KR20010038436A - Method for opening bit line fuse - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 장치 제조 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 비트 라인 퓨즈 오픈 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a bit line fuse open method.
반도체 메모리 장치가 고집적화, 고용량화 되어가면서 셀(cell)의 면적과 셀을 이루는 구성소자의 크기가 점점 작아지고 있다. 이에 따라, 불량 발생을 방지하기 위해 공정 조건들이 더 엄격해지고 있다. 그러나, 셀 안의 패턴들이 미세화 되어가면서 공정 조건들이 더 엄격해지고 있음에도 불구하고 불량셀(fail cell)을 방지하는데에는 어려움이 많다. 반도체 메모리 칩에 발생되는 몇 개의 불량셀로 인하여 칩 전체를 사용하지 못할 수가 있다. 이렇게 되면, 제품 수율이 떨어지고 제품 단가가 올라가게 된다. 완벽하게 불량셀이 없는 칩을 제작하기가 어렵기 때문에 불량셀이 발생하더라도 이를 대처할 수 있는 기술이 필요하다. 이러한 기술을 리던던시(redundancy) 기술이라고 한다.As semiconductor memory devices become more integrated and higher in capacities, the area of cells and the size of components constituting cells become smaller. Accordingly, process conditions are becoming more stringent to prevent the occurrence of defects. However, even though the process conditions are becoming more stringent as the patterns in the cells become finer, it is difficult to prevent a fail cell. Some defective cells generated in the semiconductor memory chip may make the whole chip unusable. This lowers product yields and raises product prices. Since it is difficult to manufacture chips without completely defective cells, there is a need for a technology capable of coping with defective cells. This technique is called a redundancy technique.
메모리 반도체에서 리던던시 기술을 적용한다면, 그것은 메모리 칩의 동작 셀 이외에 추가로 여분의 셀들을 더 만들어 놓는 것이다. 즉, 메인 셀(main cell) 영역 주위에 리던던시 셀들을 형성한다. 모든 셀들은 비트 라인 퓨즈(bit line fuse)로 연결되어 있기 때문에 불량셀이 발생하면 비트 라인 퓨즈를 절단(cutting)하여 어드레스(address)를 리던던시 셀로 대체한다. 이와 같이 하므로, 불량 칩을 리페어(repair)할 수 있으며 제품 수율을 향상시키고 제품 단가를 낮출 수 있다.If redundancy technology is used in memory semiconductors, it creates extra cells in addition to the operation cells of the memory chip. That is, redundancy cells are formed around the main cell region. Since all cells are connected by bit line fuses, when a bad cell occurs, the bit line fuses are cut to replace an address with a redundancy cell. In this way, defective chips can be repaired, product yields can be improved, and product costs can be reduced.
비트 라인 형성 단계에서 비트 라인 퓨즈가 형성된다. 따라서, 후속 공정에 의해 다양한 절연막들이 비트 라인 퓨즈 상에 증착된다. 비트 라인 퓨즈를 절단하기 위해서 레이저(laser)를 이용하게 되는데 비트 라인 퓨즈 상의 절연막의 두께가 너무 두꺼우면 비트 라인 퓨즈를 절단할 수가 없다. 또한, 비트 라인 퓨즈 상의 절연막의 두께가 너무 얇으면 인접한 비트 라인 퓨즈까지 절단될 수 있다. 그러므로, 비트 라인 퓨즈 상에 두껍게 증착된 절연막들을 식각하여 비트 라인 퓨즈 상의 절연막 두께가 소정 두께가 되도록 해야한다.In the bit line forming step, a bit line fuse is formed. Therefore, various insulating films are deposited on the bit line fuse by a subsequent process. A laser is used to cut the bit line fuse. If the thickness of the insulating layer on the bit line fuse is too thick, the bit line fuse cannot be cut. In addition, if the thickness of the insulating film on the bit line fuse is too thin, the adjacent bit line fuse may be cut. Therefore, the insulating films thickly deposited on the bit line fuses must be etched so that the thickness of the insulating films on the bit line fuses is a predetermined thickness.
도 1은 종래의 비트 라인 퓨즈 오픈 방법의 문제점을 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a problem of a conventional bit line fuse open method.
도 1을 참조하면, 비트 라인 퓨즈(110)가 제 1 BPSG막(Boron Phosphorus Silicate Glass layer)(112) 내에 형성된다. 상기 제 1 BPSG막(112) 상에 제 2 BPSG막(114)이 증착된다. 상기 제 2 BPSG막(114) 상에 제 1 TEOS막(Tetra Ethyl Ortho Silicate layer)(116), Fox막(flowable oxide layer)(118), 제 2 TEOS막(120), PE-산화막(Plasma Enhanced Oxide layer)(122) 및 실리콘 질화막(124)이 차례로 증착된다. 이러한 절연막들은 셀영역에 비트 라인이 형성되고 커패시터 형성 후 증착되는 층간 절연막들과 동시에 증착되어 형성되는 것이다. 이와같이, 상기 비트 라인 퓨즈(110) 상에는 여러 다양한 종류의 막들이 두껍게 증착된다.Referring to FIG. 1, a bit line fuse 110 is formed in a first BPSG film (Boron Phosphorus Silicate Glass layer) 112. A second BPSG film 114 is deposited on the first BPSG film 112. A first TEOS layer (Tetra Ethyl Ortho Silicate layer) 116, a Fox layer (flowable oxide layer) 118, a second TEOS layer 120, and a PE-oxidized layer are formed on the second BPSG layer 114. An oxide layer 122 and a silicon nitride film 124 are sequentially deposited. These insulating films are formed by simultaneously depositing a bit line in the cell region and interlayer insulating films deposited after capacitor formation. As such, various types of films are thickly deposited on the bit line fuse 110.
비트 라인 퓨즈 절단(cutting)에 적당한 절연막 두께는 약 3000Å 정도이다. 따라서, 상기 비트 라인 퓨즈(110) 상의 절연막이 소정두께로 식각되어야 한다. 상기 비트 라인 퓨즈(110) 상의 절연막 두께가 너무 얇으면 퓨즈 절단시 인접한 퓨즈까지 절단될 수 있고 너무 두꺼우면 퓨즈가 절단되지 않을 수 있다. 그러나, 상기 비트 라인 퓨즈(110) 상의 절연막들이 많고 두꺼워 원하는 두께로 식각하기가 어렵다.An insulating film thickness suitable for bit line fuse cutting is about 3000 [mu] s. Therefore, the insulating film on the bit line fuse 110 must be etched to a predetermined thickness. If the thickness of the insulating film on the bit line fuse 110 is too thin, the fuse may be cut to an adjacent fuse when the fuse is cut. If the thickness is too thick, the fuse may not be cut. However, since the insulating films on the bit line fuse 110 are many and thick, it is difficult to etch to a desired thickness.
본 발명은 상술한 제반 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 비트 라인 퓨즈 절단이 용이하도록 비트 라인 퓨즈 상의 절연막을 소정 두께로 식각하는 비트 라인 퓨즈 오픈 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a bit line fuse opening method for etching an insulating film on a bit line fuse to a predetermined thickness so as to easily cut a bit line fuse.
도 1은 종래의 비트 라인 퓨즈 오픈시 문제점을 보여주는 단면도;1 is a cross-sectional view showing a problem when a conventional bit line fuse is opened;
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따라 커패시터 형성후 셀영역과 비트 라인 퓨즈 영역에 적층되는 막질을 보여주는 단면도; 및2A and 2B are cross-sectional views illustrating a film quality deposited on a cell region and a bit line fuse region after capacitor formation according to an embodiment of the present invention; And
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따라 비트 라인 퓨즈 영역을 보여주는 단면도이다.3A and 3B are cross-sectional views showing bit line fuse regions in accordance with an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
210a : 비트 라인 210b : 비트 라인 퓨즈210a: bit line 210b: bit line fuse
212 : 제 1 BPSG막 214 : 콘택 플러그212: first BPSG film 214: contact plug
216 : 커패시터 하부전극 218 : 유전막216: capacitor lower electrode 218: dielectric film
220 : 커패시터 상부전극 222 : 식각정지막220: capacitor upper electrode 222: etch stop film
224 : 제 2 BPSG막 226 : 제 1 TEOS막224: second BPSG film 226: first TEOS film
228 : Fox 230 : 제 2 TEOS막228: Fox 230: the second TEOS film
232 : PE-산화막 234 : 실리콘 질화막232: PE-oxide film 234: silicon nitride film
236 : 포토레지스트막 238 : 퓨즈 박스236 photoresist film 238 fuse box
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 비트 라인 퓨즈 오픈 방법은 반도체 기판 상에 비트 라인 퓨즈를 형성한다. 상기 비트 라인 퓨즈 상에 소정 두께의 절연막을 증착한다. 상기 절연막 상에 식각정지막을 증착한다. 상기 식각정지막 상에 다층 절연막을 증착한다. 사진 공정을 통해 상기 비트 라인 퓨즈 상의 상기 식각정지막이 노출될 때까지 상기 다층 절연막을 식각한다.According to the present invention for achieving the above object, the bit line fuse opening method forms a bit line fuse on a semiconductor substrate. An insulating film having a predetermined thickness is deposited on the bit line fuse. An etch stop layer is deposited on the insulating layer. A multilayer insulating film is deposited on the etch stop film. The multilayer insulating layer is etched until the etch stop layer on the bit line fuse is exposed through a photographic process.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 다층 절연막 식각 후 식각정지막을 제거하는 공정을 더 포함한다.In example embodiments, the method may further include removing an etch stop layer after etching the multilayer insulating layer.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 비트 라인 퓨즈 상에 증착되는 절연막의 두께는 약 2000 내지 3000Å 범위를 갖는다.In a preferred embodiment, the thickness of the insulating film deposited on the bit line fuses ranges from about 2000 to 3000 microns.
(실시예)(Example)
이하 도 2 및 도 3을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 자세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
본 발명의 신규한 비트 라인 퓨즈 오픈 방법은 비트 라인 퓨즈 상에 소정 두께로 층간 절연막이 증착된 후 실리콘 질화막이 증착되어 식각정지막의 역할을 수행한다.In the novel bit line fuse open method of the present invention, an interlayer insulating film is deposited on a bit line fuse to a predetermined thickness, and a silicon nitride film is deposited to serve as an etch stop film.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비트 라인 퓨즈 오픈 방법을 차례로 보여주는 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views sequentially illustrating a bit line fuse opening method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 반도체 기판 상에 셀영역(a)과 비트 라인 퓨즈 영역(b)이 정의된다. 상기 셀영역(a)과 비트 라인 퓨즈 영역(b)에 각각 비트 라인(210a)과 비트 라인 퓨즈(210b)가 형성된다. 상기 비트 라인(210a)과 비트 라인 퓨즈(210b)는 폴리실리콘 1000Å과 텅스텐 실리사이드(tungsten silicide) 1500Å이 적층된 구조이다. 상기 비트 라인(210a)과 비트 라인 퓨즈(210b) 상에 제 1 BPSG막이 증착된다. 다음, 상기 셀영역(a)에 콘택 플러그(214), 커패시터의 하부전극(216), 유전막(218) 및 커패시터의 상부전극(220)이 차례로 형성된다. 상기 하부전극 및 상부전극용 폴리실리콘이 비트 라인 퓨즈 영역(b)에도 증착되지만 패터닝되어 제거된다.Referring to FIG. 2A, a cell region a and a bit line fuse region b are defined on a semiconductor substrate. Bit lines 210a and bit line fuses 210b are formed in the cell area a and the bit line fuse area b, respectively. The bit line 210a and the bit line fuse 210b have a structure in which 1000 ns of polysilicon and 1500 ns of tungsten silicide are stacked. A first BPSG film is deposited on the bit line 210a and the bit line fuse 210b. Next, the contact plug 214, the lower electrode 216 of the capacitor, the dielectric layer 218, and the upper electrode 220 of the capacitor are sequentially formed in the cell region a. The polysilicon for the lower electrode and the upper electrode is also deposited on the bit line fuse region b, but is patterned and removed.
도 2b를 참조하면, 상기 반도체 기판 전면에 식각정지막(222)이 증착된다. 상기 식각정지막(222)은 실리콘 질화막으로 30 내지 1000Å 두께 범위로 형성된다. 상기 식각정지막 상에 제 2 BPSG막(Boron Phosphorus Silicate Glass layer)(224), 제 1 TEOS막 (Tetra Ethyl Ortho Silicate layer)(226), Fox막(flowable oxide layer)(228), 제 2 TEOS막(230), PE-산화막(Plasma Enhanced oxide layer)(232) 및 실리콘 질화막(234)이 차례로 증착된다.Referring to FIG. 2B, an etch stop layer 222 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate. The etch stop layer 222 is a silicon nitride layer and is formed in a thickness range of 30 to 1000 μm. On the etch stop layer, a second BPSG film (Boron Phosphorus Silicate Glass layer) 224, a first TEOS film (Tetra Ethyl Ortho Silicate layer) 226, a Fox film (flowable oxide layer) 228, and a second TEOS A film 230, a PE-Plasma Enhanced oxide layer 232, and a silicon nitride film 234 are sequentially deposited.
도 3a를 참조하면, 도 2의 비트 라인 퓨즈 영역(b)이 도시되어 있다. 상기 실리콘 질화막(234) 상에 포토레지스트막(236)이 증착된다. 사진 공정을 통해 상기 포토레지스트막(236)이 패터닝(patterning)된다.Referring to FIG. 3A, the bit line fuse region b of FIG. 2 is shown. A photoresist film 236 is deposited on the silicon nitride film 234. The photoresist film 236 is patterned through a photolithography process.
도 3b를 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(236)이 마스크로 사용되어 상기 식각정지막(222)이 노출될 때까지 상기 실리콘 질화막(234), PE-산화막(232), 제 2 TEOS막(230), Fox막(228), 제 1 TEOS막(226) 및 제 2 BPSG막(224)이 차례로 식각된다. 이로써, 상기 비트 라인 퓨즈(210b) 상의 절연막들이 식각되어 소정 두께의 절연막이 남게된다. 상기 식각정지막(222)은 공정에 따라 식각되지 않고 후속 공정이 진행될 수 있다.Referring to FIG. 3B, the silicon nitride layer 234, the PE-oxide layer 232, and the second TEOS layer 230 are used until the etch stop layer 222 is exposed by using the photoresist pattern 236 as a mask. ), The Fox film 228, the first TEOS film 226, and the second BPSG film 224 are sequentially etched. As a result, the insulating layers on the bit line fuse 210b are etched to leave an insulating layer having a predetermined thickness. The etch stop layer 222 may not be etched according to a process, and subsequent processes may be performed.
본 발명은 비트 라인 퓨즈 상에 소정 두께의 층간 절연막을 증착한 후 식각정지막을 증착하므로 후속으로 증착되는 절연막들을 식각하여 비트 라인 퓨즈 상에 원하는 두께의 절연막이 남도록 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since an etch stop layer is deposited after depositing an interlayer insulating layer having a predetermined thickness on the bit line fuse, an insulating layer having a desired thickness may be left on the bit line fuse by etching subsequently deposited insulating layers.
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KR1019990046405A KR20010038436A (en) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | Method for opening bit line fuse |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040002286A (en) * | 2002-06-29 | 2004-01-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | Manufacturing method of semiconductor device |
KR101052858B1 (en) * | 2004-03-16 | 2011-07-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of forming fuses in semiconductor devices |
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1999
- 1999-10-25 KR KR1019990046405A patent/KR20010038436A/en not_active Application Discontinuation
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