KR100352285B1 - Semiconductor device and method for fabricating the same - Google Patents
Semiconductor device and method for fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100352285B1 KR100352285B1 KR1020020021154A KR20020021154A KR100352285B1 KR 100352285 B1 KR100352285 B1 KR 100352285B1 KR 1020020021154 A KR1020020021154 A KR 1020020021154A KR 20020021154 A KR20020021154 A KR 20020021154A KR 100352285 B1 KR100352285 B1 KR 100352285B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- insulating film
- substrate
- layer
- etch stop
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76829—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing characterised by the formation of thin functional dielectric layers, e.g. dielectric etch-stop, barrier, capping or liner layers
- H01L21/76834—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing characterised by the formation of thin functional dielectric layers, e.g. dielectric etch-stop, barrier, capping or liner layers formation of thin insulating films on the sidewalls or on top of conductors
Abstract
절연막으로서 비피에스지막을 포함하는 반도체 장치 및 그의 제조 방법이 개시되어 있다. 산소 가스를 사용하여 산화성 분위기를 조성한 다음 테트라에틸 오소실리케이트 및 산소 가스를 사용하여 제1 시드층을 형성한다. 계속해서, 트리에틸보레이트, 테트라에틸 오소실리케이트 및 산소 가스를 사용하여 붕소가 첨가되는 함량 조절이 가능한 절연막의 형성을 위한 제2 시드층을 형성하고, 트리에틸보레이트, 트리에틸포스페이트, 테트라에틸 오소실리케이트 및 오존 가스를 사용하여 비피에스지막을 포함하는 절연막을 형성한다. 이에 따라 상기 절연막은 5.25 내지 5.75 중량%의 붕소 및 2.75 내지 4.25 중량%의 인이 첨가된다. 따라서 상기 절연막은 이전 또는 이후의 공정 특성에 영향을 받지 않는다.Disclosed are a semiconductor device including a BPS film as an insulating film, and a manufacturing method thereof. Oxygen gas is used to create an oxidative atmosphere, and then tetraethyl orthosilicate and oxygen gas are used to form the first seed layer. Subsequently, a second seed layer is formed for formation of an insulating film which can control the content of boron added using triethyl borate, tetraethyl orthosilicate and oxygen gas, and triethyl borate, triethyl phosphate, tetraethyl orthosilicate And an ozone gas to form an insulating film including the BPS film. Accordingly, the insulating film is added with 5.25 to 5.75% by weight of boron and 2.75 to 4.25% by weight of phosphorus. Thus, the insulating film is not affected by the process characteristics before or after.
Description
본 발명은 반도체 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 붕소(boron : B) 및 인(phosphorous : P)을 첨가하는 함량을 최적화하기 위한 비피에스지막(BPSG layer : borophosphosilicate glass layer)을 포함하는 반도체 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a BSG layer (borophosphosilicate glass layer) for optimizing the content of adding boron (B) and phosphorus (P). It relates to a semiconductor device including and a method for manufacturing the same.
근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여 반도체 장치의 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되어 왔다. 그리고 상기 반도체 장치의 집적도 등의 향상을 위한 주요한 기술로서 절연막 또는 도전막 등을 포함하는 막 형성을 위한 가공 기술은 중요한 위치를 점유하고 있다.In recent years, with the rapid spread of information media such as computers, semiconductor devices are also rapidly developing. In terms of its function, the semiconductor device is required to operate at a high speed and to have a large storage capacity. In response to these demands, manufacturing techniques have been developed to improve the degree of integration, reliability, and response speed of semiconductor devices. In addition, processing technology for forming a film including an insulating film or a conductive film occupies an important position as a major technology for improving the degree of integration of the semiconductor device.
상기 막 형성을 위한 가공 기술은 크게 물리 기상 증착(physical vapordeposition)과 화학 기상 증착(chemical vapor deposition)으로 구분할 수 있다. 이 중에서 상기 화학 기상 증착은 형성하고자 하는 대상 물질의 원소를 포함하는 기체 소스와 반응 기체를 기판 위에 공급하고, 상기 기판을 가열하여 화학 반응이 일어나게 함으로서 상기 기판상에 막을 형성하는 가공 기술이다.The processing technology for film formation can be broadly classified into physical vapor deposition and chemical vapor deposition. Among these, the chemical vapor deposition is a processing technique of forming a film on the substrate by supplying a gas source and a reaction gas containing an element of a target material to be formed on the substrate, and heating the substrate to cause a chemical reaction.
상기 반도체 장치 중에서 디램(DRAM) 소자를 예로 들면 16 메가비트 디램(16 Mega bit DRAM) 및 64 메가비트 디램의 양산이 이루어져 왔고, 최근에는 256 메가 비트 디램의 양산화가 진행되고 있으며, 이에 더하여 기가비트 디램(Giga bit DRAM)으로 고집적화에 대한 양산 연구가 진행되고 있다.Among the semiconductor devices, for example, a DRAM device has been mass-produced for 16 megabit DRAM and 64 megabit DRAM. Recently, mass production of 256 megabit DRAM has been progressed, and in addition, a gigabit DRAM A mass production study on high integration with (Giga bit DRAM) is underway.
이에 따라 상기 반도체 장치의 제조에 이용되는 막 형성을 위한 가공 기술에 대한 요구도 점점 엄격해지고 있다. 이는 상기 절연막 또는 도전막 등을 포함하는 막들을 다층 구조로 형성하고, 상기 막들을 0.15㎛ 이하 디자인룰(design rule)의 미세 패턴을 갖는 구조 등으로 형성하기 때문이다. 상기 막들을 미세 패턴을 갖는 구조로 형성할 경우, 상기 미세 패턴을 형성하기 위한 공정 특성은 상기 미세 패턴이 형성되는 막 뿐만 아니라 상기 막의 하부에 형성되어 있는 하부막과 상기 막의 상부에 형성할 상부막 등에도 영향을 끼친다. 이에 따라 상기 막들을 형성할 때 상기 막 형성 이전 또는 이후의 공정 특성에 따른 상기 막들의 화학적, 물리적 특성이 충분히 고려되어야 한다.Accordingly, there is an increasing demand for processing technology for forming a film used in the manufacture of the semiconductor device. This is because films including the insulating film or the conductive film are formed in a multi-layered structure, and the films are formed in a structure having a fine pattern with a design rule of 0.15 μm or less. When the films are formed in a structure having a fine pattern, the process characteristics for forming the fine patterns include not only the film on which the fine pattern is formed, but also the lower film formed under the film and the upper film to be formed on the film. It also affects your back. Accordingly, when forming the films, the chemical and physical properties of the films according to the process characteristics before or after the film formation should be sufficiently considered.
상기 막들 중에서 금속 배선의 전기적 절연 또는 표면 보호 등을 위한 절연막은 산화물에 인을 도핑하는 피에스지막(PSG layer : phosphosilicate glass layer) 또는 상기 산화물에 붕소 및 인을 도핑하는 비피에스지막 등이 주로 선택된다. 이는 스텝 커버리지(step coverage)가 우수하고, 수분에 대한 확산 장벽으로 작용하여 알칼리 이온(alkali ion)을 포집(gettering)하고, 상기 막들의 형성을 위한 공정을 저온 등에서 용이하게 수행할 수 있기 때문이다.Among the films, an insulating film for electrical insulation or surface protection of a metal wiring is mainly selected from a PSG layer (phosphosilicate glass layer) for doping phosphorus with oxide or a BPS film with doping boron and phosphorus in the oxide. . This is because the step coverage is excellent, and it acts as a diffusion barrier to moisture to collect alkali ions, and the process for forming the films can be easily performed at low temperature or the like. .
그러나 상기 막들을 형성한 다음 상기 막들을 리플로우(reflow)시킬 때 상기 막들이 확산 장벽으로 작용하고, 충분한 유동성을 갖기 때문에 상기 막들은 하부에 수분을 전달하는 매개로 작용한다. 따라서 상기 막들의 하부에 상기 수분에 의하여 손상을 받는 재질로 구성되는 막 또는 실리콘 재질의 기판 등이 있을 경우에는 심각한 문제를 초래할 수 있다. 따라서 상기 막들을 형성할 때 상기 수분에 의한 영향을 최소화하기 위한 방법이 고려되어야 한다.However, when the membranes are formed and then reflowed, the membranes act as diffusion barriers and have sufficient fluidity so that the membranes act as a medium to transfer moisture to the bottom. Therefore, when there is a film or a silicon substrate made of a material damaged by the moisture in the lower portion of the film may cause serious problems. Therefore, a method for minimizing the influence of moisture when forming the films should be considered.
상기 피에스지막 또는 비피에스지막 등을 포함하는 절연막의 형성에 대한 예는 다우슨(Dawson et al.) 등에게 허여된 미합중국 특허 4,668,973호, 일본국 특허 공개소 59-222945호, 일본국 특허 공개평 1-122139호 및 일본국 특허 공개평 8-17926호 등에 개시되어 있다.Examples of the formation of an insulating film including the PS film or the non-PS film include US Pat. No. 4,668,973, Japanese Patent Laid-Open No. 59-222945, and Japanese Patent Laid-Open to Dawson et al. 1-122139 and Japanese Patent Laid-Open No. 8-17926.
상기 미합중국 특허 4,668,973호에 개시된 바에 의하면, 기판상에 질화 규소막을 형성한 다음 상기 질화 규소막상에 인이 7% 이하로 첨가되는 피에스지막을 형성한다. 따라서 상기 피에스지막을 리플로우시켜도 상기 질화 규소막에 의하여 수분이 상기 기판에 침투하는 것을 저지한다. 또한 상기 피에스지막에 개구부를 형성하여도 상기 질화 규소막에 의하여 상기 기판이 직접 노출되지 않기 때문에 상기 기판이 산화하는 것을 저지한다.As disclosed in U.S. Patent No. 4,668,973, a silicon nitride film is formed on a substrate, and then a PS film is formed on the silicon nitride film in which phosphorus is added at 7% or less. Therefore, even if the PS film is reflowed, the silicon nitride film prevents moisture from penetrating into the substrate. In addition, even if an opening is formed in the PS film, the substrate is not directly exposed by the silicon nitride film, thereby preventing the substrate from oxidizing.
상기 일본국 특허 공개소 59-222945호에 개시된 바에 의하면, 기판상에 질화규소막을 형성한 다음 상기 질화 규소막상에 비피에스지막을 형성한다. 따라서 상기 비피에스지막을 리플로우시키도 상기 질화 규소막에 의하여 수분이 상기 기판에 침투하는 것을 저지하고, 상기 기판이 직접 노출되어 산화하는 것을 저지한다.As disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 59-222945, a silicon nitride film is formed on a substrate, and then a BP film is formed on the silicon nitride film. Therefore, even if the BPS film is reflowed, the silicon nitride film prevents moisture from penetrating into the substrate, and the substrate is directly exposed to prevent oxidation.
상기 일본국 특허 공개평 1-122139호에 개시된 바에 의하면, 기판 및 게이트 전극상에 연속적으로 질화 규소막을 형성한 다음 붕소를 함유하는 피에스지막을 형성한다. 따라서 상기 피에스지막을 리플로우시켜도 상기 질화 규소막에 의하여 수분이 기판 뿐만 아니라 상기 게이트 전극에 침투하는 것을 저지한다.As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-122139, a silicon nitride film is formed continuously on a substrate and a gate electrode, and then a PS film containing boron is formed. Therefore, even when the PS film is reflowed, the silicon nitride film prevents moisture from penetrating not only the substrate but also the gate electrode.
상기 일본국 특허 공개평 8-17926호에 개시된 바에 의하면, 폴리실리콘막상에 산화규소막을 형성한 다음 상기 산화규소막상에 비피에스지막을 형성한다. 따라서 상기 비피에스지막을 리플로우시켜도 상기 산화규소막에 의하여 수분이 상기 폴리실리콘막 또는 기판에 침투하는 것을 저지한다.As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-17926, a silicon oxide film is formed on a polysilicon film, and then a BP film is formed on the silicon oxide film. Therefore, even if the BPS film is reflowed, the silicon oxide film prevents moisture from penetrating into the polysilicon film or the substrate.
이와 같이 상기 피에스지막 또는 비피에스지막 등을 포함하는 절연막을 형성할 때 상기 막을 질화 규소막상에 형성함으로서 수분 등에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 그리고 상기 절연막의 소정 부위를 식각하여 개구부를 갖는 절연막 패턴을 형성할 때 상기 질화 규소막은 상기 식각에 의하여 하부막 또는 기판이 손상되는 것을 저지한다.As described above, when the insulating film including the PS film or the non-PS film is formed, the film may be formed on the silicon nitride film to minimize the influence of moisture. The silicon nitride film prevents the lower layer or the substrate from being damaged by the etching when the predetermined portion of the insulating film is etched to form an insulating film pattern having an opening.
그리고 미세한 개구부 또는 게이트 전극들로 구성되는 요철(凹凸) 부위를 갖는 최근의 반도체 장치의 제조에서는 상기 개구부 또는 게이트 전극들 사이의 요 부위에 상기 비피에스지막을 포함하는 절연막의 충분한 충전을 위한 특성도 고려하여야 한다. 이에 따라 테트라에틸 오소실리케이트 (tetraethly orthosilicate :TESO), 트리에틸보레이트(triethylborate : TEB), 트리에틸포스페이트(triethylphosphate : TEPO), 산소 가스, 오존 가스 등을 사용하고, 화학 기상 증착을 수행하여 상기 비피에스지막을 형성한다.In recent years, in the manufacture of semiconductor devices having concave-convex portions composed of minute openings or gate electrodes, characteristics for sufficient filling of the insulating film including the BPS film in the concave portions between the openings or gate electrodes are also considered. shall. Accordingly, tetraethyl orthosilicate (TESO), triethylborate (TEB), triethylphosphate (TEPO), oxygen gas, ozone gas, etc. are used, and chemical vapor deposition is performed to perform the BPG. To form a film.
이와 같이 상기 수분의 침투 및 식각에 의한 손상을 저지하고, 충분한 충전 특성을 갖기 위한 절연막은 주로 질화 규소막을 형성한 다음 상기 질화 규소막상에 비피에스지막을 형성한다.As described above, an insulating film for preventing damage due to penetration and etching of moisture and having sufficient filling characteristics mainly forms a silicon nitride film and then forms a BP film on the silicon nitride film.
상기 비피에스지막의 형성을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 산소 가스를 이용하여 상기 비피에스지막의 용이한 형성을 위한 산화성 분위기를 조성한다. 그리고 상기 테트라에틸 오소실리케이트 및 산소 가스를 사용하여 질화 규소막으로 구성되는 식각 저지막상에 제1 시드층을 형성한 다음 상기 트리에틸보레이트, 트리에틸포스페이트, 테트라에틸 오소실리케이트 및 산소 가스를 사용하여 상기 제1 시드층상에 제2 시드층을 형성한다. 상기 제1 시드층 및 제2 시드층은 상기 비피에스지막에 첨가되는 붕소 및 인의 함량 결정에 기여한다. 이어서, 상기 트리에틸보레이트, 트리에틸포스페이트, 테트라에틸 오소실리케이트 및 오존 가스를 사용하여 상기 제1 시드층 및 제2 시드층을 포함하는 식각 저지막상에 비피에스지막을 형성한다. 이때 상기 비피에스지막은 인의 함량이 상대적으로 풍부하게 형성된다. 이는 상기 제2 시드층을 형성할 때 트리에틸포스페이트를 사용하기 때문으로, 충분한 유동성을 확보하여 후속되는 리플로우에서 상기 비피에스지막을 상기 요 부위내에 용이하게 충전시키기 위함이다.Looking at the formation of the BPS film as follows. First, an oxidizing atmosphere for easy formation of the BPS film is formed using oxygen gas. And forming a first seed layer on the etch stop layer formed of the silicon nitride film using the tetraethyl orthosilicate and oxygen gas, and then using the triethyl borate, triethyl phosphate, tetraethyl orthosilicate and oxygen gas. A second seed layer is formed on the first seed layer. The first seed layer and the second seed layer contribute to the determination of the content of boron and phosphorus added to the BPS layer. Subsequently, the BP layer is formed on the etch stop layer including the first seed layer and the second seed layer using the triethyl borate, triethyl phosphate, tetraethyl orthosilicate and ozone gas. At this time, the BPS film is formed of a relatively rich content of phosphorus. This is because triethyl phosphate is used to form the second seed layer, so that sufficient fluidity can be ensured so that the BPS film can be easily filled in the recessed portion in a subsequent reflow.
그리고 상기 비피에스지막을 질소 가스를 사용하여 리플로우시켜 상기 비피에스지막 표면을 평탄하게 형성함과 동시에 요철 부위 중에서 상기 요 부위내를 상기 절연막으로 충분히 충전시킨다.Then, the BPS film is reflowed using nitrogen gas to form the BPS film surface flat, and the inside of the concave portion is sufficiently filled with the insulating film among the concave and convex portions.
그러나, 상기 요 부위내에는 상기 비피에스지막이 충분히 충전되지 않고, 보이드(void)가 빈번하게 형성된다. 이는 상기 비피에스지막을 질소 가스를 사용하여 리플로우시키기 때문이다.However, the BPS film is not sufficiently filled in the urine site, and voids are frequently formed. This is because the BPS film is reflowed using nitrogen gas.
이에 따라 상기 질소 가스 대신 최근에는 산소 가스 및 수소 가스를 사용하여 상기 비피에스지막을 리플로우시켜 보이드의 형성을 최소화한다.Accordingly, in recent years, oxygen gas and hydrogen gas are used instead of the nitrogen gas to reflow the BPS film to minimize the formation of voids.
그러나 상기 산소 가스 및 수소 가스를 사용하여 상기 비피에스지막을 리플로우시킬 때 상기 비피에스지막 하부에 있는 식각 저지막의 두께가 감소한다. 이는 상기 인의 함량을 결정하는 트리에틸포스페이트가 상기 리플로우를 수행할 때 산소 가스 및 수소 가스와 반응하여 인산(phosphoric acid : H3PO4)으로 생성되고, 상기 생성된 인산이 상기 식각 저지막을 식각하기 때문이다.However, when the oxygen gas and the hydrogen gas are used to reflow the BP film, the thickness of the etch stop layer under the BP film is reduced. It is produced by the triethyl phosphate to determine the content of phosphorus reacts with oxygen gas and hydrogen gas when performing the reflow to form phosphoric acid (phosphoric acid: H 3 PO 4 ), the resulting phosphoric acid etch the etch stop layer Because.
상기 리플로우 이전과 이후의 식각 저지막이 두께를 투과 전자 현미경(Transmission Electron Microscopy : TEM)을 사용하여 분석한 결과 상기 리플로우 이후의 식각 저지막의 두께가 이전 보다 약 30% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 오저 전자 분석기(auger electron spectroscopy : AES)를 사용하여 상기 리플로우 이후의 식각 저지막을 분석한 결과 상기 식각 저지막을 구성하는 산화물이 상기 리플로우 이전 보다 약 0.2배 정도 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 상기 리플로우를 통하여 상기 식각 저지막의 두께가 감소하고, 산화가 진행 중이라는 것을 확인할 수 있었다.The thickness of the etch stop layer before and after the reflow was analyzed by transmission electron microscopy (TEM), and the thickness of the etch stop layer after the reflow was about 30% lower than before. In addition, as a result of analyzing the etch stop layer after the reflow using an Auger electron spectroscopy (AES), it was confirmed that the oxide constituting the etch stop layer increased by about 0.2 times than before the reflow. That is, the thickness of the etch stop layer was reduced through the reflow, and it was confirmed that oxidation was in progress.
이에 따라 상기 리플로우를 수행한 다음 상기 비피에스지막을 개구부를 갖는 비피에스지막 패턴 형성을 위한 식각을 할 때 상기 식각 저지막에 의한 식각 제어가 적절하게 이루어지지 않는다. 때문에 상기 식각 저지막의 하부에 있는 기판이 노출되거나 심할 경우에는 상기 기판 자체가 식각되는 상황도 발생한다. 그리고 셀프 얼라인 콘택(self align contact) 등과 같은 미세 패턴을 요구하는 최근의 반도체 장치 제조에서 상기 식각 저지막의 두께 감소는 게이트 전극 사이의 솔더 마진(shoulder margin)을 충분하게 확보하지 못하는 원인으로 작용한다.Accordingly, the etching control by the etch stop layer is not properly performed when the BPS layer is etched to form a BPS layer pattern having an opening after the reflow. Therefore, when the substrate under the etch stop layer is exposed or severe, the substrate itself may be etched. In recent years, in the manufacture of semiconductor devices requiring fine patterns such as self align contacts, the thickness reduction of the etch stop layer may cause insufficient solder margin between the gate electrodes. .
상기 인이 상대적으로 풍부한 비피에스지막 대신에 상기 붕소 함량이 상대적으로 풍부한 비피에스지막을 형성할 경우 충분한 유동성을 확보하지 못함으로서 상기 요 부위내에 상기 비피에스지막이 충전되지 않고, 보이드가 생성된다. 또한 상기 붕소 함량이 풍부한 비피에스지막은 등방성 식각 특성을 가지기 때문에 상기 개구부의 형성을 위한 식각을 할 경우 상기 개구부가 설정된 직경(critical dimension : CD)보다 크게 형성된다. 따라서 상기 개구부의 충전을 위한 후속 공정을 할 때 상기 개구부내가 완전히 충전되지 않고, 보이드가 형성된다. 이는 상기 설정된 직경보다 큰 개구부가 형성되지만, 상기 충전은 상기 설정된 직경을 기준으로 이루어지기 때문이다. 이러한 개구부에 충전시키는 막이 금속막일 경우에는 상기 보이드는 브리지(bridge)의 원인으로 작용한다.If the phosphorus-rich BPS film is formed instead of the BPS film, which is relatively rich in phosphorus, sufficient fluidity cannot be secured, so that the BPS film is not filled in the urine site, and voids are formed. In addition, the BPS layer rich in boron content has an isotropic etching characteristic, so that the opening is formed larger than the set diameter (critical dimension: CD) when etching to form the opening. Therefore, in the subsequent process for filling the opening, the inside of the opening is not completely filled, and voids are formed. This is because an opening larger than the set diameter is formed, but the filling is made based on the set diameter. When the film filled in the opening is a metal film, the void serves as a cause of the bridge.
이와 같이 상기 비피에스지막에 첨가되는 인 및 붕소의 함량을 적절하게 조절하지 못함으로서, 하부의 식각 저지막의 두께가 감소하거나 등방성 식각 특성을갖는다. 따라서 상기 두께 감소나 상기 식각 특성의 불량의 원인으로 작용하기 때문에 반도체 장치의 제조에 따른 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.As such, the phosphorus and boron content added to the BPS film may not be appropriately controlled, thereby reducing the thickness of the lower etch stop layer or having isotropic etching characteristics. Therefore, there is a problem that the reliability due to the manufacture of the semiconductor device is lowered because it acts as a cause of the reduction of the thickness or the defective etching characteristics.
본 발명의 제1 목적은, 붕소 및 인의 함량을 최적화함과 동시에 특성의 변화가 없는 비피에스지막으로 구성되는 절연막을 포함하는 반도체 장치를 제공하는 데 있다.It is a first object of the present invention to provide a semiconductor device including an insulating film composed of a BPS film which does not change properties while optimizing the contents of boron and phosphorus.
본 발명의 제2 목적은, 붕소 및 인의 함량을 최적화함과 동시에 특성의 변화가 없는 비피에스지막으로 구성되는 절연막을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.It is a second object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device including an insulating film composed of a BPS film which does not change properties while optimizing the contents of boron and phosphorus.
도 1a 내지 도 1f 는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연막 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A to 1F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an insulating film according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연막을 제조하기 위한 제조 장치를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a manufacturing apparatus for manufacturing an insulating film according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 반응 가스들이 혼합되는 과정을 설명하기 위한 구성도이다.3 is a configuration diagram illustrating a process in which the reaction gases of FIG. 2 are mixed.
도 4는 본 발명의 절연막을 제조할 때 제공되는 재료들을 각 단계별로 분류하기 위한 그래프이다.4 is a graph for classifying the materials provided in manufacturing the insulating film of the present invention in each step.
도 5 및 도 6은 붕소 및 인이 첨가되는 함량에 따라 리플로우 이후 식각 저지막의 두께가 변화하는 결과를 나타내는 그래프이다.5 and 6 are graphs showing a result of changing the thickness of the etch stop layer after reflow depending on the amount of boron and phosphorus added.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.7A through 7E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10, 30, 70 : 기판 12, 76 : 식각 저지막10, 30, 70: substrate 12, 76: etching stop film
13 ; 산화성 분위기 14 : 제1 시드층13; Oxidizing Atmosphere 14: First Seed Layer
16 : 제2 시드층 18, 78 : 절연막16: second seed layer 18, 78: insulating film
20 : 챔버 72 : 소스/드레인20: chamber 72: source / drain
74 : 게이트 전극 80 : 개구부74 gate electrode 80 opening
82 : 절연막 패턴 200 : 스테이지82: insulating film pattern 200: stage
210a, 210b : 가스 제공 라인 220 : 가스 혼합 박스210a, 210b: gas supply line 220: gas mixing box
230 : 플레이트230: Plate
상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 장치는, 게이트 전극이 형성되어 있고, 상기 게이트 전극 양측 하부에는 소스 및 드레인이 형성되어 있는 기판 및 상기 기판 및 게이트 전극상에 연속적으로 5.25 내지 5.75 중량%의 붕소 및 2.75 내지 4.25 중량%의 인이 첨가되는 절연막이 형성되어 있다.In the semiconductor device of the present invention for achieving the first object, a substrate having a gate electrode, a source and a drain formed on both lower sides of the gate electrode, and 5.25 to 5.75 weight continuously on the substrate and the gate electrode An insulating film to which% boron and 2.75 to 4.25% by weight of phosphorus is added is formed.
상기 기판은 식각에 의하여 기판이 손상되는 것을 저지하기 위한 식각 저지막을 포함하고, 상기 절연막은 테트라에틸 오소실리케이트에 상기 붕소 및 인을 첨가하여 형성하는 비피에스지막을 포함한다.The substrate includes an etch stop layer for preventing the substrate from being damaged by etching, and the insulating layer includes a BPS layer formed by adding the boron and phosphorus to tetraethyl orthosilicate.
상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 장치 제조 방법은, 기판상에 식각에 의하여 상기 기판이 손상되는 것을 저지하기 위한 식각 저지막을 형성하는 단계와, 상기 식각 저지막상에 5.25 내지 5.75 중량%의 붕소 및 2.75 내지 4.25중량%의 인을 첨가하는 절연막을 형성하는 단계와, 상기 절연막을 리플로우시켜 상기 절연막 표면을 평탄하게 형성함과 동시에 상기 요철 부위들 중에서 상기 요 부위를 상기 절연막으로 충전하는 단계와, 상기 절연막의 소정 부위를 식각하여 상기 소정 부위의 하부에 있는 식각 저지막 표면이 노출되는 개구부를 갖는 절연막 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.The semiconductor device manufacturing method of the present invention for achieving the second object comprises the steps of forming an etch stop layer for preventing damage to the substrate by etching on the substrate, 5.25 to 5.75% by weight on the etch stop layer Forming an insulating film to which boron and phosphorus of 2.75 to 4.25% by weight are formed, and reflowing the insulating film to form the surface of the insulating film flatly and at the same time filling the recessed portion with the insulating film among the uneven portions. And etching a predetermined portion of the insulating layer to form an insulating layer pattern having an opening through which an etch stop layer surface under the predetermined portion is exposed.
상기 기판은 요철 부위를 갖고, 상기 요철 부위는 게이트 전극들 또는 개구부를 갖는 패턴에 의하여 형성된다.The substrate has an uneven portion, and the uneven portion is formed by a pattern having gate electrodes or openings.
상기 식각 저지막은 질화 규소를 사용하여 60 내지 140Å 정도의 두께를 갖도록 형성하고, 절연막은 9,000 내지 10,000Å 정도의 두께를 갖도록 형성한다. 이때 상기 식각 저지막 및 절연막은 화학 기상 증착을 수행하여 형성한다.The etch stop layer is formed to have a thickness of about 60 to 140 내지 by using silicon nitride, and the insulating film is formed to have a thickness of about 9,000 to 10,000Å. In this case, the etch stop layer and the insulating layer are formed by performing chemical vapor deposition.
따라서 상기 요 부위에 충분한 충전을 달성함과 동시에 상기 절연막을 이방성 식각할 수 있다. 이는 상기 인 및 붕소가 첨가되는 함량을 최적화함으로서 상기 비피에스지막을 포함하는 절연막을 리플로우시켜도 상기 식각 저지막이 식각되는 것을 방지하고, 등방성 식각 특성을 갖는 것을 저하시키기 때문이다.Therefore, the insulating film can be anisotropically etched while at the same time achieving sufficient filling in the yaw portion. This is because the etch stop layer is prevented from being etched even when the insulating film including the BPS film is reflowed by optimizing the content of phosphorus and boron to be added, thereby reducing the isotropic etching characteristic.
이에 따라 상기 비피에스지막을 포함하는 절연막은 0.15㎛ 이하의 디자인룰을 요구하는 셀프 얼라인 콘택 등과 미세 패턴을 형성할 때 적절하게 응용할 수 있다.Accordingly, the insulating film including the BPS film can be suitably applied when forming a fine pattern or the like for self-aligned contact requiring a design rule of 0.15 μm or less.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연막 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1A to 1F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an insulating film according to an embodiment of the present invention.
도 1a를 참조하면, 기판(10)상에 식각 저지막(12)을 형성한다. 상기 식각 저지막(12)은 질화 규소를 사용한 화학 기상 증착을 수행하여 형성한다. 이에 따라 상기 식각 저지막(12)은 이후 상기 기판(10)상에 형성하는 절연막을 식각할 때 상기 식각에 의하여 기판(10)이 손상되는 것을 저지함과 동시에 상기 기판(10)이 노출되어 산화되는 것을 방지한다. 또한 상기 식각 저지막(12)은 상기 절연막을 리플로우시킬 때 생성되는 수분이 상기 절연막을 매개로 이동하여 상기 기판(10)에 침투하는 것을 저지한다.Referring to FIG. 1A, an etch stop layer 12 is formed on the substrate 10. The etch stop layer 12 is formed by chemical vapor deposition using silicon nitride. Accordingly, the etch stop layer 12 prevents the substrate 10 from being damaged by the etching when the insulating layer formed on the substrate 10 is etched, and the substrate 10 is exposed and oxidized. Prevent it. In addition, the etch stop layer 12 prevents moisture generated when the insulating layer is reflowed to penetrate the substrate 10 through the insulating layer.
이어서, 상기 식각 저지막(12)상에 붕소 및 인이 첨가되는 비피에스지막을 포함하는 절연막을 형성한다. 상기 절연막은 주로 화학 기상 증착을 수행하여 형성한다.Subsequently, an insulating film including a BP film to which boron and phosphorus are added is formed on the etch stop layer 12. The insulating film is mainly formed by performing chemical vapor deposition.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연막을 제조하기 위한 제조 장치를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a manufacturing apparatus for manufacturing an insulating film according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 기판(30)이 놓여지는 스테이지(stage)(200)가 구비되어 있다. 상기 스테이지(200)는 상기 기판(30)을 가열하기 위한 부재들이 설치되어 상기 절연막을 형성할 때 상기 기판(30)을 가열시킨다. 그리고 상기 스테이지(200)는 상기 기판(30)을 상,하로 리프팅(lifting)시키기 위한 부재들이 설치되어 상기 절연막을 형성할 때 상기 기판(30)을 상,하로 리프팅시킨다. 이때 상기 기판(30)의 리프팅은 상기 절연막의 균일도에 영향을 끼치기 때문에 각 단계마다 상기 리프팅되는 간격을 제어한다. 상기 기판(30)이 놓여지는 스테이지(200)를 포함하는챔버(20)내에 각 단계마다 반응 가스들을 제공하기 위한 가스 제공 라인들(210a, 210b) 및 상기 제공 라인들(210a, 210b)을 통하여 제공되는 반응 가스들을 혼합하기 위한 가스 혼합 박스(220)가 구비되어 있다.Referring to FIG. 2, a stage 200 on which a substrate 30 is placed is provided. The stage 200 is provided with members for heating the substrate 30 to heat the substrate 30 when the insulating layer is formed. In addition, the stage 200 is provided with members for lifting the substrate 30 up and down to lift the substrate 30 up and down when the insulating layer is formed. At this time, since the lifting of the substrate 30 affects the uniformity of the insulating layer, the lifting interval is controlled at each step. Through gas providing lines 210a and 210b and the supply lines 210a and 210b for providing reactive gases in each stage in the chamber 20 including the stage 200 on which the substrate 30 is placed. A gas mixing box 220 is provided for mixing the provided reaction gases.
도 3은 도 2의 반응 가스들이 혼합되는 과정을 설명하기 위한 구성도이다.3 is a configuration diagram illustrating a process in which the reaction gases of FIG. 2 are mixed.
도 3을 참조하면, 상기 가스 제공 라인들(210a, 210b)이 연결되는 가스 혼합 박스(220)가 구비되어 있다. 반응 가스들은 상기 가스 혼합 박스(220)에 각기 제공되어 상기 가스 혼합 박스(220)내에서 혼합이 이루어지면서 상기 챔버(20)내로 제공된다.Referring to FIG. 3, a gas mixing box 220 to which the gas providing lines 210a and 210b are connected is provided. Reactant gases are provided in the gas mixing box 220, respectively, and are provided into the chamber 20 while mixing in the gas mixing box 220.
상기 가스 혼합 박스(220)를 통하여 제공되는 반응 가스들을 상기 챔버(20)내에 있는 기판(30)상에 균일하게 제공하기 위한 플레이트(plate)(230)가 구비되어 있다. 상기 플레이트(230)의 전면에는 가스를 제공하기 위한 홀들이 형성되고, 상기 가스들은 상기 홀들을 통하여 상기 기판(30)상에 균일하게 제공된다.A plate 230 is provided for uniformly providing the reaction gases provided through the gas mixing box 220 onto the substrate 30 in the chamber 20. Holes for providing gas are formed on the front surface of the plate 230, and the gases are uniformly provided on the substrate 30 through the holes.
상기 챔버를 포함하는 장치를 사용한 절연막의 형성은 다음과 같다.The formation of the insulating film using the apparatus including the chamber is as follows.
도 1b를 참조하면, 상기 식각 저지막(12)이 형성된 기판(10)을 챔버(20)내로 이송시킨 다음 상기 챔버(20)내에 산소 가스를 제공한다. 상기 산소 가스는 약 4,500sccm으로 제공되어 상기 기판(10)을 포함하는 주변을 산화성 분위기(13)로 조성한다. 이때 상기 챔버(20)와 연결되는 펌핑 부재를 사용하여 상기 챔버(20)내를 진공 상태로 형성하는데, 상기 진공 상태는 약 2,000sccm으로 제공되는 헬륨 가스 및 약 4,000sccm으로 제공되는 질소 가스를 사용하여 형성한다. 또한 상기 스테이지(200)는 약 480℃의 온도를 유지하면서 상기 기판을 가열하는데, 이때 상기 스테이지(200)와 상기 플레이트(230)의 간격은 약 600밀스(mils)를 유지한다.(1밀스 = 25㎛ 이다) 이러한 산화성 분위기(13)의 조성은 상기 절연막의 균일도를 유지하기 위함으로, 약 2초 동안 계속된다.Referring to FIG. 1B, the substrate 10 on which the etch stop layer 12 is formed is transferred into the chamber 20, and then oxygen gas is provided in the chamber 20. The oxygen gas is provided at about 4,500 sccm to form the surrounding area including the substrate 10 in the oxidative atmosphere 13. At this time, the chamber 20 is formed in a vacuum state by using a pumping member connected to the chamber 20. The vacuum state uses helium gas provided at about 2,000 sccm and nitrogen gas provided at about 4,000 sccm. To form. In addition, the stage 200 heats the substrate while maintaining a temperature of about 480 ° C., where the distance between the stage 200 and the plate 230 maintains about 600 mils. The composition of this oxidizing atmosphere 13 is continued for about 2 seconds in order to maintain the uniformity of the insulating film.
도 1c를 참조하면, 상기 산화성 분위기(13)를 형성한 다음 테트라에틸 오소실리케이트 및 산소 가스를 사용하여 상기 식각 저지막(12)상에 제1 시드층(14)을 형성한다. 이때 상기 테트라에틸 오소실리케이트는 약 800sccm으로 제공되고, 상기 산소 가스는 약 4,500sccm이 제공된다. 그리고 이전의 산화성 분위기(13) 조성을 위한 산소 가스는 계속 제공되고, 테트라에틸 오소실리케이트가 따라서 제공되는 구성을 갖는다. 이에 따라 상기 가스 혼합 박스(220)를 통하여 혼합되고, 상기 플레이트(230)를 통하여 상기 기판(10)상에 균일하게 제공되어 제1 시드층(14)을 형성한다. 또한 상기 챔버(20)는 상기 진공 상태를 계속 유지한다. 또한 상기 스테이지(200)는 약 480℃의 온도를 유지하면서 상기 기판(10)을 가열하는데, 이때 상기 스테이지(200)와 상기 플레이트(230)의 간격은 약 400밀스를 유지한다. 이러한 제1 시드층(14)의 형성은 약 60초 동안 계속된다.Referring to FIG. 1C, the oxidizing atmosphere 13 is formed, and then the first seed layer 14 is formed on the etch stop layer 12 using tetraethyl orthosilicate and oxygen gas. The tetraethyl orthosilicate is provided at about 800 sccm and the oxygen gas is provided at about 4,500 sccm. And oxygen gas for the previous oxidizing atmosphere 13 composition is continuously provided, and tetraethyl orthosilicate is thus provided. Accordingly, the mixture is mixed through the gas mixing box 220 and uniformly provided on the substrate 10 through the plate 230 to form the first seed layer 14. The chamber 20 also maintains the vacuum state. In addition, the stage 200 heats the substrate 10 while maintaining a temperature of about 480 ° C, wherein the distance between the stage 200 and the plate 230 maintains about 400 mills. The formation of this first seed layer 14 continues for about 60 seconds.
도 1d를 참조하면, 상기 제1 시드층(14)을 형성한 다음 트리에틸보레이트, 테트라에틸 오소실리케이트 및 산소 가스를 사용하여 상기 제1 시드층(14)상에 제2 시드층(16)을 형성한다. 이때 상기 트리에틸보레이트는 약 200sccm으로 제공되고, 상기 테트라에틸 오소실리케이트는 약 800sccm으로 제공되고, 상기 산소 가스는 약 4,500sccm이 제공된다. 그리고 이전의 제1 시드층(14)의 형성을 위한 테트라에틸 오소실리케이트 및 산소 가스는 계속 제공되고, 트리에틸보레이트가 따라서 제공되는 구성을 갖는다. 이에 따라 상기 가스 혼합 박스(220)를 통하여 혼합되고, 상기 플레이트(230)를 통하여 상기 기판(10)상에 균일하게 제공되어 제2 시드층(16)을 형성한다. 또한 상기 챔버(20)는 상기 진공 상태를 계속 유지한다. 또한 상기 스테이지(200)는 약 480℃의 온도를 유지하면서 상기 기판(10)을 가열하는데, 이때 상기 스테이지(200)와 상기 플레이트(230)의 간격은 약 310밀스를 유지한다. 이러한 제2 시드층(16)의 형성은 약 23초 동안 계속된다.Referring to FIG. 1D, after forming the first seed layer 14, the second seed layer 16 is formed on the first seed layer 14 using triethyl borate, tetraethyl orthosilicate and oxygen gas. Form. At this time, the triethyl borate is provided at about 200 sccm, the tetraethyl orthosilicate is provided at about 800 sccm, and the oxygen gas is provided at about 4,500 sccm. And tetraethyl orthosilicate and oxygen gas for the formation of the previous first seed layer 14 continue to be provided, and triethyl borate is thus provided. Accordingly, the mixture is mixed through the gas mixing box 220 and uniformly provided on the substrate 10 through the plate 230 to form the second seed layer 16. The chamber 20 also maintains the vacuum state. In addition, the stage 200 heats the substrate 10 while maintaining a temperature of about 480 ° C, wherein the distance between the stage 200 and the plate 230 maintains about 310 mills. The formation of this second seed layer 16 continues for about 23 seconds.
상기 트리에틸보레이트는 비피에스지막을 포함하는 절연막을 형성할 때 상기 절연막에 첨가되는 붕소의 원료로 사용되는데, 부산물의 생성없이 상기 테트라에틸 오소실리케이트와 혼합이 이루어지고, 열에 안정적이다. 때문에 최근에는 상기 절연막을 형성할 때 상기 트리에틸보레이트를 사용한다.The triethyl borate is used as a raw material of boron added to the insulating film when forming the insulating film including the BPS film. The triethyl borate is mixed with the tetraethyl orthosilicate without generation of by-products and is thermally stable. Therefore, in recent years, the triethyl borate is used to form the insulating film.
도 1e를 참조하면, 상기 제2 시드층(16)을 형성한 다음 트리에틸보레이트, 트리에틸포스페이트, 테트라에틸 오소실리케이트 및 오존 가스를 사용하여 상기 제1 시드층(14) 및 제2 시드층(16)을 포함하는 식각 저지막(12)상에 비피에스지막을 포함하는 절연막(18)을 형성한다. 이때 상기 트리에틸보레이트는 약 200sccm으로 제공되고, 상기 트리에틸포스페이트는 약 85sccm으로 제공되고, 상기 테트라에틸 오소실리케이트는 약 800sccm으로 제공되고, 상기 오존 가스는 약 4,500sccm이 제공된다. 그리고 이전의 제2 시드층(16)의 형성을 위한 테트라에틸 오소실리케이트 및 트리에틸보레이트는 계속 제공되고, 상기 산소 가스의 제공은 중단되고, 트리에틸포스페이트 및 오존 가스가 따라서 제공되는 구성을 갖는다. 이에 따라 상기 가스 혼합 박스(220)를 통하여 혼합되고, 상기 플레이트(230)를 통하여 상기기판(10)상에 균일하게 제공되어 상기 절연막(18)을 형성한다. 또한 상기 챔버(20)는 상기 진공 상태를 계속 유지한다. 그리고 상기 스테이지(200)는 약 480℃의 온도를 유지하면서 상기 기판(10)을 가열하는데, 이때 상기 스테이지(200)와 상기 플레이트(230)의 간격은 약 310밀스를 유지한다. 이러한 상기 절연막(18)의 형성은 약 160초 동안 계속된다.Referring to FIG. 1E, after forming the second seed layer 16, the first seed layer 14 and the second seed layer 14 using triethyl borate, triethyl phosphate, tetraethyl orthosilicate and ozone gas ( The insulating film 18 including the non-PS layer is formed on the etch stop layer 12 including the 16. The triethyl borate is provided at about 200 sccm, the triethyl phosphate is provided at about 85 sccm, the tetraethyl orthosilicate is provided at about 800 sccm, and the ozone gas is provided at about 4,500 sccm. And tetraethyl orthosilicate and triethyl borate for the formation of the previous second seed layer 16 continue to be provided, the provision of the oxygen gas is stopped, and triethyl phosphate and ozone gas are thus provided. Accordingly, the mixture is mixed through the gas mixing box 220 and uniformly provided on the substrate 10 through the plate 230 to form the insulating film 18. The chamber 20 also maintains the vacuum state. In addition, the stage 200 heats the substrate 10 while maintaining a temperature of about 480 ° C., where the interval between the stage 200 and the plate 230 maintains about 310 mills. The formation of this insulating film 18 is continued for about 160 seconds.
상기 트리에틸포스페이트는 비피에스지막을 포함하는 절연막(18)을 형성할 때 상기 절연막(18)에 첨가되는 인의 원료로 사용되는데, 최근에 포스핀(PH3)의 대신하여 주로 사용한다.The triethyl phosphate is used as a raw material of phosphorus added to the insulating film 18 when forming the insulating film 18 including the BPS film, and recently used mainly in place of phosphine (PH 3 ).
도 4는 본 발명의 절연막을 제조할 때 제공되는 재료들을 각 단계별로 분류하기 위한 그래프이다.4 is a graph for classifying the materials provided in manufacturing the insulating film of the present invention in each step.
도 4를 참조하면, 상기 산소 가스는 산화성 분위기 조성, 제1 시드층 및 제2 시드층을 형성할 때 제공되고, 상기 테트라에틸 오소실리케이트는 제1 시드층, 제2 시드층 및 절연막을 형성할 때 제공되고, 트리에틸보레이트는 제2 시드층 및 절연막을 형성할 때 제공되고, 트레에틸포스페이트 및 오존 가스는 절연막을 형성할 때 제공된다.Referring to FIG. 4, the oxygen gas is provided when the oxidative atmosphere composition, the first seed layer and the second seed layer are formed, and the tetraethyl orthosilicate is used to form the first seed layer, the second seed layer, and the insulating layer. When provided, triethylborate is provided when forming the second seed layer and the insulating film, and treethyl phosphate and ozone gas are provided when forming the insulating film.
이와 같이 붕소의 원료로 제공되는 트리에틸보레이트 및 인의 원료로 제공되는 트리에틸포스페이트를 제어함으로서 약 5.5 중량%의 붕소 및 약 3.0 중량%의 인을 갖는 비피에스지막을 포함하는 절연막을 형성할 수 있다. 따라서 충분한 유동성을 확보함과 동시에 표면 균일도를 확보할 수 있는 절연막을 형성할 수 있다.Thus, by controlling the triethyl borate provided as the raw material of boron and the triethyl phosphate provided as the raw material of phosphorus, an insulating film including a BP film having about 5.5 wt% of boron and about 3.0 wt% of phosphorus can be formed. Therefore, it is possible to form an insulating film that can ensure sufficient fluidity and ensure surface uniformity.
도 1f를 참조하면, 산소 가스 및 수소 가스를 사용하여 상기 절연막(18)을 리플로우시킨다. 이에 따라 상기 절연막(18) 표면이 평탄하게 형성됨과 동시에 상기 기판(10)상의 요철 부위들 중에서 상기 요 부위내를 상기 절연막(18)으로 충전시킨다. 이때 상기 리플로우는 약 850℃의 온도에서 이루어진다. 그리고 상기 리플로우를 수행할 때 수분이 생성되고, 상기 비피에스지막을 포함하는 절연막(18)은 상기 수분에 대한 확산 장벽으로 작용하여 알칼리 이온(alkali ion)을 포집(gettering)한다. 그러나 상기 식각 저지막(12)에 의해 상기 수분이 상기 기판(10)에 침투하는 것은 저지된다.Referring to FIG. 1F, the insulating film 18 is reflowed using oxygen gas and hydrogen gas. Accordingly, the surface of the insulating film 18 is formed to be flat and the inside of the concave portion is filled with the insulating film 18 among the concave and convex portions on the substrate 10. The reflow is at a temperature of about 850 ° C. In addition, moisture is generated when the reflow is performed, and the insulating film 18 including the BPS layer serves as a diffusion barrier to the moisture to collect alkali ions. However, penetration of the moisture into the substrate 10 by the etch stop layer 12 is prevented.
또한 상기 절연막(18)을 리플로우시켜도 상기 식각 저지막(12)의 두께가 감소되는 것을 10Å 이내로 저지할 수 있다. 이는 상기 수분이 인의 원료로 첨가되는 트리에틸포스페이트와 반응하여 인산을 생성하는 정도를 최소화할 수 있기 때문이다. 즉, 상기 트리에틸포스페이트를 제공하는 단계를 도 4에 도시된 바와 같이 절연막을 형성하는 단계로 한정하여 상기 비피에스지막을 포함하는 절연막(18)에 약 3 중량%의 인을 첨가하기 때문이다.In addition, even when the insulating layer 18 is reflowed, the decrease in the thickness of the etch stop layer 12 may be prevented to within 10 μs. This is because it is possible to minimize the extent to which the moisture reacts with triethylphosphate added as a raw material of phosphorus to produce phosphoric acid. That is, since the step of providing the triethyl phosphate is limited to the step of forming the insulating film as shown in FIG. 4, about 3% by weight of phosphorus is added to the insulating film 18 including the BPS film.
상기 식각 저지막(12)의 두께가 감소되는 것을 저지함과 동시에 충분한 충전과 상기 절연막(18)을 개구부를 갖는 절연막 패턴 형성을 위한 식각을 할 때 이방성 식각 특성을 충분히 확보할 수 있다. 이에 따라 상기 개구부의 직경을 설정된 크기로 형성할 수 있다. 이는 상기 비피에스지막을 포함하는 절연막(18)에 붕소 및 인이 첨가되는 함량을 최적화하기 때문이다.While preventing the thickness of the etch stop layer 12 from being reduced, sufficient anisotropic etching characteristics may be sufficiently secured when sufficient filling and etching of the insulating layer 18 to form an insulating layer pattern having an opening. Accordingly, the diameter of the opening may be formed to a set size. This is because boron and phosphorus are added to the insulating film 18 including the BPS film.
즉, 5.5 중량%의 붕소 및 3.0 중량%의 인이 첨가되는 비피에스지막을 포함하는 절연막(18)을 형성함으로서, 상기 절연막(18)을 리플로우할 때 발생하는 식각 저지막(12)의 두께 감소를 최소화할 수 있고, 충분한 충전 효과 및 이방성 식각 특성을 확보할 수 있다.That is, by forming the insulating film 18 including the BPS film to which 5.5 wt% of boron and 3.0 wt% of phosphorus is added, the thickness of the etch stop layer 12 generated when the insulating film 18 is reflowed is reduced. Can be minimized, and sufficient filling effects and anisotropic etching characteristics can be ensured.
본 발명자들은 상기 비피에스지막을 포함하는 절연막의 특성을 변화시키지 않는 붕소 및 인이 첨가되는 함량의 최적 조건을 찾기 위한 부단한 노력을 기울였고, 이에 따라 상기 최적 조건을 찾을 수 있었다.The present inventors have made diligent efforts to find the optimum conditions for the content of boron and phosphorus that do not change the characteristics of the insulating film including the BPS film, and thus the optimum conditions can be found.
도 5 및 도 6은 붕소 및 인이 첨가되는 함량에 따라 리플로우 이후 식각 저지막의 두께가 변화하는 결과를 나타내는 그래프이다.5 and 6 are graphs showing a result of changing the thickness of the etch stop layer after reflow depending on the amount of boron and phosphorus added.
도 5를 참조하면, 5.5 중량%, 6.0 중량% 및 6.5 중량%의 함량을 갖도록 붕소를 첨가하고, 각각에 대응하여 3.0 중량%, 3.5 중량% 및 4.0 중량%의 함량을 갖도록 인을 첨가하는 비피에스지막을 리플로우한 다음 상기 비피에스지막의 하부에 있는 식각 저지막의 감소한 두께를 측정한 결과를 나타낸다.Referring to Figure 5, the addition of boron to have a content of 5.5% by weight, 6.0% by weight and 6.5% by weight, and correspondingly added phosphorous to have a content of 3.0% by weight, 3.5% by weight and 4.0% by weight, respectively The result of measuring the reduced thickness of the etch stop layer under the BPS film after reflowing the SG film is shown.
먼저, ◇로 나타낸 그래프를 살펴보면, 3.0 중량%의 인 및 5.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 식각 저지막의 두께가 약 10Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 3.0 중량%의 인 및 6.0 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 15Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 3.0 중량%의 인 및 6.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 22Å 감소하는 것을 확인할 수 있다.First, looking at the graph represented by ◇, in the case of the BPS film to which 3.0% by weight of phosphorus and 5.5% by weight of boron is added, it can be seen that the thickness of the etching stopper film is reduced by about 10Å, 3.0% by weight of phosphorus and 6.0 It can be seen that the thickness of the etch stop layer is reduced by about 15Å in the case of the BPS film to which the boron of the wt% is added. In the case of the BPS film to which 3.0 wt% of phosphorus and 6.5 wt% of boron are added, the etching is performed. It can be seen that the thickness of the blocking film is reduced by about 22 mm 3.
□로 나타낸 그래프를 살펴보면, 3.5 중량%의 인 및 5.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 식각 저지막의 두께가 약 15Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 3.5 중량%의 인 및 6.0 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 25Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 3.5 중량%의 인 및 6.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 35Å 감소하는 것을 확인할 수 있다.Looking at the graph represented by □, in the case of the BPS film to which 3.5% by weight of phosphorus and 5.5% by weight of boron is added, it can be seen that the thickness of the etch stop layer is reduced by about 15Å, 3.5% by weight of phosphorus and 6.0% by weight In the case of the BPS film to which boron is added, the thickness of the etch stop layer is reduced by about 25 mm. In the case of the BPS film to which 3.5% by weight of phosphorus and 6.5% by weight of boron are added, It can be seen that the thickness is reduced by about 35 mm 3.
△로 나타낸 그래프를 살펴보면, 4.0 중량%의 인 및 5.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 식각 저지막의 두께가 약 13Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 4.0 중량%의 인 및 6.0 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 35Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 4.0 중량%의 인 및 6.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 45Å 감소하는 것을 확인할 수 있다.Looking at the graph represented by △, it can be seen that in the case of the BPS film added with 4.0% by weight of phosphorus and 5.5% by weight of boron, the thickness of the etch stop layer is reduced by about 13Å, 4.0% by weight of phosphorus and 6.0% by weight In the case of the BPS film to which boron is added, the thickness of the etch stop layer is reduced by about 35 mm. In the case of the BPS film to which 4.0 wt% of phosphorus and 6.5 wt% of boron are added, It can be seen that the thickness decreases by about 45 mm 3.
도 6을 참조하면, 3.0 중량%, 3.5 중량% 및 4.0 중량%의 함량을 갖도록 인을 첨가하고, 각각에 대응하여 5.5 중량%, 6.0 중량% 및 6.5 중량%의 함량을 갖도록 붕소를 첨가하는 비피에스지막을 리플로우한 다음 상기 비피에스지막의 하부에 있는 식각 저지막의 감소한 두께를 측정한 결과를 나타낸다.6, phosphorus is added to have a content of 3.0% by weight, 3.5% by weight and 4.0% by weight, and boron is added to have a content of 5.5% by weight, 6.0% by weight and 6.5% by weight, respectively. The result of measuring the reduced thickness of the etch stop layer under the BPS film after reflowing the SG film is shown.
먼저, ◇로 나타낸 그래프를 살펴보면, 3.0 중량%의 인 및 5.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 식각 저지막의 두께가 약 8Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 3.5 중량%의 인 및 5.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 13Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 4.0 중량%의 인 및 5.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 12Å 감소하는 것을 확인할 수 있다.First, looking at the graph represented by ◇, in the case of the BPS film to which 3.0% by weight of phosphorus and 5.5% by weight of boron is added, it can be seen that the thickness of the etch stop layer is reduced by about 8Å, 3.5% by weight of phosphorus and 5.5 It can be seen that the thickness of the etch stop layer is reduced by about 13Å in the case of the BPS film to which the boron of the wt% is added. In the case of the BPS film to which the phosphorus and 5.5 wt% of boron are added, the etching is performed. It can be seen that the thickness of the blocking film is reduced by about 12 mm 3.
□로 나타낸 그래프를 살펴보면, 3.0 중량%의 인 및 6.0 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 식각 저지막의 두께가 약 15Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 3.5 중량%의 인 및 6.0 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 25Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 4.0 중량%의 인 및 6.0 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 35Å 감소하는 것을 확인할 수 있다.Looking at the graph represented by □, in the case of the BPS film to which 3.0% by weight of phosphorus and 6.0% by weight of boron is added, it can be seen that the thickness of the etch stop layer is reduced by about 15Å, 3.5% by weight of phosphorus and 6.0% by weight In the case of the BPS film to which boron is added, it can be seen that the thickness of the etch stop film is reduced by about 25 mm. In the case of the BPS film to which 4.0 wt% of phosphorus and 6.0 wt% of boron are added, It can be seen that the thickness is reduced by about 35 mm 3.
△로 나타낸 그래프를 살펴보면, 3.0 중량%의 인 및 6.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 식각 저지막의 두께가 약 22Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 3.5 중량%의 인 및 6.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 35Å 감소하는 것을 확인할 수 있고, 4.0 중량%의 인 및 6.5 중량%의 붕소가 첨가되는 비피에스지막인 경우에는 상기 식각 저지막의 두께가 약 45Å 감소하는 것을 확인할 수 있다.Looking at the graph represented by △, in the case of the BPS film to which 3.0 wt% of phosphorus and 6.5 wt% of boron is added, it can be seen that the thickness of the etch stop layer is reduced by about 22 mm, and 3.5 wt% of phosphorus and 6.5 wt% In the case of the BPS film to which boron is added, the thickness of the etch stop layer is reduced by about 35 mm. In the case of the BPS film to which 4.0 wt% of phosphorus and 6.5 wt% of boron are added, It can be seen that the thickness decreases by about 45 mm 3.
따라서 상기 붕소를 5.5 중량% 첨가할 경우 상기 인이 첨가되는 함량에는 거의 영향을 받지 않는 것을 확인할 수 있다. 그리고 5.5 중량%의 붕소 및 3.0 중량%의 인을 최적 조건으로 한정하고, 상기 절연막을 형성할 때 상기 인의 함량을 결정하는 트리에틸포스페이트의 제공을 제어한다.Therefore, when the boron is added in an amount of 5.5% by weight, it can be confirmed that the phosphorus is hardly affected. And 5.5% by weight of boron and 3.0% by weight of phosphorus are limited to optimum conditions, and the provision of triethylphosphate to determine the content of phosphorus in forming the insulating film is controlled.
이에 따라 충전 효과 및 이방성 식각 특성을 가짐과 동시에 리플로우 이후에도 하부에 있는 식각 저지막의 두께 감소 10Å인 비피에스지막을 포함하는 절연막을 형성할 수 있다. 때문에 상기 절연막은 0.15㎛ 이하의 디자인룰을 요구하는 최근의 반도체 장치의 제조에 적극적으로 응용할 수 있다. 즉, 상기 절연막은 셀프얼라인 콘택의 형성, 아엠디(IMD : inter metal dielectric) 또는 아이엘디(ILD : inter layer dielectric) 등과 같은 층간 절연막의 형성에 응용할 수 있다.Accordingly, an insulating film including a BPS film having a filling effect and anisotropic etching characteristic and having a thickness reduction of 10 占 감소 of the etch stop layer under the reflow can be formed even after reflow. Therefore, the insulating film can be actively applied to the manufacture of a recent semiconductor device requiring a design rule of 0.15 mu m or less. In other words, the insulating film can be applied to the formation of a self-aligned contact, an interlayer dielectric such as an inter metal dielectric (IMD) or an inter layer dielectric (ILD).
상기 셀프 얼라인 콘택을 형성하기 위한 절연막을 반도체 장치의 제조에 응용하는 예는 다음과 같다.An example of applying the insulating film for forming the self-aligned contact to manufacture of a semiconductor device is as follows.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.7A through 7E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.
도 7a를 참조하면, 소스(source) 및 드레인(drain)(72)이 형성된 기판(70)상에 트렌지스터를 구성하는 게이트 전극들(74)을 형성한다. 상기 소스 및 드레인(72)은 기판(70)내에 불순물을 주입하여 형성하고, 상기 게이트 전극(74)들을 주로 폴리 실리콘막 및 텅스텐 규소막(WSi layer)을 형성한 다음 사진 식각을 통하여 형성한다.Referring to FIG. 7A, gate electrodes 74 constituting a transistor are formed on a substrate 70 on which a source and a drain 72 are formed. The source and drain 72 may be formed by implanting impurities into the substrate 70, and the gate electrodes 74 may be formed through photolithography after forming a polysilicon layer and a tungsten silicon layer (WSi layer).
도 7b를 참조하면, 상기 기판(70) 및 게이트 전극(74)상에 질화 규소막으로 구성되는 식각 저지막(76)을 연속적으로 형성한다. 상기 질화 규소막은 화학 기상 증착을 통하여 약 80Å의 두께를 갖도록 형성한다. 상기 질화 규소막은 이후 식각에 의하여 기판(70)이 손상되는 것을 저지함과 동시에 상기 기판(70)이 노출되어 산화되는 것을 방지하고, 리플로우에 의하여 생성되는 수분이 상기 기판(70)에 침투하는 것을 저지한다.Referring to FIG. 7B, an etch stop layer 76 including a silicon nitride film is continuously formed on the substrate 70 and the gate electrode 74. The silicon nitride film is formed to have a thickness of about 80 kPa through chemical vapor deposition. The silicon nitride film prevents the substrate 70 from being damaged by etching afterwards and prevents the substrate 70 from being exposed and oxidized, and the moisture generated by the reflow penetrates the substrate 70. To stop it.
도 7c를 참조하면, 상기 식각 저지막(76)상에 5.5중량%의 붕소 및 3.0 중량%의 인이 첨가되는 절연막(78)을 형성한다. 상기 절연막(78)은 테트라에틸 오소실리케이트에 상기 붕소의 원료인 트레에틸보레이트 및 상기 인의 원료인 트레에틸포스페이트를 첨가하여 형성하는 비피에스지막으로 구성된다. 그리고 상기 절연막(78)은 약 9,500Å의 두께를 갖도록 형성한다.Referring to FIG. 7C, an insulating film 78 to which 5.5 wt% of boron and 3.0 wt% of phosphorus is added is formed on the etch stop layer 76. The insulating film 78 is composed of a BP film formed by adding treethyl borate as a raw material of boron and treethyl phosphate as a raw material of phosphorus to tetraethyl orthosilicate. The insulating film 78 is formed to have a thickness of about 9,500 Å.
상기 비피에스지막을 포함하는 절연막(78)의 형성은 먼저, 상기 식각 저지막(76)이 형성된 기판(70) 주변을 산화성 분위기로 조성한다. 이때 상기 산화성 분위기는 약 4,500sccm으로 제공되는 산소 가스로 조성한다. 이어서, 산소 가스를 약 4,500sccm으로 제공하고, 테트라에틸 오소실리케이트를 약 800sccm으로 제공하여 상기 식각 저지막상에 제1 시드층을 형성한다. 계속해서, 상기 산소 가스를 약 4,500sccm으로 제공하고, 테트라에틸 오소실리케이트를 약 800sccm으로 제공하고, 붕소의 원료인 트리에틸보레이트를 약 200sccm으로 제공하여 상기 제1 시드층상에 제2 시드층을 형성한다. 그리고 상기 테트라에틸 오소실리케이트를 약 800sccm으로 제공하고, 트리에틸보레이트를 약 200sccm으로 제공하고, 인의 원료인 트리에틸포스페이트를 약 85sccm으로 제공하고, 오존 가스를 약 4,500sccm으로 제공하여 상기 제1 시드층 및 제2 시드층을 포함하는 식각 저지막상에 비피에스지막을 형성한다.In the formation of the insulating film 78 including the BPS layer, first, the periphery of the substrate 70 on which the etch stop layer 76 is formed is formed in an oxidizing atmosphere. At this time, the oxidizing atmosphere is composed of oxygen gas provided at about 4,500 sccm. Oxygen gas is then provided at about 4,500 sccm and tetraethyl orthosilicate at about 800 sccm to form a first seed layer on the etch stop layer. Subsequently, the oxygen gas is provided at about 4,500 sccm, tetraethyl orthosilicate is provided at about 800 sccm, and triethyl borate, which is a raw material of boron, is provided at about 200 sccm to form a second seed layer on the first seed layer. do. Then, the tetraethyl orthosilicate is provided at about 800 sccm, triethyl borate is provided at about 200 sccm, triethyl phosphate as a raw material of phosphorus is provided at about 85 sccm, and ozone gas is provided at about 4,500 sccm to provide the first seed layer. And a BPS layer on the etch stop layer including the second seed layer.
상기 비피에스지막은 진공 상태에서 형성하는데, 상기 진공 상태는 약 2,000sccm으로 제공되는 헬륨 가스 및 약 4,000sccm으로 제공되는 질소 가스를 제공하여 형성한다. 그리고 상기 기판이 놓여지는 스테이지의 온도는 약 480℃를 유지한다.The BPS film is formed in a vacuum state, and the vacuum state is formed by providing helium gas provided at about 2,000 sccm and nitrogen gas provided at about 4,000 sccm. The temperature of the stage on which the substrate is placed is maintained at about 480 ° C.
도 7d를 참조하면, 수소 가스 및 산소 가스를 사용하여 약 850℃의 온도로 상기 절연막(78)을 리플로우시킨다. 이에 따라 상기 절연막(78) 표면이 평탄하게형성됨과 동시에 상기 게이트 전극(74)들 사이에 상기 절연막(78)이 충분하게 충전된다.Referring to FIG. 7D, the insulating film 78 is reflowed at a temperature of about 850 ° C. using hydrogen gas and oxygen gas. Accordingly, the surface of the insulating film 78 is formed flat and the insulating film 78 is sufficiently filled between the gate electrodes 74.
이는 5.5 중량%의 붕소 및 3.0 중량%의 인이 첨가되는 비피에스지막을 상기 절연막(78)으로 형성하기 때문으로, 충분한 충전 효과를 가짐은 물론이고, 하부에 있는 질화 규소막(76)의 두께가 감소하는 것을 10Å 이내로 저지할 수 있다.This is because the insulating film 78 forms a BP film in which 5.5% by weight of boron and 3.0% by weight of phosphorus are added, and thus has a sufficient filling effect, and the thickness of the silicon nitride film 76 below The decrease can be prevented within 10 ms.
최근의 반도체 장치는 상기 게이트 전극들에 의해 형성되는 요철 부위의 간격이 미세하기 때문에 상기 게이트 전극들 사이를 충분하게 충전하는 것이 용이하지 않다. 이에 따라 충분한 유동성을 갖는 상기 절연막으로 상기 게이트 전극들 사이를 충전한다. 상기 요철 부위는 상기 게이트 전극들에 의한 것으로 한정하지만, 개구부 등과 같은 패턴에 의하여 형성되는 요철 부위 등을 포함할 수 있다.In the recent semiconductor device, the gap between the uneven portions formed by the gate electrodes is minute, so that it is not easy to sufficiently fill the gaps between the gate electrodes. Accordingly, the insulating film having sufficient fluidity is filled between the gate electrodes. The concave-convex portion may be limited by the gate electrodes, but may include the concave-convex portion formed by a pattern such as an opening.
도 7e를 참조하면, 셀프 얼라인 콘택을 수행하여 상기 절연막(78)을 개구부(80)를 갖는 절연막 패턴(82)으로 형성한다. 이때 상기 개구부(80)는 사진 식각을 통하여 형성하는데, 상기 절연막(78)의 식각은 CFx를 포함하는 식각 가스를 사용한다. 그리고 상기 식각은 상기 절연막(78)과 하부의 질화 규소막(76)의 식각 선택비에 의하여 이루어지는데, 상기 리플로우를 수행하여도 상기 질화 규소막(76)의 두께 변화가 없기 때문에 식각 저지를 용이하게 수행할 수 있다. 또한 상기 질화 규소막(76)에 의하여 상기 셀프 얼라인 콘택의 수행시 충분한 솔더 마진을 확보할 수 있다. 이에 따라 금속막 등을 사용하여 상기 개구부(80)의 충전을 위한 후속 공정을 할 때 상기 금속막으로 상기 개구부(80)를 충분히 충전할 수 있다.Referring to FIG. 7E, the self-aligned contact is formed to form the insulating film 78 as the insulating film pattern 82 having the opening 80. In this case, the opening 80 is formed through photolithography, and the etching of the insulating layer 78 uses an etching gas including CF x . The etching is performed by an etching selectivity of the insulating film 78 and the silicon nitride film 76 below. Since the thickness of the silicon nitride film 76 does not change even after the reflow, the etching stop is prevented. It can be done easily. In addition, a sufficient solder margin may be ensured when the self-aligned contact is performed by the silicon nitride film 76. Accordingly, when the subsequent process for the filling of the opening 80 is performed using a metal film or the like, the opening 80 may be sufficiently filled with the metal film.
이와 같이 상기 붕소 및 인이 첨가되는 함량을 최적 조건으로 설정함으로서, 반도체 장치의 제조에 있어 이전 또는 이후의 공정 특성에 영향을 받지 않는 비피에스지막을 포함하는 절연막을 형성할 수 있다.Thus, by setting the content of the boron and phosphorus added to the optimum conditions, it is possible to form an insulating film including a BPS film that is not affected by the process characteristics before or after in the manufacture of a semiconductor device.
따라서, 본 발명은 수소 가스 및 산소 가스를 사용하여 절연막을 리플로우하여도 하부에 있는 식각 저지막의 두께가 감소하는 것을 최소화함과 동시에 충분한 충전 효과와 이방성 식각 특성을 확보할 수 있다. 때문에 상기 절연막을 반도체 장치에 응용할 경우 상기 반도체 장치의 신뢰도가 향상되는 효과를 기대할 수 있다.Therefore, the present invention can minimize the reduction of the thickness of the etch stop layer at the bottom even when the insulating film is reflowed using hydrogen gas and oxygen gas, and can secure sufficient filling effect and anisotropic etching characteristics. Therefore, when the insulating film is applied to a semiconductor device, an effect of improving the reliability of the semiconductor device can be expected.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020021154A KR100352285B1 (en) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | Semiconductor device and method for fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020021154A KR100352285B1 (en) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | Semiconductor device and method for fabricating the same |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020000032893A Division KR100340207B1 (en) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | Insulator layer and method for fabricating the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020035543A KR20020035543A (en) | 2002-05-11 |
| KR100352285B1 true KR100352285B1 (en) | 2002-09-13 |
Family
ID=19720415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020020021154A KR100352285B1 (en) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | Semiconductor device and method for fabricating the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100352285B1 (en) |
-
2002
- 2002-04-18 KR KR1020020021154A patent/KR100352285B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020035543A (en) | 2002-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6774048B2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
| US5525534A (en) | Method of producing a semiconductor device using a reticle having a polygonal shaped hole | |
| KR20000011253A (en) | Method for forming dielectric layer | |
| KR100340207B1 (en) | Insulator layer and method for fabricating the same | |
| KR101162480B1 (en) | Method for manufacturing insulation layer and method for manufacturing semiconductor device using the same | |
| KR20030077929A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| KR100464862B1 (en) | Method of Manufacturing of a Semiconductor Device | |
| KR100352285B1 (en) | Semiconductor device and method for fabricating the same | |
| US7180129B2 (en) | Semiconductor device including insulating layer | |
| KR100341483B1 (en) | Method of filling gap by using high density plasma oxide | |
| US6900118B2 (en) | Method for preventing contact defects in interlayer dielectric layer | |
| KR100397177B1 (en) | Method of manufacturing an insulator layer and a semiconductor device | |
| KR20010058645A (en) | Method for forming IPO of semiconductor device | |
| KR100784094B1 (en) | Method of forming a dielectric layer in semiconductor device | |
| KR100811449B1 (en) | Semiconductor device and the fabricating method thereof | |
| KR100353827B1 (en) | Method for making inter-dielectric layer in semiconductor device | |
| US8440557B2 (en) | Method for fabricating a semiconductor device by considering the extinction coefficient during etching of an interlayer insulating film | |
| KR20040020600A (en) | Method for forming dielectric layer of semiconductor device | |
| KR100307967B1 (en) | Mehtod of forming IPO layer of MML device | |
| KR20010004681A (en) | Forming method for inter layer oxide of semiconductor device | |
| JPH11162984A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
| JP2003077916A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
| KR20120093728A (en) | Method for fabricating an interlayer dielectric in semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| 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: 20120802 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130731 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |