JPH0277130A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor deviceInfo
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- JPH0277130A JPH0277130A JP7517489A JP7517489A JPH0277130A JP H0277130 A JPH0277130 A JP H0277130A JP 7517489 A JP7517489 A JP 7517489A JP 7517489 A JP7517489 A JP 7517489A JP H0277130 A JPH0277130 A JP H0277130A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、スルー
ホール、及び電気的接続を行うためのコンタクトホール
の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method of manufacturing a through hole and a contact hole for electrical connection.
(従来の技術)
従来、半導体装置の微細化は、平面方向の微細化はどに
、縦方向の微細化は比較的進んでいない。(Prior Art) Conventionally, miniaturization of semiconductor devices has progressed only in the planar direction, but has not progressed comparatively in the vertical direction.
そのため、コンタクトホール、スルーホールのアスペク
ト比が大きくなり、次工程の配線材料の成膜の際、ステ
ップカバレッジ(段差被覆状態)が悪くなり、その結果
、配線のショートを生じ、半導体素子の歩留りを低下さ
せる。これを改善するために、コンタクトホール、スル
ーホールの形状をテーパー化することによって、配線材
料のステップカバレッジを良(する方法が考えられてい
る。As a result, the aspect ratio of contact holes and through holes becomes large, and step coverage deteriorates during the next process of forming a layer of wiring material.As a result, wiring shorts occur and the yield of semiconductor devices decreases. lower. In order to improve this, a method has been considered to improve the step coverage of the wiring material by tapering the shape of contact holes and through holes.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、従来の方法ではコンタクトホール、スル
ーホールの形状を制御性良くテーパー状にエツチング出
来ず、そのため、配線のショートを生じ、半導体の歩留
りを低下させることがあった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional method, it is not possible to etch contact holes and through holes into a tapered shape with good controllability, and as a result, short circuits may occur, which may reduce the yield of semiconductors. Ta.
そこで、本発明は上述した従来の技術課題に鑑み、制御
性の良いエツチングにより、所望のテーパー形状のコン
タクトボール、スルーホールを有する半導体装置を製造
する方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional technical problems, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device having a desired tapered contact ball or through hole by etching with good controllability.
(課題を解決するための手段)
本発明は、前述した課題を解決するための手段として、
半導体装置の製造方法において、不純物をドーピングし
て、膜の厚さ方向に不純物濃度の不均一な分布を持つ絶
縁膜を作る工程と、上記絶縁膜のバターニングの際、ド
ライエツチングとウェットエツチングを併用する工程と
、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法を提
供するものである。(Means for Solving the Problems) The present invention provides the following as means for solving the problems described above.
In a method for manufacturing a semiconductor device, there is a step of doping impurities to form an insulating film with a non-uniform impurity concentration distribution in the film thickness direction, and a process of dry etching and wet etching during patterning of the insulating film. The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device characterized by comprising the steps of:
本発明によれば、コンタクトホール、スルーホール側面
のエツチングの際、絶縁膜中の不純物濃度に比例してエ
ツチングレイトが変化することを利用して、該膜表面の
不純物濃度を高くし、下層との界面に近づくほど、濃度
を低くすることにより、エツチング形状を所望のテーパ
ー形状とすることができる。According to the present invention, when etching the side surfaces of contact holes and through holes, the etching rate changes in proportion to the impurity concentration in the insulating film to increase the impurity concentration on the surface of the film, thereby increasing the impurity concentration in the underlying layer. By lowering the concentration closer to the interface, the etching shape can be made into a desired tapered shape.
更に、本発明によれば、不純物プロフィルの制御が容易
であることから、所望のテーパー形状とする為の制御も
極めて容易に行うことができる。Furthermore, according to the present invention, since the impurity profile can be easily controlled, it is also possible to control the desired taper shape extremely easily.
(実施例)
本発明の好適な実施態様は、絶縁膜に良好なテーパー形
状のスルーホール、あるいはコンタクトホールを形成す
るために、不純物を含有させた絶縁膜を形成し、ドライ
エツチングを行ない、更に、ウェットエツチングを行な
うことである。(Example) In a preferred embodiment of the present invention, in order to form a good tapered through hole or contact hole in an insulating film, an insulating film containing impurities is formed, dry etching is performed, and , perform wet etching.
本発明では、絶縁膜として、酸化シリコン膜、または窒
化シリコン膜が好適に用いられる。In the present invention, a silicon oxide film or a silicon nitride film is suitably used as the insulating film.
また、不純物としては、酸化シリコンに対して、エツチ
ングレートが異なる酸化物を形成するようなもの、例え
ば、P、As、B、等が好ましい。これらはまた、絶縁
性を劣化させることがないという点からも、より好まし
い。Further, as the impurity, it is preferable to use a substance that forms an oxide having a different etching rate from silicon oxide, such as P, As, B, and the like. These are also more preferable because they do not deteriorate insulation properties.
また、酸化シリコンに対して、不純物として、Nを用い
てもよい。この場合には、Nの含有により、酸化シリコ
ンとエツチングレートの異なる酸化窒化シリコン(S
i xoyNz)を形成するためである。また、窒化シ
リコン膜の場合には、不純物として0が好適に用いられ
る。Further, N may be used as an impurity for silicon oxide. In this case, silicon oxynitride (S) has a different etching rate than silicon oxide due to the N content.
This is to form ixoyNz). Further, in the case of a silicon nitride film, 0 is preferably used as the impurity.
また、上記原子を、複数組み合わせて含有させることも
可能であり、この場合には、BとPとの組み合わせが、
もっとも好ましい。It is also possible to contain a combination of a plurality of the above atoms, and in this case, the combination of B and P is
most preferred.
そして、上記P、As、B、等を不純物として含有した
場合、不純物濃度が高いところでは、サイドエッチ量が
太き(なり、不純物濃度が低いところでは、小さ(なる
。When the above-mentioned P, As, B, etc. are contained as impurities, the amount of side etching becomes large in areas where the impurity concentration is high, and becomes small in areas where the impurity concentration is low.
また、酸化シリコン膜にNを含有させた場合、Nの濃度
が高いところでは、サイドエッチ量が小さくなり、Nの
濃度が低いところでは、サイドエッチ量は大きくなる。Further, when the silicon oxide film contains N, the amount of side etching becomes small in areas where the concentration of N is high, and the amount of side etching becomes large in areas where the concentration of N is low.
また、窒化シリコン膜に0を含有させた場合には、0の
濃度が高いところでは、サイドエッチ量が大きくなり、
0の濃度が低いところでは、サイドエッチ量は小さくな
る。Furthermore, when the silicon nitride film contains 0, the amount of side etching becomes large in areas where the concentration of 0 is high.
Where the concentration of 0 is low, the amount of side etching becomes small.
従って、上記不純物濃度を層厚方向に変化させることに
より、所望のテーパー形状を得ることが可能となる。Therefore, by changing the impurity concentration in the layer thickness direction, it is possible to obtain a desired tapered shape.
以下、本発明の最も好適な実施例について説明するが、
本発明は以下の実施例に限定されることはない。The most preferred embodiments of the present invention will be described below.
The present invention is not limited to the following examples.
(第1の実施例)
第1図(a)〜(d)は、本発明による半導体装置の製
造方法について、最も特徴的なコンタクトホールの形成
を示す概略図である。(First Embodiment) FIGS. 1(a) to 1(d) are schematic diagrams showing the most characteristic formation of contact holes in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
まず、n型或いはp型半導体基板1上に、NSG絶縁膜
2を700o人厚に形成する[第1図(a)]。First, an NSG insulating film 2 is formed to a thickness of 700 degrees on an n-type or p-type semiconductor substrate 1 [FIG. 1(a)].
次に、下層材料としての半導体基板1に影響を与えない
ように上記NSG絶縁膜2に不純物4としてリン(P)
を950℃で15分間拡散してドーピングする[第1図
(b)]。この時、不純物濃度は絶縁膜2の表面から膜
厚方向に低くなるようにする。Next, phosphorus (P) is added to the NSG insulating film 2 as an impurity 4 so as not to affect the semiconductor substrate 1 as the underlying material.
Doping is carried out by diffusion at 950° C. for 15 minutes [Fig. 1(b)]. At this time, the impurity concentration is made to decrease from the surface of the insulating film 2 in the film thickness direction.
次に、絶縁膜2上にフォトレジスト層3を形成し、その
バターニングを行う。レジストパターンは、例えば、直
径1tLmのコンタクトホールな得る為には、直径0.
8μmのパターニングをし、それにより絶縁膜2を縦方
向に、例えば反応性イオンエツチング等のドライエツチ
ングにより、コンタクトホールの原型を作成する[第1
図(c)]、この時、エツチングガスとしては、CJa
及びCHF3を用いる。Next, a photoresist layer 3 is formed on the insulating film 2 and patterned. For example, in order to obtain a contact hole with a diameter of 1 tLm, the resist pattern has a diameter of 0.
After patterning the insulating film 2 to a thickness of 8 μm, a prototype of the contact hole is created by vertically etching the insulating film 2, for example, by dry etching such as reactive ion etching.
Figure (c)], at this time, the etching gas was CJa
and CHF3.
続いて、エツチング液としてBHFを用いて、コンタク
トホール側面のウェットエツチングを行う。Next, wet etching is performed on the side surface of the contact hole using BHF as an etching solution.
リン(P)をドープしていないNSG膜のBHFでのエ
ツチングレイトは750人/minであるが、不純物と
してリンを拡散し、リン濃度を1×10 ”atm/a
m”とした、NSG膜表面でのBHFによるエツチング
レイトは、3000人/minとなる。リン濃度が低く
なるに従い、つまり膜厚方向の下層との界面に近づくに
従い、エツチングレイトは小さくなり、基板lとの界面
付近では750人/+++inとなる。The etching rate in BHF of an NSG film that is not doped with phosphorus (P) is 750 etching/min, but by diffusing phosphorus as an impurity, the phosphorus concentration is reduced to 1×10”atm/a.
The etching rate by BHF on the surface of the NSG film is 3000 people/min. Near the interface with l, the number is 750 people/+++in.
従って、以上のことから、B)IFで1分20秒ウェッ
トエツチングすることにより、絶縁膜表面のコンタクト
ホール開口径は1.8μmとなり、また基板lとの界面
での開口径は1μmとなり、所望のテーパー形状をもつ
コンタクトホールの形成を容易に行うことが出来る[第
1図(d)]。Therefore, from the above, B) By performing wet etching for 1 minute and 20 seconds using IF, the contact hole opening diameter on the insulating film surface becomes 1.8 μm, and the opening diameter at the interface with the substrate l becomes 1 μm, which is the desired value. A contact hole having a tapered shape can be easily formed [FIG. 1(d)].
以上は電気的接続を行う為のスルーホールの場合も同様
である。The above also applies to through holes for electrical connection.
(第2の実施例)
次に、本発明による半導体装置の製造方法として、好適
に用いられる光電変換装置の製造方法について、第2図
(a)〜(lを用いて具体的に説明する。(Second Example) Next, a method for manufacturing a photoelectric conversion device that is suitably used as a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be specifically described using FIGS. 2(a) to 2(l).
まず、第2図(a)に示されろように、不純物濃度I
X 10 ”〜l X 1018atm/cm”のn型
シリコン基板101の裏面に、不純物濃度lXl0”〜
l X 10 ”atm/ca+’のオーミックコンタ
クト用のn0層102をP、As又はsbの拡散によっ
て形成した。続いてn0層102上に、厚さ3000〜
7000人の酸化膜103(たとえばSiO□膜)をC
VD法によって形成した。First, as shown in FIG. 2(a), the impurity concentration I
On the back surface of the n-type silicon substrate 101 with an impurity concentration of lXl0''~
An n0 layer 102 for ohmic contact of l x 10 ``atm/ca+'' was formed by diffusion of P, As, or sb.Subsequently, on the n0 layer 102, a layer with a thickness of 3000~
7000 people's oxide film 103 (for example, SiO□ film)
It was formed by the VD method.
酸化膜103はバックコートと呼ばれ、基板101が熱
処理される際の不純物蒸気の発生を防止するものである
[第2図(a)】。The oxide film 103 is called a back coat and is used to prevent the generation of impurity vapor when the substrate 101 is heat treated [FIG. 2(a)].
次に、基板101の表面を、温度1000℃、HClを
2 A /win 、 Htを60ρ/minの条件で
約1.5分間エツチングした後、たとえばソースガス5
iHaC1−(100%)を1.2β/+afn、ドー
ピングガス(OX希釈PI(、、20PPM>を100
cc流し、成長温度1000℃、120〜l 80To
rrの減圧下において、n−エピタキシャル層104(
以下、n−層104とする。)を形成する。この時の単
結晶成長速度は0.5 μm/win 、厚さ2〜lO
μm、そして不純物濃度はI X 10” 〜10”a
tm/cm3、好ましくは10 ”〜10 ”ata+
/cm”である[第2図(b)]。Next, the surface of the substrate 101 is etched for about 1.5 minutes at a temperature of 1000° C., HCl at 2 A/win, and Ht at 60 ρ/min.
iHaC1-(100%) with 1.2β/+afn, doping gas (OX diluted PI(,,20PPM>100
cc flow, growth temperature 1000℃, 120~l 80To
Under reduced pressure of rr, the n-epitaxial layer 104 (
Hereinafter, it will be referred to as n-layer 104. ) to form. At this time, the single crystal growth rate was 0.5 μm/win, and the thickness was 2~1O
μm, and the impurity concentration is I x 10” ~ 10”a
tm/cm3, preferably 10” to 10” ata+
/cm” [Fig. 2(b)].
続いて、n−層104上に厚さ200〜1000人のパ
ッド用の酸化膜108をパイロジエネック酸化(H8+
O□)、ウェット酸化(Om + H,0)、スチーム
酸化(N m + HJ)、又はドライ酸化により形成
した。ここで、積層欠陥等のない良好な酸化膜を得るに
は、800〜1000℃の温度での高圧酸化が適してい
る。Subsequently, an oxide film 108 for a pad with a thickness of 200 to 1000 is formed on the n- layer 104 by pyrogenic oxidation (H8+
O□), wet oxidation (Om + H, 0), steam oxidation (N m + HJ), or dry oxidation. Here, high-pressure oxidation at a temperature of 800 to 1000° C. is suitable for obtaining a good oxide film free of stacking defects and the like.
続いて、1000〜2000人の窒化膜(Si、〜4)
121をLPCVD法、又はP−CVD法によって堆
積する[第2図(C)]。Next, nitride film (Si, ~4) of 1000-2000 people
121 is deposited by the LPCVD method or the P-CVD method [FIG. 2(C)].
なお、本実施例ではLPCVD法を用い、堆積温度77
0〜830℃、真空度0.1〜0.3Torr、 Si
H,C1g 20〜30SCCM、 NH,70〜l
50 SCCMの条件で良い結果が得られた。In this example, the LPCVD method was used, and the deposition temperature was 77.
0 to 830°C, degree of vacuum 0.1 to 0.3 Torr, Si
H, C1g 20~30SCCM, NH, 70~l
Good results were obtained under the condition of 50 SCCM.
次に、ドライエツチング法により、素子分離領域106
を形成する部分の窒化膜121を選択的に除去し、開口
部122を形成した[第2図(d)]。Next, the element isolation region 106 is etched by a dry etching method.
The portion of the nitride film 121 where the nitride film 121 is to be formed is selectively removed to form an opening 122 [FIG. 2(d)].
次に、窒化膜121をマスクとして、イオン注入法によ
りAs、 P等の不純物イオンなn−領域104へ打込
み、不純物濃度をlXl0”〜5×10 ”ata+/
Cm”とした。Next, using the nitride film 121 as a mask, impurity ions such as As and P are implanted into the n- region 104 using the ion implantation method, and the impurity concentration is set to lXl0'' to 5×10'' at+/
Cm".
続いて、N2雰囲気で熱処理することで電気的に活性化
し、窒化膜の耐酸化性を利用した選択酸化法によって、
窒化膜121の開口部122の部分に、膜厚8000〜
toooo人の厚いフィールド酸化111124を、選
択的に形成するとともに、00領域123を所定の深さ
まで押込む。Subsequently, it is electrically activated by heat treatment in a N2 atmosphere, and a selective oxidation method that takes advantage of the oxidation resistance of the nitride film is used.
A film with a thickness of 8,000 to
A too thick field oxide 111124 is selectively formed and the 00 region 123 is pushed to a predetermined depth.
こうして、フィールド酸化膜124の下にn゛領域12
3を有する素子分離領域106を形成した[第2図(e
)]。In this way, the n region 12 is formed under the field oxide film 124.
An element isolation region 106 having a structure of 3 is formed [FIG.
)].
次に加熱したリン酸により窒化膜121を完全に除去し
、更にフィールド酸化膜124を残して、酸化膜108
を除去した。その後再び、熱酸化によりゲート絶縁膜1
12としての酸化膜を100〜500人厚で形成した。Next, the nitride film 121 is completely removed using heated phosphoric acid, the field oxide film 124 is left, and the oxide film 108 is removed.
was removed. After that, the gate insulating film 1 is again thermally oxidized.
An oxide film as No. 12 was formed to a thickness of 100 to 500 layers.
この工程で、バックコートの酸化膜103は、完全に取
り除かれている。In this step, the back coat oxide film 103 is completely removed.
続いて、レジスト110を塗布し、ベース領域となる部
分を選択的に除去する[第2図(f)1゜次に、BF、
を材料ガスとして生成されたB1イオン、又はBF2°
イオンをウェハへ打込む。この表面濃度はl X 10
16〜5 X I O”cm−”、望ましくは1〜20
X 10 ”am−”であり、イオン注入量は7X
10” 〜l X 10”cm−”、望ましくは1x1
0’a〜I X 10 ”am−”である。Subsequently, a resist 110 is applied, and the portion that will become the base region is selectively removed [FIG. 2(f) 1° Next, BF,
B1 ions generated as material gas, or BF2°
Inject ions into the wafer. This surface concentration is l x 10
16-5 X I O"cm-", preferably 1-20
X 10 "am-" and the ion implantation amount is 7X
10"~l x 10"cm-", preferably 1x1
0'a to IX10 "am-".
こうしてイオンが注入されると、レジストllOを除去
した後、1000〜1100℃、N2雰囲気で熱拡散に
よって不純物1度lX10”〜IX10 ”atm/c
m”のpベース領域109を所定の深さまで形成する[
第2図(g)]。After the ions are implanted in this way, after removing the resist 11O, the impurities are implanted by thermal diffusion at 1000 to 1100°C in a N2 atmosphere.
m'' p base region 109 is formed to a predetermined depth [
Figure 2(g)].
なお、pベース領域109の深さは、たとえば0.6〜
1μm程度であり、なお、ベース領域109を形成する
方法としては、BSGをウェハ上に堆積させて、110
0〜1200℃の熱拡散によって不純物Bを所定の深さ
まで拡散させて形成する方法もある。Note that the depth of the p base region 109 is, for example, 0.6 to
The base region 109 can be formed by depositing BSG on the wafer and forming the base region 109 with a thickness of about 1 μm.
There is also a method in which the impurity B is diffused to a predetermined depth by thermal diffusion at 0 to 1200°C.
次に、エミッタ領域を形成する部分の酸化膜112を選
択的に除去し、その後ポリシリコンを(N 2+ 5I
H4)又は(He+5iHn)ガスでCVD法により堆
積した。この時の堆積温度は550〜900℃、厚さは
4000〜5000人とした。Next, the oxide film 112 in the portion where the emitter region will be formed is selectively removed, and then the polysilicon is (N 2+ 5I
It was deposited by CVD using H4) or (He+5iHn) gas. The deposition temperature at this time was 550-900°C, and the thickness was 4000-5000.
その後、Asをイオン注入により、ポリシリコン中に、
イオン注入条件として、ドーズ量IEI5〜5 E l
6 a tm/ am” 、加速度50〜70KeV
としてドープした。After that, As was ion-implanted into the polysilicon.
As the ion implantation conditions, the dose amount IEI5~5E l
6 atm/am”, acceleration 50-70KeV
Doped as.
その後、酸化膜の除去された開口部に堆積したポリシリ
コンを熱処理し、ポリシリコン内のAs等の不純物を、
pベース領域109へ拡散させて、不純物濃度1×10
″〜1x102°atm/cm”のn9エミツタ領域1
15を形成した。After that, the polysilicon deposited in the opening where the oxide film was removed is heat treated to remove impurities such as As in the polysilicon.
The impurity concentration is 1×10 by diffusing into the p base region 109.
n9 emitter area 1 of “~1x102°atm/cm”
15 was formed.
続いて、ポリシリコンをフォトリソグラフィー工程にて
部分的にエツチング除去し、エミッタ電極部116及び
MOSトランジスタのゲート電極部117を形成した[
第2図(h)] 。Subsequently, the polysilicon was partially etched away using a photolithography process to form an emitter electrode section 116 and a gate electrode section 117 of the MOS transistor.
Figure 2 (h)].
更に、フォトレジストを塗布した後、MOSトランジス
タのソース領域を形成すべき個所のレジストのみを選択
除去し、Bを拡散させて不純物濃度I X 10 Is
〜I X 10 ”atm/cm” (D”)−大領域
11gを形成した[第2図(i)]。Furthermore, after coating the photoresist, selectively remove only the resist where the source region of the MOS transistor is to be formed, and diffuse B to increase the impurity concentration I x 10 Is.
~I x 10 "atm/cm"(D") - A large area 11g was formed [FIG. 2(i)].
以上のように形成した素子基板に絶縁膜を設け、本発明
によるコンタクトホールを形成する工程について、以下
に詳しく説明する。The process of providing an insulating film on the element substrate formed as described above and forming contact holes according to the present invention will be described in detail below.
素子基板温度を400℃、SL!Lを1.042 /m
in、0□を0. IQ /min、 N 2をl O
j2/minの条件で導入し、CVD法により、NSC
膜120を5000〜10000人に堆積させた。The element substrate temperature is 400℃, SL! L is 1.042/m
in, 0□ to 0. IQ /min, N 2 l O
NSC was introduced under the conditions of j2/min, and by CVD method.
Film 120 was deposited on 5000-10000 people.
この時、Pll、ガスをNSG膜120が0〜2000
人までは流量を0.2000人からはO,l A /m
inずつ流量を増加させることで、膜厚方向に不純物濃
度の変化するNSG膜120とした[第2図(j)1゜
次にフォトレジストを塗布した後、コンタクトホールを
形成すべき個所を選択的に除去した。At this time, the NSG film 120 is 0 to 2000
Flow rate up to 0.2000 people is O, l A/m
By increasing the flow rate by in increments, an NSG film 120 with an impurity concentration varying in the film thickness direction was created [Fig. removed.
その後、エツチングガスとしてC,F、を80SCCh
l、CHF5を20 SCCM導入し、圧力60Paの
もとでRFパワー2.1kWとしてドライエツチングを
行った。After that, 80SCCh of C and F were used as etching gas.
1, CHF5 was introduced at 20 SCCM, and dry etching was performed under a pressure of 60 Pa and an RF power of 2.1 kW.
続いてエツチング後としてBHFを用いたウェットエツ
チングを用い、テーパー形状のコンタクトホール126
を形成した[第2図(k)]。Subsequently, after etching, wet etching using BHF is performed to form a tapered contact hole 126.
was formed [Fig. 2(k)].
次にAl−3iを0.6〜1μm堆積させフォトエツチ
ング工程によりパターニングを行い、電極129を形成
するとともに、Al−3L第1配線125を形成した。Next, Al-3i was deposited to a thickness of 0.6 to 1 μm and patterned by a photo-etching process to form an electrode 129 and an Al-3L first wiring 125.
再び、前述のNSG膜120の形成と同様に、膜厚方向
に不純物濃度の変化するNSC膜128を形成し、更に
上述のコンタクトホール126の形成と同様にしてスル
ーホール127を形成し、Al−3i第2配線125°
を形成した。[第2図(β)]。Again, similar to the formation of the NSG film 120 described above, an NSC film 128 whose impurity concentration changes in the film thickness direction is formed, and a through hole 127 is formed in the same manner as the formation of the contact hole 126 described above. 3i 2nd wiring 125°
was formed. [Figure 2 (β)].
次に、本発明により製造された光電変換装置の基本的な
動作を第2図(2)を参照して説明する。Next, the basic operation of the photoelectric conversion device manufactured according to the present invention will be explained with reference to FIG. 2 (2).
光がバイポーラトランジスタのベースであるp領域10
9へ入射し、光量に対応した電荷がp領域109に蓄積
される(蓄積動作)、蓄積された電荷によってベース電
位は変化し、その電位変化を浮遊状態にしたエミッタ電
極115から容量負荷を介して読出すことで、入射光量
に対応した電気信号を得ることができる(読出し動作)
。P region 10 where light is the base of the bipolar transistor
9, charges corresponding to the amount of light are accumulated in the p region 109 (accumulation operation). The base potential changes due to the accumulated charges, and the potential change is transferred from the floating emitter electrode 115 through a capacitive load. By reading it out, you can obtain an electrical signal corresponding to the amount of incident light (readout operation)
.
また、p領域109に蓄積された電荷を除去するには、
エミッタ115を接地し、ゲート117に正電圧のパル
スを印加する(リフレッシュ動作)。この正電圧を印加
することで、p領域109はn′″領域115に対して
順方向にバイアスされ、蓄積された電荷が除去される。Furthermore, in order to remove the charges accumulated in the p region 109,
The emitter 115 is grounded and a positive voltage pulse is applied to the gate 117 (refresh operation). By applying this positive voltage, p region 109 is forward biased with respect to n'' region 115, and the accumulated charge is removed.
以後上記の蓄積、読出し、リフレッシュという各動作が
繰り返される。Thereafter, the above-described storage, readout, and refresh operations are repeated.
要するに、ここで提案されている光電変換の方式は、光
入射によって発生した電荷を、ベースであるp領域10
9に蓄積し、その蓄積電荷量によって、エミッタと不図
示のコレクタとの間に流れる電流をコントロールするも
のである。したがって、蓄積された電荷を、各セルの増
幅機能により電荷増幅してから読出しをするわけであり
、高出力、高感度、さらに低雑音を達成できる。In short, the photoelectric conversion method proposed here converts charges generated by incident light into the base p-region 10.
9, and the amount of accumulated charge controls the current flowing between the emitter and the collector (not shown). Therefore, the accumulated charges are amplified by the amplification function of each cell before being read out, making it possible to achieve high output, high sensitivity, and low noise.
本発明は、上記実施例に限定されることはなく、その他
、例えば、眉間絶縁膜2の材質として、5LON等を用
いることができ、膜形成中に60ガス流量を変化させて
、膜中の酸素濃度を変化させることにより、膜厚方向に
、前述した不純物濃度分布と同様な効果を有する、酸素
濃度分布を持つ絶縁膜を形成することも出来る。これは
、例えば、プラズマCVD法により、原料ガスとして5
iH4170SCCM、 NH−600SCCM、印加
RF電流2、OA、温度300℃の条件で、N、Oガス
を0〜l OOOSCCMで変化させながら流入させる
ことにより、SiNの膜中に5iONを生じさせ、膜厚
方向に変化する酸素濃度分布を有する絶縁膜とすること
ができる。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and for example, 5LON or the like can be used as the material of the glabella insulating film 2, and the 60 gas flow rate may be changed during film formation to By changing the oxygen concentration, it is also possible to form an insulating film having an oxygen concentration distribution in the film thickness direction that has the same effect as the impurity concentration distribution described above. For example, by plasma CVD method, 5
Under the conditions of iH4170SCCM, NH-600SCCM, applied RF current of 2, OA, and temperature of 300°C, 5iON is generated in the SiN film and the film thickness is The insulating film can have an oxygen concentration distribution that changes in the direction.
また、ドライエツチングガスとしては、SF、等を用い
ることができ、ウェットエツチング液としてBHF液等
を用いることができる。Furthermore, SF or the like can be used as the dry etching gas, and BHF solution or the like can be used as the wet etching solution.
(発明の効果)
本発明は絶縁膜中に不純物の層厚方向に対する不均一な
分布を持たせ、ドライエツチングであらかじめ原型バタ
ーニングした後に、ウェットエツチングを行うことによ
り、コンタクトホールおよびスルーホールを、容易にテ
ーパー形状に制御でき、配線材料のステップカバレッジ
を良(することができ、その結果、配線のショートを防
ぎ、半導体素子の歩留り、信頼性を向上することができ
る。(Effects of the Invention) The present invention provides a non-uniform distribution of impurities in the layer thickness direction in an insulating film, and performs wet etching after patterning the original pattern by dry etching, thereby forming contact holes and through holes. The tapered shape can be easily controlled and the step coverage of the wiring material can be improved. As a result, short circuits in the wiring can be prevented and the yield and reliability of semiconductor devices can be improved.
また、本発明はドライエツチングと、ウェットエツチン
グを併用するため、従来のドライエツチングのみによる
スルーホール、コンタクトホールの形成法に比べて、エ
ツチング終点検出時に、早めにドライエツチングを終了
し、ウェットエツチングにより、仕上げを期待すること
ができる。そのため、ドライエツチング時のオーバーエ
ツチング時間を短(することができ、ドライエツチング
による下地へのダメージを低下することができ、信頼性
を高める効果がある。Furthermore, since the present invention uses both dry etching and wet etching, compared to the conventional method of forming through holes and contact holes using only dry etching, dry etching is terminated earlier when the end point of etching is detected, and wet etching is then performed. , you can expect a good finish. Therefore, the overetching time during dry etching can be shortened, damage to the underlying layer due to dry etching can be reduced, and reliability can be improved.
第1図(a)〜(d)は1本発明における半導体装置の
製造方法の一実施例を示す概略工程図である。
第2図(a)〜(I2)は本発明の第2の実施例の半導
体装置の製造方法を示す概略工程図である。
1・・・半導体基板
2・・・絶縁膜
3・・・レジスト層
4・・・不純物
101・・・(n型シリコン)基板
102・・・n 0層
103・・・酸化膜(バックコート)
104・・・n−層
106・・・素子分離領域
108・・・パッド用酸化膜
109・・・pベース領域
110・・・レジスト
112・・・ゲート絶縁膜
115・・・n9エミツタ領域(エミッタ電極)116
・・・エミッタ電極部
117・・・ゲート電極部
118・・・ソース領域
120・・・NSC膜
121・・・窒化膜
122・・・開口部
123・・・n′″層(領域)
124・・・フィールド酸化膜
125・・・A9−3i第1配線
125゛・・・Al2−Si第2配線
126・・・コンタクトホール
127・・・スルーホール
12B・・・NSC膜
129・・・Al1−5i電極
代理人 弁理士 山 下 穣 平
第1図
0.8層m
第2図
第2図
第2図FIGS. 1(a) to 1(d) are schematic process diagrams showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. FIGS. 2(a) to 2(I2) are schematic process diagrams showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. 1... Semiconductor substrate 2... Insulating film 3... Resist layer 4... Impurity 101... (n-type silicon) substrate 102... n0 layer 103... Oxide film (back coat) 104...N- layer 106...Element isolation region 108...Pad oxide film 109...P base region 110...Resist 112...Gate insulating film 115...N9 emitter region (emitter electrode) 116
...Emitter electrode part 117...Gate electrode part 118...Source region 120...NSC film 121...Nitride film 122...Opening part 123...N'' layer (region) 124... ...Field oxide film 125...A9-3i first wiring 125''...Al2-Si second wiring 126...Contact hole 127...Through hole 12B...NSC film 129...Al1- 5i Electrode Representative Patent Attorney Jo Taira Yamashita Figure 1 0.8 layer m Figure 2 Figure 2 Figure 2
Claims (1)
不均一な分布を持つ絶縁膜を作る工程と、上記絶縁膜の
パターニングの際、ドライエッチングとウェットエッチ
ングを併用する工程と、を有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。[Claims] A method for manufacturing a semiconductor device includes a step of doping impurities to form an insulating film having a non-uniform impurity concentration distribution in the thickness direction of the film, and a step of drying during patterning of the insulating film. 1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of using etching and wet etching in combination.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7517489A JPH0277130A (en) | 1988-06-06 | 1989-03-29 | Manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13886388 | 1988-06-06 | ||
| JP63-138863 | 1988-06-06 | ||
| JP7517489A JPH0277130A (en) | 1988-06-06 | 1989-03-29 | Manufacturing method of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0277130A true JPH0277130A (en) | 1990-03-16 |
Family
ID=26416323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7517489A Pending JPH0277130A (en) | 1988-06-06 | 1989-03-29 | Manufacturing method of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0277130A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759869A (en) * | 1991-12-31 | 1998-06-02 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method to imporve metal step coverage by contact reflow |
| KR100269595B1 (en) * | 1992-05-14 | 2000-10-16 | 김영환 | Manufacturing method of contact hole with improved profile |
-
1989
- 1989-03-29 JP JP7517489A patent/JPH0277130A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759869A (en) * | 1991-12-31 | 1998-06-02 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method to imporve metal step coverage by contact reflow |
| KR100269595B1 (en) * | 1992-05-14 | 2000-10-16 | 김영환 | Manufacturing method of contact hole with improved profile |
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