KR960013644B1 - Capacitor manufacture method - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 디랩셀의 레이아우트,1 shows the layout of the delapcell,
제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 캐패시터 제조공정을 나타낸 제1도2 is a view showing a capacitor manufacturing process according to an embodiment of the present invention
A-A′방향 횡단면도.Cross section in A-A 'direction.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 소자분리 산화막 2 : 게이트산화막1: device isolation oxide film 2: gate oxide film
3 : 게이트전극 4 : 워드라인 스페이서 절연막3: gate electrode 4: word line spacer insulating film
5 : 제5절연막 6 : 제3절연막5: fifth insulating film 6: third insulating film
7 : 제4절연막 8 : 제1다결정 실리콘막7: fourth insulating film 8: first polycrystalline silicon film
9 : 제1절연막 10 : 제2절연막9: first insulating film 10: second insulating film
11 : 제2다결정 실리콘막 12 : 유전체막11 second polycrystalline silicon film 12 dielectric film
13 : 제3다결정 실리콘막 14 : 실리콘 기판13: third polycrystalline silicon film 14: silicon substrate
20 : 다층절연막 30, 50 : 감광막 패턴20: multilayer insulating film 30, 50: photosensitive film pattern
본 발명은 반도체 기억소자 제조공정중 캐패시터 형성방법에 관한 것으로, 특히 주어진 셀 크기 내에서 충분한 값의 캐패시턴스를 확보할 수 있는 스택구조 전극을 갖는 캐패시터 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a capacitor during a semiconductor memory device manufacturing process, and more particularly to a method of manufacturing a capacitor having a stacked structure electrode capable of ensuring a sufficient value of capacitance within a given cell size.
소자의 집적도가 높아지고 단위 셀의 면적이 축소됨에 따라 64메가 디램(DRAM : Dynamic Random Access Memory)급 이상의 고밀도 소자(high density device)의 실현을 위하여 필수불가결한 핵심기술은 0.4마이크로미터(㎛)이하를 명확히 구분할 수 있는 사진 식각기술과 아울러 좁은 면적에서 충분한 값의 전하보존용량을 확보하는 것이다.As the integration of devices increases and the area of unit cells decreases, the core technology that is indispensable for realizing high density devices (64 mega DRAM or more) is 0.4 micrometer (μm) or less. In addition to the photo etching technology that can be clearly distinguished, it is to secure a sufficient value of charge storage capacity in a small area.
종래의 캐패시터 형성방법중 공지된 한 가지 방법은 실리콘 기판상에 소자분리 산화막, 게이트 산화막, 게이트 전극(워드라인), 소스 또는 드레인, 워드라인 스페이서 절연막 및 제1평탄화 절연막을 형성한 다음 다시 폴리실리콘막을 증착함으로써 플레이트전극을 형성하는 방법이다.One known method of forming a capacitor includes forming a device isolation oxide film, a gate oxide film, a gate electrode (word line), a source or a drain, a word line spacer insulating film, and a first planarization insulating film on a silicon substrate, and then again polysilicon. A plate electrode is formed by depositing a film.
그러나 상기 종래 방법은 현재의 공정능력을 감안할 때 소자가 고집적화됨에 따라 절실히 요구되는 충분한 전하보존용량을 확보하기 어렵고 따라서 소자의 신뢰성이 저하되는 등의 문제점이 따랐다.However, in view of the current process capability, the conventional method has a problem that it is difficult to secure sufficient charge storage capacity which is desperately required as the device is highly integrated, and thus the reliability of the device is deteriorated.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명 0.3마이크로미터(㎛)이하의, 사진식각 기술로는 직접묘획(define)이 불가능한 부분을 간접묘획 방법을 이용하여 용이한 방법으로 좁은 면적에서 충분한 값의 용량을 확보할 수 잇는 캐패시터 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention has a sufficient value in a small area of less than 0.3 micrometer (μm) of the present invention, which is not easily delineated by the photolithography technique by using an indirect drawing method. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a capacitor that can secure a capacity of.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체기판 상에 필드산화막, 게이트전그, 스페이서 절연막을 형성하고 활성영역을 갖는 MOSFET을 형성한 후, 제1평탄화 절연막으로 평탄화된 구조상에 캐패시터 제조방법에 있어서, 상기 제1평탄화절연막 상부에 다층절연막을 형성하여 평탄화한 후, 소스 영역과 접속되는 콘택홀을 형성하고 상부에 제1다결정 실리콘막을 전면 증착하는 제1단계, 상기 구조 상부에 식각선택비가 우수한 제 1 절연막을 증착한 다음, 상부에 다시 제2절연막을 증착하는 제 2단계 소스와 제1다결정 실리콘막이 콘택을 이루는 상부 일정부위의 상기 제 2 절연막, 제1절연막을 제거하는 제3단계, 상기 식각된 소정의 제2절연막와 제1절연막의 소정부위를 남기고 상기 제2절연막, 제1절연막, 지1다결사는 제4단계, 상기 제2다결정 실리콘막을 스페이서 식각하여 다결정 실리콘 스페이서를 형성하여 각각의 소자로 분리시킨느 제5단계, 상기 제2절연막, 제1절연막 및 다층절연막중 일부를 제거하는 제6단계 및, 전체구조 상부에 유전체막을 형성한 다음, 제3다결정 실리콘 막을 증착하여 플레이트 전극을 형성하는 제7단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for manufacturing a capacitor on a structure planarized with a first planarization insulating film after forming a field oxide film, a gate signal, a spacer insulating film on a semiconductor substrate, and forming a MOSFET having an active region. After forming and planarizing a multi-layer insulating film on the first planarization insulating film, forming a contact hole connected to the source region and depositing a first polycrystalline silicon film on the entire surface, the first insulating film having excellent etching selectivity on the structure. And depositing a second insulating layer on top of the second insulating layer, and a third step of removing the second insulating layer and the first insulating layer at an upper portion where the first polycrystalline silicon film is in contact with the source. The second insulating film, the first insulating film, and the first polysilicon yarn are formed in the fourth step, leaving the predetermined portions of the second insulating film and the first insulating film of A fifth step of forming a polycrystalline silicon spacer by etching the spacer and separating the same into individual devices, a sixth step of removing a portion of the second insulating film, the first insulating film, and the multilayer insulating film; and forming a dielectric film on the entire structure. And forming a plate electrode by depositing a third polycrystalline silicon film.
이하, 첨부된 도면 제1도 및 제2도를 참조하여 본 발명을 상술한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도면 제1도는 디램셀의 레이아우트, 제2a도 내지 제2g도는 본 발명의 일실시예에 따은 캐팻터 형성 공정절차를 나타낸 제1도 A-A′방향 횡단면도이며, 편이상 비트라인은 생략한다.Figure 1 is a layout of the DRAM cell, Figures 2a to 2g is a cross-sectional view in the direction A-A 'of FIG. 1 showing a process for forming a capacitor according to an embodiment of the present invention, one or more bit lines are omitted.
우선, 제2a도는 실리콘 기판(14)상에 필드산화막(1),게이트절연막(2), 게이트전극(3),스페이서 절연막(4)을 형성하고 활성영역을 갖는 MOSFET을 형성한 후, 제1평탄화 절연막(5)으로 평탄화한 상태의 단면도이다.First, in FIG. 2A, a field oxide film 1, a gate insulating film 2, a gate electrode 3, a spacer insulating film 4 are formed on a silicon substrate 14, and then a MOSFET having an active region is formed. It is sectional drawing of the state planarized by the planarization insulating film 5. FIG.
제2b도는 전체구조 상부에 제3절연막(6), 제 4절연막(7)의 다층절연막(20)을 증착한 후, 제1절연막(9)으로 식각 선택비가 우수한 TEOS막을 증착한 다음, 상부에 다시 제2절연막(10)을 증착한 후, 제2감광막 패턴(30)을 형성한 상태의 단면도이다. 이때, 반드시 상기 제2절연막(10)은 제1절연막(9)에 비해 습식식각 선택비가 우수한 물질이어야 하며, 주로 TEOS막 또는 BPSG막이 사용된다. 그리고 절연막과 다결정 실리콘막은 필요에 따라 반복하여 적층가능하고, 적층 정도에 따라 캐패시터의 높이가 변하게 된다.FIG. 2B shows the deposition of the multilayer insulating film 20 of the third insulating film 6 and the fourth insulating film 7 on the entire structure, followed by the deposition of a TEOS film having excellent etching selectivity with the first insulating film 9, After the second insulating film 10 is deposited, the second photosensitive film pattern 30 is formed in a cross-sectional view. In this case, the second insulating film 10 must be a material having a better wet etching selectivity than the first insulating film 9, and mainly a TEOS film or a BPSG film is used. The insulating film and the polycrystalline silicon film can be repeatedly stacked as necessary, and the height of the capacitor changes according to the degree of lamination.
제2c도는 상기 제1감광막 패턴(30)을 이용하여 제2절연막(10)을 건식식각하고, 제1감광막 패턴(30)을 제거한 후 제1절연막(9)을 습식식각한 다음, 제2감광막 패턴(50)을 형성한 상태의 단면도이다.2C illustrates that the second insulating film 10 is dry-etched using the first photoresist film pattern 30, the first photoresist film pattern 30 is removed, and the first insulating film 9 is wet-etched, and then the second photoresist film is wet-etched. It is sectional drawing of the state which formed the pattern 50. FIG.
제2d도는 상기 제2감광막 패턴(50)을 이용하여 제2절연막(10), 제2절연막(9), 제1다결정 실리콘막(8)을 연속적으로 건식식각하여 소정부위를 제거한 다음 상기 감광막을제거한후 전체구조 상부에 제2다결정 실리콘막(11)을 형성한 단면도이다.FIG. 2D illustrates the second photoresist layer 10, the second insulation layer 9, and the first polycrystalline silicon layer 8 are continuously dry-etched using the second photoresist layer pattern 50 to remove a predetermined portion, and then remove the photoresist layer. After removal, the second polycrystalline silicon film 11 is formed on the entire structure.
제2e도는 상기 제2다결정 실리콘막(11)을 전면 건식식각(blancket etch back)하여 다결정 실리콘 스페이서(11′)를 형성한 단면도이다.FIG. 2E is a cross-sectional view of the polycrystalline silicon spacer 11 ′ formed by etching back the second polycrystalline silicon film 11.
제2f도는 상기 제2절연막(10), 제1절연막(9) 및 제4절연막(7)을 습식식각한 후의 단면도이다.FIG. 2F is a cross-sectional view after wet etching the second insulating film 10, the first insulating film 9, and the fourth insulating film 7.
제2g도는 상기 구조 상부에 ONO(산화막-질화막-산화막)유전체막(12)을 형성한 다음, 제3다결정 실리코막(13)을 증착하여 플레이트 전극을 형성함으로써 캐패시터를 완성한 후의 단면도이다.FIG. 2G is a cross-sectional view after completing the capacitor by forming an ONO (oxide film-nitride film-oxide film) dielectric film 12 on the structure, followed by depositing a third polycrystalline silicon film 13 to form a plate electrode.
상기과 같이 이루어지는 본 발명은 식각선택비를 이용하여 전하보전전극의 원형부분을 노출시킴으로써 캐패시터의 유효면적을 증가시켜 좁은 면적에 충분한 크기의 전화보존용량을 확보할 수 있는 효과가 있어 소자의 신뢰성 향상이 기대된다.The present invention made as described above has the effect of increasing the effective area of the capacitor by exposing the circular portion of the charge preserving electrode by using the etching selectivity to secure the phone storage capacity of sufficient size in a small area, thereby improving the reliability of the device. It is expected.
Claims (6)
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1993
- 1993-06-28 KR KR1019930011889A patent/KR960013644B1/en not_active IP Right Cessation
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