KR20060020977A - Prevention method for formation metal corrosion of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 부식 형성 방지 방법에 관한 것으로서, 기판상에 금속막을 형성하는 단계; 상기 금속막 상에 포토레지스트막을 형성하는 단계; 불소(F)를 포함하는 가스를 사용하여 상기 금속막을 식각함으로써 금속 패턴을 형성하는 단계; H2 플라즈마 처리로 상기 금속막 식각 시 금속막 표면에 잔류한 F 이온을 HF 가스로 제거하는 단계; 포토레지스트막을 제거한 후 세정 공정을 통해 상기 금속막 식각시 발생한 폴리머를 제거하는 단계를 포함하여 이루어지며,The present invention relates to a method for preventing metal corrosion formation, comprising: forming a metal film on a substrate; Forming a photoresist film on the metal film; Forming a metal pattern by etching the metal film using a gas containing fluorine (F); Removing F ions remaining on the metal film surface by HF gas when the metal film is etched by H 2 plasma treatment; Removing the photoresist film and then removing the polymer generated during the metal film etching through the cleaning process.
반도체 소자의 제조 공정 중 금속 식각 시 사용되는 불소(F)를 포함하는 가스에서 잔존하는 F 이온이 존재하게 되면 후속 세정 공정 시나 대기중에서 수분과 반응하여 HF를 형성하게 되고, HF와 금속 라인 측벽의 알루미늄이 반응하여 알루미늄이 부식되면서 산화알루미늄(Al2O3)형태로 부식이 성장하게 되는 문제점을 해결하기 위하여 H2 프라즈마 처리로 금속막 식각 시 금속막 표면에 잔류한 F 이온을 HF 가스로 제거하는 것을 특징으로 한다.The presence of F ions remaining in the gas containing fluorine (F) used during metal etching during the manufacturing process of the semiconductor device reacts with moisture in the subsequent cleaning process or in the air to form HF, and the HF and metal line sidewalls In order to solve the problem that aluminum reacts and the corrosion grows in the form of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) as aluminum is corroded, H 2 plasma treatment removes F ions remaining on the surface of the metal film by HF gas. Characterized in that.
금속막 식각, 금속막 부식, 플라즈마,플라즈마Metal Film Etching, Metal Film Corrosion, Plasma, Plasma
Description
도 1a 내지 도 1d는 종래의 반도체 소자의 금속막 형성 방법을 도시한 순차 설명도이다.1A to 1D are sequential explanatory diagrams showing a metal film formation method of a conventional semiconductor element.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 부식 형성 방지 방법을 도시한 순차 설명도이다.2A to 2E are sequential explanatory diagrams showing a method for preventing metal corrosion from forming in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11 : 기판 13 : 금속막11
15 : 포토레지스트막 17 : F 이온15 photoresist film 17 F ion
본 발명은 반도체 소자의 금속 부식 형성 방지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 소자의 금속막 식각 시 잔류 F 이온을 제거하여 금속막 부식 형성을 방지하는 반도체 소자의 금속 부식 형성 방지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preventing metal corrosion formation of a semiconductor device, and more particularly, to a method for preventing metal corrosion formation of a semiconductor device by removing residual F ions during metal film etching of a semiconductor device to prevent metal film corrosion formation. .
일반적으로 반도체 소자 제조 공정 중 금속막 물질로 알루미늄을 사용할 수 있으며, 이와 같은 알루미늄의 건식 식각 시 사용되는 가스는 C2F6, C3F 8, CF4 등과 같이 불소(F)를 포함하는 가스를 사용한다.Generally, aluminum may be used as a metal film material during a semiconductor device manufacturing process, and the gas used for dry etching of aluminum may include fluorine (F) such as C 2 F 6 , C 3 F 8 , and CF 4 . Use
그러나 금속막 물질로 알루미늄을 사용하는 경우 금속막 식각시 발생할 수 있는 부식은 반도체 소자의 수율 및 신뢰성에 심각한 악영향을 줄 수 있다.However, when aluminum is used as the metal film material, corrosion that may occur during metal film etching may seriously affect the yield and reliability of the semiconductor device.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 반도체 소자의 금속막 형성 방법을 도시한 순차 설명도이다.1A to 1D are sequential explanatory diagrams showing a metal film formation method of a conventional semiconductor element.
도 1a 내지 도 1d에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 반도체 소자의 금속막 형성 방법은, 기판(11)상에 금속막(13)을 형성하는 단계; 상기 금속막(13) 상에 포토레지스트막(15)을 형성하는 단계; 불소(F)를 포함하는 가스를 사용하여 상기 금속막(13)을 식각함으로써 금속 패턴을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트막(15)의 제거 및 금속막 식각시 발생한 폴리머를 제거하기 위한 세정 공정을 진행하는 단계를 포함하여 이루어진다.As shown in Figs. 1A to 1D, a conventional method of forming a metal film of a semiconductor device includes: forming a
상기한 구성에 의한 종래의 반도체 소자의 금속막(13) 형성 방법의 작용을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The operation of the conventional method of forming the
우선 도 1a에 도시되어 있는 바와 같이 반도체 기판(11) 상에 소정의 금속 막(13)을 증착하고, 다음에 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 증착된 금속막(13)상에 금속막(13) 식각 마스크인 포토레지스트막(15)을 형성하며, 이후에 도 1c에 도시되어 있는 바와 같이 불소(F)를 포함하는 가스를 사용하여 금속막(13)을 식각함으로써 금속 패턴을 형성한다.First, a
마지막으로 도 1d에 도시되어 있는 바와 같이 포토레지스트막(15)을 제거한 후 후속으로 상기 금속막(13) 식각시 발생한 폴리머를 제거하기 위한 세정 공정을 진행한다.Finally, as shown in FIG. 1D, the
그러나, 도 1d에 도시되어 있는 바와 같이 금속막(13) 식각시 사용되는 불소(F)를 포함하는 가스에서 잔존하는 F 이온(17)이 존재하게 되면 후속 세정 공정 시나 대기중에서 수분과 반응하여 HF를 형성하게 되고, HF와 금속막(13) 라인 측벽의 알루미늄이 반응하여 알루미늄이 부식되면서 산화알루미늄(Al2O3) 형태로 부식이 성장하게 되면서 반도체 소자의 수율 및 신뢰성에 심각한 악영향을 줄 수 있다.However, as shown in FIG. 1D, when the
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 금속 식각 시 사용되는 불소(F)를 포함하는 가스에서 잔존하는 F 이온의 존재로 부식이 성장하여 반도체 소자의 수율 및 신뢰성에 심각한 악영향을 주는 문제점을 금속막 식각 공정과 세정 공정 사이에 F 이온을 제거할 수 있는 H2 플라즈마 처리를 하여 잔존 F 이온과 반응시켜 HF 가스로 제거하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve such a conventional problem, an object of the present invention is the growth of corrosion due to the presence of F ions remaining in the gas containing fluorine (F) used in metal etching yield and reliability The problem that seriously adversely affects is to remove the HF gas by reacting with the remaining F ions by H 2 plasma treatment that can remove the F ions between the metal film etching process and the cleaning process.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 기판상에 금속막을 형성하는 단계; 상기 금속막 상에 포토레지스트막을 형성하는 단계; 불소(F)를 포함하는 가스를 사용하여 상기 금속막을 식각함으로써 금속 패턴을 형성하는 단계; H2 플라 즈마 처리로 상기 금속막 식각시 금속막 표면에 잔류한 F 이온을 HF 가스로 제거하는 단계; 포토레지스트막을 제거한 후 세정 공정을 통해 상기 금속막 식각시 발생한 폴리머를 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.The configuration of the present invention for achieving this object comprises the steps of forming a metal film on a substrate; Forming a photoresist film on the metal film; Forming a metal pattern by etching the metal film using a gas containing fluorine (F); Removing F ions remaining on the surface of the metal film by HF gas when the metal film is etched by H 2 plasma treatment; And removing the photoresist film, and then removing the polymer generated during the metal film etching through the cleaning process.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough to enable those skilled in the art to easily carry out the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the object, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiment.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only presented to select the most preferred embodiment in order to help those skilled in the art from the various possible examples, various changes and additions and changes within the scope without departing from the spirit of the invention It goes without saying that this is possible, of course, and other equivalent embodiments are possible.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 부식 형성 방지 방법을 도시한 순차 설명도이다.2A to 2E are sequential explanatory diagrams showing a method for preventing metal corrosion from forming in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 부식 형성 방지 방법의 구성은, 도 2a 내지 도 2e에 도시된 바와 같이, 기판(11)상에 금속막(13)을 형성하는 단계; 상기 금속막(13) 상에 포토레지스트막(15)을 형성하는 단계; 불소(F)를 포함하는 가스를 사용하여 상기 금속막(13)을 식각함으로써 금속 패턴을 형성하는 단계; H2 플라즈마 처리로 상기 금속막(13) 식각 시 금속막(13) 표면에 잔류한 F 이온 (17)을 HF 가스로 제거하는 단계; 포토레지스트막(15)을 제거한 후 세정 공정을 통해 상기 금속막 식각시 발생한 폴리머를 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다.The structure of the method for preventing metal corrosion formation of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may include forming a
상기 HF 가스는 펌프를 통해서 배기되는 것을 특징으로 한다.The HF gas is characterized in that the exhaust through the pump.
상기 H2 플라즈마 사용시 공정 압력은 1mTorr~10Torr 사이에 두는 것을 특징으로 한다.When using the H 2 plasma, the process pressure is characterized in that between 1mTorr ~ 10Torr.
상기 H2 플라즈마 처리에서 Ar 이나 N2 등의 가스를 섞어주는 것을 특징으로 한다.In the H 2 plasma treatment it is characterized in that to mix a gas such as Ar or N 2 .
상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 금속 부식 형성 방지 방법의 작용을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the action of the metal corrosion formation prevention method of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention by the above configuration in detail as follows.
우선 도 2a에 도시되어 있는 바와 같이 반도체 기판(11) 상에 소정의 금속 막(13)을 증착하고, 다음에 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이 증착된 금속막(13)상에 금속막(13) 식각 마스크인 포토레지스트막(15)을 형성하며, 이후에 도 2c에 도시되어 있는 바와 같이 불소(F)를 포함하는 가스를 사용하여 금속막(13)을 식각함으로써 금속 패턴을 형성한다.First, a
여기에서, 상기 금속막(13) 식각시 사용되는 불소(F)를 포함하는 가스에서 잔존하는 F 이온이 존재함으로써 후속 세정 공정 시나 대기중에서 수분과 반응하여 HF를 형성하게 되고, HF와 금속막(13) 라인 측벽의 알루미늄이 반응하여 알루미늄이 부식되면서 산화알루미늄(Al2O3) 형태로 부식이 성장하게 되는 것이다.Here, the presence of F ions remaining in the gas containing fluorine (F) used to etch the
이에 본 발명에서는 이를 효과적으로 제거하기 위하여 도 2d에 도시되어 있 는 바와 같이 H2 플라즈마 처리로 상기 금속막(13) 식각시 금속막(13) 표면에 잔류한 F 이온을 HF 가스로 제거한다.Therefore, in the present invention, in order to effectively remove this, as illustrated in FIG. 2D, the H ions are removed from the surface of the
여기에서, 상기 H2 플라즈마 처리에서 Ar 이나 N2 등의 가스를 섞어주고, H2 플라즈마 사용시의 공정 압력은 1mTorr~10Torr 사이에 둔다.Here, in the H 2 plasma treatment, gases such as Ar or N 2 are mixed, and the process pressure when H 2 plasma is used is placed between 1 mTorr and 10 Torr.
그리고, 상기 발생된 HF 가스는 펌프를 통해서 배기된다.Then, the generated HF gas is exhausted through the pump.
마지막으로 도 2e에 도시되어 있는 바와 같이 포토레지스트막을 제거한 후 후속으로 상기 금속막(13) 식각시 발생한 폴리머를 제거하기 위한 세정 공정을 진행한다.Finally, as shown in FIG. 2E, the photoresist film is removed, and then a cleaning process is performed to remove the polymer generated during the etching of the
따라서 상기한 바와 같이 금속막(13) 식각시 금속막(13) 표면에 잔류한 F 이온(17)을 H2 플라즈마를 사용하여 HF 가스로 제거함으로써, 금속막(13) 부식으로 인한 반도체 소자의 신뢰성 향상 및 수율 저하를 방지할 수 있다.Therefore, as described above, the
이상에서 설명한 바와 같이,본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 금속 부식 형성 방지 방법은 금속막 식각 시 금속막 표면에 잔류한 F 이온을 H2 플라즈마 처리로 HF 가스로 제거함으로써, 상기 F 이온에 의해 발생하는 금속막 부식을 방지하여 반도체 소자의 신뢰성 향상 및 수율 저하를 방지하는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the method for preventing metal corrosion formation of a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention removes F ions remaining on a surface of a metal film by HF gas by etching H 2 with a H 2 plasma treatment. By preventing the corrosion of the metal film generated by the effect can be obtained to improve the reliability of the semiconductor device and to prevent a decrease in yield.
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| KR101132568B1 (en) * | 2010-05-06 | 2012-04-05 | 주식회사 테스 | Method for forming patterns without fume |
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2004
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| KR101132568B1 (en) * | 2010-05-06 | 2012-04-05 | 주식회사 테스 | Method for forming patterns without fume |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |