KR20030094480A - Apparatus of semiconductor device including storage node for capacitor and manufacturing method therefor - Google Patents

Apparatus of semiconductor device including storage node for capacitor and manufacturing method therefor Download PDF

Info

Publication number
KR20030094480A
KR20030094480A KR1020020031412A KR20020031412A KR20030094480A KR 20030094480 A KR20030094480 A KR 20030094480A KR 1020020031412 A KR1020020031412 A KR 1020020031412A KR 20020031412 A KR20020031412 A KR 20020031412A KR 20030094480 A KR20030094480 A KR 20030094480A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forming
layer
capacitor
photoresist pattern
conductive contact
Prior art date
Application number
KR1020020031412A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김상호
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020020031412A priority Critical patent/KR20030094480A/en
Publication of KR20030094480A publication Critical patent/KR20030094480A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • H01L28/60Electrodes
    • H01L28/82Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
    • H01L28/90Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions
    • H01L28/91Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation having vertical extensions made by depositing layers, e.g. by depositing alternating conductive and insulating layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE: A semiconductor device having a storage node of a capacitor and a method for manufacturing the same are provided to be capable of effectively increasing the capacitance of the capacitor. CONSTITUTION: A semiconductor device is provided with a semiconductor substrate(100) defined with a plurality of unit cells, a conductive contact(450) formed at the upper portion of the semiconductor substrate in one unit cell region, and at least two cylinder stack type storage nodes(500) of a capacitor, connected with the conductive contact, electrically. At this time, the conductive contact is electrically connected with the predetermined portion of the semiconductor substrate. Preferably, one cylinder stack type storage node has the same surface area as the other cylinder stack type storage node.

Description

커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자 및 그 제조 방법{Apparatus of semiconductor device including storage node for capacitor and manufacturing method therefor}A semiconductor device including a storage electrode of a capacitor and a method of manufacturing the same {Apparatus of semiconductor device including storage node for capacitor and manufacturing method therefor}

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 특히, 정전 용량의 증대를 구현할 수 있는 커패시터의 스토리지 전극(storage node of capacitor)을 포함하는 반도체 소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, and more particularly, to a semiconductor device including a storage node of capacitor capable of realizing an increase in capacitance and a method of manufacturing the same.

디램(DRAM:Dynamic Random Access Memory) 소자와 같은 반도체 기억 소자의 집적화가 높아짐에 따라 패턴 미세화 또는 디자인 룰(design rule)의 감소가 급속히 진행되고 있다. 디자인 룰의 감소는 반도체 소자의 여러 가지 특성, 예를 들어, 트랜지스터(transistor) 또는 셀 커패시터(cell capacitor) 등의 특성을 안정적으로 확보하는 데 어려움을 발생시키고 있다. 특히, 디자인 룰이 감소됨에 따라 커패시터의 정전 용량을 확보하기 위한 방안들이 여러 가지 제시되고 있다.As semiconductor memory devices, such as DRAM (DRAM) devices, are increasingly integrated, pattern miniaturization or design rules are rapidly decreasing. Reduction of design rules has caused difficulties in stably securing various characteristics of semiconductor devices, for example, transistors or cell capacitors. In particular, as the design rule is reduced, various methods for securing the capacitance of the capacitor have been proposed.

커패시터의 정전 용량을 확보하기 위해서 현재 시도되고 있는 커패시터의 형태는 단순 스택(stack)형, HSG(HemiSpherical Grain)를 사용하는 스택형, 실린더 스택형(cylindric stack type) 또는 HSG를 사용하는 실린더형 등을 예로 들 수 있다. 초기의 단순 스택형은 정전 용량이 상대적으로 작은 취약점이 제시되고 있으며, HSG를 사용하는 스택형의 경우 브리지 불량(bridge fail)이 빈번하게 발생하여 양산에 적용되기 어려운 취약점이 제기되고 있다. 실린더 스택형의 경우 현재 점차그 채용에 관심이 증대되고 있다.The type of capacitor currently being tried to secure the capacitance of the capacitor is a simple stack type, a stack type using HSG (HemiSpherical Grain), a cylinder stack type, or a cylinder type using HSG. For example. In the early simple stack type, a weak capacitance has been proposed, and in the case of the stack type using HSG, a bridge failure occurs frequently, which makes it difficult to apply to mass production. In the case of the cylinder stack type, interest in the adoption thereof is gradually increasing.

도 1은 종래의 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating a storage electrode of a capacitor of a conventional cylinder stack type.

도 2는 종래의 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극이 단위 셀에 배치되는 형상을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도이다.2 is a plan view schematically illustrating a shape in which a storage electrode of a conventional cylinder stack type capacitor is disposed in a unit cell.

도 1 및 도 2를 참조하면, 반도체 기판(10) 상에 하나의 단위 셀에 하나의 커패시터를 위한 하나의 스토리지 전극(50)이 실린더 스택 형태로 도입된다. 이러한 스토리지 전극(50)은 하부의 절연층들(31, 35)을 관통하여 준비된 도전성 콘택(45)과 콘택 패드(contact pad:41)를 통해서 반도체 기판(10)의 활성 영역(11)에 전기적으로 연결되어, 두 종류의 도전층들(21, 25)로 이루어진 게이트(20)를 포함하는 트랜지스터(transistor)에 전기적으로 연결된다. 이때, 콘택 패드(41) 형성의 공정 마진(process margin)은 게이트(20)의 상측에 도입된 캐핑층(capping layer:27)과 측벽에 도입된 스페이서(spacer:29)에 의해서 보다 넓게 확보될 수 있다.1 and 2, one storage electrode 50 for one capacitor is introduced in the form of a cylinder stack on one unit cell on the semiconductor substrate 10. The storage electrode 50 is electrically connected to the active region 11 of the semiconductor substrate 10 through the conductive contact 45 and the contact pad 41 prepared through the lower insulating layers 31 and 35. Are electrically connected to a transistor including a gate 20 formed of two kinds of conductive layers 21 and 25. In this case, a process margin of forming the contact pad 41 may be more widely secured by a capping layer 27 introduced above the gate 20 and a spacer 29 introduced on the sidewall. Can be.

도 2를 다시 참조하면, 종래의 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극(50)은 단위 셀에 하나씩 도입된다. 그런데, 반도체 소자의 신뢰성있는 동작을 위해서 요구되는 정전 용량을 확보하기 위해서는, 스토리지 전극(50)의 높이를 크게 높여야 하는 문제가 발생되고 있다. 그런데, 이러한 스토리지 전극(50)의 높이를 증가시키는 것은 이러한 실린더 스택형 스토리지 전극의 구조적인 취약성을 심화시키게 되고, 또한, 이러한 스토리지 전극(50)을 위한 패터닝 공정 등에 의해 제약을 받고 있다.Referring again to FIG. 2, storage electrodes 50 of a conventional cylinder stack type capacitor are introduced one by one into a unit cell. However, in order to secure the capacitance required for the reliable operation of the semiconductor device, a problem arises in that the height of the storage electrode 50 must be greatly increased. However, increasing the height of the storage electrode 50 deepens the structural weakness of the cylinder stacked storage electrode, and is also limited by the patterning process for the storage electrode 50.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 커패시터의 정전 용량을 효과적으로 증가시킬 수 있는 커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a semiconductor device including a storage electrode of a capacitor capable of effectively increasing the capacitance of the capacitor, and a method of manufacturing the same.

도 1은 종래의 실린더 스택(cylinder stack) 형태의 커패시터의 스토리지 전극(storage node for capacitor)을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a storage node for capacitor of a capacitor in the form of a conventional cylinder stack.

도 2는 종래의 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극이 단위 셀(cell)에 배치되는 형상을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도이다.FIG. 2 is a plan view schematically illustrating a shape in which a storage electrode of a conventional cylinder stack type capacitor is disposed in a unit cell.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극이 단위 셀에 배치되는 형상을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도이다.3 is a plan view schematically illustrating a shape in which a storage electrode of a capacitor in a cylinder stack form according to an exemplary embodiment of the present invention is disposed in a unit cell.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically illustrating a semiconductor device including a storage electrode of a capacitor in the form of a cylinder stack according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자에 의한 정전 용량 증대 효과를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.5 and 6 are diagrams schematically illustrating an effect of increasing capacitance by a semiconductor device including a storage electrode of a capacitor in a cylinder stack form according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 15는 본 발명의 실시예에 의한 실린더 스택 형태의 커패시터의스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자를 제조하는 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.7 and 15 are schematic views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device including a storage electrode of a capacitor in the form of a cylinder stack according to an embodiment of the present invention.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자를 제공한다. 상기한 반도체 소자는 반도체 기판 상에 하나의 단위 셀(cell) 내의 상기 반도체 기판 부분에 전기적으로 연결되게 형성된 도전성 콘택(contact), 및 상기 도전성 콘택에 전기적으로 연결되게 형성된 커패시터를 위한 적어도 두 개의 실린더 스택(cylinder stack) 형태의 스토리지 전극(storage node)들을 포함하여 이루어진다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem, provides a semiconductor device comprising a storage electrode of the capacitor. The semiconductor device includes at least two cylinders for conductive contacts formed to be electrically connected to the semiconductor substrate portion in one unit cell on a semiconductor substrate, and capacitors electrically connected to the conductive contacts. It comprises storage nodes in the form of a stacker.

여기서, 상기 스토리지 전극들은 상호 간에 대등한 면적을 각각 차지할 수 있다.Here, the storage electrodes may occupy areas equal to each other.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 관점은, 커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자 제조 방법을 제공한다. 상기한 제조 방법은, 반도체 기판 상에 절연층을 형성하는 단계와, 상기 절연층을 관통하여 하나의 단위 셀(cell) 내의 상기 반도체 기판 부분에 전기적으로 연결되게 형성된 도전성 콘택(contact)을 형성하는 단계, 및 커패시터를 위한 적어도 두 개의 실린더 스택(cylinder stack) 형태의 스토리지 전극(storage node)들을 상기 도전성 콘택에 전기적으로 연결되게 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.Another aspect of the present invention for achieving the above technical problem, provides a semiconductor device manufacturing method comprising a storage electrode of a capacitor. The manufacturing method includes forming an insulating layer on a semiconductor substrate, and forming a conductive contact formed through the insulating layer to be electrically connected to the semiconductor substrate portion in one unit cell. And forming storage nodes in the form of at least two cylinder stacks for capacitors to be electrically connected to the conductive contacts.

여기서, 상기 도전성 콘택(contact)을 형성하는 단계는, 상기 절연층을 최상위의 층이 아래 층 보다 높은 습식 식각율을 가지는 다중층으로 형성하는 단계와, 상기 절연층을 패터닝하여 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 습식 식각하여 상기 다중층의 최상위의 층의 상대적으로 빠른 습식 식각에 의해서 상기 콘택홀의 상측 입구 부위를 확장시키는 단계, 및 상기 콘택홀을 채우는 도전성 콘택을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the conductive contact may include forming the insulating layer as a multilayer having a wet etching rate higher than that of a lower layer, and patterning the insulating layer to form a contact hole. Wet etching the contact hole to expand the upper inlet portion of the contact hole by relatively rapid wet etching of the top layer of the multilayer, and forming a conductive contact to fill the contact hole. can do.

이때, 상기 스토리지 전극을 형성하는 단계는, 몰드층을 도입하는 단계와, 상기 몰드층 상에 상기 스토리지 전극이 형성될 부분을 노출하도록 상호 직교하는 바(bar) 형태의 패턴들을 가지는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 몰드층을 패터닝하여 몰드를 형성하는 단계, 및 상기 몰드에 의해 형상이 부여되는 상기 스토리지 전극들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the forming of the storage electrode may include introducing a mold layer and a photoresist pattern having patterns in a bar shape orthogonal to each other to expose a portion where the storage electrode is to be formed on the mold layer. And forming the mold layer by patterning the mold layer using the photoresist pattern, and forming the storage electrodes to be shaped by the mold.

이때, 상기 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는, 반복되는 바 패턴들로 이루어지는 제1포토레지스트 패턴을 노광 및 현상하여 형성하는 단계, 및 상기 제1포토레지스트 패턴을 덮는 포토레지스트층을 상기 바 패턴들에 직교하는 바 패턴들이 반복되게 노광 및 현상하여 제2포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the forming of the photoresist pattern may include forming and exposing a first photoresist pattern including repeated bar patterns, and forming a photoresist layer covering the first photoresist pattern. Bar patterns orthogonal to may be repeatedly exposed and developed to form a second photoresist pattern.

본 발명에 따르면, 커패시터의 정전 용량을 효과적으로 증가시킬 수 있는 커패시터의 스토리지 전극 구조 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a storage electrode structure of a capacitor and a method of manufacturing the capacitor that can effectively increase the capacitance of the capacitor.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면 상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 또한, 어떤 층이 다른 층 또는 반도체 기판의 "상"에 있다라고 기재되는 경우에, 상기 어떤 층은 상기 다른 층 또는 반도체 기판에 직접 접촉하여 존재할 수 있고, 또는, 그 사이에 제3의 층이 개재되어질 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and the like of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same elements. In addition, where a layer is described as being "on" another layer or semiconductor substrate, the layer may exist in direct contact with the other layer or semiconductor substrate, or a third layer therebetween. May be interposed.

본 발명의 실시예에서는 하나의 단위 셀에 두 개의 커패시터가 연결되도록 두 개의 실린더 스택 형태의 스토리지 전극을 동일한 도전성 콘택 상에 도입하는 바를 제시한다. 즉, 디램(DRAM)과 같은 기억 소자에서 하나의 트랜지스터 하나의 커패시터로 구현되는 단위 셀에서 하나의 커패시터의 스토리지 전극이 도입되는 위치에 두 개의 스토리지 전극을 도입함으로써, 정전 용량을 대략 25% 정도 증가시킬 수 있다. 이와 같이 정전 용량을 증대시킬 수 있어, 전기적인 특성을 개선하거나 실린더 스택을 높이를 보다 낮추어 구조적으로 안정되고 후속 공정에 대한 제약을 감소시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a storage cylinder in the form of two cylinder stacks is introduced on the same conductive contact so that two capacitors are connected to one unit cell. In other words, in a storage device such as DRAM, two storage electrodes are introduced at a position where a storage electrode of one capacitor is introduced in a unit cell implemented by one transistor and one capacitor, thereby increasing capacitance by about 25%. You can. In this way, the capacitance can be increased to improve the electrical properties or to lower the cylinder stack height to make it structurally stable and reduce constraints on subsequent processes.

이러한 본 발명을 구체적인 실시예를 통해서 보다 상세하게 설명한다.This invention will be described in more detail with reference to specific examples.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지전극이 단위 셀에 배치되는 형상을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도이다.3 is a plan view schematically illustrating a shape in which a storage electrode of a capacitor in a cylinder stack form according to an exemplary embodiment of the present invention is disposed in a unit cell.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically illustrating a semiconductor device including a storage electrode of a capacitor in the form of a cylinder stack according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 반도체 기판(100) 상에 반복되는 단위 셀들이 구비되고, 어느 하나의 단위 셀에는 두 개의 실린더 스택 형태의 스토리지 전극(500)들이 도입된다. 이와 같이 두 개의 실린더 스택 형태의 스토리지 전극(500)들이 도입됨에 따라, 결국 하나의 단위 셀에 두 개의 커패시터가 병렬로 연결되어 기존의 하나의 커패시터를 대체하는 것 형태가 구현된다. 본 발명의 실시예에서 도입되는 2개의 스토리지 전극(500)들은 기존의 스토리지 전극(도 2의 50)이 차지하는 면적과 실질적으로 대등한 면적 상에 형성된다. 한편, 2 개의 스토리지 전극(500)을 지지하기 위해서 도전성 콘택(450)은 비트 라인(bit line:도시되지 않음)이 연장된 방향으로 확장된 형태인 것이 바람직하다.3 and 4, repeating unit cells are provided on the semiconductor substrate 100, and one unit cell is provided with two cylinder stack-type storage electrodes 500. As the two-cylinder stack-type storage electrodes 500 are introduced as described above, two capacitors are connected in parallel to one unit cell to replace the existing one capacitor. The two storage electrodes 500 introduced in the exemplary embodiment of the present invention are formed on an area substantially equal to the area occupied by the existing storage electrode 50 (FIG. 2). Meanwhile, in order to support the two storage electrodes 500, the conductive contact 450 may be extended in a direction in which a bit line (not shown) extends.

도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 스토리지 전극(500)은 하부의 절연층들(310, 350)을 관통하여 준비된 도전성 콘택(450)과 콘택 패드(410)를 통해서 반도체 기판(100)의 활성 영역(110)에 전기적으로 연결되어, 두 종류의 도전층들(210, 250), 예컨대, 도전성 폴리 실리콘(poly-silicon)층(210) 및 금속 실리사이드층(250) 등으로 이루어진 게이트(200)를 포함하여 형성되는 트랜지스터(transistor)에 전기적으로 연결된다. 이때, 콘택 패드(410) 형성의 공정 마진은 게이트(200)의 상측에 도입된 캐핑층(270)과 측벽에 도입된스페이서(290)에 의해서 보다 넓게 확보될 수 있다.As shown in FIG. 4, the storage electrode 500 is an active region of the semiconductor substrate 100 through the conductive contact 450 and the contact pad 410 prepared through the lower insulating layers 310 and 350. The gate 200, which is electrically connected to the 110, includes two kinds of conductive layers 210 and 250, for example, a conductive poly-silicon layer 210, a metal silicide layer 250, and the like. It is electrically connected to a transistor (transistor) formed to include. In this case, the process margin of forming the contact pad 410 may be more widely secured by the capping layer 270 introduced to the upper side of the gate 200 and the spacer 290 introduced to the sidewall.

이와 같이 기존에 하나의 스토리지 전극(도 2의 50)이 차지하는 면적 상에 두 개의 스토리지 전극(500)들이 도입됨으로써, 이러한 스토리지 전극(500)들을 포함하여 형성될 커패시터의 정전 용량을 크게 증가시킬 수 있다.As such, by introducing two storage electrodes 500 on an area occupied by one storage electrode (50 in FIG. 2), the capacitance of a capacitor to be formed including the storage electrodes 500 may be greatly increased. have.

도 5는 단위 셀에 하나의 스토리지 전극(50)이 도입될 경우를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 6은 단위 셀에 본 발명의 실시예에 따라 두 개의 스토리지 전극(50)이 도입될 경우를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도이다.FIG. 5 is a plan view schematically illustrating a case in which one storage electrode 50 is introduced into a unit cell, and FIG. 6 illustrates two storage electrodes 50 introduced into a unit cell according to an embodiment of the present invention. It is a top view which is schematically shown in order to demonstrate the case.

도 5 및 도 6을 참조하면, 일반적인 디램(DRAM) 소자의 구성에서 한 개의 단위 셀의 단축의 길이를 a라 가정하면, 다른 한 축의 길이는 대략 2a 정도로 가정할 수 있다. 이러한 단위 셀에 커패시터의 스토리지 전극을 구성하면, 도 5에 도시된 바와 같이 스토리지 전극(50)이 구성된다. 이러한 직사각형 실린더 형태의 스토리지 전극(50)의 전체 둘레 길이는, 단축의 길이를 a', 장축의 길이를 2a'라 가정하면, 대략 6a'이 된다. 마찬가지로, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따라 두 개의 스토리지 전극(500)들이 도입될 경우, 스토리지 전극(500)이 서로 닮은꼴로 형성될 경우, 즉, 정사각형 형태일 경우가 가장 효과적이고 안정적이므로, 이러한 두 개의 스토리지 전극(500)들의 전체 둘레 길이는 8a'가 된다.Referring to FIGS. 5 and 6, in a general DRAM device, if the length of one short axis of one unit cell is a, the length of another axis may be approximately 2a. When the storage electrode of the capacitor is configured in the unit cell, the storage electrode 50 is configured as shown in FIG. 5. The total circumferential length of the storage electrode 50 in the form of a rectangular cylinder is approximately 6a 'assuming that the length of the short axis is a' and the length of the long axis is 2a '. Similarly, when the two storage electrodes 500 are introduced according to the exemplary embodiment of the present invention as shown in FIG. 6, when the storage electrodes 500 are formed in a similar shape to each other, that is, a square shape is most preferred. Since effective and stable, the total circumferential length of these two storage electrodes 500 is 8a '.

실린더 스택형 커패시터는 일반적으로 스토리지 전극(500)의 안쪽 표면과 바깥쪽 표면을 모두 사용하므로, 높이가 일정하여 고려 대상에서 제외하고 단지 실린더의 두께를 d라고 가정하면, 종래의 스토리지 전극(50)에서 커패시터에 사용될 수있는 최대 둘레 길이는 12a'-8d가 되고, 본 발명의 실시예에서의 두 개의 스토리지 전극(500)에서 커패시터에 사용될 수 있는 최대 둘레 길이는 16a'-16d가 된다.Since the cylinder stack type capacitor generally uses both the inner surface and the outer surface of the storage electrode 500, assuming that the thickness of the cylinder is d except for consideration because the height is constant, the conventional storage electrode 50 The maximum circumferential length that can be used for the capacitor is 12a'-8d, and the maximum circumferential length that can be used for the capacitor in the two storage electrodes 500 in the embodiment of the present invention is 16a'-16d.

예를 들어, a'가 300㎚이고 d가 50㎚인 실제 커패시터에 적용하면, 종래의 스토리지 전극(50)에서 커패시터에 사용될 수 있는 최대 둘레 길이는 3200㎚가 되나, 본 발명의 실시예에 의한 두 개의 스토리지 전극(500)에서 커패시터에 사용될 수 있는 최대 둘레 길이는 4000㎚에 달하게 된다. 따라서, 단지 스토리지 전극(500) 둘레 길이에서의 증가 이득만 25%에 달하게 된다. 실제 공정의 적용에서 실린더 형태의 스토리지 전극(500)들 간에 일정 간격이 도입되어야 하고 또한 실제 공정에서는 정사각형의 모서리가 라운드(round)지게 되어, 실제 두 개의 스토리지 전극(500)의 전체 둘레는 보다 작아질 것이므로, 이러한 둘레 증가는 최대 상기한 25%에 달할 것이다. 이러한 두 개의 스토리지 전극(500)들의 전체 둘레 길이 증가는 결국 이러한 두 개의 스토리지 전극(500)들을 채용하여 이루어지는 커패시터들 전체의 정전 용량의 증가에 기여하게 된다.For example, when applied to an actual capacitor with a 'of 300 nm and d of 50 nm, the maximum circumferential length that can be used for the capacitor in the conventional storage electrode 50 is 3200 nm, but according to an embodiment of the present invention. The maximum circumferential length that can be used for the capacitors in the two storage electrodes 500 amounts to 4000 nm. Thus, only an increase gain in the length around the storage electrode 500 amounts to 25%. In the actual process, a certain distance must be introduced between the storage electrodes 500 in the form of cylinders, and in the actual process, the corners of the square are rounded, so that the total perimeter of the actual two storage electrodes 500 is smaller. As this will increase, this circumference will reach up to 25% as described above. Increasing the overall circumferential length of these two storage electrodes 500 eventually contributes to an increase in the capacitance of the capacitors employing these two storage electrodes 500.

이와 같이 하나의 단위 셀에 두 개의 스토리지 전극(500)을 도입하기 위한 방법을 도 7 내지 도 15를 참조하여 상세하게 설명한다.As described above, a method for introducing two storage electrodes 500 into one unit cell will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 15.

도 7 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 의한 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자를 제조하는 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.7 to 13 are schematic views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device including a storage electrode of a capacitor in the form of a cylinder stack according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 제1절연층(310) 상에 제2절연층(351) 및 비트 라인(435)을 형성하는 단계를 개략적으로 나타낸다. 구체적으로, 반도체 기판(100)의 소자분리(150)에 의해서 설정되는 활성 영역(110) 상에 트랜지스터 공정에 의해서 게이트(200) 등을 형성한다. 게이트(200)는 도전성의 폴리 실리콘층(210)과 텅스텐 실리사이드층 등과 같은 금속 실리사이드층(250)으로 이루어질 수 있다. 이러한 게이트(200)의 상측은 캐핑 절연층(270)이 도입되고, 측벽에는 스페이서(290)가 도입될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 반도체 기판(100)의 활성 영역(110)의 게이트(200)에 인근하는 부분에는 드레인 및 소오스 영역을 위한 불순물층(도시되지 않음)이 도입된다.Referring to FIG. 7, a step of forming the second insulating layer 351 and the bit line 435 on the first insulating layer 310 is schematically illustrated. Specifically, the gate 200 and the like are formed by the transistor process on the active region 110 set by the device isolation 150 of the semiconductor substrate 100. The gate 200 may be formed of a conductive polysilicon layer 210 and a metal silicide layer 250 such as a tungsten silicide layer. The capping insulating layer 270 may be introduced on the gate 200, and the spacer 290 may be introduced on the sidewall of the gate 200. Although not shown, an impurity layer (not shown) for drain and source regions is introduced to a portion adjacent to the gate 200 of the active region 110 of the semiconductor substrate 100.

게이트(200)를 포함하는 트랜지스터를 단위 셀에 하나 씩 형성한 후, 게이트(200)를 덮는 제1절연층(310)을 실리콘 산화물 등으로 형성한다. 이후에, 게이트(200)에 인접하는 반도체 기판(100)의 활성 영역(110), 바람직하게는 소오스 영역에 전기적으로 연결되는 도전성 콘택 패드(410)를 제1절연층(310)을 관통하도록 형성한다. 이러한 도전성 콘택 패드(410)는 커패시터를 소오스 영역에 전기적으로 연결시키기 위해서 도입된다. 이와 함께, 제1절연층(310)을 관통하는 제2도전성 콘택 패드(430)가 도입될 수 있다. 이러한 제2도전성 콘택 패드(430)는 비트 라인(435)과 트랜지스터의 드레인 영역을 전기적으로 연결하기 위해서 도입된다. 이러한 도전성 콘택 패드(410)는 게이트(200)의 스페이서(290) 및 캐핑 절연층(270)을 이용한 자기 정렬 식각 공정에 의해 콘택홀(contact hole)을 형성하는 공정을 수반하여 형성될 수 있다.After the transistors including the gate 200 are formed one by one in the unit cell, the first insulating layer 310 covering the gate 200 is formed of silicon oxide or the like. Thereafter, the conductive contact pads 410 electrically connected to the active region 110, preferably the source region, of the semiconductor substrate 100 adjacent to the gate 200 are formed to penetrate the first insulating layer 310. do. This conductive contact pad 410 is introduced to electrically connect the capacitor to the source region. In addition, a second conductive contact pad 430 penetrating the first insulating layer 310 may be introduced. The second conductive contact pads 430 are introduced to electrically connect the bit line 435 and the drain region of the transistor. The conductive contact pads 410 may be formed by forming a contact hole by a self-aligned etching process using the spacer 290 and the capping insulating layer 270 of the gate 200.

도전성 콘택 패드(410) 또는 제2도전성 콘택 패드(430)를 덮는 제2절연층(351)을 실리콘 산화물 등으로 형성한 후, 제2절연층(351) 상에 비트 라인(435)을 형성한다. 비트 라인(435)은 제2절연층(351)을 관통하여 제2도전성 콘택 패드(430)에 전기적으로 연결되어, 트랜지스터에 전기적으로 연결되게 된다.After forming the second insulating layer 351 covering the conductive contact pad 410 or the second conductive contact pad 430 with silicon oxide or the like, a bit line 435 is formed on the second insulating layer 351. . The bit line 435 is electrically connected to the second conductive contact pads 430 through the second insulating layer 351 to be electrically connected to the transistor.

도 8을 참조하면, 비트 라인(435)을 덮는 제3절연층(353)을 층간 절연층으로 실리콘 산화물 등으로 형성한다. 이러한 제3절연층(353)을 화학 기계적 연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 또는 에치 백(etch back) 등으로 평탄화 한 후, 제3절연층(353) 상에 보다 넓은 도전성 콘택을 도입하기 위해서 제3절연층(353)보다 식각율이 높은 절연 물질로 제4절연층(355)을 도입한다. 이러한 제4절연층(355)은 제3절연층(353)과 마찬가지로 실리콘 산화물 등과는 다른 절연 물질로 형성될 수 있으나, 실질적으로 실리콘 산화물로도 형성될 수 있다. 제4절연층(355)이 실리콘 산화물로 이루어질 경우, 제3절연층(353)에 비해 치밀화된 정도, 즉, 밀도가 보다 낮게 형성되는 것이 상대적으로 빠른 습식 식각율을 나타내는 데 도움이 된다.Referring to FIG. 8, a third insulating layer 353 covering the bit line 435 is formed of silicon oxide or the like as an interlayer insulating layer. After planarizing the third insulating layer 353 by chemical mechanical polishing (CMP) or etch back, the third insulating layer 353 may be formed to introduce a wider conductive contact on the third insulating layer 353. The fourth insulating layer 355 is introduced as an insulating material having an etching rate higher than that of the third insulating layer 353. Like the third insulating layer 353, the fourth insulating layer 355 may be formed of an insulating material different from silicon oxide, but may also be formed of silicon oxide. When the fourth insulating layer 355 is made of silicon oxide, the densification degree, that is, the density is lower than that of the third insulating layer 353 may help to indicate a relatively fast wet etch rate.

도 9를 참조하면, 도전성 콘택 패드(410)의 상측 표면을 노출하는 콘택홀(contact hole:451)을 형성한다. 구체적으로, 사진 식각 공정으로 제4절연층(355), 제3절연층(353) 및 제2절연층(351)을 패터닝하여, 도전성 콘택 패드(410)의 상측 표면을 노출하는 콘택홀(451)을 형성한다. 이때, 식각 공정은 건식 이방성 식각을 이용할 수 있다.Referring to FIG. 9, a contact hole 451 is formed to expose an upper surface of the conductive contact pad 410. Specifically, the contact hole 451 exposing the upper surface of the conductive contact pad 410 by patterning the fourth insulating layer 355, the third insulating layer 353, and the second insulating layer 351 by a photolithography process. ). In this case, the etching process may use dry anisotropic etching.

도 10을 참조하면, 콘택홀(451)의 상측 입구 부위를 습식 식각을 통해 넓힌다. 제4절연층(355)이 바람직하게 제3절연층(353)에 비해 습식 식각율이 높은 절연 물질, 예컨대, 실리콘 산화물로 형성되었으므로, 콘택홀(451)을 습식 식각하면 콘택홀(451)의 입구 부위의 측벽을 이루는 제4절연층(355) 부분은 아래의 제3절연층(353)에 비해 상대적으로 빠른 속도로 식각되게 된다. 이에 따라, 상측 입구 부위가 상대적으로 넓은 콘택홀(451')이 형성된다.Referring to FIG. 10, the upper inlet portion of the contact hole 451 is widened through wet etching. Since the fourth insulating layer 355 is preferably formed of an insulating material having a higher wet etching rate than that of the third insulating layer 353, for example, silicon oxide, when the contact hole 451 is wet-etched, the contact hole 451 may be formed. The portion of the fourth insulating layer 355 constituting the sidewall of the inlet portion is etched at a relatively high speed compared to the third insulating layer 353 below. As a result, a contact hole 451 'having a relatively large upper inlet portion is formed.

도 11을 참조하면, 콘택홀(451')을 채워 도전성 콘택 패드(410)에 전기적으로 연결되는 도전성 콘택(450)을 형성한다. 도전성 콘택(450)은 콘택홀(451')을 메우는 도전층, 예컨대, 도전성 폴리 실리콘층을 형성한 후, 이러한 도전층을 에치 백 또는 CMP 등으로 평탄화하여 콘택홀(451') 내로 한정시켜 형성된다. 이때, 콘택홀(451')의 상측 입구가 아래에 비해 넓게 도입되었으므로, 도전성 콘택(450) 또한 상측 부위가 아래 부위에 비해 비트 라인(435)이 연장되는 방향으로 넓게 확장된 형태를 가지게 된다. 이와 같이 상측 부위가 확장된 형태를 가지는 도전성 콘택(450)은 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 스토리지 전극(500)을 함께 지지하고 전기적으로 연결시키기 위해서이다.Referring to FIG. 11, the contact hole 451 ′ is filled to form a conductive contact 450 electrically connected to the conductive contact pad 410. The conductive contact 450 is formed by forming a conductive layer filling the contact hole 451 ', for example, a conductive polysilicon layer, and then flattening the conductive layer with an etch back or a CMP to limit the conductive contact 450 into the contact hole 451'. do. At this time, since the upper inlet of the contact hole 451 ′ is introduced wider than the lower portion, the conductive contact 450 also has an upper portion of the upper portion extending in the direction in which the bit line 435 extends from the lower portion. As shown in FIG. 3, the conductive contact 450 having the extended upper portion is to support and electrically connect the two storage electrodes 500 together.

한편, 도 9 내지 도 11을 참조하여 도전성 콘택(450)을 상측 입구가 상대적으로 넓은 콘택홀(451')을 도입하여 형성하는 바를 기술하였으나, 본원 발명에서 제시되는 두 개의 스토리지 전극(500)을 위한 보다 확장된 도전성 콘택은 다른 방법으로도 형성할 수 있다. 예를 들어, 도전성 콘택을 위한 콘택홀을 비트 라인이 연장되는 방향으로 길게 확장된 형태로 도입하여, 결국, 도전성 콘택이 비트 라인이 연장되는 방향으로 확장된 형태로 도입할 수 있다. 또한, 비트 라인에 스페이서 및 캐핑층(도시되지 않음)을 부가하여 도전성 콘택을 위한 콘택홀을 형성할 때, 자기 정렬 식각(SAC:Self Aligned Etch)을 도입함으로써, 보다 넓은 콘택홀을 도입할수 있다. 이에 따라, 도전성 콘택의 상측 표면을 확장시킬 수 있다.Meanwhile, although the conductive contact 450 is formed by introducing a contact hole 451 ′ having a relatively large upper inlet with reference to FIGS. 9 to 11, two storage electrodes 500 according to the present invention are described. Extended conductive contacts may be formed in other ways. For example, the contact hole for the conductive contact may be introduced in a form in which the bit line extends in the extending direction, and consequently, the conductive contact may be introduced in the form in which the bit line extends in the extending direction. In addition, when forming a contact hole for a conductive contact by adding a spacer and a capping layer (not shown) to the bit line, a wider contact hole can be introduced by introducing a self aligned etch (SAC). . Accordingly, the upper surface of the conductive contact can be expanded.

도 12를 참조하면, 도전성 콘택(450)에 전기적으로 연결되는 두 개의 스토리지 전극(500)을 형성한다. 각각의 스토리지 전극(500)을 형성하는 공정은 실린더 스택 형태의 스토리지 전극을 형성하는 알려진 공정에 따라 형성되나, 도 3에서 도시된 바와 같이 하나의 단위 셀에 두 개의 커패시터가 도입되도록, 하나의 도전성 콘택(450) 상에 두 개의 스토리지 전극(500)이 연결되게 형성된다.Referring to FIG. 12, two storage electrodes 500 are electrically connected to the conductive contacts 450. The process of forming each storage electrode 500 is formed according to a known process of forming a storage electrode in the form of a cylinder stack, but as shown in FIG. 3, one capacitor is introduced so that two capacitors are introduced into one unit cell. Two storage electrodes 500 are connected to the contact 450.

구체적으로, 제4절연층(355) 및 도전성 콘택(450)을 덮는 몰드층(mold layer)을 형성한다. 몰드층은 스토리지 전극(500)에 3차원의 실린더 형태를 부여하기 위한 몰드(700)를 위해서 도입된다. 이러한 몰드층은 스토리지 전극(500)이 형성된 후에는 습식 식각 등으로 제거된다. 이러한 몰드층이 바람직하게 실리콘 산화물층으로 형성될 경우, 몰드층의 하부에는 식각 종료층이 실리콘 질화물(Si3N4)로 더 도입될 수 있어 후속되는 몰드층을 패터닝하는 식각 공정에서 식각 종료로 작용할 수 있다.Specifically, a mold layer covering the fourth insulating layer 355 and the conductive contact 450 is formed. The mold layer is introduced for the mold 700 for imparting a three dimensional cylinder shape to the storage electrode 500. The mold layer is removed by wet etching after the storage electrode 500 is formed. When the mold layer is preferably formed of a silicon oxide layer, an etch stop layer may be further introduced into the silicon nitride (Si 3 N 4 ) at the bottom of the mold layer so as to terminate the etch in the etching process of patterning a subsequent mold layer. Can work.

이후에, 몰드층 상에 사진 공정을 위한 포토레지스트층(photoresist layer)을 형성한다. 포토레지스트층 상에 사진 공정을 수행하여 포토레지스트 패턴(도시되지 않음)을 형성한다. 포토레지스트 패턴은 실제 스토리지 전극(500)이 형성될 몰드층 부분을 노출하도록 형성될 수 있다. 두 개의 스토리지 전극(500)은 실질적으로 도전성 콘택(450)을 중심으로 그 좌우 상측에 정렬되도록 형성되므로, 이에 맞춰 포토레지스트 패턴이 형성된다.Thereafter, a photoresist layer for a photolithography process is formed on the mold layer. A photoresist is performed on the photoresist layer to form a photoresist pattern (not shown). The photoresist pattern may be formed to expose the mold layer portion where the actual storage electrode 500 is to be formed. Since the two storage electrodes 500 are formed to be substantially aligned with the left and right upper sides of the conductive contact 450, a photoresist pattern is formed accordingly.

이후에, 이러한 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 몰드층을 패터닝하여 몰드(700)를 형성한다. 이때, 포토레지스트 패턴에 의해서 패터닝되는 하드 마스크(도시되지 않음)를 더 도입하여 상기한 식각 마스크로 함께 이용할 수 있다. 이때, 하드 마스크는 폴리 실리콘 등으로 이루어질 수 있다. 이후에, 몰드(700)를 따라 형상이 부여되는 도전성의 스토리지 전극층을 증착한 후, 에치 백 또는 CMP 등으로 평탄화하여 각각의 스토리지 전극(500)으로 분리한다.Thereafter, the mold layer is patterned using the photoresist pattern as an etching mask to form the mold 700. In this case, a hard mask (not shown) patterned by the photoresist pattern may be further introduced and used together as the etching mask. In this case, the hard mask may be made of polysilicon or the like. Thereafter, a conductive storage electrode layer having a shape is deposited along the mold 700, and then planarized with an etch back or a CMP to be separated into each storage electrode 500.

도 13을 참조하면, 몰드(700)를 선택적으로 제거하여 하나의 단위 셀에 두 개의 스토리지 전극(500)을 구현한다. 이제까지 설명한 과정에 의해서 하나의 도전성 콘택(450)에 전기적으로 연결되는 두 개의 스토리지 전극(500)들이 실린더 스택 형태로 형성된다. 이때, 스토리지 전극(500)은 도전성 폴리 실리콘 등으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 13, two storage electrodes 500 are implemented in one unit cell by selectively removing the mold 700. By the above-described process, two storage electrodes 500 electrically connected to one conductive contact 450 are formed in the form of a cylinder stack. In this case, the storage electrode 500 may be formed of conductive polysilicon.

이후에, 이러한 스토리지 전극(500)을 채용하는 커패시터를 구성하기 위해서, 스토리지 전극(500) 상에 유전층(도시되지 않음) 및 플레이트 전극(도시되지 않음)을 형성하여 커패시터를 완성할 수 있다. 이에 따라, 하나의 도전성 콘택(450)에 연결되는 두 개의 커패시터가 구비될 수 있어, 결국, DRAM 소자에서 하나의 단위 셀에 두 개의 커패시터가 구비되게 된다.Subsequently, in order to configure a capacitor employing the storage electrode 500, a dielectric layer (not shown) and a plate electrode (not shown) may be formed on the storage electrode 500 to complete the capacitor. Accordingly, two capacitors connected to one conductive contact 450 may be provided, so that two capacitors are provided in one unit cell in the DRAM device.

한편, 하나의 도전성 콘택(450)에 두 개의 스토리지 전극(500)이 구비됨에 따라, 스토리지 전극(500) 간의 간격을 최소화하면 보다 높은 정전 용량을 구현할 수 있다. 스토리지 전극(500) 간의 간격을 최소화하기 위해서는 상기한 몰드층을 몰드로 패터닝하는 과정에서 이용되는 포토레지스트 패턴의 해상도를 높이는 것이중요하다. 이를 위해서 본 발명의 실시예에서는 다음과 같은 과정에 의해서 포토레지스트 패턴을 보다 높은 해상도로 구현하는 바를 제시한다.Meanwhile, since two storage electrodes 500 are provided in one conductive contact 450, a higher capacitance may be realized by minimizing a gap between the storage electrodes 500. In order to minimize the gap between the storage electrodes 500, it is important to increase the resolution of the photoresist pattern used in the process of patterning the mold layer into a mold. To this end, an embodiment of the present invention proposes to implement a photoresist pattern at a higher resolution by the following process.

도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예에 의한 실린더 스택 형태의 커패시터의 스토리지 전극을 포함하는 반도체 소자를 제조하는 방법에 채용되는 포토레지스트 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.14 and 15 are views schematically illustrating a method of forming a photoresist pattern employed in a method of manufacturing a semiconductor device including a storage electrode of a capacitor in a cylinder stack form according to an embodiment of the present invention. .

도 14 및 도 15를 참조하면, 스토리지 전극(500)을 위한 포토레지스트 패턴(600)은 두 번의 사진 현상 과정을 거쳐 형성될 수 있다. 먼저, 도 14에 도시된 바와 같이, 세로 바(bar) 형태의 일자형 패턴 마스크를 이용하여 반복되는 세로 바 형태의 제1포토레지스트 패턴(610)을 포토레지스트층을 노광 및 현상하여 형성한다. 이후에, 다시 포토레지스트층을 도포한 후, 가로 바 형태의 일자형 패턴 마스크를 이용하여 노광 및 현상하여 반복되는 가로 바 형태의 제2포토레지스트 패턴(650)을 제1포토레지스트 패턴(610)에 직교하게 형성한다. 이와 같이 하여, 스토리지 전극(500)을 위한 몰드를 형성하기 위해서 몰드층을 선택적으로 식각하는 과정에 식각 마스크로 도입되는 포토레지스트 패턴(650)을 형성한다. 이러한 포토레지스트 패턴(650)은 스토리지 전극(500)이 형성될 부분의 몰드층 부분을 노출하도록 직교하는 바 형태의 패턴들로 이루어진다.14 and 15, the photoresist pattern 600 for the storage electrode 500 may be formed through two photo development processes. First, as illustrated in FIG. 14, the first photoresist pattern 610 having a vertical bar shape, which is repeated by using a straight bar mask having a vertical bar shape, is formed by exposing and developing a photoresist layer. Subsequently, after the photoresist layer is applied again, the second photoresist pattern 650 having a horizontal bar shape is repeated to the first photoresist pattern 610 by exposure and development by using a horizontal bar-shaped pattern mask. Form orthogonally. In this manner, in order to form a mold for the storage electrode 500, the photoresist pattern 650 may be formed as an etching mask in the process of selectively etching the mold layer. The photoresist pattern 650 is composed of bar-shaped patterns that are orthogonal to expose the mold layer portion of the portion where the storage electrode 500 is to be formed.

이와 같이 바 형태로 포토레지스트 패턴(600)을 형성함으로써, 포토레지스트 패턴(600)을 형성하는 사진 공정에서의 해상도를 상대적으로 높일 수 있다. 이에 따라, 포토레지스트 패턴(600)의 해상도가 상대적으로 높아져, 결국, 스토리지 전극(500)들 간의 간격을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 커패시터의 정전 용량을 최대화할 수 있다.By forming the photoresist pattern 600 in the form of a bar as described above, the resolution in the photographing process of forming the photoresist pattern 600 can be relatively increased. Accordingly, the resolution of the photoresist pattern 600 may be relatively high, and thus, the gap between the storage electrodes 500 may be minimized. Accordingly, the capacitance of the capacitor can be maximized.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to this, It is clear that the deformation | transformation and improvement are possible by the person of ordinary skill in the art within the technical idea of this invention.

상술한 본 발명에 따르면, 종래의 하나의 실린더 스택 형태의 스토리지 전극을 대체하여 두 개의 실린더 스택 형태의 스토리지 전극들을 도입함으로써, 단위 셀 당 정전 용량의 증대를 구현할 수 있다. 동일한 커패시터 점유 면적에 대해서 대략 10% 내지 25% 정도의 정전 용량의 증대를 구현할 수 있다. 이와 같이 정전 용량의 증대를 구현할 수 있어, 전체 스토리지 전극의 실린더 스택의 높이를 낮출 수 있다. 이에 따라, 스토리지 전극의 구조적인 안정성을 제고할 수 있어 후속 공정에 부담을 덜어줄 수 있다.According to the present invention described above, by increasing the capacitance per unit cell by introducing two cylinder stack-type storage electrodes in place of the conventional one-cylinder stack-type storage electrodes. An increase in capacitance of approximately 10% to 25% can be achieved for the same capacitor footprint. In this way, the increase in capacitance can be realized, and the height of the cylinder stack of the entire storage electrode can be lowered. Accordingly, the structural stability of the storage electrode can be improved, thereby reducing the burden on subsequent processes.

Claims (6)

반도체 기판 상에 하나의 단위 셀(cell) 내의 상기 반도체 기판 부분에 전기적으로 연결되게 형성된 도전성 콘택(contact); 및A conductive contact formed on the semiconductor substrate so as to be electrically connected to the semiconductor substrate portion in one unit cell; And 상기 도전성 콘택에 전기적으로 연결되게 형성된 커패시터를 위한 적어도 두 개의 실린더 스택(cylinder stack) 형태의 스토리지 전극(storage node)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.And storage nodes in the form of at least two cylinder stacks for capacitors formed to be electrically connected to the conductive contacts. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스토리지 전극들은 상호 간에 대등한 면적을 각각 차지하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.And the storage electrodes each occupy an area equal to each other. 반도체 기판 상에 절연층을 형성하는 단계;Forming an insulating layer on the semiconductor substrate; 상기 절연층을 관통하여 하나의 단위 셀(cell) 내의 상기 반도체 기판 부분에 전기적으로 연결되게 형성된 도전성 콘택(contact)을 형성하는 단계; 및Forming a conductive contact formed through the insulating layer to be electrically connected to a portion of the semiconductor substrate in one unit cell; And 커패시터를 위한 적어도 두 개의 실린더 스택(cylinder stack) 형태의 스토리지 전극(storage node)들을 상기 도전성 콘택에 전기적으로 연결되게 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.Forming storage nodes in the form of at least two cylinder stacks for capacitors to be electrically connected to the conductive contacts. 제3항에 있어서, 상기 도전성 콘택(contact)을 형성하는 단계는4. The method of claim 3, wherein forming the conductive contact 상기 절연층을 최상위의 층이 아래 층 보다 높은 습식 식각율을 가지는 다중층으로 형성하는 단계;Forming the insulating layer into a multilayer in which the uppermost layer has a higher wet etch rate than the lower layer; 상기 절연층을 패터닝하여 콘택홀을 형성하는 단계;Patterning the insulating layer to form a contact hole; 상기 콘택홀을 습식 식각하여 상기 다중층의 최상위의 층의 상대적으로 빠른 습식 식각에 의해서 상기 콘택홀의 상측 입구 부위를 확장시키는 단계; 및Wet etching the contact hole to expand the upper inlet portion of the contact hole by relatively rapid wet etching of the top layer of the multilayer; And 상기 콘택홀을 채우는 도전성 콘택을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.Forming a conductive contact filling the contact hole. 제3항에 있어서, 상기 스토리지 전극을 형성하는 단계는The method of claim 3, wherein forming the storage electrode 몰드(mold)층을 도입하는 단계;Introducing a mold layer; 상기 몰드층 상에 상기 스토리지 전극이 형성될 부분을 노출하도록 상호 직교하는 바 형태의 패턴들을 가지는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;Forming a photoresist pattern having bar-shaped patterns orthogonal to each other so as to expose a portion where the storage electrode is to be formed on the mold layer; 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 몰드층을 패터닝하여 몰드를 형성하는 단계; 및Patterning the mold layer using the photoresist pattern to form a mold; And 상기 몰드에 의해 형상이 부여되는 상기 스토리지 전극들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.Forming the storage electrodes that are shaped by the mold. 제5항에 있어서, 상기 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는The method of claim 5, wherein the forming of the photoresist pattern is performed. 반복되는 바 패턴(bar pattern)들로 이루어지는 제1포토레지스트 패턴을 노광 및 현상하여 형성하는 단계; 및Exposing and developing a first photoresist pattern consisting of repeated bar patterns; And 상기 제1포토레지스트 패턴을 덮는 포토레지스트층을 상기 바 패턴들에 직교하는 바 패턴들이 반복되게 노광 및 현상하여 제2포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조 방법.And forming a second photoresist pattern by repeatedly exposing and developing a photoresist layer covering the first photoresist pattern and bar patterns orthogonal to the bar patterns.
KR1020020031412A 2002-06-04 2002-06-04 Apparatus of semiconductor device including storage node for capacitor and manufacturing method therefor KR20030094480A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020031412A KR20030094480A (en) 2002-06-04 2002-06-04 Apparatus of semiconductor device including storage node for capacitor and manufacturing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020031412A KR20030094480A (en) 2002-06-04 2002-06-04 Apparatus of semiconductor device including storage node for capacitor and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030094480A true KR20030094480A (en) 2003-12-12

Family

ID=32385894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020031412A KR20030094480A (en) 2002-06-04 2002-06-04 Apparatus of semiconductor device including storage node for capacitor and manufacturing method therefor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030094480A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7413950B2 (en) 2004-01-12 2008-08-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of forming capacitors having storage electrodes including cylindrical conductive patterns

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7413950B2 (en) 2004-01-12 2008-08-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of forming capacitors having storage electrodes including cylindrical conductive patterns

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7869189B2 (en) Methods of fabricating integrated circuit devices including capacitors having high-aspect ratio support patterns and related devices
US7582925B2 (en) Integrated circuit devices including insulating support layers
KR100343291B1 (en) Method for forming a capacitor of a semiconductor device
KR100539232B1 (en) DRAM memory cell and method for manufacturing the same
US7312117B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7470586B2 (en) Memory cell having bar-shaped storage node contact plugs and methods of fabricating same
US20040266101A1 (en) Storage node contact forming method and structure for use in semiconductor memory
KR100327123B1 (en) A method of fabricating dram cell capacitor
KR100268421B1 (en) Capacitor and method of fabricating the same
US6403431B1 (en) Method of forming in an insulating layer a trench that exceeds the photolithographic resolution limits
US6607954B2 (en) Methods of fabricating cylinder-type capacitors for semiconductor devices using a hard mask and a mold layer
JP4391060B2 (en) Integrated circuit memory device and manufacturing method thereof
US6844229B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device having storage electrode of capacitor
KR100699915B1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
US20030227045A1 (en) Method of forming storage nodes comprising a base in a contact hole and related structures
US6864179B2 (en) Semiconductor memory device having COB structure and method of fabricating the same
JP3125187B2 (en) Method for manufacturing capacitor of semiconductor device
KR20030094480A (en) Apparatus of semiconductor device including storage node for capacitor and manufacturing method therefor
JP2001298167A (en) Method for producing semiconductor memory device
KR20040011993A (en) Manufacturing method of semiconductor memory device
KR20000061305A (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR0183742B1 (en) Short nozzle for welding torch
KR100546112B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR100287165B1 (en) Method for fabricating capacitor of semiconductor memory device
KR20050045608A (en) Method for forming semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid