KR100209737B1 - 반도체 장치의 얼라인 타겟 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 장치의 얼라인 타겟(Align target)에 관한 것으로, 특히 S/N비를 개선한 스텝퍼 장비의 얼라인 타겟 형성방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명의 반도체 장치의 얼라인 타겟 형성방법은 기판상에 필드 산화막을 형성하는 공정과; 상기 필드 산화막상에 폴리 실리콘을 형성하는 공정과; 얼라인 타겟 영역을 정의하여 얼라인 타겟 영역은 일체형으로 남고 얼라인 타겟 주위에는 복수개의 섬모양으로 남도록 상기 폴리 실리콘을 선택적으로 제거하는 공정과; 상기 폴리 실리콘 패턴이 형성된 기판 전면에 절연막을 증착하고, 상기 절연막이 폴리 실리콘 상측에만 남고 폴리 실리콘으로부터 노출된 필드 산화막이 제거되도록 패터닝하는 공정과; 상기 절연막을 포함한 전면에 금속층을 형성한 후, 고온 열처리 하는 공정과; 상기 금속층상에 포토레지스트를 증착한 후 얼라인 신호를 검출하는 공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

반도체 장치의 얼라인 타겟 형성방법

본 발명은 반도체 장치의 얼라인 타겟(Align target)에 관한 것으로, 특히 S/N비를 개선한 스텝퍼 장비의 얼라인 타겟에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치의 제조에 있어서, 포토리소그래피 공정시의 얼라인을 위한 얼라인 타겟은 반도체 장치의 제조를 위한 실제 공정 과정에서 웨이퍼상에 부수적으로 만들어진다.

또한, 반도체 제조방법의 다층 배선공정에 있어서 수직 단차가 매우 커서 평탄화 공정이 필요하게 되는데, 이에 고온 열처리 방법이 사용되나 표면 반사율을 떨어뜨리고 포토레지스트의 얼라인 공정시에 노이즈(Noise)가 커지게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 반도체 장치의 얼라인 타겟에 대하여 설명하면 다음과 같다.

제1a도 내지 제1b도는 종래의 스텝퍼 장비의 얼라인 형성방법을 나타낸 공정 단면도이고, 제2도는 제1b도에 따른 신호파형이다.

제1a도에 도시한 바와같이 반도체 기판(1)상에 필드 산화막(2)을 형성한 후, 제1절연막(3)을 형성한다. 그리고 상기 제1절연막(3)상에 제1포토레지스트를 증착하고 현상 및 노광공정으로 얼라인 타겟이 형성될 부분을 제거하여 포토레지스트 패턴(4)을 형성한다.

이어, 제1b도에 도시한 바와같이 상기 포토레지스트 패턴(4)을 마스크로 하여 제1절연막(3)과 필드 산화막(2)을 기판(1) 표면이 소정부분 노출되도록 식각하여 얼라인 타겟(5)을 형성한다.

이어서, 제1c도에 도시한 바와 같이 얼라인 타겟(5)을 포함한 제1절연막(3)상에 제1금속층(6)을 형성하고, 상기 제1금속층(6)에 제2포토레지스트(7)를 형성한다. 그리고 얼라인 타겟(5)에 레이져 빔(Laser Beam)을 조사하여 스캔(Scan)하면 얼라인 신호파형을 얻는다.

제2도에 도시한 바와같이 얼라인 신호파형을 검출하여 최대 기울기와 최소 기울기의 중간점 즉, 얼라인 점(신호의 중간점)을 찾는 방법을 사용한다.

그러나 이와같은 종래의 반도체 장치의 얼라인 타겟에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

메탈 공정에서 평탄화를 목적으로 고온처리를 하는 경우 표면이 거칠어 지면서 노이즈 레벨이 증가하여 스텝퍼 장비에서 얼라인이 불가능해 진다.

또한 얼라인 타겟은 형체를 알아볼 수가 없을 정도로 망가져서 자동적으로 신호 검출이 어려워져 얼라인이 불가능해진다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 반도체 장치의 얼라인 타겟의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 S/N비를 향상시킨 반도체 장치의 얼라인 타겟을 제공하는데 그 목적이 있다.

제1a도 내지 제1c도는 종래의 스텝퍼 장비의 얼라인 타겟 형성방법을 나타낸 공정 단면도.

제2도는 제1b도에 따른 신호파형.

제3a도 내지 제3e도는 본 발명의 스텝퍼 장비의 얼라인 타겟 형성방법을 나타낸 공정 단면도.

제4도는 본 발명의 얼라인 타겟의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 반도체 기판 31 : 필드 산화막

32 : 폴리 실리콘층 32a : 노이즈 패턴

32b : 얼라인 타겟 33 : 절연막

34 : 금속층 35 : 포토레지스트

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 장치의 얼라인 타겟 형성방법은 기판상에 필드 산화막을 형성하는 공정과; 상기 필드 산화막상에 폴리 실리콘을 형성하는 공정과; 얼라인 타겟 영역을 정의하여 얼라인 타겟 영역은 일체형으로 남고 얼라인 타겟 주위에는 복수개의 섬모양으로 남도록 상기 폴리 실리콘을 선택적으로 제거하는 공정과; 상기 폴리 실리콘 패턴이 형성된 기판 전면에 절연막을 증착하고, 상기 절연막이 폴리 실리콘 상측에만 남고 폴리 실리콘으로부터 노출된 필드 산화막이 제거되도록 패터닝하는 공정과; 상기 절연막을 포함한 전면에 금속층을 형성한 후, 고온 열처리 하는 공정과; 상기 금속층상에 포토레지스트를 증착한후 얼라인 신호를 검출하는 공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 반도체 장치의 얼라인 타겟에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3a도 내지 제3e도는 본 발명의 스텝퍼 장비의 얼라인 형성방법을 나타낸 공정 단면도이고, 제4도는 본 발명의 얼라인 타겟의 평면도이다.

먼저, 제3a도에 도시한 바와같이 반도체 기판(30)상에 필드 산화막(31)을 형성하고, 상기 필드 산화막(31)상에 폴리 실리콘층(32)을 형성한다.

이어, 제3b도에 도시한 바와같이 폴리 실리콘층(32)을 현상 및 노광공정을 이용하여 얼라인 타겟 영역(32b)을 정의하여 얼라인 타겟 영역(32b)은 일체형으로 형성하고, 상기 얼라인 타겟 영역(32b) 주위에는 복수개의 섬모양으로 형성하여 노이즈 패턴(32a)을 형성한다.

이때, 얼라인 타겟 영역(32b) 주변에 남아있는 패턴의 폭보다 좁고 높이는 동일한 노이즈 패턴(32a)을 형성한다.

한편, 얼라인 타겟 영역(32b) 주변의 노이즈 패턴(32a)은 노이즈 레벨(Noise Level)을 더 작게 만든다.

이어서, 제3c도에 도시한 바와같이 노이즈 패턴(32a)과 얼라인 타겟 영역(32b)상에 절연막(33)을 형성한후, 상기 노이즈 패턴(32a)과 얼라인 타겟 영역(32b)을 마스크로 하여 기판(30) 표면이 노출되도록 절연막(33) 및 필드 산화막(31)을 식각한다.

이어, 제3d도에 도시한 바와같이 기판(30)을 포함한 절연막(33)상에 금속층(35)을 형성한 후, 고온 열처리 공정을 실시한다. 그리고 상기 금속층(35)상에 포토레지스트(36)를 형성한다. 이때, 어떤 방법으로의 표면의 거칠기도 무관하다.

이어서, 제3e도에 도시한 바와같이 포토레지스트(36)를 형성한 후, 얼라인 타겟 영역(32b)에 레이져 빔을 조사하여 스캔하면 S/N비가 개선된 아주 양호한 얼라인 신호파형을 얻는다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 반도체 장치의 얼라인 타겟에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

표면의 반사율이 나쁘고 거칠기가 커서 노이즈가 많은 공정에서도 폴리 실리콘을 이용하여 얼라인 타겟과 노이즈 패턴을 형성하면 S/N비가 크게 개선된 양호한 신호를 얻을 수 있다.

따라서 안정된 얼라인이 가능하다.

Claims (2)

1. 기판상에 필드 산화막을 형성하는 공정과; 상기 필드 산화막상에 폴리 실리콘을 형성하는 공정과; 얼라인 타겟 영역을 정의하여 얼라인 타겟 영역은 일체형으로 남고 얼라인 타겟 주위에는 복수개의 섬모양으로 남도록 상기 폴리 실리콘을 선택적으로 제거하는 공정과; 상기 폴리 실리콘 패턴이 형성된 기판 전면에 절연막을 증착하고, 상기 절연막이 폴리 실리콘 상측에만 남고 폴리 실리콘으로부터 노출된 필드 산화막이 제거되도록 패터닝 하는 공정과; 상기 절연막을 포함한 전면에 금속층을 형성한 후, 고온 열처리 하는 공정과; 상기 금속층상에 포토레지스트를 증착한 후 얼라인 신호를 검출하는 공정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 장치의 얼라인 타겟 형성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 얼라인 타겟 영역 주변은 상기 절연막, 폴리 실리콘 및 필드 산화막이 상기 얼라인 타겟 영역에 남아있는 패턴의 폭보다 좁고, 높이는 동일하게 형성됨을 특징으로 하는 반도체 장치의 얼라인 타겟 형성방법.