KR100542496B1 - Method for fabricating semiconductor device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다층 구조를 갖는 캐패시터의 제조에 있어서, 각 층의 전극에 구비되는 복수의 콘택홀을 동시에 형성할 수 있는 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로서, The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device capable of simultaneously forming a plurality of contact holes provided in an electrode of each layer in the manufacture of a capacitor having a multilayer structure.

본 발명의 반도체 소자의 제조방법은 반도체 기판 상에 제 1 층간절연막을 형성하는 단계;와, 상기 제 1 층간절연막 상에 제 1 금속층, 제 1 유전막, 제 2 금속층, 제 2 유전막 및 제 3 금속층을 적층하는 단계;와, 상기 제 3 금속층 상에 식각 억제막을 형성하는 단계;와, 상기 식각 억제막 내지 제 1 금속층을 선택적으로 패터닝하여 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 형성하는 단계;와, 상기 식각 억제막을 포함한 기판 전면 상에 제 2 층간절연막을 적층하는 단계;와, 상기 제 2 층간절연막 상에 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 노출시키는 콘택홀을 형성하기 위한 식각 마스크를 형성하는 단계;와, 상기 식각 마스크를 이용하여 상기 제 2 층간절연막을 식각하여 상기 제 1 유전막, 제 2 유전막 및 식각 억제막을 노출시키는 단계;와, 상기 제 1 유전막, 제 2 유전막 및 식각 억제막을 제거하여 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 노출시키는 콘택홀을 완성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a semiconductor device of the present invention includes forming a first interlayer insulating film on a semiconductor substrate; and a first metal layer, a first dielectric film, a second metal layer, a second dielectric film, and a third metal layer on the first interlayer insulating film. Stacking an oxide layer; and forming an etch inhibiting film on the third metal layer; and selectively patterning the etch inhibiting film to the first metal layer to form first, second, and third electrodes; and Stacking a second interlayer insulating film on the entire surface of the substrate including the etch inhibiting film; and forming an etch mask for forming contact holes exposing the first, second, and third electrodes on the second interlayer insulating film. And etching the second interlayer insulating layer using the etching mask to expose the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the etch inhibiting layer; and the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the etching inhibiting layer. By removing a film comprising the step of completing a contact hole exposing the first, second and third electrodes it is characterized in that formed.

식각 억제, 캐패시터, 다층 구조Etch Suppression, Capacitor, Multilayer Structure

Description

반도체 소자의 제조방법{Method for fabricating semiconductor device} Method for fabricating semiconductor device {Method for fabricating semiconductor device}             

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 캐패시터의 구조 단면도.1 is a structural cross-sectional view of a capacitor of a semiconductor device according to the prior art.

도 2는 종래의 또 다른 기술에 따른 반도체 소자의 캐패시터의 구조 단면도.2 is a structural cross-sectional view of a capacitor of a semiconductor device according to another conventional technology.

도 3a 내지 3e는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing

301 : 반도체 기판 302 : 제 1 층간절연막301 semiconductor substrate 302 first interlayer insulating film

303 : 제 1 전극 304 : 제 1 유전막303: first electrode 304: first dielectric film

305 : 제 2 전극 306 : 제 2 유전막305: second electrode 306: second dielectric film

307 : 제 3 전극 308 : 식각 억제막307: third electrode 308: etching inhibiting film

309 : 제 2 층간절연막309: second interlayer insulating film

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 다층 구조를 갖는 캐패시터의 제조에 있어서, 각 층의 전극에 구비되는 복수의 콘택홀을 동시에 형성할 수 있는 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in the manufacture of a capacitor having a multilayer structure, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device capable of simultaneously forming a plurality of contact holes provided in an electrode of each layer.

모스 트랜지스터와 캐패시터로 구성되는 단위 셀에 있어서 소자의 특성은 캐패시터의 정전 용량에 큰 영향을 받는다. 최근, 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 소자 내에서 캐패시터가 차지하는 면적 역시 축소되고 있어, 적은 면적 내에서 큰 정전 용량을 갖는 캐패시터가 요구되고 있다.In a unit cell composed of a MOS transistor and a capacitor, the characteristics of the device are greatly influenced by the capacitance of the capacitor. In recent years, as semiconductor devices have been highly integrated, the area occupied by capacitors in devices has also been reduced, so that capacitors having large capacitance within a small area are required.

캐패시터의 정전 용량을 향상시키기 위해 고려될 수 있는 방법은 캐패시터의 유효면적을 증가시키는 방법, 상부 전극과 하부 전극 사이에 위치하는 유전막을 박막화하는 방법, 유전율이 높은 재료로 유전막을 형성하는 방법 등이 있다.The methods that can be considered to improve the capacitance of the capacitor include increasing the effective area of the capacitor, thinning the dielectric film located between the upper electrode and the lower electrode, forming a dielectric film with a high dielectric constant material, and the like. have.

상기 세 가지 방법 중, 유전막을 박막화하는 것은 반도체 소자의 신뢰성을 저하시키는 문제가 있으며, 유전율이 높은 재료로 유전막을 형성하는 것은 새로운 캐패시터의 제조 공정을 개발해야 하는 부담이 있다. 이에 따라, 캐패시터의 유효면적을 증가시켜 정전 용량을 향상시키는 방법에 연구가 집중되고 있다.Among the above three methods, the thinning of the dielectric film has a problem of lowering the reliability of the semiconductor device, and the formation of the dielectric film from a material having a high dielectric constant has a burden of developing a new capacitor manufacturing process. Accordingly, research is focused on a method of improving the capacitance by increasing the effective area of the capacitor.

한편, 종래의 통상적인 캐패시터의 구조를 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, the structure of a conventional conventional capacitor is as follows.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 캐패시터는 반도체 기판 상에 하부 전극(102), 유전막(104), 상부 전극(105)이 순차적으로 형성되어 있는 구조를 갖고 있다. 이와 같은 종래의 캐패시터 구조는 하부 전극(102)이 평면 구조를 갖게 되어 반도체 소자의 설계 룰이 미세화에 비례하여 하부 전극의 면적이 줄어들게 된다. 따라서, 미세 소자에서 정전 용량을 극대화하기에 한계가 노출되는 문제점이 있다. 참고로, 미설명부호 103은 층간절연막이다.As shown in FIG. 1, a conventional capacitor has a structure in which a lower electrode 102, a dielectric film 104, and an upper electrode 105 are sequentially formed on a semiconductor substrate. In the conventional capacitor structure, the lower electrode 102 has a planar structure, so that the area of the lower electrode is reduced in proportion to the miniaturization of design rules of the semiconductor device. Therefore, there is a problem that a limit is exposed to maximize the capacitance in the micro device. For reference, reference numeral 103 is an interlayer insulating film.

이를 개선하기 위해 다층 구조를 갖는 캐패시터가 제안되었다. 도 2는 종래의 또 다른 캐패시터의 구조를 나타낸 단면도이다.In order to improve this, a capacitor having a multilayer structure has been proposed. 2 is a cross-sectional view showing the structure of another conventional capacitor.

도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 또 다른 캐패시터는 반도체 기판(201) 상에 제 1 전극(202), 제 2 전극(204) 및 제 3 전극(206)을 구비하고 상기 제 1 전극(202)과 제 2 전극(204) 사이, 제 2 전극(204)과 제 3 전극(206) 사이에 각각 제 1 유전막(203), 제 2 유전막(205)을 구비한다. 이와 같이, 다층 구조로 캐패시터를 형성하고 각 층마다 유전막을 구비시킴으로써 정전 용량의 확대를 꾀한다.As shown in FIG. 2, another conventional capacitor includes a first electrode 202, a second electrode 204, and a third electrode 206 on a semiconductor substrate 201 and the first electrode 202. And a first dielectric film 203 and a second dielectric film 205 between the second electrode 204 and the second electrode 204 and the third electrode 206, respectively. In this manner, capacitors are formed in a multilayer structure and dielectric layers are provided for each layer to increase capacitance.

그러나, 이와 같은 다층 구조의 캐패시터는 후속의 공정에서, 층간절연막(207) 적층 후 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극(202,204,206)을 노출시키는 콘택홀 형성 공정시 각 전극들 간 사이에 단차가 발생하여 콘택홀(208)들의 깊이(d1, d2, d3)가 서로 다르게 된다. 이에 따라, 콘택홀 형성 공정시 상대적으로 상측에 위치한 전극들이 하부의 전극들보다 미리 노출되어 상부의 전극들이 식각으로 손상되는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 종래의 기술에서는 상부의 전극들 예를 들어, 제 1 및 제 2 전극을 노출시키는 제 1 식각 공정과 하부의 전극들 예를 들어, 제 2 및 제 3 전극을 노출시키는 제 2 식각 공정 등 콘택홀 형성을 위한 복수의 층간절연막 식각 공정을 택하고 있다. 이와 같이, 전극들 간의 단차 문제를 해결하기 위해 복수의 층간절연막 식각 공정을 택함에 따라 공정이 복잡해지고 제조 원가의 상승을 유발하고 있다.However, such a multilayer capacitor has a step between each electrode in a subsequent step of forming a contact hole exposing the first, second and third electrodes 202, 204, and 206 after laminating the interlayer insulating film 207. The depths d1, d2, and d3 of the contact holes 208 are different from each other. Accordingly, in the process of forming a contact hole, a relatively upper electrode is exposed in advance than the lower electrode, so that the upper electrode is damaged by etching. In order to solve this problem, in the related art, a first etching process exposing the upper electrodes, for example, the first and second electrodes, and a second exposing electrode, for example, the second and third electrodes, are exposed. A plurality of interlayer insulating film etching processes for forming contact holes, such as an etching process, are selected. As such, as a plurality of interlayer insulating layer etching processes are selected to solve the step difference problem between electrodes, the process becomes complicated and causes an increase in manufacturing cost.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 다층 구조를 갖는 캐패시터의 제조에 있어서, 각 층의 전극에 구비되는 복수의 콘택홀을 동시에 형성할 수 있는 반도체 소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the above problems, in the manufacture of a capacitor having a multi-layer structure, to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of simultaneously forming a plurality of contact holes provided in the electrode of each layer For the purpose of

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자의 제조방법은 반도체 기판 상에 제 1 층간절연막을 형성하는 단계;와, 상기 제 1 층간절연막 상에 제 1 금속층, 제 1 유전막, 제 2 금속층, 제 2 유전막 및 제 3 금속층을 적층하는 단계;와, 상기 제 3 금속층 상에 식각 억제막을 형성하는 단계;와, 상기 식각 억제막 내지 제 1 금속층을 선택적으로 패터닝하여 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 형성하는 단계;와, 상기 식각 억제막을 포함한 기판 전면 상에 제 2 층간절연막을 적층하는 단계;와, 상기 제 2 층간절연막 상에 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 노출시키는 콘택홀을 형성하기 위한 식각 마스크를 형성하는 단계;와, 상기 식각 마스크를 이용하여 상기 제 2 층간절연막을 식각하여 상기 제 1 유전막, 제 2 유전막 및 식각 억제막을 노출시키는 단계;와, 상기 제 1 유전막, 제 2 유전막 및 식각 억제막을 제거하여 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 노출시키는 콘택홀을 완성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a first interlayer insulating film on a semiconductor substrate; and a first metal layer, a first dielectric film, a second metal layer, on the first interlayer insulating film; Stacking a second dielectric layer and a third metal layer; and forming an etch inhibiting film on the third metal layer; and selectively patterning the etch inhibiting film to the first metal layer to form first, second, and third metal layers. Forming an electrode; and laminating a second interlayer insulating film on the entire surface of the substrate including the etch inhibiting film; and contact holes exposing the first, second, and third electrodes on the second interlayer insulating film. Forming an etch mask to form a etch mask; and etching the second interlayer insulating layer by using the etch mask to expose the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the etch inhibiting layer. Conductor film, characterized in that the second dielectric layer and etching to remove suppression film comprises a step to complete the contact holes exposing the first, second and third electrodes.

바람직하게는, 상기 식각 억제막은 실리콘 질화막으로 형성할 수 있다.Preferably, the etch inhibiting film may be formed of a silicon nitride film.

바람직하게는, 제 1 및 제 2 유전막은 실리콘 질화막으로 형성할 수 있다.Preferably, the first and second dielectric films may be formed of a silicon nitride film.

바람직하게는, 상기 식각 억제막은 200∼400Å의 두께로 형성할 수 있다.Preferably, the etch inhibiting film may be formed to a thickness of 200 to 400 kPa.

본 발명의 특징에 따르면, 다층 구조를 이루는 캐패시터의 최상측 전극 상에 층간절연막보다 식각 속도가 상대적으로 느린 식각 억제막을 소정 두께로 형성함으로써, 서로 다른 단차로 형성되어 있는 복수의 전극들을 식각으로 인한 손상없이 시간적으로 동시에 노출되도록 하여 콘택홀 형성 공정을 단순화할 수 있게 된다.According to an aspect of the present invention, an etching suppression film having a relatively slow etching speed than an interlayer insulating film is formed on a top electrode of a capacitor having a multi-layer structure to a predetermined thickness, and thus a plurality of electrodes formed with different steps are formed by etching. It can be exposed simultaneously in time without damage to simplify the process of forming a contact hole.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 상세히 설명하기로 한다. 도 3a 내지 3d는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이 반도체 기판(301) 상에 제 1 층간절연막(302)을 적층한다. 상기 제 1 층간절연막(302)은 LP-TEOS(Low Pressure Tetra Ethyl Ortho Silicate), O3-TEOS, d-TEOS 등과 같은 TEOS 계열의 산화막 또는 고밀도 플라즈마 화학기상증착법(High Density Plasma CVD)을 이용하여 적층하는 FSG(Fluorine Silicate Glass), USG(Undoped Silicate Glass) 또는 SiH4 막 또는 BPSG를 사용하여 형성할 수 있다. 도면에 도시하지 않았지만, 상기 제 1 층간절연막 하부의 액티브 영역에는 모스 트랜지스터 등의 소자가 형성되어 있다. First, as shown in FIG. 3A, a first interlayer insulating film 302 is laminated on the semiconductor substrate 301. The first interlayer insulating layer 302 may be formed by using a TEOS-based oxide film such as low pressure tetra ethyl ortho silicate (LP-TEOS), O 3 -TEOS, d-TEOS, or high density plasma CVD (High Density Plasma CVD). It can be formed by using a layer of Fluorine Silicate Glass (FSG), Undoped Silicate Glass (USG) or SiH 4 film or BPSG. Although not shown in the figure, elements such as a MOS transistor are formed in the active region under the first interlayer insulating film.

이어, 상기 제 1 층간절연막(302) 상에 제 1 금속층(303), 제 1 유전막(304), 제 2 금속층(305), 제 2 유전막(306) 및 제 3 금속층(307)을 순차적으로 적층한다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 유전막(304,306)은 유전율이 높은 재료 로 사용할 수 있으며, 일 예로 질화막을 사용하여 200∼1000Å의 두께로 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 금속층(303,305,307)은 알루미늄-구리(Al-Cu)로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 알루미늄-구리(Al-Cu)층 이외에 상기 제 1 및 제 2 유전막(306)과 반응성이 약하고 일함수가 높은 백금(Pt), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 오스뮴(Os) 등과 같은 금속이 사용될 수 있다. 한편, 상기 금속층은 캐패시터의 다층 구조에 따라 상기 제 1, 제 2, 제 3 금속층(303,305,307) 이외에 더 형성할 수도 있다.Subsequently, a first metal layer 303, a first dielectric layer 304, a second metal layer 305, a second dielectric layer 306, and a third metal layer 307 are sequentially stacked on the first interlayer insulating layer 302. do. Here, the first and second dielectric layers 304 and 306 may be used as materials having high dielectric constant, and may be formed to have a thickness of 200 to 1000 GPa using, for example, a nitride film. In addition, the first, second and third metal layers 303, 305, 307 are preferably formed of aluminum-copper (Al-Cu), and the first and second dielectric layers (in addition to the aluminum-copper (Al-Cu) layer) may be formed. 306) metals such as platinum (Pt), ruthenium (Ru), iridium (Ir), rhodium (Rh), osmium (Os), etc., which are weakly reactive and have a high work function, may be used. The metal layer may be further formed in addition to the first, second, and third metal layers 303, 305, 307 according to the multilayer structure of the capacitor.

상기 제 3 금속층(307)이 형성된 상태에서, 상기 제 3 금속층(307) 상에 식각 억제막(308)을 적층한다. 상기 식각 억제막(308)으로 질화막이 사용될 수 있으며, 화학기상증착 공정 등을 이용하여 200∼400Å의 두께로 형성할 수 있다. 상기 식각 억제막(308)은 상기 층간절연막에 비해 식각 속도가 느린 재질을 사용한다. 예를 들어, 식각 억제막(308)으로서 질화막을 사용하는 경우 산화막 재질의 층간 절연막과의 식각 선택비가 1 : 20∼30 정도일 수 있다.In the state where the third metal layer 307 is formed, an etch inhibiting film 308 is stacked on the third metal layer 307. A nitride film may be used as the etch inhibiting film 308 and may be formed to a thickness of 200 to 400 kPa using a chemical vapor deposition process. The etch inhibiting film 308 is made of a material having a slower etching speed than the interlayer insulating film. For example, when the nitride film is used as the etching inhibiting film 308, the etching selectivity with respect to the interlayer insulating film of oxide film material may be about 1:20 to 30.

이와 같은 상태에서, 도 3b에 도시한 바와 같이 포토리소그래피 공정 및 식각 공정을 이용하여 상기 제 1 금속층(303), 제 1 유전막(304), 제 2 금속층(305), 제 2 유전막(306), 제 3 금속층(307) 및 식각 억제막(308)을 선택적으로 패터닝하여 제 1 전극(303), 제 1 유전막(304), 제 2 전극(305), 제 2 유전막(306) 및 제 3 전극(307)으로 구성되는 캐패시터를 완성한다. 상기 캐패시터의 제 3 전극(307) 상에는 패터닝된 식각 억제막(308)이 형성되어 있다.In this state, as illustrated in FIG. 3B, the first metal layer 303, the first dielectric layer 304, the second metal layer 305, the second dielectric layer 306, using a photolithography process and an etching process, may be used. By selectively patterning the third metal layer 307 and the etching suppression layer 308, the first electrode 303, the first dielectric layer 304, the second electrode 305, the second dielectric layer 306, and the third electrode ( A capacitor composed of 307 is completed. The patterned etch stop layer 308 is formed on the third electrode 307 of the capacitor.

그런 다음, 도 3c에 도시한 바와 같이 상기 식각 억제막(308)을 포함한 기판(301) 전면 상에 제 2 층간절연막(309)을 적층한다. 상기 제 2 층간절연막(309)은 상기 제 1 층간절연막(302)과 마찬가지로 LP-TEOS(Low Pressure Tetra Ethyl Ortho Silicate), O3-TEOS, d-TEOS 등과 같은 TEOS 계열의 산화막 또는 고밀도 플라즈마 화학기상증착법(High Density Plasma CVD)을 이용하여 적층하는 FSG(Fluorine Silicate Glass), USG(Undoped Silicate Glass) 또는 SiH4 막 또는 BPSG막 중 어느 한 물질로 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3C, a second interlayer insulating film 309 is stacked on the entire surface of the substrate 301 including the etch inhibiting film 308. Like the first interlayer dielectric layer 302, the second interlayer dielectric layer 309 is formed of a TEOS-based oxide layer such as low pressure tetra ethyl ortho silicate (LP-TEOS), O 3 -TEOS, d-TEOS, or a high density plasma chemical vapor phase. The material may be formed of any one of a Fluorine Silicate Glass (FSG), an Undoped Silicate Glass (USG), a SiH 4 film, or a BPSG film deposited by using a high density plasma CVD.

이와 같은 상태에서, 상기 제 2 층간절연막(309) 상에 감광막을 도포한 다음, 사진 공정을 이용하여 콘택홀(310)이 형성될 영역의 층간절연막이 노출되도록 감광막 패턴(311)을 형성한다. 이어, 상기 감광막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 층간절연막의 식각을 통한 콘택홀(310) 형성 공정을 실시한다. 이 때, 상기 콘택홀(310) 형성 공정은 제 1 식각 공정과 제 2 식각 공정으로 구분할 수 있으며, 제 1 및 제 2 식각 공정은 반응성 이온 에칭(Reactive Ion Etching)과 같은 건식 식각 공정을 이용한다. 그리고, 상기 형성되는 콘택홀(310)에 의해 노출되는 부위는 제 1, 제 2 및 제 3 전극(303,305,307)의 상부 표면이다.In this state, a photoresist film is coated on the second interlayer insulating film 309, and then a photoresist pattern 311 is formed to expose the interlayer insulating film of the region where the contact hole 310 is to be formed by using a photolithography process. Subsequently, the contact hole 310 is formed by etching the interlayer insulating layer using the photoresist pattern as an etching mask. In this case, the contact hole 310 forming process may be divided into a first etching process and a second etching process, and the first and second etching processes use a dry etching process such as reactive ion etching. The exposed portions of the contact holes 310 are upper surfaces of the first, second, and third electrodes 303, 305, and 307.

한편, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극(303,305,307)의 단차 때문에 상기 각 전극들 상에 형성되어 있는 층간절연막의 높이는 서로 다르다. 따라서, 층간절연막의 식각시 상기 제 2 및 제 3 전극(305,307)이 노출되기 전에 상기 제 1 전극(303) 상에 형성되어 있는 식각 억제막(308)이 먼저 노출된다. 상기 제 1 전극(303) 상의 식각 억제막(308)을 노출시키는 과정까지를 시간적 개념에서 제 1 식각 공정이라 정의한다.On the other hand, the heights of the interlayer insulating films formed on the respective electrodes are different because of the step difference between the first, second and third electrodes 303, 305, 307. Therefore, when the interlayer insulating layer is etched, the etch inhibiting layer 308 formed on the first electrode 303 is first exposed before the second and third electrodes 305 and 307 are exposed. The process of exposing the etch stop layer 308 on the first electrode 303 is defined as a first etch process in a temporal concept.

이와 같은 상태에서, 제 2 식각 공정을 진행한다. 이 때의 식각은 식각 억제막(308)과 층간절연막 사이의 식각 선택비를 이용한 것으로서, 층간절연막의 식각 속도에 비해 식각 억제막(308)의 식각 속도가 현저하게 느린 특성을 이용하여 제 2 및 제 3 전극(305,307) 상의 층간절연막이 모두 식각될 때까지 상기 제 1 전극(303)이 노출되는 것을 방지한다. 이러한 제 2 식각 공정을 통해 제 1, 제 2 및 제 3 전극(303,305,307) 상에 각각 형성되어 있는 제 1 유전막(304), 제 2 유전막(306) 및 식각 억제막(308)이 노출된다. 여기서, 상기 제 1 유전막(304), 제 2 유전막(306) 및 식각 억제막(308)을 모두 실리콘 질화막으로 형성시켜 식각 특성을 균일하게 담보할 수도 있다.In this state, the second etching process is performed. In this case, the etching is performed using an etching selectivity between the etching suppression layer 308 and the interlayer insulating layer, and the etching rate of the etching suppression layer 308 is significantly slower than the etching rate of the interlayer insulating layer. The first electrode 303 is prevented from being exposed until all the interlayer insulating films on the third electrodes 305 and 307 are etched. Through the second etching process, the first dielectric layer 304, the second dielectric layer 306, and the etching suppression layer 308 formed on the first, second, and third electrodes 303, 305, and 307, respectively, are exposed. The first dielectric layer 304, the second dielectric layer 306, and the etch suppression layer 308 may be formed of silicon nitride to uniformly secure the etching characteristics.

그런 다음, 도 3e에 도시한 바와 같이 상기 제 1 유전막(304), 제 2 유전막(306) 및 식각 억제막(308)을 제거시켜 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극(303,305,307)의 상부 표면을 노출시키면 콘택홀(310) 형성 공정이 완료된다. 이후, 도면에 도시하지 않았지만 상기 콘택홀(310)을 충분히 매립하도록 소정의 금속층을 상기 제 2 층간절연막(309) 상에 적층한 다음, 화학기계적연마 공정 등을 통하여 상기 금속층을 평탄화시켜 상기 비아홀 내에 콘택 플러그를 형성하면 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 공정은 완료된다.Then, as illustrated in FIG. 3E, the first dielectric layer 304, the second dielectric layer 306, and the etch inhibiting layer 308 are removed to remove the upper surfaces of the first, second, and third electrodes 303, 305, and 307. Exposing the contact hole 310 is completed. Subsequently, although not shown in the drawing, a predetermined metal layer is deposited on the second interlayer insulating film 309 to sufficiently fill the contact hole 310, and then the metal layer is planarized through a chemical mechanical polishing process, or the like, in the via hole. When the contact plug is formed, the manufacturing process of the semiconductor device according to the present invention is completed.

본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다. The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention has the following effects.                     

다층 구조를 이루는 캐패시터의 최상측 전극 상에 층간절연막보다 식각 속도가 상대적으로 느린 식각 억제막을 소정 두께로 형성함으로써, 서로 다른 단차로 형성되어 있는 복수의 전극들을 식각으로 인한 손상없이 시간적으로 동시에 노출되도록 하여 콘택홀 형성 공정을 단순화할 수 있게 된다.By forming an etching inhibiting film having a relatively slow etching speed than the interlayer insulating film on the uppermost electrode of the multilayer capacitor to a predetermined thickness, a plurality of electrodes formed with different steps may be simultaneously exposed in time without damage due to etching. As a result, the contact hole forming process can be simplified.

Claims (4)

반도체 기판 상에 제 1 층간절연막을 형성하는 단계;Forming a first interlayer insulating film on the semiconductor substrate; 상기 제 1 층간절연막 상에 제 1 금속층, 제 1 유전막, 제 2 금속층, 제 2 유전막 및 제 3 금속층을 적층하는 단계;Stacking a first metal layer, a first dielectric layer, a second metal layer, a second dielectric layer, and a third metal layer on the first interlayer insulating layer; 상기 제 3 금속층 상에 식각 억제막을 형성하는 단계;Forming an etch inhibiting film on the third metal layer; 상기 식각 억제막 내지 제 1 금속층을 선택적으로 패터닝하여 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 형성하는 단계;Selectively patterning the etch inhibiting layer to the first metal layer to form first, second and third electrodes; 상기 식각 억제막을 포함한 기판 전면 상에 제 2 층간절연막을 적층하는 단계;Stacking a second interlayer insulating film on the entire surface of the substrate including the etch inhibiting film; 상기 제 2 층간절연막 상에 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 노출시키는 콘택홀을 형성하기 위한 식각 마스크를 형성하는 단계;Forming an etch mask on the second interlayer insulating film to form contact holes exposing the first, second and third electrodes; 상기 식각 마스크를 이용하여 상기 제 2 층간절연막을 식각하여 상기 제 1 유전막, 제 2 유전막 및 식각 억제막을 노출시키는 단계;Etching the second interlayer insulating layer using the etching mask to expose the first dielectric layer, the second dielectric layer, and an etch inhibiting layer; 상기 제 1 유전막, 제 2 유전막 및 식각 억제막을 제거하여 상기 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 노출시키는 콘택홀을 완성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.And removing the first dielectric layer, the second dielectric layer, and the etch inhibiting layer to complete the contact holes exposing the first, second, and third electrodes. 제 1 항에 있어서, 상기 식각 억제막은 실리콘 질화막으로 형성하는 것을 특 징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the etch inhibiting film is formed of a silicon nitride film. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 유전막은 실리콘 질화막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second dielectric films are formed of a silicon nitride film. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 식각 억제막은 200∼400Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the etching inhibiting film is formed to a thickness of 200 to 400 kPa.
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