KR0170942B1 - 평탄한 도선 패턴 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 평탄한 도선 패턴을 형성시키는 방법을 개시한다. 본 발명은 지지 기판상에 소정 두께로 형성된 제1감광층상에 모노 클로로벤젠(이하, MCB 라 칭함)을 도포시켜서 제2감광층을 형성시키는 제1단계와, 포토 리쏘그래픽에 의하여 상기 제1감광층 및 제2감광층을 노광시키고 현상시켜서 상기 지지 기판의 일부를 노출시키는 제2단계와, 상기 지지 기판상에 시드층을 형성시키는 제3단계와, 상기 시드층상에 전기 도금에 의하여 도선 패턴을 형성시키는 제4단계와, 그리고 리프트 오프에 의하여 상기 제2감광층상의 시드층을 제거하는 제5단계로 이루어지는 평탄한 도선 패턴 형성 방법에 의해 달성되며 이에 의해서 상기 도선 패턴사이에 형성되는 층간 절연막에 공공이 발생되는 것을 억제시킨다.
Description
제1도(a) 내지 (d)는 일반적인 전기 도금을 이용한 도선 패턴 형성 방법을 도시한 공정도.
제2도(a) 내지 (e)는 본 발명에 따라서 평탄한 도선 패턴을 형성시키는 방법을 도시한 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
210 : 지지 기판 220 : 제1감광층
230 : 제2감광층 240 : 시드층
250 : 도선 패턴
본 발명은 실리콘 웨이퍼상에 평탄한 도선 패턴을 형성시키기 위한 방법에 관한 것으로서 특히 리프트 오프(lift-off)을 이용한 전기 도금에 의한 평탄한 도선 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 실리콘 웨이퍼상에 메탈층을 적층시킨 후 사진 석판술을 이용하여 도선 패턴을 형성시키거나 또는 시드층상에 전기 도금에 의하여 적층된 메탈층을 패터닝시켜서 도선 패턴을 형성시킨다.
이때, 제1도(a) 내지 (d)는 종래의 실시예에 따라서 전기 도금을 이용하여 도선 패턴을 형성시키는 공정도이다.
먼저, 제1단계가 예시되어 있는 제1도(a)를 참조하면, 지지 기판(110)상에 소정 두께의 시드층(120)을 형성시키고 상기 시드층(120)상게 감광층(130)을 형성시킨 후 상기 감광층을 노광시키고 현상시켜서 상기 시드층(120)을 노출시킨다.
한편, 제2단계가 예시되어 있는 제1도(b)를 참조하면, 상기 노출된 시드층(120)상에 전기 도금에 의하여 도전체를 증착시켜서 도선 패턴(140)을 형성시킨다.
또한, 제3단계가 예시되어 있는 제1도(c)를 참조하면, 잔류하는 상기 감광층(130)을 제거함으로서 노출된 시드층(120)의 일부를 에칭에 의하여 식각시키며 여기에서 상기 시드층(120)은 오버행 구조로 식각된다.
그리고, 제4단계가 예시된 제1도(d)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 도선 패턴사이의 우묵부를 매립시키기 위하여 층간 절연막(150)을 도포시킨 후 에칭백에 의하여 평탄한 도선 패턴을 형성시킨다.
그러나, 상기된 바와 같이 상기 도선 패턴(140)의 하부는 언더 컷(under cut)형상으로 형성되므로 상기 도선 패턴(140)사이에 층간 절연막(150)을 형성시킬 때 상기 도선 패턴(140)의 오버행 구조에 의하여 공공(a)이 형성된다는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로 그 목적은 시드층을 이용한 전기 도금에 의하여 도선 패턴을 형성시킨 후 층간절연막에 공공이 형성되는 것을 방지시키기 위한 평탄한 도선 패턴 형성 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적은 실리콘 웨이퍼상에 소정 두께로 형성된 제1감광층상에 모노 클로로벤젠(이하, MCB 라 칭함)을 도포시켜서 제2감광층을 형성시키는 제1단계와, 포토 리쏘그래픽에 의하여 상기 제1감광층 및 제2감광층을 노광시키고 현상시켜서 상기 지지 기판의 일부를 노출시키는 제2단계와, 상기 지지 기판상에 시드층을 형성시키는 제3단계와, 상기 시드층상에 전기 도금에 의하여 도선 패턴을 형성시키는 제4단계와, 그리고 리프트 오프에 의하여 상기 제2감광층상의 시드층을 제거하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 평탄한 도선 패턴 형성 방법에 의해 달성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도(a) 내지 (e)는 본 발명에 따른 평탄한 도선 패턴 형성 방법을 순차적으로 도시한 공정도이다.
먼저, 본 발명의 제1단계가 도시되어 있는 제2도(a)를 참조하면, 포토 레지스터를 소정 두께로 지지 기판(210)상에 도포시킴으로서 제1감광층(220)을 형성시키고 상기 제1감광층(220)상에 모노 클로로벤젠을 침투시켜서 제2감광층(230)을 형성시킨다.
이때, 상기 제2감광층(230)은 상기 모노노 클로로벤젠이 상기 제1감광층(220)을 구성하고 있는 포토 레지스터와 화학적 반응을 하여 상기 포토 레지스터와 상이한 화학적 구조를 갖는 물질이며, 상기 제1감광층(220) 및 제2감광층(230)을 자외선에 노광시키고 현상액을 현상시켰을 때 상기 제1감광층(220)의 현상 속도와 상기 제2감광층(230)의 현상 속도는 상이한 값을 갖는다.
한편, 본 발명의 제2단계가 도시되어 있는 제2도(b)를 참조하면, 포토 리쏘그래픽에 의하여 상기 제1감광층(220) 및 제2감광층(230)에 소정 형상의 미세 패턴을 형성시킨다. 즉, 포토 마스크를 사용하여 상기 제1감광층(220) 및 제2감광층(230)의 일부를 자외선에 노출시키고 현상액으로 현상하여 식각시켜서 소정 형상의 미세 패턴을 형성시키고 이에 의해서 상기 지지 기판(210)의 일부를 노출시킨다.
이때, 상기 자외선에 노출됨으로서 분자 구조가 바뀌어 현상액에 선택적으로 용해되는 상기 제1감광층(220)과 제2감광층(230)의 각각의 용해 속도의 차이에 의하여 도면상에 도시되어 있는 바와 같이 상기 제1감광층(220)상에 제2감광층(230)이 오버-행(OVER-HANG) 구조로 형성된다.
또한, 본 발명의 제3단계가 도시되어 있는 제2도(c)를 참조하면, 상기 노출된 지지 기판(210)상에 소정 두께의 시드층(240)이 형성되도록 스퍼터링 공정 또는 화학 기상 증착 공정과 같은 증착 공정에 의하여 금속을 적층시키며 이때, 상기 증착 공정에 의하여 형성되는 시드층(240)은 상기 노출된 지지 기판(210)상에 형성될 뿐만 아니라 상기 지지 기판(210)상에 잔류하는 제2감광층(230)상에 형성된다.
한편, 상기 증착 공정에 의하여 상기 노출된 지지 기판(210)상에 적층되어 형성된 시드층(240)은 상기 제2감광층(230)의 오버-행구조에 의하여 상기 제1감광층(220)으로부터 소정 거리(x)로 이격되어 형성된다.
여기에서, 본 발명에 따르면, 상기 제1감광층(220)과 상기 시드층(240)의 이격 거리(x)는 추후의 공정에 의하여 도선 패턴을 형성시키고자 하는 층의 높이(y)보다 작아야 하며 보다 바람직하게는 다음과 같은 조건, y x, 을 만족시켜야 한다.
또한, 본 발명의 제4단계가 도시되어 있는 제2도(d)를 참조하면, 상기된 바와 같이 상기 지지 기판(210)상에 소정 두께의 시드층(240)이 형성된 후 전기 도금에 의하여 상기 시드층(240)상에 소정 두께의 도전 금속을 적층시킨다.
이때 상기 전기 도금에 의하여 상기 지지 기판(210)상의 시드층(240)은 전기 단자로 작용하므로 상기 도전 금속이 적층될 수 있는 반면에 상기 제2감광층(230)상에 형성된 시드층(240)은 전기 단자로 작용하지 않으므로 상기 도전 금속이 적층되지 않는다.
이 후에 본 발명의 제5단계가 도시되어 있는 제2도(e)를 참조하면, 아세톤 또는 트리클로로에틸렌과 같은 상기 포토 레지스터 제거액을 사용하여서 상기 지지 기판(210)상에 잔존하는 상기 제1감광층(220)을 제거하며 이에 의해서 상기 제1감광층(220)상에 잔존하는 제2감광층(230) 뿐만 아니라 상기 제2감광층(230)상에 형성된 시드층(240)이 제거되며 이에 의해서 상기 지지 기판(210)상에 일정한 형태로 형성된 도선 패턴(250)이 형성된다.
이때, 상기된 바와 같이 형성된 일정한 형태의 도선 패턴(250)은 상기 지지 기판(210)상에 수직으로 형성되어 있으므로 이 후의 공정에 의하여 상기 도선 패턴(250)과 도선 패턴이 형성되지 않은 부분의 단차를 최소화시키기 위하여 스퍼터링 공정 또는 화학 기상 증착 공정에 의하여 산화 실리콘등의 절연 물질을 상기 지지 기판(210)상에 형성된 도선 패턴(250)사이에 충진시킬 때 공공이 발생되지 않는다.
따라서, 본 발명에 따르면, 지지 기판상에 소정 형상의 도선 패턴을 형성시킬 때 상기 도선 패턴을 상기 지지 기판상에 수직으로 형성시키므로 이 후의 공정에 의하여 층간 절연막을 형성시킬 때 상기 도선 패턴주위에 공공이 형성되지 않는다.
Claims (4)
- 지지 기판(210)상에 소정 두께의 제1감광층(220) 및 제2감광층(230)을 형성시키는 제1단계와, 포토 리쏘그래픽에 의하여 상기 제1감광층(220) 및 제2감광층(230)을 노광시키고 현상시켜서 상기 지지 기판(210)의 일부를 노출시키는 제2단계와, 상기 지지 기판(210)상에 시드층(240)을 형성시키는 제3단계와, 상기 시드층(240)상에 전기 도금에 의하여 도선 패턴(250)을 형성시키는 제4단계와, 그리고 리프트 오프에 의하여 상기 제2감광층(230)상의 시드층(240)을 제거하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 평탄한 도선 패턴 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 포토 리쏘그래픽에 의한 상기 제1감광층(220)의 제거 속도는 상기 제2감광층(230)의 제거 속도보다 빠른 것을 특징으로 하는 평탄한 도선 패턴 형성 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 제2감광층(230)은 상기 제1감광층(220)상에 모노 클로로벤젠을 도포시킴으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 평탄한 도선 패턴 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제3단계에 의하여 형성된 상기 시드층(240)은 도선 패턴을 형성시키고자 하는 층의 높이(y)보다 적은 거리(x)로 상기 제1감광층(220)으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 평탄한 도선 패턴 형성 방법.
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