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KR100891244B1 - Method of forming a semiconductor device - Google Patents

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KR100891244B1
KR100891244B1 KR1020020087467A KR20020087467A KR100891244B1 KR 100891244 B1 KR100891244 B1 KR 100891244B1 KR 1020020087467 A KR1020020087467 A KR 1020020087467A KR 20020087467 A KR20020087467 A KR 20020087467A KR 100891244 B1 KR100891244 B1 KR 100891244B1
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김형기
이성준
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

본 발명은 반도체소자의 형성방법에 관한 것으로, The present invention relates to a method of forming a semiconductor device,

도전배선 측벽에 절연막 스페이서를 형성할 때 고집적화에 따른 도전배선의 높은 단차로 인해 예정된 두께만큼 형성하기 어려운 점을 해결하기 위하여, In order to solve the problem that when forming the insulating film spacer on the conductive wiring sidewalls, it is difficult to form a predetermined thickness due to the high level difference of the conductive wiring due to the high integration,

반도체기판 상에 장벽금속층, 도전배선용 도전층 및 하드마스크층 적층구조의 도전배선을 형성하고 상기 도전배선의 측벽에 제1절연막 스페이서를 형성한 다음, 상기 도전배선 사이로 노출되는 상기 반도체기판을 상기 장벽금속층의 두께만큼 에피택셜 성장시키고 상기 도전배선 측벽에 제2절연막 스페이서를 형성하는 공정으로 비트라인과 주변층간에 유발되는 기생 정전용량을 감소시키며 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술이다. Forming conductive wirings having a barrier metal layer, a conductive wiring conductive layer, and a hard mask layer stacked structure on the semiconductor substrate, and forming a first insulating spacer on the sidewall of the conductive wiring; and then exposing the semiconductor substrate exposed between the conductive wirings. The process of epitaxially growing the metal layer and forming the second insulating layer spacer on the sidewall of the conductive wiring reduces parasitic capacitance induced between the bit line and the peripheral layer, and improves the characteristics and reliability of the device.

Description

반도체소자의 형성방법{A method for forming a semiconductor device}A method for forming a semiconductor device

도 1은 비트라인까지 형성 공정까지 설계된 반도체소자의 레이아웃도.1 is a layout diagram of a semiconductor device designed up to a bit line forming process.

도 2 는 상기 도 1 의 ⓐ-ⓐ 절단면을 따라 종래기술에 의한 비트라인을 도시한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of a bit line according to the prior art along the cutting line ⓐ-ⓐ of FIG.

도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자의 형성방법을 도시한 단면도.3A to 3H are cross-sectional views illustrating a method of forming a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

11,31 : 하부절연층 13,33 : 랜딩 플러그 콘택홀11,31: Lower insulating layer 13,33: Landing plug contact hole

15,35 : 랜딩 플러그 17,37 : 장벽금속층15,35: landing plug 17,37: barrier metal layer

19,39 : 비트라인용 도전층, W 21,41 : 하드마스크층19,39: Bit line conductive layer, W 21,41: Hard mask layer

23 : 제1절연막 스페이서 25 : 제2절연막 스페이서23: first insulating film spacer 25: second insulating film spacer

43 : 제1절연막 45 : 제2절연막43: first insulating film 45: second insulating film

47 : 저장전극 콘택플러그 49 : 식각장벽층47: storage electrode contact plug 49: etching barrier layer

51 : 저장전극용 산화막 53 : 저장전극 영역 51 oxide film for storage electrode 53 storage electrode region

본 발명은 반도체소자의 형성방법에 관한 것으로, 특히 도전층, 절연막 및 도전층의 구조로 형성되는 캐패시터가 예정된 부분에 형성되지 않고 반도체소자의 고집적화에 따라 도전층간의 절연막이 구비되어 캐패시터를 형성하는, 예를들면 비트라인과 비트라인 사이의 절연막이 구비되는 캐패시터의 정전용량 ( capacitance )을 감소시키는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a semiconductor device. In particular, a capacitor formed of a structure of a conductive layer, an insulating film, and a conductive layer is not formed in a predetermined portion, and an insulating film between conductive layers is provided to form a capacitor according to high integration of the semiconductor device. For example, the present invention relates to a method for reducing capacitance of a capacitor having an insulating film between the bit line and the bit line.

도 1은 일반적인 반도체소자의 형성에 따른 레이아웃도로서, 활성영역(100), 워드라인 영역(200), 비트라인 콘택 영역(300), 비트라인 영역(400), 저장전극 콘택 영역(500) 및 저장전극 영역(600)을 설계한 것이다. FIG. 1 is a layout diagram illustrating the formation of a general semiconductor device, and includes an active region 100, a word line region 200, a bit line contact region 300, a bit line region 400, a storage electrode contact region 500, and The storage electrode region 600 is designed.

도 2는 종래기술에 따른 반도체소자의 형성방법을 도시한 단면도로서, 상기 도 1의 ⓐ-ⓐ 절단면을 따라 도시한 것이다. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a semiconductor device according to the prior art, and is shown along the line ⓐ-ⓐ of FIG. 1.

먼저, 반도체기판(도시안됨) 상부에 활성영역을 정의하는 소자분리막(도시안됨)을 형성한다. First, an isolation layer (not shown) defining an active region is formed on the semiconductor substrate (not shown).

상기 반도체기판 상에 게이트산화막(도시안됨), 게이트전극용 폴리실리콘막(도시안됨), 게이트전극용 금속층(도시안됨) 및 하드마스크층(도시안됨)을 적층구조를 형성한다. A gate oxide film (not shown), a gate electrode polysilicon film (not shown), a gate electrode metal layer (not shown), and a hard mask layer (not shown) are formed on the semiconductor substrate.

게이트전극 마스크를 이용한 사진식각공정으로 상기 적층구조를 식각하여 게이트전극(도시안됨)을 형성한다. The stacked structure is etched by a photolithography process using a gate electrode mask to form a gate electrode (not shown).

상기 게이트전극의 측벽에 절연막 스페이서(도시안됨)를 형성하며 상기 반도체기판에 불순물의 이온주입 공정을 실시하여 소오스/드레인 접합영역(도시안됨)을 형성한다. An insulating layer spacer (not shown) is formed on sidewalls of the gate electrode, and a source / drain junction region (not shown) is formed by performing an ion implantation process of impurities on the semiconductor substrate.                         

전체표면상부에 하부절연층(11)을 형성하고 활성영역을 노출시키는 랜딩 플러그 콘택마스크(도시안됨)를 이용한 사진식각공정으로 상기 활성영역의 반도체기판을 노출시키는 랜딩 플러그 콘택홀(13)을 형성한다. The landing plug contact hole 13 exposing the semiconductor substrate of the active region is formed by a photolithography process using a landing plug contact mask (not shown) that forms the lower insulating layer 11 on the entire surface and exposes the active region. do.

상기 랜딩 플러그 콘택홀(13)을 매립하는 랜딩 플러그 폴리(도시안됨)를 전체표면상부에 형성한다. A landing plug poly (not shown) filling the landing plug contact hole 13 is formed on the entire surface.

상기 하드마스크층이 노출되도록 상기 랜딩 플러그 폴리를 평탄화식각하여 랜딩 플러그(15)를 형성한다. The landing plug poly is planarized and etched to expose the hard mask layer to form the landing plug 15.

전체표면상부에 층간절연막(도시안됨)을 형성하고 비트라인 콘택마스크(도시안됨)를 이용한 자기정렬적인 식각공정으로 상기 랜딩 플러그(15)를 노출시키는 비트라인 콘택홀(도시안됨)을 형성한다. An interlayer insulating layer (not shown) is formed over the entire surface, and a bit line contact hole (not shown) is formed to expose the landing plug 15 by a self-aligned etching process using a bit line contact mask (not shown).

상기 비트라인 콘택홀을 매립하는 비트라인 콘택플러그(도시안됨)를 형성하고 이에 접속되는 비트라인을 형성한다. 이때, 상기 비트라인은 장벽금속층(17), 비트라인용 도전층(19) 및 하드마스크층(21)의 적층구조로 형성되고 그 측벽에 산화막인 제1절연막 스페이서(23)와 질화막인 제2절연막 스페이서(25)가 구비된 것이다. A bit line contact plug (not shown) filling the bit line contact hole is formed and a bit line connected thereto is formed. In this case, the bit line is formed of a stacked structure of the barrier metal layer 17, the bit line conductive layer 19, and the hard mask layer 21, and the first insulating layer spacer 23, which is an oxide layer, and the second nitride layer, are formed on the sidewalls thereof. The insulating film spacer 25 is provided.

이때, 상기 스페이서(23,25)의 공정시 높은 비트라인의 단차로 인하여 예정된 두께로 형성하기 어렵다.At this time, it is difficult to form a predetermined thickness due to the step of the high bit line during the process of the spacer (23, 25).

후속 공정으로, 전체표면상부를 평탄화시키는 층간절연막(도시안됨)을 형성한다. In a subsequent step, an interlayer insulating film (not shown) is formed to planarize the entire top surface.

저장전극 콘택마스크를 이용한 사진식각공정으로 상기 비트라인 사이의 층간 절연막을 자기정렬적으로 식각하여 상기 랜딩 플러그 폴리를 노출시키는 저장전극 콘택홀을 형성한다. 이때, 상기 제2절연막 스페이서(25)가 식각되어 형성시의 두께보다 얇아진다. In the photolithography process using a storage electrode contact mask, an interlayer insulating film between the bit lines is self-aligned to form a storage electrode contact hole exposing the landing plug poly. At this time, the second insulating layer spacer 25 is etched to become thinner than the thickness at the time of formation.

상기 저장전극 콘택홀을 매립하는 저장전극 콘택플러그를 형성하고, 이에 접속되는 캐패시터를 형성한다. A storage electrode contact plug for filling the storage electrode contact hole is formed, and a capacitor connected thereto is formed.

상기한 바와 같이 종래기술에 따른 반도체소자의 형성방법은, As described above, a method of forming a semiconductor device according to the prior art,

비트라인의 측벽에 형성된 절연막 스페이서가 후속 콘택공정으로 식각되어 얇게 형성되어 상기 비트라인 사이로 형성되는 저장전극 콘택플러그와의 거리가 예정된 거리보다 가깝게 되고 그에 따른 정전용량이 증가되어 소자의 특성 및 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다. The insulating layer spacer formed on the sidewalls of the bit lines is etched in a subsequent contact process to form a thin layer so that the distance between the storage electrode contact plugs formed between the bit lines is closer than the predetermined distance and the capacitance is increased, thereby improving the characteristics and reliability of the device. There is a problem of deterioration.

이를 해결하기 위하여, 비트라인 측벽의 절연막 스페이서를 더욱 두껍게 형성하는 경우 후속 콘택공정이 어렵고, 그에 따른 콘택 저항이 증가하게 되는 문제점이 있다. In order to solve this problem, when the insulating film spacers on the sidewalls of the bit lines are formed to be thicker, there is a problem in that a subsequent contact process is difficult and the contact resistance increases accordingly.

본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여, 비트라인 측벽의 제2절연막 스페이서 형성공정시 그 높이를 감소시켜 식각공정시간을 감소시킴으로써 제2절연막 스페이서의 두께를 두껍게 유지하는 반도체소자의 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention provides a semiconductor device for maintaining the thickness of the second insulating film spacers by reducing the height of the second insulating film spacers during the process of forming the second insulating film spacers on the sidewalls of the bit line to reduce the etching process time. The purpose is to provide a formation method.

이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체소자의 형성방법은,
반도체기판 상에 장벽금속층, 도전배선용 도전층 및 하드마스크층 적층구조의 도전배선을 형성하는 공정과,
상기 도전배선의 측벽에 제1절연막 스페이서를 형성하는 공정과,
상기 도전배선 사이로 노출되는 상기 반도체기판을 상기 장벽금속층의 두께만큼 에피택셜 성장시키는 공정과,
In order to achieve the above object, a method of forming a semiconductor device according to the present invention,
Forming a conductive wiring of a barrier metal layer, a conductive wiring conductive layer, and a hard mask layer stacked structure on a semiconductor substrate;
Forming a first insulating film spacer on sidewalls of the conductive wirings;
Epitaxially growing the semiconductor substrate exposed between the conductive wirings by the thickness of the barrier metal layer;

상기 도전배선 측벽에 제2절연막 스페이서를 형성하는 공정을 포함하는 것과,Forming a second insulating film spacer on the sidewall of the conductive wiring;

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상기 장벽금속층은 10 ∼ 500 Å 두께로 형성하는 것과,The barrier metal layer is formed to a thickness of 10 to 500 Å,

상기 도전배선용 도전층은 100 ∼ 1000 Å 두께나 10 ∼ 100 Å 두께의 텅스텐으로 형성하는 것과,The conductive wiring conductive layer is formed of tungsten having a thickness of 100 to 1000 GPa or 10 to 100 GPa,

상기 하드마스크층은 400 ∼ 3000 Å 두께로 형성하는 것과,The hard mask layer is formed to a thickness of 400 ~ 3000 Å,

상기 제1절연막 스페이서는 질화막으로 10 ∼ 50 Å 두께만큼 형성하는 것과,The first insulating film spacer is formed of a nitride film 10 to 50 Å thickness,

상기 제2절연막 스페이서는 10 ∼ 50 Å 두께의 산화계열이나 질화계열 절연막으로 형성하는 것과,The second insulating film spacer is formed of an oxide-based or nitride-based insulating film having a thickness of 10 to 50 kHz,

상기 에피택셜 성장 공정은 SiH4, SiHCl3, SiH2Cl2, SiH3Cl 또는 SiCl4 중에서 한가지 이상을 소오스 가스로 사용하여 실시하는 것을 제1특징으로 한다. The epitaxial growth process is a first feature of using at least one of SiH 4, SiHCl 3, SiH 2 Cl 2, SiH 3 Cl or SiCl 4 as a source gas.

또한, 이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체소자의 형성방법은, In addition, the method of forming a semiconductor device according to the present invention to achieve the above object,

랜딩 플러그가 구비되는 하부절연층 상에 장벽금속층, 도전배선용 도전층 및 하드마스크층 적층구조의 비트라인을 형성하는 공정과,Forming a bit line having a barrier metal layer, a conductive wiring conductive layer, and a hard mask layer stacked structure on a lower insulating layer having a landing plug;

상기 비트라인 측벽에 제1절연막 스페이서를 형성하는 공정과,Forming a first insulating film spacer on sidewalls of the bit lines;

상기 비트라인 사이로 노출되는 랜딩 플러그를 상기 장벽금속층의 두께만큼 에피택셜 성장시키는 공정과,Epitaxially growing a landing plug exposed between the bit lines by the thickness of the barrier metal layer;

상기 비트라인 측벽에 제2절연막 스페이서를 형성하는 공정을 포함하는 것을 제2특징으로 한다. A second feature is a step of forming a second insulating film spacer on the sidewall of the bit line.

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.

도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 실시예에 따른 반도체소자의 형성방법을 도시한 단면도로서, 상기 도 1의 ⓐ-ⓐ 절단면을 따라 도시한 것이다. 3A to 3H are cross-sectional views illustrating a method of forming a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention, and are shown along the cutting line ⓐ-ⓐ of FIG. 1.

도 3a를 참조하면, 반도체기판(도시안됨) 상부에 활성영역을 정의하는 소자분리막(도시안됨)을 형성한다. Referring to FIG. 3A, an isolation layer (not shown) defining an active region is formed on the semiconductor substrate (not shown).

그리고, 상기 반도체기판 상에 게이트전극, 랜딩 플러그 콘택홀(13) 및 이를 매립하는 랜딩 플러그(33)가 구비되는 하부절연층(31)을 형성한다. In addition, a lower insulating layer 31 having a gate electrode, a landing plug contact hole 13, and a landing plug 33 filling the same is formed on the semiconductor substrate.

전체표면상부에 비트라인을 형성한다. 이때, 상기 비트라인은 장벽금속층(37), 비트라인용 도전층(39) 및 하드마스크층(41)의 적층구조로 형성한다. Bit lines are formed over the entire surface. In this case, the bit line is formed in a stacked structure of the barrier metal layer 37, the bit line conductive layer 39, and the hard mask layer 41.

상기 장벽금속층(37)은 10 ∼ 500 Å 두께로 형성하고, 상기 비트라인용 도전층(39)은 100 ∼ 1000 Å 두께의 텅스텐으로 형성하고, 상기 하드마스크층(41)은 400 ∼ 3000 Å 두께의 질화막으로 형성한다. The barrier metal layer 37 is formed to a thickness of 10 to 500 kPa, the conductive layer 39 for the bit line is formed of tungsten having a thickness of 100 to 1000 kPa, and the hard mask layer 41 is 400 to 3000 kPa thick. It is formed of a nitride film.

또한, 상기 텅스텐으로 형성된 비트라인용 도전층의 두께를 10 ∼ 100 Å 두께로 형성하여 표면적을 감소시킬 수도 있다.In addition, the thickness of the conductive layer for bit lines formed of the tungsten may be reduced to a thickness of 10 to 100 GPa to reduce the surface area.

전체표면상부에 제1 절연막(43)인 질화막을 10 ∼ 50 Å 두께로 증착한다. A nitride film, which is the first insulating film 43, is deposited on the entire surface with a thickness of 10 to 50 GPa.

도 3b를 참조하면, 상기 제1절연막(43)을 이방성식각하여 상기 비트라인 측벽에 제1절연막(43) 스페이서를 형성하며 상기 제1절연막(43) 스페이서 사이로 상기 랜딩 플러그(35)를 노출시킨다. Referring to FIG. 3B, the first insulating layer 43 is anisotropically etched to form a first insulating layer 43 spacer on the sidewall of the bit line, and expose the landing plug 35 between the spacers of the first insulating layer 43. .

도 3c를 참조하면, 상기 노출된 랜딩 플러그(35)를 에피택셜 성장시키되, 상기 장벽금속층(37) 높이만큼만 성장시킨다. 이때, 상기 에피택셜 성장 방법은 SiH4, SiHCl3, SiH2Cl2, SiH3Cl 또는 SiCl4 중에서 한가지 이상을 소오스 가스로 사용하여 실시한다.Referring to FIG. 3C, the exposed landing plug 35 is epitaxially grown, but only by the height of the barrier metal layer 37. At this time, the epitaxial growth method is carried out using at least one of SiH4, SiHCl3, SiH2Cl2, SiH3Cl or SiCl4 as the source gas.

도 3d를 참조하면, 전체표면상부에 제2절연막(45)을 일정두께 증착한다. 이때, 상기 제2절연막(45)은 산화막이나 질화막으로 형성한다. Referring to FIG. 3D, a second insulating layer 45 is deposited on the entire surface at a predetermined thickness. In this case, the second insulating layer 45 is formed of an oxide film or a nitride film.

도 3e를 참조하면, 상기 제2절연막(45)을 이방성식각하여 상기 비트라인 측벽의 제1절연막(43) 스페이서 측벽에 제2절연막(45) 스페이서를 형성한다. Referring to FIG. 3E, the second insulating layer 45 is anisotropically etched to form a second insulating layer 45 spacer on the sidewalls of the first insulating layer 43 of the bit line sidewalls.

도 3f를 참조하면, 상기 제2절연막(45) 스페이서 사이로 노출되는 랜딩 플러그(35)에 접속되는 저장전극 콘택플러그(47)를 형성한다. Referring to FIG. 3F, a storage electrode contact plug 47 connected to the landing plug 35 exposed between the spacers of the second insulating layer 45 is formed.

이때, 상기 저장전극 콘택플러그(47)는 상기 비트라인의 측벽에 제2절연막(45) 스페이서를 형성하고 전체표면상부를 평탄화시키는 층간절연막(도시안됨)을 형성한 다음, 상기 저장전극 콘택마스크(도시안됨)를 이용한 사진식각공정으로 상기 층간절연막을 식각하여 상기 랜딩 플러그(35)를 노출시키고 상기 랜딩 플러그(35)에 접속되는 저장전극 콘택플러그용 도전층을 증착한 다음, 상기 비트라인 상부의 하드마스크층(41)이 노출될 때까지 평탄화식각하여 형성한다. In this case, the storage electrode contact plug 47 forms a second insulating layer 45 spacer on the sidewall of the bit line and an interlayer insulating layer (not shown) to planarize the entire surface, and then the storage electrode contact mask ( (Not shown) to etch the interlayer insulating layer to expose the landing plug 35 and to deposit a conductive layer for a storage electrode contact plug connected to the landing plug 35, and then The planarization etching process is performed until the hard mask layer 41 is exposed.

또한, 상기 저장전극 콘택플러그(47)는 상기 제2절연막(45) 스페이서 형성공정후 형성된 층간절연막을 평탄화식각하되, 상기 하드마스크층(41)이 노출되도록 실시하고 저장전극 콘택마스크(도시안됨)를 이용한 사진식각공정으로 자기정렬적인 콘택공정을 실시하여 저장전극 콘택홀을 형성한 다음, 이를 매립하는 저장전극 콘택플러그용 도전층을 전체표면상부에 형성하고 상기 하드마스크층(41)을 노출시키는 평탄화식각공정으로 형성할 수도 있다. In addition, the storage electrode contact plug 47 may planarize an interlayer insulating layer formed after the second insulating layer 45 spacer forming process, and the hard electrode layer 41 may be exposed to expose the storage electrode contact mask (not shown). After forming a storage electrode contact hole by performing a self-aligned contact process by a photolithography process using a photolithography process, a conductive layer for a storage electrode contact plug filling the same is formed on the entire surface, and the hard mask layer 41 is exposed. It may be formed by a planarization etching process.

도 3g를 참조하면, 전체표면상부에 식각장벽층(49)인 질화막을 일정두께 형성한다. Referring to FIG. 3G, a nitride film, which is an etch barrier layer 49, is formed on the entire surface.

도 3h를 참조하면, 상기 식각장벽층(49) 상부에 저장전극용 산화막(51)을 증착한다. 이때, 상기 저장전극용 산화막(51)은 15000 ∼ 20000 Å 두께로 형성한다. Referring to FIG. 3H, an oxide layer 51 for a storage electrode is deposited on the etch barrier layer 49. At this time, the storage electrode oxide film 51 is formed to a thickness of 15000 ~ 20000 Å.

저장전극 마스크(도시안됨)를 이용한 사진식각공정으로 상기 저장전극용 산화막(51) 및 식각장벽층(49)을 식각하여 상기 저장전극 콘택플러그(47)를 노출시키는 저장전극 영역(53)을 형성한다. 이때, 상기 저장전극 영역(53)은 저장전극이 형성될 영역을 말한다. The storage electrode region 53 exposing the storage electrode contact plug 47 is formed by etching the storage electrode oxide layer 51 and the etching barrier layer 49 by a photolithography process using a storage electrode mask (not shown). do. In this case, the storage electrode region 53 refers to a region where the storage electrode is to be formed.

후속공정으로 상기 저장전극 콘택플러그(47)에 접속되는 캐패시터(도시안됨)를 형성한다. In a subsequent process, a capacitor (not shown) connected to the storage electrode contact plug 47 is formed.

본 발명의 다른 실시예는 워드라인의 형성공정후 그 측벽에 제1,2절연막 스페이서를 형성하는 경우 제1절연막 스페이서를 형성하고 노출된 반도체기판을 에 피택셜 성장시키고 후속 공정으로 제2절연막 스페이서를 형성하는 것이다. According to another embodiment of the present invention, when the first and second insulating film spacers are formed on the sidewalls after the word line forming process, the first insulating film spacers are formed, the exposed semiconductor substrate is epitaxially grown, and the second insulating film spacer is subsequently processed. To form.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체소자의 형성방법은, 도전배선의 측벽에 제1절연막 스페이서를 형성하고 상기 도전배선 사이의 도전층을 소정두께 에피택셜 성장시킨 다음, 제2절연막 스페이서를 형성하여 제2절연막 스페이서를 형성하기 위한 식각공정시 그 깊이를 감소시킴으로써 상기 도전배선 사이의 절연막 스페이서 두께를 두껍게 형성하여 기생 정전용량을 감소시키고 그에 따른 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공한다. As described above, in the method of forming a semiconductor device according to the present invention, the first insulating film spacer is formed on the sidewalls of the conductive wiring, the conductive layer between the conductive wirings is epitaxially grown to a predetermined thickness, and then the second insulating film spacer is formed. The thickness of the insulating layer spacers between the conductive wirings is increased by reducing the depth during the etching process for forming the second insulating layer spacers, thereby reducing the parasitic capacitance and thereby improving the characteristics and reliability of the device.

Claims (8)

반도체기판 상에 장벽금속층, 도전배선용 도전층 및 하드마스크층 적층구조의 도전배선을 형성하는 공정과,Forming a conductive wiring of a barrier metal layer, a conductive wiring conductive layer, and a hard mask layer stacked structure on a semiconductor substrate; 상기 도전배선의 측벽에 제1절연막 스페이서를 형성하는 공정과,Forming a first insulating film spacer on sidewalls of the conductive wirings; 상기 도전배선 사이로 노출되는 상기 반도체기판을 상기 장벽금속층의 두께만큼 에피택셜 성장시키는 공정과,Epitaxially growing the semiconductor substrate exposed between the conductive wirings by the thickness of the barrier metal layer; 상기 도전배선 측벽에 제2절연막 스페이서를 형성하는 공정을 포함하는 반도체소자의 형성방법.And forming a second insulating film spacer on the sidewall of the conductive wiring. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 장벽금속층은 10 ∼ 500 Å 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 형성방법.The barrier metal layer is a method of forming a semiconductor device, characterized in that formed to a thickness of 10 to 500 kHz. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전배선용 도전층은 10 ∼ 1000 Å 두께의 텅스텐으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 형성방법.The conductive wiring conductive layer is formed of tungsten having a thickness of 10 to 1000 GPa. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하드마스크층은 400 ∼ 3000 Å 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 형성방법.The hard mask layer is a method of forming a semiconductor device, characterized in that formed to a thickness of 400 ~ 3000 Å. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1절연막 스페이서는 질화막으로 10 ∼ 50 Å 두께만큼 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 형성방법.And the first insulating film spacer is formed of a nitride film having a thickness of 10 to 50 kHz. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2절연막 스페이서는 10 ∼ 50 Å 두께의 산화계열이나 질화계열 절연막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 형성방법.And the second insulating film spacer is formed of an oxide-based or nitride-based insulating film having a thickness of 10 to 50 GPa. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에피택셜 성장 공정은 SiH4, SiHCl3, SiH2Cl2, SiH3Cl 또는 SiCl4 중에서 한가지 이상을 소오스 가스로 사용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 형성방법.The epitaxial growth process is performed using at least one of SiH4, SiHCl3, SiH2Cl2, SiH3Cl or SiCl4 as the source gas. 랜딩 플러그가 구비되는 하부절연층 상에 장벽금속층, 도전배선용 도전층 및 하드마스크층 적층구조의 비트라인을 형성하는 공정과,Forming a bit line having a barrier metal layer, a conductive wiring conductive layer, and a hard mask layer stacked structure on a lower insulating layer having a landing plug; 상기 비트라인 측벽에 제1절연막 스페이서를 형성하는 공정과,Forming a first insulating film spacer on sidewalls of the bit lines; 상기 비트라인 사이로 노출되는 랜딩 플러그를 상기 장벽금속층의 두께만큼 에피택셜 성장시키는 공정과,Epitaxially growing a landing plug exposed between the bit lines by the thickness of the barrier metal layer; 상기 비트라인 측벽에 제2절연막 스페이서를 형성하는 공정을 포함하는 반도체소자의 형성방법.And forming a second insulating film spacer on the sidewalls of the bit line.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100327596B1 (en) 1999-12-31 2002-03-15 박종섭 Method for fabricating contact plug of semiconductor device using Selective Epitaxial Growth of silicon process
KR20020058285A (en) * 2000-12-29 2002-07-12 박종섭 Method for forming a plug
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100327596B1 (en) 1999-12-31 2002-03-15 박종섭 Method for fabricating contact plug of semiconductor device using Selective Epitaxial Growth of silicon process
KR20020058285A (en) * 2000-12-29 2002-07-12 박종섭 Method for forming a plug
KR20020091886A (en) 2001-06-01 2002-12-11 주식회사 하이닉스반도체 A method of forming shallow junction using SiGe selective epitaxial growth
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