KR19990081582A - Double damascene technology - Google Patents

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KR19990081582A
KR19990081582A KR1019980015598A KR19980015598A KR19990081582A KR 19990081582 A KR19990081582 A KR 19990081582A KR 1019980015598 A KR1019980015598 A KR 1019980015598A KR 19980015598 A KR19980015598 A KR 19980015598A KR 19990081582 A KR19990081582 A KR 19990081582A
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KR
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layer
photoresist layer
dual damascene
hsq
photoresist
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Application number
KR1019980015598A
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Korean (ko)
Inventor
웬-쿠안 여
토니 린
커밍 첸
헹-쉥 후앙
Original Assignee
로버트 에이치. 씨. 챠오
유나이티드 마이크로일렉트로닉스 코퍼레이션
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Abstract

본 발명은 이중 다마신 기술에 관한 것으로, 먼저 포토레지스트층들이 이중 다마신의 더 좁은 오프닝 및 더 넓은 오프닝의 소정의 영역들에 각각 형성된다. HSQ층 및 그 위의 산화막으로 구성되는 두 개의 조합막이 제 1 및 제 2 포토레지스트층들의 주위에 각각 형성된다. 포토레지스트층들이 제거된 후, 남아 있는 오프닝이 배리어/글루층 및 금속에 의해 채워진다. 이와 같은 반도체 장치의 제조 방법에 의해서, 종래의 이중 다마신 기술에 따른 식각 손상을 방지할 수 있고, 포토레지스트층이 형성된 표면이 평탄하므로 크리티컬 디멘젼 편차를 줄일 수 있으며, 딥 서브 마이크론 공정 및 다층 상호 연결에 적용될 수 있다. 또한, 콘택 윈도우 내지 비아의 폭이 오정렬 문제없이 고 신뢰도를 갖고 일정하게 유지될 수 있다.The present invention relates to a dual damascene technique, in which photoresist layers are first formed in predetermined regions of the narrower and wider opening of the dual damascene, respectively. Two combination films consisting of an HSQ layer and an oxide film thereon are formed around the first and second photoresist layers, respectively. After the photoresist layers are removed, the remaining opening is filled by the barrier / glue layer and the metal. By the manufacturing method of such a semiconductor device, the etching damage according to the conventional dual damascene technology can be prevented, and the surface of the photoresist layer is flat, thereby reducing the critical dimension variation, and the deep sub-micron process and the multi-layer interconnection. Can be applied to the connection. In addition, the width of the contact window to the via can be kept constant with high reliability without any misalignment problem.

Description

이중 다마신 기술(DUAL DAMASCENE TECHNIQUE)DUAL DAMASCENE TECHNIQUE

본 발명은 이중 다마신 기술(dual damascene technique)에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 포토레지스트층을 베이크(bake) 하기 위해 자외선(ultra-violate ray)을 사용하는 이중 다마신 기술에 관한 것이다. 이 이중 다마신 기술은 딥 서브 마이크론(deep sub-micron) 이하의 집적 회로에 성공적으로 적용될 수 있다.The present invention relates to a dual damascene technique, and more particularly, to a dual damascene technique using ultraviolet-violate ray to bake a photoresist layer. This dual damascene technique can be successfully applied to sub-micron integrated circuits.

집적 회로의 집적도의 증가는 상호 연결(interconnection)을 형성하기 위한 칩의 표면 부족의 원인이 된다. 소자의 크기가 감소함에 따라, 더 많은 배선(wiring lines) 요구를 충족시키기 위해서, 다층 상호 연결 디자인이 IC 공정에 요구된다. 다층 상호 연결은 3차원 배선 구조이다. 다층 상호 연결 구조를 형성하기 위해서, 반도체 기판 상의 모오스 트랜지스터(MOS; metal-oxide semiconductor transistor)의 소오스/드레인 영역에 연결되는 금속 배선의 제 1 층 내지 하부층이 먼저 형성되고, 다음 상기 제 1 금속 배선과 연결되는 금속 배선의 제 2 층이 형성된다. 금속 배선들은 금속 내지 폴리실리콘 등의 도전 물질로 형성된다. 필요하다면, 두 층 이상의 금속 배선들이 형성된다.Increasing the degree of integration of integrated circuits causes a lack of surface of the chip to form interconnects. As the size of devices decreases, multilayer interconnect designs are required for IC processes in order to meet more wiring lines requirements. Multilayer interconnection is a three-dimensional wiring structure. In order to form a multi-layer interconnect structure, first to lower layers of metal wirings connected to the source / drain regions of a metal-oxide semiconductor transistor (MOS) on a semiconductor substrate are first formed, and then the first metal wirings. And a second layer of metal wiring is formed. The metal wires are formed of a conductive material such as metal to polysilicon. If necessary, two or more layers of metal wirings are formed.

그러나, 딥 서브 마이크론 이하의 크기를 갖는 IC 소자에 있어서, 종래 이중 다마신 기술은 만족스럽지 못하다. 예를 들어, 종래 콘택 플러그 형성을 위한 필링 물질인 구리(copper)는 에치 백 공정 동안 식각 하기가 어렵고, 또한 적절한 식각 용액(etchant)을 선택하기 어렵다. 게다가, 플러그 내에 금속 증착 공정을 수행하는 동안 또는 금속 배선 사이에 절연층을 증착 하는 동안, 스텝 커버리지의 불량(poor step coverage)은 보이드(void) 형성 및 불순물 트랩핑(trapping)의 원인이 된다. 따라서, IC 소자의 축소에 따른 결함을 피하고, 또한 평탄한 절연층 표면을 형성하는 종래의 이중 다마신 기술이 제안되었다.However, for IC devices having a sub submicron size, the conventional dual damascene technique is not satisfactory. For example, copper, a filling material for forming contact plugs, is difficult to etch during the etch back process, and also difficult to select an appropriate etchant. In addition, poor step coverage during the metal deposition process in the plug or during the deposition of the insulating layer between the metal wires causes void formation and impurity trapping. Therefore, a conventional dual damascene technique has been proposed that avoids the defects caused by the shrinkage of the IC element and also forms a flat insulating layer surface.

가장 일반적으로 사용되는 이중 다마신 기술은 패터닝 동안 CMP(chemical mechanical polishing) 사용을 포함한다. 상기 CMP는 알루미늄, 구리, 그리고 알루미늄 합금과 같이 배선 금속의 폭 넓은 선택을 제공하고, 따라서 낮은 저항 및 낮은 전기적 이동(electromigration) 요구를 충족시키게 된다. 결과적으로, 상기 기술은 일반적으로 0.25㎛ 이하의 VLSI를 위한 공정에서 사용된다.The most commonly used dual damascene technique involves the use of chemical mechanical polishing (CMP) during patterning. The CMP provides a wide choice of wiring metals, such as aluminum, copper, and aluminum alloys, thus meeting low resistance and low electromigration requirements. As a result, the technique is generally used in processes for VLSIs of 0.25 μm or less.

도 1a 내지 도 1d는 종래 이중 다마신 기술의 공정 흐름도 이다. 먼저, 도 1a를 참조하면, 기판(10) 상에 층간절연막(12)인 산화막이 증착 된다. 다음, 상기 층간절연막(12)이 패터닝되어 기판(10)에 넓은 오프닝(14)이 형성된다.1A-1D are process flow diagrams of a conventional dual damascene technique. First, referring to FIG. 1A, an oxide film, which is an interlayer insulating film 12, is deposited on a substrate 10. Next, the interlayer insulating layer 12 is patterned to form a wide opening 14 on the substrate 10.

도 1b에 있어서, 상기 넓은 오프닝(14)의 하부는 반도체 기판(10)을 노출시키는 더 좁은 오프닝이 형성되도록 하기 위해서 더 패터닝 되고, 식각 된다.In FIG. 1B, the lower portion of the wide opening 14 is further patterned and etched to form a narrower opening that exposes the semiconductor substrate 10.

도 1c를 참조하면, 상기 오프닝(16) 및 상기 오프닝(14) 내에 금속(18)이 채워진다.Referring to FIG. 1C, metal 18 is filled in opening 16 and opening 14.

도 1d에 있어서, 상기 층간절연막(12)의 표면이 노출되도록 상기 금속(18)을 연마하기 위한 에치 백 또는 CMP 기술이 수행되어, 금속(18)의 표면이 층간절연막(12) 중 하나와 동일한 레벨이 된다.In FIG. 1D, an etch back or CMP technique for polishing the metal 18 is performed such that the surface of the interlayer insulating film 12 is exposed, such that the surface of the metal 18 is the same as one of the interlayer insulating films 12. It becomes a level.

그러나, 종래 이중 다마신 기술은 적어도 다음의 문제점들이 있게 된다.However, the conventional dual damascene technique has at least the following problems.

첫 째, 상기 오프닝(14) 및 상기 오프닝(16) 둘 다 건식 식각에 의해 식각 되므로 심각한 플라즈마 손상(plasma damage)이 발생된다.First, both the opening 14 and the opening 16 are etched by dry etching, resulting in severe plasma damage.

둘 째, 더 넓은 오프닝을 형성하기 위한 선행 건식 식각 단계에서 울퉁불퉁한 지형이 발생되므로, 더 좁은 오프닝을 형성하기 위한 패터닝 단계에서, 크리티컬 디멘젼 편차(critical dimension variation)가 크게 된다.Secondly, since rugged terrain occurs in the preceding dry etching step to form a wider opening, in the patterning step to form a narrower opening, critical dimension variation becomes large.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 종래 이중 다마신 기술의 결점을 극복할 수 있는 이중 다마신 공정을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a dual damascene process that can overcome the drawbacks of the conventional dual damascene technique.

본 발명의 다른 목적은 금속 상호 연결 공정에 이점이 있는 이중 다마신 기술을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a dual damascene technique which is advantageous in metal interconnect processes.

본 발명의 또 다른 목적은 딥 서브 마이크론 이하의 공정에 적합한 이중 다마신 기술을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a dual damascene technique suitable for sub-micron sub-micron processes.

본 발명의 또 다른 목적은 오정렬 문제를 줄이고, 식각 공정으로 인한 문제점을 갖지 않는 이중 다마신 기술을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to reduce the misalignment problem, and to provide a dual damascene technique that does not have a problem due to the etching process.

도 1a 내지 도 1d는 종래의 이중 다마신 기술의 공정 흐름을 보여주는 단면도;1A-1D are cross-sectional views illustrating the process flow of a conventional dual damascene technique;

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중 다마신 기술의 공정 흐름을 보여주는 단면도.2A-2F are cross-sectional views illustrating the process flow of the dual damascene technique in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

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

10, 20 : 반도체 기판 12 : 층간절연막10, 20: semiconductor substrate 12: interlayer insulating film

14, 16, 42 : 오프닝 18, 40 : 금속층14, 16, 42: opening 18, 40: metal layer

21 : 필드 구조 22 : MOSFET21: field structure 22: MOSFET

24 : 소오스/드레인 26, 32 : 포토레지스트막24: source / drain 26, 32: photoresist film

28, 34 : HSQ층 30 : 실리콘 산화막28, 34: HSQ layer 30: silicon oxide film

31, 37 : 조합막 38 : 배리어/글루층31, 37: combination film 38: barrier / glue layer

(구성)(Configuration)

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 이중 다마신 기술은, 미리 형성된 배선과 접촉되도록 요구되는 영역을 갖는 반도체 기판을 준비하는 단계; 제 1 패턴을 갖는 제 1 포토레지스트층을 형성하되, 궁극적으로 상기 영역과 접촉되도록 형성하는 단계; 평탄하고, 상기 제 1 포토레지스트층과 거의 동일한 레벨의 표면을 갖는 제 1 절연층을 형성하는 단계; 제 2 패턴을 갖는 제 2 포토레지스트층을 형성하되, 상기 제 2 포토레지스트층은 궁극적으로 상기 제 1 포토레지스트층과 접촉되고, 단면에 있어서 상기 제 1 패턴 보다 더 넓게 형성되도록 하는 단계; 평탄하고, 상기 제 2 포토레지스트층과 거의 동일한 레벨의 표면을 갖는 제 2 절연층을 형성하는 단계; 오프닝을 형성하기 위해서 제 1 포토레지스트층 및 제 2 포토레지스트층을 제거하는 단계; 상기 오프닝을 금속으로 채우는 단계를 포함한다.According to the present invention for achieving the above object, the dual damascene technique comprises the steps of preparing a semiconductor substrate having a region required to be in contact with a preformed wiring; Forming a first photoresist layer having a first pattern, ultimately contacting the region; Forming a first insulating layer that is flat and has a surface at approximately the same level as the first photoresist layer; Forming a second photoresist layer having a second pattern, wherein the second photoresist layer is ultimately in contact with the first photoresist layer and formed wider than the first pattern in cross section; Forming a second insulating layer that is flat and has a surface at approximately the same level as the second photoresist layer; Removing the first photoresist layer and the second photoresist layer to form an opening; Filling the opening with metal.

이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 포토레지스트층을 형성하는 단계 후, 딥 자외선 베이크 단계가 더 수행될 수 있다.In a preferred embodiment of the method, after forming the first photoresist layer, a deep ultraviolet bake step may be further performed.

이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 제 2 포토레지스트층 형성 단계 후, 딥 자외선 베이크 단계가 더 수행될 수 있다.In a preferred embodiment of this method, after the second photoresist layer forming step, a deep ultraviolet bake step may be further performed.

이 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 금속 필링 단계 전에 상기 오프닝의 주변 및 하부를 덮도록 배리어/글루층이 더 형성될 수 있다.In a preferred embodiment of the method, a barrier / glue layer may be further formed to cover the periphery and the bottom of the opening prior to the metal peeling step.

(작용)(Action)

도 2e를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 신규한 이중 다마신 기술은, 포토레지스트층들이 먼저, 이중 다마신의 더 좁은 오프닝 및 더 넓은 오프닝의 소정 영역들에 각각 형성된다. HSQ막 및 산화막으로 구성되는 두 개의 조합막이 제 1 및 제 2 포토레지스트층 주위에 각각 형성된다. 포토레지스트층들이 제거된 후, 남아 있는 오프닝이 배리어/글루층 및 금속으로 채워진다. 이와 같은 반도체 장치의 제조 방법에 의해서, 종래의 이중 다마신 기술에 따른 식각 손상을 방지할 수 있고, 포토레지스트층이 형성된 표면이 평탄하므로 크리티컬 디멘젼 편차를 줄일 수 있으며, 딥 서브 마이크론 공정 및 다층 상호 연결에 적용될 수 있다. 또한, 콘택 윈도우 내지 비아의 폭이 오정렬 문제없이 고 신뢰도를 갖고 일정하게 유지될 수 있다.Referring to FIG. 2E, in the novel dual damascene technique according to the embodiment of the present invention, photoresist layers are first formed in predetermined regions of narrower opening and wider opening of the dual damascene, respectively. Two combination films consisting of an HSQ film and an oxide film are formed around the first and second photoresist layers, respectively. After the photoresist layers are removed, the remaining opening is filled with the barrier / glue layer and the metal. By the manufacturing method of such a semiconductor device, the etching damage according to the conventional dual damascene technology can be prevented, and the surface of the photoresist layer is flat, thereby reducing the critical dimension variation, and the deep sub-micron process and the multi-layer interconnection. Can be applied to the connection. In addition, the width of the contact window to the via can be kept constant with high reliability without any misalignment problem.

(실시예)(Example)

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중 다마신 기술의 공정 흐름을 보여주는 단면도 이다.2A-2F are cross-sectional views illustrating the process flow of the dual damascene technique in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 반도체 기판(20) 상에 먼저 반도체 소자가 형성된다. 반도체 소자는 얕은 트렌치 격리 구조(shallow trench isolation structure)와 같은 필드 구조(21)에 의해 격리된 활성 영역에 형성된 MOSFET(metal-oxide semiconductor field effect transistor)(22) 일 수 있다. 상기 MOSFET(22)은 소오스/드레인 영역들(24)을 포함한다.Referring to FIG. 2A, a semiconductor device is first formed on a semiconductor substrate 20. The semiconductor device may be a metal-oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) 22 formed in an active region isolated by a field structure 21, such as a shallow trench isolation structure. The MOSFET 22 includes source / drain regions 24.

도 2b에 있어서, 원하는 더 좁은 오프닝 패턴을 갖는 포토레지스트막(26)이 궁극적으로 소오스/드레인 영역들(24)과 연결되도록 형성된다. 바람직하게 딥 자외선 베이크 공정이 수행된다. 다음, HSQ(hydrogen silsesquioxane)층(28)이 적어도 상기 MOSFET(22)을 덮도록 스핀 코팅(spin coating) 된다.In FIG. 2B, a photoresist film 26 having a desired narrower opening pattern is formed to ultimately connect with the source / drain regions 24. Preferably a deep ultraviolet bake process is performed. Next, a hydrogen silsesquioxane (HSQ) layer 28 is spin coated to cover at least the MOSFET 22.

다음, 도 2c를 참조하면, 실리콘 산화막(30)이 적어도 HSQ층(28) 및 포토레지스트층(26)을 덮도록 바람직하게, CVD(chemical vapor deposition)에 의해 형성된다. 다음, 적어도 포토레지스트층(26)의 상부 표면이 노출될 때까지 실리콘 산화막(30)의 일부를 제거하기 위해서 상기 실리콘 산화막(30)이 CMP로 연마되어, 실리콘 산화막(30)의 상부 표면이 포토레지스트층(26)의 상부 표면과 거의 동일한 레벨이 된다. 결과적으로, 실리콘 산화막(30) 및 HSQ막(28)을 포함하는 조합막(31)이 형성된다. 연속 공정들에 견디도록 디자인된 상기 조합막(31)은 다음의 우수한 특성들 예를 들어, 낮은 RC 시간 딜레이(RC time delay), 방수(waterproof), 그리고 고 밀도(high density)의 특성을 갖는다. 상기 조합막(31)의 우수한 특성은 부분적으로, HSQ층(28)이 약 2.6의 낮은 절연 상수를 갖고, 이는 비교적 RC 시간 딜레이 문제를 제거한다는 사실의 결과이다. 게다가, 상기 실리콘 산화막(30)은 상기 조합막(31)을 조밀하게 하고, 방수성으로 만들어서 HSQ층(28)의 성글고 수분 흡착 가능한(water-adsorbable) 문제를 극복하도록 한다.Next, referring to FIG. 2C, a silicon oxide film 30 is preferably formed by chemical vapor deposition (CVD) so as to cover at least the HSQ layer 28 and the photoresist layer 26. Next, the silicon oxide film 30 is polished with CMP to remove part of the silicon oxide film 30 until at least the top surface of the photoresist layer 26 is exposed, so that the top surface of the silicon oxide film 30 The level is almost the same as the top surface of the resist layer 26. As a result, the combination film 31 including the silicon oxide film 30 and the HSQ film 28 is formed. The combination film 31, which is designed to withstand continuous processes, has the following excellent properties such as low RC time delay, water proof, and high density. . The good properties of the combination film 31 are, in part, the result of the fact that the HSQ layer 28 has a low insulation constant of about 2.6, which eliminates the relatively RC time delay problem. In addition, the silicon oxide film 30 makes the combination film 31 dense and waterproof, thereby overcoming the sparse and water-adsorbable problem of the HSQ layer 28.

도 2d에 있어서, 원하는 더 넓은 오프닝의 패턴을 갖는 포토레지스트층(26)이 바람직하게 상기 포토레지스트층(26)과 접촉되도록 형성된다. 바람직하게 더 깊은 자외선 베이크 공정이 수행된다. 이어서, HSQ층(34)이 적어도 상기 실리콘 산화막(30) 상에 스핀 코팅된다.In FIG. 2D, a photoresist layer 26 having a desired wider opening pattern is preferably formed in contact with the photoresist layer 26. Preferably a deeper ultraviolet bake process is performed. Subsequently, an HSQ layer 34 is spin coated on at least the silicon oxide film 30.

다음, 도 2e를 참조하면, 적어도 HSQ층(34) 및 포토레지스트층(32)을 덮도록 바람직하게 CVD로 실리콘 산화막(36)이 형성된다. 적어도 포토레지스트층(32)의 상부 표면이 노출될 때까지 실리콘 산화막(36)의 일부를 제거하도록 상기 실리콘 산화막(36)이 CMP로 연마된다. 이로써, 실리콘 산화막(36)의 상부 표면이 상기 포토레지스트층(32)의 상부 표면과 거의 동일한 레벨이 된다. 따라서, 상기 실리콘 산화막(36) 및 HSQ층(34)을 포함하는 조합막(37)이 형성된다. 연속 공정들에 견디도록 디자인된 상기 조합막(37)은 다음의 우수한 특성들 예를 들어, 낮은 RC 시간 딜레이(RC time delay), 방수(waterproof), 그리고 고 밀도(high density) 특성을 갖는다.Next, referring to FIG. 2E, a silicon oxide film 36 is preferably formed by CVD to cover at least the HSQ layer 34 and the photoresist layer 32. The silicon oxide film 36 is polished with CMP to remove a portion of the silicon oxide film 36 until at least the top surface of the photoresist layer 32 is exposed. As a result, the upper surface of the silicon oxide film 36 is approximately at the same level as the upper surface of the photoresist layer 32. Thus, the combination film 37 including the silicon oxide film 36 and the HSQ layer 34 is formed. The combination film 37 designed to withstand continuous processes has the following excellent properties such as low RC time delay, water proof, and high density.

도 2f에 있어서, 이중 다마신 오프닝(42)을 형성하기 위해서 상기 포토레지스트층(32) 및 상기 포토레지스트층(26)이 바람직하게, 애싱 공정으로 차례로 제거된다. 또한, 적어도 상기 오프닝(42)의 주변 및 하부를 덮도록 배리어/글루층(38)이 CVD 방법으로 형성된다. 배리어/글루층(38)의 구성은 예를 들어, Ti/TiN 이다. 배리어/글루층(38) 및 금속층(40)을 덮고 상기 오프닝(42)을 채우도록 금속층(40)이 증착 된다. 금속층(40)의 물질은 바람직하게 구리(copper) 내지 텅스텐(tungsten)을 포함한다. 상기 금속층(40)이 금속층(40)의 상부 표면과 상기 실리콘 산화막(36)의 레벨과 거의 같도록 에치 백 된다.In FIG. 2F, the photoresist layer 32 and the photoresist layer 26 are preferably removed in turn in an ashing process to form a double damascene opening 42. In addition, a barrier / glue layer 38 is formed by the CVD method so as to cover at least the periphery and the bottom of the opening 42. The configuration of the barrier / glue layer 38 is, for example, Ti / TiN. A metal layer 40 is deposited to cover the barrier / glue layer 38 and the metal layer 40 and to fill the opening 42. The material of the metal layer 40 preferably comprises copper to tungsten. The metal layer 40 is etched back to be approximately equal to the top surface of the metal layer 40 and the level of the silicon oxide film 36.

본 발명은 두 층의 금속 공정(two layer metalization)에 제한되지 않고, 다층 상호 연결(multi-level interconnections)에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같은 유사한 공정들에 의한 3층(three layer) 금속 공정에 적용될 수 있다.The invention is not limited to two layer metalization, but may be applied to multi-level interconnections. For example, it can be applied to a three layer metal process by similar processes as described above.

본 발명이 상술한 바와 같은 실시예에 따라 서술되었으나, 본 발명은 거기에 국한되지 않고, 다양한 변형예 및 유사한 장치 및 단계, 그리고 추가되는 청구 범위를 포함한다. 본 발명은 모든 변형예 및 유사한 장치 및 단계를 포함하도록 하기 위해서 가장 넓은 해석에 부합된다.Although the present invention has been described in accordance with the embodiments as described above, the present invention is not limited thereto, and includes various modifications and similar apparatus and steps, and additional claims. The present invention conforms to the broadest interpretation so as to encompass all modifications and similar arrangements and steps.

본 발명은 포토레지스트층들이 먼저 더 좁은 오프닝 및 더 넓은 오프닝의 소정의 영역에 형성되어, 종래의 이중 다마신 기술에 따른 식각 손상을 방지할 수 있다.The present invention allows the photoresist layers to be first formed in certain areas of narrower openings and wider openings to prevent etch damage according to conventional dual damascene techniques.

포토레지스트층이 형성된 표면이 평탄하므로 크리티컬 디멘젼 편차를 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명은 딥 서브 마이크론 공정에 적합하다.Since the surface on which the photoresist layer is formed is flat, the critical dimension variation can be reduced. Thus, the present invention is suitable for deep submicron processes.

본 발명에 따른 이중 다마신 기술은 다층 상호 연결에 응용될 수 있다.The dual damascene technique according to the present invention can be applied to multilayer interconnections.

콘택 윈도우 내지 비아의 폭이 오정렬 문제없이 고 신뢰도를 갖고 일정하게 유지될 수 있다.The width of contact windows to vias can be kept constant with high reliability without misalignment problems.

Claims (14)

미리 형성된 배선과 접촉되도록 요구되는 영역을 갖는 반도체 기판을 준비하는 단계;Preparing a semiconductor substrate having a region required to be in contact with a preformed wiring; 제 1 패턴을 갖는 제 1 포토레지스트층을 형성하되, 궁극적으로 상기 영역과 접촉되도록 형성하는 단계;Forming a first photoresist layer having a first pattern, ultimately contacting the region; 평탄하고, 상기 제 1 포토레지스트층과 거의 동일한 레벨의 표면을 갖는 제 1 절연층을 형성하는 단계;Forming a first insulating layer that is flat and has a surface at approximately the same level as the first photoresist layer; 제 2 패턴을 갖는 제 2 포토레지스트층을 형성하되, 상기 제 2 포토레지스트층은 궁극적으로 상기 제 1 포토레지스트층과 접촉되고, 단면에 있어서 상기 제 1 패턴 보다 더 넓게 형성되도록 하는 단계;Forming a second photoresist layer having a second pattern, wherein the second photoresist layer is ultimately in contact with the first photoresist layer and formed wider than the first pattern in cross section; 평탄하고, 상기 제 2 포토레지스트층과 거의 동일한 레벨의 표면을 갖는 제 2 절연층을 형성하는 단계;Forming a second insulating layer that is flat and has a surface at approximately the same level as the second photoresist layer; 오프닝을 형성하기 위해서 제 1 포토레지스트층 및 제 2 포토레지스트층을 제거하는 단계;Removing the first photoresist layer and the second photoresist layer to form an opening; 상기 오프닝을 금속으로 채우는 단계를 포함하는 이중 다마신 기술.A dual damascene technique comprising the step of filling the opening with a metal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 포토레지스트층을 형성하는 단계 후, 딥 자외선 베이크 단계가 더 수행되는 이중 다마신 기술.After forming the first photoresist layer, a deep damascene technique is further performed a deep ultraviolet bake step. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 제 2 포토레지스트층 형성 단계 후, 딥 자외선 베이크 단계가 더 수행되는 이중 다마신 기술.The dual damascene technique, further comprising a deep ultraviolet bake step, after the second photoresist layer forming step. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 절연층은 HSQ층 및 HSQ층 상에 형성된 실리콘 산화막을 포함하는 이중 다마신 기술.Wherein the first insulating layer comprises an HSQ layer and a silicon oxide film formed on the HSQ layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 절연층은 HSQ층 및 HSQ층 상에 형성된 실리콘 산화막을 포함하는 이중 다마신 기술.Wherein the second insulating layer comprises an HSQ layer and a silicon oxide film formed on the HSQ layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 필링 단계 전에 상기 오프닝의 주변 및 하부를 덮도록 배리어/글루층이 더 형성되는 이중 다마신 기술.A dual damascene technique in which a barrier / glue layer is further formed to cover the periphery and bottom of the opening prior to the metal peeling step. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배선과 연결되도록 요구되는 영역은 소오스/드레인 영역들 중 어느 하나인 이중 다마신 기술.Wherein the region required to be connected to the wiring is any one of source / drain regions. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 HSQ층은 스핀 코팅에 의해 형성되는 이중 다마신 기술.Wherein said HSQ layer is formed by spin coating. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 HSQ층은 스핀 코팅에 의해 형성되는 이중 다마신 기술.Wherein said HSQ layer is formed by spin coating. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 실리콘 산화막은 CVD 및 CMP에 의해 형성되는 이중 다마신 기술.Wherein said silicon oxide film is formed by CVD and CMP. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 실리콘 산화막은 CVD 및 CMP에 의해 형성되는 이중 다마신 기술.Wherein said silicon oxide film is formed by CVD and CMP. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 배리어/글루층은 Ti/TiN층인 이중 다마신 기술.Wherein said barrier / glue layer is a Ti / TiN layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속은 구리를 포함하는 이중 다마신 기술.Wherein said metal comprises copper. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속은 텅스텐을 포함하는 이중 다마신 기술.Wherein said metal comprises tungsten.
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