KR20120052504A - Capacitor with double cylinder type storage node and method for manufacturing capacitor - Google Patents

Capacitor with double cylinder type storage node and method for manufacturing capacitor Download PDF

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KR20120052504A
KR20120052504A KR1020100113699A KR20100113699A KR20120052504A KR 20120052504 A KR20120052504 A KR 20120052504A KR 1020100113699 A KR1020100113699 A KR 1020100113699A KR 20100113699 A KR20100113699 A KR 20100113699A KR 20120052504 A KR20120052504 A KR 20120052504A
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Abstract

PURPOSE: A capacitor which includes a double cylindrical storage node and a manufacturing method thereof are provided to hold a support film inside an inner cylinder, thereby preventing a collapse of the storage node in a wet deep-out process. CONSTITUTION: An insulating film which includes a separation film and a support film(27) is formed on the upper part of a substrate. A ring type open region is formed by etching the insulating film. A double cylindrical storage node(32) is comprised of an inner cylinder(32A) and an outer cylinder(32B) within the open region. A line type opening part is formed by etching a part of the support film. The separation film is removed.

Description

이중 실린더형 스토리지노드를 구비하는 캐패시터 및 그 제조 방법{CAPACITOR WITH DOUBLE CYLINDER TYPE STORAGE NODE AND METHOD FOR MANUFACTURING CAPACITOR}CAPACATOR WITH DOUBLE CYLINDER STORAGE NODE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF {CAPACITOR WITH DOUBLE CYLINDER TYPE STORAGE NODE AND METHOD FOR MANUFACTURING CAPACITOR}

본 발명은 반도체장치 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 이중 실린더형 스토리지노드를 구비하는 캐패시터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a capacitor having a double cylindrical storage node and a method of manufacturing the same.

반도체 장치의 집적도가 증가함에 따라 캐패시터의 스토리지노드(Storage node)의 바텀선폭(Bottom Critical Dimension)은 점차 감소하고, 스토리지노드의 높이(Height)는 점차 증가하고 있다. 이로 인해, 습식딥아웃(Wet dip out) 공정시 스토리지노드가 쓰러지는 리닝(leaning) 현상이 빈번하게 발생하는 바, 이를 해결하기 위하여 지지막(Supporter) 공정을 적용하고 있다. 일반적으로 지지막은 질화막(Nitride)을 사용하고 있으며, 지지막을 사용하는 캐패시터 구조를 NFC(Nitride Floating Capacitor) 구조라 한다.As the degree of integration of semiconductor devices increases, the bottom critical dimension of the storage node of the capacitor gradually decreases, and the height of the storage node gradually increases. As a result, a leaking phenomenon in which a storage node collapses frequently occurs during a wet dip out process, and a supporter process is applied to solve the problem. In general, the support film uses a nitride film, and the capacitor structure using the support film is called a NFC (Nitride Floating Capacitor) structure.

그러나, 정전용량 증대를 위해 실린더 구조의 스토리지노드를 형성한다고 하더라도 정전용량(Capacitance) 증가에 한계가 있다.However, even when a storage node having a cylinder structure is formed to increase capacitance, there is a limit in increasing capacitance.

본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 정전용량을 증가시킬 수 있는 캐패시터 및 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems according to the prior art, and an object thereof is to provide a capacitor and a manufacturing method capable of increasing capacitance.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 캐패시터 제조 방법은 기판 상부에 분리막과 지지막을 포함하는 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막을 식각하여 링형 오픈영역을 형성하는 단계; 상기 오픈영역 내에 내부실린더와 외부실린더로 이루어진 이중 실린더형의 스토리지노드를 형성하는 단계; 상기 지지막의 일부를 식각하여 라인형태의 개구부를 형성하는 단계; 및 상기 분리막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 개구부를 형성하는 단계는 상기 내부 실린더를 커버하는 라인형태의 감광막패턴을 식각장벽으로 이용하는 것을 특징으로 한다. 상기 개구부를 형성하는 단계에서, 어느 한 방향에서 이웃하는 상기 외부실린더 사이를 지지하는 형태가 되도록 상기 지지막을 잔류시키는 것을 특징으로 한다.
Capacitor manufacturing method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming an insulating film including a separator and a support film on the substrate; Etching the insulating film to form a ring-shaped open region; Forming a double cylindrical storage node comprising an inner cylinder and an outer cylinder in the open area; Etching a portion of the support layer to form an opening in a line shape; And removing the separator. In the forming of the opening, the photosensitive film pattern having a line shape covering the inner cylinder may be used as an etch barrier. In the forming of the opening, the supporting film may be left to have a shape of supporting the adjacent outer cylinders in one direction.

상술한 본 발명은 이중 실린더 구조의 스토리지노드를 형성하므로써 캐패시터의 정전용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention described above has the effect of increasing the capacitance of the capacitor by forming a storage node of a double cylinder structure.

또한, 본 발명은 내부 실린더 내부에 지지막을 잔류시켜 이중 실린더 구조를 채택함에 따른 정전용량 증가를 향상시킬 수 있으며, 동시에 습식딥아웃 공정시 스토리지노드가 쓰러지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention can improve the capacitance increase by adopting a double cylinder structure by remaining the support membrane inside the inner cylinder, and at the same time there is an effect that can prevent the storage node to fall during the wet deep-out process.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 캐패시터의 구조를 도시한 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 A-A'선 및 B-B'선에 따른 단면도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 캐패시터 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중 실린더 구조의 스토리지노드의 상세도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지지막에 개구부를 형성한 후의 결과를 도시한 도면이다.1A is a plan view illustrating a structure of a capacitor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along lines A-A 'and B-B' of FIG. 1A.
2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a capacitor according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed view of a storage node of a dual cylinder structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the result after the opening is formed in the support film according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. .

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 캐패시터의 구조를 도시한 평면도이다. 도 1b는 도 1a의 A-A'선 및 B-B'선에 따른 단면도이다.1A is a plan view illustrating a structure of a capacitor according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along lines A-A 'and B-B' of FIG. 1A.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 기판(21) 상에 복수의 스토리지노드콘택플러그(23)가 형성된다. 각각의 스토리지노드콘택플러그(23) 상에 2개의 실린더로 이루어진 스토리지노드가 형성된다. 스토리지노드(32)는 내부실린더(32A)와 외부실린더(32B)로 이루어진 이중 실린더 형태이다. 복수의 스토리지노드(32) 각각은 하부의 스토리지노드콘택플러그(23) 각각에 연결된다. 즉, 내부실린더(32A)와 외부실린더(32B)가 모두 스토리지노드콘택플러그(23)에 연결된다. 또한, 내부실린더(32A)와 외부실린더(32B)는 서로 연결되어 있다. 스토리지노드콘택플러그(23)는 층간절연막(22)을 관통하여 기판(21)에 연결된다. 스토리지노드(32)의 하단부는 식각정지막(24)이 지지한다.1A and 1B, a plurality of storage node contact plugs 23 are formed on the substrate 21. A storage node consisting of two cylinders is formed on each storage node contact plug 23. The storage node 32 is in the form of a double cylinder consisting of an inner cylinder 32A and an outer cylinder 32B. Each of the plurality of storage nodes 32 is connected to each of the lower storage node contact plugs 23. That is, both the inner cylinder 32A and the outer cylinder 32B are connected to the storage node contact plug 23. In addition, the inner cylinder 32A and the outer cylinder 32B are connected to each other. The storage node contact plug 23 passes through the interlayer insulating layer 22 and is connected to the substrate 21. The lower end of the storage node 32 is supported by the etch stop layer 24.

복수의 스토리지노드(32)의 외벽을 지지하는 지지막(27)이 형성된다. 지지막(27)은 절연막이며, 바람직하게, 지지막(27)은 질화막이다. A support layer 27 supporting the outer walls of the plurality of storage nodes 32 is formed. The support film 27 is an insulating film, and preferably, the support film 27 is a nitride film.

스토리지노드(32) 표면 상에 유전막(37)이 형성되고, 유전막(37) 상에 플레이트전극(38)이 형성된다.A dielectric layer 37 is formed on the storage node 32 surface, and a plate electrode 38 is formed on the dielectric layer 37.

도 1a 및 도 1b에서, 지지막(27)은 이웃하는 외부 실린더(32B)들을 지지하고(B-B' 방향), 내부 실린더(32A) 내부에 형성된다(A-A' 방향 및 B-B'방향). 따라서, 내부 실린더(32A)와 외부 실린더 사이에는 지지막(27)이 잔류하지 않는다.1A and 1B, the support film 27 supports neighboring outer cylinders 32B (B-B 'direction) and is formed inside the inner cylinder 32A (A-A' direction and B-B 'direction). Therefore, the support film 27 does not remain between the inner cylinder 32A and the outer cylinder.

결국, 지지막(27)은 외부실린더(32B)들을 서로 지지하게 되고, 아울러 내부실린더(32A)를 견고하게 지지하게 된다. 내부 실린더(32A)와 외부실린더(32B) 사이에는 지지막(27)이 잔류하지 않으므로 이중 실린더 구조에 의한 정전용량 증대 효과를 얻는다. 또한, 지지막(27)에 의해 습식딥아웃 공정시 스토리지노드(32)가 쓰러지는 것을 방지한다.As a result, the support membrane 27 supports the outer cylinders 32B to each other, and also firmly supports the inner cylinders 32A. Since the support film 27 does not remain between the inner cylinder 32A and the outer cylinder 32B, an effect of increasing capacitance due to the double cylinder structure is obtained. In addition, the storage layer 32 is prevented from falling down during the wet deep-out process by the support layer 27.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 캐패시터 제조 방법을 도시한 공정 단면도이다. 이하, 도 2a 내지 도 2e는 도 1a의 A-A'선 및 B-B'선에 따른 공정 단면도를 동시에 도시한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중 실린더 구조의 스토리지노드의 상세도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지지막에 개구부를 형성한 후의 결과를 도시한 도면이다. 2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a capacitor according to an embodiment of the present invention. 2A to 2E simultaneously show process cross-sectional views taken along line A-A 'and line B-B' of FIG. 1A. 3 is a detailed view of a storage node of a dual cylinder structure according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing the result after the opening is formed in the support film according to an embodiment of the present invention.

도 2a에 도시된 바와 같이, 실리콘기판 등의 기판(21) 상부에 층간절연막(22)을 형성한 후, 층간절연막(22)을 관통하는 스토리지노드콘택홀을 형성한다. 스토리지노드콘택홀에 매립되는 스토리지노드콘택플러그(23)를 형성한다. 여기서, 도시되지 않았지만, 층간절연막(22) 형성 전에는 통상적으로 워드라인을 포함하는 트랜지스터, 비트라인 공정이 진행되어 있다. 층간절연막(22)은 산화막으로 형성한다. 스토리지노드콘택플러그(23)는 폴리실리콘막 또는 금속성도전막을 증착 및 에치백(Etch back)하여 형성한다. 도시하지 않았지만, 스토리지노드콘택플러그(23) 상부에는 배리어메탈(Barrier metal)을 형성할 수 있으며, 배리어메탈로는 Ti 또는 Ti/TiN을 사용한다.As shown in FIG. 2A, after forming the interlayer dielectric layer 22 on the substrate 21 such as a silicon substrate, a storage node contact hole penetrating the interlayer dielectric layer 22 is formed. The storage node contact plug 23 embedded in the storage node contact hole is formed. Although not shown, a transistor and a bit line process including a word line are typically performed before the interlayer insulating layer 22 is formed. The interlayer insulating film 22 is formed of an oxide film. The storage node contact plug 23 is formed by depositing and etching back a polysilicon film or a metallic conductive film. Although not shown, a barrier metal may be formed on the storage node contact plug 23, and Ti or Ti / TiN may be used as the barrier metal.

다음으로, 스토리지노드콘택플러그(23)가 매립된 층간절연막(22) 상에 식각정지막(24)을 형성한다. 여기서, 식각정지막(24)은 후속 분리막 식각시 식각정지막으로 사용하기 위한 것으로서, 일예로 실리콘질화막(Si3N4)으로 형성한다.Next, an etch stop layer 24 is formed on the interlayer insulating layer 22 having the storage node contact plug 23 embedded therein. Here, the etch stop layer 24 is to be used as an etch stop layer during subsequent etching of the separator. For example, the etch stop layer 24 is formed of a silicon nitride layer (Si 3 N 4 ).

이어서, 식각정지막(24) 상부에 분리막을 형성한다. 분리막은 제1분리막(Mold layer, 25)과 제2분리막(26)을 순차적으로 형성한다. 이때, 제1분리막(25)과 제2분리막(26)은 절연막을 포함한다. 제1분리막(25)과 제2분리막(26)은 산화막을 원하는 충전용량에 필요한 면적을 확보할 수 있는 두께로 증착한다. 제1분리막(25)은 BPSG(Boro Phosphorus Silicate Glass), SOD(Spin On Dielectric), PSG(Phosphorus Silicate Glass), LPTEOS(Low Pressure Tetra Ethyl Ortho Silicate) 또는 PETEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate)와 같은 산화막을 사용할 수 있다. 제2분리막(26)은 절연막을 포함하며, 바람직하게는 산화막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2분리막(26)은 BPSG, SOD, PSG, LPTEOS 또는 PETEOS와 같은 산화막을 사용할 수 있다. 여기서, 제2분리막(26)은 제1분리막(25)과 동일한 두께를 갖거나, 더 두껍거나 또는 더 얇은 두께일 수 있다.Subsequently, a separator is formed on the etch stop layer 24. The separator sequentially forms the first separator 25 and the second separator 26. In this case, the first separator 25 and the second separator 26 include an insulating film. The first separator 25 and the second separator 26 are deposited to a thickness to secure an area required for a desired charging capacity. The first separator 25 may be formed of Boro Phosphorus Silicate Glass (BPSG), Spin On Dielectric (SOD), Phosphorus Silicate Glass (PSG), Low Pressure Tetra Ethyl Ortho Silicate (LPTEOS), or Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate (PETOS). An oxide film can be used. The second separator 26 may include an insulating film, and may preferably include an oxide film. For example, the second separator 26 may use an oxide film such as BPSG, SOD, PSG, LPTEOS, or PETEOS. Here, the second separator 26 may have the same thickness as the first separator 25, or may be thicker or thinner.

제1분리막(25)은 제2분리막(26)보다 습식식각 속도가 빠른 산화막을 포함한다. 여기서, 습식식각 속도는 산화막 식각 용액에 대한 속도이다. 예컨대, 불산(HF) 또는 BOE(Buffered Oxide Etchant)와 같은 케미컬용액에서 습식식각 속도 차이가 있다. 제1분리막(25)은 BPSG, PSG 또는 SOD를 포함하고, 제2분리막(26)은 PETEOS 또는 LPTEOS를 포함한다.The first separator 25 includes an oxide film having a faster wet etching rate than the second separator 26. Here, the wet etching rate is the rate with respect to the oxide etching solution. For example, there is a difference in wet etching rates in chemical solutions such as hydrofluoric acid (HF) or BOE (Buffered Oxide Etchant). The first separator 25 includes BPSG, PSG or SOD, and the second separator 26 includes PETEOS or LPTEOS.

이어서, 제2분리막(26) 상에 지지막(Supporter layer, 27)을 형성한다. 여기서, 지지막(27)은 후속 습식딥아웃 공정시 스토리지노드가 쓰러지는 것을 방지하기 위한 물질로서, 질화막을 포함한다. 지지막(27)은 200?1000Å 두께로 한다. 지지막(27)이 질화막을 포함하는 경우 NFC(Nitride Floating Capacitor) 공정이라고 일컫는다.Subsequently, a supporter layer 27 is formed on the second separator 26. Here, the support layer 27 is a material for preventing the storage node from falling down during the subsequent wet deep-out process, and includes a nitride layer. The support film 27 is 200-1000 mm thick. When the support layer 27 includes a nitride layer, it is referred to as a NFC (Nitride Floating Capacitor) process.

이어서, 지지막(27) 상에 제3분리막(28)을 형성한다. 여기서, 제3분리막(28)은 TEOS, BPSG, PSG, USG(Undoped Silicate Glass), SOD, HDP(High Density Plasma oxide)와 같은 산화막을 포함할 수 있으며, 그 두께는 500?2000Å으로 한다.Subsequently, a third separation membrane 28 is formed on the support membrane 27. Here, the third separator 28 may include an oxide film such as TEOS, BPSG, PSG, Undoped Silicate Glass (USG), SOD, and High Density Plasma oxide (HDP), and has a thickness of 500 to 2000 mW.

상술한 바와 같이, 제3분리막(28)까지 형성하면 식각정지막(24), 제1분리막(25), 제2분리막(26), 지지막(27) 및 제3분리막(28)을 포함하는 적층된 절연막(Stacked Dielectric layer)이 형성된다.As described above, when the third separator 28 is formed, the etch stop layer 24, the first separator 25, the second separator 26, the support membrane 27, and the third separator 28 may be formed. A stacked dielectric layer is formed.

이어서, 제3분리막(28) 상에 하드마스크막패턴(29)을 형성한다. 하드마스크막패턴(29)은 제1감광막패턴(30)을 이용한 식각에 의해 형성된다. 제1감광막패턴(30)은 스토리지노드가 형성될 오픈영역(Opening)이 정의되어 있다. 본 실시예에서는 스토리지노드가 이중 실린더 구조를 갖도록 하기 위해 제1감광막패턴(30)이 링형(Ring type) 오픈영역이 정의된다. 하드마스크막패턴(29)은 비정질카본 또는 폴리실리콘막 등을 포함한다. 하드마스크막패턴(29) 위에는 반사방지막(Anti Reflective Coating, 도시생략)을 형성할 수도 있다.Subsequently, a hard mask film pattern 29 is formed on the third separator 28. The hard mask layer pattern 29 is formed by etching using the first photoresist layer pattern 30. In the first photoresist pattern 30, an open area in which a storage node is to be formed is defined. In this embodiment, in order for the storage node to have a double cylinder structure, a ring type open area is defined in the first photoresist layer pattern 30. The hard mask film pattern 29 may include an amorphous carbon or polysilicon film. An anti-reflective coating (not shown) may be formed on the hard mask pattern pattern 29.

도 2b에 도시된 바와 같이, 제1감광막패턴(30)을 제거한다. 이어서, 하드마스크막패턴(29)을 식각장벽으로 하고 식각정지막(24)에서 식각이 정지할때까지 제3분리막(28), 지지막(27), 제2분리막(26) 및 제1분리막(25)을 순차적으로 식각한다. 연속해서, 식각정지막(24)을 식각한다. 이에 따라 복수의 오픈영역(31)이 개방되고, 오픈영역(31)에 의해 스토리지노드콘택플러그(23)의 표면이 노출된다. 오픈영역(31)은 이중 실린더 구조를 위해 링형태를 갖는다.As shown in FIG. 2B, the first photoresist layer pattern 30 is removed. Subsequently, the third separator 28, the support membrane 27, the second separator 26, and the first separator are used as the hard mask layer pattern 29 as an etch barrier and the etching stops at the etch stop layer 24. (25) is sequentially etched. Subsequently, the etch stop film 24 is etched. Accordingly, the plurality of open regions 31 are opened, and the surface of the storage node contact plug 23 is exposed by the open regions 31. The open area 31 has a ring shape for the double cylinder structure.

상술한 오픈영역(31)은 스토리지노드가 형성될 링 형태의 홀로서, 스토리지노드홀(Storage node Hole)이라고도 한다. 오픈영역(31)은 식각정지막(24), 제1분리막(25), 제2분리막(26), 지지막(27) 및 제3분리막(28)이 적층된 절연막에 형성된다.The open area 31 is a ring-shaped hole in which a storage node is to be formed, and is also referred to as a storage node hole. The open area 31 is formed on an insulating film in which an etch stop film 24, a first separator 25, a second separator 26, a support layer 27, and a third separator 28 are stacked.

후속하여, 습식식각을 진행하여 오픈영역(31)의 하부 선폭을 증가시킨다. 이때, 제1분리막(25)이 제2분리막(26)보다 더 빠르게 식각되므로, 제1분리막(25)에 의해 하부 선폭이 증가된다. 오픈영역(31)의 하부선폭을 증가시키기 위한 습식식각은 식각정지막(24) 식각전에 실시할 수도 있다.Subsequently, wet etching is performed to increase the lower line width of the open area 31. At this time, since the first separator 25 is etched faster than the second separator 26, the lower line width is increased by the first separator 25. The wet etching for increasing the lower line width of the open region 31 may be performed before the etching stop layer 24 is etched.

도 2c에 도시된 바와 같이, 하드마스크막패턴(29)을 제거한다. As shown in FIG. 2C, the hard mask film pattern 29 is removed.

오픈영역(31) 내에 실린더 형태를 갖는 스토리지노드(32)를 형성한다. 스토리지노드(32)를 형성하는 방법은 다음과 같다.A storage node 32 having a cylindrical shape is formed in the open area 31. The method of forming the storage node 32 is as follows.

먼저, 오픈영역(31)을 포함한 전면에 스토리지노드로 사용될 도전막을 증착한다. 여기서, 도전막은 금속성질화막, 금속막 또는 금속성질화막과 금속막이 조합된 물질 중 어느 하나를 포함한다. 예를 들어, TiN, Ru, TaN, WN, Pt 또는 Ir 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게, 도전막은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 또는 ALD(Atomic Layer Deposition) 방법으로 증착할 수 있다.First, a conductive film to be used as a storage node is deposited on the entire surface including the open area 31. The conductive film may include any one of a metal nitride film, a metal film, or a material in which a metal nitride film and a metal film are combined. For example, it may include at least one selected from TiN, Ru, TaN, WN, Pt, or Ir. Preferably, the conductive film may be deposited by CVD (Chemical Vapor Deposition) or ALD (Atomic Layer Deposition) method.

다음으로, 스토리지노드 분리(Storage node isolation) 공정을 진행한다. 스토리지노드 분리 공정은 건식에치백(Dry etchback) 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정을 적용하여 도전막을 식각한다. 스토리지노드 분리 공정은 제3분리막(28)의 표면이 드러날때까지 진행하여 오픈영역(31) 내부에 실린더 형상의 스토리지노드(32)를 형성한다. 즉, CMP 또는 건식에치백을 통해 오픈영역(31)을 벗어난 표면의 도전막을 제거하여 오픈영역(31)의 내부에 스토리지노드(32)를 형성한다.Next, a storage node isolation process is performed. The storage node separation process uses a dry etchback or chemical mechanical polishing (CMP) process to etch the conductive film. The storage node separation process proceeds until the surface of the third separation layer 28 is exposed to form a cylindrical storage node 32 in the open region 31. That is, the storage node 32 is formed in the open region 31 by removing the conductive film on the surface outside the open region 31 through CMP or dry etch back.

이와 같이 스토리지노드(32)가 오픈영역(31)의 내부에 형성되므로 스토리지노드(32)는 실린더 구조가 된다. 특히, 오픈영역(31)이 링형태이므로, 스토리지노드(32)는 이중 실린더(Double cyliner) 구조가 된다. 예컨대, 내부실린더(32A)와 외부실린더(32B)로 이루어진 이중 실린더 구조가 된다.As described above, since the storage node 32 is formed in the open area 31, the storage node 32 has a cylinder structure. In particular, since the open area 31 has a ring shape, the storage node 32 has a double cylinder structure. For example, it becomes the double cylinder structure which consists of the inner cylinder 32A and the outer cylinder 32B.

도 3을 참조하면, 스토리지노드(32)는 내부실린더(32A)와 외부실린더(32B)로 이루어진 이중 실린더 구조가 된다. 그리고, 각각의 스토리지노드(32)는 그 아래의 스토리지노드콘택플러그(23)에 연결된다. 즉, 내부실린더(32A)와 외부실린더(32B)가 모두 스토리지노드콘택플러그(23)에 연결된다. 이와 같이, 이중실린더 구조로 스토리지노드(32)를 형성하므로써 정전용량을 증대시킬 수 있다.Referring to FIG. 3, the storage node 32 has a double cylinder structure including an inner cylinder 32A and an outer cylinder 32B. Each storage node 32 is connected to a storage node contact plug 23 thereunder. That is, both the inner cylinder 32A and the outer cylinder 32B are connected to the storage node contact plug 23. As such, the capacitance can be increased by forming the storage node 32 in a double cylinder structure.

도 2d에 도시된 바와 같이, 제3분리막(28) 상에 희생막(33)을 형성한 후, 희생막(33) 상에 제2감광막패턴(34)을 형성한다. 희생막(33)은 산화막을 포함한다. 제2감광막패턴(34)은 NFC 마스크라고도 일컫는다.As shown in FIG. 2D, after the sacrificial layer 33 is formed on the third separation layer 28, the second photoresist layer pattern 34 is formed on the sacrificial layer 33. The sacrificial film 33 includes an oxide film. The second photoresist pattern 34 is also referred to as an NFC mask.

제2감광막패턴(34)을 식각장벽으로 희생막(33)을 식각하고 연속해서 지지막(27)의 일부를 식각한다. 지지막(27)의 일부 식각시 일부 스토리지노드(32)의 외벽이 노출될 수 있다.The sacrificial layer 33 is etched using the second photoresist layer pattern 34 as an etch barrier, and a portion of the supporting layer 27 is subsequently etched. When etching the support layer 27, an outer wall of some storage nodes 32 may be exposed.

위와 같이 지지막(27)의 일부를 식각하므로써 후속 습식딥아웃 공정시 습식식각용액이 흘러들어갈 수 있는 개구부(35)가 형성된다. 지지막(27)에 형성된 개구부(35)는 라인 형태가 된다. 개구부(35)는 습식딥아웃 공정 진행시에 습식케미컬(wet chemical) 용액이 내부로 잘 침투하도록 하기 위한 구조이면서, 더불어, 후속 유전막 증착공정 진행시 박막 증착용 소스가스(source gas)와 반응가스(reaction gas)의 확산경로를 제공하기 위한 구조이다. 이처럼, 개구부(35)는 유전막의 피복도(stepcoverage)를 확보하는데 매우 중요한 기능을 제공한다.By etching a portion of the support layer 27 as described above, the opening 35 through which the wet etching solution flows in the subsequent wet deep-out process is formed. The opening 35 formed in the support film 27 is in the form of a line. The opening 35 has a structure for allowing the wet chemical solution to penetrate the inside well during the wet deep-out process, and the source gas and the reaction gas for thin film deposition during the subsequent dielectric film deposition process. It is a structure to provide a diffusion path of reaction gas. As such, the opening 35 provides a very important function for securing the step coverage of the dielectric film.

개구부(35)를 형성하기 위한 제2감광막패턴(34)의 레이아웃은 도 4와 같이 한다. 즉, NFC 마스크 공정은 다음과 같이 진행한다The layout of the second photosensitive film pattern 34 for forming the opening 35 is as shown in FIG. 4. That is, the NFC mask process proceeds as follows.

내부 실린더(32A)를 관통하도록 레이아웃된 제2감광막패턴을 사용할 경우, 내부 실린더(32A)에 지지막(27)이 잔류하지 않아 후속 습식딥아웃 공정시 내부 실린더가 쓰러지는 문제가 있다.When using the second photosensitive film pattern laid out to penetrate the inner cylinder 32A, the supporting film 27 does not remain in the inner cylinder 32A, which causes the inner cylinder to collapse during the subsequent wet dipout process.

따라서, 본 발명은 내부 실린더(32A) 안에 지지막(27)이 잔류하도록 내부 실린더(32A)를 모두 커버하고, 이웃하는 외부실린더(32B) 사이를 지지해줄 수 있도록 제2감광막패턴(34)을 레이아웃한다. 즉, 스토리지노드(32)의 레이아웃을 기준으로 내부실린더(32A)를 커버하도록 레이아웃한다. 이에 따라, 개구부(35)는 라인 형태(Line type)를 갖는다.Therefore, the present invention covers all of the inner cylinder 32A such that the support film 27 remains in the inner cylinder 32A, and the second photosensitive film pattern 34 is supported to support the neighboring outer cylinder 32B. Layout. That is, the layout is made to cover the inner cylinder 32A based on the layout of the storage node 32. Accordingly, the opening 35 has a line type.

지지막(27)에 라인형태의 개구부(35)를 형성하므로써, 남아있는 지지막(27)은 이웃하는 외부실린더(32B)를 서로 지지하게 되고(B-B' 방향), 아울러, 내부 실린더(32A)에는 지지막(27)이 잔류하여 이중 실린더 구조에 의한 정전용량 증대 효과를 얻으면서도 스토리지노드(32)의 쓰러짐을 방지한다.By forming the opening 35 in the form of a line in the supporting film 27, the remaining supporting film 27 supports the neighboring outer cylinders 32B to each other (BB 'direction), and the inner cylinder 32A. The support layer 27 remains therein to prevent the storage node 32 from falling while obtaining an effect of increasing capacitance due to the double cylinder structure.

도 2e에 도시된 바와 같이, 분리막을 모두 제거한다. 이를 위해 습식딥아웃공정(36)을 진행한다. 제1분리막(25), 제2분리막(26) 및 제3분리막(28)이 산화막이므로, 습식딥아웃 공정(36)은 불산 또는 BOE(Buffered Oxide Etchant) 용액 등의 습식케미컬(Wet chemical)을 이용할 수 있다. 습식케미컬은 개구부(35)를 통해 흘러들어가 분리막들을 제거한다.As shown in FIG. 2E, all the separators are removed. To this end, the wet deep out process 36 is performed. Since the first separator 25, the second separator 26, and the third separator 28 are oxide films, the wet dipout process 36 may use wet chemicals such as hydrofluoric acid or buffered oxide etchant (BOE) solution. It is available. The wet chemical flows through the opening 35 to remove the separators.

위와 같은 습식딥아웃 공정시에 지지막(27)은 식각되지 않고 잔류하여 스토리지노드(32)가 쓰러지지 않도록 견고하게 고정시킨다. 또한, 스토리지노드(32)의 형태가 하부선폭이 더 큰 구조이므로 습식딥아웃 공정시에 쓰러지지 않는다. 그리고, 습식케미컬은 식각정지막(24)에 의해 스토리지노드(32)의 하부구조로 침투하지 못한다. 한편, 내부 실린더(32A) 내부에는 제1분리막(25) 및 제2분리막(26)이 잔류할 수 있다.In the wet deep-out process as described above, the support layer 27 is not etched and remains firmly fixed so that the storage node 32 does not fall. In addition, since the shape of the storage node 32 has a larger lower line width, the storage node 32 does not fall down during the wet deep-out process. In addition, the wet chemical does not penetrate into the lower structure of the storage node 32 by the etch stop layer 24. Meanwhile, the first separator 25 and the second separator 26 may remain in the inner cylinder 32A.

후속하여, 도시하지 않았지만, 유전막과 플레이트전극을 형성한다. 지지막(27)에 의해 제공된 개구부(35)를 통해 소스가스와 반응가스를 충분히 공급할 수 있기 때문에 유전막과 플레이트전극을 용이하게 형성할 수 있다.Subsequently, although not shown, a dielectric film and a plate electrode are formed. Since the source gas and the reaction gas can be sufficiently supplied through the opening 35 provided by the supporting film 27, the dielectric film and the plate electrode can be easily formed.

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, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

21 : 기판 22 : 층간절연막
23 : 스토리지노드콘택플러그 24 : 식각정지막
25 : 제1분리막 26 : 제2분리막
27 : 지지막 28 : 제3분리막
31 : 오픈영역 32 : 스토리지노드
32A : 내부 실린더 32B : 외부 실린더
35 : 개구부21 substrate 22 interlayer insulating film
23: storage node contact plug 24: etch stop
25: first separator 26: second separator
27: support membrane 28: third separation membrane
31: open area 32: storage node
32A: inner cylinder 32B: outer cylinder
35: opening

Claims (8)

기판 상부에 분리막과 지지막을 포함하는 절연막을 형성하는 단계;
상기 절연막을 식각하여 링형 오픈영역을 형성하는 단계;
상기 오픈영역 내에 내부실린더와 외부실린더로 이루어진 이중 실린더형 의 스토리지노드를 형성하는 단계;
상기 지지막의 일부를 식각하여 라인형태의 개구부를 형성하는 단계; 및
상기 분리막을 제거하는 단계
를 포함하는 캐패시터 제조 방법.
Forming an insulating film including a separator and a support film on the substrate;
Etching the insulating film to form a ring-shaped open region;
Forming a double-cylindrical storage node consisting of an inner cylinder and an outer cylinder in the open area;
Etching a portion of the support layer to form an opening in a line shape; And
Removing the separator
Capacitor manufacturing method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 개구부를 형성하는 단계는,
상기 내부 실린더를 커버하는 라인 형태의 감광막패턴을 식각장벽으로 이용하는 캐패시터 제조 방법.
The method of claim 1,
Forming the opening,
The capacitor manufacturing method using a line-type photosensitive film pattern covering the inner cylinder as an etch barrier.
제2항에 있어서,
상기 개구부를 형성하는 단계에서,
어느 한 방향에서 이웃하는 상기 외부실린더 사이를 지지하는 형태가 되도록 상기 지지막을 잔류시키는 캐패시터 제조 방법.
The method of claim 2,
In the step of forming the opening,
A method for manufacturing a capacitor, wherein the supporting film is left so as to support a space between neighboring outer cylinders in one direction.
제1항에 있어서,
상기 지지막은 질화막으로 형성하는 캐패시터 제조 방법.
The method of claim 1,
The support film is a capacitor manufacturing method of forming a nitride film.
제1항에 있어서,
상기 분리막은 산화막으로 형성하고, 상기 지지막은 질화막으로 형성하는 캐패시터 제조 방법.
The method of claim 1,
And the separator is formed of an oxide film and the support film is formed of a nitride film.
제1항에 있어서,
상기 절연막을 형성하는 단계는,
상기 분리막 상에 상기 지지막을 적층하고, 상기 분리막은 습식식각속도가 서로 다른 제1분리막과 제2분리막의 순서로 적층하여 형성하는 캐패시터 제조 방법.
The method of claim 1,
Forming the insulating film,
The method of claim 1, wherein the supporting membrane is laminated on the separator, and the separator is formed by laminating the first separator and the second separator having different wet etching rates.
제6항에 있어서,
상기 제1분리막과 제2분리막은 산화막으로 형성하되, 상기 제1분리막은 상기 제2분리막보다 습식식각속도가 더 따른 산화막으로 형성하는 캐패시터 제조 방법.
The method of claim 6,
The first separator and the second separator is formed of an oxide film, the first separator is a capacitor manufacturing method of forming a oxide film having a wet etching rate more than the second separator.
제7항에 있어서,
상기 오픈영역을 형성하는 단계 이후에,
상기 오픈영역의 하부 선폭을 증가시키기 위해 습식식각을 진행하는 단계를 더 포함하는 캐패시터 제조 방법.The method of claim 7, wherein
After forming the open area,
Capacitor manufacturing method further comprising the step of performing a wet etching to increase the lower line width of the open area.
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