KR19980030949A - Manufacturing Method of Semiconductor Device - Google Patents

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KR19980030949A
KR19980030949A KR1019960050430A KR19960050430A KR19980030949A KR 19980030949 A KR19980030949 A KR 19980030949A KR 1019960050430 A KR1019960050430 A KR 1019960050430A KR 19960050430 A KR19960050430 A KR 19960050430A KR 19980030949 A KR19980030949 A KR 19980030949A
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장성대
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김광호
삼성전자 주식회사
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Abstract

콘택저항을 감소시킬 수 있는 반도체장치의 제조방법에 관한 것이다.A method for manufacturing a semiconductor device capable of reducing contact resistance.

본 발명은, 콜리메이터가 설치된 제 1 스퍼터설비 내부에서 웨이퍼 상에 티타늄막을 형성하는 단계, 상기 제 1 스퍼터설비 내부에서 웨이퍼상에 티타늄나이트라이드막을 형성하는 단계, 및 콜리메이터가 설치되지 않은 제 2 스터터설비 내부에서 상기 티타늄나이트라이드막이 형성된 상기 웨이퍼 상에 스터핑공정을 수행하는 단계를 구비하여 이루어진다.The present invention provides a method for forming a titanium film on a wafer in a first sputtering apparatus provided with a collimator, forming a titanium nitride film on a wafer in the first sputtering apparatus, and a second stutter without a collimator installed therein. And performing a stuffing process on the wafer on which the titanium nitride film is formed in the facility.

따라서, 공정소요시간을 감소시킬 수 있고, 콘택저항을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the process time required can be reduced, and the contact resistance can be reduced.

Description

반도체장치의 제조방법Manufacturing Method of Semiconductor Device

본 발명은 반도체장치의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘택(Contact)저항을 감소시킬 수 있는 반도체장치의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device capable of reducing a contact resistance.

최근에, 반도체소자의 고집적화에 따라 트랜지스터 등 반도체소자의 디자인 룰이 작아지고 있다.In recent years, with the high integration of semiconductor devices, the design rules of semiconductor devices such as transistors have become smaller.

특히, 64 메가(Mega)급 이상의 반도체장치에서 금속콘택의 종횡비(Aspect ratio)는 더욱 높아지고 있다.In particular, the aspect ratio of the metal contact is getting higher in a 64 mega or more semiconductor device.

따라서, 후속되는 배선공정을 위해서 게이트전극, S-폴리, P-폴리, BPSG(Borophosphorsilicate Glass) 등의 하부구조가 형성된 웨이퍼 상에 콘택을 형성하고 알루미늄 등의 금속성분을 도포하는 대신에 하부구조가 형성된 웨이퍼 상에 콘택을 형성하고 티타늄(Ti)막, 티타늄나이트라이드(TiN)막을 순차적으로 형성하고 알루미늄 등의 금속성분을 도포하고 있다.Therefore, instead of forming a contact on a wafer on which a substructure such as a gate electrode, S-poly, P-poly, and BPSG (Borophosphorsilicate Glass) is formed for a subsequent wiring process, and applying a metal component such as aluminum, A contact is formed on the formed wafer, and a titanium (Ti) film and a titanium nitride (TiN) film are sequentially formed and a metal component such as aluminum is coated.

도1은 반도체장치의 제조방법을 설명하기 위한 스퍼터챔버의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a sputter chamber for explaining a method of manufacturing a semiconductor device.

도1을 참조하면, 진공상태의 스퍼터챔버(10) 내부의 스테이지(Stage : 12) 상부에 웨이퍼(14)를 위치시킨 후, 아르곤 및 질소가스공급원(20)에서 공급되는 아르곤 및 질소가스를 스퍼터챔버(12)에 공급하고, 전원공급원(24)에서 고주파(Radio Frequency)를 스퍼터챔버(10) 내부에 공급한다.Referring to FIG. 1, after placing a wafer 14 on a stage 12 in a vacuum sputter chamber 10, sputters argon and nitrogen gas supplied from an argon and nitrogen gas supply source 20. The chamber 12 is supplied to the chamber 12, and a high frequency (Radio Frequency) is supplied from the power supply source 24 into the sputter chamber 10.

스퍼터챔버(10)에 공급된 아르곤가스는 가속되어 타겟(18)에 충돌하게 되고, 이에 따라 타겟(18)을 구성하고 있는 성분입자는 튀어나오게 된다.The argon gas supplied to the sputter chamber 10 is accelerated to collide with the target 18, and thus the component particles constituting the target 18 are protruded.

타겟(18)에서 튀어나온 타겟물질은 콜리메이터(Collimator : 16)를 통과하며 직진성이 강하되어 스테이지(12) 상부에 위치한 웨이퍼(14) 상에 증착되어 티타늄막을 형성하게 된다.The target material protruding from the target 18 passes through the collimator 16 and the straightness is lowered to be deposited on the wafer 14 positioned on the stage 12 to form a titanium film.

상기 티타늄막을 형성하는데는 약 10초 정도의 시간이 소요된다.It takes about 10 seconds to form the titanium film.

이어서, 스퍼터챔버(10) 내부에 콜리메이터(16)가 제거된 상태에서 산소공급원(22)에서 공급되는 산소가스가 스퍼터챔버(10) 내부로 공급되어 웨이퍼(14) 상에 얇은 산화막을 형성하는 1차 스터핑(Stuffing)공정이 진행된다.Subsequently, in the state where the collimator 16 is removed in the sputter chamber 10, oxygen gas supplied from the oxygen source 22 is supplied into the sputter chamber 10 to form a thin oxide film on the wafer 14. The next stuffing process is performed.

상기 1차 스터핑공정은 약 30초 정도의 시간이 소요된다.The first stuffing process takes about 30 seconds.

이어서, 아르곤가스 및 질소가스가 콜리메이터(16)가 설치된 스퍼터챔버(10) 내부로 공급되어 웨이퍼(14) 상에 티타늄나이트라이드막이 형성되는 공정이 진행된다.Subsequently, argon gas and nitrogen gas are supplied into the sputter chamber 10 in which the collimator 16 is installed to form a titanium nitride film on the wafer 14.

상기 티타늄나이트라이드막 형성공정은 약 60초정도의 시간이 소용된다.The titanium nitride film forming process takes about 60 seconds.

이어서, 산소가스공급원(22)에서 공급되는 산소가스가 콜리메이터(16)가 제거된 스퍼터챔버(10) 내부로 공급되어 웨이퍼(14) 상에 얇은 산화막을 형성하는 2차 스터핑공정이 진행된다.Subsequently, a second stuffing process is performed in which the oxygen gas supplied from the oxygen gas supply source 22 is supplied into the sputter chamber 10 from which the collimator 16 has been removed to form a thin oxide film on the wafer 14.

상기 2차 스터핑공정은 약 60초 정도의 시간이 소요된다.The second stuffing process takes about 60 seconds.

그러나, 하나의 스퍼터챔버 내부에서 티타늄막 및 티타늄나이트라이드막 형성공정과 스터핑공정이 진행됨으로서 공정소요시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.However, there is a problem in that the process takes a long time as the titanium film and the titanium nitride film forming process and the stuffing process are performed in one sputter chamber.

또한, 티타늄막 형성 후, 1차 스터핑공정이 진행됨으로 인해서 콘택저항이 증가하는 문제점이 있었다.In addition, after the titanium film is formed, there is a problem that the contact resistance increases due to the first stuffing process.

본 발명의 목적은, 공정소요시간을 단축시킬 수 있는 반도체장치 제조방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device which can shorten the process time.

본 발명의 다른 목적은, 콘택저항을 감소시킬 수 있는 반도체장치 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method capable of reducing contact resistance.

도1은 반도체장치의 제조방법을 설명하기 위한 스퍼터챔버의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a sputter chamber for explaining a method of manufacturing a semiconductor device.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

10 : 스퍼터챔버 12 : 스테이지10: sputter chamber 12: stage

14 : 웨이퍼 16 : 콜리메이터14 wafer 16 collimator

18 : 타겟 20 : 아르곤 및 질소공급원18 target 20: argon and nitrogen source

22 : 산소공급원 24 : 전원공급원22: oxygen source 24: power supply

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치 제조방법은, 콜리메이터가 설치된 제 1 스퍼터설비 내부에서 웨이퍼 상에 티타늄막을 형성하는 단계, 상기 제 1 스퍼터설비 내부에서 웨이퍼상에 티타늄나이트라이드막을 형성하는 단계, 및 콜리메이터가 설치되지 않은 제 2 스터터설비 내부에서 상기 티타늄나이트라이드막이 형성된 상기 웨이퍼 상에 스터핑공정을 수행하는 단계를 구비하여 이루어진다.In the semiconductor device manufacturing method according to the present invention for achieving the above object, the step of forming a titanium film on the wafer inside the first sputtering equipment having a collimator, forming a titanium nitride film on the wafer inside the first sputtering equipment And a step of performing a stuffing process on the wafer on which the titanium nitride film is formed in a second stuttering facility in which a collimator is not installed.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1을 참조하여 본 발명에 따른 반도체장치 제조방법을 설명하면, 진공상태의 스퍼터챔버(10) 내부의 스테이지(12) 상부에 웨이퍼(14)를 위치시킨 후, 아르곤 및 질소가스공급원(20)에서 공급되는 아르곤 및 질소가스를 스퍼터챔버(12)에 공급하고, 전원공급원(24)에서 고주파를 스퍼터챔버(10) 내부에 공급한다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described. After arranging a wafer 14 on an upper stage 12 in a vacuum sputter chamber 10, an argon and nitrogen gas supply source 20 is provided. Argon and nitrogen gas supplied from the supply to the sputter chamber 12, and a high frequency from the power supply source 24 to supply the inside of the sputter chamber (10).

스퍼터챔버(10)에 공급된 아르곤가스는 가속되어 타겟(18)에 충돌하게 되고, 이에 따라 타겟(18)을 구성하고 있는 성분입자는 튀어나오게 된다.The argon gas supplied to the sputter chamber 10 is accelerated to collide with the target 18, and thus the component particles constituting the target 18 are protruded.

타겟(18)에서 튀어나온 타겟물질은 콜리메이터(16)를 통과하며 직진성이 강하되어 스테이지(12) 상부에 위치한 웨이퍼(14) 상에 증착되어 티타늄막을 형성하게 된다.The target material protruding from the target 18 passes through the collimator 16 and the straightness is lowered to be deposited on the wafer 14 positioned on the stage 12 to form a titanium film.

상기 티타늄막을 형성하는데는 약 10초 정도의 시간이 소요된다.It takes about 10 seconds to form the titanium film.

이어서, 아르곤가스 및 질소가스가 스퍼터챔버(10) 내부로 공급되어 웨이퍼(14) 상에 티타늄나이트라이드막이 형성되는 공정이 진행된다.Subsequently, argon gas and nitrogen gas are supplied into the sputter chamber 10 so that a titanium nitride film is formed on the wafer 14.

상기 티타늄나이트라이드막 형성공정은 약 60초정도의 시간이 소용된다.The titanium nitride film forming process takes about 60 seconds.

이어서, 티타늄나이트라이드막이 형성된 웨이퍼는 콜리메이터가 설치되지 않은 다른 스퍼터챔버로 이송된다.Subsequently, the wafer on which the titanium nitride film is formed is transferred to another sputter chamber in which the collimator is not provided.

이어서, 산소가스공급원(22)에서 공급되는 산소가스가 스퍼터챔버(10) 내부로 공급되어 웨이퍼(14) 상에 얇은 산화막을 형성하는 스터핑공정이 진행된다.Subsequently, a stuffing process is performed in which the oxygen gas supplied from the oxygen gas supply source 22 is supplied into the sputter chamber 10 to form a thin oxide film on the wafer 14.

상기 스터핑공정은 약 60초 정도의 시간이 소요된다.The stuffing process takes about 60 seconds.

따라서, 본 발명에 의하면 티타늄막 및 티타늄나이트라이드막을 형성하는 스퍼터챔버와 스터핑공정이 진행되는 다른 스퍼터챔버를 이용하여 티타늄막 및 티타늄나이트라이드막이 형성되는 공정과 스터핑공정이 개별적으로 진행되고, 종래의 1차 스터핑공정을 생략함으로서 공정소요시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, a process of forming a titanium film and a titanium nitride film and a stuffing process are performed separately using a sputter chamber forming the titanium film and the titanium nitride film and another sputter chamber in which the stuffing process is performed. By omitting the first stuffing process, there is an effect that can reduce the process time.

또한, 종래의 1차 스터핑공정을 생략함으로서 콘택저항을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to reduce the contact resistance by omitting the conventional primary stuffing process.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.

Claims (1)

콜리메이터가 설치된 제 1 스퍼터설비 내부에서 웨이퍼 상에 티타늄막을 형성하는 단계;Forming a titanium film on the wafer in a first sputtering apparatus provided with a collimator; 상기 제 1 스퍼터설비 내부에서 웨이퍼상에 티타늄나이트라이드막을 형성하는 단계; 및Forming a titanium nitride film on a wafer in the first sputtering facility; And 콜리메이터가 설치되지 않은 제 2 스터터설비 내부에서 상기 티타늄나이트라이드막이 형성된 상기 웨이퍼 상에 스터핑공정을 수행하는 단계;Performing a stuffing process on the wafer on which the titanium nitride film is formed in a second stuttering facility in which a collimator is not installed; 를 구비하여 이루어지는 반도체장치의 제조방법.A method of manufacturing a semiconductor device comprising a.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480913B1 (en) * 2002-06-28 2005-04-07 주식회사 하이닉스반도체 Method for burying contact using stacked Ti/TiN

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