KR100517910B1 - 반도체소자의금속배선구조및그제조방법 - Google Patents
반도체소자의금속배선구조및그제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100517910B1 KR100517910B1 KR1019960023626A KR19960023626A KR100517910B1 KR 100517910 B1 KR100517910 B1 KR 100517910B1 KR 1019960023626 A KR1019960023626 A KR 1019960023626A KR 19960023626 A KR19960023626 A KR 19960023626A KR 100517910 B1 KR100517910 B1 KR 100517910B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- metal
- sog
- metal wiring
- wiring
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 38
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 38
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32139—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer using masks
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 Al층과 반사방지막의 사이에 게재되어있는 SOG층에 의해 Al층의 힐록 및 그레인 크기 증가가 방지 되어 반사방지막의 크랙을 방지함으로써, 식각 공정시 Al층이 손상되지 않으며 Al층이 수분에 노출되지 않아 단선 및 단락이 방지되므로 공정 수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
Description
본 발명은 반도체 소자 제조 공정중 금속배선구조 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 반도체 소자가 점차 고집적화 되어감에 따라, 리소그라피(Lithography) 공정에 의해 미세 패턴을 형성하기에는 많은 어려움이 있다.
특히, 금속배선 패턴을 형성하기 위한 식각마스크로 감광막 패턴을 형성할시 노광 공정에서의 노광 빛 반사가 심하게 나타나므로 이를 방지하기 위해 금속막 상에 반사방지막을 형성한 다음, 그 위에 감광막을 도포하고 노광 및 현상하여 감광막 패턴을 형성하고 있다.
그러나, 종래기술에 따른 금속배선 형성 방법은 고온에서 연속적으로 알루미늄(Al)막 및 반사방지막을 증착하고 있는데, 이때 Al막의 힐록(Hillock) 및 그레인 바운더리(Grain Boundary)의 크기가 증가되고 이에 의해 상기 Al막상에 형성되는 얇은 두께의 반사방지막에 크랙(Crack)이 발생된다.
그리고, 이후의 공정에서 수분 등이 반사방지막의 크랙을 통해 Al막으로 침투하여 Al막이 부식되므로써 금속배선이 손상되거나 심한 경우 단락되어 소자 동작의 신뢰성 및 제조 수율을 떨어뜨리게 된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반사방지막의 크랙 발생을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시킨 반도체 소자의 금속배선구조 및 그 제조 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 금속배선구조는, 소정 공정이 완료된 기판상에 형성된 배선용 Al 금속막; 상기 Al 금속막 상에 형성되어 상기 Al 금속막의 힐록 및 그레인 크기 증가를 방지하기 위한 SOG(Spin On Glass)막; 및 상기 SOG막 상에 형성된 TiN 반사방지막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 금속배선 형성 방법은, 소정공정이 완료된 기판 상에 배선용 Al 금속막을 형성하는 단계; 상기 Al 금속막 상에 SOG(Spin On Glass)막을 형성하는 단계; 상기 SOG막 상에 TiN 반사방지막을 형성하는 단계; 및 리소그라피 공정으로 상기 반사방지막, 상기 SOG막 및 상기 Al 금속막을 차례로 선택식각하여 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
제 1A 도 내지 제 1D 도는 본 발명의 일실시예에 따른 금속배선 형성 공정도로서, 도면부호 1은 실리콘 기판, 2는 층간산화막, 3은 Ti/TiN막, 4는 Al막, 5는 SOG막, 6은 TiN막, 7은 감광막 패턴을 각각 나타낸다.
먼저, 제 1A 도는 층간산화막(2)을 선택식각하여 소정부위의 실리콘 기판(1)을 노출시키므로써 금속 콘택홀을 형성한 상태의 단면도이다.
이어서, 제 1B 도에 도시된 바와 같이 장벽 금속막인 Ti/TiN막(3), 배선용 Al막(4)을 차례로 형성한 다음, 반사방지막을 형성하기 전에 Al막(4) 상에 SOG막(5)을 형성하고 SOG막(5)상에 반사방지막으로 TiN막(6)을 형성한다.
이때, 소자의 종류에 따라 장벽금속막의 형성은 생략할 수 있다.
상기 제 1B 도에 도시된 바와 같이 본 발명은 배선용 금속막과 SOG막을 연속하여 형성하므로 배선용 금속막에서 발생될 수 있는 힐록 및 그레인 크기를 감소시키게 된다.
또한 이 상태에서 SOG막 상에 얇은 반사방지막이 형성되므로 반사방지막의 크랙을 발생을 방지할 수 있다.
결국 반사방지막의 크랙을 방지하므로써 수분 등이 침투에 따른 금속배선 부식 문제를 해결할 수 있다.
이어서, 제 1C 도는 반사방지막인 TiN막(6) 상에 감광막 패턴(7)을 형성한 상태이고, 제 1D도는 감광막 패턴(7)을 식각장벽으로 TiN막(6), SOG막(5), 배선용 Al막(4) 및 Ti/TiN막(3)을 차례로 건식식각하여 금속배선을 완료한 상태이다.
본 발명은 Al층과 반사방지막의 사이에 SOG층을 형성함으로써, Al층의 힐록 및 그레인 크기 증가가 방지되어 반사방지막의 크랙을 방지할 수 있고, 이에 의해 배선 패터닝을 위한 식각 공정시 Al층이 손상되지 않으며 Al층이 수분에 노출되지 않아 단선 및 단락이 방지되므로 공정 수율 및 소자 동작의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 상기에서 설명한 단층 금속배선이 아닌 다층 금속배선 공정에도 적용할 수 있는 등, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
제 1A 도 내지 제 1D 도는 본 발명의 일실시예에 따른 금속배선 형성 공정도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 실리콘 기판 2: 층간산화막
3: Ti/TiN막 4: Al막
5: SOG막 6: TiN막
7: 감광막 패턴
Claims (3)
- 반도체 소자의 금속배선에 있어서,소정 공정이 완료된 기판 상에 형성된 배선용 Al 금속막;상기 Al 금속막 상에 형성되어 상기 Al 금속막의 힐록 및 그레인 크기 증가를 방지하기 위한 SOG(Spin On Glass)막; 및상기 SOG막 상에 형성된 TiN 반사방지막을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속배선.
- 반도체 소자 제조 방법에 있어서,소정공정이 완료된 기판 상에 배선용 Al 금속막을 형성하는 단계,상기 Al 금속막 상에 SOG(Spin On Glass)막을 형성하는 단계;상기 SOG막 상에 TiN 반사방지막을 형성하는 단계; 및리소그라피 공정으로 상기 반사방지막, 상기 SOG막 및 상기 Al 금속막을 차례로 선택식각하여 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 형성 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 금속배선은 다층 금속배선의 어느한 금속배선 층인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 형성 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960023626A KR100517910B1 (ko) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 반도체소자의금속배선구조및그제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960023626A KR100517910B1 (ko) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 반도체소자의금속배선구조및그제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR980005494A KR980005494A (ko) | 1998-03-30 |
| KR100517910B1 true KR100517910B1 (ko) | 2005-11-25 |
Family
ID=37306234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960023626A KR100517910B1 (ko) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 반도체소자의금속배선구조및그제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100517910B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940007992A (ko) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | 김주용 | 반도체 금속막의 전자 이동에 의해 불량 방지를 위한 텅스텐 방어막 형성방법 |
| KR960002667A (ko) * | 1994-06-09 | 1996-01-26 | 김주용 | 다층구조 금속막 형성방법 |
-
1996
- 1996-06-25 KR KR1019960023626A patent/KR100517910B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940007992A (ko) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | 김주용 | 반도체 금속막의 전자 이동에 의해 불량 방지를 위한 텅스텐 방어막 형성방법 |
| KR960002667A (ko) * | 1994-06-09 | 1996-01-26 | 김주용 | 다층구조 금속막 형성방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR980005494A (ko) | 1998-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7427569B2 (en) | Metal etching process and rework method thereof | |
| KR0167889B1 (ko) | 반도체 소자의 비아홀의 형성방법 | |
| KR100517910B1 (ko) | 반도체소자의금속배선구조및그제조방법 | |
| US6127252A (en) | Metal-line structure in integrated circuit and method of fabricating the same | |
| KR100191708B1 (ko) | 반도체 소자의 금속 배선 형성방법 | |
| KR100324595B1 (ko) | 리프트-오프법을 이용한 반도체 소자의 금속배선 형성방법 | |
| KR0137990B1 (ko) | 반도체 소자의 금속배선 제조방법 | |
| KR100475136B1 (ko) | 반도체 소자의 콘택 영역 형성 방법 | |
| KR100318308B1 (ko) | 반도체소자의금속배선제조방법 | |
| KR20030049563A (ko) | 비아홀 형성방법 | |
| JP2783898B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR0137619B1 (ko) | 반도체 장치 제조 방법 | |
| JPH04214630A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100237743B1 (ko) | 반도체 장치의 금속 배선 형성 방법 | |
| KR100403349B1 (ko) | 금속 배선과 비아 플러그의 연결 구조 및 그 형성 방법 | |
| KR100192553B1 (ko) | 다층배선 형성방법 | |
| KR0137980B1 (ko) | 텅스텐 플러그 제조방법 | |
| KR100271402B1 (ko) | 반도체소자의접촉구형성방법 | |
| KR100305207B1 (ko) | 반도체소자의금속배선형성방법 | |
| KR0144140B1 (ko) | 금속배선방법 | |
| KR100197129B1 (ko) | 반도체 소자의 금속배선 형성방법 | |
| KR100356482B1 (ko) | 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법 | |
| KR0179707B1 (ko) | 반도체 장치의 다층 배선구조 및 그 제조방법 | |
| KR960014459B1 (ko) | 다층배선 형성방법 | |
| KR19980037187A (ko) | 반도체 소자의 금속층 형성 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20040519 Effective date: 20050830 |
|
| S901 | Examination by remand of revocation | ||
| GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100825 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |