KR100687882B1 - Semiconductor device having bit line and its manufacturing process - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비트라인과 스토리지노드 콘택 또는 비트라인 콘택과 워드라인의 브리지에 의한 단락을 방지할 수 있는 동시에, 비트라인 자체가 얇아지거나 쓰러지는 등의 문제점을 방지할 수 있는 비트라인을 구비한 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. According to the present invention, a semiconductor device having a bit line capable of preventing a short circuit caused by a bridge between a bit line and a storage node contact or a bit line contact and a word line, and at the same time preventing a problem such as thinning or falling of the bit line itself. And a method for producing the same.
본 발명의 비트라인을 구비한 반도체 소자는, 반도체 기판; 상기 반도체 기판 상의 소정 영역에 형성되어 있고, 비트라인 형성 영역을 정의하는 트렌치를 구비하고 있는 소자 분리막; 상기 트렌치의 내면에 형성되어 있는 비트라인 절연막; 및 상기 트렌치를 매립하도록 상기 비트라인 절연막 위에 형성되어 있는 비트라인 도전막을 포함한다. A semiconductor device having a bit line of the present invention includes a semiconductor substrate; An isolation layer formed in a predetermined region on the semiconductor substrate and having a trench defining a bit line formation region; A bit line insulating layer formed on an inner surface of the trench; And a bit line conductive layer formed on the bit line insulating layer to fill the trench.
비트라인, 트렌치, 소자 분리막 Bit Line, Trench, Device Isolation
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자의 간략화된 도면이고, 1 is a simplified diagram of a semiconductor device having a bit line according to an embodiment of the present invention;
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 비트라인을 구비한 반도체 소자에서 워드라인 및 랜딩 플러그 콘택까지를 형성한 모습을 나타내는 참고도이며, 2A to 2C are reference diagrams illustrating the formation of word lines and landing plug contacts in a semiconductor device having a bit line of FIG. 1;
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 비트라인을 구비한 반도체 소자를 제조하는 공정 순서도이고, 3A to 3C are flowcharts illustrating a process of manufacturing a semiconductor device having a bit line of FIG. 1;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자의 간략화된 도면이다. 4 is a simplified diagram of a semiconductor device having a bit line according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 부호에 대한 간략한 설명 *Brief description of the symbols in the drawing
100 : 반도체 기판 102 : 소자 분리막100
104 : 트렌치 106 : 비트라인 절연막104: trench 106: bit line insulating film
108 : 비트라인 도전막 110 : 워드라인108: bit line conductive film 110: word line
112, 114 : 랜딩 플러그 콘택 116 : 스페이서112, 114: landing plug contact 116: spacer
본 발명은 비트라인과 스토리지노드 콘택 또는 비트라인 콘택과 워드라인의 브리지에 의한 단락을 방지할 수 있는 동시에, 비트라인 자체가 얇아지거나 쓰러지는 등의 문제점을 방지할 수 있는 비트라인을 구비한 반도체 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. According to the present invention, a semiconductor device having a bit line capable of preventing a short circuit caused by a bridge between a bit line and a storage node contact or a bit line contact and a word line, and at the same time preventing a problem such as thinning or falling of the bit line itself. And a method for producing the same.
DRAM 등의 반도체 소자에서 비트라인은 데이터가 흐르는 통로로서 입출력선의 역할을 한다. In a semiconductor device such as a DRAM, a bit line serves as an input / output line as a path through which data flows.
이하, 종래 기술에 따라, 이러한 비트라인을 구비한 반도체 소자를 제조하는 방법을 간략히 살피기로 한다. Hereinafter, according to the prior art, a method for manufacturing a semiconductor device having such a bit line will be briefly described.
우선, 반도체 기판 상에 소자 분리막을 형성하여 활성 영역과 소자 분리 영역을 정의하고, 상기 소자 분리막이 형성된 반도체 기판 위에 복수의 워드라인을 형성한다. 그리고 나서, 상기 복수의 워드라인 사이에 활성 영역의 반도체 기판, 즉, 스토리지 노드부와 비트라인 노드부의 반도체 기판과 각각 연결되는 랜딩 플러그 콘택을 형성한다. First, an isolation layer is formed on a semiconductor substrate to define an active region and an isolation region, and a plurality of word lines are formed on the semiconductor substrate on which the isolation layer is formed. Thereafter, a landing plug contact is formed between the plurality of word lines, that is, a semiconductor substrate of an active region, that is, a semiconductor substrate of a storage node portion and a bit line node portion, respectively.
이후, 상기 비트라인 노드부의 반도체 기판과 연결되게 형성되어 있는 상기 랜딩 플러그 콘택 위에, 이와 연결되는 비트라인 콘택을 형성하고, 이러한 비트라인 콘택 위에 비트라인을 형성한다. Thereafter, a bit line contact connected thereto is formed on the landing plug contact formed to be connected to the semiconductor substrate of the bit line node part, and a bit line is formed on the bit line contact.
계속하여, 상기 스토리지 노드부의 반도체 기판과 연결되게 형성되어 있는 상기 랜딩 플러그 콘택 위에, 이와 연결되는 스토리지노드 콘택을 형성하고, 이러한 스토리지노드 콘택 위에 스토리지노드를 형성한다.Subsequently, a storage node contact connected thereto is formed on the landing plug contact formed to be connected to the semiconductor substrate of the storage node unit, and a storage node is formed on the storage node contact.
이 때, 상기 스토리지노드 콘택과 상기 비트라인 및 비트라인 콘택의 사이와, 상기 비트라인 노드부 및 스토리지 노드부의 반도체 기판과 각각 연결되는 랜딩 플러그 콘택의 사이는, 층간 절연막에 의해 절연되고 있다. At this time, between the storage node contact, the bit line and the bit line contact, and the landing plug contact connected to the semiconductor substrate of the bit line node portion and the storage node portion, respectively, are insulated by an interlayer insulating film.
그런데, 최근 들어 반도체 소자가 고집적화, 초미세화됨에 따라, 상기 비트라인 콘택 및 스토리지노드 콘택을 형성하기 위한 공정 마진이 크게 감소되고 있으며, 이 때문에, 상기 비트라인 콘택을 형성하는 과정에서, 마스크의 오정렬 등으로 인해, 상기 비트라인 콘택이 상기 워드라인과 연결(bridge)되어 단락되는 문제점이 자주 발생하고 있다. However, in recent years, as semiconductor devices have become highly integrated and extremely fine, process margins for forming the bitline contacts and the storage node contacts have been greatly reduced. Thus, in the process of forming the bitline contacts, misalignment of masks is performed. For example, the bit line contact is bridged with the word line, causing a short circuit.
또한, 상기 스토리지노드 콘택을 형성하는 과정에서도, 상술한 바와 같이 공정 마진이 크게 감소함에 따라, 마스크의 오정렬 등으로 인하여 이러한 스토리지노드 콘택이 상기 비트라인과 연결(bridge)되어 단락되는 문제점이 발생하고 있다. In addition, in the process of forming the storage node contact, as the process margin is greatly reduced as described above, such a storage node contact is bridged with the bit line due to misalignment of the mask, so that a short circuit occurs. have.
이 때문에, 최종 제조되는 반도체 소자의 전기적 특성이 크게 저하되는 동시에, 반도체 소자의 불량율이 크게 증가하여 반도체 소자 제조 공정의 수율이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다. For this reason, the electrical characteristics of the semiconductor device to be finally produced is greatly reduced, the defect rate of the semiconductor device is greatly increased, and the yield of the semiconductor device manufacturing process is significantly decreased.
더구나, 상기 비트라인은 DRAM 등의 반도체 소자에서 가장 얇은 폭으로 형성되는 배선의 하나로서, 상기 반도체 소자의 고집적화, 초미세화에 따라, 이러한 비트라인의 폭이 더욱 줄어들면서, 비트라인을 형성하는 과정에서 비트라인 자체가 지나치게 얇게 형성되거나 무너지는 등의 문제점 역시 나타나고 있다. In addition, the bit line is one of the thinnest wires formed in a semiconductor device such as a DRAM. The process of forming a bit line while reducing the width of the bit line as the semiconductor device becomes highly integrated and ultra fine. In addition, problems such as formation or collapse of the bit line itself are also appearing.
이러한 경우, 데이터 라인의 페일이 발생하여 이를 리페어하는데 한계가 있으므로, 이 또한, 반도체 소자의 신뢰성 및 그 제조 공정의 수율을 크게 떨어뜨리는 일 요인으로 작용하고 있다. In this case, since the failure of the data line occurs and the repair thereof is limited, this also acts as a factor that greatly reduces the reliability of the semiconductor device and the yield of the manufacturing process.
이러한 종래 기술의 문제점으로 인해, 상기 비트라인과 스토리지노드 콘택 사이의 브리지 또는 상기 비트라인 콘택과 워드라인 사이의 브리지에 의한 단락을 방지할 수 있고, 상기 비트라인이 지나치게 얇아지거나 쓰러지는 등의 문제점 또한 방지할 수 있는 신규한 비트라인 관련 기술의 개발이 계속적으로 요구되고 있다. Due to the problems of the prior art, it is possible to prevent a short circuit caused by a bridge between the bit line and the storage node contact or a bridge between the bit line contact and the word line, and also the problem of the bit line becoming too thin or falling down. There is a continuing need for development of new bit line related technologies that can be prevented.
이에 본 발명은 상기 비트라인과 스토리지노드 콘택 사이의 브리지 또는 상기 비트라인 콘택과 워드라인 사이의 브리지에 의한 단락을 방지할 수 있으면서도, 상기 비트라인이 지나치게 얇아지거나 쓰러지는 등의 문제점을 방지할 수 있는 신규한 구조의 비트라인을 구비한 반도체 소자를 제공하기 위한 것이다. Accordingly, the present invention can prevent a short circuit caused by a bridge between the bit line and the storage node contact or a bridge between the bit line contact and the word line, while preventing the bit line from becoming too thin or falling down. It is to provide a semiconductor device having a novel bit line structure.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 비트라인을 구비한 반도체 소자의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device having the bit line.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 기판; 상기 반도체 기판 상의 소정 영역에 형성되어 있고, 비트라인 형성 영역을 정의하는 트렌치를 구비하고 있는 소자 분리막; 상기 트렌치의 내면에 형성되어 있는 비트라인 절연막; 및 상기 트렌치를 매립하도록 상기 비트라인 절연막 위에 형성되어 있는 비트라인 도전막을 포함하는 비트라인을 구비한 반도체 소자을 제공한다. In order to achieve this object, the present invention is a semiconductor substrate; An isolation layer formed in a predetermined region on the semiconductor substrate and having a trench defining a bit line formation region; A bit line insulating layer formed on an inner surface of the trench; And a bit line including a bit line conductive layer formed on the bit line insulating layer to fill the trench.
이러한 본 발명에 의한 비트라인을 구비한 반도체 소자에 있어서, 상기 비트라인 절연막은 상기 트렌치의 양 측 내면에 스페이서로서 형성되어 있을 수 있다. 이 때, 상기 스페이서는 50-200Å의 두께로 형성되어 있을 수 있다. In the semiconductor device having the bit line according to the present invention, the bit line insulating layer may be formed as spacers on both inner surfaces of the trench. At this time, the spacer may be formed to a thickness of 50-200Å.
또한, 상기 본 발명의 비트라인을 구비한 반도체 소자에서, 상기 비트라인 절연막은 질화막 또는 산화막을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 비트라인 도전막은 알루미늄, 텅스텐, 티타늄 또는 티타늄 나이트라이드를 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, in the semiconductor device having the bit line of the present invention, the bit line insulating film may include a nitride film or an oxide film, and the bit line conductive film may include aluminum, tungsten, titanium, or titanium nitride. .
본 발명은 또한, 반도체 기판 상에 소자 분리막을 형성하는 단계; 상기 소자 분리막을 소정 깊이 식각하여 비트라인 형성 영역을 정의하는 트렌치를 형성하는 단계; 상기 트렌치가 형성된 반도체 기판의 전면에 비트라인 절연막을 형성하는 단계; 상기 비트라인 절연막 위에 상기 트렌치를 매립하도록 비트라인 도전막을 형성하는 단계; 및 상기 반도체 기판 및 소자 분리막 위에 있는 비트라인 도전막과 비트라인 절연막을 제거하는 단계를 포함하는 비트라인을 구비한 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다. The present invention also provides a method of forming an isolation layer on a semiconductor substrate; Etching the device isolation layer to a predetermined depth to form a trench defining a bit line formation region; Forming a bit line insulating film on an entire surface of the semiconductor substrate on which the trench is formed; Forming a bit line conductive layer on the bit line insulating layer to fill the trench; And removing the bit line conductive layer and the bit line insulating layer on the semiconductor substrate and the device isolation layer.
상기 본 발명에 의한 비트라인을 구비한 반도체 소자의 제조 방법은, 상기 비트라인 절연막의 형성 단계 후에, 상기 트렌치 내면에 형성된 비트라인 절연막을 식각하여 상기 트렌치의 양 측 내면에 스페이서를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 스페이서는 50-200Å의 두께로 형성할 수 있다. In the method of manufacturing a semiconductor device having a bit line according to the present invention, after forming the bit line insulating layer, etching the bit line insulating layer formed on the inner surface of the trench to form spacers on both inner surfaces of the trench. It may further include, in this case, the spacer may be formed to a thickness of 50-200Å.
또한, 상기 본 발명의 비트라인을 구비한 반도체 소자의 제조 방법에서, 상기 비트라인 절연막은 질화막 또는 산화막을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 비트라인 도전막은 알루미늄, 텅스텐, 티타늄 또는 티타늄 나이트라이드를 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, in the method of manufacturing a semiconductor device having a bit line of the present invention, the bit line insulating film may include a nitride film or an oxide film, and the bit line conductive film may include aluminum, tungsten, titanium, or titanium nitride. Can be done.
이하, 첨부한 도면을 참고로 본 발명의 일 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자 및 그 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 하나의 예시로 제시된 것으로 이에 의해 본 발명의 권리 범위가 정해지는 것은 아니다. Hereinafter, a semiconductor device having a bit line and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, this is presented as an example and thereby does not determine the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자의 간략화된 도면이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 1의 비트라인을 구비한 반도체 소자에서 워드라인 및 랜딩 플러그 콘택까지를 형성한 모습을 나타내는 참고도이며, 도 3a 내지 도 3c는 도 1의 비트라인을 구비한 반도체 소자를 제조하는 공정 순서도이다. 1 is a simplified diagram of a semiconductor device having a bit line according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C illustrate a word line and a landing plug contact in the semiconductor device having a bit line of FIG. 1. 3A to 3C are flowcharts illustrating a process of manufacturing a semiconductor device having a bit line of FIG. 1.
우선, 본 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. First, a configuration of a semiconductor device having a bit line according to the present embodiment will be described in detail.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자에서는, 우선, 반도체 기판(100) 상에 소자 분리막(102), 예를 들어, STI 공정을 통해 형성된 트렌치형 소자 분리막이 형성되어 있다. 이러한 소자 분리막(102)에 의해 반도체 기판(100) 상에 활성 영역과 소자 분리 영역이 정의되고 있다. Referring to FIG. 1, in a semiconductor device having a bit line according to the present embodiment, first, an
이러한 소자 분리막(102)은 트렌치형 소자 분리막의 통상적인 구성에 따라, 반도체 기판(100) 상의 소정 깊이의 트렌치 내에 필드 산화막이 매립된 구조를 취하고 있다. The
그리고, 상기 소자 분리막(102) 내에는, 예를 들어, 상기 필드 산화막이 소정 깊이 식각되어 비트라인 형성 영역을 정의하는 하나 이상의 트렌치(104)가 형성되어 있다. In the
또한, 이러한 트렌치(104)의 내면에는, 트렌치(104) 내에 매립 형성된 비트라인 도전막(108)과, 상기 소자 분리막(102)과 인접하는 활성 영역 사이를 보다 확실히 절연시키기 위한 비트라인 절연막(106)이 형성되어 있다. 이러한 비트라인 절연막(106)은 산화막 또는 질화막을 포함하는 절연막으로 이루어질 수 있다. In addition, the inner surface of the
그리고, 상기 비트라인 절연막(106) 위에는 상기 트렌치(104)를 매립하도록 비트라인 도전막(108)이 형성되어 있다. 이러한 비트라인 도전막(108)은, 예를 들어, 알루미늄, 텅스텐, 티타늄 또는 티타늄 나이트라이드 등의 금속 물질을 포함하는 도전막으로 이루어질 수 있다. A bit line
즉, 본 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자에서는, 비트라인 노드부의 반도체 기판과 연결된 랜딩 플러그 콘택 및 그 위의 비트라인 콘택 위에 비트라인이 형성된 것이 아니라, 상기 비트라인 절연막(106) 및 비트라인 도전막(108)을 포함하는 비트라인이, 반도체 기판(100)의 활성 영역과 소자 분리 영역을 정의하는 소자 분리막(102) 상의 트렌치(104) 내에 매몰 형성되어 있다. That is, in the semiconductor device having the bit line according to the present embodiment, the bit
이하, 이러한 본 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자의 작용, 효과를 첨부한 도 2a 내지 도 2c를 참고로 설명하기로 한다. 여기서, 도 2b는 도 2a 의 A-A'선을 따른 단면도이고, 도 2c는 도 2a의 B-B'선을 따른 단면도이다. Hereinafter, the operation and effect of the semiconductor device having the bit line according to the present exemplary embodiment will be described with reference to FIGS. 2A to 2C. 2B is a cross-sectional view along the line AA ′ of FIG. 2A, and FIG. 2C is a cross-sectional view along the line B-B ′ of FIG. 2A.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자에서 통상적인 공정에 따라, 반도체 기판(100) 위에 복수의 워드라인(110)을 형성하고, 상기 복수의 워드라인(110) 사이에 활성 영역의 반도체 기판(100)과 연결되는 랜딩 플러그 콘택(112, 114)을 형성하면, 종래의 반도체 소자에서와 마찬가지로 스토리지 노드부의 반도체 기판(100)과 연결되는 랜딩 플러그 콘택(112)이 형성되는 동시에(도 2c 참조), 나머지 랜딩 플러그 콘택(114)이 상기 소자 분리막(102) 상의 트렌치(104) 내에 매몰 형성되어 있는 비트라인 도전막(108)과 연결되게 형성된다(도 2b 참조). As shown in FIGS. 2A to 2C, a plurality of
즉, 상기 본 실시예의 비트라인을 구비한 반도체 소자에서는, 상기 비트라인 절연막(106) 및 비트라인 도전막(108)을 포함하는 비트라인이 소자 분리막(102) 상의 트렌치(104) 내에 매몰 형성되어 있기 때문에, 이러한 비트라인이, 상기 스토리지 노드부의 반도체 기판(100)과 연결된 랜딩 플러그 콘택(112) 위에 형성되는 스토리지노드 콘택(도시 생략)과 연결 또는 단락될 우려가 전혀 없다. That is, in the semiconductor device having the bit line of the present embodiment, the bit line including the bit
또한, 이러한 비트라인이 상기 랜딩 플러그 콘택(114)과 직접 연결되기 때문에, 비트라인 콘택을 별도로 형성할 필요가 없게 되며, 이에 따라, 비트라인 콘택과 반도체 기판 위의 워드라인(110) 사이에, 연결에 의한 단락이 발생할 우려도 없다. In addition, since the bit line is directly connected to the
부가하여, 본 실시예에 다른 비트라인을 구비한 반도체 소자에서는, 활성 영역 사이의 소자 분리막(102)의 폭만큼 비트라인의 폭을 충분히 확보할 수 있게 되 어, 비트라인 자체가 지나치게 얇아지거나 쓰러짐으로서 데이터라인의 페일이 나타나는 종래 기술의 문제점 역시 방지할 수 있게 된다. In addition, in the semiconductor device having the bit line according to the present embodiment, the width of the bit line can be sufficiently secured by the width of the
한편, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자에서는, 상기 비트라인 절연막(106)이 상기 소자 분리막(102) 상의 트렌치(104) 내면에 일반적인 박막 형태로 형성되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 비트라인 절연막이 상기 트렌치(104)의 양 측 내면에 스페이서(116)로서 형성되어 있을 수도 있다. 이 때, 상기 스페이서(116)는 상기 트렌치(104)의 깊이 및 폭과, 상기 트렌치(104)와 인접하는 활성 영역 간의 거리 등을 고려하여, 당업자에 의해 용이하게 결정된 두께로 형성될 수 있으나, 50-200Å의 두께로 형성되어 있는 것이 바람직하다. On the other hand, in the semiconductor device having a bit line according to an embodiment of the present invention described above, the bit
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자의 구성에 의하더라도, 상술한 본 발명의 일 실시예와 동일한 작용, 효과가 나타낼 수 있음이 명백하다. Even with the configuration of the semiconductor device having the bit line according to another embodiment of the present invention, it is apparent that the same operation and effect as the above-described embodiment of the present invention can be exhibited.
다만, 상기 본 발명의 다른 실시예에 의한 비트라인을 구비한 반도체 소자는, 상기 비트라인 절연막이 스페이서(116)로서 형성되어 있는 점을 제외하고는, 상기 본 발명의 일 실시예와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 더 이상의 구체적인 설명은 생략하기로 한다. However, the semiconductor device including the bit line according to another embodiment of the present invention has the same configuration as the embodiment of the present invention except that the bit line insulating layer is formed as the
다음으로, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자 를 제조하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. Next, a method of manufacturing a semiconductor device having a bit line according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
우선, 도 3a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(100) 상에 소자 분리막(102)을 형성하여, 소자 분리 영역과 활성 영역을 정의한다. 이 때, 상기 소자 분리막(102)은, 예를 들어, 통상적인 STI 공정에 따라 트렌치형 소자 분리막으로 형성할 수 있다. First, as shown in FIG. 3A, an
다음으로, 상기 소자 분리막(102)을 소정 깊이 식각하여, 상기 소자 분리막(102) 상에 비트라인의 형성 영역을 정의하는 하나 이상의 트렌치(104)를 형성한 다. 이러한 트렌치(104)는, 상기 소자 분리막(102)이 형성된 반도체 기판(100)의 전면에 비트라인 형성 영역을 정의하는 감광막 패턴(도시 생략)을 형성하고, 이러한 감광막 패턴을 마스크로 상기 소자 분리막을 소정 깊이 식각하여 형성할 수 있다. Next, the
상기 비트라인이 형성될 트렌치(104)를 형성하고 나서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 트렌치(104)가 형성된 반도체 기판(100)의 전면에 비트라인 절연막(106)을 증착, 형성한다. 이러한 비트라인 절연막(106)은, 예를 들어, 산화막 또는 질화막을 포함하는 절연막을 통상적인 절연막 증착 방법에 따라 증착하여 형성할 수 있다. After forming the
상기 비트라인 절연막(106)을 형성한 후에는, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 비트라인 절연막(106) 위에 상기 트렌치(104)를 매립하도록 비트라인 도전막(108)을 증착, 형성한다. 상기 비트라인 도전막(108)은 알루미늄, 텅스텐, 티타늄 또는 티타늄 나이트라이드 등의 금속 물질을 포함하는 도전막으로 형성할 수 있다. After the bit
그리고 나서, 상기 반도체 기판(100) 및 소자 분리막(102) 위에 있는 비트라인 도전막(108)과 비트라인 절연막(106)을 제거함으로서, 도 1에 도시된 바와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자를 제조할 수 있다. 이 때, 상기 반도체 기판(100) 및 소자 분리막(102) 위에 있는 비트라인 도전막(108)과 비트라인 절연막(106)을 화학적, 기계적 연마 공정을 통해 평탄화함으로서 제거할 수 있다. Then, by removing the bit line
이상에서 상술한 제조 공정을 통해, 도 1에 도시된 비트라인을 구비한 반도체 소자가 최종 형성되며, 이후, 통상적인 공정 구성에 따라 워드라인, 랜딩 플러그 콘택 및 스토리지노드 등을 형성하여, 최종적으로 반도체 소자를 제조할 수 있다. Through the above-described manufacturing process, the semiconductor device having the bit line illustrated in FIG. 1 is finally formed, and then, a word line, a landing plug contact, a storage node, and the like are formed according to a conventional process configuration, and finally, A semiconductor device can be manufactured.
한편, 상술한 제조 공정에서, 상기 비트라인 절연막(106)을 형성한 후에, 상기 트렌치(104) 내면에 형성된 비트라인 절연막(106)을 식각하여 상기 트렌치(104)의 양 측 내면에 스페이서(116)를 형성하는 공정을 더 진행할 수도 있다. 이러한 스페이서(116) 형성 공정을 더 진행하고, 상술한 바와 동일한 추후 공정, 즉, 비트라인 도전막(108) 형성 공정 및 평탄화 공정 등을 진행하면, 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비트라인을 구비한 반도체 소자가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 스페이서(116)는 50-200Å의 두께로 형성함이 바람직하다. Meanwhile, in the above-described manufacturing process, after the bit
다만, 상기 본 발명의 다른 실시예에 의한 비트라인을 구비한 반도체 소자를 제조하는 공정 구성은, 상기 스페이서(116) 형성을 위한 식각 공정이 추가되는 것 을 제외하고는, 상술한 비트라인을 구비한 반도체 소자의 제조 공정과 동일한 공정 구성을 따르므로, 이에 대한 더 이상의 구체적인 설명은 생략하기로 한다. However, the process configuration for manufacturing a semiconductor device having a bit line according to another embodiment of the present invention includes the above-described bit line, except that an etching process for forming the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 비트라인과 스토리지노드 콘택 사이 또는 비트라인 콘택과 워드라인 사이에 브리지에 의한 단락이 발생하는 종래 기술의 문제점을 방지할 수 있는 동시에, 비트라인의 폭을 충분히 확보하여 비트라인이 지나치게 얇아지거나 쓰러지는 등의 문제점 역시 방지할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the problem of the related art in which a short circuit occurs between the bit line and the storage node contact or between the bit line contact and the word line, and at the same time, sufficiently secure the width of the bit line. As a result, problems such as excessively thin or falling bit lines can be prevented.
이러한 본 발명에 따르면, 전기적 특성 및 신뢰성이 향상된 반도체 소자를 제조할 수 있으며, 상기 단락 등에 의한 불량을 줄여 반도체 소자 제조 공정의 수율 및 경제성 향상에도 크게 기여할 수 있다. According to the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor device with improved electrical characteristics and reliability, it is possible to greatly contribute to improving the yield and economical efficiency of the semiconductor device manufacturing process by reducing defects due to the short circuit.
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