JP4465211B2 - 金属埋立て方法 - Google Patents
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Description
図5乃至図12は本発明の第1実施例による金属埋立て方法を示すための断面図であり、図13は本発明の第1実施例による電気メッキの特性を示すための断面図である。
図14乃至図18は本発明の第2実施例による金属埋立て方法を示すための断面図である。
120、220 下部導電層
130、230 絶縁膜
130a、230a 絶縁膜パターン
140 第1マスク層
140a 第1マスク層パターン
150 第2マスク層
150a 第2マスク層パターン
160 フォトレジストパターン
170、270 銅層
180、280 金属プラグ
240 マスク層
240a マスク層パターン
240b マスク層パターン
Claims (18)
- 半導体基板上に絶縁膜、第1マスク層及び第2マスク層を順次に形成する段階と、
前記第1及び第2マスク層をエッチングしてそれぞれ第1幅の開口部を有する第1及び第2マスクを形成する段階と、
前記第1マスクを選択的にエッチングして第2幅の拡張された開口部を有する第3マスクを形成する段階と、
前記第2マスクを用いて前記絶縁膜をエッチングして前記絶縁膜に第1幅のホールを形成する段階と、
前記第2マスクを除去する段階と、
前記ホール及び前記拡張された開口部を埋立てしながら前記絶縁膜上に銅を含む金属層を形成する段階と、
前記絶縁膜が露出されるまで前記第3マスク及び前記金属層を除去する段階と、を含む金属埋立て方法。 - 前記第3マスクを形成する段階は、前記第2マスクより前記第1マスクに対して高いエッチング率を有するエッチャントを用いて前記第1マスクをエッチングする段階であることを特徴とする請求項1記載の金属埋立て方法。
- 前記第1マスク層は150〜250nmの厚さに形成されることを特徴とする請求項1または請求項2記載の金属埋立て方法。
- 前記第1マスク層はフッ素を含有する酸化物、炭素を含有する酸化物、シリコン系酸化物、HSQ、水素シルセスキオキサン及びメチルシルセスキオキサンからなる群のうち選択されたいずれかで構成され、前記第2マスク層はシリコン酸窒化物、シリコン炭化物系化合物、シリコン系化合物及びシリコン系窒化物からなる群のうち選択されたいずれか1つで構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の金属埋立て方法。
- 前記金属層は電気メッキ工程で前記絶縁膜上に形成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の金属埋立て方法。
- 前記第3マスク及び前記金属層は化学機械的研磨工程またはエッチバック工程により除去されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の金属埋立て方法。
- 半導体基板上に絶縁膜及び第1マスク層を順次に形成する段階と、
前記第1マスク層をエッチングして第1幅の開口部を有する第1マスクを形成する段階と、
前記第1マスクを用いて前記絶縁膜をエッチングして前記絶縁膜に第1幅のホールを形成する段階と、
前記第1マスクをエッチングして第2幅の拡張された開口部を有する第2マスクを形成する段階と、
前記ホール及び前記拡張された開口部を埋立てしながら前記絶縁膜上に銅を含む金属層を形成する段階と、
前記絶縁膜が露出されるまで前記第2マスク及び前記金属層を除去する段階と、を含む金属埋立て方法。 - 前記第1マスク層は150〜250nmの厚さに形成されることを特徴とする請求項7記載の金属埋立て方法。
- 前記第1マスク層はフッ素を含有する酸化物、炭素を含有する酸化物、シリコン系酸化物、HSQ、水素シルセスキオキサン及びメチルシルセスキオキサンからなる群れのうち選択されたいずれか1つで構成されることを特徴とする請求項7または請求項8記載の金属埋立て方法。
- 前記金属は電気メッキ工程で埋立てられることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の金属埋立て方法。
- 前記第2マスク及び前記金属層は化学機械的研磨工程またはエッチバック工程で除去されることを特徴とする請求項7〜10のいずれか一項に記載の金属埋立て方法。
- 半導体基板上に絶縁膜を形成する段階と、
前記絶縁膜上に第1マスク層及び第2マスク層を順次に形成する段階と、
前記第2マスク層上にフォトレジストパターンを形成する段階と、
前記フォトレジストパターンをマスクとして用いて前記第1及び第2マスク層をエッチングしてそれぞれ第1幅の第1及び第2開口部を有する第1及び第2マスクを形成する段階と、
前記第2マスクより前記第1マスクパターンに対して相対的に高いエッチング率を有するエッチャントで前記第1マスクを選択的にエッチングして第2幅の拡張された第3開口部を有する第3マスクを形成する段階と、
前記第2マスクを用いて前記絶縁膜をエッチングして前記絶縁膜に第1幅のホールを形成する段階と、
前記第2マスクを除去する段階と、
前記ホール及び前記拡張された第3開口部を埋立てしながら前記絶縁膜上に銅を含む金属層を形成する段階と、
前記絶縁膜が露出されるまで前記第3マスク及び前記金属層を除去する段階と、を含む金属埋立て方法。 - 前記第1マスク層はフッ素を含む酸化物、炭素を含む酸化物、シリコン系酸化物、HSQ、FOX及びLKDからなる群れのうち選択されたいずれか1つで構成され、前記第2マスク層はシリコン酸窒化物、シリコン炭化物系化合物、シリコン系化合物、シリコン系窒化物からなる群れのうち選択されたいずれか1つで構成されることを特徴とする請求項12記載の金属埋立て方法。
- 前記エッチャントはフッ素系溶媒、アンモニア系溶媒、フッ酸系溶液及びアンモニア系アルカリ溶液からなる群れのうち選択されたいずれか1つであることを特徴とす請求項12または請求項13記載の金属埋立て方法。
- 前記金属層は電気メッキ工程で形成された銅を含むことを特徴とする請求項12〜14のいずれか一項に記載の金属埋立て方法。
- 前記電気メッキ工程は銅10〜30g/l、硫酸100〜300g/l、塩素40〜120ppm、反応抑制剤15〜45ml/l及び反応促進剤1〜4ml/lを含む電解液を使用することを特徴とする請求項15記載の金属埋立て方法。
- 前記第3マスク及び前記金属層は化学機械的研磨工程またはエッチバック工程により除去されることを特徴とする請求項12〜16のいずれか一項に記載の金属埋立て方法。
- 半導体基板上に絶縁膜及びマスク層を順次に形成する段階と、
前記マスク層上に第1フォトレジストパターンを形成する段階と、
前記第1フォトレジストパターンをマスクとして用いて前記絶縁膜及び前記マスク層をエッチングして前記絶縁膜に第1幅のホールを形成すると同時に第1幅の第1開口部を有する第1マスクを形成する段階と、
前記第1マスク上に前記第1幅より広い第2幅のパターンスペーサを含む第2フォトレジストパターンを形成する段階と、
前記第2フォトレジストパターンをマスクとして用いて前記絶縁膜パターンが露出されるまで前記第1マスクをエッチングして第2幅の拡張された第2開口部を有する第1マスクを形成する段階と、
前記第2フォトレジストパターンを除去する段階と、
前記ホール及び前記拡張された第2開口部を埋立てしながら前記絶縁膜上に銅を含む金属層を形成する段階と、
前記絶縁膜の上面が露出されるまで前記第2マスク及び前記金属層を除去する段階と、を含む金属埋立て方法。
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