KR20020085400A

KR20020085400A - 스핀 온 글라스막의 에지 비드 제거 방법

Info

Publication number: KR20020085400A
Application number: KR1020010024897A
Authority: KR
Inventors: 오만식
Original assignee: 아남반도체 주식회사
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-11-16

Abstract

본 발명은 스핀 온 글라스(SOG)막의 에지 비드 제거 방법에 관한 것으로, SOG막의 에지 비드 제거 작업으로 인하여 야기되는 소자 불량을 미연에 방지하기 위하여, SOG 제거 용액을 기판의 뒷면에서 분사한다. 상세하게. 본 발명에 따른 SOG막의 에지 비드 제거를 위하여, 금속 패턴이 형성되어 있는 기판 위에 SOG막을 도포한 다음, 기판의 하부에서 기판의 가장자리 부분을 향하여 SOG 제거 용액을 분사한다. 여기서, SOG 제거 용액을 기판에 대하여 45도 이상 90도 이하의 경사로 분사할 수 있다.

Description

스핀 온 글라스막의 에지 비드 제거 방법{METHOD FOR REMOVING EDGE BEAD OF SPIN ON GLASS LAYER}

본 발명은 스핀 온 글라스(spin on glass, SOG)막의 에지 비드 제거 방법에 관한 것으로 특히, 반도체 소자의 제조 공정 중 평탄화막으로 사용되는 SOG막을 형성할 때, 기판의 가장자리를 따라 돌출되어 존재하는 SOG를 제거하는 SOG막의 에지 비드 제거 방법에 관한 것이다.

반도체 소자의 제조에 있어서, 금속 배선 패턴 사이의 갭에 의한 국부적 단차를 해결하기 위한 평탄화막으로 SOG막이 널리 사용되고 있다. SOG막은 기판을 매우 빠른 속도로 회전시킨 상태에서 소정의 액상 물질을 점적하여 원심력을 이용하여 기판 상에 평탄하게 형성된다. 그런데, SOG막을 형성하는 과정에서 기판의가장자리에 비드(bead)(링 형상의 장식)가 형성되어 기판의 가장자리가 비정상적으로 두꺼워지는 문제가 발생한다. 그래서, 기판의 가장자리에 두꺼워진 막을 제거하는 웨이퍼 에지 비드 제거 방법이 사용되고 있다.

도 1a부터 도 1c는 종래 기술에 따른 SOG막의 에지 비드 제거 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 1a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판 위에 각종 소자(도면 미표시)가 형성되어 있는 기판(10)을 절연막(20)으로 덮는다. 그리고, 절연막(20) 위에 다수개의 금속 배선(31, 32, 33)을 형성하고, 다수의 금속 배선(31. 32. 33) 사이의 간격(gap)을 메우기 위해 SOG막(40)을 형성한다. 이 때, SOG막(40)은 SOG 용액을 기판 위에 분사하고, 회전 코팅을 실시하여 기판 상에 도포하는 방식으로 형성한다.

이어, SOG를 용해시키는 SOG 제거 용액을 분사하여 기판(10)의 가장자리 부분에 존재하는 SOG 잔량을 제거하는 SOG의 에지 비드 제거(EBR;edge bead remover) 작업을 진행한다. 이 때, 기판의 상부에서 기판의 가장자리로부터 3㎜되는 부분을 향하여 이 용액을 분사한다.

그런데, 공정 마진등을 고려하여 반도체 소자의 각종 패턴을 형성하면서, SOG 에지 비드 제거선(L1)이 금속 배선의 최외곽선(L2)보다 안쪽에 위치하는 역전 현상이 발생하게 경우가 생기는데, 그 결과, SOG막의 에지 비드 제거 작업 후에는 도 1b에 도시한 바와 같이, SOG막(40) 외부로 기판의 외곽부에 존재하는 금속 배선(31)이 노출되는 경우가 발생한다.

이와 같이, SOG막(40) 외부로 금속 배선(31)이 노출되는 상태에서, 도 1c에 도시한 바와 같이, 후속 공정 예를 들어, IMD(Inter Metallic Dielectric)막(50)을 형성하고, IMD막 연마 작업을 진행할 경우, SOG막(40)으로 덮히지 않고 노출되어 단차가 생긴 금속 배선(31) 부분(A)에서 IMD막(50)이 과도 연마되어 들뜨게 되는 필링(peeling) 현상이 일어난다. 이와 같이 필링 현상이 일어난 IMD막 부분(A)에는 후속 배선 형성을 위한 공정을 진행하는 과정에서 금속 물질이 잔류되고, 이 잔류된 금속 물질은 소자 내부로 확산되거나 소자 내의 다른 금속 배선과 쇼트를 일으키는 등 소자 불량을 유발한다.

본 발명은 SOG막의 에지 비드 제거 작업으로 인하여 야기되는 소자 불량을 미연에 방지할 수 있는 SOG막의 에지 비드 제거 방법을 제공하고자 한다.

도 1a부터 도 1c는 종래 기술에 따른 SOG막의 에지 비드 제거 방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 2a부터 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 SOG막의 에지 비드 제거 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 SOG막의 에지 비드 제거 과정에서 SOG 제거 용액을 기판의 뒷면에서 분사한다.

상세하게. 본 발명에 따른 SOG막의 에지 비드 제거를 위하여, 금속 패턴이 형성되어 있는 기판 위에 SOG막을 도포한 다음, 기판의 하부에서 기판의 가장자리 부분을 향하여 SOG 제거 용액을 분사한다. 여기서, SOG 제거 용액을 기판에 대하여 45도 이상 90도 이하의 경사로 분사할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판 위에 각종 소자(도면 미표시)가 형성되어 있는 기판(10)을 절연막(20)으로 덮는다. 그리고, 절연막(20) 위에 다수개의 금속 배선(31, 32, 33)을 형성하고, 다수의 금속 배선(31. 32. 33) 사이의 간격을 메우기 위해 SOG막(40)을 형성한다. 이어, SOG막을 용해시키는 SOG 제거 용액을 분사하여 기판(10)의 가장자리 부분에 존재하는 SOG 잔량을 제거하는 SOG막의 에지 비드 제거 작업을 진행한다. 이 때, 기판(10)의 뒷면에서 SOG 제거 용액을 분사하는 백 린스(back rinse)방식으로 진행한다. 즉, SOG 제거 용액 분사 노즐(100)을 기판(10)의 가장자리의 뒷면에 위치시켜 기판(10)의 가장자리를 향하여 솔벤트 등과 같은 용매를 분사할 수 있게 한다. 이 때, SOG 제거 용액을 분사하는 분사 노즐(100)을 기판(10)에 대하여 45도 이상 90도 이하의 경사를 가지도록 위치시킨다. 이 경우, 분사 노즐(100)에서 분사되는 SOG 제거 용액이 금속 배선(31, 32, 33) 위의 SOG막(40) 부분에 튀는 경우를 줄일 수 있다.

이러한 SOG막(40)의 에지 비드 제거 작업은 도 2b에 도시한 바와 같이, 기판(10)의 가장자리를 덮는 SOG막(40)의 상부 일부만을 제거하기 때문에, 기판(10)의 가장자리에 존재하는 금속 배선(31)을 외부에 노출하지 않으면서, 동시에, 기판(10)의 가장자리 부분에까지 SOG막(40)을 고른 두께로 형성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 SOG막 에지 비드 제거 작업 후에, SOG막(40)이 기판 전면에 비교적 고른 두께로 잔류하기 때문에 SOG막의 두께 균일성을 확보할 수 있어서 도 2c에 도시한 바와 같이, 후속 공정인 IMD막(50) 증착 후, IMD막(50)D의 고른 연마를 유도할 수 있다. 그 결과, 후속 공정에서 진행되는 배선 형성을 위한 사진 식각 공정시에 기판의 가장자리 부분에서의 디포커싱(defocusing) 현상의 감소에도 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는, 기판의 가장자리 부분에 존재하는 SOG를 걷어내기 위한 세정을 기판의 하단부에서 위로 걷어내는 백 린스(back rinse) 방식을 채용하기 때문에 종래 기술에서와 같이 금속 배선이 노출되는 경우를 미연에 방지할 수 있다.

종래 기술에서 설명한 바와 같이, SOG막으로 덮혀 있지 않은 금속 배선 부분은 다른 부분에 비하여 상대적으로 낮아진 단차에 의해 IMD 연마 작업시 IMD막의 에지 필링이 발생하지만, 본 발명에서와 같이, SOG막이 덮혀 있는 금속 배선 부분은 그 상부의 IMD 막질의 연마 작업시 에지 필링 현상이 발생하지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 SOG막의 에지 비드 제거 기술은 금속 배선을 외부에 노출시키기 않고 기판의 최외곽까지 SOG가 고른 두께로 유지할 수 있기 때문에 금속 배선의 노출로 인한 상부막의 필링 현상을 제거할 수 있고, 이러한 필링 현상으로 야기되는 배선 쇼트 및 소자 불량을 감소시킬 수 있다.

Claims

금속 패턴이 형성되어 있는 기판 위에 SOG막을 도포하는 단계,

상기 기판의 하부에서 상기 기판의 가장자리 부분을 향하여 상기 SOG 제거 용액을 분사하는 단계

를 포함하는 SOG막의 에지 비드 제거 방법.
제1항에서,

상기 SOG 제거 용액을 상기 기판에 대하여 45도 이상 90도 이하의 경사로 분사하는 SOG막의 에지 비드 제거 방법.