KR19990001665A - Method for manufacturing metal wiring in semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing metal wiring in semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR19990001665A
KR19990001665A KR1019970025058A KR19970025058A KR19990001665A KR 19990001665 A KR19990001665 A KR 19990001665A KR 1019970025058 A KR1019970025058 A KR 1019970025058A KR 19970025058 A KR19970025058 A KR 19970025058A KR 19990001665 A KR19990001665 A KR 19990001665A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
metal pattern
insulating film
semiconductor device
forming
Prior art date
Application number
KR1019970025058A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
손경목
안종현
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970025058A priority Critical patent/KR19990001665A/en
Publication of KR19990001665A publication Critical patent/KR19990001665A/en

Links

Abstract

본 발명은 반도체 장치의 금속 배선 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 다층 배선 공정시 하부 구조물들과 상부 배선층들을 절연하기 위한 제 1 절연막 상부에 원하는 배선 두께 이하의 높이로 제 1 금속 패턴을 형성하고, 이어서 상기 결과물 상부에 제 2 절연막을 형성하고, 상기 제 1 금속 패턴의 표면이 노출될 때까지 상기 제 2 절연막을 식각한 후에 상기 제 1 금속 패턴의 노출된 부분을 식각하고, 이어서 상기 결과물 상부에 제 2 금속층을 형성한 후에 사진 및 식각 공정을 이용하여 상기 제 1 금속 패턴 상부에 제 2 금속 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 층간 절연막과 금속 간의 종횡비를 향상시킬 수 있기 때문에 반도체 장치의 신뢰성이 높아진다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing metal wiring in a semiconductor device, and in particular, in the multilayer wiring process, a first metal pattern is formed on the first insulating film for insulating the lower structures and the upper wiring layers to a height less than a desired wiring thickness, and then Forming a second insulating film on the resultant, etching the second insulating film until the surface of the first metal pattern is exposed, and then etching the exposed portion of the first metal pattern, and then After the second metal layer is formed, a second metal pattern is formed on the first metal pattern using a photolithography and an etching process. Therefore, the present invention can improve the aspect ratio between the interlayer insulating film and the metal, thereby increasing the reliability of the semiconductor device.

Description

반도체 장치의 금속 배선 제조 방법Method for manufacturing metal wiring in semiconductor device

본 발명은 반도체 장치의 금속 배선 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 금속 배선 제조 공정시 다중의 금속 배선 제조 공정을 실시하여 원하는 금속 두께를 달성하는 반도체 장치의 금속 배선 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal wiring manufacturing method of a semiconductor device, and more particularly, to a metal wiring manufacturing method of a semiconductor device that achieves a desired metal thickness by performing a plurality of metal wiring manufacturing processes in a metal wiring manufacturing process.

최근에는 반도체 디자인 룰이 점점 미세화됨에 따라 반도체 장치는 다층 및 복잡한 구조로 이루어지고 있다. 그리고, 고전류 밀도를 달성하기 위해 금속 배선의 폭을 감소하면서 동시에 금속 두께를 증가시키고 있는 실정이다. 그러나, 금속 두께가 증가된 상태에서 화학 기상 증착법에 의해 층간 금속층을 형성할 경우 금속 에지부분에서 종종 돌출부가 발생되어 빈공간(void) 및 이를 채우기 위한 갭충진(gapfill) 등의 문제점을 일으킨다.In recent years, as semiconductor design rules have become increasingly finer, semiconductor devices have a multilayered and complicated structure. In addition, in order to achieve a high current density, the width of the metal wiring is reduced while increasing the thickness of the metal. However, when the interlayer metal layer is formed by chemical vapor deposition in a state in which the metal thickness is increased, protrusions are often generated at the metal edges, causing problems such as voids and gapfill to fill them.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 금속 배선 제조 공정시 다중의 금속 패턴을 형성하여 절연막과 금속 간의 종횡비를 늘릴 수 있는 반도체 장치의 금속 배선 제조 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a metal wiring manufacturing method of a semiconductor device which can increase the aspect ratio between an insulating film and a metal by forming a plurality of metal patterns in a metal wiring manufacturing process in order to solve the problems of the prior art as described above.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다층 배선 공정시 하부 구조물들과 상부 배선층들을 절연하기 위한 제 1 절연막을 침적한 후에 평탄화시키는 단계; 상기 제 1 절연막 상부에 원하는 배선 두께 이하의 높이로 제 1 금속층을 형성한 후, 사진 및 식각 공정을 이용하여 제 1 금속 패턴을 형성하는 단계; 상기 결과물 상부에 제 2 절연막을 형성하는 단계; 상기 제 1 금속 패턴의 표면이 노출될 때까지 상기 제 2 절연막을 식각하는 단계; 상기 제 1 금속 패턴의 노출된 부분을 식각하는 단계; 상기 결과물 상부에 제 2 금속층을 형성하고, 사진 및 식각 공정을 이용하여상기 제 1 금속 패턴 상부에 제 2 금속 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 결과물 상부에 제 3 절연막을 형성하고, 평탄화 공정을 실시하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention includes the steps of depositing and planarizing the first insulating film for insulating the lower structures and the upper wiring layer in the multi-layer wiring process; Forming a first metal pattern on the first insulating layer at a height equal to or less than a desired wiring thickness, and then forming a first metal pattern using a photolithography and an etching process; Forming a second insulating film on the resultant product; Etching the second insulating layer until the surface of the first metal pattern is exposed; Etching the exposed portion of the first metal pattern; Forming a second metal layer on the resultant, and forming a second metal pattern on the first metal pattern by using a photolithography and an etching process; And forming a third insulating film on the resultant, and performing a planarization process.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 반도체 장치의 금속 배선 제조 방법을 순서적으로 설명하기 위한 수직 단면도들.1 to 7 are vertical cross-sectional views for sequentially explaining a method for manufacturing metal wiring of a semiconductor device according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10: 제 1 절연막12: 제 1 금속층10: first insulating film 12: first metal layer

14: 제 2 절연막16: 제 2 금속층14 second insulating film 16 second metal layer

18: 제 3 절연막18: third insulating film

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 반도체 장치의 금속 배선 제조 방법을 순서적으로 설명하기 위한 수직 단면도들이다.1 to 7 are vertical cross-sectional views for sequentially explaining a method for manufacturing metal wiring of a semiconductor device according to the present invention.

우선, 반도체 기판에 일련의 반도체 소자 제조 공정을 실시하여 반도체 소자(도시되지 않음)를 제조한다. 그 다음 상기 반도체 소자에 제 1 절연막(10)을 형성한 후, 평탄화 공정을 실시한다.First, a semiconductor element (not shown) is manufactured by performing a series of semiconductor element manufacturing processes on a semiconductor substrate. Next, after the first insulating film 10 is formed on the semiconductor device, a planarization process is performed.

도 1을 참조할 경우 반도체 장치에 형성할 금속 배선의 두께가 14000Å이면 상기 제 1 절연막(10) 상부에 USG(undoped silicon glass) 내지 P-TEOS로 제 1 금속층(12)을 7000Å 보다 약 10% 정도 큰 두께로 형성한다. 이후, 사진 및 식각 공정을 이용하여 제 1 금속 패턴을 형성한다.Referring to FIG. 1, when the thickness of the metal wire to be formed in the semiconductor device is 14000 μs, the first metal layer 12 may be about 10% higher than 7000 μs using USG (undoped silicon glass) or P-TEOS on the first insulating layer 10. Form to a large thickness. Thereafter, the first metal pattern is formed by using a photo and etching process.

그 다음 도 2와 같이 상기 결과물 상부에 제 2 절연막(14)을 형성하고, 화학적 기계 연마법을 이용하여 상기 제 1 금속 패턴의 표면이 노출될 때까지 상기 제 2 절연막(14)을 식각한다. 이때, 엔드 포인트(end point) 지점은 상기 제 1 금속층(12) 두께의 약 10% 정도로 한다.Next, as shown in FIG. 2, a second insulating film 14 is formed on the resultant, and the second insulating film 14 is etched until the surface of the first metal pattern is exposed by chemical mechanical polishing. In this case, the end point is about 10% of the thickness of the first metal layer 12.

이어서 도 3과 같이 식각 공정을 이용하여 상기 제 1 금속 패턴의 노출된 부분(T)을 제거한다. 상기 식각 공정에 의해 상기 제 1 금속 패턴의 두께는 약 7000Å 정도로 유지된다.Subsequently, the exposed portion T of the first metal pattern is removed using an etching process as shown in FIG. 3. By the etching process, the thickness of the first metal pattern is maintained at about 7000 kPa.

그 다음 도 4와 같이 상기 결과물 상부에 제 2 금속층(16)을 7000Å정도로 형성한다. 이어서 상기 제 1 금속 패턴 형성에서 사용한 레티클(reticle)을 사용하여 도 5와 같이 상기 제 2 금속층(16)을 식각한다. 이에 따라 상기 제 1 금속 패턴 상부에는 상기 제 1 금속 패턴과 두께 및 패턴이 동일한 제 2 금속 패턴이 형성된다. 이때, 상기 제 2 금속 패턴이 상기 제 1 금속 패턴과 비정렬적으로 형성되었더라도 금속의 성질에 의해 전기적인 특성을 취할 수 있게 된다.Next, as shown in FIG. 4, a second metal layer 16 is formed on the resultant at about 7000 kPa. Subsequently, the second metal layer 16 is etched using the reticle used to form the first metal pattern as shown in FIG. 5. Accordingly, a second metal pattern having the same thickness and pattern as the first metal pattern is formed on the first metal pattern. At this time, even if the second metal pattern is formed in a misalignment with the first metal pattern, it is possible to take electrical properties by the properties of the metal.

이후, 도 6과 같이 상기 결과물 상부에 USG, P-TEOS 또는 USG+ P-TEOS로 제 3 절연막(18)을 형성하고, 평탄화 공정을 실시하여 도 7과 같은 반도체 장치의 금속 배선을 완성한다.Thereafter, as shown in FIG. 6, the third insulating film 18 is formed of USG, P-TEOS, or USG + P-TEOS on the resultant, and a planarization process is performed to complete metal wiring of the semiconductor device as shown in FIG. 7.

본 발명은 상기와 같은 제조 공정에 따라 1회에 형성된는 금속 배선을 두 번(또는 그 이상)에 걸쳐 형성하기 때문에 층간 절연막 표면과 접촉하는 금속 두께의 종횡비를 두 배(또는 그 이상)로 늘일 수 있다.Since the present invention forms a metal wiring formed twice (or more) in accordance with the above manufacturing process, the aspect ratio of the metal thickness in contact with the interlayer insulating film surface can be doubled (or more). have.

본 발명은 층간 절연막과 금속 간의 종횡비를 향상시킬 수 있기 때문에 반도체 장치의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.Since the aspect ratio between an interlayer insulating film and a metal can be improved, this invention has the effect which can raise the reliability of a semiconductor device.

Claims (1)

다층 배선 공정시 하부 구조물들과 상부 배선층들을 절연하기 위한 제 1 절연막을 침적한 후에 평탄화시키는 단계;Depositing and planarizing a first insulating film for insulating the lower structures and the upper wiring layers in the multilayer wiring process; 상기 제 1 절연막 상부에 원하는 배선 두께 이하의 높이로 제 1 금속층을 형성한 후, 사진 및 식각 공정을 이용하여 제 1 금속 패턴을 형성하는 단계;Forming a first metal pattern on the first insulating layer at a height equal to or less than a desired wiring thickness, and then forming a first metal pattern using a photolithography and an etching process; 상기 결과물 상부에 제 2 절연막을 형성하는 단계;Forming a second insulating film on the resultant product; 상기 제 1 금속 패턴의 표면이 노출될 때까지 상기 제 2 절연막을 식각하는 단계;Etching the second insulating layer until the surface of the first metal pattern is exposed; 상기 제 1 금속 패턴의 노출된 부분을 식각하는 단계;Etching the exposed portion of the first metal pattern; 상기 결과물 상부에 제 2 금속층을 형성하고, 사진 및 식각 공정을 이용하여상기 제 1 금속 패턴 상부에 제 2 금속 패턴을 형성하는 단계; 및Forming a second metal layer on the resultant, and forming a second metal pattern on the first metal pattern by using a photolithography and an etching process; And 상기 결과물 상부에 제 3 절연막을 형성하고, 평탄화 공정을 실시하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 금속 배선 제조 방법.And forming a third insulating film on the resultant and performing a planarization process.
KR1019970025058A 1997-06-17 1997-06-17 Method for manufacturing metal wiring in semiconductor device KR19990001665A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970025058A KR19990001665A (en) 1997-06-17 1997-06-17 Method for manufacturing metal wiring in semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970025058A KR19990001665A (en) 1997-06-17 1997-06-17 Method for manufacturing metal wiring in semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990001665A true KR19990001665A (en) 1999-01-15

Family

ID=65986180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970025058A KR19990001665A (en) 1997-06-17 1997-06-17 Method for manufacturing metal wiring in semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR19990001665A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100426000B1 (en) * 2001-12-27 2004-04-06 동부전자 주식회사 metal line forming method having a high aspect ratio of semiconductor device
KR100450845B1 (en) * 2002-04-12 2004-10-01 아남반도체 주식회사 Fabrication method of semiconductor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100426000B1 (en) * 2001-12-27 2004-04-06 동부전자 주식회사 metal line forming method having a high aspect ratio of semiconductor device
KR100450845B1 (en) * 2002-04-12 2004-10-01 아남반도체 주식회사 Fabrication method of semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0129389B1 (en) A method of producing a layered structure
KR100333382B1 (en) Method for forming multi-level metal interconnection of semiconductor device
KR19990001665A (en) Method for manufacturing metal wiring in semiconductor device
KR20070008118A (en) Method for forming the metal contact of semiconductor device
KR100467810B1 (en) Fabrication method of semiconductor device
US6284645B1 (en) Controlling improvement of critical dimension of dual damasceue process using spin-on-glass process
KR100604412B1 (en) Method for planing layer for a semiconductor fabrication process
KR100249389B1 (en) Method of fabricating via hole
KR100244707B1 (en) Method of forming interconnector in semiconductor device
KR100427539B1 (en) Method of forming multilayer metal of semiconductor device using improved intermetal dielectric
KR0134108B1 (en) Fabrication method of semiconductor device
KR100365745B1 (en) Method for forming contact hole in semiconductor device
KR0166823B1 (en) Semiconductor device manufacturing method
KR100576414B1 (en) Method for manufacturing landing via of semiconductor
KR920000629B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device using etch-back process
KR100414951B1 (en) Method for forming plug of semiconductor device
KR100246102B1 (en) Method of forming upper metal line in semiconductor device
KR0182043B1 (en) Method for plating metal-insulating layer
KR20000009482A (en) Forming method of metal dielectric layer of wafer
KR20000027825A (en) Method for planarization for semiconductor device
KR20040055159A (en) Method for forming contact plug of semiconductor device
KR20000039692A (en) Method for forming via hole of semiconductor device
KR19980058439A (en) Via hole formation method of semiconductor device
JPH0590263A (en) Multilayer wiring forming method of semiconductor element
KR19990057297A (en) Interlayer insulating film planarization method of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination