KR100955836B1 - Method for forming capacitor in semiconductor device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 커패시터 제조 방법에 관한 것으로, 개시된 커패시터의 제조 방법은, 하부 절연막 상에 제 1 금속막이 형성된 반도체 기판 상에 제 1 유전체막, 제 2 금속막, 제 2 유전체막, 제 3 금속막 및 상부 절연막을 차례로 형성하는 단계와, 상부 절연막, 제 3 금속막, 제 2 유전체막 및 제 2 금속막을 1차 패터닝하는 단계와, 상부 절연막 및 제 3 금속막을 2차 패터닝하는 단계와, 2차 패터닝한 상부 절연막을 포함한 반도체 기판의 전면에 층간 절연막을 형성하는 단계와, 층간 절연막 내에 제 1 금속층 및 제 3 금속층에 전기적으로 연결되는 커패시터의 제 1 도전 플레이트와 제 2 금속층에 전기적으로 연결되는 커패시터의 제 2 도전 플레이트를 형성하는 단계를 포함하며, 동일한 면적에서 커패시턴스를 최대화하여 칩 크기를 최소화할 수 있고, 적층된 금속막과 유전체막을 패터닝할 때에 아래쪽의 금속막 및 절연막을 먼저 패터닝한 후에 위쪽의 금속막 및 절연막을 패터닝하므로 패터닝 시에 정렬 불량이 야기될 우려가 해소되는 이점이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device, wherein the disclosed method for manufacturing a capacitor includes a first dielectric film, a second metal film, a second dielectric film, and a third dielectric film on a semiconductor substrate having a first metal film formed on a lower insulating film. Forming a metal film and an upper insulating film in sequence, first patterning the upper insulating film, the third metal film, the second dielectric film, and the second metal film, second patterning the upper insulating film and the third metal film; Forming an interlayer insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate including the second patterned upper insulating film, and electrically connecting the first conductive plate and the second metal layer of the capacitor electrically connected to the first metal layer and the third metal layer in the interlayer insulating film. Forming a second conductive plate of the capacitor, wherein the capacitance can be maximized in the same area to minimize chip size, When patterning the stacked metal film and the dielectric film, since the lower metal film and the insulating film are patterned first, the upper metal film and the insulating film are patterned, so that there is an advantage that the possibility of misalignment may be eliminated during patterning.

MIM, 병렬형 커패시터, 정렬 불량 MIM, Parallel Capacitors, Misaligned

Description

반도체 소자의 커패시터 제조 방법{METHOD FOR FORMING CAPACITOR IN SEMICONDUCTOR DEVICE}METHODS FOR FORMING CAPACITOR IN SEMICONDUCTOR DEVICE

본 발명은 반도체 소자의 커패시터 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동일한 면적에 커패시턴스를 최대화하여 칩 크기(chip size)를 최소화할 수 있는 반도체 소자의 커패시터 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device, and more particularly, to a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device capable of minimizing chip size by maximizing capacitance in the same area.

현재, 고속 동작을 요구하는 로직 회로에서는 고용량의 커패시터를 구현하기 위한 반도체 소자의 개발 및 연구가 진행되고 있다. 일반적으로, 고용량 커패시터가 PIP(Polysilicon/Insulator/Polysilicon) 구조일 경우에는 상부 전극 및 하부 전극을 도전성 폴리실리콘으로 사용하기 때문에 상부 및 하부 전극과 절연체막 계면에서 산화반응이 일어나 자연산화막이 형성되어 전체 커패시턴스의 크기가 줄어들게 되는 단점이 있다.Currently, development and research of semiconductor devices for implementing high-capacity capacitors are underway in logic circuits requiring high-speed operation. In general, when the high-capacitance capacitor has a PIP (Polysilicon / Insulator / Polysilicon) structure, since the upper electrode and the lower electrode are used as conductive polysilicon, an oxidation reaction occurs at the interface between the upper and lower electrodes and the insulator film to form a natural oxide film. The disadvantage is that the size of the capacitance is reduced.

이를 해결하기 위하여 커패시터의 구조가 MIM(Metal/Insulator/Metal)로 변경되었는데, MIM형 커패시터는 비저항이 작고 내부에 공핍(depletion)에 의한 기생커패시턴스가 없기 때문에 높은 Q값을 요구하는 고성능 반도체장치에서 주로 이용되고 있다.To solve this problem, the structure of the capacitor has been changed to MIM (Metal / Insulator / Metal) .The MIM capacitor has a small specific resistance and no parasitic capacitance due to depletion. Mainly used.

그런데, MIM 커패시터는 상부 전극과 절연체막 및 하부 전극으로 이루어지는 단층의 커패시터를 구현하기 때문에 커패시터의 구조를 PIP에서 MIM 구조로 변경한다고 하더라도 고용량 커패시턴스를 확보하는데 제한이 있었다.However, since the MIM capacitor implements a single layer capacitor composed of an upper electrode, an insulator film, and a lower electrode, even if the structure of the capacitor is changed from the PIP to the MIM structure, there is a limit in securing a high capacitance.

이에 따라 복수의 MIM 구조 커패시터를 병렬연결 상태로 형성한 병렬형 커패시터가 제안되었다.Accordingly, a parallel capacitor having a plurality of MIM structure capacitors in parallel connection state has been proposed.

종래 기술에 따른 병렬형 커패시터는 일반적인 MIM 커패시터보다는 고용량의 커패시턴스를 확보할 수 있으나 커패시턴스를 보다 증대시키기 위해서는 새로운 구조의 커패시터가 요구된다.The parallel capacitor according to the related art can secure a higher capacitance than a general MIM capacitor, but a capacitor having a new structure is required to further increase the capacitance.

또한, 적층된 금속막과 절연막(유전체막)을 패터닝할 때에 위쪽의 금속막 및 절연막을 먼저 패터닝한 후에 아래쪽의 금속막 및 절연막을 패터닝하므로 아래쪽의 금속막 및 절연막의 패터닝을 위해 감광막 패턴을 형성할 때에 위쪽의 금속막 및 절연막이 노출되는 정렬 불량(misalign)이 야기될 수 있는 문제점이 있다.In addition, when the stacked metal film and the insulating film (dielectric film) are patterned, the upper metal film and the insulating film are patterned first, and the lower metal film and the insulating film are patterned, thereby forming a photosensitive film pattern for patterning the lower metal film and the insulating film. In this case, there is a problem that misalignment may be caused in which the upper metal film and the insulating film are exposed.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 동일한 면적에 커패시턴스를 최대화하여 칩 크기를 최소화할 수 있는 새로운 구조의 커패시터와 적층된 금속막과 절연막(유전체막)의 패터닝 시에 정렬 불량이 야기될 우려가 없는 커패시터의 제조 방법을 제공한다.The present invention has been proposed to solve such a problem, and misalignment occurs when patterning a capacitor and a stacked metal film and an insulating film (dielectric film) having a new structure capable of minimizing chip size by maximizing capacitance in the same area. A method of manufacturing a capacitor is not provided.

본 발명의 제 1 관점으로서 반도체 소자의 커패시터 제조 방법은, 하부 절연막 상에 제 1 금속막이 형성된 반도체 기판 상에 제 1 유전체막, 제 2 금속막, 제 2 유전체막, 제 3 금속막 및 상부 절연막을 차례로 형성하는 단계와, 상기 상부 절연막, 상기 제 3 금속막, 상기 제 2 유전체막 및 상기 제 2 금속막을 1차 패터닝하는 단계와, 상기 상부 절연막 및 상기 제 3 금속막을 2차 패터닝하는 단계와, 상기 2차 패터닝한 상기 상부 절연막을 포함한 상기 반도체 기판의 전면에 층간 절연막을 형성하는 단계와, 상기 층간 절연막 내에 상기 제 1 금속층 및 상기 제 3 금속층에 전기적으로 연결되는 커패시터의 제 1 도전 플레이트와 상기 제 2 금속층에 전기적으로 연결되는 상기 커패시터의 제 2 도전 플레이트를 형성하는 단계를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device includes a first dielectric film, a second metal film, a second dielectric film, a third metal film, and an upper insulating film on a semiconductor substrate on which a first metal film is formed on a lower insulating film. Sequentially forming the first insulating film, first patterning the upper insulating film, the third metal film, the second dielectric film, and the second metal film, and second patterning the upper insulating film and the third metal film; Forming an interlayer insulating film on an entire surface of the semiconductor substrate including the second patterned upper insulating film, a first conductive plate of a capacitor electrically connected to the first metal layer and the third metal layer in the interlayer insulating film; Forming a second conductive plate of the capacitor electrically connected to the second metal layer.

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본 발명에 의하면, 장비 투자나 추가 공정의 설정(setup)을 고려하지 않고 현재의 장비 및 공정을 이용하여 동일한 면적에서 커패시턴스를 최대화하여 칩 크기를 최소화할 수 있다.According to the present invention, it is possible to minimize the chip size by maximizing capacitance in the same area using current equipment and processes without considering equipment investment or setup of additional processes.

그리고, 적층된 금속막과 유전체막을 패터닝할 때에 아래쪽의 금속막 및 절연막을 먼저 패터닝한 후에 위쪽의 금속막 및 절연막을 패터닝하므로 패터닝 시에 정렬 불량이 야기될 우려가 해소되는 효과가 있다.When the stacked metal film and the dielectric film are patterned, the lower metal film and the insulating film are patterned first, and then the upper metal film and the insulating film are patterned, thereby reducing the possibility of misalignment caused during patterning.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 커패시터의 구조를 보인 소자 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device capacitor according to the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명의 커패시터는, 하부 절연막(101)에 의해 로직부 금속막(102)과 분리된 제 1 금속막(103)과, 제 1 금속막(103) 상에 형성된 제 1 유전체막(104)과, 제 1 유전체막(104) 상에 형성된 제 2 금속막(105)과, 제 2 금속막(105) 상에 형성된 제 2 유전체막(106)과, 제 2 유전체막(106) 상에 형성된 제 3 금속막(107)과, 제 3 금속막(107) 상에 형성된 상부 절연막(108)과, 상부 절연막(108)을 포함한 반도체 기판의 전면에 형성된 층간 절연막(111)과, 층간 절연막(111) 내에 형성되어 제 1 금속층(103) 및 제 3 금속층(107)에 전기적으로 연결된 커패시터의 제 1 도전 플레이트(117a)와, 층간 절연막(111) 내에 형성되어 제 2 금속층(105)에 전기적으로 연결된 커패시터의 제 2 도전 플레이트(117b)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the capacitor of the present invention includes a first metal film 103 separated from the logic part metal film 102 by a lower insulating film 101, and a first dielectric formed on the first metal film 103. The film 104, the second metal film 105 formed on the first dielectric film 104, the second dielectric film 106 formed on the second metal film 105, and the second dielectric film 106. A third metal film 107 formed on the upper layer, an upper insulating film 108 formed on the third metal film 107, an interlayer insulating film 111 formed on the entire surface of the semiconductor substrate including the upper insulating film 108, The first conductive plate 117a of the capacitor formed in the interlayer insulating layer 111 and electrically connected to the first metal layer 103 and the third metal layer 107, and the second metal layer 105 formed in the interlayer insulating layer 111. And a second conductive plate 117b of the capacitor electrically connected to the.

도면 중 미설명 도면부호인 117c는 로직부 금속막(102)에 전기적으로 연결되 는 콘택 플러그이다.Reference numeral 117c in the figure indicates a contact plug electrically connected to the logic metal layer 102.

제 1 유전체막(104)과 제 2 유전체막(106)은 동일한 두께이며, 상부 절연막(108)은 제 1 유전체막(104) 및 제 2 유전체막(106)과 동일한 두께이거나 더 두꺼운 두께이다. 바람직하기로, 제 1 유전체막(104) 및 제 2 유전체막(106)은 450∼700Å 범위의 두께를 가진다.The first dielectric film 104 and the second dielectric film 106 are the same thickness, and the upper insulating film 108 is the same thickness or thicker than the first dielectric film 104 and the second dielectric film 106. Preferably, the first dielectric film 104 and the second dielectric film 106 have a thickness in the range of 450-700 kHz.

본 발명에 의한 구조에 의하면, 제 1 금속막(103)과 제 2 금속막(105)에 의한 커패시터와 제 2 금속막(105)과 제 3 금속막(107)에 의한 커패시터가 병렬로 연결되어 전체적인 커패시턴스를 크게 하는 역할을 한다.According to the structure of the present invention, the capacitor by the first metal film 103 and the second metal film 105 and the capacitor by the second metal film 105 and the third metal film 107 are connected in parallel. It serves to increase the overall capacitance.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 반도체 소자의 커패시터 제조 방법을 설명하기 위한 소자 단면도들이다. 이 단면도들을 참조하여 본 발명에 따른 커패시터 제조 방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.2A to 2F are cross-sectional views illustrating devices for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to the present invention. With reference to these cross-sectional views will be described in detail a capacitor manufacturing method according to the present invention.

도 2a에 도시된 바와 같이, 하부 절연막(101)에 의해 로직부 금속막(102)과 제 1 금속막(103)이 분리되어진 반도체 기판 상에 제 1 유전체막(104), 제 2 금속막(105), 제 2 유전체막(106), 제 3 금속막(107) 및 상부 절연막(108)을 차례로 형성한다. 그리고 제 1 감광막 패턴(109)을 형성한다.As shown in FIG. 2A, the first dielectric film 104 and the second metal film (eg, the semiconductor layer 102 and the first metal film 103 are separated by the lower insulating film 101). 105, the second dielectric film 106, the third metal film 107, and the upper insulating film 108 are formed in this order. Then, the first photosensitive film pattern 109 is formed.

이때, 제 1, 제 2 유전체막(104, 106)은 이후의 공정에서 MIM 커패시터 구조의 유전체막이 되며, 가능한 얇게 형성하는 것이 양호한 커패시터의 특성을 얻을 수 있다. 바람직하기로 제 1, 제 2 유전체막(104, 106)은 450∼700Å 범위 내의 두께로 형성하며, 동일한 두께로 형성한다.At this time, the first and second dielectric films 104 and 106 become the dielectric film of the MIM capacitor structure in a subsequent process, and the thinner as possible, the better the characteristics of the capacitor can be obtained. Preferably, the first and second dielectric films 104 and 106 are formed to a thickness within the range of 450 to 700 GPa and are formed to the same thickness.

상부 절연막(108)은 실리콘 질화막(SiN)을 사용하며, 제 1 유전체막(104) 및 제 2 유전체막(106)과 동일한 두께로 형성하거나 더 두껍게 형성한다.The upper insulating film 108 uses a silicon nitride film (SiN) and is formed to have the same thickness or thicker than the first dielectric film 104 and the second dielectric film 106.

제 1, 제 2, 제 3 금속막(103, 105, 107)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 텅스텐(W) 중에서 어느 하나의 금속을 사용하거나 티타늄/질화 티타늄(Ti/TiN), 티타늄/알루미늄/질화 티타늄(Ti/Al/TiN), 탄탈늄/질화 탄탈늄(Ta/TaN) 중에서 어느 하나의 합금을 사용할 수 있다. 바람직하기로 제 1 금속망(103)은 구리 금속을 사용하며, 제 2, 제 3 금속막(105, 107)은 티타늄, 티타늄/질화 티타늄, 티타늄/알루미늄/질화 티타늄, 탄탈늄, 탄탈늄/질화 탄탈늄 중에서 어느 하나의 금속 또는 합금을 사용한다.The first, second, and third metal films 103, 105, and 107 may be any one of aluminum (Al), copper (Cu), titanium (Ti), tantalum (Ta), platinum (Pt), and tungsten (W). One metal may be used or an alloy of titanium / titanium nitride (Ti / TiN), titanium / aluminum / titanium nitride (Ti / Al / TiN), or tantalum / tantalum nitride (Ta / TaN) may be used. . Preferably, the first metal mesh 103 uses copper metal, and the second and third metal films 105 and 107 may include titanium, titanium / titanium nitride, titanium / aluminum / titanium nitride, tantalum, tantalum / Metal or alloy of any one of tantalum nitride is used.

또한, 제 1, 제 2 유전체막(104, 106)은 ONO(Oxide Nitride Oxide)막, NO(Nitride Oxide)막, NON(Nitride Oxide Nitride)막, BST(Ba Sr TiO3)막, PZT(Pb Zr TiO3)막, 오산화탄탈(Ta2O5)막, 실리콘 질화막 등을 사용할 수 있다.In addition, the first and second dielectric films 104 and 106 may include an oxide nitride oxide (ONO) film, a nitride oxide (NO) film, a nitride oxide nitride (NON) film, a basr TiO 3 (BST) film, and a PZT (Pb) film. Zr TiO 3 ) film, tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) film, silicon nitride film and the like can be used.

도 2b에 도시된 바와 같이, 제 1 감광막 패턴(109)을 식각 마스크로 하여 상부 절연막(108), 제 3 금속막(107), 제 2 유전체막(106), 제 2 금속막(105)을 제 1 유전체막(104)이 노출될 때까지 식각하여 패터닝한다. 즉 제 1 유전체막(104)을 식각정지막으로 이용한다. 그리고, 제 1 감광막 패턴(109)를 제거한 후에 제 2 감광막 패턴(110)을 형성한다. 여기서, 식각은 건식 식각 또는 화학 건식 식각(Chemical Dry Etch, CDE)을 이용한다.As shown in FIG. 2B, the upper insulating film 108, the third metal film 107, the second dielectric film 106, and the second metal film 105 are formed by using the first photoresist film pattern 109 as an etching mask. Etching and patterning are performed until the first dielectric film 104 is exposed. That is, the first dielectric film 104 is used as an etch stop film. After removing the first photoresist pattern 109, the second photoresist pattern 110 is formed. Here, the etching may be a dry etching or chemical dry etching (Chemical Dry Etch, CDE).

도 2c에 도시된 바와 같이, 제 2 감광막 패턴(110)을 식각 마스크로 하여 상부 절연막(108), 제 3 금속막(107)을 제 2 유전체막(106)이 노출될 때까지 식각하여 패터닝한다. 즉 제 2 유전체막(106)을 식각정지막으로 이용한다. 여기서, 식각은 건식 식각 또는 화학 건식 식각을 이용한다.As shown in FIG. 2C, the upper insulating layer 108 and the third metal layer 107 are etched and patterned by using the second photoresist layer 110 as an etch mask until the second dielectric layer 106 is exposed. . In other words, the second dielectric film 106 is used as an etch stop film. Here, the etching may use dry etching or chemical dry etching.

그리고, 제 2 감광막 패턴(110)을 제거하고, 상부 절연막(108)을 포함한 반도체 기판의 전면에 층간 절연막(111)을 형성한 후에 화학기계적연마 또는 전면식각을 통해 그 표면을 평탄화시킨다. 여기서 층간 절연막(111)은 산화막 및 질화막을 이용하여 다층으로 형성하는 것이 바람직하다.After removing the second photoresist layer pattern 110, the interlayer insulation layer 111 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate including the upper insulation layer 108, and then the surface thereof is planarized by chemical mechanical polishing or surface etching. Here, the interlayer insulating film 111 is preferably formed in a multilayer using an oxide film and a nitride film.

이어서, 비아형성용 마스크를 이용하여 제 3 감광막 패턴(113)을 형성한다.Next, the third photosensitive film pattern 113 is formed using a via forming mask.

도 2d에 도시된 바와 같이, 제 3 감광막 패턴(113)을 식각 마스크로 하여 제 1 유전체막(104)과 제 2 유전체막(106) 및 상부 절연막(108)의 표면이 소정 부분 노출되도록 층간 절연막(111)을 선택적으로 식각하여 비아(via)들을 형성하며, 형성한 비아들을 희생막(114)으로 매립한다. 여기서 희생막(114)은 비아홀들이 형성된 층간 절연막(111) 상에 비아홀들이 매립되도록 포토레지스트를 코팅한 후에 전면 식각을 통해 층간 절연막(111) 상부의 포토레지스트를 제거하여 형성한다.As shown in FIG. 2D, the interlayer insulating film is formed such that the surface of the first dielectric film 104, the second dielectric film 106, and the upper insulating film 108 is partially exposed by using the third photoresist pattern 113 as an etching mask. Vias 111 are selectively etched to form vias, and the formed vias are buried in the sacrificial layer 114. The sacrificial layer 114 is formed by coating the photoresist so as to fill the via holes on the interlayer insulating layer 111 on which the via holes are formed, and then removing the photoresist on the interlayer insulating layer 111 by etching the entire surface.

그리고, 콘택형성용 마스크를 이용하여 제 4 감광막 패턴(115)을 형성한다.Then, the fourth photosensitive film pattern 115 is formed using the contact forming mask.

도 2e에 도시된 바와 같이, 제 4 감광막 패턴(115)을 마스크로 하여 제 1 금 속막(103)과 제 2 금속막(105) 및 제 3 금속막(107)의 표면이 소정 부분 노출되도록 층간 절연막(111), 희생막(114), 제 1 유전체막(104), 제 2 유전체막(106), 상부 절연막(108)을 선택적으로 식각하여 콘택홀(116)들을 형성한다. 그리고, 제 4 감광막 패턴(115)을 제거한다.As shown in FIG. 2E, the surface of the first metal film 103, the second metal film 105, and the third metal film 107 is partially exposed by using the fourth photosensitive film pattern 115 as a mask. The insulating layer 111, the sacrificial layer 114, the first dielectric layer 104, the second dielectric layer 106, and the upper insulating layer 108 are selectively etched to form contact holes 116. Then, the fourth photosensitive film pattern 115 is removed.

도 2f에 도시된 바와 같이, 콘택홀(116)들 내에 구리막이나 텅스텐막과 같은 도전막을 매립시켜 콘택 플러그의 역할을 겸하는 금속 배선(117a, 117b)을 형성한다. 이때, 로직부 금속막(102)에 전기적으로 연결되는 콘택 플러그(117c)가 함께 형성된다. 여기서, 금속 배선(117a, 117b)은 콘택홀(116)을 포함한 층간 절연막(111)의 상부 전면에 도전막을 증착한 후에 화학기계적연마를 통해 평탄화하여 형성한다. 이로써, 콘택 플러그(117c)는 로직부 금속막(102)에 전기적으로 연결되며, 금속 배선(117a)은 제 1 금속막(103) 및 제 3 금속막(107)에 전기적으로 연결되고, 금속 배선(117b)은 제 2 금속막(105)에 전기적으로 연결된다.As shown in FIG. 2F, a conductive film such as a copper film or a tungsten film is embedded in the contact holes 116 to form metal wirings 117a and 117b serving as a contact plug. In this case, a contact plug 117c electrically connected to the logic unit metal film 102 is formed together. Here, the metal wires 117a and 117b are formed by depositing a conductive film on the entire upper surface of the interlayer insulating film 111 including the contact hole 116 and then planarizing the same through chemical mechanical polishing. Accordingly, the contact plug 117c is electrically connected to the logic portion metal film 102, and the metal wire 117a is electrically connected to the first metal film 103 and the third metal film 107, and the metal wire is 117b is electrically connected to the second metal film 105.

여기서, 금속 배선(117)에 의해 상호 연결되는 제 1 금속막(103)과 제 3 금속막(107)은 커패시터의 상부 도전 플레이트(top plate) 역할을 하며, 제 2 금속막(105)은 커패시터의 하부 도전 플레이트(bottom plate) 역할을 한다. 그리고 제 1 금속막(103)과 제 2 금속막(105)에 의한 커패시터와 제 2 금속막(105)과 제 3 금속막(107)에 의한 커패시터는 병렬로 연결되어 전체적인 커패시턴스를 크게 하는 역할을 한다.Here, the first metal film 103 and the third metal film 107 interconnected by the metal wire 117 serve as a top plate of the capacitor, and the second metal film 105 is a capacitor. It serves as the bottom conductive plate of the bottom. In addition, the capacitors of the first metal film 103 and the second metal film 105 and the capacitors of the second metal film 105 and the third metal film 107 are connected in parallel to increase the overall capacitance. do.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.It has been described so far limited to one embodiment of the present invention, it is obvious that the technology of the present invention can be easily modified by those skilled in the art. Such modified embodiments should be included in the technical spirit described in the claims of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자 커패시터의 구조를 보인 소자 단면도,1 is a cross-sectional view showing a structure of a semiconductor device capacitor according to the present invention;

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 반도체 소자의 커패시터 제조 방법을 설명하기 위한 소자 단면도들.2A to 2F are cross-sectional views illustrating devices for manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101 : 하부 절연막 102 : 로직부 금속막101: lower insulating film 102: logic portion metal film

103 : 제 1 금속막 104 : 제 1 유전체막103: first metal film 104: first dielectric film

105 : 제 2 금속막 106 : 제 2 유전체막105: second metal film 106: second dielectric film

107 : 제 3 금속막 108 : 상부 절연막107: third metal film 108: upper insulating film

109 : 제 1 감광막 패턴 110 : 제 2 감광막 패턴109: first photosensitive film pattern 110: second photosensitive film pattern

111 : 층간 절연막 113 : 제 3 감광막 패턴111 interlayer insulating film 113 third photosensitive film pattern

114 : 희생막 115 : 제 4 감광막 패턴114: sacrificial film 115: fourth photosensitive film pattern

116 : 콘택홀 117a, 117b : 금속 배선116: contact hole 117a, 117b: metal wiring

117c : 콘택 플러그117c: Contact Plug

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 하부 절연막 상에 제 1 금속막이 형성된 반도체 기판 상에 제 1 유전체막, 제 2 금속막, 제 2 유전체막, 제 3 금속막 및 상부 절연막을 차례로 형성하는 단계와,Sequentially forming a first dielectric film, a second metal film, a second dielectric film, a third metal film, and an upper insulating film on a semiconductor substrate on which a first metal film is formed on the lower insulating film; 상기 상부 절연막, 상기 제 3 금속막, 상기 제 2 유전체막 및 상기 제 2 금속막을 1차 패터닝하는 단계와,First patterning the upper insulating film, the third metal film, the second dielectric film, and the second metal film; 상기 상부 절연막 및 상기 제 3 금속막을 2차 패터닝하는 단계와,Second patterning the upper insulating film and the third metal film; 상기 2차 패터닝한 상기 상부 절연막을 포함한 상기 반도체 기판의 전면에 층간 절연막을 형성하는 단계와,Forming an interlayer insulating film on an entire surface of the semiconductor substrate including the second patterned upper insulating film; 상기 층간 절연막 내에 상기 제 1 금속층 및 상기 제 3 금속층에 전기적으로 연결되는 커패시터의 제 1 도전 플레이트와 상기 제 2 금속층에 전기적으로 연결되는 상기 커패시터의 제 2 도전 플레이트를 형성하는 단계Forming a first conductive plate of a capacitor electrically connected to the first metal layer and the third metal layer and a second conductive plate of the capacitor electrically connected to the second metal layer in the interlayer insulating film; 를 포함하며,Including; 상기 플레이트를 형성하는 단계는,Forming the plate, 상기 제 1 유전체막과 상기 제 2 유전체막 및 상기 상부 절연막이 부분 노출되도록 상기 층간 절연막을 선택적으로 제거하여 비아들을 형성한 후에 상기 비아들을 희생막으로 매립하는 단계와,Selectively removing the interlayer insulating layer so that the first dielectric layer, the second dielectric layer and the upper insulating layer are partially exposed to form vias, and then filling the vias with a sacrificial layer; 상기 제 1 금속막과 상기 제 2 금속막 및 상기 제 3 금속막이 부분 노출되도록 상기 층간 절연막, 상기 희생막, 상기 제 1 유전체막, 상기 제 2 유전체막 및 상기 상부 절연막을 선택적으로 제거하여 콘택홀들을 형성하는 단계와,Selectively removing the interlayer insulating film, the sacrificial film, the first dielectric film, the second dielectric film, and the upper insulating film to partially expose the first metal film, the second metal film, and the third metal film. Forming the field, 상기 콘택홀들 내에 도전막을 매립시켜 콘택 플러그의 역할을 겸하는 금속 배선을 형성하여 상기 제 1, 제 2 도전 플레이트를 형성하는 단계Embedding a conductive layer in the contact holes to form metal wires serving as contact plugs to form the first and second conductive plates; 를 포함하는 반도체 소자의 커패시터 제조 방법.Capacitor manufacturing method of a semiconductor device comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 희생막으로 매립하는 단계는, 상기 비아들을 포토레지스트로 매립하는The filling of the sacrificial layer may include filling the vias with photoresist. 반도체 소자의 커패시터 제조 방법.Method for manufacturing capacitors in semiconductor devices. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1, 제 2 도전 플레이트를 형성하는 단계는, 로직부 금속막에 전기적으로 연결되는 콘택 플러그를 함께 형성하는The forming of the first and second conductive plates may include forming contact plugs electrically connected to the logic part metal film. 반도체 소자의 커패시터 제조 방법.Method for manufacturing capacitors in semiconductor devices. 삭제delete 삭제delete
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