KR20050064892A - 반도체소자의 정렬키 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자의 정렬키에 관한 것으로, 키 오픈 마스크 공정의 생략으로 공정을 단순화시키고 그에 따른 반도체소자의 생산 단가를 감소시킬 수 있도록 하기 위하여, 반도체기판에 정렬키 영역에 트렌치형 정렬키가 형성되되, 특정 레이저로 반응하는 두께로 형성되고, 상기 반도체기판 상에 게이트전극 물질층인 폴리실리콘층, 텅스텐 실리사이드층, 하드마스크층, 층간절연막 및 감광막이 형성되되, 상기 텅스텐 실리사이드층은 특정 레이저에 반응하는 두께로 형성되는 정렬키를 형성함으로써 공정 단순화에 따른 생산성을 향상시키고 그에 따른 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술이다.

Description

반도체소자의 정렬키{A align key of the semiconductor device}

본 발명은 반도체소자의 정렬키에 관한 것으로, 특히 소자분리막의 형성공정후 후속 공정을 진행하기 위한 정렬키 ( alignment key ) 의 형성공정을 생략하고 정렬키 영역의 소자분리막 및 게이트전극 물질층의 두께를 조절하고 레이저를 이용하여 측정하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체소자의 제조 공정은 웨이퍼 상에 형성된 정렬키를 이용하여 후속 공정으로 형성되는 각각의 소자를 형성함으로써 예정된 특성을 반도체소자를 제공한다.

도시되지 않았으나 종래기술에 따른 반도체소자의 정렬키 형성방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 반도체기판 상에 활성영역을 정의하는 소자분리막을 형성한다.

.여기서, 상기 소자분리막은 트렌치형으로 형성한다. 이때, 정렬키가 형성될 영역인 정렬키 영역의 소자분리막은 후속 공정의 진행시 정렬키 역할을 한다.

이때, 상기 반도체기판의 상부구조는 평탄화된 형태로 형성된다.

그 다음, 전체표면상부에 정렬키를 형성하기 위하여 키 오픈 마스크 공정으로 정렬키를 형성한다.

그 다음, 상기 키 오픈 마스크 공정으로 형성된 정렬키를 이용하여 후속 공정을 진행한다.

그러나, 상기 키 오픈 마스크 공정을 생략하는 경우는 후속 공정의 정렬이 어려워 예정된 위치에 필요한 구조물을 형성할 수 없게 된다.

상기한 바와 같이 종래기술에 따른 반도체소자의 정렬키 및 정렬키 측정방법은, 다층 구조로 형성되는 반도체소자의 제조 공정에 필요한 정렬키를 각각 층을 형성할 때마다 기준이 되도록 형성하므로, 그에 따른 생산단가가 증가하는 문제점이 있다. 또한, 정렬키 형성공정을 생략할 경우 후속 공정을 진행하기 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 소자분리막을 형성하고 후속 공정의 정렬키 오픈 공정 없이 상기 소자분리막을 정렬키로 사용하며 상기 게이트전극 물질층을 형성하되, 두께를 조절하여 형성함으로써 정렬마크를 형성하고 특정 레이저를 이용하여 정렬도를 측정함으로써 정렬키를 용이하게 측정할 수 있도록 하는 반도체소자의 정렬키를 제공하는데 그 목적이 있다.

이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체소자의 정렬키는,

반도체기판에 정렬키 영역에 트렌치형 정렬키가 형성되되, 특정 레이저로 반응하는 두께로 형성되고,

상기 반도체기판 상에 게이트전극 물질층인 폴리실리콘층, 텅스텐 실리사이드층, 하드마스크층, 층간절연막 및 감광막이 형성되되, 상기 텅스텐 실리사이드층은 특정 레이저에 반응하는 두께로 형성되는 것과,

상기 트렌치형 정렬키는 1 ∼ 450 Å 깊이로 형성된 것과,

상기 특정 레이저는 633 ㎚ 의 파장을 갖는 적색 레이저가 사용되는 것과,

상기 텅스텐 실리사이드층은 1000 Å 이하의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따라 형성된 반도체소자의 정렬키를 도시한 단면도이다.

먼저, 반도체기판(11)의 정렬키 영역에 트렌치형 정렬키(13)가 형성되되, 특정 레이저로 반응하는 두께로 형성된다.

이때, 상기 트렌치형 정렬키(13)는 1 ∼ 450 Å 두께로 형성된다.

또한, 상기 특정 레이저는 633 ㎚ 의 파장을 갖는 적색 레이저가 사용된다.

그 다음, 후속 공정으로 633 ㎚ 의 파장을 갖는 적색 레이저를 이용하여 상기 트렌치형 정렬키(13)를 읽고 이를 이용한 정렬공정을 실시한다.

그리고, 상기 반도체기판(11) 상에 게이트전극 물질층인 폴리실리콘층(15), 텅스텐 실리사이드층(17), 하드마스크층(19), 층간절연막(21) 및 감광막(23)이 형성된다.

이때, 상기 텅스텐 실리사이드층(17)은 특정 레이저에 반응하는 두께로 형성되는 1000 Å 이하의 두께로 형성된다.

도 2 는 상기 텅스텐 실리사이드층(17)의 두께 변화에 대한 정렬도의 정확도 변화를 도시한 그래프로서, 상기 텅스텐 실리사이드층(17)이 얇아질수록 정확도가 높아짐을 알 수 있다.

이때, 633 ㎚ 의 파장을 갖는 적색 레이저를 사용할 때 특정 두께에서 정렬도의 정확도가 높음을 알 수 있다.

도 3a 및 도 3b 는 상기 트렌치형 정렬키(13)의 두께 변화에 따른 정렬도의 정확도 변화를 도시한 그래프로서, 633 ㎚ 의 파장을 갖는 적색 레이저를 사용할 때 특정 두께에서 정렬도의 정확도가 높음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체소자의 정렬마크는, 트렌치형 정렬키가 형성된 반도체기판 상에 별도의 키 오픈 마스크 공정을 실시하지 않아도 특정 레이저를 이용하여 정렬도의 정확도를 향상시킬 수 있으므로 키 오픈 마스크 공정을 생략할 수 있어 공정을 단순화시키고 그에 따른 생산성, 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1 은 본 발명에 따라 형성된 정렬키를 도시한 단면도.

도 2 는 게이트전극 물질층인 텅스텐 실리사이드의 두께에 따른 정렬도 변화를 도시한 그래프.

도 3a 및 도 3b 는 소자분리막의 깊이에 따른 정렬도 변화를 도시한 그래프.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11 : 반도체기판 13 : 트렌치형 정렬키

15 : 폴리실리콘층 17 : 텅스텐 실리사이드층

19 : 하드마스크층 21 : 층간절연막

23 : 감광막

Claims (4)

1. 반도체기판에 정렬키 영역에 트렌치형 정렬키가 형성되되, 특정 레이저로 반응하는 두께로 형성되고,

   상기 반도체기판 상에 게이트전극 물질층인 폴리실리콘층, 텅스텐 실리사이드층, 하드마스크층, 층간절연막 및 감광막이 형성되되, 상기 텅스텐 실리사이드층은 특정 레이저에 반응하는 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 정렬키.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 트렌치형 정렬키는 1 ∼ 450 Å 깊이로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 정렬키.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 특정 레이저는 633 ㎚ 의 파장을 갖는 적색 레이저가 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 정렬키.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 텅스텐 실리사이드층은 1000 Å 이하의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 정렬키.