KR20050073031A - 반도체소자의 콘택 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자의 콘택 형성방법에 관해 개시한 것으로서, 절연막이 구비된 반도체기판을 제공하는 단계와, 기판 위에 금속배선용 콘택영역을 노출시키는 감광막패턴을 형성하는 단계와, 결과물을 ECR-AFRNB식각장치 내로 인입시킨 다음, 상기 감광막패턴을 마스크로 상기 절연막에 중성빔조사에 의한 식각공정을 진행하여 측면프로파일이 버티컬한 콘택을 형성하는 단계와, 감광막패턴을 제거하는 단계를 포함한다.

Description

반도체소자의 콘택 형성방법{method for forming contact in semiconductor device}

본 발명은 반도체 소자를 제조하는 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체소자의 콘택 형성 시 플라즈마로 인한 차지(charge) 및 물리적 충격(physical impact)손상을 방지하고 식각균일도를 개선할 수 있는 반도체소자의 콘택 형성방법에 관한 것이다.

반도체소자의 제조에 있어서, 금속배선용 콘택 식각 시 플라즈마로 인해 차지 및 물리적 충격으로 인한 손상이 발생되고, 또한 식각균일도 불량에 의한 콘택 저항 불균형, 마이크로트렌치(microtrench), 프로파일(profile)의 보울링(bowing)현상 등 심각한 문제를 일으킨다.

이를 해결하기 위해 차지가 없는 입자로 진행하는 식각장비들이 있으나, 실제로 차지입자가 모두 중성입자로 변형이 안되어 여전히 차지 데미지 발생의 최소화는 줄여야 한다. 따라서, 보다 균일하고 모든 중성입자 발생가능한 식각장비가 필요한 시점이다.

따라서, 상기 문제점을 해결하고자, 본 발명의 목적은 ECR-LAFRNB(Electron Cyclotron Resonance-Low Angle Forward Reflected Neutral Beam)를 이용하여 ECR에 의한 고밀도 플라즈마가 형성된 상태에서 중성입자를 만듦으로써, 차지 및 물리적 충격으로 인한 손상없이 중성입자의 직진성으로 인해 수직 프로파일을 형성하고 마이크로트렌치 방지, 식각균일도를 개선할 수 있는 반도체소자의 콘택 형성방법을 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명의 반도체소자의 콘택 형성방법은 절연막이 구비된 반도체기판을 제공하는 단계와, 기판 위에 금속배선용 콘택영역을 노출시키는 감광막패턴을 형성하는 단계와, 결과물을 ECR-AFRNB식각장치 내로 인입시킨 다음, 상기 감광막패턴을 마스크로 상기 절연막에 중성빔조사에 의한 식각공정을 진행하여 측면프로파일이 버티컬한 콘택을 형성하는 단계와, 감광막패턴을 제거하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 ECR-AFRNB식각장치에서 알루미늄 리플렉터는 평행하고, 소오스 및 그리드는 이온빔 방향으로부터 5∼15도 틸트된 것이 바람직하다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참고로하여 본 발명에 따른 반도체소자의 콘택 형성방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명에 따른 반도체소자의 콘택 형성방법을 설명하기 위한 공정단면도이다. 또한, 도 2는 본 발명에 따른 ECR-AFRNB식각장치의 개략도이다.

본 발명에 따른 반도체소자의 콘택 형성방법은, 도 1a에 도시된 바와 같이, 먼저 반도체기판(1) 위에 절연막(2)을 형성하고 나서, 상기 절연막(2) 위에 감광막을 도포하고 노광 및 현상하여 금속배선용 콘택영역(미도시)을 덮는 감광막패턴(5)을 형성한다.

이어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 감광막패턴(5)을 포함한 기판을 마스크로 ECR-AFRNB 식각장치 내로 인입시킨 후, 상기 감광막패턴(3)을 마스크로 상기 절연막(2)에 중성빔조사에 의한 식각공정을 진행하여 콘택(3)을 형성한다.

이때, 상기 ECR-AFRNB 식각장치는 ECR(Electron Cyclotron Resonance)입자의 밀도가 높고 차지입자가 모든 중성입자로 변형된다는 특징을 가진다. 상기 ECR-AFRNB 식각장치는, 도 2에 도시된 바와같이, 이온건(ion gun)(미도시)으로부터 추출된 모든 반응성이온이 평행에 가까운 중성빔 플럭스(near-parallel Neutral Beam Flux)를 산출하기 위해 이온빔 방향으로부터 낮은 각도로 틸트(tilt)되어 관통된 블럭(perforated block)의 홀 표면에서 굴절된다.

플라즈마 소오스에서 발생된 이온은 2개의 그리드 어셈블러리(10)(11)를 사용하여 추출되며, 이중에서 플라즈마 소오스에서 가까운 곳에 위치한 그리드를 엑셀레이터 그리드(accelerator grid)(11)라고 하는데, 포텐셜(potential)은 수백볼트(volt)를 적용한다. 또한, 플라즈마 소오스의 아웃사이드(out side)에 위치한 그리드를 추출그리드(extractive grid)(10)라고 하는데, 그라운드되어 있다.

한편, 관통된 블럭의 홀표면 위에서 굴절되는 부분을 알루미늄 리플렉터(reflector)(12)라고 한다. 이러한 알루미늄 리플렉터(12)는 이온빔 방향에서 약 5∼15도(θ) 정도 틸트되어 제작된다. 이렇게 리플렉터를 틸트시킨 이유는 부수적인 이온이 낮은 각도에서 반사되면 될수록 더 많은 이온이 중성화되기 때문이다. 따라서, 본 발명에 따른 ECR-AFRNB식각장비에서는 99% 이상의 중성화를 보여주고 있다.

상술한 ECR-AFRNB 식각장비에서 금속배선용 콘택 식각 공정시에 얻을 수 있는 장점은 중성입자로 진행하기 때문에 차지로 인한 손상을 방지하고 차지입자에 의한 마이크로트렌치 등을 방지할 수 있으며, 기존의 중성이온장비에 비해 중성화 효과가 높기때문에 더욱 양호한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 2개의 그리드를 사용하기 때문에 빔의 직진성이 좋아 수직 프로파일 형성이 가능하고, 플라즈마 밀도 및 균일도도 좋아 균일한 식각특성이 있어 웨이퍼 전체의 콘택저항과 CD(Critical Dimension)도 균일한 결과로서 나타난다.

이상에서와 같이, 본 발명은 ECR-AFRNB식각장비를 이용하여 고밀도 플라즈마가 형성된 상태에서 중성입자를 만들고 기존의 중성빔장비에 비해 알루미늄 리플렉터에 의한 낮은 각도에 의해 99%이상의 중성입자발생이 가능하여 보다 많은 중성입자 발생으로 인해 차지손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 2개의 그리드를 사용하기 때문에 중성입자의 직진성으로 인해 수직 프로파일을 형성하고, 식각균일도도 양호하여 콘택저항이 균일해지는 이점이 있다.

즉, 본 발명은 반도체소자의 금속배선용 콘택 식각 시에 플라즈마로 인해 차지와 물리적 충격에 따른 손상, 식각 균일도 불량에 의한 콘택저항 불균형, 마이크로트렌치, 프로파일의 보울링현상 등을 방지할 수 있다.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명에 따른 반도체소자의 콘택 형성방법을 설명하기 위한 공정단면도.

도 2는 본 발명에 따른 ECR-AFRNB식각장치의 개략도.

Claims (2)

1. 절연막이 구비된 반도체기판을 제공하는 단계와,

   상기 기판 위에 금속배선용 콘택영역을 노출시키는 감광막패턴을 형성하는 단계와,

   상기 결과물을 ECR-AFRNB식각장치 내로 인입시킨 다음, 상기 감광막패턴을 마스크로 상기 절연막에 중성빔조사에 의한 식각공정을 진행하여 측면프로파일이 버티컬한 콘택을 형성하는 단계와,

   상기 감광막패턴을 제거하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 반도체소자의 콘택 형성방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 ECR-AFRNB식각장치에서 알루미늄 리플렉터는 평행하고, 소오스 및 그리드는 이온빔 방향으로부터 5∼15도 틸트된 것을 특징으로 하는 반도체소자의 콘택 형성방법.