KR20020037806A - 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법은 반도체 요소가 형성된 기판 상부에 하부 배선을 형성한 후 제 1 층간절연막 및 SOG막을 순차로 형성하는 단계; 패터닝 공정에 의해 상기 SOG막을 패터닝하여 SOG패턴을 형성하는 단계; 전체구조 상부에 제 2 층간 절연막을 증착하고 상기 반도체 기판과 연통되는 콘택홀을 형성하는 단계; 텅스텐을 증착하여 상기 콘택홀 내에 텅스텐 플러그를 형성하는 단계; 상기 텅스텐 플러그와 연결되는 금속배선을 형성하는 단계; 상기 전체 구조 상부에 제 3 층간 절연막을 형성한 후 상기 금속 배선과 연통되는 비아홀과 금속 배선 리프팅 방지를 위한 더미 콘택홀을 동시에 형성하되, 더미 콘택홀 내부에 SOG가 드러나게 하는 단계; 상기 비아홀에 비아플러그가 형성되고 상기 더미 콘택홀에는 더미 플러그가 형성되데, 더미 콘택홀 내부에는 보이드가 형성되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에 관한 것으로, 특히 금속 배선의 들뜸(LIFTING)을 방지 할 수 있으며 하부 배선 구조에 영향을 받지 않는 더미(DUMMY)콘택홀을 형성할 수 있는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법에 관한 것이다.
일반적으로 금속 배선의 들뜸을 방지 하기 위해 더미 콘택홀을 다수 형성하여 홀의 밀도를 높이게 된다. 이러한 방법은 금속 배선 식각 후 세척시 발생하는 금속 배선의 들뜸을 억제 할 수 있으나 더미 콘택홀 형성시 적정 타겟 설정과 하부 구조에 따른 형성 위치 선정 등의 어려움을 야기한다. 부적절한 타겟 설정 및 위치 선정에 문제가 발생할 경우 반도체 소자의 특성에 나쁜 영향을 미치게 된다.
도 1a는 리프팅이 발생한 부분을 나타내고 있으며, 도 1b는 금속 배선이 리프팅으로 떨어져 나간 지역을 보여 주고 있다. 도 1c는 참고적으로 더미 콘택홀의 형성이 필요한 지역을 도시하고 있다. 또한 도 2b는 더미 콘택홀에서의 문제점을 명확히 보여 주고 있다. 이와 같이 종래 기술에 의하면 더미 콘택홀 형성시 많은 단점을 유발 시킨다.
따라서 본 발명은 상술한 단점을 해소 할 수 있는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 층간 절연막으로 SOG막을 증착 후 텅스텐 증착시 베리어 메탈(Ti/TiN)을 불량 증착하여 텅스텐 보이드가 형성되게 하므로써 이러한 보이드를 통해 하부 전도 배선과 비정상적으로 연결된 금속 배선 리프팅 방지용 더미 콘택홀의 전기적 연결을 방지하는데 있다.
도 1 a 내지 도 1c는 종래의 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2a는 SOG막에 의해 유발된 텡스텐 보이드를 도시한 단면도.
도 2b는 종래 반도체 소자의 금속 배선의 문제점을 설명하기 단면도.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성방법을 설명하기 위한 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 하부 배선2: 제 1 층간 절연박
3: SOG막4: 제 2 층간 절연막
5: 텅스텐 플러그6: 금속 배선
7: 제 3 층간 절연막
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법은 반도체 요소가 형성된 기판 상부에 하부 배선을 형성한 후 제 1 층간절연막 및 SOG막을 순차로 형성하는 단계, 패터닝 공정에 의해 상기 SOG막을 패터닝하여 SOG패턴을 형성하는 단계, 전체구조 상부에 제 2 층간 절연막을 증착하고 상기 반도체 기판과 연통되는 콘택홀을 형성하는 단계, 텅스텐을 증착하여 상기 콘택홀 내에 텅스텐 플러그를 형성하는 단계, 상기 텅스텐 플러그와 연결되는 금속배선을 형성하는 단계, 상기 전체 구조 상부에 제 3 층간 절연막을 형성한 후 상기 금속 배선과 연통되는 비아홀과 금속 배선 리프팅 방지를 위한 더미 콘택홀을 동시에 형성하되, 더미 콘택홀 내부에 SOG가 드러나게 하는 단계 및 상기 비아홀에 비아플러그가 형성되고 상기 더미 콘택홀에는 더미 플러그가 형성되데, 더미 콘택홀 내부에는 보이드가 형성되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a와 관련하여, 반도체 요소가 형성된 기판(도시안됨)상부에 하부 배선(1)을 형성한 후 제 1 층간절연막(2) 및 SOG막(3)을 순차로 형성한다.
도 3b와 관련하여, 패터닝 공정에 의해 SOG막(3)을 패터닝하여 SOG패턴(3a)을 형성한다.
도 3c와 관련하여, 제 2 층간 절연막(4)을 증착하고 반도체 기판과 연통되는 콘택홀을 형성한다. 이후, 텅스텐을 증착하여 텅스텐 플러그(5)를 형성한다.
도 3d와 관련하여, 텅스텐 플러그(5)와 연결되는 금속배선(6)이 형성된다.
도 3e와 관련하여,제 3 절연막(7)이 형성된 후 금속 배선(6)과 연통되는 비아홀(8)과 금속 배선 리프팅 방지를 위한 더미 콘택홀(10)이 동시에 형성된다. 이 공정에 의해 더미 콘택홀(10)내부에 SOG가 드러나게 된다.
도 3f와 관련하여, 텅스텐을 증착하여 플러그 형성공정을 진행하면 비아홀(8)에는 비아플러그(8a)가 형성되고 더미 콘택홀(10)에는 더미 플러그(8b)가 형성되는데, 더미 콘택홀 내부에는 보이드(20)가 형성된다.
도 2a는 SOG막에 의해 유발된 텡스텐 보이드를 도시한 단면도이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 금속 배선 리프트 방지용 더미 콘택홀 형성시 발생할 수 있는 더미 콘택홀을 통한 하부 배선과의 전기적 연결을 효과적으로 방지하여 소자 특성의 안정화를 이룰 수 있다.
Claims (1)
- 반도체 요소가 형성된 기판 상부에 하부 배선을 형성한 후 제 1 층간절연막 및 SOG막을 순차로 형성하는 단계;패터닝 공정에 의해 상기 SOG막을 패터닝하여 SOG패턴을 형성하는 단계;전체구조 상부에 제 2 층간 절연막을 증착하고 상기 반도체 기판과 연통되는 콘택홀을 형성하는 단계;텅스텐을 증착하여 상기 콘택홀 내에 텅스텐 플러그를 형성하는 단계;상기 텅스텐 플러그와 연결되는 금속배선을 형성하는 단계;상기 전체 구조 상부에 제 3 층간 절연막을 형성한 후 상기 금속 배선과 연통되는 비아홀과 금속 배선 리프팅 방지를 위한 더미 콘택홀을 동시에 형성하되, 더미 콘택홀 내부에 SOG가 드러나게 하는 단계;상기 비아홀에 비아플러그가 형성되고 상기 더미 콘택홀에는 더미 플러그가 형성되데, 더미 콘택홀 내부에는 보이드가 형성되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법.
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| KR1020000067709A KR20020037806A (ko) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170109267A (ko) * | 2016-03-21 | 2017-09-29 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 제조 방법 |
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