JPH05121776A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacture thereofInfo
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- JPH05121776A JPH05121776A JP3307181A JP30718191A JPH05121776A JP H05121776 A JPH05121776 A JP H05121776A JP 3307181 A JP3307181 A JP 3307181A JP 30718191 A JP30718191 A JP 30718191A JP H05121776 A JPH05121776 A JP H05121776A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、フォトダイオード部を
有する半導体装置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having a photodiode section.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、コンパクトディスクプレーヤー、
ビデオディスクプレーヤー、各種リモコン用に、pn接
合あるいはpin接合のフォトダイオード部を有する半
導体装置が使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, compact disc players,
A semiconductor device having a pn junction or pin junction photodiode portion is used for a video disc player and various remote controls.
【0003】フォトダイオード部を有する半導体装置に
おいては、フォトダイオード部の受光部に反射率の低い
反射防止膜が必要とされる。反射率は、反射防止膜の屈
折率、吸収係数、入射光の波長により決定される。更
に、反射率は、半導体装置の製造工程における反射防止
膜の膜厚変動によっても変動する。反射防止膜が2層以
上の多層構造から成る場合、単層構造の反射防止膜の場
合と比較して、各々の膜厚の変動により反射率の変動が
大きくなる。In a semiconductor device having a photodiode section, an antireflection film having a low reflectance is required in the light receiving section of the photodiode section. The reflectance is determined by the refractive index of the antireflection film, the absorption coefficient, and the wavelength of incident light. Further, the reflectivity also changes due to the film thickness variation of the antireflection film in the manufacturing process of the semiconductor device. When the antireflection film has a multi-layered structure of two or more layers, the fluctuation of the reflectance is large due to the fluctuation of each film thickness, as compared with the case of the antireflection film of the single layer structure.
【0004】従来、反射防止膜は、半導体装置上部構造
を形成した後に形成される。通常、図3に示すように、
半導体装置上部構造は以下の構成から成る。 (A)シリコン基板30上に常圧CVDにて形成された
SiO2層から成る第1の層間絶縁膜32 (B)第1のアルミニウム配線層34 (C)プラズマCVDにて形成された第2のSiO
2層、プラズマCVDにて形成されたシリコン窒化膜、
あるいはプラズマCVDにて形成されたシリコン窒化膜
層/SiO2層の2層から成る第2の層間絶縁膜36 (D)第2のアルミニウム配線層38、及び、 (E)プラズマCVDにて形成されたシリコン窒化膜か
ら成るオーバーコート層40Conventionally, the antireflection film is formed after forming the semiconductor device upper structure. Usually, as shown in FIG.
The upper structure of the semiconductor device has the following configuration. (A) First interlayer insulating film 32 made of SiO 2 layer formed on silicon substrate 30 by atmospheric pressure CVD (B) First aluminum wiring layer 34 (C) Second formed by plasma CVD SiO
2 layers, silicon nitride film formed by plasma CVD,
Alternatively, a second interlayer insulating film 36 composed of two layers of a silicon nitride film layer / a SiO 2 layer formed by plasma CVD (D) a second aluminum wiring layer 38, and (E) formed by plasma CVD Overcoat layer 40 made of a silicon nitride film
【0005】従来の第1の方法においては、フォトダイ
オード部の受光部の上部に形成された上述の半導体装置
上部構造をリアクティブ・イオン・エッチング(RI
E)等にて除去した後、反射防止膜42を形成する(図
4参照)。反射防止膜は、例えば、プラズマCVDにて
形成されたシリコン窒化膜単層、プラズマCVDにて形
成されたSiO2膜単層あるいはプラズマCVDにてそ
れぞれ形成されたシリコン窒化膜/SiO2膜の2層か
ら成る。In the first conventional method, the above-mentioned semiconductor device upper structure formed on the light receiving portion of the photodiode portion is subjected to reactive ion etching (RI).
After removal by E) or the like, an antireflection film 42 is formed (see FIG. 4). The antireflection film is, for example, a silicon nitride film single layer formed by plasma CVD, a SiO 2 film single layer formed by plasma CVD, or a silicon nitride film / SiO 2 film formed respectively by plasma CVD. Composed of layers.
【0006】あるいは、従来の第2の方法においては、
反射防止膜として、上述の半導体装置上部構造(図3参
照)をそのまま用いる。この場合、SiO2層から成る
第1の層間絶縁膜32、SiO2層等から成る第2の層
間絶縁膜36、及びシリコン窒化膜から成るオーバーコ
ート層40から反射防止膜は構成されている。Alternatively, in the second conventional method,
As the antireflection film, the above-described semiconductor device upper structure (see FIG. 3) is used as it is. In this case, the first interlayer insulating film 32, the second interlayer insulating film 36 made of SiO 2 layer or the like, and the anti-reflection film overcoat layer 40 made of a silicon nitride film made of SiO 2 layer is structured.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】半導体装置上部構造を
形成した後反射防止膜を形成する従来の第1の方法で
は、反射防止膜を形成する付加的工程が必要とされ、半
導体装置の製造工程の増加及び製造コストの増加という
問題点を有する。In the first conventional method of forming the antireflection film after forming the upper structure of the semiconductor device, an additional step of forming the antireflection film is required, and the manufacturing process of the semiconductor device is performed. And an increase in manufacturing cost.
【0008】半導体装置上部構造を反射防止膜としてそ
のまま用いる従来の第2の方法では、2種類以上の薄膜
で反射防止膜を構成する。それ故、各薄膜の膜厚が変動
すると、反射防止膜の反射率も変動する。反射防止膜が
単層構造の場合と比較して、多層構造の場合、各薄膜の
膜厚の変動が累積するため、反射率の変動が大きくなる
という問題がある。In the second conventional method in which the upper structure of the semiconductor device is used as it is as an antireflection film, the antireflection film is composed of two or more kinds of thin films. Therefore, when the film thickness of each thin film changes, the reflectance of the antireflection film also changes. Compared with the case where the antireflection film has a single-layer structure, in the case of a multilayer structure, there is a problem that the fluctuation of the reflectance becomes large because the fluctuations of the film thickness of each thin film are accumulated.
【0009】従って、本発明の目的は、従来のMIS容
量部形成工程を使用し、半導体装置の製造工程を増加さ
せること無く且つ反射率の変動の少ない反射防止膜を形
成することができる、フォトダイオード部を有する半導
体装置及びその製造方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to use the conventional MIS capacitor portion forming process to form an antireflection film having a small fluctuation in reflectance without increasing the manufacturing process of a semiconductor device. It is to provide a semiconductor device having a diode portion and a method for manufacturing the same.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の半導体装置は、フォトダイオード部の受光
部に反射防止膜が設けられ、反射防止膜はシリコン窒化
膜から成ることを特徴とする。フォトダイオード部はp
n接合あるいはpin接合を有する。In order to achieve the above object, the semiconductor device of the present invention is characterized in that an antireflection film is provided on the light receiving portion of the photodiode portion, and the antireflection film is made of a silicon nitride film. And The photodiode part is p
It has an n-junction or a pin-junction.
【0011】反射防止膜は、MIS容量部形成用のシリ
コン窒化膜、シリコン窒化膜から成る層間絶縁膜、及び
シリコン窒化膜から成るオーバーコート層から構成され
ている。The antireflection film is composed of a silicon nitride film for forming the MIS capacitance portion, an interlayer insulating film made of a silicon nitride film, and an overcoat layer made of a silicon nitride film.
【0012】本発明のフォトダイオードを有する半導体
装置は、(イ)シリコン基板上にSiO2層を形成した
後、フォトダイオードの受光部上のSiO2層を選択的
にエッチングする工程と、(ロ)該SiO2層及び受光
部上にシリコン窒化膜を堆積させた後、シリコン窒化膜
を選択的にエッチングし、MIS容量部を形成する工程
と、(ハ)第1の配線層を形成する工程と、(ニ)層間
絶縁膜としてシリコン窒化膜を堆積させる工程と、
(ホ)第2の配線層を形成する工程と、(ヘ)シリコン
窒化膜を堆積させてオーバーコート層を形成する工程、
から成る製造方法によって製造することができる。The semiconductor device having a photodiode of the present invention comprises: (a) a step of forming a SiO 2 layer on a silicon substrate and then selectively etching the SiO 2 layer on the light receiving portion of the photodiode; ) A step of depositing a silicon nitride film on the SiO 2 layer and the light receiving part, and then selectively etching the silicon nitride film to form a MIS capacitor part, and (c) a step of forming a first wiring layer And (d) depositing a silicon nitride film as an interlayer insulating film,
(E) a step of forming a second wiring layer, and (f) a step of depositing a silicon nitride film to form an overcoat layer,
It can be manufactured by a manufacturing method comprising.
【0013】[0013]
【作用】本発明の半導体装置においては、従来のMIS
容量部形成工程を使用する。従って、反射防止膜がシリ
コン窒化膜から成るにも拘らず、従来の第1の方法とは
異なり、反射防止膜を形成する付加的な工程が不要であ
り、半導体装置の製造コストを低減することができる。
しかも、反射防止膜は1種類の材料、即ちシリコン窒化
膜から構成されているので、反射防止膜が多層構造の従
来の第2の方法と比較して反射防止膜の反射率の変動を
押さえることができる。In the semiconductor device of the present invention, the conventional MIS
A capacity part forming process is used. Therefore, even though the antireflection film is made of a silicon nitride film, unlike the conventional first method, an additional step of forming the antireflection film is unnecessary, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced. You can
Moreover, since the antireflection film is composed of one kind of material, that is, the silicon nitride film, the antireflection film suppresses the fluctuation of the reflectance of the antireflection film as compared with the conventional second method having a multilayer structure. You can
【0014】[0014]
【実施例】反射防止膜を形成する工程を図1及び図2を
参照して以下説明する。本発明のフォトダイオード部を
有する半導体装置の製造方法は、従来のMIS容量部形
成工程を利用する。EXAMPLE A process of forming an antireflection film will be described below with reference to FIGS. The method for manufacturing a semiconductor device having a photodiode section according to the present invention utilizes a conventional MIS capacitor section forming step.
【0015】シリコン基板1上に常圧CVDにてSiO
2層10を形成し、エミッター部の砒素を活性化させる
ためのエミッター拡散アニールを行う。次に、MIS容
量部を形成するために、減圧CVDにてSiO2層10
を選択的にエッチングして開口部12を形成する(図1
の(A)参照)。この開口部はフォトダイオード部の受
光部となる。SiO is formed on the silicon substrate 1 by atmospheric pressure CVD.
The two layers 10 are formed, and emitter diffusion annealing for activating arsenic in the emitter portion is performed. Next, in order to form the MIS capacitor portion, the SiO 2 layer 10 is formed by low pressure CVD.
Are selectively etched to form openings 12 (see FIG. 1).
(See (A)). This opening serves as a light receiving portion of the photodiode portion.
【0016】その後、SiO2層10上及び開口部12
に減圧CVDにてシリコン窒化膜14を形成し、次いで
不要なシリコン窒化膜をエッチングによって除去する
(図1の(B)参照)。これによってMIS容量部が形
成される。次いで、シリコン基板表面の状態を改善する
ために、N2を使用して熱処理を行う。この熱処理は、
場合によっては不要である。After that, the SiO 2 layer 10 and the opening 12 are formed.
Then, a silicon nitride film 14 is formed by low pressure CVD, and then unnecessary silicon nitride film is removed by etching (see FIG. 1B). As a result, the MIS capacitor section is formed. Then, in order to improve the condition of the surface of the silicon substrate, heat treatment is performed using N 2 . This heat treatment
It is unnecessary in some cases.
【0017】次に、半導体装置の各素子部に対する配線
を形成する。即ち、SiO2層に第1のコンタクトホー
ル部を形成し、ポリシリコン層をCVDにて、次いで例
えばアルミニウムから成る第1の金属層を蒸着法にて、
SiO2層上、開口部及び第1のコンタクトホール部に
堆積させる。その後、配線として用いられる部分以外の
ポリシリコン層及び第1の金属層をパターニングしエッ
チングによって除去し、第1の配線層を形成する。次い
で、シンター処理を行うことによって、シリコン基板と
第1の配線層とをなじませ、良好なるコンタクトを形成
する。尚、図1にはフォトダイオード部のみが示されて
おり、第1のコンタクトホール部及び第1の配線層は図
示されていない。Next, wiring is formed for each element portion of the semiconductor device. That is, a first contact hole portion is formed in the SiO 2 layer, a polysilicon layer is formed by CVD, and then a first metal layer made of, for example, aluminum is formed by an evaporation method.
The SiO 2 layer is deposited on the opening and the first contact hole. After that, the polysilicon layer and the first metal layer other than the portion used as the wiring are patterned and removed by etching to form the first wiring layer. Then, by performing a sintering process, the silicon substrate and the first wiring layer are made to conform to each other to form a good contact. Note that FIG. 1 shows only the photodiode portion, and does not show the first contact hole portion and the first wiring layer.
【0018】その後、プラズマCVDにてシリコン窒化
膜を開口部に堆積させ、RIEによってかかるシリコン
窒化膜を平滑化し、更にプラズマCVDにてシリコン窒
化膜を堆積させ、シリコン窒化膜から成る層間絶縁膜1
6を全面に形成する(図1の(C)参照)。次に、アル
ゴンをイオン注入した後、シリコン窒化膜から成る層間
絶縁膜に第2のコンタクトホール部を形成する。After that, a silicon nitride film is deposited in the opening by plasma CVD, the silicon nitride film is smoothed by RIE, and a silicon nitride film is further deposited by plasma CVD to form an interlayer insulating film 1 of the silicon nitride film.
6 is formed on the entire surface (see FIG. 1C). Next, after ion implantation of argon, a second contact hole portion is formed in the interlayer insulating film made of a silicon nitride film.
【0019】次いで、例えばアルミニウムから成る第2
の金属層を層間絶縁膜上及び第2のコンタクトホール部
に堆積させ、第2の金属層をパターニングしエッチング
して不要な部分を除去し、第2の配線層18を形成する
(図1の(D)参照)。第1の配線層と第2の配線層と
は第2のコンタクトホールによって接続される。第2の
配線層18は、フォトダイオード部が形成された部分以
外の半導体装置を遮光するという機能も果たす。Then a second, for example made of aluminum
Is deposited on the interlayer insulating film and on the second contact hole portion, and the second metal layer is patterned and etched to remove unnecessary portions to form the second wiring layer 18 (see FIG. 1). (D)). The first wiring layer and the second wiring layer are connected by the second contact hole. The second wiring layer 18 also has a function of shielding the semiconductor device other than the portion where the photodiode portion is formed from light.
【0020】次いで、シンター処理を行うことによっ
て、第1の配線層と第2の配線層をなじませ、良好なる
コンタクトを形成する。そして、半導体装置の表面を保
護し信頼性を高めるために、プラズマCVDにてシリコ
ン窒化膜を形成しオーバーコート層20とする(図2参
照)。Then, by performing a sintering process, the first wiring layer and the second wiring layer are made to conform to each other to form a good contact. Then, in order to protect the surface of the semiconductor device and enhance reliability, a silicon nitride film is formed by plasma CVD to form the overcoat layer 20 (see FIG. 2).
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明の半導体装置においては、反射防
止膜を形成する付加的な工程が不要であり、半導体装置
の製造コストを低減することができる。しかも、反射防
止膜は1種類の材料、即ちシリコン窒化膜から構成され
ているので、反射防止膜が多層構造の場合と比較して反
射防止膜の反射率の変動を押さえることができる。In the semiconductor device of the present invention, an additional step of forming an antireflection film is unnecessary, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced. Moreover, since the antireflection film is made of one kind of material, that is, the silicon nitride film, it is possible to suppress the fluctuation of the reflectance of the antireflection film as compared with the case where the antireflection film has a multilayer structure.
【図1】本発明のフォトダイオード部を有する半導体装
置の製造方法を表す、半導体装置の一部断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a semiconductor device showing a method for manufacturing a semiconductor device having a photodiode section according to the present invention.
【図2】本発明の半導体装置のフォトダイオード部の断
面図である。FIG. 2 is a sectional view of a photodiode portion of a semiconductor device of the present invention.
【図3】従来のフォトダイオード部を有する半導体装置
の上部構造を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an upper structure of a semiconductor device having a conventional photodiode section.
【図4】従来のフォトダイオード部を有する半導体装置
の反射防止膜を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing an antireflection film of a conventional semiconductor device having a photodiode section.
1 シリコン基板 10 SiO2層 12 開口部 14 シリコン窒化膜 16 層間絶縁膜 18 第2の配線層 20 オーバーコート層1 Silicon Substrate 10 SiO 2 Layer 12 Opening 14 Silicon Nitride Film 16 Interlayer Insulating Film 18 Second Wiring Layer 20 Overcoat Layer
Claims (3)
あって、該フォトダイオード部の受光部に反射防止膜が
設けられ、該反射防止膜はシリコン窒化膜から成ること
を特徴とする半導体装置。1. A semiconductor device having a photodiode portion, wherein an antireflection film is provided on a light receiving portion of the photodiode portion, and the antireflection film is made of a silicon nitride film.
シリコン窒化膜、シリコン窒化膜から成る層間絶縁膜、
及びシリコン窒化膜から成るオーバーコート層から構成
されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装
置。2. The antireflection film is a silicon nitride film for forming a MIS capacitor portion, an interlayer insulating film made of a silicon nitride film,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device comprises an overcoat layer made of a silicon nitride film.
造する方法であって、 (イ)シリコン基板上にSiO2層を形成した後、フォ
トダイオードの受光部上のSiO2層を選択的にエッチ
ングする工程と、 (ロ)該SiO2層及び受光部上にシリコン窒化膜を堆
積させた後、シリコン窒化膜を選択的にエッチングし、
MIS容量部を形成する工程と、 (ハ)第1の配線層を形成する工程と、 (ニ)配線層間の絶縁膜としてシリコン窒化膜を堆積さ
せる工程と、 (ホ)第2の配線層を形成する工程と、 (ヘ)シリコン窒化膜を堆積させてオーバーコート層を
形成する工程、 から成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。3. A method of manufacturing a semiconductor device having a photodiode, comprising: (a) forming a SiO 2 layer on a silicon substrate and then selectively etching the SiO 2 layer on a light receiving portion of the photodiode. And (b) depositing a silicon nitride film on the SiO 2 layer and the light receiving portion, and then selectively etching the silicon nitride film,
A step of forming a MIS capacitor portion, (c) a step of forming a first wiring layer, (d) a step of depositing a silicon nitride film as an insulating film between wiring layers, and (e) a second wiring layer A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: (f) depositing a silicon nitride film to form an overcoat layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3307181A JPH05121776A (en) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3307181A JPH05121776A (en) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05121776A true JPH05121776A (en) | 1993-05-18 |
Family
ID=17966014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3307181A Pending JPH05121776A (en) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05121776A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007234746A (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Method of manufacturing integrated circuit |
CN113594266A (en) * | 2021-07-15 | 2021-11-02 | 苏州鼎芯光电科技有限公司 | Protective layer of semiconductor photoelectric chip and preparation process of semiconductor |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP3307181A patent/JPH05121776A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007234746A (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Method of manufacturing integrated circuit |
CN113594266A (en) * | 2021-07-15 | 2021-11-02 | 苏州鼎芯光电科技有限公司 | Protective layer of semiconductor photoelectric chip and preparation process of semiconductor |
CN113594266B (en) * | 2021-07-15 | 2024-01-02 | 苏州鼎芯光电科技有限公司 | Protective layer of semiconductor photoelectric chip and preparation process of semiconductor of protective layer |
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