KR20020028461A - 반도체 소자의 배선 형성방법 - Google Patents

반도체 소자의 배선 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 배선 형성방법에 관한 것으로, 종래 반도체 소자의 배선 형성방법은 메모리셀 등의 주변부와의 단차가 큰 영역에는 콘택홀의 형성이 용이하지 않고, 단차가 있는 영역간의 배선 형성시 단선될 우려가 있어 배선의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 기판에 트랜치를 형성하고, 그 트랜치가 형성된 기판의 전면에 절연막을 증착한 후, 도전막을 상기 트랜치가 모두 채워지도록 증착하는 단계와; 상기 도전막의 상부일부를 식각하여 상기 트랜치 내에서 기판의 표면보다 낮은 위치에 도전막을 잔존시키는 단계와; 상기 구조의 상부전면에 절연막을 증착하는 단계와; 상기 증착한 절연막을 평탄화하여 그 절연막의 상부면이 기판의 상부면과 동일 평면상에 있도록 하는 단계로 구성되어 반도체 소자의 배선을 기판에 매립형으로 형성함으로써, 반도체 소자의 단차에 의한 배선의 단선을 방지하고, 깊은 콘택홀의 형성없이 배선을 형성하여 그 배선 형성의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

반도체 소자의 배선 형성방법{MANUFACTURING METHOD FOR METAL LINE IN SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체 소자의 배선 형성방법에 관한 것으로, 특히 배선을 기판의 하부에 형성하여, 반도체 소자의 단차를 낮추고 배선형성시 콘택홀 등의 오형성으로 인한 문제점을 해결하는데 적당하도록 한 반도체 소자의 배선 형성방법에 관한 것이다.
도1a 내지 도1c는 종래 반도체 소자의 배선 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 반도체 소자가 형성된 기판(1)의 상부전면에 절연막(2)을 증착하고, 그 절연막(2)에 콘택홀을 형성하여 상기 반도체 소자의 특정영역을 노출시키는 단계(도1a)와; 상기 구조의 상부전면에 도전성박막을 증착하고 평탄화하여 상기 콘택홀 내에서 상기 노출된 반도체 소자의 특정영역에 접하는 플러그(3)를 형성하는 단계(도1b)와; 상기 구조의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정을 통해 플러그(3)에 접하며 소정의 패턴을 갖는 배선(4)을 형성하는 단계(도1c)로 구성된다.
이하, 상기와 같이 구성된 종래 반도체 소자의 배선 형성방법을 좀 더 상세히 설명한다.
먼저, 도1a에 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부에 반도체 소자를 제조한 후, 그 상부전면에 상부면이 평탄한 절연막(2)을 증착한다.
그 다음, 상기 구조의 상부전면에 포토레지스트(도면 미도시)를 도포하고 노광 및 현상하여 상기 절연막(2)의 일부를 노출시키는 패턴을 형성한다.
그 다음, 상기 노출된 절연막(2)을 식각하여 상기 기판(1)에 형성한 반도체 소자의 특정영역을 노출시키는 콘택홀을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 제거한다.
그 다음, 도1b에 도시한 바와같이 상기 구조의 상부전면에 금속 등의 도전성물질을 증착하여, 상기 콘택홀이 모두 채워질수 있도록 한다.
그 다음, 상기 증착된 도전성 물질을 평탄화하여 상기 콘택홀 내에서 노출된 반도체 소자의 특정영역에 접속되는 플러그(3)를 형성한다.
그 다음, 도1c에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 금속을 증착하고, 사진식각공정을 통해 패터닝함으로써, 상기 플러그(3)에 접속되는 배선(4)을 형성한다.
그러나, 상기와 같은 종래 반도체 소자의 배선 형성방법은 메모리셀 등의 주변부와의 단차가 큰 영역에는 콘택홀의 형성이 용이하지 않고, 단차가 있는 영역간의 배선 형성시 단선될 우려가 있어 배선의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 반도체 소자의 단차에 관계없이 신뢰성있는 배선을 형성할 수 있는 반도체 소자의 배선 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도1a 내지 도1c는 종래 반도체 소자의 배선 제조공정 수순단면도.
도2a 내지 도2d는 본 발명 반도체 소자의 배선 제조공정 수순단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1:기판2,4:절연막
3:도전막
상기와 같은 목적은 기판에 트랜치를 형성하고, 그 트랜치가 형성된 기판의 전면에 절연막을 증착한 후, 도전막을 상기 트랜치가 모두 채워지도록 증착하는 단계와; 상기 도전막의 상부일부를 식각하여 상기 트랜치 내에서 기판의 표면보다 낮은 위치에 도전막을 잔존시키는 단계와; 상기 구조의 상부전면에 절연막을 증착하는 단계와; 상기 증착한 절연막을 평탄화하여 그 절연막의 상부면이 기판의 상부면과 동일 평면상에 있도록 하는 단계로 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2a 내지 도2d는 본 발명 반도체 소자의 배선 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 기판(1)에 트랜치를 형성하고, 그 트랜치가 형성된 기판(1)의 전면에 절연막(2)을 증착한 후, 도전막(3)을 상기 트랜치가 모두 채워지도록 증착하는 단계(도2a)와; 상기 도전막(3)의 상부일부를 식각하여 상기 트랜치 내에서 기판(1)의 표면보다 낮은 위치에 도전막(3)을 잔존시키는 단계(도2b)와; 상기 구조의 상부전면에 절연막(4)을 증착하는 단계(도2c)와; 상기 증착한 절연막(4)을 평탄화하여 그 절연막(4)의 상부면이 기판(1)의 상부면과 동일 평면상에 있도록 하는 단계(도2d)로 구성된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 반도체 소자의 배선 형성방법을 좀 더 상세히 설명한다.
먼저, 도2a에 도시한 바와 같이 기판(1)의 상부에 산화막과 질화막을 순차적으로 증착하고, 그 증착된 산화막과 질화막을 사진식각공정을 통해 패터닝하여 상기 기판(1)의 일부를 노출시킨다.
그 다음, 포토레지스트를 제거하고, 상기 질화막 패턴을 식각마스크로 사용하는 식각공정으로 상기 노출된 기판(1)을 식각하여 트랜치를 형성한다.
그 다음, 상기 구조의 상부전면에 절연막(2)을 증착한다. 이때의 절연막(2)은 상기 트랜치를 채우지 않도록 얇게 형성한다.
그 다음, 상기 절연막(2)의 상부전면에 상기 트랜치가 모두 채워지도록 두꺼운 도전막(3)을 증착한다.
그 다음, 도2b에 도시한 바와 같이 상기 증착된 도전막(3)의 상부일부를 제거하여 상기 트랜치의 저면부에 그 도전막(3)을 잔존시킨다.
그 다음, 도2c에 도시한 바와 같이 상기 구조의 상부전면에 절연막(4)을 증착한다.
그 다음, 도2d에 도시한 바와 같이 상기 절연막(4)을 평탄화하여 상기 트랜치의 상부측을 절연막(4)으로 채우며, 기판(1)의 표면을 노출시킨다.
이와 같은 공정으로 기판(1) 내에 매립된 도전막(3)인 배선을 형성할 수 있으며, 이후의 공정에서 반도체 소자를 기판(1)에 형성하고, 그 반도체 소자의 특정영역과 상기 도전막(3)을 연결하는 패턴을 형성한다.
상기한 바와 같이 본 발명은 반도체 소자의 배선을 기판에 매립형으로 형성함으로써, 반도체 소자의 단차에 의한 배선의 단선을 방지하고, 깊은 콘택홀의 형성없이 배선을 형성하여 그 배선 형성의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 기판에 트랜치를 형성하고, 그 트랜치가 형성된 기판의 전면에 절연막을 증착한 후, 도전막을 상기 트랜치가 모두 채워지도록 증착하는 단계와; 상기 도전막의 상부일부를 식각하여 상기 트랜치 내에서 기판의 표면보다 낮은 위치에 도전막을 잔존시키는 단계와; 상기 구조의 상부전면에 절연막을 증착하는 단계와; 상기 증착한 절연막을 평탄화하여 그 절연막의 상부면이 기판의 상부면과 동일 평면상에 있도록 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 배선 형성방법.
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