KR100587056B1 - Method for forming contact hole of semiconductor device - Google Patents
Method for forming contact hole of semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- KR100587056B1 KR100587056B1 KR1020020071623A KR20020071623A KR100587056B1 KR 100587056 B1 KR100587056 B1 KR 100587056B1 KR 1020020071623 A KR1020020071623 A KR 1020020071623A KR 20020071623 A KR20020071623 A KR 20020071623A KR 100587056 B1 KR100587056 B1 KR 100587056B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- contact hole
- forming
- insulating film
- upper electrode
- metal
- Prior art date
Links
Images
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
- H01L21/76802—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 by forming openings in dielectrics
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
- H01L21/0214—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC the material being a silicon oxynitride, e.g. SiON or SiON:H
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
-
- 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
- H01L21/76838—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 conductors
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/76843—Barrier, adhesion or liner layers formed in openings in a dielectric
Abstract
본 발명은 반도체소자의 콘택홀 형성방법에 관한 것으로, 반도체 기판상에 제 1 절연막을 형성한 후 상기 제 1 절연막상에 도전층배선을 형성하는 단계; 상기 도전층배선을 포함한 제 1 절연막상에 제 2 절연막을 형성한 후 상기 제 2 절연막상에 상부전극용 폴리실리콘층 및 저식각률물질층을 차례로 형성하는 단계; 상기 도전층배선 및 상기 반도체기판상의 상기 저식각률물질층과 폴리실리콘층만을 식각하는 단계; 및 상기 결과물의 상부에 제 3 절연막을 형성한 후 상기 절연막내에 상부전극콘택용 콘택홀, 도전층배선콘택용 콘택홀 및 반도체기판콘택용 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a method for forming a contact hole in a semiconductor device, the method comprising: forming a first insulating film on a semiconductor substrate and then forming a conductive layer wiring on the first insulating film; Forming a second insulating film on the first insulating film including the conductive layer wiring, and then sequentially forming an upper electrode polysilicon layer and a low etch rate material layer on the second insulating film; Etching only the low etch rate material layer and the polysilicon layer on the conductive layer wiring and the semiconductor substrate; And forming a third insulating film on the resultant, and then forming an upper electrode contact hole, a conductive layer wiring contact hole, and a semiconductor substrate contact hole in the insulating film.
Description
도 1은 종래기술에 따른 반도체소자의 콘택홀 형성방법을 도시한 공정단면도.1 is a process cross-sectional view showing a method for forming a contact hole in a semiconductor device according to the prior art.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 반도체소자의 콘택홀 형성방법을 도시한 공정별단면도.2A through 2D are cross-sectional views illustrating a method of forming a contact hole in a semiconductor device according to the present invention.
도 3은 도 2d의 상부전극 부분을 도시한 확대도.3 is an enlarged view of the upper electrode part of FIG. 2D;
도 4는 종래기술과 본발명에 따른 메탈 콘택 대비 플레이트 체인의 저항값과 그 편차의 감소를 도시한 그래프.Figure 4 is a graph showing the reduction of the resistance value and the deviation of the plate chain compared to the metal contact according to the prior art and the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호설명)(Code description of main parts of drawing)
100 : 반도체기판 110 : 제 1 절연막100
120 : 비트라인 130 : 질화막120: bit line 130: nitride film
140 : 제 2 절연막 150 : 폴리실리콘층140: second insulating film 150: polysilicon layer
150b : 상부전극 160, 160a, 160b : 저식각률물질층 150b:
170 : 제 1 포토레지스트 180 : 제 3 절연막170: first photoresist 180: third insulating film
190 :제 2 포토레지스트 200 : 상부전극콘택용 콘택홀190: second photoresist 200: contact hole for upper electrode contact
300 : 워드라인콘택용 콘택홀 400 : 반도체기판콘택용 콘택홀300: contact hole for word line contact 400: contact hole for semiconductor substrate contact
본 발명은 반도체소자의 콘택홀 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘택홀에서 저항을 안정화시키는 반도체소자의 콘택홀 형성방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for forming a contact hole in a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming a contact hole in a semiconductor device for stabilizing resistance in a contact hole.
일반적으로, 디램에서는 상부전극의 형성 후 반도체기판 또는 비트라인 또는 워드라인등에 배선을 연결하기 위하여 콘택홀 식각공정을 실시한다. 이때 식각되는 물질층은 층간절연막이며 통상적으로 산화막계열 또는 질화막계열의 물질층이다.In general, in the DRAM, a contact hole etching process is performed to connect a wire to a semiconductor substrate, a bit line, a word line, or the like after the formation of the upper electrode. In this case, the material layer to be etched is an interlayer insulating film and is typically a material layer of an oxide film series or a nitride film series.
또한, 반도체소자의 집적도 향상에 따른 리소그래피공정의 마진을 확보하기 위하여 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정을 도입하여 많은 반도체소자의 제조공정에 사용되고 있다.In addition, in order to secure a margin of the lithography process according to the improvement of the integration degree of the semiconductor device, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process is introduced and used in the manufacturing process of many semiconductor devices.
그러나, CMP공정의 경우 항상 평탄화후에도 박막부분이 잔존하여야 하므로 평탄화되는 박막부분 보다 두꺼운 박막을 증착하여야 한다는 문제점이 있다.However, in the case of the CMP process, the thin film portion must remain even after the flattening process, so there is a problem that a thin film thicker than the thin film portion to be planarized must be deposited.
또한, CMP공정상의 마진(웨이퍼내 균일성, 웨이퍼간 균일성등)을 확보하기 위하여 식각물질층의 증착균일성 및 증착두께가 요구된다. In addition, the deposition uniformity and the deposition thickness of the etching material layer are required to secure a margin (uniformity within wafer, uniformity between wafers, etc.) in the CMP process.
이러한 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 배선공정을 위한 콘택홀(20)이 오픈되는 부분인 반도체기판(미도시), 비트라인(또는 워드라인)(미도시), 상부전극(15)등의 콘택홀 식각깊이는 많은 차이를 보이게 된다.In this case, as shown in FIG. 1, a semiconductor substrate (not shown), a bit line (or word line) (not shown), an
따라서, 콘택홀 식각깊이를 깊은 부위에 타겟을 맞추어 콘택홀 식각공정을 진행할 경우, 콘택홀 식각깊이가 낮은 부위 즉, 상부전극(15)에서는 상대적으로 심한 플라즈마 식각손상을 받게 된다는 문제점이 있다.Therefore, when the contact hole etching process is performed by adjusting the contact hole etching depth to a deep portion, there is a problem in that the contact hole etching depth is low, that is, the
통상적인 콘택홀의 기하학적 형태를 원형이라고 가정하면 상부전극과 콘택홀 충진물질 사이의 접촉면적(Z)은 다음식 Z = 2πr × h 에 의해 구할 수 있다.Assuming that a typical contact hole geometry is circular, the contact area Z between the upper electrode and the contact hole filling material can be obtained by the following formula Z = 2πr × h.
여기서, r은 콘택홀의 반지름이고, h는 펀치되는 상부전극의 두께이다.Where r is the radius of the contact hole and h is the thickness of the upper electrode being punched.
특히, 종래의 폴리실리콘으로 이루어진 상부전극의 경우, 콘택홀 식각시 상부전극이 오픈되어 펀치가 발생되고 있는 실정이다. 이로 인해 콘택홀 식각깊이가 낮은 부위에서의 라인패턴이 식각공정시 모두 식각되어 하부층 패턴과의 브릿지 또는 콘택홀과의 접촉면적(Z) 차이로 인해 콘택 저항값이 커지는 문제점이 있다.In particular, in the case of the conventional upper electrode made of polysilicon, the punch is generated by opening the upper electrode when the contact hole is etched. As a result, all of the line patterns in the region having a low contact hole etching depth are etched during the etching process, resulting in a large contact resistance due to a difference in the contact area (Z) between the lower layer pattern and the bridge or contact hole.
특히, 콘택홀 충진물질 중 PVD Ti/PVD 또는 CVD TiN을 배리어금속으로 사용하는 경우 상부전극과 콘택홀 충진물질의 접촉면적이 매우 작아져 실리사이드 형성이 제대로 이루어지지 않아 상부전극과 콘택홀 충진물질의 접촉저항값이 커지게 되는 문제점이 있다.In particular, when PVD Ti / PVD or CVD TiN is used as the barrier metal among the contact hole filling materials, the contact area between the upper electrode and the contact hole filling material is very small, and thus silicide formation is not performed properly. There is a problem that the contact resistance value increases.
따라서, 본발명은 상기 종래기술의 제반문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 콘택홀의 식각깊이 차이에 의한 콘택 저항변위를 감소하고 안정된 디바이스특성을 구현할 수 있는 반도체소자의 콘택홀 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a method for forming a contact hole of a semiconductor device capable of reducing the contact resistance displacement caused by the difference in the etching depth of the contact hole and realizing stable device characteristics. There is a purpose.
또한, 본 발명의 다른 목적은 콘택홀의 식각깊이 차이가 큰 콘택홀 식각공정으로 인해 발생하는 하부층 패턴과의 브릿지를 방지하여 수율을 향상시킬 수 있는 반도체소자의 콘택홀 형성방법을 제공하는 것이다.
In addition, another object of the present invention is to provide a method for forming a contact hole in a semiconductor device capable of improving yield by preventing bridges with a lower layer pattern generated by a contact hole etching process having a large difference in contact hole etching depths.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 기판상에 제 1 절연막을 형성한 후 상기 제 1 절연막상에 도전층배선을 형성하는 단계; 상기 도전층배선을 포함한 제 1 절연막상에 제 2 절연막을 형성한 후 상기 제 2 절연막상에 상부전극용 폴리실리콘층과 2성분계 이상의 금속화합물 또는 2성분계 이상의 실리콘화합물로 이루어진 저식각률물질층을 차례로 형성하는 단계; 상기 도전층배선 및 상기 반도체기판상의 상기 저식각률물질층과 폴리실리콘층만을 식각하는 단계; 및 상기 결과물의 상부에 제 3 절연막을 형성한 후 상기 절연막내에 상부전극콘택용 콘택홀, 도전층배선콘택용 콘택홀 및 반도체기판콘택용 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate and then forming a conductive layer wiring on the first insulating film; After the second insulating film is formed on the first insulating film including the conductive layer wiring, the polysilicon layer for the upper electrode and the low etch rate material layer made of a two-component metal compound or a two-component silicon compound are sequentially formed on the second insulating film. Forming; Etching only the low etch rate material layer and the polysilicon layer on the conductive layer wiring and the semiconductor substrate; And forming an upper electrode contact hole, a conductive layer wiring contact hole, and a semiconductor substrate contact hole in the insulating film after the third insulating film is formed on the resultant.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 반도체소자의 콘택홀 형성방법을 도시한 공정별단면도이다.2A through 2D are cross-sectional views illustrating processes for forming a contact hole in a semiconductor device according to the present invention.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이 반도체기판(100)상에 제 1 절연막(110)을 형성한 후, 비트라인(또는 워드라인)(120) 및 질화막(130)을 형성한다. 이어서, 상 기 결과물의 전체상부에 제 2 절연막(140)을 차례로 형성한 후 상기 제 2 절연막(140)상에 상부전극용 폴리실리콘층(150)을 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, after forming the first
이어서, 상기 폴리실리콘층(150)의 상면에 콘택홀 식각률이 낮은 물질층인 저식각률물질층(160)을 증착한 후 그 상부에 제 1 포토레지스트를 형성하여 패터닝한다.Subsequently, a low etch
여기서, 펀치가 발생하는 상부전극(150b) 위에 낮은 식각률을 갖는 물질층(160b)을 증착하는 이유는 상부전극콘택용 콘택홀, 비트라인 또는 워드라인콘택용 콘택홀, 및 반도체기판콘택용 콘택홀의 식각높이 차이가 5000Å이상인 콘택홀 식각공정(플루오르(F) 소스를 사용한 콘택홀 식각)을 진행하는 경우 낮은 부위에 오픈되는 콘택홀(200)에서의 펀치로 인해 상부전극(150b)과 콘택홀 충진물질과의 접촉면적(Z)이 감소하고 이로 인해 콘택저항값이 증가하는데, 이를 방지하기 위한 것이다. The reason for depositing the
이러한 저식각률물질층(160b)으로는 SixNy, SiOxNy, Ti, TiSix, TiN 또는 TaON을 이용하여 형성할 수 있다. The low etch
또한, 상기 저식각률물질층(160b)은 2 성분계 이상의 금속화합물인 TiSix, CoSix, TiN, TiOxNy 또는 TaOxNy를 이용하여 형성할 수 있다. In addition, the low etch
이러한 금속화합물은 스퍼터링방식 또는 열감소방식에 의해 형성할 수 있다.또한, 상기 저식각률물질층(160b)은 2성분계 이상의 실리콘화합물인 SiOxNy 또는 SixNy를 이용할 수 있다. 이러한 2성분계 이상의 실리콘화합물은 SiH4 소스를 이용 한 열감소 방식에 의해 형성할 수 있다.The metal compound may be formed by a sputtering method or a thermal reduction method. Further, the low etch
특히 콘택홀 충진물질의 원만한 충진을 위해 배리어금속을 Ti/TiN으로 하는 경우 폴리실리콘 상부전극(150b)의 펀치발생 유무에 따라 콘택저항값의 차이가 많이 발생되는데, 이는 상부전극(150b)과 콘택홀 충진물질간 접촉면적의 증대 뿐만 아니라 상부전극에서의 TiSix층이 콘택홀의 바닥부위까지 추가로 형성되기 때문이다.In particular, when the barrier metal is Ti / TiN for smooth filling of the contact hole filling material, a large difference in contact resistance occurs depending on whether the polysilicon
또한, 상기 저식각률물질층(160b)은 하나의 물질로 구성되지 않고 다층으로 구성되어도 상관없으며, 전도성물질이어도 무방하다. In addition, the low etch
한편, 본 발명의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, another embodiment of the present invention will be described.
단일층의 저식각률물질의 금속박막(예 : Ti)을 증착한 후 후속열처리에 의해 상기 저식각률물질의 금속박막을 폴리실리콘층의 일부와 반응시켜 저식각률물질층(예 : TiSix)으로 변화시킬 수도 있다.After depositing a single thin layer of low etch rate material (e.g. Ti), the metal thin film of low etch rate material may be reacted with a portion of the polysilicon layer by subsequent heat treatment to change it into a low etch rate material layer (e.g. TiSix). It may be.
상기 금속박막은 1성분계의 금속인 Ti, W 또는 Co를 이용하여 스퍼터링 방식에 의해 상기 폴리실리콘층 두께의 30%이내의 두께로 형성할 수 있다.The metal thin film may be formed to a thickness within 30% of the thickness of the polysilicon layer by sputtering using Ti, W, or Co, which is a metal of one component.
또한, 상기 열처리는 850℃이하에서 1시간 미만 동안 수행하며, 상기 제 3 절연막 형성 후에 수행할 수도 있다.In addition, the heat treatment may be performed at 850 ° C. or less for less than 1 hour, and may be performed after the third insulating film is formed.
이러한 저식각률물질층(160b)은 상부전극(150b)인 폴리실리콘층의 증착후 그 전면에 증착하는데, 종래에 널리 알려진 방식으로 증착해도 무방하다. 예를 들면 확산튜브방식의 질화막, PE-CVD방식의 질화막 또는 산질화막, PVD방식의 Ti, TiSix, TiN, TaON등이 저식각률물질층으로 이용될 수 있다.The low etch
이렇게 상부전극(150b)의 상부에 저식각률물질층(160b)을 형성하면 콘택홀 식각진행시 폴리실리콘 자체의 식각률 보다 낮아지기 때문에 콘택홀 펀치에 유리한 특성을 가지게 된다.When the low etch
상기와 같이 식각률이 낮아지는 이유를 설명하면 다음과 같다.The reason why the etching rate is lowered as described above is as follows.
즉, 실리콘 식각과정은 플라즈마를 이용하여 Si-F를 결합하고 상기 결합된 Si-F를 휘발성물질로 기판에서 제거하는 과정인데, 실리콘이 다른 화합물과 반응하여 안정한 상태로 존재할 경우 플라즈마 식각시 안정한 상태의 실리콘화합물을 해리시키기 위한 에너지가 추가로 필요하기 때문에 식각률이 낮아지게 되는 것이다. In other words, the silicon etching process is a process of bonding Si-F using plasma and removing the bonded Si-F from the substrate as a volatile material. When silicon is present in a stable state by reacting with other compounds, it is stable during plasma etching. The etching rate is lowered because additional energy is required to dissociate the silicon compound.
또한 2상 이상의 안정한 물질(160b)이 폴리실리콘 상부전극(150b) 위에 존재할 경우 안정상의 물질(160b)을 해리 및 식각시킨 후에 폴리실리콘 상부전극(150b)의 식각이 진행되기 때문에 식각률이 낮아지게 되는 것이다.In addition, when two or more
그 다음, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 패터닝된 제 1 포트레지스트(170)를 마스크로 하여 노광 및 식각공정을 진행함으로써 상부전극용 폴리실리콘층(150a)과 저식각률물질층(160a)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2B, the
이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 결과물의 전체상부에 제 3 절연막(180)을 형성하며, 필요에 따라 열처리를 진행할 수도 있다. Subsequently, as illustrated in FIG. 2C, a third
그 다음, 도 2d에 도시된 바와 같이 상기 제 3 절연막(180)의 상부에 제 2 포토레지스트(190)를 형성하여 콘택홀 오픈을 위한 노광 및 식각공정을 진행하면 상부전극콘택용 콘택홀(200), 비트라인 또는 워드라인콘택용 콘택홀(300), 및 반도체기판콘택용 콘택홀(400)을 형성한다. 이로써, 펀치가 발생되지 않는 안정된 저항 을 가지는 디바이스를 구현할 수 있다.Next, as shown in FIG. 2D, when the
이때, 상기 콘택홀은 Ti/TiN을 배리어금속으로 이용하여 형성할 수 있으며, 상기 배리어 금속은 스퍼터링방식으로 형성할 수 있다. In this case, the contact hole may be formed using Ti / TiN as a barrier metal, and the barrier metal may be formed by sputtering.
도 3은 도 2d의 상부전극 부분을 도시한 확대도이다.3 is an enlarged view illustrating the upper electrode part of FIG. 2D.
도 3에 도시된바와 같이, 종래기술에 의한 콘택홀 식각시의 상부전극 식각손실량은 아래 식에 의해 구할 수 있다.As shown in FIG. 3, the amount of etching loss of the upper electrode during the contact hole etching according to the related art can be obtained by the following equation.
즉, 종래의 콘택홀의 기하학적 형태를 원형이라고 가정하면 콘택홀 식각시 펀치발생한 경우의 상부전극과 콘택홀 충진물질 사이의 접촉면적(Z)은 다음식 Z = 2πr × h 에 의해 구할 수 있다.That is, assuming that the conventional contact hole geometry is circular, the contact area Z between the upper electrode and the contact hole filling material in the case of punching during contact hole etching can be obtained by the following formula Z = 2πr × h.
또한, 본 발명에 의한 콘택홀 식각시 펀치발생치 아니한 경우의 상부전극과 콘택홀 충진물질과의 접촉면적(Z')은 다음식 Z' = 2πr × h' + πr2 에 의해 구할 수 있다.In addition, the contact area Z 'between the upper electrode and the contact hole filling material in the case where no punch is generated during the contact hole etching according to the present invention can be obtained by the following formula Z' = 2πr × h '+ πr 2 .
이를 통해, Z' ≥ Z ,This allows Z '≥ Z,
Z' - Z ≥ 0 ,Z '-Z ≥ 0,
(2πr × h' + πr2) - (2πr × h) ≥ 0 ,(2πr × h '+ πr 2 )-(2πr × h) ≥ 0,
r ≥ 2(h - h') ,r ≥ 2 (h-h '),
상기 상부전극의 손실량(h')은The loss amount h 'of the upper electrode is
h' ≥ (2h - r)/2 ,h '≥ (2h-r) / 2,
여기서, r은 콘택홀의 반지름이고, h는 펀치되는 상부전극의 두께이다.Where r is the radius of the contact hole and h is the thickness of the upper electrode being punched.
도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 방식으로 공정이 진행될 경우, 메탈-1 콘택 대비 플레이트 체인의 저항값과 그 편차가 크게 감소함을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, when the process is performed in this manner, it can be seen that the resistance value and the deviation of the plate chain compared to the metal-1 contact are greatly reduced.
상술한 바와 같이, 본 발명은 콘택홀의 식각깊이 차이에 의한 콘택저항의 편차가 감소되고 안정된 디바이스특성을 구현할 수 있다는 효과가 있다. 특히, 상부전극을 폴리실리콘으로 하는 메모리 소자에서 그 효과가 크다.As described above, the present invention has the effect that the variation of the contact resistance due to the difference in the etching depth of the contact hole is reduced and stable device characteristics can be realized. In particular, the effect is large in a memory device in which the upper electrode is made of polysilicon.
또한, 콘택홀의 식각깊이 차이가 심한 콘택홀 식각공정으로 인한 하부층 패턴과의 브릿지를 방지하여 수율을 향상할 수 있다는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the yield can be improved by preventing the bridge with the lower layer pattern due to the contact hole etching process having a large difference in the etching depth of the contact hole.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the invention claimed in the claims. will be.
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020071623A KR100587056B1 (en) | 2002-11-18 | 2002-11-18 | Method for forming contact hole of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020071623A KR100587056B1 (en) | 2002-11-18 | 2002-11-18 | Method for forming contact hole of semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040043380A KR20040043380A (en) | 2004-05-24 |
KR100587056B1 true KR100587056B1 (en) | 2006-06-07 |
Family
ID=37339852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020020071623A KR100587056B1 (en) | 2002-11-18 | 2002-11-18 | Method for forming contact hole of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100587056B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04109654A (en) * | 1990-08-29 | 1992-04-10 | Nippon Steel Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
KR950021096A (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-26 | 김주용 | Contact hole formation method of semiconductor device |
KR19990086278A (en) * | 1998-05-27 | 1999-12-15 | 김영환 | Contact hole formation method of semiconductor device |
KR20010004177A (en) * | 1999-06-28 | 2001-01-15 | 김영환 | Method for fabricating semiconductor device |
-
2002
- 2002-11-18 KR KR1020020071623A patent/KR100587056B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04109654A (en) * | 1990-08-29 | 1992-04-10 | Nippon Steel Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
KR950021096A (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-26 | 김주용 | Contact hole formation method of semiconductor device |
KR19990086278A (en) * | 1998-05-27 | 1999-12-15 | 김영환 | Contact hole formation method of semiconductor device |
KR20010004177A (en) * | 1999-06-28 | 2001-01-15 | 김영환 | Method for fabricating semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20040043380A (en) | 2004-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6140671A (en) | Semiconductor memory device having capacitive storage therefor | |
US6225203B1 (en) | PE-SiN spacer profile for C2 SAC isolation window | |
US7033960B1 (en) | Multi-chamber deposition of silicon oxynitride film for patterning | |
JPH11121621A (en) | Method of forming self-aligned contact hole | |
KR100587056B1 (en) | Method for forming contact hole of semiconductor device | |
US7179707B2 (en) | Method of forming gate electrode in semiconductor device | |
JPH11204636A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
KR100995829B1 (en) | Semiconductor Device and Method for manufacturing the device | |
US5946599A (en) | Method of manufacturing a semiconductor IC device | |
KR100596486B1 (en) | Stacked semiconductor device and method of manufacturing the same | |
KR100422356B1 (en) | Method for forming contact in semiconductor device | |
US6319806B1 (en) | Integrated circuit wiring and fabricating method thereof | |
KR100507872B1 (en) | Method for fabrication of semiconductor device | |
KR20080002548A (en) | Method of manufacturing semiconductor device prevented abnormal oxidation of metal electrode | |
US20040259344A1 (en) | Method for forming a metal layer method for manufacturing a semiconductor device using the same | |
KR20060016269A (en) | Method of forming a metal silicide layer and method of forming a metal wiring of a semiconductor device using the same | |
KR100940267B1 (en) | Method for forming electrode of semiconductor device | |
KR100275116B1 (en) | Method for forming capacitor of semiconductor device | |
KR100925026B1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
KR100456260B1 (en) | Gate electrode formation method of semiconductor device | |
KR100772680B1 (en) | Method for fabricating semiconductor device | |
KR20090056673A (en) | Method for forming electrode of semiconductor device | |
KR100914283B1 (en) | Method for fabricating poly metal gate in semicondutor device | |
KR100604671B1 (en) | Method for forming metal conductive line in semiconductor device | |
KR100695420B1 (en) | A method for forming a contact plug in semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110429 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |