KR0120736B1 - 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법 - Google Patents

반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법

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KR0120736B1
KR0120736B1 KR1019940009993A KR19940009993A KR0120736B1 KR 0120736 B1 KR0120736 B1 KR 0120736B1 KR 1019940009993 A KR1019940009993 A KR 1019940009993A KR 19940009993 A KR19940009993 A KR 19940009993A KR 0120736 B1 KR0120736 B1 KR 0120736B1
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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 다층 금속배선(Multi-Layer Metal Line) 형성방법에 관한 것으로, 1차 금속배선을 형성한 후 상기 1차 금속배선 2차 금속배선을 접촉하기 위해 비아 홀(Via hole)을 형성하고, 상기 비아 홀 저면을 이루는 1차 금속배선 표면에 발생되는 결함요인을 제거하기 위하여, 비아 홀에 의해 노출된 1차 금속배선의 표면을 CF4/O2플라즈마(Plasma) 처리하므로써 표면의 오염물질 제거와 RF 식각공정 시간을 최소화할 수 있어 금속배선 사이의 누설전류원(Leakage Current Source)을 방지할 수 있고, 소자의 생산성(Performance)을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 다층 금속 배선 형성방법에 관한 것이다.

Description

반도체 소자의 다층 금속배선 형성방벙
제1a도 내지 제1c도는 본 발명에 의한 다층 금속배선을 형성하는 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:기판 2:1차 금속배선
3:층간 절연막 4:비아 홀
5:자연 산화막 6:강제 산화막
7:2차 금속배선
본 발명은 반도체 소자의 다층 금속배선(Multi-Layer Metal Line) 형상빙법에 관한 것으로, 특히 1차 금속배선을 형성한 후 상기 1차 금속배선에 2차 금속배선을 접촉하기 위해 비아 홀(Via hole)을 형성하고, 상기 비아 홀 저면을 이루는 1차 금속배선 표면에 발생되는 결함요인을 제거하기 위하여, 비아 홀에 의해 노출된 1차 금속배선의 표면을 CF4/O2플라즈마(Plasma) 처리하므로써 표면의 오염물질 제거와 RF 식각공정 시간을 최소화 할 수 있어 금속배선 사이의 누설전류원(Leakage Current Source)을 방지할 수 있고, 소자의 생산성(Performance)을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법에 관한 것이다.
종래의 DLM(Double Layer Metal) 공정은 1차 금속배선을 완료한 후 2차 금속배선을 형성하기 전에 비아 홀을 형성하는데, 이 비아 홀 저면부에 드러나는 1차 금속배선의 표면을 후처리 하지 않을 경우 다량의 자연 산화막(Native Oxide)이 형성된다. 이를 제거하여 1차 금속배선과 2차 금속배선의 접촉을 향상시키기 위하여 RF 시각공정을 진행하게 되고, 이때 장시간의 RF 식각공정은 소자의 생산성을 저하시킨다.
따라서, 본 발명을 비아 홀의 금속 표면에 발생되는 오염물질을 효과적으로 제거하면서 인위적 산화막(강제 산화막)을 성장시켜 RF 식각공정시간을 최소화 하므로써, 금속배선간의 접촉을 향상시킬 뿐만 아니라 소자의 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다층 금속배선 형성방법은 소정의 기판(1)상에 1차 금속배선(2)을 형성하고, 그 상부에 충간 절연막(3)을 형성한 다음 비아 홀(4)을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 비아 홀(4) 형성직후 CF4/O2 플라지마 처리하는 단계와, 상기 단계로부터 RF 식각공정을 소정시간 실시한 후 2차 금속배선(7)을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제1a도 내지 제1c도는 본 발명에 의한 다층 금속배선을 형성하는 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도로서, 제1a도는 소정의 공정을 거친 기판(1)상에 1차 금속배선(2)을 형성하고, 그 상부에 층간 절연막(3)을 형성한 다음 소정부위에 비아 홀(4)을 형성한 상태로 도시한 것으로, 이때 비아 홀(4) 저면부에 노출된 1차 금속배선(2) 표면에 자연 산화막(5)이 생성된다.
상기 자연 산화막(5)은 불안정한 산화막으로 종래에는 이를 제거하기 위하여 RF 식각공정을 장시간 진행하였다.
제1b도는 상기 비아 홀(4) 형성직후 CF4/O2플라즈마 처리하여 강제 산화막(6)을 얇게 성장시킨 상태를 도시한 도면도로서, 상기 강제 산화막(6)은 O2가스에 의해 성장되고, 상기 CF4가스에 의해 금속표면이 치환되어 제1a도의 불안정한 자연 산화막(5)이 더 이상 두껍게 형성되지 않게 한다. 즉, CF4성분에 의해 노출된 금속과 O2가스가 반응하여 강제 산화막이 성장된다.
상기 CF4/O2플라즈마 처리공정시 CF4가스는 100내지 200 SCCM 플로우(Flow)시키고, 02가스는 50내지 100 SCCM플로우 시킨다.
제1c도는 상기 CF4/O2플라즈마 처리공정후 금속배선간의 접촉저항을 줄이기 위하여 RF식각공정을 단시간 진행한 후 2차 금속배선(7)을 형성한 상태를 도시한 단면도로서, 상기 RF 식각공정은 1 내지 2분 정도로 실시한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 1차 금속배선과 2차 금속배선 사이의 처리과정중에서 비아 홀 형성직후 CF4/O2플라즈마 처리하므로써 오염물질 제거는 물론 강제 산화막 형성으로 인한 RF 식각공정시간을 최소화하여 금속배선간 접촉저항을 줄이고 소자의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법에 있어서, 소정의 기판상에 1차 금속배선을 형성하고, 그 상부에 층간 절연막을 형성한 다음 비아 홀을 형성하는 단계와, 상기 단계로부터 비아 홀 형성직후 CF4/O2플라즈마 처리하는 단계와, 상기 단계로부터 RF 식각공정을 소정시간 실시한 후 2차 금속배선을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 CF4/O2플라즈마 처리공정시 CF4가스는 100내지 200 SCCM로 플로우 시키고, O2가스는 50내지 100 SCCM플로우 시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 CF4/O2플라즈마 처리 공정시 O2가스에 의해 비아 홀 저면부의 1차 금속배선 표면에 강제 산화막이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 RF 식각공정은 1 내지 2분간 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법.
KR1019940009993A 1994-05-07 1994-05-07 반도체 소자의 다층 금속배선 형성방법 KR0120736B1 (ko)

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