KR950009285B1 - 메탈배선 형성방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도 : 종래의 메탈배선 형성방법을 설명하기 위한 반도체소자 일부의 단면도.
제2도 : 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 반도체소자 일부의 단면도.
본 발명은 반도체 제조공정중 메탈배선을 형성하기 위한 에치방법에 관한 것으로서, 기존의 포토레지스트(PR) 마스크를 대신하여 사이드월을 가진 옥사이드 마스크를 사용하여 메탈을 에치하여 메탈배선의 프로파일을 개선할 수 있도록 한 식각방법에 관한 것이다.
제1도는 종래의 메탈배선 형성공정을 설명하기 위한 반도체소자 일부의 단면도이다.
제1도의 (a)에서와 같이, 반도체 기판상에 형성된 옥사이드(12) 위에 메탈배선으로 사용할 메탈(14)(주로 알미늄(Al)을 사용한다)을 데포지션하고, 이 메탈(14) 위에 후공정인 사진식각공정에서의 반사율을 줄이기 위해 반사방지막으로 TiN(16)을 데포지션한다.
그 후 제1도의 (b)에 도시한 바와 같이, PR을 코팅하고 노광, 현상, 식각공정을 거쳐서 메탈배선 정의를 위한 포토레지스트 마스크(18)을 형성한다.
그 다음에 제1도의 (c)와 같이, 포토레지스트 마스크(18)을 마스크로 하여 TiN과 메탈을 식각하고 PR 마스크를 제거하여 메탈배선을 형성한다.
TiN(16)과 메탈(Al)(14)을 에치할 경우에 상층에 있는 TiN(16)보다 밑에 있는 메탈 Al(14)이 식각되는 비율이 상대적으로 빨라 에치후의 메탈배선 프로파일(Profile)이 부의 프로파일(Nagative Profile)을 가져-즉 윗부분 보다 아래쪽이 좁은 형태로 되어서 후공정인 층간절연막이나 안정화막 형성공정시에 보이드(void)가 생길 우려가 많고 Al의 단면적이 좁아서 전기저항이 높아지고 심할 경우에는 절단되는 경우까지 발생될 수 있는 위험이 있다.
본 발명은 종래 방법에서 메탈배선이 네가티브 프로파일로 되는 것을 방지할 수 있도록 하는 방법을 제공하려는 것이다.
제2도를 참조하면서 본 발명을 설명한다.
제2도는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 것인데, 먼저 제2도의 (a)와 같이, 반도체 기판상에 절연막(실리콘산화막, 실리콘질화막, 등)(22)위에 메탈(주로 알미늄)(24)을 데포지션하고, 그 위에 노광공정시의 반사율 감소를 위하여 반사방지막(26)으로 TiN, TiW, MoSi2등(26)을 데포지션한다.
다음에 제2도의 (b)와 같이, 제1산화막(28)을 약 1000Å 두께로 데포지션하고, 포토레지스트를 코팅하고 사진식각 공정으로 포토레지스트 마스크(30)을 패터닝한다. 이 포토레지스트 마스크를 이용하여 제1산화막(28)을 식각한다.
그 후, 제2도의 (c)와 같이, 포토레지스트 마스크를 제거하고 다시 제2산화막(32)를 약 1000Å 데포지션한다.
이어서, 제2도의 (d)와 같이, 제2산화막(32)을 에치백(비등방성 건식식각)하여 제1산화막 옆에 제2산화막으로 된 산화막 사이드월(32a)을 만든다.
그 후 제2도의 (e)와 같이, 제1산화막과 산화막 사이드월(32a)로 된 산화막을 마스크로 하여 산화막도 에치비율은 작지만 조금 식각되게 하면서 반사방지막과 메탈(Al)을 에치한다.
이때, 산화막 마스크를 이용하여 반사방지막 및 메탈(TiN, Al)을 식각하면, 식각시간이 경화함에 따라 산화막 사이드월 부분도 식각되어 반사방지막(TiN) 부분이 빨리 노출되므로 하부의 메탈(알미늄)보다 먼저 식각이 시작되어 포지티브한 프로파일로 된다.
점선부분(34)으로 표시한 부분이 에치하기 전의 산화막 마스크 크기이며 에치 후에는 산화막 마스크도 에치되어서 크기가 줄어든다.
제2도의 (f)는 산화막 마스크를 제거한 후의 메탈배선 모양을 보여준다.
이러한 실시예 이외에도 제1, 제2산화막 대신 기타 CVD막(실리콘질화막)으로 대신하여 사용하면서 에치비율을 조정하면 같은 효과를 얻는다.
본 발명의 방법으로 메탈배선을 형성하면 층간절연막이나 패시베이션층을 데포지션할 때 메탈라인이 포지티프 프로파일로 되어 있기 때문에 보이드(void)가 발생하지 아니하고, 같은 디자인룰 하에서 TiN보다 전도성이 좋은 Al의 면적이 크게되어 저항이 적고 도전이 잘된다. 또, 메탈과 옥사이드의 접촉면적이 많아서 메탈에치시의 공정 안정성이 확보된다.
Claims (4)
- 반도체 제조공정중의 메탈배선 형성방법에 있어서, (1) 반도체 기판상에 절연막을 데포지션하고, 그위에 메탈을 데포지션하고, 이 메탈 위에 반사방지막을 데포지션하는 단계, (2) 반사방지막 위에 제1산화막을 데포지션하고, 포토레지스트를 코팅하고 사진식각공정으로 포토레지스트를 패턴닝한 후, 포토레지스트를 마스크로 하여 제1산화막을 식각하여 패턴닝하는 단계, (3) 제1산화막 패턴위에 제2산화막을 데포지션하고 에치백하여 제1산화막 패턴 측면에 산화막 사이드월을 형성하는 단계, (4) 제1산화막과 산화막 사이드월을 마스크로 이용하고, 산화막을 낮은 식각비율로 하고 반사방지막 및 메탄을 높은 식각비율로 하여 산화막 표면과 반사방지막 및 메탈을 식각하여 메탈배선을 형성하는 단계로 이루어져서 메탈배선의 프로파일을 포지티브하게 하는 것이 특징인 메탈배선 형성방법.
- 제1항에 있어서, 제(2)단계에서 제1산화막을 1000Å 이상으로 증착하고, 제(3)단계에서 제2산화막을 1000Å 이상 증착하는 것이 특징인 메탈배선 형성방법.
- 제1항에 있어서, 메탈을 알미늄이고 반사방지막은 TiN인 것이 특징인 옥사이드 마스크를 이용한 메탈에치방법.
- 제1항에 있어서, 제1 및 제2산화막 대신 질화막을 사용하는 것이 특징인 옥사이드 마스크를 이용한 메탈에치방법.
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