KR19980060585A - Metal wiring formation method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체소자의 금속배선 형성 방법에 관한 것으로, 알루미늄(Al) 다층 금속배선 공정중 산화막을 하드 마스크로 사용시 알루미늄 합금 배선의 플라즈마 건식 식각후 잔류하는 알류미늄 금속 및 탄소 등의 고분자 등이 복합적으로 함유된 식각 잔유물을 제거하기 위하여 NH4F용액에 알루미늄을 부식시키기 않는 글리콜(Glycol)을 혼합한 용액에서 후저리 공정을 실시하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a metal wiring of a semiconductor device, wherein an aluminum metal, a polymer such as carbon, and the like remaining after plasma dry etching of an aluminum alloy wiring when an oxide film is used as a hard mask during an aluminum (Al) multilayer metal wiring process are complex In order to remove the etch residue contained in the NH 4 F solution to the glycol (Glycol) mixed with a solution that does not corrode aluminum (Glycol) is carried out a post-treatment process.
Description
본 발명은 반도체소자의 금속배선 형성 방법에 관한 것으로, 특히 알루미늄(Al) 다층 금속배선 공정중 산화막을 하드 마스크로 사용시 알루미늄 합금 배선의 플라즈마 건식 식각후 측벽에 잔류하는 식각 부산물 제거 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming metal wiring of a semiconductor device, and more particularly, to a method of removing etch byproducts remaining on sidewalls after plasma dry etching of aluminum alloy wiring when an oxide film is used as a hard mask during an aluminum (Al) multilayer metal wiring process.
일반적으로 반도체소자의 알루미늄 합금 배선을 주로 이용하는데 알루미늄막을 증착하고, 산화막을 하드 마스크로 이용하는 경우 알루미늄 합금 배선의 측벽에 식각 잔유물을 남게 된다.In general, when an aluminum film is deposited and an oxide film is used as a hard mask, an etching residue is left on the sidewall of the aluminum alloy wire.
도1은 종래의 기술로 알루미늄 합금 배선을 형성하는 것을 도시한 도면으로서, 절연막(1)의 상부에 알루미늄 합금층(2)을 증착하고, 그 상부에 하드 마스크로 이용되는 산화막(3)을 증착하고, 감광막 패턴(4)을 형성한다음, 식각 공정으로 노출된 산화막(3)과 알루미늄 합금층(2)을 플라즈마 건식식각한 것으로, 상기 알루미늄 합금 배선의 측벽에 금속 성분을 포함하는 다량의 식각 부산물(5)이 존재하게 된다. 특히 알루미늄 금속배선 식각시 산화막을 마스크로 사용하거나 과도식각을 많이 실시하면 식각 부산물이 상당히 두껍게 형성된다.Fig. 1 is a view showing the formation of aluminum alloy wiring in a conventional technique, in which an aluminum alloy layer 2 is deposited on an insulating film 1, and an oxide film 3 used as a hard mask is deposited on it. After the photoresist pattern 4 is formed, plasma dry etching of the oxide film 3 and the aluminum alloy layer 2 exposed by the etching process is performed, and a large amount of etching including a metal component on the sidewall of the aluminum alloy wiring is performed. By-product (5) is present. In particular, when the oxide film is used as a mask or excessive etching is performed during etching of the aluminum metal wiring, the etching by-products are formed to be considerably thicker.
도2는 제1도 공정후 상기 감광막 패턴(4)을 제거한 것을 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the removal of the photosensitive film pattern 4 after the FIG. 1 process.
한편, 상기 식각 부산물을 식각 후처리 용액인 아민(Amine) 계열의 용액으로 제거하기 힘들다.On the other hand, it is difficult to remove the etching by-products of the amine (Amine) -based solution of the etching post-treatment solution.
본 발명은 알루미늄 합금 배선의 플라즈마 건식 식각후 잔류하는 식각 부산물의 성분이 알루미늄 금속 및 탄소 등의 고분자 등이 복합적으로 함유된 식각 잔유물을 제거하기 위하여 NH4F용액에 알루미늄을 부식시키지 않는 글리콜(Glycol)을 혼합한 용액에서 후처리 공정을 실시하는 금속배선 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is a glycol (Glycol) that does not corrode aluminum in NH 4 F solution in order to remove the etch residues containing a combination of aluminum metal, carbon and other polymers such as components of the etching by-product remaining after the plasma dry etching of the aluminum alloy wiring It is an object of the present invention to provide a method for forming a metal wire, which is subjected to a post-treatment process in a mixed solution.
도1은 종래의 기술로 알루미늄 합금 배선을 형성하는 것을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing the formation of aluminum alloy wiring in the prior art.
도2는 도1 공정후 감광막 패턴을 제거한 후 를 도시한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view after removing the photosensitive film pattern after the process of Figure 1;
도3은 본 발명에 의해 알루미늄 합금 배선의 측벽에 발생된 식각 부산물을 제거한 단면도.3 is a cross-sectional view of the etching by-product generated in the side wall of the aluminum alloy wiring by the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 절연막2 : 알루미늄 합금1 insulating film 2 aluminum alloy
3 : 산화막4 : 감광막 패턴3: oxide film 4: photosensitive film pattern
5 : 식각 부산물5: etching byproduct
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 절연막의 상부에 알루미늄 합금층을 증착하고, 그 상부에 산화막을 증착하는 단계와, 상기 산화막 상부에 감광막 패턴을 형성한다음, 노출된 산화막과 알루미늄 합금층을 플라즈마 건식식각으로 제거하여 알루미늄 합금 배선을 형성하는 단계와, O2플라즈마를 이용하여 감광막 패턴을 제거한 후, NH4F용액에 글리콜(Glycol)을 혼합한 용액에서 금속배선의 측벽에 있는 식각 부산물을 제거하는 단계로 이루어지는 금속배선 형성 방법이다.The present invention for achieving the above object is a step of depositing an aluminum alloy layer on top of the insulating film, and depositing an oxide film on the upper portion, forming a photoresist pattern on the oxide film, and then exposed the oxide film and the aluminum alloy layer Removing the etching byproducts on the sidewalls of the metal wiring in a solution in which glycol is mixed with NH 4 F solution after removing the photoresist pattern using O 2 plasma to form an aluminum alloy wiring by plasma dry etching. It is a metal wiring formation method which consists of a process of removing.
본 발명의 원리는 알루미늄 합금 배선의 플라즈마 건식 식각후 잔류하는 식각 부산물의 성분이 알루미늄 금속 및 탄소 등의 고분자 등이 복합적으로 함유되어 있어, 기존의 유기 용매로는 이 측벽 식각 부산물을 제거하기 어려우므로 알루미늄 금속 성분을 쉽게 제거할 수 있는 BOE(Buffered Oxide Ekhant) 용액을 사용하고자 하였다. 그러나 BOE 용액은 HF 성분이 포함되어 알루미늄을 부식시키는 성질이 강하므로 본 발명에서는 NH4F용액에 알루미늄을 부식시키지 않는 글리콜을 혼합하여 후처리 용액을 구성하였고 알루미늄 합금 배선의 플라즈마 식각 후처리에 적용한 결과 알루미늄 금속을 부식시키지 않고 식각 부산물이 깨끗이 제거된다.The principle of the present invention is that since the components of the etching by-products remaining after the plasma dry etching of the aluminum alloy wiring contain a combination of a polymer such as aluminum metal and carbon, it is difficult to remove the sidewall etching by-products with the conventional organic solvent. We tried to use a BOE (Buffered Oxide Ekhant) solution that can easily remove aluminum metal. However, since BOE solution contains HF component and has strong corrosion property of aluminum, in the present invention, a post-treatment solution was formed by mixing glycol which does not corrode aluminum in NH 4 F solution and applied to plasma etching post-treatment of aluminum alloy wiring. The resulting etch by-products are removed cleanly without corroding the aluminum metal.
상술한 목적 및 특징들, 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 절연막(1)의 상부에 알루미늄 합금층(2)을 증착하고, 그 상부에 산화막(3)을 증착하고, 감광막 패턴(4)을 형성한다음, 식각 공정으로 노출된 산화막(3)과 알루미늄 합금층(2)을 플라즈마 건식식각으로 제거하여 알루미늄 합금 배선을 형성한다음, O2플라즈마를 이용하여 감광막 패턴(4)을 제거한 후, NH4F용액에 글리콜(Glycol)을 혼합한 용액에서 금속배선을 측벽에 있는 식각 부산물(5)을 제거한 것을 도시한 것이다.3 deposits an aluminum alloy layer 2 on the insulating film 1, deposits an oxide film 3 thereon, forms a photosensitive film pattern 4, and then exposes the oxide film 3 by an etching process. And aluminum alloy layer (2) was removed by plasma dry etching to form aluminum alloy wiring, and after removing photoresist pattern (4) using O 2 plasma, a solution in which glycol was mixed with NH 4 F solution Figure 2 shows the removal of the etch byproduct (5) in the metallization sidewall.
참고로, 상기 알루미늄 합금 배선은 배리어 금속/알루미늄 합금 배선/반사방지막의 적층 구조로 형성하고, 상기 합금 배선을 패터닝하기 위해 실시하는 플라즈마 건식 식각은 감광막 패턴(4)을 마스크로 이용하고, 산화막은 플루오린(F) 식각 분위기에서 식각한 후, 반사방지막, 알루미늄 합금 배선 및 배리어 금속을 Cl 식각 분위기에서 순차적으로 식각한다.For reference, the aluminum alloy wiring is formed in a laminated structure of a barrier metal / aluminum alloy wiring / antireflection film, and plasma dry etching is performed to pattern the alloy wiring using a photosensitive film pattern 4 as a mask, and an oxide film After etching in the fluorine (F) etching atmosphere, the antireflection film, the aluminum alloy wiring and the barrier metal are sequentially etched in the Cl etching atmosphere.
그리고, 상기 감광물질(4)을 O2플라즈마로 건식 제거한 후 NH4F용액과 글리콜의 혼합 용액을 상온에서 Bath에 담구거나 스프레이 방식으로 뿌려서 측벽 식각 부산물(5)을 제거하고, 탈이온수로 세척하는 공정으로 이루어진다.Then, after removing the photosensitive material (4) by O 2 plasma, the mixed solution of NH 4 F solution and glycol is immersed in a bath or sprayed at room temperature to remove sidewall etching by-product (5), and washed with deionized water. It is made by the process.
본 발명은 알루미늄 금속배선을 사용하는 다층 금속배선 공정에서 금속의 부식없이 식각 부산물을 깨끗이 제거함으로써 알루미늄 합금 배선의 신뢰성을 크게 확보할 수 있다.The present invention can greatly secure the reliability of the aluminum alloy wiring by removing the etching by-products cleanly without corrosion of the metal in a multi-layer metal wiring process using an aluminum metal wiring.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications and modifications belong to the following claims You will have to look.
Claims (6)
Priority Applications (1)
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| KR1019960079947A KR19980060585A (en) | 1996-12-31 | 1996-12-31 | Metal wiring formation method |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019960079947A KR19980060585A (en) | 1996-12-31 | 1996-12-31 | Metal wiring formation method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980060585A true KR19980060585A (en) | 1998-10-07 |
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ID=66423893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019960079947A KR19980060585A (en) | 1996-12-31 | 1996-12-31 | Metal wiring formation method |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR19980060585A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990011638A (en) * | 1997-07-24 | 1999-02-18 | 윤종용 | Cleaning solution used for manufacturing semiconductor device |
| KR20030052098A (en) * | 2001-12-20 | 2003-06-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for manufacturing a semiconductor device |
| KR100471395B1 (en) * | 2001-04-03 | 2005-03-08 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | Method for manufacturing thin film transistor lcd |
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1996
- 1996-12-31 KR KR1019960079947A patent/KR19980060585A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990011638A (en) * | 1997-07-24 | 1999-02-18 | 윤종용 | Cleaning solution used for manufacturing semiconductor device |
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| KR20030052098A (en) * | 2001-12-20 | 2003-06-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for manufacturing a semiconductor device |
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