KR19990060841A - 반도체 소자의 금속배선 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
1.청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 반도체 소자의 금속 배선 형성방법에 관한 것으로, 특히 구리 박막을 이용하는 반도체 소자의 금속 배선 형성방법에 관한 것이다.
2.발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
초고밀도 집적회로에서 구리 배선 형성시 화학적 기상 증착 방법으로 형성하는 것과 동일한 효과를 얻고자 한다.
3.발명의 해결방법의 요지
구리금속 배선을 형성하기 위한 에치 백 공정시 질화산화막이 SOG막 보다 경도가 크므로 정지 시점(End of Point)의 발견이 용이한 점을 이용하여 구리 배선을 형성한다.
4.발명의 중요한 용도
반도체 소자의 금속 배선 형성에 적용한다.
Description
본 발명은 반도체 소자의 금속 배선 형성방법에 관한 것으로, 특히 구리 박막을 이용하는 반도체 소자의 금속 배선 형성방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자 제조 공정에서 금속배선으로 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 주로 사용되고 있다. 그러나 반도체 소자가 고집적화 되어감에 따라 금속 배선으로 전기적 특성이 우수한 금속이 요구되고 있으며, 최근 구리가 많이 적용되고 있다.
구리는 원자의 크기가 매우 작고 화학적인 친화도가 매우 크기 때문에 쉽게 산화된다. 또한, 실리콘 기판이나 산화막을 쉽게 확산되어 들어감으로 소자의 특성을 크게 저하시킨다. 특히, 구리박막을 이용하는 초고밀도 집적회로(ULSI)소자는 매우 협소한 디자인 룰을 갖기 때문에 구리 박막 증착시 층덥힘이 양호한 화학적 기상증착(CVD; Chemical vapor deposition)방법을 증착하여야 한다. 그러나, 구리 박막의 증착 공정 기술은 물리적 기상증착 방법은 용이하나, 화학적 기상증착 방법을 이용한 구리 박막의 증착은 용이하지 않다.
따라서, 본 발명은 구리박막을 이용한 금속 배선 형성시 화학적 기상증착 방법으로 형성하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있는 반도체 소자의 금속 배선 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 반도체 소자를 형성하기 위한 여러 요소가 형성된 반도체 기판상에 절연막을 형성한 후 구리배선이 형성될 부분의 상기 절연막을 제거하여 트랜치를 형성하는 단계와, 전체 상부면에 장벽층을 형성한 후 구리 금속층, 질화산화막(SiON) 및 SOG막을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 절연막이 노출 될 때까지 전면 식각 공정을 실시하여 상기 트랜치에 구리금속층 및 질화산화막이 일부 잔존하여 구리배선을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성방법을 설명하기 위한 소자의 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반도체 기판
2 : 반도체 소자를 형성하기 위한 여러 요소가 형성된 층
3 : 절연막 4 : 장벽층
5 : 구리금속층 6 : 질화산화막
7 : SOG막 5A : 구리배선
첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 반도체 소자의 금속 배선 형성방법을 설명하기 위한 소자의 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 반도체 기판(1)상에 반도체 소자를 구성하기 위한 여러 요소가 구성된 층(2)을 형성한 후 절연막(3)을 형성한다. 그후, 절연막(3)에 트랜치(Trench)를 형성한 후 전체 상부면에 장벽층(4)을 형성한다. 이때 장벽층(4)은 TiN, WN, TiW, CoN 또는 CrN 등을 사용한다.
도 1b를 참조하면, 장벽층(4)이 형성된 전체 상부면에 물리적 기상 증착방법으로 구리금속층(5)을 형성한 후 질화산화막(SiON;6) 및 SOG막(7)을 순차적으로 형성한다.
도 1c를 참조한면, 절연막(3)이 노출 될 때까지 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing)방법을 이용한 에치 백(Etch Back)공정을 실시하여 구리배선(5A) 및 잔존 질화산화막(6A)을 형성한다. 이때 화학적 기계적 연마공정시 질화산화막(6A)이 SOG막(7) 보다 경도가 크므로 정지 시점(End of Point)의 발견이 용이하다.
상술한 바와같이 반도체 소자의 금속 배선으로 구리 배선을 이용하므로 소자의 전기적 특성이 향상되며, 화학적 기상증착(CVD)방법에서 얻을 수 있는 금속 배선 형성방법과 동일한 효과를 얻을 수 있으므로 결과적으로 소자의 신뢰성이 향상된다.
Claims (4)
- 반도체 소자를 형성하기 위한 여러 요소가 형성된 반도체 기판상에 절연막을 형성한 후 구리배선이 형성될 부분의 상기 절연막을 제거하여 트랜치를 형성하는 단계와,상기 트랜치를 포함하는 전체 상부면에 장벽층을 형성한 후 구리 금속층, 질화산화막(SiON) 및 SOG막을 순차적으로 형성하는 단계와,상기 절연막이 노출 될 때까지 전면 식각 공정을 실시하여 구리배선을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 형성방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 구리금속층은 물리적 기상증착 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성방법
- 제 1 항에 있어서,상기 전면 식각 공정은 화학적 기계적 연마 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 장벽층은 TiN, WN, TiW, CoN 및 CrN 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속 배선 형성방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019970081087A KR19990060841A (ko) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | 반도체 소자의 금속배선 형성 방법 |
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| KR1019970081087A KR19990060841A (ko) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | 반도체 소자의 금속배선 형성 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990060841A true KR19990060841A (ko) | 1999-07-26 |
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ID=66181883
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| KR1019970081087A KR19990060841A (ko) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | 반도체 소자의 금속배선 형성 방법 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR19990060841A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100690993B1 (ko) * | 2000-08-02 | 2007-03-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 금속캡핑층을 이용한 다마신구조의 금속배선방법 |
| KR100705400B1 (ko) * | 2001-08-22 | 2007-04-10 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 배선 형성 방법 |
-
1997
- 1997-12-31 KR KR1019970081087A patent/KR19990060841A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100690993B1 (ko) * | 2000-08-02 | 2007-03-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 금속캡핑층을 이용한 다마신구조의 금속배선방법 |
| KR100705400B1 (ko) * | 2001-08-22 | 2007-04-10 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치의 배선 형성 방법 |
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