KR19980039905A - 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

반도체 장치 제조방법.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

제한된 면적에서 캐패시터의 유효 표면적을 극대화하여 전하저장전극의 용량을 증대시키기 위한 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법을 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

반도체 기판상의 층간절연막을 관통하여 반도체 기판의 소정부위에 콘택되는 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법에 있어서, 상기 층간절연막을 선택식각하여 전하저장전극 콘택홀 및 상기 전하저장전극 콘택홀 인접부위에 직사각형의 콘택홀을 형성하는 단계; 전체구조 상부에 산화막을 형성하는 단계; 전면성 식각 공정에 의해 상기 산화막을 식각하되, 상기 전하저장전극 콘택홀 측벽에 산화막 스페이서를 형성함과 동시에 상기 직사각형의 콘택홀에는 굴곡진 산화막이 잔류하도록 식각하는 단계; 및 전체구조 상부에 전하저장전극용 전도막을 형성하고, 식각하여 굴곡 형태의 전하저장전극을 형성하는 단계를 포함해서 이루어진 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법을 제공하고자 함.

4. 발명의 중요한 용도

반도체 장치 제조 공정 중 전하저장전극 형성 공정에 이용됨.

Description

반도체 장치의 전하저장전극 형성방법

본 발명은 반도체 소자 제조 공정중 캐패시터의 용량을 확보하기 위한 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법에 관한 것이다.

일반적으로, 디램(DRAM)을 비롯한 범용의 반도체 소자가 고집적화되어감에 따라 단위 셀당 전하저장전극이 형성될 면적이 감소되어 공정 마진(Margin)이 점점 작아지고, 이에 따라 공정 마진 확보를 위하여 콘택홀을 SOSCON(Sidewall Oxide Spacer CONtact hole) 형태로 제조한다.

도1은 종래기술에 따른 반도체 장치의 전하저장전극 형성 공정 단면도로, 먼저, 소정의 하부층이 형성된 반도체 기판(1)상의 층간절연막(2)을 선택식각하여 소정부위의 반도체 기판(1)이 노출되는 전하저장전극용 콘택홀을 형성한 후, 전체구조 상부에 산화막을 증착하고, 마스크없이 비등방성 전면 식각하여 상기 전하저장전극 콘택홀 측벽에 산화막 스페이서(3)를 잔류시켜 SOSCON 형태의 콘택홀을 형성한 다음, 전하저장전극용 폴리실리콘막(4)의 증착 및 식각 공정에 의해 최종적인 전하저장전극을 형성한 것을 도시한 것이다.

그러나, 소자의 고집적화 추세에 따라 단위 셀당 전하저장전극이 형성될 면적이 감소하고 있어 캐패시터의 용량 확보가 힘들게 되고, 이에 따라 단위 셀당 필요시되는 전하저장용량을 확보하는 기술의 개발은 커다란 관건이 되고 있다.

상기와 같은 제반 요구 사항에 의해 안출된 본 발명은 제한된 면적에서 캐패시터의 유효 표면적을 극대화하여 전하저장전극의 용량을 증대시키기 위한 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1는 종래기술에 따른 반도체 장치의 전하저장전극 형성 공정 단면도,

도2A 내지 도2D는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치의 전하저장전극 형성 공정 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 반도체 기판 20 : 층간절연막

30 : 산화막 40 : 폴리실리콘막

100 : 활성영역

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 기판상의 층간절연막을 관통하여 반도체 기판의 소정부위에 콘택되는 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법에 있어서, 상기 층간절연막을 선택식각하여 전하저장전극 콘택홀 및 상기 전하저장전극 콘택홀 인접부위에 직사각형의 콘택홀을 형성하는 단계; 전체구조 상부에 산화막을 형성하는 단계; 전면성 식각 공정에 의해 상기 산화막을 식각하되, 상기 전하저장전극 콘택홀 측벽에 산화막 스페이서를 형성함과 동시에 상기 직사각형의 콘택홀에는 굴곡진 산화막이 잔류하도록 식각하는 단계; 및 체구조 상부에 전하저장전극용 전도막을 형성하고, 식각하여 굴곡 형태의 전하저장전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도2A 내지 2D는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치의 전하저장전극 형성 공정 단면도이다.

먼저, 도2A는 소정의 하부층이 형성된 반도체 기판(10)상의 층간절연막(20)을 식각하여 소정부위의 활성영역(도시되지 않음)이 노출되는 전하저장전극 콘택홀을 형성하되, 상기 전하저장전극 콘택홀 인접 부위에 종의 길이가 0.2㎛ 정도인 직사각형의 콘택홀을 형성한 것을 도시한 것이다.

이때, 상기 직사각형의 콘택홀 대신 정사각형의 콘택홀을 형성하는 것이 캐패시터의 유효 표면적을 최대화하는데 효과적이나, i - 라인에서는 정사각형의 콘택홀 형성이 어렵다.

그러나, DEEP UV 단계에서는 정사각형의 콘택홀 형성이 용이하다.

도2A-1은 상기 도2A의 평면도로, 도면부호 100은 활성영역, 200은 전하저장전극 콘택홀, 300은 직사각형의 콘택홀 및 400은 전하저장전극 영역을 각각 나타낸다.

이어서, 도2B는 전체구조 상부에 스페이서용 산화막(30)을 증착한 것을 도시한 것이다.

이때, 상기 직사각형의 콘택홀의 단면은 장축을 나타낸 것으로, 단축의 사이즈는 0.2㎛ 정도이므로 상기 스페이서용 산화막(30) 형성시 전하저장전극 콘택홀에 비해 둥글게 증착된다.

계속해서, 도2C는 상기 스페이서용 산화막(30)에 대해 마스크없이 비등방성 식각을 실시하여 상기 전하저장전극 콘택홀 내부 측벽에 산화막 스페이서(30a)를 형성한 것을 도시한 것으로, 이때 상기 직사각형의 콘택홀내에 증착된 산화막(30b, 30c)은 기판까지 식각되지 않고 굴곡지게 남아있게 된다.

마지막으로, 도2D는 전체구조 상부에 전하저장전극용 폴리실리콘막(40)을 증착한 후, 전하저장전극 마스크를 사용한 식각 공정에 의해 최종적인 전하저장전극을 완성한 것을 도시한 것으로, 이때, 직사각형의 콘택홀 내부에 굴곡지게 잔류하는 산화막(30b, 30c)에 의해 굴곡형태의 전하저장전극(도면부호; A, B)을 형성하여 기존의 평탄화된 전하저장전극에 비해 단면적이 증가된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 전하저장전극 콘택홀 인접부위에 종의 길이가 0.2㎛ 정도인 직사각형의 콘택홀을 형성한 후, SOSCON 형태의 콘택홀 형성을 위한 스페이서용 산화막 증착 및 식각 공정시 상기 직사각형의 콘택홀 내부에 상기 스페이서용 산화막이 굴곡지게 잔류하도록 한 다음, 전하저장전극용 폴리실리콘막의 증착 및 식각 공정에 의해 굴곡 형태의 전하저장전극을 형성함으로써, 종래의 평탄화된 전하저장전극에 비해 단면적을 증가시킬 수 있어 캐패시터의 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 반도체 기판상의 층간절연막을 관통하여 반도체 기판의 소정부위에 콘택되는 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법에 있어서,

   상기 층간절연막을 선택식각하여 전하저장전극 콘택홀 및 상기 전하저장전극 콘택홀 인접부위에 직사각형의 콘택홀을 형성하는 단계;

   전체구조 상부에 산화막을 형성하는 단계;

   전면성 식각 공정에 의해 상기 산화막을 식각하되, 상기 전하저장전극 콘택홀 측벽에 산화막 스페이서를 형성함과 동시에 상기 직사각형의 콘택홀에는 굴곡진 산화막이 잔류하도록 식각하는 단계; 및

   전체구조 상부에 전하저장전극용 전도막을 형성하고, 식각하여 굴곡 형태의 전하저장전극을 형성하는 단계를 포함해서 이루어진 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 직사각형의 콘택홀의 종의 길이가 약 0.2㎛ 정도인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 전하저장전극 형성방법.