KR100374527B1 - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동일한 전도성 재료로 이루어진 도체 트랙(conductor tracks)의 다층 배선 구조(a multilayer wiring structure)(3,9)기 형성된 표면(1)을 갖는 반도체 본체(a semiconductor body)(2)를 구비하는 반도체 디바이스(a semiconductor device)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 도체 트랙(4,16,18,19,22,23,24,29,30)을 포함하는 제 1 배선층(a first wiring layer)(3)이 이 표면상에 형성된다. 이들 트랙은, 전도성 재료에 대해 절연층의 재료를 선택적으로 에칭할 수 있는 습식 에칭 처리(a wet etching process)에 의해 접촉 윈도우(contact windows)(8)가 형성되는 절연층(5,20,21,25,26,27,31,32)으로 커버(cover)되고, 상기 접촉 윈도우는 제 1 배선층의 도전 트랙의 적어도 일부를 국부적으로 노출한다. 그리고 나서, 전도성 재료로 이루어진 층(10)이 표면상에 증착되며, 그 안에 도체 트랙(11)의 제 2 배선층(a second wiring layer)(9)이 형성된다. 접촉 윈도우가 형성되기 전에, 절연층상에 절연 재료로 이루어진 보조층(12,15)이 제공된다. 개구(openings)(13)는 접촉 윈도우 영역의 보조층 내로 에칭된다. 그리고 나서, 반도체 본체가 전도성 재료에 대해서 뿐만 아니라 보조층의 절연 재료에 대해서도 절연층의 절연 재료를 선택적으로 에칭할 수 있는 습식 에칭 처리됨으로써 접촉 윈도우가 형성된다. 보조층의 이용으로 인해, 제 2 배선층의 도체 트랙은 비교적 좁게 제조될 수 있다.The invention comprises a semiconductor body (2) having a surface (1) formed with a multilayer wiring structure (3, 9) of conductor tracks made of the same conductive material. A method for manufacturing a semiconductor device. A first wiring layer 3 comprising conductor tracks 4, 16, 18, 19, 22, 23, 24, 29 and 30 is formed on this surface. These tracks are insulated layers 5, 20 and 21 in which contact windows 8 are formed by a wet etching process capable of selectively etching the material of the insulating layer relative to the conductive material. And 25,26,27,31,32, the contact window locally exposing at least a portion of the conductive track of the first wiring layer. Then, a layer 10 of conductive material is deposited on the surface, in which a second wiring layer 9 of the conductor track 11 is formed. Before the contact window is formed, auxiliary layers 12 and 15 of insulating material are provided on the insulating layer. Openings 13 are etched into the auxiliary layer of the contact window area. The contact window is then formed by a wet etching process in which the semiconductor body can selectively etch the insulating material of the insulating layer, not only for the conductive material but also for the insulating material of the auxiliary layer. Due to the use of the auxiliary layer, the conductor track of the second wiring layer can be made relatively narrow.

Description

반도체 디바이스 제조 방법Semiconductor device manufacturing method

본 발명은 동일한 전도성 재료로 이루어진 도체 트랙들의 다층 배선 구조(a multilayer wiring structure)가 제공된 표면을 갖는 반도체 본체(a semiconductor body)를 구비한 반도체 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것으로, 도체 트랙의 제 1 배선층(a first wiring layer)이 표면상에 형성된 후 절연층으로 커버(cover)되며, 이 절연층 내에 습식 에칭 처리(a wet etching process)에 의해 접촉 윈도우(contact windows)가 형성되며, 이 습식 에칭 처리에 의해 절연층의 재료가 전도성 재료에 대해 선택적으로 에칭될 수 있으며, 이 접촉 윈도우는 제 1 배선층의 도체 트랙의 적어도 일부를 국부적으로 노출시키고, 그 후 전도성 재료의 층이 표면상에 증착(deposit)되며, 이 전도성 재료 내에 도체 트랙의 제 2 배선 층이 형성된다.The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a semiconductor body having a surface provided with a multilayer wiring structure of conductor tracks made of the same conductive material. A first wiring layer is formed on the surface and then covered with an insulating layer, in which the contact windows are formed by a wet etching process, the wet etching. The treatment allows the material of the insulating layer to be selectively etched with respect to the conductive material, the contact window locally exposing at least a portion of the conductor track of the first wiring layer, after which the layer of conductive material is deposited on the surface ( and a second wiring layer of conductor track is formed in this conductive material.

이 두개의 배선층으로 이루어진 도체 트랙은, 예를 들면, 전도성 다결정 실리콘(conductive polycrystalline silicon), 알루미늄, 텅스텐, 또는 금속 실리사이드(a metal silicide)로 제조될 수 있으며, 절연층은, 예를 들면, 실리콘 산화물(silicon oxide)로 제조될 수 있다. 이러한 다층 배선 구조는 특히 반도체 메모리 및 전하 결합 소자(charge coupled device)에 이용된다.The conductor track consisting of these two wiring layers can be made of, for example, conductive polycrystalline silicon, aluminum, tungsten, or a metal silicide, and the insulating layer is, for example, silicon It may be made of silicon oxide. Such a multilayer wiring structure is particularly used for semiconductor memories and charge coupled devices.

실제로는, 이 제 1 배선층은 상이한 두개의 도체 트랙을 포함할 수 있고, 도체 트랙상에 제공된 절연층도, 국부적으로 상이한 두께를 나타낼 수 있다. 따라서제 1 배선층의 도체 트랙을 국부적으로 노출시키는 접촉 윈도우의 에칭 동안에 문제점이 발생한다. 이것은 접촉 윈도우 내에서 특히, 절연층이 비교적 두꺼운 위치에서도 도체 트랙이 노출될 때까지 에칭 처리가 계속되어야 하기 때문이다. 이때 도체 트랙은, 절연층이 비교적 얇은 위치에서도 비교적 긴 기간 동안 에칭 처리가 행해진다. 따라서, 이들 후자의 도체 트랙의 경우 그들 두께의 윗 부분이 깍여 나간다. 이것은, 도제 트랙이 또한 비교적 얇은 위치에서 도체 트랙의 불통(interruption)을 야기할 수 있다. 따라서, 습식 에칭 처리에 의해 접촉 윈도우가 절연층 내에 제공되며, 이에 의해 절연층의 재료가 도체 재료에 대해 선택적으로 에칭될 수 있다. 습식 에칭 처리에 의해 상기 문제점을 방지할 수 있을 정도로 충분히 우수한 에칭 선택도(an etching selectivity)가 얻어질 수 있다.In practice, this first wiring layer may comprise two different conductor tracks, and the insulating layer provided on the conductor tracks may also have locally different thicknesses. A problem therefore arises during the etching of the contact window which locally exposes the conductor tracks of the first wiring layer. This is because, within the contact window, the etching process must continue until the conductor track is exposed, even in a position where the insulation layer is relatively thick. At this time, the conductor track is etched for a relatively long period even in a position where the insulating layer is relatively thin. Thus, for these latter conductor tracks the upper part of their thickness is scraped off. This can cause interruption of the conductor track in a location where the apprentice track is also relatively thin. Thus, the contact window is provided in the insulating layer by the wet etching process, whereby the material of the insulating layer can be selectively etched with respect to the conductor material. The wet etching treatment can achieve an etching selectivity that is sufficiently good to prevent the above problem.

JP-A-57/31157 의 영문 요약서는 서두에서 언급된 종류의 방법을 개시하는데, 이에 의하면, 실리콘 산화물(silicon oxide)로 이루어진 절연층이 제 1 배선층 상에 증착된다. 접촉 윈도우는 HF 용액에 의해 절연층 내에 에칭된다. 따라서, 접촉 윈도우는 습식 에칭 처리에 의해 형성되므로, 실리콘 산화물은 도체 트랙에 대해 매우 선택적으로 에칭된다.The English abstract of JP-A-57 / 31157 discloses a method of the kind mentioned at the outset, whereby an insulating layer made of silicon oxide is deposited on the first wiring layer. The contact window is etched into the insulating layer by HF solution. Thus, since the contact window is formed by a wet etching process, the silicon oxide is very selectively etched with respect to the conductor track.

절연층에 접촉 윈도우의 영역에 개구(openings)를 갖는 포토레지스트 마스크(a photoresist mask)가 제공된 후, 반도체 본체가 에칭 용액(an etching bath)내에 담겨져서 접촉 윈도우가 절연층 내로 에칭된다. 습식 에칭 처리에 의한 접촉 윈도우 형성의 단점은, 에칭 처리가 등방적으로 진행된다는 것이다. 이 때 에칭은 실질적으로 수평 방향 및 수직 방향으로 동등한 속도로 진행한다. 따라서 절연층 내의 접촉 윈도우는 포토레지스트 마스크내의 개구보다 더 커진다. 현재의 포토리소그래픽 기법(photolithographical techniques)에 의하면, 예를 들어, 0.5μm의 길이 및 폭을 갖는 매우 작은 개구가 포토레지스트 마스크 내에 실현될 수 있다. 그러면 대략 0.2μm 두께의 절연 재료층 내에 대략 0.9 μm 의 길이 및 폭을 갖는 접촉 윈도우가 생성된다. 이들 접촉 윈도우는, 제 2 배선층을 형성하는 전도성 재료층을 증착(deposition)하는 동안에 채워진다. 이 두 배선층의 도체 트랙은 동일한 전도성 재료로 형성되므로, 제 1 배선층의 도체 트랙은, 제 2 배선층의 도체 트랙을 에칭하는 동안 노출되어서는 안된다. 이 동안에 제 2 배선층의 도체 트랙은, 절연층내의 접촉 윈도우를 완전히 차폐해야 한다. 이들 도체 트랙의 에칭을 위해 포토레지스트 마스크가 또한 이용된다. 이 포토레지스트 마스크가 ±0.1μm의 오차로 형성된 접촉 윈도우에 대해 배열될 수 있는 경우, 제 2 배선층의 도체 트랙은 접촉 윈도우의 영역에서 1.1μm보다 큰 폭을 가져야 한다.After a photoresist mask having openings in the area of the contact window is provided in the insulating layer, the semiconductor body is immersed in an etching bath so that the contact window is etched into the insulating layer. A disadvantage of the contact window formation by the wet etching process is that the etching process proceeds isotropically. At this time, the etching proceeds at substantially the same speed in the horizontal direction and the vertical direction. Thus, the contact window in the insulating layer is larger than the opening in the photoresist mask. According to current photolithographical techniques, very small openings with a length and width of, for example, 0.5 μm can be realized in the photoresist mask. This results in a contact window having a length and width of approximately 0.9 μm in an approximately 0.2 μm thick layer of insulating material. These contact windows are filled during deposition of the conductive material layer forming the second wiring layer. Since the conductor tracks of these two wiring layers are formed of the same conductive material, the conductor tracks of the first wiring layer should not be exposed while etching the conductor tracks of the second wiring layer. In the meantime, the conductor track of the second wiring layer must completely shield the contact window in the insulating layer. Photoresist masks are also used for the etching of these conductor tracks. If this photoresist mask can be arranged for a contact window formed with an error of ± 0.1 μm, the conductor track of the second wiring layer should have a width greater than 1.1 μm in the area of the contact window.

본 발명의 목적은 특히 서두에서 언급된 종류의 방법을 제공하여, 이에 의해 접촉 윈도우가, 제 2 배선층의 형성 동안, 제 2 배선층의 도체 트랙에 의해 완전히 차폐될 필요가 없고, 따라서 이들 도체 트랙이 비교적 작은 폭을 가질 수 있게 하는 것이다.It is an object of the present invention, in particular, to provide a method of the kind mentioned at the outset so that the contact window does not need to be completely shielded by the conductor tracks of the second wiring layer during the formation of the second wiring layer, so that these conductor tracks are It is to allow a relatively small width.

본 발명에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위한 방법은, 접촉 윈도우가 형성 되기 전에 절연층으로 이루어진 보조층이 절연층상에 제공되며, 그 후 우선 접촉 윈도우 영역의 보조층에 개구가 에칭되고, 그리고 나서, 절연층의 절연 재료가 전도성 재료에 대해서 뿐만 아니라, 보조층의 절연 재료에 대해서도 선택적으로 에칭될 수 있도록 반도체 본체가 습식 에칭 처리되어, 절연층 내에 접촉 윈도우가 형성되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a method for achieving the above object is provided in which an auxiliary layer consisting of an insulating layer is provided on an insulating layer before a contact window is formed, and then an opening is first etched into the auxiliary layer of the contact window region, and then And the semiconductor body is wet etched so that the insulating material of the insulating layer can be selectively etched not only for the conductive material but also for the insulating material of the auxiliary layer, thereby forming a contact window in the insulating layer.

이하 더 명백해지는 바와 같이, 개구는, 접촉 윈도우를 에칭하기 위해 이용된 포토레지스트 마스크내의 개구의 길이 및 폭에 실질적으로 일치하는 길이 및 폭으로 보조층 내로 에칭될 수 있다. 윈도우는, 보조층 하부에 위치된 절연층 내로 접촉 윈도우를 에칭하는 동안, 보조층 내의 개구보다 더 크게 절연층 내에 형성된다. 이 때, 보조층의 에지(edge) 하부의 좁촉 윈도우 내에서 절연층이 제거된다. 이 접촉 윈도우는 또한 제 2 배선층을 형성하는 전도성 재료층을 증착하는 동안 보조층의 하부가 채워진다. 이렇게 하여 도체 트랙은 보조층 내로 에칭된 개구의 폭과 실질적으로 동일한 크기의 폭으로 도체 트랙의 제 2 배선층의 생성시에 형성된다. 도전층의 에칭은 보조층에서 중지되며, 보조층의 상기 에지는 하부의 전도성 재료를 보호한다. 상술한 것과 동일한 조건 하에서 보조층 내의 개구가 0.5μm의 길이 및 폭으로 주어진 경우, 기껏해야 0.7μm의 폭을 갖는 도체 트랙이 보조층상에 형성될 수 있다.As will become more apparent below, the openings may be etched into the auxiliary layer at a length and width that substantially matches the length and width of the openings in the photoresist mask used to etch the contact window. The window is formed in the insulating layer to be larger than the opening in the auxiliary layer while etching the contact window into the insulating layer located below the auxiliary layer. At this time, the insulating layer is removed in the narrow window below the edge of the auxiliary layer. This contact window also fills the bottom of the auxiliary layer during the deposition of the conductive material layer forming the second wiring layer. In this way, the conductor track is formed in the generation of the second wiring layer of the conductor track with a width substantially the same size as the width of the opening etched into the auxiliary layer. Etching of the conductive layer is stopped in the auxiliary layer, and the edge of the auxiliary layer protects the underlying conductive material. If the opening in the auxiliary layer is given with a length and width of 0.5 μm under the same conditions as described above, a conductor track having a width of 0.7 μm at most can be formed on the auxiliary layer.

바람직하게는, 보조층은 화학 기상 증착 공정(chemical vapour deposition process)에 의해 반도체 본체의 전체 표면상에 증착된다. 이와 같이 증착된 층은 그의 전체 표면 영역에 걸쳐 실질적으로 균등한 두께를 나타낸다. 이 개구는 예를 들어, 반응성 이온 에칭 공정(reactive ion etching process)과 같은 이방성 플라즈마 에칭 공정에 의해, 포토레지스트 마스크내의 개구의 길이 및 폭과 실질적으로 동일한 폭과 길이로 이러한 보조층 내에서 에칭될 수 있다. 이러한 에칭 공정은 습식 에칭 공정의 에칭 선택도 보다 낮은 에칭 선택도를 가지나, 증착된 층이 전체 표면상에서 실질적으로 균등한 두께를 가지므로, 하부층이 소정 길이의 시간 동안 에칭 플라즈마(etching plasma)에 국부적으로 처리됨이 없이 접촉 윈도우가 보조층 내에서 에칭될 수 있다. 에칭 처리는, 보조층 하부에 위치된 절연층이 크게 영향을 받지 않으면서, 테스트에 의해 결정된 소정의 지속 시간 후 간단히 중지될 수도 있다.Preferably, the auxiliary layer is deposited on the entire surface of the semiconductor body by a chemical vapor deposition process. The layer thus deposited exhibits a substantially uniform thickness over its entire surface area. This opening may be etched in this auxiliary layer to a width and length substantially equal to the length and width of the opening in the photoresist mask, for example, by an anisotropic plasma etching process such as a reactive ion etching process. Can be. This etching process has an etching selectivity lower than that of the wet etching process, but since the deposited layer has a substantially uniform thickness over the entire surface, the underlying layer is local to the etching plasma for a predetermined length of time. The contact window can be etched in the auxiliary layer without being treated with. The etching process may simply be stopped after a predetermined duration determined by the test, without the insulation layer located under the auxiliary layer being greatly affected.

또한 보조층이 50nm 미만의 두께로 증착되는 경우, 보조층 내의 개구가 예를 들어, 습식 에칭 처리시에 등방적으로 에칭될 수 있고, 이에 의해 보조층 내의 개구가 포토레지스트 마스크내의 개구 보다 더 크게 되지만, 이러한 확장은 제한된 상태로 유지된다. 등방성 에칭 공정(isotropic etching process)은 실질적으로 수평 및 수직 방향으로 동등한 속도로 진행하므로, 이러한 확장은 보조층 내의 두께에 대해 제한된 상태로 유지될 수 있다. 상술된 실시예에서와 같이, 포토레지스트 층 내의 개구가 0.5μm의 길이 및 폭으로 주어지고, 보조층의 두께가 50 nm 미만으로 주어진 경우, 개구는 0.5 μm 보다 크고 0.6 μm 보다 작은 길이 및 폭으로 보조층 내에 생성된다. 도체 트랙이 ± 0.1 μm 의 정확도로 제공될 수 있는 경우, 이도체 트랙은 접촉 윈도우를 보호하기 위해, 0.7 μm 보다 크고 0.8 μm 보다 작은 폭을 가져야 한다.In addition, when the auxiliary layer is deposited to a thickness of less than 50 nm, the openings in the auxiliary layer can be isotropically etched, for example, in a wet etching process, whereby the openings in the auxiliary layer are made larger than the openings in the photoresist mask. However, this extension remains limited. Since the isotropic etching process proceeds at substantially equal speeds in the horizontal and vertical directions, this expansion can be kept limited to the thickness in the auxiliary layer. As in the embodiment described above, when the opening in the photoresist layer is given a length and width of 0.5 μm and the thickness of the auxiliary layer is less than 50 nm, the opening is larger than 0.5 μm and less than 0.6 μm in length and width. It is created in the auxiliary layer. If the conductor track can be provided with an accuracy of ± 0.1 μm, then the conductor track should have a width greater than 0.7 μm and less than 0.8 μm to protect the contact window.

바람직하게는, 제 1 배선층의 도체 트랙은, 절연층의 재료가 선택적으로 에칭될 수 있는 재료, 바람직하게 보조층의 재료와 동일한 재료로 이루어진 절연 서보층(an insulating sub-layer)상에 제공된다. 이 때 제 1 배선층의 도체 트랙은접촉 윈도우 보다 더 좁게 할 수 있다. 기판은 접촉 윈도우의 에칭 동안 절연 서보층에 의해 보호되며, 이 서보층이 없으면, 기판이 또한 에칭될 수 있다. 접촉 윈도우는 앞서 언급된 포토리소그래픽 공정을 이용하면 대략 0.9 μm의 길이 및 폭을 갖게 된다. 서보층이 없는 경우, 이들 접촉 윈도우의 하부에 위치된 도체 트랙은 적어도 1.1μm폭이 되어야 하나, 서보층을 이용하면, 심지어 그들은 포토리소그래픽 처리에 의해 성취할 수 있는 0.5 μm 보다 더 좁게 될 수 있다. 예를 들어, 0.5μm 폭의 다결정 실리콘 트랙에 열 산화를 통해 절연 실리콘 산화물층(an insulating silicon oxide layer)이 제공된 경우, 매우 좁은 도체 트랙이 형성된다. 본 발명은 이하의 개략적인 횡단면도를 참조하여 실시예에 의해 보다 상세히 설명될 것이다.Preferably, the conductor track of the first wiring layer is provided on an insulating sub-layer made of a material from which the material of the insulating layer can be selectively etched, preferably the same material as the material of the auxiliary layer. . At this time, the conductor track of the first wiring layer can be made narrower than the contact window. The substrate is protected by an insulating servo layer during the etching of the contact window, and without this servo layer, the substrate can also be etched. The contact window will have a length and width of approximately 0.9 μm using the photolithographic process mentioned above. In the absence of a servo layer, the conductor tracks located underneath these contact windows should be at least 1.1 μm wide, but with the servo layer they may even be narrower than 0.5 μm achievable by photolithographic processing. have. For example, when a 0.5 μm wide polycrystalline silicon track is provided with an insulating silicon oxide layer via thermal oxidation, very narrow conductor tracks are formed. The invention will be explained in more detail by the examples with reference to the following schematic cross-sectional views.

제 1 도 내지 제 4 도는 본 발명에 다른 방법이 이용되는 제 1 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 도시한다.1 through 4 illustrate several steps in the manufacture of a first semiconductor device in which another method is used in the present invention.

제 4 도는 제 3 도에서의 라인(A-A)상에서 취해진 횡단면도이다.4 is a cross sectional view taken on the line A-A in FIG.

제 5 도 및 제 6도는 반도체 디바이스의 제 2 실시예의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 도시한다.5 and 6 show several steps in the fabrication of a second embodiment of a semiconductor device.

제 7 도 및 제 8 도는 반도체 디바이스의 제 3 실시예의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 도시한다.7 and 8 illustrate some steps in the fabrication of a third embodiment of a semiconductor device.

제 9 도는 제 4 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 단계를 도시한다.9 shows steps in the manufacture of a fourth semiconductor device.

제 10 도 및 제 11 도는 반도체 디바이스의 제 5 실시예의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 도시한다.10 and 11 illustrate several steps in the fabrication of a fifth embodiment of a semiconductor device.

제 12 도 및 제 13 도는 반도체 디바이스의 제 6 실시예의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 도시한다.12 and 13 illustrate several steps in the fabrication of a sixth embodiment of a semiconductor device.

제 14 도는 제 13 도에서의 라인(B-B)상에서 취해진 횡단면도이다.FIG. 14 is a cross sectional view taken on line B-B in FIG.

제 15, 제 16 및 제 17 도는 제 7 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 도시한다.15, 16 and 17 illustrate several steps in the manufacture of a seventh semiconductor device.

제 1 도 내지 제 4 도는 본 발명에 따른 방법이 이용되는 제 1 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 개략적인, 횡단면도로 도시한다. 실리콘 반도체 본체(2)의 표면(1) 상에서 다결정 실리콘으로 이루어진 대략 200 nm 두께의 도체 트랙(4)의 제 1 배선층(3)이 통상적인 방법으로 형성된 후, 실리콘 산화물로 이루어진 대략 200 nm 두께의 절연층(5)으로 커버된다. 그리고 나서 개구(7)를 구비하는 포토레지스트 마스크(6)가 제공된 후, 반도체 본체는, 통상의 완충 HF 용액(a usual buffered HF solution)을 포함하는 에칭 용액 내에 잠기고, 절연층의 재료가 전도성 재료에 대해 선택적으로 에칭될 수 있는 습식 에칭 처리에 의해 접촉 윈도우(8)가 절연층(5)내에 형성된다. 상기 접촉 윈도우(8)는 제 1 배선 층(3)의 도체 트랙(4)의 적어도 일부를 국부적으로 노출한다. 도면에서, 모든 도체 트랙(4)이 노출되나, 실제로 제 1 배선층(3)내의 도시되지 않은 도체는, 예를 들어, 반도체 본체(2)내에 제공된 상호접속 반도체 영역에서도 이용될 수 있다. 그러나, 이러한 도체 트랙은 본 발명에 있어 중요하지 않다. 접촉 윈도우(8)가 형성된 후, 도체 트랙(4)을 형성하는 재료와 동일한 전도성 재료, 본 실시예에서는 다결정 실리콘으로 이루어진 층(10)이 증착되고, 여기에 도체 트랙(11)의 제 2 배선층(9)이 형성된다.1 to 4 show schematic, cross-sectional views of several steps in the manufacture of a first semiconductor device in which the method according to the invention is used. After the first wiring layer 3 of the conductor track 4 of approximately 200 nm thickness made of polycrystalline silicon on the surface 1 of the silicon semiconductor body 2 is formed in a conventional manner, approximately 200 nm thick of silicon oxide is formed. Covered with an insulating layer 5. Then, after the photoresist mask 6 having the opening 7 is provided, the semiconductor body is immersed in an etching solution containing a usual buffered HF solution, and the material of the insulating layer is a conductive material. A contact window 8 is formed in the insulating layer 5 by a wet etching process that can be selectively etched against. The contact window 8 locally exposes at least a portion of the conductor track 4 of the first wiring layer 3. In the figure, all conductor tracks 4 are exposed, but in practice the conductors not shown in the first wiring layer 3 can also be used, for example, in the interconnect semiconductor region provided in the semiconductor body 2. However, such conductor tracks are not critical to the present invention. After the contact window 8 is formed, the same conductive material as the material forming the conductor track 4, in this embodiment a layer 10 made of polycrystalline silicon, is deposited, and the second wiring layer of the conductor track 11 is deposited thereon. (9) is formed.

본 발명에 따르면, 접촉 윈도우(8)가 형성되기 전에 절연층(5)상에 절연 재료의 보조층(12)이 제공되고, 그 다음에 접촉 윈도우(8) 영역에서 포토레지스트 마스크(6)를 이용하여 보조층(12) 내로 제 1 개구(13)가 에칭되고, 그리고나서 반도체 본체(2)에, 전도성 재료에 대해서 뿐만 아니라 보조층(12)의 절연 재료에 대해서도 절연층(5)의 절연 재료를 선택적으로 에칭할 수 있는 습식 에칭 처리를 하여 절연층(5)내에 접촉 윈도우(8)를 형성한다.According to the invention, an auxiliary layer 12 of insulating material is provided on the insulating layer 5 before the contact window 8 is formed, and then the photoresist mask 6 is removed in the area of the contact window 8. The first opening 13 is etched into the auxiliary layer 12 by use thereof, and then the semiconductor body 2 is insulated from the insulating layer 5 not only for the conductive material but also for the insulating material of the auxiliary layer 12. The wet etching process, which can selectively etch the material, is performed to form a contact window 8 in the insulating layer 5.

따라서 동일한 전도성 재료로 이루어진 도체 트랙(4,10)의 다층 배선 구조가 제공된 표면(1)을 갖는, 반도체 본체(2)를 포함하는 반포체 디바이스가 획득된다. 주어진 실시예에서 두 배선층(3 및 9)의 도체 트랙(4 및 10)은 전도성 다결정 실리콘으로 제조될 수 있으나, 예를 들어, 알루미늄, 텅스텐, 또는 금속 실리사이드로도 제조될 수 있으며, 본 실시예에서 절연층(5)은 실리콘 산화물이지만, 적절한 다른 재료로는 실리콘 질화물 및 실리콘 산화질소물이 될 수 있다.Thus, a half-cell device comprising a semiconductor body 2 having a surface 1 provided with a multilayer wiring structure of conductor tracks 4 and 10 made of the same conductive material is obtained. In a given embodiment, the conductor tracks 4 and 10 of the two wiring layers 3 and 9 may be made of conductive polycrystalline silicon, but may also be made of aluminum, tungsten, or metal silicide, for example. Insulation layer 5 is silicon oxide, but other suitable materials may be silicon nitride and silicon oxide.

개구(13)는, 접촉 윈도우(8)의 위치 및 크기를 규정하기 위해 이용된 포토레지스트 마스크(6)내의 개구(7)의 위치 및 크기와 거의 일치하는 길이 및 폭으로 보조층(12)내로 에칭될 수 있다. 보조층(12) 하부에 위치된 절연층(5)내의 접촉 윈도우(8)를 에칭하는 동안, 접촉 윈도우(8)는 보조층(12) 내의 개구(13)보다 더 크게 절연층(5)내에 형성된다. 이 때, 보조층(12)의 에지(14) 하부의 접촉 윈도우(8)내에서 절연층(5)이 제거된다. 이 접촉 윈도우(8)는 제 2 배선층(9)을 형성하는 전도성 재료층(10)을 증착하는 동안 보조층(12)의 에지(14) 하부도 채워진다. 도체 트랙(11)의 제 2 배선층(9)의 형성 동안, 보조층(12)에서 에칭된 개구(13)의 폭과 실질적으로 동일한 크기의 폭으로 도체 트랙(11)을 형성하는 것이 가능할 것이다. 도전층(10)의 에칭은 보조층(12)에서 중지되고, 보조층의 상기 에지(14)는 하부의 전도성 재료를 보호한다. 보조층(12)내의 개구(13)가 0.5μm 길이 및 폭으로 주어진 경우, 이들 도체 트랙(11)을 에칭하는데, 형성된 접촉 윈도우(8)애 대해 ±0.1μm의 오차로 배열돌 수 있는 포토레지스트 마스크(도시되지 않음)가 이용된다면, 보조층상에서 단지 0.7μm 의 폭을 갖는 도체 트랙을 형성하는 것이 가능하다.The opening 13 is introduced into the auxiliary layer 12 with a length and width that substantially matches the position and size of the opening 7 in the photoresist mask 6 used to define the position and size of the contact window 8. Can be etched. While etching the contact window 8 in the insulating layer 5 located below the auxiliary layer 12, the contact window 8 is larger in the insulating layer 5 than the opening 13 in the auxiliary layer 12. Is formed. At this time, the insulating layer 5 is removed in the contact window 8 below the edge 14 of the auxiliary layer 12. This contact window 8 is also filled below the edge 14 of the auxiliary layer 12 during the deposition of the conductive material layer 10 forming the second wiring layer 9. During formation of the second wiring layer 9 of the conductor track 11, it will be possible to form the conductor track 11 with a width substantially the same size as the width of the opening 13 etched in the auxiliary layer 12. Etching of the conductive layer 10 is stopped at the auxiliary layer 12, and the edge 14 of the auxiliary layer protects the underlying conductive material. If the opening 13 in the auxiliary layer 12 is given 0.5 μm in length and width, these conductor tracks 11 are etched, with photoresist capable of arranging with an error of ± 0.1 μm over the contact windows 8 formed. If a mask (not shown) is used, it is possible to form a conductor track with a width of only 0.7 μm on the auxiliary layer.

바람직하게는, 보조층(12)은 화학 기상 증착 공정으로 반도체 본체(2)상에 증착된다. 본 실시예에서, 예를 들면, 대략 200 nm 두께의 실리콘 질화물층이 CVD 공정으로 증착되고, 반도체 본체가 대략 900℃ 의 온도로 가열되는 동안, 실란 및 암모니아의 혼합 가스가 웨이퍼를 통해 전도된다. 이렇게 증착된 층(12)은 전체 표면 영역에 걸쳐서 실질적으로 균등한 두께를 나타낸다. 이방성 플라즈마 에칭(an anisotropic plasma etching), 예를 들면, 통상의 반응성 이온 에칭 공정에 의해 이러한 보조층(12) 내로 개구(13)가 에칭될 수 있으며, 따라서 이들 개구(13)는 포토레지스트 마스크 내에서 개구의 길이 및 폭과 실질적으로 일치하는 길이 및 폭을 갖는다. 이러한 에칭 처리는 습식 에칭 처리의 에칭 선택도 보다 낮은 에칭 선택도를 가지나, 증착된 층(12)은 그의 전체 표면 영역상에서 실질적으로 균등한 두께를 가지므로, 하부층(5)이 긴 시간 동안 에칭 플라즈마에 국부적으로 노출되지 않으면서, 접촉 윈도우(13)가 보조층(12) 내로 에칭될 수 있다. 에칭 처리는, 테스트에 의해 결정된 소정의 시간이 경과한 후 간단히 중지될 수도 있으므로, 보조 층(12)하부에 위치된 절연층(5)에 큰 영향을 미치지 않는다.Preferably, the auxiliary layer 12 is deposited on the semiconductor body 2 in a chemical vapor deposition process. In this embodiment, for example, a silicon nitride layer of approximately 200 nm thickness is deposited by a CVD process, and a mixed gas of silane and ammonia is conducted through the wafer while the semiconductor body is heated to a temperature of approximately 900 ° C. The thus deposited layer 12 exhibits a substantially uniform thickness over the entire surface area. The openings 13 can be etched into such an auxiliary layer 12 by an anisotropic plasma etching, for example, by a conventional reactive ion etching process, so that these openings 13 are in the photoresist mask. Has a length and width substantially coincident with the length and width of the opening. This etching process has an etching selectivity lower than that of the wet etching process, but since the deposited layer 12 has a substantially uniform thickness over its entire surface area, the underlying layer 5 is etched for a long time. The contact window 13 can be etched into the auxiliary layer 12 without being exposed locally. The etching process may simply be stopped after the predetermined time determined by the test has elapsed, and thus does not significantly affect the insulating layer 5 located under the auxiliary layer 12.

제 5 도 및 제 6 도는 본 발명에 따른 방법이 이용되는 제 2 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 개략적인 횡단면도로 도시한다. 본 실시예에서, 50nm 미만의 두께의 실리콘 질화물로 이루어진 보조층(15)이, 보조층(12)과 유사한 방식으로 증착된다. 보조층(15)내의 개구(13)는 예를 들면, 자극성 인산으로 통상의 습식 에칭 처리로 균등하게 등방성 에칭될 수 있으며, 이것이 보조층(15)내의 개구(13)를 포토레지스트 마스크(6)내의 개구(7)보다 더 크게 만들지만, 이러한 확장은 제한된다. 등방성 에칭 처리가 실질적으로 수평 및 수직 방향으로 동일한 속도로 진행하므로, 이 확장은 보조층의 두께로 제한된 상태로 유지될 수 있다. 상술된 일예에서와 같이, 포토레지스트층(6)내의 개구(7)가 0.5 μm 길이 및 폭으로 주어지고, 50 nm 미만으로 보조층의 두께가 주어지면, 0.5μm 보다 크고 0.6 μm 보다 작은 길이 및 폭을 갖는 개구(13)가 보조층(15)내에 생성된다. 도체 트랙(11)이 ± 0.1μm의 정확도로 제공될 수 있는 경우, 이 도체 트랙은, 접촉 윈도우를 보호하기 위해, 0.7 μm 보다 크고 0.8 μm 보다 작은 폭을 가져야 한다.5 and 6 show in schematic cross-sectional views some steps in the manufacture of a second semiconductor device in which the method according to the invention is used. In this embodiment, an auxiliary layer 15 made of silicon nitride less than 50 nm thick is deposited in a similar manner as the auxiliary layer 12. The opening 13 in the auxiliary layer 15 may be evenly isotropically etched, for example, with irritating phosphoric acid by a conventional wet etching process, which causes the opening 13 in the auxiliary layer 15 to be photoresist mask 6 Although made larger than the opening 7 in the interior, this expansion is limited. Since the isotropic etching process proceeds at substantially the same speed in the substantially horizontal and vertical directions, this expansion can be kept limited to the thickness of the auxiliary layer. As in the example described above, if the opening 7 in the photoresist layer 6 is given 0.5 μm in length and width, and the thickness of the auxiliary layer is less than 50 nm, then the length greater than 0.5 μm and less than 0.6 μm and An opening 13 having a width is created in the auxiliary layer 15. If the conductor track 11 can be provided with an accuracy of ± 0.1 μm, the conductor track should have a width larger than 0.7 μm and smaller than 0.8 μm to protect the contact window.

제 7 도 및 제 8 도는 본 발명에 따른 방법이 이용되는 제 3 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 개략적인 횡단면도로 도시한다. 본 실시예에서 제 1 배선층(3)의 도체 트랙(16)은, 절연층(5)의 재료가 선택적으로 에칭될 수 있는, 바람직하게는, 보조층(14)의 재료와 동일한 재료, 본 실시예에서는 대략 200nm의 두께를 갖는 실리콘 질화물인 절연 서브층(17)상에 제공된다. 이 때 제 1 배선층(3)의 도체 트랙(16)이 접촉 윈도우(8) 보다 더 좁게 될 수 있다. 기판(2)은 접촉 윈도우(8)의 에칭 동안, 절연 서브층(17)에 의해 보호된다. 이러한 서브층이 없으면, 기판이 또한 부식액(etchant)에 의해 침해될 수 있다. 접촉 윈도우(8)는 앞서 언급된 포토리소그래픽 공정을 이용하면 대략 0.9μm 의 길이 및 폭을 갖게 된다. 서브층(17)이 없는 경우, 이들 접촉 윈도우(8)의 하부에 위치된 도체 트랙(16)은 적어도 1.1μm 폭이 되어야 하나, 서브층(17)을 이용하면 심지어 리소그래픽 공정에 의해 성취할 수 있는 0.5 μm 보다 더 좁게 될 수 있다.7 and 8 show, in schematic cross-section, several steps in the manufacture of a third semiconductor device in which the method according to the invention is used. The conductor track 16 of the first wiring layer 3 in this embodiment is preferably of the same material as the material of the auxiliary layer 14, in which the material of the insulating layer 5 can be selectively etched, in this embodiment. In this example it is provided on insulating sublayer 17, which is silicon nitride with a thickness of approximately 200 nm. At this time, the conductor track 16 of the first wiring layer 3 can be narrower than the contact window 8. The substrate 2 is protected by the insulating sublayer 17 during the etching of the contact window 8. Without such sublayers, the substrate can also be eroded by the etchant. The contact window 8 will have a length and width of approximately 0.9 μm using the photolithographic process mentioned above. In the absence of sublayers 17, the conductor tracks 16 located underneath these contact windows 8 should be at least 1.1 μm wide, but with the sublayers 17 it is possible to achieve even by lithographic processes. Can be as narrow as 0.5 μm.

제 9 도는 본 발명에 따른 방법이 이용되는 제 4 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 개략적인 횡단면도로 도시한다. 본 실시에는 제 7 도 및 제 8 도에 주어진 실시예와 거의 동일하다. 유일한 차이점은 보조층(15)이 50 nm 미만의 두께의 실리콘 질화물 층이라는 점이다. 또한, 이 경우에 있어서, 도체 트랙(16)은 접촉 윈도우(8)이 크기보다 작은 폭을 가질 수 있다.9 shows a schematic cross-sectional view of several steps in the manufacture of a fourth semiconductor device in which the method according to the invention is used. This embodiment is almost identical to the embodiment given in FIGS. 7 and 8. The only difference is that the auxiliary layer 15 is a silicon nitride layer less than 50 nm thick. Also in this case, the conductor track 16 may have a width in which the contact window 8 is smaller than the size.

상기 주어진 실시예에서, 절연층(5)이 도체 트랙(4 및 16)상에 증착되므로, 제 1 배선층(3)의 도체 트랙(4 및 16) 상에 절연층(5)이 제공된다. 다음의 실시예에서, 이 층은 도체 트랙의 열 산화에 의해 형성된다. 그러면 매우 좁은 도체 트랙이 형성될 수도 있다. 예를 들면, 500nm의 폭과 200nm의 두께의 다결정 실리콘 트랙 상에 열 산화를 통해 대략 200nm의 두께의 절연 실리콘 산화물층이 제공되면, 대략 300nm의 폭과 대략 100 nm의 두께로 도체 트랙을 유지할 것이다.In the given embodiment, since the insulating layer 5 is deposited on the conductor tracks 4 and 16, the insulating layer 5 is provided on the conductor tracks 4 and 16 of the first wiring layer 3. In the following examples, this layer is formed by thermal oxidation of the conductor tracks. Very narrow conductor tracks may then be formed. For example, if an insulating silicon oxide layer of approximately 200 nm thickness is provided on a polycrystalline silicon track of 500 nm width and 200 nm thickness by thermal oxidation, the conductor track will be kept approximately 300 nm wide and approximately 100 nm thick. .

제 10 도 및 제 11 도는 본 발명에 따른 방법이 이용되는 제 5 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 개략적인 횡단면도로 도시한다. 본 실시예에서 제 1 배선층(3)에 속하는 다결정 실리콘으로 이루어진 도체 트랙(18 및 19)에열 실리콘 산화물(20 및 21)로 이루어진 절연층이 제공된다. 본 실시예에서 도체 트랙(18)은 두께가 대략 200 nm 이며, 그 위에 약 200 nm 두께의 절연층이 제공되는 반면에, 도체 트랙(19)은 두께가 대략 100 nm 이며, 그 위에 약 100 nm 두께의 절연층이 제공된다. 제 1 배선층(3)이 상이한 두께의 도체 트랙(18 및 19)을 포함하고, 도체 트랙(18 및 19)에 제공된 절연층(20 및 21)이 상이한 두께를 갖는 이러한 상황은 빈번히 발생한다. 이러한 상황은, 본 명세서에서는 절연층(20 및 21)이 도체 트랙(18 및 19)의 산화를 통해 제공되는 실시예를 참조하여 설명하지만, 절연층(5)이 증착을 통해 제공되는 상술한 경우에 유사한 상황이 발생할 수도 있다. 따라서, 제 1 배선층(3)의 도체 트랙(18 및 19)을 국부적으로 노출시키는 접촉 윈도우(8)의 에칭 동안에 문제점이 발생할 수 있다. 이것은 접촉 윈도우(8)내에서 특히, 절연층(19)이 비교적 두꺼운 이들 위치에서도 도체 트랙(18)이 노출될 때까지 에칭 처리가 계속되야 하기 때문이다. 그 경우에 있어 도체 트랙(19)은, 절연층(21)이 비교적 얇은 위치에서도 비교적 긴 기간 동안 에칭 처리에 노출된다. 그러면 이들 도체 트랙(19)은 그러한 위치에서 그들 두께 윗부분이 에칭되어버릴 수도 있다. 이것은, 도체 트랙(19)이 또한 비교적 얇은 위치에서 도체 트랙의 불통(interruption)을 야기할 수 있다. 따라서, 접촉 윈도우(18)는 도체 재료에 대해 선택적으로 절연층(20, 21) 재료를 에칭할 수 있는 습식 에칭 처리에 의해 절연층(20 및 21) 내에 제공된다. 습식 에칭 처리는 상기 문제점을 회피할 수 있는 정도로 높은 에칭 선택도를 제공할 수 있다.10 and 11 illustrate, in schematic cross-sectional views, several steps in the manufacture of a fifth semiconductor device in which the method according to the invention is used. In this embodiment, an insulating layer made of thermal silicon oxides 20 and 21 is provided in conductor tracks 18 and 19 made of polycrystalline silicon belonging to the first wiring layer 3. In this embodiment the conductor track 18 is approximately 200 nm thick, with an insulating layer of about 200 nm thick provided thereon, while the conductor track 19 is approximately 100 nm thick and about 100 nm thereon. A thick insulating layer is provided. This situation frequently occurs where the first wiring layer 3 comprises conductor tracks 18 and 19 of different thicknesses, and the insulating layers 20 and 21 provided on the conductor tracks 18 and 19 have different thicknesses. This situation is described herein with reference to the embodiment in which the insulating layers 20 and 21 are provided through oxidation of the conductor tracks 18 and 19, but in the above-described case where the insulating layer 5 is provided through deposition. A similar situation may occur in. Thus, problems may arise during the etching of the contact window 8 which locally exposes the conductor tracks 18 and 19 of the first wiring layer 3. This is because in the contact window 8, even in these positions where the insulating layer 19 is relatively thick, the etching process must continue until the conductor track 18 is exposed. In that case, the conductor tracks 19 are exposed to the etching process for a relatively long period even in a position where the insulating layer 21 is relatively thin. These conductor tracks 19 may then be etched above their thickness at such locations. This may cause interruption of the conductor track in the position where the conductor track 19 is also relatively thin. Thus, the contact window 18 is provided in the insulating layers 20 and 21 by a wet etching process capable of etching the insulating layer 20, 21 material selectively with respect to the conductor material. The wet etch process can provide etch selectivity that is high enough to avoid the above problem.

개구(13)가 보조층(12)내에 제공된 후, 접촉 윈도우(8)는 절연층(20 및 21)으로 에칭되고, 제 2 도체 트랙 층(9)의 도체 트랙(11)이 형성된다.After the opening 13 is provided in the auxiliary layer 12, the contact window 8 is etched with the insulating layers 20 and 21, and the conductor track 11 of the second conductor track layer 9 is formed.

제 12, 제 13 및 제 14 도는 본 발명에 따른 방법이 이용되는 제 6 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 개략적인 횡단면도로 도시한다. 제 1 배선층(3)에 속하는, 제각기 100 nm, 75 nm, 50 nm 의 두께와, 제각기 300 nm, 300nm, 100 nm 의 폭을 갖는 다결정 실리콘으로 이루어진, 협소한 도체 트랙(22, 23 및 24)이 본 실시예에서 실리콘 질화물로 이루어진 서브층(17)상에 제공되고, 그 각각에 200 nm, 100nm, 50nm의 두께를 갖는 열 실리콘 산화물(25, 26 및 27)의 절연층이 제공된다. 50nm 미만의 두께의 실리콘 질화물의 보조층(14)이 이 경우에도 이용된다. 개구(7)를 갖는 포토레지스트 마스크(6)가 도포된 후에, 개구(15)가 보조층(14) 내로 에칭된다. 개구(15)는 이 실시예에서 습식 에칭 공정으로 에칭되나, 반응성 이온 에칭 공정으로도 이것을 수행하는 것이 가능하다. 보조층(14) 및 서브층(17)은 동일한 재료, 여기서는 실리콘 질화물로 제조되므로, 도체 트랙(24) 근처의 서브층(17)의 일부(28)는 에칭된다. 서브층(17)은, 에칭 처리가 테스트에 의해 사전에 결정된 소정의 지속 시간후에 중지된다는 점에서, 그 두께의 너무 많은 부분이 에칭되는 것을 방지할 수 있다. 개구(15)가 보조층(14)으로 에칭된 후, 접촉 윈도우(8)가, 절연층(25, 26 및 27) 내로 에칭된다. 도체 트랙(22) 근처의 서브층은 절연층(25)의 잔여물에 의해 여전히 커버된 상태를 유지하고, 다른 도체 트랙(23 및 24) 근처의 서브층(17)은 노출된다. 도체 트랙(11)을 갖는 제 2 배선층(9)은 접촉 윈도우(8)를 에칭한 후 제공된다. 접촉물은 이러한 방식으로 제 1 배선층(3)의 매우 좁은 도체 트랙(22, 23 및 24)으로 제조될 수 있음을 알 수 있다. 제 14 도는 제 13 도에서 라인(B-B) 상에서 취해진 횡단면도를 나타낸다. 이 도면으로부터, 도체 트랙(11)이 접촉 윈도우(8)보다 좁게 될 수 있다는 것은 매우 좁은 도체 트랙(24)에 대해서도 마찬가지라는 것이 명백해질 것이다.12, 13 and 14 show in schematic cross-section some steps in the manufacture of a sixth semiconductor device in which the method according to the invention is used. Narrow conductor tracks 22, 23 and 24, each consisting of polycrystalline silicon, each having a thickness of 100 nm, 75 nm, 50 nm and a width of 300 nm, 300 nm, 100 nm, respectively, belonging to the first wiring layer 3. In this embodiment, an insulating layer of thermal silicon oxides 25, 26, and 27 is provided on the sublayer 17 made of silicon nitride, each having a thickness of 200 nm, 100 nm, and 50 nm. An auxiliary layer 14 of silicon nitride with a thickness of less than 50 nm is also used in this case. After the photoresist mask 6 having the opening 7 is applied, the opening 15 is etched into the auxiliary layer 14. The opening 15 is etched by a wet etching process in this embodiment, but it is possible to do this also by a reactive ion etching process. Since the auxiliary layer 14 and the sublayer 17 are made of the same material, here silicon nitride, a portion 28 of the sublayer 17 near the conductor track 24 is etched. The sublayer 17 can prevent too much of its thickness from being etched in that the etching process is stopped after a predetermined duration predetermined by the test. After the opening 15 is etched into the auxiliary layer 14, the contact window 8 is etched into the insulating layers 25, 26 and 27. The sublayer near the conductor tracks 22 remains covered by the residue of the insulating layer 25 and the sublayers 17 near the other conductor tracks 23 and 24 are exposed. The second wiring layer 9 with the conductor track 11 is provided after etching the contact window 8. It can be seen that the contacts can be produced in this way with very narrow conductor tracks 22, 23 and 24 of the first wiring layer 3. FIG. 14 shows a cross sectional view taken on line B-B in FIG. 13. From this figure, it will be apparent that the conductor track 11 can be narrower than the contact window 8 as well for the very narrow conductor track 24.

제 15, 제 16 및 제 17 도는 본 발명에 따른 방법이 이용되는 제 7 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 몇몇 단계를 개략적인 횡단면도로 도시한다. 본 실시예에서 제 1 배선층(3)은 실리콘 질화물(17)로 이루어진 서브층상에 제공되는 오버래핑 도체 트랙(overlapping conductor tracks)(29 및 30)을 포함한다. 두 트랙에는 열 성장한 실리콘 질화물로 이루어진 절연층(31 및 32)이 제공된다. 이러한 경우에서, 본 발명에 따른 방법도 유용하게 적용될 수 있다. 50 nm 미만의 두께의 실리콘 질화물 보조층(14)과, 개구(7)를 갖는 포토레지스트 마스크(6)를 제공한 후 접촉 윈도우(8)가 에칭될 수 있다. 여기서 이것은 반응성 이온 에칭 처리로 행해질 수 있다. 이 에칭 처리에 의해 노출된 서브층(17)의 일부(23)는 그들 두께의 작은 부분을 통해 에칭된다. 보조층(14)의 일부(34)는 여기서 원래의 상태를 유지한다. 그러나, 제 2 배선층의 도체 트랙(11)을 형성하는 도전층(10)은, 제 17 도로부터 명백한 바와 같이, 오버래핑 도체 트랙(28, 29)과 우수한 접촉을 갖는다. 제 17 도는 제 16 도에서 라인(C-C) 상에서 취해진 횡단면도를 도시한다. 오버래핑 도체 트랙(28, 29)을 갖는 이러한 복잡한 제 1 배선층에 있어서도 도체 트랙(11)은 접촉 윈도우(8)보다 좁게 될 수 있다는 것이 이 도면으로부터 보다 명백해질 것이다.Figures 15, 16 and 17 show, in schematic cross section, several steps in the manufacture of a seventh semiconductor device in which the method according to the invention is used. In this embodiment the first wiring layer 3 comprises overlapping conductor tracks 29 and 30 provided on a sublayer made of silicon nitride 17. Both tracks are provided with insulating layers 31 and 32 made of thermally grown silicon nitride. In such cases, the method according to the invention can also be usefully applied. The contact window 8 may be etched after providing a photoresist mask 6 having a silicon nitride auxiliary layer 14 and an opening 7 less than 50 nm thick. This can be done here with a reactive ion etch process. A part 23 of the sublayer 17 exposed by this etching process is etched through a small part of their thickness. A portion 34 of the auxiliary layer 14 is here intact. However, the conductive layer 10 forming the conductor track 11 of the second wiring layer has excellent contact with the overlapping conductor tracks 28 and 29, as is apparent from FIG. FIG. 17 shows a cross sectional view taken on line C-C in FIG. 16. It will be clear from this figure that the conductor track 11 can also be narrower than the contact window 8 even with this complicated first wiring layer with overlapping conductor tracks 28, 29.

Claims (7)

동일한 전도성 재료로 이루어진 도체 트랙들(conductor tracks)의 다층 배선 구조(a multilayer wiring structure)가 형성되어 있는 표면을 갖는 반도체 본체(a semiconductor body)를 구비하는 반도체 디바이스(a semiconductor device) 제조 방법으로서, 상기 표면상에 상기 도체 트랙의 제 1 배선층(a first wiring layer)이 형성된 후 절연층(an insulating layer)으로 커버(cover)되고, 상기 전도성 재료에 대해 상기 절연층의 재료가 선택적으로 에칭될 수 있는 습식 에칭 공정(a wet etching process)에 의해 상기 절연층 내에 접촉 윈도우(contact windows)가 형성되고, 상기 접촉 윈도우가 상기 제 1 배선층의 상기 도체 트랙의 적어도 일부를 국부적으로 노출한 후, 상기 표면상에 상기 전도성 재료로 이루어진 층이 증착(deposit)되며, 상기 전도성 재료 내에 도체 트랙의 제 2 배선층(a second wiring layer)이 형성되는 상기 반도체 디바이스 제조 방법에 있어서,A semiconductor device manufacturing method comprising a semiconductor body having a surface on which a multilayer wiring structure of conductor tracks made of the same conductive material is formed, the method comprising: After forming a first wiring layer of the conductor track on the surface, it is covered with an insulating layer, and the material of the insulating layer can be selectively etched with respect to the conductive material. A contact window is formed in the insulation layer by a wet etching process, the contact window locally exposing at least a portion of the conductor track of the first wiring layer, and then the surface. A layer of the conductive material is deposited thereon, and a second wiring layer of a conductor track is formed in the conductive material. In the method of manufacturing the semiconductor device, 상기 접촉 윈도우가 형성되기 전에 상기 절연층상에 절연 재료로 이루어진 보조층(an auxiliary layer)이 형성되는 단계와,Forming an auxiliary layer of an insulating material on the insulating layer before the contact window is formed; 상기 접촉 윈도우 영역에서 상기 보조층 내로 개구(openings)가 에칭되는 단계와,Etching openings into the auxiliary layer in the contact window region; 상기 절연층의 절연 재료가 상기 전도성 재료에 대해서 뿐만 아니라 상기 보조층의 절연 재료에 대해서도 선택적으로 에칭될 수 있도록 상기 반도체 본체가 습식 에칭 처리됨으로써, 상기 절연층내에 상기 접촉 윈도우가 형성되는 단계와,Forming the contact window in the insulating layer by wet etching the semiconductor body so that the insulating material of the insulating layer can be selectively etched not only with respect to the conductive material but also with the insulating material of the auxiliary layer; 상기 보조층 내에 에칭된 상기 개구의 폭과 실질적으로 같은 크기의 폭을 갖는 상기 제 2 배선층의 도체 트랙들이 형성되는 단계를 포함하는 반도체 디바이스 제조 방법.Forming conductor tracks of the second wiring layer having a width substantially the same size as the width of the opening etched in the auxiliary layer. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 보조층은 화학 기상 증착 공정(a chemical vapour deposition process)에 의해 상기 반도체 본체의 전면에 걸쳐서 증착되는 반도체 디바이스 제조 방법.And the auxiliary layer is deposited over the entire surface of the semiconductor body by a chemical vapor deposition process. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 보조층은 50 nm 미만의 두께로 상기 반도체 본체의 전체 표면상에 증착되는 반도체 디바이스 제조 방법.And wherein the auxiliary layer is deposited on the entire surface of the semiconductor body to a thickness of less than 50 nm. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제 1 배선층의 상기 도체 트랙은, 상기 절연층의 재료가 선택적으로 에칭될 수 있는 절연 서브층(an insulating sub-layer)상에 제공되는 반도체 디바이스 제조 방법.And wherein the conductor track of the first wiring layer is provided on an insulating sub-layer on which the material of the insulating layer can be selectively etched. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1 배선층의 상기 도체 트랙은, 상기 보조층의 재료와 동일한 재료로 제조된 절연 서브층상에 제공되는 반도체 디바이스 제조 방법.And the conductor track of the first wiring layer is provided on an insulating sublayer made of the same material as that of the auxiliary layer. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 서브층 및 보조층은 실리콘 질화물(silicon nitride)로 형성되는 반도체 디바이스 제조 방법.And the sublayer and auxiliary layer are formed of silicon nitride. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1 배선층의 상기 도체 트랙은 다결정 실리콘(polycrystalline silicon)으로 형성되고, 이들 도체상의 상기 절연층은 상기 다결정 실리콘의 산화를 통해 형성되는 반도체 디바이스 제조 방법.Wherein the conductor track of the first wiring layer is formed of polycrystalline silicon, and the insulating layer on these conductors is formed through oxidation of the polycrystalline silicon.
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