KR100444773B1 - Method for forming of semiconductor device - Google Patents

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KR100444773B1
KR100444773B1 KR10-2001-0080862A KR20010080862A KR100444773B1 KR 100444773 B1 KR100444773 B1 KR 100444773B1 KR 20010080862 A KR20010080862 A KR 20010080862A KR 100444773 B1 KR100444773 B1 KR 100444773B1
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Abstract

본 발명은 상부 전극 및 하부 전극응 듀얼 다마신 공정으로 형성하고, 디램 셀 하부 전극 형성시 동시에 로직 영역의 메탈 콘택을 형성함으로써 로직 메탈 콘택의 깊이를 낮게 할 수 있으며 메탈 콘택의 매립을 쉽게 할 수 있으며 로직 아날로그 캐패시터에 고유전체막을 사용함으로써 캐패시터의 면적을 줄여 칩 사이즈를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.The present invention can be formed by a dual damascene process for the upper electrode and the lower electrode, and at the same time forming the metal contact of the logic region when forming the DRAM cell lower electrode, the depth of the logic metal contact can be lowered, and the metal contact can be easily buried. In addition, the use of a high-k dielectric for logic analog capacitors has the advantage of reducing the chip size by reducing the capacitor area.

Description

반도체 소자의 제조 방법{METHOD FOR FORMING OF SEMICONDUCTOR DEVICE}Manufacturing method of semiconductor device {METHOD FOR FORMING OF SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 상부 전극 및 하부 전극을 듀얼 다마신 공정으로 형성하고, 디램 셀 하부 전극 형성시 동시에 로직 영역의 메탈 콘택을 형성함으로써 로직 메탈 콘택의 깊이를 낮게 할 수 있으며 메탈 콘택의 매립을 쉽게 할 수 있는 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.According to the present invention, the upper electrode and the lower electrode may be formed by a dual damascene process, and the metal contact of the logic region may be simultaneously formed at the time of forming the DRAM cell lower electrode, thereby reducing the depth of the logic metal contact and facilitating the filling of the metal contact. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

도1a 내지 도1p는 종래 기술에 의한 반도체 소자의 제조 공정을 나타낸 제 1 실시예이다.1A to 1P are a first embodiment showing a manufacturing process of a semiconductor device according to the prior art.

먼저 도1a에 도시된 바와 같이 실리콘 기판의 디램 셀부(1)와 로직부(2)에 웰(미도시함) 및 절연층(3)을 형성한 후 게이트 폴리(4)와 하드마스크(5)를 증착한 후 패터닝 하고, 소스/드레인 접합층(6)을 형성한 후 사이드월 스페이서(7)를 형성시킨 다음 제 1 ILD(Inter Layer Dielectric : 8)를 증착한뒤 평탄화 공정을 진행한다.First, as shown in FIG. 1A, a well (not shown) and an insulating layer 3 are formed in the DRAM cell part 1 and the logic part 2 of the silicon substrate, and then the gate poly 4 and the hard mask 5 are formed. After depositing and patterning, after forming the source / drain junction layer (6) to form a sidewall spacer (7), after depositing a first ILD (Inter Layer Dielectric: 8) and planarization process.

이때, 게이트 폴리(14)는 도프트 폴리실리콘을 사용하거나 텅스텐실리사이드 및 텅스텐의 조합으로 사용되기도 하며, 하드마스크는 산화막으로 형성한다.In this case, the gate poly 14 may be formed of doped polysilicon or a combination of tungsten silicide and tungsten, and the hard mask may be formed of an oxide film.

또한, 사이드월 스페이서(7)는 산화막 또는 질화막으로 형성하거나, 산화막과 질화막의 조합으로 형성할 수도 있다.The sidewall spacers 7 may be formed of an oxide film or a nitride film, or may be formed of a combination of an oxide film and a nitride film.

이어서, 도1b에 도시된 바와 같이 디램 셀 영역(1)에 스토리지 노드 콘택 플러그(9)를 형성시킨 후 도1C에 도시된 바와 같이 제 2 ILD(10)를 증착한 후 디램셀 영역(1)에는 비트라인 콘택홀(11)을 로직 영역에는 소오스/드레인 영역의 콘택홀(12)을 형성시킨다.Subsequently, after forming the storage node contact plug 9 in the DRAM cell region 1 as shown in FIG. 1B, the second ILD 10 is deposited as shown in FIG. 1C, and then the DRAM cell region 1 is formed. The bit line contact hole 11 is formed in the logic region, and the contact hole 12 of the source / drain region is formed in the logic region.

그런 다음, 도1d에 도시된 바와 같이 콘택홀(11,12)에 플러그를 형성하고 디램 셀 영역(1)에는 비트라인(15)을 로직 영역(2)에는 로컬 인터커넥션 라인(16)을 형성시킨다.Then, as illustrated in FIG. 1D, a plug is formed in the contact holes 11 and 12, a bit line 15 is formed in the DRAM cell region 1, and a local interconnection line 16 is formed in the logic region 2. Let's do it.

이때, 비트라인(15)과 로컬 인터커넥션 라인(16)의 재료는 텅스텐 실리사이드 또는 텅스텐이 사용된다.At this time, tungsten silicide or tungsten is used as the material of the bit line 15 and the local interconnection line 16.

이어서, 도1e에 도시된 바와 같이 제 3 ILD(17)와 제 4 ILD(18)를 적층한 후 도1f에 도시된 바와 같이 제 3ILD(17), 제 4ILD(18)를 부분적으로 식각하여 콘택홀을 형성한 후 전도성 물질로 플러그(19)를 형성시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 1E, the third ILD 17 and the fourth ILD 18 are stacked, and the third ILD 17 and the fourth ILD 18 are partially etched as shown in FIG. After the hole is formed, the plug 19 is formed of a conductive material.

이때, 2중 플러그 기술은 패턴의 미세화에 따라 셀 캐패시터의 높이를 높이기 위해 사용된다.In this case, the double plug technique is used to increase the height of the cell capacitor according to the miniaturization of the pattern.

그런 다음, 도1g에 도시된 바와 같이 제 5 ILD(20)와 제 6 ILD(21)를 증착한 뒤 하부 전극이 형성될 부위의 제 5, 제 6 ILD(20,21)를 식각한 후 도1h에 도시된 바와 같이 하부전극(22) 재료를 증착한다.Then, as illustrated in FIG. 1G, after the fifth ILD 20 and the sixth ILD 21 are deposited, the fifth and sixth ILDs 20 and 21 of the portion where the lower electrode is to be formed are etched. The lower electrode 22 material is deposited as shown in 1h.

이때, 대게 하부전극(22) 재료로는 폴리실리콘이나 텅스텐이 사용된다.In this case, polysilicon or tungsten is generally used as the material of the lower electrode 22.

그후, 도1i에 도시된 바와 같이 하부전극(22)을 식각하기 위한 절연층(23)을 증착한 뒤 도1j에 도시된 바와 같이 에치백 또는 CMP로 하부전극(22)을 단락시킨 후 도1k에 도시된 바와 같이 디램 셀 영역(1)의 제 6 ILD(21)와 절연층(23)을 식각하여 하부전극(22)이 노출되도록 한다.이때, 절연층(23)의 재료로는 SOG(Spin OnGlass) 또는 FOX를 사용한다.Thereafter, as shown in FIG. 1I, an insulating layer 23 for etching the lower electrode 22 is deposited, and then the lower electrode 22 is shorted by etch back or CMP as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the sixth ILD 21 and the insulating layer 23 of the DRAM cell region 1 are etched to expose the lower electrode 22. In this case, the material of the insulating layer 23 is SOG ( Spin On Glass) or FOX.

이어서, 도1l에 도시된 바와 같이 제 1 캐패시터 절연막(24)을 증착한 후 도1m에 도시된 바와 같이 상부전극(25)을 증착하고 부분 식각하여 셀 캐패시터의 상부전극(25)을 형성시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 1L, the first capacitor insulating film 24 is deposited, and then, as shown in FIG. 1M, the upper electrode 25 is deposited and partially etched to form the upper electrode 25 of the cell capacitor.

이때, 제 1 캐패시터 절연막(24)의 재료로는 산화막이나 텅스텐 또는 Ta2O5를 사용한다.At this time, an oxide film, tungsten or Ta2O5 is used as the material of the first capacitor insulating film 24.

그런 다음, 도1n에 도시된 바와 같이 제 7 ILD(26) 및 제 8 ILD(27)를 증착한 후 식각 및 증착을 통해 로직 영역의 아날로그 캐패시터의 하부전극(28)과, 로직과 디램 페리 영역의 로컬 배선을 연결하는 배선(29)과 디램 셀 영역의 상부 전극에 연결되어 전압을 인가하는 배선(30)을 형성한다.Then, as illustrated in FIG. 1N, the seventh ILD 26 and the eighth ILD 27 are deposited and then etched and deposited to form the lower electrode 28 of the analog capacitor in the logic region, and the logic and DRAM ferry region. A wiring 29 for connecting the local wiring of the wire and a wiring 30 connected to the upper electrode of the DRAM cell region to apply a voltage are formed.

이때, 로직 아날로그 캐패시터의 하부전극(28)으로 알루미늄 또는 텅스텐을 사용한다.At this time, aluminum or tungsten is used as the lower electrode 28 of the logic analog capacitor.

이어서 도1o에 도시된 바와 같이 로직 아날로그 캐패시터의 절연막(31)을 증착한뒤 상부전극 재료(32)를 증착한 후 도1p에 도시된 바와 같이 상부전극을 패터닝한다.Subsequently, as shown in FIG. 1O, an insulating film 31 of the logic analog capacitor is deposited, and then an upper electrode material 32 is deposited, and then the upper electrode is patterned as shown in FIG. 1P.

이때, 로직 아날로그 캐패시터 절연막(31)의 재료로는 산화막 또는 질화막을 사용하고, 상부전극 재료(32)는 TiN막을 사용한다.At this time, an oxide film or a nitride film is used as the material of the logic analog capacitor insulating film 31, and a TiN film is used as the upper electrode material 32.

그런 다음, 제 9 IMD(33) 및 제 10 IMD(34)를 증착한 후 배선(34)을 형성한다.Then, after depositing the ninth IMD 33 and the tenth IMD 34, the wiring 34 is formed.

그러나, 이러한 제 1 실시예에 의한 종래 기술은 디램 캐패시터를 MIS 구조나 SIS 구조로 밖에 형성할 수 없어 공정이 복잡해짐은 물론 공정 미세화에 따른 저장 용량의 한계가 있으며, 디램 셀 공정 완료후 로직 배선을 형성하기 때문에 로직 영역의 콘택홀 깊이가 깊어지며 이를 채우기 위한 공정에 어려움을 겪게된다.However, the conventional technology according to the first embodiment can only form a DRAM capacitor with a MIS structure or a SIS structure, which increases the complexity of the process and also limits the storage capacity due to the process miniaturization. Since the contact hole depth of the logic region is deepened, it is difficult to process to fill it.

그리고, MLD에서 로직 아날로그 캐패시터를 메탈 1과 메탈 2 사이에 형성하여 아날로그 캐패시터의 토폴로지로 인해 IMD층의 평탄화가 어려운 문제가 있었다.In addition, in the MLD, a logic analog capacitor is formed between the metal 1 and the metal 2, so that the planarization of the IMD layer is difficult due to the topology of the analog capacitor.

도2a 내지 도2f는 종래 기술에 의한 반도체 소자의 제조 공정을 나타낸 제 2 실시예이다.2A to 2F are a second embodiment showing a manufacturing process of a semiconductor device according to the prior art.

먼저, 도2a에 도시된 바와 같이 실리콘 기판의 디램 셀 영역(41)과 로직부(42)의 웰 및 절연층(43)를 형성시킨 후 게이트 폴리(44) 및 하드마스크(45)를 증착한 후 패터닝 한 다음 소오스/드레인(46) 영역을 형성한 후 사이드월 스페이서(47)을 형성시킨다.First, as shown in FIG. 2A, the wells and insulating layers 43 of the DRAM cell region 41 and the logic unit 42 of the silicon substrate are formed, and then the gate poly 44 and the hard mask 45 are deposited. After patterning, the source / drain 46 regions are formed, and then the sidewall spacers 47 are formed.

이때, 게이트의 재료로는 도프트 폴리실리콘 이나 텅스텐 실리사이드 및 텅스텐의 조합으로 이루어진다.At this time, the material of the gate is made of a combination of doped polysilicon, tungsten silicide and tungsten.

다음으로, 제 1 ILD(48)를 증착한 후 평탄화 공정을 진행한 후 디램 영역(41)과 로직 영역(42)에 콘택홀(49) 및 배선(50)을 동시에 형성한다.Next, after the first ILD 48 is deposited, the planarization process is performed, and then the contact holes 49 and the wirings 50 are simultaneously formed in the DRAM region 41 and the logic region 42.

이어서 도2b에 도시된 바와 같이 제 2 ILD(51)를 증착한 후 듀얼 다마신 공정을 위해 식각 정지막(52)을 증착한 후 디램 셀영역(41)의 스토리지 노드 콘택이 형성될 부위와 로직 영역의 메탈 콘택이 형성될 영역을 식각한다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, the second ILD 51 is deposited, and then, the etch stop layer 52 is deposited for the dual damascene process, and then the portion and logic where the storage node contact of the DRAM cell region 41 is formed. The region where the metal contact of the region is to be formed is etched.

이때, 식각정지막(52)으로는 질화막을 이용한다.In this case, a nitride film is used as the etch stop film 52.

그런 다음, 도2c에 도시된 바와 같이 제 3 ILD(53)를 증착한 후 도 2d에 도시된 바와 같이 디램 영역(41)의 하부전극이 형성될 부위의 제 3 ILD(53)를 식각하고, 로직 영역의 메탈 콘택이 형성될 부위를 식각한 후 디램 셀 영역의 하부전극 재료(56)를 증착한다.Then, as shown in FIG. 2C, the third ILD 53 is deposited, and as shown in FIG. 2D, the third ILD 53 of the portion where the lower electrode of the DRAM region 41 is to be formed is etched. After etching the portion where the metal contact of the logic region is to be formed, the lower electrode material 56 of the DRAM cell region is deposited.

이때, 하부전극 재료(56)로는 텅스텐등이 사용된다.At this time, tungsten or the like is used as the lower electrode material 56.

이어서, 도2e에 도시된 바와 같이 하부전극 재료(56)를 에치백 해서 로직 여역에는 텅스텐 플러그(54)가 디램 영역에는 하부전극(55)이 형성되도록 한다.그런 다음, 도2f에 도시된 바와 같이 유전체막(57)을 증착한 후 식각공정을 통해 디램 셀영역(41)에만 남긴 후 상부전극(58)을 증착한 후 로직 배선(59) 및 디램 상부전극(58)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2E, the lower electrode material 56 is etched back so that a tungsten plug 54 is formed in the logic region and a lower electrode 55 is formed in the DRAM area. Then, as shown in FIG. 2F. As described above, the dielectric layer 57 is deposited and then left only in the DRAM cell region 41 through an etching process, and then the upper electrode 58 is deposited, thereby forming a logic interconnect 59 and a DRAM upper electrode 58.

이때, 유전체막(57)으로는 Ta2O5 또는 BST를 이용한다.At this time, Ta 2 O 5 or BST is used as the dielectric film 57.

그러나, 이러한 제 2 실시예에 따른 종래 기술은 MIS 혹은 MIM 셀 캐패시터 형성과 로직의 배선을 동시에 형성시키기 위해 셀 캐패시터 유전막 증착후 사진 건식식각을 진행함으로써 절연 특성의 열화를 초래하는 문제가 있다.However, the related art according to the second embodiment has a problem of deteriorating insulation characteristics by performing photo dry etching after deposition of the cell capacitor dielectric film to simultaneously form the MIS or MIM cell capacitor and the logic wiring.

또한, 셀 스토리지 노드를 하부 전극 형성시 동시에 형성시키므로 소토리지 노드를 전극으로 채우기 어려워 패턴이 미세화될수록 디램 셀 비트라인과 스토리지 노드 콘택과의 단락을 유발할 수 있으며 아날로그 캐패시터의 토폴로지로 인해 IMD층 평탄화가 어려운 문제점이 있었다.In addition, since the cell storage node is formed at the same time as the lower electrode is formed, it is difficult to fill the storage node with the electrode, and as the pattern becomes finer, short circuit between the DRAM cell bit line and the storage node contact may occur. There was a difficult problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의목적은 상부 전극 및 하부 전극을 듀얼 다마신 공정으로 형성하고, 디램 셀 하부 전극 형성시 동시에 로직 영역의 메탈 콘택을 형성함으로써 로직 메탈 콘택의 깊이를 낮게 할 수 있으며 메탈 콘택의 매립을 쉽게 할 수 있는 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to form a top electrode and a bottom electrode in a dual damascene process, and at the same time forming a metal contact of the logic region when forming a DRAM cell bottom electrode, It is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can lower the depth of the metal contact and facilitate the filling of the metal contact.

도1a 내지 도1p는 종래 기술에 의한 반도체 소자의 제조 공정을 나타낸 제 1 실시예이다.1A to 1P are a first embodiment showing a manufacturing process of a semiconductor device according to the prior art.

도2a 내지 도2f는 종래 기술에 의한 반도체 소자의 제조 공정을 나타낸 제 2 실시예이다.2A to 2F are a second embodiment showing a manufacturing process of a semiconductor device according to the prior art.

도3a 내지 도3n은 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조 공정을 나타낸 단면도들이다.3A to 3N are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

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

61 : 디램 셀 영역 62 : 로직 영역61: DRAM cell area 62: logic area

64 : 게이트 폴리 65 : 하드마스크64: gate poly 65: hard mask

67 : 사이드월 스페이서 68 : 제 1 ILD67: sidewall spacer 68: the first ILD

70 : 제 2 ILD 79 : 제 1 식각 정지막70: second ILD 79: first etching stop film

82 : 제 2 식각 정지막 86-1:로직 아날로그 캐패시터82: second etch stop film 86-1: logic analog capacitor

87 : 디램 셀 캐패시터의 하부전극 90 : 상부전극87: lower electrode of the DRAM cell capacitor 90: upper electrode

94, 95, 96 : 배선94, 95, 96: wiring

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 실리콘 기판에 디램 셀부와 로직부에 게이트 폴리와 하드마스크를 증착한 후 패터닝한 후 소오스/드레인 접합층을 형성시키는 단계와, 상기 접합층이 형성된 결과물 상에 사이드월 스페이서를 형성한 후 제 1 ILD를 증착하는 단계와, 상기 디램 셀 영역에 스토리지 노드 콘택 플러그를 형성한 후 제 2 ILD를 증착하는 단계와, 상기 디램 셀 영역에과 로직 영역에 콘택홀을 형성한 후 디램 셀 영역에는 비트라인을 로직 영역에는 로컬 인터 커넥션 라인을 형성하는 단계와, 상기 결과물 상에 제 3 ILD와 제 4 ILD를 증착한 후 제 1 식각정지막을 증착하고 식각공정으로 디램 셀 스토리지 노드 콘택홀이 형성될 부위를 제거하는 단계와, 상기 결과물 상에 제 5 ILD 및 제 2 식각 정지막을 증착한 뒤 디램 셀 영역의 제 2 식각정지막을 식각 공정으로 제거한 후 제 6 ILD를 증착하는 단계와, 상기 제 6 ILD가 증착된 결과물 상에 듀얼 다마신 공정을 통해 디램 셀 캐패시터의 하부전극이 형성될 영역과 로직 아날로그 캐패시터가 형성될 영역을 오픈 시키고 디램 셀 스토리지 노드를 형성하는 단계와, 상기 디램 셀 스토리지 노드가 형성된 결과물 상에 하부전극 재료와 제 7 ILD를 증착한 후 CMP 공정을하는 단계와, 상기 CMP 공정을 진행한 결과물 상에 사진 및 습식식각을 한 후 로직 아날로그 캐패시터 절연막을 증착하는 단계와, 상기, 로직 아날로그 캐패시터 절연막 상부에 제 8 ILD를 증착한 후 패터닝 하여 상부전극을 형성하고 제 9 ILD 및 제 10 ILD를 증착한 후 패터닝 해서 배선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention for realizing the above object is to form a source / drain junction layer after depositing a gate poly and a hard mask on the DRAM cell portion and the logic portion on the silicon substrate and patterning, and the resultant image formed on the junction layer Depositing a first ILD after forming sidewall spacers in the semiconductor substrate; depositing a second ILD after forming a storage node contact plug in the DRAM cell region; and forming a contact hole in the DRAM cell region and the logic region. Forming a bit line in a DRAM cell region and a local interconnection line in a logic region, depositing a third ILD and a fourth ILD on the resultant, depositing a first etch stop layer, and then etching the DRAM cell in an etching process. Removing a portion where a storage node contact hole is to be formed, depositing a fifth ILD and a second etch stop layer on the resultant, and then etching a second etching of the DRAM cell region. Removing the stop layer by an etching process and depositing a sixth ILD; and a region in which a lower electrode of the DRAM cell capacitor is to be formed and a region in which a logic analog capacitor is to be formed through a dual damascene process on the resultant in which the sixth ILD is deposited. Opening and forming a DRAM cell storage node, depositing a lower electrode material and a seventh ILD on the product on which the DRAM cell storage node is formed, and performing a CMP process, and on the resultant CMP process Depositing a logic analog capacitor insulating film after photo and wet etching; depositing an eighth ILD on the logic analog capacitor insulating film, and patterning the upper electrode to form an upper electrode, and depositing a ninth and tenth ILD. It relates to a method for manufacturing a semiconductor device comprising the step of forming a wiring by patterning.

이때, 상기 상부 전극 및 하부 전극의 재료는 Pt, Ru, Ir 또는 그의 산화물중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하고, 상기 로직 아날로그 캐패시터의 절연막은 BST, SBT, PZT, Ta2O5 중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 한다.In this case, the material of the upper electrode and the lower electrode is formed of any one of Pt, Ru, Ir or oxides thereof, and the insulating film of the logic analog capacitor is formed of any one of BST, SBT, PZT, Ta2O5. It is done.

또한, 상기 제 1 식각 정지막 또는 제 2 식각 정지막은 질화막으로 형성하는 것을 특징으로 한다.The first etch stop layer or the second etch stop layer may be formed of a nitride film.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the present embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only and the same parts as in the conventional configuration using the same reference numerals and names.

도3a 내지 도3n은 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조 공정을 나타낸 단면도들이다.3A to 3N are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

먼저, 도3a에 도시된 바와 같이 실리콘 기판에 디램 셀(61)부와 로직부(62)에 웰(미도시함) 및 절연층(63)을 형성시킨 후 게이트 폴리(64)와 하드마스크(65)를 증착한 후 패터닝한 다음, 소오스/드레인 접합층(66)을 형성시킨 뒤 사이드월 스페이서(67)를 형성한 뒤 제 1 ILD(68) 증착한다.First, as shown in FIG. 3A, a well (not shown) and an insulating layer 63 are formed in the DRAM cell 61 and the logic unit 62 on the silicon substrate, and then the gate poly 64 and the hard mask ( 65) is deposited and then patterned, and then the source / drain junction layer 66 is formed, followed by the formation of the sidewall spacers 67 and deposition of the first ILD 68.

이때, 사이드월 스페이서(67)는 산화막 또는 질화막으로 형성한다.At this time, the sidewall spacer 67 is formed of an oxide film or a nitride film.

이어서, 도3b에 도시된 바와 같이 디램 셀 영역(61)에 스토리지 노드 콘택 플러그(69)를 형성한 다음, 도3c에 도시된 바와 같이 제 2 ILD(70)를 증착한 후 도3d에 디램 셀 영역에는 비트라인 콘택홀(71)을 로직 영역에는 게이트나 소오스/드레인 영역의 콘택홀(72)을 형성시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 3B, the storage node contact plug 69 is formed in the DRAM cell region 61. Then, after the second ILD 70 is deposited as shown in FIG. 3C, the DRAM cell is illustrated in FIG. 3D. The bit line contact hole 71 is formed in the region, and the contact hole 72 of the gate or source / drain region is formed in the logic region.

이때, 스토리지 노드 콘택 플러그(69)는 도프트 폴리 또는 텅스텐으로 형성한다.At this time, the storage node contact plug 69 is formed of doped poly or tungsten.

그런 다음, 도3e에 도시된 바와 같이 콘택홀(71,72)에 텅스텐 실리사이드 또는 텅스텐을 이용하여 디램 셀 영역(61)에는 비트라인(75)을 로직 영역(62)에는 로컬 인터 커넥션 라인(76)을 형성시킨다.Then, as shown in FIG. 3E, bit lines 75 are used in the DRAM cell region 61 and local interconnect lines 76 are disposed in the logic region 62 using tungsten silicide or tungsten in the contact holes 71 and 72. ).

이어서, 도3f에 도시된 바와 같이 제 3 ILD(77)와 제 4 ILD(78)를 증착한 후 제 1 식각정지막(79)을 증착하고 식각공정으로 디램 셀 스토리지 노드 콘택홀이 형성될 부위(80)를 제거한다.Subsequently, as shown in FIG. 3F, after the third ILD 77 and the fourth ILD 78 are deposited, the first etch stop layer 79 is deposited, and the DRAM cell storage node contact hole is to be formed by the etching process. Remove 80.

이때, 제 3 ILD(77)는 비트라인의 산화 방지 및 접착력을 높이기 위해 사용되며 생략이 가능하다.In this case, the third ILD 77 is used to prevent oxidation and adhesion of the bit line and may be omitted.

그후, 도3g에 도시된 바와 같이 제 5 ILD(81) 및 제 2 식각 정지막(82)을 증착한 뒤 디램 셀 영역의 제 2 식각정지막(82)를 식각을 통해 제거한 후 제 6 ILD(83)를 증착한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 3G, the fifth ILD 81 and the second etch stop layer 82 are deposited, and then the second etch stop layer 82 in the DRAM cell region is removed through etching, and then the sixth ILD ( 83).

그런 다음, 도3h에 도시된 바와 같이 듀얼 다마신 공정을 통해 디램 셀 캐패시터의 하부전극이 형성될 영역(85)과 로직 아날로그 캐패시터가 형성될 영역(84)을 오픈 시키고 디램 셀 스토리지 노드(85-1)을 형성한다.Then, as shown in FIG. 3H, the region 85 in which the lower electrode of the DRAM cell capacitor is to be formed and the region 84 in which the logic analog capacitor is to be formed are opened through the dual damascene process, and the DRAM cell storage node 85-is formed. To form 1).

이어서, 도3i에 도시된 바와 같이 하부전극 재료(86)와 제 7 ILD(88)를 증착한 후 도3에 도시된 바와 같이 CMP를 통해 디램 셀 캐패시터의 하부전극(87)과 로직 아날로그 캐패시터(86-1)를 서로 단락시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 3I, the lower electrode material 86 and the seventh ILD 88 are deposited, and then the lower electrode 87 and the logic analog capacitor of the DRAM cell capacitor are transferred through the CMP as shown in FIG. Short circuit 86-1).

이때, 하부전극 재료(86)로는 Pt, Ru, Ir을 사용하고, 제 7 ILD(88)로는 SOG 또는 FOX를 사용한다.At this time, Pt, Ru, Ir are used as the lower electrode material 86, and SOG or FOX is used as the seventh ILD 88.

그런 다음, 도3k에 도시된 바와 같이 사진 및 습식식각을 통해 디램 셀의 제 제 5 ILD(81), 제 6 ILD(83) 및 제 7 ILD(88)을 제거한 후 도3l에 도시된 바와 같이 로직 아날로그 캐패시터 절연막(89)을 증착한다.Then, as shown in FIG. 3K, the fifth ILD 81, the sixth ILD 83, and the seventh ILD 88 of the DRAM cell are removed through photographic and wet etching, as shown in FIG. 3L. Logic analog capacitor insulating film 89 is deposited.

이때, 제 1 식각정지막(79)이 습식 식각의 마스크 역할을 하게되고, 상기 절연막(89)의 재료로는 BST, PZT, SBT, Ta2O5등이 사용된다.In this case, the first etch stop layer 79 serves as a mask for wet etching, and as the material of the insulating layer 89, BST, PZT, SBT, Ta 2 O 5, or the like is used.

이어서, 도3m에 도시된 바와 같이 제 8 ILD를 증착한 후 패터닝 하여 디램 셀 캐패시터 상부전극(90)과 로직 아날로그 캐패시터의 상부전극(91)을 형성한 후 도3n에 도시된 바와 같이 제 9 ILD(92) 및 제 10 ILD(93)를 증착한 후 패터닝 하여 로직 영역에서 아날로그 캐패시터의 상,하부 전극이 연결되는 배선(94)과 로직이나 디램 페리 영역의 로컬 배선을 연결하는 배선(95) 및 디램 셀 캐패시터의 상부전극의 전압을 인가하기 위한 배선(96)을 듀얼 다마신 기법을 통해 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 3M, the eighth ILD is deposited and then patterned to form the DRAM cell capacitor upper electrode 90 and the logic electrode capacitor upper electrode 91, and as shown in FIG. 3N, the ninth ILD. And depositing and patterning the 92 and 10th ILDs 93 to connect the wiring 94 connecting the upper and lower electrodes of the analog capacitor in the logic region to the wiring 95 connecting the local wiring of the logic or DRAM ferry region; The wiring 96 for applying the voltage of the upper electrode of the DRAM cell capacitor is formed through the dual damascene technique.

이때, 각 배선(93,94,95)의 재료로 Al, W, Cu들이 사용된다.At this time, Al, W, Cu are used as the material of each of the wirings 93, 94, and 95.

상기한 바와 같이 본 발명은 상부 전극 및 하부 전극을 듀얼 다마신 공정으로 형성하고, 디램 셀 하부 전극 형성시 동시에 로직 영역의 메탈 콘택을 형성함으로써 로직 메탈 콘택의 깊이를 낮게 할 수 있으며 메탈 콘택의 매립을 쉽게 할 수 있으며 로직 아날로그 캐패시터에 고유전체막을 사용함으로써 캐패시터의 면적을 줄여 칩 사이즈를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention forms a top electrode and a bottom electrode by a dual damascene process, and simultaneously forms a metal contact of a logic region at the time of forming a DRAM cell bottom electrode, thereby lowering the depth of the logic metal contact and filling the metal contact. In addition, the use of a high-k dielectric for logic analog capacitors has the advantage of reducing the chip size by reducing the area of the capacitor.

Claims (4)

실리콘 기판에 디램 셀부와 로직부에 게이트 폴리와 하드마스크를 증착한 후 패터닝한 후 소오스/드레인 접합층을 형성시키는 단계와,Depositing a gate poly and a hard mask on the DRAM cell portion and the logic portion on the silicon substrate, and then patterning and forming a source / drain junction layer; 상기 접합층이 형성된 결과물 상에 사이드월 스페이서를 형성한 후 제 1 ILD를 증착하는 단계와,Depositing a first ILD after forming sidewall spacers on the resultant formed joint layer; 상기 디램 셀 영역에 스토리지 노드 콘택 플러그를 형성한 후 제 2 ILD를 증착하는 단계와,Depositing a second ILD after forming a storage node contact plug in the DRAM cell region; 상기 디램 셀 영역에과 로직 영역에 콘택홀을 형성한 후 디램 셀 영역에는 비트라인을 로직 영역에는 로컬 인터 커넥션 라인을 형성하는 단계와,Forming contact holes in the DRAM cell region and in the logic region, and forming bit lines in the DRAM cell region and local interconnect lines in the logic region; 상기 결과물 상에 제 3 ILD와 제 4 ILD를 증착한 후 제 1 식각정지막을 증착하고 식각공정으로 디램 셀 스토리지 노드 콘택홀이 형성될 부위를 제거하는 단계와,Depositing a third etch stop layer after depositing a third ILD and a fourth ILD on the resultant, and removing a portion where a DRAM cell storage node contact hole is to be formed by etching; 상기 결과물 상에 제 5 ILD 및 제 2 식각 정지막을 증착한 뒤 디램 셀 영역의 제 2 식각정지막을 식각 공정으로 제거한 후 제 6 ILD를 증착하는 단계와,Depositing a fifth ILD and a second etch stop layer on the resultant, removing the second etch stop layer in the DRAM cell region by an etching process, and then depositing a sixth ILD; 상기 제 6 ILD가 증착된 결과물 상에 듀얼 다마신 공정을 통해 디램 셀 캐패시터의 하부전극이 형성될 영역과 로직 아날로그 캐패시터가 형성될 영역을 오픈 시키고 디램 셀 스토리지 노드를 형성하는 단계와,Opening a region where a lower electrode of the DRAM cell capacitor and a region where a logic analog capacitor is to be formed through a dual damascene process on the resultant on which the sixth ILD is deposited, and forming a DRAM cell storage node; 상기 디램 셀 스토리지 노드가 형성된 결과물 상에 하부전극 재료와 제 7 ILD를 증착한 후 CMP 공정을 하는 단계와,Depositing a lower electrode material and a seventh ILD on a resultant product on which the DRAM cell storage node is formed, and then performing a CMP process; 상기 CMP 공정을 진행한 결과물 상에 사진 및 습식식각을 한 후 로직 아날로그 캐패시터 절연막을 증착하는 단계와,Depositing a logic analog capacitor insulating film after the photo and wet etching the result of the CMP process; 상기, 로직 아날로그 캐패시터 절연막 상부에 제 8 ILD를 증착한 후 패터닝 하여 상부전극을 형성하고 제 9 ILD 및 제 10 ILD를 증착한 후 패터닝 해서 배선을 형성하는 단계를포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.And depositing an eighth ILD on the logic analog capacitor insulating layer and patterning the upper electrode to form an upper electrode, and depositing and patterning the ninth and tenth ILD to form wiring. Manufacturing method. 제 1항에 있어서, 상기 상부 전극 및 하부 전극의 재료는 Pt, Ru, Ir 또는 그의 산화물중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the material of the upper electrode and the lower electrode is formed of any one of Pt, Ru, Ir, or an oxide thereof. 제 1항에 있어서, 상기 로직 아날로그 캐패시터의 절연막은 BST, SBT, PZT, Ta2O5 중 어느 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the insulating film of the logic analog capacitor is formed of any one of BST, SBT, PZT, and Ta 2 O 5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 식각 정지막 또는 제 2 식각 정지막은 질화막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first etch stop layer or the second etch stop layer is formed of a nitride film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100975760B1 (en) * 2010-03-31 2010-08-13 이정우 Kickboard type bike running gear

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10189895A (en) * 1996-12-20 1998-07-21 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
KR20000007306A (en) * 1998-07-02 2000-02-07 윤종용 Fabricating method of semiconductor memory device and structure of the same
KR20000020310A (en) * 1998-09-19 2000-04-15 김영환 Method for manufacturing semiconductor device
KR20000055260A (en) * 1999-02-04 2000-09-05 윤종용 Method for fabricating capacitor of semiconcuctor integrated circuit
US6124194A (en) * 1999-11-15 2000-09-26 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Method of fabrication of anti-fuse integrated with dual damascene process
KR20010027671A (en) * 1999-09-15 2001-04-06 윤종용 Method for fabricating a semiconductor device comprising lines of damascene structure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10189895A (en) * 1996-12-20 1998-07-21 Nec Corp Manufacture of semiconductor device
KR20000007306A (en) * 1998-07-02 2000-02-07 윤종용 Fabricating method of semiconductor memory device and structure of the same
KR20000020310A (en) * 1998-09-19 2000-04-15 김영환 Method for manufacturing semiconductor device
KR20000055260A (en) * 1999-02-04 2000-09-05 윤종용 Method for fabricating capacitor of semiconcuctor integrated circuit
KR20010027671A (en) * 1999-09-15 2001-04-06 윤종용 Method for fabricating a semiconductor device comprising lines of damascene structure
US6124194A (en) * 1999-11-15 2000-09-26 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Method of fabrication of anti-fuse integrated with dual damascene process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9806080B2 (en) 2014-06-11 2017-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor devices and methods of manufacturing the same

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