JPH0427693B2 - - Google Patents

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JPH0427693B2
JPH0427693B2 JP12449783A JP12449783A JPH0427693B2 JP H0427693 B2 JPH0427693 B2 JP H0427693B2 JP 12449783 A JP12449783 A JP 12449783A JP 12449783 A JP12449783 A JP 12449783A JP H0427693 B2 JPH0427693 B2 JP H0427693B2
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insulating film
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dopos
sio
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多層電極配線構造を備えた半導体装
置の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a multilayer electrode wiring structure.

背景技術とその問題点 従来より、多層電極配線構造を備えた半導体装
置の電極配線材料としては、多結晶シリコン、特
に不純物がドープされた多結晶シリコン(以下に
おいてはDOPOSを称する)が多く用いられてい
る。これは、上記DOPOSは、加工が容易であ
り、融点が高いために高温処理が可能であり、表
面に良好なSiO2膜を形成することができる等の
利点を有しているためである。しかしながら、上
記DOPOSは可視光の長波長光を透過させてしま
うために、例えばCCDの転送電極材料として用
いた場合には、上記転送電極の上にAl等の不透
明物質から成るフオトシールドを形成して光の透
過を防止しなければならず、簡便でない。また上
記フオトシールドは、通常、転送電極及び受光部
がそれぞれ形成されている半導体基板上に例えば
Al膜を全面に被着形成した後、受光部のAl膜の
みが除去されるようにこのAl膜のパターンニン
グすることによつて作るが、この際のパターンニ
ング精度が十分でないという問題もある。
BACKGROUND ART AND PROBLEMS Conventionally, polycrystalline silicon, particularly impurity-doped polycrystalline silicon (hereinafter referred to as DOPOS), has been widely used as an electrode wiring material for semiconductor devices with a multilayer electrode wiring structure. ing. This is because DOPOS has advantages such as being easy to process, being able to be treated at high temperatures due to its high melting point, and being able to form a good SiO 2 film on its surface. However, since DOPOS transmits visible long-wavelength light, when used as a transfer electrode material for a CCD, for example, a photoshield made of an opaque material such as Al is formed on the transfer electrode. Therefore, it is not easy to prevent light from passing through. Further, the above-mentioned photoshield is usually mounted on a semiconductor substrate on which a transfer electrode and a light receiving part are formed, for example.
After forming an Al film on the entire surface, the Al film is patterned so that only the Al film on the light receiving area is removed, but there is also the problem that the patterning accuracy is not sufficient. .

さらに上記DOPOSは、不純物を高濃度にドー
プさせた場合においてもそのシート抵抗値を20〜
30〔Ω/□〕以下に下げることが難しいため、例
えばCCDの転送電極材料として用いた場合には
クロツク・パルスの伝播遅延が起きてしまう。従
つて、用いることのできる転送周波数が制約され
てしまうという欠点がある。このように上記
DOPOSは、一般に高速動作が要求される半導体
装置の電極配線材料として用いるには適当でな
い。
Furthermore, even when doped with impurities at a high concentration, the DOPOS has a sheet resistance of 20~20%.
Since it is difficult to reduce the resistance to 30 [Ω/□] or less, propagation delays of clock pulses occur when used as a transfer electrode material for CCDs, for example. Therefore, there is a drawback that the transfer frequency that can be used is limited. Like this above
DOPOS is generally not suitable for use as an electrode wiring material for semiconductor devices that require high-speed operation.

発明の目的 本発明は、上述の問題にかんがみ、半導体装置
の高速動作を可能としかつ半導体装置の信頼性が
高い多層電極配線構造を備えた半導体装置を簡便
な方法により製造することのできる半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。
Purpose of the Invention In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a semiconductor device capable of manufacturing a semiconductor device with a multilayer electrode wiring structure that enables high-speed operation of the semiconductor device and has high reliability of the semiconductor device by a simple method. The purpose is to provide a manufacturing method for.

発明の概要 本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体
基板上に第1の絶縁膜、耐酸化性絶縁膜、第1の
半導体薄膜、高融点の金属性薄膜及び第2の半導
体薄膜を順次形成する工程と、上記第2の半導体
薄膜、上記高融点の金属性薄膜及び上記第1の半
導体薄膜を選択エツチングすることによつて、第
1の電極配線を形成すると共に上記耐酸化性絶縁
膜の一部を露出させる工程と、上記第1の電極配
線及び上記露出された耐酸化性絶縁膜上に第2の
絶縁膜を被着形成する工程と、上記第1の電極配
線の側壁部に位置する上記第2の絶縁膜のみを残
して上記第2の絶縁膜を異方性エツチングにより
除去して上記耐酸化性絶縁膜の一部を露出させる
工程と、熱酸化により、上記第1の電極配線の最
上層を構成する上記第2の半導体薄膜上に酸化膜
を形成する工程と、少なくともその一部が上記酸
化膜上に重なるように上記耐酸化性絶縁膜上に第
2の電極配線を形成する工程とをそれぞれ具備す
るようにしている。このようにすることによつ
て、半導体装置の高速動作を可能としかつ半導体
装置の信頼性が高い多層電極配線構造を備えた半
導体装置を簡便な方法により製造することができ
る。
Summary of the Invention A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes sequentially forming a first insulating film, an oxidation-resistant insulating film, a first semiconductor thin film, a high melting point metallic thin film, and a second semiconductor thin film on a semiconductor substrate. By selectively etching the second semiconductor thin film, the high melting point metal thin film, and the first semiconductor thin film, a first electrode wiring is formed and the oxidation-resistant insulating film is formed. a step of depositing a second insulating film on the first electrode wiring and the exposed oxidation-resistant insulating film; and a step of depositing a second insulating film on the side wall of the first electrode wiring. removing the second insulating film by anisotropic etching leaving only the second insulating film located thereon to expose a part of the oxidation-resistant insulating film; and thermal oxidation to remove the second insulating film from the first insulating film. forming an oxide film on the second semiconductor thin film constituting the uppermost layer of the electrode wiring; and forming a second electrode wiring on the oxidation-resistant insulating film so that at least a part of the oxide film overlaps the oxide film. and a step of forming. By doing so, a semiconductor device having a multilayer electrode wiring structure that enables high-speed operation of the semiconductor device and has high reliability of the semiconductor device can be manufactured by a simple method.

実施例 以下本発明に係る半導体装置の製造方法の実施
例につき図面を参照しながら説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1A図〜第1F図は本発明に係る半導体装置
の製造方法を二層の転送電極を備えた二相駆動方
式のCCDの製造に適用した第1実施例を工程順
に示す断面図である。以下工程順に説明する。
1A to 1F are cross-sectional views showing, in order of steps, a first embodiment in which the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is applied to manufacturing a two-phase drive type CCD having two layers of transfer electrodes. The steps will be explained below in order.

まず、第1A図に示すように、例えばp型シリ
コン基板1上に第1の絶縁膜としての厚さ500
〔Å〕のSiO2膜2を熱酸化法により形成した後、
このSiO2膜2上に耐酸化性絶縁膜としての厚さ
500〔Å〕のSi3N4膜3をCVD法によつて被着形成
する。これらのSiO2膜2及びSi3N4膜3が一体と
なつてゲート絶縁膜を構成している。次に上記
Si3N4膜3上に第1の半導体薄膜としての厚さ
1000〔Å〕のDOPOS膜4をCVD法により被着形
成し、このDOPOS膜4上に高融点の金属性薄膜
としての厚さ1000〔Å〕のMo薄膜5をスパツタ
法によつて被着形成した後、さらに第2の半導体
薄膜としての厚さ1000〔Å〕のDOPOS膜6を
CVD法により被着形成する。
First, as shown in FIG. 1A, a first insulating film with a thickness of 500 mm is formed on a p-type silicon substrate 1, for example.
After forming a SiO 2 film 2 of [Å] by thermal oxidation method,
The thickness of the oxidation-resistant insulating film on this SiO 2 film 2
A Si 3 N 4 film 3 of 500 [Å] thickness is deposited by CVD. These SiO 2 film 2 and Si 3 N 4 film 3 together constitute a gate insulating film. Then above
Thickness as the first semiconductor thin film on the Si 3 N 4 film 3
A DOPOS film 4 with a thickness of 1000 [Å] is deposited by the CVD method, and a Mo thin film 5 with a thickness of 1000 [Å] as a high melting point metallic thin film is deposited on this DOPOS film 4 by a sputtering method. After that, a DOPOS film 6 with a thickness of 1000 [Å] is further formed as a second semiconductor thin film.
Adhesion is formed by CVD method.

次に第1A図のDOPOS膜6上にフオトレジス
トを塗布した後、所定のパターンニングを行うこ
とにより第1B図に示すようにフオトレジスト7
a,7bのみを残す。この後、エツチングガスと
して例えばCF4ガスを用いた反応性イオンエツチ
ング(RIE)法により、p型シリコン基板1に垂
直な方向にのみエツチングが進行する異方性エツ
チングを行う。この異方性エツチングによつて、
第1B図に示すように、上記フオトレジスト7
a,7bで覆われていない部分のDOPOS膜6、
Mo薄膜5及びDOPOS膜4がエツチング除去さ
れ、その結果この部分のSi3N4膜3a,3bが露
出される。このようにして、DOPOS膜4a、
Mo薄膜5a及びDOPOS膜6aから成る第1層
の転送電極8と、DOPOS膜4b、Mo薄膜5b
及びDOPOS膜6bから成る同じく第1層の転送
電極9とが形成される。
Next, after coating a photoresist on the DOPOS film 6 shown in FIG. 1A, predetermined patterning is performed to form a photoresist 7 as shown in FIG. 1B.
Leave only a and 7b. Thereafter, anisotropic etching is performed in which etching proceeds only in the direction perpendicular to the p-type silicon substrate 1 by reactive ion etching (RIE) using, for example, CF 4 gas as an etching gas. Through this anisotropic etching,
As shown in FIG. 1B, the photoresist 7
DOPOS film 6 in the part not covered by a and 7b,
The Mo thin film 5 and the DOPOS film 4 are removed by etching, and as a result, the Si 3 N 4 films 3a and 3b in these portions are exposed. In this way, the DOPOS film 4a,
A first layer transfer electrode 8 consisting of a Mo thin film 5a and a DOPOS film 6a, a DOPOS film 4b, and a Mo thin film 5b.
and a first layer transfer electrode 9 made of the DOPOS film 6b.

次に上記フオトレジスト7a,7bを除去した
後、第1C図に示すように、上記転送電極8,9
及び上記露出されたSi3N4膜3a,3b上に第2
の絶縁膜としての厚さ1000〔Å〕のSiO2膜10を
CVD法により被着形成する。この後、CF4ガスに
H2ガスを添加した混合ガスをエツチングガスと
して用いたRIEにより異方性エツチングを行うこ
とによつて、第1D図に示すように、上記転送電
極8,9の側壁部に位置する上記SiO2膜10a
〜10cのみを残して上記SiO2膜10をエツチ
ング除去して、Si3N4膜3a,3bを再び露出さ
せる。
Next, after removing the photoresists 7a and 7b, as shown in FIG. 1C, the transfer electrodes 8 and 9 are removed.
And a second layer is formed on the exposed Si 3 N 4 films 3a and 3b.
A SiO 2 film 10 with a thickness of 1000 [Å] is used as an insulating film.
Adhesion is formed by CVD method. After this, CF4 gas
By performing anisotropic etching by RIE using a mixed gas containing H 2 gas as an etching gas, the SiO 2 located on the side walls of the transfer electrodes 8 and 9 is removed as shown in FIG. 1D. Membrane 10a
The SiO 2 film 10 is etched away, leaving only the Si 3 N 4 films 3a and 3b, leaving only the Si 3 N 4 films 3a and 3b.

次に熱酸化により、第1E図に示すように、上
記転送電極8,9の最上層を構成するDOPOS膜
6a,6b上にそれぞれSiO2膜11,12を形
成する。このようにして形成されたSiO2膜13,
14が、後述の第2層の転送電極に対する層間絶
縁膜を構成している。なおSi3N4膜3は耐酸化性
を有しているため、上記熱酸化の際にSi3N4膜3
a,3b上にはSiO2膜は殆ど形成されない。次
に、第1A図〜第1E図に基づいて説明した方法
と同様な方法によつて、第1F図に示すように、
DOPOS膜15、Mo薄膜16及びDOPOS膜17
から成る第2層の転送電極18を、少なくともそ
の一部が上記SiO2膜11,12上に重なるよう
にSi3N4膜3b上に形成する。この後、転送電極
8,9,18の下側部分以外のSi3N4膜3aをエ
ツチング除去した後、公知の多結晶シリコンゲー
トプロセスと同様な方法によつて二層の転送電極
を備えたCCDを完成させることができる。
Next, by thermal oxidation, SiO 2 films 11 and 12 are formed on the DOPOS films 6a and 6b forming the uppermost layers of the transfer electrodes 8 and 9, respectively, as shown in FIG. 1E. The SiO 2 film 13 formed in this way,
Reference numeral 14 constitutes an interlayer insulating film for a second layer transfer electrode, which will be described later. Note that since the Si 3 N 4 film 3 has oxidation resistance, the Si 3 N 4 film 3 is
Almost no SiO 2 film is formed on a and 3b. Next, as shown in FIG. 1F, by a method similar to that described based on FIGS. 1A to 1E,
DOPOS film 15, Mo thin film 16 and DOPOS film 17
A second layer transfer electrode 18 is formed on the Si 3 N 4 film 3b so that at least a portion thereof overlaps the SiO 2 films 11 and 12. Thereafter, after removing the Si 3 N 4 film 3a other than the lower portions of the transfer electrodes 8, 9, and 18 by etching, a two-layer transfer electrode was formed by a method similar to a known polycrystalline silicon gate process. CCD can be completed.

上述の第1実施例においては、転送電極8,
9,18の一部分をDOPOSに比べて比抵抗が極
めて小さいMo薄膜5a,5b,16で構成する
ようにしているため、これらの転送電極8,9,
18のシート抵抗を5〜10〔Ω/□〕に下げるこ
とができる。この値は、従来のDOPOSで得られ
るシート抵抗の下限値20〜30〔Ω/□〕に比べて
極めて小さい。従つて、CCDの使用時において
上記転送電極8,9,18にクロツク・パルスを
印加した場合、このパルスの伝播速度が速くなる
ので、信号電荷の転送周波数を大きくすることが
できる。即ち、高速動作が可能なCCDを得るこ
とができるのが明らかである。
In the first embodiment described above, the transfer electrodes 8,
Since a part of 9, 18 is composed of Mo thin films 5a, 5b, 16 whose specific resistance is extremely small compared to DOPOS, these transfer electrodes 8, 9,
The sheet resistance of No. 18 can be lowered to 5 to 10 [Ω/□]. This value is extremely small compared to the lower limit of sheet resistance of 20 to 30 [Ω/□] obtained with conventional DOPOS. Therefore, when a clock pulse is applied to the transfer electrodes 8, 9, and 18 when the CCD is used, the propagation speed of this pulse increases, so that the signal charge transfer frequency can be increased. That is, it is clear that a CCD capable of high-speed operation can be obtained.

また上述の第1実施例で用いたMo薄膜5a,
5b,16は可視光に対して不透明であるため、
転送電極8,9,18に可視光の長波長光が入射
した場合においても、p型シリコン基板1に上記
光が到達するのを防止することができる。従つ
て、転送電極材料としてDOPOSのみを用いた場
合に必要であつた既述のフオトシールドを形成す
る必要がなくなるという利点がある。
Furthermore, the Mo thin film 5a used in the first embodiment described above,
Since 5b and 16 are opaque to visible light,
Even when visible long-wavelength light is incident on the transfer electrodes 8, 9, and 18, the light can be prevented from reaching the p-type silicon substrate 1. Therefore, there is an advantage that there is no need to form the above-mentioned photoshield, which was necessary when only DOPOS was used as the transfer electrode material.

上述の第1実施例においては、Si3N4膜3と
Mo薄膜5a,5bの間にDOPOS膜4a,4b
を介在させるようにしているが、これは次のよう
な理由による。即ち、上記Si3N4膜3上に上記
Mo薄膜5a,5bを直接形成した場合、上記Si3
N4膜3及び上記Mo薄膜5a,5bの熱膨張係数
の差が大きいため、その後の高温処理時(例えば
酸化工程)において上記熱膨張係数差により上記
Si3N4膜3と上記Mo薄膜5a,5bとの間の界
面付近に大きな歪みが生じ、この歪みによつて上
記Mo薄膜5a,5b等に微小な割れが発生して
しまう。従つて、上記Si3N4膜3と上記Mo薄膜
5a,5bとの間に上記Si3N4膜3と上記Mo薄
膜5a,5bの中間の大きさの熱膨張係数を有す
るDOPOS膜4a,4bを介在させることによ
り、上記微小な割れの発生を防止している。これ
によつて、信頼性の高いCCDを得ることができ
る。
In the first embodiment described above, the Si 3 N 4 film 3 and
DOPOS films 4a and 4b between Mo thin films 5a and 5b
The reason for this is as follows. That is, the above Si 3 N 4 film 3 is coated with the above Si 3 N 4 film 3.
When the Mo thin films 5a and 5b are directly formed, the Si 3
Since there is a large difference in the coefficient of thermal expansion between the N 4 film 3 and the Mo thin films 5a and 5b, the difference in coefficient of thermal expansion causes the
A large strain occurs near the interface between the Si 3 N 4 film 3 and the Mo thin films 5a, 5b, and this strain causes minute cracks to occur in the Mo thin films 5a, 5b, etc. Therefore, between the Si 3 N 4 film 3 and the Mo thin films 5a, 5b, there is provided a DOPOS film 4a, which has a thermal expansion coefficient intermediate between that of the Si 3 N 4 film 3 and the Mo thin films 5a, 5b. 4b prevents the occurrence of the above-mentioned minute cracks. This makes it possible to obtain a highly reliable CCD.

さらに、転送電極8,9の上部にDOPOS膜6
a,6bを形成するようにしているので、第1C
図においてSi3N4膜3a,3b上のSiO2膜10
d,10eを除去するために行う既述のRIEによ
る異方性エツチングの際に転送電極8,9上の
SiO2膜10f,10gも同時にエツチング除去
されても、上記DOPOS膜6a,6bを後に熱酸
化することによつて第1E図に示すようにSiO2
膜11,12を容易に形成することができる。
Furthermore, a DOPOS film 6 is placed on top of the transfer electrodes 8 and 9.
a, 6b, so the 1st C
In the figure, SiO 2 film 10 on Si 3 N 4 films 3a and 3b
d, 10e on the transfer electrodes 8, 9 during anisotropic etching by RIE as described above.
Even if the SiO 2 films 10f and 10g are etched away at the same time, by thermally oxidizing the DOPOS films 6a and 6b later, the SiO 2 films 10f and 10g are removed as shown in FIG. 1E.
Films 11 and 12 can be easily formed.

また、上述の第1実施例においては、第1C図
に示す状態において既述のRIEによる異方性エツ
チングを行うことによつて、転送電極8,9の側
壁部に位置するSiO2膜10a〜10cのみを残
すようにしている(第1D図)。これは、Mo薄
膜5a,5bの側面に層間絶縁膜となり得る十分
な厚さの酸化膜を形成するのが困難であるので、
上記SiO2膜10a〜10cを上記転送電極8,
9の側壁部の層間絶縁膜として用いるためであ
る。このことは、上記Mo薄膜5a,5bの代わ
りに例えばMoSi2薄膜を用いた場合においても同
様である。即ち、上記MoSi2薄膜を用いた場合に
は比較的厚い酸化膜を形成できるものの、この酸
化膜の絶縁性は例えばDOPOS膜上に形成される
SiO2膜の絶縁性に比べて劣るため、層間絶縁膜
として用いるのは信頼性上問題があるからであ
る。
In addition, in the first embodiment described above, by performing the anisotropic etching by RIE described above in the state shown in FIG . Only 10c is left (Figure 1D). This is because it is difficult to form an oxide film thick enough to serve as an interlayer insulating film on the side surfaces of the Mo thin films 5a and 5b.
The SiO 2 films 10a to 10c are connected to the transfer electrode 8,
This is because it is used as an interlayer insulating film on the side wall portions of 9. This also applies to the case where, for example, a MoSi 2 thin film is used instead of the Mo thin films 5a and 5b. That is, although a relatively thick oxide film can be formed when using the MoSi 2 thin film described above, the insulating properties of this oxide film are not as good as those formed on, for example, a DOPOS film.
This is because its insulation properties are inferior to that of SiO 2 films, so its use as an interlayer insulating film poses reliability problems.

さらに上述の第1実施例においては、耐酸化性
を有するSi3N4膜3をSiO2膜2上に形成するよう
にしているため、熱酸化工程を経た後においても
上記SiO2膜2及びSi3N4膜3から成るゲート絶縁
膜の膜厚は場所によらず一定となるので、CCD
の使用時において転送電極8,9,18に所定の
クロツク・パルスを印加した際にこれらの転送電
極8,9,18の下のp型シリコン基板1内に生
じるポテンシヤル井戸の深さが場所によつて変化
するのを防止することができる。のみならず、上
記Si3N4膜3はNaイオン等のアルカリ・イオン
に対する阻止効果が高いため、これらのイオンに
よつてp型シリコン基板1が汚染されるのを防止
することができる。従つて、信頼性の高いCCD
を得ることができる。
Furthermore, in the first embodiment described above, since the Si 3 N 4 film 3 having oxidation resistance is formed on the SiO 2 film 2, even after the thermal oxidation process, the SiO 2 film 2 and Since the thickness of the gate insulating film made of Si 3 N 4 film 3 is constant regardless of location, CCD
When a predetermined clock pulse is applied to the transfer electrodes 8, 9, 18 during use, the depth of the potential well that is generated in the p-type silicon substrate 1 under these transfer electrodes 8, 9, 18 varies depending on the location. Therefore, it is possible to prevent the material from changing. Furthermore, since the Si 3 N 4 film 3 has a high blocking effect against alkali ions such as Na ions, it is possible to prevent the p-type silicon substrate 1 from being contaminated by these ions. Therefore, reliable CCD
can be obtained.

また上述の第1実施例においては、転送電極
8,9の下部にDOPOS膜4a,4bを形成する
ようにしている。この理由の一つについては既述
の通りであるが、もう一つの理由は、第1F図に
示す工程以降の工程において転送電極8,9,1
8の下側部分以外のSi3N4膜3aを既述のように
エツチング除去する際に、第2図に示すように転
送電極8の側壁下部にアンダーカツト部19が生
じてDOPOS膜4aの下面の一部が露出すること
によつて、上記転送電極8とp型シリコン基板1
の間の耐圧が低下してしまうのを防止することに
ある。即ち、上記アンダーカツト部19が生じて
も、後に熱酸化を行うことによつて、第3図に示
すように上記DOPOS膜4aの端部にSiO2膜が形
成されると共に、SiO2膜2が成長して盛り上が
り、またSiO2膜10aが成長して下方に伸びる
ので、上記アンダーカツト部19がSiO2により
埋められることになり、従つて上記アンダーカツ
ト部19において生じる上記耐圧低下を防止する
ことができる。
Further, in the first embodiment described above, the DOPOS films 4a and 4b are formed under the transfer electrodes 8 and 9. One of the reasons for this is as mentioned above, but another reason is that the transfer electrodes 8, 9, 1
When removing the Si 3 N 4 film 3a other than the lower portion of the transfer electrode 8 by etching as described above, an undercut portion 19 is generated at the lower part of the side wall of the transfer electrode 8 as shown in FIG. By exposing a part of the lower surface, the transfer electrode 8 and the p-type silicon substrate 1
The purpose is to prevent the withstand voltage between the two from decreasing. That is, even if the undercut portion 19 occurs, by performing thermal oxidation later , a SiO 2 film is formed at the end of the DOPOS film 4a as shown in FIG. grows and swells, and the SiO 2 film 10a grows and extends downward, so the undercut portion 19 is filled with SiO 2 , thus preventing the breakdown voltage from decreasing in the undercut portion 19. be able to.

次に本発明の第2実施例を説明する。第4A図
〜第4F図は本発明に係る半導体装置の製造方法
を第1実施例と同様に二層の転送電極を備えた二
相駆動方式のCCDの製造に適用した第2実施例
を工程順に示す断面図である。以下工程順に説明
する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIGS. 4A to 4F show a second embodiment in which the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is applied to the production of a two-phase drive type CCD equipped with two-layer transfer electrodes in the same manner as in the first embodiment. It is sectional drawing shown in order. The steps will be explained below in order.

第4A図に示すように、第1A図と同様にp型
シリコン基板1上にSiO2膜2、Si3N4膜3、
DOPOS膜4及びMo薄膜5を順次形成した後、
さらに厚さ2000〔Å〕のSiO2膜21をCVD法によ
り被着形成する。
As shown in FIG. 4A, SiO 2 film 2, Si 3 N 4 film 3,
After sequentially forming the DOPOS film 4 and the Mo thin film 5,
Furthermore, a SiO 2 film 21 with a thickness of 2000 Å is deposited by CVD.

次に第1実施例と同様にSiO2膜21上にフオ
トレジスト7a,7bを形成した後、第1実施例
と同様なRIEによりSiO2膜21、Mo薄膜5及び
DOPOS膜4の異方性エツチングを順次行うこと
によつて、第4B図に示すように、フオトレジス
ト7a,7bで覆われていない部分のSiO2膜2
1,Mo薄膜5及びDOPOS膜4をエツチング除
去すると共に、この部分のSi3N4膜3a,3bを
露出させる。このようにして、DOPOS膜4a及
びMo薄膜5aから成る第1層の転送電極8と、
DOPOS膜4b及びMo薄膜5bから成る同じく
第1層の転送電極9とが形成される。
Next, photoresists 7a and 7b are formed on the SiO 2 film 21 in the same manner as in the first embodiment, and then the SiO 2 film 21, Mo thin film 5 and
By sequentially performing anisotropic etching of the DOPOS film 4, the portions of the SiO 2 film 2 not covered with the photoresists 7a and 7b are removed, as shown in FIG.
1. The Mo thin film 5 and the DOPOS film 4 are removed by etching, and the Si 3 N 4 films 3a and 3b in these parts are exposed. In this way, the first layer transfer electrode 8 consisting of the DOPOS film 4a and the Mo thin film 5a,
A first-layer transfer electrode 9 made of a DOPOS film 4b and a Mo thin film 5b is also formed.

次に上記フオトレジスト7a,7bを除去した
後、第4C図に示すように、転送電極8,9及び
Si3N4膜3a,3b上に厚さ1000〔Å〕の多結晶
シリコン膜22をCVD法により被着形成する。
この後、既述のRIEにより多結晶シリコン膜22
の異方性エツチングを行うことによつて、第4D
図に示すように、転送電極8,9の側壁部に位置
する多結晶シリコン膜22a〜22cのみを残し
て上記多結晶シリコン膜22をエツチング除去す
ると共に、Si3N4膜3a、3bを再び露出させ
る。
Next, after removing the photoresists 7a and 7b, as shown in FIG. 4C, transfer electrodes 8 and 9 and
A polycrystalline silicon film 22 having a thickness of 1000 Å is deposited on the Si 3 N 4 films 3a and 3b by CVD.
After this, the polycrystalline silicon film 22 is
By performing anisotropic etching of the 4th D
As shown in the figure, the polycrystalline silicon film 22 is removed by etching leaving only the polycrystalline silicon films 22a to 22c located on the side walls of the transfer electrodes 8 and 9, and the Si 3 N 4 films 3a and 3b are removed again. expose.

次に多結晶シリコン膜22a〜22cを熱酸化
することにより、第4E図に示すようにSiO2
23〜25をそれぞれ形成する。このようにして
形成されたSiO2膜26,27が、第1実施例と
同様に第2層の転送電極に対する層間絶縁膜を構
成している。次に、第4A図〜第4E図に基づい
て説明した方法と同様な方法によつて、第4F図
に示すように、DOPOS膜15及びMo薄膜16
から成る第2層の転送電極18を、第1実施例と
同様に少なくともその一部がSiO2膜26,27
上に重なるようにSi3N4膜3b上に形成する。こ
の後、第1実施例と同様な方法により、二層の転
送電極を備えたCCDを完成させる。
Next, by thermally oxidizing the polycrystalline silicon films 22a to 22c, SiO 2 films 23 to 25 are formed, respectively, as shown in FIG. 4E. The SiO 2 films 26 and 27 thus formed constitute an interlayer insulating film for the second layer transfer electrode, similar to the first embodiment. Next, as shown in FIG. 4F, the DOPOS film 15 and the Mo thin film 16 are formed by a method similar to that described based on FIGS. 4A to 4E.
As in the first embodiment, at least a portion of the second layer transfer electrode 18 is made of SiO 2 films 26, 27.
It is formed on the Si 3 N 4 film 3b so as to overlap thereon. Thereafter, a CCD with two-layer transfer electrodes is completed using the same method as in the first embodiment.

上述の第2実施例によれば、第1実施例と同様
な理由により、高速動作が可能で信頼性の高い
CCDを簡便な方法により製造することができる。
のみならず、上述の第2実施例においては、第4
C図に示す工程において多結晶シリコン膜22を
被着形成しているので、第4D図に示す工程にお
いて行うRIEによる異方性エツチングの際、次の
ような利点が生じる。即ち、上述のRIEによる異
方性エツチングはSi3N4膜3a,3bが露出する
まで行うが、上記エツチングの際のSi3N4膜3
a,3bのエツチング速度に対する多結晶シリコ
ン膜22のエツチング速度の比(多結晶シリコ
ン/Si3N4選択比)が10〜20であつて十分大きい
ため、Si3N4膜3a,3bのエツチングによる膜
厚の減少及びイオン衝撃による損傷を防止するこ
とができる。同様にSiO2/Si3N4選択比も10〜20
であるため、上記エツチング時に転送電極8,9
の上部のSiO2膜21a,21bがエツチングさ
れたり損傷を受けたりすることも殆どない。
According to the second embodiment described above, high-speed operation is possible and high reliability is achieved for the same reasons as in the first embodiment.
CCDs can be manufactured by a simple method.
In addition, in the second embodiment described above, the fourth
Since the polycrystalline silicon film 22 is deposited in the step shown in FIG. 4C, the following advantages occur during anisotropic etching by RIE performed in the step shown in FIG. 4D. That is, the above-mentioned anisotropic etching by RIE is performed until the Si 3 N 4 films 3a and 3b are exposed, but the Si 3 N 4 film 3 during the above etching is
Since the ratio of the etching rate of the polycrystalline silicon film 22 to the etching rate of a and 3b (polycrystalline silicon/Si 3 N 4 selection ratio) is 10 to 20 and is sufficiently large, the etching rate of the Si 3 N 4 films 3 a and 3 b is It is possible to prevent a decrease in film thickness caused by ion bombardment and damage caused by ion bombardment. Similarly, the SiO 2 /Si 3 N 4 selection ratio is 10 to 20.
Therefore, during the above etching, the transfer electrodes 8 and 9
The SiO 2 films 21a and 21b on top of the etching film are hardly etched or damaged.

上述の第1実施例及び第2実施例においては、
異方性エツチングを行うためにRIEを用いたが、
例えばイオン・ミリングのような他のエツチング
法を用いてもよい。
In the first and second embodiments described above,
RIE was used to perform anisotropic etching, but
Other etching methods such as ion milling may also be used.

また上述の二つの実施例においては、転送電極
8,9,18の一部分をMo薄膜5a,5b,1
6によつて構成したが、例えばW,Ta,Nb等の
他の高融点金属、例えばMoSi2等の上記高融点金
属のケイ化物等の他の高融点の金属性薄膜によつ
て構成してもよい。
Furthermore, in the two embodiments described above, a portion of the transfer electrodes 8, 9, 18 is covered with the Mo thin film 5a, 5b, 1.
6, but it may also be made of other high melting point metals such as W, Ta, Nb, etc., or other high melting point metal thin films such as silicides of the above high melting point metals such as MoSi2 . Good too.

応用例 上述の実施例においては本発明に係る半導体装
置の製造方法を二層の転送電極を備えたCCDに
適用した場合に付き説明したが、一般に多層の電
極配線構造を備えた例えばMOS LSI等他の半導
体装置にも本発明に係る半導体装置の製造方法を
用いることができるのは明らかである。
Application Example In the above embodiment, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is applied to a CCD having a two-layer transfer electrode, but it is generally applied to a CCD having a multilayer electrode wiring structure, such as MOS LSI, etc. It is obvious that the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention can be used for other semiconductor devices as well.

発明の効果 本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、
半導体装置の高速動作を可能としかつ半導体装置
の信頼性が高い多層電極配線構造を備えた半導体
装置を簡便な方法により製造することができる。
Effects of the Invention According to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention,
A semiconductor device having a multilayer electrode wiring structure that enables high-speed operation of the semiconductor device and has high reliability of the semiconductor device can be manufactured by a simple method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図〜第1F図は本発明に係る半導体装置
の製造方法を二層の転送電極を備えた二相駆動方
式のCCDの製造に適用した第1実施例を工程順
に示す断面図、第2図は第1F図に示す工程以降
の工程において転送電極の側壁下部に生じるアン
ダーカツト部を示す断面図、第3図は第2図に示
すアンダーカツト部がSiO2で埋められた状態を
示す断面図、第4A図〜第4F図は本発明に係る
半導体装置の製造方法を二層の転送電極を備えた
二相駆動方式のCCDの製造に適用した第2実施
例を工程順に示す断面図である。 なお図面に用いた符号において、1……p型シ
リコン基板、2……SiO2膜、3……Si3N4膜、
4,6,15,17……DOPOS膜、5,16…
…Mo薄膜、8,9,18……転送電極、であ
る。
1A to 1F are cross-sectional views showing, in order of process, a first embodiment in which the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is applied to manufacturing a two-phase driving type CCD equipped with two-layer transfer electrodes; The figure is a cross-sectional view showing the undercut portion that occurs at the lower part of the side wall of the transfer electrode in the step after the step shown in FIG. 1F, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the state in which the undercut portion shown in FIG . 4A to 4F are cross-sectional views showing, in order of steps, a second embodiment in which the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is applied to manufacturing a two-phase drive type CCD equipped with two-layer transfer electrodes. be. In addition, in the symbols used in the drawings, 1... p-type silicon substrate, 2... SiO 2 film, 3... Si 3 N 4 film,
4, 6, 15, 17...DOPOS membrane, 5, 16...
...Mo thin film, 8, 9, 18...transfer electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 半導体基板上に第1の絶縁膜、耐酸化性絶縁
膜、第1の半導体薄膜、高融点の金属性薄膜及び
第2の半導体薄膜を順次形成する工程と、上記第
2の半導体薄膜、上記高融点の金属性薄膜及び上
記第1の半導体薄膜を選択エツチングすることに
よつて、第1の電極配線を形成すると共に上記耐
酸化性絶縁膜の一部を露出させる工程と、上記第
1の電極配線及び上記露出された耐酸化性絶縁膜
上に第2の絶縁膜を被着形成する工程と、上記第
1の電極配線の側壁部に位置する上記第2の絶縁
膜のみを残して上記第2の絶縁膜を異方性エツチ
ングにより除去して上記耐酸化性絶縁膜の一部を
露出させる工程と、熱酸化により、上記第1の電
極配線の最上層を構成する上記第2の半導体薄膜
上に酸化膜を形成する工程と、少なくともその一
部が上記酸化膜上に重なるように上記耐酸化性絶
縁膜上に第2の電極配線を形成する工程とをそれ
ぞれ具備することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
1. A step of sequentially forming a first insulating film, an oxidation-resistant insulating film, a first semiconductor thin film, a high melting point metallic thin film, and a second semiconductor thin film on a semiconductor substrate; forming a first electrode wiring and exposing a part of the oxidation-resistant insulating film by selectively etching the high melting point metallic thin film and the first semiconductor thin film; a step of depositing and forming a second insulating film on the electrode wiring and the exposed oxidation-resistant insulating film; removing a second insulating film by anisotropic etching to expose a part of the oxidation-resistant insulating film; and thermal oxidation to remove the second semiconductor forming the uppermost layer of the first electrode wiring. It is characterized by comprising the steps of forming an oxide film on the thin film, and forming a second electrode wiring on the oxidation-resistant insulating film so that at least a part of the second electrode wiring overlaps the oxide film. A method for manufacturing a semiconductor device.
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