KR20040038143A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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KR20040038143A
KR20040038143A KR1020020067022A KR20020067022A KR20040038143A KR 20040038143 A KR20040038143 A KR 20040038143A KR 1020020067022 A KR1020020067022 A KR 1020020067022A KR 20020067022 A KR20020067022 A KR 20020067022A KR 20040038143 A KR20040038143 A KR 20040038143A
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interlayer insulating
film
insulating film
gate electrodes
semiconductor device
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김구영
김연수
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주식회사 하이닉스반도체
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a semiconductor device is provided to be capable of preventing bridge between gate electrodes and short between gate electrodes and contact plug. CONSTITUTION: Gate electrodes(210) with a hard mask(209) are formed on a semiconductor substrate(201). An interlayer dielectric(213) is formed on the resultant structure. Contact holes are formed to expose simultaneously the gate electrodes and the substrate. The contact hole is filled with a polysilicon layer. The polysilicon layer is firstly polished to expose the interlayer dielectric. A photoresist pattern is formed to expose the polysilicon layer between the gate electrodes. Dopants are implanted into the exposed polysilicon layer to enhance the polishing selectivity with the hard mask. The polysilicon layer and the interlayer dielectric are secondly polished to expose the gate electrode.

Description

반도체 소자의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}Manufacturing method of semiconductor device {METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, LPP들간의 완전한 분리를 이루면서 게이트 전극과 비트라인 콘택 플러그 및 스토리지 콘택 플러그간의 쇼트 발생을 방지할 수 있는 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device capable of preventing a short circuit between the gate electrode, the bit line contact plug, and the storage contact plug while achieving complete separation between the LPPs. will be.

반도체 소자의 고집적화가 진행됨에 따라, 셀 면적의 감소는 물론, 콘택홀의 크기 또한 감소하게 되었다. 이에 따라, 실리콘 기판과 비트라인 사이 및 상기 실리콘 기판과 캐패시터 사이를 전기적 연결시키기 위한 콘택홀의 형성에 어려움을 겪게 되었으며, 그래서, 상기한 공정 상의 어려움을 해결하기 위해, 최근, 자기정렬콘택(Self Aligned Contact : 이하, SAC) 공정이 제안/적용되고 있다.As the integration of semiconductor devices proceeds, not only the cell area but also the size of the contact hole decreases. As a result, it has been difficult to form contact holes for electrically connecting the silicon substrate and the bit line and between the silicon substrate and the capacitor. Thus, in order to solve the above-mentioned difficulties, self-aligned contacts have recently been developed. Contact: Hereinafter, the SAC) process is proposed / applied.

상기 SAC 공정은 비트라인 및 캐패시터가 형성될 셀 영역 부분을 동시에 노출시키는 콘택홀(Landing Plug Contact : LPC)을 형성한 후, 상기 콘택홀 내에 비트라인용 및 캐패시터용 플러그(Landing Plug Poly : LPP)를 매립시킴으로써, 후속에서 형성될 비트라인 및 캐패시터와 실리콘 기판간의 전기적 연결이 용이하게 되도록 하는 공정이다.The SAC process forms a contacting plug (LPC) that simultaneously exposes a portion of a cell region where a bit line and a capacitor are to be formed, and then plugs a bitline and a capacitor plug (LPP) into the contact hole. Is embedded in the process to facilitate electrical connection between the bit line and capacitor to be formed subsequently and the silicon substrate.

도 1a 내지 도 1d는 SAC 공정을 이용한 종래 기술에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.1A to 1D are cross-sectional views of respective processes for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to the related art using a SAC process, which will be described below.

도 1a를 참조하면, 액티브 영역을 한정하는 소자분리막(3)들이 구비된 반도체 기판(1) 상에 게이트 절연막(5), 게이트 도전막(7) 및 하드 마스크막(9)을 차례로 형성한 후, 상기 막들을 패터닝해서 수 개의 게이트 전극(10)을 형성한다.Referring to FIG. 1A, a gate insulating film 5, a gate conductive film 7, and a hard mask film 9 are sequentially formed on a semiconductor substrate 1 having device isolation layers 3 defining an active region. The gate films 10 are patterned to form several gate electrodes 10.

그리고 나서, 공지의 공정에 따라 상기 게이트 전극(10)의 양측 벽에, 예컨데, 질화막 스페이서(11)를 형성하고, 이어서, 노출된 반도체 기판(1) 부분 내에소정 불순물을 이온주입해서 접합 영역(도시안됨)을 형성한다. 다음으로, 상기 기판 결과물 상에 층간절연막(13)을 증착한다.Then, for example, nitride film spacers 11 are formed on both side walls of the gate electrode 10 according to a known process, and then predetermined impurities are ion implanted into the exposed semiconductor substrate 1 to form a junction region ( Not shown). Next, an interlayer insulating film 13 is deposited on the substrate resultant.

도 1b를 참조하면, 비트라인 및 캐패시터가 형성될 셀 영역 부분을 동시에 노출시키는 콘택홀(Landing Plug Contact : 이하, LPC)(15)을 형성한다. 그런다음, 상기 LPC(15)을 매립하도록 플러그용 폴리실리콘막(Landing Plug Poly : 이하, LPP)(17)을 층간절연막(13) 상에 증착한다. 이때, 상기 게이트 전극(10)들로 인하여 상기 층간절연막(13)과 LPP(17)는 단차를 가지게 된다.Referring to FIG. 1B, a contact hole (LPC) 15 for simultaneously exposing a portion of a cell region where a bit line and a capacitor are to be formed is formed. Then, a plugging polysilicon layer (LPP) 17 is deposited on the interlayer insulating layer 13 to fill the LPC 15. At this time, the interlayer insulating layer 13 and the LPP 17 have a step due to the gate electrodes 10.

도 1c를 참조하면, 상기 층간절연막(13)의 표면이 노출되도록 염기성 슬러리를 이용하여 상기 LPP(17)를 1차로 CMP(Chemical mechanical polishing) 하여 상기 LPP(17)와 층간절연막(13)의 단차를 제거한다.Referring to FIG. 1C, the LPP 17 is primarily chemical mechanical polishing (CMP) using a basic slurry so that the surface of the interlayer insulating layer 13 is exposed, and thus the step between the LPP 17 and the interlayer insulating layer 13 is increased. Remove it.

도 1d를 참조하면, 상기 게이트 전극(10)들의 표면이 노출되도록 산성 슬러리를 이용하여 상기 LPP 및 층간절연막(13)을 2차로 CMP 하여 상기 LPP가 완전히 분리되도록 하면서, 콘택 플러그(19)를 형성한다.Referring to FIG. 1D, the LPP and the interlayer insulating layer 13 are secondly CMPed using an acid slurry to expose the surfaces of the gate electrodes 10 to form a contact plug 19 while completely separating the LPP. do.

상기에서, 염기성 슬러리를 이용한 CMP 공정만으로 상기 LPP(17)를 게이트 전극(10)을 중심으로 완전히 분리시킬 경우, 상기 층간절연막(13)의 연마율이 높기 때문에 게이트 전극(10)과 게이트 전극(10) 사이의 층간절연막(13)에 디싱 (Dishing)이 발생하게 되고, 이에 따라서, 상기 디싱이 발생된 부분에서 산화 슬러리(Ox-ide slurry)가 잔류되는 현상이 발생된다. 이때, 상기 산화 슬러리는 금속성을 가지고 있으므로 후속의 세정 공정에서도 제거되지 않으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트 전극들간의 브릿지를 발생시키게 된다.In the above, when the LPP 17 is completely separated from the gate electrode 10 only by using a CMP process using a basic slurry, since the polishing rate of the interlayer insulating layer 13 is high, the gate electrode 10 and the gate electrode ( Dishes are generated in the interlayer insulating film 13 between the layers 10, and thus, a phenomenon in which an oxide slurry remains in the portion where the dishing occurs is generated. At this time, since the oxidizing slurry is metallic, it is not removed even in a subsequent cleaning process, and as shown in FIG. 2, a bridge between the gate electrodes is generated.

따라서, 상기 LPP(17) 및 층간절연막(13)의 단차 제거는 염기성 슬러리를 이용한 CMP와 산성 슬러리를 이용한 CMP로 나누어 진행함이 바람직하다.Therefore, the step removal of the LPP 17 and the interlayer insulating film 13 is preferably divided into CMP using a basic slurry and CMP using an acidic slurry.

이후, 도시되지는 않았지만, 공지의 후속 공정을 수행하여 콘택 플러그에 의해 접합 영역과 각각 전기적으로 연결되는 비트라인 및 스토리지 노드를 형성함으로써, 예컨데, 디램(DRAM) 소자에서의 단위 셀의 제조를 완성한다.Subsequently, although not shown, a known subsequent process is performed to form bit lines and storage nodes that are each electrically connected to the junction regions by contact plugs, thereby completing the fabrication of unit cells in DRAM devices, for example. do.

그러나, 상기와 같은 종래의 제조방법에서 게이트 전극들의 표면이 노출되도록 산성 슬러리를 이용하여 LPP 및 층간절연막을 CMP하는 경우, 게이트 전극과 게이트 전극 사이의 층간절연막의 디싱(Dishing)은 염기성 슬러리를 이용한 CMP의 그것보다는 감소하지만, LPP와 게이트 전극간의 연마선택비의 차이가 감소하므로 상기 LPP로 인하여 게이트 전극들간에 브릿지 현상이 발생한다.However, in the conventional manufacturing method as described above, when CMP of the LPP and the interlayer insulating film using an acidic slurry to expose the surfaces of the gate electrodes, dishing of the interlayer insulating film between the gate electrode and the gate electrode is performed using a basic slurry. Although less than that of CMP, the difference in the polishing selectivity between the LPP and the gate electrode is reduced so that the bridge phenomenon occurs between the gate electrodes due to the LPP.

또한, 상기 LPP들간의 완전한 분리를 위하여 연마량을 증가시키면, 상기 게이트 전극의 하드 마스크막, 즉, 질화막의 두께가 감소하고, 심한 경우 제거될 수 있는바, 이에 따라, 후속에서 상기 게이트 전극과 비트라인 콘택 플러그 및 게이트 전극과 스토리지 콘택 플러그간의 쇼트(Short)가 발생한다.In addition, if the polishing amount is increased for complete separation between the LPPs, the thickness of the hard mask film, that is, the nitride film, of the gate electrode may be reduced, and may be removed in severe cases. Short between the bit line contact plug and the gate electrode and the storage contact plug occurs.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, LPP들간의 완전한 분리를 이루면서 게이트 전극과 비트라인 콘택 플러그 및 스토리지 콘택 플러그간의 쇼트 발생을 방지할 수 있는 반도체 소자의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and provides a method of manufacturing a semiconductor device capable of preventing the occurrence of a short between the gate electrode, the bit line contact plug and the storage contact plug while achieving complete separation between the LPPs. Has its purpose.

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도.1A to 1D are cross-sectional views of respective processes for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the prior art.

도 2는 게이트 전극들간의 브릿지(Bridge) 현상을 보여주는 사진.2 is a photograph showing a bridge phenomenon between gate electrodes.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도.3A to 3E are cross-sectional views of respective processes for describing a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on main parts of drawing

201 : 반도체 기판 203 : 소자분리막201: semiconductor substrate 203: device isolation film

205 : 게이트 절연막 207 : 게이트 도전막205 gate insulating film 207 gate conductive film

209 : 하드 마스크막 210 : 게이트 전극209: hard mask film 210: gate electrode

211 : 스페이서 213 : 층간절연막211: spacer 213: interlayer insulating film

215 : LPC 217 : LPP215: LPC 217: LPP

219 : 콘택 플러그219: Contact Plug

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자의 제조방법은, 반도체 기판 상에 표면에 질화막을 구비한 게이트 전극들을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 상기 게이트 전극들을 덮도록 층간절연막을 증착하는 단계; 상기 층간절연막을 식각하여 소정개의 게이트 전극들 및 기판을 동시에 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 콘택홀이 매립되도록 상기 층간절연막 상에 폴리실리콘막을 증착하는 단계; 상기 층간절연막이 노출되도록 상기 폴리실리콘막을 1차로 CMP 하는 단계; 상기 게이트 전극들 사이의 폴리실리콘막 부분을 노출시키는 감광막 패턴을 형성하는 단계; 상기 감광막 패턴에 의하여 노출된 폴리실리콘막 부분에 질화막과의 연마선택비가 증가되도록 불순물 이온주입 하는 단계; 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계; 및 상기 게이트 전극 표면이 노출될때 까지 상기 폴리실리콘막 및 층간절연막에 2차로 CMP하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: forming a gate electrode having a nitride film on the surface on a semiconductor substrate; Depositing an interlayer insulating film on the substrate to cover the gate electrodes; Etching the interlayer insulating film to form contact holes for simultaneously exposing predetermined gate electrodes and a substrate; Depositing a polysilicon film on the interlayer insulating film to fill the contact hole; Firstly CMPing the polysilicon film to expose the interlayer insulating film; Forming a photoresist pattern that exposes portions of the polysilicon layer between the gate electrodes; Implanting impurity ions into the polysilicon film portion exposed by the photosensitive film pattern such that the polishing selectivity with the nitride film is increased; Removing the photoresist pattern; And secondly CMPing the polysilicon film and the interlayer insulating film until the gate electrode surface is exposed.

여기서, 상기 층간절연막이 노출되도록 상기 폴리실리콘막을 1차로 CMP하는 것은 CMP 장비의 플레이튼(Platen) 및 헤드(Head)의 회전속도를 30∼150 RPM 으로 하면서, 멤브레인(Membraine), 리테이너링(Retainering) 및 이너튜브(Innertube)의 압력을 2∼8 PSI으로 하는 조건에서 pH 6 이상인 염기성 슬러리로 수행하며, 또한, 2차로 CMP하는 것은 상기와 같은 조건에서 pH 1∼5인 산성 슬러리로 수행한다.Here, the primary CMP of the polysilicon film to expose the interlayer insulating film is to maintain the rotational speed of the platen and the head of the CMP device at 30 to 150 RPM, while maintaining the membrane and retaining. ) And an inner tube with a basic slurry having a pH of 6 or more under a condition of 2 to 8 PSI, and the second CMP is performed with an acid slurry having a pH of 1 to 5 under the above conditions.

또한, 상기 이온주입 공정은 상기 게이트 전극 사이의 폴리실리콘막 부분에 인 또는 비소를 포함한 5가 원소를 주입 에너지 3∼10 KeV로 게이트 전극 상부 500∼1000Å까지 주입시킨다.In addition, the ion implantation process injects a pentavalent element including phosphorus or arsenic into the polysilicon film portion between the gate electrodes at an injection energy of 3 to 10 KeV up to 500 to 1000 kW above the gate electrode.

본 발명에 따르면, 게이트 전극들 사이의 폴리실리콘막 부분에 불순물을 이온주입하여 질화막과의 연마선택비를 증가시키므로 폴리실리콘막과 층간절연막을 2차로 CMP하여 상기 폴리실리콘막으로 인한 게이트 전극들간의 브릿지 현상을 방지할 수 있으며, 또한, 상기 게이트 전극과 캐패시터 콘택 플러그 및 비트라인 콘택 플러그와 쇼트되지 않도록 할 수 있다.According to the present invention, since an ion is implanted into the polysilicon film portion between the gate electrodes to increase the polishing selectivity with the nitride film, the polysilicon film and the interlayer insulating film are secondly CMPed to form a gap between the gate electrodes caused by the polysilicon film. The bridge phenomenon can be prevented, and the short circuit between the gate electrode, the capacitor contact plug, and the bit line contact plug can be prevented.

(실시예)(Example)

이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 단면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.3A to 3D are cross-sectional views of respective processes for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 액티브 영역을 한정하는 소자분리막(203)들이 구비된 반도체 기판(201) 상에 게이트 절연막(205), 게이트 도전막(207) 및 하드 마스크막 (209)을 차례로 형성한 후, 상기 막들을 패터닝해서 수 개의 게이트 전극(210)을 형성한다.Referring to FIG. 3A, after the gate insulating layer 205, the gate conductive layer 207, and the hard mask layer 209 are sequentially formed on the semiconductor substrate 201 having the device isolation layers 203 defining the active region. The gate layers 210 are formed by patterning the layers.

그리고 나서, 공지의 공정에 따라 상기 게이트 전극(210)의 양측 벽에, 예컨데, 질화막 스페이서(211)를 형성하고, 이어서, 노출된 반도체 기판(201) 부분 내에 소정 불순물을 이온주입해서 접합 영역(도시안됨)을 형성한다. 다음으로, 상기 기판 결과물 상에 층간절연막(213)을 증착한다.Then, for example, nitride film spacers 211 are formed on both side walls of the gate electrode 210 according to a known process, and then ion implantation of predetermined impurities into the exposed semiconductor substrate 201 to form a junction region ( Not shown). Next, an interlayer insulating film 213 is deposited on the substrate resultant.

도 3b를 참조하면, 비트라인 및 캐패시터가 형성될 셀 영역 부분을 동시에 노출시키는 LPC(215)를 형성한다. 그런다음, 상기 LPC(215)을 매립하도록 플러그용 폴리실리콘막, 즉, LPP(217)를 상기 층간절연막(213) 상에 증착한다. 이때, 게이트전극(210)들로 인하여 상기 층간절연막(213)과 LPP(217)는 단차를 가지게 된다.Referring to FIG. 3B, an LPC 215 is formed to simultaneously expose portions of the cell region where bit lines and capacitors are to be formed. Then, a plug-in polysilicon film, that is, an LPP 217, is deposited on the interlayer insulating film 213 to fill the LPC 215. At this time, the interlayer insulating film 213 and the LPP 217 have a step due to the gate electrodes 210.

도 3c를 참조하면, 상기 층간절연막(213)의 표면이 노출되도록 염기성 슬러리를 이용하여 상기 LPP(217)를 1차로 CMP하여 상기 LPP(217)와 층간절연막(213)의 단차를 제거한다.Referring to FIG. 3C, the LPP 217 is primarily CMP by using a basic slurry so that the surface of the interlayer insulating layer 213 is exposed to remove the step between the LPP 217 and the interlayer insulating layer 213.

여기서, 상기 1차 CMP는 CMP 장비의 플레이튼(Platen) 및 헤드(Head)의 회전속도를 30∼150 RPM 으로 하면서, 멤브레인(Membraine), 리테이너링(Retainering) 및 이너튜브(Innertube)의 압력을 2∼8 PSI으로 하는 조건에서 pH 6 이상, 바람직하게는, pH 6∼12인 염기성 슬러리를 이용한다.Here, the primary CMP is a rotational speed of the platen and the head of the CMP equipment at 30 to 150 RPM, while maintaining the pressure of the membrane, retaining and inner tube. Under conditions of 2 to 8 PSI, a basic slurry having a pH of 6 or more, and preferably 6 to 12 is used.

도 3d를 참조하면, 상기 층간절연막(213)과 LPP(217) 상에 게이트 전극(210)들 사이의 LPP(217) 부분을 노출시키는 감광막 패턴(218)을 형성하고, 이어서, 상기 기판 결과물에 이온주입 공정을 수행하여 상기 감광막 패턴(218)에 의하여 노출된 LPP(217) 부분에 인 또는 비소와 같은 5족 원소를 3∼10 KeV의 에너지로 이온 주입한다. 또한, 상기 이온주입 공정은 게이트 전극(210)까지의 어택(Attack)을 고려하여 상기 게이트 전극(210)의 표면으로부터 소정 높이, 바람직하게, 500∼1000Å의 깊이까지 불순물이 주입되도록 한다.Referring to FIG. 3D, a photoresist pattern 218 is formed on the interlayer insulating layer 213 and the LPP 217 to expose a portion of the LPP 217 between the gate electrodes 210, and then, on the substrate resultant. An ion implantation process is performed to implant a Group 5 element such as phosphorus or arsenic into the LPP 217 exposed by the photoresist pattern 218 with energy of 3 to 10 KeV. In addition, the ion implantation process allows impurities to be implanted from a surface of the gate electrode 210 to a predetermined height, preferably 500 to 1000 mW, in consideration of an attack to the gate electrode 210.

여기서, 상기 이온 주입공정은 상기 감광막 패턴(218)에 의하여 노출된 LPP(217) 부분의 격자를 깨지게 하여 상기 게이트 전극(210)의 하드 마스크막 (209), 즉, 질화막에 비하여 상기 LPP(217) 부분의 연마선택비를 증가시킨다.Here, the ion implantation process breaks the lattice of the portion of the LPP 217 exposed by the photoresist pattern 218, so that the LPP 217 is compared to the hard mask layer 209 of the gate electrode 210, that is, the nitride layer. Increase the polishing selectivity of the part.

도 3e를 참조하면, 상기 게이트 전극(210)들의 표면이 노출되도록 산성 슬러리를 이용하여 상기 LPP 및 층간절연막(213)을 2차로 CMP 하여 LPP가 게이트 전극을 중심으로 완전히 분리되도록 하면서, 콘택 플러그(219)를 형성한다.Referring to FIG. 3E, the LPP and the interlayer dielectric layer 213 are secondly CMPed using an acid slurry to expose the surfaces of the gate electrodes 210 so that the LPP is completely separated from the gate electrode. 219).

여기서, 상기 2차 CMP는 CMP 장비의 플레이튼(Platen) 및 헤드(Head)의 회전속도를 30∼150 RPM으로 하면서, 멤브레인(Membraine), 리테이너링(Retainering) 및 이너튜브(Innertube)의 압력을 2∼8 PSI으로 하는 조건에서 pH 1∼5인 산성 슬러리로 수행한다.Here, the secondary CMP is a rotational speed of the platen and the head of the CMP equipment at 30 to 150 RPM, while maintaining the pressure of the membrane, retaining and inner tube. It is performed with an acidic slurry having a pH of 1 to 5 under conditions of 2 to 8 PSI.

이때, 상기 LPP(219)는 이온주입 공정으로 인하여 게이트 전극(210)의 하드 마스크막(213)에 비하여 연마선택비가 높기 때문에 산성 슬러리를 이용한 CMP로 게이트 전극(210) 표면의 하드 마스크막(213) 두께의 감소를 줄이면서 상기 LPP(219)를 게이트 전극(210)을 중심으로 완전히 분리시킬 수 있다.In this case, since the LPP 219 has a higher polishing selectivity than the hard mask film 213 of the gate electrode 210 due to the ion implantation process, the hard mask film 213 on the surface of the gate electrode 210 using CMP using an acid slurry. The LPP 219 can be completely separated about the gate electrode 210 while reducing the decrease in thickness.

또한, 본 발명은 산성 슬러리를 이용한 CMP로 인한 상기 게이트 전극(210) 표면의 하드 마스크막(213) 두께의 감소를 종래의 그것과 비교하여 현저하게 줄일 수 있으므로 상기 게이트 전극(210)이 후속의 비트라인 콘택 플러그 및 스토리지 노드 콘택 플러그와 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can significantly reduce the reduction of the thickness of the hard mask film 213 on the surface of the gate electrode 210 due to CMP using an acidic slurry, so that the gate electrode 210 is subsequently used. Short circuits with the bitline contact plugs and the storage node contact plugs can be prevented.

이후, 도시되지는 않았지만, 공지의 후속 공정을 수행하여 콘택 플러그에 의해 접합 영역과 각각 전기적으로 연결되는 비트라인 및 스토리지 노드를 형성함으로써, 예컨데, 디램(DRAM) 소자에서의 단위 셀의 제조를 완성한다.Subsequently, although not shown, a known subsequent process is performed to form bit lines and storage nodes that are each electrically connected to the junction regions by contact plugs, thereby completing the fabrication of unit cells in DRAM devices, for example. do.

이상에서와 같이, 본 발명의 반도체 소자의 제조방법은 LPP로 인한 게이트 전극들간의 브릿지 현상을 방지할 수 있으며, 동시에, 상기 게이트 전극과 비트라인 콘택 플러그 및 스토리지 노드 콘택 플러그간의 쇼트를 방지할 수 있어 소자의신뢰성 및 제조 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, the manufacturing method of the semiconductor device of the present invention can prevent the bridge phenomenon between the gate electrodes due to the LPP, and at the same time, it is possible to prevent the short between the gate electrode and the bit line contact plug and the storage node contact plug. The reliability and manufacturing yield of the device can be improved.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.

Claims (4)

반도체 기판 상에 표면에 질화막을 구비한 게이트 전극들을 형성하는 단계;Forming gate electrodes having a nitride film on a surface of the semiconductor substrate; 상기 기판 상에 상기 게이트 전극들을 덮도록 층간절연막을 증착하는 단계;Depositing an interlayer insulating film on the substrate to cover the gate electrodes; 상기 층간절연막을 식각하여 소정개의 게이트 전극들 및 기판을 동시에 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계;Etching the interlayer insulating film to form contact holes for simultaneously exposing predetermined gate electrodes and a substrate; 상기 콘택홀이 매립되도록 상기 층간절연막 상에 폴리실리콘막을 증착하는 단계;Depositing a polysilicon film on the interlayer insulating film to fill the contact hole; 상기 층간절연막이 노출되도록 상기 폴리실리콘막을 1차로 CMP 하는 단계;Firstly CMPing the polysilicon film to expose the interlayer insulating film; 상기 게이트 전극들 사이의 폴리실리콘막 부분을 노출시키는 감광막 패턴을 형성하는 단계;Forming a photoresist pattern that exposes portions of the polysilicon layer between the gate electrodes; 상기 감광막 패턴에 의하여 노출된 폴리실리콘막 부분에 질화막과의 연마선택비가 증가되도록 불순물 이온주입 하는 단계;Implanting impurity ions into the polysilicon film portion exposed by the photosensitive film pattern such that the polishing selectivity with the nitride film is increased; 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계; 및Removing the photoresist pattern; And 상기 게이트 전극 표면이 노출될때 까지 상기 폴리실리콘막 및 층간절연막에 2차로 CMP하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.And secondly CMPing the polysilicon film and the interlayer insulating film until the gate electrode surface is exposed. 제 1 항에 있어서, 상기 층간절연막이 노출되도록 상기 폴리실리콘막을 1차로 CMP 하는 단계는The method of claim 1, wherein the CMP of the polysilicon film is primarily performed so that the interlayer insulating film is exposed. CMP 장비의 플레이튼(Platen) 및 헤드(Head)의 회전속도를 30∼150 RPM 으로하면서, 멤브레인(Membraine), 리테이너링(Retainering) 및 이너튜브(Innertube)의 압력을 2∼8 PSI으로 하는 조건에서 pH 6 이상인 염기성 슬러리를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The condition that the rotation speed of platen and head of CMP equipment is 30-150 RPM, and the pressure of membrane, retaining and inner tube is 2-8 PSI. Method for producing a semiconductor device, characterized in that performed using a basic slurry having a pH of 6 or more. 제 1 항에 있어서, 상기 이온주입 공정은 인 또는 비소를 주입 에너지 3∼10 KeV의 에너지로 게이트 전극 상부로부터 500∼1000Å의 깊이까지 이온 주입시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the ion implantation step implants phosphorus or arsenic with an energy of implantation energy of 3 to 10 KeV to an depth of 500 to 1000 Pa from the top of the gate electrode. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리실리콘막 및 층간절연막을 2차로 CMP하는 단계는The method of claim 1, wherein the second CMP of the polysilicon film and the interlayer insulating film CMP 장비의 플레이튼(Platen) 및 헤드(Head)의 회전속도를 30∼150 RPM 으로 하면서, 멤브레인(Membraine), 리테이너링(Retainering) 및 이너튜브(Innertube)의 압력을 2∼8 PSI으로 하는 조건에서 pH 1∼5인 산성 슬러리를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The condition that the rotation speed of platen and head of CMP equipment is 30-150 RPM, and the pressure of membrane, retaining and inner tube is 2-8 PSI. Method for producing a semiconductor device, characterized in that carried out using an acid slurry of pH 1 to 5.
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