KR19990057802A - 반도체 장치 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크 절연막 상에 형성되는 반사방지막이 식각정지막으로 작용하는 것을 방지하여 마스크 절연막이 식각될 수 있도록 하는 반도체 장치 제조 방법에 관한 것으로, 마스크 절연막을 형성하기전 반사방지막을 형성함으로써 반사방지막이 식각정지막으로 작용하여 마스크 절연막이 식각되지 못하는 것을 방지하여 의도하는 콘택홀을 형성하는 방법이다.
Description
본 발명은 반도체 장치 제조 방법에 관한 것으로, 특히 마스크 절연막 상에 형성되는 반사방지막이 식각정지막으로 작용함으로 인하여 마스크 절연막이 식각되지 못하는 것을 방지할 수 있는 반도체 장치 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라 소자의 최소 설계한계는 급격히 감소되어 왔다. 이에 따라 노광장비의 한계보다 작은 미세 패턴의 형성이 요구되어져 왔으며, 여러 가지 패터닝 공정에서 노광 여유도(expose margin)를 증가시키기 위해 반사방지막(anti reflection coating layer)을 사용하고 있다.
또한, 절연막을 식각하여 콘택홀을 형성하는 공정에서, 하부 전도막 패턴과의 공간 여유도를 확보할 수 없게되어 자기 정렬 콘택 공정(self align contact process)이 제시되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 문제점을 설명한다.
도1a 내지 도1c는 종래의 여러 가지 자기 정렬 콘택 공정 단면도로서, 도1a는 질화막을 장벽막으로 사용하는 경우, 도1b는 패드 폴리실리콘막(pad polysilicon)을 이용하는 경우, 도1c는 플러그 폴리실리콘막(plug polysilicon) 등을 이용하는 경우를 각각 나타낸다.
도1a 내지 도1c에서 도면부호 '10'은 반도체 기판, '11'은 게이트 전극, '12'는 마스크 절연막, '13'은 절연막 스페이서, '14'는 반사방지막, '15'는 층간절연막, '16'은 콘택홀을 각각 나타내고, 도면 부호 'a'는 플러그 폴리실리콘막, 'b'는 질화막 장벽, 'c'는 패드 폴리실리콘막을 각각 나타낸다.
도1a 내지 도1c에서 알 수 있듯이, 상기와 같은 자기 정렬 콘택 공정은 게이트 전극과 플러그 폴리실리콘막, 패드 폴리실리콘막 또는 콘택홀 내에 매립되는 전도막과의 절연을 위하여 게이트 전극 상에 마스크 절연막(14)을 형성하는 것이 필수적이다.
그러나, 층간절연막(15)을 식각하여 게이트 전극(11)과 연결되는 콘택홀을 형성할 경우, 상기와 같은 마스크 절연막(14) 상에 반사방지막(14)이 형성되어있음으로 인하여 반사방지막이 식각정지막으로 작용하게 된다.
도2는 상기와 같이 이루어지는 종래 기술에 따라, 게이트 전극 상에 마스크 절연막(MASK) 및 반사방지막(ARC)을 차례로 형성하고, 층간절연막을 형성한 후 선택적으로 식각하여 콘택홀을 형성한 후의 SEM(scanning electro microscope) 사진으로 반사방지막(ARC)에서 식각이 정지됨을 보이고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 반사방지막이 식각정지막으로 작용하여 의도하는 콘택홀을 형성할 수 있는 반도체 장치 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도1a 내지 도1c는 종래의 여러 가지 자기 정렬 콘택 공정 단면도
도2는 종래 기술에 따른 콘택홀 형성 공정 단면의 SEM 사진
도3a 내지 도3e는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치 제조 공정 단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
20: 반도체 기판 21: 폴리실리콘막
22: 반사방지막 23: 마스크 절연막
24: 감광막 패턴 25: 절연막 스페이서
26: 층간절연막 27: 콘택홀
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 반도체 장치 제조 방법에 있어서, 반도체 기판 상에 전도막 및 반사방지막, 마스크 절연막을 형성하는 단계; 상기 마스크 절연막, 반사방지막 및 전도막을 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 마스크 절연막, 반사방지막 및 전도막 측벽에 절연막 스페이서를 형성하는 단계; 전체 구조를 덮는 층간절연막을 형성하는 단계; 및 상기 층간절연막, 마스크 절연막 및 반사방지막을 선택적으로 식각하여 상기 전도막을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 금속 배선 형성시 마스크 절연막이 필요한 경우 반사방지막의 위치를 조절하여 후속 콘택홀 형성을 위한 식각 공정시 반사방지막이 식각정지막으로 작용하는 것을 방지하는 방법이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도3a 내지 도3e는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치 제조 공정 단면도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 장치 제조 방법은 다음과 같이 이루어진다.
먼저, 도3a에 도시한 바와 같이 반도체 기판(20) 상에 게이트 전극을 형성하기 위한 폴리실리콘막(21)을 형성하고, SiN, SiON 또는 SiO2중 적어도 어느 하나의 물질로 반사방지막(22)을 형성한 후, 도핑되지 않은 폴리실리콘막, 저온산화막(low temperature oxide), 중온산화막(medium temperature oxide), 고온산화막(high temperature oxide) 또는 TEOS계(tetra ethyl orthosilicate) 산화막 중 어느 하나로 마스크 절연막(23)을 형성한다.
다음으로, 도3b에 도시한 바와 같이 상기 마스크 절연막(23) 상에 게이트 전극을 형성하기 위한 감광막 패턴(24)을 형성한다.
다음으로, 도3c에 도시한 바와 같이 감광막 패턴(24)을 식각마스크로 마스크 절연막(23), 식각방지막(22) 및 폴리실리콘막(21)을 선택적으로 식각하여 게이트 전극(21'), 반사방지막(22), 마스크 절연막(23)으로 이루어지는 패턴을 형성한다. 본 발명에서는 종래 기술과 달리 마스크 절연막(23)을 형성하기전 반사방지막(22)을 형성함으로써 마스크 절연막(22)이 식각되지 못하는 것을 방지할 수 있다. 마스크 절연막은 통상적으로 투과율이 높은 산화막으로 형성되어 반사가 적기 때문에 마스크 절연막 상에 반사방지막을 형성할 필요는 없다. 또한, 반사방지막(22)은 하부 전도막인 폴리실리콘막(21)으로부터 감광막으로 빛이 반사되는 것을 방지할 수 있는 위치에 형성된다. 따라서, 반사방지막(22) 상에 마스크 절연막(21)을 형성함으로 인하여 감광막 패턴의 손상은 발생하지 않는다.
다음으로, 도3d에 도시한 바와 같이 상기 게이트 전극(21'), 반사방지막(22), 마스크 절연막(23)으로 이루어지는 패턴의 측벽에 절연막 스페이서(25)를 형성하고, 전체 구조 상에 층간절연막(26)을 형성한다.
다음으로, 도3e에 도시한 바와 같이 층간절연막(26) 및 마스크 절연막(23)을 선택적으로 제거하여 콘택홀(27)을 형성한다. 반사방지막(22)은 콘택홀 형성과정에서 반사방지막(22)에 대한 식각선택비가 낮은 식각제를 이용하여 제거한다. 또는 콘택홀 형성 후, 불소계열의 가스를 이용하여 콘택홀 형성시 식각마스크로 사용된 감광막 패턴(도시하지 않음)을 제거하면서 동시에 반사방지막(22)을 제거하거나, 콘택홀(27) 형성 후, 콘택홀(27) 내에 전도막을 형성하기 전에 인산(H3PO4)을 이용한 습식식각으로 제거하기도 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 마스크 절연막을 형성하기전 반사방지막을 형성함으로써 반사방지막이 식각정지막으로 작용하여 마스크 절연막이 식각되지 못하는 것을 방지함으로써 식각되어야할 층에 절연막이 존재하는 것을 방지할 수 있다.
Claims (6)
- 반도체 기판 상에 전도막 및 반사방지막, 마스크 절연막을 형성하는 단계;상기 마스크 절연막, 반사방지막 및 전도막을 패터닝하는 단계;상기 패터닝된 마스크 절연막, 반사방지막 및 전도막 측벽에 절연막 스페이서를 형성하는 단계;전체 구조를 덮는 층간절연막을 형성하는 단계;상기 층간절연막, 마스크 절연막 및 반사방지막을 선택적으로 식각하여 상기 전도막을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 반도체 장치 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사방지막을 SiN, SiON 또는 SiO2중 적어도 어느 하나의 물질로 형성하는 반도체 장치 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 마스크 절연막을 도핑되지 않은 폴리실리콘막, 저온산화막, 중온산화막, 고온산화막 또는 TEOS계 산화막 중 어느 하나로 형성하는 반도체 장치 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 콘택홀을 형성하는 단계는,층간절연막 상에 콘택홀 영역을 오픈하는 감광막 패턴을 형성하는 단계;상기 감광막 패턴을 식각마스크로 층간절연막, 마스크 절연막 및 반사방지막을 선택적으로 식각하여 상기 전도막을 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및상기 감광막 패턴을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 반도체 장치 제조 방법
- 제 4 항에 있어서,상기 감광막 패턴을 제거하는 단계에서 불소계열의 가스를 사용하는 반도체 장치 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,인산(H3PO4)을 이용한 습식식각으로 상기 콘택홀 저면에 남은 반사방지막을 제거하는 단계를 더 포함하는 반도체 장치 제조 방법.
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1997
- 1997-12-30 KR KR1019970077881A patent/KR100257767B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100618794B1 (ko) * | 1999-12-10 | 2006-09-06 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자의 콘택홀 형성방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100257767B1 (ko) | 2000-06-01 |
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