KR100928097B1 - 반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법 - Google Patents

Abstract

금속 스페이서를 형성하고 그 위에 층간 절연막인 산화막을 증착하는 단계와, 화학기계적 평탄화 공정을 이용하여 상기한 금속 스페이서의 높이까지 상기한 산화막의 평탄화가 이루어지도록 하는 단계와, 습식 식각을 통해 이온주입 영역을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며,

화학기계적 평탄화(CMP) 공정을 이용하여 층간절연막인 산화막을 제거하여 줌으로써 상대적으로 복잡한 마스크 공정을 이용하지 않고도 이온주입 영역을 형성할 수가 있어서 공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 언더컷 현상을 방지할 수 있는, 반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법을 제공한다.

화학기계적평탄화, 스페이서, 층간절연막, 산화막, 증착, 습식식각, 이온주입

Description

반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법{Ion implanting area manufacturing method of the semiconductor}

도 1a 내지 도 1d는 종래의 반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법의 공정도이다.

도 2a 내지 도 2c는 이 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법의 공정도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 금속 스페이서 22 : 산화막

23 : 이온주입 영역

이 발명은 반도체 소자의 이온주입공정 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 화학기계적 평탄화(Chemical Mechanical Polishing, CMP) 공정을 이용하여 층간절연막(Interlayer Dielectrics, ILD)인 산화막(oxide film)을 제거하여 줌으로써 상대적으로 복잡한 마스크 공정을 이용하지 않고도 이온주입 영역을 형성할 수가 있어서 공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 언더컷(undercut) 현 상을 방지할 수 있는, 반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법에 관한 것이다.

이온 주입(ion implant)이란 이온 도금과는 다르게 주입하고자 하는 원소를 진공상태에서 이온화시키고 이를 가속기를 통해 가속시켜 피처리물의 표면에 강제로 투입시킴으로써, 표적재료의 원소와 피처리물 재료간의 고용도에 구애받지 않고 새로운 화학적 조성과 다양한 조직을 가진 합금층을 형성시키는 표면 개질처리 기술이다.

이 방법은 종전의 합금제조기술로 얻기가 힘들거나 불가능한 다양한 합금층을 피처리물 표면에 형성시킬 수가 있는 비평형 금속제조기술로서, 피처리물의 기계적, 화학적, 전기적 및 광학적 성질 등을 요구하는 데로 변화시킬 수가 있다.

반도체 소자 제조공정중에서는 분리 패턴(isolation pattern) 지역에 상기한 바와 같은 이온 주입을 진행하기 위한 이온주입 영역을 형성하는 경우가 발생된다.

종래에 분리 패턴 지역의 이온주입 영역의 형성과정은 도 1a 내지 도 1d에 도시되어 있는 바와 같이 이루어지며, 이를 세부적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1a에 도시되어 있는 바와 같이, 금속 스페이서(11)를 형성하고 그 위에 층간 절연막인 산화막(12)을 증착한다.

다음에, 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이, 층간 절연막인 산화막(12)을 에치백(etch back)한다.

이어서, 도 1c에 도시되어 있는 바와 같이, 포토 레지스트(13)를 도포하고 마스크를 이용하여 노광시킨 뒤에 습식 식각(wet etch)함으로써 포토공정을 진행한 다.

다음에, 도 1d에 도시되어 있는 바와 같이, 습식 식각을 통해 이온주입 영역(14)을 형성되고 나면 포토 레지스트(13)를 제거한다.

그러나, 이와 같은 종래의 이온주입 영역의 형성방법은 마스크 공정이 부가되어 있어 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 에치백 후 습식 식각시 언더컷이 발생되는 문제점 등이 있었다.

이 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화학기계적 평탄화(CMP) 공정을 이용하여 층간절연막인 산화막을 제거하여 줌으로써 상대적으로 복잡한 마스크 공정을 이용하지 않고도 이온주입 영역을 형성할 수가 있어서 공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 금속 스페이서의 주변에 언더컷이 발생되지 않도록 하는, 반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 금속 스페이서를 형성하고 그 위에 층간 절연막인 산화막을 증착하는 단계와, 화학기계적 평탄화 공정을 이용하여 상기한 금속 스페이서의 높이까지 상기한 산화막의 평탄화가 이루어지도록 하는 단계와, 습식 식각을 통해 이온주입 영역을 형성함으로써 언더컷 현상을 방지할 수 있는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직 한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

이 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법의 구성은, 도 2a에 도시되어 있는 바와 같이 금속 스페이서(21)를 형성하고 그 위에 층간 절연막인 산화막(22)을 증착하는 단계와, 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이 화학기계적 평탄화(CMP) 공정을 이용하여 금속 스페이서(21)의 높이까지 상기한 산화막(22)을 평탄화시키는 단계와, 도 2c에 도시되어 있는 바와 같이 습식 식각을 통해 이온주입 영역(23)을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법의 작용은 다음과 같다.

먼저, 도 2a에 도시되어 있는 바와 같이, 금속 스페이서(21)를 형성하고 그 위에 층간 절연막인 산화막(22)을 증착한다.

다음에, 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이, 화학기계적 평탄화(CMP) 공정을 이용하여 금속 스페이서(21)의 높이까지 상기한 산화막(22)을 평탄화시킨다. 이와 같이 산화막(22)을 금속 스페이서(21)의 높이까지 평탄화시키게 되면, 마스크를 이용한 포토공정을 진행하지 않고서도 습식식각을 통해 충분히 이온주입형역을 형성할 수가 있게 되며, 금속 스페이서(21)의 주변에 언더컷이 발생되지 않게 된다.

이어서, 도 2c에 도시되어 있는 바와 같이, 습식 식각을 통해서 이온주입 영역(23)을 형성한다.

이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이 이 발명은, 화학기계적 평탄화(CMP) 공정을 이용하여 층간절연막인 산화막을 제거하여 줌으로써 상대적으로 복잡한 마스크 공정을 이용하지 않고도 이온주입 영역을 형성할 수가 있어서 공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 언더컷 현상을 방지할 수 있는, 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 금속 스페이서를 형성하고 그 위에 층간 절연막인 산화막을 증착하는 단계와,

   화학기계적 평탄화 공정을 이용하여 상기한 금속 스페이서의 높이까지 상기한 산화막의 평탄화가 이루어지도록 하는 단계와,

   습식 식각을 통해 이온주입 영역을 형성함으로써 금속 스페이서의 주변에 언더컷이 발생되지 않도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 분리패턴의 이온주입 영역의 형성방법.

Images