KR100843903B1 - Method for manufacturing of semiconductor device - Google Patents

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황창연
이정석
안현
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Abstract

A method for manufacturing a semiconductor device is provided to enhance the yield and process margin and to reduce the manufacturing cost by removing a bit line tungsten hard mask layer without residues. An interlayer dielectric(12,16) including a bit line is formed on a semiconductor substrate(10) including a cell region(C) and a peripheral region(P). A storage electrode contact hole is formed by selectively etching the interlayer dielectric. A conductive layer(38) for storage electrode contact is formed on the upper surface of the semiconductor substrate. The bit line is exposed by performing a first planarization process on the conductive layer of the peripheral circuit region. A storage electrode contact plug is formed by performing a second planarization process on the conductive layer of the cell region.

Description

반도체 소자의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING OF SEMICONDUCTOR DEVICE}Manufacturing method of semiconductor device {METHOD FOR MANUFACTURING OF SEMICONDUCTOR DEVICE}

도 1은 종래기술에 따른 반도체 소자의 제조방법의 문제점을 설명하기 위한 사진.1 is a photograph for explaining the problem of the manufacturing method of a semiconductor device according to the prior art.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 도면.2A to 2F illustrate a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 사진.Figure 3 is a photograph showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 저장전극 콘택플러그 형성방법에 관한 기술이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming a storage electrode contact plug of a semiconductor device.

반도체 소자가 고집적화됨에 따라 60nm급 이하의 소자에서는 이머젼 리소그래피 장비를 이용하여 홀(hole) 타입의 저장전극 콘택플러그를 형성하고 있다. 홀 타입의 저장전극 콘택플러그는 비트라인이 형성된 상태에서 비트라인 사이의 하부 패턴, 즉 랜딩플러그를 노출시키는 저장전극 콘택홀을 형성한 후, 저장전극 콘택홀에 폴리실리콘막을 매립하여 형성한다. As semiconductor devices have been highly integrated, hole type storage electrode contact plugs are formed using immersion lithography equipment in devices of 60 nm or less. The storage electrode contact plug of the hole type is formed by filling a polysilicon layer in the storage electrode contact hole after forming a storage electrode contact hole exposing a lower pattern between the bit lines, that is, the landing plug, in the state where the bit line is formed.

그런데, 홀 타입의 저장전극 콘택플러그는 상부면적이 좁아 후속 공정으로 형성되는 저장전극과의 중첩마진이 부족하게 된다. 이에 따라, 저장전극 콘택플러그와 저장전극 사이에 또다른 저장전극 콘택플러그를 형성해야 하는 문제점이 있다. 또한, 홀 타입으로 형성하기 위해 사용하는 이머젼 리소그래피 장비는 고가의 장비로서 유지비용 증가로 양산성이 저하되는 문제점이 있다. However, since the hole type storage electrode contact plug has a narrow upper area, the overlap margin with the storage electrode formed in a subsequent process is insufficient. Accordingly, there is a problem in that another storage electrode contact plug must be formed between the storage electrode contact plug and the storage electrode. In addition, the immersion lithography equipment used to form the hole type has a problem in that mass productivity is lowered due to an increase in maintenance cost as an expensive equipment.

이러한 문제점을 해결하기 위해 라인 타입으로 저장전극 콘택플러그를 형성하고 있다. 라인 타입의 저장전극 콘택플러그는 비트라인을 형성하고, 비트라인을 덮는 층간절연막을 형성한 후, 저장전극 콘택플러그를 분리시킬 부분만 남기고 나머지 부분의 층간절연막을 식각하는 SAC(Self Align Contact) 공정을 이용하고 있다.In order to solve this problem, a storage electrode contact plug is formed in a line type. The line-type storage electrode contact plug forms a bit line, forms an interlayer insulating layer covering the bit line, and then etches the remaining interlayer insulating layer, leaving only a portion to separate the storage electrode contact plug. Is using.

그런데, 라인 타입의 저장전극 콘택플러그 형성 공정은 비트라인 간의 간격이 점점 좁아지면서 식각마진 부족으로 비트라인 상부가 손실된다. 이로 인해, 저장전극 콘택플러그와 비트라인간에 SAC 불량이 발생되어 소자의 특성이 열화되는 문제점이 있다. However, in the line type storage electrode contact plug forming process, the gap between the bit lines is gradually narrowed, so that the upper part of the bit lines is lost due to insufficient etching margin. As a result, a SAC defect occurs between the storage electrode contact plug and the bit line, resulting in deterioration of device characteristics.

이를 해결하기 위해, 비트라인 상부에 비트라인용 하드마스크층을 다층으로 형성하고 있다. 즉, 질화막, 비정질 탄소(armophous-Carbon)층 및 텅스텐(W)층의 3중 구조로 형성하고 있는데, 이 중 텅스텐(W)층은 식각베리어로서는 우수하나 금속배선과 동일한 물질이기 때문에, 반드시 제거되어야 한다. In order to solve this problem, a bit mask hard mask layer is formed on the bit line in a multilayer manner. That is, it is formed of a triple structure of a nitride film, an amorphous carbon (armophous-Carbon) layer, and a tungsten (W) layer. Among them, the tungsten (W) layer is excellent as an etching barrier but must be removed because it is the same material as the metal wiring. Should be.

도 1은 종래기술에 따른 반도체 소자의 제조방법의 문제점을 설명하기 위한 사진이다.1 is a photograph illustrating a problem of a method of manufacturing a semiconductor device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 라인 타입의 저장전극 콘택플러그 형성시 주변회로 영역은 패턴 밀도가 셀 영역에 비해 조밀하지 못하기 때문에, 상기 텅스텐(W)층을 제거하기 위한 세정공정시 주변회로 영역에 디싱(dishing) 현상이 발생한다. 이 상태에서 저장전극 콘택플러그 간의 분리를 위한 평탄화 공정이 진행되어 주변회로 영역에서는 폴리실리콘막이 완전히 제거되지 못하고 잔유물(residue)(A)이 남아 소자 페일이 발생하는 문제점이 있다. Referring to FIG. 1, since the peripheral circuit area is not dense as compared to the cell area when the line type storage electrode contact plug is formed, dishing is performed on the peripheral circuit area during the cleaning process to remove the tungsten (W) layer. (dishing) phenomenon occurs. In this state, a planarization process for separating between the storage electrode contact plugs is performed, and thus a polysilicon film is not completely removed and a residue A remains in the peripheral circuit region.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 라인 타입의 저장전극 콘택플러그 형성시 주변회로 영역에 잔유물(residue) 없이 비트라인 텅스텐 하드마스크층을 제거할 수 있는 반도체 소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a method of manufacturing a semiconductor device capable of removing a bit line tungsten hard mask layer without residue in a peripheral circuit area when forming a line type storage electrode contact plug. The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은,Method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention for achieving the above object,

셀 영역과 주변회로 영역이 구분된 반도체 기판 상부에 비트라인을 포함하는 층간절연막을 형성하는 단계와,Forming an interlayer insulating film including a bit line on the semiconductor substrate in which the cell region and the peripheral circuit region are divided;

상기 층간절연막을 선택적으로 식각하여 저장전극 콘택홀을 형성하고, 전체 표면 상부에 저장전극 콘택용 도전막을 형성하는 단계와,Selectively etching the interlayer insulating film to form a storage electrode contact hole, and forming a storage electrode contact conductive film over the entire surface;

상기 주변회로 영역의 상기 저장전극 콘택용 도전막에 대한 1차 평탄화 공정을 수행하여 상기 비트라인을 노출시키는 단계와,Exposing the bit line by performing a first planarization process on the conductive film for the storage electrode contact in the peripheral circuit region;

상기 셀 영역의 상기 저장전극 콘택용 도전막에 대한 2차 평탄화 공정을 수행하여 저장전극 콘택플러그 형성하는 단계Forming a storage electrode contact plug by performing a second planarization process on the conductive film for the storage electrode contact in the cell region

를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 도면으로서, (ⅰ)은 단면도이고, (ⅱ)는 (ⅰ)의 B-B' 절단면을 따라 도시한 평면도이다.2A to 2F show a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, (i) is a cross-sectional view, and (ii) is a plan view along the cut line B-B 'of (i).

도 2a를 참조하면, 소정의 하부구조물이 구비되고, 셀 영역(C)과 주변회로 영역(P)이 구분된 반도체 기판(10) 상부에 제 1 층간절연막(12)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, a first interlayer insulating layer 12 is formed on a semiconductor substrate 10 on which a predetermined substructure is provided and where the cell region C and the peripheral circuit region P are divided.

그 다음, 상기 제 1 층간절연막(12) 상부에 제 1 감광막(미도시)을 형성하고, 랜딩플러그 콘택 마스크(미도시)로 상기 제 1 감광막을 노광 및 현상하여 제 1 감광막 패턴을 형성한다.Next, a first photoresist layer (not shown) is formed on the first interlayer insulating layer 12, and the first photoresist layer is exposed and developed with a landing plug contact mask (not shown) to form a first photoresist layer pattern.

그 다음, 상기 제 1 감광막 패턴을 마스크로 상기 제 1 층간절연막을 식각하여 랜딩플러그 콘택홀(미도시)을 형성한다.Next, the first interlayer dielectric layer is etched using the first photoresist pattern as a mask to form a landing plug contact hole (not shown).

그 다음, 상기 제 1 감광막 패턴을 제거한 후, 상기 랜딩플러그 콘택홀에 도전막을 매립하여 랜딩플러그(14)를 형성한다.Next, after removing the first photoresist pattern, a landing film 14 is formed by filling a conductive film in the landing plug contact hole.

그 다음, 상기 랜딩플러그(14)를 포함한 상기 반도체 기판(10) 전면에 제 2 층간절연막(16)을 형성한다.Next, a second interlayer insulating film 16 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 10 including the landing plug 14.

그 다음, 상기 제 2 층간절연막(16) 상부에 베리어 메탈층(미도시), 비트라인 텅스텐층(미도시), 제 1 비트라인 하드마스크층(미도시), 제 2 비트라인 하드마스크층(미도시) 및 제 3 비트라인 하드마스크층(미도시)을 순차적으로 형성한다.Next, a barrier metal layer (not shown), a bit line tungsten layer (not shown), a first bit line hard mask layer (not shown), and a second bit line hard mask layer are formed on the second interlayer insulating layer 16. Not shown) and a third bit line hard mask layer (not shown) are sequentially formed.

이때, 상기 베리어 메탈층은 Ti/TiN을 100~1000Å의 두께로 형성하고, 상기 비트라인 텅스텐층은 300~1000Å의 두께로 형성하고, 상기 제 1 비트라인 하드마스크층은 질화막을 1000~2500Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the barrier metal layer is formed of Ti / TiN to a thickness of 100 ~ 1000Å, the bit line tungsten layer is formed to a thickness of 300 ~ 1000Å, the first bitline hard mask layer is a nitride film of 1000 ~ 2500Å It is preferable to form in thickness.

그리고, 상기 제 2 비트라인 하드마스크층은 텅스텐층을 500~1500Å의 두께로 형성하고, 상기 제 3 비트라인 하드마스크층은 비정질 탄소(armophous-Carbon)층을 1000~2000Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.The second bit line hard mask layer may have a tungsten layer having a thickness of 500-1500 GPa, and the third bit line hard mask layer may have an amorphous carbon (armophous-Carbon) layer having a thickness of 1000-2000 GPa. desirable.

그 다음, 상기 제 3 비트라인 하드마스크층 상부에 반사방지막(미도시), 제 2 감광막을 형성한다.Next, an anti-reflection film (not shown) and a second photoresist film are formed on the third bit line hard mask layer.

이때, 상기 반사방지막은 실리콘 산화질화(SiON)막을 300~1000Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the anti-reflection film is preferably formed of a silicon oxynitride (SiON) film with a thickness of 300 ~ 1000Å.

그 다음, 비트라인을 정의하는 마스크로 상기 제 2 감광막을 노광 및 현상하여 제 2 감광막 패턴을 형성한다.Next, the second photoresist film is exposed and developed with a mask defining a bit line to form a second photoresist pattern.

그 다음, 상기 제 2 감광막 패턴을 마스크로 상기 반사방지막, 상기 제 3, 제 2 및 제 1 비트라인 하드마스크층, 상기 비트라인 텅스텐층 및 상기 베리어 메탈층을 식각하여 반사방지막 패턴(미도시), 제 3 비트라인 하드마스크층 패턴(미도시), 제 2 비트라인 하드마스크층 패턴(24), 제 1 비트라인 하드마스크층 패턴(22), 비트라인 텅스텐층 패턴(20) 및 베리어 메탈층 패턴(18)을 형성한다.Next, the anti-reflection film, the third, second and first bit line hard mask layers, the bit line tungsten layer and the barrier metal layer are etched using the second photoresist pattern as a mask (not shown). , A third bit line hard mask layer pattern (not shown), a second bit line hard mask layer pattern 24, a first bit line hard mask layer pattern 22, a bit line tungsten layer pattern 20, and a barrier metal layer The pattern 18 is formed.

이때, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 비트라인 하드마스크층 식각공정은 300~1000W의 파워, 20~70mT의 압력 하에서 CF4, CHF3, O2 및 Ar의 혼합 가스 분위기에서 수행하고, 상기 비트라인 텅스텐층 식각공정은 300~1000W의 파워, 20~70mT 의 압력 하에서 SF6, BCL3, N2 및 Cl2의 혼합 가스 분위기에서 수행하는 것이 바람직하다.In this case, the first, second and third bit line hard mask layer etching process is performed in a mixed gas atmosphere of CF4, CHF3, O2 and Ar under a power of 300 ~ 1000W, pressure of 20 ~ 70mT, the bitline tungsten The layer etching process is preferably performed in a mixed gas atmosphere of SF6, BCL3, N2 and Cl2 under a power of 300 to 1000 W and a pressure of 20 to 70 mT.

그 다음, 상기 제 2 감광막 패턴 및 상기 반사방지막 패턴을 제거한다.Next, the second photoresist pattern and the anti-reflection film pattern are removed.

그 다음, 상기 패턴 표면을 따라 질화막(미도시)을 형성하고, 식각 및 세정을 포함하는 스페이서 공정을 진행하여 상기 패턴 측벽에 비트라인 스페이서(26)를 형성한다.Next, a nitride film (not shown) is formed along the surface of the pattern, and a bit line spacer 26 is formed on the sidewall of the pattern by performing a spacer process including etching and cleaning.

이때, 상기 비트라인 스페이서(26)는 50~150Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the bit line spacer 26 is preferably formed to a thickness of 50 ~ 150Å.

그 다음, 전체 표면 상부에 제 3 층간절연막(28)을 형성한다.Next, a third interlayer insulating film 28 is formed over the entire surface.

이때, 상기 제 3 층간절연막(28)은 SOD(Spin On Dielectric)막을 4000~10000Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the third interlayer insulating film 28 preferably forms a SOD (Spin On Dielectric) film with a thickness of 4000 to 10000 GPa.

그 다음, 상기 제 2 비트라인 하드마스크층 패턴(24)이 노출될 때까지 평탄화 공정을 수행하여 상기 제 3 층간절연막(28) 상부를 평탄화시킨다. Next, a planarization process is performed until the second bit line hard mask layer pattern 24 is exposed to planarize the upper portion of the third interlayer insulating layer 28.

도 2b를 참조하면, 상기 제 3 층간절연막(28) 상부에 저장전극 콘택 하드마스크층(미도시), 제 3 감광막(미도시)을 형성한다.Referring to FIG. 2B, a storage electrode contact hard mask layer (not shown) and a third photosensitive layer (not shown) are formed on the third interlayer insulating layer 28.

이때, 상기 저장전극 콘택 하드마스크층은 비정질 탄소(armophous-Carbon)층으로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the storage electrode contact hard mask layer is preferably formed of an amorphous carbon (armophous-Carbon) layer.

그 다음, 라인 타입의 저장전극 콘택 마스크로 상기 제 3 감광막을 노광 및 현상하여 제 3 감광막 패턴(30)을 형성한다.Next, the third photoresist layer is exposed and developed with a line type storage electrode contact mask to form a third photoresist pattern 30.

그 다음, 상기 제 3 감광막 패턴(30)을 마스크로 셀 영역(C)의 상기 저장전 극 콘택 하드마스크층 및 상기 제 3 층간절연막(28)을 소정깊이 식각하여 저장전극 콘택 하드마스크층 패턴(미도시) 및 제 1 콘택홀(32)을 형성한다.Subsequently, the storage electrode contact hard mask layer and the third interlayer insulating layer 28 of the cell region C are etched with a predetermined depth by using the third photoresist pattern 30 as a mask to form a storage electrode contact hard mask layer pattern ( Not shown) and the first contact hole 32 is formed.

이때, 상기 제 3 층간절연막(28) 식각공정은 1000~2000W의 파워, 15~50mT의 압력 하에서 C4F8, C5F8, C4F6, CH2F2, Ar, O2, Co 및 N2의 혼합 가스 분위기에서 수행하는 것이 바람직하다.At this time, the etching process of the third interlayer insulating film 28 is preferably performed in a mixed gas atmosphere of C4F8, C5F8, C4F6, CH2F2, Ar, O2, Co, and N2 under a power of 1000 to 2000 W and a pressure of 15 to 50 mT. .

그리고, 상기 소정깊이는 1000~2000Å인 것이 바람직하다.And it is preferable that the said predetermined depth is 1000-2000 micrometers.

그 다음, 습식세정 공정을 실시하여 상기 제 1 콘택홀(32)의 상부 선폭(CD)을 증가시킨다.Then, the wet cleaning process is performed to increase the upper line width CD of the first contact hole 32.

도 2c를 참조하면, 상기 제 3 감광막 패턴(30) 및 상기 저장전극 콘택 하드마스크층 패턴을 마스크로 상기 제 1 콘택홀(32) 하부의 상기 제 3 층간절연막(28) 및 상기 제 2 층간절연막(16)을 식각하여 상기 랜딩플러그(14)를 노출시키는 제 2 콘택홀(34)을 형성함으로써 저장전극 콘택홀을 완성한다.Referring to FIG. 2C, the third interlayer insulating layer 28 and the second interlayer insulating layer under the first contact hole 32 are masked using the third photoresist layer pattern 30 and the storage electrode contact hard mask layer pattern. The storage electrode contact hole is completed by etching the 16 to form the second contact hole 34 exposing the landing plug 14.

이때, 상기 제 1 콘택홀(32) 하부의 제 3 층간절연막(28) 및 상기 제 2 층간절연막(16) 식각공정은 1000~2000W의 파워, 15~50mT의 압력 하에서 C4F8, C5F8, C4F6, CH2F2, Ar, O2, Co 및 N2의 혼합 가스 분위기에서 수행하는 것이 바람직하다.At this time, the etching process of the third interlayer insulating film 28 and the second interlayer insulating film 16 under the first contact hole 32 is performed at a power of 1000 to 2000 W and a pressure of 15 to 50 mT, C4F8, C5F8, C4F6, and CH2F2. Preference is given to performing in a mixed gas atmosphere of, Ar, O 2, Co and N 2.

그 다음, 상기 제 3 감광막 패턴 및 상기 저장전극 콘택 하드마스크층 패턴을 제거한다.Next, the third photoresist pattern and the storage electrode contact hard mask layer pattern are removed.

도 2d를 참조하면, 전체 표면 상부에 LP(Low Pressure) 질화막(미도시)을 형성한다. Referring to FIG. 2D, a low pressure (LP) nitride film (not shown) is formed on the entire surface.

이때, 상기 LP(Low Pressure) 질화막은 100~300Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.At this time, the LP (low pressure) nitride film is preferably formed to a thickness of 100 ~ 300 100.

그 다음, 상기 LP 질화막에 대한 식각 및 세정공정을 포함하는 스페이서 공정을 진행하여 상기 제 1 콘택홀(32) 및 상기 제 2 콘택홀(34) 측벽에 저장전극 콘택 스페이서(36)를 형성한다.Next, a spacer process including an etching and a cleaning process for the LP nitride layer is performed to form storage electrode contact spacers 36 on sidewalls of the first contact hole 32 and the second contact hole 34.

이때, 상기 LP 질화막 식각공정은 300~1000W의 파워, 10~30mT의 압력 하에서 CF4, CHF3, O2 및 Ar의 혼합 가스 분위기에서 수행하는 것이 바람직하다.In this case, the LP nitride film etching process is preferably performed in a mixed gas atmosphere of CF4, CHF3, O2 and Ar under a power of 300 ~ 1000W, pressure of 10 ~ 30mT.

그 다음, 습식세정 공정으로 상기 제 2 비트라인 하드마스크층 패턴(24)을 제거한다.Next, the second bit line hard mask layer pattern 24 is removed by a wet cleaning process.

여기서, 상기 습식세정 공정은 황산(H2SO4)과 과산화수소수(H2O2)가 혼합된 BOE 용액을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. Here, the wet cleaning process is preferably performed using a BOE solution in which sulfuric acid (H 2 SO 4) and hydrogen peroxide solution (H 2 O 2) are mixed.

이때, 주변회로 영역(P)의 상기 제 3 층간절연막(28)에 디싱(dishing) 현상에 의한 단차가 발생한다.At this time, a step caused by dishing occurs in the third interlayer insulating film 28 in the peripheral circuit region P.

도 2e를 참조하면, 전체 표면 상부에 저장전극 콘택용 도전막(38)을 형성한다.Referring to FIG. 2E, the conductive film 38 for the storage electrode contact is formed on the entire surface.

이때, 상기 저장전극 콘택용 도전막(38)은 폴리실리콘을 1500~3000Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the storage electrode contact conductive film 38 is preferably formed of polysilicon having a thickness of 1500 ~ 3000Å.

그 다음, 상기 저장전극 콘택용 도전막(38) 상부에 제 4 감광막(미도시)을 형성하고, 셀 차단 마스크로 상기 제 4 감광막을 노광 및 현상하여 제 4 감광막 패턴(40)을 형성한다.Next, a fourth photoresist layer (not shown) is formed on the conductive layer 38 for the storage electrode contact, and the fourth photoresist layer is exposed and developed with a cell blocking mask to form a fourth photoresist pattern 40.

그 다음, 상기 제 4 감광막 패턴(40)을 마스크로 주변회로 영역(P)의 상기 저장전극 콘택용 도전막(38)에 대한 1차 평탄화 공정을 수행한다.Next, a first planarization process is performed on the conductive layer 38 for the storage electrode contact in the peripheral circuit region P using the fourth photoresist pattern 40 as a mask.

이때, 상기 1차 평탄화 공정은 에치백(etch back) 방법으로 수행하며, 상기 저장전극 콘택용 도전막(38)의 식각타겟은 1000~1500Å인 것이 바람직하다.In this case, the first planarization process may be performed by an etch back method, and the etching target of the storage electrode contact conductive layer 38 may be 1000 to 1500 ns.

여기서, 상기 1차 평탄화 공정은 상기 저장전극 콘택용 도전막(38)과 상기 제 1 하드마스크층 패턴(22) 간의 식각선택비가 1:1이 되도록 공정 레시피(Recipe)를 조절하여 수행하는 것이 바람직하며, 이에 따라 주변회로 영역(P)의 상기 제 3 층간절연막(28)의 단차가 제거된다.The first planarization process may be performed by adjusting a process recipe so that an etching selectivity between the storage electrode contact conductive layer 38 and the first hard mask layer pattern 22 is 1: 1. As a result, the step difference between the third interlayer dielectric layer 28 in the peripheral circuit region P is eliminated.

그 다음, 상기 제 4 감광막 패턴(40)을 제거한다.Next, the fourth photoresist pattern 40 is removed.

도 2f를 참조하면, 셀 영역(C)의 상기 저장전극 콘택용 도전막(38)에 대한 2차 평탄화 공정을 수행하여 저장전극 콘택용 도전막(38)을 절연시킴으로써 저장전극 콘택플러그(42)를 완성한다.Referring to FIG. 2F, the storage electrode contact plug 42 is insulated by performing a second planarization process on the storage electrode contact conductive layer 38 in the cell region C to insulate the storage electrode contact conductive layer 38. To complete.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 사진이다.3 is a photograph showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

도 3을 참조하면, 주변회로 영역에 저장전극 콘택용 도전막, 즉 폴리실리콘의 잔유물이 제거된 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the residue of the conductive electrode for the storage electrode contact, ie, polysilicon, is removed from the peripheral circuit region.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 라인 타입의 저장전극 콘택플러그 형성시 주변회로 영역에서 발생한 디싱(dishing) 현상에 의한 단차를 주변회로 영역에만 1차 평탄화 공정을 진행하여 제거한 후, 저장전극 콘택플러그를 분리시키기 위한 2차 평탄화 공정을 진행함으로써 셀 영역의 비트라인 손상없이 주변회로 영역의 폴리실리콘 잔유물을 제거할 수 있다. As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of first leveling is performed only in the peripheral circuit region by a step caused by a dishing phenomenon occurring in the peripheral circuit region when the line type storage electrode contact plug is formed. After the removal, the second planarization process for separating the storage electrode contact plug may be performed to remove the polysilicon residue in the peripheral circuit region without damaging the bit line of the cell region.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 라인 타입의 저장전극 콘택플러그 형성시 주변회로 영역에 대한 1차 평탄화 공정을 진행하여 단차를 제거한 후, 저장전극 콘택플러그를 분리시키기 위한 2차 평탄화 공정을 진행함으로써 잔유물없이 비트라인 텅스텐 하드마스크층을 제거할 수 있어 소자의 수율 및 공정 마진 향상, 원가 절감의 효과를 제공한다.As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, when forming a line type storage electrode contact plug, the first planarization process may be performed on a peripheral circuit area to remove a step, and then the storage electrode contact plug may be separated. By performing the second planarization process, the bit line tungsten hard mask layer can be removed without residue, thereby improving device yield, process margin, and cost reduction.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.

Claims (11)

셀 영역과 주변회로 영역이 구분된 반도체 기판 상부에 비트라인을 포함하는 층간절연막을 형성하는 단계;Forming an interlayer insulating film including bit lines on the semiconductor substrate, wherein the cell region and the peripheral circuit region are separated; 상기 층간절연막을 선택적으로 식각하여 저장전극 콘택홀을 형성하고, 전체 표면 상부에 저장전극 콘택용 도전막을 형성하는 단계;Selectively etching the interlayer insulating layer to form a storage electrode contact hole, and forming a storage electrode contact conductive layer over the entire surface of the interlayer insulating layer; 상기 주변회로 영역의 상기 저장전극 콘택용 도전막에 대한 1차 평탄화 공정을 수행하여 상기 비트라인을 노출시키는 단계; 및Exposing the bit line by performing a first planarization process on the conductive film for the storage electrode contact in the peripheral circuit region; And 상기 셀 영역의 상기 저장전극 콘택용 도전막에 대한 2차 평탄화 공정을 수행하여 저장전극 콘택플러그를 형성하는 단계Forming a storage electrode contact plug by performing a second planarization process on the conductive film for the storage electrode contact in the cell region 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.Method of manufacturing a semiconductor device comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 비트라인은 비트라인 금속층, 제 1 비트라인 하드마스크층 및 제 2 비트라인 하드마스크층의 적층 구조인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the bit line has a stacked structure of a bit line metal layer, a first bit line hard mask layer, and a second bit line hard mask layer. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 비트라인 하드마스크층은 질화막을 1000~2500Å의 두께로 형성하고, 상기 제 2 비트라인 하드마스크층은 텅스텐층을 500~1500Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 2, wherein the first bit line hard mask layer is formed of a nitride film having a thickness of 1000 ~ 2500Å, the second bit line hard mask layer is formed of a tungsten layer of 500 ~ 1500Å thickness Method of manufacturing a semiconductor device. 제 2 항에 있어서, 상기 저장전극 콘택용 도전막 형성 단계 이전에 습식 세정 공정을 수행하여 상기 제 2 비트라인 하드마스크층을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.3. The method of claim 2, further comprising removing the second bit line hard mask layer by performing a wet cleaning process before forming the conductive layer for the storage electrode contact. 4. 제 4 항에 있어서, 상기 1차 평탄화 공정에서 상기 저장전극 콘택용 도전막과 상기 제 1 비트라인 하드마스크층 간의 식각선택비는 1:1인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 4, wherein the etching selectivity between the conductive layer for the storage electrode contact and the first bit line hard mask layer is 1: 1 in the first planarization process. 제 1 항에 있어서, 상기 층간절연막은 SOD(Spin On Dielectric)막을 4000~10000Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the interlayer insulating layer is formed of a spin on dielectric (SOD) layer with a thickness of 4000 to 10000 GPa. 제 1 항에 있어서, 상기 저장전극 콘택홀 형성 단계는 The method of claim 1, wherein the forming of the storage electrode contact hole is performed. 저장전극 콘택 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 층간절연막을 소정깊이 식각하여 제 1 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a first contact hole by etching the interlayer insulating layer a predetermined depth by a photolithography process using a storage electrode contact mask; 상기 제 1 콘택홀에 대한 습식세정 공정을 수행하여 상기 제 1 콘택홀의 상부 선폭을 증가시키는 단계; 및 Performing a wet cleaning process on the first contact hole to increase an upper line width of the first contact hole; And 상기 저장전극 콘택 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 제 1 콘택홀 하부를 식각하여 제 2 콘택홀을 형성하는 단계Etching a lower portion of the first contact hole by a photolithography process using the storage electrode contact mask to form a second contact hole 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.Method of manufacturing a semiconductor device comprising a. 제 7 항에 있어서, 상기 소정깊이는 1000~2000Å인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein said predetermined depth is 1000 to 2000 microns. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 콘택홀 및 상기 제 2 콘택홀 형성 단계에서의 식각공정은 각각 1000~2000W의 파워, 15~50mT의 압력 하에서 C4F8, C5F8, C4F6, CH2F2, Ar, O2, Co 및 N2의 혼합 가스 분위기에서 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 7, wherein the etching process in the first contact hole and the second contact hole forming step is C4F8, C5F8, C4F6, CH2F2, Ar, O2, Co under a power of 1000 ~ 2000W, pressure of 15 ~ 50mT, respectively And N2 in a mixed gas atmosphere. 제 1 항에 있어서, 상기 저장전극 콘택용 도전막은 폴리실리콘을 1500~3000Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the storage electrode contact conductive film is formed of polysilicon having a thickness of 1500 to 3000 GPa. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 평탄화 공정 단계에서의 상기 저장전극 콘택용 도전막의 식각타겟은 1000~1500Å인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein an etching target of the conductive layer for the storage electrode contact in the first planarization process is 1000 to 1500 ns.
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KR940004836A (en) * 1992-08-28 1994-03-16 김주용 Contact hole formation method of semiconductor device
KR20010060036A (en) 1999-12-31 2001-07-06 박종섭 A method for fabricating of semiconductor device
KR20060077480A (en) 2004-12-30 2006-07-05 주식회사 하이닉스반도체 Method of planarization of dielectric layer in semiconductor device

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