KR100650902B1 - Semiconductor metal wiring and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 이중 대머신(Dual Damascene) 기술에서 문제가 되는 것들 중에 제품의 수율이나 신뢰성에 치명적인 영향을 주는 포토 레지스트 프로파일 (Photo Resist Profile)의 불균일 및 잔류물(Residue)의 해결에 의한 제품의 수율 향상과 신뢰성 향상의 제공에 관한 것이다. The present invention is a product by solving the non-uniformity and residue of the Photo Resist Profile, which has a fatal effect on the yield or reliability of the product, among the problems of the conventional Dual Damascene technology. To improve yield and improve reliability.
본 발명의 반도체 금속 배선 제조방법은 금속관 유전체(IMD) 1을 화학 기계적 연마하는 제1공정; 상기 화학 기계적 연마된 IMD 위에 금속 패턴을 형성하는 제2공정; 산화물을 식각하는 제3공정; 산화물이 식각이 된 부분에 막질을 증착 및 화학 기계적 연마하는 제4공정; 비아 식각을 위해 산화물이 식각된 부분과 막질 위에 비아 패턴을 형성하는 제5공정; 막질을 건식 식각하고, 다시 산화물을 금속 아래부분까지 식각하는 제6공정 및 증착되어 있던 막질을 습식 식각을 이용하여 제거해 줌으로써 이중 다마신 구조를 형성하는 제7공정으로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.A method of manufacturing a semiconductor metal wiring of the present invention includes a first step of chemical mechanical polishing the metal tube dielectric (IMD) 1; Forming a metal pattern on the chemical mechanically polished IMD; A third step of etching the oxide; A fourth step of depositing and chemical mechanical polishing the film quality on the portion where the oxide is etched; Forming a via pattern on the portion where the oxide is etched and the film for the via etching; There is a technical feature of the sixth step of dry etching the film quality, and then etching the oxide to the lower portion of the metal, and the seventh step of forming the double damascene structure by removing the deposited film quality by wet etching.
따라서, 본 발명의 반도체 금속 배선 및 그 제조방법은 금속 패턴 프로파일과 비아 홀내부의 포토 레지스트 잔류물을 제거할 수 있으므로 정확한 금속 패턴의 윤곽과 포토 레지스트 잔류물을 감소시켜 이로 인하여 발생할 수 있었던 현상에 의한 수율 및 신뢰성 저하를 막는 효과가 있다.Therefore, the semiconductor metal wiring of the present invention and the manufacturing method thereof can remove the metal pattern profile and the photoresist residue in the via hole, thereby reducing the contour of the metal pattern and the photoresist residue, thereby reducing the problem. There is an effect of preventing a decrease in yield and reliability.
반도체 금속 배선, 이중 대머신Semi-conductor metal wiring, double dama
Description
도 1은 종래기술의 반도체 금속 배선 제조방법1 is a method of manufacturing a semiconductor metal wiring of the prior art
도 2는 본 발명의 반도체 금속 배선 제조방법2 is a method of manufacturing a semiconductor metal wiring of the present invention
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10: 금속 11: 금속관 유전체 110: metal 11: metal tube dielectric 1
12: 식각 방지용 층 13: 화학 기계적 연마된 금속관 유전체12: anti-etch layer 13: chemical mechanical polished metal tube dielectric
14: 금속 패턴 측면 15: 포토 레지스트 잔류물14
20: 금속 21: 금속관 유전체 120: metal 21: metal tube dielectric 1
22: 식각 방지용 층 23: 화학 기계적 연마된 금속관 유전체22: etch stop layer 23: chemical mechanical polished metal tube dielectric
24: 금속 패턴 25: 산화물이 식각된 부분24
26: 막질 27: 비아 패턴26: film quality 27: via pattern
본 발명은 반도체 금속 배선 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 종래의 이중 대머신(Dual Damascene) 기술에서 문제가 되는 것들 중에 제품의 수율이나 신뢰성에 치명적인 영향을 주는 포토 레지스트 프로파일(Photo Resist Profile)의 불균일 및 잔류물(Residue)을 해결하여 제품의 수율 향상과 신뢰성을 향상시키고자 함에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor metal wiring and a method of manufacturing the same, and more particularly, to the photoresist profile, which has a fatal effect on product yield and reliability, among those that are problematic in the conventional dual damascene technology. To solve the non-uniformity and residue (Residue) to improve the yield and reliability of the product.
종래에도 이중 대머신에 관한 반도체 금속 배선 제조방법이 있었는데, 도 1을 통하여 상세히 설명한다. 도 1a와 같이 금속(10)위에 금속관 유전체(Intermetal Dielectric, 이하 IMD) 1(11)을 증착하고, 금속 패터닝(Patterning) 후에 식각 시에 식각이 방지됨을 감지할 수 있는 식각 방지용 층(Etch Stopper Layer)(12)을 형성시킨다. 그 위에 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing, 이하 CMP)된 IMD(13)를 증착하고, 도 1b와 같이 금속 패턴을 형성시켜 금속 아래부분까지 비아 식각(Via Etching)을 하여 홀을 형성하고, 다시 CMP된 IMD위에 금속 패턴 및 식각 방지용 층까지 식각을 진행하여 금속이 증착될 수 있는 영역을 확보하는 순서로 진행한다. Conventionally, there has been a method for manufacturing a semiconductor metal wiring for a double damascene, which will be described in detail with reference to FIG. 1. An etching stopper layer capable of depositing an intermetal dielectric (IMD) 1 (11) on the
그러나, 상기와 같은 종래의 반도체 금속 배선 제조방법은 금속 패터닝 공정시에 인접한 비아 홀(Via Hole)의 단차로 인하여 패터닝 완료 후에 도 1c와 같이 불균일한 금속 패턴 프로파일(14) 및 비아 홀 내부에 현상 시에 완전히 제거되지 않는 포토 레지스트 잔류물(15)이 생기는 문제점이 있다.However, in the conventional method of manufacturing a semiconductor metal wiring as described above, due to a step difference between adjacent via holes during a metal patterning process, a phenomenon occurs in a non-uniform
특히, 대한민국 공개특허 제2000-0023003호는 반도체 기판의 표면 평탄화 처리 방법에 있어서 본 발명과 유사성을 보이고 있으나, 비아 홀 내부에 현상 시에 완전히 제거되지 않는 포토 레지스트 잔류물(15)이 남게 되는 것을 방지할 수 있는 방법이 제시되지 않고 있다.In particular, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-0023003 shows a similarity to the present invention in the method of surface planarization of a semiconductor substrate, but the
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 이중 대머신 기술에서 문제가 되는 것들 중에 제품의 수율이나 신뢰성에 치명적인 영향을 주는 포토 레지스트 프로파일의 불균일 및 잔류물을 해결하여 제품의 수율 향상과 신뢰성 향상을 제공함에 본 발명의 목적이 있다. Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to solve the non-uniformity and residue of the photoresist profile, which has a fatal effect on the yield or reliability of the product among those that are a problem in the conventional double damascene technology. It is an object of the present invention to provide improved product yield and improved reliability.
본 발명의 상기 목적은 종래의 이중 대머신 기술에서 문제가 되는 것들 중에 제품의 수율이나 신뢰성에 치명적인 영향을 주는 포토 레지스트 프로파일의 불균일 및 잔류물을 해결하여 제품의 수율 향상과 신뢰성 향상에 의해 달성된다. The above object of the present invention is achieved by improving the yield and reliability of the product by solving the non-uniformity and residues of the photoresist profile, which has a fatal effect on the yield or reliability of the product, among those problematic in the conventional dual damascene technology. .
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도 2를 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the resulting effects thereof will be more clearly understood by the following detailed description with reference to FIG. 2, which shows a preferred embodiment.
종래의 이중 대머신 구조 형성 과정과는 달리, 본 발명에서는 도 2a와 같이 금속(20) 위에 IMD 1(21)을 증착하고, 금속 패터닝 후에 식각 시에 식각이 방지됨을 감지할 수 있는 식각 방지용 층(22)을 형성시킨다. 그 위에 CMP된 IMD(23)를 증착하고, 도 2b와 같이 그 위에 금속 패턴(24)을 형성하고, 도 2c와 같이 산화물을 식각한다. 이후에 산화물이 식각이 된 부분(25)에 도 2d와 같이 막질(26)을 증착 및 CMP하고, 비아 식각을 위해 도 2e와 같이 산화물이 식각된 부분(25)과 막질(26) 위에 비아 패턴(27)을 형성하여 도 2f와 같이 막질을 건식 식각(Dry Etching)하고, 다시 산화물을 금속 아래부분까지 식각한다. 비아 식각이 완료되면 도 2g와 같이 증착되어 있던 막질을 습식 식각(Wet Etching)으로 제거해 줌으로써 이중 대머신 구조를 형성하게 된다. 또한, 사용되는 모든 포토 레지스트 패턴 공정 시에 위상(Topology)이 없는 표면 상태에서 코팅(Coating)하게 되므로 단차가 없는 균일한 포토 레지스트 두께를 형성할 수 있고, 비아 홀 내부에는 포토 레지스트 패턴 공정을 거치지 않기 때문에 포토 레지스트가 남을 수 있는 여지를 미리 방지할 수 있다. Unlike the conventional dual damascene structure forming process, in the present invention, as shown in FIG. 2A, IMD 1 (21) is deposited on the
따라서, 본 발명의 반도체 금속 배선 및 그 제조방법은 금속 패턴 프로파일과 비아 홀 내부의 포토 레지스트 잔류물을 제거할 수 있으므로 정확한 금속 패턴의 윤곽과 포토 레지스트 잔류물을 감소시켜 이로 인하여 발생할 수 있었던 현상에 의한 수율 및 신뢰성 저하를 막는 효과가 있다.Therefore, the semiconductor metal wiring of the present invention and the manufacturing method thereof can remove the metal pattern profile and the photoresist residues in the via holes, thereby reducing the contour of the metal pattern and the photoresist residues. There is an effect of preventing a decrease in yield and reliability.
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