KR20070031678A - Semiconductor memory device and method for fabricating the same - Google Patents

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KR20070031678A
KR20070031678A KR1020050086378A KR20050086378A KR20070031678A KR 20070031678 A KR20070031678 A KR 20070031678A KR 1020050086378 A KR1020050086378 A KR 1020050086378A KR 20050086378 A KR20050086378 A KR 20050086378A KR 20070031678 A KR20070031678 A KR 20070031678A
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전종률
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Abstract

반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법이 제공된다. 반도체 메모리 소자는 제 1 층간 절연막 내에 형성된 콘택 패드, 제 1 층간 절연막 상에 형성되며, 상부에 비트 라인이 형성된 제 2 층간 절연막, 비트 라인이 형성된 제 2 층간 절연막 상에 형성된 제 3 층간 절연막, 제 3 층간 절연막보다 습식 식각율이 낮은 물질로 형성되며 상부면이 비교적 평탄하게 형성된 제 4 층간 절연막, 제 2 내지 제 4 층간 절연막 내에 형성되어 콘택 패드와 전기적으로 연결되는 콘택 플러그 및 제 4 층간 절연막 상에 위치하며, 콘택 플러그의 상부 면적을 증가시키는 랜딩 패드를 포함한다. A semiconductor memory device and a method of manufacturing the same are provided. The semiconductor memory device is formed on a contact pad formed in a first interlayer insulating film, a first interlayer insulating film, a second interlayer insulating film having a bit line formed thereon, a third interlayer insulating film formed on a second interlayer insulating film forming bit lines, A fourth interlayer insulating film formed of a material having a lower wet etching rate than the third interlayer insulating film and having a relatively flat upper surface, a contact plug formed in the second to fourth interlayer insulating films and electrically connected to the contact pad, and the fourth interlayer insulating film And a landing pad to increase the top area of the contact plug.

랜딩 패드, 습식 식각율, 마이크로 브릿지 Landing pad, wet etch rate, micro bridge

Description

반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법{Semiconductor memory device and method for fabricating the same}Semiconductor memory device and method for manufacturing the same {Semiconductor memory device and method for fabricating the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 소자 제조 공정 단계별 각각의 단면도들이다.2 to 6 are cross-sectional views of respective semiconductor memory device manufacturing process steps in accordance with an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명> <Explanation of symbols on main parts of the drawings>

100: 반도체 기판 110: 제 1 층간 절연막100 semiconductor substrate 110 first interlayer insulating film

112: 콘택 패드 120: 제 2 층간 절연막112: contact pad 120: second interlayer insulating film

130: 비트 라인 140: 제 3 층간 절연막130: bit line 140: third interlayer insulating film

150: 제 4 층간 절연막 162, 164: 콘택 홀150: fourth interlayer insulating film 162, 164: contact hole

170: 도전막 172: 콘택 플러그170: conductive film 172: contact plug

174: 랜딩 패드174: landing pad

본 발명은 반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 랜딩 패드 간의 마이크로 브릿지를 방지할 수 있는 반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor memory device capable of preventing micro bridges between landing pads and a method of manufacturing the same.

반도체 메모리 소자의 집적도가 증가함에 따라 소자와 소자 또는 층과 층을 연결시키기 위한 콘택 홀의 크기는 감소하는 반면 층간 절연막의 두께는 증가하고 있다. 따라서 콘택홀의 어스펙트 비(aspect ratio)가 증가하여 사진 식각 공정시 콘택 홀의 정렬 마진(alignment margin)이 감소한다. 이에 따라 하부 도전층과 상부 도전층 사이에 접촉 면적을 확장시키는 랜딩 패드(landing pad)를 이용한다. 특히 랜딩 패드는 DRAM 소자의 캐패시터 쓰러짐을 방지하기 위해 이용되며, 하부의 매몰 콘택(buried contact)과 연결된다. As the degree of integration of a semiconductor memory device increases, the size of the contact hole for connecting the device and the device or the layer and the layer decreases while the thickness of the interlayer insulating film increases. Therefore, the aspect ratio of the contact hole is increased to reduce the alignment margin of the contact hole during the photolithography process. Accordingly, a landing pad is used to extend the contact area between the lower conductive layer and the upper conductive layer. In particular, the landing pad is used to prevent capacitor collapse of the DRAM device and is connected to a buried contact at the bottom.

그러나, 불순물 영역과 스토리지 노드를 연결시키기 위한 매몰 콘택 형성시 하부의 불순물 영역과 매몰 콘택 간의 접촉 면적을 증가시키기 위해 콘택 홀 형성 후 콘택 홀이 형성된 기판에 대해 습식 식각을 실시한다. 따라서 콘택 홀 상부가 라운드 형태로 형성된다. 그리고 나서, 이와 같은 형태의 콘택 홀에 도전 물질을 증착한 다음 사진 식각 공정을 실시하여 매몰 콘택과 랜딩 패드를 동시에 형성하게 된다. 이 때, 콘택 홀 상부 프로파일이 라운딩지게 형성되어 랜딩 패드 간에 마이크로 브릿지(micro bridge)가 발생하게 된다. However, when forming a buried contact for connecting the impurity region and the storage node, wet etching is performed on the substrate on which the contact hole is formed after the contact hole is formed to increase the contact area between the impurity region and the buried contact below. Therefore, the contact hole upper portion is formed in a round shape. Then, a conductive material is deposited in the contact hole of this type, and then a photolithography process is performed to simultaneously form a buried contact and a landing pad. At this time, the contact hole upper profile is formed to be rounded to generate a micro bridge between landing pads.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 랜딩 패드 간의 마이크로 브릿지를 방지할 수 있는 반도체 메모리 소자를 제공하는데 있다. Accordingly, an aspect of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of preventing micro bridges between landing pads.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이러한 반도체 메모리 소자 제조 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing such a semiconductor memory device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자는 제 1 층간 절연막 내에 형성된 콘택 패드, 제 1 층간 절연막 상에 형성되며, 상부에 비트 라인이 형성된 제 2 층간 절연막, 비트 라인이 형성된 제 2 층간 절연막 상에 형성된 제 3 층간 절연막, 제 3 층간 절연막보다 습식 식각율이 낮은 물질로 형성되며 상부면이 비교적 평탄하게 형성된 제 4 층간 절연막, 제 2 내지 제 4 층간 절연막 내에 형성되어 콘택 패드와 전기적으로 연결되는 콘택 플러그 및 제 4 층간 절연막 상에 위치하며, 콘택 플러그의 상부 면적을 증가시키는 랜딩 패드를 포함한다. In order to achieve the above technical problem, a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a contact pad formed in a first interlayer insulating layer, a first interlayer insulating layer, and a second interlayer insulating layer and a bit line formed thereon. A third interlayer insulating film formed on the formed second interlayer insulating film, a fourth interlayer insulating film formed of a material having a lower wet etching rate than the third interlayer insulating film, and having a relatively flat upper surface, and formed in the second to fourth interlayer insulating films And a landing pad disposed on the contact plug and the fourth interlayer insulating layer electrically connected to the pad, wherein the landing pad increases a top area of the contact plug.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 소자 제조 방법은 콘택 패드가 형성된 제 1 층간 절연막 상에 제 2 층간 절연막을 형성하는 단계, 제 2 층간 절연막 상에 비트 라인을 형성하고, 비트 라인을 매립시키는 제 3 층간 절연막을 형성하는 단계, 제 3 층간 절연막 상에 제 3 층간 절연막보다 습식 식각율이 낮은 물질로 형성된 제 4 층간 절연막을 형성하는 단계, 제 2 내지 제 4 층간 절연막을 부분적으로 건식 식각하여 콘택 패드를 노출시키는 콘택 홀을 형성하는 단계, 제 2 내지 제 4 층간 절연막을 습식 식각하되 제 4 층간 절연막의 상부면을 비교적 평탄하게 형성하고, 콘택 홀의 폭을 확장시키 는 단계 및 폭이 확장된 콘택 홀 내에 콘택 패드와 전기적으로 연결되는 콘택 플러그와 제 4 층간 절연막 상에 형성되고 콘택 플러그의 상부 면적을 확장시키는 랜딩 패드를 형성하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a semiconductor memory device, the method including: forming a second interlayer insulating layer on a first interlayer insulating layer on which contact pads are formed, and forming a bit line on the second interlayer insulating layer Forming a third interlayer insulating film filling the bit line; forming a fourth interlayer insulating film formed of a material having a wet etching rate lower than that of the third interlayer insulating film on the third interlayer insulating film; Forming a contact hole exposing the contact pad by partially dry etching the interlayer insulating film, wet etching the second to fourth interlayer insulating films, but forming a relatively flat top surface of the fourth interlayer insulating film, and extending the width of the contact hole. And contact plugs electrically connected to the contact pads in the contact holes having a wider width and on the fourth interlayer insulating film. Sex and includes forming a landing pad to expand the upper area of the contact plug.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법에 대해 설명하면 다음과 같다. A semiconductor memory device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 as follows.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(100) 상에는 콘택 패드(112)를 포함하는 제 1 층간 절연막(110)이 위치한다. 콘택 패드(112)는 고농도의 불순물이 도핑된 폴리 실리콘과 같은 도전 물질 또는 금속 물질로 형성되어 있어 반도체 기판 (100) 내에 형성되어 있는 불순물 영역(미도시)과 전기적으로 연결된다. 그리고 콘택 패드(112)들 사이에는 게이트 전극(미도시)이 형성되어 있다. As illustrated in FIG. 1, a first interlayer insulating layer 110 including a contact pad 112 is positioned on the semiconductor substrate 100. The contact pad 112 is formed of a conductive material such as polysilicon doped with a high concentration of impurities or a metal material, and is electrically connected to an impurity region (not shown) formed in the semiconductor substrate 100. A gate electrode (not shown) is formed between the contact pads 112.

이와 같은 제 1 층간 절연막(110) 상에는 제 2 층간 절연막(120)이 형성되어 있으며, 제 2 층간 절연막(120) 내에는 비트 라인(130)과 반도체 기판(100) 내의 불순물 영역(미도시)을 전기적으로 연결하기 위한 비트 라인 콘택 플러그(미도시)가 형성되어 있다. 그리고 제 2 층간 절연막(120) 내의 비트 라인 콘택 플러그(미도시) 상부에는 비트 라인(130)이 형성되어 있다. The second interlayer insulating layer 120 is formed on the first interlayer insulating layer 110, and the impurity regions (not shown) in the bit line 130 and the semiconductor substrate 100 are formed in the second interlayer insulating layer 120. Bit line contact plugs (not shown) for electrical connection are formed. The bit line 130 is formed on the bit line contact plug (not shown) in the second interlayer insulating layer 120.

비트 라인(130) 상부에는 제 3 층간 절연막(140)이 위치하며, 제 3 층간 절연막(140) 상에는 제 3 층간 절연막(140)과 습식 식각율이 다른 제 4 층간 절연막(150)이 위치한다. 그리고 제 2 내지 제 4 층간 절연막(120, 140, 150) 내에는 제 1 층간 절연막(110) 내에 위치하는 콘택 패드(112)와 연결되는 콘택 플러그(172)가 형성되어 있다. 이 때, 콘택 플러그(172)는 하부의 콘택 패드(112)와 접촉되는 면적이 확장된 매몰 콘택(enlarged buried contact)이다.A third interlayer insulating layer 140 is positioned on the bit line 130, and a fourth interlayer insulating layer 150 having a wet etching rate different from that of the third interlayer insulating layer 140 is positioned on the third interlayer insulating layer 140. In the second to fourth interlayer insulating layers 120, 140, and 150, contact plugs 172 connected to the contact pads 112 positioned in the first interlayer insulating layer 110 are formed. In this case, the contact plug 172 is an enclosed buried contact having an enlarged area in contact with the lower contact pad 112.

상세히 설명하면, 제 4 층간 절연막(150)은 콘택 플러그(172)가 형성될 때, 상부가 라운드지게 형성되는 것을 방지하기 위해 제 3 층간 절연막(140)보다 습식 식각율이 낮은 물질로 형성되어 있다. 따라서, 콘택 플러그(172) 상부를 포함하는 제 4 층간 절연막(150)의 상부는 비교적 평탄하게 형성되어 있다.In detail, when the contact plug 172 is formed, the fourth interlayer insulating layer 150 is formed of a material having a lower wet etching rate than the third interlayer insulating layer 140 to prevent the upper portion from being rounded. . Therefore, the upper portion of the fourth interlayer insulating layer 150 including the upper portion of the contact plug 172 is formed to be relatively flat.

이와 같은 제 4 층간 절연막(150) 상에는 콘택 플러그(172)와 전기적으로 연결될 캐패시터의 스토리지 노드와 콘택 플러그(172) 간의 접촉 면적을 확장시키기 위한 랜딩 패드(174)가 형성되어 있다. 이 때, 랜딩 패드(174)는 콘택 플러그(172) 및 비교적 평탄하게 형성된 제 4 층간 절연막(150) 상부에 위치하므로, 제 4 층간 절연막(150)이 라운드지게 형성되어 제 4 층간 절연막(150) 상부에 도전 물질이 잔류하여 랜딩 패드(174) 간에 마이크로 브릿지가 발생하는 것을 방지할 수 있다. A landing pad 174 is formed on the fourth interlayer insulating layer 150 to extend a contact area between the storage node of the capacitor to be electrically connected to the contact plug 172 and the contact plug 172. In this case, since the landing pad 174 is positioned on the contact plug 172 and the fourth interlayer insulating layer 150 formed relatively flat, the fourth interlayer insulating layer 150 is rounded to form the fourth interlayer insulating layer 150. The conductive material may remain on top to prevent the microbridges from occurring between the landing pads 174.

이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 소자 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6.

도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 소자 제조 공정 단계별 각각의 단면도들이다. 2 to 6 are cross-sectional views of respective semiconductor memory device manufacturing process steps in accordance with an embodiment of the present invention.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(100) 상에 게이트 전극(미도시)을 형성하고, 게이트 전극(미도시) 양측의 반도체 기판(100) 내에 이온 주입 공정을 실시하여 불순물 영역(미도시)을 형성한다. 이와 같이 게이트 전극(미도시) 및 불순물 영역(미도시)이 형성된 반도체 기판(100) 상부에 절연 물질을 증착한다. 그리고 나서 화학 기계적 연마(CMP: Chemicl Mechanical Polishing) 또는 에치 백(etch back) 공정을 실시하여 상부를 평탄화시킴으로써 제 1 층간 절연막(110)을 형성한다.First, as shown in FIG. 2, a gate electrode (not shown) is formed on the semiconductor substrate 100, and an ion implantation process is performed in the semiconductor substrate 100 on both sides of the gate electrode (not shown) to form an impurity region ( Not shown). As described above, an insulating material is deposited on the semiconductor substrate 100 on which the gate electrode (not shown) and the impurity region (not shown) are formed. Then, the first interlayer insulating layer 110 is formed by planarizing the upper portion by performing a chemical mechanical polishing (CMP) or etch back process.

그리고, 제 1 층간 절연막(110)에 통상의 사진 식각(photolithography) 공정을 실시하여 반도체 기판(100) 내의 불순물 영역(미도시)을 노출시키는 콘택 홀을 형성한다. 산화물로 이루어진 제 1 층간 절연막(110)에 콘택 홀을 형성하는 경우, 게이트 전극(미도시)에 대하여 높은 식각 선택비를 갖는 식각 가스를 이용함으로써 콘택 홀들이 게이트 전극(미도시)에 대하여 자기 정렬(self alignment)되면서 반도체 기판(100) 내의 불순물 영역(미도시)을 노출시킨다.In addition, a normal photolithography process is performed on the first interlayer insulating layer 110 to form a contact hole exposing an impurity region (not shown) in the semiconductor substrate 100. When forming the contact hole in the first interlayer insulating film 110 made of oxide, the contact holes are self-aligned with respect to the gate electrode (not shown) by using an etching gas having a high etching selectivity with respect to the gate electrode (not shown). (self alignment) to expose an impurity region (not shown) in the semiconductor substrate 100.

다음으로, 콘택 홀이 형성된 제 1 층간 절연막(110) 전면에 콘택 홀을 매립시키는 고농도의 불순물로 도핑된 폴리실리콘과 같은 도전 물질 또는 금속 물질을 증착하여 도전막을 형성한다. 이어서, 제 1 층간 절연막(110)의 상부가 노출될 때까지 도전막을 평탄화시킴으로써 제 1 층간 절연막(110) 내에 자기 정렬된 콘택 패드(112)를 형성한다. Next, a conductive film is formed by depositing a conductive material or a metal material such as polysilicon doped with a high concentration of impurities filling the contact hole on the entire surface of the first interlayer insulating film 110 on which the contact hole is formed. Subsequently, the conductive layer is planarized until the upper portion of the first interlayer insulating layer 110 is exposed to form a self-aligned contact pad 112 in the first interlayer insulating layer 110.

다음으로, 콘택 패드(112)를 포함하는 제 1 층간 절연막(110) 상부에 절연 물질을 증착하고 평탄화하여 제 2 층간 절연막(120)을 형성한다. 그리고 나서, 제 2 층간 절연막(120)에 비트 라인용 콘택 홀을 형성하고, 도전 물질을 증착 및 평탄화하여 제 2 층간 절연막(120) 내에 비트 라인용 콘택 플러그(미도시)를 형성한다. 이 때, 비트 라인용 콘택 플러그(미도시)는 제 1 층간 절연막(110) 내에 위치한 콘택 패드(112)와 선택적으로 연결된다. Next, an insulating material is deposited and planarized on the first interlayer insulating layer 110 including the contact pad 112 to form a second interlayer insulating layer 120. Then, a bit line contact hole is formed in the second interlayer insulating layer 120, and a conductive material is deposited and planarized to form a bit line contact plug (not shown) in the second interlayer insulating layer 120. In this case, the bit line contact plug (not shown) is selectively connected to the contact pad 112 located in the first interlayer insulating layer 110.

그리고, 제 2 층간 절연막(120) 상에 제 2 층간 절연막(120) 내의 비트 라인용 콘택 플러그(미도시)와 연결되는 비트 라인(130)을 형성한다. 상세히 설명하면, 비트 라인(130)은 확산 방지막(132), 금속막(134) 및 절연막(136)이 적층된 구조로 형성될 수 있다. 그리고 측벽에는 스페이서(138)가 형성된다. 이 때, 확산 방지막(132)은 티타늄/티타늄 질화막(Ti/TiN)으로 형성될 수 있고, 금속막(134)은 텅스텐막(W)으로 형성될 수 있다. 그리고 절연막(136) 및 스페이서(138)는 질화막으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 비트 라인(130)은 확산 방지막(132) 및 금속막(134) 대신 고농도 불순물이 도핑된 폴리실리콘으로 형성될 수 있다.A bit line 130 is formed on the second interlayer insulating layer 120 to be connected to a bit line contact plug (not shown) in the second interlayer insulating layer 120. In detail, the bit line 130 may have a structure in which the diffusion barrier 132, the metal layer 134, and the insulating layer 136 are stacked. Spacers 138 are formed on the sidewalls. In this case, the diffusion barrier 132 may be formed of a titanium / titanium nitride layer (Ti / TiN), and the metal layer 134 may be formed of a tungsten layer (W). The insulating film 136 and the spacer 138 may be formed of a nitride film. Alternatively, the bit line 130 may be formed of polysilicon doped with a high concentration of impurities instead of the diffusion barrier 132 and the metal layer 134.

이와 같이 제 2 층간 절연막(120) 상에 비트 라인(130)을 형성한 다음 도 3 에 도시된 바와 같이, 전면에 비트 라인(130)을 매립시키는 절연 물질을 증착하고 평탄화하여 제 3 층간 절연막(140)을 형성한다. 이 때, 제 3 층간 절연막(140)은 BSG(Borosilicate Glass), PSG(PhosphoSilicate Glass), BPSG(BoroPhosphoSilicate Glass) 또는 USG(Undoped Silicate Glass) 등과 같은 실리콘 산화물로 형성될 수 있다.As such, after forming the bit line 130 on the second interlayer insulating layer 120, as shown in FIG. 3, an insulating material for filling the bit line 130 is deposited and planarized on the entire surface to form a third interlayer insulating layer ( 140). In this case, the third interlayer insulating layer 140 may be formed of silicon oxide such as borosilicate glass (BSG), phosphosilicate glass (PSG), borophosphosilicate glass (BPSG), or undoped silicate glass (USG).

그리고, 제 3 층간 절연막(140) 상부에 제 3 층간 절연막(140)보다 습식 식각율이 낮은 절연 물질을 증착하고 평탄화하여 제 4 층간 절연막(150)을 형성한다. 이 때, 제 4 층간 절연막(150)은 질화막으로 형성될 수 있으며, 제 3 층간 절연막(140)의 두께보다 작게 형성된다. The fourth interlayer insulating layer 150 is formed by depositing and planarizing an insulating material having a lower wet etching rate than the third interlayer insulating layer 140 on the third interlayer insulating layer 140. In this case, the fourth interlayer insulating layer 150 may be formed of a nitride film and smaller than the thickness of the third interlayer insulating layer 140.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 4 층간 절연막(150) 상에 포토레지스트 패턴(155)을 형성하고, 포토레지스트 패턴(155)을 식각 마스크로 이용하여 제 2 내지 제 4 층간 절연막(120, 140, 150)을 차례대로 건식 식각한다. 따라서 하부의 콘택 패드(112)를 노출시키는 폭이 좁은 콘택 홀(162)이 형성된다. 이와 같이 형성된 콘택 홀(162)은 하부의 콘택 패드(112)를 노출시키는 폭이 작으므로 습식 식각하여 콘택 패드(112)를 노출시키는 폭을 확장시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 4, the photoresist pattern 155 is formed on the fourth interlayer insulating layer 150, and the second to fourth interlayer insulating layers are formed using the photoresist pattern 155 as an etching mask. 120, 140, 150) in turn dry etching. Accordingly, a narrow contact hole 162 exposing the lower contact pad 112 is formed. Since the contact hole 162 formed as described above has a small width for exposing the lower contact pad 112, the contact hole 162 may be wet-etched to expand the width for exposing the contact pad 112.

즉, 제 4 층간 절연막(150) 상부의 포토레지스트 패턴(155)을 제거한 다음, 제 1 콘택 홀(162)이 형성된 반도체 기판(100) 전면에 습식 식각 공정을 실시한다. 그러므로, 도 5에 도시된 바와 같이, 콘택 패드(112)를 노출시키는 폭이 확장된 콘택 홀(164)이 형성된다. 이와 같이, 습식 식각 공정을 실시할 때, 제 4 층간 절연막(150)은 하부의 제 3 층간 절연막(140)보다 습식 식각율이 낮으므로 콘택 패드 (112)를 노출시키는 폭이 확장된 콘택 홀(164)의 상부 폭은 확장되지 않을 수 있다. 또한, 콘택 패드(112)를 노출시키는 폭이 확장된 콘택 홀(164)과 연결되는 제 4 층간 절연막(150)의 상부 표면이 비교적 평탄하게 형성될 수 있다. That is, after removing the photoresist pattern 155 on the fourth interlayer insulating layer 150, a wet etching process is performed on the entire surface of the semiconductor substrate 100 on which the first contact holes 162 are formed. Therefore, as shown in FIG. 5, an extended contact hole 164 exposing the contact pad 112 is formed. As such, when the wet etching process is performed, the fourth interlayer insulating layer 150 has a lower wet etching rate than the lower third interlayer insulating layer 140, so that the contact hole 112 having an extended width exposing the contact pad 112 is formed. The upper width of 164 may not extend. In addition, an upper surface of the fourth interlayer insulating layer 150 connected to the contact hole 164 having the width exposing the contact pad 112 may be formed to be relatively flat.

이와 같이 콘택 홀(164)을 형성한 다음 제 4 층간 절연막(150) 상부에 콘택 홀(164)을 매립시키는 도전 물질을 증착하여 도전막(170)을 형성한다. 이 때, 도전 물질로는 고농도 불순물이 포함된 폴리실리콘이 이용될 수 있다. As such, after forming the contact hole 164, a conductive material for filling the contact hole 164 is deposited on the fourth interlayer insulating layer 150 to form the conductive film 170. In this case, polysilicon containing a high concentration of impurities may be used as the conductive material.

그리고 나서, 도전막(170)에 통상의 사진 식각 공정을 실시하여 도 1에 도시된 바와 같이, 콘택 플러그(172) 및 랜딩 패드(174)를 완성한다. 이 때, 콘택 플러그(172)는 콘택 홀(도 6의 164 참조) 내에 형성되어 있으며, 랜딩 패드(174)는 콘택 플러그(172) 및 제 4 층간 절연막(150) 상부에 형성된다. 그러므로 랜딩 패드(174)에 의해 콘택 플러그(172)와 전기적으로 연결되는 면적이 증가된다. Thereafter, the conductive film 170 is subjected to a normal photolithography process to complete the contact plug 172 and the landing pad 174 as shown in FIG. 1. In this case, the contact plug 172 is formed in the contact hole (see 164 of FIG. 6), and the landing pad 174 is formed on the contact plug 172 and the fourth interlayer insulating layer 150. Therefore, the area electrically connected to the contact plug 172 by the landing pad 174 is increased.

그리고, 랜딩 패드(174)는 비교적 평탄하게 형성된 제 4 층간 절연막(150) 상에 위치하므로 도전 물질이 제 4 층간 절연막(150) 상에 잔류하여 랜딩 패드(174) 간에 마이크로 브릿지가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 콘택 플러그(172) 간의 브릿지를 방지할 수 있다.In addition, since the landing pad 174 is positioned on the fourth interlayer insulating layer 150 formed relatively flat, the conductive material remains on the fourth interlayer insulating layer 150 to prevent the microbridges from occurring between the landing pads 174. can do. That is, the bridge between the contact plugs 172 can be prevented.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention belongs may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상기한 바와 같이 본 발명의 반도체 메모리 소자 및 그 제조 방법에 따르면 콘택 패드의 노출 영역이 확장된 콘택 홀 형성시 하부에 위치하는 층간 절연막보다 습식 식각율이 낮은 층간 절연막 상부에 형성함으로써 콘택 홀이 형성된 층간 절연막의 상부 표면이 비교적 평탄하게 형성될 수 있다.As described above, according to the semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, a contact hole is formed by forming an exposed region of a contact pad on an interlayer insulating layer having a lower wet etching rate than an interlayer insulating layer disposed below when forming an extended contact hole. The upper surface of the interlayer insulating film can be formed relatively flat.

따라서, 콘택 플러그 및 랜딩 패드 형성시 도전 물질이 층간 절연막 상에 잔류하여 랜딩 패드 간에 마이크로 브릿지가 발생하는 것을 방지할 수 있다. Therefore, when the contact plug and the landing pad are formed, the conductive material may remain on the interlayer insulating layer to prevent the microbridges from occurring between the landing pads.

Claims (10)

제 1 층간 절연막 내에 형성된 콘택 패드;A contact pad formed in the first interlayer insulating film; 상기 제 1 층간 절연막 상에 형성되며, 상부에 비트 라인이 형성된 제 2 층간 절연막;A second interlayer insulating layer formed on the first interlayer insulating layer and having a bit line formed thereon; 상기 비트 라인이 형성된 상기 제 2 층간 절연막 상에 형성된 제 3 층간 절연막;A third interlayer insulating film formed on the second interlayer insulating film on which the bit line is formed; 상기 제 3 층간 절연막보다 습식 식각율이 낮은 물질로 형성되며 상부면이 비교적 평탄하게 형성된 제 4 층간 절연막;A fourth interlayer insulating layer formed of a material having a wet etching rate lower than that of the third interlayer insulating layer and having a relatively flat upper surface; 상기 제 2 내지 제 4 층간 절연막 내에 형성되어 상기 콘택 패드와 전기적으로 연결되는 콘택 플러그; 및 A contact plug formed in the second to fourth interlayer insulating layers and electrically connected to the contact pad; And 상기 제 4 층간 절연막 상에 위치하며, 상기 콘택 플러그의 상부 면적을 증가시키는 랜딩 패드를 포함하는 반도체 메모리 소자.And a landing pad positioned on the fourth interlayer insulating layer, the landing pad increasing an upper area of the contact plug. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 비트 라인은 상기 콘택 패드와 선택적으로 연결되는 반도체 메모리 소자.And the bit line is selectively connected to the contact pad. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 4 층간 절연막은 상기 제 3 층간 절연막의 두께보다 작은 두께로 형 성된 반도체 메모리 소자. And the fourth interlayer insulating film has a thickness smaller than that of the third interlayer insulating film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 3 층간 절연막은 산화막인 반도체 메모리 소자.The third interlayer insulating film is an oxide film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 4 층간 절연막은 질화막인 반도체 메모리 소자.And the fourth interlayer insulating film is a nitride film. 콘택 패드가 형성된 제 1 층간 절연막 상에 제 2 층간 절연막을 형성하는 단계;Forming a second interlayer insulating film on the first interlayer insulating film on which contact pads are formed; 상기 제 2 층간 절연막 상에 비트 라인을 형성하고, 상기 비트 라인을 매립시키는 제 3 층간 절연막을 형성하는 단계;Forming a bit line on the second interlayer insulating film, and forming a third interlayer insulating film filling the bit line; 상기 제 3 층간 절연막 상에 상기 제 3 층간 절연막보다 습식 식각율이 낮은 물질로 형성된 제 4 층간 절연막을 형성하는 단계;Forming a fourth interlayer insulating layer on the third interlayer insulating layer, the fourth interlayer insulating layer formed of a material having a wet etching rate lower than that of the third interlayer insulating layer; 상기 제 2 내지 제 4 층간 절연막을 부분적으로 건식 식각하여 상기 콘택 패드를 노출시키는 콘택 홀을 형성하는 단계;Partially dry etching the second to fourth interlayer insulating films to form contact holes exposing the contact pads; 상기 제 2 내지 제 4 층간 절연막을 습식 식각하되 상기 제 4 층간 절연막의 상부면을 비교적 평탄하게 형성하고, 상기 콘택 홀의 폭을 확장시키는 단계; 및Wet etching the second to fourth interlayer insulating layers to form a relatively flat top surface of the fourth interlayer insulating layer, and to expand the width of the contact hole; And 폭이 확장된 상기 콘택 홀 내에 상기 콘택 패드와 전기적으로 연결되는 콘택 플러그와 상기 제 4 층간 절연막 상에 형성되고 상기 콘택 플러그의 상부 면적을 확장시키는 랜딩 패드를 형성하는 단계를 포함하는 반도체 메모리 소자 제조 방법. Forming a contact plug electrically connected to the contact pad and a landing pad formed on the fourth interlayer insulating layer and extending a top area of the contact plug in the width of the contact hole; Way. 제 6 항에 있어서, 상기 비트 라인을 형성하기 전,7. The method of claim 6, prior to forming the bit line, 상기 제 2 층간 절연막 내에 상기 비트 라인을 상기 콘택 패드와 선택적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는 반도체 메모리 소자 제조 방법. And selectively connecting the bit line with the contact pad in the second interlayer insulating film. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 4 층간 절연막은 상기 제 2 층간 절연막 두께보다 작은 두께로 형성하는 반도체 메모리 소자 제조 방법.And the fourth interlayer insulating film is formed to a thickness smaller than the thickness of the second interlayer insulating film. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 3 층간 절연막은 산화막으로 형성된 반도체 메모리 소자 제조 방법.And the third interlayer insulating film is formed of an oxide film. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 4 층간 절연막은 질화막으로 형성된 반도체 메모리 소자 제조 방법.And the fourth interlayer insulating film is formed of a nitride film.
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