KR0170183B1 - 전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법에 관한 것으로서, 반절연성 반도체 기판의 표면에 활성층을 형성하고 상기 활성층의 표면의 소정 부분에 절연막을 형성한 후 상기 활성층의 노출된 표면에 오믹 금속층을 형성하는 공정과, 상기 절연막과 오믹 금속층의 상부에 PMMA(ploy methyl meta acrylate)의 제1감광막과 P(MMA-MAA)의 제2감광막을 순차적으로 도포하는 공정과, 상기 제1감광막은 접속공에 의해 오믹 금속층이 노출되고 제2감광막은 상기 접속공 사이의 제1감광막이 노출되게 상기 제1및 제2감광막을 노광 및 형상하는 공정과, 상기 접속공과 제1및 제2감광막의 상부에 바닥 금속을 증착하는 공정과, 상기 바닥 금속 상부에 상기 접속공 사이가 노출되게 상기 제3감광막을 형성하고 상기 제3감광막이 형성되지 않은 바닥 금속의 상부에 에어브릿지 금속을 증착하는 공정과, 상기 제1, 제2및 제3감광막과 상기 에어브릿지 금속이 형성되지 않은 부분의 바닥 금속을 리프트-오프 방법에 의해 제거하는 공정과, 상기 노출된 반도체 기판, 바닥 금속과 에어브릿지 금속의 표면에 보호막을 형성하는 공정을 구비한다.

따라서 전자빔 노광에너지 조절을 이용하여 접속공을 형성하기 위한 감광막 패턴과 배선금속용 감광막 패턴을 동시에 형성하므로 공정이 간단하고 오정렬을 방지할 수 있다.

Description

전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법

제1도(a) 내지 (d)는 종래 기술에 따른 에어브릿지 금속의 형성방법을 나타내는 공정도.

제2도(a)내지 (f)는 본 발명에 따른 전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법을 나타내는 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 반도체 기판 33 : 활성층

35: 절연막 37a, 37b : 오믹 금속층

39 : 제1감광막 41 : 제2감광막

43a, 43b : 제1접속공

45a,45b,45c,45d,45e : 전자빔 에너지 조절용 묘사영역분포

47 : 바닥 금속 49 : 제3감광막

51 : 에어브릿지 금속 53 : 절연막

본 발명은 화합물 반도체소자의 에어브릿지(air bridge) 금속의 형성방법에 관한 것으로서, 특히, 감광막 패턴의 형성이 간단하고 오정렬을 방지할 수 있는 전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법에 관한 것이다.

갈륨비소등의 화합물 반도체의 전자 소자는 저잡음 특성이 우수하고 동작 속도가 빠르므로 통신용 소자 및 고속컴퓨터에 이용된다.

갈륨비소등의 화합물 반도체의 전자 소자의 제작에서 에어브릿지(air bridge)금속은 일차 금속 이후의 금속 배선에서 금속선의 저항을 줄이기 위해 주로 사용된다.

제1도 (a)내지 (d)는 종래 기술에 따른 에어브릿지 금속의 형성 방법을 나타내는 공정도이다.

제1도 (a)는 반절연성기판(1) 표면에 활성층(3)을 형성한 후, 이 활성층(3)의 상부에 절연막(5)을 형성한다.

그리고, 상기 절연막(5)의 소정 부분을 제거하여 활성층(3)을 노출시키고, 상기 활성층(3)의 노출된 부분에 오믹 금속층(7a)(7b)을 형성한다.

그 다음, 상술한 구조의 전 표면에 층간절연막(9)을 형성한 후, 상기 층간절연막(9)의 상부에 제1감광막(11)을 도포한 후 노광 및 현상 공정에 의해 상기 소정 오믹금속층(7a)(7b)상부의 층간절연막(9)을 노출시킨다.

그리고, 상기 층간절연막(9)의 노출된 부분을 상기 오믹 금속층(7a)(7b)이 노출되도록 제거하여 접속공 (13a)(13b)을 형성한다.

제1도 (b)는 상기 층간절연막 (9) 상부의 제1감광막(11)을 제거하고 제2감광막(15)을 도포한 후 노광 및 현상 공정에 의해 상기 접속공(13a)(13b)과 상기 접속공(13a)(13b)사이의 층간절연막(9)을 노출시킨다.

그리고, 상술한 구조의 전 표면에 도금용 바닥 금속(17)을 증착한다.

상기 바닥 금속(17)은 에어브릿지(air bridge) 금속을 도금할때 도전층으로 사용된다.

제1도 (c)는 상기 바닥 금속(17)의 상부에 제3감광막(19)을 도포한 후 노광 및 현상 공정에 의해 상기 접속공(13a)(13b)과 상기 접속공 (13a)(13b) 사이의 바닥 금속(17)을 노출시킨다.

그리고, 상기 바닥 금속(17)의 상부에 에어브릿지(air bridge)금속(21)을 도금한다.

제1도(d)는 제2및 제3감광막(15)(19)과 상기 에어브릿지 금속(21)이 형성되지 않은 부분의 바닥 금속(17)을 리프트-오프 방법에 의해 제거한다.

그리고, 상기 바닥 금속(17)과 에어브릿지 금속(21)의 표면에 보호막(23)을 형성한다.

그러나 상술한 종래의 기술은 접속공을 형성하기 위한 감광막 패턴과 배선금속용 감광막패턴이 별도로 필요하므로 공정이 복잡하고 오정렬되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전자빔 노광에너지 조절을 이용하여 접속공을 형성하기 위한 감광막 패턴과 배선금속용 감광막 패턴을 동시에 형성하여 공정이 간단하고 오정렬을 방지할 수 있는 전자빔노광 에너지 의한 에어브릿지 금속의 형성방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법은 반절연성 반도체 기판의 표면에 활성층을 형성하고 상기 활성층의 표면의 소정 부분에 절연막을 형성한 후 상기 활성층의 노출된 표면에 오믹 금속층을 형성하는 공정과, 상기 절연막과 오믹 금속층의 상부에 PMMA(ploy methyl meta acrylate)의 제1감광막과 P(MMA-MAA)의 제2감광막을 순차적으로 도포하는 공정과, 상기 제1 감광막은 접속공에 의해 오믹 금속층이 노출되고 제2감광막은 상기 접속공 사이의 제1 감광막이 노출되게 상기 제1 및 제2감광막을 노광 및 형상하는 공정과 , 상기 접속공과 제1 및 제2감광막의 상부에 바닥 금속을 증착하는 공정과, 상기 바닥 금속 상부에 상기 접속공 사이가 노출되게 상기 제3감광막을 형성하고 상기 제3감광막이 형성되지 않은 바닥 금속의 상부에 에어브릿지 금속을 증착하는 공정과 , 상기 제1, 제2 및 제3 감광막과 상기 에어브릿지 금속이 형성되지 않은 부분의 바닥 금속을 리프트-오프 방법에 의해 제거하는 공정과, 상기 노출된 반도체 기판, 바닥 금속과 에어브릿지 금속의 표면에 보호막을 형성하는 공정을 구비한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도(a) 내지 (f)는 본 발명에 따른 전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법을 나타내는 공정도이다.

제2도 (a)는 반절연성기판(31) 표면에 활성층(33)을 형성한 후, 이 활성층(33)의 상부에 절연막(35)을 형성한다.

그리고, 상기 절연막(35)의 소정 부분을 제거하여 활성층(33)을 노출시키고, 상기 활성층(33)의 노출된 부분에 오믹 금속층(37a)(37b)을 형성한다.

그 다음, 상술한 구조의 전 표면에 고해상력층 전자빔 묘화용 제1감광막(39), 바닥금속 정의용 제2감광막(41)을 도포한다.

상기에서 제1감광막(39)은 PMMA (ploy methyl meta acrylate)를 2000~8000Å 정도의 두께로 도포한 후 150~200℃ 정도의 고온에서 열처리 하여 형성하고, 제2감광막(41)은 P(MMA-MAA)로 형성되는 것으로 상단부의 선폭과 모양을 임의로 조절할 수 있다.

그리고, 상기 제3도(a)의 상부에 표시된 전자빔 노광에너지 조절을 위한 에너지 묘사영역 분포 (45a)(45b)(45c)(45d)(45e)에 따라 전자 빔의 에너지를 서로 다르게 하여 제1및 제2감광막(39)(41)을 노광 및 현상하여 상기 오믹 금속층(37a)(37a)을 노출시키는 접속공 (43a)(43b)을 형성한다.

상기에서 영역(45a)(45c)(45e)에 제1감광막(39)를 노광하는 에너지를 주게되며, 그 크기(패턴의 길이 : 상단부 길이)와 모양을 각 패턴의 노광 에너지의 조절로 임의로 조절할 수 있다.

또한 영역(45b)(45e)은 실제의 접속공(43a)(43b)의 크기를 결정하게 되고 원하는 노광에너지와 크기를 준다.

제2도 (b)는 상기 제1및 제2감광막(39)(41)의 상부에 Ti/Au를 각각 50~100Å 정도의 두께로 전자빔으로 증착하여 도금용 바닥 금속(47)을 증착한다.

상기 바닥 금속 (47)은 상기 오믹 금속층(37a)(37b)과 접촉되어 전기적으로 연결되어 에어브릿지(air bridge) 금속을 도금할때 도전층으로 사용된다.

제2도(c)는 상기 바닥 금속(47)의 상부에 제3감광막(49)을 도포한 후 노광 및 현상 공정에 의해 상기 접속공 (43a)(43b)과 상기 접속공(43a)(43b) 사이의 바닥 금속 (47)을 노출시킨다.

제2도 (d)는 상기 바닥 금속(47)의 상부에 에어브릿지(air bridge) 금속(51)을 도금한다.

제2도 (e)는 제1, 제2 및 제3 감광막(39)(41)(49)과 상기 에어브릿지 금속(51)이 형성되지 않은 부분의 바닥 금속(47)을 리프트-오프 방법에 의해 제거한다.

제2도(f)는 소자 및 배선 표면의 산화를 방지하도록 상기 반도체 기판(31), 바닥 금속(47)과 에어브릿지 금속(51)의 표면에 보호막(53)을 형성한다.

따라서, 본 발명은 전자빔 노광에너지 조절을 이용하여 접속공을 형성하기 위한 감광막 패턴과 배선금속용 감광막 패턴을 동시에 형성하므로 공정이 간단하고 오정렬을 방지할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 반절연성 반도체 기판의 표면에 활성층을 형성하고 상기 활성층의 표면의 소정 부분에 절연막을 형성한 후 상기 활성층의 노출된 표면에 오믹 금속층을 형성하는 공정과, 상기 절연막과 오믹 금속층의 상부에 PMMA(ploy methyl meta acrylate)의 제1감광막과 P(MMA-MAA)의 제2감광막을 순차적으로 도포하는 공정과, 상기 제1감광막은 접속공에 의해 오믹 금속층이 노출되고 제2감광막은 상기 접속공 사이의 제1감광막이 노출되게 상기 제1및 제2감광막을 노광 및 형상하는 공정과, 상기 접속공과 제1 및 제2감광막의 상부에 바닥 금속을 증착하는 공정과, 상기 금속 상부에 상기 접속공 사이가 노출되게 상기 제3감광막을 형성하고 상기 제3감광막이 형성되지 않은 바닥금속의 상부에 에어브릿지 금속을 증착하는 공정과, 상기 제1, 제2 및 제3감광막과 상기 에어브릿지 금속이 형성되지 않은 부분의 바닥 금속을 리프트-오프 방법에 의해 제거하는 공정과, 상기 노출된 반도체 기판, 바닥 금속과 에어브릿지 금속의 표면에 보호막을 형성하는 공정을 구비하는 전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1감광막을 2000~8000Å의 두께로 형성하는 구비하는 전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1감광막을 150~200℃의 고온에서 열처리하는 구비하는 전자빔 노광 에너지 조정방법에 의한 에어브릿지 금속의 형성방법.