KR20060030551A - Forming method of bottom electrode in semiconductor device - Google Patents

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KR20060030551A
KR20060030551A KR1020040079350A KR20040079350A KR20060030551A KR 20060030551 A KR20060030551 A KR 20060030551A KR 1020040079350 A KR1020040079350 A KR 1020040079350A KR 20040079350 A KR20040079350 A KR 20040079350A KR 20060030551 A KR20060030551 A KR 20060030551A
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Abstract

본 발명은 공정 마진이 높고, 기존의 MPS 공정에 비해 비교적 균일한 프로파일을 얻을 수 있으며, 브릿지 발생 가능성을 줄인 요철부를 갖는 캐패시터의 하부전극 형성 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은, 전도층 상에 캐패시터 하부전극용 전도막을 증착하는 단계; 상기 전도막 상에 ArF용 포토레지스트를 도포하는 단계; ArF용 노광원을 이용한 포토리소그라피 공정을 실시하여 상기 ArF용 포토레지스트에 패턴 형상이 전사된 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 상기 전도막을 식각하여 하부전극을 형성하는 단계; 및 Ar을 포함하는 가스 분위기에서 추가의 식각 공정을 실시하여 상기 포토레지스트 패턴의 변형을 유도하며, 변형이 유도된 상기 포토레지스트 패턴의 형상을 상기 하부전극의 표면에 전사시켜 요철부를 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 캐패시터 하부전극 형성 방법을 제공한다.
The present invention provides a method for forming a lower electrode of a capacitor having a high process margin, a relatively uniform profile compared to a conventional MPS process, and having an uneven portion which reduces the possibility of bridging. Depositing a conductive film for a capacitor lower electrode on the layer; Coating a photoresist for ArF on the conductive film; Performing a photolithography process using an ArF exposure source to form a photoresist pattern in which a pattern shape is transferred to the ArF photoresist; Forming a lower electrode by etching the conductive layer using the photoresist pattern as an etching mask; And performing an additional etching process in a gas atmosphere including Ar to induce deformation of the photoresist pattern, and transferring the shape of the photoresist pattern induced by deformation to the surface of the lower electrode to form an uneven portion. Provided is a method of forming a capacitor lower electrode of a semiconductor device.

ArF, F2, 하부전극, 요철부, MPS, 캐패시턴스, 패턴 변형.ArF, F2, lower electrode, irregularities, MPS, capacitance, pattern deformation.

Description

반도체 소자의 캐패시터 하부전극 형성 방법{FORMING METHOD OF BOTTOM ELECTRODE IN SEMICONDUCTOR DEVICE} FIELD OF THE INVENTION Capacitor bottom electrode formation of a semiconductor device {FORMING METHOD OF BOTTOM ELECTRODE IN SEMICONDUCTOR DEVICE}             

도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일실시예에 따른 F2 또는 ArF 노광원을 이용한 반도체소자의 캐패시터 하부전극 형성 공정을 도시한 단면도.1A to 1F are cross-sectional views illustrating a process of forming a capacitor lower electrode of a semiconductor device using an F 2 or ArF exposure source according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1f의 평면도.2 is a plan view of FIG. 1F;

도 3은 ArF용 포토레지스트를 도포한 직후의 평면 SEM 사진.3 is a planar SEM photograph immediately after the application of the ArF photoresist.

도 4는 포토레지스트 패턴를 식각마스크로 클로린계 가스를 이용하여 식각한 후의 평면 SEM 사진.4 is a planar SEM photograph after etching a photoresist pattern using a chlorine-based gas as an etching mask.

도 5는 Ar을 포함하는 식각 가스를 이용한 식각 시간에 따른 하부전극 요철부의 모양을 도시한 평면 SEM 사진.
FIG. 5 is a planar SEM photograph showing the shape of the lower electrode uneven portion according to the etching time using the etching gas including Ar. FIG.

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

100 : 기판 101 :절연막100: substrate 101: insulating film

102 : 플러그 103a : 하부전극102 plug 103a lower electrode

104b : 요철부104b: irregularities

본 발명은 반도체소자 제조 방법에 관한 것으로, 특히 표면적 증가를 위한 별도의 요철 형성 공정의 추가없이 하부전극의 요철을 형성하여 캐패시턴스를 증가시킬 수 있는 반도체 소자 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device capable of increasing capacitance by forming irregularities of a lower electrode without the addition of a separate unevenness forming process for increasing the surface area.

DRAM(Dynamic Random Access Memory)과 같은 반도체 메모리 소자의 집적도 증가에 따라 셀 캐패시터의 면적은 감소하고 있다. 셀 캐패시터의 면적 감소는 캐패시턴스의 감소를 의미하므로, 필요한 캐패시턴스 확보를 위해 다각도의 노력이 연구 중에 있다.As the degree of integration of semiconductor memory devices such as DRAM (Dynamic Random Access Memory) increases, the area of the cell capacitor is decreasing. Since the reduction of the area of the cell capacitor means the reduction of the capacitance, various efforts are underway to secure the required capacitance.

캐패시턴스의 증대를 위해서는 크게 3가지의 접근 방식이 있다.There are three main approaches to increasing capacitance.

첫째, 유전율이 높은 고유전체를 유전막으로 사용하는 것이다. 이 방법은 캐패시턴스를 증가시킬 수 있지만 고유전율 박막으로 갈수록 에너지 밴드 갭(Energy band gap)이 작아져 누설전류의 특성이 열화되는 문제점이 있다.First, high dielectric constant with high dielectric constant is used as the dielectric film. Although this method can increase capacitance, there is a problem in that leakage current characteristics are deteriorated due to smaller energy band gap toward high dielectric constant thin films.

둘째, 유전체 박막의 두께룰 감소시키는 것이다. 이 방법 역시 누설전류가 증가하게 되므로 바람직하지 않다.Second, to reduce the thickness of the dielectric thin film. This method is also undesirable because the leakage current increases.

셋째, 캐패시터의 면적을 증가시킨다. 이 방법은 기존의 유전물질과 두께를 동일하게 하고서도 캐패시턴스를 증가시킬 수 있어 널리 사용되고 있다. 예컨대, MPS(Meta-stable Poly Silicon)와 같은 방법을 이용하고 있다. 한편, 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 MPS 성장시, 공정 마진이 매우 작고, 웨이퍼 전면에 균일하 게 증착시키는 것이 어렵고 국부적인 비성장(Un-growth)이 발생하며, 하부전극 간의 브릿지(Bridge) 발생 확률이 크다.
Third, increase the area of the capacitor. This method is widely used because it can increase the capacitance with the same thickness as existing dielectric materials. For example, a method such as meta-stable poly silicon (MPS) is used. On the other hand, as semiconductor devices are highly integrated, the process margin is very small during MPS growth, it is difficult to deposit uniformly on the entire surface of the wafer, local un-growth occurs, and the probability of bridges between lower electrodes is generated. This is big.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은, 공정 마진이 높고, 기존의 MPS 공정에 비해 비교적 균일한 프로파일을 얻을 수 있으며, 브릿지 발생 가능성을 줄인 요철부를 갖는 캐패시터의 하부전극 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention proposed to solve the above problems of the prior art, the process margin is high, can obtain a relatively uniform profile compared to the conventional MPS process, the lower electrode formation of the capacitor having a concave-convex portion reducing the possibility of bridge generation The purpose is to provide a method.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 전도층 상에 캐패시터 하부전극용 전도막을 증착하는 단계; 상기 전도막 상에 ArF용 포토레지스트를 도포하는 단계; ArF용 노광원을 이용한 포토리소그라피 공정을 실시하여 상기 ArF용 포토레지스트에 패턴 형상이 전사된 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 상기 전도막을 식각하여 하부전극을 형성하는 단계; 및 Ar을 포함하는 가스 분위기에서 추가의 식각 공정을 실시하여 상기 포토레지스트 패턴의 변형을 유도하며, 변형이 유도된 상기 포토레지스트 패턴의 형상을 상기 하부전극의 표면에 전사시켜 요철부를 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 캐패시터 하부전극 형성 방법을 제공한다.
In order to solve the above problems, the present invention includes the steps of depositing a conductive film for the capacitor lower electrode on the conductive layer; Coating a photoresist for ArF on the conductive film; Performing a photolithography process using an ArF exposure source to form a photoresist pattern having a pattern shape transferred to the ArF photoresist; Forming a lower electrode by etching the conductive layer using the photoresist pattern as an etching mask; And performing an additional etching process in a gas atmosphere including Ar to induce deformation of the photoresist pattern, and transferring the shape of the photoresist pattern induced by deformation to the surface of the lower electrode to form an uneven portion. Provided is a method of forming a capacitor lower electrode of a semiconductor device.

본 발명은, 100nm 이하의 선폭을 갖는 반도체 소자 제조 기술에서부터 적용되고 있는 ArF 포토리소그라피 공정 기술을 이용하여 캐패시터의 하부전극 즉, 스토리지노드를 형성한다. ArF용 포토레지스트의 경우 Ar을 포함하는 가스에 과도 노출될 경우 패턴 변형이 발생하는 것을 이용하여 하부전극 형성 후 Ar을 포함하는 가스 분위기로 포토레지스트 패턴의 변형을 유도한다. 이 후, 변형된 포토레지스트 패턴을 이용하여 하부전극의 일부를 식각하여 패터닝함으로써 하부전극 표면에 굴곡 즉, 요철을 형성한다.The present invention forms a lower electrode, that is, a storage node, of a capacitor using an ArF photolithography process technology applied from a semiconductor device manufacturing technology having a line width of 100 nm or less. In the case of ArF photoresist, when the substrate is excessively exposed to the gas containing Ar, pattern deformation occurs to induce the deformation of the photoresist pattern into the gas atmosphere containing Ar after forming the lower electrode. Subsequently, a portion of the lower electrode is etched and patterned by using the modified photoresist pattern to form bends, that is, irregularities on the lower electrode surface.

따라서, 기존의 MPS 방식과 같이 하부전극의 표면에 요철을 형성하면서도 공정 마진을 높일 수 있고, 기존의 MPS 공정에 비해 비교적 균일한 프로파일을 얻을 수 있으며, 브릿지 발생 가능성을 줄일 수 있다.
Therefore, the process margin can be increased while forming irregularities on the surface of the lower electrode as in the conventional MPS method, a relatively uniform profile can be obtained compared to the conventional MPS process, and the possibility of bridge generation can be reduced.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can more easily implement the present invention.

도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 일실시예에 따른 F2 또는 ArF 노광원을 이용한 반도체소자의 캐패시터 하부전극 형성 공정을 도시한 단면도로서, 이를 참조하여 상세히 설명한다.1A to 1F are cross-sectional views illustrating a process of forming a capacitor lower electrode of a semiconductor device using an F 2 or ArF exposure source according to an embodiment of the present invention, which will be described in detail with reference to the drawings.

후술하는 실시예에서는 스택(Stack)형 캐패시터를 그 예로 하여 설명하며, 이외에도 실린더(Cylinder)형 또는 컨캐이브(Concave)형 등 다양한 형태의 캐패시 터에 적용이 가능하다.In the following embodiments, a stack type capacitor will be described as an example, and the present invention can be applied to various types of capacitors such as a cylinder type or a concave type.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 반도체소자를 형성하기 위한 여러 요소가 형성된 기판(100) 상에 절연막(101)을 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, an insulating film 101 is formed on a substrate 100 on which various elements for forming a semiconductor device are formed.

절연막(101)을 산화막 계열의 물질막으로 이용할 경우에는 BSG(Boro-Silicate-Glass)막, BPSG(Boro-Phopho-Silicate-Glass)막, PSG(Phospho-Silicate-Glass)막, TEOS(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate)막, HDP(High Density Plasma) 산화막, SOG(Spin On Glass)막 또는 APL(Advanced Planarization Layer)막 등을 이용하며, 산화막 계열 이외에 무기 또는 유기 계열의 저유전율막을 이용한다.When the insulating film 101 is used as an oxide-based material film, a BSG (Boro-Silicate-Glass) film, BPSG (Boro-Phopho-Silicate-Glass) film, PSG (Phospho-Silicate-Glass) film, TEOS (Tetra- Ethyl-Ortho-Silicate (HDP) films, HDP (High Density Plasma) films, SOG (Spin On Glass) films, or APL (Advanced Planarization Layer) films are used. In addition to the oxide films, inorganic or organic low dielectric constant films are used.

기판(100)은 트랜지스터 및 비트라인이 형성된 하부구조를 포함하는 것으로, 도면의 간략화를 위해 생략하였다.The substrate 100 includes a substructure on which a transistor and a bit line are formed, and are omitted for simplicity of the drawings.

이어서, 절연막(101)을 선택적으로 식각하여 기판(100, 구체적으로는 셀콘택 플러그)을 노출시키는 콘택홀(H)을 형성한다. 이 때, 콘택홀(H)의 식각 프로파일은 비트라인(도시하지 않음)의 측면에 얼라인된다.Subsequently, the insulating film 101 is selectively etched to form a contact hole H exposing the substrate 100, specifically, a cell contact plug. At this time, the etching profile of the contact hole H is aligned with the side of the bit line (not shown).

도 1b에 도시된 바와 같이, 콘택홀(H)이 형성된 전면에 플러그 형성용 전도막을 증착하여 콘택홀(H)을 매립한 다음, 화학기계적연마(Chemical Mechanical Polishing; 이하 CMP라 함) 또는 전면식각 공정을 실시하여 아이솔레이션(Isolation)된 플러그(102) 구체적으로, 스토리지노드용 콘택 플러그를 형성한다.As illustrated in FIG. 1B, the plug forming conductive film is deposited on the entire surface where the contact hole H is formed to fill the contact hole H, and then chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP) or full surface etching. The process may be performed to form an isolated plug 102, specifically, a contact plug for a storage node.

플러그(102)로는 폴리실리콘막을 주로 이용하며, 여기에 텅스텐막 등의 금속막을 사용할 수도 있다.As the plug 102, a polysilicon film is mainly used, and a metal film such as tungsten film may be used.

플러그(102) 상에 하부전극용 전도막(103)을 증착한다. The conductive film 103 for the lower electrode is deposited on the plug 102.                     

하부전극용 전도막(103)으로는 폴리실리콘막, 텅스텐막, TiN막, Pt막 등 다양한 형태의 금속을 사용할 수 있다.As the lower electrode conductive film 103, various types of metals such as a polysilicon film, a tungsten film, a TiN film, and a Pt film may be used.

한편, 하부전극용 전도막(103)과 플러그(102) 사이에는 Ti, TiN 등의 배리어막을 사용할 수 있다.Meanwhile, a barrier film such as Ti or TiN may be used between the conductive film 103 for the lower electrode and the plug 102.

도 1c에 도시된 바와 같이, 하부전극용 전도막(103) 상에 ArF용 포토레지스트를 도포한다. ArF용 포토레지스트는 COMA(CycloOlefin-Maleic Anhydride) 또는 아크릴레이드(Acrylate) 계통의 폴리머 형태, 또는 이들의 혼합 형태를 갖는 포토레지스트이다.As shown in FIG. 1C, an ArF photoresist is coated on the lower electrode conductive film 103. The photoresist for ArF is a photoresist having a polymer form of COMA (CycloOlefin-Maleic Anhydride) or Acrylate system, or a mixture thereof.

이어서, 베이킹과 노광 및 현상 공정을 실시하여 하부전극 패터닝을 위한 포토레지스트 패턴(104)을 형성한다.Subsequently, baking, exposure, and development processes are performed to form a photoresist pattern 104 for lower electrode patterning.

도 3은 ArF용 포토레지스트를 도포한 직후의 평면 SEM 사진으로서, 도시된 바와 같이 도포된 ArF용 포토레지스트의 표면이 매끄러운(Smooth) 것을 알 수 있다.3 is a planar SEM photograph immediately after applying the ArF photoresist, and it can be seen that the surface of the applied ArF photoresist is smooth as shown.

도 1d에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(104)을 식각마스크로 하부전극용 전도막(103)을 식각하여 캐패시터의 하부전극(103a)을 형성한다.As shown in FIG. 1D, the lower electrode conductive film 103 is etched using the photoresist pattern 104 as an etch mask to form the lower electrode 103a of the capacitor.

하부전극용 전도막(103)으로 폴리실리콘막을 사용하는 경우에는 패터닝시 Cl2 등의 클로린계 가스나 HBr을 사용한다.When the polysilicon film is used as the conductive film 103 for the lower electrode, chlorine-based gas such as Cl 2 or HBr is used during patterning.

아울러, 금속막을 사용할 경우에는 CxFy(x,y는 1 ∼ 10), CaHbFc(a,b,c는 1∼ 10) 또는 SF6 등의 플로린계 가스를 사용한다. In addition, when using a metal film, the CxFy (x, y is 1 ~ 10), CaHbFc uses Florin-based gas, such as (a, b, c is 1-10), or SF 6.

도 4는 포토레지스트 패턴를 식각마스크로 클로린계 가스를 이용하여 식각한 후의 평면 SEM 사진이다.4 is a planar SEM photograph after etching a photoresist pattern using a chlorine-based gas as an etching mask.

도 4의 (a)는 Cl2 가스를 이용하여 60초 동안 식각한 후의 평면 사진으로서, 도 3에서와 같이 패턴의 변형이 없이 그 표면이 매끄러운 것을 확인할 수 있다.Figure 4 (a) is a planar picture after etching for 60 seconds using Cl 2 gas, as shown in Figure 3 it can be seen that the surface is smooth without deformation of the pattern.

도 4의 (b)는 Cl2 가스를 이용하여 120초 동안 식각한 후의 평면 사진으로서, 도 3 및 도 4의 (a)에서와 같이 패턴의 변형이 없이 그 표면이 매끄러운 것을 확인할 수 있다.Figure 4 (b) is a planar photo after etching for 120 seconds using Cl 2 gas, as shown in Figure 3 and 4 (a) it can be seen that the surface is smooth without deformation of the pattern.

도 1e에 도시된 바와 같이, 하부전극(103a) 형성 후 잔류하는 포토레지스트 패턴(104a)을 식각마스크로 ArF용 포토레지스트에서의 패턴 변형을 초래하는 식각 조건으로 식각 공정을 진행한다.As shown in FIG. 1E, the etching process is performed using the photoresist pattern 104a remaining after the lower electrode 103a is formed as an etching mask under etching conditions resulting in pattern deformation in the photoresist for ArF.

이에 따라, 포토레지스트 패턴(104b)의 패턴 변형이 진행되어, 즉 패턴의 국부적인 뭉침 및 끊김 현상이 진행되어 단면 상으로 도 1e에 도시된 형상을 갖게 된다.Accordingly, the pattern deformation of the photoresist pattern 104b proceeds, that is, the local lumping and breaking of the pattern proceeds to have the shape shown in FIG. 1E in cross section.

ArF용 포토레지스트에서의 패턴 변형을 초래하는 식각 조건으로는 Ar을 포함하는 가스를 이용하는 것이다. 즉, Ar에 CF4, Cl2, HBr 등을 포함하거나 Ar 만을 사용할 수 있다.As an etching condition that causes pattern deformation in the photoresist for ArF, a gas containing Ar is used. That is, Ar may include CF 4 , Cl 2 , HBr, or the like, or use Ar alone.

패턴 변형이 이루어진 포토레지스트 패턴(104b)을 이용하여 하부전극(103a)을 일부 식각함으로써, 하부전극(103a)의 상부에서는 패턴의 국부적인 뭉침 및 끊김 현상이 진행된 포토레지스트 패턴(104b)의 형상이 그 하부로 전사된 요철 부분 (103b)을 얻을 수 있다.By partially etching the lower electrode 103a using the patterned photoresist pattern 104b, the shape of the photoresist pattern 104b in which the local agglomeration and disconnection of the pattern has progressed is formed on the upper portion of the lower electrode 103a. The uneven part 103b transferred to the lower part can be obtained.

이 과정에서 잔류하는 포토레지스트 패턴(104b)은 거의 제거가 되나, 일부 잔류하는 경우 포토레지스트 스트립 공정을 통해 제거하고, 추가의 세정 공정을 실시한다.In this process, the remaining photoresist pattern 104b is almost removed, but in the case of some remaining portions, the photoresist pattern 104b is removed through a photoresist strip process and an additional cleaning process is performed.

도 1f는 그 상부에 요철(103b)을 갖는 하부전극(103a)이 형성된 단면을 나타낸다.1F shows a cross section in which a lower electrode 103a having unevenness 103b is formed thereon.

요철(103b)의 크기 및 분포는 Ar을 포함하는 가스 분위기에서의 식각 시간을 변화시킴으로써 조절이 가능하다. 요철(103b)의 크기 및 분포의 변화는 곧 캬퍄시턴스의 변화를 나타낸다.The size and distribution of the unevenness 103b can be adjusted by changing the etching time in the gas atmosphere containing Ar. The change in the size and distribution of the unevenness 103b indicates the change in the capacitance.

Ar을 포함하는 플라즈마 식각 진행시 웨이퍼의 표면 온도가 증가되는 식각 조건일 수록 ArF용 포토레지스트의 표면 모폴로지(Morphology)가 더욱더 거칠어(Rough)진다.As the etching conditions increase the surface temperature of the wafer during the plasma etching process including Ar, the surface morphology of the photoresist for ArF becomes more rough.

요철(103b)을 증가시키기 위해서는 기판 온도를 20℃ 이상으로 하고, 파워를 50W 이상으로 하는 것이 바람직하다.In order to increase the unevenness 103b, the substrate temperature is preferably 20 ° C or higher and the power is 50W or higher.

도 2는 도 1f의 평면도로서, 도 1f는 도 2의 A-A' 방향의 절취 단면에 해당한다. 도 2를 참조하면, 평면상으로는 요철부(103b)의 모양이 다양한 형상으로 나타날 수 있음을 알 수 있다.FIG. 2 is a plan view of FIG. 1F, and FIG. 1F corresponds to a cut cross section taken along the line AA ′ of FIG. 2. Referring to FIG. 2, it can be seen that the shape of the uneven portion 103b may appear in various shapes on a plane.

도 5는 Ar을 포함하는 식각 가스를 이용한 식각 시간에 따른 하부전극 요철부의 모양을 도시한 평면 SEM 사진이다.FIG. 5 is a planar SEM photograph showing the shape of the lower electrode uneven portion according to the etching time using the etching gas including Ar.

도 5의 (a)는 Ar을 이용하여 30초 동안 식각한 경우이고, 도 5의 (b)는 60초 동안 식각한 경우이며, 도 5의 (c)는 120초 동안 식각한 경우이다. 즉, 시간 경과에 따라 패턴 변형이 심화됨을 확인할 수 있다.
5A illustrates a case of etching for 30 seconds using Ar, FIG. 5B illustrates a case of etching for 60 seconds, and FIG. 5C illustrates a case of etching for 120 seconds. That is, it can be seen that the pattern deformation deepens over time.

전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은, Ar을 포함하는 가스 분위기에서 식각시 패턴 변형이 일어나는 ArF용 포토레지스트의 특성을 이용하여 하부전극 형성시 ArF용 포토레지스트를 이용하고, 이를 Ar을 포함하는 가스 분위기에서 추가로 식각하여 패턴 변형을 유도하고, 변형된 패턴 형상을 하부로 전사시켜 하부전극에 요철을 형성하여 캐패시터의 단면적을 증가시킬 수 있음을 실시예를 통해 알아보았다.
According to the present invention made as described above, the ArF photoresist is used to form the lower electrode by using the characteristics of the ArF photoresist in which the pattern deformation occurs during etching in the gas atmosphere including Ar, and this is the gas atmosphere containing Ar. By further etching to induce a pattern deformation, and the transfer of the modified pattern shape to the bottom was formed by the irregularities in the lower electrode was found through the embodiment to increase the cross-sectional area of the capacitor.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

예컨대, 상술한 실시예에서는 스택형 캐패시터 하부전극 만을 그 예로 하였으나, 이외에도 실린더형이나 컨캐이브형 등 다양한 형상의 캐패시터 하부전극에 적용이 가능하다.
For example, in the above-described embodiment, only the stacked capacitor lower electrode is used as an example, but it is also applicable to the capacitor lower electrode having various shapes such as a cylinder type or a concave type.

전술한 본 발명은, 요철부를 갖어 단면적이 증대되면서도 공정 마진이 높고, 기존의 MPS 공정에 비해 비교적 균일한 프로파일을 얻을 수 있으며, 브릿지 발생 가능성을 줄일 수 있어, 반도체소자의 수율 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention described above has an uneven portion and increases the cross-sectional area, but the process margin is high, and a relatively uniform profile can be obtained compared to the conventional MPS process, and the possibility of bridge generation can be reduced, thereby greatly improving the yield and productivity of the semiconductor device. It can be effected.

Claims (5)

전도층 상에 캐패시터 하부전극용 전도막을 증착하는 단계;Depositing a conductive film for a capacitor lower electrode on the conductive layer; 상기 전도막 상에 ArF용 포토레지스트를 도포하는 단계;Coating a photoresist for ArF on the conductive film; ArF용 노광원을 이용한 포토리소그라피 공정을 실시하여 상기 ArF용 포토레지스트에 패턴 형상이 전사된 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;Performing a photolithography process using an ArF exposure source to form a photoresist pattern having a pattern shape transferred to the ArF photoresist; 상기 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 상기 전도막을 식각하여 하부전극을 형성하는 단계; 및Forming a lower electrode by etching the conductive layer using the photoresist pattern as an etching mask; And Ar을 포함하는 가스 분위기에서 추가의 식각 공정을 실시하여 상기 포토레지스트 패턴의 변형을 유도하며, 변형이 유도된 상기 포토레지스트 패턴의 형상을 상기 하부전극의 표면에 전사시켜 요철부를 형성하는 단계Performing an additional etching process in a gas atmosphere including Ar to induce deformation of the photoresist pattern, and transferring the shape of the photoresist pattern induced by deformation to the surface of the lower electrode to form an uneven portion; 를 포함하는 반도체 소자의 캐패시터 하부전극 형성 방법.Capacitor bottom electrode forming method of a semiconductor device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 요철부를 형성하는 단계에서, 기판의 온도를 적어도 20℃로 유지하며, 적어도 50W의 파워를 사용하는 것을 특징으로 하는 캐패시터 하부전극 형성 방법.In the step of forming the concave-convex portion, the method of forming a capacitor lower electrode, characterized in that to maintain the temperature of the substrate to at least 20 ℃, at least 50W of power. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전도막은 폴리실리콘막을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐패시터 하부전극 형성 방법.The conductive film is a capacitor lower electrode forming method comprising a polysilicon film. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 하부전극을 형성하는 단계에서, 클로린계 가스를 이용한 플라즈마 식각 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 캐패시터 하부전극 형성 방법.In the forming of the lower electrode, the method of forming a capacitor lower electrode, characterized in that using the plasma etching method using a chlorine-based gas. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부전극은 스택형, 실린더형 또는 컨캐이브형 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 캐패시터 하부전극 형성 방법.The lower electrode is a capacitor bottom electrode forming method, characterized in that any one of a stacked, cylindrical or concave shape.
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