KR20020056205A - Method of manufacturing a capacitor in a semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 전기도금법을 이용하여 캐패시터의 하부전극을 형성하는 캐패시터 제조 방법에 있어서, 하부전극이 형성될 부위에 제 1 더미패턴을 미리 형성하고 제 1 더미패턴을 덮도록 제 2 더미패턴을 증착하여 연마한 후, 제 1 더미패턴을 제거하고 그 부위에 전기도금법을 이용하여 하부전극을 형성함으로써 하부전극의 상/하부 단차를 최소화하여 후속 공정에서 형성되는 유전체와 상부전극의 형성시 공정 진행 안정성을 확보하기 위한 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device. In particular, in a capacitor manufacturing method for forming a lower electrode of a capacitor using an electroplating method, a first dummy pattern is formed in advance on a portion where a lower electrode is to be formed and a first dummy is formed. After depositing and polishing the second dummy pattern to cover the pattern, the first dummy pattern is removed and the lower electrode is formed by using an electroplating method, thereby minimizing the upper and lower steps of the lower electrode to be formed in a subsequent process. The present invention relates to a method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device to ensure process stability when forming a dielectric and an upper electrode.
통상, 고유전율 및 저누설전류의 특성을 구현하기 위해 하부전극을 Pt와 같은 귀금속으로 형성한 캐패시터가 널리 사용되고 있다. Pt와 같은 귀금속을 캐패시터의 하부전극으로 이용하기 위해서는 일반화되어 있는 전기도금법(Electro-Chemical Deposition : 이하 "ECD"라 함)이 많이 사용된다.In general, a capacitor having a lower electrode formed of a noble metal such as Pt is widely used to realize characteristics of high dielectric constant and low leakage current. In order to use a precious metal such as Pt as a lower electrode of a capacitor, a generalized electroplating method (hereinafter referred to as "ECD") is commonly used.
ECD를 이용하여 소정 부위에 선택적으로 Pt를 증착하기 위해서는 Pt가 소정 부위에 증착되도록 더미패턴(dummy pattern)이 필요하게 된다. 더미패턴에 사용되는 물질로는 일반적으로 산화막(oxide)이 사용됨과 아울러 더미패턴의 일부는 시드(seed)로 작용하기 위해 전공정에서 형성되는 Pt가 노출되도록 패터닝된다. 이렇게 시드로 작용하기 위해 형성되는 Pt가 노출되도록 패터닝된 더미패턴 사이에는 ECD에 의해 Pt가 증착된다.In order to selectively deposit Pt at a predetermined site using ECD, a dummy pattern is required to deposit Pt at a predetermined site. In general, an oxide film is used as a material for the dummy pattern, and a part of the dummy pattern is patterned to expose Pt formed in a previous process to act as a seed. Pt is deposited by ECD between the dummy patterns patterned so that Pt formed to act as a seed is exposed.
여기서, 더미패턴은 건식식각(dry etching) 공정에 의해 형성되는데, 이런더미패턴의 건식식각 공정시 마스크로 사용되는 감각막 패턴의 슬로프에 의해 소정의 식각 슬로프(etching slope)가 생기게 되어 더미패턴의 상부와 하부의 폭이 상호 불균일하게 식각된다. 이로 인해, 건식식각된 더미패턴 사이에 ECD를 이용하여 하부전극을 형성하게 되면, 하부전극의 상부와 하부의 폭이 달라지게 되어 이후 공정에서 순차적으로 형성되는 유전체 및 상부전극의 증착에도 많은 어려움이 도출된다.Here, the dummy pattern is formed by a dry etching process, and a predetermined etching slope is generated by the slope of the sensory pattern used as a mask during the dry etching process of the dummy pattern. The widths of the upper and lower portions are etched unevenly with each other. As a result, when the lower electrode is formed by using the ECD between the dry-etched dummy patterns, the width of the upper and lower portions of the lower electrode is changed, and there are many difficulties in depositing the dielectric and the upper electrode sequentially formed in subsequent processes. Derived.
이를 도 1(a) 내지 도 1(c)를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단지, 여기서는 스택구조를 가진 캐패시터 제조 방법에 관한 것만 설명하기로 한다.This will be described in detail with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (c) as follows. Only a description will be given of a method of manufacturing a capacitor having a stack structure.
도 1(a)를 참조하면, 우선 반도체 소자를 제조하기 위한 소정의 구조가 형성된 반도체 기판(1) 상부에 층간절연층(2)이 형성된다. 층간절연층(2)은 반도체 기판(1)의 소정 부분이 노출되도록 패터닝되어 자신의 소정 부위에 콘택홀이 형성된다. 콘택홀이 형성된 반도체 기판(1) 상부에는 콘택홀을 채우도록 콘택플러그(50)가 형성된다. 콘택플러그(50)는 폴리실리콘막(3), 오믹콘택층(4) 및 확산방지막(5)으로 구성된다.Referring to FIG. 1A, an interlayer insulating layer 2 is first formed on a semiconductor substrate 1 on which a predetermined structure for manufacturing a semiconductor device is formed. The interlayer insulating layer 2 is patterned so that a predetermined portion of the semiconductor substrate 1 is exposed so that contact holes are formed in a predetermined portion thereof. The contact plug 50 is formed on the semiconductor substrate 1 on which the contact hole is formed to fill the contact hole. The contact plug 50 is composed of a polysilicon film 3, an ohmic contact layer 4, and a diffusion barrier film 5.
도 1(b)를 참조하면, 콘택플러그(50)를 포함한 전체 구조 상부에 시드역할을 하기 위한 시드층(6)과 더미산화막이 순차적으로 증착된다. 여기서, 시드층(6)은 Pt와 같은 귀금속 물질로 구성된다. 이렇게 증착된 더미산화막은 소정 부분의 시드층(6)이 노출되도록 건식식각 공정에 의해 식각되어 더미패턴층(7)이 형성된다. 이때, 건식식각 공정에 의해 형성된 더미패턴층(7)의 상부 폭(W1)과 하부 폭(W2)은서로 다르게 형성된다. 즉, 더미패턴층(7) 사이의 하부 폭(W2)이 상부 폭(W1)보다 넓게 형성된다. 이는, 전술한 바와 같이 건식식각 공정시 마스크로 사용되는 감각막 패턴의 슬로프에 의해 소정의 식각 슬로프(etching slope)가 생기기 때문이다.Referring to FIG. 1B, a seed layer 6 and a dummy oxide layer are sequentially deposited on the entire structure including the contact plug 50 to serve as a seed. Here, the seed layer 6 is made of a precious metal material such as Pt. The dummy oxide film deposited as described above is etched by a dry etching process so that the seed layer 6 of the predetermined portion is exposed to form the dummy pattern layer 7. In this case, the upper width W1 and the lower width W2 of the dummy pattern layer 7 formed by the dry etching process are different from each other. That is, the lower width W2 between the dummy pattern layers 7 is formed wider than the upper width W1. This is because a predetermined etching slope is generated by the slope of the sensory film pattern used as a mask during the dry etching process as described above.
도 1(c)를 참조하면, 건식식각 공정에 의해 형성된 더미패턴층(7) 사이에 ECD를 이용하여 Pt가 증착된다. 이어서, 습식식각 공정에 의해 Pt가 노출되도록 더미패턴층(7)이 제거되어 하부전극(8)이 형성된다. 이때, 하부전극(8)은 더미패턴층(7)과 대응되게 하부 폭이 상부 폭보다 좁게 형성된다. 이어서, 하부전극(8)을 덮도록 반도체 기판(1) 상에 도시되지 않은 유전체와 상부전극이 순차적으로 형성된다. 여기서, 하부전극(8), 유전체 및 상부전극은 캐패시터로 동작한다.Referring to FIG. 1C, Pt is deposited between the dummy pattern layers 7 formed by the dry etching process using ECD. Subsequently, the dummy pattern layer 7 is removed to expose Pt by a wet etching process to form the lower electrode 8. In this case, the lower electrode 8 has a lower width that is smaller than the upper width so as to correspond to the dummy pattern layer 7. Subsequently, an unillustrated dielectric and an upper electrode are sequentially formed on the semiconductor substrate 1 so as to cover the lower electrode 8. Here, the lower electrode 8, the dielectric, and the upper electrode operate as a capacitor.
전술한 바와 같이 종래 기술에 따른 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법은 캐패시터의 하부전극을 형성하기 위한 더미패턴층이 미리 형성된다. 그러나, 더미패턴층을 형성하기 위한 건식식각 공정시에 사용되는 감각막 패턴의 슬로프에 의해 더미패턴층의 상/하부 단차가 발생하게 된다. 이로 인해, 후속 공정에서 더미패턴층 사이에 형성되는 하부전극의 상/하부에도 심하게 단차가 발생하여 자신의 상부에 유전체 및 상부전극을 형성하는데 많은 어려움이 도출된다.As described above, in the capacitor manufacturing method of the semiconductor device according to the prior art, a dummy pattern layer for forming the lower electrode of the capacitor is formed in advance. However, the top and bottom steps of the dummy pattern layer are generated by the slope of the sensory film pattern used in the dry etching process for forming the dummy pattern layer. As a result, in the subsequent process, a significant step occurs in the upper and lower portions of the lower electrode formed between the dummy pattern layers, resulting in many difficulties in forming the dielectric and the upper electrode on the upper part thereof.
따라서, 본 발명은 캐패시터의 하부전극을 형성하기 위한 더미패턴 공정시 발생하는 더미패턴의 상/하부 단차를 줄이기 위한 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device for reducing the upper and lower steps of the dummy pattern generated during the dummy pattern process for forming the lower electrode of the capacitor.
본 발명의 또 다른 목적은 하부전극이 형성될 부위에 제 1 더미패턴을 미리 형성하고 제 1 더미패턴을 덮도록 제 2 더미패턴을 증착하여 연마한 후, 소정의 에칭공정을 이용하여 제 1 더미패턴을 제거하고 그 부위에 전기도금법을 이용하여 하부전극을 형성함으로써, 하부전극의 상/하부 단차를 최소화하여 후속 공정에서 형성되는 유전체 박막과 상부전극의 형성시 공정 진행 안정성을 확보할 수 있는 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to form a first dummy pattern in a portion where a lower electrode is to be formed in advance, deposit and polish a second dummy pattern so as to cover the first dummy pattern, and then use a predetermined etching process to form a first dummy pattern. By removing the pattern and forming the lower electrode on the site by using the electroplating method, it minimizes the upper and lower steps of the lower electrode to ensure the process stability when forming the dielectric thin film and the upper electrode formed in the subsequent process It is to provide a method of manufacturing a capacitor of the device.
도 1(a) 내지 도 1(c)는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 반도체 소자의 단면도.1 (a) to 1 (c) are cross-sectional views of a semiconductor device for explaining step by step a capacitor manufacturing method of a semiconductor device according to the prior art;
도 2(a) 내지 도 2(e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법을 단계적으로 설명하기 위한 반도체 소자의 단면도.2 (a) to 2 (e) are cross-sectional views of a semiconductor device for explaining step by step a capacitor manufacturing method of a semiconductor device according to one embodiment of the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1,11 : 반도체 기판 2,12 : 층간절연층1,11 semiconductor substrate 2,12 interlayer insulating layer
3,13 : 폴리실리콘막 4,14 : 오믹콘택층3,13 polysilicon film 4,14 ohmic contact layer
5,15 : 확산방지막 6,16 : 시드층5,15: diffusion barrier 6,16: seed layer
7,17,18 : 더미패턴층 8,19 : 하부전극7,17,18: dummy pattern layer 8,19: lower electrode
20 : 유전체 21 : 상부전극20: dielectric 21: upper electrode
따라서, 본 발명은 소정의 구조가 형성된 반도체 기판 상에 하나 이상의 절연막을 형성한 후 상기 절연막의 소정 영역을 식각하여 상기 반도체 기판의 소정 영역을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계와; 상기 콘택홀을 폴리실리콘막, 오믹콘택층 및 확산방지막으로 적층시켜 매립시키는 단계와; 상기 콘택홀을 덮도록 시드층을 형성하는 단계와; 상기 시드층과 대응되는 부분에 제 1 더미패턴을 형성하는 단계와; 상기 제 1 더미패턴을 제외한 부분에 상기 제 1 더미패턴과 동일한 높이로 제 2 더미패턴을 형성하는 단계와; 상기 시드층이 노출되도록 상기 제 1 더미패턴을 제거하고 그 부위에 하부전극을 형성하는 단계와; 상기 제 2 더미패턴을 제거하는 단계와; 상기 하부전극 상에 유전체 박막과 상부전극을 순차적으로 형성하는 단계를 포함한다.Accordingly, the present invention includes forming a contact hole for exposing a predetermined region of the semiconductor substrate by forming at least one insulating layer on a semiconductor substrate having a predetermined structure and then etching a predetermined region of the insulating layer; Stacking the contact holes with a polysilicon layer, an ohmic contact layer, and a diffusion barrier to fill the contact holes; Forming a seed layer to cover the contact hole; Forming a first dummy pattern on a portion corresponding to the seed layer; Forming a second dummy pattern at the same height as the first dummy pattern in portions except the first dummy pattern; Removing the first dummy pattern to expose the seed layer and forming a lower electrode at a portion thereof; Removing the second dummy pattern; And sequentially forming a dielectric thin film and an upper electrode on the lower electrode.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2(a) 내지 도 2(e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 반도체 소자의 단면도이다.2 (a) to 2 (e) are cross-sectional views of semiconductor devices sequentially shown to explain a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 2(a)를 참조하면, 우선, 반도체 기판(11) 상부에 층간절연층(12)이 형성된다. 층간절연층(12)은 산화막과, 상기 산화막과 식각 선택비가 우수한 질화막의 적층구조로 형성된다. 여기서, 층간절연층(12)은 300∼1000Å의 두께로 증착된다. 이어서, 층간절연층(12)은 반도체 기판(11)의 소정 부분이 노출되도록 패터닝되어 자신의 소정 부위에 콘택홀이 형성된다. 여기서, 콘택홀은 2000∼3000Å의 깊이로 형성된다. 콘택홀이 형성된 반도체 기판(11) 상부에는 콘택홀을 채우도록 콘택플러그(100)가 형성된다. 콘택플러그(100)는 폴리실리콘막(13), 오믹콘택층(14) 및 확산방지막(15)으로 구성된다. 폴리실리콘막(13)은 콘택홀의 상부로부터 CVD를 이용하여 500∼1500Å의 깊이로 형성된다.Referring to FIG. 2A, first, an interlayer insulating layer 12 is formed on a semiconductor substrate 11. The interlayer insulating layer 12 is formed of a stacked structure of an oxide film and a nitride film having excellent etching selectivity with the oxide film. Here, the interlayer insulating layer 12 is deposited to a thickness of 300 to 1000 GPa. Subsequently, the interlayer insulating layer 12 is patterned so that a predetermined portion of the semiconductor substrate 11 is exposed to form contact holes in its predetermined portion. Here, the contact holes are formed to a depth of 2000 to 3000 Pa. The contact plug 100 is formed on the semiconductor substrate 11 on which the contact hole is formed to fill the contact hole. The contact plug 100 includes a polysilicon film 13, an ohmic contact layer 14, and a diffusion barrier 15. The polysilicon film 13 is formed from the top of the contact hole to a depth of 500-1500 kV using CVD.
여기서, 콘택홀내에 형성되는 폴리실리콘막(13)의 형성과정을 간략하게 설명하면, 층간절연층(12)이 형성된 반도체 기판(11) 상부에 폴리실리콘이 증착된 후, 반도체 기판(21) 상에 증착된 폴리실리콘중 층간절연층(12) 상부에 증착된 폴리실리콘과 콘택홀에 매립된 폴리실리콘의 일부가 제거되도록 전면 과도식각 공정을 실시함으로서 콘택홀내의 소정 부위에 폴리실리콘막(13)이 형성된다.Here, the process of forming the polysilicon film 13 formed in the contact hole will be briefly described. After the polysilicon is deposited on the semiconductor substrate 11 on which the interlayer insulating layer 12 is formed, the semiconductor substrate 21 is formed on the semiconductor substrate 21. The polysilicon film 13 is applied to a predetermined portion of the contact hole by performing a front overetch process so that a part of the polysilicon deposited on the interlayer insulating layer 12 and the polysilicon embedded in the contact hole are removed. Is formed.
이어서, 콘택홀을 포함한 전체 구조 상부에 100∼300Å의 두께로 Ti막 또는 Co막이 형성된다. Ti막 또는 Co막이 형성된 반도체 기판(11)을 열처리 공정을 실시하여 콘택홀 내부의 폴리실리콘막(13) 상에 폴리실리콘막(13)과 반응하여 형성되는오믹 콘택층(14)으로 티타늄 실리사이드막 또는 코발트 실리사이드막이 형성된다. 여기서, 폴리실리콘막(13)과 반응하지 않고 층간절연층(12) 상에 잔재하는 Ti막 또는 Co막은 소정의 식각공정에 의해 제거된다. 이와 아울러, 콘택홀을 포함한 전체 구조상에 확산방지막(15)으로 TiN막, TiSiN막, TiAlN막, TaSiN막 및 TaAlN막중 어느 하나의 막을 PVD 방법 또는 CVD 방법으로 형성한다.Subsequently, a Ti film or a Co film is formed on the entire structure including the contact hole at a thickness of 100 to 300 m 3. Titanium silicide film as an ohmic contact layer 14 formed by reacting the polysilicon film 13 on the polysilicon film 13 inside the contact hole by performing a heat treatment process on the semiconductor substrate 11 on which the Ti film or the Co film is formed. Or a cobalt silicide film is formed. Here, the Ti film or Co film remaining on the interlayer insulating layer 12 without reacting with the polysilicon film 13 is removed by a predetermined etching process. In addition, any one of the TiN film, the TiSiN film, the TiAlN film, the TaSiN film and the TaAlN film is formed as the diffusion barrier film 15 on the entire structure including the contact hole by the PVD method or the CVD method.
도 2(b)를 참조하면, 콘택플러그(100)를 포함한 전체 구조 상부에는 후속 공정에서 하부전극을 형성하는데 시드역할을 하기 위해 50∼1000Å의 두께로 Pt와 같은 귀금속으로 구성된 시드층(16)이 형성된다. 이어서, 시드층(16)을 포함한 전체 구조 상부에는 2000∼15000Å의 두께로 폴리실리콘이 증착됨과 아울러 폴리실리콘중 콘택홀과 대응되는 부분을 제외한 나머지 부분은 제 1 더미패턴(17)이 형성된다. 여기서, 제 1 더미패턴(17)의 상부는 건식식각 공정시 식각 슬로프 마진에 의해 하부보다 폭이 얇게 형성된다. 또한, 제 1 더미패턴(17)의 구성물질인 폴리실리콘의 도펀트가 P 및 B중 어느 하나로 설정된다.Referring to FIG. 2 (b), the seed layer 16 composed of a noble metal such as Pt in a thickness of 50 to 1000 μs is used to form a lower electrode in a subsequent process on the entire structure including the contact plug 100. Is formed. Subsequently, polysilicon is deposited on the entire structure including the seed layer 16 to a thickness of 2000 to 15000 mm, and the first dummy pattern 17 is formed in the remaining portions except for the portions corresponding to the contact holes in the polysilicon. Here, the upper portion of the first dummy pattern 17 is formed to be thinner than the lower portion due to the etching slope margin during the dry etching process. In addition, a dopant of polysilicon, which is a constituent of the first dummy pattern 17, is set to any one of P and B.
도 2(c)를 참조하면, 제 1 더미패턴(17)을 포함한 전체 구조 상부에는 제 1 더미패턴(17)을 덮도록 500∼20000Å의 두께로 더미산화막이 증착된다. 이때, 더미산화막중 제 1 더미패턴(17) 상에 증착된 더미산화막은 소정의 식각공정에 의해 제거되어 제 2 더미패턴(18)이 형성된다. 또한,제 2 더미패턴(18)의 상부 표면은 CMP공정에 의해 연마되어 제 1 더미패턴(17)이 노출된다.Referring to FIG. 2C, a dummy oxide film is deposited on the entire structure including the first dummy pattern 17 to a thickness of 500 to 20,000 GPa so as to cover the first dummy pattern 17. At this time, the dummy oxide film deposited on the first dummy pattern 17 of the dummy oxide film is removed by a predetermined etching process to form the second dummy pattern 18. In addition, the upper surface of the second dummy pattern 18 is polished by a CMP process to expose the first dummy pattern 17.
도 2(d)를 참조하면, 제 2 더미패턴(18)을 사이에 존재하는 제 1 더미패턴(17)은 시드층(16)의 일부가 노출되도록 습식식각 공정에 의해 제거된다.여기서, 제 1 더미패턴(17)을 제거하기 위해 식각용액으로는 HF/H202 혼합용액, HF/HNO3 혼합용액 및 NH4OH/H2O 혼합용액중 어느 하나가 사용된다. 이때, 제 1 더미패턴(17)과 제 2 더미패턴(18) 사이의 선택비는 100:1 이상으로 설정됨으로 제 1 더미패턴(17) 식각시 제 2 더미패턴(18)은 거의 영향을 받지 않게 된다. 그리고, 제 1 더미패턴(17)이 제거된 제 2 더미패턴(18) 사이에는 3000∼20000Å의 두께로 ECD에 의해 Pt, Ir, Os, W, Mo, Co, Ni, Au 및 Ag중 어느 하나의 물질이 증착된다. 또한, 이런 물질들은 0.01∼100㎃/㎠의 범위의 전류밀도에 의해 증착된다.Referring to FIG. 2 (d), the first dummy pattern 17 between the second dummy pattern 18 is removed by a wet etching process so that a part of the seed layer 16 is exposed. In order to remove the dummy pattern 17, any one of an HF / H202 mixed solution, an HF / HNO3 mixed solution, and a NH4OH / H2O mixed solution is used as an etching solution. At this time, the selection ratio between the first dummy pattern 17 and the second dummy pattern 18 is set to 100: 1 or more, so that the second dummy pattern 18 is hardly affected when the first dummy pattern 17 is etched. Will not. Then, between the second dummy pattern 18 from which the first dummy pattern 17 has been removed, any one of Pt, Ir, Os, W, Mo, Co, Ni, Au, and Ag by ECD has a thickness of 3000 to 20,000 mm 3. The material of is deposited. In addition, these materials are deposited at current densities in the range of 0.01 to 100 mA / cm 2.
도 2(e)를 참조하면, 귀금속물질을 증착하기 위해 제 2 더미패턴(18)은 습식식각 공정에 의해 제거된다. 이때, 습식식각 공정에 사용되는 식각용액으로는 HF/H2O 혼합용액 또는 HF/NH4F 혼합용액이 사용된다. 이와 아울러, 층간절연층(12)과 대응되는 부분에 형성된 귀금속물질은 하부전극 간의 절연을 위해 건식식각 공정에 의해 제거된다. 이런 공정이 마무리 되면, 소정 형태의 귀금속물질로 구성된 하부전극(19)이 형성된다. 이어서, 하부전극(19)이 형성된 반도체 기판(11) 상에는 CVD에 의해 증착온도 300∼600℃의 온도 범위에서 150∼500Å의 두께로 BST를 증착하고 RTP를 통하여 500∼700℃의 온도 범위의 질소 분위기에서 30∼180초의 범위에서 BST를 결정화하여 유전체(20)가 형성된다. 이어서, 유전체(20) 상부에는 상부전극(21)이 형성된다.Referring to FIG. 2E, the second dummy pattern 18 is removed by a wet etching process to deposit the noble metal material. In this case, as the etching solution used in the wet etching process, HF / H 2 O mixed solution or HF / NH 4 F mixed solution is used. In addition, the noble metal material formed on the portion corresponding to the interlayer insulating layer 12 is removed by a dry etching process to insulate the lower electrodes. When this process is completed, the lower electrode 19 made of a noble metal material of a predetermined form is formed. Subsequently, on the semiconductor substrate 11 on which the lower electrode 19 is formed, BST is deposited to a thickness of 150 to 500 kPa in a temperature range of 300 to 600 ° C. by CVD and nitrogen in a temperature range of 500 to 700 ° C. through RTP. In the atmosphere, the dielectric 20 is formed by crystallizing BST in the range of 30 to 180 seconds. Subsequently, an upper electrode 21 is formed on the dielectric 20.
전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법은 하부전극이 형성될 부위에 제 1 더미패턴을 미리 형성하고 제 1 더미패턴을덮도록 제 2 더미패턴을 증착하여 연마한 후, 소정의 에칭공정을 이용하여 제 1 더미패턴을 제거하고 그 부위에 전기도금법을 이용하여 하부전극을 형성함으로써, 하부전극의 상/하부 단차를 최소화하여 후속 공정에서 형성되는 유전체 박막과 상부전극의 형성시 공정 진행 안정성을 확보할 수 있다.As described above, in the method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, a first dummy pattern is formed in advance on a portion where a lower electrode is to be formed, and a second dummy pattern is deposited and polished to cover the first dummy pattern. After that, the first dummy pattern is removed using a predetermined etching process, and a lower electrode is formed on the site by using an electroplating method, thereby minimizing upper and lower steps of the lower electrode, thereby forming a dielectric thin film and an upper electrode. In the formation of the process stability can be ensured.
상술한 바와 같이, 본 발명은 전기도금법을 이용하여 캐패시터의 하부전극을 형성하는 캐패시터 제조 방법에 있어서, 하부전극이 형성될 부위에 제 1 더미패턴을 미리 형성하고 제 1 더미패턴을 덮도록 제 2 더미패턴을 증착하여 연마한 후, 소정의 에칭공정을 이용하여 제 1 더미패턴을 제거하고 그 부위에 전기도금법을 이용하여 하부전극을 형성함으로써, 하부전극의 상/하부 단차를 최소화하여 후속 공정에서 형성되는 유전체 박막과 상부전극의 형성시 공정 진행 안정성을 확보하여 우수한 캐패시터를 제조할 수 있다.As described above, the present invention provides a capacitor manufacturing method for forming a lower electrode of a capacitor using an electroplating method, wherein the second dummy pattern is formed in advance on a portion where the lower electrode is to be formed and the second dummy pattern is covered. After depositing and polishing the dummy pattern, the first dummy pattern is removed by using a predetermined etching process and a lower electrode is formed on the site by using an electroplating method, thereby minimizing upper and lower steps of the lower electrode in a subsequent process. When forming the dielectric thin film and the upper electrode to be formed to ensure process stability it can be produced an excellent capacitor.
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KR101247303B1 (en) * | 2007-10-30 | 2013-03-25 | 삼성테크윈 주식회사 | Method of manufacturing printed circuit board |
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