insulating film, wherein the metal wiring contact mask is formed of a transparent window provided with a chrome pattern of a cross shape in the center; ,

상기 감광막 패턴을 식각마스크로 이용하여 상기 층간절연막을 식각함으로써 아들자를 형성하는 공정과,Etching the interlayer insulating layer by using the photoresist pattern as an etching mask to form a son-son;

상기 감광막 패턴을 제거하고 세정하여 중첩자를 형성하는 포함하는 것을 특징으로 한다.Removing and cleaning the photoresist pattern is characterized in that it comprises a superimposed.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2e 는 본 발명에 따른 반도체소자의 중첩자 형성방법을 도시한 단면도이고, 도 3a 내지 도 3c 는 본 발명에 따른 중첩자의 평면도이다.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of forming a superposed layer of a semiconductor device in accordance with the present invention, and FIGS.

먼저, 소정의 하부구조물이 형성되어 있는 셀영역과 스크라이브 레인영역이 구비된 반도체기판(21) 상부에 저장전극 콘택플러그(도시안됨)가 구비된 평탄화막(22)을 형성한다.First, a planarization layer 22 having a storage electrode contact plug (not shown) is formed on a semiconductor substrate 21 having a cell region and a scribe lane region in which a predetermined substructure is formed.

다음, 상기 평탄화막(22) 상부에 Ti 또는 TiN막을 사용하여 10 ∼ 2000Å 두께로 접착층(23)을 형성한다.Next, an adhesive layer 23 is formed on the planarization layer 22 to a thickness of 10 to 2000 micrometers using a Ti or TiN film.

그 다음, 상기 접착층(23) 상부에 하부전극용 박막(24), 강유전체막(25) 및상부전극용 박막(26)을 순차적으로 적층한다.Next, the lower electrode thin film 24, the ferroelectric film 25 and the upper electrode thin film 26 are sequentially stacked on the adhesive layer 23.

여기서, 상기 하부전극용 박막(24) 및 상부전극용 박막(26)은 Pt, Ir, IrO2, Ru 또는 RuO2막을 사용하여 10 ∼ 10000Å 두께로 형성하고, 상기 강유전체막(25)은 PZT(Pb(ZrxTi1-x)O3) 또는 SBT막(SrBi2Ta2O9)을 사용하여 10 ∼ 20000Å 두께로 형성한다.Here, the lower electrode thin film 24 and the upper electrode thin film 26 are formed to have a thickness of 10 to 10000 Å using a Pt, Ir, IrO 2 , Ru, or RuO 2 film, and the ferroelectric film 25 is formed of PZT ( It is formed to a thickness of 10 to 20000 GPa using Pb (Zr x Ti 1-x ) O 3 ) or SBT film (SrBi 2 Ta 2 O 9 ).

그 다음, 상부전극으로 예정되는 부분을 보호하되, 중심부에 정사각형의 투명창을 갖는 상부전극 마스크(도시안됨)를 이용한 노광 및 현상공정으로 제1감광막(27) 패턴을 형성하고 이를 마스크로 하여 상기 상부전극용 박막(26)을 식각하여 상부전극을 형성한다.Next, a portion of the first photoresist layer 27 is formed by an exposure and development process using a top electrode mask (not shown) having a square transparent window at the center thereof, while protecting a portion intended to be an upper electrode. The upper electrode thin film 26 is etched to form an upper electrode.

이때, 상기 제1감광막(27)패턴은 도 3b 에 도시된 바와 같이 크롬패턴ⓐ으로 된 커다란 정사각형 내부에 작은 정사각형의 투명창ⓑ가 형성되어 있다.In this case, as shown in FIG. 3B, the first photoresist layer 27 has a small square transparent window ⓑ formed inside a large square of a chrome pattern ⓐ.

그 다음, 상기 제1감광막(27)패턴을 제거한다. (도 2a, 도 2b, 도 3b 참조)Next, the first photoresist layer 27 pattern is removed. (See FIGS. 2A, 2B, 3B)

그 다음, 전체표면 상부에 제2감광막(28)을 도포한다.Then, the second photosensitive film 28 is applied over the entire surface.

그리고, 하부전극 마스크(도시안됨)를 이용한 노광 및 현상공정으로 제2감광막(28)패턴을 형성한다.The second photoresist layer 28 pattern is formed by an exposure and development process using a lower electrode mask (not shown).

그 다음, 상기 제2감광막(28)패턴을 마스크로 하여 상기 강유전체막(25), 하부전극용 박막(24) 및 접착층(23)을 식각한 후, 상기 제2감광막(28) 패턴을 제거한다.Next, the ferroelectric layer 25, the lower electrode thin film 24, and the adhesive layer 23 are etched using the second photoresist layer 28 as a mask, and then the second photoresist layer 28 pattern is removed. .

그 후, 전체표면 상부에 층간절연막(29)을 형성한다. (도 2c, 도 2d 참조)Thereafter, an interlayer insulating film 29 is formed over the entire surface. (See FIG. 2C, FIG. 2D)

그리고, 상기 층간절연막(29) 상부에 금속배선 콘택으로 예정되는 부분을 노출시키는 제3감광막(30) 패턴을 형성한다.In addition, a third photoresist layer 30 pattern is formed on the interlayer insulating layer 29 to expose a portion of the interlayer insulating layer 29.

이때, 상기 제3감광막(30)패턴은 금속배선 마스크(도시안됨)를 이용한 노광 및 현상공정으로 형성한 것이다. 여기서, 상기 금속배선 콘택마스크(도시안됨)는 상기 상부전극을 기준으로 하여 아들자로 사용되며 열십자 형태의 중심부가 크롬패턴으로 형성되되, 각각 네방향이 분리된 투명창으로 형성된 것이다.In this case, the third photoresist layer 30 pattern is formed by an exposure and development process using a metal wiring mask (not shown). Here, the metal wire contact mask (not shown) is used as the son as the reference to the upper electrode and the cross-shaped central portion is formed in a chrome pattern, each formed of a transparent window separated in four directions.

그리고, 상기 제3감광막(30)패턴의 형성공정은 g-라인, I-라인, KrF, ArF, E-빔 또는 X-선을 광원으로 사용하여 실시하고, 감광막은 노블락형, 포지티브 화학증폭형 또는 네가티브 화학증폭형 등을 사용하여 실시한 것이다. (도 2e 참조)In addition, the process of forming the third photoresist layer 30 pattern is performed using g-line, I-line, KrF, ArF, E-beam or X-ray as a light source, and the photoresist layer is a no-block type, a positive chemically amplified type. Or negative chemical amplification. (See Figure 2E)

후속공정으로, 상기 금속배선 콘택마스크(29)를 식각마스크로 사용하여 상기 셀영역 상의 층간절연막(28)과 스크라이브 레인영역 상의 층간절연막(28)을 식각한다.Subsequently, the interlayer insulating layer 28 on the cell region and the interlayer insulating layer 28 on the scribe lane region are etched using the metallization contact mask 29 as an etching mask.

그 다음, 상기 제3감광막(29)패턴을 제거하고, 세정공정을 실시한다.Next, the third photoresist layer 29 pattern is removed and a cleaning process is performed.

상기 세정공정은 아민을 포함하는 폴리머 제거용 베이직 솔벤트, 포지티브 레지스트 스트립용 베이직 솔벤트, 불소(fluoride)를 포함하는 산성 솔루션에 딥(dip) 또는 스프레이(spray)방법을 사용하여 실시한다.The cleaning process is carried out using a dip or spray method on an acid solution containing amine, a basic solvent for removing a polymer, a basic solvent for a positive resist strip, and a fluoride.

상기 반도체소자의 중첩자 형성방법에 의한 중첩자는 도 3c 에 도시된 바와 같이 형성된다.The superimposed by the superimposed method of the semiconductor device is formed as shown in Fig. 3c.

어미자로 사용되는 상기 상부전극의 폭 z, 투명창의 폭 x는 각각 0.2∼200㎛이고, 아들자인 금속배선 콘택마스크 중심부의 크롬패턴이 있는 부분 y는 0.2∼200㎛이고, 아들자에서 투명창의 폭 w와 상기 아들자와 어미자가 중첩되는 거리v는 0.2∼100㎛이다.The width z of the upper electrode used as the mother and the width x of the transparent window are each 0.2-200 μm, and the portion y having the chrome pattern in the center of the metal wiring contact mask, which is the son, is 0.2-200 μm, and the width w of the transparent window in the son. And the distance v at which the son and the mother overlap each other are 0.2 to 100 µm.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체소자의 중첩자 형성방법은, FeRAM 제조공정시 상부전극 및 하부전극과 금속배선 콘택간의 중첩도를 측정하기 위한 중첩자를 상기 FeRAM 을 형성하면서 스크라이브 레인 상에서 상기 FeRAM 형성공정을 동일하게 실시하여 접착층 및 하부전극이 노출되지 않도록 중심부가 크롬패턴으로 형성된 열십자 모양의 투명창 형태로 아들자를 형성하여 중첩자로 형성함으로써 후속 세정공정시 상기 접착층에 세정액이 침투하여 상기 중첩자가 리프팅되는 것을 방지하여 웨이퍼의 정렬이나 오버레이 측정을 용이하게 함으로써 공정수율 및 소자동작의 신뢰성을 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.As described above, in the method of forming a supervisor of a semiconductor device according to the present invention, the FeRAM is formed on a scribe lane while forming the FeRAM in order to measure the overlap between the upper electrode and the lower electrode and the metal wiring contact in the FeRAM manufacturing process. The formation process is performed in the same manner so that the center layer is formed in the shape of a crisscross-shaped transparent window formed by a chrome pattern so that the adhesive layer and the lower electrode are not exposed. By preventing self-lifting to facilitate wafer alignment and overlay measurement, there is an advantage of improving process yield and device operation reliability and reliability of semiconductor devices.

Claims (9)

어미자와 아들자를 갖는 반도체소자의 중첩자 형성방법에 있어서,In the method of forming a superimposition of a semiconductor device having a mother and a son, 반도체기판 상의 스크라이브 레인 영역에 평탄화막, 접착층, 하부전극용 박막, 강유전체막 및 상부전극용 박막을 순차적으로 형성하는 공정과,Sequentially forming a planarization film, an adhesive layer, a thin film for lower electrode, a ferroelectric film, and a thin film for upper electrode in a scribe lane region on a semiconductor substrate; 상부전극으로 예정되는 부분을 보호하되, 중심부에 정사각형의 투명창을 갖는 상부전극 마스크를 사용한 사진식각공정으로 상기 상부전극용 박막을 식각하여 어미자로 사용되는 상부전극을 형성하는 공정과,Forming a top electrode to be used as a mother by etching the thin film for the top electrode by a photolithography process using a top electrode mask having a square transparent window at the center to protect a portion intended to be an upper electrode; 하부전극 마스크를 이용한 사진식각공정으로 상기 유전체막, 하부전극 및 접착층을 식각하는 공정과,Etching the dielectric film, the lower electrode, and the adhesive layer by a photolithography process using a lower electrode mask; 전체표면 상부에 층간절연막을 형성하는 공정과,Forming an interlayer insulating film over the entire surface; 상기 층간절연막 상부에 금속배선 콘택마스크를 이용한 노광 및 현상공정으로 아들자로 사용될 형상의 감광막패턴을 형성하되, 상기 금속배선 콘택마스크는 중심부에 열십자형의 크롬패턴으로 구비된 투명창으로 형성되는 공정과,Forming a photoresist pattern having a shape to be used as a son in an exposure and development process using a metal wiring contact mask on the interlayer insulating film, wherein the metal wiring contact mask is formed of a transparent window provided with a chrome pattern of a cross shape in the center; , 상기 감광막 패턴을 식각마스크로 이용하여 상기 층간절연막을 식각함으로써 아들자를 형성하는 공정과,Etching the interlayer insulating layer by using the photoresist pattern as an etching mask to form a son-son; 상기 감광막 패턴을 제거하고 세정하여 중첩자를 형성하는 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 중첩자 형성방법.Removing the photoresist pattern and cleaning to form a superimper. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부전극 마스크의 투명창 폭은 각각 0.2 ∼ 200㎛ 인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 중첩자 형성방법.The width of the transparent window of the upper electrode mask is 0.2 to 200㎛ each method of forming a superimposed semiconductor device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속배선 콘택마스크의 중심부는 크롬패턴이 0.2 ∼ 200㎛ 의 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 중첩자 형성방법.The center of the metal wiring contact mask has a chrome pattern of 0.2 ~ 200㎛ size, the superimposed method of forming a semiconductor device, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속배선 콘택마스크의 투명창은 0.2 ∼ 100㎛ 의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 중첩자 형성방법.The transparent window of the metallization contact mask has a width of 0.2 to 100㎛, the method of forming a superposed semiconductor device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속배선 콘택마스크의 투명창과 상부전극 마스크가 중첩되는 거리는 0.2∼100㎛인 것을 특징으로 하는 반도체소자의 중첩자 형성방법.And a distance between the transparent window and the upper electrode mask of the metal wiring contact mask is 0.2 to 100 µm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 접착층은 Ti 또는 TiN막을 사용하여 10 ∼ 2000Å 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 중첩자 형성방법.The adhesive layer is formed using a Ti or TiN film of 10 ~ 2000Å thick layered semiconductor device, characterized in that formed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부전극용 박막과 상부전극용 박막은 Pt, Ir, IrO2, Ru 및 RuO2막 중에서 임의의 한가지를 사용하여 10 ∼ 10000Å 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 중첩자 형성방법.And forming the lower electrode thin film and the upper electrode thin film to a thickness of 10 to 10000 microns using any one of Pt, Ir, IrO 2 , Ru, and RuO 2 films. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 강유전체막은 PZT 또는 SBT막을 사용하여 10 ∼ 20000Å 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 중첩자 형성방법.The ferroelectric film is formed using a PZT or SBT film with a thickness of 10 to 20000 Å, the superimposed method of forming a semiconductor device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정하는 공정은 아민을 포함하는 폴리머제거용 베이직 솔벤트, 포지티브 레지스트 스티립용 베이직 솔벤트 또는 불소를 포함하는 산성 솔루션을 사용하여 딥 또는 스프레이방식으로 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 중첩자 형성방법.The cleaning process is a method of forming a superimposed semiconductor device, characterized in that the dipping or spraying method using an acid solution containing a basic solvent for removal of polymer, a basic solvent for positive resist styrene or fluorine containing amine.
KR1019980058651A 1998-12-24 1998-12-24 Forming method for overlay vernier of semiconductor device KR100335401B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980058651A KR100335401B1 (en) 1998-12-24 1998-12-24 Forming method for overlay vernier of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980058651A KR100335401B1 (en) 1998-12-24 1998-12-24 Forming method for overlay vernier of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000042484A KR20000042484A (en) 2000-07-15
KR100335401B1 true KR100335401B1 (en) 2002-07-18

Family

ID=19565731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980058651A KR100335401B1 (en) 1998-12-24 1998-12-24 Forming method for overlay vernier of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100335401B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100685597B1 (en) * 2005-12-30 2007-02-22 주식회사 하이닉스반도체 Measurement marks of semiconductor devices and method for forming the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0982913A (en) * 1995-09-13 1997-03-28 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor storage device
US5729051A (en) * 1994-09-22 1998-03-17 Nec Corporation Tape automated bonding type semiconductor device
KR980005308A (en) * 1996-06-21 1998-03-30 김주용 Overlay Vernier of Semiconductor Device and Alignment Method Using the Same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5729051A (en) * 1994-09-22 1998-03-17 Nec Corporation Tape automated bonding type semiconductor device
JPH0982913A (en) * 1995-09-13 1997-03-28 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor storage device
KR980005308A (en) * 1996-06-21 1998-03-30 김주용 Overlay Vernier of Semiconductor Device and Alignment Method Using the Same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000042484A (en) 2000-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1996027208A1 (en) Method for forming a structure using redeposition
US7750383B2 (en) Semiconductor apparatus and method for manufacturing the semiconductor apparatus
US6623988B2 (en) Method for fabricating ferroelectric capacitor of semiconductor device
KR20070091044A (en) Capacitance element manufacturing method and etching method
KR100335401B1 (en) Forming method for overlay vernier of semiconductor device
KR100699206B1 (en) Ferroelectric memory cell fabrication methood
KR20000001477A (en) Method for manufacturing a ferroelectric capacitor using a hard mask
KR100304281B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR100390833B1 (en) A method for forming capacitor in semiconductor device
KR100728146B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
JP4011219B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100798789B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
KR20000044903A (en) Method for forming capacitor of non-volatile memory device
KR20000027785A (en) Method of forming capacitor for semiconductor device
KR20010004360A (en) Method for forming ferroelectric memory device capable of reducing height of capacitor
KR20030054310A (en) Method for fabricating capacitor in semiconductor device
KR100722940B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
KR100219510B1 (en) A fabrication method of fram cell
KR20030054029A (en) Method for fabricating capacitor in semiconductor device
KR20010018068A (en) Method fo manufacturing a capacitor in a semiconductor
KR20010004293A (en) Method for forming ferroelectric capacitor capable of preventing short between top and bottom electrode
KR20080109526A (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR20060098306A (en) Method for fabricating feram device
KR20020045888A (en) A method for forming a capacitor of a semiconductor device
KR20020002548A (en) Semiconductor memory device capable of preventing bottom electrode peeling and method for forming the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100325

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee