KR100761541B1 - Method for menufacturing pressure sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 하부 금속 배선의 상부에 제 1 확산 장벽층, 제 1 절연층, 식각 정지층 및 제 2 절연층을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 하부 금속 배선 상부 중 압력 센서가 형성될 영역에 해당되는 제 2 절연층, 식각 정지층 및 제 1 절연층을 식각하여 압력 센서 영역을 형성한 후 압력 센서 영역을 매립하는 폴리이미드층을 형성하는 단계; 상기 하부 금속 배선 상부 중 금속 배선이 형성될 영역에 해당되는 제 2 절연층, 식각 정지층, 제 1 절연층 및 제 1 확산 장벽층을 식각하여 다마신 패턴을 형성하고 다마신 패턴을 매립하는 상부 금속 배선을 형성하는 단계; 전체 표면 상부에 제 2 확산 장벽층을 형성한 후 소정 폭으로 제 2 확산 장벽층과 소정 두께의 폴리이미드층을 식각하여 폴리이미드층을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계; 개구부를 통하여 폴리이미드층을 제거하는 단계; 전체 표면 상부에 TaN층을 형성하되, TaN층이 개구부를 통하여 폴리이미드층이 제거된 공간으로 소정 깊이만큼 연장되도록 형성하는 단계; 상부 금속 배선 상부의 TaN층을 식각하여 제거한 뒤 전체 표면 상부에 격리층과 층간 절연막을 형성하는 단계; 상기 상부 금속 배선 상부의 격리층과 층간절연막 및 제2 확산 장벽층을 식각하여 상부 금속 배선을 노출시키는 단계; 상기 노출된 상부 금속 배선 상부에 상기 상부 금속 배선과 접속되는 플러그를 형성하는 단계; 및 상기 플러그 상부에 금속 패드를 형성하여 상기 금속 패드가 플러그를 통해 상기 상부 금속 배선과 접속되도록 한 후 상기 압력 센서 영역 상부의 층간 절연막을 제거하는 단계를 포함하는 압력 센서의 제조 방법을 제공한다.The present invention includes sequentially forming a first diffusion barrier layer, a first insulating layer, an etch stop layer, and a second insulating layer on an upper portion of a lower metal wiring; Forming a pressure sensor region by etching the second insulating layer, the etch stop layer, and the first insulating layer corresponding to the region where the pressure sensor is to be formed in the upper portion of the lower metal wiring, and then forming a polyimide layer to fill the pressure sensor region step; An upper portion of the lower metal interconnection to form a damascene pattern by etching the second insulation layer, the etch stop layer, the first insulation layer, and the first diffusion barrier layer corresponding to the region where the metal interconnection is to be formed, and to embed the damascene pattern. Forming a metal wiring; Forming an opening for exposing the polyimide layer by forming a second diffusion barrier layer over the entire surface and then etching the second diffusion barrier layer and the polyimide layer having a predetermined thickness with a predetermined width; Removing the polyimide layer through the opening; Forming a TaN layer over the entire surface, wherein the TaN layer is formed to extend by a predetermined depth into the space where the polyimide layer is removed through the opening; Etching away the TaN layer on top of the upper metal wiring and forming an isolation layer and an interlayer insulating film over the entire surface; Etching the insulating layer, the interlayer insulating layer, and the second diffusion barrier layer on the upper metal wiring to expose the upper metal wiring; Forming a plug connected to the upper metal wire on the exposed upper metal wire; And removing the interlayer insulating layer on the pressure sensor region after forming a metal pad on the plug to allow the metal pad to be connected to the upper metal wire through the plug.

개구부, TaN층, 폴리이미드층Opening, TaN layer, polyimide layer

Description

압력 센서의 제조 방법{METHOD FOR MENUFACTURING PRESSURE SENSOR}Manufacturing method of pressure sensor {METHOD FOR MENUFACTURING PRESSURE SENSOR}

도 1a 내지 도 1k 는 본 발명에 따른 압력 센서의 제조 방법을 나타내는 단면도.1A to 1K are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a pressure sensor according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 하부 금속 배선 110, 180: 확산 장벽층100: lower metal wiring 110, 180: diffusion barrier layer

120, 140: 절연층 130: 식각 정지층120, 140: insulation layer 130: etch stop layer

150: 노출 방지층 150: exposed layer

160: 폴리이미드층160: polyimide layer

170: 상부 금속 배선 190, 210: 포토 레지스트170: upper metal wiring 190, 210: photoresist

200: TaN층 220: 격리층200: TaN layer 220: isolation layer

230: 층간 절연막 240: 플러그230: interlayer insulating film 240: plug

250: 금속 패드 250: metal pad

300a: 압력 센서 예정 영역 300a: pressure sensor area

300b: 금속 배선 예정 영역 300c: 압력 센서 영역300b: area for metal wiring 300c: pressure sensor area

400a: 비아 홀 400b: 금속 배선 트렌치 400: 절연막 패턴 500: 전극 트렌치400a: via hole 400b: metal wiring trench 400: insulating film pattern 500: electrode trench

본 발명은 압력 센서의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다마신 배선 공정을 이용하여 센서 모듈과 신호처리 모듈을 원칩화할 수 있는 압력 센서의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure sensor manufacturing method, and more particularly, to a pressure sensor manufacturing method capable of one-chip sensor module and signal processing module using a damascene wiring process.

종래의 차량용 압력 센서의 경우, 외부로부터의 입력 신호를 감지하는 센서 모듈과 센서 모듈로부터 나온 신호를 구체적인 데이터로 처리하기 위한 신호처리 모듈을 별도로 포함한다. 따라서, 양 모듈 중 어느 한쪽이 정상적으로 동작하지 않을 경우 비정상적으로 구동할 뿐만 아니라, 많은 공간을 필요로 한다.In the case of a conventional vehicle pressure sensor, a sensor module for detecting an input signal from the outside and a signal processing module for processing a signal from the sensor module to specific data separately. Therefore, when either of the modules does not operate normally, not only does it drive abnormally, but also requires a lot of space.

이와 같은 종래의 압력 센서의 문제점을 개선하기 위해서는 종래의 CMOS 집적 과정에서 센서 모듈 제조 공정을 포함시킴으로써 원칩(One-chip)화할 필요가 있다.In order to improve the problem of the conventional pressure sensor, it is necessary to make one-chip by including a sensor module manufacturing process in the conventional CMOS integration process.

본 발명은, 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 센서 모듈과 신호처리 모듈을 원칩화할 수 있는 압력 센서의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of the above-mentioned problem, and an object of this invention is to provide the manufacturing method of the pressure sensor which can make the sensor module and the signal processing module one chip.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 압력 센서의 제조 방법은, (a) 하부 금속 배선의 상부에 제 1 확산 장벽층, 제 1 절연층, 식각 정지층 및 제 2 절연층을 순차적으로 형성하는 단계; (b) 상기 하부 금속 배선 상부 중 압력 센서가 형성될 영역에 해당되는 상기 제 2 절연층, 식각 정지층 및 제 1 절연층을 식각하여 압력 센서 영역을 형성한 후 상기 압력 센서 영역을 매립하는 폴리이미드층을 형성하는 단계; (c) 상기 하부 금속 배선 상부 중 금속 배선이 형성될 영역에 해당되는 제 2 절연층, 식각 정지층, 제 1 절연층 및 제 1 확산 장벽층을 식각하여 다마신 패턴을 형성하고, 상기 다마신 패턴을 매립하는 상부 금속 배선을 형성하는 단계; (d) 전체 표면 상부에 제 2 확산 장벽층을 형성한 후 소정 폭으로 상기 제 2 확산 장벽층과 소정 두께의 폴리이미드층을 식각하여 상기 폴리이미드층을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계; (e) 상기 개구부를 통하여 상기 폴리이미드층을 제거하는 단계; (f) 전체 표면 상부에 TaN층을 형성하되, 상기 TaN층이 상기 개구부를 통하여 상기 압력 센서 영역으로 소정 깊이만큼 연장되도록 형성하는 단계; (g) 상기 상부 금속 배선 상부의 TaN층을 식각하여 제거한 뒤 전체 표면 상부에 격리층과 층간 절연막을 형성하는 단계; (h)상기 상부 금속 배선 상부의 격리층과 층간절연막 및 제2 확산 장벽층을 식각하여 상부 금속 배선을 노출시키는 단계; (i)상기 노출된 상부 금속 배선 상부에 상기 상부 금속 배선과 접속되는 플러그를 형성하는 단계; 및 (j)상기 플러그 상부에 금속 패드를 형성하여 상기 금속 패드가 플러그를 통해 상기 상부 금속 배선과 접속되도록 한 후 상기 압력 센서 영역 상부의 층간 절연막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the pressure sensor manufacturing method according to the present invention, (a) sequentially forming a first diffusion barrier layer, a first insulating layer, an etch stop layer and a second insulating layer on the lower metal wiring. Doing; (b) forming a pressure sensor region by etching the second insulating layer, the etch stop layer, and the first insulating layer corresponding to the region where the pressure sensor is to be formed in the upper portion of the lower metal wiring; Forming a mid layer; (c) forming a damascene pattern by etching a second insulating layer, an etch stop layer, a first insulating layer, and a first diffusion barrier layer corresponding to a region where the metal wiring is to be formed on the upper portion of the lower metal wiring; Forming an upper metal wiring to fill the pattern; (d) forming an opening for exposing the polyimide layer by forming a second diffusion barrier layer over the entire surface and then etching the second diffusion barrier layer and the polyimide layer of a predetermined thickness with a predetermined width; (e) removing the polyimide layer through the opening; (f) forming a TaN layer over the entire surface, wherein the TaN layer extends through the opening to the pressure sensor region by a predetermined depth; (g) etching and removing the TaN layer over the upper metal wiring to form an isolation layer and an interlayer insulating film over the entire surface; (h) etching the insulating layer, the interlayer insulating film, and the second diffusion barrier layer on the upper metal wiring to expose the upper metal wiring; (i) forming a plug connected to the upper metal wire on the exposed upper metal wire; And (j) forming a metal pad on the plug to allow the metal pad to be connected to the upper metal wire through the plug, and then removing the interlayer insulating layer over the pressure sensor region.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described in detail with reference to an accompanying drawing.

우선, 도 1a 를 참조하면, 하부 금속 배선(100)의 상부에 제 1 확산 장벽층(110), 제 1 절연층(120), 식각 정지층(130) 및 제 2 절연층(140)을 순차적으로 형성한다. 여기서, 제 1 확산 장벽층(110), 제 1 절연층(120), 식각 정지층(130) 및 제 2 절연층(140)은 각각, 예를 들면, CVD법으로 형성할 수 있다.First, referring to FIG. 1A, the first diffusion barrier layer 110, the first insulating layer 120, the etch stop layer 130, and the second insulating layer 140 are sequentially formed on the lower metal wiring 100. To form. The first diffusion barrier layer 110, the first insulating layer 120, the etch stop layer 130, and the second insulating layer 140 may be formed by, for example, CVD.

다음으로, 도 1b 를 참조하면, 상기 하부 금속 배선(100) 상부 중 압력 센서가 형성될 영역(300a, '이하, 압력 센서 예정 영역'이라 함)에 해당되는 제 2 절연층(140), 식각 정지층(130) 및 제 1 절연층(120)을 식각하여 압력 센서 영역(300c)을 형성한다. 이 경우, 압력 센서 영역(300c)은 CxHyFz(x, y, z 는 음이 아닌 정수)/O2/Ar 의 가스 조합을 이용한 식각 공정으로 형성하는 것이 바람직하다.Next, referring to FIG. 1B, an etching of the second insulating layer 140 corresponding to an area 300a (hereinafter, referred to as a pressure sensor predetermined area) in which the pressure sensor is to be formed is formed on the lower metal wire 100. The stop layer 130 and the first insulating layer 120 are etched to form a pressure sensor region 300c. In this case, the pressure sensor region 300c is preferably formed by an etching process using a gas combination of C x H y F z (x, y, z are non-negative integers) / O 2 / Ar.

도 1c 를 참조하면, 압력 센서 영역(300c)에 폴리이미드층(160)을 형성한다. 이 경우, 폴리이미드층(160)이 후속 공정에서 O2 플라즈마 등에 노출되지 않도록 하기 위해, 전체 표면 상부에 노출 방지층(150)을 형성하는 것이 좋다. 여기서, 폴리이미드층(160)의 두께는 5000Å 내지 10000Å 정도로 하며, 2000rpm 내지 7000rpm 의 스핀 코팅 속도로 형성하고, 그 후에는 50℃ 내지 120℃ 의 온도 및 1분 내지 5분 동안의 소프트 베이킹(Soft Baking)과 150℃ 내지 210℃ 의 온도 및 1분 내지 2분 동안의 하드 베이킹(Hard Baking)을 차례로 실시하여 그 내부에 포함된 솔벤트(Solvent)를 제거하는 것이 바람직하다. 이 경우, 폴리이미드층(160)에는, 안정성 향상을 위하여, N2 가스를 이용하여 400℃ 의 온도로 큐어링(Curing)을 실시하는 것이 더욱 바람직하다.Referring to FIG. 1C, the polyimide layer 160 is formed in the pressure sensor region 300c. In this case, in order to prevent the polyimide layer 160 from being exposed to the O 2 plasma or the like in a subsequent process, it is preferable to form the exposure preventing layer 150 on the entire surface. Here, the thickness of the polyimide layer 160 is about 5000 Pa to 10000 Pa, and is formed at a spin coating speed of 2000 rpm to 7000 rpm, and thereafter, a temperature of 50 ° C. to 120 ° C. and soft baking for 1 minute to 5 minutes. Baking) followed by a temperature of 150 ° C to 210 ° C and hard baking for 1 to 2 minutes in order to remove the solvent contained therein. In this case, the polyimide layer 160 is more preferably cured at a temperature of 400 ° C. using N 2 gas in order to improve stability.

도 1d 내지 도 1f 를 참조하면, 상기 하부 금속 배선(100) 상부 중 금속 배선이 형성될 영역(300b, '이하, 금속 배선 예정 영역'이라 함)에 해당하는 노출 방지층(150), 제 2 절연층(140), 식각 정지층(130), 제 1 절연층(120) 및 제 1 확산 장벽층(110)을 식각하여 다마신 패턴(400)을 형성하고, 다마신 패턴(400)을 매립하는 상부 금속 배선(170)을 형성한다.1D to 1F, an exposure preventing layer 150 and a second insulating layer corresponding to a region 300b (hereinafter, referred to as a metal wiring scheduled region) in which the metal wiring is to be formed in the upper portion of the lower metal wiring 100. The layer 140, the etch stop layer 130, the first insulating layer 120, and the first diffusion barrier layer 110 are etched to form a damascene pattern 400, and to fill the damascene pattern 400. The upper metal wiring 170 is formed.

구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1d 를 참조하면, 금속 배선 예정 영역(300b)에 비아 식각 공정을 실시하여 비아 홀(400a)을 형성하는데, 비아 식각 공정에서는, CHF3/O2/Ar 또는 CHF3/CF4/O2/Ar 등을 이용하여 노출 방지층(150)을 식각한 뒤에 CxFy(x, y 는 자연수)/O2/Ar 의 가스 조합으로 제 2 절연층(140)을 식각하고 그 후에 CHF3/O2/Ar 또는 CHF3/CF4/O2/Ar 등을 이용하여 식각 정지층(130)을 제거하고 CxFy/O2/Ar 의 가스 조합으로 제 1 절연층(120: 비아 레벨 절연층) 및 제 1 확산 장벽층(110)을 식각한다. 다음으로 도 1e 를 참조하면, 금속 배선 트렌치(400b)를 비아 식각 공정의 경우와 마찬가지의 식각 방법을 이용하여 형성한다. 단, 트렌치 식각 공정에서 하부 금속 배선(100)이 노출되는 펀치스루(Punch-through) 현상을 방지하기 위해 BARC(반사 방지막: 미도시)을 도포한 뒤에 트렌치 식각 공정을 실시하는 것이 좋다. 트렌치 식각 공정 후에는 습식 세정(Wet Cleaning) 공정을 실시한다. 이로써 비아 홀(400a)과 금속 배선 트렌치(400b)를 포함하는 절연막 패턴(400)을 형성한 후에는, 도 1f 에 나타낸 바와 같이, 절연막 패턴(400)의 표면에 배리어 금속층(미도시)과 시드층(미도시)을 증착한 뒤, 예를 들면, 구리 등의 금속을 전기 도금법으로 증착하고 CMP 공정을 실시함으로써, 절연막 패턴(400)에 하부 금속 배선(100)과 접속되는 상부 금속 배선(170)을 형성한다.Specifically, it is as follows. First, referring to FIG. 1D, a via hole 400a is formed by performing a via etching process on the metal wiring planning area 300b. In the via etching process, CHF 3 / O 2 / Ar or CHF 3 / CF 4 / O. After etching the exposure prevention layer 150 using 2 / Ar or the like, the second insulating layer 140 is etched using a gas combination of C x F y (x, y is a natural number) / O 2 / Ar and then CHF 3 Remove the etch stop layer 130 using / O 2 / Ar or CHF 3 / CF 4 / O 2 / Ar, and the first insulating layer (via: 120) with a gas combination of C x F y / O 2 / Ar The level insulating layer) and the first diffusion barrier layer 110 are etched. Next, referring to FIG. 1E, the metal wiring trench 400b is formed using the same etching method as in the via etching process. However, in order to prevent a punch-through phenomenon in which the lower metal wiring 100 is exposed in the trench etching process, it is preferable to apply a trench etching process after applying a BARC (antireflection film). After the trench etching process, a wet cleaning process is performed. As a result, after the insulating film pattern 400 including the via hole 400a and the metal wiring trench 400b is formed, a barrier metal layer (not shown) and a seed are formed on the surface of the insulating film pattern 400 as shown in FIG. 1F. After depositing a layer (not shown), for example, by depositing a metal such as copper by an electroplating method and performing a CMP process, the upper metal interconnection 170 connected to the lower metal interconnection 100 in the insulating film pattern 400. ).

도 1g 를 참조하면, 전체 표면 상부에, 예를 들어 질화물로 이루어진 제 2 확산 장벽층(180)을 형성하고, 그 상부에는 개구부 형성을 위한 마스크층으로서 포토 레지스트(190)를 형성한다. 그 후, 제 2 확산 장벽층(180)과 소정 두께의 폴리이미드층(160)을 식각하여 폴리이미드층(160)을 노출시키는 1000Å 내지 2000Å 폭 의 개구부(500)를 형성한다. 제 2 확산 장벽층(180)의 식각 시에는 CHF3/O2/Ar 또는 CHF3/CF4/O2/Ar 의 가스 조합을 이용하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1G, a second diffusion barrier layer 180 made of nitride, for example, is formed over the entire surface, and a photoresist 190 is formed thereon as a mask layer for forming an opening. Thereafter, the second diffusion barrier layer 180 and the polyimide layer 160 having a predetermined thickness are etched to form an opening 500 having a width of 1000 mW to 2000 mW to expose the polyimide layer 160. When etching the second diffusion barrier layer 180, it is preferable to use a gas combination of CHF 3 / O 2 / Ar or CHF 3 / CF 4 / O 2 / Ar.

도 1h 를 참조하면, 상기 개구부를 통하여 폴리이미드층(160)을 제거한 후 전체 표면 상부에 TaN층(200)을 형성하되, TaN층(200)이 상기 개구부를 통하여 압력 센서 영역(300c)으로 소정 깊이 연장되도록 형성한 다음, 후속 패터닝을 위한 포토 레지스트(210)를 형성한다. 폴리이미드층(160)을 제거할 때에는, 포토 레지스트(190)와 폴리이미드층(160)을, 예를 들면, O2 플라즈마나 오존을 이용하여 동시에 제거하는 방법을 이용하면 된다. 여기서, TaN층(200)을 형성하는 경우, 소정 폭(1000Å 내지 2000Å)으로 제 2 확산 장벽층(180)에 미리 형성된 개구부(500)가 TaN 의 스텝 카버리지 불량에 의하여 막히게 된다.Referring to FIG. 1H, the TaN layer 200 is formed on the entire surface after removing the polyimide layer 160 through the opening, but the TaN layer 200 is predetermined as the pressure sensor region 300c through the opening. It is formed to extend in depth, and then a photoresist 210 is formed for subsequent patterning. When the polyimide layer 160 is removed, a method of simultaneously removing the photoresist 190 and the polyimide layer 160 using, for example, O 2 plasma or ozone may be used. In this case, when the TaN layer 200 is formed, the opening 500 formed in the second diffusion barrier layer 180 in a predetermined width (1000 m to 2000 m) is blocked by the step coverage defect of TaN.

도 1i 를 참조하면, 상부 금속 배선(170) 상부의 TaN층(200)을 식각하여 제거한 뒤, 전체 표면 상부에, 예를 들어 질화물로 이루어진 격리층(220)과 층간 절연막(230)을 형성한다. 여기서, TaN층(200)의 제거 시에는, 포토 레지스트(210)를 마스크로 하여 CF4/O2/Ar 나 CHF3/CF4/O2/Ar 의 가스 조합으로 제거하고 O2 플라즈마나 오존을 이용하여 포토 레지스트(210)의 스트립을 진행한 뒤 습식 세정을 실시하는 것이 바람직하다. 격리층(220)은 센서용 전극의 절연을 위해 형성한다.Referring to FIG. 1I, after the TaN layer 200 is removed by etching the upper metal wiring 170, an isolation layer 220 made of nitride and an interlayer insulating film 230 are formed on the entire surface. . In this case, when removing the TaN layer 200, the photoresist 210 is used as a mask to remove a gas mixture of CF 4 / O 2 / Ar or CHF 3 / CF 4 / O 2 / Ar, and the O 2 plasma or ozone is removed. After using the strip of the photoresist 210 is preferably wet cleaning. The isolation layer 220 is formed to insulate the electrode for the sensor.

도 1j 를 참조하면, 층간 절연막(230), 격리층(220) 및 제 2 확산 장벽층(180)을 식각한 후 상부 금속 배선(170)과 접속되는 플러그(240: 예를 들면 구리 플러그)를 형성한다. 플러그(240)의 형성 전에는 배리어 금속층(미도시)과 구리 시 드층(미도시)을 형성하는 것이 좋으며, 전기 도금법 등에 의한 구리 플러그(240)의 형성 후에는 CMP 공정으로 표면을 평탄화 식각하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1J, after the interlayer insulating layer 230, the isolation layer 220, and the second diffusion barrier layer 180 are etched, a plug 240 (for example, a copper plug) connected to the upper metal wiring 170 may be formed. Form. Before the plug 240 is formed, it is preferable to form a barrier metal layer (not shown) and a copper seed layer (not shown), and after formation of the copper plug 240 by electroplating, etc., it is preferable to planarize the surface by a CMP process. Do.

도 1k 를 참조하면, 플러그(240)를 통해 상부 금속 배선(170)과 접속되는 금속 패드(250)를 형성한 후 압력 센서 영역(300c) 상부의 층간 절연막(230)을 제거한다. 금속 패드(250)는, 예를 들면, Al 로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1K, after forming the metal pad 250 connected to the upper metal wire 170 through the plug 240, the interlayer insulating layer 230 over the pressure sensor region 300c is removed. The metal pad 250 may be formed of Al, for example.

본 발명에 따른 압력 센서의 제조 방법에 의하면, 다마신 배선 공정을 이용함으로써 센서 모듈과 신호처리 모듈을 원칩화할 수 있으며, 이로써 칩 사이즈를 대폭 줄이고 제조 원가를 크게 낮출 수 있다. 뿐만 아니라, 압력 센서 제조 공정의 단순화를 통하여 결함 발생 가능성을 줄이고, 소자 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the manufacturing method of the pressure sensor according to the present invention, the sensor module and the signal processing module can be one-chip by using the damascene wiring process, thereby significantly reducing the chip size and greatly reducing the manufacturing cost. In addition, the pressure sensor manufacturing process can be simplified to reduce the possibility of defects and improve device reliability.

Claims (10)

(a) 하부 금속 배선의 상부에 제 1 확산 장벽층, 제 1 절연층, 식각 정지층 및 제 2 절연층을 순차적으로 형성하는 단계;(a) sequentially forming a first diffusion barrier layer, a first insulating layer, an etch stop layer, and a second insulating layer on the lower metal wiring; (b) 상기 하부 금속 배선 상부 중 압력 센서가 형성될 영역에 해당되는 상기 제 2 절연층, 식각 정지층 및 제 1 절연층을 식각하여 압력 센서 영역을 형성한 후 상기 압력 센서 영역을 매립하는 폴리이미드층을 형성하는 단계;(b) forming a pressure sensor region by etching the second insulating layer, the etch stop layer, and the first insulating layer corresponding to the region where the pressure sensor is to be formed in the upper portion of the lower metal wiring; Forming a mid layer; (c) 상기 하부 금속 배선 상부 중 금속 배선이 형성될 영역에 해당되는 제 2 절연층, 식각 정지층, 제 1 절연층 및 제 1 확산 장벽층을 식각하여 다마신 패턴을 형성하고, 상기 다마신 패턴을 매립하는 상부 금속 배선을 형성하는 단계;(c) forming a damascene pattern by etching a second insulating layer, an etch stop layer, a first insulating layer, and a first diffusion barrier layer corresponding to a region where the metal wiring is to be formed on the upper portion of the lower metal wiring; Forming an upper metal wiring to fill the pattern; (d) 전체 표면 상부에 제 2 확산 장벽층을 형성한 후 소정 폭으로 상기 제 2 확산 장벽층과 소정 두께의 폴리이미드층을 식각하여 상기 폴리이미드층을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계;(d) forming an opening for exposing the polyimide layer by forming a second diffusion barrier layer over the entire surface and then etching the second diffusion barrier layer and the polyimide layer of a predetermined thickness with a predetermined width; (e) 상기 개구부를 통하여 상기 폴리이미드층을 제거하는 단계;(e) removing the polyimide layer through the opening; (f) 전체 표면 상부에 TaN층을 형성하되, 상기 TaN층이 상기 개구부를 통하여 상기 압력 센서 영역으로 소정 깊이만큼 연장되도록 형성하는 단계;(f) forming a TaN layer over the entire surface, wherein the TaN layer extends through the opening to the pressure sensor region by a predetermined depth; (g) 상기 상부 금속 배선 상부의 TaN층을 식각하여 제거한 뒤 전체 표면 상부에 격리층과 층간 절연막을 형성하는 단계; (g) etching and removing the TaN layer over the upper metal wiring to form an isolation layer and an interlayer insulating film over the entire surface; (h) 상기 상부 금속 배선 상부의 격리층과 층간절연막 및 제2 확산 장벽층을 식각하여 상부 금속 배선을 노출시키는 단계;(h) etching the insulating layer, the interlayer insulating film, and the second diffusion barrier layer over the upper metal wiring to expose the upper metal wiring; (i)상기 노출된 상부 금속 배선 상부에 상기 상부 금속 배선과 접속되는 플러그를 형성하는 단계; 및(i) forming a plug connected to the upper metal wire on the exposed upper metal wire; And (j)상기 플러그 상부에 금속 패드를 형성하여 상기 금속 패드가 플러그를 통해 상기 상부 금속 배선과 접속되도록 한 후 상기 압력 센서 영역 상부의 층간 절연막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.(j) forming a metal pad on the plug to allow the metal pad to be connected to the upper metal wire through the plug, and then removing the interlayer insulating layer over the pressure sensor region. Manufacturing method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 확산 장벽층, 제 1 절연층, 식각 정지층 및 제 2 절연층은 각각 CVD법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.The first diffusion barrier layer, the first insulating layer, the etch stop layer and the second insulating layer are each formed by a CVD method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 절연층의 식각 공정은, CxFy(x, y 는 자연수)/O2/Ar 의 가스 조합을 이용하는 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.The etching process of the first and second insulating layers is a method of manufacturing a pressure sensor, characterized in that using a gas combination of C x F y (x, y is a natural number) / O 2 / Ar. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계에서, 상기 폴리이미드층의 두께는 5000Å 내지 10000Å 인 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.In the step (b), the polyimide layer has a thickness of 5000 kPa to 10000 kPa, characterized in that the manufacturing method of the pressure sensor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리이미드층은, 2000rpm 내지 7000rpm 의 스핀 코팅 속도로 형성하고, 50℃ 내지 120℃ 의 온도 및 1분 내지 5분 동안의 소프트 베이킹과 150℃ 내지 210℃ 의 온도 및 1분 내지 2분 동안의 하드 베이킹을 실시하는 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.The polyimide layer was formed at a spin coating speed of 2000 rpm to 7000 rpm, and was subjected to soft baking at a temperature of 50 ° C. to 120 ° C. for 1 minute to 5 minutes and a temperature of 150 ° to 210 ° C. for 1 minute to 2 minutes. Hard baking is performed, The manufacturing method of the pressure sensor characterized by the above-mentioned. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 폴리이미드층을 N2 가스를 이용하여 400℃ 의 온도로 큐어링하는 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.The polyimide layer is cured at a temperature of 400 ° C. using N 2 gas. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 확산 장벽층 및 격리층은 각각 질화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.And the second diffusion barrier layer and the isolation layer are each made of nitride. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소정 폭은 1000Å 내지 2000Å 인 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.The predetermined width is 1000 kW to 2000 kW manufacturing method of a pressure sensor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 패드는 Al 로 이루어진 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.The metal pad is made of a pressure sensor, characterized in that made of Al. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리이미드층을 제거하는 공정은, O2 플라즈마 또는 오존을 이용하는 것을 특징으로 하는 압력 센서의 제조 방법.The step of removing the polyimide layer uses O 2 plasma or ozone.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6025226A (en) 1998-01-15 2000-02-15 International Business Machines Corporation Method of forming a capacitor and a capacitor formed using the method
US6329234B1 (en) 2000-07-24 2001-12-11 Taiwan Semiconductor Manufactuirng Company Copper process compatible CMOS metal-insulator-metal capacitor structure and its process flow
KR20020085578A (en) * 2001-05-09 2002-11-16 아남반도체 주식회사 Method for forming a metal insulator metal type capacitor
JP2004214459A (en) * 2003-01-06 2004-07-29 Sony Corp Nonvolatile magnetic memory and its fabricating process

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6025226A (en) 1998-01-15 2000-02-15 International Business Machines Corporation Method of forming a capacitor and a capacitor formed using the method
US6329234B1 (en) 2000-07-24 2001-12-11 Taiwan Semiconductor Manufactuirng Company Copper process compatible CMOS metal-insulator-metal capacitor structure and its process flow
KR20020085578A (en) * 2001-05-09 2002-11-16 아남반도체 주식회사 Method for forming a metal insulator metal type capacitor
JP2004214459A (en) * 2003-01-06 2004-07-29 Sony Corp Nonvolatile magnetic memory and its fabricating process

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