KR20040076300A - Method of forming a metal wiring in a semiconductor device - Google Patents

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KR20040076300A KR1020030011573A KR20030011573A KR20040076300A KR 20040076300 A KR20040076300 A KR 20040076300A KR 1020030011573 A KR1020030011573 A KR 1020030011573A KR 20030011573 A KR20030011573 A KR 20030011573A KR 20040076300 A KR20040076300 A KR 20040076300A
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황경필
홍영옥
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Abstract

PURPOSE: A method for forming a metal line of a semiconductor device is provided to reduce the number of processes and the manufacturing cost by forming simultaneously contact plugs on a source of a source select transistor and a drain of drain select transistor and a contact plug on a peripheral circuit region. CONSTITUTION: A source select transistor(203s), a drain select transistor(203d), and a flash memory cell(203m) are formed on a cell region. A PMOS transistor(203p) and an NMOS transistor(203n) are formed on a peripheral circuit region. The first insulating layer(204) is formed on an entire surface of a semiconductor substrate(201). The first contact holes are formed on a source of the source select transistor(203s) and a source/drain of an NMOS transistor. The first contact plugs(206a,206b) are formed in the first contact holes. The second contact hole is formed on the drain select transistor. The second contact plug is formed in the second contact hole. The third insulating layer(210) is formed on the entire surface of the resultant structure. The third contact hole is formed on a source/drain of the PMOS transistor. A trench is formed on the first and the second contact plugs. A metal line is formed by burying the third contact hole and the trench.

Description

반도체 소자의 금속 배선 형성 방법{Method of forming a metal wiring in a semiconductor device}Method of forming a metal wiring in a semiconductor device

본 발명은 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에 관한 것으로, 특히, 셀 영역에는 플래시 메모리 셀을 형성하고 주변 회로 영역에는 트랜지스터와 같은 반도체 소자를 형성한 후, 이들을 전기적으로 연결시키기 위하여 실시하는 배선 형성 공정의 단계를 줄일 수 있는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming metal wirings in semiconductor devices, and more particularly, to form flash memory cells in a cell region and semiconductor devices such as transistors in a peripheral circuit region, and then to form electrical wirings. It relates to a method for forming a metal wiring of a semiconductor device that can reduce the step of.

일반적으로, 플래시 메모리 소자는 셀 영역과 주변 회로 영역으로 나누어지며, 셀 영역에는 플래시 메모리 셀이 형성되고, 주변 회로 영역에는 트랜지스터와같은 반도체 소자가 형성된다. 반도체 기판 상에 플래시 메모리 셀과 트랜지스터와 같은 소자들이 형성된 후에는, 이들을 전기적으로 연결하기 위하여 전체 상부에는 절연층을 형성하고 절연층 하부의 반도체 기판에 형성된 접합부와 전기적으로 연결되는 콘택 플러그(또는 비아 플러그)와 금속 배선을 형성한다.In general, a flash memory device is divided into a cell region and a peripheral circuit region, a flash memory cell is formed in the cell region, and a semiconductor element such as a transistor is formed in the peripheral circuit region. After devices such as flash memory cells and transistors are formed on a semiconductor substrate, contact plugs (or vias) are electrically connected to a junction formed on the semiconductor substrate below the insulating layer to form an insulating layer over the whole to electrically connect them. Plugs) and metal wiring.

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도들이다.1A to 1D are cross-sectional views of devices for describing a method for forming metal wirings of a semiconductor device according to the prior art.

도 1a를 참조하면, 플래시 메모리 셀 어레이는 NOR형과 NAND형이 있는데, NAND형 플래시 메모리 소자를 제조할 경우 소정의 공정을 통해 반도체 기판(101)의 주변 회로 영역에는 NMOS 트랜지스터(103n)와 PMOS 트랜지스터(103p)를 형성하고, 셀 영역에는 플래시 메모리 셀(103m)과 소오스 선택 트랜지스터(103s)와 드레인 선택 트랜지스터(103d)를 형성한다. 이어서, 전체 상부에 제1 절연층(104)을 형성한다.Referring to FIG. 1A, a flash memory cell array includes a NOR type and a NAND type. When manufacturing a NAND type flash memory device, an NMOS transistor 103n and a PMOS are formed in a peripheral circuit region of the semiconductor substrate 101 through a predetermined process. Transistor 103p is formed, and flash memory cell 103m, source select transistor 103s, and drain select transistor 103d are formed in the cell region. Subsequently, the first insulating layer 104 is formed over the entirety.

미설명된 도면부호 102a는 n웰이고, 102b는 p웰이고, 102c는 트리플 n웰이고, 102d는 트리플 p웰이다.Unexplained reference numeral 102a is n well, 102b is p well, 102c is triple n well, and 102d is triple p well.

도 1b를 참조하면, 소오스 콘택 마스크를 사용하는 식각 공정으로 소오스 선택 트랜지스터(103s)의 소오스 상부의 제1 절연층(104)을 제거하여 콘택홀을 형성한다. 이어서, 콘택홀을 통해 노출된 반도체 기판(101)에 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 고농도의 접합 이온주입부(105)를 형성한 후, 콘택홀을 전도성 물질로 매립하여 제1 콘택 플러그(106)를 형성한다. 이때, 접합 이온주입부(105)는 반도체 기판(101)의 접합부인 소오스 선택 트랜지스터(103s)의 소오스 영역과 제1 콘택 플러그(106)간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 형성한다. 한편, 제1 콘택 플러그(106)는 전도성 물질로 N+ 폴리실리콘을 사용하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1B, a contact hole is formed by removing the first insulating layer 104 on the source of the source select transistor 103s by an etching process using a source contact mask. Subsequently, an impurity is implanted into the semiconductor substrate 101 exposed through the contact hole by an ion implantation process to form a high concentration of the ion implantation portion 105, and then the contact hole is filled with a conductive material to form the first contact plug 106. ). In this case, the junction ion implantation unit 105 is formed to lower the contact resistance between the source region of the source select transistor 103s, which is a junction of the semiconductor substrate 101, and the first contact plug 106. Meanwhile, the first contact plug 106 may be formed using N + polysilicon as the conductive material.

도 1c를 참조하면, 전체 상부에 제2 절연층(107)을 형성한 후, 드레인 콘택 마스크를 사용하는 식각 공정으로 드레인 선택 트랜지스터(103d)의 드레인 상부의 제2 및 제1 절연층(107 및 104)을 제거하여 콘택홀을 형성한다. 이어서, 콘택홀을 통해 노출된 반도체 기판(101)에 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 고농도의 접합 이온주입부(108)를 형성한 후, 콘택홀을 전도성 물질로 매립하여 제1 콘택 플러그(109)를 형성한다. 이때, 접합 이온주입부(108)는 반도체 기판(101)의 접합부인 드레인 선택 트랜지스터(103d)의 드레인 영역과 제2 콘택 플러그(109)간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 형성한다. 마찬가지로, 제2 콘택 플러그(109)도 전도성 물질로 N+ 폴리실리콘을 사용하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1C, after the second insulating layer 107 is formed over the whole, the second and first insulating layers 107 and the upper part of the drain of the drain select transistor 103d are formed by an etching process using a drain contact mask. 104 is removed to form a contact hole. Subsequently, impurities are implanted into the semiconductor substrate 101 exposed through the contact hole by an ion implantation process to form a high concentration of the ion implantation unit 108, and then the contact hole is filled with a conductive material to form the first contact plug 109. ). In this case, the junction ion implantation unit 108 is formed to lower the contact resistance between the drain region of the drain select transistor 103d, which is the junction portion of the semiconductor substrate 101, and the second contact plug 109. Similarly, the second contact plug 109 may also be formed using N + polysilicon as the conductive material.

도 1d를 참조하면, 전체 상부에 제3 절연층(110)을 형성한 후, 주변 회로 영역에 형성된 NMOS 및 PMOS 트랜지스터(103n 및 103p)의 소오스/드레인 상부의 제3, 제2 및 제1 절연층(110, 107 및 104)을 식각 공정으로 제거하여 콘택홀을 형성한다. 이어서, 콘택홀을 통해 노출된 NMOS 트랜지스터(103n)의 소오스/드레인 영역에 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 고농도의 접합 이온주입부(111)를 형성한다.Referring to FIG. 1D, after the third insulating layer 110 is formed over the entirety, the third, second, and first insulating portions on the source / drain tops of the NMOS and PMOS transistors 103n and 103p formed in the peripheral circuit region. The layers 110, 107, and 104 are removed by an etching process to form contact holes. Subsequently, impurities are implanted into the source / drain regions of the NMOS transistor 103n exposed through the contact hole by an ion implantation process to form a high concentration of ion implanted portions 111.

다시, NMOS 및 PMOS 트랜지스터(103n 및 103p)의 게이트 라인 상부의 제3, 제2 및 제1 절연층(110, 107 및 104)을 식각 공정으로 제거(제거된 상태 도시되지 않음)한 후, 금속 배선이 형성될 영역의 제3 절연층(110)에는 트렌치를 형성한다.이때, 트렌치를 형성하는 과정에서 하부의 제2 절연층(107)이 식각되는 것을 방지하기 위하여, 제3 절연층(110)을 형성하기 전에 제2 절연층(107) 상부에 식각 방지막(도시되지 않음)을 형성할 수도 있다.Again, the third, second, and first insulating layers 110, 107, and 104 on the gate lines of the NMOS and PMOS transistors 103n and 103p are removed (not removed) after the etching process. A trench is formed in the third insulating layer 110 in the region where the wiring is to be formed. In this case, in order to prevent the lower second insulating layer 107 from being etched in the process of forming the trench, the third insulating layer 110 is formed. ), An etch stop layer (not shown) may be formed over the second insulating layer 107.

계속해서, 콘택홀과 트렌치를 전도성 물질로 매립하여 소오스/드레인 상부의 콘택홀에는 제3 콘택 플러그(112)를 형성하고, 트렌치에는 금속 배선(113)을 형성한다. 이때, 접합 이온주입부(111)는 반도체 기판(101)의 접합부인 PMOS 및 NMOS 트랜지스터(103p 및 103n)의 소오스/드레인 영역과 제3 콘택 플러그(112)간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 형성한다. 이때, 전도성 물질로 접착 특성을 향상시키기 위한 Ti막과 확산 방지 역할을 하기 위한 TiN막을 순차적으로 증착한 후, 텅스텐으로 트렌치와 콘택홀을 매립하여 제3 콘택 플러그(112)와 금속 배선(113)을 형성할 수 있다. 이로써 플래시 메모리 셀과 주변 회로가 전기적으로 연결된다. 이때, 필요에 따라 금속배선(113) 상부에 추가로 제2, 제3 금속 배선을 형성할 수 있다.Subsequently, the contact hole and the trench are filled with a conductive material to form a third contact plug 112 in the contact hole at the top of the source / drain, and the metal wiring 113 is formed in the trench. In this case, the junction ion implantation part 111 is formed to lower the contact resistance between the source / drain regions of the PMOS and NMOS transistors 103p and 103n, which are the junctions of the semiconductor substrate 101, and the third contact plug 112. At this time, the Ti film for improving the adhesive properties and the TiN film for the diffusion prevention role are sequentially deposited with a conductive material, and then the trench and the contact hole are filled with tungsten to form the third contact plug 112 and the metal wiring 113. Can be formed. This electrically connects the flash memory cell with the peripheral circuitry. In this case, second and third metal wires may be further formed on the metal wire 113 as needed.

상기의 공정을 살펴보면, 소오스 선택 트랜지스터(103s)의 소오스 상부의 콘택홀과, 드레인 선택 트랜지스터(103d)의 드레인 상부의 콘택홀과, 주변 회로 영역에서 PMOS 및 NMOS 트랜지스터(103p 및 103n)의 소오스/드레인 상부의 콘택홀이 서로 다른 식각 공정으로 형성된다. 또한, 접합 이온주입부(105, 108 및 111)도 서로 다른 이온 주입 공정으로 각각 형성해야 한다. 이로인해, 공정의 단계가 많을 뿐만 아니라, 마스크의 수도 증가하여 시간 및 비용이 증가하는 어려움이 있다.Looking at the above process, the contact hole on the top of the source of the source select transistor 103s, the contact hole on the drain of the drain select transistor 103d, and the source / source of the PMOS and NMOS transistors 103p and 103n in the peripheral circuit region. Contact holes on the drain are formed by different etching processes. In addition, the junction ion implantation portions 105, 108, and 111 must also be formed by different ion implantation processes, respectively. As a result, not only are there many steps in the process, but there is also a difficulty in increasing time and cost by increasing the number of masks.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 셀 영역에는 플래시 메모리 셀을 형성하고 주변 회로 영역에는 트랜지스터와 같은 반도체 소자를 형성한 후 이들을 전기적으로 연결시키기 위한 배선 형성 공정에서, 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 상부나 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 상부에 콘택 플러그를 형성할 때 주변 회로 영역의 콘택 플러그를 동시에 형성함으로써, 공정 단계를 줄이고 공정 시간 및 제조비용을 감소시킬 수 있는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, in order to solve the above problem, the present invention provides a source of a source select transistor in a wiring forming process for forming a flash memory cell in a cell region and forming a semiconductor device such as a transistor in a peripheral circuit region and then electrically connecting them. When forming a contact plug in the upper portion or the drain of the drain select transistor at the same time to form a contact plug of the peripheral circuit region, thereby providing a method for forming a metal wiring of a semiconductor device that can reduce the process step, and the process time and manufacturing cost. The purpose is.

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도들이다.1A to 1D are cross-sectional views of devices for describing a method for forming metal wirings of a semiconductor device according to the prior art.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도들이다.2A through 2D are cross-sectional views of devices for describing a method for forming metal wires in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도들이다.3A to 3D are cross-sectional views of devices for describing a method for forming metal wires in a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

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

101, 201, 301 : 반도체 기판 102a, 202a, 302a : n웰101, 201, 301: semiconductor substrates 102a, 202a, 302a: n well

102b, 202b, 302b : p웰 102c, 202c, 302c : 트리플 n웰102b, 202b, 302b: p well 102c, 202c, 302c: triple n well

102d, 202d, 302d : 트리플 p웰102d, 202d, 302d: Triple p well

103s, 203s, 303s : 소오스 셀렉트 트랜지스터103s, 203s, 303s: source select transistor

103m, 203n, 303n : 플래시 메모리 셀103m, 203n, 303n: flash memory cell

103d, 203d, 303d : 드레인 셀렉트 트랜지스터103d, 203d, 303d: Drain Select Transistors

103p, 203p, 303p : PMOS 트랜지스터103p, 203p, 303p: PMOS transistors

103n, 203n, 303n : NMOS 트랜지스터103n, 203n, 303n: NMOS transistor

104, 204, 304 : 제1 절연층104, 204, 304: first insulating layer

105, 108, 111, 205a, 205b, 208, 305, 308a, 308b : 접합 이온주입부105, 108, 111, 205a, 205b, 208, 305, 308a, 308b: junction ion implantation part

106, 206a, 206b, 306 : 제1 콘택 플러그106, 206a, 206b, and 306: first contact plug

107, 207, 307 : 제2 절연층107, 207, 307: second insulating layer

109, 209, 309a, 309b : 제2 콘택 플러그109, 209, 309a, 309b: second contact plug

110, 210, 310 : 제3 절연층 112, 211, 311 : 제3 콘택 플러그110, 210, 310: third insulating layer 112, 211, 311: third contact plug

113, 212, 312 : 금속 배선113, 212, 312: metal wiring

본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법은 셀 영역에는 소오스 셀렉트 트랜지스터, 드레인 셀렉트 트랜지스터 및 플래시 메모리 셀이 형성되고, 주변 회로 영역에는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터가 형성되며 전체 상부엔 제1 절연층이 형성된 반도체 기판이 제공되는 단계와, 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 상부와 NMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 상부에 콘택홀을 형성하는 단계와, 제1 콘택홀에 제1 콘택 플러그를 형성하는 단계와, 전체 상부에 제2 절연층을 형성하는 단계와, 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 상부에 제2 콘택홀을 형성하는 단계와, 제2 콘택홀에 제2 콘택 플러그를 형성하는 단계와, 전체 상부에 제3 절연층을 형성하는 단계와, 식각 공정으로 PMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 상에 제3 콘택홀을 형성하면서 제1 및 제2 콘택 플러그의 상부 표면을 노출시킨 후 제3 절연층에 트렌치를 형성하는 단계, 및 제3 콘택홀 및 트렌치를 전도성 물질로매립하여 금속 배선을 형성하는 단계를 포함한다.In the method of forming a metal wiring of a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention, a source select transistor, a drain select transistor, and a flash memory cell are formed in a cell region, a PMOS transistor and an NMOS transistor are formed in a peripheral circuit region, and a first upper portion of the semiconductor device is formed. Providing a semiconductor substrate having an insulating layer, forming a contact hole over a source of the source select transistor and a source / drain top of the NMOS transistor, forming a first contact plug in the first contact hole; Forming a second insulating layer over the entirety, forming a second contact hole over the drain of the drain select transistor, forming a second contact plug in the second contact hole, and forming a third over all over Forming an insulating layer and forming a third contact hole on the source / drain of the PMOS transistor by an etching process. The stand of claim comprising the step, and a step of forming a metal wire by embedding the third contact holes and trenches with a conductive material to form a trench with a third insulating layer after the first and the exposed upper surface of the second contact plug.

상기에서, 제1 콘택홀을 형성한 후 제1 콘택 플러그를 형성하기 전에, 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 영역과 NMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 영역에 접합 이온주입부를 동시에 형성할 수도 있다. 또한, 제2 콘택홀을 형성한 후 제2 콘택 플러그를 형성하기 전에, 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 영역에 접합 이온주입부를 형성할 수도 있다.In the above, after forming the first contact hole and before forming the first contact plug, impurities are implanted by an ion implantation process to simultaneously form a junction ion implantation portion in the source region of the source select transistor and the source / drain region of the NMOS transistor. It may be. In addition, after forming the second contact hole and before forming the second contact plug, impurities may be implanted by an ion implantation process to form a junction ion implantation portion in the drain region of the drain select transistor.

본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법은 셀 영역에는 소오스 셀렉트 트랜지스터, 드레인 셀렉트 트랜지스터 및 플래시 메모리 셀이 형성되고, 주변 회로 영역에는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터가 형성되며 전체 상부엔 제1 절연층이 형성된 반도체 기판이 제공되는 단계와, 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 상부에 콘택홀을 형성하는 단계와, 제1 콘택홀에 제1 콘택 플러그를 형성하는 단계와, 전체 상부에 제2 절연층을 형성하는 단계와, 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 상부와 NMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 상부에 제2 콘택홀을 형성하는 단계와, 제2 콘택홀에 제2 콘택 플러그를 형성하는 단계와, 전체 상부에 제3 절연층을 형성하는 단계와, 식각 공정으로 PMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 상에 제3 콘택홀을 형성하면서 제1 및 제2 콘택 플러그의 상부 표면을 노출시킨 후 제3 절연층에 트렌치를 형성하는 단계, 및 제3 콘택홀 및 트렌치를 전도성 물질로 매립하여 금속 배선을 형성하는 단계를 포함한다.In the method of forming a metal wiring of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention, a source select transistor, a drain select transistor, and a flash memory cell are formed in a cell region, a PMOS transistor and an NMOS transistor are formed in a peripheral circuit region, Providing a semiconductor substrate having a first insulating layer, forming a contact hole on a source of a source select transistor, forming a first contact plug in a first contact hole, and a second insulating layer on an entire top of the source select transistor Forming a second contact hole in the drain upper portion of the drain select transistor and the source / drain upper portion of the NMOS transistor; forming a second contact plug in the second contact hole; Forming an insulating layer, and forming a third contact hole on the source / drain of the PMOS transistor by an etching process And it includes a first step, and a step of filling the contact hole 3 and the trench with a conductive material to form a metal line forming the first and second trenches in the third dielectric layer after exposing the upper surface of the second contact plug.

상기에서, 제1 콘택홀을 형성한 후 제1 콘택 플러그를 형성하기 전에, 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 영역에 접합 이온주입부를 형성할 수 있다. 또한, 제2 콘택홀을 형성한 후 제2 콘택 플러그를 형성하기 전에, 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 영역과 NMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 영역에 접합 이온주입부를 동시에 형성할 수도 있다.In the above, after forming the first contact hole and before forming the first contact plug, impurities may be implanted by an ion implantation process to form a junction ion implantation portion in the source region of the source select transistor. In addition, after forming the second contact hole and before forming the second contact plug, impurities may be implanted by an ion implantation process to simultaneously form a junction ion implantation portion in the drain region of the drain select transistor and the source / drain region of the NMOS transistor. have.

제1 콘택 플러그 또는 제2 콘택 플러그는 1E20 내지 1E21 atom/cm2의 불순물이 포함된 폴리실리콘으로 형성할 수 있으며, 접합 이온주입부는 15keV 내지 20keV의 주입 에너지로 1E14 내지 5E14 atom/cm 2 의 불순물을 주입하여 형성할 수 있다.The first contact plug or the second contact plug may be formed of polysilicon containing impurities of 1E20 to 1E21 atom / cm 2 , and the junction ion implantation part may be formed of 1E14 to 5E14 atom / cm with an injection energy of 15keV to 20keV. 2 It can be formed by injecting impurities.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 한편, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information. In the drawings, like reference numerals refer to like elements.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도들이다.2A through 2D are cross-sectional views of devices for describing a method for forming metal wires in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 플래시 메모리 셀 어레이는 NOR형과 NAND형이 있는데, NAND형 플래시 메모리 소자를 제조할 경우 소정의 공정을 통해 반도체 기판(201)의주변 회로 영역에는 NMOS 트랜지스터(203n)와 PMOS 트랜지스터(203p)를 형성하고, 셀 영역에는 플래시 메모리 셀(203m)과 소오스 선택 트랜지스터(203s)와 드레인 선택 트랜지스터(203d)를 형성한다. 이어서, 전체 상부에 제1 절연층(204)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, a flash memory cell array includes NOR and NAND types. When manufacturing a NAND flash memory device, an NMOS transistor 203n and a PMOS are formed in a peripheral circuit region of a semiconductor substrate 201 through a predetermined process. The transistor 203p is formed, and a flash memory cell 203m, a source select transistor 203s, and a drain select transistor 203d are formed in a cell region. Subsequently, the first insulating layer 204 is formed over the whole.

미설명된 도면부호 202a는 n웰이고, 202b는 p웰이고, 202c는 트리플 n웰이고, 202d는 트리플 p웰이다.Unexplained reference numeral 202a is n well, 202b is p well, 202c is triple n well, and 202d is triple p well.

도 2b를 참조하면, 식각 공정으로 소오스 선택 트랜지스터(203s)의 소오스 상부와, 주변 회로 영역에 형성된 NMOS 트랜지스터(203n)의 소오스/드레인 상부의 제1 절연층(204)을 제거하여 콘택홀을 형성한다. 이어서, 콘택홀을 통해 노출된 반도체 기판(201)에 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 셀 영역과 주변 회로 영역에 고농도의 접합 이온주입부(205a 및 205b)를 동시에 형성한 후, 콘택홀을 전도성 물질로 매립하여 제1 콘택 플러그(206a 및 206b)를 형성한다.Referring to FIG. 2B, a contact hole is formed by removing an upper portion of the source of the source select transistor 203s and an upper portion of the source / drain layer of the NMOS transistor 203n formed in the peripheral circuit region by an etching process. do. Subsequently, an impurity is implanted into the semiconductor substrate 201 exposed through the contact hole by an ion implantation process, thereby simultaneously forming high concentration of the ion implantation portions 205a and 205b in the cell region and the peripheral circuit region, and then conducting the contact hole. Buried in material to form first contact plugs 206a and 206b.

상기에서, 셀 영역의 접합 이온주입부(205a)는 반도체 기판(201)의 접합부인 소오스 선택 트랜지스터(203s)의 소오스 영역과 제1 콘택 플러그(206a)간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 형성한다. 또한, 주변 회로 영역의 접합 이온주입부(205b)는 반도체 기판(201)의 접합부인 NMOS 트랜지스터(203n)의 소오스/드레인 영역과 제1 콘택 플러그(206b)간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 형성한다. 이러한 접합 이온주입부(205a 및 205b)는 15keV 내지 20keV의 주입 에너지로 1E14 내지 5E14 atom/cm 2 의 불순물을 주입하여 형성할 수 있으며, 불순물로 인(Phosphorus)을 주입할 수 있다. 한편, 제1 콘택 플러그(206a 및 206b)는 전도성 물질로 1E20 내지 1E21 atom/cm2의 불순물이 포함된 폴리실리콘을 사용하여 형성할 수 있으며, 이때 불순물로는 인을 포함시킬 수 있다.In the above, the junction ion implantation portion 205a of the cell region is formed to lower the contact resistance between the source region of the source selection transistor 203s, which is the junction portion of the semiconductor substrate 201, and the first contact plug 206a. The junction ion implantation portion 205b in the peripheral circuit region is formed to lower the contact resistance between the source / drain region of the NMOS transistor 203n, which is the junction portion of the semiconductor substrate 201, and the first contact plug 206b. The junction ion implantation portions 205a and 205b have 1E14 to 5E14 atom / cm with an implantation energy of 15keV to 20keV. 2 It can be formed by injecting impurities, and phosphorus (Phosphorus) can be injected into the impurity. Meanwhile, the first contact plugs 206a and 206b may be formed using polysilicon containing impurities of 1E20 to 1E21 atom / cm 2 as a conductive material, and may include phosphorus as an impurity.

도 2c를 참조하면, 전체 상부에 제2 절연층(207)을 형성한 후, 드레인 콘택 마스크를 사용하는 식각 공정으로 드레인 선택 트랜지스터(203d)의 드레인 상부의 제2 및 제1 절연층(207 및 204)을 제거하여 콘택홀을 형성한다. 이어서, 콘택홀을 통해 노출된 반도체 기판(201)에 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 고농도의 접합 이온주입부(208)를 형성한 후, 콘택홀을 전도성 물질로 매립하여 제1 콘택 플러그(209)를 형성한다. 이때, 접합 이온주입부(208)는 반도체 기판(201)의 접합부인 드레인 선택 트랜지스터(203d)의 드레인 영역과 제2 콘택 플러그(209)간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 형성한다. 마찬가지로, 접합 이온주입부(208)는 15keV 내지 20keV의 주입 에너지로 1E14 내지 5E14 atom/cm 2 의 불순물을 주입하여 형성할 수 있으며, 불순물로 인(Phosphorus)을 주입할 수 있다. 한편, 제2 콘택 플러그(209)는 전도성 물질로 1E20 내지 1E21 atom/cm2의 불순물이 포함된 폴리실리콘을 사용하여 형성할 수 있으며, 이때 불순물로는 인을 포함시킬 수 있다.Referring to FIG. 2C, after the second insulating layer 207 is formed over the entirety, the second and first insulating layers 207 and the upper part of the drain of the drain select transistor 203d are formed by an etching process using a drain contact mask. 204 is removed to form a contact hole. Subsequently, impurities are implanted into the semiconductor substrate 201 exposed through the contact hole by an ion implantation process to form a high concentration of the ion implantation unit 208, and then the contact hole is filled with a conductive material to form the first contact plug 209. ). In this case, the junction ion implantation part 208 is formed to lower the contact resistance between the drain region of the drain select transistor 203d, which is the junction part of the semiconductor substrate 201, and the second contact plug 209. Similarly, the junction ion implantation portion 208 is 1E14 to 5E14 atom / cm with an injection energy of 15keV to 20keV. 2 It can be formed by injecting impurities, and phosphorus (Phosphorus) can be injected into the impurity. Meanwhile, the second contact plug 209 may be formed using polysilicon containing impurities of 1E20 to 1E21 atom / cm 2 as a conductive material, and may include phosphorus as an impurity.

도 2d를 참조하면, 전체 상부에 제3 절연층(210)을 형성한 후, 주변 회로 영역에 형성된 NMOS 및 PMOS 트랜지스터(203n 및 203p)의 소오스/드레인 상부의 제3, 제2 및 제1 절연층(210, 207 및 204)을 식각 공정으로 제거하여 콘택홀을 형성한다. 이때, 소오스 셀렉트 트랜지스터(203s)의 소오스 상에 형성된 제1 콘택플러그(206a) 상부의 제2 및 제3 절연층(207 및 210)도 함께 제거하며, 도면에는 도시되어 있지 않지만, NMOS 및 PMOS 트랜지스터(203p 및 203n), 플래시 메모리 셀(203m), 소오스 셀렉트 트랜지스터(203s), 드레인 셀렉트 트랜지스터(203d)의 게이트 라인 상부의 제3, 제2 및 제1 절연층(120, 207 및 204)을 함께 제거할 수도 있다.Referring to FIG. 2D, after the third insulating layer 210 is formed over the entirety, the third, second, and first insulating portions on the source / drain tops of the NMOS and PMOS transistors 203n and 203p formed in the peripheral circuit region. The layers 210, 207, and 204 are removed by an etching process to form contact holes. At this time, the second and third insulating layers 207 and 210 on the first contact plug 206a formed on the source of the source select transistor 203s are also removed. Although not shown in the drawing, NMOS and PMOS transistors are also removed. 203p and 203n, the flash memory cell 203m, the source select transistor 203s, and the third, second and first insulating layers 120, 207, and 204 over the gate line of the drain select transistor 203d together. You can also remove it.

이후, 금속 배선이 형성될 영역의 제3 절연층(210)에는 트렌치를 형성한다. 이때, 트렌치를 형성하는 과정에서 하부의 제2 절연층(207)이 식각되는 것을 방지하기 위하여, 제3 절연층(210)을 형성하기 전에 제2 절연층(207) 상부에 식각 방지막(도시되지 않음)을 형성할 수도 있다.A trench is then formed in the third insulating layer 210 in the region where the metal wiring is to be formed. In this case, in order to prevent the lower second insulating layer 207 from being etched in the process of forming the trench, an etch stop layer (not shown) is formed on the second insulating layer 207 before forming the third insulating layer 210. May not be used).

계속해서, 콘택홀과 트렌치를 전도성 물질로 매립하여 NMOS 트랜지스터(203n)의 소오스/드레인 상부에는 제3 콘택 플러그(211)를 형성하고, 트렌치에는 금속 배선(212)을 형성한다. 이때, 전도성 물질로 접착 특성을 향상시키기 위한 Ti막과 확산 방지 역할을 하기 위한 TiN막을 순차적으로 증착한 후, 텅스텐으로 트렌치와 콘택홀을 매립하여 제3 콘택 플러그(211)와 금속 배선(212)을 형성할 수 있다. 이로써 플래시 메모리 셀과 주변 회로가 전기적으로 연결된다. 이때, 필요에 따라 금속배선(212) 상부에 추가로 제2, 제3 금속 배선을 형성할 수 있다.Subsequently, the contact hole and the trench are filled with a conductive material to form a third contact plug 211 in the upper portion of the source / drain of the NMOS transistor 203n, and the metal wiring 212 is formed in the trench. At this time, the Ti film for improving the adhesive properties and the TiN film for the diffusion prevention role are sequentially deposited with a conductive material, and then the trenches and contact holes are filled with tungsten to form the third contact plug 211 and the metal wiring 212. Can be formed. This electrically connects the flash memory cell with the peripheral circuitry. In this case, second and third metal wires may be further formed on the metal wires 212 as needed.

상기의 금속 배선 형성 방법을 살펴보면, 셀 영역에서 소오스 셀렉트 트랜지스터(203s)의 소오스 상에 콘택홀을 형성하고 접합 이온주입부(205a)를 형성한 후 콘택 플러그(206a)를 형성할 때, 주변 회로 영역에서 NMOS 트랜지스터(203n)의 소오스/드레인 상에 콘택홀을 형성하고 접합 이온주입부(205b)를 형성한 후 콘택 플러그(206b)를 동시에 형성한다. 이로써, 공정의 단계를 줄이고 시간 및 비용을 감소시킨다. 하지만, 셀 영역에서 드레인 셀렉트 트랜지스터(203d)의 소오스 상에 콘택홀을 형성하고 접합 이온주입부를 형성한 후 콘택 플러그를 형성할 때, 주변 회로 영역에서 NMOS 트랜지스터(203n)의 소오스/드레인 상에 콘택홀을 형성하고 접합 이온주입부(205b)를 형성한 후 콘택 플러그(206b)를 동시에 형성할 수도 있다. 이하, 도면을 참조하여 다른 실시예를 설명하기로 한다.In the metal wiring forming method, the peripheral circuit is formed when the contact plug is formed on the source of the source select transistor 203s in the cell region, the contact ion implantation portion 205a is formed, and then the contact plug 206a is formed. In the region, a contact hole is formed on the source / drain of the NMOS transistor 203n, the junction ion implantation part 205b is formed, and then the contact plug 206b is formed at the same time. This reduces the steps of the process and saves time and costs. However, when forming a contact hole after forming a contact hole on the source of the drain select transistor 203d in the cell region and forming a junction ion implantation portion, the contact is formed on the source / drain of the NMOS transistor 203n in the peripheral circuit region. The contact plug 206b may be formed at the same time after the hole is formed and the junction ion implantation part 205b is formed. Hereinafter, another embodiment will be described with reference to the drawings.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 소자의 단면도이다.3A to 3D are cross-sectional views of devices for describing a method for forming metal wirings of a semiconductor device in accordance with another embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 도 3a에 도시된 공정은 도 2a에서 설명한 방법과 동일하므로 생략하기로 한다.Referring to FIG. 3A, the process illustrated in FIG. 3A is the same as the method described with reference to FIG. 2A and will be omitted.

도 3b를 참조하면, 식각 공정으로 소오스 셀렉트 트랜지스터(303s)의 소오스 상부의 제1 절연층(304)을 제거하여 콘택홀을 형성한다. 이어서, 콘택홀을 통해 노출된 반도체 기판(301)에 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 셀 영역의 소오스 셀렉트 트랜지스터(303s)의 소오스 영역에 고농도의 접합 이온주입부(305를 형성한 후, 콘택홀을 전도성 물질로 매립하여 제1 콘택 플러그(306)를 형성한다.Referring to FIG. 3B, a contact hole is formed by removing the first insulating layer 304 on the source of the source select transistor 303s by an etching process. Subsequently, an impurity is implanted into the semiconductor substrate 301 exposed through the contact hole by an ion implantation process to form a high concentration of the ion implantation unit 305 in the source region of the source select transistor 303s in the cell region. Is embedded with a conductive material to form the first contact plug 306.

상기에서, 셀 영역의 접합 이온주입부(305)는 반도체 기판(301)의 접합부인 소오스 셀렉트 트랜지스터(303s)의 소오스 영역과 제1 콘택 플러그(306)간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 형성한다. 이러한 접합 이온주입부(305)는 15keV 내지 20keV의 주입 에너지로 1E14 내지 5E14 atom/cm 2 의 불순물을 주입하여 형성할 수 있으며, 불순물로 인(Phosphorus)을 주입할 수 있다. 한편, 제1 콘택 플러그(306)는 전도성 물질로 1E20 내지 1E21 atom/cm2의 불순물이 포함된 폴리실리콘을 사용하여 형성할 수 있으며, 이때 불순물로는 인을 포함시킬 수 있다.In the above, the junction ion implantation portion 305 of the cell region is formed to lower the contact resistance between the source region of the source select transistor 303s, which is the junction portion of the semiconductor substrate 301, and the first contact plug 306. The junction ion implantation unit 305 is 1E14 to 5E14 atom / cm with an injection energy of 15keV to 20keV 2 It can be formed by injecting impurities, and phosphorus (Phosphorus) can be injected into the impurity. Meanwhile, the first contact plug 306 may be formed using polysilicon containing impurities of 1E20 to 1E21 atom / cm 2 as a conductive material, and may include phosphorus as an impurity.

도 3c를 참조하면, 전체 상부에 제2 절연층(307)을 형성한 후, 식각 공정으로 드레인 셀렉트 트랜지스터(303d)의 드레인 상부와 주변 회로 영역에 형성된 NMOS 트랜지스터(303n)의 소오스/드레인 상부의 제2 및 제1 절연층(307 및 304)을 제거하여 콘택홀을 형성한다. 이어서, 콘택홀을 통해 노출된 반도체 기판(301)에 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 드레인 셀렉트 트랜지스터(303d)의 드레인 영역과, 주변 회로 영역의 NMOS 트랜지스터(303n)의 소오스/드레인 영역에 고농도의 접합 이온주입부(308a 및 308b)를 동시에 형성한 후, 콘택홀을 전도성 물질로 매립하여 제1 콘택 플러그(309a 및 309b)를 동시에 형성한다. 이때, 접합 이온주입부(308)는 반도체 기판(301)의 접합부인 드레인 셀렉트 트랜지스터(303d)의 드레인 영역과 제2 콘택 플러그(309)간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 형성한다. 또한, 주변 회로 영역의 접합 이온주입부(308b)는 반도체 기판(301)의 접합부인 NMOS 트랜지스터(303n)의 소오스/드레인 영역과 제2 콘택 플러그(309b)간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 형성한다. 마찬가지로, 접합 이온주입부(308a 및 308b)는 15keV 내지 20keV의 주입 에너지로 1E14 내지 5E14 atom/cm 2 의 불순물을 주입하여 형성할 수 있으며, 불순물로 인(Phosphorus)을 주입할 수 있다. 한편, 제2 콘택 플러그(309a 및309b)는 전도성 물질로 1E20 내지 1E21 atom/cm2의 불순물이 포함된 폴리실리콘을 사용하여 형성할 수 있으며, 이때 불순물로는 인을 포함시킬 수 있다.Referring to FIG. 3C, after the second insulating layer 307 is formed over the entire top, the source and drain portions of the NMOS transistor 303n formed in the drain upper portion of the drain select transistor 303d and the peripheral circuit region are formed by an etching process. The second and first insulating layers 307 and 304 are removed to form contact holes. Subsequently, impurities are implanted into the semiconductor substrate 301 exposed through the contact hole by an ion implantation process, and a high concentration of the impurities is injected into the drain region of the drain select transistor 303d and the source / drain region of the NMOS transistor 303n in the peripheral circuit region. After the junction ion implants 308a and 308b are formed at the same time, the contact holes are filled with a conductive material to form the first contact plugs 309a and 309b at the same time. In this case, the junction ion implantation part 308 is formed to lower the contact resistance between the drain region of the drain select transistor 303d, which is the junction part of the semiconductor substrate 301, and the second contact plug 309. In addition, the junction ion implantation portion 308b in the peripheral circuit region is formed to lower the contact resistance between the source / drain region of the NMOS transistor 303n, which is the junction portion of the semiconductor substrate 301, and the second contact plug 309b. Similarly, the junction ion implants 308a and 308b have 1E14 to 5E14 atom / cm with an implantation energy of 15keV to 20keV. 2 It can be formed by injecting impurities, and phosphorus (Phosphorus) can be injected into the impurity. Meanwhile, the second contact plugs 309a and 309b may be formed using polysilicon containing impurities of 1E20 to 1E21 atom / cm 2 as a conductive material, and may include phosphorus as an impurity.

도 3d를 참조하면, 전체 상부에 제3 절연층(310)을 형성한 후, 제1 콘택 플러그(306) 및 제2 콘택 플러그(309a 및 309b)의 상부가 노출되도록 제3, 제2 및 제1 절연층(310, 307 및 304)을 식각 공정으로 제거하여 콘택홀을 형성한다. 한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만, NMOS 및 PMOS 트랜지스터(303p 및 303n), 플래시 메모리 셀(303m), 소오스 셀렉트 트랜지스터(303s), 드레인 셀렉트 트랜지스터(303d)의 게이트 라인 상부의 제3, 제2 및 제1 절연층(310, 307 및 304)을 함께 제거할 수도 있다.Referring to FIG. 3D, after the third insulating layer 310 is formed on the entire upper portion, the third, second, and third portions of the first contact plug 306 and the second contact plugs 309a and 309b are exposed. 1 The insulating layers 310, 307, and 304 are removed by an etching process to form contact holes. Although not shown in the figure, the third, second, and upper portions of the gate lines of the NMOS and PMOS transistors 303p and 303n, the flash memory cell 303m, the source select transistor 303s, and the drain select transistor 303d are not shown. The first insulating layers 310, 307, and 304 may be removed together.

이후, 금속 배선이 형성될 영역의 제3 절연층(310)에는 트렌치를 형성한다. 이때, 트렌치를 형성하는 과정에서 하부의 제2 절연층(307)이 식각되는 것을 방지하기 위하여, 제3 절연층(310)을 형성하기 전에 제2 절연층(307) 상부에 식각 방지막(도시되지 않음)을 형성할 수도 있다.Thereafter, trenches are formed in the third insulating layer 310 in the region where the metal wiring is to be formed. In this case, in order to prevent the lower second insulating layer 307 from being etched in the process of forming the trench, an etch stop layer (not shown) is formed on the second insulating layer 307 before forming the third insulating layer 310. May not be used).

계속해서, 콘택홀과 트렌치를 전도성 물질로 매립하여 NMOS 트랜지스터(303n)의 소오스/드레인 상부에는 제3 콘택 플러그(311)를 형성하고, 트렌치에는 금속 배선(312)을 형성한다. 이때, 전도성 물질로 접착 특성을 향상시키기 위한 Ti막과 확산 방지 역할을 하기 위한 TiN막을 순차적으로 증착한 후, 텅스텐으로 트렌치와 콘택홀을 매립하여 제3 콘택 플러그(311)와 금속 배선(312)을 형성할 수 있다. 이로써 플래시 메모리 셀과 주변 회로가 전기적으로 연결된다. 이때, 필요에 따라 금속 배선(312) 상부에 추가로 제2, 제3 금속 배선을 형성할 수 있다.Subsequently, the contact hole and the trench are filled with a conductive material to form a third contact plug 311 at the top of the source / drain of the NMOS transistor 303n, and the metal wiring 312 is formed in the trench. At this time, the Ti film for improving the adhesion properties and the TiN film for the diffusion prevention role are sequentially deposited with a conductive material, and the third contact plug 311 and the metal wiring 312 are filled with the trench and the contact hole by tungsten. Can be formed. This electrically connects the flash memory cell with the peripheral circuitry. In this case, second and third metal wires may be further formed on the metal wires 312 as needed.

본 발명은 적합한 실시예를 참조하여 설명된 본원의 특정 분야에 대해 제한되지 않으며, 오히려 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.The invention is not limited to the specific field herein described with reference to the suitable embodiments, but rather the scope of the invention should be understood by the claims herein.

상술한 바와 같이, 본 발명은 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 상부나 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 상부에 콘택 플러그를 형성할 때 주변 회로 영역의 콘택 플러그를 동시에 형성함으로써, 공정 단계를 줄이고 공정 시간 및 제조비용을 감소시킬 수 있다.As described above, the present invention simultaneously forms contact plugs in the peripheral circuit area when forming contact plugs on the source top of the source select transistor or the drain top of the drain select transistor, thereby reducing process steps and reducing processing time and manufacturing cost. You can.

Claims (8)

셀 영역에는 소오스 셀렉트 트랜지스터, 드레인 셀렉트 트랜지스터 및 플래시 메모리 셀이 형성되고, 주변 회로 영역에는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터가 형성되며 전체 상부엔 제1 절연층이 형성된 반도체 기판이 제공되는 단계;Providing a semiconductor substrate in which a source select transistor, a drain select transistor, and a flash memory cell are formed in a cell region, a PMOS transistor and an NMOS transistor are formed in a peripheral circuit region, and a first insulating layer is formed on the whole; 상기 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 상부와 상기 NMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 상부에 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a contact hole over a source of the source select transistor and a source / drain of the NMOS transistor; 상기 제1 콘택홀에 제1 콘택 플러그를 형성하는 단계;Forming a first contact plug in the first contact hole; 전체 상부에 제2 절연층을 형성하는 단계;Forming a second insulating layer over the whole; 상기 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 상부에 제2 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a second contact hole on the drain of the drain select transistor; 상기 제2 콘택홀에 제2 콘택 플러그를 형성하는 단계;Forming a second contact plug in the second contact hole; 전체 상부에 제3 절연층을 형성하는 단계;Forming a third insulating layer over the whole; 식각 공정으로 상기 PMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 상에 제3 콘택홀을 형성하면서 상기 제1 및 제2 콘택 플러그의 상부 표면을 노출시킨 후 상기 제3 절연층에 트렌치를 형성하는 단계; 및Exposing a top surface of the first and second contact plugs while forming a third contact hole on a source / drain of the PMOS transistor by an etching process and then forming a trench in the third insulating layer; And 상기 제3 콘택홀 및 상기 트렌치를 전도성 물질로 매립하여 금속 배선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.And forming a metal wiring by filling the third contact hole and the trench with a conductive material. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 콘택홀을 형성한 후 상기 제1 콘택 플러그를 형성하기 전에,The method of claim 1, wherein after forming the first contact hole and before forming the first contact plug, 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 상기 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 영역과 상기 NMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 영역에 접합 이온주입부를 동시에 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.And forming a junction ion implantation portion simultaneously in a source region of the source select transistor and a source / drain region of the NMOS transistor by implanting impurities in an ion implantation process. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 콘택홀을 형성한 후 상기 제2 콘택 플러그를 형성하기 전에,The method of claim 1, wherein after forming the second contact hole and before forming the second contact plug, 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 상기 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 영역에 접합 이온주입부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.And implanting impurities in the drain region of the drain select transistor by implanting impurities in an ion implantation process. 셀 영역에는 소오스 셀렉트 트랜지스터, 드레인 셀렉트 트랜지스터 및 플래시 메모리 셀이 형성되고, 주변 회로 영역에는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터가 형성되며 전체 상부엔 제1 절연층이 형성된 반도체 기판이 제공되는 단계;Providing a semiconductor substrate in which a source select transistor, a drain select transistor, and a flash memory cell are formed in a cell region, a PMOS transistor and an NMOS transistor are formed in a peripheral circuit region, and a first insulating layer is formed on the whole; 상기 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 상부에 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a contact hole on a source of the source select transistor; 상기 제1 콘택홀에 제1 콘택 플러그를 형성하는 단계;Forming a first contact plug in the first contact hole; 전체 상부에 제2 절연층을 형성하는 단계;Forming a second insulating layer over the whole; 상기 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 상부와 상기 NMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 상부에 제2 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a second contact hole over the drain of the drain select transistor and the source / drain of the NMOS transistor; 상기 제2 콘택홀에 제2 콘택 플러그를 형성하는 단계;Forming a second contact plug in the second contact hole; 전체 상부에 제3 절연층을 형성하는 단계;Forming a third insulating layer over the whole; 식각 공정으로 상기 PMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 상에 제3 콘택홀을 형성하면서 상기 제1 및 제2 콘택 플러그의 상부 표면을 노출시킨 후 상기 제3 절연층에 트렌치를 형성하는 단계; 및Exposing a top surface of the first and second contact plugs while forming a third contact hole on a source / drain of the PMOS transistor by an etching process and then forming a trench in the third insulating layer; And 상기 제3 콘택홀 및 상기 트렌치를 전도성 물질로 매립하여 금속 배선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.And forming a metal wiring by filling the third contact hole and the trench with a conductive material. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 콘택홀을 형성한 후 상기 제1 콘택 플러그를 형성하기 전에,The method of claim 4, wherein after forming the first contact hole and before forming the first contact plug, 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 상기 소오스 셀렉트 트랜지스터의 소오스 영역에 접합 이온주입부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.And forming a junction ion implantation portion in the source region of the source select transistor by implanting impurities in an ion implantation process. 제 4 항에 있어서, 상기 제2 콘택홀을 형성한 후 상기 제2 콘택 플러그를 형성하기 전에,The method of claim 4, wherein after forming the second contact hole and before forming the second contact plug, 이온 주입 공정으로 불순물을 주입하여 상기 드레인 셀렉트 트랜지스터의 드레인 영역과 상기 NMOS 트랜지스터의 소오스/드레인 영역에 접합 이온주입부를 동시에 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.And implanting impurities in the drain region of the drain select transistor and the source / drain regions of the NMOS transistor simultaneously by implanting impurities in an ion implantation process. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 제1 콘택 플러그 또는 제2 콘택 플러그는 1E20 내지 1E21 atom/cm2의 불순물이 포함된 폴리실리콘으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.The method of claim 1, wherein the first contact plug or the second contact plug is formed of polysilicon containing impurities of 1E20 to 1E21 atom / cm 2 . 제 2 항, 제 3 항, 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,The method according to claim 2, 3, 5 or 6, 상기 접합 이온주입부는 15keV 내지 20keV의 주입 에너지로 1E14 내지 5E14 atom/cm 2 의 불순물을 주입하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.The junction ion implantation portion is 1E14 to 5E14 atom / cm with an injection energy of 15keV to 20keV 2 And forming impurities by implanting the impurities therein.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100626378B1 (en) * 2004-06-25 2006-09-20 삼성전자주식회사 Interconnection Structure Of Semiconductor Device And Method Of Forming The Same
US7339242B2 (en) 2005-02-23 2008-03-04 Samsung Electronics Co., Ltd. NAND-type flash memory devices and fabrication methods thereof
US7675125B2 (en) 2006-10-02 2010-03-09 Samsung Electronics Co., Ltd. NAND-type nonvolatile memory device and related method of manufacture
US7772108B2 (en) 2004-06-25 2010-08-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Interconnection structures for semiconductor devices and methods of forming the same
US7911127B2 (en) 2005-03-30 2011-03-22 Samsung Led Co., Ltd. Phosphor blend for wavelength conversion and white light emitting device using the same
DE112011100522T5 (en) 2010-02-12 2012-11-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Fluorescent substance, light emitting device, surface light source device, display device and lighting device
KR20180051845A (en) * 2016-11-09 2018-05-17 삼성전자주식회사 Semiconductor device
CN112242396A (en) * 2019-07-16 2021-01-19 爱思开海力士有限公司 Semiconductor memory device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100626378B1 (en) * 2004-06-25 2006-09-20 삼성전자주식회사 Interconnection Structure Of Semiconductor Device And Method Of Forming The Same
US7772108B2 (en) 2004-06-25 2010-08-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Interconnection structures for semiconductor devices and methods of forming the same
US7871921B2 (en) 2004-06-25 2011-01-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of forming interconnection structures for semiconductor devices
US7339242B2 (en) 2005-02-23 2008-03-04 Samsung Electronics Co., Ltd. NAND-type flash memory devices and fabrication methods thereof
US7911127B2 (en) 2005-03-30 2011-03-22 Samsung Led Co., Ltd. Phosphor blend for wavelength conversion and white light emitting device using the same
US7675125B2 (en) 2006-10-02 2010-03-09 Samsung Electronics Co., Ltd. NAND-type nonvolatile memory device and related method of manufacture
DE112011100522T5 (en) 2010-02-12 2012-11-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Fluorescent substance, light emitting device, surface light source device, display device and lighting device
KR20180051845A (en) * 2016-11-09 2018-05-17 삼성전자주식회사 Semiconductor device
CN112242396A (en) * 2019-07-16 2021-01-19 爱思开海力士有限公司 Semiconductor memory device

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