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반도체 소자의 금속배선 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2015122186
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 반도체 소자의 금속배선 제조방법은 기판 상에 형성된 층간 절연막을 패터닝하여 배선창을 형성하는 단계, 기판이 배치되는 증착장치에 질소를 포함하는 가스를 주입하여 층간 절연막의 표면을 질화처리하는 단계, 증착장치에 질소를 포함하는 가스 및 금속가스를 함께 주입하여 확산 방지막을 형성하는 단계, 배선창을 금속으로 채우는 단계, 및 화학기계적연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정으로 배선창 이외에 형성된 금속을 제거하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 층간 절연막의 기계적 강도를 증가시켜 화학기계적연마 공정에서 발생하는 스크래치 또는 결함을 방지할 수 있다.
Int. CL H01L 21/28 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020120015689 (2012.02.16)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1307780-0000 (2013.09.06)
공개번호/일자 10-2013-0094442 (2013.08.26) 문서열기
공고번호/일자 (20130912) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.02.16)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김영환 대한민국 서울 노원구
2 김용태 대한민국 경기 성남시 분당구
3 김성일 대한민국 서울 노원구
4 김춘근 대한민국 서울 강남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김영철 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)
2 김 순 영 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.02.16 수리 (Accepted) 1-1-2012-0124196-11
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.11.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.12.20 수리 (Accepted) 9-1-2012-0093977-99
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.02.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0092195-51
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.04.03 수리 (Accepted) 1-1-2013-0289896-66
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.04.03 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0289897-12
7 등록결정서
Decision to grant		 2013.08.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0608398-26
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
기판 상에 형성된 층간 절연막을 패터닝하여 배선창을 형성하는 단계;상기 기판이 배치되는 증착장치에 질소를 포함하는 가스를 주입하여 상기 층간 절연막의 표면을 질화처리하는 단계;상기 증착장치에 상기 질소를 포함하는 가스 및 금속가스를 함께 주입하여 확산 방지막을 형성하는 단계;상기 배선창을 금속으로 채우는 단계; 및화학기계적연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정으로 상기 배선창 이외에 형성된 금속을 제거하는 단계를 포함하고,상기 질소를 포함하는 가스를 주입하여 상기 층간 절연막의 표면을 질화처리하는 단계 및 상기 질소를 포함하는 가스 및 금속가스를 함께 주입하여 확산 방지막을 형성하는 단계는 연속적인 공정인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 제조방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 질소를 포함하는 가스를 주입하여 상기 층간 절연막의 표면을 질화처리하는 단계는,질소(N2), 암모니아(NH3), 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2) 중 적어도 하나의 가스를 주입하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 제조방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 질소를 포함하는 가스를 주입하여 상기 층간 절연막의 표면을 질화처리하는 단계는,상기 증착장치의 상부 전극 및 하부 전극에 펄스 플라즈마 전원을 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 제조방법
4 4
제3항에 있어서, 상기 펄스 플라즈마 전원의 순간 피크 전압차이는 1 kV 내지 10 kV의 범위를 유지하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 제조방법
5 5
제1항에 있어서, 상기 질소를 포함하는 가스를 주입하여 상기 층간 절연막의 표면을 질화처리하는 단계는,상기 기판의 표면을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 제조방법
6 6
제5항에 있어서, 상기 기판의 표면은 100 ℃ 내지 500 ℃의 범위에서 열처리되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 제조방법
7 7
제1항에 있어서, 상기 배선창을 금속으로 채우는 단계는,상기 확산 방지막 상에 금속 씨앗(seed)층을 증착하는 단계; 및전해도금법을 이용하여 상기 금속 씨앗층 상에 구리를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 제조방법
8 8
제1항에 있어서, 상기 화학기계적연마 공정 이후에 상기 금속배선 상에 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 제조방법
9 9
제1항에 있어서, 상기 모든 단계들을 적어도 두 번 이상 반복하여 다층의 금속배선을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 제조방법
10 10
배선창이 형성된 층간 절연막;상기 층간 절연막의 상부 및 상기 배선창과 마주보는 상기 층간 절연막의 표면이 질화처리된 경도(hardness) 조절부;상기 배선창과 마주보는 상기 층간 절연막의 표면에 형성된 경도 조절부 상에 형성된 확산 방지막; 및상기 배선창을 채우고 있는 금속을 포함하는 반도체 소자의 금속배선
11 11
제10항에 있어서, 상기 금속은 구리(Cu)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
12 12
제10항에 있어서, 상기 층간 절연막은 실리콘산화물(SiO2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
13 13
제12항에 있어서, 상기 층간 절연막은 테트라에틸옥시실리케이트(tetraethoxysilicate; TEOS), 고밀도 플라즈마 옥사이드(high density plasma oxide; HDP-Oxide), 보로포스포실리케이트 글래스(borophosphosilicate glass; BPSG) 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
14 14
제10항에 있어서, 상기 경도 조절부는 실리콘질화물(SiNx) 또는 실리콘산화질화물(SiOyNz)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
15 15
제10항에 있어서, 상기 경도 조절부의 질소 농도는 1 % 내지 75 % 사이인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
16 16
제10항에 있어서, 상기 경도 조절부의 유전상수는 상기 층간 절연막에 비해 5 % 내지 15 % 낮은 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
17 17
제10항에 있어서, 상기 확산 방지막은 질화텅스텐(WN), 질화탄탈륨(TaN), 질화티타늄(TiN) 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
18 18
제10항에 있어서, 다층의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
19 19
제10항에 있어서, 상기 금속 상에 형성된 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
20 20
제19항에 있어서, 상기 보호막은 실리콘질화물(SiNx)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선
지정국 정보가 없습니다
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1 US20130214411 US 미국 FAMILY

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1 US2013214411 US 미국 DOCDBFAMILY
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