專利名稱：半導體集成電路裝置的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種在含有受光部的半導體基板上形成集成電路的半導 體集成電路裝置，特別涉及對在基板上層疊的層間絕緣膜進行蝕刻而形成 開口部的半導體集成電路裝置的制造方法。
背景技術：
近年來，作為信息記錄介質，CD (Compact Disk)及DVD (Digital Versatile Disk)這樣的光盤占據了大部分市場。這些光盤的再生裝置用光 檢測器檢測沿光盤的軌道照射的激光的反射光并基于反射光強度的變化 來再生記錄數據。圖1是現有的光檢測器10的概略的平面圖。圖2是通過圖1所示的直線A-A'且垂直于半導體基板的截面的受光 部11及配線構造2的概略的剖面圖。光檢測器10為了探測反射光而在半導體基板14A的表面具有受光部 11，該受光部11含有以2X2排列被分割為四段的PIN光敏二極管(PD) 擴散層34。通過向受光部11入射激光的反射光，產生微弱的光電變換信 號。這樣的光檢測器在日本特開2001-60713號中已經公開。產生的信號由 形成在周邊區域的放大器進行放大，輸入到后級的信號處理電路。另外，各PD擴散層34相互間被分離擴散層33分離。在此，通過在半導體基板14A上使柵極氧化膜14B成膜、進而在其 上順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而制造光檢測器10。第一金屬層17及 第二金屬層19分別由鋁(Al)等形成，并通過使用光刻技術被圖案化。 由圖案化后的第一金屬層17形成配線構造12、和均與配線構造12連接的 信號線13A及電壓施加線13B。分離擴散層33通過配線構造12由電壓施加線13B被電位固定。在各PD擴散層34發生的電光變換信號經由配線構造12被讀出到信號線13A。 為了確保光電變換信號的頻率特性及抑制噪聲對光電變換信號的重 疊，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 都需要以低阻抗進行電連接。因此，與信號線13A及電壓施加線13B連 接的配線構造12，為了使其尺寸增大而形成針對他們之下的擴散層盡可能 多的接點，如圖1所示，就沿受光部11的周邊延伸。由此，在受光部11 上形成由配線構造12包圍的具有角部的形狀的區域。在層疊了金屬層和層間絕緣膜之后，為了提高光對受光部11的入射 效率而對在受光部11上層疊的層間絕緣膜等進行蝕刻，形成開口部15。 開口部15以配線構造12包圍的形狀減小一圈后的相似形狀形成，且只在 受光部上開口。為了提高入射效率，開口部15需要盡可能深地進行蝕刻。為了形成 該開口部15，在蝕刻層間絕緣膜等時，在第三層間絕緣膜20上形成的抗 蝕劑圖案25也自其表面被蝕刻。因此，在抗蝕劑的膜厚不足的情況下， 通過蝕刻使得第三層間絕緣膜20的上面露出，從而切削至不應形成為幵 口部之處為止。與之相對，考慮加厚抗蝕劑的膜厚，但盡管如此，也會產生配線構造 12上的一部分層間絕緣膜等被蝕刻的不良情況。發明內容本發明提供一種半導體集成電路裝置的制造方法，包括在含有受光 部的半導體基板上形成層間絕緣膜的工序；在層間絕緣膜上涂敷抗蝕劑的 工序；將抗蝕劑形成為抗蝕劑圖案的工序；將抗蝕劑圖案固化的工序；和 以抗蝕劑圖案為掩模將層間絕緣膜進行蝕刻的工序，該制造方法的特征在 于，在抗蝕劑圖案上形成在受光部上沒有角的平面形狀的開口部。根據本發明，在具有受光部的半導體集成電路的制造方法中，可抑制 在開口部形成時開口部以外的部分被蝕刻。
圖1是現有的光檢測器的概略平面圖；圖2是現有的光檢測器的概略剖面圖；圖3是本發明的光檢測器的概略平面圖；圖4是本發明的光檢測器的概略剖面圖；圖5是現有的后烘培之前的抗蝕劑圖案的立體圖;圖6是現有的后烘培后的抗蝕劑圖案的平面圖；圖7是抗蝕劑膜的邊界部分的剖面圖；圖8是目前將開口部鄰接形成時的剖面圖；圖9是本發明的后烘培后的抗蝕劑圖案的平面圖;圖IO是本發明的光檢測器的概略平面圖；圖11是本發明中將開口部鄰接形成時的平面圖。
具體實施方式
下面，參照
本發明的實施方式。圖3是本實施方式的光檢測器50的概略平面圖。圖4是通過圖3所 示的直線B-B'且垂直于半導體基板54A的截面的受光部51及配線構造 52的概略的剖面圖。探測反射光的光檢測器50，在半導體基板54A的表面具有受光部51 。 受光部51包含以2X2排列被分割為四段的PIN光敏二極管(PD)擴散 層74。 PD擴散層74例如作為擴散了高濃度的n型雜質的陰極區域形成。 另外，各PD擴散層74彼此通過分離擴散層73分離。分離擴散層73在半 導體基板54的表面例如作為擴散了高濃度的p型雜質的陽極區域形成。 通過將PD擴散層74作為陰極區域形成，可只將因激光的反射光向受光部 51入射而生成的電荷中的電子作為信號電荷匯集。光檢測器50通過在半導體基板54上成膜柵極氧化膜54b、進而在其 上順序層疊第一層間絕緣膜56、第一金屬層57、第二層間絕緣膜58、第 二金屬層59、第三層間絕緣膜60而制造。第一金屬層57及第二金屬層 59由鋁(Al)等形成，使用光刻技術進行圖案化。通過圖案化后的第一金 屬層57形成配線構造52和與配線構造52連接的"信號線53A及電壓施 加線53B"。在此，如圖3所示，在本實施方式中，配線構造52形成在半導體基板54A上。在受光部51上形成由配線構造52包圍的四角具有角部的形狀 的區域。另外，配線構造52通過多個接點與各PD擴散層74及分離擴散層73 電連接。由此，分離擴散層73通過配線構造52由電壓施加線53B被電位 固定。例如在分離擴散層73上施加接地電位。另外，在各PD擴散層74 發生的電光變換信號經由配線構造52被讀出到信號線53A。在各PD擴散層74及分離擴散層73、與配線構造52連接后，形成第 二層間絕緣膜58。另外，在本實施方式中，各層間絕緣膜例如由TEOS(Tetm —ethoxy — silane)及BPSG(Borophosphosilicate Glass)、SOG( Spin onGass) 形成。在各金屬層和層間絕緣膜層疊之后，通過進行蝕刻，在受光部51上 形成開口部55。開口部55是為了提高反射光對受光部51的入射效率而形 成的。為形成開口部55，首先，在第三層間絕緣膜60上涂敷抗蝕劑。抗蝕 劑被層疊得具有即使在開口部形成時進行蝕刻也不使第三層間絕緣膜60 露出的程度的厚度。將抗蝕劑曝光、顯影，形成在受光部51上開口的抗 蝕劑圖案65。之后，將抗蝕劑進行后烘焙使之固化。將固化后的抗蝕劑用 作蝕刻掩模對層間絕緣膜進行蝕刻，在受光部51上形成開口部55。圖5是表示現有的開口部的形狀、即抗蝕劑圖案25的形狀的立體圖。 如圖5所示，目前根據幵口部15的成為目的的形狀，將抗蝕劑圖案25的 開口部25A也形成為具有角部的形狀、例如四角形。下面對其加以說明。 另外，圖中符號按照與表示現有的光檢測器10的圖1及圖2共同的方式 賦予。抗蝕劑圖案25通過在第三絕緣膜20上將抗蝕劑涂敷、曝光并顯影而 被形成。圖6是對圖5中的抗蝕劑實施后烘焙后的抗蝕劑圖案25的平面 圖。圖中箭頭表示應力。如圖6所示，在后烘焙后的抗蝕劑圖案25上產生裂紋。由于將厚的 膜厚的抗蝕劑固化而使在抗蝕劑圖案25A的開口部15的角部集中的應力 過多從而在抗蝕劑上引起應力破壞，所以產生這樣的裂紋。尤其，根據抗 蝕劑，圖7所示的抗蝕劑膜40A的邊緣44B也成為尖頂形狀。尖頂形狀的邊緣44B的膜厚比邊緣44B以外的部分的膜厚薄。因此，容易從位于開 口部15的角部的邊緣44B產生應力破壞。例如根據在顯影后后烘焙抗蝕 劑時產生的應力，在邊緣44B產生龜裂(裂紋)。在將產生了裂紋的抗蝕劑圖案25用作蝕刻掩模進行蝕刻時，裂紋下 的第三層間絕緣膜20也被蝕刻。由此，開口部15的形狀反應出裂紋的形 狀。圖8是表示在將現有形狀的開口部5鄰接形成時的抗蝕劑圖案25的 裂紋的產生狀況的圖。如圖8所示，與其他開口部25A鄰接配置的一側(幵 口部附近側)的開口部25A的角部相比，裂紋更容易在其他開口部25A 沒有鄰接配置的一側(開口部非附近側)的開口部25A的角部產生。這是 因為開口部附近側在角部d和角部e之間、角部c和角部f之間應力被 分散，與之相對，開口部非附近側在各角部a、 b、 g、 h各自上應力集中。圖9是本實施方式的抗蝕劑圖案25的平面圖。圖中箭頭表示應力。 另外，圖中符號按照與表示本實施方式的光檢測器50的圖3及圖4共同 的方式賦予。如圖3所示，在本實施方式中，開口部55被開口得沒有角的平面形 狀。因此，在用于形成開口部55的抗蝕劑圖案65上也形成與開口部55 相同形狀的開口部65A。因此，如圖9所示，由于抗蝕劑圖案65也形成 為沒有角的平面形狀，故抗蝕劑的固化引起的應力被分散。由此，可抑制 抗蝕劑圖案65上產生的裂紋。另外，本發明不限于上述實施方式記載的按照開口部55的平面形狀 在對應于配線構造52的角部的部分成為圓弧的方式形成抗蝕劑圖案65的 開口部65A。通過按照成為與配線構造52的角部對應的部分倒角后的開 口部55的平面形狀的方式形成抗蝕劑圖案65的開口部65A，也可以使應 力分散，從而可抑制抗蝕劑圖案65的應力破壞。因此，例如圖10所示， 也可以是將開口部55的平面形狀作成八角形的抗蝕劑圖案。另外，開口 部55或開口部65A也可以為八角形以上的多角形。進而如圖ll所示，在以鄰接方式形成開口部55的情況下，也可以按 照幵口部55被形成得在開口部附近側為與下層的配線構造52相同的形 狀、在開口部非附近側為圓弧的平面形狀的方式形成抗蝕劑圖案65。該抗蝕劑圖案65中，開口部附近側的開口部65A的角部由于通過相鄰的開口 部65A的角部使應力分散而難以產生裂紋。因此，采用可緩和僅在開口部 非附近側應力集中的形狀。另外，如上所述，本發明中，除形成開口部時的掩模變更以外，不必 導入新的裝置及工序。
權利要求
1、一種半導體集成電路裝置的制造方法，包括在含有受光部的半導體基板上形成層間絕緣膜的工序；在所述層間絕緣膜上涂敷抗蝕劑的工序；將所述抗蝕劑形成為抗蝕劑圖案的工序；將所述抗蝕劑圖案固化的工序；和以所述抗蝕劑圖案為掩模將所述層間絕緣膜進行蝕刻的工序，所述制造方法的特征在于，在所述抗蝕劑圖案上形成在所述受光部上沒有角的平面形狀的開口部。
2、 一種半導體集成電路裝置的制造方法，包括在包含受光部的半導體基板上形成配線構造的工序，該配線構造配置 在所述受光部的周邊且以具有角部的平面形狀包圍所述受光部； 在所述半導體基板及所述配線構造上形成層間絕緣膜的工序； 在所述層間絕緣膜上涂敷抗蝕劑的工序； 將所述抗蝕劑形成為抗蝕劑圖案的工序； 將所述抗蝕劑圖案固化的工序；和以所述抗蝕劑圖案為掩模將所述層間絕緣膜進行蝕刻的工序， 所述制造方法的特征在于，在所述抗蝕劑圖案上形成在由所述配線構造包圍的區域內使對應于 所述角部的部分倒角后的平面形狀的幵口部。
3、 如權利要求2所述的半導體集成電路裝置的制造方法，其特征在 于，所述開口部的所述平面形狀為八角形以上的多角形。
4、 如權利要求2所述的半導體集成電路裝置的制造方法，其特征在 于，將所述開口部的對應于所述角部的部分的形狀作成圓弧。
全文摘要
由于在受光部上形成開口部用的抗蝕劑膜上產生裂紋，使得至無意圖的部分的層間絕緣膜被蝕刻。為了對此進行防范，將用作蝕刻掩模的抗蝕劑圖案的形狀作成使應力分散的形狀。由于在將抗蝕劑曝光、顯影后實施后烘焙而使抗蝕劑固化，產生應力。為使該應力分散，將抗蝕劑圖案的開口部形成為沒有角的平面形狀。因而，本發明提供一種半導體集成電路裝置的制造方法。
文檔編號G03F1/68GK101276783SQ20081008761
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月25日 優先權日2007年3月27日
發明者兼子一重, 山田哲也, 西脅智弘, 野村洋治 申請人:三洋電機株式會社;三洋半導體株式會社