KR20060000899A - Method for fabricating semiconductor memory device - Google Patents

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김태균
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Abstract

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 반도체 메모리 소자 제조 공정 중 MOS 트랜지스터 및 랜딩 플러그 콘택 형성 공정에 관한 것이며, 더 자세히는 게이트 전극 측벽 스페이서 형성 공정에 관한 것이다. 본 발명은 현재의 층간절연막 증착 공정의 갭필 능력 수준과 셀 스페이서의 두께를 유지하면서, 게이트 전극 패턴 형성 후 증착되는 층간절연막(랜딩 플러그 콘택 산화막)의 갭필 마진을 확보할 수 있는 반도체 메모리 소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명에서는 셀 스페이서 절연막 증착 공정을 게이트 전극 패턴 형성 후 증착되는 층간절연막(랜딩 플러그 콘택 산화막) 증착 후에 실시하는 방식을 제안한다. 이 경우, 셀 스페이서 절연막이 증착되지 않은 상태에서 랜딩 플러그 콘택 산화막 증착 공정을 진행하기 때문에 셀 스페이서 절연막의 두께의 두 배에 해당하는 스페이스를 확보할 수 있으며, 이에 따라 랜딩 플러그 콘택 산화막 증착시 갭필 마진을 확보할 수 있다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing techniques, and more particularly, to a process of forming MOS transistors and landing plug contacts in a semiconductor memory device manufacturing process, and more particularly, to a process of forming a gate electrode sidewall spacer. The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor memory device capable of securing a gap fill margin of an interlayer insulating film (landing plug contact oxide) deposited after the gate electrode pattern is formed while maintaining the gap fill capability level and cell spacer thickness of the current interlayer insulating film deposition process. The purpose is to provide. The present invention proposes a method of performing the cell spacer insulating film deposition process after the deposition of the interlayer insulating film (landing plug contact oxide film) deposited after the gate electrode pattern formation. In this case, since the landing plug contact oxide film deposition process is performed while the cell spacer insulating film is not deposited, a space corresponding to twice the thickness of the cell spacer insulating film can be secured, and thus a gap fill margin when the landing plug contact oxide film is deposited. Can be secured.

게이트 전극, 셀 스페이서 절연막, 랜딩 플러그 콘택, 층간절연막, 갭필 Gate electrode, cell spacer insulating film, landing plug contact, interlayer insulating film, gap fill

Description

반도체 메모리 소자 제조방법{METHOD FOR FABRICATING SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE} Method of manufacturing semiconductor memory device {METHOD FOR FABRICATING SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE}             

도 1a 내지 도 1g는 종래기술에 따른 DRAM 제조 공정을 나타낸 단면도(셀 영역).1A to 1G are cross-sectional views (cell regions) showing a DRAM manufacturing process according to the prior art.

도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 DRAM 제조 공정을 나타낸 단면도(셀 영역).
2A to 2G are cross-sectional views (cell regions) showing a DRAM manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

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

27 : 게이트 스페이서 산화막27: gate spacer oxide film

28 : 게이트 스페이서 질화막28: gate spacer nitride film

29 : 셀 스페이서 질화막29: cell spacer nitride film

30 : 층간절연막
30: interlayer insulating film

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 반도체 메모리 소자 제조 공정 중 MOS 트랜지스터 및 랜딩 플러그 콘택 형성 공정에 관한 것이며, 더 자세히는 게이트 전극 측벽 스페이서 형성 공정에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing techniques, and more particularly, to a process of forming MOS transistors and landing plug contacts in a semiconductor memory device manufacturing process, and more particularly, to a process of forming a gate electrode sidewall spacer.

최근 반도체 메모리 소자의 디자인 룰이 100nm급 이하의 레벨로 급격히 축소됨에 따라 게이트 전극의 선폭 및 게이트 전극간 스페이스 역시 현저히 줄어들고 있다.Recently, as the design rules of semiconductor memory devices are rapidly reduced to the level of 100 nm or less, the line width of the gate electrode and the space between the gate electrodes are also significantly reduced.

그 결과, 전통적인 게이트 전극 재료로서 널리 사용되어 온 도핑된 폴리실리콘은 그 자체의 높은 저항값으로 인하여 적용 한계를 드러내고 있으며, 이에 실리사이드/폴리실리콘 또는 금속/폴리실리콘 적층 구조를 적용하게 되었다. 즉, 게이트 전극 자체의 높이는 기존에 비해 증가할 수밖에 없다.As a result, doped polysilicon, which has been widely used as a traditional gate electrode material, has shown its application limit due to its high resistance value, and has applied silicide / polysilicon or metal / polysilicon stack structure. That is, the height of the gate electrode itself is inevitably increased compared to the conventional.

결국, 고집적화에 따라 게이트 전극 자체의 높이는 증가하고 게이트 전극간 스페이스는 줄어들기 때문에 게이트 전극간 스페이스의 종횡비는 급격히 증가하게 되었다. 이러한 게이트 전극간 스페이스의 종횡비 증가는 게이트 전극 형성 후 진행되는 층간절연막 증착시 갭필 특성을 열화시키는 요인이 되고 있으며, 갭필 특성 열화에 의해 층간절연막 내에 형성된 보이드는 후속 랜딩 플러그 콘택 형성시 페일을 유발하는 문제점이 있었다.As a result, the height ratio of the gate electrode itself increases and the space between the gate electrodes decreases with high integration, so the aspect ratio of the space between the gate electrodes increases rapidly. The increase in the aspect ratio of the space between the gate electrodes becomes a factor in deteriorating the gap fill property when the interlayer insulating film is deposited after the gate electrode is formed, and voids formed in the interlayer insulating film due to the deterioration of the gap fill property cause a failure in forming subsequent landing plug contacts. There was a problem.

전술한 바와 같은 층간절연막 갭필 마진 측면의 공정적 한계는 궁극적으로는 차세대 고집적 메모리 소자의 개발 자체를 제한 할 수 있는 핵심적인 이슈로 대두되고 있어 이를 효과적으로 해결할 수 있는 대안이 필요한 실정이다.As mentioned above, the process limitation in terms of the interlayer insulating film gapfill margin has emerged as a key issue that can ultimately limit the development of the next generation of highly integrated memory devices. Therefore, there is a need for an alternative solution to effectively solve this problem.

도 1a 내지 도 1g는 종래기술에 따른 DRAM 제조 공정을 나타낸 단면도(셀 영 역)이다.1A to 1G are cross-sectional views (cell regions) showing a DRAM manufacturing process according to the prior art.

종래기술에 따른 DRAM 제조 공정은, 우선 도 1a에 도시된 바와 같이 실리콘 기판(1) 상에 소자분리막(2)을 형성하여 활성 영역을 정의하고, 통상의 공정을 실시하여 웰 및 채널 관련 이온주입 공정을 순차적으로 실시한 다음, 활성 영역 표면에 게이트 산화막(3)을 성장시키고, 전체 구조 상부에 도핑된 폴리실리콘막(4), 텅스텐실리사이드막(5), 하드마스크 질화막(6)을 차례로 증착한다.In the DRAM manufacturing process according to the related art, first, as shown in FIG. 1A, an isolation region 2 is formed on a silicon substrate 1 to define an active region, and a conventional process is performed to implant wells and channels. After sequentially performing the process, a gate oxide film 3 is grown on the surface of the active region, and a doped polysilicon film 4, a tungsten silicide film 5, and a hard mask nitride film 6 are sequentially deposited on the entire structure. .

이어서, 도 1b에 도시된 바와 같이 게이트 전극 마스크를 사용한 사진 공정 및 건식 식각 공정을 진행하여 게이트 전극 패턴을 형성하고, 통상적인 게이트 재산화 공정 및 LDD 이온주입을 실시한다.Subsequently, as shown in FIG. 1B, a photolithography process and a dry etching process using a gate electrode mask are performed to form a gate electrode pattern, and a conventional gate reoxidation process and LDD ion implantation are performed.

다음으로, 도 1c에 도시된 바와 같이 전체 구조 표면을 따라 게이트 스페이서 산화막(7) 및 게이트 스페이서 질화막(8)을 순차적으로 증착한다.Next, as shown in FIG. 1C, the gate spacer oxide film 7 and the gate spacer nitride film 8 are sequentially deposited along the entire structure surface.

계속하여, 주변회로 영역(도시되지 않음)에 대하여 주변회로 스페이서 산화막 증착 및 스페이서 식각 공정, 주변회로 소오스/드레인 이온주입 공정 등을 실시하여 주변회로 트랜지스터 형성 공정을 마친 다음, 도 1d에 도시된 바와 같이 전체 구조 상부에 셀 스페이서 질화막(9)을 증착하고, 전체 구조 상부에 층간절연막(10)을 증착하여 갭필을 이룬 다음, CMP 공정을 통해 층간절연막(10)을 평탄화시키고, 그 상부에 하드마스크 질화막(11)을 증착한다.Subsequently, the peripheral circuit region (not shown) is subjected to the peripheral circuit spacer oxide film deposition and the spacer etching process, the peripheral circuit source / drain ion implantation process, and the like to complete the peripheral circuit transistor forming process, as shown in FIG. 1D. As described above, the cell spacer nitride layer 9 is deposited on the entire structure, the interlayer dielectric layer 10 is deposited on the entire structure to form a gap fill, and then the interlayer dielectric layer 10 is planarized through a CMP process, and the hard mask is formed thereon. The nitride film 11 is deposited.

이어서, 도 1e에 도시된 바와 같이 랜딩 플러그 콘택 마스크(T자형 또는 I자형 마스크)를 사용한 사진 및 식각 공정을 실시하여 콘택 영역을 오픈시키고, 셀 스페이서 질화막(9), 게이트 스페이서 질화막(8), 게이트 스페이서 산화막(7)에 대 한 셀 스페이서 식각 공정을 실시하여 셀 스페이서를 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1E, the contact region is opened by performing a photolithography and an etching process using a landing plug contact mask (T-shaped or I-shaped mask) to open the cell spacer nitride film 9, the gate spacer nitride film 8, A cell spacer etching process is performed on the gate spacer oxide layer 7 to form a cell spacer.

다음으로, 도 1f에 도시된 바와 같이 통상적인 셀 소오스/드레인 이온주입을 실시하고, 전체 구조 상부에 랜딩 플러그 콘택용 폴리실리콘막(12)을 증착한다.Next, as shown in FIG. 1F, a conventional cell source / drain ion implantation is performed, and a polysilicon film 12 for landing plug contact is deposited on the entire structure.

계속하여, 도 1g에 도시된 바와 같이 에치백 공정 및 CMP 공정을 통해 하드마스크 질화막(6)이 노출될 때까지 평탄화를 실시하여 게이트 전극 패턴 상부의 모든 막을 제거한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 1G, planarization is performed through the etch back process and the CMP process until the hard mask nitride film 6 is exposed to remove all films on the gate electrode pattern.

이상의 공정을 통해 랜딩 플러그 콘택까지 형성되며, 이후의 후속 공정에 대해서는 고려 대상이 아니기 때문에 그 설명을 생략하기로 한다.Through the above process, even the landing plug contact is formed, and since the subsequent processes are not considered, the description thereof will be omitted.

전술한 종래기술을 살펴보면, 층간절연막(10)의 갭필 마진 측면에서 셀 스페이서 적층 구조가 가장 직접적인 공정 변수로 작용하게 됨을 알 수 있다. 따라서, 셀 스페이서 적층 구조의 폭을 최대한 작게 구현하는 것이 갭필 마친 측면에서는 유리하나, 스페이서의 폭은 해당 MOS 트랜지스터의 특성에 지대한 영향을 미치기 때문에 그 폭을 감소시키는 데에는 한계가 있다.Looking at the above-described prior art, it can be seen that the cell spacer stack structure acts as the most direct process variable in terms of the gap fill margin of the interlayer insulating film 10. Therefore, while the width of the cell spacer stack structure is as small as possible in the gap-filled aspect, there is a limit in reducing the width because the width of the spacer has a great effect on the characteristics of the MOS transistor.

한편, 층간절연막 갭필 공정 자체의 하드웨어적 능력 향상 또한 갭필 마진을 확보할 수 있는 방안이 될 수 있지만, 기술적으로 많은 시간 및 노력을 필요로 하며, 신규 장비의 도입에 따른 단가 상승 요인으로 작용하게 된다.On the other hand, improving the hardware capability of the interlayer insulating film gapfill process itself may also be a way to secure a gapfill margin, but it requires a lot of time and effort technically, and will increase the cost of new equipment. .

따라서, 셀 스페이서의 두께를 유지하면서, 현재의 층간절연막 증착 공정의 갭필 능력 수준에서 공정 마진을 최대한 증가시킬 수 있는 제조 공정상의 기술적 개선이 가장 현실적인 대안이다.
Therefore, a technical improvement in the manufacturing process that can maximize the process margin at the gap fill capability level of the current interlayer dielectric deposition process while maintaining the thickness of the cell spacer is the most realistic alternative.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 현재의 층간절연막 증착 공정의 갭필 능력 수준과 셀 스페이서의 두께를 유지하면서, 게이트 전극 패턴 형성 후 증착되는 층간절연막(랜딩 플러그 콘택 산화막)의 갭필 마진을 확보할 수 있는 반도체 메모리 소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, an interlayer insulating film (landing plug contact) deposited after the gate electrode pattern is formed while maintaining the gap fill capability level and the thickness of the cell spacer of the current interlayer insulating film deposition process. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor memory device capable of securing a gap fill margin of an oxide film).

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 상에 게이트 산화막, 게이트 전극용 전도막, 하드마스크 절연막을 포함하는 게이트 전극 패턴을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 패턴이 형성된 기판에 대해 LDD 이온주입을 실시하는 단계; 상기 게이트 전극 패턴이 형성된 전체 구조 표면을 따라 게이트 스페이서 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 스페이서 절연막이 형성된 전체 구조 상부에 층간절연막을 형성하는 단계; 랜딩 플러그 콘택 형성 영역의 상기 층간절연막을 선택적으로 식각하는 단계; 상기 층간절연막이 선택적으로 식각된 전체 구조 표면을 따라 셀 스페이서 절연막을 형성하는 단계; 노출된 상기 셀 스페이서 절연막 및 상기 게이트 스페이서 절연막을 전면 에치백하여 셀 스페이서를 형성하는 단계; 상기 셀 스페이서가 형성된 기판에 대해 셀 소오스/드레인 이온주입을 실시하는 단계; 및 상기 게이트 전극 패턴 사이의 간극에 매립되는 랜딩 플러그 콘택을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 메모리 소자 제조방법이 제공된다. According to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, forming a gate electrode pattern including a gate oxide film, a gate electrode conductive film, a hard mask insulating film on the substrate; Performing LDD ion implantation on the substrate on which the gate electrode pattern is formed; Forming a gate spacer insulating layer along an entire surface of the structure on which the gate electrode pattern is formed; Forming an interlayer insulating film on the entire structure of the gate spacer insulating film; Selectively etching the interlayer dielectric layer of a landing plug contact forming region; Forming a cell spacer insulating film along the entire structure surface of the interlayer insulating film selectively etched; Etching the entire surface of the exposed cell spacer insulating film and the gate spacer insulating film to form a cell spacer; Performing cell source / drain ion implantation on the substrate on which the cell spacer is formed; And forming a landing plug contact embedded in a gap between the gate electrode patterns.                     

또한, 본 발명은, 게이트 스페이서 절연막을 형성하는 단계 수행 후, 주변회로 영역의 상기 게이트 전극 패턴의 측벽에 주변회로 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 주변회로 스페이서가 형성된 상기 주변회로 영역에 대해 소오스/드레인 이온주입을 실시하는 단계를 더 포함한다.According to the present invention, after the step of forming the gate spacer insulating film, forming a peripheral circuit spacer on the sidewall of the gate electrode pattern of the peripheral circuit region, and the source / circuit for the peripheral circuit region where the peripheral circuit spacer is formed. The method further includes performing drain ion implantation.

바람직하게, 상기 게이트 스페이서 절연막은 산화막/질화막 적층 구조로 이루어진다.Preferably, the gate spacer insulating film has an oxide / nitride stack structure.

나아가, 상기 셀 스페이서 절연막은 질화막이고, 상기 주변회로 스페이서 절연막은 산화막이다.Further, the cell spacer insulating film is a nitride film, and the peripheral circuit spacer insulating film is an oxide film.

바람직하게, 상기 게이트 스페이서 절연막을 형성하는 단계는, 상기 상기 게이트 전극 패턴이 형성된 전체 구조 표면을 따라 80∼120Å 두께의 게이트 스페이서 산화막을 형성하는 단계와, 상기 게이트 스페이서 산화막이 형성된 전체 구조 표면을 따라 90∼150Å 두께의 게이트 스페이서 질화막을 형성하는 단계를 포함한다.Preferably, the forming of the gate spacer insulating layer may include forming a gate spacer oxide layer having a thickness of about 80 to 120 을 along an entire structure surface on which the gate electrode pattern is formed, and along the entire structure surface on which the gate spacer oxide layer is formed. Forming a gate spacer nitride film having a thickness of 90 to 150 kHz.

본 발명에서는 셀 스페이서 절연막 증착 공정을 게이트 전극 패턴 형성 후 증착되는 층간절연막(랜딩 플러그 콘택 산화막) 증착 후에 실시하는 방식을 제안한다. 이 경우, 셀 스페이서 절연막이 증착되지 않은 상태에서 랜딩 플러그 콘택 산화막 증착 공정을 진행하기 때문에 셀 스페이서 절연막의 두께의 두 배에 해당하는 스페이스를 확보할 수 있으며, 이에 따라 랜딩 플러그 콘택 산화막 증착시 갭필 마진을 확보할 수 있다.
The present invention proposes a method of performing the cell spacer insulating film deposition process after the deposition of the interlayer insulating film (landing plug contact oxide film) deposited after the gate electrode pattern formation. In this case, since the landing plug contact oxide film deposition process is performed while the cell spacer insulating film is not deposited, a space corresponding to twice the thickness of the cell spacer insulating film can be secured, and thus a gap fill margin when the landing plug contact oxide film is deposited. Can be secured.

이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be introduced in order to enable those skilled in the art to more easily carry out the present invention.

도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 DRAM 제조 공정을 나타낸 단면도(셀 영역)이다.2A to 2G are cross-sectional views (cell areas) illustrating a DRAM manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 DRAM 제조 공정은, 실리콘 기판(21) 상에 소자분리막(22)을 형성하여 활성 영역을 정의하고, 통상의 공정을 실시하여 웰 및 채널 관련 이온주입 공정을 순차적으로 실시한 다음, 활성 영역 표면에 30∼50Å 두께의 게이트 산화막(23)을 성장시키고, 전체 구조 상부에 600∼1000Å 두께의 도핑된 폴리실리콘막(24), 1000∼1500Å 두께의 텅스텐실리사이드막(25), 2000∼2500Å 두께의 하드마스크 질화막(26)을 차례로 증착한다. 이어서, 게이트 전극 마스크를 사용한 사진 공정 및 건식 식각 공정을 진행하여 게이트 전극 패턴을 형성하고, 통상적인 게이트 재산화 공정 및 LDD 이온주입을 실시한다. 계속하여, 전체 구조 표면을 따라 80∼120Å 두께의 게이트 스페이서 산화막(27) 및 90∼150Å 두께의 게이트 스페이서 질화막(28)을 순차적으로 증착한다.In the DRAM fabrication process according to the present embodiment, an isolation region 22 is formed on a silicon substrate 21 to define an active region, and a conventional process is performed to sequentially perform well and channel related ion implantation processes. A gate oxide film 23 having a thickness of 30 to 50 GPa is grown on the surface of the active region, and a doped polysilicon film 24 having a thickness of 600 to 1000 GPa is formed on the entire structure, a tungsten silicide film 25 having a thickness of 1000 to 1500 GPa, and 2000 to 2000 A 2500 nm thick hard mask nitride film 26 is deposited one after the other. Next, a photolithography process and a dry etching process using a gate electrode mask are performed to form a gate electrode pattern, and a conventional gate reoxidation process and LDD ion implantation are performed. Subsequently, the gate spacer oxide film 27 and the gate spacer nitride film 28 having a thickness of 90 to 150 s are deposited sequentially along the entire structure surface.

계속하여, 주변회로 영역(도시되지 않음)에 대하여 주변회로 스페이서 산화막 증착 및 스페이서 식각 공정, 주변회로 소오스/드레인 이온주입 공정 등을 실시하여 주변회로 트랜지스터 형성 공정을 마친 다음, 도 2b에 도시된 바와 같이 전체 구조 상부에 층간절연막(30)을 증착하여 갭필을 이룬 다음, CMP 공정을 통해 층간절연막(30)을 평탄화시키고, 그 상부에 하드마스크 질화막(31)을 증착한다. Subsequently, the peripheral circuit region (not shown) is subjected to the peripheral circuit spacer oxide film deposition, the spacer etching process, the peripheral circuit source / drain ion implantation process, and the like to complete the peripheral circuit transistor forming process, as shown in FIG. 2B. As described above, the interlayer insulating layer 30 is deposited on the entire structure to form a gap fill. Then, the interlayer insulating layer 30 is planarized through a CMP process, and the hard mask nitride layer 31 is deposited on the interlayer insulating layer 30.                     

이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이 랜딩 플러그 콘택 마스크(T자형 또는 I자형 마스크)를 사용한 사진 및 식각 공정을 실시하여 콘택 영역을 오픈시킨다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, a contact and an etching process using a landing plug contact mask (T-shaped or I-shaped mask) are performed to open the contact region.

다음으로, 도 2d에 도시된 바와 같이 전체 구조 표면을 따라 100∼200Å 두께의 셀 스페이서 질화막(29)을 증착한다.Next, as shown in FIG. 2D, a cell spacer nitride film 29 having a thickness of 100 to 200 Å is deposited along the entire structure surface.

계속하여, 도 2e에 도시된 바와 같이 전면 건식식각을 통해 노출된 셀 스페이서 질화막(29), 게이트 스페이서 질화막(28), 게이트 스페이서 산화막(27)을 식각하여 셀 스페이서를 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2E, the cell spacer nitride film 29, the gate spacer nitride film 28, and the gate spacer oxide film 27 exposed through the entire dry etching are etched to form a cell spacer.

이어서, 도 2f에 도시된 바와 같이 통상적인 셀 소오스/드레인 이온주입을 실시하고, 전체 구조 상부에 2000∼3000Å 두께의 랜딩 플러그 콘택용 폴리실리콘막(32)을 증착한다.Subsequently, as shown in FIG. 2F, conventional cell source / drain ion implantation is performed, and a polysilicon film 32 for landing plug contact having a thickness of 2000 to 3000 Å is deposited on the entire structure.

계속하여, 도 2g에 도시된 바와 같이 에치백 공정 및 CMP 공정을 통해 하드마스크 질화막(26)이 노출될 때까지 평탄화를 실시하여 게이트 전극 패턴 상부의 모든 막을 제거한다.Subsequently, as shown in FIG. 2G, planarization is performed until the hard mask nitride layer 26 is exposed through the etch back process and the CMP process to remove all the films on the gate electrode pattern.

이상의 공정을 통해 랜딩 플러그 콘택까지 형성되며, 이후의 후속 공정에 대해서는 고려 대상이 아니기 때문에 그 설명을 생략하기로 한다.Through the above process, even the landing plug contact is formed, and since the subsequent processes are not considered, the description thereof will be omitted.

전술한 바와 같은 실시예의 공정을 진행하는 경우, 랜딩 플러그 콘택 오픈 후에 셀 스페이서 질화막(29)을 증착하기 때문에 층간절연막(30) 증착시의 갭필 마진을 확보할 수 있다. 또한, 혹시 존재할 수 있는 층간절연막(30) 내의 보이드로 인한 랜딩 플러그 콘택용 폴리실리콘막(32)의 브릿지를 셀 스페이서 질화막(29)이 차단하게 된다. In the process of the above-described embodiment, since the cell spacer nitride layer 29 is deposited after the landing plug contact is opened, a gap fill margin during deposition of the interlayer dielectric layer 30 can be secured. In addition, the cell spacer nitride layer 29 blocks the bridge of the polysilicon layer 32 for landing plug contact due to voids in the interlayer insulating layer 30 that may exist.                     

한편, 전술한 실시예의 공정은 새로운 공정의 추가 없이 공정 순서만을 변경하기 때문에 새로운 층간절연막 증착 장비의 도입에 따른 단가 상승이나, 셀 스페이서의 두께 변경에 따른 소자의 특성 변화를 배제하면서 효과적인 공정 마진 개선을 이룰 수 있는 장점이 있다.
On the other hand, since the process of the above-described embodiment changes only the process sequence without adding a new process, effective process margin improvement while eliminating the cost increase due to the introduction of a new interlayer dielectric deposition equipment or the change of device characteristics due to the change of the thickness of the cell spacer There is an advantage to achieve this.

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.

예컨대, 전술한 실시예에서는 셀 영역에서 산화막/질화막/질화막(ON) 구조의 스페이서를 적용하고, 주변회로 영역에서 산화막/질화막/산화막(ONO) 구조의 스페이서를 적용하는 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 본 발명은 스페이서를 이루는 절연막의 종류 및 적층 구조에 관계 없이 별도의 셀 스페이서 절연막을 적용하는 모든 반도체 메모리 소자 제조 공정에 적용된다.For example, in the above-described embodiment, an example in which a spacer having an oxide / nitride / nitride (ON) structure is applied in a cell region and an oxide / nitride / oxide (ONO) structure spacer is applied in a peripheral circuit region has been described as an example. The present invention is applicable to all semiconductor memory device manufacturing processes that apply a separate cell spacer insulating film regardless of the type of the insulating film forming the spacer and the stacked structure.

또한, 전술한 실시예에서 적용된 게이트 전극 패턴의 적층 구조는 본 발명의 기술적 원리와 직접적인 연관이 없으므로 다른 게이트 전극 패턴 구조에도 본 발명은 적용 가능하다.
In addition, since the stacked structure of the gate electrode pattern applied in the above-described embodiment is not directly related to the technical principle of the present invention, the present invention may be applied to other gate electrode pattern structures.

전술한 본 발명은 소자의 특성 열화나 단가 상승 요인을 배제하면서 랜딩 플 러그 콘택 산화막 증착시 갭필 공정 마진을 확보할 수 있으며, 이에 따라 반도체 메모리 소자의 신뢰도 및 수율을 개선하는 효과를 기대할 수 있다.
The present invention as described above can secure a gap fill process margin when the landing plug contact oxide film is deposited while excluding the deterioration of the device characteristics and the cost increase of the device, thereby improving the reliability and yield of the semiconductor memory device.

Claims (6)

기판 상에 게이트 산화막, 게이트 전극용 전도막, 하드마스크 절연막을 포함하는 게이트 전극 패턴을 형성하는 단계;Forming a gate electrode pattern including a gate oxide film, a gate electrode conductive film, and a hard mask insulating film on the substrate; 상기 게이트 전극 패턴이 형성된 기판에 대해 LDD 이온주입을 실시하는 단계;Performing LDD ion implantation on the substrate on which the gate electrode pattern is formed; 상기 게이트 전극 패턴이 형성된 전체 구조 표면을 따라 게이트 스페이서 절연막을 형성하는 단계;Forming a gate spacer insulating layer along an entire surface of the structure on which the gate electrode pattern is formed; 상기 게이트 스페이서 절연막이 형성된 전체 구조 상부에 층간절연막을 형성하는 단계;Forming an interlayer insulating film on the entire structure of the gate spacer insulating film; 랜딩 플러그 콘택 형성 영역의 상기 층간절연막을 선택적으로 식각하는 단계;Selectively etching the interlayer dielectric layer of a landing plug contact forming region; 상기 층간절연막이 선택적으로 식각된 전체 구조 표면을 따라 셀 스페이서 절연막을 형성하는 단계;Forming a cell spacer insulating film along the entire structure surface of the interlayer insulating film selectively etched; 노출된 상기 셀 스페이서 절연막 및 상기 게이트 스페이서 절연막을 전면 에치백하여 셀 스페이서를 형성하는 단계;Etching the entire surface of the exposed cell spacer insulating film and the gate spacer insulating film to form a cell spacer; 상기 셀 스페이서가 형성된 기판에 대해 셀 소오스/드레인 이온주입을 실시하는 단계; 및Performing cell source / drain ion implantation on the substrate on which the cell spacer is formed; And 상기 게이트 전극 패턴 사이의 간극에 매립되는 랜딩 플러그 콘택을 형성하는 단계Forming a landing plug contact embedded in a gap between the gate electrode patterns 를 포함하는 반도체 메모리 소자 제조방법.Semiconductor memory device manufacturing method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 게이트 스페이서 절연막을 형성하는 단계 수행 후,After the step of forming the gate spacer insulating film, 주변회로 영역의 상기 게이트 전극 패턴의 측벽에 주변회로 스페이서를 형성하는 단계와,Forming a peripheral circuit spacer on sidewalls of the gate electrode pattern in the peripheral circuit region; 상기 주변회로 스페이서가 형성된 상기 주변회로 영역에 대해 소오스/드레인 이온주입을 실시하는 단계를 더 포함하는 반도체 메모리 소자 제조방법.And performing source / drain ion implantation into the peripheral circuit region where the peripheral circuit spacer is formed. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 게이트 스페이서 절연막은 산화막/질화막 적층 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자 제조방법.And the gate spacer insulating layer has an oxide / nitride layer structure. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 셀 스페이서 절연막은 질화막인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 소자 제조방법.And the cell spacer insulating film is a nitride film. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 주변회로 스페이서 절연막은 산화막인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.And the peripheral circuit spacer insulating film is an oxide film. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 게이트 스페이서 절연막을 형성하는 단계는,Forming the gate spacer insulating film, 상기 상기 게이트 전극 패턴이 형성된 전체 구조 표면을 따라 80∼120Å 두께의 게이트 스페이서 산화막을 형성하는 단계와,Forming a gate spacer oxide film having a thickness of about 80 to about 120 을 along an entire structure surface on which the gate electrode pattern is formed; 상기 게이트 스페이서 산화막이 형성된 전체 구조 표면을 따라 90∼150Å 두께의 게이트 스페이서 질화막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조방법.Forming a gate spacer nitride film having a thickness of 90 to 150 Å along the entire structure surface of the gate spacer oxide film.
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