KR960005765A - 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕 및 반도체 장치의 배선성형방법 - Google Patents
반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕 및 반도체 장치의 배선성형방법 Download PDFInfo
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Abstract
반도체 기판 위에 형성된 절연막에 콘택트 호울 및 배선용 홈을 형성한다. 은이온을 함유하는 초산은, 은이온의 환원제인 타르타르산, 은이온의 착화제인 에틸렌 디아민, 및 pH조정제인 테트라메틸암모늄 하이드록사이드금속이온을 갖는 무전해도금욕으로, 콘택트 호울 및 은막을 화학기계연마법으로 제거하고, 콘택트 호울 및 배선용 홈에 매립배선을 형성한다.
Description
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 무전해 도금욕 내의 초산은+에틸렌 디아민, 및 타르타르산의 산화환원전위(N,H,E)를 나타내는 도면이다.
제2도는 (a)~(c)는 본 발명의 제1실시예에 관한 무전해 도금욕을 이용하는 반도체 장치의 제1배선형성방법의 각 공정을 나타내는 단면도이다.
제3도는 본 발명의 제1실시에에 관한 무전해 도금욕으로 도금을 하는 경우의 도금시간과, 은막의 막두께와 도금욕 pH의 관계를 나타내는 도면이다.
제4도는 (a)~(c)는 본 발명의 제1실시예에 관한 무전해 도금욕을 이용하는 반도체 장치의 제2배선형성방법의 각 공정을 나타내는 단면도이다.
제5도는 (a)~(e)는 본 발명의 제1실시예에 관한 무전해 도금욕을 이용하는 반도체 장치의 제3배선형성방법의 각 공정을 나타내는 단면도이다.
제6도는 (a)~(d)는 본 발명의 제1실시예에 관한 무전해 도금욕을 이용하는 반도체 장치의 제4배선형성방법의 각 공정을 나타내는 단면도이다.
Claims (29)
- 금속이온을 포함하는 금속재료와, 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 상기 금속이온의 환원제와, 화학식중에 금속을 포함하지 않는 상기 금속이온의 착화제와, 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 pH조정제를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제1항에 있어서, 상기 금속이온은 은이온, 동이온, 금이온, 니켈이온, 코발트이온, 또는 팔라듐이온인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제1항에 있어서, 상기 금속이온은 은이온, 동이온, 금이온 또는 팔라듐이온이고, 상기 환원제는 타르타르산, 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 타르타르산염, 단당류, 히드라진, 히드라진 유도체, 알데히드 및 다가알코올 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제1항에 있어서, 상기 금속이온은, 니켈이온 또는 코발트이온이고, 상기 환원제는 하이포 아인산, 화학식중에 금속을 포함하지 않는 수소와 붕소 화합물, 히드라진 및 히드라진 유도체 중 적어도 하나를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제1항에 있어서, 상기 금속이온은 은이온 또는 동이온이고, 상기 착화제는 에틸렌 디아민, 에틸렌 디아민 유도체, 암모니아 및 트리에타놀아민 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제1항에 있어서, 상기 금속이온은 금이온, 니켈이온, 코발트이온 또는 팔라듐이온이고, 상기 착화제는 카르본산기를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제1항에 있어서, 상기 pH조정제는 암모늄염, 암모니아, 초산 및 붕산 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제1항에 있어서, 상기 금속재료는 초산은이고, 상기 환원제는 타르타르산이고, 상기 착화제는 에틸렌디아민이고, 상기 pH조정제는 테트라메틸암모늄 하이드록사이드인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제1항에 있어서, 상기 금속재료는 2종류 이상의 금속이온을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제1항에 있어서, 도금액의 pH저하를 억제하는 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 pH완충제, 도금속도의 저하를 억제하는 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 촉진제, 도금액의 분해를 방지하는 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 안정제, 및 도금막의 막질을 치밀하게 하는 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 계면활성제 중 적어도 하나를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금.
- 반도체 기판 위에 형성된 레지스트 패턴 또는 절연막인 콘택트영역 또는 배선영역에 凸부를 형성하는 제1공정과, 금속이온을 포함하는 금속재료, 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 상기 금속이온의 환원제, 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 상기 금속 이온의 착화제, 및 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 pH조정제를 갖는 무전해 도금욕으로 상기 凸부 안에 매립 금속층을 형성하는 제2공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제11항에 있어서, 상기 제1공정과 상기 제2공정 사이에, 상기 凸부의 바닥부분에, 상기 매립 금속층의 콘택트 저항을 감소하는 저항감소층, 상기 매립금속층의 반응을 방지하는 배리어층, 및 상기 금속이온의 반응을 촉직하는 촉매층을 차례로 형성하는 중간층 형성공정을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성에 이용하는 무전해 도금욕.
- 제12항에 있어서, 상기 중간층 형성공정은 상기 부의 내부 및 상기 레지스트 패턴 또는 절연막 위에, 상기 저항감소층, 배리처층 및 촉매층을 차례로 형서하는 공정과, 상기 레지스트 패턴 또는 절연막 위의 상기 저항감소층, 배리어층 및 촉매층을 화학기계연마법으로 제거함으로써, 상기 부의 바닥부분에만 상기 저항감소층, 배리어층 및 촉매층을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 제2공정은 상기 부의 바닥부분에만 형성된 상기 매립금속층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특ㄹ징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 촉매층은 Pd층 또는 Ti층인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 배리어층은 TiN층, TiW층 또는 W층인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 저항감소층은 Ti층인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 제2공정은 상기 부의 내부 및 상기 레지스트 패턴 또는 절연막 위에 상기 무전해도금욕으로 전면적으로 금속층을 형성하는 공정과, 상기 레ㅈ스트 또는 절연막 위의 금속층을 제거함으로써, 상기 부의 안에 매립 금속층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 제2공정은 상기 부의 내부 및 상기 저연막 위에 상기 무전해도금욕으로 전면적으로 금속층을 형성하는 공정과, 상기 절연막 위의 금속층을 화학기계연마법으로 제거하고, 상기 부의 안에 표면이 상기 절연막의 표면과 같은 면인 상기 매립 금속층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배성형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 제1공정보다 전에, 상기 반도체 기판 위에 매립 플러그를 갖는 하층절연막을 형성하는 하층절연막 형성공정을 더 구비하고, 상기 제1공정은 상기 하층절연막 위에 상기 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막 위에, 상기 매립 플러그와 대응하는 부위에 개구부를 갖는 배선영역형성용 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 배선영역형성용 레지스트 패턴을 마스크로 하고 상기 절연막에 대해 에칭을 행함으로써, 상기 절연막에 배선영역인 상기 부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 제1공정보다 전에 상기 반도체 기판 위에, 매립 플러그를 갖는 하층 절연막을 형성하는 하층절연막 형성공정을 더 구비하고, 상기 제1공정은 상기 하층절연막 위에 상기 매립 플러그와 대응하는 부위에 상기 부인 개구부를 갖는 상기 레지스트 패턴을 형성하는 공정으로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 무전해 도금욕의 금속이온은 은이온, 동이온, 금이온, 니켈이온, 코발트이온 또는 팔라듐이온인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 무전해 도금욕의 금속이온은 은이온, 동이오느 금이온 또는 팔라듐이온이고, 상기 무전해 도금욕의 환원제는 타르타르산, 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 타르타르산염, 단당류, 이당류, 다당류, 히드라진 히드라진 유도체 알데히드 및 다가 알코올 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 ㅁ전해 도금욕의 금속이온은 니켈이온 또는 코발트이온이고, 상기 무전해 도금욕의 환원제는 하이포 아인산, 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 하이포 아인산염, 화학식 중에 금속을 포함하지 않는 수소화 봉소 화합물, 히드라진 및 히드라진 유도체 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 무전해 도금욕의 금속이온은 은이온 또는 동이온이고, 상기 무전해 도금욕의 착화제는 에틸렌디아민, 에틸렌디아민 유도체, 암모니아 및 트리에타놀아민 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 무전해 도금욕의 금속이온은 금이온, 니켈이온, 코발트이온, 또는 팔라듐이온이고, 상기 무전해 도금욕의 착화제는 카르본산기를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 무전해 도금욕의 pH조정제는 암모늄염, 암모니아, 초산 및 봉산 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 무전해 도그욕의 금속재료는 초산은이고, 상기 무전해 도금욕의 환원제는 타르타르산이고, 상기 무전해 도금욕의 착화제는 에틸렌디아민이고, 상기 무전해 도금욕의 pH조정제는 테트라메틸암모늄 하이드록사이등딘 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 무전해 도금욕의 금속재료는 2종류 이상의 금속이온을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.
- 제11항에 있어서, 상기 무전해 도금욕은, 도금액의 pH저하를 억제하는 화학식 중에 금속을 함유하지 않는 pH완충제, 도금속도의 저하를 억제하는 화학식 중에 금속을 함유하지 않는 촉진제, 도금액의 분해를 방지하는 화학식 중에 금속을 함유하지 않는 안정제, 및 도금막의 막질을 치밀하게 하는 화학식3중에 금속을 함유하지 않는 계면활성제 중 적어도 하나를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 배선형성방법.※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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