KR100929289B1 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 퓨즈를 금속층으로 사용하는 반도체 소자의 경우 패키지 공정시 공기중에 노출된 난반사 방지막의 산화로 인해 퓨즈가 산화되는 현상을 방지하기 위해, 퓨즈 오픈 공정 전 난반사 방지막 및 퓨즈를 소정깊이 식각하여 난반사 방지막이 공기 중에 노출되지 않도록 함으로써 퓨즈의 산화를 방지하여 리페어 효율 및 수율(yield)을 향상시킬 수 있는 기술이다.The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, in the case of a semiconductor device using a fuse as a metal layer in order to prevent the fuse oxidized due to the oxidation of the anti-reflection film exposed to the air during the packaging process, the diffuse reflection before the fuse open process The anti-reflective film is not exposed to air by etching the protection film and the fuse to a predetermined depth to prevent oxidation of the fuse, thereby improving repair efficiency and yield.

Description

반도체 소자의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING OF SEMICONDUCTOR DEVICE}Manufacturing method of semiconductor device {METHOD FOR MANUFACTURING OF SEMICONDUCTOR DEVICE}

도 1a 내지 도 1b는 종래기술에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도.1A to 1B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the prior art.

도 2a 내지 도 2b는 종래기술에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도.2A to 2B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the prior art.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a first embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도.4A through 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention.

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 퓨즈를 금속층으로 사용하는 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device using a fuse as a metal layer.

반도체 소자의 고집적화가 진행됨에 따라 소자의 크기가 점점 작아지고 캐패시터의 면적 또한 작아지고 있다. 여기서, 캐패시터는 스토리지 전극과 플레이트 전극 사이에 유전체막이 개재된 구조이다. 이러한 구조를 갖는 캐패시터의 용량은 전극 표면과 유전체막의 유전율에 비례하고 전극들 간의 간격, 즉, 유전체막의 두께에 반비례한다. As the integration of semiconductor devices proceeds, the size of the device becomes smaller and the area of the capacitor is also smaller. Here, the capacitor has a structure in which a dielectric film is interposed between the storage electrode and the plate electrode. The capacitance of the capacitor having this structure is proportional to the dielectric constant of the electrode surface and the dielectric film and inversely proportional to the spacing between the electrodes, that is, the thickness of the dielectric film.

따라서, 캐패시턴스를 증가시키기 위한 최근의 기술 개발은 전극 표면적을 증가시키거나, 탄탈륨질산화막(TaON) 또는 탄탈륨산화막(Ta2O5) 등의 고유전율의 유전체막을 적용하려는 추세로 진행되고 있다. Therefore, recent technical developments for increasing capacitance have been inclined to increase electrode surface area or to apply high dielectric constant dielectric films such as tantalum oxynitride (TaON) or tantalum oxide (Ta2O5).

여기서, 전극 표면적을 증가시키기 위한 방법으로는 스토리지 전극의 형태를 실린더(Cylinder) 또는 핀(Pin) 구조의 3차원 구조로 형성하는 방법이 대표적이다. 그 외에 전극 표면에 반구형 실리콘 그레인(HemiSpherical Silicon Grain)을 형성시키는 방법 및 캐패시터의 높이를 증가시키는 방법 등이 많이 이용되고 있다. Here, as a method for increasing the electrode surface area, a method of forming the storage electrode into a three-dimensional structure having a cylinder or a pin structure is typical. In addition, a method of forming hemispherical silicon grain (HemiSpherical Silicon Grain) on the surface of the electrode and a method of increasing the height of the capacitor are widely used.

특히, 캐패시터의 높이를 증가시키는 방법은 좁아진 캐패시터 면적에 따라 감소된 캐패시턴스를 캐패시터 높이 증가를 통해 보상해주는 방법으로 비교적 용이하여 널리 적용되고 있다. In particular, the method of increasing the height of the capacitor is relatively easy to compensate for the reduced capacitance by increasing the height of the capacitor according to the narrowed capacitor area and is widely applied.

그러나, 캐패시터의 높이를 증가시키게 되면 퓨즈층으로 하부층의 게이트, 비트라인 또는 플레이트층을 사용하는 경우 리페어 공정시 퓨즈 컷팅이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 퓨즈층으로 금속층을 사용하는 추세로 가고 있다.However, when the height of the capacitor is increased, there is a problem in that the fuse is not cut well during the repair process when the gate, bit line, or plate layer of the lower layer is used as the fuse layer. To solve this problem, a metal layer is used as a fuse layer.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.1A to 1C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the prior art.

도 1a를 참조하면, 셀 영역과 퓨즈 영역이 정의되고, 소정의 하부구조물이 구비된 반도체 기판(11) 상에 제 1 금속배선(35a) 및 퓨즈(35b)를 형성하고, 상기 제 1 금속배선(35a) 및 퓨즈(35b) 상부에 난반사 방지막(37)을 형성한다.Referring to FIG. 1A, a cell region and a fuse region are defined, a first metal wiring 35a and a fuse 35b are formed on a semiconductor substrate 11 having a predetermined substructure, and the first metal wiring is formed. An diffuse reflection prevention film 37 is formed over the 35a and the fuse 35b.

이때, 상기 하부구조물은 소자분리막(13), 게이트(15), 제 1 층간절연막(17), 비트라인 콘택플러그(19), 비트라인(21), 제 2 층간절연막(23), 제 3 층간절연막(25), 캐패시터(27), 플레이트(29), 제 3 층간절연막(31) 및 제 1 금속배선용 콘택플러그(33)를 포함한다.In this case, the lower structure may include a device isolation layer 13, a gate 15, a first interlayer insulating layer 17, a bit line contact plug 19, a bit line 21, a second interlayer insulating layer 23, and a third interlayer. An insulating film 25, a capacitor 27, a plate 29, a third interlayer insulating film 31, and a first contact plug 33 for metal wiring are included.

그리고, 상기 난반사 방지막(37)은 티타늄(Ti)막과 티타늄 질화막(TiN)의 적층구조로 형성한다.The anti-reflective film 37 is formed in a stacked structure of a titanium (Ti) film and a titanium nitride film (TiN).

그 다음, 상기 제 1 금속배선(35a) 및 퓨즈(35b)를 덮도록 제 4 층간절연막(39)을 형성하고, 제 2 금속배선용 콘택 마스크(미도시)를 이용한 식각공정으로 제 2 금속배선용 콘택홀(미도시)을 형성한다.Next, a fourth interlayer insulating film 39 is formed to cover the first metal wiring 35a and the fuse 35b, and the second metal wiring contact is formed by an etching process using a second metal wiring contact mask (not shown). A hole (not shown) is formed.

그 다음, 상기 제 2 금속배선용 콘택홀에 도전물질을 매립하여 제 2 금속배선용 콘택플러그(41)를 형성한다. Then, a conductive material is embedded in the second metal wiring contact hole to form a second contact plug 41 for wiring.

그 다음, 상기 제 2 금속배선용 콘택플러그(41) 상부에 제 2 금속배선(43)을 형성하고, 상기 제 2 금속배선(43)을 덮도록 보호막(45)을 형성한다.Next, a second metal wiring 43 is formed on the contact plug 41 for the second metal wiring, and a protective film 45 is formed to cover the second metal wiring 43.

그 다음, 상기 보호막(45) 상부에 퓨즈 오픈 영역을 정의하는 감광막 패턴(미도시)을 형성하고, 상기 감광막 패턴을 마스크로 상기 난반사 방지막(37)이 노출될 때까지 상기 보호막(45), 제 4 층간절연막(39)을 식각하여 퓨즈 오픈 영역(47)을 형성한다.Next, a photoresist pattern (not shown) defining a fuse open region is formed on the passivation layer 45, and the passivation layer 45, the second antireflection layer 37 are exposed using the photoresist pattern as a mask. The four interlayer insulating layer 39 is etched to form a fuse open region 47.

도 1b를 참조하면, 불량셀을 대체하기 위한 리페어 공정을 실시하여 해당되 는 상기 퓨즈(35b)를 레이저(laser)로 컷팅(cutting) 한다.Referring to FIG. 1B, a repair process is performed to replace a defective cell, thereby cutting the corresponding fuse 35b with a laser.

그런데, 상기와 같은 리페어 공정시 상기 난반사 방지막(37)의 일부(A)가 공기중에 노출되어 이후 패키지 공정에서 산화 반응이 일어나 퓨즈 에러(error)를 유발시키는 문제점이 있다.However, during the repair process, a portion (A) of the anti-reflective film 37 is exposed to air, and thereafter, an oxidation reaction occurs in a package process, thereby causing a fuse error.

이러한 문제점을 해결하기 위해 상기 퓨즈(35b) 상부에 상기 제 4 층간절연막(39)을 소정두께 남기는 방법을 사용하고 있다. In order to solve this problem, a method of leaving the fourth interlayer insulating film 39 on the fuse 35b with a predetermined thickness is used.

도 2a 내지 도 2b는 종래기술에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도이며, 도 1a 내지 도 2b에 도시된 동일한 구성요소에 대해 동일한 참조부호를 사용하였다.2A through 2B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the related art, in which the same reference numerals are used for the same components shown in FIGS. 1A through 2B.

도 2a를 참조하면, 셀 영역과 퓨즈 영역이 정의되고, 소정의 하부구조물이 구비된 반도체 기판(11) 상에 제 1 금속배선(35a) 및 퓨즈(35b)를 형성하고, 상기 제 1 금속배선(35a) 및 퓨즈(35b) 상부에 난반사 방지막(37)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, a cell region and a fuse region are defined, a first metal wiring 35a and a fuse 35b are formed on a semiconductor substrate 11 having a predetermined substructure, and the first metal wiring is formed. An diffuse reflection prevention film 37 is formed over the 35a and the fuse 35b.

이때, 상기 하부구조물은 소자분리막(13), 게이트(15), 제 1 층간절연막(17), 비트라인 콘택플러그(19), 비트라인(21), 제 2 층간절연막(23), 제 3 층간절연막(25), 캐패시터(27), 플레이트(29), 제 3 층간절연막(31) 및 제 1 금속배선용 콘택플러그(33)를 포함한다.In this case, the lower structure may include a device isolation layer 13, a gate 15, a first interlayer insulating layer 17, a bit line contact plug 19, a bit line 21, a second interlayer insulating layer 23, and a third interlayer. An insulating film 25, a capacitor 27, a plate 29, a third interlayer insulating film 31, and a first contact plug 33 for metal wiring are included.

그리고, 상기 난반사 방지막(37)은 티타늄(Ti)막과 티타늄 질화막(TiN)의 적층구조로 형성한다.The anti-reflective film 37 is formed in a stacked structure of a titanium (Ti) film and a titanium nitride film (TiN).

그 다음, 상기 제 1 금속배선(35a) 및 퓨즈(35b)를 덮도록 제 4 층간절연막(39)을 형성하고, 제 2 금속배선용 콘택 마스크(미도시)를 이용한 식각공정으로 제 2 금속배선용 콘택홀(미도시)을 형성한다.Next, a fourth interlayer insulating film 39 is formed to cover the first metal wiring 35a and the fuse 35b, and the second metal wiring contact is formed by an etching process using a second metal wiring contact mask (not shown). A hole (not shown) is formed.

그 다음, 상기 제 2 금속배선용 콘택홀에 도전물질을 매립하여 제 2 금속배선용 콘택플러그(41)를 형성한다. Then, a conductive material is embedded in the second metal wiring contact hole to form a second contact plug 41 for wiring.

그 다음, 상기 제 2 금속배선용 콘택플러그(41) 상부에 제 2 금속배선(43)을 형성하고, 상기 제 2 금속배선(43)을 덮도록 보호막(45)을 형성한다.Next, a second metal wiring 43 is formed on the contact plug 41 for the second metal wiring, and a protective film 45 is formed to cover the second metal wiring 43.

그 다음, 상기 보호막(45) 상부에 퓨즈 오픈 영역을 정의하는 감광막 패턴(미도시)을 형성하고, 상기 감광막 패턴을 마스크로 상기 난반사 방지막(37)이 노출될 때까지 상기 보호막(45), 제 4 층간절연막(39)을 식각하여 퓨즈 오픈 영역(47)을 형성한다.Next, a photoresist pattern (not shown) defining a fuse open region is formed on the passivation layer 45, and the passivation layer 45, the second antireflection layer 37 are exposed using the photoresist pattern as a mask. The four interlayer insulating layer 39 is etched to form a fuse open region 47.

도 2b를 참조하면, 불량셀을 대체하기 위한 리페어 공정을 실시하여 해당되는 상기 퓨즈(35b)를 레이저(laser)로 컷팅(cutting) 한다.Referring to FIG. 2B, the fuse 35b is cut by a laser by performing a repair process to replace a defective cell.

상기와 같이 퓨즈 오픈 공정시 상기 난반사 방지막(37) 상부에 일정두께의 상기 제 4 층간절연막(39)을 남기는 경우에도 상기 난반사 방지막(37)의 일부(B)가 노출되는 것을 볼 수 있다. As described above, even when the fourth interlayer insulating layer 39 having a predetermined thickness is left on the diffuse reflection prevention layer 37 during the fuse open process, a part B of the diffuse reflection prevention layer 37 is exposed.

상술한 종래기술에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 리페어 공정시 상기 난반사 방지막(37)이 공기중에 노출되어 이후 패키지 공정에서 산화 반응이 일어나고, 이러한 산화 반응은 상기 퓨즈(35b)도 산화시켜 퓨즈 에러(error)를 유발시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 리페어 공정 진행 후 퓨즈 영역에 절연막을 형성하기도 하나 이러한 방법은 공정 단계(step)를 증가시키고, 공정 진행상에도 어려움이 있어 한계가 있다.In the above-described method of manufacturing a semiconductor device according to the related art, during the repair process, the anti-reflective coating film 37 is exposed to air and then an oxidation reaction occurs in a packaging process. cause an error. In order to solve this problem, an insulating film may be formed in the fuse region after the repair process is performed, but this method increases the process step and has difficulty in the process.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 퓨즈를 금속층으로 사용하는 경우 패키지 공정시 난반사 방지막 및 퓨즈가 산화되는 현상을 방지할 수 있는 반도체 소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of preventing an antireflection film and a phenomenon in which a fuse is oxidized during a packaging process when a fuse is used as a metal layer. .

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 퓨즈 영역의 반도체 기판 상부에 퓨즈 및 난반사 방지막을 순차적으로 형성하는 단계; 퓨즈 오픈 영역보다 소정폭 확대된 영역을 정의하는 노광 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 난반사 방지막 및 상기 퓨즈의 일부를 식각하여 트렌치를 형성하는 단계; 전체 표면 상부에 제 2 금속배선용 콘택플러그를 포함한 층간절연막을 형성하는 단계; 층간절연막 상부에 제 2 금속배선을 형성하고, 제 2 금속배선을 덮는 보호막을 형성하는 단계; 및 퓨즈 오픈 영역을 정의하는 노광 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 보호막 및 층간절연막의 일부를 식각하여 퓨즈 오픈 영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A semiconductor device manufacturing method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of sequentially forming a fuse and the anti-reflection film on the semiconductor substrate of the fuse region; Forming a trench by etching the anti-reflective film and a portion of the fuse by a photolithography process using an exposure mask defining a region in which the fuse is open in a predetermined width; Forming an interlayer insulating film including a second contact plug for metal wiring on the entire surface; Forming a second metal wiring on the interlayer insulating film, and forming a protective film covering the second metal wiring; And forming a fuse open region by etching a portion of the passivation layer and the interlayer insulating layer by a photolithography process using an exposure mask defining a fuse open region.

그리고, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 퓨즈 영역의 반도체 기판 상부에 제 1 금속배선용 도전막 및 난반사 방지막을 순차적으로 형성하는 단계; 퓨즈 오픈 영역보다 소정폭 확대된 영역을 정의하는 노광 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 난반사 방지막 및 제 1 금속배선용 도전막의 일부를 식각하여 트렌치를 형성하는 단계; 난반사 방지막 및 제 1 금속배선용 도전막을 패터닝하여 난반사 방지막 패턴 및 퓨즈를 형성하는 단계; 전체 표면 상부에 제 2 금속배선용 콘택플러 그를 포함한 층간절연막을 형성하는 단계; 층간절연막 상부에 제 2 금속배선을 형성하고, 제 2 금속배선을 덮는 보호막을 형성하는 단계; 및 퓨즈 오픈 영역을 정의하는 노광 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 보호막 및 층간절연막의 일부를 식각하여 퓨즈 오픈 영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes the steps of sequentially forming a first metal wiring conductive film and an antireflection film on a semiconductor substrate in a fuse region; Forming a trench by etching a part of the anti-reflective film and the conductive film for the first metal wiring by a photolithography process using an exposure mask defining an area in which the fuse is open in a predetermined width; Patterning the diffuse reflection prevention film and the first conductive film for metal wiring to form a diffuse reflection prevention film pattern and a fuse; Forming an interlayer insulating film including a second contact plug for metal wiring on the entire surface; Forming a second metal wiring on the interlayer insulating film, and forming a protective film covering the second metal wiring; And forming a fuse open region by etching a portion of the passivation layer and the interlayer insulating layer by a photolithography process using an exposure mask defining a fuse open region.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a first embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 셀 영역과 퓨즈 영역이 정의되고, 소정의 하부 구조물이 구비된 반도체 기판(111) 상에 제 1 금속배선용 도전막(135), 난반사 방지막(137)을 형성한다.Referring to FIG. 3A, a cell region and a fuse region are defined and a first anti-reflective layer 135 and a diffuse reflection prevention layer 137 are formed on a semiconductor substrate 111 having a predetermined lower structure.

여기서, 상기 하부구조물은 소자분리막(113), 게이트(115), 제 1 층간절연막(117), 비트라인 콘택플러그(119), 비트라인(121), 제 2 층간절연막(123), 제 3 층간절연막(125), 캐패시터(127), 플레이트(129), 제 3 층간절연막(131) 및 제 1 금속배선용 콘택플러그(133)를 포함한다.The lower structure may include a device isolation layer 113, a gate 115, a first interlayer insulating layer 117, a bit line contact plug 119, a bit line 121, a second interlayer insulating layer 123, and a third interlayer. An insulating film 125, a capacitor 127, a plate 129, a third interlayer insulating film 131, and a first contact plug 133 for metal wiring are included.

이때, 상기 난반사 방지막(137)은 티타늄(Ti)막과 티타늄 질화(TiN)막의 적층구조로 형성하고, 상기 티타늄(Ti)막은 100Å~500Å의 두께로 형성하며, 상기 티타늄 질화(TiN)막은 100Å~1000Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the anti-reflection film 137 is formed of a laminated structure of a titanium (Ti) film and a titanium nitride (TiN) film, the titanium (Ti) film is formed to a thickness of 100 ~ 500Å, the titanium nitride (TiN) film is 100Å It is preferable to form in thickness of -1000 kPa.

도 3b를 참조하면, 상기 제 1 금속배선용 도전막(135) 및 상기 난반사 방지막(137)을 패터닝하여 제 1 금속배선(135a), 퓨즈(135b) 및 난반사 방지막 패 턴(137a)을 형성한다.Referring to FIG. 3B, the first metal wiring conductive layer 135 and the diffuse reflection prevention layer 137 are patterned to form a first metal interconnect 135a, a fuse 135b, and an antireflection coating pattern 137a.

도 3c를 참조하면, 퓨즈 오픈 영역보다 소정폭 확대된 영역을 정의하는 노광 마스크(미도시)을 이용한 사진식각 공정으로 상기 난반사 방지막 패턴(137a) 및 상기 퓨즈(135b)를 식각하여 트렌치(139)를 형성한다.Referring to FIG. 3C, the diffuse reflection prevention film pattern 137a and the fuse 135b may be etched by a photolithography process using an exposure mask (not shown) that defines a region wider than the fuse open region by the trench 139. To form.

도 3d를 참조하면, 전체 표면 상부에 제 4 층간절연막(141)을 형성하고, 제 2 금속배선용 콘택 마스크(미도시)를 이용한 사진 식각공정으로 제 2 금속배선용 콘택홀(미도시)을 형성한다.Referring to FIG. 3D, a fourth interlayer insulating layer 141 is formed over the entire surface, and a second metal wiring contact hole (not shown) is formed by a photolithography process using a second metal wiring contact mask (not shown). .

그 다음, 상기 제 2 금속배선용 콘택홀에 도전물질을 매립하여 제 2 금속배선용 콘택 플러그(143)를 형성한다.Next, a conductive material is filled in the second metal wiring contact hole to form a second metal wiring contact plug 143.

그 다음, 상기 제 2 금속배선용 콘택플러그(143) 상부에 제 2 금속배선(145)을 형성하고, 상기 제 2 금속배선(145)을 덮도록 보호막(147)을 형성한다.Next, a second metal wiring 145 is formed on the contact plug 143 for the second metal wiring, and a protective film 147 is formed to cover the second metal wiring 145.

그 다음, 상기 보호막(147) 상부에 퓨즈 오픈 영역을 정의하는 노광 마스크(미도시)를 이용한 사진 식각공정으로 상기 보호막(147) 및 상기 제 4 층간절연막(141)의 일부를 식각하여 퓨즈 오픈 영역(149)을 형성한다.Subsequently, a portion of the passivation layer 147 and the fourth interlayer insulating layer 141 is etched by a photolithography process using an exposure mask (not shown) that defines a fuse open region on the passivation layer 147. And form 149.

이때, 상기 퓨즈 오픈 영역(149)은 상기 트렌치(139)의 외측과 1~100nm의 간격을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the fuse open region 149 may be formed to have an interval between 1 and 100 nm with an outer side of the trench 139.

도 3e를 참조하면, 불량셀을 대체하기 위한 리페어 공정을 실시하여 해당되는 상기 퓨즈(135b)를 레이저(laser)로 컷팅(cutting) 한다.Referring to FIG. 3E, a repair process for replacing defective cells is performed to cut the fuse 135b with a laser.

따라서, 상기 트렌치(139) 형성 공정시 퓨즈 영역의 상기 난반사 방지막 패턴(137a) 및 상기 퓨즈(135b)가 일부 제거되어 있기 때문에, 상기 퓨즈 오픈 영 역(149) 형성 공정시 상기 난반사 방지막 패턴(137a) 및 상기 퓨즈(135b)가 공기중에 노출되지 않는다.Accordingly, since the diffuse reflection prevention film pattern 137a and the fuse 135b of the fuse region are partially removed during the trench 139 formation process, the diffuse reflection prevention film pattern 137a during the process of forming the fuse open region 149. ) And the fuse 135b are not exposed to air.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도이다.4A through 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention.

도 4a를 참조하면, 셀 영역과 퓨즈 영역이 정의되고, 소정의 하부 구조물이 구비된 반도체 기판(211) 상에 제 1 금속배선용 도전막(235), 난반사 방지막(237)을 형성한다.Referring to FIG. 4A, a cell region and a fuse region are defined, and a first anti-reflective layer 235 and a diffuse reflection prevention layer 237 are formed on a semiconductor substrate 211 having a predetermined lower structure.

여기서, 상기 하부구조물은 소자분리막(213), 게이트(215), 제 1 층간절연막(217), 비트라인 콘택플러그(219), 비트라인(221), 제 2 층간절연막(223), 제 3 층간절연막(225), 캐패시터(227), 플레이트(229), 제 3 층간절연막(231) 및 제 1 금속배선용 콘택플러그(233)를 포함한다.The lower structure may include a device isolation layer 213, a gate 215, a first interlayer insulating layer 217, a bit line contact plug 219, a bit line 221, a second interlayer insulating layer 223, and a third interlayer. An insulating film 225, a capacitor 227, a plate 229, a third interlayer insulating film 231, and a first contact plug 233 for metal wiring are included.

이때, 상기 난반사 방지막(237)은 티타늄(Ti)막과 티타늄 질화(TiN)막의 적층구조로 형성하고, 상기 티타늄(Ti)막은 100Å~500Å의 두께로 형성하며, 상기 티타늄 질화(TiN)막은 100Å~1000Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the anti-reflection film 237 is formed of a laminated structure of a titanium (Ti) film and a titanium nitride (TiN) film, the titanium (Ti) film is formed to a thickness of 100 ~ 500Å, the titanium nitride (TiN) film is 100Å It is preferable to form in thickness of -1000 kPa.

도 4b를 참조하면, 퓨즈 오픈 영역보다 소정폭 확대된 영역을 정의하는 노광 마스크(미도시)을 이용한 사진식각 공정으로 퓨즈영역의 상기 난반사 방지막(237) 및 상기 제 1 금속배선용 도전막(235)을 식각하여 트렌치(239)를 형성한다.Referring to FIG. 4B, the diffuse reflection prevention layer 237 and the first metal wiring conductive layer 235 of the fuse region may be formed by a photolithography process using an exposure mask (not shown) that defines a region wider than the fuse open region. Etch to form the trench 239.

도 4c를 참조하면, 상기 제 1 금속배선용 도전막(235) 및 상기 난반사 방지막(237)을 패터닝하여 제 1 금속배선(235a), 퓨즈(235b) 및 난반사 방지막 패턴(237a)을 형성한다.Referring to FIG. 4C, the first metal wiring conductive film 235 and the anti-reflective coating 237 are patterned to form a first metal wiring 235a, a fuse 235b, and an anti-reflective coating pattern 237a.

도 4d를 참조하면, 전체 표면 상부에 제 4 층간절연막(241)을 형성하고, 제 2 금속배선용 콘택 마스크(미도시)를 이용한 사진 식각공정으로 제 2 금속배선용 콘택홀(미도시)을 형성한다.Referring to FIG. 4D, a fourth interlayer insulating film 241 is formed over the entire surface, and a second metal wiring contact hole (not shown) is formed by a photolithography process using a second metal wiring contact mask (not shown). .

그 다음, 상기 제 2 금속배선용 콘택홀에 도전물질을 매립하여 제 2 금속배선용 콘택 플러그(243)를 형성한다.Next, a conductive material is embedded in the second metal wiring contact hole to form a second metal wiring contact plug 243.

그 다음, 상기 제 2 금속배선용 콘택플러그(243) 상부에 제 2 금속배선(245)을 형성하고, 상기 제 2 금속배선(245)을 덮도록 보호막(247)을 형성한다.Next, a second metal wiring 245 is formed on the second contact plug 243 for the second metal wiring, and a protective film 247 is formed to cover the second metal wiring 245.

그 다음, 상기 보호막(247) 상부에 퓨즈 오픈 영역을 정의하는 노광 마스크(미도시)를 이용한 사진 식각공정으로 상기 보호막(247) 및 상기 제 4 층간절연막(241)의 일부를 식각하여 퓨즈 오픈 영역(249)을 형성한다.Next, a portion of the passivation layer 247 and the fourth interlayer insulating layer 241 is etched by a photolithography process using an exposure mask (not shown) that defines a fuse open region on the passivation layer 247. (249) is formed.

이때, 상기 퓨즈 오픈 영역(249)은 상기 트렌치(239)의 외측과 1~100nm의 간격을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the fuse open area 249 may be formed to have an interval between 1 and 100 nm with an outer side of the trench 239.

도 4e를 참조하면, 불량셀을 대체하기 위한 리페어 공정을 실시하여 해당되는 상기 퓨즈(135b)를 레이저(laser)로 컷팅(cutting) 한다.Referring to FIG. 4E, a repair process for replacing a defective cell is performed to cut the fuse 135b with a laser.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조방법은 퓨즈를 금속층으로 사용하는 경우 퓨즈 오픈 공정 전 난반사 방지막 및 퓨즈를 소정깊이 식각함으로써 이후 실시하는 패키지 공정에서 난반사 방지막 및 퓨즈가 산화되는 현상을 방지할 수 있어 리페어 효율 및 수율(yield)을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, when the fuse is used as a metal layer, the antireflection film and the fuse are oxidized in a package process performed after the antireflection film and the fuse are etched to a predetermined depth before the fuse opening process. It can be prevented to provide an effect to improve the repair efficiency and yield (yield).

그리고, 본 발명은 리페어 공정 이후 추가로 퓨즈의 산화를 방지하기 위한 공정을 실시할 필요가 없어 생산원가를 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the present invention does not need to perform a process for preventing oxidation of the fuse after the repair process, thereby providing an effect of reducing the production cost.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.

Claims (8)

퓨즈 영역의 반도체 기판 상부에 퓨즈 및 난반사 방지막을 순차적으로 형성하는 단계;Sequentially forming a fuse and an anti-reflection film on the semiconductor substrate in the fuse region; 퓨즈 오픈 영역보다 확대된 영역을 정의하는 노광 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 난반사 방지막 및 상기 퓨즈를 식각하여 트렌치를 형성하는 단계;Forming a trench by etching the diffuse reflection prevention layer and the fuse by a photolithography process using an exposure mask defining an enlarged area than the fuse open area; 전체 표면 상부에 제 2 금속배선용 콘택플러그를 포함한 층간절연막을 형성하는 단계;Forming an interlayer insulating film including a second contact plug for metal wiring on the entire surface; 상기 층간절연막 상부에 제 2 금속배선을 형성하고, 상기 제 2 금속배선을 덮는 보호막을 형성하는 단계; 및Forming a second metal interconnection on the interlayer insulating layer and forming a passivation layer covering the second metal interconnection; And 퓨즈 오픈 영역을 정의하는 노광 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 보호막 및 상기 층간절연막을 식각하여 퓨즈 오픈 영역을 형성하는 단계Forming a fuse open region by etching the passivation layer and the interlayer insulating layer by a photolithography process using an exposure mask defining a fuse open region. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.Method of manufacturing a semiconductor device comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 난반사 방지막은 티타늄(Ti)막과 티타늄 질화(TiN)막의 적층구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the anti-reflection film is formed in a laminated structure of a titanium (Ti) film and a titanium nitride (TiN) film. 제 2 항에 있어서, 상기 티타늄(Ti)막은 100Å~500Å의 두께로 형성하고, 상기 티타늄 질화(TiN)막은 100Å~1000Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반 도체 소자의 제조방법.The method of claim 2, wherein the titanium (Ti) film is formed to a thickness of 100 kPa to 500 kPa, and the titanium nitride (TiN) film is formed to have a thickness of 100 kPa to 1000 kPa. 제 1 항에 있어서, 상기 확대된 영역은 상기 퓨즈 오픈 영역의 양측으로부터 1nm~100nm 확장된 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 1, wherein the enlarged region extends from 1 nm to 100 nm from both sides of the fuse open region. 퓨즈 영역의 반도체 기판 상부에 제 1 금속배선용 도전막 및 난반사 방지막을 순차적으로 형성하는 단계;Sequentially forming a first conductive film for metal wiring and an antireflection film on the semiconductor substrate in the fuse region; 퓨즈 오픈 영역보다 확대된 영역을 정의하는 노광 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 난반사 방지막 및 상기 제 1 금속배선용 도전막을 식각하여 트렌치를 형성하는 단계;Forming a trench by etching the diffuse reflection prevention layer and the first metal wiring conductive layer by a photolithography process using an exposure mask defining an enlarged area than the fuse open area; 상기 난반사 방지막 및 상기 제 1 금속배선용 도전막을 패터닝하여 난반사 방지막 패턴 및 퓨즈를 형성하는 단계;Patterning the anti-reflection film and the conductive film for the first metal wiring to form an anti-reflection film pattern and a fuse; 전체 표면 상부에 제 2 금속배선용 콘택플러그를 포함한 층간절연막을 형성하는 단계;Forming an interlayer insulating film including a second contact plug for metal wiring on the entire surface; 상기 층간절연막 상부에 제 2 금속배선을 형성하고, 상기 제 2 금속배선을 덮는 보호막을 형성하는 단계; 및Forming a second metal interconnection on the interlayer insulating layer and forming a passivation layer covering the second metal interconnection; And 퓨즈 오픈 영역을 정의하는 노광 마스크를 이용한 사진 식각공정으로 상기 보호막 및 상기 층간절연막을 식각하여 퓨즈 오픈 영역을 형성하는 단계Forming a fuse open region by etching the passivation layer and the interlayer insulating layer by a photolithography process using an exposure mask defining a fuse open region. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.Method of manufacturing a semiconductor device comprising a. 제 5 항에 있어서, 상기 난반사 방지막은 티타늄(Ti)막과 티타늄 질화(TiN)막의 적층구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the diffuse reflection prevention film is formed in a laminated structure of a titanium (Ti) film and a titanium nitride (TiN) film. 제 6 항에 있어서, 상기 티타늄(Ti)막은 100Å~500Å의 두께로 형성하고, 상기 티타늄 질화(TiN)막은 100Å~1000Å의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 6, wherein the titanium (Ti) film is formed to a thickness of 100 kPa to 500 kPa, and the titanium nitride (TiN) film is formed to a thickness of 100 kPa to 1000 kPa. 제 5 항에 있어서, 상기 확대된 영역은 상기 퓨즈 오픈 영역의 양측으로부터 1nm~100nm 확장된 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 5, wherein the enlarged region extends from 1 nm to 100 nm from both sides of the fuse open region.
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KR20020031799A (en) * 2000-10-24 2002-05-03 박종섭 Method of forming a fuse and a wire in a semiconductor device

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