KR20090096864A - Method of forming metal line a semiconductor device - Google Patents

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Abstract

A method of forming metal line of a semiconductor device is provided to reduce the number of a metal deposition process and an insulating film deposition by forming an even or an odd metal wire having a step height in patterning process at a time. In a method of forming metal line of a semiconductor device, a drain contact plugs contacting a drain(110) is formed inside a first insulating film of the semiconductor device. A recess process for lowering the height of drain contact plugs included in the even or odd group among drain contact plugs is performed. A metal layer for forming a metal wirings included in the even and the odd group is formed on the entire structure including the recess area.

Description

반도체 소자의 금속 배선 형성 방법{Method of forming metal line a semiconductor device}Method of forming metal line a semiconductor device

본 발명은 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에 관한 것으로, 단차를 갖는 이븐(even) 및 오드(odd) 금속 배선의 형성 공정을 단순화할 수 있는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming metal wirings in semiconductor devices, and to a method for forming metal wirings in semiconductor devices that can simplify the process of forming even and odd metal wirings having steps.

최근 반도체 소자의 고집적화 추세에 따라 소자의 크기가 줄어듦에 따라 회로 선폭이 매우 미세해지고 있어, 비트라인(bit line)의 피치(pitch)도 매우 작아지게 되고, 이에 따라 비트라인의 저항이 증가하여 인접한 비트라인들 간에 간섭(interference) 현상, 셀 전류(cell current) 감소 및 동작 속도 감소 등의 현상이 발생하고 있다. 또한, 심할 경우 인접한 비트라인들 간 브릿지(bridge) 발생으로 인해 소자의 동작에 치명적인 악영향을 초래하고 있다.As the size of devices decreases due to the recent trend toward higher integration of semiconductor devices, the circuit line width becomes very fine, and the pitch of the bit lines is also very small. Interferences between the bit lines, a decrease in cell current, and a decrease in operating speed are occurring. In addition, in severe cases, a bridge between adjacent bit lines causes a fatal adverse effect on the operation of the device.

이를 해결하기 위하여, 이븐(even) 그룹에 속하는 비트라인들과 오드(odd) 그룹에 속하는 비트라인들 간에 단차를 줌으로써 비트라인의 저항 문제 및 브릿지 문제를 개선하려는 방식이 제안되었다. 이하, 종래의 단차를 갖는 비트라인 형성 방법을 도 1a 내지 도 1g를 참조하여 간략히 설명한다. 우선, 게이트(미도시) 및 접합 영역(여기서, 드레인만 도시됨; 12)을 포함한 소정의 하부 구조물이 형성된 반도체 기판(10) 상에 제1 층간 절연막(14)을 형성한 후 드레인(12) 영역에 대응하는 제1 층간 절연막(14)을 식각하여 드레인(12)을 노출시키는 제1 콘택홀(미도시)을 형성한다. 그런 다음, 제1 콘택홀을 폴리실리콘과 같은 도전 물질로 매립한 후 제1 층간 절연막(14)을 연마 정지막으로 사용하는 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polshing; 이하 'CMP'라 칭함) 공정으로 평탄화하여 제1 콘택홀 내부에 드레인 콘택 플러그(Drain Contact Plug; 이하 'DCP'라 칭함)를 형성한다(도 1a). 이러한 드레인 콘택 플러그는 이븐(even) 드레인 콘택 플러그(DCPe)와 오드(odd) 드레인 콘택 플러그(DCPo)로 분류된다.In order to solve this problem, a method of improving the resistance problem and the bridge problem of the bit line by providing a step between bit lines belonging to the even group and bit lines belonging to the odd group has been proposed. Hereinafter, a bit line forming method having a conventional step will be briefly described with reference to FIGS. 1A to 1G. First, a first interlayer insulating film 14 is formed on a semiconductor substrate 10 on which a predetermined lower structure including a gate (not shown) and a junction region (here, only a drain is shown; 12) is formed. The first interlayer insulating layer 14 corresponding to the region is etched to form a first contact hole (not shown) that exposes the drain 12. Then, the first contact hole is filled with a conductive material such as polysilicon and then planarized by a chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as "CMP") process using the first interlayer insulating film 14 as a polishing stop film. As a result, a drain contact plug (hereinafter referred to as 'DCP') is formed in the first contact hole (FIG. 1A). Such drain contact plugs are classified into even drain contact plugs DCPe and odd drain contact plugs DCPo.

이어서, 원하는 비트라인의 두께만큼 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe)의 리세스(recess) 공정을 실시하여 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe) 상부에 리세스 영역(미도시)을 형성한다(도 1b). 계속해서, 리세스 영역을 예컨대 텅스텐(W) 또는 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 물질로 매립한 후 제1 층간 절연막(14)을 연마 정지막으로 사용하는 CMP 공정으로 평탄화하여 리세스 영역에 이븐 비트라인(BLe)을 형성한다(도 1c). Subsequently, a recess process of the even drain contact plug DCPe is performed to the thickness of the desired bit line to form a recess region (not shown) on the even drain contact plug DCCP (FIG. 1B). Subsequently, the recess region is filled with a metal material such as tungsten (W) or aluminum (Al), and then planarized by a CMP process using the first interlayer insulating film 14 as a polishing stop film, thereby evening the recess region. A line BLe is formed (FIG. 1C).

그런 다음, 이븐 비트라인(BLe)을 포함한 전체 구조 상부에 금속 배선간 절연막(16)을 형성한(도 1d) 후 오드 드레인 콘택 플러그(DCPo)에 대응하는 금속배선간 절연막(16)을 식각하여 오드 드레인 콘택 플러그(DCPo)를 노출시키는 제2 콘택홀(미도시)을 형성한다(도 1e). 계속해서, 제2 콘택홀을 예컨대 텅스텐(W) 또는 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 물질로 매립한 후 금속배선간 절연막(16)을 연마 정지 막으로 사용하는 CMP 공정으로 평탄화하여 제2 콘택홀 내부에 오드 비트라인(BLo)을 형성한다(도 1f). 이어서, 오드 비트라인(BLo)을 포함한 전체 구조 상부에 제2 층간 절연막(18)을 형성하여 비트라인 형성 공정을 완료한다.Then, the inter-wire insulating film 16 is formed on the entire structure including the even bit line BLe (FIG. 1D), and the inter-wire insulating film 16 corresponding to the odd-drain contact plug DCPo is etched. A second contact hole (not shown) exposing the anode drain contact plug DCPo is formed (FIG. 1E). Subsequently, after filling the second contact hole with a metal material such as tungsten (W) or aluminum (Al), the second contact hole is flattened by a CMP process using the inter-metallic insulating film 16 as a polishing stop film. An odd bit line BLo is formed in FIG. 1F. Subsequently, the second interlayer insulating layer 18 is formed on the entire structure including the odd bit line BLo to complete the bit line forming process.

상술한 바와 같은 종래 비트라인의 형성 방법에 따르면, 고집적화에 따른 비트라인 간 피치의 감소에 기인하는 비트라인 간 저항문제가 크게 해소될 수 있다는 장점이 제공되었다. 그러나, 종래의 비트라인 형성 방법은 비트라인들 간 단차를 형성하기 위하여 금속 물질 증착 및 CMP 공정이 다수 적용되기 때문에 비용이나 공정진행 시간의 손실이 상당히 발생한다. 이는 제조 원가를 상승시킬 뿐만 아니라 공정 수율 및 생산성 저하를 초래한다.According to the conventional method of forming the bit line as described above, the advantage that the resistance between the bit lines due to the decrease in the pitch between the bit lines due to the high integration can be largely solved. However, in the conventional bit line forming method, since a large number of metal material deposition and CMP processes are used to form the step between the bit lines, a significant cost and processing time loss occurs. This not only increases manufacturing costs but also results in lower process yields and productivity.

본 발명은 금속층 증착 후 패터닝 공정으로 한 번에 단차를 갖는 이븐 및 오드 금속 배선을 형성하여 금속 배선 형성을 위한 CMP 공정을 생략하고, 금속 물질 증착 및 절연막 증착 공정의 수를 줄일 수 있는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 제공함에 있다.The present invention provides a semiconductor device capable of eliminating CMP processes for forming metal wirings by forming even and odd metal wirings having a step at a time in a patterning process after metal layer deposition, and reducing the number of metal material deposition and insulation film deposition processes. A metal wiring forming method is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법은, 제1 절연막 내부에 드레인과 접하는 드레인 콘택 플러그들이 형성된 반도체 기판이 제공되는 단계, 드레인 콘택 플러그들 중 이븐(even) 또는 오드(odd) 그룹에 속하는 드레인 콘택 플러그들의 높이를 낮추기 위한 리세스(recess) 공정을 실시하는 단계, 리세스 영역을 포함한 전체 구조 상부에 이븐 및 오드 그룹에 속하는 금속 배선들을 형성하기 위한 금속층을 형성하는 단계, 리세스 영역에 이븐 또는 오드 그룹에 속하는 제1 금속 배선들이 형성되고, 제1 절연막과 평탄화된 드레인 콘택 플러그들 상부에 금속 배선들 중 나머지 그룹에 속하는 제2 금속 배선들이 형성되도록 금속층을 패터닝하는 단계, 및 제1 및 제2 금속 배선들을 포함한 제1 절연막 상에 제2 절연막을 형성하는 단계를 포함한다.Metal wire forming method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, Providing a semiconductor substrate having drain contact plugs in contact with a drain in a first insulating layer, and recesses for lowering heights of drain contact plugs belonging to an even or odd group of the drain contact plugs Performing a process, forming a metal layer for forming metal wires belonging to the even and odd groups on the entire structure including the recessed region, and first metal wires belonging to the even or odd groups in the recessed region being formed Patterning the metal layer such that second metal wires belonging to the remaining group of metal wires are formed on the first insulating film and the planarized drain contact plugs, and on the first insulating film including the first and second metal wires. 2 forming an insulating film.

상기에서, 리세스 공정은 목표 금속 배선의 높이를 목표 식각 타겟(target)으로 설정한다. 금속층은 리세스 영역을 채우고, 제1 절연막과 평탄화된 드레인 콘 택 플러그들 상부에 형성될 목표 금속 배선의 높이만큼 더 증착되어 형성된다.In the above, the recess process sets the height of the target metal wiring to a target etching target. The metal layer fills the recess region and is further deposited by the height of the target metal wiring to be formed on the first insulating film and the planarized drain contact plugs.

금속층 패터닝 시, 제1 절연막과 평탄화된 드레인 콘택 플러그들 상부에 형성될 목표 금속 배선의 선폭 만큼의 마스크를 식각 마스크로 이용한다. 금속층 패터닝 시, 제1 절연막 상에 형성된 금속층의 두께를 목표 식각 타겟으로 설정한다.In patterning the metal layer, a mask corresponding to the line width of the target metal wiring to be formed on the first insulating layer and the planarized drain contact plugs is used as an etching mask. In patterning the metal layer, the thickness of the metal layer formed on the first insulating layer is set as a target etching target.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.

첫째, 단차를 갖는 이븐 및 오드 금속 배선을 형성함에 있어서, 리세스 영역을 포함한 절연막 상에 금속층을 형성한 후 마스크를 이용한 패터닝 공정으로 한 번에 단차를 갖는 이븐 및 오드 금속 배선을 형성한 다음 절연막을 형성하여 금속 배선 형성 공정을 완료함으로써, 금속 배선 형성을 위한 CMP 공정을 생략하고, 금속 물질 증착 및 절연막 증착 공정의 수를 줄여 공정을 단순화할 수 있다.First, in forming the even and odd metal wirings having the step difference, after forming a metal layer on the insulating film including the recess region, the even and odd metal wirings having the step are formed at a time by a patterning process using a mask, and then the insulating film By forming the metal wires to complete the metal wire forming process, the CMP process for forming the metal wires may be omitted, and the number of metal material deposition and insulating film deposition processes may be reduced to simplify the process.

둘째, 공정 단순화를 통해 제조 비용을 감소시키고, 공정 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.Second, process simplification can reduce manufacturing costs and improve process yield and productivity.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안되며, 당업계에서 보편적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설 명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below, but to those skilled in the art It is preferred that the present invention be interpreted as being provided to more fully explain the present invention.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 공정단면도들이다.2A through 2E are cross-sectional views illustrating a method of forming metal wires in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 제1 절연막(120) 내부에 드레인(110)과 접속되어 교호적으로 이븐(even) 드레인 콘택 플러그(DCPe) 및 오드(odd) 드레인 콘택 플러그(DCPo)가 형성된 반도체 기판(100)이 제공된다. 도시하지 않았으나, 제1 절연막(120) 내부의 반도체 기판(100) 상에는 게이트 등 소정의 결과물이 형성된다. 이때, 이븐 및 오드 드레인 콘택 플러그(DCPe, DCPo)는 통상적인 다마신 패턴(damascene pattern)을 이용한 제조 방법에 의해 형성된다. 즉, 게이트 및 접합 영역 등 소정의 결과물이 형성된 반도체 기판(100) 상에 제1 절연막(120)을 형성한 후 마스크(미도시)를 이용한 식각 공정으로 드레인(110)에 대응하는 제1 절연막(120)을 식각하여 드레인(110)을 노출시키는 콘택홀(미도시)을 형성한다. 여기서, 제1 절연막(120)은 산화물 계열의 물질이면 모두 적용 가능하며, 예를들어 SOG(Spin On Glass), USG(Undoped Silicate Galss), BPSG(Boron-Phosphorus Silicate Glass), PSG(Phosphorus Silicate Glass) 및 PETEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate) 중에서 선택되는 어느 하나를 이용하여 형성할 수 있다. 그런 다음, 콘택홀을 폴리실리콘과 같은 도전 물질로 매립한 후 제1 절연막(120)을 연마 정지막으로 사용하는 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polshing; 이하 'CMP'라 칭함) 공정으로 평탄화하여 콘택홀 내부에 드레인 콘택 플러그를 형성한다. 이러한 드레인 콘택 플러그는 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe)와 오드 드레인 콘택 플러그(DCPo)로 분류된다. 플래시 메모리 소자의 경우 이븐 및 오드 드레인 콘택 플러그(DCPe, DCPo)는 드레인 셀렉트 라인들(미도시) 사이에 형성된다.Referring to FIG. 2A, a semiconductor substrate in which an even drain contact plug DCPe and an odd drain contact plug DCPo are alternately connected to the drain 110 in the first insulating layer 120. 100) is provided. Although not shown, a predetermined result such as a gate is formed on the semiconductor substrate 100 inside the first insulating layer 120. In this case, the even and odd drain contact plugs DCPe and DCPo are formed by a manufacturing method using a conventional damascene pattern. That is, the first insulating film 120 is formed on the semiconductor substrate 100 on which a predetermined result such as a gate and a junction region are formed, and then the first insulating film corresponding to the drain 110 is formed by an etching process using a mask (not shown). 120 is formed to form a contact hole (not shown) exposing the drain 110. Here, the first insulating layer 120 may be applied to any oxide-based material, for example, spin on glass (SOG), undoped silicate galss (USG), boron-phosphorus silicate glass (BPSG), and phosphorus silicalicate glass (PSG). ) And PETEOS (Plasma Enhanced Tetra Ethyl) Ortho Silicate) can be formed using any one selected from. Then, the contact hole is filled with a conductive material such as polysilicon, and then the contact hole is flattened by a chemical mechanical polishing (CMP) process using the first insulating film 120 as a polishing stop film. A drain contact plug is formed inside. Such drain contact plugs are classified into even drain contact plugs DCPe and odd drain contact plugs DCPo. In the case of a flash memory device, even and odd drain contact plugs DCPe and DCPo are formed between drain select lines (not shown).

도 2b를 참조하면, 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe)의 높이를 낮추기 위한 리세스(recess) 공정을 실시한다. 여기서, 리세스 공정은 식각 과정에서 제1 절연막(120)의 손실을 최소화하기 위하여 제1 절연막(120)보다 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe)에 대해 높은 식각비를 갖는 식각 레시피(etch recipe)를 이용하여 실시한다.Referring to FIG. 2B, a recess process for lowering the height of the even drain contact plug DCCP is performed. Here, the recess process uses an etch recipe having a higher etching ratio with respect to the even drain contact plug DCCPe than the first insulating film 120 in order to minimize the loss of the first insulating film 120 during the etching process. Do it.

이때, 리세스 공정은 목표 이븐 금속 배선의 높이를 목표 식각 타겟(target)으로 설정하여 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe)를 식각한다. 그 결과, 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe)의 높이가 낮아지면서 제1 절연막(120)의 측벽 일부가 노출되어, 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe) 상부에 제1 절연막(120)의 상부 표면으로부터 일정 깊이 움푹 패인 리세스 영역(미도시)이 형성된다.In this case, the recess process etches the even drain contact plug DCCP by setting the height of the target even metal wiring as a target etching target. As a result, a portion of the sidewall of the first insulating layer 120 is exposed while the height of the even drain contact plug DCP is lowered, and a certain depth is recessed from the upper surface of the first insulating layer 120 on the even drain contact plug DCPe. A recessed region (not shown) is formed.

그리고, 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe)의 높이가 오드 드레인 콘택 플러그(DCPo)의 높이보다 낮아져 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe)와 오드 드레인 콘택 플러그(DCPo) 간에는 단차를 가지게 된다.In addition, the height of the even drain contact plug DCPe is lower than that of the odd drain contact plug DCPo, so that there is a step between the even drain contact plug DCPe and the odd drain contact plug DCPo.

도 2c를 참조하면, 리세스 영역을 포함한 오드 드레인 콘택 플러그(DCPo) 및 제1 절연막(120) 상에 금속층(130)을 형성한다. 이러한 금속층(130)은 이븐 금속 배선과 오드 금속 배선을 동시에 형성시키기 위한 층으로서, 이후에 형성될 금속 배선이 낮은 저항을 갖도록 텅스텐(W), 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 등으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2C, the metal layer 130 is formed on the odd-drain contact plug DCPo including the recess region and the first insulating layer 120. The metal layer 130 may be formed of tungsten (W), aluminum (Al), copper (Cu), or the like so that the even metal wiring and the odd metal wiring may be simultaneously formed. Can be.

이때, 금속층(130)은 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe) 상부의 리세스 영역을 채우고, 또한 제1 절연막(120) 및 오드 드레인 콘택 플러그(DCPo) 상부 전체에 걸쳐 목표 오드 금속 배선의 두께만큼 더 증착되도록 형성한다. 그 결과, 금속층(130)은 이븐 및 오드 드레인 콘택 플러그(DCPe, DCPo)와 모두 접촉된 상태를 유지하게 된다.In this case, the metal layer 130 fills the recess region on the even drain contact plug DCPe and further deposits the thickness of the target electrode metal wiring over the entire first insulating film 120 and the upper part of the drain drain contact plug DCPo. To form. As a result, the metal layer 130 is in contact with both the even and the odd drain contact plugs DCPe and DCPo.

도 2d를 참조하면, 마스크(미도시)를 이용한 금속층(130)의 패터닝 공정으로 이븐 및 오드 드레인 콘택 플러그(DCPe, DCPo)에 각각 대응되는 이븐 및 오드 금속 배선(BLe, BLo)을 형성한다. 여기서, 패터닝 공정은 오드 금속 배선(BLo)이 형성될 영역에만 목표 오드 금속 배선(BLo)의 선폭 만큼의 마스크를 이용하여 실시한다. 이때, 패터닝 공정은 제1 절연막(120) 상에 목표 오드 금속 배선의 두께만큼 증착된 금속층(130)의 두께를 목표 식각 타겟으로 설정하여 실시한다. 한편, 마스크는 포토레지스트 패턴으로 형성될 수 있으며, 이 경우 포토레지스트 패턴은 금속층(130) 상에 포토레지스트를 도포한 후 노광 및 현상으로 패터닝하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2D, the even and odd metal wires BLe and BLo corresponding to the even and odd drain contact plugs DCPe and DCPo are formed by a patterning process of the metal layer 130 using a mask (not shown). Here, the patterning process is performed using a mask equal to the line width of the target odd metal wiring BLO only in the region where the odd metal wiring BLO is to be formed. In this case, the patterning process is performed by setting the thickness of the metal layer 130 deposited on the first insulating layer 120 by the thickness of the target odd metal wiring as the target etching target. On the other hand, the mask may be formed of a photoresist pattern, in this case, the photoresist pattern may be formed by applying a photoresist on the metal layer 130 and patterning by exposure and development.

또한, 패터닝 공정은 식각 과정에서 제1 절연막(120)의 손실을 최소화하기 위하여 금속층(130)보다 제1 절연막(120)에 대해 높은 식각 선택비를 갖는 식각 레시피를 이용하여 실시한다. 즉, 패터닝 공정은 금속층(130)에 대한 식각률이 매우 좋은 반면 제1 절연막(120)에 대한 식각률이 매우 적은 식각 공정으로 실시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 절연막(120)을 산화물로 형성하므로, 금속 층(130)의 식각 공정은 산화물보다 금속 물질에 대해 높은 식각 선택비를 갖는 식각 레시피를 이용하여 실시하는 것이 바람직하다. In addition, the patterning process is performed using an etching recipe having a higher etching selectivity with respect to the first insulating film 120 than the metal layer 130 in order to minimize the loss of the first insulating film 120 in the etching process. That is, the patterning process may be performed by an etching process having a very good etching rate with respect to the metal layer 130 but having a very low etching rate with respect to the first insulating layer 120. According to an embodiment of the present invention, since the first insulating layer 120 is formed of an oxide, the etching process of the metal layer 130 may be performed by using an etching recipe having a higher etching selectivity with respect to the metal material than the oxide. desirable.

이로써, 금속층(130)의 패터닝 공정에 의해 리세스 영역과 오드 드레인 콘택 플러그(DCPo)에 대응되는 금속층(130)이 잔류되어 이븐 드레인 콘택 플러그(DCPe) 상부에 이븐 금속 배선(BLe)이 형성되고, 동시에 오드 드레인 콘택 플러그(DCPo) 상부에 오드 금속 배선(BLo)이 형성된다. As a result, the metal layer 130 corresponding to the recess region and the odd-drain contact plug DCPo is left by the patterning process of the metal layer 130 to form an even metal wiring BLe on the even-drain contact plug DCPe. At the same time, an odd metal wiring BLo is formed on the odd drain contact plug DCPo.

이렇게 하여 서로 이웃하여 단차 구조를 갖는 이븐 금속 배선(BLe)과 오드 금속 배선(BLo)이 형성된다. 이러한 이븐 및 오드 금속 배선(BLe, BLo)은 비트라인(bit line)으로 형성될 수 있다.In this way, the even metal wiring BLe and the odd metal wiring BLO having the stepped structure are formed adjacent to each other. The even and odd metal lines BLe and BLo may be formed as bit lines.

도 2e를 참조하면, 이븐 및 오드 금속 배선(BLe, BLo)을 포함한 전체 구조 상부에 제2 절연막(140)을 형성하여 금속 배선 형성 공정을 완료한다. 여기서, 제2 절연막(140)은 후속 콘택 공정을 위하여 충분한 두께를 가지도록 증착한다. Referring to FIG. 2E, the second insulating layer 140 is formed on the entire structure including the even and odd metal lines BLe and BLo to complete the metal line forming process. Here, the second insulating layer 140 is deposited to have a sufficient thickness for the subsequent contact process.

상술한 설명에서 이븐 및 오드라는 표현은 단순히 설명의 편의를 위하여 구분을 위한 한정어에 불과할 뿐이므로, 실제로 서로 바꾸어 사용하여도 기술상 차이는 없다는 것을 당업자라면 쉽게 이해할 것이다.In the above description, since the expressions of even and adra are merely qualifiers for the purpose of convenience of explanation, those skilled in the art will readily understand that there is no technical difference even if they are actually interchanged.

이상과 같은 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 금속 배선(BLe, BLo)의 구조는 금속 배선(BLe, BLo) 간 저항 감소를 위해 원하는 단차 구조를 가지면서도, 금속 배선(BLe, BLo) 형성을 위한 CMP 공정이 전혀 필요하지 않다. 또한, 금속 배선(BLe, Bo)을 형성하기 위한 금속 물질 증착 공정이 단 한 번으로 충분하며, 더 나아가 금속 배선(BLe, BLo)을 절연시키기 위한 절연막을 적층시키는 공정도 한번 만 진행되면 충분하다.The structure of the metal wirings BLe and BLo manufactured according to the manufacturing method of the present invention as described above has a desired stepped structure to reduce the resistance between the metal wirings BLe and BLo, while forming the metal wirings BLe and BLo. There is no need for a CMP process. In addition, the metal material deposition process for forming the metal wirings BLe and Bo is sufficient once, and further, the process of laminating an insulating film for insulating the metal wirings BLe and BLo is sufficient. .

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 배선 형성 방법은 고가의 CMP 공정을 전혀 필요로 하지 않으며, 기존에 비해 금속 물질 증착 공정 및 절연막 증착 공정이 한 번씩 생략됨에 따라 공정 수 자체도 크게 감소된다. 이에 따라, 제조 비용을 절감하고, 공정 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 공정 수율도 향상시킬 수 있다.As such, the metal wire forming method according to an embodiment of the present invention does not require an expensive CMP process at all, and the number of processes itself is greatly reduced as the metal material deposition process and the insulating film deposition process are omitted once. . Accordingly, the manufacturing cost can be reduced, and the process time can be shortened to improve productivity as well as to improve the process yield.

본 발명은 상기에서 서술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 상기의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms, and the above embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to completely convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to inform you. Therefore, the scope of the present invention should be understood by the claims of the present application.

도 1a 내지 도 1g는 종래의 단차를 갖는 비트라인 형성 방법을 설명하기 위한 공정단면도들이다.1A to 1G are cross-sectional views illustrating a conventional method for forming a bit line having a step difference.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 공정단면도들이다.2A through 2E are cross-sectional views illustrating a method of forming metal wires in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 반도체 기판 110 : 드레인100 semiconductor substrate 110 drain

120 : 제1 절연막 130 : 금속층120: first insulating film 130: metal layer

140 : 제2 절연막140: second insulating film

DCPe : 이븐 드레인 콘택 플러그 DCPo : 오드 드레인 콘택 플러그DCPe: Even Drain Contact Plug DCPo: Eod Drain Contact Plug

BLe : 이븐 금속 배선 BLo : 오드 금속 배선BLe: Even Metal Wiring BLo: Aude Metal Wiring

Claims (5)

제1 절연막 내부에 드레인과 접하는 드레인 콘택 플러그들이 형성된 반도체 기판이 제공되는 단계;Providing a semiconductor substrate having drain contact plugs in contact with the drain in the first insulating layer; 상기 드레인 콘택 플러그들 중 이븐 또는 오드 그룹에 속하는 드레인 콘택 플러그들의 높이를 낮추기 위한 리세스 공정을 실시하는 단계;Performing a recess process for lowering heights of drain contact plugs belonging to an even or odd group of the drain contact plugs; 리세스 영역을 포함한 전체 구조 상부에 이븐 및 오드 그룹에 속하는 금속 배선들을 형성하기 위한 금속층을 형성하는 단계;Forming a metal layer for forming metal wires belonging to the even and odd groups on the entire structure including the recess region; 상기 리세스 영역에 이븐 또는 오드 그룹에 속하는 제1 금속 배선들이 형성되고, 상기 제1 절연막과 평탄화된 상기 드레인 콘택 플러그들 상부에 상기 금속 배선들 중 나머지 그룹에 속하는 제2 금속 배선들이 형성되도록 상기 금속층을 패터닝하는 단계; 및First metal wires belonging to the even or odd group are formed in the recess region, and second metal wires belonging to the remaining group of the metal wires are formed on the drain insulating plugs planarized with the first insulating layer. Patterning the metal layer; And 상기 제1 및 제2 금속 배선들을 포함한 상기 제1 절연막 상에 제2 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.Forming a second insulating film on the first insulating film including the first and second metal wires. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 리세스 공정은 목표 금속 배선의 높이를 목표 식각 타겟으로 설정하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.And the recess process sets the height of the target metal wiring to the target etching target. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 금속층은 상기 리세스 영역을 채우고, 상기 제1 절연막과 평탄화된 상기 드레인 콘택 플러그들 상부에 형성될 목표 금속 배선의 높이만큼 더 증착되어 형성되는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.And the metal layer fills the recess region and is further deposited by a height of a target metal wiring to be formed on the drain insulating plugs planarized with the first insulating layer. 제 1 항에 있어서, 상기 금속층 패터닝 시,The method of claim 1, wherein in the metal layer patterning, 상기 제1 절연막과 평탄화된 상기 드레인 콘택 플러그들 상부에 형성될 목표 금속 배선의 선폭 만큼의 마스크를 식각 마스크로 이용하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법. And forming a mask corresponding to a line width of a target metal wiring to be formed on the first insulating film and the drain contact plugs planarized as an etching mask. 제 1 항에 있어서, 상기 금속층 패터닝 시,The method of claim 1, wherein in the metal layer patterning, 상기 제1 절연막 상에 형성된 상기 금속층의 두께를 목표 식각 타겟으로 설정하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.And forming a target etch target as a thickness of the metal layer formed on the first insulating film.
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