KR20050052577A - Manufacturing method for semicondutor device - Google Patents

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KR20050052577A
KR20050052577A KR1020030085744A KR20030085744A KR20050052577A KR 20050052577 A KR20050052577 A KR 20050052577A KR 1020030085744 A KR1020030085744 A KR 1020030085744A KR 20030085744 A KR20030085744 A KR 20030085744A KR 20050052577 A KR20050052577 A KR 20050052577A
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silicon
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정승훈
김형균
기영종
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주식회사 하이닉스반도체
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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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

본 발명은 반도체소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 하드마스크층과 중첩되어있는 게이트전극을 계단형상으로 단차가 지도록형성하여 후속 층간절연막의 갭필을 용이하게 하였으므로, 게이트전극 사이의 보이드 형성이 방지되어 인접 트랜지스터간의 단락이나, 비트라인 및 전하저장전극간의 브릿지를 방지하여 공정수율 및 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular, a gate electrode overlapped with a hard mask layer is formed to have a stepped step shape to facilitate gap fill of a subsequent interlayer insulating film, thereby preventing void formation between the gate electrodes. Process yield and device reliability can be improved by preventing short circuits between adjacent transistors and bridges between bit lines and charge storage electrodes.

Description

반도체소자의 제조방법{Manufacturing method for semicondutor device} Manufacturing method for semiconductor device {Manufacturing method for semicondutor device}

본 발명은 반도체소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 고종횡비의 게이트전극 형성후 게이트전극 사이를 메우는 층간절연막의 갭필을 효과적으로 실시할수 있는 구조로 게이트전극을 형성하여 게이트전극간에 보이드 생성을 방지하여 공정수율 및 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체소자의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular, a gate electrode is formed in a structure capable of effectively filling a gap insulation layer between the gate electrodes after forming a high aspect ratio gate electrode, thereby preventing voids between gate electrodes. It relates to a method for manufacturing a semiconductor device that can improve the yield and reliability of the device.

최근의 반도체 장치의 고집적화 추세는 미세 패턴 형성 기술의 발전에 큰 영향을 받고 있으며, 반도체 장치의 제조 공정 중에서 식각 또는 이온주입 공정 등의 마스크로 매우 폭 넓게 사용되는 감광막 패턴의 미세화가 필수 요건이다. The recent trend of high integration of semiconductor devices has been greatly influenced by the development of fine pattern formation technology, and the miniaturization of photoresist patterns, which are widely used as masks such as etching or ion implantation processes, are essential in the manufacturing process of semiconductor devices.

이러한 감광막 패턴의 분해능(R)은 감광막 자체의 재질이나 기판과의 접착력등과도 밀접한 연관이 있으나, 일차적으로는 사용되는 축소노광장치의 광원 파장(λ) 및 공정 변수(k)에 비례하고, 노광 장치의 렌즈 구경(numerical aperture; NA, 개구수)에 반비례한다. The resolution (R) of the photoresist pattern is closely related to the material of the photoresist itself or the adhesion to the substrate. It is inversely proportional to the lens aperture (NA, numerical aperture) of the device.

[R=k*λ/NA, R=해상도, λ=광원의 파장, NA=개구수] [R = k * λ / NA, R = resolution, λ = wavelength of light source, NA = number of apertures]

여기서 상기 축소노광장치의 광분해능을 향상시키기 위하여 광원의 파장을 감소시키게 되며, 예를들어 파장이 436 및 365㎚인 G-라인 및 i-라인 축소노광장치는 공정 분해능이 라인/스페이스 패턴의 경우 각각 약 0.7, 0.5㎛ 정도가 한계이고, 0.5㎛ 이하의 미세 패턴을 형성하기 위해서는 이보다 파장이 더 작은 원자외선(deep ultra violet; DUV), 예를들어 파장이 248㎚인 KrF 레이저나 193㎚인 ArF 레이저를 광원으로 사용하는 노광 장치를 이용하여야 한다. Here, the wavelength of the light source is reduced in order to improve the optical resolution of the reduced exposure apparatus. For example, the G-line and i-line reduced exposure apparatus having wavelengths of 436 and 365 nm have a process resolution of a line / space pattern. The limit is about 0.7 and 0.5 μm, respectively, and in order to form a fine pattern of 0.5 μm or less, deeper ultra violet (DUV), for example, KrF laser having a wavelength of 248 nm or 193 nm An exposure apparatus using an ArF laser as a light source should be used.

또한 축소노광장치와는 별도로 공정 상의 방법으로는 노광마스크(photo mask)로서 위상반전마스크(phase shift mask)를 사용하는 방법이나, 이미지 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 별도의 박막을 웨이퍼 상에 형성하는 씨.이.엘(contrast enhancement layer; CEL) 방법이나, 두층의 감광막 사이에 에스.오.지(spin on glass; SOG)등의 중간층을 개재시킨 삼층레지스트(Tri layer resister; 이하 TLR이라 칭함) 방법 또는 감광막의 상측에 선택적으로 실리콘을 주입시키는 실리레이션 방법 등이 개발되어 분해능 한계치를 낮추고 있다. In addition to the reduction exposure apparatus, the process method includes a method of using a phase shift mask as a photo mask, or forming a separate thin film on the wafer to improve image contrast. A contrast enhancement layer (CEL) method or a tri layer resister (hereinafter referred to as a TLR) method in which an intermediate layer such as spin on glass (SOG) is interposed between two photoresist layers. In addition, a silicide method for selectively injecting silicon into the upper side of the photosensitive film has been developed to lower the resolution limit.

또한 상하의 도전배선을 연결하는 콘택홀은 상기에서의 라인/스페이스 패턴에 비해 디자인룰이 더 크게 나타나는데, 소자가 고집적화 되어감에 따라 자체의 크기와 주변배선과의 간격이 감소되고, 콘택홀의 지름과 깊이의 비인 에스팩트비(aspect ratio)가 증가한다. 따라서, 다층의 도전배선을 구비하는 고집적 반도체소자에서는 콘택 형성 공정에서의 마스크들간의 정확하고 엄격한 정렬이 요구되어 공정여유도가 감소돠거나, 여유가 전혀없이 공정을 진행하여야하는 어려움이 있다. In addition, the contact hole connecting the upper and lower conductive wirings has a larger design rule than the above line / space pattern. As the device becomes more integrated, the size of the contact hole and the distance between the peripheral wirings are reduced, and the contact hole diameter and The aspect ratio, which is the ratio of depths, increases. Therefore, in the highly integrated semiconductor device having the multilayer conductive wiring, accurate and strict alignment between the masks in the contact forming process is required, so that the process margin is reduced or the process must be performed without any margin.

이러한 콘택홀은 홀간의 간격 유지를 위하여 마스크 정렬시의 오배열 여유(misalignment tolerance), 노광공정시의 렌즈 왜곡(lens distortion), 마스크 제작 및 사진식각 공정시의 임계크기 변화(critical dimension variation), 마스크간의 정합(registration)등과 같은 요인들을 고려하여 마스크를 형성한다. These contact holes can be used for misalignment tolerance during mask alignment, lens distortion during exposure, critical dimension variation during mask fabrication and photolithography, The mask is formed by considering factors such as registration between the masks.

종래 기술에 따른 반도체소자는 하드마스크층과 중첩되어 있는 게이트전극을 형성한 후에 BPSG 등으로 층간절연막을 도포한 후, 열처리하여 리플로우시켜 게이트전극 사이의 공간을 메우게 된다. In the semiconductor device according to the related art, after forming a gate electrode overlapping with a hard mask layer, an interlayer insulating layer is coated with BPSG or the like, and then heat-treated to reflow to fill the space between the gate electrodes.

여기서 소자의 고집적화 경향에 따라 게이트 선폭과 간격이 감소되고, 게이트전극 물질의 저저항화를 위하여 게이트전극으로 실리사이드나 텅스텐등의 난식각성 물질을 사용하게 되어 하드마스크층의 두께가 증가되어 더욱 종횡비가 증가하게되었다. Here, the gate line width and spacing are reduced according to the high integration tendency of the device, and an egg etching material such as silicide or tungsten is used as the gate electrode in order to reduce the resistance of the gate electrode material. Increased.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 반도체소자의 제조 공정이다. 1A to 1C illustrate a manufacturing process of a semiconductor device according to the present invention.

먼저, 반도체기판(10)상에 소자분리 산화막(도시되지 않음)을 형성하고, 반도체기판(10) 표면에 게이트절연막(12)을 형성하고, 그 상부에 다결정실리콘층(14)과 텅스텐실리사이드층(16)과 질화막 재질의 하드마스크층(18) 및 산화질화막 재질의 반사방지막(20)을 순차적으로 형성하고, 상기 반사방지막(20)상에 게이트 패턴닝을 위한 감광막 패턴(22)을 형성한다. (도 1a 참조). First, an element isolation oxide film (not shown) is formed on the semiconductor substrate 10, a gate insulating film 12 is formed on the surface of the semiconductor substrate 10, and a polysilicon layer 14 and a tungsten silicide layer are formed thereon. (16), a hard mask layer 18 of nitride material and an antireflection film 20 of oxynitride film are sequentially formed, and a photoresist pattern 22 for gate patterning is formed on the antireflection film 20. . (See FIG. 1A).

그다음 상기 감광막 패턴(22)을 마스크로 노출되어있는 반사방지막(20)과 하드마스크층(18)을 순차적으로 식각하여 패턴을 형성하고, 상기 감광막 패턴(22)을 제거한다. (도 1b 참조).Next, the anti-reflection film 20 and the hard mask layer 18 having the photoresist pattern 22 exposed as a mask are sequentially etched to form a pattern, and the photoresist pattern 22 is removed. (See FIG. 1B).

그후, 상기 반사방지막(20)과 하드마스크층(18) 패턴을 마스크로 노출되어있는 텅스텐실리사이드층(16)과 다결정실리콘층(14) 및 게이트절연막(12)을 순차적으로 식각하여 게이트전극을 형성하고, 상기 구조의 전표면에 게이트전극 보호를 위하여 50-100Å 정도 두께의 산화막(24)을 형성하고, 상기 구조를 평탄화 시키는 층간절연막(26)을 도포하여 갭필시킨다. (도 1c 참조). Thereafter, the tungsten silicide layer 16, the polysilicon layer 14, and the gate insulating layer 12, which expose the anti-reflection film 20 and the hard mask layer 18 pattern as a mask, are sequentially etched to form a gate electrode. In addition, an oxide film 24 having a thickness of about 50-100 kV is formed on the entire surface of the structure, and an interlayer insulating film 26 for flattening the structure is applied to a gap fill. (See FIG. 1C).

상기와 같은 종래 기술에 따른 반도체소자의 제조방법은 고종횡비의 게이트전극으로 인하여 후속 층간절연막의 갭필 공정시 게이트전극 사이의 공간에 보이드 형성되기 쉬우며, 이로 인하여 후속 자기정렬 콘택 형성공정시 형성되는 다결정실리콘층이 이 부분을 채워 전기적으로 절연 되어야할 인접 트랜지스터들이 서로 연결되어 정상 동작을 못하거나, 비트라인 브릿지나, 전하저장전극 브릿지가 발생하여 공정수율 및 소자의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다. In the method of manufacturing a semiconductor device according to the related art as described above, voids are easily formed in the spaces between the gate electrodes during a gap fill process of a subsequent interlayer insulating layer due to the high aspect ratio gate electrode, which is formed during the subsequent self-aligned contact forming process. Adjacent transistors to be electrically insulated by the polysilicon layer filling this portion are connected to each other and fail to operate normally, or a bit line bridge or a charge storage electrode bridge may be generated to reduce process yield and device reliability.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 스페이서 형성시 과실리콘 질화막을 도포하여 성냥머리 모양으로 패턴을 형성하고, 이를 순차적으로 식각하여 경사진 게이트전극을 형성하여 층간절연막의 갭필을 용이하게하여 게이트전극 사이의 보이드 발생을 방지하여 인접 트랜지스터간의 단락이나, 비트라인 또는 전하저장전극간의 브릿지를 방지하여 공정수율 및 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체소자의 제조방법을 제공함에 있다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to form a pattern in the shape of a match head by applying a silicon nitride film during spacer formation, and sequentially etched to form an inclined gate electrode to form an interlayer insulating film It provides a method of manufacturing a semiconductor device that can improve the process yield and device reliability by preventing gaps between gate electrodes and preventing short circuits between adjacent transistors or bridges between bit lines or charge storage electrodes by facilitating gap fill of the electrodes. Is in.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 제조방법의 특징은, Features of the semiconductor device manufacturing method according to the present invention for achieving the above object,

반도체기판상에 게이트절연막을 형성하는 공정과, Forming a gate insulating film on the semiconductor substrate;

상기 게이트절연막상에 다결정실리콘층과 상부 도전층 및 질화막 재질의 하드마스크층을 순차적으로 도포하는 공정과, Sequentially applying a polysilicon layer, an upper conductive layer, and a hard mask layer made of a nitride film on the gate insulating film;

상기 하드마스크층과 상부 도전층을 게이트전극 패턴닝 마스크를 이용하여 순차적으로 선택 식각하여 다결정실리콘층을 노출시키는 하드마스크층 패턴과 상부 도전층 패턴을 형성하는 공정과, Forming a hard mask layer pattern and an upper conductive layer pattern exposing the polysilicon layer by selectively etching the hard mask layer and the upper conductive layer using a gate electrode patterning mask;

상기 구조의 전표면에 과실리콘질화막을 형성하되, 상기 다결정실리콘층상부에는 얇게 형성되고, 상기 하드마스크층 패턴의 상부와 측벽에는 두껍게 형성되어 성냥머리 형성으로 도포되도록하는 공정과, Forming a silicon silicon film on the entire surface of the structure, but thinly formed on the polycrystalline silicon layer, and thickly formed on the top and sidewalls of the hard mask layer pattern so as to be applied to form a match head;

상기 다결정실리콘층 상부의 과실리콘질화막과 다결정실리콘층을 순차적으로 식각하여 다결정실리콘층 패턴을 형성하되, 다른 부분의 성냥머리 형상의 과질리콘질화막도 함께 상당 부분 제거되도록하는 공정과, Forming a polysilicon layer pattern by sequentially etching the polysilicon nitride layer and the polysilicon layer on the polysilicon layer, and removing a substantial portion of the matched silicon-like persilicon layer,

상기 남아있는 과실리콘실화막을 제거하되, 상기 하드마스크층과 상부도전층도 함께 일정 부분 제거되어 계단형상의 기울기를 가지게하는 공정을 구비함에 있다. The remaining silicon silicon film is removed, but the hard mask layer and the upper conductive layer are also partially removed to provide a step of having a stepped slope.

또한 본 발명의 다른 특징은, 상기 게이트절연막과, 다결정실리콘층, 상부 도전층, 하드마스크층을 각각 40-100Å, 500-2000Å, 500-2000Å 및 2000-3000Å 두께로 형성하며, 상기 과실리콘질화막은 매엽식화학기상증착 방법으로 증착하되, 100-500Å 두께, 600-800Å, 0.1-500torr, 증착가스는 SiH4 5-60sccm과 NH3 5-100sccm을 이용하되, 가스비는 SiH4 : NH3 = 1:1 - 1:5 의 조건으로 형성하는 것을 특징으로 한다. In another aspect of the present invention, the gate insulating film, the polysilicon layer, the upper conductive layer, and the hard mask layer are formed to have thicknesses of 40-100 kPa, 500-2000 kPa, 500-2000 kPa, and 2000-3000 kPa, respectively. Silver is deposited by single-layer chemical vapor deposition method, 100-500Å thick, 600-800Å, 0.1-500torr, and the deposition gas is SiH4 5-60sccm and NH3 5-100sccm, but the gas ratio is SiH4: NH3 = 1: 1- It is characterized by forming on a condition of 1: 5.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체소자의 제조방법에 대하여 상세히 설명을 하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 반도체소자의 제조공정도이다. 2A to 2E are manufacturing process diagrams of a semiconductor device according to the present invention.

먼저, 반도체기판(30)상에 소자분리 산화막(도시되지 않음)을 형성하여 활성영역을 정의하고, 상기 구조 상에 40-100Å 정도 두께의 산화막이나 질화막 또는 적층 구조의 게이트절연막(32)과, 500-2000Å 정도 두께의 다결정실리콘층(34)과, 500-2000Å 정도 두께의 텅스텐실리사이드층(36)과, 질화막 재질로 2000-3000Å 정도 두께의 하드마스크층(38) 및 500-1500Å 정도 두께의 산화질화막 재질로된 반사방지막(40)을 순차적으로 형성한 후, 상기 반사방지막(40)상에 게이트 패턴닝을 위한 마스크인 감광막 패턴(42)을 형성한다. 상기에서 텅스텐실리사이드 대신 다른 금속 실리사이드나 금속층 등의 상부 도전층으로 대신할 수도 있다. (도 2a 참조). First, an element isolation oxide film (not shown) is formed on the semiconductor substrate 30 to define an active region, and an oxide film, a nitride film, or a gate insulating film 32 having a thickness of about 40-100 micrometers is formed on the structure; Polycrystalline silicon layer 34 of about 500-2000 mm thick, tungsten silicide layer 36 of about 500-2000 mm thick, hard mask layer 38 of about 2000-3000 mm thick and 500-1500 mm thick of nitride film material After the anti-reflection film 40 made of an oxynitride film is sequentially formed, the photoresist pattern 42, which is a mask for gate patterning, is formed on the anti-reflection film 40. In the above, instead of tungsten silicide, it may be replaced by another conductive layer such as metal silicide or metal layer. (See FIG. 2A).

그다음 감광막 패턴(42)을 마스크로 노출되어있는 반사방지막(40)과 하드마스크층(38)을 순차적으로 식각하여 텅스텐실리사이드층(36)을 노출시키고, 상기 감광막 패턴(42)을 제거한다. (도 2b 참조). Next, the anti-reflection film 40 and the hard mask layer 38 having the photoresist pattern 42 exposed as a mask are sequentially etched to expose the tungsten silicide layer 36, and the photoresist pattern 42 is removed. (See FIG. 2B).

그후, 상기 반사방지막(40)과 하드마스크층(38) 패턴을 마스크로 노출되어있는 텅스텐실리사이드층(36)을 식각하여 다결정실리콘층(34)을 노출시키고, 상기 구조의 전표면에 단차피복성이 나쁜 과실리콘질화막(44)을 매엽식화학기상증착 방법으로 증착하여 상기 반사방지막(40)과 하드마스크층(38) 및 텅스텐실리사이드층(36) 패턴상에 성냥머리 형상으로 도포한다. 여기서 상기 과실리콘질화막(44)은 전체 표면에 100-500Å 정도의 두께로 형성되되, 증착온도는 600-800Å, 0.1-500torr, 증착가스는 SiH4 5-60sccm과 NH3 5-100sccm을 이용하되, 가스비는 SiH4 : NH3 = 1:1 - 1:5 정도의 공정 조건에서 실시하면, 노출되어있는 다결정실리콘층(34)과 텅스텐실리사이드층(36)의 측벽에는 얇게 도포되고, 하드마스크층(38)과 반사방지막(40) 상에는 두껍게 형성되어 성냥머리 형상이 된다. (도 2c 참조). Thereafter, the tungsten silicide layer 36, in which the anti-reflection film 40 and the hard mask layer 38 pattern are exposed as a mask, is etched to expose the polysilicon layer 34, and the step coverage is provided on the entire surface of the structure. This poor silicon silicon nitride film 44 is deposited by a single-layer chemical vapor deposition method and applied to the antireflection film 40, the hard mask layer 38, and the tungsten silicide layer 36 in a matched head shape. Wherein the silicon silicon film 44 is formed to a thickness of about 100-500Å on the entire surface, the deposition temperature is 600-800Å, 0.1-500torr, the deposition gas using SiH4 5-60sccm and NH3 5-100sccm, but the gas ratio In the process conditions of about SiH 4: NH 3 = 1: 1-1: 5, a thin layer is applied to the exposed sidewalls of the polysilicon layer 34 and the tungsten silicide layer 36, and the hard mask layer 38 It is thickly formed on the anti-reflection film 40 to have a match head shape. (See FIG. 2C).

그다음 상기 다결정실리콘층(34)상의 과실리콘질화막(44)과 다결정실리콘층(34)을 순차적으로 식각하여 게이트전극을 완성한다. 이때 상기 과실리콘질화막(44)의 성냥머리 부분이 상당 부분 식각되어 반사방지막(40)의 상부와 하드마스크층(38) 및 텅스텐실리사이드층(36) 패턴의 측벽에 얇게 남게된다. (도 2d 참조). Thereafter, the oversilicon nitride film 44 and the polysilicon layer 34 on the polysilicon layer 34 are sequentially etched to complete the gate electrode. At this time, a substantial portion of the match head of the silicon nitride film 44 is etched to remain thin on the top of the anti-reflection film 40 and on the sidewalls of the hard mask layer 38 and the tungsten silicide layer 36 pattern. (See FIG. 2D).

그후, 상기 과실리콘질화막(44)을 제거하게 되면, 유사재질의 반사방지막(40)과 하드마스크층(38)도 함께 식각되고, 상기 텅스텐실리사이드층(36)도 일부 식각되나 그 정도가 하드마스크층(38)에 비해 적어 차례로 단차가 진 계단 형상을 가지게 된다. (도 2e 참조). Subsequently, when the oversilicon nitride film 44 is removed, the anti-reflection film 40 and the hard mask layer 38 of similar material are etched together, and the tungsten silicide layer 36 is partially etched, but the extent thereof is a hard mask. Compared with the layer 38, the steps have a stepped shape, which in turn is stepped. (See FIG. 2E).

그다음 도시되어 있지는 않으나, 상기 구조의 전표면에 층간절연막을 도포하면 계단형 게이트전극과 하드마스크층 패턴에 의해 갭필이 용이하게 이루어진다. Although not shown in the drawing, when the interlayer insulating film is applied to the entire surface of the structure, the gap fill is easily performed by the stepped gate electrode and the hard mask layer pattern.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체소자의 제조방법은 하드마스크층과 중첩되어있는 게이트전극을 계단형상으로 단차가 지도록형성하여 후속 층간절연막의 갭필을 용이하게 하였으므로, 게이트전극 사이의 보이드 형성이 방지되어 인접 트랜지스터간의 단락이나, 비트라인 및 전하저장전극간의 브릿지를 방지하여 공정수율 및 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. As described above, in the method of fabricating the semiconductor device according to the present invention, since the gate electrode overlapped with the hard mask layer is formed to have a stepped step, the gap fill of the subsequent interlayer insulating film is facilitated, thus forming voids between the gate electrodes. This prevents short circuits between adjacent transistors and bridges between bit lines and charge storage electrodes, thereby improving process yield and device reliability.

도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에 따른 반도체소자의 제조공정도. 1A to 1C are manufacturing process diagrams of a semiconductor device according to the prior art.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 반도체소자의 제조공정도. 2a to 2e is a manufacturing process diagram of a semiconductor device according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10, 30 : 반도체기판 12, 32 : 게이트절연막 10, 30: semiconductor substrate 12, 32: gate insulating film

14, 34 : 다결정실리콘층 16, 36 : 텅스텐실리사이드층14, 34 polysilicon layer 16, 36 tungsten silicide layer

18, 38 : 하드마스크층 20, 40 : 반사방지막 18, 38: hard mask layer 20, 40: antireflection film

22, 42 : 감광막 패턴 24 : 산화막22, 42: photosensitive film pattern 24: oxide film

26 : 층간절연막 44 : 과실리콘질화막26 interlayer insulating film 44 silicon nitride film

Claims (4)

반도체기판상에 게이트절연막을 형성하는 공정과, Forming a gate insulating film on the semiconductor substrate; 상기 게이트절연막상에 다결정실리콘층과 상부 도전층 및 질화막 재질의 하드마스크층을 순차적으로 도포하는 공정과, Sequentially applying a polysilicon layer, an upper conductive layer, and a hard mask layer made of a nitride film on the gate insulating film; 상기 하드마스크층과 상부 도전층을 게이트전극 패턴닝 마스크를 이용하여 순차적으로 선택 식각하여 다결정실리콘층을 노출시키는 하드마스크층 패턴과 상부 도전층 패턴을 형성하는 공정과, Forming a hard mask layer pattern and an upper conductive layer pattern exposing the polysilicon layer by selectively etching the hard mask layer and the upper conductive layer using a gate electrode patterning mask; 상기 구조의 전표면에 과실리콘질화막을 형성하되, 상기 다결정실리콘층 상부 및 상부도전층의 측벽에는 얇게 형성되고, 상기 하드마스크층 패턴의 상부와 측벽에는 두껍게 형성되어 성냥머리 형성으로 도포되도록하는 공정과, Forming a silicon silicon film on the entire surface of the structure, but forming a thin silicon on the sidewalls of the polysilicon layer and the upper conductive layer, and thickly forming the upper and sidewalls of the hard mask layer pattern so as to be applied to form a match head; and, 상기 다결정실리콘층 상부의 과실리콘질화막과 다결정실리콘층을 순차적으로 식각하여 다결정실리콘층 패턴을 형성하되, 성냥머리 형상의 과질리콘질화막의 측벽도 소정두께 식각되어 제거되는 공정과, Forming a polysilicon layer pattern by sequentially etching the polysilicon nitride layer and the polysilicon layer on the polysilicon layer, wherein the sidewalls of the match-shaped persilicon nitride layer are also etched and removed by a predetermined thickness; 상기 남아있는 과실리콘실화막을 제거하되, 상기 하드마스크층과 상부도전층의 측벽도 동시에 소정두께 제거되어 계단형상의 게이트전극을 형성하는 공정을 구비하는 반도체소자의 제조방법. Removing the remaining silicon silicon film, and simultaneously removing predetermined thicknesses of the sidewalls of the hard mask layer and the upper conductive layer to form a stepped gate electrode. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게이트절연막과, 다결정실리콘층, 상부 도전층, 하드마스크층을 각각 40-100Å, 500-2000Å, 500-2000Å 및 2000-3000Å 두께로 형성하는 것을 특징으로하는 반도체소자의 제조방법. And forming the gate insulating film, the polysilicon layer, the upper conductive layer, and the hard mask layer to a thickness of 40-100 kV, 500-2000 kV, 500-2000 kV, and 2000-3000 kV, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 과실리콘질화막은 매엽식화학기상증착 방법으로 증착하는 것을 특징으로하는 반도체소자의 제조방법. The method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the silicon nitride film is deposited by a single-layer chemical vapor deposition method. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 과실리콘질화막은 100-500Å 두께, 600-800Å, 0.1-500torr, 증착가스는 SiH4 5-60sccm과 NH3 5-100sccm을 이용하되, 가스비는 SiH4 : NH3 = 1:1 - 1:5 의 조건으로 형성하는 것을 특징으로하는 반도체소자의 제조방법.The silicon silicon film is 100-500Å thickness, 600-800Å, 0.1-500torr, the deposition gas is SiH4 5-60sccm and NH3 5-100sccm, but the gas ratio of SiH4: NH3 = 1: 1-1: 5 Forming a semiconductor device, characterized in that formed.
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