KR20040043640A - 잉크젯 노즐 제작방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잉크젯 노즐 제작방법에 관한 것으로, 본 발명은 반도체 기판에 활성영역과 소자분리영역을 한정하는 필드산화막을 형성하는 단계; 상기 반도체 기판의 활성영역상에 게이트를 형성하는 단계; 상기 게이트를 포함한 전체 구조의 상면에 제1층간절연막을 형성하는 단계; 상기 필드산화막과 게이트사이의 제1층간 절연막내에 제1콘택홀을 형성하는 단계; 상기 제1콘택홀을 포함한 제1층간 절연막 상에 히팅금속배선을 형성하는 단계; 상기 히팅금속배선을 포함한 제1층간 절연막 상에 제2층간절연막을 형성하는 단계; 상기 제2층간절연막내에 상기 히팅금속 배선 을 노출시키는 제2콘택홀을 형성하는 단계; 상기 제2콘택홀을 포함한 제2층간 절연막상에 금속배리어막을 형성하는 단계; 및 상기 전체 구조의 상면에 채널 웨이퍼를 형성하는 단계;를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 반도체 MOS 소자공정에 사용되는 잉크젯 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MOS 소자 제작시의 실리콘 식각/금속식각 등 식각공정에 적용되는 잉크젯 제작방법에 관한 것이다.
종래기술에 따른 잉크젯 노즐 제작방법을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4는 잉크젯 노즐 제작방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
종래기술에 따른 잉크젯 노즐 제작방법을 설명하면, 잉크젯(ink jet) 분사를 제어하는 구동 로직은 CMOS 소자와 높은 전압 NMOS로 구성된다.
도 1에 도시된 바와같이, CMOS 공정진행시 LOCOS방식에 의해 반도체기판(1)에 필드산화막(3)을 형성한후 전체 구조의 상면에 게이트산화막(5), 게이트(7) 및 히터폴리실리콘층(9)을 형성시킨다.
그다음, 도 2에 도시된 바와같이, 전체 구조의 상면에 제1층간절연막(11)을 증착한후 이를 선택적으로 패터닝하여 금속배선 연결용 제1콘택홀(11a)을 형성한다. 이때, 상기 제1콘택홀(11a)은 상기 히터폴리실리콘층(9)과 반도체기판(1)의 활성영역의 일부분을 노출시킨다.
이어서, 상기 제1콘택홀(11a)을 포함한 제1층간절연막(11)상에 알루미늄 배선(13)을 형성한다.
그다음, 도 3에 도시된 바와같이, 상기 알루미늄배선(13)을 포함한 제1층간절연막(11)상에 제2층간절연막(15)을 증착한후 이를 선택적으로 패터닝하여 상기 히팅폴리실리콘층(9)상면을 노출시키는 제2콘택홀(15a)을 형성한다.
이어서, 상기 제2콘택홀(15a)을 포함한 제2층간절연막(15)상에 실리콘질화막(SiNx)(17)과 Ta 박막(19)을 차례로 증착한후 이를 패터닝하여 배선을형성한다. 이때, 상기 실리콘질화막(17)과 Ta 박막(19) 부분은 히터를 구성한다.
그다음, 도 4에 도시된 바와같이, 상기 전체 구조의 상면에 덮개로 사용되는 채널웨이퍼(21)를 본딩하여 칩(IC)를 구성한다.
이러한 구성에서, 잉크젯 분사원리는 히터에서 열을 350 ∼ 500 ℃ 온도의 열을 발생시키면, Ta 막(19)에 버블(bubble)이 발생하여 잉크를 노즐을 통해 밖으로 밀어 낸다.
기존에 사용되는 히팅 폴리실리콘층을 사용하는 것은 필드(field)위에 히팅 블록(heating block) 만큼의 면적을 사용하여야 하기에 고직접화 MEMS(micro mechine)공정에는 적합하지 않다.
또한, 히팅 폴리실리콘층이 있게 되는 비아홀은 폴리실리콘이 필드(field)위에 놓여지기 때문에 비아홀이 깊어지고 실리콘질화막/금속 증착시에 스텝커버리지가 형성되지 못하는 문제가 생길 수 있다.
이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 히팅금속을 형성하기 위한 패터닝 및 히터물질로 Ti/TiN/플래티늄을 사용하여 공정을 단순화시키고 열적 안정성을 확보할 수 있는 잉크 젯 노즐 제작 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1 내지 도 4는 종래기술에 따른 잉크젯 노즐 제작방법을 설명하기 위한 공정단면도.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 잉크젯 노즐 제작방법을 설명하기 위한 공정단면도.
[도면부호의설명]
31 : 반도체기판 33 : 필드산화막
35 : 게이트37 : 제1층간절연막
39 : 제1콘택홀41 : 히팅금속배선
43 : 제2층간절연막45 : 제2콘택홀
47 : Ti 박막49 : TiN 박막
51 : 금속배선53 : 채널웨이퍼
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잉크젯 노즐 제작방법은, 반도체 기판에 활성영역과 소자분리영역을 한정하는 필드산화막을 형성하는 단계; 상기 반도체기판의 활성영역상에 게이트를 형성하는 단계; 상기 게이트를 포함한 전체 구조의 상면에 제1층간절연막을 형성하는 단계; 상기 필드산화막과 게이트사이의 제1층간절연막내에 제1콘택홀을 형성하는 단계; 상기 제1콘택홀을 포함한 제1층간 절연막상에 히팅금속배선을 형성하는 단계; 상기 히팅금속배선을 포함한 제1층간 절연막상에 제2층간절연막을 형성하는 단계; 상기 제2층간절연막내에 상기 히팅금속 배선을 노출시키는 제2콘택홀을 형성하는 단계; 상기 제2콘택홀을 포함한 제2층간 절연막상에 금속배리어막을 형성하는 단계; 및 상기 전체 구조의 상면에 채널 웨이퍼를 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.
(실시예)
이하, 본 발명에 따른 반도체소자의 잉크젯 노즐 제작방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 잉크젯 노즐 제작방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.
본 발명에 따른 잉크젯 노즐 제작방법은, 도 5에 도시된 바와같이, CMOS 공정진행시 LOCOS방식에 의해 반도체기판(31)에 필드산화막(33)을 형성한후 전체 구조의 상면에 게이트(35)를 형성한다.
그다음, 도 6에 도시된 바와같이, 전체 구조의 상면에 제1층간절연막(37)을 증착한후 이를 선택적으로 패터닝하여 제1콘택홀(39)을 형성한다. 이때, 상기 제1콘택홀(39)은 필드산화막(33)과 게이트(35)사이의 활성영역부분상에 형성된다.
이어서, 상기 제1콘택홀(39)을 포함한 제1층간절연막(37)상에 히팅금속용 플래티늄막을 증착한후 이를 패터닝하여 히팅금속배선(41)을 형성한다. 이때, 상기 히팅금속배선(41)은 게이트(35)상측에 위치하게 된다. 또한, 상기 플래티늄막은 약 100 ∼ 5000 Å 두께로 증착한다. 또한, 상기 히팅금속배선(41)의 작동은 플래티늄의 높은 열전달로 인해 약 200 ∼ 500 ℃온도를 사용한다. 한편, 상기 히팅금속물질로 플래티늄 대신에 Ti/TiN을 사용할 수도 있다.
그다음, 도 7에 도시된 바와같이, 상기 히팅금속배선(41)을 포함한 제1층간절연막(37)상에 제2층간절연막(43)을 증착한후 이를 선택적으로 패터닝하여 상기 히팅금속배선(41)의 상면을 제2콘택홀(45)을 형성한다.
이어서, 상기 제2콘택홀(45)을 포함한 제2층간절연막(43)상에 히팅금속 ARC층으로 금속간 안정성이 높은 배리어인 Ti박막(47)과 TiN 박막(49)을 차례로 증착한후 이를 패터닝하여 금속배선(51)을 형성한다. 이때, 상기 Ti 박막(47) 및 TiN 박막(49)은 각각 10∼200Å두께로 형성한다. 또한, 배리어로 TiN 박막(49)만 사용하는 경우에, 약 10∼1000Å 두께로 형성가능하다.
그다음, 도 8에 도시된 바와같이, 상기 전체 구조의 상면에 덮개로 사용되는 채널웨이퍼(53)를 본딩하여 칩(IC)를 구성한다.
상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 잉크젯 노즐 제작방법에 의하면, 히팅플레이트를 LOCOS, 즉 필드산화막위에 형성하지 않고 CMOS지역의 층간절연막내의 금속배선 형성단계에서 금속배선 물질인 플래티늄을 이용하여 형성하고, 게이트윗쪽에 형성시킬 수 있어 면적 감소 효과를 거둘 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
Claims (7)
- 반도체기판에 활성영역과 소자분리영역을 한정하는 필드산화막을 형성하는 단계;상기 반도체기판의 활성영역상에 게이트를 형성하는 단계;상기 게이트를 포함한 전체 구조의 상면에 제1층간절연막을 형성하는 단계;상기 필드산화막과 게이트사이의 제1층간절연막내에 제1콘택홀을 형성하는 단계;상기 제1콘택홀을 포함한 제1층간절연막상에 히팅금속배선을 형성하는 단계;상기 히팅금속배선을 포함한 제1층간절연막상에 제2층간절연막을 형성하는 단계;상기 제2층간절연막내에 상기 히팅금속배선을 노출시키는 제2콘택홀을 형성하는 단계;상기 제2콘택홀을 포함한 제2층간절연막상에 금속배리어막을 형성하는 단계; 및상기 전체 구조의 상면에 채널웨이퍼를 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 잉크젯 노즐 제작방법.
- 제1항에 있어서, 상기 히팅금속배선 물질로는 플래티늄 또는 Ti/TiN을 사용하는 것을 특징으로하는 잉크젯 노즐 제작방법.
- 제2항에 있어서, 상기 플래티늄은 100 내지 5000 Å 두께로 형성하는 것을 특징으로하는 잉크젯 노즐 제작방법.
- 제1항에 있어서, 상기 히팅금속배선은 200 내지 500 ℃온도에서 작동되는 것을 특징으로하는 잉크젯 노즐 제작방법.
- 제1항에 있어서, 상기 금속배리어막으로는 Ti/TiN 박막 또는 TiN을 사용하는 것을 특징으로하는 잉크젯 노즐 제작방법.
- 제5항에 있어서, 상기 Ti박막과 TiN 박막은 각각 10∼200Å 두께로 형성하는 것을 특징으로하는 잉크젯 노즐 제작방법.
- 제5에 있어서, 상기 TiN은 10∼1000 Å 두께로 형성하는 것을 특징으로하는 잉크젯 노즐 제작방법.
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2002
- 2002-11-19 KR KR1020020072027A patent/KR20040043640A/ko not_active Application Discontinuation
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