KR20080010928A - Method of forming contacthole and method of fabricating dram using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 의한 디램 소자의 콘택홀 형성 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a method for forming a contact hole in a DRAM device according to the prior art.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디램 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 2 to 8 are cross-sectional views illustrating a DRAM forming method according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 콘택홀 형성 방법 및 이를 이용한 디램 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘택 불량을 방지할 수 있는 콘택홀 형성 방법 및 이를 이용한 디램 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a contact hole and a method of manufacturing a DRAM using the same, and more particularly, to a method of forming a contact hole capable of preventing contact failure and a method of manufacturing a DRAM using the same.
디램(dynamic random access memory; DRAM)과 같은 반도체소자는 트랜지스터들, 커패시터들, 부하 저항들, 및 상호연결부들(interconnections)을 구비한다. 상기 상호연결부들(interconnections)은 도전성 구조물들을 전기적으로 접속해주는 콘택 플러그를 포함한다. 상기 콘택 플러그는 층간 절연막을 관통하는 콘택홀 내에 형성될 수 있다.상기 반도체 소자의 고집적화에 따라 구성요소들의 2차원적 크기를 축소하고 복수의 층으로 적층하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라, 상기 콘택홀의 종횡비(aspect ratio)가 증가하고, 패터닝 공정의 정렬 여유는 감소한다. 즉, 미세한 크기를 갖는 상기 콘택홀을 원하는 위치에 형성하는 것이 점점 어렵게 되고 있다.Semiconductor devices, such as dynamic random access memory (DRAM), have transistors, capacitors, load resistors, and interconnects. The interconnections include contact plugs for electrically connecting conductive structures. The contact plug may be formed in a contact hole that penetrates the interlayer insulating layer. As the semiconductor device is highly integrated, researches for reducing the two-dimensional size of the components and stacking them in a plurality of layers have been actively conducted. Accordingly, the aspect ratio of the contact hole increases, and the alignment margin of the patterning process decreases. That is, it is increasingly difficult to form the contact hole having a fine size at a desired position.
도 1은 종래기술에 의한 디램 소자의 콘택홀 형성 방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a method for forming a contact hole in a DRAM device according to the prior art.
도 1을 참조하면, 기판(10)의 소정영역에 소자 분리막(12)을 형성할 수 있다. 상기 소자 분리막(12)을 갖는 기판(10) 상에 산화막(21), 제 1 도전막 패턴(22), 하드 마스크(23) 및 스페이서(24)를 포함하는 하부 도전성 구조물(20)을 형성할 수 있다. 상기 하부 도전성 구조물(20)을 갖는 기판(10) 상에 절연막(25)을 형성할 수 있다. 상기 절연막(25) 상에 제 2 도전막 패턴(31), 하드 마스크막 패턴(32) 및 스페이서(33)를 포함하는 상부 도전성 구조물(30)을 형성할 수 있다. 상기 상부 도전성 구조물(30)은 상기 하부 도전성 구조물(20)에 부분적으로 중첩될 수 있다. 상기 상부 도전성 구조물(30)을 갖는 기판(10) 상에 하부 층간 절연막(35) 및 상부 층간 절연막(40)을 차례로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
이어서, 패터닝 공정을 이용하여 상기 층간 절연막들(35, 40)을 관통하는 콘택홀(42)을 형성할 수 있다. 상기 패터닝 공정은 상부 층간 절연막(40) 상에 포토레지스트 패턴과 같은 마스크 패턴(도시하지 않음)을 형성하고, 상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 층간 절연막들(35, 40) 및 상기 하드 마스크막 패턴(32)을 차례로 이방성 식각하는 것을 포함할 수 있다. 상기 콘택홀(42)은 상기 상부 층간 절연막(40) 및 상기 하부 층간 절연막(35)을 차례로 관통하여 상기 제 2 도전막 패턴(31)을 노출시키도록 형성될 수 있다. Subsequently, the
도면에서와 같이, 상기 콘택홀(42)을 형성하는 동안 패터닝 공정이 정렬오차를 가질 수 있다. 즉, 상기 콘택홀(42)은 상기 정렬오차에 의하여 화살표(M) 만큼 어긋나게 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 콘택홀(42)은 상기 제 2 도전막 패턴(31)의 한쪽으로 치우칠 수 있다. 이에 따라, 상기 제 2 도전성 패턴(31)의 한쪽에 연장된 홀(42M)이 형성될 수 있다. 상기 연장된 홀(42M)은 상기 제 2 도전성 패턴(31)의 측벽을 노출시키고, 상기 하부 층간 절연막(35)을 관통하여 상기 제 1 도전막 패턴(22)을 부분적으로 노출시킬 수 있다.As shown in the figure, the patterning process may have an alignment error during the formation of the
이후, 상기 콘택홀(42)을 매립하는 도전막을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 도전막 패턴(22) 및 상기 제 2 도전막 패턴(32)은 상기 하부 층간 절연막(35)에 의하여 절연되어야 한다. 그러나 상기 연장된 홀(42M) 내부 또한 상기 도전막으로 채워질 수 있다. 즉, 상기 제 2 도전막 패턴(31)은 상기 연장된 홀(42M) 내부를 채우는 상기 도전막에 의하여 상기 제 1 도전막 패턴(22)에 전기적으로 접속될 수 있다. 결과적으로, 상기 연장된 홀(42M)은 콘택 불량을 유발한다.Thereafter, a conductive film may be formed to fill the
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 콘택 불량을 방지할 수 있는 콘택홀 형성 방법 및 이를 이용한 디램 제조 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a method for forming a contact hole capable of preventing contact failure and a DRAM manufacturing method using the same.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 콘택홀 형성 방법이 제공된다. 상기 콘택홀 형성 방법은 기판 상에 도전막 패턴을 형성하는 것을 구비한다. 상기 도전막 패턴을 덮은 제 1 층간 절연막을 형성한다. 상기 도전막 패턴이 노출되도록 상기 제 1 층간 절연막을 선택적으로 제거한다. 이어서, 상기 도전막 패턴의 양 측벽들을 덮는 완충 스페이서를 형성한다. 상기 완충 스페이서를 갖는 상기 도전막 패턴을 덮는 제 2 층간 절연막을 형성한다. 상기 제 2 층간 절연막을 식각하여 상기 도전막 패턴을 노출시키는 콘택홀을 형성한다. 여기서, 상기 완충 스페이서는 상기 제 2 층간 절연막에 대하여 식각 선택비를 가지는 절연막으로 형성된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, a method for forming a contact hole is provided. The contact hole forming method includes forming a conductive film pattern on a substrate. A first interlayer insulating film covering the conductive film pattern is formed. The first interlayer insulating layer is selectively removed to expose the conductive layer pattern. Subsequently, a buffer spacer covering both sidewalls of the conductive film pattern is formed. A second interlayer insulating film covering the conductive film pattern having the buffer spacer is formed. The second interlayer insulating layer is etched to form a contact hole exposing the conductive layer pattern. The buffer spacer is formed of an insulating film having an etch selectivity with respect to the second interlayer insulating film.
본 발명의 몇몇 실시예에 있어서, 상기 완충 스페이서는 폴리실리콘막 또는 실리콘 질화막으로 형성될 수 있다.In some embodiments of the present invention, the buffer spacer may be formed of a polysilicon film or a silicon nitride film.
다른 실시예에 있어서, 상기 완충 스페이서를 형성하는 것은 상기 도전막 패턴들을 갖는 상기 기판의 전면에 완충 스페이서막을 콘포멀하게 증착하고, 상기 완충 스페이서막을 이방성 식각하는 것을 포함할 수 있다. 상기 완충 스페이서막은 상기 도전성 패턴들 사이의 간격의 0.2배 내지 0.45배의 두께로 형성될 수 있다.In example embodiments, the forming of the buffer spacer may include conformally depositing a buffer spacer layer on the entire surface of the substrate having the conductive layer patterns, and anisotropically etching the buffer spacer layer. The buffer spacer layer may be formed to a thickness of 0.2 to 0.45 times the gap between the conductive patterns.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 도전막 패턴을 형성하기 전에, 상기 도전막 패턴의 하부에 상기 기판 전면을 덮는 식각 저지막을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 식각 저지막은 실리콘 질화막 또는 알루미늄 산화막으로 형성될 수 있다. In another embodiment, before forming the conductive layer pattern, the method may further include forming an etch stop layer covering the entire surface of the substrate under the conductive layer pattern. The etch stop layer may be formed of a silicon nitride layer or an aluminum oxide layer.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 디램 제조 방법이 제공된다. 상기 디램 제조 방법은 셀 영역 및 코어/주변 영역을 갖는 기판 상에 비트 라인을 형성하는 것을 구비한다. 상기 비트 라인을 갖는 상기 기판 상에 제 1 층간 절연막을 형성한다. 상기 코어/주변 영역의 상기 제 1 층간 절연막을 선택적으로 제거하여 상기 코어/주변 영역의 비트 라인을 노출시킨다. 이어서, 상기 코어/주변 영역의 비트 라인의 양 측벽들을 완충 스페이서를 형성한다. 상기 완충 스페이서를 갖는 상기 비트 라인을 덮는 제 2 층간 절연막을 형성한다. 다음으로, 상기 셀 영역의 상기 제 1 층간 절연막 상에 상기 기판과 전기적으로 연결되는 셀 커패시터를 형성한다. 상기 셀 커패시터를 갖는 상기 기판의 전면 상에 상부 층간 절연막을 형성한다. 상기 상부 층간 절연막 및 상기 제 2 층간 절연막을 식각하여, 상기 코어/주변 영역의 비트 라인을 노출시키는 콘택홀을 형성한다. 여기서, 상기 완충 스페이서는 상기 제 2 층간 절연막에 대하여 식각 선택비를 가지는 절연막으로 형성된다. According to another aspect of the present invention for achieving the above technical problem, there is provided a DRAM manufacturing method. The DRAM manufacturing method includes forming a bit line on a substrate having a cell region and a core / peripheral region. A first interlayer insulating film is formed on the substrate having the bit line. The first interlayer insulating layer of the core / peripheral region is selectively removed to expose the bit line of the core / peripheral region. Subsequently, both sidewalls of the bit line of the core / peripheral region form buffer spacers. A second interlayer insulating film covering the bit line having the buffer spacer is formed. Next, a cell capacitor is formed on the first interlayer insulating layer of the cell region, the cell capacitor being electrically connected to the substrate. An upper interlayer insulating film is formed on the entire surface of the substrate having the cell capacitor. The upper interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer are etched to form contact holes exposing bit lines of the core / peripheral region. The buffer spacer is formed of an insulating film having an etch selectivity with respect to the second interlayer insulating film.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한 다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the scope of the invention to those skilled in the art will fully convey. In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. Like numbers refer to like elements throughout. Also, an element or layer is referred to as "on" or "on" of another element or layer by interposing another layer or other element in the middle as well as directly above the other element or layer. Include all cases.
도 2 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디램 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디램 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. Referring to Figures 2 to 8, it will be described in the DRAM manufacturing method according to an embodiment of the present invention. Cross-sectional views illustrating a DRAM forming method according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 셀 영역(A) 및 코어(core)/주변(periphery) 영역(B)을 갖는 기판(100)을 준비한다. Referring to FIG. 2, a
상기 기판(100) 내에 소자 분리막(102)을 형성할 수 있다. 상기 소자 분리막(102)은 실리콘 산화막으로 형성될 수 있다. 상기 셀 영역(A)의 상기 기판(100) 상에 게이트 패턴들(110)을 형성할 수 있다. 상기 게이트 패턴(110)은 게이트 유전막(111), 게이트 전극(112), 하드 마스크(113) 및 스페이서(114)를 구비하도록 형성될 수 있다. 상기 게이트 패턴(110)은 상기 게이트 유전막(111), 상기 게이트 전극(112) 및 상기 하드 마스크(113)가 상기 기판(100) 상에 차례로 적층될 수 있다. 상기 스페이서(114)는 상기 게이트 전극(112) 및 상기 하드 마스크(113)의 측벽에 형성될 수 있다. 상기 게이트 패턴(110) 양측의 상기 기판(100) 내에 소스/드레인 영역들(104)을 형성할 수 있다. 상기 소스/드레인 영역들(104) 상에 랜딩패드들(116, 117)을 형성할 수 있다. 상기 랜딩패드들(116, 117)은 비트 라인 랜딩패드(116) 및 스토리지 랜딩패드(117)로 분류될 수 있다. 상기 게이트 패턴(110) 및 상기 랜딩패드들(116, 117)을 갖는 기판(100) 상에 하부 층간 절연막(115)을 형성할 수 있다. 상기 하부 층간 절연막(115)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 또는 이들의 조합막으로 형성할 수 있다. An
상기 하부 층간 절연막(115) 상에 상기 기판(100)의 전면을 덮는 식각 저지막(118)을 형성할 수 있다. 상기 식각 저지막(118)은 실리콘 질화막 또는 알루미늄 산화막으로 형성될 수 있다. 상기 하부 층간 절연막(115) 및 상기 식각 저지막(118) 내에 상기 비트 라인 랜딩패드(116)에 접촉하는 비트 라인 콘택 플러그(119)를 형성할 수 있다.An
이어서, 상기 식각 저지막(118) 상에 비트 라인 패턴들(120)을 형성한다. 상기 비트 라인 패턴들(120)은 상기 셀 영역(A) 및 상기 코어/주변 영역(B)에 각각 여러 개씩 형성할 수 있다. 상기 비트 라인 패턴들(120)은 각각 비트 라인(121), 하드 마스크 패턴(122) 및 스페이서(123)를 포함할 수 있다. 상기 비트 라인 패턴들(120)은 각각 상기 비트 라인(121) 및 상기 하드 마스크막 패턴(122)이 차례로 적층된 형태일 수 있다. 각각의 상기 비트 라인(121) 및 상기 하드 마스크막 패턴(122)의 측벽에는 상기 스페이서(123)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 비트 라인들(121)은 폴리실리콘 막, 텅스텐(W) 막, 또는 금속 실리사이드막으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 하드 마스크막 패턴들(122)은 실리콘 질화막으로 형성될 수 있다. 상기 비트 라인들(121)은 각각 상기 비트 라인 콘택 플러그(119)와 접촉될 수 있다. 상기 비트 라인 패턴들(120)은 각각 상기 비트 라인 콘택 플러그(119)에 의하여 상기 비트 라인 랜딩패드(116)에 전기적으로 접속될 수 있다. 즉, 상기 비트 라인 패턴들(120)은 각각 상기 비트 라인 콘택 플러그(118) 및 상기 비트 라인 랜딩패드(116)를 통하여 상기 소스/드레인 영역(104)에 전기적으로 접속될 수 있다. Subsequently,
상기 비트 라인 패턴들(120)을 갖는 기판(100) 상에 제 1 층간 절연막(125) 을 형성한다. 상기 제 1 층간 절연막(125)은 고밀도 플라스마 산화막(HDP oxide), 비피에스지(BPSG; Boron Phosporous Silicate Glass)막, PE-TEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silcate)막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막으로 형성될 수 있다. The first
도 3을 참조하면, 패터닝 공정에 의해 상기 코어/주변 영역(B)의 상기 제 1 층간 절연막(125)을 선택적으로 제거하여 상기 코어/주변 영역(B)의 상기 비트 라인 패턴들(120)을 노출시킨다. 상기 패터닝 공정은 상기 코어/페리 영역(B)의 제 1 층간 절연막(125)을 노출시키는 포토레지스트 패턴과 같은 마스크 패턴을 이용하여 상기 코어/페리 영역(B)의 제 1 층간 절연막(125)을 식각하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 층간 절연막(125)의 하부로 과식각되는 것을 미연에 방지하기 위해 상기 제 1 층간 절연막(125)의 식각은 상기 식각 저지막(118)에 의해 종료될 수 있다. Referring to FIG. 3, the
다음으로, 상기 비트 라인 패턴들(120)을 갖는 상기 기판(100)의 전면에 완충 스페이서막(126)을 콘포멀하게 증착할 수 있다. 이때, 상기 제 1 층간 절연막(125)은 상기 셀 영역(A)의 비트 라인 패턴들(120) 상에 완충 스페이서막(126)이 증착됨을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 완충 스페이서막(126)은 후속으로 상기 코어/주변 영역(B)에 형성되는 제 2 층간 절연막(도 4의 128 참고)에 대하여 식각 선택비(상기 완충 스페이서의 식각율/상기 제 2 층간 절연막의 식각율)를 가지는 절연막일 수 있다. 에를 들어, 상기 완충 스페이서막(126)은 폴리실리콘막 또는 실리콘 질화막으로 형성될 수 있다. 그리고, 후속의 콘택홀(도 7의 146)을 형성하는 과 정에서 정렬 여유(margin)를 확보하기 위해 상기 완충 스페이서막(126)은 상기 비트 라인 패턴들(120) 사이 간격(w)의 0.2배 내지 0.45배의 두께(t)를 갖도록 형성될 수 있다.Next, the
도 4를 참조하면, 상기 완충 스페이서막(126)을 이방성 식각하여 상기 코어/주변 영역(B)의 상기 비트 라인 패턴들(120)의 양 측벽들에 완충 스페이서(127)를 형성한다. 상기 완충 스페이서(127)가 실리콘 질화막으로 형성된 경우, 상기 제 1 층간 절연막(125) 하부로 식각됨을 방지하기 위해 상기 셀 영역(A)의 제 1 층간 절연막(125) 상에 캐핑막(미도시)이 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 하드 마스크 패턴들(122) 및 상기 스페이서들(123)을 갖는 비트 라인 패턴들(120)의 양 측벽들에 상기 완충 스페이서를 형성하는 것으로 예를 들고 있다. 그러나, 공정 조건에 따라 상기 하드 마스크막 패턴 및 상기 스페이서가 생략되어 상기 비트 라인의 양 측벽들에 상기 완충 스페이서가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the
이어서, 상기 완충 스페이서(127)를 갖는 상기 비트 라인 패턴(120)을 덮는 제 2 층간 절연막(128)을 형성한다. 상기 완충 스페이서(127)를 갖는 기판(100) 전면에 절연막(미도시)을 증착한 후, 화학기계적연마(chemical mechanical polishing; CMP) 공정 또는 에치백(etch back) 공정을 이용하여 절연막(미도시)의 상부 표면을 평탄화하여 상기 제 2 층간 절연막(128)이 형성된다. 이때, 상기 제 2 층간 절연막(128)은 상기 제 1 층간 절연막(125)의 상부면과 실질적으로 동일한 레벨의 상부면을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제 2 층간 절연막(128)은 고밀도플라스마 산화막(HDP oxide), 비피에스지막, PE-TEOS막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막으로 형성할 수 있다. 계속해서, 상기 제 2 층간 절연막(128), 상기 식각 저지막(118) 및 상기 하부 층간 절연막(115)을 관통하여 상기 스토리지 랜딩패드(117)에 접촉하는 매립 콘택 플러그(129)를 형성할 수 있다.Next, a second
도 5를 참조하면, 상기 제 2 층간 절연막(128) 상에 스토리지 패드(132)를 형성할 수 있다.상기 스토리지 패드(132)는 폴리실리콘 막, 텅스텐(W) 막, 알루미늄(Al) 막 및 구리(Cu) 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성할 수 있다. 상기 스토리지 패드(132)는 상기 제 2 층간 절연막(128) 및 상기 하부 층간 절연막(115)을 관통하는 상기 매립 콘택 플러그(129)에 의하여 상기 스토리지 랜딩패드(117)에 전기적으로 접속될 수 있다. 즉, 상기 스토리지 패드(132)는 상기 매립 콘택 플러그(129) 및 상기 스토리지 랜딩패드(117)를 통하여 상기 소스/드레인 영역(104)에 전기적으로 접속될 수 있다.Referring to FIG. 5, a
이어서, 상기 스토리지 패드(132)를 갖는 기판(100) 상에 완충막(134)을 형성할 수 있다. 상기 완충막(134)은 고밀도플라스마 산화막(HDP oxide), 비피에스지막, PE-TEOS막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막으로 형성될 수 있다. Subsequently, a
도 6을 참조하면, 상기 셀 영역(A)의 기판(100) 상의 상기 완충막(134)을 관통하고 상기 스토리지 패드(132)에 접촉되는 셀 커패시터(140)를 형성한다. 상기 셀 커패시터(140)는 스토리지 노드(141), 커패시터 유전막(142) 및 플레이트 전극(143)을 포함할 수 있다. 상기 스토리지 노드(141), 상기 커패시터 유전막(142) 및 상기 플레이트 전극(143)은 차례로 적층될 수 있다. 상기 스토리지 노드(141)는 상기 스토리지 패드(132)와 접속되고, 폴리실리콘과 같은 도전막으로 형성될 수 있 다. 그리고, 상기 커패시터 유전막(142)은 실리콘산화막, 또는 고유전막(high-K dielectrics)으로 형성될 수 있다. 상기 플레이트 전극(143)은 상기 셀 영역(C)의 상기 기판(100) 상을 덮도록 형성될 수 있다. 상기 플레이트 전극(143)은 폴리실리콘 막, 텅스텐(W) 막, 알루미늄(Al) 막 및 구리(Cu) 막으로 이루어진 일군에서 선택된 하나로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6, a
도 7을 참조하면, 상기 셀 커패시터(140)를 갖는 기판(100) 상에 상부 층간 절연막(144)을 형성한다. 상기 상부 층간 절연막(140)은 고밀도플라스마 산화막(HDP oxide), 비피에스지막, PE-TEOS막, 실리콘산질화막, 또는 이들의 조합막으로 형성할 수 있다. 계속해서, 화학기계적연마 공정 또는 에치백 공정을 이용하여 상기 상부 층간 절연막(144)의 상부 표면을 평탄화 할 수 있다. Referring to FIG. 7, an upper
이어서, 패터닝 공정에 의해 상기 셀 영역(A)에 제 1 콘택홀(145) 및 상기 코어/주변 영역(B)에 제 2 콘택홀들(146)을 형성한다. 상기 패터닝 공정은 상기 상부 층간 절연막(144) 상에 포토레지스트 패턴과 같은 마스크 패턴(미도시)을 형성하고, 상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 층간 절연막들 및 상기 완충막(144, 125, 128, 134) 및 상기 하드 마스크막 패턴(122)을 이방성 식각하는 것을 포함할 수 있다. 상기 이방성 식각은 불소 계열의 식각 가스, 예를 들어, C4F6 등을 이용하여 진행할 수 있다. 이에 따라, 상기 상부 층간 절연막(144)을 관통하여 상기 셀 영역(A)에서 상기 플레이트 전극(143)이 노출되는 상기 제 1 콘택홀(145)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 상부 층간 절연막(144), 상기 완충 막(134) 및 상기 제 2 층간 절연막(128) 및 상기 하드 마스크막 패턴(122)을 관통하여 상기 코어/주변 영역(B)에서 상기 비트 라인들(121)이 노출되는 상기 제 2 콘택홀들(146)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 층간 절연막(128)에 대한 상기 완충 스페이서(127)의 식각 선택비가 상술한 바와 같이 다른 경우, 예를 들면, 훨씬 낮을 경우, 상기 제 2 층간 절연막(128)의 식각 과정에서 상기 완충 스페이서(127)에서는 식각이 이루어지 않는다. 도면에 도시되어 있지 않으나, 상기 제 2 콘택홀들(146)이 상기 비트 라인들(121) 상면의 어느 한 쪽으로 치우쳐서 형성되더라도 상기 완충 스페이서(127)로 인해 더 이상 형성되지 않고, 상기 하드 마스크 패턴(122)에만 식각이 진행된다. 따라서, 상기 제 2 콘택홀들(146)을 형성하는데 있어서, 정렬 여유를 확보한다. Subsequently, a
도 8을 참조하면, 상기 제 1 콘택홀(145) 내에 제 1 콘택 플러그(150a)를 형성할 수 있다. 동시에, 상기 제 2 콘택홀들(146) 내에도 제 2 콘택 플러그(150b)를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 8, a
구체적으로, 상기 제 1 콘택홀(145) 및 상기 제 2 콘택홀들(146)의 내벽들에 장벽 금속막(151)을 형성할 수 있다. 상기 제 1 콘택홀(145) 및 상기 제 2 콘택홀들(146)을 완전히 채우는 금속막(152)을 형성할 수 있다. 상기 장벽 금속막(151) 및 상기 금속막(152)은 상기 상부 층간 절연막(144) 상에도 적층될 수 있다. 이어서, 상기 금속막(152) 및 상기 장벽 금속막(151)을 평탄화하여 상기 제 1 콘택 플러그(150a) 및 상기 제 2 콘택 플러그(150b)를 형성할 수 있다. 상기 금속막(152) 및 상기 장벽 금속막(151)의 평탄화에는 상기 상부 층간 절연막(144)을 정지막으로 채택하는 화학기계적연마 공정 또는 에치백 공정이 적용될 수 있다. 상기 장벽 금속막(151)은 티타늄질화막(TiN)으로 형성할 수 있다. 상기 금속막(122)은 텅스텐(W) 막으로 형성할 수 있다. 여기서 상기 장벽 금속막(121)은 생략될 수 있다. 이후, 상기 상부 층간 절연막(144) 상에 상기 제 1 콘택 플러그(150a) 및 상기 제 2 콘택 플러그(150b)와 연결되는 배선들(미도시)이 형성될 수 있다.In detail, the
상술한 본 발명의 디램 제조 방법에 따르는 경우, 상기 제 2 콘택 플러그(150b)는 상기 제 2 콘택홀들(146)이 어느 한 쪽으로 치우쳐 형성하더라도 상기 비트 라인들(121)과 접촉할 뿐, 하부의 상기 하부 층간 절연막(115)으로 신장되어 상기 게이트 패턴들(110)과 접촉되지 않는다. 따라서, 콘택 불량을 방지할 수 있다. According to the DRAM manufacturing method of the present invention described above, the
본 발명의 실시예에서는 디램 반도체 장치로 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘택홀 형성 방법은 이에 제한되지 않고, 다양한 반도체 장치에서 적용 가능하다. In an embodiment of the present invention, a DRAM semiconductor device is described as an example. However, the method for forming a contact hole according to an embodiment of the present invention is not limited thereto and may be applied to various semiconductor devices.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 상기 비트 라인 패턴의 양 측벽들에 상기 완충 스페이서를 형성한다. 이에 따라, 상기 콘택홀을 형성하는데 있어서 공정 마진을 확보할 수 있어 콘택 불량을 방지한다. 또한, 상기 콘택 플러그는 상기 콘택홀이 어느 한 쪽으로 치우쳐 형성하더라도 상기 비트 라인과 접촉할 뿐, 하부로 신장되지 않는다.According to the present invention made as described above, the buffer spacer is formed on both sidewalls of the bit line pattern. As a result, in forming the contact hole, a process margin can be secured, thereby preventing contact failure. In addition, the contact plug is in contact with the bit line even when the contact hole is formed to be biased to one side, and does not extend downward.
Claims (12)
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KR1020060071628A KR20080010928A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Method of forming contacthole and method of fabricating dram using the same |
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KR1020060071628A KR20080010928A (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Method of forming contacthole and method of fabricating dram using the same |
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- 2006-07-28 KR KR1020060071628A patent/KR20080010928A/en not_active Application Discontinuation
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