KR100242470B1 - Semiconductor memory device and its fabricating method - Google Patents

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KR100242470B1 KR1019960007905A KR19960007905A KR100242470B1 KR 100242470 B1 KR100242470 B1 KR 100242470B1 KR 1019960007905 A KR1019960007905 A KR 1019960007905A KR 19960007905 A KR19960007905 A KR 19960007905A KR 100242470 B1 KR100242470 B1 KR 100242470B1
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김영환
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    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
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Abstract

본 발명은 DRAM의 커패시터 용량을 증대시키기 위한 것으로, 소자가 형성되어 있는 반도체기판상에 층간절연막을 형성하여 표면을 평탄화하는 단계와, 상기 층간절연막상에 소정의 식각제에 대해 각기 다른 식각속도를 갖는 절연막들을 적어도 2층 이상으로 적층하여 형성하는 단계, 상기 적층된 절연막들을 선택적으로 식각하여 적층구조의 절연막패턴을 형성하는 단계, 기판 전면에 제1도전층을 형성하는 단계, 상기 제1도전층과 적층구조의 절연막패턴 및 층간절연막을 선택적으로 식각하여 기판 소정부분을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계, 상기 콘택홀의 측면을 굴곡을 형성하는 단계, 기판 전면에 제2도전층을 형성하는 단계, 및 상기 제1도전층 및 제2도전층을 선택적으로 식각하는 단계를 포함하는 반도체 메모리장치 제조방법을 제공한다.The present invention is to increase the capacitor capacity of the DRAM, to form an interlayer insulating film on the semiconductor substrate on which the device is formed to planarize the surface, and different etching rates for a predetermined etching agent on the interlayer insulating film Forming an insulating film pattern having a stacked structure by selectively etching the stacked insulating films, forming a first conductive layer on an entire surface of the substrate, and forming the first conductive layer on the substrate. Selectively etching the insulating layer pattern and the interlayer insulating layer having a stacked structure to form a contact hole exposing a predetermined portion of the substrate, forming a curved side of the contact hole, and forming a second conductive layer on the entire surface of the substrate; And selectively etching the first conductive layer and the second conductive layer.

Description

반도체 메모리장치 제조방법Semiconductor Memory Device Manufacturing Method

제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 반도체 메모리장치 제조방법을 도시한 공정순서도.1 is a process flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

제2도는 본 발명의 제2실시예에 의한 반도체 메모리장치 제조방법을 도시한 공정순서도.2 is a process flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 층간절연막 11 : 제1절연막10: interlayer insulating film 11: first insulating film

12 : 제2절연막 13 : 절연막패턴12 second insulating film 13 insulating film pattern

14 : 제1도전층 15 : 콘택홀14: first conductive layer 15: contact hole

16 : 제2도전층 17 : 커패시터 하부전극16: second conductive layer 17: capacitor lower electrode

18 : 유전체막 19 : 커패시터 상부전극18 dielectric layer 19 capacitor upper electrode

본 발명은 반도체 메모리장치에 관한 것으로, 특히 DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 커패시터 용량을 증대시킬 수 있는 커패시터 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a capacitor manufacturing method capable of increasing a capacitor capacity of a DRAM (Dynamic Random Access Memory).

DRAM이 고집적화됨에 따라 보다 작은 면적에서 보다 큰 용량의 커패시턴스를 얻기 위한 연구가 진행되어 있다. 이중에서 커패시터의 구조를 변경하여 대용량의 커패시터를 형성하는 종래의 기술로서 스택(stack)구조 커패시터, 핀(fin)구조 커패시터 및 핑거(finger)구조 커패시터 등이 있다. 그러나 스택구조 커패시터는 메모리소자 내에서 차지하는 면적이 크기 때문에 고집적 소자 제조시에는 집적도의 증가에 따라 커패시터 크기를 축소해야 하므로 고집적 소자에서 요구되는 커패시터 용량확보가 어려우며, 핀구조 및 핑거구조 커패시터는 커패시터 용량 확보면에서는 유리하나 전체적인 단차를 높여 후속의 사진식각 공정을 어렵게 하는 문제가 있다.As DRAMs become more integrated, studies are underway to obtain larger capacitances in smaller areas. Among them, a stack structure capacitor, a fin structure capacitor, a finger structure capacitor, and the like are conventional techniques of changing a structure of a capacitor to form a large capacity capacitor. However, because the stacked capacitor occupies a large area in the memory device, it is difficult to secure the capacitor capacity required for the highly integrated device because the capacitor size needs to be reduced according to the increase in the density of the integrated device. Although it is advantageous in terms of securing, there is a problem of increasing the overall step to make the subsequent photo etching process difficult.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 커패시터 용량을 증대시키면서 커패시터 형성에 따른 단차의 증가를 억제시킬 수 있는 반도체 메모리장치의 커패시터 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor memory device capable of suppressing an increase in a step according to capacitor formation while increasing a capacitor capacity.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 트랜지스터 및 비트라인 형성이 완료된 반도체 기판 상부에 층간절연막을 형성하여 표면을 평탄화하는 제1단계; 상기 층간절연막 상에 소정의 식각제에 대해 각기 다른 식각속도를 갖는 절연막들을 적어도 2층 적층하는 제2단계; 상기 적층된 절연막들을 선택적으로 식각하여 적층구조의 절연막 패턴을 형성하는 제3단계; 상기 제3단계가 완료된 상기 반도체 기판 상에 제1도전층을 형성하는 제4단계; 상기 제1도전층, 상기 절연막 패턴 및 상기 층간절연막을 선택적으로 식각하여 상기 반도체 기판을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 제5단계; 상기 콘택홀 측면에 노출된 상기 절연막 패턴을 상기 식각제로 처리하여 상기 콘택홀의 측면에 굴곡을 형성하는 제6단계; 상기 콘택홀 바닥, 측면 및 상기 제1도전층 상에 제2도전층을 형성하는 제7단계; 상기 제2도전층 및 상기 제1도전층을 선택적으로 식각하여 그 단부가 상기 콘택홀 주변의 상기 절연막 패턴 및 상기 층간절연막을 덮으며 그 중심부가 상기 콘택홀 측벽 및 바닥을 감싸서, 상기 층간절연막 상부에 상기 반도체 기판과 평행한 방향으로 굴곡을 가지며 상기 콘택홀 측벽에도 굴곡을 갖는 하부전극을 형성하는 제8단계; 및 상기 하부전극상에 유전체막 및 상부 전극을 형성하는 제9단계를 포함하는 반도체 메모리장치 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first step of forming an interlayer insulating film on an upper surface of a semiconductor substrate on which transistors and bit lines are formed; Stacking at least two layers of insulating layers having different etching rates with respect to a predetermined etching agent on the interlayer insulating layer; Selectively etching the stacked insulating films to form an insulating film pattern having a stacked structure; A fourth step of forming a first conductive layer on the semiconductor substrate on which the third step is completed; Forming a contact hole exposing the semiconductor substrate by selectively etching the first conductive layer, the insulating layer pattern, and the interlayer insulating layer; A sixth step of forming a bend in the side surface of the contact hole by treating the insulating layer pattern exposed on the side surface of the contact hole with the etchant; A seventh step of forming a second conductive layer on the contact hole bottom, side surfaces, and the first conductive layer; The second conductive layer and the first conductive layer may be selectively etched, and ends thereof may cover the insulating layer pattern and the interlayer insulating layer around the contact hole, and a center thereof may cover the sidewalls and the bottom of the contact hole, thereby forming an upper portion of the interlayer insulating layer. An eighth step of forming a lower electrode having a curvature in a direction parallel to the semiconductor substrate and having a curvature on the sidewall of the contact hole; And a ninth step of forming a dielectric film and an upper electrode on the lower electrode.

상기 제3단계에서, 상기 절연막 패턴을 적어도 하나 형성한다.In the third step, at least one insulating layer pattern is formed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;

제1(a)도 내지 제1(f)도에 본 발명의 제1실시예에 의한 반도체 메모리장치의 커패시터 제조방법을 공정순서에 따라 도시한 바, 이를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 반도체 메모리장치의 커패시터 제조방법을 설명하면 다음과 같다.1 (a) to 1 (f) illustrate a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention according to a process sequence. Hereinafter, a method of manufacturing a capacitor of a semiconductor memory device will be described.

먼저, 제1(a)도에 도시된 바와 같이 통상적인 DRAM 커패시터 제조공정과 동일한 공정을 통해 비트라인까지 형성한다. 즉, 필드산화막(2)에 의해 활성영역과 소자분리영역으로 구분된 반도체기판(1)상의 소정영역에 게이트산화막(3)과 게이트전극(4)을 형성하고, 게이트 전극(4) 측벽에 측벽절연막(5)을 형성한 후, 기판과 반대도전형의 불순물을 이온주입하여 소오스(6)와 드레인(7)을 형성한다. 이어서 기판 전면에 제1 층간절연막(8)을 형성한 후, 이를 선택적으로 식각하여 상기 드레인(7)을 노출시키는 콘택홀을 형성한 다음, 이 콘택홀을 통해 드레인(7)과 접속되는 비트라인(9)을 형성하는 것이다. 이와 같이 비트라인(9) 형성공정까지 마친 다음, 기판 전면에 제2 층간절연막(10)으로서, 예컨대 BPSG(borophospho -silicate glass)를 증착하거나 또는 산화막과 BPSG로 이루어진 이중구조의 절연막을 형성하여 기판 표면을 평탄화시킨다. 이때, 상기 제2 층간절연막(10)의 두께는 하부층의 비트라인(9) 또는 필드산화막(2) 상의 게이트전극(4) 위에서 최소 1000Å 이상이 되도록 한다. 이어서 상기 층간절연막(10) 위에 제1절연막(11)으로서, 예컨대 PSG(phospho-silicate glass)를 증착하고 제1절연막(11)위에 제2절연막(12)으로서, 예컨대 산화막을 형성한다. 이때, 상기 PSG막의 습식식각속도(wet etch rate)가 HF 또는 BOE(buffered oxide etchant)에서 PSG막 상,하부의 산화막(12)과 BPSG막(10)의 식각속도보다 최소한 10배 이상 빠르게 되도록 PSG막내의 인(phosphorus)의 농도를 조절하여 형성한다. 예를 들면, PSG막의 인의 농도가 7wt%이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.First, as shown in FIG. 1 (a), a bit line is formed through the same process as a conventional DRAM capacitor manufacturing process. That is, the gate oxide film 3 and the gate electrode 4 are formed in a predetermined region on the semiconductor substrate 1 divided into the active region and the device isolation region by the field oxide film 2, and sidewalls are formed on the sidewalls of the gate electrode 4. After the insulating film 5 is formed, the source 6 and the drain 7 are formed by ion implantation of impurities of opposite conductivity type to the substrate. Subsequently, after forming the first interlayer insulating film 8 on the entire surface of the substrate, the etching layer is selectively etched to form a contact hole exposing the drain 7, and then a bit line connected to the drain 7 through the contact hole. (9) is formed. After the process of forming the bit line 9 is completed, the substrate is formed by depositing borophospho-silicate glass (BPSG) as a second interlayer insulating film 10 on the entire surface of the substrate, or forming an insulating film having a double structure consisting of an oxide film and BPSG. Level the surface. In this case, the thickness of the second interlayer insulating film 10 is set to be at least 1000 μs or more on the gate electrode 4 on the bit line 9 or the field oxide film 2 of the lower layer. Subsequently, for example, PSG (phospho-silicate glass) is deposited on the interlayer insulating film 10, and an oxide film is formed on the first insulating film 11, for example, as a second insulating film 12. At this time, the wet etch rate of the PSG film is at least 10 times faster than the etching rate of the oxide film 12 and the BPSG film 10 above and below the PSG film in HF or buffered oxide etchant (BOE). It is formed by adjusting the concentration of phosphorus in the membrane. For example, it is preferable that the concentration of phosphorus in the PSG film is 7 wt% or more.

다음에 제1(b)도에 도시된 바와 같이 사진식각공정에 의해 상기 제2절연막(12)및 제1절연막(11)을 선택적으로 식각하여 제1 및 제2절연막이 적층된 소정의 절연막패턴(13)을 형성한다. 이어서 기판 전면에 제1도전층(14)으로서, 예컨대 폴리실리콘층(14)을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 1B, a predetermined insulating pattern in which the first and second insulating layers are stacked by selectively etching the second insulating layer 12 and the first insulating layer 11 by a photolithography process. (13) is formed. Subsequently, for example, a polysilicon layer 14 is formed as the first conductive layer 14 on the entire substrate.

이어서 제1(c)도에 도시된 바와 같이 사진식각공정으로 통해 상기 폴리실리콘층(14), 절연막패턴(13), 제2 층간절연막(10) 및 제1 층간절연막(8)을 선택적으로 제거하여 상기 소오스(6)를 노출시키는 콘택홀(15)을 형성한다.Subsequently, the polysilicon layer 14, the insulating film pattern 13, the second interlayer insulating film 10 and the first interlayer insulating film 8 are selectively removed by a photolithography process as shown in FIG. 1 (c). As a result, a contact hole 15 exposing the source 6 is formed.

다음에 제1(d)도에 도시된 바와 같이 상기 콘택홀(15)의 측면식각(side etch)을 실시하는바, 이 식각공정은 후속공정인, 상기 콘택홀을 통해 기판의 소오스영역(6)과 접속되는 커패시터 하부전극 형성공정 전에 수행되는 세정(cleaning) 공정시 함께 행해지게 된다. 즉, 하부전극을 이루는 도전층인 폴리실리콘과 소오스영역과의 콘택저항이, 폴리실리콘과 소오스영역 사이의 계면에 형성된 자연산화막(native oxide)등에 의해 높아지는 것을 방지하기 위해 HF 또는 BOE를 이용하여 자연산화막을 제거하는 세정공정을 실시하는데 제1(d)도에 도시된 바와 같이 콘택홀(15)을 제외한 모든 부분은 제1도전층인 폴리실리콘층(14)으로 덮여 있으므로 콘택홀(15) 내부의 산화막들만 식각되게 된다. 이때, PSG막으로 이루어지는 제1 절연막(11)의 식각속도가 BPSG로 이루어지는 제2 층간절연막(10) 및 산화막(12)의 식각속도보다 10배 이상 빠르므로 제1(d)도에 도시된 바와 같이 PSG막(11)이 상대적으로 휠씬 많이 식각된 형태의 콘택홀(15) 측면은 굴곡진 프로파일을 갖게 된다.Next, as shown in FIG. 1 (d), a side etch of the contact hole 15 is performed. This etching process is a subsequent process, through which the source region 6 of the substrate passes through the contact hole. ) Is performed together with the cleaning process performed before the capacitor lower electrode forming process connected to That is, in order to prevent the contact resistance between the polysilicon and the source region, which constitute the lower electrode, from being increased by the native oxide formed at the interface between the polysilicon and the source region, it is necessary to use HF or BOE. As shown in FIG. 1 (d), all parts except the contact hole 15 are covered with the polysilicon layer 14, which is the first conductive layer, so that the inside of the contact hole 15 is removed. Only the oxide films of are etched. At this time, since the etching rate of the first insulating film 11 made of the PSG film is 10 times faster than the etching rates of the second interlayer insulating film 10 and the oxide film 12 made of BPSG, as shown in FIG. Likewise, the side surface of the contact hole 15 in which the PSG layer 11 is relatively etched has a curved profile.

다음에 제1(e)도에 도시된 바와 같이 기판 전면에 제2도전층으로서, 예컨대 제2 폴리실리콘층(16)을 형성한다. 이때, 상기 폴리실리콘층(16)은 콘택홀(15)을 통해 소오스(6)와 접속하게 된다. 이어서 DRAM의 단위 셀당으로 커패시터가 각각 분리되도록 사진식각공정을 통해 상기 제1 폴리실리콘층(14) 및 제2 폴리실리콘층(16)을 선택적으로 식각한다. 이와 같이 함으로써 제1 폴리실리콘층(14)과 제2 폴리실리콘층(16)으로 이루어진 커패시터 하부전극(17)이 형성되게 된다. 여기서, 커패시터 하부전극을 이루는 상기 제2 폴리실리콘층(16)은 그 측면이 굴곡진 콘택홀(15) 내면을 따라 형성되므로 커패시터 하부전극의 면적이 넓어져 커패시터 용량을 증대시킬 수 있게 된다. 또한, 하부전극(17)이 제2 층간절연막(10) 상부에 반도체 기판(1) 방향을 따라 굴곡을 가지며 트랜지스터 및 비트라인(9)과 중첩되어 전하저장 면적을 확보할 수 있으면서 단차의 발생을 방지할 수 있다.Next, as shown in FIG. 1 (e), a second polysilicon layer 16 is formed as a second conductive layer on the entire surface of the substrate. In this case, the polysilicon layer 16 is connected to the source 6 through the contact hole 15. Subsequently, the first polysilicon layer 14 and the second polysilicon layer 16 are selectively etched through a photolithography process so that capacitors are separated for each unit cell of the DRAM. In this manner, the capacitor lower electrode 17 including the first polysilicon layer 14 and the second polysilicon layer 16 is formed. Here, the second polysilicon layer 16 constituting the capacitor lower electrode has a side surface formed along the inner surface of the curved contact hole 15, thereby increasing the area of the capacitor lower electrode, thereby increasing the capacitor capacity. In addition, the lower electrode 17 is curved along the direction of the semiconductor substrate 1 on the second interlayer insulating film 10, and overlaps with the transistor and the bit line 9 to secure a charge storage area while preventing generation of steps. You can prevent it.

다음에 제1(f)도에 도시된 바와 같이 커패시터 하부전극(17)이 형성된 기판 전면에 커패시터 유전체막(18)으로서, 예컨대 ONO(Oxide /Nitride/Oxide) 또는 NO(Nitride/Oxide)구조의 유전체막을 형성한다. 이어서 상기 유전체막(18) 전면에 제3도전층으로서, 예컨대 폴리실리콘을 증착하여 커패시터 상부전극(19)을 형성함으로써 하부전극(17)과 유전체막(18) 및 상부전극(19)으로 이루어진 커패시터를 완성한다.Next, as shown in FIG. 1 (f), the capacitor dielectric film 18 is formed on the entire surface of the substrate on which the capacitor lower electrode 17 is formed, for example, an ONO (Oxide / Nitride / Oxide) or NO (Nitride / Oxide) structure. A dielectric film is formed. Subsequently, as the third conductive layer, for example, polysilicon is deposited on the entire surface of the dielectric film 18 to form the capacitor upper electrode 19, the capacitor including the lower electrode 17, the dielectric film 18 and the upper electrode 19. To complete.

이후의 공정은 통상적인 반도체 메모리장치 제조공정에 따라 진행된다.Subsequent processes proceed according to a conventional semiconductor memory device manufacturing process.

한편, 상기 제1, 제2 및 제3도전층은 불순물이 도핑된 폴리실리콘을 증착하여 형성하거나 또는 폴리실리콘을 증착한 후 불순물을 이온주입하여 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 도핑되거나 이온주입되는 불순물로는 인(phosphorus)이나 비소(arsenic)를 이용하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the first, second and third conductive layers may be formed by depositing polysilicon doped with impurities or by implanting impurities after depositing polysilicon. At this time, it is preferable to use phosphorus or arsenic as an impurity doped or ion implanted.

다음에 제2(a)도 제2(b)도를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 반도체 메모리장치의 커패시터 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Next, a capacitor manufacturing method of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b).

먼저, 제2(a)도에 도시된 바와 같이 상기 제1실시예의 제1(a)도의 공정과 동일한 공정을 진행하여 제1 및 제2절연막(11,12)까지 형성한다.First, as shown in FIG. 2 (a), the same process as that of FIG. 1 (a) of the first embodiment is performed to form the first and second insulating films 11 and 12.

이어서, 제2(b)도에 도시된 바와 같이 사진식각공정에 의해 상기 제2절연막(12) 및 제1절연막(11)을 선택적으로 식각하여 제1 및 제2절연막이 적층된 소정의 절연막패턴(13A)을 형성한다. 이때, 상기 절연막패턴(13A)은 커패시터 하부전극이 형성될 영역과 단위셀과 셀 사이의 커패시터 하부전극이 분리되는 영역에 각각 형성되도록 한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, a predetermined insulating pattern in which the first and second insulating layers are stacked by selectively etching the second insulating layer 12 and the first insulating layer 11 by a photolithography process. It forms 13A. In this case, the insulating layer pattern 13A is formed in the region where the capacitor lower electrode is to be formed and the region where the capacitor lower electrode between the unit cell and the cell is separated.

단위셀과 셀 사이의 분리영역에 형성되는 절연막패턴(13A)은 가능한한 좁은 폭으로 형성하는 것이 커패시터 용량을 증대시키는데 바람직하다. 이어서 기판 전면에 제1도전층으로서, 예컨대 폴리실리콘층(14)을 형성한다.It is preferable to form the insulating film pattern 13A formed in the separation region between the unit cell and the cell as narrow as possible to increase the capacitor capacity. Subsequently, for example, a polysilicon layer 14 is formed on the front surface of the substrate as the first conductive layer.

이후의 공정은 상기 제1실시예의 제1(c)도 내지 제1(f)도의 공정과 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.Since the subsequent steps are the same as those in the first (c) to the first (f) of the first embodiment, description thereof will be omitted.

전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명은 그 단부가 콘택홀(15)주변의 상기 절연막 패턴(13, 13A)을 덮으며 그 중심부가 상기 콘택홀 측벽 및 바닥을 감싸서, 상기 콘택홀(15) 내부 및 상기 층간절연막(10) 상부에 각각 굴곡을 갖는 하부전극(17)을 형성할 수 있다. 즉, 하부전극(17)은 기판과 평행한 방향으로 굴곡을 가지게 되어 단차가 심화되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention made as described above, the end portion covers the insulating layer patterns 13 and 13A around the contact hole 15, and a central portion thereof surrounds the contact hole sidewalls and the bottom, so that the inside and the contact hole 15 are formed. Lower electrodes 17 each having a bend may be formed on the interlayer insulating film 10. That is, the lower electrode 17 may be curved in a direction parallel to the substrate, thereby preventing the step difference from deepening.

한편, 제2실시예의 경우에는 제2(f)도에 도시된 바와 같이 콘택홀 측면뿐 아니라 필드산화막, 트랜지스터 및 비트라인 상부에 형성되는 절연막패턴으로 인해 이 절연막패턴과 그와 인접한 절연막패턴사이에도 굴곡이 형성되게 되므로 제1실시예의 경우 보다 더욱 큰 커패시터 하부전극 면적이 확보되게 된다. 따라서 보다 큰 용량의 커패시터를 얻을 수 있다.On the other hand, in the case of the second embodiment, as shown in FIG. 2 (f), not only the contact hole side but also the insulating film pattern formed on the field oxide film, the transistor, and the bit line, the insulating film pattern and adjacent insulating film pattern Since the bend is formed, a larger area of the capacitor lower electrode is secured than in the first embodiment. Therefore, a larger capacitor can be obtained.

상기 제1 및 제2 실시예에서는 층간절연막(10)상에 제1 및 제2절연막으로 이루어진 2층 구조의 절연막 패턴을 형성하였으나, 식각속도가 각기 다른 절연막들을 2층이상으로 형성하는 것도 가능하다. 예를 들면, PSG막(11) 및 산화막(12)을 형성한 후, 이 위에 다시 PSG막과 산화막을 형성한다. 이 경우, 제1(d)도 및 제2(d)도의 공정에서 2층의 PSG막의 식각이 많이 이루어지게 되므로 콘택홀(15) 측면에 더욱 많은 굴곡이 형성되게 되어 결과적으로 이 위에 형성되는 커패시터 하부전극의 표면적이 더욱 증가된다. 따라서 보다 큰 커패시터 용량을 확보할 수 있게 된다.In the first and second embodiments, an insulating film pattern having a two-layer structure including first and second insulating films is formed on the interlayer insulating film 10, but it is also possible to form two or more insulating films having different etching rates. . For example, after the PSG film 11 and the oxide film 12 are formed, the PSG film and the oxide film are formed again thereon. In this case, since the PSG film of two layers is etched a lot in the processes of FIGS. 1 (d) and 2 (d), more bends are formed on the side of the contact hole 15, and consequently, the capacitor formed thereon. The surface area of the lower electrode is further increased. Therefore, larger capacitor capacity can be ensured.

이상 상술한 바와 같이 본 발명은 반도체 메모리장치의 커패시터를 제조함에 있어서, 각각 식각속도가 다른 절연막들로 이루어진 적층구조의 절연막을 이용하여 콘택홀 측면에 굴곡을 주어 표면 면적을 증가시킴으로써 그 위에 형성되는 커패시터 하부전극의 표면적까지 증가되도록 하여 커패시터 용량의 증대를 도모한다.As described above, in the manufacturing of the capacitor of the semiconductor memory device, the surface of the contact hole is formed by increasing the surface area by bending the contact hole side by using an insulating film having a stack structure of insulating films having different etching rates. The capacitor capacity is increased by increasing the surface area of the capacitor lower electrode.

또한, 상기 적층된 절연막패턴을 소자의 단차가 다른 지역에 비해 낮은 영역에 형성함으로써 전제적으로는 단차가 크게 발생하지 않도록 하여 후속공정이 용이해지도록 한다.In addition, the stacked insulating layer pattern is formed in a region where the step height of the device is lower than that in other areas, so that the step may not be largely generated, thereby facilitating subsequent steps.

이상에서 설명한 본 발명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것으므로, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by the examples and the accompanying drawings.

Claims (11)

트랜지스터 및 비트라인 형성이 완료된 반도체 기판 상부에 층간절연막을 형성하여 표면을 평탄화하는 제1단계; 상기 층간절연막 상에 소정의 식각제에 대해 각기 다른 식각속도를 갖는 절연막들을 적어도 2층 적층하는 제2단계; 상기 적층된 절면막들을 선택적으로 식각하여 적층구조의 절연막 패턴을 형성하는 제3단계; 상기 제3단계가 완료된 상기 반도체 기판 상에 제1도전층을 형성하는 제4단계; 상기 제1도전층, 상기 절연막 패턴 및 상기 층간절연막을 선택적으로 식각하여 상기 반도체 기판을 노출시키는 콘택홀을 형성하는 제5단계; 상기 콘택홀 측면에 노출된 상기 절연막 패턴을 상기 식각제로 처리하여 상기 콘택홀의 측면에 노출된 상기 절연막 패턴에 굴곡을 형성하는 제6단계; 상기 콘택홀 바닥, 측면 및 상기 제1도전층 상에 제2도전층을 형성하는 제7단계; 상기 제2도전층 및 상기 제1도전층을 선택적으로 식각하여 그 단부가 상기 콘택홀 주변의 상기 절연막 패턴 및 상기 층간절연막을 덮으며 그 중심부가 상기 콘택홀 측벽 및 바닥을 감싸서, 상기 층간절연막 상부에 상기 반도체 기판과 평행한 방향으로 굴곡을 가지며 상기 콘택홀 측벽에도 굴곡을 갖는 하부전극을 형성하는 제8단계; 및 상기 하부전극상에 유전체막 및 상부전극을 형성하는 제9단계를 포함하는 반도체 메모리장치 제조방법.A first step of planarizing a surface by forming an interlayer insulating film on the semiconductor substrate where the transistor and the bit line are formed; Stacking at least two layers of insulating layers having different etching rates with respect to a predetermined etching agent on the interlayer insulating layer; Selectively etching the stacked section films to form an insulating layer pattern having a stacked structure; A fourth step of forming a first conductive layer on the semiconductor substrate on which the third step is completed; Forming a contact hole exposing the semiconductor substrate by selectively etching the first conductive layer, the insulating layer pattern, and the interlayer insulating layer; A sixth step of forming a bend in the insulating layer pattern exposed on the side surface of the contact hole by treating the insulating layer pattern exposed on the side surface of the contact hole with the etchant; A seventh step of forming a second conductive layer on the contact hole bottom, side surfaces, and the first conductive layer; The second conductive layer and the first conductive layer may be selectively etched, and ends thereof may cover the insulating layer pattern and the interlayer insulating layer around the contact hole, and a center thereof may cover the sidewalls and the bottom of the contact hole, thereby forming an upper portion of the interlayer insulating layer. An eighth step of forming a lower electrode having a curvature in a direction parallel to the semiconductor substrate and having a curvature on the sidewall of the contact hole; And a ninth step of forming a dielectric film and an upper electrode on the lower electrode. 제1항에 있어서, 상기 제2 단계에서, 상기 층간절연막 상에 PSG막과 산화막을 차례로 증착하여 상기 적층구조의 절연막을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치 제조방법.The method of claim 1, wherein in the second step, an insulating film having the laminated structure is formed by sequentially depositing a PSG film and an oxide film on the interlayer insulating film. 제2항에 있어서, 상기 제6 단계에서 상기 식각제로 HF 또는 BOE를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치 제조방법.The method of claim 2, wherein HF or BOE is used as the etchant in the sixth step. 제3항에 있어서, 상기 HF 또는 상기 BOE에서 상기 PSG막의 식각속도는 상기 산화막 및 상기 층간절연막의 식각속도 보다 적어도 10배 빠른 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치 제조방법.The method of claim 3, wherein an etching rate of the PSG layer in the HF or the BOE is at least 10 times faster than that of the oxide layer and the interlayer insulating layer. 제4항에 있어서, 상기 PSG막내의 인의 농도는 적어도 7wt%인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the concentration of phosphorus in the PSG film is at least 7 wt%. 제1항에 있어서, 상기 제3단계에서, 상기 절연막 패턴을 적어도 하나 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치 제조방법.The method of claim 1, wherein in the third step, at least one insulating layer pattern is formed. 제1항에 있어서, 상기 하부전극은, 상기 트랜지스터 및 상기 비트라인과 중첩되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치 제조방법.The method of claim 1, wherein the lower electrode overlaps the transistor and the bit line. 제1항에 있어서, 상기 제1 단계에서, 상기 층간절연막은 BPSG를 증착하여 형성하거나 산화막 및 BPSG로 이루어진 이중구조의 절연막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치 제조방법.The method of claim 1, wherein in the first step, the interlayer insulating film is formed by depositing BPSG or by forming an insulating film having a dual structure consisting of an oxide film and a BPSG. 제1항에 있어서, 상기 제6 단계에서, 상기 콘택홀 바닥에 노출된 상기 반도체 기판의 자연산화막을 동시에 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치 제조방법.The method of claim 1, wherein in the sixth step, the native oxide film of the semiconductor substrate exposed to the bottom of the contact hole is simultaneously removed. 제1항에 있어서, 상기 제1도전층 및 제2도전층을 각각 폴리실리콘층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치 제조방법.The method of claim 1, wherein each of the first conductive layer and the second conductive layer is formed of a polysilicon layer. 제1항에 있어서, 상기 제9단계에서, 상기 유전체막을 ONO 또는 NO로 형성하는 것을 특징으로 하는, 반도체 메모리장치 제조방법.The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 1, wherein in the ninth step, the dielectric film is formed of ONO or NO.
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