KR20010003687A - Improved dual damascene process in semiconductor device - Google Patents

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KR20010003687A
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Abstract

PURPOSE: A method of improving a dual damascene process is to decrease the degree of difficulty for a lithography process and an etching process, thereby obtaining an increased yield rate in the process and stabilizing the characteristic of a semiconductor element. CONSTITUTION: A method of improving a dual damascene process comprises the steps of: forming the first conductive film(2), the first and the second interlayer insulation film(3,5), the first and the second anti-etching film on a substrate(1); forming the first mask pattern on the second anti-etching film; etching the second anti-etching film, and removing the first mask pattern; forming the second mask pattern on the resultant created by the etching and removing process; etching the second interlayer insulation film exposed by the process for forming the second mask pattern; etching an exposed anti-etching film; etching the interlayer insulation films which is exposed by etching the exposed anti-etching films; and embedding the second conductive film in a hole created by the etching the interlayer insulation films.

Description

반도체소자에서의 개선된 듀얼 대머신 공정{Improved dual damascene process in semiconductor device}Improved dual damascene process in semiconductor device

본 발명은 반도체소자 제조방법에 관한 것으로, 특히 개선된 듀얼 대머신 공정(Dual Damascene Process)에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to an improved dual damascene process.

잘 알려진 바와 같이, 메모리소자는 집적도가 매 3년을 주기로 4배씩 증가하다 근래에 이르러 그 집적도의 증가 주기가 더욱 짧아지고 있으며, 이에 대응하여 0.2㎛ 이하의 디자인 룰(Design Rule)을 요구하는 1Gbit 디램(Dynamic Random Access Memory, 이하 DRAM이라 칭함)을 위한 리소그래피 기술이 소개되었다. 그러나 리소그래피 기술은 근본적으로 해상력이 한계를 갖게되는 바, 이는 해상력이 노광장비의 광원 파장과 개수구(Numerical Aperture)에 의해 제약받기 때문이다. 한편 화학적기계적연마(Chemical Mechanical Polishing, 이하 CMP라 한다)를 이용한 평탄화의 진보와, PSM(Phase Shift Mask) 및 변형조명 기법 등 초해상기술이 계속 소개되어, 리소그래피 측면에서의 제약요인이 상당히 완화되었다. 그러나, 이러한 성과에도 불구하고 콘택 패턴은 고집적화가 진행될 수록 더작고 더깊은 형태를 요구하게되어 종횡비(Aspect Ratio), 즉, 콘택 너비에 대한 콘택 깊이에 대한 비가 크게 증가하게 되었다. 일예로 1Gbit DRAM의 경우 3층 배선 기술을 적용하더라도 금속콘택에 요구되는 종횡비가 5 이상이 된다. 따라서, 보다 더 종횡비를 줄이기 위해서는 3층 또는 그 이상의 배선 공정이 필요한 바, 이는 공정수의 증가에 따른 많은 문제점이 나타나게 된다.As is well known, memory devices have increased density four times every three years. In recent years, the period of increase in integration density has become shorter, and correspondingly, 1Gbit requiring a design rule of 0.2 µm or less is required. Lithographic techniques for DRAM (Dynamic Random Access Memory, or DRAM) have been introduced. However, lithography technology is fundamentally limited in resolution because resolution is limited by the light source wavelength and numerical aperture of the exposure equipment. Meanwhile, advances in planarization using Chemical Mechanical Polishing (CMP), and super-resolution techniques such as phase shift mask (PSM) and deformation lighting techniques have been introduced, which significantly reduces the limitations of lithography. . However, despite these achievements, contact patterns require smaller and deeper shapes as high integration increases, resulting in a significant increase in aspect ratio, that is, the ratio of contact depth to contact width. For example, in the case of 1Gbit DRAM, the aspect ratio required for the metal contact becomes 5 or more even if the three-layer wiring technology is applied. Therefore, in order to further reduce the aspect ratio, three or more wiring processes are required, which causes many problems due to the increase in the number of processes.

듀얼 대머신 공정은 이러한 어려움들을 해결할 수 있는 좋은 기술로 대두되고 있다. 다른 한편으로는 금속 전극의 형성 공정에서는, 고속 동작을 위해 전도성이 좋은 구리(Cu) 박막의 필요성이 제기되고 있는데, 식각 공정이나 절연막과의 반응 등의 문제로 인하여 듀얼 대머신 공정이 필수적인 것으로 판단되고 있다.Dual damascene processes are emerging as a good technology to address these challenges. On the other hand, in the metal electrode formation process, there is a need for a copper (Cu) thin film having high conductivity for high speed operation. Due to problems such as an etching process and a reaction with an insulating film, a dual damascene process is necessary. It is becoming.

그런데, 듀얼 대머신 공정을 사용하는 경우, 금속전극 부분과 금속 콘택 부분의 정의 및 절연막 식각 공정이 순차적으로 이루어짐에 따른 공정상 어려움이 있다.However, when using the dual damascene process, there is a difficulty in the process as the metal electrode portion and the metal contact portion are defined and the insulating film etching process is sequentially performed.

도1a는 듀얼 대머신 공정(Dual Damascene process)에 의해 형성된 더블(double) 금속배선을 나타내는 레이아웃이고, 도1b는 도1a의 A-A' 선에 따른 단면도로서, 도면부호 1은 소정공정이 완료된 구조물의 기판, 2은 제1금속층, 3은 제1층간절연막, 4는 식각방지막, 5는 제2층간절연막, 6은 제2금속층을 각각 나타낸다.FIG. 1A is a layout showing a double metal wiring formed by a dual damascene process, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1A, and FIG. 1 is a diagram illustrating a structure in which a predetermined process is completed. The substrate, 2 is a first metal layer, 3 is a first interlayer insulating film, 4 is an etch stopper film, 5 is a second interlayer insulating film, and 6 is a second metal layer, respectively.

도2a 내지 도2f는 종래기술에 따른 듀얼 대머신 공정을 나타내는 것이다.2A-2F illustrate a dual damascene process according to the prior art.

먼저, 도2a를 참조하면, 소정공정이 완료된 구조물의 기판(1) 상에 제1금속층(2)을 형성하고, 결과물 전면에 제1층간절연막(3), 식각방지막(4) 및 제2층간절연막(5)을 차례로 형성하는데, 제2층간절연막(5)의 두께는 상부 금속전극의 두께에 의해 결정된다.First, referring to FIG. 2A, a first metal layer 2 is formed on a substrate 1 of a structure in which a predetermined process is completed, and the first interlayer insulating film 3, the etch stop film 4, and the second interlayer are formed on the entire surface of the resultant product. The insulating film 5 is sequentially formed, and the thickness of the second interlayer insulating film 5 is determined by the thickness of the upper metal electrode.

이어서, 도2b를 참조하면, 제2층간절연막(5) 상에 리소그래피 공정에 의해 금속콘택 영역을 정의하는 제1마스크패턴(7)(통상 포토레지스트패턴이 됨)을 형성하고, 제2층간절연막(5)과 식각방지막(25)을 식각한다.Subsequently, referring to FIG. 2B, a first mask pattern 7 (usually a photoresist pattern) defining a metal contact region is formed on the second interlayer insulating film 5 by a lithography process, and a second interlayer insulating film is formed. (5) and the etching prevention film 25 is etched.

이어서, 도2c를 참조하면, 상기 마스크패턴(7)을 제거하고 다시 포토리소그래피 공정에 의해 금속전극 영역을 정의하는 마스크패턴(8)을 형성한다. 이때, 금속전극이 형성될 부분에 존재하는 금속콘택 영역에도 감광막이 형성되므로 금속콘택 영역의 두꺼운 감광막을 충분히 현상해 낼 수 있는 노광 및 현상 공정이 요구된다.Next, referring to FIG. 2C, the mask pattern 7 is removed and a mask pattern 8 defining a metal electrode region is formed again by a photolithography process. At this time, since the photoresist film is formed in the metal contact region existing in the portion where the metal electrode is to be formed, an exposure and development process capable of sufficiently developing a thick photoresist film in the metal contact region is required.

이어서, 도2d를 참조하면, 금속전극 영역의 제2층간절연막(5)과 금속콘택 영역의 제1층간절연막(3)을 식각한다. 이때, 금속콘택 영역 이외의 제1층간절연막(3)은 식각방지막(4)에 의해 식각이 방지된다.Next, referring to FIG. 2D, the second interlayer insulating film 5 of the metal electrode region and the first interlayer insulating film 3 of the metal contact region are etched. At this time, etching of the first interlayer insulating film 3 other than the metal contact region is prevented by the etching preventing film 4.

이어서, 도2e와 같이 마스크패턴(8)을 제거하고 결과물 전면에 제2금속층(6)을 형성하고, 도2f와 같이 참조하면, CMP 공정이나 에치백(etch-back) 공정에 의해 금속전극 영역에만 제2금속층(6)을 남김으로써, 듀얼 대머신 공정을 완성한다.Subsequently, the mask pattern 8 is removed as shown in FIG. 2E, and the second metal layer 6 is formed on the entire surface of the resultant. Referring to FIG. 2F, the metal electrode region is formed by a CMP process or an etch-back process. By leaving the second metal layer 6 only, the dual damascene process is completed.

그런데, 이러한 종래기술에서는 금속 콘택 영역이 먼저 형성됨에 따라, 금속 콘택 영역에 형성되는 감광막을 충분히 현상해 낼 수 있는 리소그래피 공정이 필요한데, 이는 충분한 노광 및 현상 공정이 필요하다는 것인데, 노광 공정에 사용되는 에너지가 패턴(Pattern)의 크기 조절 이외의 변수에 의해 영향을 받으므로 미세 패턴의 형성에 어려움이 생기게 된다. 더구나, 미세 패턴의 형성을 위해 포토레지스트의 두께를 줄이는 경우, 금속 콘택 영역에서의 포토레지스트 두께와 그 이외의 지역에서의 포토레지스트 상대적 두께 차이는 더욱 커져서 공정상 난이도는 더 증가하게 된다.However, in the prior art, as the metal contact region is formed first, a lithography process capable of sufficiently developing a photoresist film formed on the metal contact region is required, which requires sufficient exposure and development processes. Since energy is influenced by variables other than controlling the size of the pattern, difficulty in forming a fine pattern occurs. Moreover, when the thickness of the photoresist is reduced to form the fine pattern, the difference in the photoresist thickness in the metal contact region and the relative thickness of the photoresist in other regions becomes larger so that the difficulty of the process is further increased.

도3a 내지 도3f는 다른 종래기술의 듀얼 대머신 공정을 나타내는 것이다.3A-3F illustrate another prior art dual damascene process.

도3a를 참조하면, 소정공정이 완료된 구조물의 기판(1) 상에 제1금속층(2)을 형성하고, 결과물 전면에 제1층간절연막(3), 식각방지막(4) 및 제2층간절연막(5)을 차례로 형성하는데, 제2층간절연막(5)의 두께는 상부 금속전극의 두께에 의해 결정된다.Referring to FIG. 3A, a first metal layer 2 is formed on a substrate 1 of a structure in which a predetermined process is completed, and a first interlayer insulating film 3, an etch stop film 4, and a second interlayer insulating film are formed on the entire surface of the resultant product. 5) are sequentially formed, and the thickness of the second interlayer insulating film 5 is determined by the thickness of the upper metal electrode.

이어서, 도3b를 참조하면, 포토리소그래피 공정에 의해 금속 전극이 형성될 영역을 정의하는 마스크패턴(8)을 형성하고, 제2층간절연막(5)을 식각한다.Next, referring to FIG. 3B, a mask pattern 8 defining a region where a metal electrode is to be formed is formed by a photolithography process, and the second interlayer insulating film 5 is etched.

이어서, 도3c와 같이 마스크패턴(8)을 제거하고 리소그래피 공정에 의해 금속 콘택이 형성될 영역을 정의하는 마스크패턴(9)을 형성한다. 이때, 금속 전극이 형성될 부분의 일부분이 마스킹되어야 금속 콘택의 식각 공정이 가능하다.Subsequently, as shown in FIG. 3C, the mask pattern 8 is removed and a mask pattern 9 is formed which defines a region where a metal contact is to be formed by a lithography process. At this time, a portion of the portion where the metal electrode is to be formed must be masked to enable the etching process of the metal contact.

이어서, 도3d와 같이 금속 콘택 영역의 식각방지막(4)과 제1층간절연막(3)을 식각하고, 도3e와 같이 마스크패턴(9)을 제거한 다음 그 결과물의 전면에 제2금속층(6)을 형성한다.Subsequently, the etch stop layer 4 and the first interlayer insulating layer 3 of the metal contact region are etched as shown in FIG. 3D, the mask pattern 9 is removed as shown in FIG. 3E, and the second metal layer 6 is formed on the entire surface of the resultant. To form.

이어서, 도3f와 같이 연마 공정이나 에치백 공정에 의해 금속 전극 영역에만 제2금속층(6)을 남김으로써, 듀얼 대머신 공정을 완료한다.Subsequently, the dual damascene process is completed by leaving the second metal layer 6 only in the metal electrode region by the polishing process or the etch back process as shown in FIG. 3F.

그런데, 이러한 다른 종래기술에서는, 금속 영역이 먼저 형성됨에 따라, 금속 콘택 영역을 정의할 때 금속 전극 영역 내부에 포토레지스트(즉, 마스크패턴)를 형성하여야 하는 리소그래피 공정이 필요하다. 이때, 포토레지스트의 두께가 금속막의 두께만큼 두꺼워지는데, 이는 미세 패턴 형성 공정의 난이도를 증가시키게 된다. 더구나, 금속 콘택과 금속 전극의 겹침 정도(Overlap)이 작을 경우에는 포토레지스트패턴이 제2층간절연막(5) 옆에 얇게 형성되어야 하는 어려움이 있으며, 식각된 제2층간절연막(5)의 모서리에서의 빛의 반사에 의한 패턴 불량이 발생하게 된다.However, in this other conventional technique, as the metal region is formed first, a lithography process is required in which a photoresist (ie, a mask pattern) must be formed inside the metal electrode region when defining the metal contact region. At this time, the thickness of the photoresist is increased by the thickness of the metal film, which increases the difficulty of the fine pattern forming process. In addition, when the overlap between the metal contact and the metal electrode is small, there is a difficulty in that the photoresist pattern should be thinly formed next to the second interlayer insulating film 5, and at the edge of the etched second interlayer insulating film 5. The pattern defect is caused by the reflection of light.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 리소그래피 공정 및 식각 공정의 난이도를 경감시켜 공정의 수율 및 소자 특성의 안정화를 기할 수 있는 개선된 듀얼 대머신 공정의 반도체소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, the semiconductor device manufacturing method of the improved dual damachin process that can reduce the difficulty of the lithography process and etching process to stabilize the yield and device characteristics of the process The purpose is to provide.

도1a 및 도1b는 듀얼 대머신 공정(Dual Damascene process)에 의해 형성된 금속 전극의 레이아웃 및 단면도,1A and 1B show a layout and a cross-sectional view of a metal electrode formed by a dual damascene process;

도2a 내지 도2f는 종래기술에 의한 듀얼 대머신 공정을 나타내는 공정 단면도,2A to 2F are cross-sectional views showing a dual damascene process according to the prior art;

도3a 내지 도3f는 다른 종래기술에 의한 듀얼 대머신 공정을 나타내는 공정 단면도,3a to 3f are cross-sectional views showing another dual damascene process according to the prior art;

도4a 내지 도4h는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 대머신 공정을 나타내는 공정 단면도.4A-4H are cross-sectional views of a dual damascene process in accordance with one embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭* Names of symbols for main parts of the drawings

1 : 소정공정이 완료된 구조물의 기판1: Board of the structure where the predetermined process is completed

2, 6 : 금속층2, 6: metal layer

3, 5 : 층간절연막3, 5: interlayer insulating film

4, 10 : 식각방지막4, 10: etching prevention film

7, 8, 9 : 마스크패턴7, 8, 9: mask pattern

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체소자 제조방법에 있어서, 제1전도막 상에 제1절연막, 제1식각방지막, 제2층간절연막, 제2식각방지막을 차례로 적층하는 제1단계; 상기 제2식각방지막 상에 배선의 콘택 영역을 정의하는 제1마스크패턴을 형성하는 제2단계; 상기 제2식각방지막을 식각하고 상기 제1마스크패턴을 제거하는 제3단계; 상기 제3단계가 완료된 결과물 상에 배선이 형성될 영역을 정의하는 제2마스크패턴을 형성하는 제4단계; 상기 제4단계 수행에 의해 노출된 제2식각방지막과 제1식각방지막을 식각하는 제5단계; 상기 제5단계 수행에 의해 형성된 노출된 상기 제2층간절연막과 상기 제1층간절연막을 식각하는 제6단계; 및 상기 제6단계 수행에 의해 형성된 홀 내에 배선용 제2전도막을 매립하는 제7단계를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a first step of sequentially stacking a first insulating film, a first etching prevention film, a second interlayer insulating film, and a second etching prevention film on a first conductive film; Forming a first mask pattern defining a contact region of a wiring on the second etch stop layer; Etching the second etch stop layer and removing the first mask pattern; A fourth step of forming a second mask pattern defining a region in which wirings are to be formed on the resultant of the third step; A fifth step of etching the second etch stop layer and the first etch stop layer exposed by performing the fourth step; A sixth step of etching the exposed second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film formed by performing the fifth step; And a seventh step of embedding the second conductive film for wiring in the hole formed by performing the sixth step.

바람직하게, 상기 제1 및 제2 식각방지막은 질화막이거나 질산화막인 것으로 특징으로 한다.Preferably, the first and second etch stop layer is characterized in that the nitride film or the nitride oxide film.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do.

본 실시예에서는 더블 금속배선이 예로써 설명되고 있으나 하부의 금속층이 없는 상태에서 바로 실리콘기판에 금속배선이 형성될 때, 또는 금속배선이 아닌 다른 전도막의 콘택 및 배선 형성에도 본 발명은 적용될 수 있을 것이다.In the present embodiment, the double metal wiring is described as an example, but when the metal wiring is directly formed on the silicon substrate in the absence of the lower metal layer, the present invention can be applied to contact and wiring formation of a conductive film other than the metal wiring. will be.

도4a 내지 도4h는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 대머신 공정을 보여주는 단면도이다.4A to 4H are cross-sectional views illustrating a dual damascene process according to an exemplary embodiment of the present invention.

도4a를 참조하면, 소정공정이 완료된 구조물의 기판(1) 상에 제1금속층(2)을 형성하고, 결과물 전면에 제1층간절연막(3), 제1식각방지막(4), 제2층간절연막(5) 및 제2식각방지막(10)을 차례로 형성하는데, 제2층간절연막(5)의 두께는 상부 금속전극의 두께에 의해 결정된다. 층간절연막들은 통상 산화막이 적용되므로 제1 및 제2 식각방지막은 상기 산화막과 식각선택비를 갖는 물질을 사용하면 된다.Referring to FIG. 4A, a first metal layer 2 is formed on a substrate 1 of a structure in which a predetermined process is completed, and the first interlayer insulating film 3, the first etch stop film 4, and the second interlayer are formed on the entire surface of the resultant product. The insulating film 5 and the second etch stop film 10 are sequentially formed. The thickness of the second interlayer insulating film 5 is determined by the thickness of the upper metal electrode. Since the interlayer insulating layers are usually applied with an oxide layer, the first and second etch stop layers may be formed of a material having an etching selectivity with respect to the oxide layer.

이어서, 도4b를 참조하면, 리소그래피 공정에 의해 금속 콘택 영역을 정의하는, 즉 금속 콘택 영역이 오픈된 마스크패턴으로서 감광막패턴(7)을 상기 제2식각방지막(10) 상에 형성하고, 상기 제2식각방지막(10)을 식각한다.4B, a photoresist pattern 7 is formed on the second etch stop layer 10 as a mask pattern defining a metal contact region by a lithography process, that is, the metal contact region is opened. 2 The etching prevention film 10 is etched.

이어서, 도4c와 같이 상기 감과막패턴(7)을 제거하고, 금속 전극이 형성될 영역을 정의하는 다른 감광막패턴(8)을 형성하고, 상기 강광막 패턴 및 상기 제2식각방지막을 식각마스크로하여 제2층간절연막(5)을 식각한다.Subsequently, as shown in FIG. 4C, the photosensitive film pattern 7 is removed, another photoresist film pattern 8 defining a region where the metal electrode is to be formed is formed, and the strong photoresist pattern and the second etch stop layer are used as an etching mask. The second interlayer insulating film 5 is etched.

이어서, 도4d를 참조하면, 상기 감광막패턴(8)을 식각마스크로하여 노출된 제2식각방지막(10)과 제1식각방지막(4)을 식각한다.Next, referring to FIG. 4D, the exposed second etch stop layer 10 and the first etch stop layer 4 are etched using the photoresist pattern 8 as an etch mask.

이어서, 도4e를 참조하면, 상기 감광막패턴(8) 및 제1식각방지막(4)을 식각마스크로하여 제2층간절연막(5) 및 제1층간절연막(3)을 식각한다.4E, the second interlayer insulating film 5 and the first interlayer insulating film 3 are etched using the photoresist pattern 8 and the first etch stop film 4 as etch masks.

이어서, 도4f와 같이, 상기 감광막패턴(8)을 제거하고 그 결과물의 전면에 제2금속층(6)을 형성하고, 도4g와 같이 제2식각방지막이(10)이 드러나도록 CMP 공정이나 에치백 공정에 의해 금속 전극 영역에만 제1금속층(6)을 남김으로써, 듀얼 대머신 공정을 완성한다.Subsequently, as shown in FIG. 4F, the photoresist pattern 8 is removed, and a second metal layer 6 is formed on the entire surface of the resultant product. As shown in FIG. The dual damascene process is completed by leaving the first metal layer 6 only in the metal electrode region by the tooth back process.

도4h는 도4f의 상태에서 상기 제2금속층(6)을 화학적기계적연마나 에치백을 실시할 때, 상기 제2식각방지막(10)도 모두 제거되도록, 즉 상기 제2층간절연막(5)이 드러날때까지 연마 또는 에치백을 실시한 것을 보여준다.FIG. 4H shows that the second etch stop film 10 is also removed when the second metal layer 6 is subjected to chemical mechanical polishing or etch back in the state of FIG. 4F, that is, the second interlayer insulating film 5 is Show polishing or etch back until revealed.

종래기술인 도2a 내지 도2f 및 도3a 내지 도3f와 본 발명에 의한 금속 전극 형성 방법인 도4a 내지 도4h를 비교해보면,Comparing the prior art Figs. 2A to 2F and Figs. 3A to 3F and Figs. 4A to 4H, which is a method for forming a metal electrode according to the present invention,

도2c에 도시된 종래기술에서는, 제2층간절연막(5)이 식각된 금속 콘택 영역에 형성되는 마스크패턴(감광막패턴)을 리도그래피 공정에 의해 제거해야 하는 문제점이 있다. 이는 금속 콘택 영역에 형성되는 마스크의 두께가 두꺼워지기 때문에 공정상 여러움을 가져온다. 다른 한편으로는 금속 콘택 영역에 인접한 지역에서 마스크패턴의 두께가 얇아지는 경우가 발생하여 금속 콘택이 형성되는 부분에 정의되는 금속 전극 영역의 크기를 조절하는데 어려움이 있다.In the prior art shown in Fig. 2C, there is a problem that the mask pattern (photosensitive film pattern) formed in the metal contact region where the second interlayer insulating film 5 is etched must be removed by a lithography process. This brings about a process difference because the thickness of the mask formed in the metal contact region becomes thick. On the other hand, there is a case where the thickness of the mask pattern becomes thin in a region adjacent to the metal contact region, which makes it difficult to adjust the size of the metal electrode region defined in the portion where the metal contact is formed.

또한, 도3c에 도시된 종래 기술에서는 금속 콘택 영역을 정의하는 마스크패턴이 금속 전극 영역 내부에 형성되는데, 제2층간절연막(5)의 옆면을 따라 얇게 형성되어야 하는 문제점이 있다. 이는 소자의 크기가 작아짐에 따라 금속 전극과 금속 콘택의 겹침 정도에 작아지면 더욱 공정 난이도가 증가하는 문제점을 가지게 된다. 다른 한편으로는 제2층간절연막(5)의 모서리에서의 빛의 반사 등으로 인하여 금속 콘택 정의시에 패턴 불량이 발생할 수도 있다.In addition, in the prior art illustrated in FIG. 3C, a mask pattern defining a metal contact region is formed inside the metal electrode region, and there is a problem in that a thin layer is formed along the side surface of the second interlayer insulating film 5. As the size of the device becomes smaller, the process difficulty increases further when the size of the metal electrode and the metal contact overlap with each other. On the other hand, a pattern defect may occur at the time of defining a metal contact due to reflection of light at an edge of the second interlayer insulating film 5.

이에 반하여, 도4b 내지 도4c에 도시된 바와같이 본 발명의 일실시예에서는 제2식각방지막(10)을 얇게 형성할 수 있기 때문에, 제1c도에서 나타나는 공정의 난이도가 경감되게 된다. 한편 제2식각방지막(10)은 공정 진행상 반드시 새로운 식각방지막의 도입을 의미하지는 않는다. 왜나하면, 소자의 크기가 작아짐에 따라 리소그래피 공정의 난이도를 경감시키기 위해 도입되는 무반사막(ARC :Anti-Reflection Coating, Anti-Reflection Layer)을 제2식각 방지막으로 이용할 수 있기 때문이다. 무반사막으로 질산화막을 사용할 경우, 일반적으로 층간절연막으로 사용하는 산화막과의 식각 선택비를 조절하여 식각방지막으로 이용할 수 있는 것이다. 제2식각방지막으로는 전도막을 사용할 수도 있다. 금속막 등을 사용한 후 금속막의 연마 공정 등에서 같이 제거할 수 가 있기 때문이다.On the contrary, as shown in FIGS. 4B to 4C, since the second etch stop layer 10 may be thinly formed in one embodiment of the present invention, the difficulty of the process shown in FIG. 1C may be reduced. On the other hand, the second etch barrier 10 does not necessarily mean the introduction of a new etch barrier in the process. This is because an anti-reflective film (ARC: Anti-Reflection Coating, Anti-Reflection Layer) introduced to reduce the difficulty of the lithography process as the size of the device becomes smaller can be used as the second etch stop layer. In the case where the nitric oxide film is used as the antireflection film, the etching selectivity with the oxide film generally used as the interlayer insulating film may be adjusted to be used as the etch stop layer. A conductive film may be used as the second etch stop film. This is because, after using the metal film or the like, the metal film can be removed in the polishing step of the metal film.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 듀얼 대머신 공정에서 발생하는 리소그래피 공정 및 식각 공정의 난이도를 경감시켜 주어, 소자의 집적도 증가의 장애 요인을 완화시켜 줌으로써, 고집적 공정 및 고집적 소자 개발을 용이하게 해 준다.As described above, the present invention reduces the difficulty of the lithography process and the etching process occurring in the dual damascene process, thereby mitigating the obstacles of increasing the integration of the device, thereby facilitating the development of highly integrated and highly integrated devices. .

또한, 전도성이 우수한 금속막의 채용을 용이하게 하여줌에 따라, 특성이 우수한 저비용 고부가가치 반도체소자 제조의 기반 기술로 이용될 수 있다.In addition, as it facilitates the adoption of a metal film with excellent conductivity, it can be used as a base technology for manufacturing low-cost, high value-added semiconductor device with excellent characteristics.

Claims (7)

제1전도막 상에 제1절연막, 제1식각방지막, 제2층간절연막, 제2식각방지막을 차례로 적층하는 제1단계;A first step of sequentially stacking a first insulating layer, a first etch stop layer, a second interlayer insulating layer, and a second etch stop layer on the first conductive layer; 상기 제2식각방지막 상에 배선의 콘택 영역을 정의하는 제1마스크패턴을 형성하는 제2단계;Forming a first mask pattern defining a contact region of a wiring on the second etch stop layer; 상기 제2식각방지막을 식각하고 상기 제1마스크패턴을 제거하는 제3단계;Etching the second etch stop layer and removing the first mask pattern; 상기 제3단계가 완료된 결과물 상에 배선이 형성될 영역을 정의하는 제2마스크패턴을 형성하는 제4단계;A fourth step of forming a second mask pattern defining a region in which wirings are to be formed on the resultant of the third step; 상기 제4단계 수행에 의해 노출된 제2층간절연막을 식각하는 제5단계;A fifth step of etching the second interlayer insulating film exposed by performing the fourth step; 상기 제5단계 수행에 의해 노출된 제2식각방지막과 제1식각방지막을 식각하는 제6단계;A sixth step of etching the second etch stop layer and the first etch stop layer exposed by performing the fifth step; 상기 제6단계 수행에 의해 노출된 상기 제2층간절연막과 상기 제1층간절연막을 식각하는 제7단계; 및A seventh step of etching the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film exposed by performing the sixth step; And 상기 제7단계 수행에 의해 형성된 홀 내에 배선용 제2전도막을 매립하는 제8단계Eighth step of embedding the second conductive film for wiring in the hole formed by the seventh step 를 포함하여 이루어진 반도체소자 제조방법.Semiconductor device manufacturing method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 식각방지막은 질화막이거나 질산화막인 것으로 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.The first and second etch stop layer is a semiconductor device manufacturing method, characterized in that the nitride film or oxynitride film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2식각방지막은 전도막인 것으로 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.The second etching prevention film is a semiconductor device manufacturing method, characterized in that the conductive film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제8단계는,The eighth step, 상기 제7단계가 완료된 결과물의 전면에 상기 제2전도막을 증착하는 단계;Depositing the second conductive film on the entire surface of the resultant product of which the seventh step is completed; 상기 제2전도막을 상기 제2식각방지막이 드러나도록 화학적기계적연마 또는 에치백하는 단계로 이루어짐을 특징으로 반도체소자 제조방법.And chemically polishing or etching back the second conductive layer to expose the second etch stop layer. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제8단계는,The eighth step, 상기 제7단계가 완료된 결과물의 전면에 상기 제2전도막을 증착하는 단계;Depositing the second conductive film on the entire surface of the resultant product of which the seventh step is completed; 상기 제2전도막을 상기 제2층간절연막이 드러나도록 화학적기계적연마 또는 에치백하는 단계로 이루어짐을 특징으로 반도체소자 제조방법.And chemically polishing or etching back the second conductive film so that the second interlayer insulating film is exposed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2전도막은 금속막임을 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.The first and second conductive film is a semiconductor device manufacturing method, characterized in that the metal film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 및 제2 마스크패턴은 각각 제1 및 제2 감광막패턴이며,The first and second mask patterns are first and second photoresist patterns, respectively. 리소그래피 공정 여유도의 확보 또는 공정 단순화를 위하여 제2 감광막패턴의 두께를 얇게하여 제6단계 내지 제7단계 수행중에 상기 제2감광막패턴이 제거되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조방법.A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the thickness of the second photoresist pattern is reduced so as to secure the lithography process margin or simplify the process so that the second photoresist pattern is removed during the sixth to seventh steps.
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