KR20030043156A - A fabricating method of semiconductor devices - Google Patents

A fabricating method of semiconductor devices Download PDF

Info

Publication number
KR20030043156A
KR20030043156A KR1020010074183A KR20010074183A KR20030043156A KR 20030043156 A KR20030043156 A KR 20030043156A KR 1020010074183 A KR1020010074183 A KR 1020010074183A KR 20010074183 A KR20010074183 A KR 20010074183A KR 20030043156 A KR20030043156 A KR 20030043156A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
etch stop
interlayer insulating
contact
stop layer
insulating film
Prior art date
Application number
KR1020010074183A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이성권
김상익
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020010074183A priority Critical patent/KR20030043156A/en
Publication of KR20030043156A publication Critical patent/KR20030043156A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76897Formation of self-aligned vias or contact plugs, i.e. involving a lithographically uncritical step
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76829Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing characterised by the formation of thin functional dielectric layers, e.g. dielectric etch-stop, barrier, capping or liner layers
    • H01L21/76834Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing characterised by the formation of thin functional dielectric layers, e.g. dielectric etch-stop, barrier, capping or liner layers formation of thin insulating films on the sidewalls or on top of conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • H01L21/02178Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal the material containing aluminium, e.g. Al2O3

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a contact in a semiconductor device is provided to be capable of preventing losses of an interlayer dielectric, open defects and short between electrodes. CONSTITUTION: A plurality of conductive patterns are formed on a substrate(10). The first etch barrier layers(15,16) are formed at both sidewalls of the conductive patterns. The second etch barrier layer(17) and an interlayer dielectric(18) are sequentially formed on the resultant structure. By selective etching of the interlayer dielectric(18) and the second etch barrier layer(17), a contact hole(19) is formed to expose the substrate. The first and second etch barrier layer(15,16,17) are composed of a nitride layer and an aluminum oxide layer, respectively. Preferably, the thickness of the first and second etch barrier layer is 50Å-500Å.

Description

반도체 소자 제조 방법{A fabricating method of semiconductor devices}A fabricating method of semiconductor devices

본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로 특히, 콘택 형성 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming a contact.

최근의 반도체 장치의 고집적화 추세는 미세 패턴 형성 기술의 발전에 큰 영향을 받고 있으며, 반도체 소자의 제조 공정 중에서 식각 또는 이온주입 공정 등의 마스크로 매우 폭 넓게 사용되는 감광막 패턴의 미세화가 필수 요건이다. 이러한 감광막 패턴의 분해능(해상도,R)은 축소노광장치의 광원의 파장(λ) 및 공정변수(k)에 비례하고, 노광 장치의 렌즈 구경(Numerical aperture; NA, 개구수)에 반비례한다. 즉, R = k * λ/ NA인 바, 축소노광장치의 광분해능을 향상시키기 위해서는 광원의 파장이 감소되어야 한다. 예컨대, 파장이 436nm 및 365nm인 G-라인과 i-라인 축소노광장치는 공정 분해능이 각각 0.7, 0.5㎛ 전도가 한계이고, 0.5㎛ 이하의 미세 패턴을 형성하기 위해 파장이 짧은 원자외선 예컨대, 248nm인 KrF 레이저나 193nm인 ArF 레이저를 광원으로 사용하는 노광장치를 이용하거나, 공정상의 방법으로는 노광마스크로 위상반전마스크를 사용하는 방법과 이미지 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 별도의 박막을 웨이퍼 상에 형성하는 CEL(Contrast Enhancement Layer) 방법이나 두 층의 감광막 사이에 SOG(Spin On Glass) 등의 중간층을 개재시킨 삼층레지스트(Tri-Layer Resist, TLR) 방법 또는 감광막의 상측에 선택적으로 실리콘을 주입시키는 실리레이션 방법 등이 개발되어 분해능 한계치를낮추고 있다.The recent trend of high integration of semiconductor devices has been greatly influenced by the development of fine pattern formation technology, and the miniaturization of photoresist patterns, which are widely used as masks such as etching or ion implantation processes, are essential in the manufacturing process of semiconductor devices. The resolution (resolution, R) of the photosensitive film pattern is proportional to the wavelength? And the process variable k of the light source of the reduced exposure apparatus and inversely proportional to the lens aperture NA, the numerical aperture of the exposure apparatus. That is, since R = k * λ / NA, the wavelength of the light source should be reduced to improve the light resolution of the reduced exposure apparatus. For example, the G-line and i-line reduction exposure apparatuses having wavelengths of 436 nm and 365 nm have a process resolution of 0.7 and 0.5 µm, respectively, and have a short wavelength of ultraviolet rays, for example, 248 nm, to form a fine pattern of 0.5 µm or less. An exposure apparatus using KrF laser or Ar93 laser as a light source as a light source, or using a phase inversion mask as an exposure mask as a process method, and forming a separate thin film on the wafer to improve image contrast Contrast Enhancement Layer (CEL) method, Tri-Layer Resist (TLR) method in which an intermediate layer such as SOG (Spin On Glass) is interposed between two layers of photoresist, or silicide that selectively injects silicon on the photoresist. Development methods have been developed to lower the resolution limit.

또한, 상하의 도전배선을 연결하는 콘택홀은 소자가 고집적화되어 감에 따라 자체의 크기와 주변배선과의 간격이 감소되고 콘택홀의 지름과 깊이의 비인 종횡비(Aspect ratio)가 증가하게 된다. 따라서, 다층의 도선배선을 구비하는 고집적 반도체 소자에서는 콘택을 형성하기 위하여 제조 공정에서의 마스크들 간의 정확하고 엄격한 정렬이 요구되어 공정여유도가 감소된다. 이러한 콘택홀은 간격 유지를 위하여 마스크 정렬시에 오배열의 여유(Misalignment tolerance), 노광시의 렌즈 왜곡(Lens distortion), 마스크 제작 및 사진식각 공정시의 임계크기(Critical Dimension; CD) 변화 또는 마스크간의 정합 등과 같은 요인들을 고려하여 마스크를 형성하는데 소자의 집적도가 증가함에 따라 직접 콘택 방식으로는 유효 액티브 면적을 확보하기가 어려워짐에 따라 자기정렬방식(Self Align Contact; 이하 SAC라 함)이 도입되게 되었으며, 이러한 SAC에 의해 랜딩 플러그(Landing plug) 형성을 위한 콘택 식각시 게이트 등의 도전층과의 단락에 의한 소자의 불량 현상 등을 방지하기 위해 질화막 등을 이용한 하드마스크와 식각방지막 등이 사용되고 있다.In addition, the contact hole connecting the upper and lower conductive wirings is reduced in size as the device is integrated, and the distance between the wiring and the peripheral wiring is reduced and the aspect ratio, which is the ratio of the diameter and the depth of the contact hole, is increased. Therefore, in the highly integrated semiconductor device having a multi-layered wiring, accurate and tight alignment between masks in a manufacturing process is required to form a contact, thereby reducing process margin. These contact holes allow misalignment tolerance during mask alignment, lens distortion during exposure, critical dimension (CD) changes during mask fabrication and photolithography processes, or masks to maintain spacing. In order to form a mask in consideration of factors such as interfacing, the self-aligning method (hereinafter referred to as SAC) is introduced as it becomes difficult to secure an effective active area in the direct contact method as the integration degree of the device increases. In order to prevent defects of the device due to short-circuits with conductive layers such as gates during contact etching for forming a landing plug, hard masks and etch barriers using nitride films are used by the SAC. have.

한편, 통상적인 플러그는 콘택 형성 부위에만 수직 방향으로 형성된다. 한편, 집적도를 향상시키기 위한 소자의 적층 구조를 형성하기 위하여 플러그 상에 형성될 다른 도전 패턴과의 콘택을 위한 또 다른 플러그가 형성되는 바, 이러한 다층의 플러그가 중첩되게 됨에 따라 상부로 갈수록 콘택의 사이즈가 감소하게 되어 집적도를 감소시키며 오정렬에 따른 단락이 발생할 가능성이 높아져 공정마진이 감소하는 결과를 초래하므로 콘택 형성 부위 및 그 주변 영역까지 확장시켜 콘택 마진을 높일 수 있는 랜딩 플러그를 주로 이용하게 되었다.On the other hand, the conventional plug is formed in the vertical direction only at the contact forming portion. Meanwhile, another plug for contact with another conductive pattern to be formed on the plug is formed in order to form a stacked structure of the device for improving the degree of integration. As the size decreases, the density decreases and the possibility of short circuit due to misalignment increases, resulting in a decrease in process margin. Therefore, a landing plug that can be extended to the contact forming area and the surrounding area to increase the contact margin is mainly used. .

그러나, 반도체 소자의 고집적화에 따라 이러한 랜딩 플러그 콘택 사이즈도 점점 작아지게 되어 오정렬(Misalign)과 콘택 오픈 결함(Contact open fail) 등의 문제가 발생하는 바, 이러한 문제점 역시 소자의 집적도 및 수율 향상을 위해 해결해야 할 과제로 남아 있다.However, due to the high integration of semiconductor devices, such landing plug contact sizes become smaller and smaller, resulting in problems such as misalignment and contact open fail. These problems also improve the integration and yield of devices. It remains a challenge to be solved.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 반도체 소자 제조 공정을 도시한 단면도이다.1A to 1C are cross-sectional views illustrating a semiconductor device manufacturing process according to the prior art.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이 반도체 소자를 형성하기 위한 여러 요소가 형성된 기판(1) 상에 게이트용 폴리실리콘층(3)과 텅스텐 실리사이드 등의 게이트용 실리사이드층(4)이 적층된 다수의 게이트전극 패턴을 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, a plurality of gate polysilicon layers 3 and a gate silicide layer 4 such as tungsten silicide are stacked on a substrate 1 on which various elements for forming a semiconductor device are formed. A gate electrode pattern is formed.

구체적으로, 기판(1)과 게이트용 폴리실리콘층(3) 사이에 게이트 산화막(2)을 형성하며, 게이트용 실리사이드층(4) 상에 후속의 자기 정렬 식각 등에 의한 게이트의 손실을 방지하기 위해 질화막계열의 하드마스크(5)를 형성한다.Specifically, in order to form a gate oxide film 2 between the substrate 1 and the gate polysilicon layer 3, to prevent the loss of the gate due to subsequent self-aligned etching or the like on the gate silicide layer 4 The hard mask 5 of the nitride film series is formed.

이어서, 게이트전극을 포함하는 기판 전면에 게이트전극 스페이서용 질화막(6)과 층간절연막(7)을 차례로 형성한 후, 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; 이하 CMP라 함) 공정으로 층간절연막(7)을 평탄화시킨 다음, 후속 공정에 의해 형성될 전하저장 전극(Storage node) 또는 비트라인(Bitline)과 연결되는 콘택 부분을 정의하기 위해 층간절연막(7) 상에 감광막 패턴(9)을 형성한다.Subsequently, the nitride film 6 for the gate electrode spacer and the interlayer insulating film 7 are sequentially formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode, and then the interlayer insulating film 7 is subjected to a chemical mechanical polishing (CMP) process. After planarization, a photoresist pattern 9 is formed on the interlayer insulating layer 7 to define a contact portion connected to a storage node or a bitline to be formed by a subsequent process.

다음으로, 도 1b에 도시된 바와 같이, 감광막 패턴(10)을 식각 마스크로 한 식각 공정으로 층간절연막(7)의 노출된 부분을 식각하여, 랜딩 플러그 콘택(8)을 SAC 공정으로 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 1B, the exposed portion of the interlayer insulating layer 7 is etched by an etching process using the photoresist pattern 10 as an etching mask, and the landing plug contact 8 is formed by the SAC process.

다음으로, 도 1c에 도시된 바와 같이, 세정 공정을 실시하여 콘택 형성에 따른 폴리머 등의 레지듀(A)를 제거한다.Next, as shown in FIG. 1C, a cleaning process is performed to remove the residues A such as polymers due to contact formation.

한편, 층간절연막(7)과의 식각선택비가 높아 SAC 공정시 게이트전극의 어택(Attack)을 최소화하기 위해 하드마스크(5)와 스페이서로 사용하는 질화막은 식각시 폴리머와 같은 다량의 부산물을 발생시키게 되며, 이러한 폴리머에 의해 콘택 형성 부위에 경사(A)를 유발하게 되므로써, 'B'와 같이 오픈되는 영역이 좁아져 전체적인 소자의 저항을 증가시키는 요인으로 작용하거나, 심할 경우 'C'와 같이 콘택 오픈 결함이 발생하게 되는 바, 이것은 집적화가 가속화됨에 따라 더욱 큰 문제로 부각될 가능성이 있으며, 이러한 폴리머는 세정공정을 통해 용이하게 제거되지 않는다.On the other hand, since the etching selectivity with the interlayer insulating film 7 is high, the nitride film used as the hard mask 5 and the spacer to minimize the attack of the gate electrode during the SAC process generates a large amount of by-products such as polymer during etching. By inducing the inclination (A) to the contact forming site by such a polymer, the open area such as 'B' is narrowed to act as a factor to increase the overall resistance of the device, or in severe cases the contact such as 'C' As open defects occur, this is likely to become a bigger problem as the integration speeds up, and such polymers are not easily removed through the cleaning process.

또한, 이러한 폴리머(A)를 제거하여 콘택 부분의 면적을 높이기 위해 세정 공정을 증가시킬 경우 'D'와 같이 층간절연막(7)의 손실이 심하게 되어 결국, 층간절연막의 고유의 특성인 소자간 아이솔레이션(Isolation)을 떨어뜨려 그에 따른 소자간의 단락 가능성이 증대된다.In addition, when the cleaning process is increased to increase the area of the contact portion by removing the polymer (A), loss of the interlayer insulating film 7 becomes severe as in 'D', resulting in inter-element isolation, which is an inherent characteristic of the interlayer insulating film. Isolation is dropped, thereby increasing the possibility of short circuit between devices.

다음으로, 도면에 도시되지는 않았지만 결과물 전면에 플러그 콘택용 폴리실리콘을 증착한 후, CMP 공정으로 하드마스크(5)가 충분히 노출되는 시점까지 플러그 콘택용 폴리실리콘층과 층간절연막(7) 및 스페이서용 질화막(6)을 연마하여 폴리 콘택 플러그 형성 공정을 완료한다.Next, although not shown in the drawing, after depositing the polysilicon for the plug contact on the entire surface of the result, the polysilicon layer for the plug contact, the interlayer insulating film 7 and the spacer until the hard mask 5 is sufficiently exposed by the CMP process The molten nitride film 6 is polished to complete the poly contact plug forming process.

한편, 상기한 콘택 오픈 결함 등의 문제를 해결하기 위해 스페이서를 생략할 경우 식각시 게이트전극의 노출이 발생되며 이는 후속 플러그와의 단락으로 이어지므로 콘택 오픈 결함과 전극간 단락은 서로 트레이드-오프(Trade-off) 관계에 있다고 할 수 있다.On the other hand, when the spacer is omitted in order to solve the problem of the contact open defect, the exposure of the gate electrode occurs during etching, which leads to a short circuit with the subsequent plug, so that the contact open defect and the short circuit between the electrodes are traded-off each other. Trade-off relationship.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은, 후속 세정 공정에 따른 층간절연막의 손실을 방지함과 동시에 콘택 오픈 결함을 방지할 수 있으며 전극간 단락을 효과적으로 방지할 수 있는 콘택 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention proposed to solve the problems of the prior art as described above, while preventing the loss of the interlayer insulating film according to the subsequent cleaning process, at the same time to prevent contact open defects and to form a contact that can effectively prevent the short circuit between electrodes The purpose is to provide a method.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 반도체 소자 제조 공정을 도시한 단면도,1A to 1C are cross-sectional views illustrating a semiconductor device manufacturing process according to the prior art;

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 공정을 도시한 단면도.2A to 2C are cross-sectional views showing a semiconductor device manufacturing process according to the present invention.

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

10 : 기판10: substrate

11 : 게이트 절연막11: gate insulating film

12 : 게이트용 폴리실리콘층12: polysilicon layer for gate

13 : 게이트용 실리사이드층13: silicide layer for gate

14 : 하드마스크 절연막14: hard mask insulating film

15, 16, 17 : 식각방지막15, 16, 17: etching prevention film

18 : 층간절연막18: interlayer insulating film

19 : 콘택홀19: contact hole

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 기판 상에 이웃하는 다수의 도전패턴을 형성하는 단계; 적어도 상기 도전패턴 측벽을 덮는 제1식각방지막을 형성하는 단계; 식각방지막이 형성된 상기 도전패턴을 포함한 기판 상의 표면을 따라 제2식각방지막과 층간절연막을 차례로 형성하는 단계; 및 상기 층간절연막과 상기 제2식각방지막을 선택적으로 식각하여 상기 도전패턴 사이의 상기 기판 표면을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자 제조 방법을 제공한다.The present invention to solve the above problems, forming a plurality of neighboring conductive patterns on the substrate; Forming a first etch stop layer covering at least the conductive pattern sidewalls; Sequentially forming a second etch stop layer and an interlayer insulating layer along a surface of the substrate including the conductive pattern on which the etch stop layer is formed; And selectively etching the interlayer insulating layer and the second etch stop layer to form a contact hole exposing the surface of the substrate between the conductive patterns.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order to enable those skilled in the art to more easily implement the present invention.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자 제조 공정을 도시한 단면도이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating a semiconductor device manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 반도체 소자를 형성하기 위한 여러 요소가 형성된 기판(10) 상에 게이트용 폴리실리콘층(12)과 텅스텐 실리사이드 등의 게이트용 실리사이드층(13)이 적층된 다수의 도전패턴 예컨대, 게이트전극 패턴을 형성한다.First, as illustrated in FIG. 2A, a plurality of gate polysilicon layers 12 and a gate silicide layer 13 such as tungsten silicide are stacked on a substrate 10 on which various elements for forming a semiconductor device are formed. A conductive pattern of, for example, a gate electrode pattern is formed.

즉, 기판(10)과 게이트용 폴리실리콘층(12) 사이에 게이트절연막(11)을 형성하며, 게이트용 실리사이드층(13) 상에 후속의 자기 정렬 식각 등에 의한 게이트의 손실을 방지하기 위한 질화막계열의 하드마스크 절연막(14)을 형성한다.That is, a gate insulating film 11 is formed between the substrate 10 and the gate polysilicon layer 12, and a nitride film for preventing the loss of the gate due to subsequent self-aligned etching or the like on the gate silicide layer 13. A series hard mask insulating film 14 is formed.

이어서, 하드마스크 절연막(14)을 포함하는 기판 전면에 게이트전극 스페이서용 식각방지막(15)을 증착한 다음, 전면식각(Etchback) 공정 등을 통해 게이트전극 패턴 측벽에 스페이서형이 되도록 즉, 적어도 측벽을 덮도록 형성한다.Subsequently, the etch stop layer 15 for the gate electrode spacer 15 is deposited on the entire surface of the substrate including the hard mask insulating layer 14, and then the spacer layer is formed on the sidewall of the gate electrode pattern through an etching process. Form to cover.

여기서, 식각방지막(15)은 후속 콘택 형성시 콘택 오픈 결함과 게이트전극 손실을 방지하기 위하여 50Å ∼ 100Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the etch stop layer 15 is preferably formed to have a thickness of 50 kPa to 100 kPa to prevent contact open defects and gate electrode loss during subsequent contact formation.

이어서, 트랜지스터의 소스/드레인 접합 형성을 위해 이온주입 마스크를 형성한 다음, 이온주입을 통해 상기 게이트전극 사이의 기판(10) 하부에 소스/드레인 접합을 형성하는 바, 도면의 간략화를 위해 생략하였다.Subsequently, an ion implantation mask is formed to form a source / drain junction of the transistor, and then a source / drain junction is formed below the substrate 10 between the gate electrodes through ion implantation, and thus omitted for simplicity. .

다음으로, 도 2b에 도시된 바와 같이 식각방지막(15)이 형성된 게이트전극을 포함한 기판(10) 전면에 50Å ∼ 100Å의 두께로 증착한 다음, 전면식각 등을 통해 스페이서 형태로 형성한다. 계속해서, 전체구조 표면을 따라 50Å ∼ 100Å의 두께로 식각방지막(17)을 증착하는 바, 식각방지막 '15'와 '16'과 '17'은 동일한 물질로 적층구조로 형성하며, 이들의 전체 두께는 100Å ∼ 1000Å이 되도록 한다.Next, as illustrated in FIG. 2B, a thickness of 50 μm to 100 μm is deposited on the entire surface of the substrate 10 including the gate electrode on which the etch stop layer 15 is formed. Subsequently, the anti-etching film 17 is deposited to have a thickness of 50 mW to 100 mW along the entire structure surface. The anti-etching films 15 and 16 and 17 are formed of a laminated structure of the same material, and the entirety thereof is formed. The thickness is to be 100 mW to 1000 mW.

다음으로, 도 2c에 도시된 바와 같이 식각방지막(17) 상에 층간절연막(18)을 2000Å ∼ 15000Å의 두께로 증착한 후, CMP 공정으로 평탄화시킨 다음, 후속 공정에 의해 형성될 콘택 부분을 정의하기 위해 층간절연막(18) 상에 감광막 패턴(19)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2C, the interlayer insulating film 18 is deposited on the etch stop layer 17 to a thickness of 2000 GPa to 15000 GPa, and then planarized by a CMP process, and then a contact portion to be formed by a subsequent process is defined. To do this, a photosensitive film pattern 19 is formed on the interlayer insulating film 18.

구체적으로, 층간절연막(18)은, BPSG(BoroPhosphorSilicate Glass), HDP(High Density Plasma), PSG(Phospho-Silicate Glass) 또는 APL(Advanced Planarization Layer) 등의 산화막 계열 물질막을 이용하며, 평탄화 후 게이트전극 즉, 식각방지막(17) 상부로 부터 잔류하는 층간절연막(18)의 두께가 500Å ∼ 5000Å이 되도록 하는 것이 바람직하다.Specifically, the interlayer insulating film 18 is formed of an oxide-based material film such as BoroPhosphorSilicate Glass (BPSG), High Density Plasma (HDP), Phospho-Silicate Glass (PSG), or Advanced Planarization Layer (APL). That is, it is preferable that the thickness of the interlayer insulating film 18 remaining from above the etch stop film 17 is 500 kPa to 5000 kPa.

계속해서, 감광막 패턴(도시하지 않음)을 식각 마스크로 한 식각 공정으로 층간절연막(18)을 선택적으로 식각하여, 전하저장전극 또는 비트라인 등과 연결하는 콘택 형성 예정 영역을 정의하는 바, 이때 게이트전극 사이의 식각방지막(17)이 노출되도록 하며, 노출된 식각방지막(17)을 선택적으로 식각하여 게이트전극 양측벽과 게이트전극 사이의 기판(10) 상에 식각방지막(17)이 잔류하도록 하는 바, 적절한 압력 및 파워를 유지하며 C4F8, CH2F2, Ar, O2, Co 등의 가스 또는 이들의 혼합가스를 이용한다.Subsequently, an interlayer insulating film 18 is selectively etched by an etching process using a photoresist pattern (not shown) as an etch mask to define a region to be formed for contact formation for connecting a charge storage electrode or a bit line. The etch stop layer 17 is exposed between the etch stop layer 17 and the etch stop layer 17 is selectively etched to allow the etch stop layer 17 to remain on the substrate 10 between the gate electrode side walls and the gate electrode. Maintain proper pressure and power and use gas such as C 4 F 8 , CH 2 F 2 , Ar, O 2 , Co, or a mixture thereof.

이어서, 식각시 발생하는 부산물인 폴리머를 제거하기 위해 세정공정을 실시하는 바, 황산(H2SO4)과 과산화수소수(H2O2)가 혼합된 완충산화막 식각제(Buffered Oxide Etchant; BOE)를 이용하여 시간을 적절히 하여 세정 공정을 실시한다.Subsequently, a washing process is performed to remove the polymer, a by-product generated during etching, and a buffered oxide etchant (BOE) in which sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) are mixed. The washing process is carried out using an appropriate time.

따라서, 식각방지막(15, 16, 17)을 종래에 비해 얇게 증착함으로써, 식각시 공정 마진이 증가되며, 이에따라 생성되는 폴리머의 양도 줄어들게 되어 콘택 영역에서의 면적이 넓어짐과 동시에 후속 공정에 다른 콘택 오픈 결함의 확률을 최소화할 수 있다.Therefore, by depositing the anti-etching film 15, 16, 17 thinner than the conventional, the process margin during the etching is increased, thereby reducing the amount of polymer generated, thereby increasing the area in the contact area and at the same time open another contact in the subsequent process The probability of defects can be minimized.

계속해서, 식각방지막(17)을 선택적으로 식각하여 게이트전극 사이의 기판(10)을 노출시키는 콘택홀(19)을 형성한 후 상기한 바와 같은 동일한 조건 하에 세정 공정을 실시하여 부산물인 폴리머를 제거하는 바, 층간절연막(18)의 손실을 최소화하면서 폴리머를 충분히 제거하며, 식각방지막(15, 16, 17)에 의해 미리 콘택 영역이 확보됨에 따라 콘택 오픈 결함 등의 문제점을 방지할 수 있게 되며, 콘택 영역 감소에 따른 저항 증가를 최소화할 수 있게 된다.Subsequently, the etch stop layer 17 is selectively etched to form a contact hole 19 exposing the substrate 10 between the gate electrodes, and then a cleaning process is performed under the same conditions as described above to remove the byproduct polymer. As a result, the polymer is sufficiently removed while minimizing the loss of the interlayer insulating film 18, and as the contact areas are secured in advance by the etch stop layers 15, 16 and 17, problems such as contact open defects can be prevented. The increase in resistance due to the decrease in contact area can be minimized.

여기서, 콘택홀(19) 형성을 위한 식각시, 적절한 압력 및 파워 하에서 실시하며, CF4, CHF3, Ar 등의 가스 또는 이들의 혼합가스를 이용한다.Here, when etching to form the contact hole 19, it is carried out under an appropriate pressure and power, using a gas such as CF 4 , CHF 3 , Ar, or a mixture thereof.

다음으로, 도면에 도시되지는 않았지만 결과물 전면에 플러그 콘택용 폴리실리콘을 증착한 후, CMP 공정으로 하드마스크 절연막(14)이 충분히 노출되는 시점까지 플러그 콘택용 폴리실리콘층과 층간절연막(18) 및 식각방지막(17)을 연마하거나, 선택적 에피택셜 성장(Selective Epitaxial Growth; SEG)법을 이용하여 콘택홀(19) 내부를 매립함으로써 후속의 CMP 공정을 생략하는 방식으로 콘택 플러그를 형성할 수 있다.Next, although not shown in the drawings, the polysilicon for plug contact is deposited on the entire surface of the resultant, and then the polysilicon layer and the interlayer insulating film 18 for the plug contact until the hard mask insulating layer 14 is sufficiently exposed by the CMP process. The contact plug may be formed by polishing the etch stop layer 17 or by filling the inside of the contact hole 19 using the selective epitaxial growth (SEG) method to omit a subsequent CMP process.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, 랜딩 플러그 콘택 형성 전에 스페이서 형태의 식각방지막을 다층으로 얇게 형성하여 콘택 형성시 콘택 영역의 면적을 넓게 확보하며, 후속의 세정 공정에 따른 층간절연막의 손실을 방지함과 동시에 콘택 오픈 결함을 방지할 수 있음을 실시예를 통해 알아 보았다.The present invention made as described above, by forming a thin layer of the anti-etching layer in the form of a spacer before forming the landing plug contact to ensure a large area of the contact area when forming the contact, and to prevent the loss of the interlayer insulating film due to the subsequent cleaning process At the same time it was found through the embodiment that the contact open defect can be prevented.

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 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.

전술한 본 발명은, 콘택 형성시 넓은 콘택 영역을 확보함으로써, 콘택 저항저감 및 콘택 오픈 결함을 방지할 수 있으며, 세정 공정에 따른 층간절연막의 손실을 방지하여 소자간 단락의 가능성을 최소화함으로써, 궁극적으로 소자의 특성 및 수율을 향상시킬 수 있는 탁월한 효과를 기대할 수 있다.The present invention as described above, by securing a wide contact area when forming a contact, it is possible to prevent contact resistance reduction and contact open defects, and to prevent the loss of the interlayer insulating film due to the cleaning process to minimize the possibility of short circuit between devices, ultimately As a result, an excellent effect of improving the characteristics and yield of the device can be expected.

Claims (7)

기판 상에 이웃하는 다수의 도전패턴을 형성하는 단계;Forming a plurality of neighboring conductive patterns on the substrate; 적어도 상기 도전패턴 측벽을 덮는 제1식각방지막을 형성하는 단계;Forming a first etch stop layer covering at least the conductive pattern sidewalls; 식각방지막이 형성된 상기 도전패턴을 포함한 기판 상의 표면을 따라 제2식각방지막과 층간절연막을 차례로 형성하는 단계; 및Sequentially forming a second etch stop layer and an interlayer insulating layer along a surface of the substrate including the conductive pattern on which the etch stop layer is formed; And 상기 층간절연막과 상기 제2식각방지막을 선택적으로 식각하여 상기 도전패턴 사이의 상기 기판 표면을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계Selectively etching the interlayer insulating layer and the second etch stop layer to form a contact hole exposing the surface of the substrate between the conductive patterns; 를 포함하는 반도체 소자 제조 방법.Semiconductor device manufacturing method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1, 2 식각방지막은 질화막 또는 알루미늄산화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The first and second etch stop layer comprises a nitride film or an aluminum oxide film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1, 2 식각방지막은 각각 50Å 내지 500Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The first and second etch stop layer is a semiconductor device manufacturing method, characterized in that formed in a thickness of 50 kPa to 500 kPa. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1식각방지막을 다층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first etch stop layer is formed in multiple layers. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 층간절연막을 2000Å 내지 15000Å의 두께가 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.And forming the interlayer insulating film so as to have a thickness of 2000 kPa to 15000 kPa. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 1 or 5, 상기 층간절연막 형성 후,After the interlayer insulating film is formed, 상기 층간절연막이 상기 도전패턴 상부로 부터 500Å 내지 5000Å의 두께가 되도록 평탄화하는 단계; 및Planarizing the interlayer insulating film to have a thickness of 500 mV to 5000 mV from an upper portion of the conductive pattern; And 상기 층간절연막 상에 상기 콘택홀을 정의하기 위한 소정의 감광막 패턴을 형성하는 단계Forming a predetermined photoresist pattern on the interlayer insulating layer to define the contact hole; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.A semiconductor device manufacturing method further comprising. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전패턴은 하드마스크 절연막/게이트전극/게이트절연막 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.The conductive pattern includes a hard mask insulating film / gate electrode / gate insulating film structure.
KR1020010074183A 2001-11-27 2001-11-27 A fabricating method of semiconductor devices KR20030043156A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010074183A KR20030043156A (en) 2001-11-27 2001-11-27 A fabricating method of semiconductor devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010074183A KR20030043156A (en) 2001-11-27 2001-11-27 A fabricating method of semiconductor devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030043156A true KR20030043156A (en) 2003-06-02

Family

ID=29571570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010074183A KR20030043156A (en) 2001-11-27 2001-11-27 A fabricating method of semiconductor devices

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030043156A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100474546B1 (en) Fabricating method for semiconductor device
US6607955B2 (en) Method of forming self-aligned contacts in a semiconductor device
KR100535030B1 (en) Fabricating method for semiconductor device
KR100465596B1 (en) A manufacturing method for semiconductor device
KR100390975B1 (en) Manufacturing method for semiconductor device
KR20000045418A (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100527577B1 (en) Fabricating method for semiconductor device
KR100420413B1 (en) Manufacturing method for semiconductor device
KR20030043156A (en) A fabricating method of semiconductor devices
KR100307558B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR20030058573A (en) Manufacturing method for semiconductor device
KR100537187B1 (en) Method for fabrication of semiconductor device
KR20020002680A (en) Manufacturing method for semiconductor device
KR20030050773A (en) A fabricating method of semiconductor devices
KR100695417B1 (en) Method for fabrication of semiconductor device capable of forming fine pattern
KR100772698B1 (en) Method for fabrication of semiconductor device
KR100527589B1 (en) Manufacturing method for semiconductor device
KR100333548B1 (en) Fabricating method for semiconductor device
KR100358568B1 (en) A method for fabricating of a semiconductor device
KR100359159B1 (en) Forming method for bit line of semiconductor device
KR20000027639A (en) Method for manufacturing contact plug of semiconductor devices
KR20010059981A (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR20020095910A (en) Manufacturing method for semiconductor device
KR20010005227A (en) Fabricating method for semiconductor device
KR20030058635A (en) Manufacturing method for semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination