KR980012077A

KR980012077A - 층간절연막 형성방법

Info

Publication number: KR980012077A
Application number: KR1019960029345A
Authority: KR
Inventors: 이해정; 최지현; 황병근; 구주선
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1998-04-30

Abstract

반도체장치의 층간절연막 형성방법에 대해 기재되어 있다. 이 방법은 패턴이 형성되어 있는 반도체기판 상에 HSQ를 기본으로 하는 유동성 도포하여 층간절연막을 형성하는 단계; 및 층간절연막에 대해 소정의 표면처리를 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 좋은 평탄도와 저온 및 단순 공정이 가능한 HSQ막질을 층간절연막으로 이용하고, 상기 HSQ막 위에 케핑층을 형성하거나, HSQ막에 소정의 표면처리를 실시함으로써, 사진공정시 현상액에 의한 HSQ 막의 침해를 방지하여 크랙의 발생을 방지할 수 있다.

Description

층간절연막 형성방법

본 발명은 본도체장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 우수한 평탄도를 갖는 막질을 이용하여 발생되지 않는 층간절연막의 형성방법에 관한 것이다.

반도체 메모리장치가 고집적화 되어감에 따라, 충분한 셀 용량을 얻기 위하여 메모리 셀의 높이가 점차 높아지고 있다. 이로 인해 셀 배열부와 주변회로 영역간의 단차가 심해지고, 사진식각 공정에서 해상도(resolution)의 문제가 발생하게 된다. 따라서, 좋은 평탄도를 갖는 층간절연막에 대한 요구가 커지고 있다.

일반적으로, 흐름성이 좋은 보론 - 인을 함유하는 실리콘막(Boro-phsphorous Silicate Glass; 이하 "BPSG"라 칭함)의 리플로우(reflow) 또는 USG(Undoped Silicate Glass)의 에치백(etch back)공정이 층간절연막 형성공정으로 널리 사용되고 있는데, 두 경우 모두 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 두 막질 모두 평탄도가 그다지 양호 하지 않는 것으로 알려져 있다.

한편, 유기 스핀-온 글래스(Spin On Glass : SOG)를 이용할 경우 공정이 단순하고 좋은 평탄도를 가지며 저온 공정이 가능하지만, 막질 내에 탄소 성분을 함유하고 있어 탄소의 확산문제 또는 600℃ 이상에서 크랙(crack)이 생성되는 단점이 있다. 이에 비해, 무기 SOG일종인 HSQ(Hydogen Silsesquioxane)는 스핀 코팅(spin coation) 방식에 의해 3,000Å 이상의 막을 형성할 수 있으며, 기존의 유기 SOG와는 달리 고온 플레이트 오븐(hot plate oven; HPO)위에서 베이크할 때 특정한 온도에 이르면 셀프-플로우(self-flow)하는 특징이 있기 때문에, 기존의 유기 SOG 또는 무기 SOG보다 더 양호한 평탄도를 얻을 수 있다. 뿐만아니라, 700℃ 이상의 고온에서도 크랙이 발생하지 않는 우수한 크랙 저항력을 가지고 있다. 그러나, 층간절연막 형성을 위한 물질로서 HSQ의 적용 가능성을 실험한 결과, HSQ/베이크된 막을 이용하여 층간절연막을 형성하는 경우 사진공정을 진행할 때 강 염기인 현상액에서 HSQ 막질이 침해를 받이 크랙이 발생되는 문제점이 나타난다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, HSQ막을 이용하여 좋은 평탄도와 저온 공정이 가능하며 공정을 단순활 할 수 있는 층간절연막 형성방법을 제공함에 있다.

제1도 내지 제4도는 본 발명에 의한 층간절연막 형성방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 따른 층간절연막 형성방법은, 패턴이 형성되어 있는 반도체기판 상에 HSQ를 기본으로 하는 유동성 산화물을 도포하여 층간절연막을 형성하는 단계: 및 상기 층간절연막에 대해 소정의 표면처리를 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기층간절연막의 표면처리 방법으로 PE-TEOS를 도포하여 캐핑층을 형성하는 방법, 상기 층간절연막의 표면을 어닐링하는 방법, UV-O₃처리하는 방법 및 O₂-플라즈마 처리하는 방법 중의 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 좋은 평탄도를 가지며, 저온 및 단순 공정이 가능한 HSQ막질을 층간절연막으로 이용하고, 상기 HSQ막 위에 케핑층을 형성하거나, HSQ막에 소정의 표면처리를 실시함으로써, 사진공정시 현상액에 의한 HSQ 막의 침해를 방지하여 크랙의 발생을 방지할 수 있다.

이하. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도1 내지 도 4는 본 발명에 의한 층간절연막 형성방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 1을 참조하면, 소정의 패턴(4)이 형성되어 있는 반도체기판(2)이상부에 HSQ(6)를 기본하는 유동성 산화물을 도포한 후400∼450℃ 정도의 온도에서 30∼60분 정도 베이크하여 상기 HSQ막(6)의 표면을 평탄화시킨다.

도 2를 참조하면, 상기 HSQ막(6) 상에 PE-TEOS를 500Å 이상의 두께로 증착하여 캐핑층(8)을 형성하거나, 600℃에서 30분간 어닐링, UV-O₃처리, 또는 애슁(ashing)과 같은 O₂플라즈마 처리를 함으로써, 상기 HSQ 막(6)의 표면처리를 실시한다.

도3을 참조하면, 사진공정에 의해 상기 HSQ막을 패터닝하기 위하여 상기 캐핑층(8) 상부 또는 표면처리된 HSQ막의 상부에 포토레지스트(10)를 도포한다.

도 4를 참조하면, 포토레지스트가 도포된 상기 결과물에 대해 노광 및 현상 등으로 이루어지는 통상의 사진공정을 진행하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 HSQ막(6) 위에는 캐핑층(8)이 형성되어 있거나, 또는 HSQ막이 표면처리가 되어 있기 때문에, 상기 현상 공정시 현상액에 의해 HSQ막에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상술한 본 발명에 의한 층간절연막 형성방법에 따르면, 좋은 평탄도를 가지며, 저온 및 단순 공정이 가능한 HSQ막질을 층간절연막으로 이용하고, 상기 HSQ막 위에 캐핑층을 형성하거나, HSQ막에 소정의 표면처리를 실시함으로써, 사진공정시 현상액에 의한 HSQ 막의 침해를 방지하여 크랙의 발생을 방지할 수 있다.

Claims

패턴이 형성되어 있는 반도체기판 상에 HSQ를 기본으로 하는 유동성 산화물을 도포하여 층간절연막을 형성하는 단계: 및 상기 층간절연막에 대해 소정의 표면처리를 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간절연막 형성방법.
제1항에 있어서, 상기 층간절연막의 표면처리 방법으로, PE-TEOS를 도포하여 캐핑층을 형성하는 방법. 상기 층간절연막의 표면을 어닐링하는 방법, UV-O₃처리하는 방법 및 O₂-플라즈마 처리하는 방법 중의 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 층간절연막 형성방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.