KR0172539B1 - 반도체 소자의 에스.오.지막 형성방법 - Google Patents
반도체 소자의 에스.오.지막 형성방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR0172539B1 KR0172539B1 KR1019950012711A KR19950012711A KR0172539B1 KR 0172539 B1 KR0172539 B1 KR 0172539B1 KR 1019950012711 A KR1019950012711 A KR 1019950012711A KR 19950012711 A KR19950012711 A KR 19950012711A KR 0172539 B1 KR0172539 B1 KR 0172539B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- semiconductor device
- sog
- forming
- formation method
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 abstract 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 229910008284 Si—F Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007991 Si-N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006294 Si—N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
본 발명은 반도체 소자의 에스. 오. 지(SOG)막 형성방법에 관한 것으로, 수분의 침투로 인한 소자의 전기적특성 저하를 방지하기 위하여 SOG를 도포한 후 플라즈마 이온을 이용한 열처리(Anneal)공정을 실시하여 막 자체의 수분 흡수력을 저하시키므로써 소자의 신뢰성이 향상될 수 있도록 한 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법에 관한 것이다.
Description
제1a도 내지 제1d도는 본 발명에 따른 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제1층간절연막 2 : 금속층
3 : ARC층 4 : 제2층간절연막
5 : SOG막
본 발명은 반도체 소자의 에스. 오. 지(SOG)막 형성방법에 관한 것으로, 특히 에스. 오. 지(이하, SOG(Spin-On-Glass)라 칭함)를 도포한 후 플라즈마 이온(Plasma ion)을 이용한 열처리(Anneal)공정을 실시하여 막 자체의 수분 흡수력을 저하시키므로써 소자의 신뢰성이 향상될 수 있도록 한 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로 SOG는 점도가 크기 때문에, 도포후 평탄도가 우수하며 갈라짐(Crack)에 대한 내성이 크다는 장점이 있다. 또한 SOG는 주로 회전(Spin) 도포방법에 의해 도포되며, 도포후에 경화공정을 거치면 고체화되기 때문에 절연막으로써의 역할을 하기도 한다. 그래서 반도체 소자의 제조공정에서는 SOG막을 비교적 단차가 많은 금속층간의 절연 및 평탄화를 목적으로 사용한다. 그런데 SOG막은 막자체의 수분 흡수력이 강하여 그 상부에 형성되는 금속층 또는 보호막의 터짐을 유발시키거나, 콘택홀내에서는 하부의 금속층을 산화시켜 금속배선의 자체저항을 증가시키기도 한다. 그러므로 금속층간의 접속이 불량해지고 단선이 유발되어 소자의 신뢰성이 저하된다. 또한, 소자의 동작시 SOG막은 흡수한 수분을 방출하는데, 방출된 수분은 트랜지스터를 구성하는 게이트산화막과 실리콘기판의 사이 또는 필드산화막과 실리콘기판 사이의 미결합된 실리콘본드에 포획되어 트랜지스터의 핫 케리어(Hot carrier)의 열화를 야기시키고 필드반전(Field inversion)을 일으켜 소자의 전기적특성이 저하된다.
따라서 본 발명은 SOG를 도포한 후 플라즈마 이온을 이용한 열처리공정을 실시하며 막 자체의 수분 흡수력을 저하시키므로써 금속층이나 보호막의 터짐을 방지하고 금속배선의 자체저항 증가를 억제하며, 핫 케리어의 열화 및 필드 반전 현상을 방지할 수 있는 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법은 금속 패턴이 형성된 제1층간절연막상에 제2층간절연막을 형성한 후 전체상부면에 SOG를 도포하고 경화시켜 SOG막을 형성하는 단계와, NF3가스를 이용하여 생성시킨 플라즈마 이온으로 상기 SOG막을 1차 열처리하는 단계와, 상기 1차 열처리된 SOG막 내에 존재하는 OH, H2O, CHX, FX를 외부로 방출시키기 위해 2차 열처리 공정을 실시하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1a도 내지 제1d도는 본 발명에 따른 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법을 설명하기 위한 소자의 단면도로서, 제1a도는 소정의 반도체 소자 제조공정을 거치면서 형성된 제1층간절연막(1)상에 알루미늄(Al)과 같은 도전물을 증착하여 금속층(2)을 형성하고 그 상부에 티타늄나이트라이드(TiN)를 증착하여 ARC층(3)을 형성한 다음 소정의 마스크(Mask)를 이용한 사진 및 식각공정으로 상기 ARC층(3) 및 금속층(2)을 순차적으로 패터닝한 상태의 단면도이다.
제1b도는 전체상부면에 제2층간절연막(4)을 형성한 후 평탄화를 위하여 SOG를 도포하고 200 내지 400℃의 온도에서 경화시켜 SOG막(5)을 형성한 상태의 단면도이다.
제1c도는 NF3가스를 이용하여 플라즈마를 생성시키고, 그 플라즈마 이온의 피폭(Ion bambardment)에 의해 상기 SOG막(5)이 1차 열처리되는 상태의 단면도인데, 상기 플라즈마는 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition : CVD)장비 또는 플라즈마 장비에서 생성시키며, 상기 NF3가스는 0.5 내지 5 SLM 정도로 공급한다. 또한 고주파(13.56MHZ) 및 저주파(300 내지 500KHZ)전력을 동시에 인가하여 이온의 피폭에 의한 효과를 증대시킨다. 그러면 여기서 상기와 같은 플라즈마 처리에 의해 얻어지는 효과를 설명하면 다음과 같다.
상기 플라즈마에 의해 상기 NF3가스는 해리 및 이온화되어 N+, F+, NFX +등의 래디컬(Radical)이 생성되고, 이 래디컬이 상기 SOG막(5)에 피폭되는데, 이때 상기 N+등의 이온은 플라즈마에 의해 손상된 SOG막(5)내의 미결합팔의 수분흡착 위치를 감소시키며, 표면에 Si-N 본드를 생성시켜 상기 SOG막(5) 표면을 산화질화막(Oxynitride)과 같은 형태로 만들기 때문에 상기 SOG막의 수분 흡수력이 감소된다. 또한 F+또는 NFX +이온 등은 SOG막(5)내에서 전기 음성도가 큰 불소(F)에 의해 Si-OH 결합을 Si-F 결합으로 치환시키고 OH 이온을 외부로 방출시킨다. 더우기 치환된 상기 Si-F 결합은 Si-O 결합력을 강화시켜 대기중의 수분(H2O) 침투에도 파괴되지 않게 하므로 상기 SOG막의 수분 흡수력이 효과적으로 감소된다.
제1d도는 상기 플라즈마 처리후 400 내지 450℃의 온도에서 2차 열처리하는 상태의 단면도인데, 이는 SOG막(5)내에서 결합을 이루지 않고 잔류하는 불소(F)이온 또는 분자 등을 외부로 방출시키며, 결합을 이루되 약한 결합을 이루어 후속공정에서 절단됨으로 인해 소자의 동작을 열화시킬 수 있는 OH, H2O, CHX, FX등을 외부로 방출시키기 위함이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 SOG를 도포한 후 플라즈마 이온을 이용한 열처리공정을 실시하여 막 자체의 수분 흡수력을 저하시키므로써 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.
Claims (5)
- 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법법에 있어서, 금속 패턴이 형성된 제1층간절연막상에 제2층간절연막을 형성한 후 전체상부면에 SOG를 도포하고 경화시켜 SOG막을 형성하는 단계와, NF3가스를 이용하여 생성시킨 플라즈마 이온으로 상기 SOG막을 1차 열처리 하는 단계와, 상기 1차 열처리된 SOG막 내에 존재하는 OH, H2O, CHX, FX를 외부로 방출시키기 위해 2차 열처리 공정을 실시하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 경화공정은 200 내지 400℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 플라즈마는 고주파 및 저주파전력이 동시에 인가되는 플라즈마 장비내에서 생성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 NF3가스는 0.5 내지 5 SLM의 량으로 공급되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 열처리 공정은 400 내지 450℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 에스. 오. 지막 형성방법.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950012711A KR0172539B1 (ko) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 반도체 소자의 에스.오.지막 형성방법 |
| TW085105671A TW299467B (ko) | 1995-05-22 | 1996-05-04 | |
| GB9610103A GB2301224B (en) | 1995-05-22 | 1996-05-15 | Method of forming a sog film in a semiconductor device |
| JP8124131A JPH08330301A (ja) | 1995-05-22 | 1996-05-20 | 半導体素子のｓｏｇ膜の形成方法 |
| CN96110029A CN1076869C (zh) | 1995-05-22 | 1996-05-22 | 形成半导体器件的旋涂玻璃膜的方法 |
| DE19620677A DE19620677B4 (de) | 1995-05-22 | 1996-05-22 | Verfahren zur Bildung eines SOG-Films bei einem Halbleiterbauelement und Halbleiterbauelement mit einem SOG-Film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950012711A KR0172539B1 (ko) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 반도체 소자의 에스.오.지막 형성방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR960043018A KR960043018A (ko) | 1996-12-21 |
| KR0172539B1 true KR0172539B1 (ko) | 1999-03-30 |
Family
ID=19415020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950012711A KR0172539B1 (ko) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 반도체 소자의 에스.오.지막 형성방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08330301A (ko) |
| KR (1) | KR0172539B1 (ko) |
| CN (1) | CN1076869C (ko) |
| DE (1) | DE19620677B4 (ko) |
| GB (1) | GB2301224B (ko) |
| TW (1) | TW299467B (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970052338A (ko) * | 1995-12-23 | 1997-07-29 | 김주용 | 반도체 소자의 제조방법 |
| GB2322734A (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-02 | Nec Corp | Semiconductor device and a method of manufacturing the same |
| KR100458081B1 (ko) * | 1997-06-26 | 2005-02-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체장치의비아홀형성방법 |
| KR100459686B1 (ko) * | 1997-06-27 | 2005-01-17 | 삼성전자주식회사 | 반도체장치의콘택홀형성방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2823878B2 (ja) * | 1989-03-09 | 1998-11-11 | 触媒化成工業株式会社 | 半導体集積回路の製造方法 |
| US5270267A (en) * | 1989-05-31 | 1993-12-14 | Mitel Corporation | Curing and passivation of spin on glasses by a plasma process wherein an external polarization field is applied to the substrate |
| JPH04158519A (ja) * | 1990-10-22 | 1992-06-01 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2913918B2 (ja) * | 1991-08-26 | 1999-06-28 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0778816A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-20 | Kawasaki Steel Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-05-22 KR KR1019950012711A patent/KR0172539B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-05-04 TW TW085105671A patent/TW299467B/zh active
- 1996-05-15 GB GB9610103A patent/GB2301224B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-20 JP JP8124131A patent/JPH08330301A/ja active Pending
- 1996-05-22 CN CN96110029A patent/CN1076869C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-22 DE DE19620677A patent/DE19620677B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960043018A (ko) | 1996-12-21 |
| CN1076869C (zh) | 2001-12-26 |
| GB9610103D0 (en) | 1996-07-24 |
| GB2301224B (en) | 1999-07-14 |
| CN1140898A (zh) | 1997-01-22 |
| DE19620677A1 (de) | 1996-11-28 |
| GB2301224A (en) | 1996-11-27 |
| JPH08330301A (ja) | 1996-12-13 |
| TW299467B (ko) | 1997-03-01 |
| DE19620677B4 (de) | 2007-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8183166B2 (en) | Dielectric layer structure and manufacturing method thereof | |
| KR100354649B1 (ko) | 저유전율 층간절연막을 갖는 반도체장치 및 그 제조방법 | |
| JPH0745605A (ja) | シリコン酸化膜の形成方法 | |
| US5866476A (en) | Methods for forming moisture blocking layers | |
| KR100266428B1 (ko) | 반도체장치 및 그의 제조방법 | |
| JP3250518B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US6432843B1 (en) | Methods of manufacturing integrated circuit devices in which a spin on glass insulation layer is dissolved so as to recess the spin on glass insulation layer from the upper surface of a pattern | |
| KR100195246B1 (ko) | Sog를 이용한 반도체장치에서의 콘택홀 제조방법 | |
| KR970052338A (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
| KR0172539B1 (ko) | 반도체 소자의 에스.오.지막 형성방법 | |
| KR100391992B1 (ko) | 저유전율 층간절연막을 가지는 반도체 장치 형성 방법 | |
| US6350673B1 (en) | Method for decreasing CHC degradation | |
| KR19990009557A (ko) | 배선 형성 방법 | |
| KR100626740B1 (ko) | 반도체 소자의 층간절연막 형성 방법 | |
| KR100476371B1 (ko) | 금속층간의평탄화절연막형성방법 | |
| KR100459686B1 (ko) | 반도체장치의콘택홀형성방법 | |
| KR19980030940A (ko) | 반도체소자의 금속층간절연막 형성방법 | |
| KR0138124B1 (ko) | 반도체 소자의 금속층간절연막 형성 방법 | |
| KR100199344B1 (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
| KR100193888B1 (ko) | 반도체 소자의 층간 절연막 형성 방법 | |
| KR100277181B1 (ko) | 다층 금속 배선용 절연막을 구비한 반도체 장치의 제조 방법 | |
| KR0172529B1 (ko) | 반도체 소자의 에스.오.지막 형성방법 | |
| KR0121562B1 (ko) | 반도체 장치의 비아홀 형성방법 | |
| KR100297105B1 (ko) | 반도체 소자의 층간 절연막 형성 방법 | |
| JPH08111458A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090922 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |