KR0166491B1 - Capacitor fabrication method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체소자의 캐패시터 제조방법에 관한 것으로, 감광막패턴을 이용하여 하부절연층에 형성된 하부구조물이 노출되지 않도록 하부절연층을 부분식각하고 이를 이용한 식각공정으로 반도체기판의 예정된 부분을 노출시키는 콘택홀을 형성한 다음, 전체표면상부에 제1도전층을 일정두께 형성하고 다른 감광막패턴을 이용하여 형성한 희생막의 측벽에 제2도전층을 스페이서를 형성한 다음, 이방성식각공정을 실시하고 노출된 절연막 또는 희생막을 제거하여 표면적이 증가된 저장전극을 형성함으로써 후공정에서 충분한 정전용량을 확보할 수 있는 캐패시터를 형성할 수 있어 반도체소자의 신뢰성을 향상 및 고집적화를 가능하게 하는 기술이다.The present invention relates to a method of fabricating a capacitor of a semiconductor device, wherein the bottom insulating layer is partially etched using a photoresist pattern so as not to expose the bottom structure, and the etching process using the same exposes a predetermined portion of the semiconductor substrate. After forming the holes, a predetermined thickness is formed on the entire surface of the first conductive layer, spacers are formed on the sidewalls of the sacrificial film formed using another photoresist pattern, and then anisotropic etching is performed to expose the exposed layer. By removing the insulating film or the sacrificial film to form a storage electrode having an increased surface area, a capacitor capable of securing a sufficient capacitance in a later process can be formed, thereby improving reliability and high integration of semiconductor devices.
Description
제1도는 종래기술의 실시예에 따라 형성된 반도체소자의 캐패시터 제조공정을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a capacitor manufacturing process of a semiconductor device formed in accordance with an embodiment of the prior art.
제2a도 내지 제2d도는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체소자의 캐패시터 제조공정을 도시한 단면도.2A to 2D are cross-sectional views showing a capacitor manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
제3a도 내지 제3d도는 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체소자의 캐패시터 제조공정을 도시한 단면도.3A to 3D are sectional views showing a capacitor manufacturing process of a semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11, 31, 51 : 반도체기판 12, 32, 52 : 소자분리산화막11, 31, 51: semiconductor substrate 12, 32, 52: device isolation oxide film
13, 33, 53 : 게이트산화막 14, 34, 54 : 게이트전극13, 33, 53: gate oxide film 14, 34, 54: gate electrode
15, 35, 55 : 산화막 스페이서15, 35, 55: oxide film spacer
16, 16', 36, 36', 56, 56' : 불순물 확산영역16, 16 ', 36, 36', 56, 56 ': impurity diffusion region
17, 37, 57 : 하부절연측 18, 38 : 실리콘질화막17, 37, 57: lower insulation side 18, 38: silicon nitride film
19, 40 : 제1 감광막 20, 39 : 제1 산화막19, 40: First photosensitive film 20, 39: First oxide film
21, 42, 59 : 제1 다결정실리콘막 22, 41 : 제2 산화막21, 42, 59: first polysilicon film 22, 41: second oxide film
23, 44, 65 : 제2 다결정실리콘막23, 44, 65: second polycrystalline silicon film
24, 45, 64 : 유전체막 25, 46 : 제3 다결정실리콘막24, 45, 64: dielectric film 25, 46: third polysilicon film
27, 47, 58 : 콘택홀 43 : 제3 산화막27, 47, 58: contact hole 43: third oxide film
본 발명은 반도체소자의 캐패시터 제조방법에 관한 것으로, 특히 반도체소자가 고집적화됨에 따라 필요로하는 충분한 정전용량을 확보하기위하여 저장전극의 표면적을 증가시키는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device, and more particularly, to a technique of increasing the surface area of a storage electrode in order to secure sufficient capacitance required as a semiconductor device is highly integrated.
반도체소자가 고집적화되어 셀 크기가 감소되므로, 저장전극의 표면적에 비례하는 정전용량을 충분히 확보하기가 어려워지고 있다.Since the semiconductor device is highly integrated and the cell size is reduced, it is difficult to sufficiently secure a capacitance proportional to the surface area of the storage electrode.
특히, 단위셀이 하나의 모스 트랜지스터와 캐패시터로 구성되는 디램 소자는 칩에서 많은 면적을 차지하는 캐패시터의 정전용량을 크게하면서, 면적을 줄이는 것이 디램 소자의 고집적화에 중요한 요인이 된다.In particular, in a DRAM device having a unit cell composed of one MOS transistor and a capacitor, it is important to reduce the area while increasing the capacitance of a capacitor that occupies a large area on a chip, which is an important factor for high integration of the DRAM device.
그래서, 캐패시터의 정전용량을 증가시키기 위하여 유전상수가 높은 물질을 유전체막으로 사용하거나, 유전체막을 얇게 형성하거나 또는 캐패시터의 표면적을 증가시키는 등의 방법을 사용하였다.Therefore, in order to increase the capacitance of the capacitor, a method of using a material having a high dielectric constant as the dielectric film, forming a thin dielectric film, or increasing the surface area of the capacitor is used.
그러나, 높은 유전상수를 갖는 유전물질. 예를들어 Ta2O5, TiO2또는 SrTiO3등은 신뢰도 및 박막특성 등이 확실하게 확인되어 있지 않다. 그래서, 실제소자에 적용하기가 어렵다. 그리고, 유전막 두께를 감소시키는 것은 소자 동작시 유전막이 파괴되어 캐패시터의 신뢰도를 저하시켜 반도체소자의 고집적화를 어렵게하는 문제점이 있다.However, dielectric materials with high dielectric constants. For example, Ta 2 O 5 , TiO 2 , SrTiO 3 , and the like have not been confirmed with reliability and thin film characteristics. Therefore, it is difficult to apply to the actual device. In addition, reducing the thickness of the dielectric film has a problem in that the dielectric film is destroyed during operation of the device, thereby lowering the reliability of the capacitor, thereby making it difficult to achieve high integration of the semiconductor device.
제1도는 종래기술에 의하여 형성된 캐패시터를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a capacitor formed by the prior art.
제1도를 참조하면, 반도체기판(51) 상부에 소자분리산화막(52), 게이트산화막(53), 게이트전극(54), 산화막 스페이서(55) 및 불순물 확산영역(56, 56')을 순차적으로 형성한다. 그리고 전체구조상부를 평탄화시키는 하부절연층(57)을 형성한다. 그리고, 콘택마스크(도시안됨)를 이용한 식각공정으로 상기 반도체기판(51) 상부에 형성된 불순물 확산영역(56)을 노출시키는 콘택홀(58)을 형성한다. 그리고, 상기 콘택홀(58)을 통하여 상기 반도체기판(51)에 접속되도록 제1다결정실리콘막(59)을 형성한다. 그리고, 저장전극마스크를 이용하여 상기 제1다결정실리콘막(59)을 식각한다. 그리고, 전체표면상부에 유전체막(65)과 제2다결정실리콘막(65)을 형성한다. 이때, 상기 유전체막(64)은 NO 또는 ONO의 복합구조를 갖는다. 그리고, 상기 제2 다결정실리콘막(65)은 플레이트전극으로 사용된다. 또한, 상기 플레이트전극은 폴리사이드로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, the device isolation oxide film 52, the gate oxide film 53, the gate electrode 54, the oxide spacer 55, and the impurity diffusion regions 56 and 56 ′ are sequentially formed on the semiconductor substrate 51. To form. A lower insulating layer 57 is formed to planarize the entire structure. A contact hole 58 is formed to expose the impurity diffusion region 56 formed on the semiconductor substrate 51 by an etching process using a contact mask (not shown). A first polysilicon film 59 is formed to be connected to the semiconductor substrate 51 through the contact hole 58. The first polysilicon layer 59 is etched using a storage electrode mask. Then, the dielectric film 65 and the second polysilicon film 65 are formed on the entire surface. In this case, the dielectric film 64 has a complex structure of NO or ONO. The second polysilicon film 65 is used as a plate electrode. In addition, the plate electrode may be formed of polyside.
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기위하여, 감광막패턴을 이용한 부분식각공정과, 스페이서 형성공정과, 단차피복비가 우수한 도전층을 형성하는 공정과 절연막 제거공정을 이용하여 표면적이 증가된 저장전극을 형성하고 후공정에서 반도체소자의 고집적화에 충분한 정전용량을 확보할 수 있는 반도체소자의 캐패시터 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, in order to solve the problems of the prior art, the surface area is increased by using a partial etching process using a photoresist pattern, a spacer forming process, a process of forming a conductive layer having excellent step coverage ratio, and an insulating film removal process. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a capacitor of a semiconductor device capable of forming an electrode and securing a capacitance sufficient for high integration of the semiconductor device in a later step.
이상의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,
하부절연층 및 제1절연막이 구비된 반도체기판 상부에 저장전극 콘택부로 예정된 부분을 노출시키는 제1감광막패턴을 형성하는 공정과,Forming a first photoresist pattern on the semiconductor substrate including the lower insulating layer and the first insulating layer, the first photoresist layer pattern exposing a predetermined portion of the storage electrode contact portion;
상기 제1감광막패턴을 마스크로하여 상기 제1절연막과 일정두께의 하부절연층을 식각하는 공정과,Etching the first insulating layer and the lower insulating layer having a predetermined thickness using the first photoresist pattern as a mask;
상기 제1절연막과 하부절연층의 식각면 및 제1감광막패턴의 측벽에 제2 절연막 스페이서를 형성하는 공정과,Forming a second insulating film spacer on an etched surface of the first insulating film and the lower insulating layer and on sidewalls of the first photoresist film pattern;
상기 제1감광막패턴과 제2절연막 스페이서를 마스크로하여 상기 저장전극 콘택부로 예정된 부분을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 공정과,Forming a contact hole exposing a predetermined portion to the storage electrode contact portion using the first photoresist pattern and the second insulating layer spacer as a mask;
상기 제1감광막패턴을 제거하는 공정과,Removing the first photoresist pattern;
상기 반도체기판에 접속되는 제1도전층을 전체표면상부에 일정두께 형성하는 공정과,Forming a first thickness on the entire surface of the first conductive layer connected to the semiconductor substrate;
전체표면상부를 평탄화시키는 희생절연막을 형성하는 공정과,Forming a sacrificial insulating film to planarize the entire upper surface thereof;
상기 희생절연막 상부에 제2감광막패턴을 형성하고 이를 마스크로하여 상기 희생절연막을 식각하는 공정과,Forming a second photoresist pattern on the sacrificial insulating layer and etching the sacrificial insulating layer using the mask as a mask;
전체표면상부에 제2도전층을 일정두께 형성하는 공정과,Forming a second thickness on the entire surface of the second conductive layer,
상기 제2도전층 이방성식각하되, 상기 제1,2도전층의 두께만큼 과도식각하여 상기 희생절연막 측벽에 제2도전층 스페이서를 형성하는 공정과,Forming a second conductive layer spacer on the sidewall of the sacrificial insulating layer by anisotropically etching the second conductive layer, but overetching the thickness of the first and second conductive layers;
상기 희생절연막을 제거함으로써 표면적이 증가된 저장전극을 형성하는 공정을 포함하는 것이다.And removing the sacrificial insulating film to form a storage electrode having an increased surface area.
이상의 목적을 달성하기위한 본 발명의 다른 특징은,Other features of the present invention for achieving the above object,
하부절연층, 제1절연막 및 제2절연막이 적층된 반도체기판 상부에 저장전극 콘택부로 예정된 부분을 노출시키는 제1감광막패턴을 형성하는 공정과,Forming a first photoresist layer pattern on the semiconductor substrate on which the lower insulating layer, the first insulating layer, and the second insulating layer are stacked to expose a predetermined portion as a storage electrode contact portion;
상기 제1감광막패턴을 마스크로하여 상기 제2절연막, 제1절연막 및 일정두께의 하부절연층을 식각하는 공정과,Etching the second insulating film, the first insulating film, and a lower insulating layer having a predetermined thickness using the first photoresist pattern as a mask;
상기 제2절연막, 제1절연막 및 하부절연층의 식각면 및 제1감광막패턴의 측벽에 제3절연막 스페이서를 형성하는 공정과,Forming a third insulating film spacer on an etched surface of the second insulating film, the first insulating film and the lower insulating layer, and a sidewall of the first photoresist film pattern;
상기 제1감광막패턴과 제3절연막 스페이서를 마스크로하여 상기 저장전극 콘택부로 예정된 부분을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 공정과,Forming a contact hole exposing a predetermined portion to the storage electrode contact portion using the first photoresist pattern and the third insulating layer spacer as a mask;
상기 제1감광막패턴을 제거하는 공정과,Removing the first photoresist pattern;
상기 반도체기판에 접속되는 제1도전층을 전체표면상부에 일정두께 형성하는 공정과,Forming a first thickness on the entire surface of the first conductive layer connected to the semiconductor substrate;
전체표면상부를 평탄화시키는 희생절연막을 형성하는 공정과,Forming a sacrificial insulating film to planarize the entire upper surface thereof;
상기 희생절연막 상부에 제2감광막패턴을 형성하고 이를 마스크로하여 상기 희생절연막을 식각하는 공정과,Forming a second photoresist pattern on the sacrificial insulating layer and etching the sacrificial insulating layer using the mask as a mask;
전체표면상부에 제2도전층을 일정두께 형성하는 공정과,Forming a second thickness on the entire surface of the second conductive layer,
상기 제2도전층 이방성식각하되, 상기 제1,2도전층의 두께만큼 과도식각하여 상기 희생절연막 측벽에 제2도전층 스페이서를 형성하는 공정과,Forming a second conductive layer spacer on the sidewall of the sacrificial insulating layer by anisotropically etching the second conductive layer, but overetching the thickness of the first and second conductive layers;
상기 제3절연막, 제2절연막 및 희생절연막을 제거함으로써 표면적이 증가된 저장전극을 형성하는 공정을 포함하는 것이다.And removing the third insulating film, the second insulating film, and the sacrificial insulating film to form a storage electrode having an increased surface area.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2a도 내지 제2d도는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체소자의 캐패시터 제조공정을 도시한 단면도이다.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a capacitor manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
제2a도를 참조하면, 반도체기판(11) 상부에 소자분리산화막(12), 게이트산화막(13), 게이트전극(14), 산화막 스페이서(15) 및 불순물 확산영역(16, 16')을 순차적으로 형성한다. 그리고 전체표면상부를 평탄화시키는 하부절연층(17)을 형성한다. 그리고, 상기 하부절연층(17) 상부에 실리콘질화막(18)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, the device isolation oxide film 12, the gate oxide film 13, the gate electrode 14, the oxide spacer 15, and the impurity diffusion regions 16 and 16 ′ are sequentially formed on the semiconductor substrate 11. To form. A lower insulating layer 17 is formed to planarize the entire upper surface. A silicon nitride film 18 is formed on the lower insulating layer 17.
그리고, 상기 실리콘질화막(18) 상부에 제1감광막(19)패턴을 형성하고, 이를 마스크로하여 상기 실리콘질화막(18)과 일정두께의 하부절연층(17)을 순차적으로 식각한다. 이때, 상기 제1감광막(19)패턴을 이용한 식각공정은 상기 게이트전극(14)이 노출되지않도록 실시한다.A first photoresist layer 19 pattern is formed on the silicon nitride layer 18, and the silicon nitride layer 18 and the lower insulating layer 17 having a predetermined thickness are sequentially etched using the mask. In this case, the etching process using the first photoresist layer 19 pattern is performed so that the gate electrode 14 is not exposed.
그 다음에, 상기 제1감광막(19)과 식각된 하부절연층(17)의 측벽에 제1산화막(20) 스페이서를 형성한다. 이때, 상기 제1산화막(20) 스페이서는 전체표면 상부에 일정두께 제1산화막(20)을 형성하고 이를 이방성식각공정을 실시하여 형성한다.Next, a spacer of the first oxide film 20 is formed on sidewalls of the lower photosensitive layer 19 and the lower insulating layer 17 etched. At this time, the first oxide film 20 spacer is formed by forming a first oxide film 20 with a predetermined thickness on the entire surface and performing an anisotropic etching process.
제2b도를 참조하면, 상기 제1감광막(19)패턴과 제1산화막(20) 스페이서를 마스크로하여 상기 반도체기판(11)의 불순물 확산영역(16)을 노출시키는 저장전극 콘택홀(27)을 형성한다. 그리고, 상기 제1감광막(19)패턴을 제거한다.Referring to FIG. 2B, the storage electrode contact hole 27 exposing the impurity diffusion region 16 of the semiconductor substrate 11 using the first photoresist layer 19 pattern and the first oxide layer 20 spacer as a mask. To form. Then, the first photosensitive film 19 pattern is removed.
그리고, 전체표면상부에 일정두께 제1 다결정실리콘막(21)을 형성한다. 이때, 상기 제1다결정실리콘막(21)은 도전층으로서, 폴리사이드 또는 이와 유사한 성질의 전도물질로 형성할 수 있다. 그 다음에, 전체표면상부를 평탄화시키는 제2산화막(22)을 형성한다.Then, a first thickness polycrystalline silicon film 21 is formed on the entire surface. In this case, the first polysilicon layer 21 may be formed of a conductive material having a polyside or similar properties as a conductive layer. Next, a second oxide film 22 is formed to planarize the entire upper surface portion.
제2c도를 참조하면, 제2감광막패턴(도시안됨)을 이용하여 상기 제2 산화막(22)을 식각한다. 이때, 상기 제2감광막패턴은 형성하려는 저장전극보다 작게 형성하되, 후공정에서 형성되는 제2다결정실리콘막 스페이서의 두께를 고려하여 형성한다.Referring to FIG. 2C, the second oxide layer 22 is etched using a second photoresist pattern (not shown). In this case, the second photoresist layer pattern is formed smaller than the storage electrode to be formed, and is formed in consideration of the thickness of the second polysilicon layer spacer formed in a later step.
그 다음에, 전체표면상부에 제2다결정실리콘막(23)을 형성한다. 이때, 상기 제2다결정실리콘막(23)은 도전체로서, 폴리사이드 또는 이와 유사한 전도물질로 형성할 수 있다. 그 후에, 상기 제1다결정실리콘막(21)과 제2다결정실리콘막(23)의 두께만큼 이방성식각공정을 실시하여 상기 제2산화막(22)의 측벽에 제2다결정실리콘막(23) 스페이서를 형성한다.Next, a second polycrystalline silicon film 23 is formed over the entire surface. In this case, the second polysilicon layer 23 may be formed of a polyside or a similar conductive material as a conductor. Thereafter, anisotropic etching is performed to the thickness of the first polysilicon film 21 and the second polysilicon film 23 to form a spacer of the second polysilicon film 23 on the sidewall of the second oxide film 22. Form.
제2d도를 참조하면, 상기 제2산화막(22)을 제거함으로써 표면적이 증가된 저장전극(21, 23)을 형성한다. 이때, 상기 제2산화막(22)은 다른 형상의 구조물을 형성하는 보조물로 사용되고 제거됨으로써 희생막이라 한다. 그리고, 상기 희생막은 SOG, CVD 산화막 또는 폴리이미드를 이용하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2D, the storage electrodes 21 and 23 having an increased surface area are formed by removing the second oxide layer 22. At this time, the second oxide film 22 is used as an auxiliary material for forming a structure having a different shape and is called a sacrificial film. The sacrificial film may be formed using an SOG, a CVD oxide film, or a polyimide.
그 다음에, 전체표면상부에 유전체막(24)과 제3다결정실리콘막(25)을 형성함으로써 고집적된 반도체소자에서 필요로하는 충분한 정전용량을 확보할 수 있다. 이때, 상기 유전체막(24)은 유전특성이 우수한 물질로 형성한다. 여기서, 상기 유전체막(24)은 NO 또는ONO 복합구조로 형성된 것이다. 그리고, 상기 제3다결정실리콘막(25)은 플레이트전극으로 사용된 것이다. 여기서, 상기 플레이트전극은 폴리사이드 또는 이와 유사한 전도물질로 형성할 수 있다.Then, by forming the dielectric film 24 and the third polycrystalline silicon film 25 on the entire surface, sufficient capacitance required by the highly integrated semiconductor element can be ensured. In this case, the dielectric film 24 is formed of a material having excellent dielectric properties. Here, the dielectric film 24 is formed of a NO or ONO composite structure. The third polysilicon film 25 is used as a plate electrode. Here, the plate electrode may be formed of a polyside or a similar conductive material.
제3a도 내지 제3d도는 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체소자의 캐패시터 제조공정을 도시한 단면도이다.3A to 3D are cross-sectional views showing a capacitor manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
제3a도를 참조하면, 반도체기판(31) 상부에 소자분리산화막(32), 게이트산화막(33), 게이트전극(34), 산화막 스페이서(35) 및 불순물 확산영역(36, 36')을 순차적으로 형성한다. 그리고 전체표면상부를 평탄화시키는 하부절연층(37)을 형성한다. 그리고, 상기 하부절연층(37) 상부에 실리콘질화막(38)과 제1산화막(39)을 순차적으로 형성한다.Referring to FIG. 3A, the device isolation oxide film 32, the gate oxide film 33, the gate electrode 34, the oxide spacer 35, and the impurity diffusion regions 36 and 36 ′ are sequentially formed on the semiconductor substrate 31. To form. A lower insulating layer 37 is formed to planarize the entire upper surface. The silicon nitride film 38 and the first oxide film 39 are sequentially formed on the lower insulating layer 37.
그리고, 상기 제1산화막(39) 상부에 제1 감광막(40)패턴을 형성한다. 이때, 상기 제1 감광막(40)패턴은 반도체기판(31)의 콘택부분을 노출시킬 수 있도록 형성된 것이다.In addition, a first photoresist layer 40 pattern is formed on the first oxide layer 39. In this case, the first photoresist layer 40 pattern is formed to expose the contact portion of the semiconductor substrate 31.
그 다음에, 상기 제1감광막(40)패턴을 이용한 식각공정으로 상기 제1 산화막(39), 실리콘질화막(38) 및 일정두께의 하부절연층(37)을 순차적으로 식각한다. 이때, 상기 하부절연층(37) 식각공정은 상기 게이트전극(34)이 노출되지않도록 실시한다.Next, the first oxide layer 39, the silicon nitride layer 38, and the lower insulating layer 37 having a predetermined thickness are sequentially etched by an etching process using the first photoresist layer 40 pattern. At this time, the etching process of the lower insulating layer 37 is performed so that the gate electrode 34 is not exposed.
그리고, 상기 제1감광막(40)패턴, 제1산화막(39), 실리콘질화막(38) 및 식각된 하부절연층(37)의 측벽에 제2산화막(41) 스페이서를 형성한다. 이때, 상기 제2산화막(41) 스페이서는 전체표면상부에 일정두께 제2산화막(41)을 형성하고 이를 이방성식각하여 형성한다.A spacer of the second oxide layer 41 is formed on sidewalls of the first photoresist layer 40, the first oxide layer 39, the silicon nitride layer 38, and the etched lower insulating layer 37. At this time, the second oxide film 41 spacers are formed by forming a predetermined thickness of the second oxide film 41 on the entire surface and anisotropically etching them.
제3b도를 참조하면, 상기 제1감광막(40)패턴을 제거한다. 그리고, 상기 반도체기판(31)에 접속되도록 전체표면상부에 제1다결정실리콘막(42)을 형성한다. 이때, 상기 제1다결정실리콘막(42)은 도전체로서, 폴리사이드 또는 이와 유사한 전도물질로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3B, the first photoresist film 40 pattern is removed. Then, a first polycrystalline silicon film 42 is formed over the entire surface so as to be connected to the semiconductor substrate 31. In this case, the first polysilicon layer 42 may be formed of a polyside or a similar conductive material as a conductor.
그 다음에, 전체표면상부를 평탄화시키는 제3산화막(43)을 형성한다. 이때, 상기 제3산화막(43)은 후공정에서 형성될 캐패시터의 구조물을 형성하고 제거됨으로써 희생막이라 한다. 여기서, 상기 희생막은 SOG, CVD 산화막 또는 폴리이미드로 형성할 수 있다.Next, a third oxide film 43 is formed to planarize the entire upper surface portion. In this case, the third oxide layer 43 is called a sacrificial layer by forming and removing the structure of the capacitor to be formed in a later process. The sacrificial film may be formed of SOG, CVD oxide film or polyimide.
제3c도를 참조하면, 상기 제3산화막(43) 상부에 제2감광막패턴(도시안됨)을 이용하여 상기 제3 산화막(43)을 식각한다. 이때, 상기 제2감광막패턴은 저장전극보다 작게 형성하되, 후공정에서 형성되는 제2도전층 스페이서의 두께를 고려하여 형성한다.Referring to FIG. 3C, the third oxide layer 43 is etched by using a second photoresist layer pattern (not shown) on the third oxide layer 43. In this case, the second photoresist layer pattern is formed smaller than the storage electrode, and is formed in consideration of the thickness of the second conductive layer spacer formed in a later process.
그 다음에, 전체표면상부에 제2 다결정실리콘막(44)을 일정두께 형성한다. 그리고, 상기 제1다결정실리콘막(42)과, 제2다결정실리콘막(44)은 두께만큼 식각하여 상기 제3산화막(43)의 측벽에 제2다결정실리콘막(44) 스페이서를 형성한다. 이때, 상기 식각공정은 상기 제1 산화막(39)을 식각장벽으로 사용한다.Then, a second polycrystalline silicon film 44 is formed on the entire surface at a constant thickness. The first polysilicon layer 42 and the second polysilicon layer 44 are etched by a thickness to form a second polysilicon layer 44 spacer on the sidewall of the third oxide layer 43. In this case, the etching process uses the first oxide layer 39 as an etching barrier.
제3d도를 참조하면, 상기 제1산화막(39), 제2산화막(41) 스페이서 및 제3산화막(43)을 제거함으로써 표면적이 증가된 저장전극(41, 44)을 형성한다. 이때, 상기 제1,2,3절연막(39,41,43) 제거공정은 상기 제1,2다결정실리콘막(41,44)과의 식각선택비 차이를 이용한 습식방법으로 실시된 것이다.Referring to FIG. 3D, the storage electrodes 41 and 44 having an increased surface area are formed by removing the first oxide film 39, the second oxide film 41 spacer, and the third oxide film 43. In this case, the first, second, and third insulating layers 39, 41, and 43 may be removed by a wet method using a difference in etching selectivity from the first and second polysilicon layers 41 and 44.
그 다음에, 전체표면상부에 유전체막(45)과 제3다결정실리콘막(46)을 형성함으로써 고집적된 반도체소자 동작에 충분한 정전용량을 확보할 수 있다. 이때, 상기 유전체막(45)은 유전특성이 우수한 물질로 형성한다. 여기서, 상기 유전체막(45)은 NO 또는 ONO 복합구조로 형성된 것이다. 그리고, 상기 제3다결정실리콘막(46)은 플레이트전극으로 사용된 것이다. 여기서, 상기 플레이트전극은 폴리사이드 또는 이와 유사한 전도물질로 형성할 수 있다.Then, by forming the dielectric film 45 and the third polysilicon film 46 on the entire surface, it is possible to ensure a sufficient capacitance for the operation of highly integrated semiconductor devices. In this case, the dielectric film 45 is formed of a material having excellent dielectric properties. Here, the dielectric film 45 is formed of a NO or ONO composite structure. The third polysilicon film 46 is used as a plate electrode. Here, the plate electrode may be formed of a polyside or a similar conductive material.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 반도체소자의 캐패시터 제조방법은, 감광막패턴을 이용하여 절연막 스페이서 형성공정과, 희생막을 이용하여 도전층 스페이서 공정과, 단차피복비가 우수한 도전층 형성공정 그리고 식각선택비 차이를 이용한 절연막 제거공정으로 표면적이 증가된 저장전극을 형성하고 후공정에서 반도체소자의 고집적화에 충분한 정전용량을 갖는 캐패시터를 형성함으로써 반도체소자의 고집적화를 가능하게 하고 이에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.As described above, the method of manufacturing a capacitor of a semiconductor device according to the present invention includes an insulating film spacer forming process using a photosensitive film pattern, a conductive layer spacer process using a sacrificial film, a conductive layer forming process having excellent step coverage ratio, and an etching selectivity. Advantages of enabling high integration of semiconductor devices and improving reliability by forming storage electrodes with increased surface area through the insulating film removal process using the difference and forming capacitors having a capacitance sufficient for high integration of semiconductor devices in subsequent processes. There is this.
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