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KR20070060346A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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KR20070060346A
KR20070060346A KR1020050119653A KR20050119653A KR20070060346A KR 20070060346 A KR20070060346 A KR 20070060346A KR 1020050119653 A KR1020050119653 A KR 1020050119653A KR 20050119653 A KR20050119653 A KR 20050119653A KR 20070060346 A KR20070060346 A KR 20070060346A
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KR
South Korea
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bit line
interlayer insulating
film
peripheral circuit
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020050119653A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤양한
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020050119653A priority Critical patent/KR20070060346A/en
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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 방법은, 셀영역 및 주변회로영역으로 구획되고, 상기 각 영역에 비트라인용 콘택홀을 구비한 제1층간절연막이 형성된 반도체 기판을 제공하는 단계와, 상기 제1층간절연막 상에 비트라인용 콘택홀을 매립하도록 금속막과 하드마스크막의 적층막으로 이루어진 비트라인을 형성하는 단계와, 상기 비트라인이 형성된 제1층간절연막 상에 셀영역을 가리는 마스크패턴을 형성하는 단계와, 상기 마스크패턴을 식각장벽으로 이용해서 주변회로영역의 하드마스크막을 식각하는 단계와, 상기 마스크패턴을 제거하는 단계와, 상기 셀영역의 비트라인과 주변회로영역의 하드마스크막이 제거된 비트라인을 덮도록 제1층간절연막 상에 제2층간절연막을 형성하는 단계를 포함한다. The present invention discloses a method for manufacturing a semiconductor device. The disclosed method comprises the steps of providing a semiconductor substrate partitioned into a cell region and a peripheral circuit region and having a first interlayer dielectric film having contact holes for bit lines in the respective regions, and on the first interlayer dielectric film. Forming a bit line including a stacked layer of a metal film and a hard mask film to fill a bit line contact hole, and forming a mask pattern covering a cell region on the first interlayer insulating film on which the bit line is formed; Etching the hard mask layer of the peripheral circuit region using the mask pattern as an etch barrier, removing the mask pattern, and covering the bit line of the cell region and the bit line from which the hard mask layer of the peripheral circuit region is removed. Forming a second interlayer insulating film on the first interlayer insulating film.

Description

반도체 소자의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}Manufacturing method of semiconductor device {METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}

도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도.1A to 1G are cross-sectional views of processes for describing a method of manufacturing 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>

100 : 반도체 기판 101 : 소자분리막100 semiconductor substrate 101 device isolation film

102 : 게이트 103 : 게이트 스페이서102 gate 103 gate spacer

104 : 접합영역 105 : 절연막104: junction region 105: insulating film

106 : 랜딩플러그 107 : 제1층간절연막106: landing plug 107: first interlayer insulating film

108 : 베리어막 108a : 식각된 베리어막108: barrier film 108a: etched barrier film

109 : 텅스텐막 109a : 식각된 텅스텐막109: tungsten film 109a: etched tungsten film

110 : 하드마스크막 110a : 하드마스크패턴110: hard mask film 110a: hard mask pattern

111 : 제2층간절연막 112 : 스토리지노드용 콘택플러그111: second interlayer insulating film 112: contact plug for storage node

113 : 제3층간절연막 114 : 제4층간절연막113: third interlayer insulating film 114: fourth interlayer insulating film

H : 비트라인용 콘택홀 BL1, BL2, BL2' : 비트라인H: Bit line contact hole BL1, BL2, BL2 ': Bit line

CH : 캐패시터용 홀 SN : 스토리지전극CH: Capacitor hole SN: Storage electrode

DL : 유전막 PN : 플레이트전극DL: Dielectric Film PN: Plate Electrode

CP : 캐패시터 MH : 금속배선용 콘택홀CP: Capacitor MH: Contact hole for metal wiring

MC : 금속배선용 콘택플러그MC: Contact Plug for Metal Wiring

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 주변회로영역에서 비트라인을 덮도록 형성하는 층간절연막의 매립 특성을 개선함과 아울러 상기 비트라인과 콘택되는 배선 형성시 비트라인의 미개방(not open) 문제를 개선할 수 있는 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to improve a buried property of an interlayer insulating layer formed to cover a bit line in a peripheral circuit area, and to further improve the embedding of a bit line when wiring is in contact with the bit line. It relates to a method for manufacturing a semiconductor device that can improve the not open problem.

주지된 바와 같이, 디램(DRAM)과 같은 반도체 소자의 배선 재료로서는 전기 전도도가 우수한 알루미늄과 텅스텐이 주로 이용되고 있다. 이중에서 상기 텅스텐은 알루미늄에 비해 전기 전도성은 다소 떨어지지만 열안정성이 우수하고 매립특성 또한 우수하다는 장점이 있어서 셀영역의 비트라인 물질로서 많이 이용되고 있다. 상기 비트라인은 셀영역의 접합영역과 콘택되도록 형성되어, 채널을 통해 캐패시터에 전하가 저장되도록 전류를 공급하거나, 캐패시터에 저장된 전하가 데이터화 될 수 있도록 캐패시터간 전하량 차이를 증폭소자(sense amplifier : S/A)에 전달하는 역할을 한다.As is well known, aluminum and tungsten, which are excellent in electrical conductivity, are mainly used as wiring materials for semiconductor devices such as DRAM. Among them, tungsten has a slightly lower electrical conductivity than aluminum, but has excellent thermal stability and excellent buried characteristics, so that tungsten has been widely used as a bit line material in a cell region. The bit line is formed to be in contact with the junction region of the cell region, and supplies a current through the channel to store the charge in the capacitor, or amplifies the difference in the amount of charge between the capacitors so that the charge stored in the capacitor can be converted into data. / A).

또한, 상기 텅스텐은 셀영역을 전기적으로 제어하는 역할을 하며 증폭소자와 서브 워드라인(sub wordline : SWD)을 포함하는 주변회로영역에서도 배선 물질로서 이용되는데, 주변회로영역의 텅스텐 배선의 경우 기판의 접합영역은 물론 게이트와도 콘택되도록 형성한다. 여기서, 상기 주변회로영역의 텅스텐 배선은 셀영역의 비 트라인과는 그 역할에 있어서 차이가 있지만, 통상 셀영역의 비트라인과 동일한 단계에서 동일한 재질로 함께 형성하므로 이를 비트라인이라 명명한다.In addition, the tungsten serves to electrically control the cell region and is also used as a wiring material in a peripheral circuit region including an amplifier and a sub wordline (SWD). The junction region is formed to be in contact with the gate as well. Here, the tungsten wiring of the peripheral circuit region is different from the bit line of the cell region. However, since the tungsten wire is formed of the same material at the same stage as the bit line of the cell region, it is called a bit line.

이하에서는 텅스텐을 이용한 비트라인 형성방법을 포함하는 종래의 반도체 소자의 제조방법을 간략히 설명하도록 한다. Hereinafter, a manufacturing method of a conventional semiconductor device including a bit line forming method using tungsten will be briefly described.

반도체 소자의 비트라인은 셀영역 및 주변회로영역의 하부 구조물과 개별 콘택되도록 형성하는데, 통상, Ti/TiN막과 같은 확산베리어막과 텅스텐막 및 질화막 재질의 하드마스크막의 적층막으로 구성한다. 여기서, 상기 하드마스크막은 텅스텐막의 식각을 위한 식각마스크막으며, 셀영역에서는 스토리지노드용 콘택플러그 형성시에 비트라인의 텅스텐막을 보호하는 역할도 수행한다. The bit line of the semiconductor device is formed to be in individual contact with the lower structure of the cell region and the peripheral circuit region. The bit line of the semiconductor device is generally composed of a laminated film of a diffusion barrier film such as a Ti / TiN film and a hard mask film made of a tungsten film and a nitride film. Here, the hard mask layer is an etch mask layer for etching the tungsten layer, and also serves to protect the tungsten layer of the bit line when forming the contact plug for the storage node in the cell region.

상기 확산베리어막과 텅스텐막 및 하드마스크막의 적층막으로 구성된 비트라인을 형성한 후, 상기 비트라인들을 덮도록 산화막 재질의 층간절연막을 형성한다. 그런 다음, 셀영역에서는 상기 층간절연막 내에 스토리지노드용 콘택플러그를 형성하고, 이어서, 상기 스토리지노드용 콘택플러그와 콘택되는 캐패시터를 형성한다. 한편, 주변회로영역에서는 상기 층간절연막 상에 또 다른 층간절연막을 형성한 후, 상기 층간절연막들을 내에 비트라인과 콘택되는 금속배선용 콘택플러그를 형성하고, 이어서, 상기 금속배선용 콘택플러그와 콘택되는 금속배선을 형성한다. After forming a bit line composed of the diffusion barrier film, the tungsten film and the hard mask film, a layer insulating film made of an oxide film is formed to cover the bit lines. In the cell region, a contact plug for a storage node is formed in the interlayer insulating film, and then a capacitor contacted with the contact plug for the storage node is formed. Meanwhile, in the peripheral circuit region, after forming another interlayer insulating layer on the interlayer insulating layer, a metal contact plug for contacting the bit line is formed in the interlayer insulating layers, and then a metal wiring contacting the contact plug for the metal wiring. To form.

그리고 나서, 후속 공정을 차례로 수행하여 반도체 소자의 제조 공정을 완료한다. Subsequently, subsequent steps are performed in order to complete the manufacturing process of the semiconductor device.

그런데, 반도체 소자의 디자인 룰(rule)이 100nm 이하로 급격히 감소함에 따 라, 주변회로영역의 비트라인간 간격이 감소하여 주변회로영역에서 비트라인을 덮도록 형성하는 층간절연막의 갭-필(gap-fill) 문제가 대두되었다. 그 이유에 대해 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다. However, as the design rule of the semiconductor device is drastically reduced to 100 nm or less, the gap-fill gap of the interlayer insulating film formed to cover the bit lines in the peripheral circuit region by decreasing the interval between the bit lines in the peripheral circuit region. (fill) problem. The reason for this is explained in more detail as follows.

워드라인의 선폭이 100nm 이하인 고집적 소자에서는 주변회로영역에서의 비트라인간 간격이 셀영역의 비트라인간 간격과 동일하게, 또는, 약간 크게 디자인되지만, 상기 주변회로영역에서의 비트라인의 경우 비트라인 형성을 위한 리소그라피(lithography) 공정인 노광 및 식각 공정을 거치면서 그 최종 CD(critical dimension)가 본래 디자인된 CD 보다 더 커지게 된다. 그러므로, 주변회로영역의 비트라인간 공간을 매립하는 것이 셀영역의 비트라인간 공간을 매립하는 것 보다 어려워지게 되었다. In the highly integrated device having the line width of the word line of 100 nm or less, the interval between the bit lines in the peripheral circuit region is designed to be equal to or slightly larger than the interval between the bit lines in the cell region, but in the case of the bit lines in the peripheral circuit region, The final CD (critical dimension) becomes larger than the original designed CD through the lithography process of exposure and etching. Therefore, filling the space between the bit lines in the peripheral circuit area becomes more difficult than filling the space between the bit lines in the cell area.

이상과 같은 이유로, 증폭소자 및 서브 워드라인을 포함하는 주변회로영역에서 비트라인간 공간을 메우도록 형성하는 층간절연막의 매립 특성이 불량해질 경우, 후속하여 상기 층간절연막 내에 형성하는 금속배선용 콘택플러그들간 브릿지(bridge) 현상이 발생할 수 있고, 이에 따라, 금속배선의 신뢰성 및 소자의 제조 수율이 감소된다. For the above reasons, when the buried characteristic of the interlayer insulating film formed to fill the inter-bit line space in the peripheral circuit region including the amplifying element and the sub word line becomes poor, the contact plugs for metal wiring formed in the interlayer insulating film are subsequently formed. A bridge phenomenon may occur, thereby reducing the reliability of the metallization and the manufacturing yield of the device.

또한, 전술한 종래의 기술에서는 상기 주변회로영역의 금속배선용 콘택플러그를 형성하기 위해 비트라인의 텅스텐막을 노출시키는 콘택홀을 형성할 때, 산화막 재질의 층간절연막과 질화막 재질의 하드마스크막을 순차로 식각해야 하는데, 이 경우, 콘택홀이 미세하고 질화막의 식각이 용이하지 못하여 상기 하드마스크막을 완전히 제거하는 것이 어렵기 때문에, 상기 콘택홀이 미개방(not open)되는 문 제가 발생할 수 있다. In addition, in the above-described conventional technology, when forming a contact hole exposing a tungsten film of a bit line to form a contact plug for metal wiring in the peripheral circuit region, an interlayer insulating film made of oxide material and a hard mask film made of nitride film are sequentially etched. In this case, since the contact hole is minute and the nitride film is not easily etched, and it is difficult to completely remove the hard mask layer, a problem may occur that the contact hole is not open.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 주변회로영역에서 비트라인을 덮도록 형성하는 층간절연막의 매립 특성을 개선함과 아울러 상기 비트라인과 콘택되는 배선 형성시 비트라인의 미개방(not open) 문제를 개선할 수 있는 반도체 소자의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned general problems, and improves the buried characteristics of the interlayer insulating film formed so as to cover the bit line in the peripheral circuit area and at the time of forming the wiring contacting the bit line. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can improve a problem of not open of a bit line.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자의 제조방법은, 셀영역 및 주변회로영역으로 구획되고, 상기 각 영역에 비트라인용 콘택홀을 구비한 제1층간절연막이 형성된 반도체 기판을 제공하는 단계; 상기 제1층간절연막 상에 비트라인용 콘택홀을 매립하도록 금속막과 하드마스크막의 적층막으로 이루어진 비트라인을 형성하는 단계; 상기 비트라인이 형성된 제1층간절연막 상에 셀영역을 가리는 마스크패턴을 형성하는 단계; 상기 마스크패턴을 식각장벽으로 이용해서 주변회로영역의 하드마스크막을 식각하는 단계; 상기 마스크패턴을 제거하는 단계; 및 상기 셀영역의 비트라인과 주변회로영역의 하드마스크막이 제거된 비트라인을 덮도록 제1층간절연막 상에 제2층간절연막을 형성하는 단계;를 포함한다. The semiconductor device manufacturing method of the present invention for achieving the above object is divided into a cell region and a peripheral circuit region, and provides a semiconductor substrate having a first interlayer insulating film having a contact hole for the bit line in each region; Doing; Forming a bit line formed of a stacked layer of a metal film and a hard mask film to fill a bit line contact hole on the first interlayer insulating film; Forming a mask pattern covering a cell region on the first interlayer insulating layer on which the bit lines are formed; Etching the hard mask layer of the peripheral circuit area by using the mask pattern as an etch barrier; Removing the mask pattern; And forming a second interlayer dielectric layer on the first interlayer dielectric layer so as to cover the bit line of the cell region and the bit line from which the hard mask layer of the peripheral circuit region is removed.

또한, 본 발명은 상기 제2층간절연막을 형성하는 단계 후, 상기 주변회로영역의 제2층간절연막을 식각하여 비트라인을 노출시키는 금속배선용 콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함한다. In addition, after the forming of the second interlayer insulating layer, the method may further include forming a contact hole for metal wiring to expose the bit line by etching the second interlayer insulating layer in the peripheral circuit region.

(실시예)(Example)

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1a 내지 도 1g는 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다. 1A to 1G are cross-sectional views of processes for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

도 1a를 참조하면, 셀영역(C) 및 주변회로영역(P)으로 구획되고, 상기 각 영역의 기판(100) 내에 트렌치형의 소자분리막(101)이 형성된 반도체 기판(100)을 마련한다. Referring to FIG. 1A, a semiconductor substrate 100 is provided, which is divided into a cell region C and a peripheral circuit region P, and a trench type device isolation layer 101 is formed in the substrate 100 of each region.

그런 다음, 상기 기판(100) 상에 게이트(102)와 게이트 스페이서(103)를 형성하고, 상기 게이트 스페이서(103)를 포함한 게이트(102) 양측의 기판(100) 내에 접합영역(104)을 형성한다. 다음으로, 상기 게이트 스페이서(103)를 포함한 게이트(102) 사이의 접합영역(104)을 포함하는 기판(100) 상에 게이트(102) 높이 정도의 절연막(105) 및 랜딩플러그(106)를 형성한다. Next, a gate 102 and a gate spacer 103 are formed on the substrate 100, and a junction region 104 is formed in the substrate 100 on both sides of the gate 102 including the gate spacer 103. do. Next, an insulating film 105 and a landing plug 106 about the height of the gate 102 are formed on the substrate 100 including the junction region 104 between the gate 102 including the gate spacer 103. do.

여기서, 상기 절연막(105)과 랜딩플러그(106)는 도시된 바와 같이 게이트(102) 높이 보다 낮은 높이로 형성되는데, 이것은 게이트(102) 상단부에 형성된 게이트 하드마스크막 보다 절연막(105)과 랜딩플러그(106)의 식각 속도가 빠르기 때문이며, 이러한 현상을 디싱(dishing)이라 한다. Here, the insulating film 105 and the landing plug 106 is formed at a height lower than the height of the gate 102 as shown, which is higher than the gate hard mask film formed at the upper end of the gate 102. This is because the etching speed of the 106 is fast, and this phenomenon is called dishing.

한편, 상기 셀영역(C)에서의 게이트는 절연막(105)과 랜딩플러그(106)에 가려져 도면에 나타나지 않는다. In the meantime, the gate in the cell region C is covered by the insulating film 105 and the landing plug 106 and is not shown in the drawing.

도 1b를 참조하면, 상기 게이트(102)와 랜딩플러그(106)를 포함하는 하부 구조물들을 덮도록 기판 전면 상에 CMP(chemical mechnical polishing)을 통해 그 표면을 평탄화시킨 제1층간절연막(107)을 형성한 후, 상기 제1층간절연막(107)과 일 부의 하부 구조물을 식각하여 셀영역(C) 및 주변회로영역(P)에 비트라인용 콘택홀(H)들을 형성한다. Referring to FIG. 1B, a first interlayer insulating film 107 is formed by planarizing the surface of the substrate through chemical mechnical polishing (CMP) to cover lower structures including the gate 102 and the landing plug 106. After forming, the first interlayer insulating layer 107 and a portion of the lower structure are etched to form bit line contact holes H in the cell region C and the peripheral circuit region P. Referring to FIG.

그런 다음, 상기 비트라인용 콘택홀(H) 표면 및 제1층간절연막(107) 상에 Ti/TiN막과 같은 금속 재질의 베리어막(108)을 형성하고, 이어서, 상기 비트라인용 콘택홀(H)을 매립하도록 베리어막(108) 상에 텅스텐막(109)과 질화막 재질의 하드마스크막(110)을 차례로 형성한다. Then, a barrier film 108 made of a metal material such as a Ti / TiN film is formed on the surface of the bit line contact hole H and the first interlayer insulating film 107, and then the contact hole for the bit line ( The tungsten film 109 and the hard mask film 110 made of a nitride film are sequentially formed on the barrier film 108 to fill H).

도 1c를 참조하면, 상기 하드마스크막(110) 상에 비트라인 형성 영역을 정의하는 감광막패턴(미도시)을 형성하고, 상기 감광막패턴(미도시)을 식각마스크로 사용하여 하드마스크막을 식각하여 하드마스크패턴(110a)을 형성한다. 그리고 나서, 감광막패턴(미도시)을 제거한다.Referring to FIG. 1C, a photoresist pattern (not shown) defining a bit line formation region is formed on the hard mask layer 110, and the hard mask layer is etched using the photoresist pattern (not shown) as an etching mask. The hard mask pattern 110a is formed. Then, the photoresist pattern (not shown) is removed.

다음으로, 상기 하드마스크패턴(110a)을 식각장벽으로 이용해서 그 아래의 텅스텐막과 베리어막을 순차로 식각하여 셀영역(C) 및 주변회로영역(P) 각각에 식각된 베리어막(108a)과 식각된 텅스텐막(109a) 및 하드마스크패턴(110a)의 적층막으로 이루어진 비트라인(BL1, BL2)들을 형성한다. 도면부호 BL1은 셀영역(C)의 비트라인을, BL2는 주변회로영역의 비트라인을 각각 나타낸다. Next, using the hard mask pattern 110a as an etch barrier, the tungsten film and the barrier film below are sequentially etched to sequentially etch the barrier film 108a etched in each of the cell region C and the peripheral circuit region P. Bit lines BL1 and BL2 formed of a laminated film of the etched tungsten film 109a and the hard mask pattern 110a are formed. Reference numeral BL1 denotes a bit line of the cell region C, and BL2 denotes a bit line of the peripheral circuit region, respectively.

도 1d를 참조하면, 상기 비트라인(BL1, BL2)이 형성된 제1층간절연막(107) 상에 셀영역(C)을 가리는 감광막 재질의 마스크패턴(M)을 형성한다. Referring to FIG. 1D, a mask pattern M made of a photosensitive film material covering the cell region C is formed on the first interlayer insulating layer 107 on which the bit lines BL1 and BL2 are formed.

도 1e를 참조하면, 상기 마스크패턴(M)을 식각장벽으로 이용해서 주변회로영역(P)의 하드마스크패턴(110a)을 선택적으로 식각하여 제거한다. Referring to FIG. 1E, the hard mask pattern 110a of the peripheral circuit region P is selectively etched and removed using the mask pattern M as an etch barrier.

여기서, 상기 하드마스크패턴(110a)의 식각은 CF4, CHF3, O2 및 Ar의 혼합가 스를 식각 가스로 사용하는 건식 식각 공정으로 수행하거나, 질화막에 높은 식각 선택비를 갖는 질화막 제거용 세정액을 사용하는 습식 식각 공정으로 수행한다. The etching of the hard mask pattern 110a may be performed by a dry etching process using a mixed gas of CF4, CHF3, O2 and Ar as an etching gas, or using a cleaning solution for removing a nitride film having a high etching selectivity for the nitride film. It is performed by a wet etching process.

도 1f를 참조하면, 마스크패턴을 제거한 상태에서, 도시하지는 않았지만 상기 셀영역(C)의 비트라인(BL1)과 주변회로영역(P)의 하드마스크패턴(110a)이 제거된 비트라인(BL2')의 양측벽에 비트라인 스페이서를 형성하고나서, 상기 비트라인 스페이서(미도시)를 포함한 비트라인들(BL1, BL2')을 덮도록 제1층간절연막(107) 상에 제2층간절연막(111)을 형성한다. Referring to FIG. 1F, in the state where the mask pattern is removed, although not shown, the bit line BL2 ′ in which the bit line BL1 of the cell region C and the hard mask pattern 110a of the peripheral circuit region P are removed is removed. After the bit line spacers are formed on both sidewalls of the semiconductor light emitting device, the second interlayer insulating film 111 is disposed on the first interlayer insulating film 107 to cover the bit lines BL1 and BL2 'including the bit line spacers (not shown). ).

이와 같이, 본 발명은 주변회로영역(P)의 비트라인용 하드마스크패턴(110a)을 선택적으로 제거해줌으로써, 주변회로영역(P)에서의 비트라인의 높이를 낮추어 줄 수 있다. 그러므로, 본 발명은 주변회로영역(P)의 비트라인을 덮도록 형성하는 층간절연막의 매립 특성을 개선할 수 있고, 이에 따라, 상기 층간절연막 내에 형성하는 금속배선용 콘택플러그들간 브릿지(bridge) 현상을 방지하여 금속배선의 신뢰성 및 소자의 제조 수율을 개선할 수 있다. As described above, the present invention can reduce the height of the bit line in the peripheral circuit region P by selectively removing the hard mask pattern 110a for the bit line in the peripheral circuit region P. FIG. Therefore, the present invention can improve the buried characteristics of the interlayer insulating film formed to cover the bit line of the peripheral circuit region P, thereby eliminating the bridge phenomenon between the contact plugs for metal wiring formed in the interlayer insulating film. It is possible to improve the reliability of the metal wiring and the manufacturing yield of the device.

도 1g를 참조하면, 상기 셀영역(C)의 제2층간절연막(111)과 제1층간절연막(107) 내에 소정의 랜딩플러그(106)와 콘택되는 스토리지노드용 콘택플러그(112)를 형성하고, 상기 스토리지노드용 콘택플러그(112)가 형성된 기판 결과물 전면 상에 제3층간절연막(113)을 형성한다. Referring to FIG. 1G, a storage node contact plug 112 is formed in the second interlayer insulating layer 111 and the first interlayer insulating layer 107 of the cell region C to contact a predetermined landing plug 106. The third interlayer dielectric layer 113 is formed on the entire surface of the substrate product on which the contact node 112 for the storage node is formed.

그런 다음, 상기 셀영역의 제3층간절연막(113) 내에 스토리지노드용 콘택플러그(112)를 노출시키는 캐패시터용 홀(CH)을 형성한 후, 상기 캐패시터용 홀(H)을 매립하면서 스토리지전극(SN), 유전막(DL) 및 플레이트전극(PN)의 적층막으로 구성 되는 캐패시터(CP)를 형성한다. Next, after forming the capacitor hole CH exposing the storage node contact plug 112 in the third interlayer insulating layer 113 of the cell region, the storage hole (H) is embedded while filling the capacitor hole H. A capacitor CP including a stacked film of the SN, the dielectric film DL, and the plate electrode PN is formed.

다음으로, 상기 플레이트전극(PN)이 형성된 기판 결과물 전면 상에 제4층간절연막(114)을 형성한 후, 상기 주변회로영역(P)의 제4층간절연막(114), 제3층간절연막(113) 및 제2층간절연막(111)을 식각하여 소정의 비트라인의 식각된 텅스텐막(109a)을 노출시키는 금속배선용 콘택홀(MH)을 형성한다. 이때, 상기 제4층간절연막(114), 제3층간절연막(113) 및 제2층간절연막(111)은 모두 산화막 재질이기 때문에 산화막 식각 조건으로 상기 층간절연막들(114, 113, 111)의 식각을 순차로 수행한다. Next, after the fourth interlayer insulating film 114 is formed on the entire surface of the substrate product on which the plate electrode PN is formed, the fourth interlayer insulating film 114 and the third interlayer insulating film 113 of the peripheral circuit region P are formed. ) And the second interlayer insulating film 111 are formed to form contact holes MH for exposing the etched tungsten film 109a of a predetermined bit line. In this case, since the fourth interlayer insulating film 114, the third interlayer insulating film 113, and the second interlayer insulating film 111 are all oxide materials, etching of the interlayer insulating films 114, 113, and 111 is performed under an oxide etching condition. Do it sequentially.

그런 다음, 상기 금속배선용 콘택홀(MH)을 도전막으로 매립하여 주변회로영역(P)의 소정의 비트라인의 식각된 텅스텐막(109a)과 콘택되는 금속배선용 콘택플러그(MC)를 형성한다. Then, the metal wiring contact hole MH is filled with a conductive film to form a metal wiring contact plug MC contacting the etched tungsten film 109a of a predetermined bit line of the peripheral circuit region P.

종래에는 주변회로영역 비트라인이 그 상단부에 질화막 재질의 하드마스크패턴을 포함하고 있기 때문에, 상기 금속배선용 콘택홀을 형성하기 위한 층간절연막들의 식각 후, 질화막 재질의 하드마스크패턴의 식각을 위한 식각을 별도로 수행해야 했다. 그런데, 이 경우 하드마스크패턴의 식각이 용이하지 않아 금속배선용 콘택홀이 미개방(not open)되는 문제가 있었다. Since the peripheral circuit region bit line includes a hard mask pattern made of a nitride film at an upper end thereof, an etching method for etching the hard mask pattern made of a nitride film is performed after etching the interlayer insulating films for forming the contact hole for metal wiring. Had to be done separately. However, in this case, since the hard mask pattern is not easily etched, there is a problem that the contact hole for metal wiring is not open.

그러나, 본 발명은 주변회로영역(P)의 비트라인용 하드마스크패턴(110a)을 제거해주었기 때문에, 상기 금속배선용 콘택홀(MH)을 형성할 때, 질화막 재질의 하드마스크패턴의 제거를 위한 식각을 수행할 필요가 없고, 식각이 상대적으로 용이한 산화막 재질의 층간절연막들만 식각하면 되므로, 상기 금속배선용 콘택홀이 미 개방(not open)되는 문제를 개선할 수 있다. However, according to the present invention, since the bit line hard mask pattern 110a of the peripheral circuit region P is removed, when the metal wiring contact hole MH is formed, the etching process for removing the hard mask pattern of the nitride film material is performed. There is no need to perform the step, and only the interlayer insulating films of an oxide film material, which are easily etched, need to be etched, thereby improving the problem that the contact hole for metal wiring is not open.

이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다. As mentioned above, although the present invention has been illustrated and described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited thereto, and the following claims are not limited to the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention. It can be easily understood by those skilled in the art that can be modified and modified.

이상에서와 같이, 본 발명은 비트라인의 구성막 중의 하나인 하드마스크막 부분 중에서 주변회로영역의 하드마스크막 부분을 선택적으로 제거함으로써, 주변회로영역에서의 비트라인의 높이를 낮추어 비트라인을 덮도록 형성하는 층간절연막의 매립 특성을 개선할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 상기 층간절연막의 매립 불량에서 유발될 수 있는 금속배선용 콘택플러그들간의 브릿지(bridge) 현상을 방지할 수 있다. As described above, the present invention selectively removes the hard mask film portion of the peripheral circuit region from the hard mask film portion, which is one of the constituent films of the bit line, thereby lowering the height of the bit line in the peripheral circuit region to cover the bit line. The buried characteristics of the interlayer insulating film formed so as to be improved can be improved. Accordingly, the present invention can prevent a bridge phenomenon between the contact plugs for metal wiring, which may be caused by a poor filling of the interlayer insulating film.

또한, 본 발명은 주변회로영역에서 비트라인의 도전막을 노출시키는 금속배선용 콘택홀을 형성하기 위한 식각시, 종래와 같이 질화막 재질의 하드마스크막을 식각하기 위한 별도의 식각 공정을 수행할 필요가 없고, 산화막 재질의 층간절연막들만 식각하면 되므로, 상기 금속배선용 콘택홀이 미개방(not open)되는 문제를 개선할 수 있다. In addition, the present invention does not need to perform a separate etching process for etching a hard mask film made of a nitride film during etching for forming a metal wiring contact hole exposing a conductive film of a bit line in a peripheral circuit region. Since only the interlayer insulating layers made of an oxide material need to be etched, a problem of not opening the contact hole for metal wiring can be improved.

그러므로, 본 발명은 금속배선의 신뢰성 및 소자의 제조 수율을 개선할 수 있다. Therefore, the present invention can improve the reliability of the metal wiring and the manufacturing yield of the device.

Claims (2)

셀영역 및 주변회로영역으로 구획되고, 상기 각 영역에 비트라인용 콘택홀을 구비한 제1층간절연막이 형성된 반도체 기판을 제공하는 단계; Providing a semiconductor substrate partitioned into a cell region and a peripheral circuit region, the first interlayer insulating film having a bit line contact hole in each region; 상기 제1층간절연막 상에 비트라인용 콘택홀을 매립하도록 금속막과 하드마스크막의 적층막으로 이루어진 비트라인을 형성하는 단계; Forming a bit line formed of a stacked layer of a metal film and a hard mask film to fill a bit line contact hole on the first interlayer insulating film; 상기 비트라인이 형성된 제1층간절연막 상에 셀영역을 가리는 마스크패턴을 형성하는 단계; Forming a mask pattern covering a cell region on the first interlayer insulating layer on which the bit lines are formed; 상기 마스크패턴을 식각장벽으로 이용해서 주변회로영역의 하드마스크막을 식각하는 단계; Etching the hard mask layer of the peripheral circuit area by using the mask pattern as an etch barrier; 상기 마스크패턴을 제거하는 단계; 및 Removing the mask pattern; And 상기 셀영역의 비트라인과 주변회로영역의 하드마스크막이 제거된 비트라인을 덮도록 제1층간절연막 상에 제2층간절연막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법. And forming a second interlayer insulating film on the first interlayer insulating film so as to cover the bit line of the cell region and the bit line from which the hard mask film of the peripheral circuit area is removed. 제 1 항에 있어서, 상기 제2층간절연막을 형성하는 단계 후, 상기 주변회로영역의 제2층간절연막을 식각하여 비트라인을 노출시키는 금속배선용 콘택홀을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법. The method of claim 1, further comprising, after the forming of the second interlayer insulating layer, forming a contact hole for metal wiring to expose the bit line by etching the second interlayer insulating layer in the peripheral circuit region. Method of manufacturing a semiconductor device.
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