KR100812298B1 - 엠아이엠 캐패시터 형성방법 - Google Patents
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Abstract
Description
63 : 유전체막
65 : 제2하부금속배선층 67 : 제1감광막패턴
68 : 하부금속배선 70 : 아날로그 커패시터
69 : 제1층간절연막 71 : 제1비아콘택홀
77 : 제2비아콘택홀 78 : 제1비아콘택플러그
기판 상부면에 구비된 제1하부금속배선층, 유전체막 및 제2하부금속배선층을 패터닝하여 하부금속배선과 아날로그 커패시터를 형성하는 공정과,
상기 기판 상부면에 제1층간절연막을 형성하는 공정과,
상기 제1층간절연막을 식각하여 하부금속배선을 노출시키는 제1비아콘택홀을 형성하는 공정과,
상기 제1비아콘택홀을 매립하는 제1금속매립층을 상기 제1층간절연막의 상부면에 형성하는 공정과,
상기 제1층간절연막을 식각장벽으로하여 상기 제1금속매립층을 화학기계적연마(CMP;Chemical Mechanical Polishing)하는 공정과,
상기 제1비아콘택홀의 상부에 금속층을 형성하는 공정과,
상기 금속층 및 상기 제1층간절연막의 상부면에 제2층간절연막을 형성하는 공정과,
상기 금속층의 상부면을 노출시키기 위하여 상기 제2층간절연막을 식각하여 제2비아콘택홀을 형성함과 동시에 상기 아날로그 커패시터의 상부면을 노출시키기 위하여 상기 제2층간절연막 및 상기 제1층간절연막을 식각하여 상기 제2비아콘택홀보다 넓고 깊은 제1비아콘택플러그를 형성하는 공정과,
상기 제1비아콘택플러그 및 상기 제2비아콘택홀을 매립하는 제2금속매립층을 상기 제2층간절연막의 상부면에 형성하는 공정과,
상기 제2층간절연막을 식각장벽으로하여 상기 제2금속매립층을 화학기계적연마(CMP;Chemical Mechanical Polishing)하는 공정과,
상기 제1비아콘택플러그 및 상기 제2비아콘택홀의 상부에 상부금속층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예로서, 상기 제1층간절연막(69)의 식각공정은 CxFy 플라즈마를 이용하여 실시될 수 있다.
제1층간절연막(69)를 식각장벽으로 하는 화학기계적연마공정(CMP;Chemical Mechanical Polishing)을 수행하여 제1층간절연막(69)의 상부면을 노출시킨다.
노출된 제1층간절연막(69)의 상부면에 금속층(73)을 형성한다.
이때, 금속층(73)은 화학 기상 증착(CVD) 방법, 전기분해방법 등으로 형성한 후 사진식각하여 형성될 수 있다. 금속층(73)은 알루미늄, 텅스텐, 구리 등을 포함할 수 있다.
이때, 제1층간절연막 및 제2층간절연막(75)이 동일한 식각비(etch rate)로 식각될 수 있도록 하기 위하여, 제2층간절연막(75)은 제1층간절연막(69)와 실질적으로 동일한 물질로 형성될 수 있다.
다음, 통상의 사진 식각 공정으로 제1비아콘택플러그(78) 및 제2비아콘택홀(77)을 형성한다. 제1비아콘택플러그(78) 및 제2비아콘택홀(77)를 동일한 식각비(etch rate)로 동시에 식각을 하여 형성하면서도 제1비아콘택플러그(78)가 아날로그 커패시터(70)의 상부면을 노출시키도록 하기 위해서는 제1비아콘택플러그(78)의 깊이가 제2비아콘택홀(77)의 깊이보다 깊어야 한다.
따라서 제1비아콘택플러그(78)의 폭이 제2비아콘택홀(77)의 폭보다 크도록 하여 식각하면, 제1비아콘택플러그(78)는 제2층간절연막(75) 및 제1층간절연막(69)의 일부를 식각하여 아날로그 커패시터(70)의 상부면을 노출시키도록 형성되는 동안, 제2비아콘택홀(77)은 제2층간절연막(75)만을 식각하여 금속층(73)의 상부면을 노출시키도록 형성된다.
제1비아콘택플러그(78) 및 제2비아콘택홀(77)을 완전히 매립하도록 제2금속매립층(미도시)를 제2층간절연막(75)의 상부면에 형성한다.
제2층간절연막(75)를 식각장벽으로 하는 화학기계적연마공정(CMP;Chemical Mechanical Polishing)을 수행하여 제2층간절연막(75)의 상부면을 노출시킨다.
노출된 제2층간절연막(75)의 상부면에 상부 금속 배선(80) 및 상부 금속층(79)을 형성한다. 상부 금속 배선(80) 및 상부 금속층(79)은 화학 기상 증착(CVD) 방법, 전기분해방법 등으로 형성한 후 사진식각하여 형성될 수 있다. 상부 금속 배선(80) 및 상부 금속층(79)은 알루미늄, 텅스텐, 구리 등을 포함할 수 있다.
도 1d를 참조하면 종래에는 층간절연막(31)을 식각하여 콘택홀(33)을 형성하면서 아날로그 커패시터(28)의 상부면을 노출시켰기 때문에 아날로그 커패시터(28)의 단차로 인하여 아날로그 커패시터(28)가 손상되는 문제점이 있었으나, 도 2d를 참조하면 제2층간절연막(75) 및 제1층간절연막(69)를 동시에 식각하여 제1비아콘택플러그(78)을 형성함으로써 아날로그 커패시터(70)의 상부면을 노출시키기 때문에 아날로그 커패시터(78)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상부금속배선(80)과 아날로그 커패시터(70)의 사이에 금속층(73)을 형성하는 공정없이 제2층간절연막(75) 및 제1층간절연막(69)를 동시에 식각하므로 제조 공정이 더 단순화된다.
Claims (7)
- 기판(50)의 상부면에 구비된 제1하부금속배선층(61), 유전체막(63) 및 제2하부금속배선층(65)를 패터닝하여 하부금속배선(68)과 아날로그 커패시터(70)를 형성하는 공정과,기판(50)의 상부면에 제1층간절연막(69)을 형성하는 공정과,상기 제1층간절연막(69)을 식각하여 하부금속배선(68)을 노출시키는 제1비아콘택홀(71)을 형성하는 공정과,상기 제1비아콘택홀(71)을 매립하는 제1금속매립층을 상기 제1층간절연막(69)의 상부면에 형성하는 공정과,상기 제1층간절연막(69)을 식각장벽으로하여 상기 제1금속매립층을 화학기계적연마(CMP;Chemical Mechanical Polishing)하는 공정과,상기 제1비아콘택홀(71)의 상부에 금속층(73)을 형성하는 공정과,상기 금속층(73) 및 상기 제1층간절연막(69)의 상부면에 제2층간절연막(75)을 형성하는 공정과,상기 금속층(73)의 상부면을 노출시키기 위하여 상기 제2층간절연막(75)을 식각하여 제2비아콘택홀(77)을 형성함과 동시에 상기 아날로그 커패시터(70)의 상부면을 노출시키기 위하여 상기 제2층간절연막(75) 및 상기 제1층간절연막(69)을 식각하여 상기 제2비아콘택홀(77)보다 넓고 깊은 제1비아콘택플러그(78)를 형성하는 공정과,상기 제1비아콘택플러그(78) 및 상기 제2비아콘택홀(77)을 매립하는 제2금속매립층을 상기 제2층간절연막(75)의 상부면에 형성하는 공정과,상기 제2층간절연막(75)을 식각장벽으로하여 상기 제2금속매립층을 화학기계적연마(CMP;Chemical Mechanical Polishing)하는 공정과,상기 제1비아콘택플러그(78) 및 상기 제2비아콘택홀(77)의 상부에 상부금속층(79)을 형성하는 공정을 포함하는 엠아이엠 캐패시터 형성방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 하부금속배선(68), 상기 금속층(73) 및 상기 상부금속층(79)은 알루미늄, 텅스텐 또는 구리로 형성하는 것을 특징으로 하는 엠아이엠 캐패시터 형성방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 하부금속배선(68), 상기 금속층(73) 및 상기 상부금속층(79)은 CVD 방법으로 형성하는 것을 특징으로하는 엠아이엠 캐패시터 형성방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 하부금속배선(68), 상기 금속층(73) 및 상기 상부금속층(79)은 전기분해 방법으로 형성하는 것을 특징으로하는 엠아이엠 캐패시터 형성방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1층간절연막(69)의 식각공정은 CxFy 플라즈마를 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 엠아이엠 캐패시터 형성방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1비아콘택플러그(78)는 상기 아날로그 커패시터(70)의 상부면에만 콘택되어 구비되는 것을 특징으로 하는 엠아이엠 캐패시터 형성방법.
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