KR20040059892A - Method for fabricating capacitor in semiconductor device - Google Patents

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KR20040059892A
KR20040059892A KR1020020086397A KR20020086397A KR20040059892A KR 20040059892 A KR20040059892 A KR 20040059892A KR 1020020086397 A KR1020020086397 A KR 1020020086397A KR 20020086397 A KR20020086397 A KR 20020086397A KR 20040059892 A KR20040059892 A KR 20040059892A
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신종한
박형순
이상익
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주식회사 하이닉스반도체
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    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
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    • H01L28/65Electrodes comprising a noble metal or a noble metal oxide, e.g. platinum (Pt), ruthenium (Ru), ruthenium dioxide (RuO2), iridium (Ir), iridium dioxide (IrO2)

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device is provided to be capable of obtaining a stable and reliable metal lower electrode. CONSTITUTION: A capacitor insulating layer(34) is formed on a substrate(30). A capacitor hole is formed by selectively etching the capacitor insulating layer. A metal film is formed on the resultant structure. A lower electrode(37) is formed by polishing the metal film using acid slurry, wherein the pH is 1-5. Then, a dielectric film and an upper electrode are sequentially formed on the lower electrode.

Description

반도체 장치의 캐패시터 제조방법{Method for fabricating capacitor in semiconductor device}Method for fabricating capacitor in semiconductor device

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing techniques, and more particularly, to a method of manufacturing capacitors in semiconductor devices.

반도체 소자, 특히 DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 반도체 메모리의 집적도가 증가함에 따라 정보 기억을 위한 기본 단위인 메모리 셀의 면적이 급격하게 축소되고 있다.As the degree of integration of semiconductor devices, in particular DRAM (Dynamic Random Access Memory) semiconductor memories, increases, the area of memory cells, which are basic units for information storage, is rapidly being reduced.

이러한 메모리 셀 면적의 축소는 셀 캐패시터의 면적 감소를 수반하여, 센싱 마진과 센싱 속도를 떨어뜨리고, α-입자에 의한 소프트 에러(Soft Error)에 대한 내구성이 저하되는 문제점을 유발하게 된다. 따라서, 제한된 셀 면적에서 충분한 정전용량을 확보할 수 있는 방안이 필요하게 되었다.Such a reduction in the memory cell area is accompanied by a reduction in the area of the cell capacitor, thereby lowering the sensing margin and the sensing speed, and causes a problem that the durability against soft errors caused by α-particles is degraded. Accordingly, there is a need for a method capable of securing sufficient capacitance in a limited cell area.

캐패시터의 정전용량(C)은 하기의 수학식 1과 같이 정의된다.The capacitance C of the capacitor is defined as in Equation 1 below.

C = ε·As/dC = εAs / d

여기서, ε은 유전률, As는 전극의 유효 표면적, d는 전극간 거리를 각각 나타낸 것이다.Is the dielectric constant, As is the effective surface area of the electrode, and d is the distance between the electrodes.

따라서, 캐패시터의 정전용량을 늘리기 위해서는 전극의 표면적을 넓히거나, 유전체 박막의 두께를 줄이거나, 유전률을 높여야 한다.Therefore, in order to increase the capacitance of the capacitor, it is necessary to increase the surface area of the electrode, reduce the thickness of the dielectric thin film, or increase the dielectric constant.

이 중에서 전극의 표면적을 넓히는 방안이 제일 먼저 고려되어 왔다. 컨케이브 구조, 실린더 구조, 다층 핀 구조 등과 같은 3차원 구조의 캐패시터는 모두 제한된 레이아웃 면적에서 전극의 유효 표면적을 증대시키기 위하여 제안된 것이다. 그러나, 이러한 방법은 반도체 소자가 초고집적화 되면서 전극의 유효 표면적을 증대시키는데 한계를 보이고 있다.Among these, the first method of increasing the surface area of the electrode has been considered. Capacitors of three-dimensional structures, such as concave structures, cylinder structures, multilayer fin structures, and the like, are all proposed to increase the effective surface area of the electrode in a limited layout area. However, this method has a limitation in increasing the effective surface area of the electrode as the semiconductor device is very high integration.

그리고, 전극간 거리(d)를 최소화하기 위해 유전체 박막의 두께를 감소시키는 방안은 유전체 박막의 두께가 감소함에 따라 누설전류가 증가하는 문제 때문에 역시 그 한계에 직면하고 있다.In addition, the method of reducing the thickness of the dielectric thin film in order to minimize the distance between electrodes (d) also faces the limitation due to the problem that the leakage current increases as the thickness of the dielectric thin film is reduced.

따라서, 근래에 들어서는 주로 유전체 박막의 유전율의 증대를 통한 캐패시터의 정전용량 확보에 초점을 맞추어 연구, 개발이 진행되고 있다. 전통적으로, 실리콘산화막이나 실리콘질화막을 유전체 박막 재료로 사용한 소위 NO(Nitride-Oxide) 구조의 캐패시터가 주류를 이루었으나, 최근에는 Ta2O5, Al2O3, HfO2, SrTiO3,(Ba,Sr)TiO3(이하 BST라 함) 등의 고유전체 물질이나, (Pb,Zr)TiO3(이하 PZT라 함), (Pb,La)(Zr,Ti)O3(이하 PLZT라 함), SrBi2Ta2O9(이하 SBT라 함), Bi4-xLaxTi3O12(이하, BLT라 함) 등의 강유전체 물질을 유전체 박막 재료로 적용하고 있다.Therefore, in recent years, research and development have been focused on securing capacitance of a capacitor mainly by increasing the dielectric constant of a dielectric thin film. Traditionally, so-called NO-nitride (NO) capacitors using silicon oxide or silicon nitride as the dielectric thin film have become mainstream, but recently, Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , HfO 2 , SrTiO 3 , (Ba High dielectric material such as Sr) TiO 3 (hereinafter referred to as BST), or (Pb, Zr) TiO 3 (hereinafter referred to as PZT), (Pb, La) (Zr, Ti) O 3 (hereinafter referred to as PLZT) Ferroelectric materials, such as SrBi2Ta2O 9 (hereinafter referred to as SBT) and Bi 4-x La x Ti 3 O 12 (hereinafter referred to as BLT), are used as the dielectric thin film materials.

이러한 고유전체 물질 또는 강유전체 물질을 유전체 박막 재료로 사용하는고유전체 캐패시터 또는 강유전체 캐패시터를 제조함에 있어서, 고유전체 물질 또는 강유전체 물질 특유의 유전 특성을 구현하기 위해서는 유전체 주변 물질 및 공정의 적절한 제어가 수반되어야 한다.In manufacturing a high dielectric capacitor or a ferroelectric capacitor using such a high dielectric material or ferroelectric material as a dielectric thin film material, proper control of dielectric surrounding materials and processes must be accompanied to realize dielectric properties specific to the high dielectric material or ferroelectric material. do.

일반적으로, 고유전체 캐패시터나 강유전체 캐패시터의 상, 하부전극 물질로서 노블메탈(noble metal) 또는 이들의 화합물, 예컨대 Pt, Ir, Ru, RuO2, IrO2등을 사용하고 있다.In general, a noble metal or a compound thereof, such as Pt, Ir, Ru, RuO 2 , IrO 2, or the like is used as the upper and lower electrode materials of the high dielectric capacitor and the ferroelectric capacitor.

도1a 내지 도1c는 종래기술에 의한 반도체 장치의 캐패시터 제조방법을 나타낸 공정단면도로서, 특히 3차원 콘케이브형의 캐패시터 제조방법이다.1A to 1C are process cross-sectional views showing a capacitor manufacturing method of a semiconductor device according to the prior art, and in particular, a three-dimensional concave type capacitor manufacturing method.

도1a에 도시된 바와 같이, 활성영역(11)이 형성된 반도체기판(10)상에 제1 층간절연막(12)을 형성한 후, 제1 층간절연막(12)을 관통하여 반도체기판(10)의 활성영역(11)과 연결되는 콘택홀을 형성한다. 이어서 콘택홀을 도전성을 가지는 실리콘막으로 매립하여 스토리지 노드(storage node) 콘택플러그(13)를 형성한다.As shown in FIG. 1A, after the first interlayer insulating film 12 is formed on the semiconductor substrate 10 on which the active region 11 is formed, the first interlayer insulating film 12 penetrates the semiconductor substrate 10. A contact hole connected to the active region 11 is formed. Subsequently, the contact hole is filled with a conductive silicon film to form a storage node contact plug 13.

이어서 캐패시터 형성용 절연막(14)을 캐패시터가 형성될 높이만큼 형성한 다음, 콘택플러그(13)가 노출되도록 캐패시터 형성용 절연막(14)을 선택적으로 제거하여 캐패시터 형성용 홀(15)을 형성한다.Subsequently, the capacitor forming insulating film 14 is formed to have a height at which the capacitor is to be formed, and then the capacitor forming insulating film 14 is selectively removed so that the contact plug 13 is exposed to form the capacitor forming hole 15.

이어서 도1b에 도시된 바와 같이, 캐패시터 형성용 홀(15) 패턴을 따라서 하부전극용 금속막(16)을 형성한다. 여기서 금속막은 Pt, Ir, Ru, RuO2, IrO2, W,WN, TiN등을 사용한다.Subsequently, as shown in FIG. 1B, the metal layer 16 for lower electrodes is formed along the pattern of the capacitor forming hole 15. The metal film is Pt, Ir, Ru, RuO 2 , IrO 2 , W, WN, TiN or the like.

이어서 캐패시터 형성용 홀(15)과 홀 사이의 하부전극 전도막(16) 분리공정에 하부전극 보호를 위한 보호막(17)을 형성한다. 보호막(17)은 감광막으로 형성한다.Subsequently, the protective film 17 for protecting the lower electrode is formed in the process of separating the lower electrode conductive film 16 between the capacitor forming hole 15 and the hole. The protective film 17 is formed of a photosensitive film.

이어서, 도1c에 도시된 바와 같이, 에치백(etch-back) 공정을 이용하여 캐패시터 형성용 홀(15)과 홀 사이의 하부전극 전도막(16)을 분리시켜 하부전극(17')을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1C, the lower electrode conductive layer 16 is separated from the capacitor forming hole 15 and the hole by using an etch-back process to form the lower electrode 17 ′. do.

이어서 하부전극(37')의 상부에 유전체 박막과 상부전극을 차례로 적층하여 캐패시터를 완성한다.Subsequently, a dielectric thin film and an upper electrode are sequentially stacked on the lower electrode 37 'to complete a capacitor.

반도체 장치가 고집적화되면서 캐패시터를 형성하는 면적은 점점더 줄어들고 있다. 제한된 면적에서 일정한 캐패시턴스를 확보하기 위해 한편으로는 하부전극을 3차원으로 형성하고, 다른한편으로는 실리콘계열의 유전체에서 Ta2O5, Al2O3, HfO2등의 고유전체를 유전체 박막으로 사용하고 있다.As semiconductor devices are highly integrated, the area for forming capacitors is gradually decreasing. In order to secure a constant capacitance in a limited area, the lower electrode is formed in three dimensions on the one hand, and on the other hand, a high-k dielectric such as Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , HfO 2, etc. I use it.

그러나, 고유전체의 유전특성을 위해서 캐패시터의 상,하부전극을 금속으로 사용하게 됨으로 공정상에 여러문제를 발생시키고 있다.However, since the upper and lower electrodes of the capacitor are used as metals for the dielectric properties of the high dielectric material, various problems occur in the process.

하부전극용 금속막을 분리시키기 위해 에치백공정을 실시하게 되면 에치공정에 사용되는 화학제와 금속막의 반응으로 인해 캐패시터 형성용홀의 내부에 부산물이 형성된다. 여기서 생긴 부산물(B)은 누설전류를 발생할 가능성이 매우 높아 반도체 제조 공정상의 신뢰성을 저하시키기 된다.When the etch back process is performed to separate the metal film for the lower electrode, a by-product is formed in the capacitor forming hole due to the reaction of the metal film with the chemical used in the etch process. The by-product (B) generated here is very likely to generate a leakage current, thereby reducing the reliability in the semiconductor manufacturing process.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로 전기적으로 특성이 우수한 금속 하부전극을 제조함으로서, 안정적이고 신뢰성있는 캐패시터 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and to provide a metal lower electrode having excellent electrical characteristics, an object of the present invention is to provide a stable and reliable capacitor manufacturing method.

도1a 내지 도1c는 종래기술에 따른 반도체 장치의 캐패시터 제조방법을 나타내는 공정단면도.1A to 1C are cross-sectional views showing a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to the prior art.

도2a 내지 도2e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 장치의 캐패시터 제조방법을 나타내는 공정단면도.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

30 : 기판30: substrate

31 : 활성영역31: active area

32 : 층간절연막32: interlayer insulating film

33 : 콘택플러그33: Contact Plug

34 : 캐패시터 형성용 절연막34: insulating film for capacitor formation

35 : 화학적기계적연마공정용 멈춤막35: stop film for chemical mechanical polishing process

36 : 캐패시터 형성용 홀36: capacitor formation hole

37 : 하부전극용 금속막37: metal film for the lower electrode

38 : 화학적기계적연마공정용 보호막38: protective film for chemical mechanical polishing process

37' : 하부전극37 ': lower electrode

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기판상에 캐패시터가 형성될 높이만큼 캐패시터 형성용 절연막을 형성하는 단계; 캐패시터가 형성될 영역의 상기 캐패시터 형성용 절연막을 선택적으로 제거하여 캐패시터 형성용 홀을 형성하는 단계; 상기 캐패시터 형성용 홀 패턴을 따라 하부전극용 금속막을 형성하는 단계;산성슬러리를 이용한 화학적기적연마 공정으로 상기 캐패시터 형성용 절연막이 노출되도록 상기 하부전극용 금속막을 연마하여 하부전극을 형성하는 단계; 상기 하부전극상에 유전체 박막을 형성하는 단계; 및 상기 유전체 박막상에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 캐패시터 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of forming an insulating film for forming a capacitor to a height to form a capacitor on the substrate; Selectively removing the capacitor forming insulating layer in the region where the capacitor is to be formed to form a capacitor forming hole; Forming a lower electrode metal film along the capacitor forming hole pattern; forming a lower electrode by polishing the lower electrode metal film to expose the capacitor forming insulating film by a chemical mechanical polishing process using an acid slurry; Forming a dielectric thin film on the lower electrode; And it provides a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device comprising the step of forming an upper electrode on the dielectric thin film.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do.

도2a 내지 도2e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 장치의 캐패시터 제조방법을 나타내는 공정단면도로서, 특히 콘케이브형 3차원캐패시터의 제조방법을 나타낸다.2A to 2E are process cross-sectional views showing a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to a preferred embodiment of the present invention, and in particular, a method of manufacturing a concave type three-dimensional capacitor.

먼저 도2a에 도시된 바와 같이, 활성영역(31)이 형성된 반도체기판(30)상에 제1 층간절연막(32)을 형성한 후, 제1 층간절연막(32)을 관통하여 반도체기판(30)의 활성영역(31)과 연결되는 콘택홀을 형성한다. 이어서 도전성을 가지는 실리콘막을 이용하여 콘택홀이 매립되도록한 다음, 화학적기계적 연마등의 공정을 이용하여 평탄화시켜 스토리지 노드 콘택플러그(33)를 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, the first interlayer insulating film 32 is formed on the semiconductor substrate 30 on which the active region 31 is formed, and then penetrates through the first interlayer insulating film 32 to form the semiconductor substrate 30. A contact hole is formed to be connected to the active region 31 of the. Subsequently, the contact hole is buried using a conductive silicon film, and then planarized using a process such as chemical mechanical polishing to form the storage node contact plug 33.

또한, 층간절연막(32)은 USG(Undoped-Silicate Glass), PSG(Phospho-Silicate Glass), BPSG(Boro-Phospho-Silicate Glass), HDP(High density Plasma) 산화막, SOG(Spin On Glass)막, TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)막 또는 HDP(high densigy plasma)를 이용한 산화막등을 사용하거나 열적 산화막(Thermal Oxide; 퍼니스에서 600~1,100℃사이의 고온으로 실리콘 기판을 산화시켜 형성하는 막)으로 형성할 수 있다.In addition, the interlayer insulating film 32 may be formed of undoped-silicate glass (USG), phospho-silicate glass (PSG), boro-phospho-silicate glass (BPSG), high density plasma (HDP) oxide, spin on glass (SOG) film, It can be formed using a TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicate) film or an oxide film using HDP (high densigy plasma), or a thermal oxide film (Thermal Oxide). Can be.

이어서 기판상에 캐패시터 형성용 절연막(34)을 캐패시터가 형성될 높이만큼 형성한다. 여기서 캐패시터 형성용 절연막(34)은 USG(Undoped-Silicate Glass), PSG(Phospho-Silicate Glass), BPSG(Boro-Phospho-Silicate Glass), HDP(High density Plasma) 산화막, SOG(Spin On Glass)막, TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)막 또는 HDP(high densigy plasma)를 이용한 산화막등을 사용하거나 열적 산화막(Thermal Oxide; 퍼니스에서 600~1,100℃사이의 고온으로 실리콘 기판을 산화시켜 형성하는 막)으로 형성할 수 있다.Subsequently, an insulating film 34 for forming a capacitor is formed on the substrate at a height at which the capacitor is to be formed. The capacitor forming insulating film 34 may include an undoped-silicate glass (USG), a phospho-silicate glass (PSG), a boro-phospho-silicate glass (BPSG), a high density plasma (HDP) oxide film, and a spin on glass (SOG) film. , TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicate) film or HDP (high densigy plasma) using oxide film, etc. or thermal oxide (Thermal Oxide) film formed by oxidizing the silicon substrate at a high temperature between 600 ~ 1,100 ℃ in the furnace can do.

이어서 캐패시터 형성용 절연막(35)의 상부에 실리콘질화막으로 화학적기계적연마공정용 멈춤막(35)을 형성한다. 여기서 멈춤막(35)는 Si3N4, SiOxNy등의 질화막계열을 이용한다.Subsequently, a stop film 35 for chemical mechanical polishing process is formed on the capacitor forming insulating film 35 with a silicon nitride film. The stop film 35 uses a nitride film series such as Si 3 N 4 , SiOxNy, or the like.

이어서 도2b에 도시된 바와 같이, 콘택플러그(33)가 노출되도록 멈춤막(35) 및 캐패시터 형성용 절연막(34)을 선택적으로 제거하여 캐패시터 형성용 홀(36)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, the stop film 35 and the capacitor forming insulating film 34 are selectively removed so that the contact plug 33 is exposed to form the capacitor forming hole 36.

이어서 도2c에 도시된 바와 같이, 캐패시터 형성용 홀(36) 패턴을 따라 하부전극용 금속막(37)을 형성한다. 여기서 금속막은 금속막은 Pt, Ir, Ru, RuO2, IrO2, W,WN, TiN등을 사용한다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, the metal film 37 for lower electrodes is formed along the pattern of the capacitor forming hole 36. The metal film is Pt, Ir, Ru, RuO 2 , IrO 2 , W, WN, TiN or the like.

이어서 도2d에 도시된 바와 같이, 하부전극용 금속막(37)상에 화학적기계적연마공정용 보호막(38)을 캐패시터 형성용 홀(36)이 매립되도록 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2D, a protective film 38 for chemical mechanical polishing process is formed on the lower electrode metal film 37 so that the capacitor forming hole 36 is buried.

여기서의 보호막(38)은 후속공정에서 화학적기계적연마 공정시에 슬러리(slurry) 잔류물이 캐패시터 형성용 홀(36)의 내부에 침입하는 것을 방지하기 위한 것이다. 보호막(38)은 SOG(Spin on glass), 감광막 또는 갭필(Gap Fill)특성이 좋은 산화막을 사용한다.The protective film 38 here is for preventing the slurry residue from entering the inside of the capacitor forming hole 36 during the chemical mechanical polishing process in a subsequent process. The protective film 38 uses an oxide film having good spin on glass (SOG), a photosensitive film, or a gap fill characteristic.

이어서 도2e에 도시된 바와 같이, 캐패시터 형성용 홀(36)의 내부에 하부전극용 전도막(37)이 남도록 화학적기계적연마공정을 실시하여 하부전극(37')을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2E, a chemical mechanical polishing process is performed such that the lower electrode conductive film 37 remains inside the capacitor forming hole 36 to form the lower electrode 37 ′.

여기서 슬러리는 SiO2또는 CeO2를 사용하고, 슬러리는 1 ~ 5의 산성용액을 기본액으로 하여 연막공정을 진행한다. 또는 H2O2, Fe(NO3)3및 H5IO6등의 산화제를첨가하여 pH 0 ~ 5의 범위를 가지는 산성슬러리를 사용하여 화학적기계적연마공정을 진행할 수 있다.SiO 2 or CeO 2 is used as the slurry, and the slurry is subjected to the film-forming process using an acidic solution of 1 to 5 as a base solution. Alternatively, by adding an oxidizing agent such as H 2 O 2 , Fe (NO 3 ) 3, and H 5 IO 6 , an acid slurry having a pH of 0 to 5 may be used for the chemical mechanical polishing process.

화학적기계적연마 공정은 거칠기(Roughness)를 제거할 목적으로 화학적기계적연마 공정을 2스템으로 분리하여 실시할 수 있다.The chemical mechanical polishing process may be performed by separating the chemical mechanical polishing process into two systems for the purpose of removing roughness.

이후 화학적기계적연마공정후에 존재하는 잔류물을 제거하기 위해 세정공정(을 실시한다. 잔류물제거를 확실하게 하기 위해 NH4OH+HF를 이용한 세정공정을 추가할 수 있다.A cleaning process is then performed to remove residues after the chemical mechanical polishing process. A cleaning process using NH 4 OH + HF may be added to ensure residue removal.

이어서 화학적기계적연마공정용 보호막(38)을 제거하고, 하부전극(37')상에 유전체박막과 상부전극을 차례로 적층한다. 유전체 박막은 Ta2O5, Al2O3, HfO2, SrTiO3, BST등의 고유전체 물질이나, PZT, PLZT, SBT, BLT등의 강유전체 물질을 사용한다.Subsequently, the protective film 38 for chemical mechanical polishing is removed, and the dielectric thin film and the upper electrode are sequentially stacked on the lower electrode 37 '. The dielectric thin film uses high dielectric materials such as Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , HfO 2 , SrTiO 3 , BST, and ferroelectric materials such as PZT, PLZT, SBT, and BLT.

전술한 바와 같이, 공정을 진행하여 하부전극을 형성하게 되면, 종래의 에치백 공정시 발생하는 프로파일 불균일성 및 에칭화학제와 하부전극용 금속막간의 반응 부산물에 기인한 누설전류 발생가능성을 줄일 수 있다.As described above, when the lower electrode is formed through the process, the possibility of leakage current due to the profile nonuniformity generated during the conventional etch back process and the reaction by-product between the etching chemical and the metal film for the lower electrode can be reduced. .

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

또한 전술한 실시예에서는 콘케이브형의 캐패시터에 대해서 설명하였으나,실린더형의 캐패시터에도 적용가능하다.In addition, in the above-described embodiment, the concave type capacitor has been described, but it is also applicable to the cylinder type capacitor.

본 발명에 의해 하부전극을 안정적으로 형성할 수 있어 신뢰성있는 고 유전율의 케패시터를 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to stably form the lower electrode, thereby producing a reliable high dielectric constant capacitor.

Claims (5)

기판상에 캐패시터가 형성될 높이만큼 캐패시터 형성용 절연막을 형성하는 단계;Forming an insulating film for forming a capacitor by a height at which the capacitor is formed on the substrate; 캐패시터가 형성될 영역의 상기 캐패시터 형성용 절연막을 선택적으로 제거하여 캐패시터 형성용 홀을 형성하는 단계;Selectively removing the capacitor forming insulating layer in the region where the capacitor is to be formed to form a capacitor forming hole; 상기 캐패시터 형성용 홀 패턴을 따라 하부전극용 금속막을 형성하는 단계;Forming a metal layer for the lower electrode along the hole pattern for forming the capacitor; 산성슬러리를 이용한 화학적기적연마 공정으로 상기 캐패시터 형성용 절연막이 노출되도록 상기 하부전극용 금속막을 연마하여 하부전극을 형성하는 단계;Forming a lower electrode by polishing the lower electrode metal film to expose the capacitor forming insulating film by a chemical mechanical polishing process using an acid slurry; 상기 하부전극상에 유전체 박막을 형성하는 단계; 및Forming a dielectric thin film on the lower electrode; And 상기 유전체 박막상에 상부전극을 형성하는 단계Forming an upper electrode on the dielectric thin film 를 포함하는 반도체 장치의 캐패시터 제조방법.Capacitor manufacturing method of a semiconductor device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산성 슬러리의 pH는 1 ~ 5 인것을 특징으로 하는 반도체 장치의 캐패시터 제조방법.PH of the acid slurry is 1 ~ 5, characterized in that the capacitor manufacturing method of the semiconductor device. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 산성슬러리는 H2O3, Fe(NO3)3, 및 H5IO6등의 산화제를 첨가한 산성용액인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 캐패시터 제조방법.The acid slurry is a capacitor manufacturing method of a semiconductor device, characterized in that the acid solution to which oxidizing agents such as H2O3, Fe (NO3) 3, and H5IO6 are added. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein SOG막 또는 감광막을 화학적기계적연마용 보호막으로 상기 캐패시터 형서용 홀이 매립하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 캐패시터 제조방법.And filling the capacitor-type hole with an SOG film or a photosensitive film as a protective film for chemical mechanical polishing. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 캐패시터 형성용 절연막상에 화학적기계적연마용 멈춤막으로 질화막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 캐패시터 제조방법.And forming a nitride film on the capacitor forming insulating film using a chemical mechanical polishing stop film.
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