KR20060070360A - 반도체 장치 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 소정의 하부구조를 가지는 반도체 기판 위에 형성되어 있는 산화막에 콘택홀을 형성하는 단계와, 폴리 실리콘을 증착하고 평탄화하여 상기 콘택홀에 위치하는 랜딩 폴리 플러그를 형성하는 단계와, 세정공정을 통해 상기 평탄화 과정에서 발생하는 부산물을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치 제조방법에 있어서, 상기 세정공정은 NH₄OH, SC-1, BOE, DHF 용액중 선택된 하나를 사용하여 산화막의 상부를 유실시키도록 하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성된 본 발명은 화학적 기계적 연마를 통해 랜딩 폴리 플러그를 제조한 후, 그 제조과정에서 발생하는 부산물을 HF를 사용하지 않는 습식 세정용액을 이용하여 제거함으로써, 산화막의 유실정도를 줄일 수 있으며, 이에 따라 그 상부에 증착되는 절연막의 평탄화공정을 생략할 수 있어 공정단계를 간소화하고 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

랜딩폴리플러그, 콘택홀, 세정, 부산물

Description

반도체 장치 제조방법{manufacturing method for semiconductor device}

도 1은 통상의 공정에 의해 제조된 랜딩 폴리 플러그의 전자 현미경 사진이다.

도 2는 도 1의 랜딩 폴리 플러그를 세정한 후의 전자 현미경 사진이다.

도 3은 종래 세정공정에 의하여 산화막이 유실된 상태에서의 랜딩 폴리 플러그와 산화막의 단차 분포를 분석한 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:랜딩 폴리 플러그 2:산화막

3:부산물

본 발명은 반도체 장치 제조방법에 관한 것으로, 특히 랜딩 폴리 플러그(landing poly plug, LPP)를 형성하는 과정에서 산화막의 유실(loss)을 최소화하여 평탄화 공정을 생략할 수 있는 반도체 장치 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 랜딩 폴리 플러그는 소정의 하부구조를 가지는 반도체 기판 위에 형성되어 있는 층간 절연막인 산화막(BPSG)의 일부에 콘택홀을 형성하고, 그 상부에 폴리실리콘을 증착한 후, 평탄화공정을 통해 평탄화하여 형성한다.

이때, 산화막의 골 사이에는 상기 평탄화공정에서 발생하는 부산물이 잔존하게 되며, 이를 제거하는 공정에서 상기 산화막의 상부도 과도하게 손실된다.

도 1은 상기 랜딩 폴리 플러그를 형성한 후, 부산물이 잔존하는 상태의 전자현미경 사진이며, 도 2는 상기 부산물을 제거한 후의 전자현미경 사진이다.

이에 도시한 바와 같이 랜딩 폴리 플러그(1)의 주변 산화막(2)의 상부에는 그 랜딩 폴리 플러그(1)를 화학적 기계적 연마법으로 평탄화하는 과정에서 발생한 부산물(3)이 잔존한다.

이에 따라, 상기 부산물(3)은 세정공정을 통해 제거하게 된다.

그러나, 상기 세정공정으로 인해 부산물이 제거되는 동시에 상기 산화막(2)의 상부 또한 유실되는 문제가 있다.

도 3은 상기 도 2의 상태에서 상부의 단차를 분석한 그래프로서, 상기 랜딩 폴리 플러그(1)와 산화막(2)의 단차는 550Å 정도의 차이가 발생한다.

즉, 산화막(2)의 표면이 유실되어 큰 단차를 발생시키며, 이는 이후의 공정에서 문제점을 발생시킬 수 있다.

상기와 같은 단차에 의한 문제점 발생을 방지하기 위하여 종래에는 상기 랜딩 폴리 플러그(1)와 산화막(2)의 상부에 절연막을 증착하는 후속공정을 진행할 때 그 증착된 절연막의 상부를 반드시 평탄화하는 공정이 필요하며, 이는 공정 단계의 증가가 되며, 생산성을 저하시키는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 랜딩 폴리 플러그 형성 후 부산물을 제거하기 위한 세정 과정에서 산화막의 유실을 최소화하여 후속공정에서 절연막 증착 후 수행하는 평탄화 공정을 생략할 수 있는 반도체 장치 제조방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정의 하부구조를 가지는 반도체 기판 위에 형성되어 있는 산화막에 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀이 형성된 결과물 전면에 폴리 실리콘을 증착하고 상기 산화막의 상면이 드러나는 시점까지 평탄화하여 랜딩 폴리 플러그를 형성하는 단계와, 상기 랜딩 폴리 플러그가 형성된 결과물에 세정공정을 진행하여 상기 평탄화 과정에서 발생한 부산물을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치 제조방법에 있어서, 상기 세정공정은 NH₄OH, SC-1, BOE, DHF 용액 중 적어도 어느 하나를 세정액으로 사용하여 산화막의 상부를 유실시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 NH₄OH 또는 SC-1 용액을 사용하는 경우 산화막을 70Å 이하의 두께로 유실시키는 것이 바람직하고, 상기 BOE 또는 DHF 용액을 사용하는 경우에는 산화막을 50~100Å의 두께로 유실시키는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

본 발명에 일 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법은 앞서 설명한 도 1과 같이, 소정의 하부구조를 가지는 반도체 기판(도시하지 않음) 위에 형성되어 있는 층간 절연막인 산화막(2)의 콘택홀 내에 위치하는 랜딩 폴리 플러그(1)를 제조한 다음, 상기 랜딩 폴리 플러그(1)를 제조하는 화학적 기계적 연마 공정에서 발생한 부산물(3)을 세정 공정을 통해 제거하되, 세정용액으로 HF를 사용하지 않는다.

보다 상세하게는, 상기 부산물(3)을 제거하기 위한 세정용액으로 HF를 사용하지 않고, NH₄OH 용액 또는 SC-1 용액을 사용함으로써, 상기 부산물(3)을 전부 제거한다. 이때, 산화막(2)의 유실은 70Å 이하의 두께로 발생한다.

이와 같은, 상기 산화막(2)의 유실 정도는 극히 미약한 것이므로, 산화막(2)과 랜딩 폴리 플러그(1) 사이의 단차를 최소화 할 있다. 이에 따라, 본 발명은 산화막(2)과 랜딩 폴리 플러그(1) 사이의 단차를 줄이기 위해 이후의 공정에서 절연막을 증착한 다음 별도의 평탄화 공정을 진행하지 않더라도 기준에 부합하는 정도 의 평탄한 면을 얻는 것이 가능하다.

또한, 상기 세정공정에서 사용할 수 있는 세정용액으로는 BOE 용액 또는 DHF용액 또한 사용할 수 있으며, 이때에는 산화막(2)을 50 내지 100Å의 두께로 유실시켜 부산물(3)을 완전히 제거한다.

상기 산화막(2)은 HDP, BPSG, LPTEOS 일 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 화학적 기계적 연마를 통해 랜딩 폴리 플러그(1)를 제조한 후, 그 제조과정에서 발생하는 부산물(3)을 HF를 사용하지 않는 습식 세정용액을 이용하여 제거함으로써, 산화막(2)의 유실정도를 줄일 수 있으며, 이에 따라 그 상부에 증착되는 절연막을 다시 평탄화하지 않고도 단차를 최소화할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.

상기한 바와 같이 본 발명은 화학적 기계적 연마를 통해 랜딩 폴리 플러그를 제조한 후, 그 제조과정에서 발생하는 부산물을 HF를 사용하지 않는 습식 세정용액을 이용하여 제거함으로써, 산화막의 유실정도를 줄일 수 있으며, 이에 따라 그 상부에 증착되는 절연막의 평탄화공정을 생략할 수 있어 공정단계를 간소화하고 생산 성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 소정의 하부구조를 가지는 반도체 기판 위에 형성되어 있는 산화막에 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀이 형성된 결과물 전면에 폴리 실리콘을 증착하고 상기 산화막의 상면이 드러나는 시점까지 평탄화하여 랜딩 폴리 플러그를 형성하는 단계와, 상기 랜딩 폴리 플러그가 형성된 결과물에 세정공정을 진행하여 상기 평탄화 과정에서 발생한 부산물을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 장치 제조방법에 있어서,

   상기 세정공정은 NH₄OH, SC-1, BOE, DHF 용액 중 적어도 어느 하나를 세정액으로 사용하여 산화막의 상부를 유실시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 NH₄OH 또는 SC-1 용액을 사용하는 경우 산화막을 70Å 이하의 두께로 유실시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 BOE 또는 DHF 용액을 사용하는 경우 산화막을 50~100Å의 두께로 유실시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조방법.

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