KR20020017171A - method for fabricating semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for forming a semiconductor device is provided to prevent a short circuit between a local interconnection(LI) layer and a nested contact(NC) layer, by making a pair of the first and second NC's shifted to one direction by a misalign error. CONSTITUTION: A gate electrode(106) is formed in a metal-oxide-semiconductor(MOS) transistor formation part(A) on a semiconductor substrate(100) having an active region(102) by interposing a gate insulation layer(104). The first interlayer dielectric(110) is formed on the resultant structure. A predetermined thickness of the first interlayer dielectric is selectively etched to form the first concave part(s1) in a side of the upper edge of the gate electrode. The first interlayer dielectric is selectively etched to expose a part of the upper surface of the gate electrode and the surface of the upper surface. Simultaneously, the second NC(h2) connected to the first NC(h1) and the active region connected to the first concave part and the gate electrode is formed. The LI layer, the first NC plug(112b) and the second NC plug(112c) are respectively formed in the first concave part, the first NC and the second NC by a metal layer deposition process and a planarization process for the metal layer. An etch stopper layer is formed and selectively etched to expose the second NC plug. The second interlayer dielectric is formed, and is etched to expose the etch stopper layer so that the second concave part is formed. A molybdenum metal layer is formed in the second concave part.

Description

반도체 소자 제조방법{method for fabricating semiconductor device}Method for fabricating semiconductor device

본 발명은 반도체 소자 제조방법에 관한 것으로, 특히 SRAM을 이루는 LI층(Local Inter Connection Layer)과 NC(Nested Contact) 플러그 간의 쇼트(short) 발생을 막고, 콘택 오픈 불량(contact not open)을 방지하며, 오버에치에 기인한 LI층과 Mo 금속층 간의 쇼트 발생을 막을 수 있는 반도체 소자 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device. In particular, the present invention relates to a method of preventing short circuits between local interconnection (LI) layers and S / N (Nested Contact) plugs forming SRAMs, and to prevent contact not open. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device capable of preventing short circuiting between the LI layer and the Mo metal layer due to overetching.

반도체 집적회로의 고집적화가 진행됨에 따라 고속 동작(high speed)이 가능하면서도 칩 사이즈를 최소화하는 방향으로 기술 개발이 이루어지고 있다. 이에 따라 최근에는 미세 패턴 가공시 보다 정밀한 수준의 공정 진행이 요구되고 있다. 그러나, 현재 반도체 공정에서 지향하고 있는 고속 및 고집적 추세에 맞추어 소자(특히, SRAM)를 제조할 경우, 포토 공정의 한계로 인해 미세 패턴 가공시 여러 가지 문제가 발생하고 있다. 그중, LI층과 NC 플러그 간의 쇼트 마진 확보 문제와 높은 콘택 단차에 기인한 NC 콘택 오픈 불량 문제는 반도체 소자의 집적도 및 스케일 다운(scale down)에 있어서 치명적인 영향을 미치고 있으며, 이는 집적도가 증가되면서 더욱 크게 부각되고 있다.As high integration of semiconductor integrated circuits proceeds, technology development is being made in a direction that minimizes chip size while enabling high speed. Accordingly, in recent years, a finer level of process progress is required for fine pattern processing. However, when manufacturing devices (particularly SRAMs) in accordance with the high speed and high integration trends that are currently oriented in the semiconductor process, various problems arise in the micro pattern processing due to the limitation of the photo process. Among them, the problem of securing short margin between the LI layer and the NC plug and the problem of NC contact open failure due to high contact step have a fatal effect on the integration and scale down of semiconductor devices. It is greatly highlighted.

이를 도 1a ~ 도 1e에 제시된 종래의 SRAM 제조방법을 보인 공정수순도를 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 상기 공정수순도에 의하면 종래의 SRAM 소자는 아래의 제 5 단계 공정을 거쳐 제조됨을 알 수 있다.This will be described in detail with reference to the process flowchart showing the conventional SRAM manufacturing method shown in FIGS. 1A to 1E. According to the process purity, it can be seen that the conventional SRAM device is manufactured through the following fifth step process.

제 1 단계로서, 도 1a와 같이 이온주입공정을 통해 실리콘 기판(10) 내의 표면 근방에 활성영역(12)을 형성하고, 기판(10) 상의 모스 트랜지스터 형성부(A)에 상기 활성영역(12)과 일부 오버랩되도록 게이트 절연층(14)을 개제하여 폴리실리콘 재질의 게이트 전극(16)을 형성한 다음, 그 측벽에 절연 스페이서(18)를 형성한다.As a first step, as shown in FIG. 1A, the active region 12 is formed near the surface of the silicon substrate 10 through an ion implantation process, and the active region 12 is formed in the MOS transistor forming portion A on the substrate 10. ) To form a gate electrode 16 of polysilicon by partially interposing the gate insulating layer 14 to form a portion thereof, and then forming an insulating spacer 18 on the sidewall thereof.

제 2 단계로서, 도 1b와 같이 상기 결과물 상에 제 1 층간절연층(20)을 형성하고 이를 CMP 처리하여 평탄화한 다음, LI층 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 제 1 층간절연층(20)을 일정 두께 선택식각하여 게이트 전극(16)의 일측 에지부 상단에 제 1 요홈부(S1)를 형성한다. 이어, 제 1 NC 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 게이트 전극(16) 상면이 소정 부분 노출되도록 제 1 층간절연층(20)을 선택식각하여 제 1 요홈부(S1)과 일체로 연결되는 구조의 제 1 NC(h1)를 형성한다. 그후, 제 1 요홈부(S1)와 제 1 NC(h1) 내부가 충분히 채워지도록 상기 결과물 상에W 재질의 금속층을 형성하고 이를 CMP 처리하여, 제 1 NC(h1) 내에는 제 1 NC 플러그(22b)를 그리고 제 1 요홈부(S1) 내에는 LI층(22a)을 형성한다.As a second step, as shown in FIG. 1B, the first interlayer insulating layer 20 is formed on the resultant and then planarized by CMP treatment, and then the first interlayer insulating layer 20 is formed using a mask defining a LI layer forming unit. Selectively etching a predetermined thickness to form a first groove portion (S1) on the top of one side edge portion of the gate electrode (16). Subsequently, the first interlayer insulating layer 20 is selectively etched so as to expose a predetermined portion of the top surface of the gate electrode 16 by using a mask defining the first NC forming portion, thereby being integrally connected to the first recess S1. The first NC h1 is formed. Thereafter, a metal layer of W material is formed on the resultant product so as to sufficiently fill the first recess S1 and the inside of the first NC h1, and the CMP process is performed on the resultant product. 22b) and the LI layer 22a are formed in the 1st recessed part S1.

제 3 단계로서, 도 1c와 같이 상기 결과물 상에 제 2 층간절연층(24)을 형성하고, Mo 금속층 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 제 2 층간절연층(24)을 일정 두께 선택식각하여 제 1 NC 플러그(22b)의 상단부 및 서로 인접된 게이트 전극(16) 간의 활성영역 상단부에 각각 제 2 요홈부(S2)를 형성한다.As a third step, as shown in FIG. 1C, a second interlayer insulating layer 24 is formed on the resultant product, and a second thickness of the second interlayer insulating layer 24 is selectively etched using a mask defining a Mo metal layer forming portion. 1 A second recess S2 is formed at the upper end of the NC plug 22b and at the upper end of the active region between the gate electrodes 16 adjacent to each other.

제 4 단계로서, 도 1d와 같이 제 2 NC 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 게이트 전극(16) 간의 활성영역(12) 표면이 소정 부분 노출되도록 제 2 요홈부(S2) 하단의 제 1 및 제 2 층간절연막(20),(24)을 선택식각하여 제 2 요홈부(h2)와 일체로 연결되는 구조의 제 2 NC(h2)를 형성한다. 이때, 제 2 NC(h2)는 LI층(22a)과 이후 형성될 NC 플러그 간의 쇼트 마진을 확보하기 위하여 제 2 요홈부(S2)보다 작은 폭으로 형성한다.As a fourth step, as shown in FIG. 1D, the first and second portions of the lower end of the second recess portion S2 are exposed using a mask defining the second NC forming portion to partially expose the surface of the active region 12 between the gate electrodes 16. The second interlayer insulating films 20 and 24 are selectively etched to form a second NC h2 having a structure in which the second interlayer insulating films 20 and 24 are integrally connected to the second recess h2. At this time, the second NC (h2) is formed in a width smaller than the second groove portion (S2) in order to secure a short margin between the LI layer (22a) and the NC plug to be formed later.

제 5 단계로서, 도 1e와 같이 제 2 요홈부(S2)와 제 2 NC(h2) 내부가 충분히 채워지도록 상기 결과물 상에 W 재질의 금속층을 형성하고 이를 CMP 처리하여, 제 2 요홈부(S2) 내에는 Mo 금속층(26a)을 그리고 제 2 NC(h2) 내에는 제 2 NC 플러그(26b)를 형성하므로써, 본 공정 진행을 완료한다.As a fifth step, as shown in FIG. 1E, a metal layer of W material is formed on the resultant material so that the inside of the second recess S2 and the second NC h2 are sufficiently filled, and the CMP process is performed to form the metal layer of the second recess S2. ), The process proceeds by completing the Mo metal layer 26a and the second NC plug 26b in the second NC h2.

그 결과, 제 1 요홈부(S1) 내의 LI층(22a)과 제 1 NC(h1) 내의 제 1 NC 플러그(22b)가 전기적으로 연결되고, 제 2 요홈부(S2) 내의 Mo 금속층(26a)과 제 2 NC(h2) 내의 제 2 NC 플러그(26b)가 전기적으로 연결되는 구조의 SRAM 소자가 완성된다.As a result, the LI layer 22a in the first recess S1 and the first NC plug 22b in the first NC h1 are electrically connected, and the Mo metal layer 26a in the second recess S2 is electrically connected. And an SRAM element having a structure in which the second NC plug 26b in the second NC h2 is electrically connected to each other.

그러나, 상기와 같이 LI층(22a)과 제 1 NC 플러그(22b)를 한쌍으로 그리고 Mo 금속층(26a)과 제 2 NC 플러그(26b)를 한쌍으로하여 패턴 형성을 이룰 경우에는 소자 제조시 다음과 같은 문제가 발생된다.However, in the case of forming a pattern using a pair of the LI layer 22a and the first NC plug 22b and a pair of the Mo metal layer 26a and the second NC plug 26b as described above, The same problem occurs.

첫째, 제 1 요홈부(S1) 형성시 미스얼라인이 발생하게 되면 이에 맞추어 제 1 NC도 자동적으로 그 오차값만큼 한쪽으로 밀려난채로 패턴 형성이 이루어지게 되므로, 제 2 NC를 형성하기 위한 식각 공정 진행시 정렬 오차가 조금만 발생되더라도 LI층(22a)과 제 2 NC(h2) 내의 플러그(26b) 간에 쇼트가 발생될 가능성이 높아지게 된다.First, when a misalignment occurs when forming the first recessed part S1, the first NC is automatically pushed to one side by the error value, so that the pattern is formed, thereby etching the second NC. Even if a slight alignment error occurs during the process, the possibility of a short is generated between the LI layer 22a and the plug 26b in the second NC h2.

둘째, 제 2 요홈부(h2) 형성후 그 하단의 제 1, 제 2 층간절연막(20),(24)을 순차 식각하는 방식으로 제 2 NC(h2)가 형성되므로, 제 2 NC 형성시 큰 단차 차이로 인해 활성영역이 제대로 오픈되지 않는 콘택 오픈 불량이 발생된다.Second, since the second NC (h2) is formed by sequentially etching the first and second interlayer insulating films 20 and 24 at the bottom after the formation of the second recess portion h2, Due to the step difference, a contact open failure occurs in which the active region is not opened properly.

셋째, Mo 금속층(26a)과 LI층(22a) 사이의 잔존 층간절연층(24) 두께가 얇아 제 2 요홈부를 형성하기 위한 식각 공정 진행시 오버에치(overetch)가 조금만 발생하더라도 LI층(22a)과 Mo 금속층(26a)이 쇼트되는 불량이 야기된다.Third, the thickness of the remaining interlayer insulating layer 24 between the Mo metal layer 26a and the LI layer 22a is thin so that the LI layer 22a may be formed even when only a little overetch occurs during the etching process for forming the second recess. ) And Mo metal layer 26a are short-circuited.

이에 본 발명의 목적은, SRAM 형성시 제 1 NC와 제 2 NC를 한번의 포토 공정으로 동시에 형성하므로써, 미스얼라인에 기인한 LI층과 제 2 NC 플러그 간의 쇼트 발생을 막고, 큰 단차 차이에 기인한 콘택 오픈 불량 발생을 막을 수 있도록 한 반도체 소자 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to simultaneously form the first NC and the second NC in a single photo process when forming an SRAM, thereby preventing short circuits between the LI layer and the second NC plug due to misalignment, resulting in a large step difference. The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device capable of preventing the occurrence of contact open defects.

본 발명의 다른 목적은 Mo 금속층과 LI층 사이에 층간절연층 대비 식각 선택비가 높은 에치스토퍼층을 별도 더 개제한 상태에서 Mo 금속층을 형성키 위한 제 2 요홈부 형성 공정을 진행하므로써, 오버에치에 기인한 LI층과 Mo 금속층 간의 쇼트 발생을 막을 수 있도록 한 반도체 소자 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to overetch by performing a second recessed part forming process for forming a Mo metal layer in a state where an etch stopper layer having a higher etching selectivity compared to an interlayer insulating layer is additionally provided between the Mo metal layer and the LI layer. The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device capable of preventing the occurrence of a short between the LI layer and the Mo metal layer caused by

도 1a 내지 도 1e는 종래의 SRAM 제조방법을 도시한 공정순서도,1A to 1E are process flowcharts showing a conventional SRAM manufacturing method;

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 의한 SRAM 제조방법을 도시한 공정순서도이다.2A to 2D are process flowcharts showing a SRAM manufacturing method according to the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 활성영역이 구비된 반도체 기판 상의 모스 트랜지스터 형성부에 게이트 절연층을 개제하여 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 결과물 상에 제 1 층간절연층을 형성하는 단계와; 상기 제 1 층간절연층을 일정 두께 선택식각하여 상기 게이트 전극의 일측 에지부 상단에 제 1 요홈부를 형성하는 단계와; 제 1 NC 형성부와 제 2 NC 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 상기 게이트 전극의 상면과 그 사이의 상기 활성영역 표면이 일부 노출되도록 상기 제 1 층간절연층을 선택식각하여, 상기 제 1 요홈부와 상기 게이트 전극에 연결되는 제 1 NC 및 상기 활성영역에 연결되는 2 NC를 형성하는 단계와; 금속층 증착 및 이의 평탄화 과정을 거쳐 상기 제 1 요홈부 내에는 LI층을, 상기 제 1 NC 내에는 제 1 NC 플러그를 그리고 상기 제 2 NC 내에는 제 2 NC 플러그를 각각 형성하는 단계와; 상기 결과물 상에 절연 재질의 에치스토퍼층을 형성하는 단계와; 상기 제 2 NC 플러그가 노출되도록 상기 에치스토퍼층을 선택식각하는 단계와; 상기 결과물 상에 제 2 층간절연층을 형성하는 단계와; Mo 금속층 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 상기 에치스토퍼층의 표면이 노출될 때까지 상기 제 2 층간절연층을 선택식각하여 제 2 요홈부를 형성하는 단계; 및 금속층 증착 및 이의 평탄화 과정을 거쳐 상기 제 2 요홈부 내에 Mo 금속층을 형성하는 단계로 이루어진 SRAM 제조방법이 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention includes the steps of forming a gate electrode by interposing a gate insulating layer in the MOS transistor forming portion on the semiconductor substrate provided with an active region; Forming a first interlayer insulating layer on the resultant; Selectively etching the first interlayer dielectric layer to form a first recess on an edge portion of the gate electrode; The first recessed layer may be selectively etched to partially expose an upper surface of the gate electrode and a surface of the active region therebetween by using a mask defining a first NC forming portion and a second NC forming portion. Forming a first NC connected to the gate electrode and a second NC connected to the active region; Forming a LI layer in the first recess, a first NC plug in the first NC, and a second NC plug in the second NC through metal layer deposition and planarization; Forming an etch stopper layer of insulating material on the resultant material; Selectively etching the etch stopper layer to expose the second NC plug; Forming a second interlayer insulating layer on the resultant; Forming a second recess by selectively etching the second interlayer insulating layer until the surface of the etch stopper layer is exposed using a mask defining a Mo metal layer forming portion; And forming a Mo metal layer in the second recess through the metal layer deposition and the planarization thereof.

상기 공정 수순에 의거하여 SRAM을 제조할 경우, 제 1 NC 형성시 제 2 NC도 함께 형성되므로, 제 2 NC를 형성하는 과정에서 유발되던 단차 차이를 기존보다 현격하게 줄일 수 있어 식각 공정 진행시 콘택 오픈 불량이 발생하는 것을 막을 수 있게 된다. 그리고, 제 1 요홈부를 형성하는 과정에서 미스얼라인이 유발되더라도 후속 공정 진행시 제 1 NC와 제 2 NC가 한쌍을 이루어 그 오차값만큼 한쪽 방향으로 동시에 쉬프트(shift)되기 때문에 LI층과 제 2 NC 플러그 간의 쇼트 불량은 발생하지 않게 된다. 또한, Mo 금속층과 LI층 사이에 층간절연막 대비 식각선택비가 높은 절연 재질의 에치스토퍼층이 별도 더 구비된 상태에서 제 2 요홈부를 형성하기 위한 층간절연막의 식각 공정이 진행되므로, 제 2 요홈부 형성시 오버에치가 유발되는 것을 막을 수 있게 된다.When manufacturing the SRAM based on the process procedure, since the second NC is also formed at the time of forming the first NC, the step difference caused in the process of forming the second NC can be significantly reduced than before. It is possible to prevent the occurrence of open failures. Also, even if misalignment is caused in the process of forming the first recess, the LI layer and the second layer are shifted in one direction by the error value of the first NC and the second NC in a subsequent process. Short defects between the NC plugs do not occur. In addition, since the etching process of the interlayer insulating layer for forming the second recess is further performed between the Mo metal layer and the LI layer, an etch stopper layer of an insulating material having a higher etching selectivity relative to the interlayer insulating layer is further formed. This can prevent over-etching from occurring.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2a ~ 도 2d는 본 발명에서 제안된 SRAM 제조방법을 보인 공정수순도를 나타낸 것으로, 이를 참조하여 그 제조방법을 제 4 단계로 구분하여 설명하면 다음과 같다.2A to 2D illustrate a process flowchart showing the SRAM fabrication method proposed in the present invention. Referring to this, the fabrication method is classified into a fourth step as follows.

제 1 단계로서, 도 2a와 같이 이온주입공정을 통해 실리콘 기판(100) 내의 표면 근방에 활성영역(102)을 형성하고, 기판(100) 상의 모스 트랜지스터형성부(A)에 상기 활성영역(102)과 일부 오버랩되도록 게이트 절연층(104)을 개제하여 폴리실리콘 재질의 게이트 전극(106)을 형성한 다음, 그 측벽에 절연 스페이서(108)를 형성한다.As a first step, as shown in FIG. 2A, an active region 102 is formed near the surface of the silicon substrate 100 through an ion implantation process, and the active region 102 is formed in the MOS transistor forming unit A on the substrate 100. ) To form a gate electrode 106 of polysilicon by partially interposing the gate insulating layer 104 to form an insulating spacer 108 on the sidewall of the gate insulating layer 104.

제 2 단계로서, 도 2b와 같이 상기 결과물 상에 제 1 층간절연층(110)을 형성하고 이를 CMP 처리하여 평탄화한 다음, LI층 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 제 1 층간절연층(110)을 일정 두께 선택식각하여 게이트 전극(16)의 일측 에지부 상단에 제 1 요홈부(S1)를 형성한다. 이어, 제 1 NC 형성부와 제 2 NC 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 게이트 전극(106)의 상면과 그 사이의 활성영역(102) 표면이 일부 노출되도록 제 1 층간절연층(110)을 선택식각하여 제 1 요홈부(S1)와 게이트 전극(106)에 연결되는 제 1 NC(h1) 및 활성영역(102)에 연결되는 2 NC(h2)를 동시에 형성한다. 이와 같이 한번의 포토 공정으로 제 1 NC(h1)와 제 2 NC(h2)를 동시에 형성한 것은 제 1 요홈부(S1)를 형성하는 과정에서 미스얼라인이 유발되더라도 제 1 NC(h1)와 제 2 NC(h2)가 한쌍을 이루어 그 오차값만큼 한쪽 방향으로 동시에 쉬프트되어지기 때문에 후속 공정시 제 1 요홈부(S1) 내에 형성되는 LI층과 제 2 NC(h2) 내에 형성되는 플러그 간에 쇼트가 발생되는 것을 막을 수 있기 때문이다. 그후, 제 1 요홈부(S1)와 제 1 NC(h1) 및 제 2 NC(h2) 내부가 충분히 채워지도록 상기 결과물 상에 W 재질의 금속층을 형성하고 이를 CMP 처리하여, 제 1 NC(h1) 내에는 제 1 NC 플러그(112b)를 형성하고, 제 2 NC(h2) 내에는 제 2 NC 플러그(112c)를 형성하며, 제 1 요홈부(S1) 내에는 LI층(22a)을 형성한다.As a second step, as shown in FIG. 2B, the first interlayer insulating layer 110 is formed on the resultant and then planarized by CMP treatment, and then the first interlayer insulating layer 110 is formed using a mask defining a LI layer forming unit. Selectively etching a predetermined thickness to form a first groove portion (S1) on the top of one side edge portion of the gate electrode (16). Next, the first interlayer insulating layer 110 is selected to partially expose the top surface of the gate electrode 106 and the surface of the active region 102 therebetween by using a mask defining the first NC forming portion and the second NC forming portion. By etching, a first NC h1 connected to the first recess S1 and the gate electrode 106 and 2 NC h2 connected to the active region 102 are simultaneously formed. As such, the first NC (h1) and the second NC (h2) are simultaneously formed in one photo process, even if a misalignment is caused in the process of forming the first recess (S1). Since the second NC h2 is paired and shifted simultaneously in one direction by the error value, a short between the LI layer formed in the first recess S1 and the plug formed in the second NC h2 during the subsequent process. This can be prevented from occurring. Subsequently, a metal layer of W material is formed on the resultant product so as to sufficiently fill the first recessed portion S1 and the first NC h1 and the second NC h2, and the CMP process is performed to process the first NC h1. The 1st NC plug 112b is formed in inside, the 2nd NC plug 112c is formed in 2nd NC h2, and the LI layer 22a is formed in 1st recessed part S1.

제 3 단계로서, 도 2c와 같이 상기 결과물 상에 질화막 재질의에치스토퍼층(114)을 형성하고, 제 2 NC 플러그(112c)의 표면이 노출되도록 이를 선택식각한다. 이와 같이 층간절연막(110) 대비 식각 선택비가 상대적으로 높은 질화막 재질의 에치스토퍼층(114)을 별도 더 형성한 것은 이후 형성될 Mo 금속층과 기형성된 LI층(112a) 사이의 잔존 층간절연층 두께가 얇음으로 인해 야기되는 불량(예컨대, 제 2 요홈부를 형성하기 위한 식각 공정 진행시 오버에치가 조금만 발생하더라도 LI층(112a)과 Mo 금속층이 쇼트되는 불량) 발생을 근본적으로 막기 위함이다.As a third step, an etch stopper layer 114 of nitride film material is formed on the resultant product as shown in FIG. 2C and selectively etched to expose the surface of the second NC plug 112c. As such, the additional formation of the etch stopper layer 114 of the nitride film material having a relatively high etching selectivity relative to the interlayer insulating layer 110 may be performed by increasing the thickness of the remaining interlayer insulating layer between the Mo metal layer to be formed and the LI layer 112a. This is to fundamentally prevent a defect caused by thinness (for example, a defect in which the LI layer 112a and the Mo metal layer are shorted even if only a little overetch occurs during the etching process for forming the second recessed portion).

제 4 단계로서, 도2d와 같이 상기 결과물 상에 제 2 층간절연층(116)을 형성하고, Mo 금속층 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 에치스토퍼층(114)의 표면이 노출될 때까지 이를 선택식각하여 제 1 NC 플러그(112b)의 상단부 및 서로 인접된 게이트 전극(106) 간의 활성영역 상단부에 각각 제 2 요홈부(S2)를 형성한다. 이어, 제 2 요홈부(S2) 내부가 충분히 채워지도록 상기 결과물 상에 W 재질의 금속층을 형성하고 이를 CMP 처리하여 제 2 요홈부(S2) 내에 Mo 금속층(118)을 형성하므로써, 본 공정 진행을 완료한다.As a fourth step, as shown in FIG. 2D, a second interlayer insulating layer 116 is formed on the resultant and selected until the surface of the etch stopper layer 114 is exposed using a mask defining a Mo metal layer forming portion. By etching, second recesses S2 are formed at the upper end of the first NC plug 112b and the upper end of the active region between the gate electrodes 106 adjacent to each other. Subsequently, the metal layer of W material is formed on the resultant material so that the inside of the second recess S2 is sufficiently filled, and the CMP process is performed to form the Mo metal layer 118 in the second recess S2. To complete.

그 결과, 제 1 요홈부(S1) 내의 LI층(112a)과 제 1 NC(h1) 내의 제 1 NC 플러그(112b)가 전기적으로 연결되고, 제 2 요홈부(S2) 내의 Mo 금속층(118)과 제 2 NC(h2) 내의 제 2 NC 플러그(112c)가 전기적으로 연결되는 구조의 SRAM 소자가 완성된다.As a result, the LI layer 112a in the first recess S1 and the first NC plug 112b in the first NC h1 are electrically connected, and the Mo metal layer 118 in the second recess S2 is electrically connected. And the SRAM element having a structure in which the second NC plug 112c in the second NC h2 is electrically connected.

이와 같이 공정을 진행할 경우, 제 1 NC와 제 2 NC가 한번의 포토 공정에 의해 동시에 형성되므로, 제 1 요홈부를 형성하는 과정에서 미스얼라인이 유발되더라도 후속 공정시 제 1 NC와 제 2 NC가 그 오차값만큼 동시에 한쪽 방향으로 쉬프트되도록 패턴 형성이 이루어지게 된다. 따라서, LI층과 제 2 NC 플러그 간의 쇼트는 발생하지 않게 된다.In this case, since the first NC and the second NC are simultaneously formed by one photo process, even if a misalignment is caused in the process of forming the first recess, the first NC and the second NC are used during the subsequent process. The pattern is formed to be shifted in one direction at the same time by the error value. Therefore, the short between the LI layer and the second NC plug does not occur.

게다가, 이 경우는 제 2 NC를 형성하는 과정에서 유발되던 단차 차이를 종래보다 현격하게 줄일 수 있으므로, 포토 공정시 촛점 심도 한계로 인해 야기되던 콘택 오픈 불량을 막을 수 있게 된다.In addition, in this case, since the step difference caused in the process of forming the second NC can be significantly reduced than before, it is possible to prevent contact open defects caused by the depth of focus limitation during the photo process.

뿐만 아니라, Mo 금속층과 LI층 사이에 층간절연층 대비 식각 선택비가 높은 에치스토퍼층을 별도 더 개제한 상태에서 제 2 요홈부를 형성하기 위한 식각 공정이 진행되므로, 제 2 층간절연막 식각시 오버에치가 발생되는 것을 차단할 수 있어 LI층과 Mo 금속층 간의 쇼트 발생을 막을 수 있다는 부가적인 효과 또한 얻을 수 있게 된다.In addition, since the etching process for forming the second recess is further performed between the Mo metal layer and the LI layer, an etch stopper layer having a higher etching selectivity compared to the interlayer insulating layer is additionally formed. The additional effect of preventing the occurrence of a short between the LI layer and the Mo metal layer can be obtained by blocking the occurrence.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, ① 제 1 NC 형성시 제 2 NC도 함께 형성되도록 SRAM 제조가 이루어지므로, 미스얼라인이 유발되더라도 제 1 NC와 제 2 NC가 한쌍을 이루어 그 오차값만큼 한쪽 방향으로 동시에 쉬프트되기 때문에 LI층과 제 2 NC 플러그 간의 쇼트 발생을 막을 수 있게 될 뿐 아니라 단차 차이에 기인한 콘택 오픈 불량을 방지할 수 있게 되고, ② Mo 금속층과 LI층 사이에 층간절연층 대비 식각 선택비가 높은 에치스토퍼층을 별도 더 개제한 상태에서 Mo 금속층을 형성키 위한 제 2 요홈부 형성 공정이 진행되므로, 층간절연막 식각시 오버에치가 발생되는 것을 근본적으로 차단할 수 있어 LI층과 Mo 금속층 간의 쇼트 발생을 막을 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, 1) since the SRAM is made so that the second NC is also formed at the time of forming the first NC, even if a misalignment is caused, the first NC and the second NC are paired with each other as much as the error value. Simultaneously shifted in one direction, it is possible not only to prevent short circuit between the LI layer and the second NC plug, but also to prevent contact open failure due to a step difference, and (2) an interlayer insulating layer between the Mo metal layer and the LI layer. The second groove forming process for forming the Mo metal layer is performed while the etch stopper layer having a higher etching selectivity with a higher ratio is added. Therefore, it is possible to fundamentally prevent over-etching during the interlayer insulating layer etching. It is possible to prevent the occurrence of short between the metal layers.

Claims (3)

활성영역이 구비된 반도체 기판 상의 모스 트랜지스터 형성부에 게이트 절연층을 개제하여 게이트 전극을 형성하는 단계와;Forming a gate electrode by interposing a gate insulating layer on the MOS transistor forming portion on the semiconductor substrate provided with the active region; 상기 결과물 상에 제 1 층간절연층을 형성하는 단계와;Forming a first interlayer insulating layer on the resultant; 상기 제 1 층간절연층을 일정 두께 선택식각하여 상기 게이트 전극의 일측 에지부 상단에 제 1 요홈부를 형성하는 단계와;Selectively etching the first interlayer dielectric layer to form a first recess on an edge portion of the gate electrode; 제 1 NC 형성부와 제 2 NC 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 상기 게이트 전극의 상면과 그 사이의 상기 활성영역 표면이 일부 노출되도록 상기 제 1 층간절연층을 선택식각하여, 상기 제 1 요홈부와 상기 게이트 전극에 연결되는 제 1 NC 및 상기 활성영역에 연결되는 2 NC를 동시에 형성하는 단계와;The first recessed layer may be selectively etched to partially expose an upper surface of the gate electrode and a surface of the active region therebetween by using a mask defining a first NC forming portion and a second NC forming portion. And simultaneously forming a first NC connected to the gate electrode and a 2 NC connected to the active region; 금속층 증착 및 이의 평탄화 과정을 거쳐 상기 제 1 요홈부 내에는 LI층을, 상기 제 1 NC 내에는 제 1 NC 플러그를 그리고 상기 제 2 NC 내에는 제 2 NC 플러그를 각각 형성하는 단계와;Forming a LI layer in the first recess, a first NC plug in the first NC, and a second NC plug in the second NC through metal layer deposition and planarization; 상기 결과물 상에 절연 재질의 에치스토퍼층을 형성하는 단계와;Forming an etch stopper layer of insulating material on the resultant material; 상기 제 2 NC 플러그가 노출되도록 상기 에치스토퍼층을 선택식각하는 단계와;Selectively etching the etch stopper layer to expose the second NC plug; 상기 결과물 상에 제 2 층간절연층을 형성하는 단계와;Forming a second interlayer insulating layer on the resultant; Mo 금속층 형성부를 한정하는 마스크를 이용해서 상기 에치스토퍼층의 표면이 노출될 때까지 상기 제 2 층간절연층을 선택식각하여 제 2 요홈부를 형성하는단계; 및Forming a second recess by selectively etching the second interlayer insulating layer until the surface of the etch stopper layer is exposed using a mask defining a Mo metal layer forming portion; And 금속층 증착 및 이의 평탄화 과정을 거쳐 상기 제 2 요홈부 내에 Mo 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.Forming a Mo metal layer in the second recess through the metal layer deposition and planarization thereof. 제 1항에 있어서, 상기 에치스토퍼층은 질화막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.The method of claim 1, wherein the etch stopper layer is formed of a nitride film. 제 1항에 있어서, 상기 LI층과 상기 Mo 금속층 그리고 상기 제 1, 제 2 NC 플러그는 W 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.The method of claim 1, wherein the LI layer, the Mo metal layer, and the first and second NC plugs are formed of a W material.
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