KR20030015703A - 다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법 - Google Patents

다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030015703A
KR20030015703A KR1020010049585A KR20010049585A KR20030015703A KR 20030015703 A KR20030015703 A KR 20030015703A KR 1020010049585 A KR1020010049585 A KR 1020010049585A KR 20010049585 A KR20010049585 A KR 20010049585A KR 20030015703 A KR20030015703 A KR 20030015703A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
insulating film
interlayer insulating
layer
conductive
Prior art date
Application number
KR1020010049585A
Other languages
English (en)
Inventor
안성식
송준의
장형순
이성태
최준영
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020010049585A priority Critical patent/KR20030015703A/ko
Publication of KR20030015703A publication Critical patent/KR20030015703A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76802Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H01L21/0214Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC the material being a silicon oxynitride, e.g. SiON or SiON:H
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76829Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing characterised by the formation of thin functional dielectric layers, e.g. dielectric etch-stop, barrier, capping or liner layers
    • H01L21/76831Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing characterised by the formation of thin functional dielectric layers, e.g. dielectric etch-stop, barrier, capping or liner layers in via holes or trenches, e.g. non-conductive sidewall liners

Abstract

다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법을 제공한다. 이 절연막 구조체는 반도체기판 상에 형성된 제 1 도전막 패턴 및 제 1 도전막 패턴 상에 형성되되, 소정영역에서 제 1 도전막 패턴을 노출시키는 개구부를 갖는 제 3 층간절연막을 포함한다. 이때 개구부의 측벽은 절연막 스페이서에 의해 덮여지는 것을 특징으로 한다. 이 구조체를 형성하는 방법은 반도체기판 상에 제 1 도전막 패턴을 형성하고, 그 위에 개구부를 갖는 제 3 층간절연막을 형성하는 단계를 포함한다. 이후, 제 1 도전막 패턴의 소정영역을 노출시키면서 개구부의 측벽을 덮는 절연막 스페이서를 형성한다. 이 절연막 스페이서는 개구부와 제 1 도전막 패턴이 오정렬될 경우 생기는 틈까지도 채우도록 형성한다.

Description

다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법{Structure Of Dielectric Layer In Multilevel Interconnection And Method Of Forming The Same}
본 발명은 반도체 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법에 관한 것이다.
반도체 장치가 고집적화 됨에 따라, 배선 및 콘택홀이 미세화되는 추세에 있다. 이처럼 미세한 패턴을 형성하는 기술은 사진 공정에 주된 영향을 받기 때문에, 사진 기술 분야에서 많은 발전이 있었다. 하지만, 사진 공정은 여전히 구현할 수 있는 기술의 한계를 가진다. 그중, 상기 배선 및 콘택홀 형성을 위한 사진 공정 사이의 오정렬은 배선 사이의 쇼트(short)를 유발하는 원인이 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 다층 배선 절연막 구조에서 나타나는 문제점을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 1을 참조하면, 반도체기판(10)의 소정 영역에 게이트 패턴(20)이 배치된다. 상기 게이트 패턴(20)이 형성된 반도체기판 상에는 제 1 층간절연막(30) 및 식각저지막(40)이 차례로 배치되며, 상기 식각저지막(40) 상에는 제 1 도전막 패턴(80) 및 제 2 층간절연막 패턴(70)이 배치된다. 상기 제 1 도전막 패턴(80)은 상기 식각저지막(40) 및 상기 제 1 층간절연막(30)을 관통하는 콘택홀(50)을 채우는 콘택 배선(60)에 연결된다. 상기 제 2 층간절연막 패턴(70) 및 상기 제 1 도전막 패턴(80)의 상부에는 제 3 층간절연막(90)이 배치되며, 상기 제 3 층간절연막(90)은 소정영역에서 상기 제 1 도전막 패턴(80)의 상부면을 노출시키는 개구부(92)를 갖는다. 상기 제 3 층간절연막(90) 상에는 상기 개구부(92) 통해 상기 제 1 도전막 패턴(80)에 접속되는 제 2 도전막 패턴(96)이 배치된다.
상기 제 1 층간절연막(30), 상기 제 2 층간절연막 패턴(70) 및 상기 제 3 층간절연막 패턴(90)은 실리콘 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다. 반면, 상기 식각저지막(40)은 상기 제 2 층간절연막 패턴(70)을 형성하기 위한 식각 공정에서 상기 제 1 층간절연막(30)이 식각되는 것을 예방할 수 있는 물질막으로 형성한다. 따라서, 상기 식각저지막(40)은 상기 제 2 층간절연막 패턴(70)에 대해 식각 선택성을 갖는 물질, 바람직하게는 산화질화막(SiON)으로 형성한다. 또한, 상기 제 2 도전막 패턴(96)은 반도체 장치의 고속화를 위해 알루미늄을 포함하는 금속막인 것이바람직하다.
그런데, 상기 제 1 도전막 패턴(80)에 대해 상기 개구부(92)가 오정렬될 경우, 상기 제 1 도전막 패턴(80)과 상기 제 2 층간절연막 패턴(70) 사이에는 과도식각된 개구부(94)가 형성될 수도 있다. 이경우, 상기 과도식각된 개구부(94)는 상기 제 2 도전막 패턴(96)을 형성하는 공정에서 알루미늄으로 채워진다. 하지만 이 경우, 상기 과도식각된 개구부(94)를 채우는 알루미늄은 상기 식각저지막(40)을 따라 확산되어 도전성 물질층(98)을 형성한다. 상기 도전성 물질층(98)은, 도시한 바와 같이, 서로 인접한 배선 사이에서 쇼트를 유발하는 경로가 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 인접한 배선 사이의 쇼트를 예방할 수 있는 다층 배선 절연막 구조체를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 서로 인접한 배선 사이의 쇼트를 예방할 수 있는 다층 배선 절연막 구조체의 형성 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 다층 배선 절연막 구조를 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층 배선 절연막 구조체의 형성 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층 배선 절연막 구조체를 나타내는 공정 단면도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 절연막 스페이서를 포함하는 다층 배선 절연막 구조체를 제공한다. 이 구조체는 반도체기판 상에 차례로 적층된 제 1 층간절연막, 식각저지막 및 이들을 관통하는 콘택 배선을 포함한다. 상기 식각저지막의 상부에는 상기 콘택 배선과 접속하는 제 1 도전막 패턴이 배치된다. 상기 제 1 도전막 패턴의 상부에는 소정영역에서 상기 제 1 도전막 패턴의 상부면을 노출시키는 개구부를 갖는 제 3 층간절연막이 배치되는데, 상기 개구부의 측벽은절연막 스페이서에 의해 덮여진다. 상기 제 3 층간절연막의 상부에는 상기 개구부를 통해 상기 제 1 도전막 패턴에 접속하는 제 2 도전막 패턴이 배치된다.
상기 제 1 도전막 패턴 사이에는 제 2 층간절연막 패턴이 더 개재될 수도 있다. 또한, 상기 제 2 도전막 패턴은 알루미늄을 포함하는 금속막이고, 상기 식각저지막은 산화질화막(SiON)인 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 절연막 스페이서를 형성하는 단계를 포함하는 다층 배선 절연막 구조체의 형성 방법을 제공한다. 이 방법은 반도체기판 전면에 차례로 적층된 제 1 층간절연막 및 식각저지막을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 식각저지막 및 상기 제 1 층간절연막을 관통하는 콘택 배선을 형성한 후, 상기 식각저지막 상에 제 1 도전막 패턴을 형성한다. 상기 제 1 도전막 패턴 상에는 상기 제 1 도전막 패턴의 소정영역을 노출시키는 개구부를 갖는 제 3 층간절연막 패턴을 형성한다. 이후, 상기 개구부의 측벽을 덮는 절연막 스페이서를 형성한다. 상기 제 3 층간절연막 패턴 상에 상기 개구부를 통해 상기 제 1 도전막 패턴과 접속하는 제 2 도전막 패턴을 형성한다.
상기 절연막 스페이서는 상기 개구부를 포함하는 반도체기판 전면에 콘포말하게 형성된 절연막을 이방성 식각함으로써 형성하는 것이 바람직하다. 또한 상기 제 1 도전막 패턴은 상기 식각저지막을 덮는 제 2 절연막을 패터닝한 후, 그 사이를 채우는 제 1 도전막을 평탄화 식각함으로써 형성하는 것이 바람직하다. 또한 바람직하게는 상기 식각저지막은 산화질화막으로 형성한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한 층이 다른 층 또는 기판 상에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층 배선 절연막 구조체의 형성 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 통상의 방법을 사용하여 반도체기판(100) 상에 게이트 패턴(110) 및 게이트 스페이서(120)를 형성한다. 이때 상기 게이트 스페이서(120)는 상기 게이트 패턴(110)의 측면에 형성되며, 바람직하게는 실리콘 질화막으로 형성한다. 또한, 상기 게이트 스페이서(120) 형성 전 또는 후에 이온 주입 공정을 실시하여 상기 게이트 패턴(110) 측면의 반도체기판에 고농도 소오스/드레인 영역(도시하지 않음)을 형성한다.
상기 게이트 스페이서(120)을 포함하는 반도체기판 전면에 제 1 층간절연막(130)을 형성한다. 상기 제 1 층간절연막(130)을 평탄화 식각한 후, 그 결과물 상에 식각저지막(140)을 형성한다. 상기 평탄화 식각 공정은 화학기계적 연마(chemical mechanical polishing, CMP) 기술을 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 또한 상기 제 1 층간절연막(130) 및 상기 식각저지막(140)은 각각 실리콘 산화막 및 산화질화막(SiON)으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 식각저지막(140) 및 상기 제 1 층간절연막(130)을 차례로 패터닝하여, 상기 게이트 패턴(110) 사이의 반도체기판, 더 자세하게는 상기한 소오스/드레인 영역을 노출시키는 콘택홀(150)을 형성한다. 상기 콘택홀(150)은 소정 영역에서 상기 게이트 패턴(110)의 상부면을 노출시킬 수도 있다. 상기 콘택홀(150)이 형성된 반도체기판 전면에 콘택 도전막을 적층한 후 전면식각하여 상기 식각 저지막(140)의 상부면을 노출시킴으로써, 상기 콘택홀(150)을 채우는 콘택 배선(160)을 형성한다. 상기 콘택 배선(160)은 텅스텐을 포함하는 금속막으로 형성하는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, 상기 콘택 배선(160)을 포함하는 반도체기판 전면에 제 2 층간절연막을 형성한 후 패터닝하여, 제 2 층간절연막 패턴(170)을 형성한다. 이때, 상기 제 2 층간절연막 패턴(170)은 상기 콘택 배선(160)을 노출시키는 홈을 갖도록 형성한다. 이후, 상기 제 2 층간절연막 패턴(170)을 포함하는 반도체기판 전면에 제 1 도전막을 형성한다. 상기 제 1 도전막을 평탄화 식각하여 상기 제 2 층간절연막 패턴(170)의 상부면을 노출시킴으로써, 제 1 도전막 패턴(180)을 형성한다.
바람직하게는, 상기 제 1 도전막 패턴(180)은 텅스텐을 포함하는 금속막으로 형성하고, 상기 제 2 층간절연막 패턴(170)은 실리콘 산화막으로 형성한다. 또한, 상기 제 1 도전막 패턴(180)과 상기 콘택 배선(160) 사이에 접속 불량이 발생하는 것을 예방하기 위하여, 상기 제 2 층간절연막 패턴(170) 형성을 위한 상기 패터닝공정은 과도식각의 방법으로 실시한다. 이에 따라, 상기 콘택 배선(160)의 상부면은 완전히 노출된다. 그런데, 상기 제 2 층간절연막 패턴(170) 형성을 위한 사진 공정이 상기 콘택홀(150)에 대해 오정렬될 경우, 도시한 바와 같이 상기 제 1 도전막 패턴(180)은 상기 콘택 배선(160)에 대해 오정렬될 수도 있다. 이 경우, 상기 과도식각 공정에 의해 상기 제 1 층간절연막(130)이 식각되는 것을 방지하기 위하여, 상기 과도식각 공정은 상기 식각저지막(140)에 대해 식각 선택비를 갖는 식각 레서피를 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 상기 식각저지막(140)은 오정렬에 의해 상기 제 1 도전막 패턴(180)과 상기 콘택 배선(160)이 인접함으로써 발생할 수 있는 누설 전류를 줄이는 역할도 한다. 즉, 상기 콘택 배선(160) 및 이에 인접한 상기 제 1 도전막 패턴(180) 사이의 간격은 상기 식각저지막(140)의 두께만큼 더 이격되므로 상기 누설 전류를 최소화하게 된다.
상기 제 1 도전막 패턴(180) 및 상기 제 2 층간절연막 패턴(170)을 형성하는 단계는 상기 제 1 도전막을 먼저 형성한 후 패터닝함으로써, 상기 제 2 층간절연막 패턴(170)보다 상기 제 1 도전막 패턴(180)을 먼저 형성하는 방법을 사용할 수도 있다. 이후, 상기 제 1 도전막 패턴(180)을 덮는 제 2 층간절연막을 형성하고 이를 다시 평탄화 식각함으로써, 상기 제 1 도전막 패턴(180) 사이에 개재되는 제 2 층간절연막 패턴(170)을 형성하게 된다. 하지만, 상기 제 1 도전막 패턴(180)과 상기 콘택 배선(160) 사이에 발생하는 오정렬의 문제는 잔존한다.
도 4를 참조하면, 상기 제 1 도전막 패턴(180) 및 상기 제 2 층간절연막 패턴(170)을 포함하는 반도체기판 전면에 제 3 층간절연막(190)을 형성한다. 바람직하게는 상기 제 3 층간절연막(190)은 실리콘 산화막으로 형성한다. 상기 제 3 층간절연막(190)을 패터닝하여, 소정영역에서 상기 제 1 도전막 패턴(180)을 노출시키는 개구부(200)를 형성한다. 상기 개구부(200)는 후속 공정에서 형성될 배선을 상기 제 1 도전막 패턴(180)에 접속시키는 통로가 된다. 따라서, 상기 개구부(200) 형성을 위한 상기 패터닝 역시, 상기 제 2 층간절연막 패턴(170) 형성을 위한 식각 공정과 마찬가지로, 과도식각의 방법으로 실시하는 것이 바람직하다.
그런데, 사진 공정에서 오정렬이 발생할 경우, 상기 개구부(200)는 상기 제 1 도전막 패턴(180) 측면의 제 2 층간절연막 패턴(170)의 상부면을 노출시키게된다. 따라서, 상기 개구부(200) 형성을 위한 상기 제 3 층간절연막(190)에 대한 상기 과도식각 공정은 오정렬에 의해 노출된 상기 제 2 층간절연막 패턴(170)까지 식각하는 문제를 발생시킨다. 이에 따라, 상기 과도식각 공정에 의해 상기 제 1 도전막 패턴(180)과 상기 제 2 층간절연막 패턴(170) 사이에 과도식각된 개구부(205)를 형성하게 된다. 상기 과도식각된 개구부(205)는 종래 기술에서 설명한 알루미늄에 의해 유발되는 쇼트의 원인이 된다.
이러한 문제는 상기 개구부(200)가 형성되는 영역의 상기 제 1 도전막 패턴(180)을 넓게 형성하면 해결가능하지만, 반도체 장치의 고집적화를 위해선 바람직한 해결 방법이 아니다. 또한, 사진 공정에서 오정렬을 예방함으로써 상기 과도식각된 개구부(205)가 형성되는 것을 최소화될 수 있겠지만, 상기한 바와 같이 사진 공정에서의 오정렬은 그 한계를 갖는다. 따라서, 비록 오정렬될지라도 오정렬에 따른 문제점을 예방할 수 있는 기술을 개발하는 것이 요구된다. 이를 위하여,상기 개구부(200, 205)를 포함하는 반도체기판 전면에 절연막(210)을 콘포말하게 형성한다. 이에 따라, 상기 과도식각된 개구부(205)는 상기 절연막(210)으로 채워진다. 이때, 상기 절연막(210)은 상기 제 3 층간절연막(190)과 동일한 물질막으로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 절연막(210)은 실리콘 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 상기 절연막(210)을 이방성 식각하여 상기 제 1 도전막 패턴(180)의 상부면을 노출시킴으로써, 상기 개구부(200)의 측벽을 둘러싸는 절연막 스페이서(215)를 형성한다. 상기 절연막 스페이서(215)를 포함하는 반도체기판 전면에 제 2 도전막을 형성한 후 패터닝하여 제 2 도전막 패턴(220)을 형성하다.
상기 제 2 도전막 패턴(220)은 차례로 적층된 확산 방지막 및 알루미늄막으로 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 종래 기술에서와는 달리 상기 절연막 스페이서(215)에 의해, 상기 알루미늄막은 상기 식각저지막(140)과 이격된다. 따라서, 종래 기술에서 나타나는 알루미늄에 의해 유발되는 쇼트의 문제는 예방된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층 배선 절연막 구조체를 나타내는 공정 단면도이다.
도 6을 참조하면, 반도체기판(100)의 소정 영역에 게이트 패턴(110)이 배치된다. 상기 게이트 패턴(110)의 측벽에는 게이트 스페이서(120)가 배치되며, 상기 게이트 패턴(110) 측면의 반도체기판(100)에는 고농도의 불순물을 포함하는 소오스/드레인 (도시하지 않음)이 배치된다. 상기 게이트 패턴(110) 및 상기 게이트 스페이서(120)가 형성된 반도체기판 상에는 제 1 층간절연막(130) 및 식각저지막(140)이 차례로 배치되며, 상기 식각저지막(140) 상에는 제 1 도전막 패턴(180) 및 제 2 층간절연막 패턴(170)이 배치된다.
상기 제 1 도전막 패턴(180)은 상기 식각저지막(140) 및 상기 제 1 층간절연막(130)을 관통하는 콘택홀(150)을 채우는 콘택 배선(160)에 연결된다. 상기 콘택 배선(160)은 상기 게이트 패턴(110) 사이의 소오스/드레인에 연결되거나 상기 게이트 패턴(110)에 연결된다.
상기 제 2 층간절연막 패턴(170) 및 상기 제 1 도전막 패턴(180)의 상부에는 제 3 층간절연막(190)이 배치된다. 상기 제 3 층간절연막(190)은 소정영역에서 상기 제 1 도전막 패턴(180)의 상부면을 노출시키는 개구부(200)를 갖는다. 상기 개구부(200)의 측벽에는 절연막 스페이서(215)가 배치된다. 상기 제 3 층간절연막(190) 상에는 상기 절연막 스페이서(215)가 형성된 개구부(200) 통해 상기 제 1 도전막 패턴(180)에 접속되는 제 2 도전막 패턴(220)이 배치된다.
상기 제 1 층간절연막(130), 상기 제 2 층간절연막 패턴(170) 및 상기 제 3 층간절연막(190)은 실리콘 산화막인 것이 바람직하다. 또한 상기 식각저지막(140) 및 상기 절연막 스페이서(215)는 각각 산화질화막(SiON) 및 실리콘 산화막인 것이 바람직하다. 상기 콘택 배선(160) 및 상기 제 1 도전막 패턴(180)은 텅스텐을 포함하는 금속막이고, 상기 제 2 도전막 패턴(220)은 알루미늄을 포함하는 금속막인 것이 바람직하다. 이들 금속막의 하부에는 Ti및 TiN을 포함하는 금속막으로 구성된 확산 방지막이 더 개재될 수도 있다.
도시한 바와 같이, 상기 제 1 도전막 패턴(180)에 대해 상기 개구부(200)가오정렬될 경우, 상기 제 1 도전막 패턴(180)과 상기 제 2 층간절연막 패턴(170) 사이에는 과도식각된 개구부(205)가 배치될 수도 있다. 이경우, 상기 과도식각된 개구부(205)는 상기 절연막 스페이서(215)에 의해 채워진다. 이에 따라, 상기 제 2 도전막 패턴(220)에 포함된 알루미늄이 상기 식각저지막(140)과 접촉하지 않게 되고, 그 결과 종래 기술에서 설명한 서로 인접한 배선 사이에서 쇼트는 최소화된다.
본 발명에 따르면, 오정렬에 따라 발생하는 과도식각된 개구부를 채우는 절연막 스페이서를 형성한다. 이에 따라, 인접한 배선 사이에서 쇼트가 발생하는 문제를 최소화하여, 반도체 장치의 생산 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 반도체기판 상에 차례로 적층된 제 1 층간절연막 및 식각저지막;
    상기 식각저지막 및 상기 제 1 층간절연막을 차례로 관통하는 콘택 배선;
    상기 콘택 배선과 접속하면서 상기 식각저지막의 상부를 지나는 제 1 도전막 패턴;
    상기 제 1 도전막 패턴을 덮되, 소정영역에서 상기 제 1 도전막 패턴의 상부면을 노출시키는 개구부를 갖는 제 3 층간절연막;
    상기 제 1 도전막 패턴을 노출시키면서 상기 개구부의 측벽을 덮는 절연막 스페이서; 및
    상기 노출된 제 1 도전막 패턴에 접속하면서 상기 제 3 층간절연막의 상부를 지나는 제 2 도전막 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 절연막 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전막 패턴 사이에 개재되는 제 2 층간절연막 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 배선 절연막 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 도전막 패턴은 알루미늄을 포함하는 금속막인 것을 특징으로 하는 다층 배선 절연막 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 식각저지막은 산화질화막(SiON)인 것을 특징으로 하는 다층 배선 절연막 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연막 스페이서는 산화막인 것을 특징으로 하는 다층 배선 절연막 구조체.
  6. 반도체기판 전면에 차례로 적층된 제 1 층간절연막 및 식각저지막을 형성하는 단계;
    상기 식각저지막 및 제 1 층간절연막을 관통하는 콘택 배선을 형성하는 단계;
    상기 식각저지막 상에, 상기 콘택 배선에 연결되는 제 1 도전막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 1 도전막 패턴 상에, 상기 제 1 도전막 패턴의 소정영역을 노출시키는 개구부를 갖는 제 3 층간절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 개구부의 측벽을 덮는 절연막 스페이서를 형성하는 단계; 및
    상기 제 3 층간절연막 패턴 상에, 상기 개구부를 통해 상기 제 1 도전막 패턴과 접속하는 제 2 도전막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는다층 배선 절연막 구조체 형성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 도전막 패턴을 형성하는 단계는
    상기 콘택 배선을 포함하는 반도체기판 상에 제 2 층간절연막을 형성하는 단계;
    상기 제 2 층간절연막을 패터닝하여, 소정영역에서 상기 콘택 배선을 노출시키는 홈을 갖는 제 2 층간절연막 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제 2 층간절연막 패턴을 포함하는 반도체기판 전면에 제 1 도전막을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 도전막을 평탄화 식각하여 상기 제 2 층간절연막 패턴의 상부면을 노출시킴으로써, 상기 홈을 채우는 제 1 도전막 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 다층 배선 절연막 구조체 형성 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 절연막 스페이서를 형성하는 단계는
    상기 개구부가 형성된 반도체기판 전면에 절연막을 콘포말하게 형성하는 단계; 및
    상기 절연막을 이방성 식각하여 상기 제 1 도전막 패턴의 상부면을 노출시킴으로써, 상기 개구부의 측벽을 덮는 절연막 스페이서를 형성하는 단계를 포함하는것을 특징으로 하는 다층 배선 절연막 구조체 형성 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연막은 산화막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 배선 절연막 구조체 형성 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 식각저지막은 산화질화막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 배선 절연막 구조체 형성 방법.
KR1020010049585A 2001-08-17 2001-08-17 다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법 KR20030015703A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010049585A KR20030015703A (ko) 2001-08-17 2001-08-17 다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010049585A KR20030015703A (ko) 2001-08-17 2001-08-17 다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030015703A true KR20030015703A (ko) 2003-02-25

Family

ID=27719546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010049585A KR20030015703A (ko) 2001-08-17 2001-08-17 다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030015703A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100478487B1 (ko) * 2002-11-08 2005-03-28 동부아남반도체 주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
CN112838048A (zh) * 2019-11-22 2021-05-25 联华电子股份有限公司 互连结构以及其制作方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100478487B1 (ko) * 2002-11-08 2005-03-28 동부아남반도체 주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
CN112838048A (zh) * 2019-11-22 2021-05-25 联华电子股份有限公司 互连结构以及其制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6603206B2 (en) Slot via filled dual damascene interconnect structure without middle etch stop layer
KR100626378B1 (ko) 반도체 장치의 배선 구조체 및 그 형성 방법
KR100288178B1 (ko) 도체 플러그를 갖춘 반도체 장치 및 그 제조 방법
US6429116B1 (en) Method of fabricating a slot dual damascene structure without middle stop layer
KR100303366B1 (ko) 반도체 소자의 배선 형성방법
KR20040045055A (ko) 2중 콘택 스페이서를 포함하는 반도체 소자 및 그 제조방법
US6833316B2 (en) Semiconductor device including a pad and a method of manufacturing the same
KR20030015703A (ko) 다층 배선 절연막 구조체 및 그 형성 방법
KR20020074551A (ko) 반도체 장치의 배선 형성 방법
KR100539443B1 (ko) 반도체 소자의 금속배선 형성방법
CN111211095B (zh) 导电互连线的制造方法
KR100657083B1 (ko) 반도체 소자의 제조 방법
KR0165379B1 (ko) 반도체 장치의 층간접속방법
KR100246101B1 (ko) 반도체 장치의 다층 금속 배선 구조 및 그 형성 방법
KR100307561B1 (ko) 반도체소자의 금속배선 형성방법_
KR0172726B1 (ko) 반도체 소자의 다층금속배선 형성방법
KR0172725B1 (ko) 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법
KR100252914B1 (ko) 반도체 소자의 구조 및 제조 방법
TWI223877B (en) Interconnect structure and method of forming the same
KR100480591B1 (ko) 다마신 공정에 의해 평탄화된 다층 배선 구조를 갖는 반도체장치의 제조방법
JPH06216061A (ja) 自己整合型ビア
JP3716958B2 (ja) 半導体装置
KR100268952B1 (ko) 반도체소자의 금속 배선 형성방법
KR20030097285A (ko) 듀얼 다마신 형성방법
KR20020049373A (ko) 반도체 소자의 제조방법

Legal Events

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