形成布线的方法和使用该方法制造半导体装置的方法制造方法及图纸

技术编号:36589824 阅读:51 留言:0更新日期:2023-02-04 17:54
公开了一种用于形成布线的方法和用于制造半导体装置的方法。在形成布线的方法中,在衬底上形成包括低k电介质材料的层间绝缘层。在层间绝缘层上形成第一蚀刻掩模。使用第一蚀刻掩模执行第一蚀刻工艺以形成穿过层间绝缘层的第一开口。去除第一蚀刻掩模。在第一开口的底部和侧面上形成保护图案。在保护图案和层间绝缘层上形成第二蚀刻掩模。使用第二蚀刻掩模执行第二蚀刻工艺以形成穿过层间绝缘层的第二开口。去除第二蚀刻掩模。去除保护图案。在第一开口和第二开口中的每一个中形成布线。第一开口和第二开口中的每一个中形成布线。第一开口和第二开口中的每一个中形成布线。

【技术实现步骤摘要】
形成布线的方法和使用该方法制造半导体装置的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年7月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10

2021

0098353的优先权,所述申请的公开内容以引用其全部的方式并入本文中。


[0003]本公开的示例实施例涉及一种形成布线的方法和使用该方法制造半导体装置的方法。

技术介绍

[0004]随着动态随机存取存储器(DRAM)装置的集成度的增加,布线之间的距离可能减小。因此,需要一种用于有效地形成多个布线的制造工艺。

技术实现思路

[0005]根据示例实施例,可提供一种形成布线的方法。在方法中,可在衬底上形成包括低k电介质材料的层间绝缘层。可在层间绝缘层上形成第一蚀刻掩模。可使用第一蚀刻掩模执行第一蚀刻工艺以形成穿过层间绝缘层的第一开口。可去除第一蚀刻掩模。可在第一开口的底部和侧面上形成保护图案。可在保护图案和层间绝缘层上形成第二蚀刻掩模。可使用第二蚀刻掩模执行第二蚀刻工艺以形成穿过层间绝缘层的第二开口。可去除第二蚀刻掩模。可去除保护图案。可在第一开口和第二开口中的每一个中形成布线。
[0006]根据示例实施例,可提供一种形成布线的方法。在方法中,可在衬底上形成层间绝缘层。可在层间绝缘层上形成第一蚀刻掩模。可使用第一蚀刻掩模执行第一蚀刻工艺,以形成通过层间绝缘层彼此间隔开的第一开口。可通过灰化工艺去除第一蚀刻掩模。可在每个第一开口的底部和侧面上形成保护图案。可在保护图案和层间绝缘层上形成第二蚀刻掩模。可使用第二蚀刻掩模执行第二蚀刻工艺,以在第一开口之间形成穿过层间绝缘层的第二开口。可通过灰化工艺去除第二蚀刻掩模。可去除保护图案。可在第一开口和第二开口中的每一个中形成布线。
[0007]根据示例实施例,可提供一种制造半导体装置的方法。在方法中,可在衬底的上部中形成掩埋栅极结构。可在衬底上形成位线结构。接触插塞结构可形成为与衬底上的位线结构相邻。可在接触插塞结构上形成电容器。可形成布线以电连接到电容器。当形成布线时,可在电容器上形成包括低k电介质材料的第一层间绝缘层。可在第一层间绝缘层上形成第一蚀刻掩模。可使用第一蚀刻掩模执行第一蚀刻工艺以形成穿过第一层间绝缘层的第一开口。可去除第一蚀刻掩模。可在第一开口的底部和侧面上形成保护图案。可在保护图案和第一层间绝缘层上形成第二蚀刻掩模。可使用第二蚀刻掩模执行第二蚀刻工艺以形成穿过第一层间绝缘层的第二开口。可去除第二蚀刻掩模。可去除保护图案。可在第一开口和第二开口中的每一个中形成布线。
附图说明
[0008]通过参照附图详细描述示例性实施例,特征将对本领域技术人员变得显而易见。
[0009]图1至图10是示出根据示例实施例的形成布线的方法中的阶段的截面图。
[0010]图11至图28是示出根据示例实施例的半导体装置的制造方法中的阶段的平面图和截面图。
具体实施方式
[0011]将理解的是,尽管术语“第一”、“第二”和/或“第三”在本文中可用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二或第三元件、组件、区域、层或部分。
[0012]图1至图10是示出根据示例实施例的形成布线的方法中的阶段的截面图。
[0013]参照图1,可在衬底100上顺序地堆叠第一层间绝缘层110、第二层间绝缘层120、焊盘层130、第一掩模层140和第二掩模层150。可在第二掩模层150上形成第一光致抗蚀剂图案160。
[0014]例如,衬底100可包括硅、锗、硅锗、或第
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物半导体,例如GaP、GaAs、或GaSb。在另一示例中,衬底100可以是绝缘体上硅(SOI)衬底或绝缘体上锗(GOI)衬底。
[0015]例如,第一层间绝缘层110和焊盘层130可包括氧化硅,例如,原硅酸四乙酯(TEOS),第二层间绝缘层120可包括低k电介质材料,例如,碳氮氧化硅、氮氧化硅、碳氮化硅等,第一掩模层140可包括例如旋涂硬掩模(SOH)或非晶碳层(ACL),并且第二掩模层150可包括例如等离子体增强氮氧化硅(PE

SiON)。
[0016]第一光致抗蚀剂图案160可包括暴露出第二掩模层150的上表面的第一开口170。图1示出第一光致抗蚀剂图案160包括彼此间隔开的两个第一开口170,然而,实施例不限于此,例如,第一光致抗蚀剂图案160可包括多于两个的第一开口170。
[0017]在示例实施例中,可通过在第二掩模层150上形成第一光致抗蚀剂层,并对第一光致抗蚀剂层执行曝光工艺和显影工艺来形成第一光致抗蚀剂图案160。可通过使用氟化氩(ArF)激光设备的ArF光刻工艺来执行曝光工艺和显影工艺。然而,实施例不限于此,例如,可通过使用极紫外(EUV)设备的EUV光刻工艺来执行曝光工艺和显影工艺。
[0018]参照图2,可通过使用第一光致抗蚀剂图案160作为蚀刻掩模的蚀刻工艺将第二掩模层150图案化以形成第二掩模,可通过使用第二掩模作为蚀刻掩模的蚀刻工艺将第一掩模层140图案化以形成第一掩模145。可通过使用第一掩模145作为蚀刻掩模的蚀刻工艺将焊盘层130和第二层间绝缘层120图案化,以分别形成焊盘135和第二绝缘层间图案125,并且可在蚀刻工艺期间去除第一光致抗蚀剂图案160和第二掩模。
[0019]通过蚀刻工艺,可形成暴露出第一层间绝缘层110的上表面的第二开口190。在一些实施例中,第二开口190可部分地延伸穿过第一层间绝缘层110的上部。
[0020]参照图3,可去除第一掩模145。在示例实施例中,可通过灰化工艺和/或剥离工艺去除第一掩模145。
[0021]在示例实施例中,可使用氧等离子体、氮等离子体和氩等离子体来执行灰化工艺
和/或剥离工艺。或者,可使用氢等离子体和氮等离子体来执行灰化工艺和/或剥离工艺。
[0022]参照图4,可在第二开口190的侧面和底部以及焊盘135的上表面上共形地形成保护层200。可在保护层200上形成填充层210以填充第二开口190的其余部分。
[0023]在示例实施例中,保护层200可包括金属氮化物,例如氮化铝、氮化钽、氮化钛、氮化钨等。填充层210可包括例如SOH、ACL等。
[0024]参照图5,可将填充层210平坦化直到保护层200的上表面被暴露,并且可去除保护层200的暴露的部分,例如,可去除保护层200的覆盖焊盘135的上表面的部分。因此,可在第二开口190的侧面和底部上形成保护图案205。填充图案215可填充第二开口190的其余部分,并且可暴露焊盘135的上表面。
[0025]在示例实施例中,可通过干法蚀刻工艺(例如,回蚀工艺)来执行平坦化工艺。可通本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于形成布线的方法,所述方法包括:在衬底上形成层间绝缘层,所述层间绝缘层包括低k电介质材料;在所述层间绝缘层上形成第一蚀刻掩模;使用所述第一蚀刻掩模执行第一蚀刻工艺以形成穿过所述层间绝缘层的第一开口;去除所述第一蚀刻掩模;在所述第一开口的底部和侧面上形成保护图案;在所述保护图案和所述层间绝缘层上形成第二蚀刻掩模;使用所述第二蚀刻掩模执行第二蚀刻工艺以形成穿过所述层间绝缘层的第二开口;去除所述第二蚀刻掩模;去除所述保护图案;以及在所述第一开口和所述第二开口中的每一个中形成所述布线。2.如权利要求1所述的方法,其中,去除所述第一蚀刻掩模包括执行灰化工艺。3.如权利要求2所述的方法,其中,使用氧等离子体执行所述灰化工艺。4.如权利要求1所述的方法,其中,所述低k电介质材料包括碳。5.如权利要求1所述的方法,其中,所述保护图案包括金属氮化物。6.如权利要求5所述的方法,其中,去除所述保护图案包括执行湿法蚀刻工艺。7.如权利要求1所述的方法,其中,形成所述保护图案包括:在所述第一开口的底部和侧面形成保护层;形成填充层以填充所述第一开口的剩余部分;将所述填充层平坦化直至暴露出所述保护层的上表面,以形成填充图案;以及通过湿法蚀刻工艺去除所述保护层的暴露的部分。8.如权利要求7所述的方法,其中:所述第二蚀刻掩模形成在所述保护图案、所述层间绝缘层和所述填充图案上,并且当去除所述第二蚀刻掩模时,也去除所述填充图案。9.如权利要求1所述的方法,其中,去除所述第二蚀刻掩模包括执行灰化工艺。10.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一蚀刻掩模和所述第二蚀刻掩模中的每一个包括旋涂硬掩模或非晶碳层。11.一种用于形成布线的方法,所述方法包括:在衬底上形成层间绝缘层;在所述层间绝缘层上形成第一蚀刻掩模;使用所述第一蚀刻掩模执行第一蚀刻工艺以形成穿过所述层间绝缘层的第一开口,所述第一开口彼此间隔开;通过灰化工艺去除所述第一蚀刻掩模;在所述第一开口中的每一个的底部和侧面上形成保护图案;在所述保护图案和所述层间绝缘层上形成第二蚀刻掩模;使用所述第二蚀刻掩模执行第二蚀刻工艺以形成穿过所述层间绝缘层的第二开口,所述第二开口设置在所述第一开口之间;通过灰化工艺去除所述第二蚀刻掩模;去除所述保护图案;以及
在所述第一开口和所述第二开口的每一个中...

【专利技术属性】
技术研发人员:李炫哲金基正金钟天申东辉洪贤实
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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