KR100955263B1 - Fabricating method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 스텝의 추가없이 캐패시터의 스토리지 노드 전극과 금속배선 콘택 플러그를 동시에 형성하여 캐패시터의 높이 증가에 따른 금속배선 콘택홀 식각 및 갭필 공정의 어려움을 감소시킨 반도체 소자 제조방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은 셀 영역과 주변회로 영역을 포함하는 반도체 소자의 제조방법에 있어서, 기판 상에 비트라인 및 상기 비트라인을 덮는 제 1 층간절연막 및 상기 층간절연막을 관통하는 스토리지 노드 콘택플러그를 형성하는 단계; 상기 제 1 층간절연막 상에 캐패시터 산화막을 형성하는 단계; 마스크를 이용하여 상기 캐패시터 산화막을 식각하여, 셀 영역에 형성된 상기 스토리지 노드 콘택플러그를 노출시키는 캐패시터 홀과 주변회로 영역에 형성된 상기 비트라인을 노출시키는 메탈 콘택홀을 동시에 형성하는 단계; 전체 구조상에 배리어 메탈 및 텅스텐을 증착하여 상기 캐패시터 홀을 매립하는 스토리지 노드와 상기 메탈 콘택홀을 매립하는 메탈 콘택 플러그를 동시에 형성하는 단계; 상기 텅스텐 마스크가 노출될 때까지 표면을 평탄화하는 단계; 및 전체 구조상에 산화막 및 셀 오픈 마스크를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a method of fabricating a semiconductor device in which the storage node electrode of the capacitor and the metal wiring contact plug are simultaneously formed without the addition of a mask step, thereby reducing the difficulty of etching the metal wiring contact hole and the gapfill process due to the height of the capacitor. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device including a cell region and a peripheral circuit region, wherein a bit line and a first interlayer insulating layer covering the bit line and a storage node contact plug penetrating the interlayer insulating layer are formed on a substrate. Making; Forming a capacitor oxide film on the first interlayer insulating film; Etching the capacitor oxide layer using a mask to simultaneously form a capacitor hole exposing the storage node contact plug formed in a cell region and a metal contact hole exposing the bit line formed in a peripheral circuit region; Depositing a barrier metal and tungsten on the entire structure to simultaneously form a storage node filling the capacitor hole and a metal contact plug filling the metal contact hole; Planarizing the surface until the tungsten mask is exposed; And forming an oxide film and a cell open mask on the entire structure.
스토리지 노드, 메탈콘택 플러그, 종횡비, 갭필Storage Node, Metal Contact Plug, Aspect Ratio, Gap Fill
Description
도1a 내지 도1f는 캐패시터의 스토리지 노드 전극과 메탈 콘택 플러그를 제조하는 종래기술을 도시한 공정단면도,1A to 1F are cross-sectional views illustrating a prior art of manufacturing a storage node electrode and a metal contact plug of a capacitor;
도2a 내지 도2f는 본 발명의 일실시예에 따라 캐패시터의 스토리지 노드 전극과 메탈 콘택 플러그를 제조하는 공정을 도시한 공정단면도.
2A through 2F are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a storage node electrode and a metal contact plug of a capacitor according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
30 : 기판30: substrate
31 : 비트라인 31: bit line
32 : 하드마스크32: hard mask
34 : 제 1 층간절연막34: first interlayer insulating film
35 : 플러그 폴리(스토리지 노드 콘택 플러그)35: plug poly (storage node contact plug)
36 : 식각정지 질화막36: etch stop nitride film
37 : PSG 막37: PSG membrane
38 : PE-TEOS 막 38: PE-TEOS membrane
39 : 텅스텐 하드마스크39: Tungsten Hard Mask
40 : 감광막40: photosensitive film
41 : 텅스텐41: tungsten
42 : 산화막42: oxide film
43 : 셀 오픈 마스크
43: Cell Open Mask
본 발명은 마스크 스텝의 추가없이 캐패시터의 스토리지 노드 전극과 메탈(금속배선) 콘택 플러그를 동시에 형성하여 캐패시터의 높이 증가에 따른 금속배선 콘택홀 식각 및 갭필 공정의 어려움을 감소시킨 반도체 소자 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of fabricating a semiconductor device which reduces the difficulty of etching the metallization contact hole and gap fill process by increasing the height of the capacitor by simultaneously forming the storage node electrode of the capacitor and the metal (metallization) contact plug without adding a mask step. will be.
현재 반도체 소자 중에서 특히 메모리 소자는, 그 집적도가 증가함에 따라 기억정보의 기본 단위인 1 비트를 기억시키는 메모리 셀의 면적이 점차 작아지고 있다.Among the semiconductor devices, in particular, as the degree of integration increases, the area of memory cells for storing one bit, which is a basic unit of memory information, is gradually reduced.
이는 반도체 산업의 발전에 따라 웨이퍼 당 생산가능한 칩의 수를 증가시키기 위하여 제품의 생산에 적용되는 패턴의 사이즈를 계속 감소시키고 있기 때문이다.This is because with the development of the semiconductor industry, the size of the pattern applied to the production of products continues to decrease in order to increase the number of chips that can be produced per wafer.
디램 소자의 경우, 그러한 경향이 가장 뚜렷한 제품으로, 셀 당 요구되는 충 전용량은 변화가 없으나, 패턴 사이즈의 감소에 따른 트랜지스터 특성열화를 감쇄시킬 목적으로 필요 축전용량을 오히려 더 높게 요구하고 있다.In the case of DRAM devices, such a trend is most obvious, and the charge capacity required per cell is unchanged, but a higher required capacitance is required for the purpose of attenuating transistor characteristics deterioration due to a reduction in pattern size.
그런데, 이러한 메모리 셀의 축소에 비례하여 캐패시터의 면적도 계속 감소시킬 수는 없는 바, 이는 소프트 에러(Soft Error)를 방지하고 안정된 동작을 유지하기 위해서 단위 셀당 일정 이상의 충전용량이 필요하기 때문이다.However, the area of the capacitor cannot be continuously reduced in proportion to the shrinking of the memory cells, because a certain charging capacity per unit cell is required to prevent soft errors and maintain stable operation.
따라서, 제한된 셀 면적내에 캐패시터의 용량을 적정값 이상으로 유지시키기 위한 연구가 요구되고 있으며, 이는 대개 3가지 방법으로 나뉘어 진행되어 왔다.Therefore, research is required to maintain the capacity of the capacitor in a limited cell area above an appropriate value, which has been generally divided into three methods.
즉, 유전체의 두께 감소, 캐패시터의 유효면적의 증가, 비유전율이 높은 재료의 사용 등이 고려되어 왔다.That is, reduction in the thickness of the dielectric, increase in the effective area of the capacitor, use of a material having a high dielectric constant, and the like have been considered.
이중에서 캐패시터의 유효면적을 증가시키는 방법을 살펴보면 다음과 같다. 캐패시터의 축전용량은 두 전극 간의 면적을 넓힘으로써 증가시킬 수 있는데, 앞에서 언급한 바와같이 칩 사이즈의 감소를 위해 칩의 평면적인 면적은 계속 감소시킬 수 밖에 없기 때문에, 필연적으로 수직방향으로의 높이가 증가된다.The method of increasing the effective area of the capacitor is as follows. The capacitance of the capacitor can be increased by widening the area between the two electrodes. As mentioned earlier, the planar area of the chip is inevitably reduced to reduce the chip size, so that the height in the vertical direction is inevitably increased. Is increased.
하지만, 소자높이의 증가는 주변회로 영역에 형성되는 금속 콘택 높이의 증가를 유발한다. 이와같이 금속 콘택의 높이가 증가하게 되면, 콘택홀의 종횡비가 증가하게 되어 콘택홀의 오픈 공정 및 깊은 콘택홀을 매립할 수 있는 갭필 공정의 어려움이 따르게 된다. However, an increase in device height causes an increase in the metal contact height formed in the peripheral circuit region. As the height of the metal contact is increased in this way, the aspect ratio of the contact hole is increased, which leads to the difficulty of the open process of the contact hole and the gap fill process of filling the deep contact hole.
이하에서는 도1a 내지 도1f를 참조하여 종래기술에 따른 반도체 소자 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a semiconductor device manufacturing method according to the related art will be described with reference to FIGS. 1A to 1F.
먼저, 도1a에서처럼 셀 영역과 주변회로 영역을 구비한 반도체 기판(10) 상 에 비트라인(11) 및 비트라인 하드마스크(12)를 적층하여 형성하고 이를 패터닝한다. 도1a에는 셀 영역 및 주변회로 영역에 형성된 비트라인(11)이 도시되어 있다.First, as illustrated in FIG. 1A, a
여기서, 반도체 기판(10)은 워드라인, 랜딩플러그 콘택(Landing Plug Contact) 및 기타 일련의 소자들이 형성된 기판이다.Here, the
이어서, 비트라인(11)을 포함하는 반도체 기판(10) 상에 제 1 층간절연막(13)을 형성하고, 이후에 상기 제 1 층간절연막(13)을 관통하는 플러그 폴리실리콘(14)을 형성한다.Subsequently, a first
플러그 폴리실리콘(14)은 스토리지 노드 콘택플러그라고도 하며, 이하에서는 플러그 폴리실리콘이라 한다. 이때, 상기 플러그 폴리실리콘(14)과 접속하는 기판은 통상적으로 랜딩 플러그 콘택이 된다. The
다음으로 도1b에 도시된 바와같이, 플러그 폴리실리콘(14)을 포함하는 제 1층간절연막(13)상에 질화막(15)을 증착한다. 이때, 질화막(15)은 후속 캐패시터 산화막 식각시에 식각정지막(stop layer) 및 습식식각시의 어택 방지막으로 사용된다.Next, as illustrated in FIG. 1B, a
다음으로, 질화막(15) 상에 캐패시터 산화막을 형성한다. 캐패시터 산화막으로는 PSG(Phospho Silicate Glass)막, PE-TEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate)막, USG(Undoped Silicated Glass)막, BPSG(Boro Phospho Silicate Glass)막 등이 사용될 수 있으며, 또는 전술한 산화막들이 적층된 구조를 사용할 수도 있다. Next, a capacitor oxide film is formed on the
도1b를 참조하면 제 1 산화막(16)과 제 2 산화막(17)이 적층된 구조가 캐패 시터 산화막으로 사용되고 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 1B, it can be seen that a structure in which the
다음으로, 캐패시터 산화막(16, 17) 및 질화막(15)을 패터닝하기 위한 스토리지 노드 마스크(18)를 상기 캐패시터 산화막 상에 형성한다. 스토리지 노드 마스크(18)로는 통상적으로 폴리실리콘이 사용된다.Next, a
이후에, 스토리지 노드 마스크(18)를 이용하여 셀 영역의 캐패시터 산화막(16, 17)과 질화막(15)을 식각하여 플러그 폴리실리콘(14)을 노출시키는 캐패시터 홀을 형성한다.Thereafter, the
이때, 스토리지 노드 마스크(18)는 셀 영역에서만 패터닝되고 있음을 알 수 있으며, 캐패시터 홀을 형성한 이후에 상기 스토리지 노드 마스크(18)는 제거한다.In this case, it can be seen that the
다음으로 도1c에 도시된 바와같이 캐패시터 홀을 포함하는 전체 구조 상에 스토리지 노드(19)로 사용될 전극 물질을 도포하여 상기 캐패시터 홀을 매립한다. 여기서, 스토리지 노드로는 통상적으로 폴리실리콘 또는 텅스텐 등이 사용된다. Next, as shown in FIG. 1C, the electrode hole to be used as the
다음으로 도1d에 도시된 바와같이 표면을 평탄화하기 위하여 화학기계연마 (Chemical Mechanical Polishing : CMP)공정이나 전면 에치벡(Etch Back)공정을 적용하여 표면을 평탄화 하면 도1d에 도시된 구조가 완성된다. Next, as shown in FIG. 1D, the surface shown in FIG. 1D is completed by applying a chemical mechanical polishing (CMP) process or an etch back process to planarize the surface. .
다음으로 도1e에 도시된 바와같이, 셀 영역만을 오픈시키는 셀 오픈 마스크(20)을 형성하고, 이를 이용하여 셀 영역에 형성된 상기 제 1 산화막(17)과 제 2 산화막(16) 및 질화막(15)을 제거하는 식각 공정을 진행한다. Next, as shown in FIG. 1E, a cell
결과적으로, 셀 영역에서는 스토리지 노드(19)가 노출되며, 후속 공정으로 스토리지 노드와 접촉하는 유전체(21) 및 상부전극(22)을 형성하여 캐패시터를 형 성한다.As a result, the
이때, 스토리지 노드 전극(19)의 높이가 높을 수록 유전체(21) 접하는 유효면적이 증가하기 때문에, 축전용량을 증가시킬 수 있음은 전술한 바와같다.In this case, as the height of the
다음으로, 도1f에 도시된 바와같이 캐패시터 구조를 모두 덮는 제 2 층간절연막(23)을 형성한 후에 금속배선과 주변회로 영역의 비트라인을 전기적으로 연결하기 위한 메탈 콘택형성 공정이 진행된다. Next, as shown in FIG. 1F, after forming the second
즉, 도1f에 도시된 바와같이 제 2 층간절연막(23)을 일정부분 식각하여, 주변회로 영역에 형성된 비트라인 하드마스크(12)를 노출시키는 메탈 콘택홀을 형성한 후, 상기 비트라인 하드마스크(12)도 식각하여 주변회로 영역에 형성된 비트라인(11)을 노출시킨다.That is, as shown in FIG. 1F, the second
이어서, 상기 메탈 콘택홀을 매립하는 메탈 콘택플러그(24)를 형성한 후에, 금속배선(25)을 형성한다.Subsequently, the metal contact plug 24 filling the metal contact hole is formed, and then the
이때, 상기 스토리지 노드의 높이가 높으면 높을 수록, 메탈 콘택홀의 깊이도 증가한다. 따라서, 이러한 깊은 메탈 콘택홀을 형성하는 식각공정도 어려워지는 문제가 있으며, 또한 종횡비가 큰 메탈 콘택홀을 전도물질로 매립하는 공정도 마진이 부족한 실정이다.
In this case, the higher the height of the storage node, the greater the depth of the metal contact hole. Therefore, there is a problem that the etching process of forming such a deep metal contact hole is difficult, and also the process of filling the metal contact hole having a high aspect ratio with a conductive material is insufficient.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마스크 스텝의 증가 없이 스토리지 노드 전극과 메탈 콘택플러그를 동시에 형성하여 안정적이고 소 자제작이 용이한 반도체 소자 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that is stable and easy to fabricate by simultaneously forming a storage node electrode and a metal contact plug without increasing a mask step.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 셀 영역과 주변회로 영역을 포함하는 반도체 소자의 제조방법에 있어서, 기판 상에 비트라인 및 상기 비트라인을 덮는 제 1 층간절연막 및 상기 층간절연막을 관통하는 스토리지 노드 콘택플러그를 형성하는 단계; 상기 제 1 층간절연막 상에 캐패시터 산화막을 형성하는 단계; 마스크를 이용하여 상기 캐패시터 산화막을 식각하여, 셀 영역에 형성된 상기 스토리지 노드 콘택플러그를 노출시키는 캐패시터 홀과 주변회로 영역에 형성된 상기 비트라인을 노출시키는 메탈 콘택홀을 동시에 형성하는 단계; 전체 구조상에 배리어 메탈 및 텅스텐을 증착하여 상기 캐패시터 홀을 매립하는 스토리지 노드와 상기 메탈 콘택홀을 매립하는 메탈 콘택 플러그를 동시에 형성하는 단계; 상기 텅스텐 마스크가 노출될 때까지 표면을 평탄화하는 단계; 및 전체 구조상에 산화막 및 셀 오픈 마스크를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including a cell region and a peripheral circuit region. Forming a storage node contact plug; Forming a capacitor oxide film on the first interlayer insulating film; Etching the capacitor oxide layer using a mask to simultaneously form a capacitor hole exposing the storage node contact plug formed in a cell region and a metal contact hole exposing the bit line formed in a peripheral circuit region; Depositing a barrier metal and tungsten on the entire structure to simultaneously form a storage node filling the capacitor hole and a metal contact plug filling the metal contact hole; Planarizing the surface until the tungsten mask is exposed; And forming an oxide film and a cell open mask on the entire structure.
본 발명은 마스크 스텝의 증가없이 스토리지 노드 전극과 메탈 콘택플러그를 동시에 형성하여 후속공정을 용이하게 한 발명이다.The present invention facilitates the subsequent process by simultaneously forming the storage node electrode and the metal contact plug without increasing the mask step.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention.
도2a 내지 도2f는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자 제조공정을 도시한 도면으로 이를 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.2A through 2F illustrate a semiconductor device manufacturing process according to an exemplary embodiment of the present invention, with reference to the drawings. FIG.
먼저, 반도체 기판 상에 워드라인, 랜딩플러그 콘택, 비트라인, 플러그 폴리실리콘, 캐패시터 산화막 및 식각정지막인 질화막을 형성하기 까지의 공정은 종래기술과 동일하며, 이러한 점을 참조하여 설명하면 다음과 같다.First, the process of forming a nitride film, which is a word line, a landing plug contact, a bit line, a plug polysilicon, a capacitor oxide film, and an etch stop film, on a semiconductor substrate is the same as in the prior art. same.
먼저, 도2a에서처럼 반도체 기판(30) 상에 비트라인(31) 및 비트라인 하드마스크(32)를 적층하여 형성하고 이를 패터닝한다. 도2a에는 셀 영역 및 주변회로 영역에 형성된 비트라인이 도시되어 있다.First, as shown in FIG. 2A, the
그리고, 반도체 기판(30)은 워드라인, 랜딩플러그 콘택(Landing Plug Contact) 및 기타 일련의 소자들이 형성된 기판이다.The
이어서, 비트라인(31)을 포함하는 반도체 기판(30) 상에 제 1 층간절연막(34)을 형성하고, 이후에 상기 제 1 층간절연막(34)을 관통하는 플러그 폴리실리콘(35)을 셀 영역에 형성한다. 이때, 플러그 폴리실리콘(35)은 통상적으로 랜딩 플러그 콘택과 접속한다. Subsequently, the first interlayer insulating layer 34 is formed on the
다음으로 플러그 폴리실리콘(35)을 포함하는 제 1층간절연막(34)상에 질화막(36)을 증착한다. 여기서, 질화막(36)은 후속 캐패시터 산화막 식각시에 식각정지막(stop layer) 및 습식식각시의 어택 방지막으로 사용된다.Next, a
다음으로, 질화막(36) 상에 캐패시터 산화막을 형성한다. 캐패시터 산화막으로는 PSG(Phospho Silicate Glass) 막, PE-TEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate) 막, USG(Undoped Silicated Glass) 막, BPSG(Boro Phospho Silicate Glass) 막 등이 사용될 수 있으며, 또는 전술한 산화막들이 적층된 구조를 사용할 수도 있다. Next, a capacitor oxide film is formed on the
도2a를 참조하면 PSG 막(37)과 PE-TEOS 막(38)이 적층된 구조가 캐패시터 산화막으로 사용되고 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 2A, it can be seen that a structure in which the
다음으로, 캐패시터 산화막(37, 38) 및 질화막(36)을 패터닝하기 위한 스토리지 노드 마스크(39)를 상기 캐패시터 산화막 상에 형성한다. Next, a
본 발명의 일실시예에서 사용된 스토리지 노드 마스크(39)로는 텅스텐이 사용되었다. 종래기술에서는 스토리지 노드 마스크로 주로 폴리실리콘이 사용되었으나, 본 발명의 일시예에서는 텅스텐이 스토리지 노드 마스크(39)로 사용되었다. Tungsten was used as the
이는, 셀 영역의 스토리지 노드 전극과 주변회로 영역의 메탈 콘택 플러그를 동시에 형성하며, 또한 캐패시터 홀의 CD(Critical Dimension) 및 프로파일을 보다 안정적으로 조절하기 위한 것으로, 종래에 사용된 폴리실리콘 보다 더 견고한 텅스텐을 스토리지 노드 마스크로 사용한 것이다.This is to form the storage node electrode of the cell region and the metal contact plug of the peripheral circuit region at the same time, and also to more stably adjust the CD (Critical Dimension) and profile of the capacitor hole, which is more robust than conventional polysilicon. Is used as the storage node mask.
이어서, 텅스텐 스토리지 노드 마스크(39) 상에 감광막(40)을 형성한 후, 노광/식각공정을 통해 상기 감광막(40)을 패터닝한다.Subsequently, after the
이때, 셀 영역에서는 스토리지 노드 전극을 형성하고, 주변회로 영역에서는 메탈 콘택 플러그를 형성하기 위해 상기 감광막(40)이 패터닝된다.In this case, the
다음으로 도2b에 도시된 바와같이 감광막(미도시)을 식각마스크로 사용하여 텅스텐 스토리지 노드 마스크(39)를 패터닝한다.Next, as illustrated in FIG. 2B, the tungsten
본 발명의 일실시예에 따른 스토리지 노드 마스크와 종래기술에 따른 스토리 지 노드 마스크를 비교하면 다음과 같은 점이 다르다. Comparing the storage node mask according to an embodiment of the present invention and the storage node mask according to the prior art is as follows.
먼저, 본 발명의 일실예에 따른 스토리지 노드 마스크(39)는 텅스텐이 사용되었으며, 메탈 콘택플러그를 형성하기 위해 셀 영역이외에 주변회로 영역에서도 패터닝 되고 있음을 알 수 있다.First, it can be seen that the
이에 반해, 종래기술에 따른 스토리지 노드 마스크(18)로는 폴리실리콘이 즈로 사용되었으며, 스토리지 노드를 형성하기 위해 셀 영역에서만 패터닝 되었었다.In contrast, polysilicon was used as the
본 발명에서는 텅스텐을 스토리지 노드 전극으로 사용함으로써, 유전체와의 관계에서 종래의 폴리실리콘 스토리지 노드 전극 보다 일 함수(work function) 차이가 크므로, 유효두께를 낮출 수 있어 고 용량의 캐패시턴스를 얻을 수 있는 장점이 있다.In the present invention, by using tungsten as the storage node electrode, since the work function difference is larger than that of the conventional polysilicon storage node electrode in relation to the dielectric, the effective thickness can be lowered and high capacitance can be obtained. There is an advantage.
이와같이, 텅스텐 스토리지 노드 마스크(39)를 패터닝한 이후에, 이를 이용하여 셀 영역 및 주변회로 영역에 형성된 PSG 막(37)과 PE-TEOS 막(38) 및 질화막(36)을 식각하는 공정을 수행한다.As such, after the tungsten
이러한 식각공정을 통해 셀 영역에서는 플러그 폴리실리콘(35)이 노출되는 캐패시터 홀이 형성되며, 주변회로 영역에서는 PSG 막(37), PE-TEOS 막(38), 질화막(36) 및 비트라인 하드마스크(32)가 식각되어 비트라인(31)이 노출되는 메탈 콘택홀이 형성된다. 이를 도2c에 도시하였다.Through the etching process, a capacitor hole through which the plug polysilicon 35 is exposed is formed in the cell region, and in the peripheral circuit region, the
다음으로 도2d에 도시된 바와같이, 전체 구조상에 배리어 메탈(미도시) 및 텅스텐(41)을 증착하여 셀 영역의 스토리지 노드 콘택홀 및 주변회로 영역의 메탈 콘택홀을 매립한다.
Next, as shown in FIG. 2D, a barrier metal (not shown) and
즉, 본 발명의 일실시예에서는 셀 영역에서 스토리지 노드 전극을 형성하는 동시에 주변회로 영역에서는 메탈 콘택 플러그가 동시에 형성된다. 따라서, 후속 메탈 콘택형성공정에서 기 형성된 메탈 콘택 플러그가 그대로 사용되므로, 소자의 수직적 높이 증가에 따른 콘택홀 형성의 어려움 및 갭필 공정의 부담을 최소화하여 안정적인 소자제작이 가능하다. That is, in one embodiment of the present invention, the storage node electrode is formed in the cell region and the metal contact plug is simultaneously formed in the peripheral circuit region. Therefore, since the metal contact plugs formed in the subsequent metal contact forming process are used as they are, it is possible to manufacture a stable device by minimizing the difficulty of forming a contact hole and the burden of a gapfill process due to the vertical height increase of the device.
이와같이 배리어 메탈 및 텅스텐을 전체구조 상에 증착한 이후에, 화학기계연마나 또는 에치벡 공정을 적용하여 표면을 평탄화한 후, 도2e에 도시된 바와같이 산화막(42)을 전체 구조 상에 형성한다.After depositing the barrier metal and tungsten on the whole structure in this manner, the surface is planarized by applying chemical mechanical polishing or etchbeck process, and then an
다음으로, 도2f에 도시된 바와같이 셀 영역 만을 오픈시키는 셀 오픈 마스크(43)를 형성하고, 이를 이용하여 셀 영역에 형성된 PE-TEOS막(38) 과 PSG막(37) 및 질화막(36)을 제거하여 텅스텐 스토리지 노드(41)를 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 2F, a cell
이후에 유전체 및 상부전극을 형성하여 캐패시터 구조를 완성한다. 다음으로 주변회로 영역의 비트라인과 금속배선을 연결하는 메탈 콘택 형성공정이 수행되는데, 본 발명의 일실시예에서는 기 형성된 메탈 콘택플러그를 이용하게 되므로, 후속 갭필 공정의 마진도 향상시킬 수 있음은 전술한 바와같다.
After that, the dielectric and the upper electrode are formed to complete the capacitor structure. Next, a metal contact forming process for connecting the bit line and the metal wiring of the peripheral circuit area is performed. In an embodiment of the present invention, since the metal contact plug is formed in advance, the margin of the subsequent gap fill process may be improved. As described above.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식 을 가진자에게 있어 명백할 것이다.
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and the present invention may be variously substituted, modified, and changed without departing from the spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
본 발명을 적용하면, 디자인 룰의 미세화에 따른 필연적인 결과인 소자의 토폴로지의 증가에도 불구하고 안정적인 메탈 콘택형성을 가능케 하여 소자제작의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.Application of the present invention, in spite of an increase in the topology of the device, which is an inevitable result of the refinement of design rules, enables stable metal contact formation, thereby increasing the stability and reliability of device fabrication.
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- 2003-07-24 KR KR1020030051017A patent/KR100955263B1/en not_active IP Right Cessation
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