專利名稱：半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在含有受光部的半導(dǎo)體基板上形成集成電路的半導(dǎo)體集 成電路裝置，特別是涉及對層疊在基板上的層間絕緣膜進行蝕刻而形成開 口部的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
近幾年，作為信息記錄介質(zhì)，CD(Compact Disk)和DVD (Digital Versatile Disk)等光盤占有很大位置。這些光盤的再生裝置，基于通過光檢 測器檢測沿著光盤磁道照射的激光的反射光的強度變化，再生記錄數(shù)據(jù)。圖3是以往的光檢測器10的概略平面圖。圖4是表示通過圖3所示的直線A-A'而與半導(dǎo)體基板垂直的截面上的 受光部11和布線結(jié)構(gòu)12的概略剖面圖。檢測反射光的光檢測器IO，在半導(dǎo)體基板14的表面上具有受光部11。 受光部11，包含被分割為2x2的4個區(qū)域的PIN光電二極管(PD)擴散層 34。 PD擴散層34，例如作為擴散了高濃度的n型雜質(zhì)的陰極區(qū)域而形成。 另外，各PD擴散層34被分離擴散層33分離。分離f廣散層33，在半導(dǎo)體 基板14的表面上，例如作為擴散了高濃度的p型雜質(zhì)的陽極區(qū)域而形成。 通過向受光部11入射激光的反射光而產(chǎn)生微弱的光電變換信號，由形成 在周圍區(qū)域的增幅器放大該信號，并輸出到后級的信號處理電路。在這里，在光檢測器10中，在半導(dǎo)體基板14上依次層疊第一層間絕 緣膜16、第一金屬層17、第二層間絕緣膜18、第二金屬層19、第三層間 絕緣膜20。第一金屬層17及第二金屬層19分別由鋁(A1)等形成，采用光 刻技術(shù)進行圖案化。通過圖案化，在第一金屬層17上形成布線結(jié)構(gòu)12及 與布線結(jié)構(gòu)12連接的信號線13A和電壓施加線13B。由此，分離擴散層 33經(jīng)由布線結(jié)構(gòu)12被電壓施加線13B進行電位固定。另一方面，各PD 擴散層34上產(chǎn)生的光電變換信號也經(jīng)由布線結(jié)構(gòu)12而由信號線13A取 出。在上述過程中，為了確保光電變換信號的頻率特性和抑制噪音的重 疊，就需要使各PD擴散層34和信號線13A、以及分離擴散層33和電壓 施加線13B全部以成為低電阻的方式進行電連接。因此，布線結(jié)構(gòu)12， 需要盡可能多地與各擴散層接觸。因此，如圖3所示，布線結(jié)構(gòu)12以把 受光部ll包圍的方式配置。層疊了金屬層和層間絕緣膜后，為了提高光項受光部ll的入射效率， 對層疊在受光部11上的層間絕緣膜等進行蝕刻，形成開口部15。另外， 開口部15，被開口為比布線結(jié)構(gòu)12形成的形狀小一圈的相似形狀。專利文獻1特開2001-60713號公報圖5是表示受光部11和布線結(jié)構(gòu)12的立體圖。如圖5所示，布線結(jié) 構(gòu)12，在半導(dǎo)體基板上，配置在受光部11的周圍。在受光部ll的周圍，形成布線結(jié)構(gòu)12之后形成絕緣膜。絕緣膜，采 用稱為SOG(Spin on Glass) 、 BPSG(Boro-Phospho silicate Glass)， TEOS(Tenraethyl Orthosilicate)的材料形成。形成了絕緣膜之后，通過各向異性蝕刻將層疊在受光部11上的絕緣 膜等去除，形成開口部15。在這里，由于布線結(jié)構(gòu)12有一定的厚度，故 層疊在布線結(jié)構(gòu)12上的絕緣膜表面不平坦，變成凹凸的形狀。再加上， 在表面形成為凹凸形狀的絕緣膜上依次層疊絕緣膜等的情況下，形成在最 上面的膜的表面形狀也不平坦，成為凹凸形狀。因此，在對層疊在受光部 11上的絕緣膜等進行蝕刻而形成開口部15時，開口部15的底面，是在蝕 刻前形成于最上面的膜的表面形狀直接轉(zhuǎn)印成的形狀。即，開口部15的 底面形成得也不平坦。這樣，在開口部15的底面形成為不平坦的情況下，在受光部ll面內(nèi) 的入射效率就不均勻。另外，通過讓開口部15底面的不平坦部分反射光， 從而也有可能對光檢測器的光電變換帶來不良影響。發(fā)明內(nèi) 容本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，在含有受光部的半導(dǎo)體基 板中，該方法具備在上述半導(dǎo)體基板上形成第一絕緣膜的工序；在上述 第一絕緣膜上，通過金屬鑲嵌法，在上述受光部周圍形成布線結(jié)構(gòu)的工序; 在上述布線結(jié)構(gòu)上形成第二絕緣膜的工序；通過蝕刻對形成在上述受光部 上的上述第二絕緣膜上進行開口的工序。本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，在含有受光部的半導(dǎo)體基 板中，該方法具備在上述半導(dǎo)體基板上形成第一絕緣膜的工序；在上述 第一絕緣膜上，在上述受光部周圍形成布線結(jié)構(gòu)的工序；在上述布線結(jié)構(gòu) 上形成第二絕緣膜的工序；使上述第二絕緣膜表面平坦化的工序；在上述 第二絕緣膜上形成第三絕緣膜的工序；通過蝕刻對形成在上述受光部上的 上述第三絕緣膜上進行開口的工序。根據(jù)本發(fā)明，由于可使開口部底面平坦地形成，所以可使受光部面內(nèi) 的入射光量均勻。


圖1是本發(fā)明的實施例1的光檢測器的形成工序。圖2是本發(fā)明的實施例2的光檢測器的形成工序。圖3是以往的光檢測器的概略平面圖。圖4是以往的光檢測器的概略剖面圖。圖5是表示受光部及布線結(jié)構(gòu)的配置的立體圖。圖中:10、 50 —光檢測器，11、 51 —受光部，12、 52 —布線結(jié)構(gòu)，13A、 53A—信號線，13B、 53B —電壓施加線，14、 54—半導(dǎo)體基板，15、 55 — 開口部，16、 56—第一絕緣膜，17、 57—第一金屬層，18、 58、 78 —第二 絕緣層，19、 59、 79—第二金屬層，20、 60、 80 —第三絕緣膜，31 —第4 絕緣膜，33、 73 —分離擴散層，34、 74—PD擴散層。
具體實施方式
以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。 圖1是表示實施例1的光檢測器形成工序的圖。 圖1表示通過圖3所示的直線A-A'并垂直于半導(dǎo)體基板的剖面。另 外，本實施例中的光檢測器的平面形狀與圖3相同。
首先，在表面已經(jīng)形成受光部51的半導(dǎo)體基板54上，形成第一絕緣 膜56，并且通過金屬鑲嵌(damascene)法形成第一金屬層57(圖l(a))。第 一金屬層57，由鋁(A1)或鎢(W)等形成。通過金屬鑲嵌法，第一絕緣膜 56及第一金屬層57的表面平坦地形成，在第一金屬層57上形成布線結(jié)構(gòu) 52、連接布線結(jié)構(gòu)52的信號線53A和電壓施加線(未圖示)。另外，在受 光部51周圍形成布線結(jié)構(gòu)52。另外，布線結(jié)構(gòu)52，通過多個接點而與分 離擴散層73及各PD擴散層74進行電連接。由此，分離擴散層73經(jīng)由布 線結(jié)構(gòu)52而被電壓施加線進行電位固定。例如，對分離擴散層73施加接 地電位。另外，通過向各PD擴散層74入射反射光而產(chǎn)生的光電變換信號， 經(jīng)由布線結(jié)構(gòu)52而通過信號線53A取出。在形成第一金屬層57之后，形成第二絕緣膜53及第二金屬層59(圖 l(b))。由于第二絕緣膜58，在表面平坦地形成的第一絕緣膜56及第一金 屬層57上進行層疊，所以第二絕緣膜58的表面也平坦地形成。然后，第 二金屬層59在比布線結(jié)構(gòu)52更離開受光部51的位置上形成，通過接點 而與第一金屬層57進行連接。在本實施例中，第二金屬層59是在第二絕 緣膜58上層疊了金屬層之后，通過采用光刻技術(shù)對該金屬層圖案化而形 成的，但是也可以采用金屬鑲嵌法、或其他的方法。在形成了第二金屬層59之后，形成第三絕緣膜60(圖l(c))。在這里， 由于第二金屬層59在比布線結(jié)構(gòu)52更離開受光部51的位置上形成，所 以不會影響形成于受光部51上的第三絕緣膜60的平坦性。因此，受光部 51上的第三絕緣膜60平坦地形成。在層疊了各金屬層與各絕緣膜之后，為了提高反射光對受光部51的 入射效率，對層疊在受光部51上的各絕緣膜進行蝕刻，形成開口部55(圖 l(d))。在這里，由于層疊在受光部51上的第三絕緣膜60的表面平坦地形 成，所以開口部55的底面也平坦地形成。這是因為開口部55的底面，是 在蝕刻前形成于最上面的膜的表面形狀被原封不動地轉(zhuǎn)印而成的。如本實施例所述，通過利用金屬鑲嵌法形成第一金屬層57，從而可使 布線結(jié)構(gòu)52的形成和受光部51上的絕緣膜的平坦化在同一工序?qū)崿F(xiàn)。另 外，可以以層疊在受光部51上的各絕緣膜平坦的方式進行層疊，并使開 口部55的底面平坦。由此，可使受光部51面內(nèi)的入射效率均勻。并且，
可抑制開口部55底面內(nèi)的不平坦部分反射光而對光檢測器的光電變換所 帶來的不良影響。下面對實施例2進行說明。圖2是表示實施例2的光檢測器的形成工序的圖。圖2是表示通過圖3所示的直線A-A'并垂直于半導(dǎo)體基板的剖面。另 外，本實施例中的光檢測器的平面形狀與圖3相同。首先，在表面已經(jīng)形成受光部51的半導(dǎo)體基板54上，依次層疊第一 絕緣膜56、第一金屬層57。(圖2(a))。第一金屬層57由鋁(A1)等形成，采 用光刻技術(shù)進行圖案化。通過圖案化，在第一金屬層57上形成布線結(jié)構(gòu) 52、與布線結(jié)構(gòu)52連接的信號線53A和電壓施加線(未圖示)。另外，在 受光部周圍形成布線結(jié)構(gòu)52。另外，布線結(jié)構(gòu)52，通過多個接點而與分 離擴散層73和各PD擴散層74進行電連接。由此，分離擴散層73經(jīng)由布 線結(jié)構(gòu)52，被電壓施加線進行電位固定。例如，向分離擴散層73施加接 地電位。另外，通過向各PD擴散層74入射反射光而產(chǎn)生的光電變換信號， 經(jīng)由布線結(jié)構(gòu)52而通過信號線53A取出。在形成了第一金屬層57之后，層疊第二絕緣膜78(圖2(b))。在這里， 由于第一金屬層57有一定厚度，故第二絕緣膜78表面不平坦。在層疊第二絕緣膜78后，釆用CMP (Chemical Mechanical Polishing) 等使第二絕緣膜78的表面平坦地形成(圖2(c))。在形成了第一金屬層57和第二絕緣膜78的層上，形成第三絕緣膜80 及第二金屬層79(圖2(d))。第三絕緣膜80由于層疊在表面平坦地形成的第 二絕緣膜78上，所以第三絕緣膜80的表面也平坦地形成。另外，當?shù)诙?絕緣膜78的膜厚有一定厚度時，就沒有必要層疊第三絕緣膜80。第二金 屬層79形成在比布線結(jié)構(gòu)52更離開受光部51的位置上，第二金屬層79 和第一金屬層57通過接點連接。在本實施例中，第二金屬層79，是在第 三絕緣膜80上層疊了金屬層之后，采用光刻技術(shù)進行圖案化而形成，但也可以采用金屬鑲嵌法或其他的方法。在形成第二金屬層78之后，形成第4絕緣膜81(圖2(e))。在這里，由 于第二金屬層78形成于比布線結(jié)構(gòu)52更離開受光部51的位置上，所以 不會對形成在受光部51上的第4絕緣膜81的平坦性帶來不良影響。因此， 受光部51上的第4絕緣膜81平坦地形成。在層疊了各金屬層和各絕緣膜之后，為了提高反射光對受光部51的 入射效率，對層疊在受光部51上的各絕緣膜進行蝕刻，形成開口部55(圖 l(f))。在這里，由于層疊在受光部51上的第4絕緣膜81的表面平坦地形 成，所以開口部55的底面也平坦地形成。這是因為，開口部55的底面， 是蝕刻前形成在最上面的膜的表面形狀被原封不動地轉(zhuǎn)印而成的。如本實施例所述，通過由第二絕緣膜78形成平坦的層，從而層疊在 受光部51上的各絕緣膜也平坦地形成。因此，可使開口部55的底面平坦， 并使受光部51面內(nèi)的入射效率均勻。另外，可抑制開口部55底面的不平 坦部分反射光而對光檢測器的光電變換所帶來的不良影響。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于，在含有受光部的半導(dǎo)體基板中，該方法具備在所述半導(dǎo)體基板上形成第一絕緣膜的工序；在所述第一絕緣膜上，通過金屬鑲嵌法，在所述受光部周圍形成布線結(jié)構(gòu)的工序；在所述布線結(jié)構(gòu)上形成第二絕緣膜的工序；和通過蝕刻對形成在所述受光部上的所述第二絕緣膜上進行開口的工序。
2. —種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于，在含有受光 部的半導(dǎo)體基板中，該方法具備在所述半導(dǎo)體基板上形成第一絕緣膜的工序； 在所述第一絕緣膜上，在所述受光部周圍形成布線結(jié)構(gòu)的工序； 在所述布線結(jié)構(gòu)上形成第二絕緣膜的工序； 使所述第二絕緣膜表面平坦化的工序； 在所述第二絕緣膜上形成第三絕緣膜的工序；和 通過蝕刻對形成在所述受光部上的所述第三絕緣膜進行開口的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，可解決因受光部上部結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生的膜厚差，使開口部底面不平坦而產(chǎn)生受光部面內(nèi)入射光不均勻的問題。其中利用金屬鑲嵌法，或通過CMP對形成第一金屬層之后層疊的絕緣膜進行研磨而在第一金屬層間形成平坦的層。由此，使層疊在受光部上的絕緣膜也平坦地形成。因此，在通過蝕刻對受光部內(nèi)部進行開口的情況下，可使開口部底面平坦地形成。
文檔編號H01L21/3105GK101110387SQ20071012743
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月20日
發(fā)明者野村洋治 申請人:三洋電機株式會社;三洋半導(dǎo)體株式會社