JP2000036590A - Solid-state image pickup element and manufacture thereof - Google Patents

Solid-state image pickup element and manufacture thereof

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JP2000036590A
JP2000036590A JP10204667A JP20466798A JP2000036590A JP 2000036590 A JP2000036590 A JP 2000036590A JP 10204667 A JP10204667 A JP 10204667A JP 20466798 A JP20466798 A JP 20466798A JP 2000036590 A JP2000036590 A JP 2000036590A
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charge transfer
insulating film
solid
imaging device
state imaging
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智弘 小川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily manufacture a small-sized and weight reduced solid-state image pickup element, having improved characteristic, efficiency and productivity, at low cost. SOLUTION: A charge coupling element, having an n-type photoelectric conversion region 4, which is locally provided in the vicinity of the surface of a p-type p- region 2 on a silicon substrate 1 and a charge transfer region 6, is contained in the solid-state image pickup element. A gate insulating film 8, which is provided on the surface of the silicon substrate 1 covering the photoelectric conversion region 4 and the charge transfer region 6, a plurality of charge transfer electrodes 9, having light shielding property, which is provided in the region containing the part right above the charge transfer region 6 on the gate insulating film 8, a charge transfer electrode 10, having different quality of material, provided above the charge transfer electrode 9, and a light shielding substance 12, provided on the circumference of the electrode containing the part between the adjacently located charge transfer electrodes 9 and 10 on the gate insulating film 8, are provided. As a result, the occurrence of smear can be suppressed without providing a light shielding film.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主として微細で高
感度なCCD型等の固体撮像素子及びその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device such as a CCD type and the like, which is fine and highly sensitive, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の固体撮像素子としては、
例えば図11(a)〜(d)に示されるような構成のも
のが挙げられる。但し、同図(a)は固体撮像素子の局
部平面図に関するもの,同図(b)は同図(a)のA−
A´方向における側面断面図に関するもの,同図(c)
は同図(a)のB−B´方向における側面断面図に関す
るもの,同図(d)は同図(a)のC−C´方向におけ
る側面断面図に関するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of solid-state imaging device,
For example, those having a configuration as shown in FIGS. However, FIG. 3A is related to a local plan view of the solid-state imaging device, and FIG.
(C) relating to a side sectional view in the A 'direction
FIG. 4A relates to a side sectional view in the BB ′ direction of FIG. 5A, and FIG. 5D relates to a side sectional view in the CC ′ direction of FIG.

【0003】この固体撮像素子では、ゲート絶縁膜8上
に電荷転送電極9及びこれとは材質が異なる別の電荷転
送電極10が並設され、これらの電荷転送電極9及び別
の電荷転送電極10の表面を覆うようにゲート絶縁膜8
上に絶縁膜11が形成され、電荷転送電極9及び別の電
荷転送電極10を覆った絶縁膜11の周囲が遮光膜15
で覆われた構成となっている。
In this solid-state image pickup device, a charge transfer electrode 9 and another charge transfer electrode 10 made of a material different from the charge transfer electrode 9 are provided in parallel on a gate insulating film 8, and these charge transfer electrode 9 and another charge transfer electrode 10 are provided. Gate insulating film 8 so as to cover the surface of
An insulating film 11 is formed thereon, and the periphery of the insulating film 11 covering the charge transfer electrode 9 and another charge transfer electrode 10 is covered with a light shielding film 15.
It is a configuration covered with.

【0004】図12は、ここでの固体撮像素子の製造工
程を図11(a)のD−D´方向(上下フォトダイオー
ドに挟まれた部分)における側面断面図により工程順に
示したもので、同図(a)は初期工程に関するもの,同
図(b)は中期工程に関するもの,同図(c)は後期工
程に関するものである。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the solid-state imaging device in the order of steps in the direction DD ′ (portion sandwiched between upper and lower photodiodes) in FIG. FIG. 11A relates to the initial process, FIG. 10B relates to the middle process, and FIG. 10C relates to the latter process.

【0005】先ず初期工程では図12(a)に示される
ように、ゲート絶縁膜8上に電荷転送電極9及び別の電
荷転送電極10を並設した後、これらの電荷転送電極9
及び別の電荷転送電極10の表面を覆うようにゲート絶
縁膜8上に絶縁膜11を形成する。
First, in an initial step, as shown in FIG. 12A, a charge transfer electrode 9 and another charge transfer electrode 10 are arranged on a gate insulating film 8, and then these charge transfer electrodes 9 are formed.
An insulating film 11 is formed on the gate insulating film 8 so as to cover the surface of another charge transfer electrode 10.

【0006】次に、中期工程では図12(b)に示され
るように、電荷転送電極9及び別の電荷転送電極10を
覆った絶縁膜11の周囲が含まれるようにアルミニウム
又はタングステン等の金属による遮光膜15でゲート絶
縁膜8上を覆う。
Next, in the middle stage process, as shown in FIG. 12B, a metal such as aluminum or tungsten is formed so that the periphery of the insulating film 11 covering the charge transfer electrode 9 and another charge transfer electrode 10 is included. Cover the gate insulating film 8 with a light shielding film 15.

【0007】更に、後期工程では図12(c)に示され
るように、フォトレジストをマスクにパターニングを行
って遮光膜15の余分な箇所を除去する。このようにし
て、電荷転送電極9及び別の電荷転送電極10を覆った
絶縁膜11上に遮光膜15を設けた構成の固体撮像素子
が得られるが、遮光膜15は製造時に電荷転送電極9及
び別の電荷転送電極10の間の絶縁膜11が隣接する箇
所で幾分段差が生じるようになっている。
Further, in a later step, as shown in FIG. 12C, patterning is performed using a photoresist as a mask to remove an extra portion of the light shielding film 15. In this way, a solid-state imaging device having a configuration in which the light-shielding film 15 is provided on the insulating film 11 covering the charge transfer electrode 9 and another charge-transfer electrode 10 is obtained. In addition, a step is formed at a place where the insulating film 11 between the other charge transfer electrodes 10 is adjacent.

【0008】因みに、このような固体撮像素子並びにそ
の製造に関連する周知技術としては、例えば特開平3−
161973号公報に開示された固体撮像装置,特開平
8−125166号公報に開示された固体撮像装置およ
びその製造方法,特開平9−92813号公報に開示さ
れた固体撮像素子とその製造方法,特開平9−2705
06号公報に開示された固体撮像素子およびその製造方
法等が挙げられる。
Incidentally, as a known technique relating to such a solid-state image pickup device and its manufacture, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
The solid-state imaging device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 161973, the solid-state imaging device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-125166 and its manufacturing method, the solid-state imaging device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-92213 and its manufacturing method, Kaihei 9-2705
No. 06, a solid-state imaging device and a method for manufacturing the same.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した固体撮像素子
の場合、電荷転送電極及び別の電荷転送電極を覆った絶
縁膜上に別途に遮光膜を設けた構成であり、電荷転送電
極及び別の電荷転送電極の間の絶縁膜が隣接する箇所に
形成される遮光膜の段差が大きくなってしまうため、高
速化,低消費電力化,高集積化といった特性・性能の向
上や小型化・軽量化を計り難いという問題がある。
In the case of the solid-state imaging device described above, a light-shielding film is separately provided on an insulating film covering the charge transfer electrode and another charge transfer electrode. Since the step of the light-shielding film formed at the place where the insulating film between the charge transfer electrodes is adjacent becomes large, the characteristics and performance such as high speed, low power consumption, and high integration are improved, and the size and weight are reduced. There is a problem that it is difficult to measure.

【0010】又、こうした構成では製造時の工程数が多
くなるため、歩留まりが悪くなって生産性が向上せず、
結果としてコスト高を招くばかりで製品の信頼性が向上
しないという問題もある。
In addition, in such a configuration, the number of steps at the time of manufacturing is increased, so that the yield is deteriorated and the productivity is not improved.
As a result, there is also a problem that the cost is increased and the reliability of the product is not improved.

【0011】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、特性・性能及び生
産性の向上が計られ、低コストで簡易に製造可能な小型
化・軽量化された固体撮像素子及びその製造方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and its technical problems are to improve the characteristics, performance and productivity, and to reduce the size and size of the device which can be easily manufactured at low cost. An object of the present invention is to provide a light-weight solid-state imaging device and a method for manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
基板の表面近傍に局部的に設けられた光電変換領域及び
電荷転送領域を有する電荷結合素子を含む固体撮像素子
において、光電変換領域及び電荷転送領域を覆って半導
体基板の表面上に設けられた絶縁体から成るゲート絶縁
膜と、ゲート絶縁膜上における電荷転送領域の真上部分
を含む領域に設けられると共に、遮光性を有する複数の
電荷転送電極と、ゲート絶縁膜上で少なくとも複数の電
荷転送電極における隣接するもの同士の間を含む電極周
囲に設けられた遮光性物質とを有する固体撮像素子が得
られる。
According to the present invention, there is provided a solid-state imaging device including a charge-coupled device having a photoelectric conversion region and a charge transfer region locally provided near a surface of a semiconductor substrate. A gate insulating film made of an insulator provided on the surface of the semiconductor substrate so as to cover the charge transfer region; and a plurality of light-shielding members provided in a region on the gate insulating film including a portion directly above the charge transfer region. A solid-state imaging device having a charge transfer electrode and a light-blocking substance provided around the electrode including at least a plurality of charge transfer electrodes adjacent to each other on the gate insulating film is obtained.

【0013】この固体撮像素子において、複数の電荷転
送電極の側面と遮光性物質との間には絶縁膜が設けられ
たこと、複数の電荷転送電極上に材質が異なる別の電荷
転送電極が設けられると共に、絶縁膜は別の電荷転送電
極の表面を覆ってゲート絶縁膜上に連続的に形成された
こと、遮光性物質は、絶縁膜における隣接するもの同士
の間に形成された溝部を埋設して成る第1の部分と、第
1の部分及び絶縁膜における溝部に対向する電荷転送電
極及び別の電荷転送電極の側壁近傍箇所のものに設けら
れた部分を含む第2の部分との何れかに設けられたこ
と、更に別の電荷転送電極及び絶縁膜は、電荷転送領域
を見通せないように側壁部分の断面が曲線に形成された
ことは好ましい。
In this solid-state imaging device, an insulating film is provided between the side surfaces of the plurality of charge transfer electrodes and the light shielding material, and another charge transfer electrode of a different material is provided on the plurality of charge transfer electrodes. In addition, the insulating film is formed continuously on the gate insulating film so as to cover the surface of another charge transfer electrode, and the light-shielding substance buryes a groove formed between adjacent ones in the insulating film. And a second portion including a portion provided near the side wall of the charge transfer electrode and another charge transfer electrode facing the groove in the first portion and the insulating film. It is preferable that the cross section of the side wall portion is formed in a curved line so that the charge transfer electrode and the insulating film cannot be seen through the charge transfer region.

【0014】又、これらの何れか一つの固体撮像素子に
おいて、遮光性物質は、原形体として形成されたもの
と、原形体に対して選択的に付加形成された付加部分と
を有すること、絶縁膜における別の電荷転送電極上の所
定箇所にはコンタクト開口部が設けられ、絶縁膜上には
コンタクト開口部において別の電荷転送電極を介して電
荷転送電極と電気的に接続される遮光性物質による配線
が配備されたこと、配線は2本以上に分割されて配備さ
れたことは好ましい。
Further, in any one of these solid-state imaging devices, the light-shielding substance has an original shape and an additional portion selectively added to the original shape. A contact opening is provided at a predetermined position on another charge transfer electrode in the film, and a light-shielding material electrically connected to the charge transfer electrode through another charge transfer electrode in the contact opening on the insulating film on the insulating film. It is preferable that the wiring according to (1) is arranged, and the wiring is divided into two or more and arranged.

【0015】一方、本発明によれば、半導体基板の第1
導電型領域の表面近傍に局部的に第2導電型の光電変換
領域及び電荷転送領域を形成して電荷結合素子を得る素
子形成工程と、光電変換領域及び電荷転送領域を覆って
半導体基板の表面上に絶縁体から成るゲート絶縁膜を形
成するゲート絶縁膜形成工程と、ゲート絶縁膜上におけ
る電荷転送領域の真上部分を含む領域に遮光性を有する
複数の電荷転送電極を形成する電荷転送電極形成工程
と、ゲート絶縁膜上で少なくとも複数の電荷転送電極に
おける隣接するもの同士の間を含む電極周囲に遮光性物
質を埋設する遮光性物質形成工程とを有する固体撮像素
子の製造方法が得られる。
On the other hand, according to the present invention, the first
An element forming step of locally forming a second conductivity type photoelectric conversion region and a charge transfer region near the surface of the conductivity type region to obtain a charge coupled device; and a surface of the semiconductor substrate covering the photoelectric conversion region and the charge transfer region. A gate insulating film forming step of forming a gate insulating film made of an insulator thereon, and a charge transfer electrode for forming a plurality of light-shielding charge transfer electrodes in a region including a portion directly above the charge transfer region on the gate insulating film A method for manufacturing a solid-state imaging device including a forming step and a light-shielding substance forming step of burying a light-shielding substance around electrodes including at least a plurality of charge transfer electrodes adjacent to each other on the gate insulating film is obtained. .

【0016】他方、本発明によれば、半導体基板の第1
導電型領域の表面近傍に局部的に第2導電型の光電変換
領域及び電荷転送領域を形成して電荷結合素子を得る素
子形成工程と、光電変換領域及び電荷転送領域を覆って
半導体基板の表面上に絶縁体から成るゲート絶縁膜を形
成するゲート絶縁膜形成工程と、ゲート絶縁膜上におけ
る電荷転送領域の真上部分を含む領域に遮光性を有する
複数の電荷転送電極を形成する電荷転送電極形成工程
と、複数の電荷転送電極を絶縁膜で覆う絶縁膜形成工程
と、絶縁膜における少なくとも隣接するもの同士の間を
含む電極周囲の部分に遮光性物質を埋設する遮光性物質
形成工程とを有する固体撮像素子の製造方法が得られ
る。
On the other hand, according to the present invention, the first
An element forming step of locally forming a second conductivity type photoelectric conversion region and a charge transfer region near the surface of the conductivity type region to obtain a charge coupled device; and a surface of the semiconductor substrate covering the photoelectric conversion region and the charge transfer region. A gate insulating film forming step of forming a gate insulating film made of an insulator thereon, and a charge transfer electrode for forming a plurality of light-shielding charge transfer electrodes in a region including a portion directly above the charge transfer region on the gate insulating film A forming step, an insulating film forming step of covering the plurality of charge transfer electrodes with the insulating film, and a light-shielding substance forming step of burying the light-shielding substance in a portion of the insulating film around the electrodes including at least between adjacent ones. Thus, a method for manufacturing a solid-state imaging device having the same is obtained.

【0017】これらの固体撮像素子の製造方法におい
て、電荷転送電極形成工程は、複数の電荷転送電極上に
材質が異なる別の電荷転送電極を形成する電極二層形成
工程を含むこと、絶縁膜形成工程では別の電荷転送電極
の表面を覆って絶縁膜をゲート絶縁膜上に連続的に形成
することは好ましい。
In the method for manufacturing a solid-state imaging device, the step of forming a charge transfer electrode includes a step of forming an electrode double layer for forming another charge transfer electrode having a different material on a plurality of charge transfer electrodes; In the step, it is preferable to continuously form an insulating film on the gate insulating film so as to cover the surface of another charge transfer electrode.

【0018】又、これらの何れかの固体撮像素子の製造
方法において、電荷転送電極形成工程では電荷転送電極
及び別の電荷転送電極のパターニングに際してエッチン
グ条件のサイドエッチ性を途中で切り替えることによっ
て該電荷転送電極及び該別の電荷転送電極の隣接するも
の同士の間に形成される溝部表面に部分的に凹凸を形成
して該溝部の断面を曲線にすること、或いは電荷転送電
極形成工程では電荷転送電極及び別の電荷転送電極を異
なる形状にして該電荷転送電極及び該別の電荷転送電極
の隣接するもの同士の間に溝部を形成する溝部形成工程
と、電荷転送電極及び別の電荷転送電極のうちの少なく
とも一方をサイドエッチングして溝部表面に部分的に凹
凸を形成して該溝部の断面を曲線にする溝部エッチング
工程とを実行することは好ましい。
In any one of these methods for manufacturing a solid-state imaging device, in the step of forming a charge transfer electrode, the side etching property of the etching condition is switched during the patterning of the charge transfer electrode and another charge transfer electrode. Forming a concave and convex partly on the surface of the groove formed between adjacent ones of the transfer electrode and the other charge transfer electrode to make the cross section of the groove a curve, or in the charge transfer electrode forming step, Forming a groove between adjacent ones of the charge transfer electrode and another charge transfer electrode by making the electrode and another charge transfer electrode different shapes, and forming a groove between the charge transfer electrode and another charge transfer electrode. A groove etching step of forming at least one of them side-etching to partially form irregularities on the surface of the groove and making the cross section of the groove a curve. The preferable.

【0019】更に、これらの何れか一つの固体撮像素子
の製造方法において、遮光性物質形成工程では遮光性物
質を前段階として原形体を形成してから後段階として該
原形体に対して選択的に付加部分のものを付加形成する
ことや、或いは遮光性物質形成工程では絶縁膜における
別の電荷転送電極上の所定箇所にコンタクト開口部を設
けてから絶縁膜上に該コンタクト開口部において該別の
電荷転送電極を介して電荷転送電極と電気的に接続され
る遮光性物質による配線を配備することは好ましい。
Further, in any one of these methods of manufacturing a solid-state imaging device, in the light-shielding substance forming step, the light-shielding substance is formed as a preliminary step to form an original form, and then as a subsequent step, selectively with respect to the original form. In the step of forming a light-shielding substance, a contact opening is formed at a predetermined position on another charge transfer electrode in the insulating film, and then the contact opening is formed on the insulating film. It is preferable to provide a wiring made of a light-shielding substance that is electrically connected to the charge transfer electrode through the charge transfer electrode.

【0020】[0020]

【作用】本発明の一例に係る固体撮像素子では、遮光性
を有する電荷転送電極における隣接するもの同士の間を
含む電極周囲に遮光性物質を設けているため、このギャ
ップから光が電荷結合素子の電荷転送領域に漏れ込むこ
とによるスミヤの発生を低減している。この結果、電荷
転送電極及び別の電荷転送電極上に別途に遮光膜を設け
る必要が無くなるため、製造工数が削減されて容易に製
造可能になり、構造上においても平坦性が確保される。
In the solid-state imaging device according to one example of the present invention, since the light-shielding substance is provided around the charge transfer electrodes having light-shielding properties, including between adjacent ones, light is transferred from the gap to the charge-coupled device. The occurrence of smear due to leakage into the charge transfer region is reduced. As a result, since there is no need to separately provide a light-shielding film on the charge transfer electrode and another charge transfer electrode, the number of manufacturing steps can be reduced, the manufacturing can be easily performed, and the flatness of the structure can be ensured.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に幾つかの実施例を挙げ、本
発明の固体撮像素子及びその製造方法について、図面を
参照して詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The solid-state imaging device of the present invention and a method for manufacturing the same will be described in detail with reference to the drawings.

【0022】図1は、本発明の実施例1に係る固体撮像
素子の基本構成を示したもので、同図(a)はその局部
平面図に関するもの,同図(b)は同図(a)のA−A
´方向における側面断面図に関するもの,同図(c)は
同図(a)のB−B´方向における側面断面図に関する
もの,同図(d)は同図(a)のC−C´方向における
側面断面図に関するもの,同図(e)は同図(a)のD
−D´方向における側面断面図に関するものである。
FIG. 1 shows the basic configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) relates to a local plan view thereof, and FIG. A) AA
(C) relates to a side cross-sectional view in the direction BB 'in FIG. (A), and FIG. (D) relates to a CC-direction in FIG. (A). (E) is a side sectional view of FIG.
It relates to a side sectional view in the -D 'direction.

【0023】この固体撮像素子は、半導体基板であるシ
リコン基板1における第1導電型(p型)のp- 領域2
表面近傍に局部的に設けられた第2導電型(n型)の光
電変換領域4及び電荷転送領域6を有する電荷結合素子
を含むもので、光電変換領域4及び電荷転送領域6を覆
ってシリコン基板1の表面上に設けられた絶縁体から成
るゲート絶縁膜8と、ゲート絶縁膜8上における電荷転
送領域6の真上部分を含む領域に設けられると共に、遮
光性を有する複数の電荷転送電極9と、電荷転送電極9
上に設けられた材質が異なる別の電荷転送電極10と、
ゲート絶縁膜8上で電荷転送電極9,10における隣接
するもの同士の間を含む電極周囲に設けられた遮光性物
質12とを有している。尚、電荷結合素子においては、
電荷転送領域6直下にp型領域5が形成され、光電変換
領域4直上にp+ 領域7が形成され、p型領域5及び電
荷転送領域6と光電変換領域4及びp+ 領域7との間に
+ 素子分離領域3が形成されている。
[0023] p of the solid-state imaging device, the first conductivity type in the silicon substrate 1 is a semiconductor substrate (p-type) - region 2
It includes a charge-coupled device having a second conductivity type (n-type) photoelectric conversion region 4 and a charge transfer region 6 provided locally near the surface, and covers the photoelectric conversion region 4 and the charge transfer region 6 with silicon. A gate insulating film formed of an insulator provided on a surface of the substrate, and a plurality of charge transfer electrodes provided in a region including a portion directly above the charge transfer region on the gate insulating film and having a light shielding property; 9 and the charge transfer electrode 9
Another charge transfer electrode 10 having a different material provided thereon;
The light-shielding substance 12 is provided on the gate insulating film 8 around the charge transfer electrodes 9 and 10 including between adjacent ones of the charge transfer electrodes 9 and 10. In the charge coupled device,
A p-type region 5 is formed immediately below the charge transfer region 6, and ap + region 7 is formed immediately above the photoelectric conversion region 4, between the p-type region 5 and the charge transfer region 6 and the photoelectric conversion region 4 and the p + region 7. Is formed with ap + element isolation region 3.

【0024】この固体撮像素子では、入射光hνが入射
されると光電変換領域4で電荷を発生し、この電荷が電
荷転送電極9に正の電圧を印加することによって電荷転
送領域6に移され、更に各電荷転送電極9の印加電圧を
変化させて電荷転送を行うように動作する。
In this solid-state imaging device, when the incident light hν is incident, charges are generated in the photoelectric conversion region 4, and the charges are transferred to the charge transfer region 6 by applying a positive voltage to the charge transfer electrode 9. Further, the operation is performed so as to perform the charge transfer by changing the voltage applied to each charge transfer electrode 9.

【0025】このような固体撮像素子を製造する場合、
シリコン基板1の第1導電型(p型)領域の表面近傍に
局部的に第2導電型(n型)の光電変換領域4及び電荷
転送領域6を形成して電荷結合素子を得る素子形成工程
と、光電変換領域4及び電荷転送領域6を覆ってシリコ
ン基板1の表面上に絶縁体から成るゲート絶縁膜8を形
成するゲート絶縁膜形成工程と、ゲート絶縁膜8上にお
ける電荷転送領域6の真上部分を含む領域に遮光性を有
する複数の電荷転送電極9を形成する電荷転送電極形成
工程と、ゲート絶縁膜8上で少なくとも複数の電荷転送
電極9における隣接するもの同士の間に形成された溝部
を含む電極周囲に遮光性物質12を埋設する遮光性物質
形成工程とを実行すれば良い。但し、電荷転送電極形成
工程では、複数の電荷転送電極9上に材質が異なる別の
電荷転送電極10を形成する電極二層形成工程を行うよ
うにする。この場合、遮光性物質形成工程では、上述し
たようにゲート絶縁膜8上で少なくとも電荷転送電極
9,10における隣接するもの同士の間を含む電極周囲
に遮光性物質12を設けることになる。
When manufacturing such a solid-state imaging device,
An element forming step of locally forming a second conductivity type (n-type) photoelectric conversion region 4 and a charge transfer region 6 near the surface of the first conductivity type (p-type) region of the silicon substrate 1 to obtain a charge-coupled device A gate insulating film forming step of forming a gate insulating film 8 made of an insulator on the surface of the silicon substrate 1 so as to cover the photoelectric conversion region 4 and the charge transfer region 6; A charge transfer electrode forming step of forming a plurality of charge transfer electrodes having light shielding properties in a region including a portion directly above, and forming at least a plurality of charge transfer electrodes on the gate insulating film between adjacent ones of the plurality of charge transfer electrodes; A light-shielding substance forming step of embedding the light-shielding substance 12 around the electrode including the grooved portion. However, in the charge transfer electrode forming step, an electrode two-layer forming step of forming another charge transfer electrode 10 having a different material on the plurality of charge transfer electrodes 9 is performed. In this case, in the light-shielding substance forming step, as described above, the light-shielding substance 12 is provided on the gate insulating film 8 at least around the charge transfer electrodes 9 and 10 including between adjacent ones.

【0026】具体的に言えば、素子形成工程で形成され
る電荷結合素子におけるシリコン基板1内の下地拡散領
域を製造する場合、n型のシリコン基板1の表面にボロ
ン等のp型不純物を導入させてp- 領域2を形成した
後、引き続いてn型の光電変換領域4,p+ 素子分離領
域3,n型の電荷転送領域6,p型領域5,及びp+
域7を順次形成する。各領域の形成に際してはフォトレ
ジストをマスクにしたイオン注入法,気体拡散,固体拡
散等を適宜組み合わせて行えば良いもので、公知技術に
従って適宜選択すれば良い。尚、ここで説明したもの以
外にも各社や研究機関から開示されている多種多様の固
体撮像素子に関する下地拡散領域構造があり、こうした
タイプの下地拡散領域構造のものにおいても後述する実
施例1の構成は適用できる。
More specifically, when manufacturing a base diffusion region in the silicon substrate 1 in the charge-coupled device formed in the device forming step, a p-type impurity such as boron is introduced into the surface of the n-type silicon substrate 1. After the formation of the p region 2, the n-type photoelectric conversion region 4, the p + element isolation region 3, the n-type charge transfer region 6, the p-type region 5, and the p + region 7 are sequentially formed. . Each region may be formed by appropriately combining ion implantation using a photoresist as a mask, gas diffusion, solid diffusion, and the like, and may be appropriately selected according to a known technique. It should be noted that, besides those described here, there are also various types of solid-state image sensing devices disclosed by various companies and research institutes. The configuration is applicable.

【0027】次に、ゲート絶縁膜形成工程で光電変換領
域4及び電荷転送領域6を覆ってシリコン基板1の表面
上に絶縁体から成るゲート絶縁膜8を形成するが、この
ゲート絶縁膜8は絶縁体として酸化シリコン又は窒化シ
リコン等の単層又は多層のもの用いて熱酸化法,化学的
気層成長法(CVD法)等により形成すれば良い。
Next, in a gate insulating film forming step, a gate insulating film 8 made of an insulator is formed on the surface of the silicon substrate 1 so as to cover the photoelectric conversion region 4 and the charge transfer region 6. A single-layer or multilayer insulator such as silicon oxide or silicon nitride may be used as the insulator by a thermal oxidation method, a chemical vapor deposition method (CVD method), or the like.

【0028】更に、電荷転送電極形成工程でゲート絶縁
膜8上における電荷転送領域6の真上部分を含む領域に
遮光性を有する複数の電荷転送電極9を形成するが、こ
の電荷転送電極9は例えば多結晶シリコン,シリコンの
金属シリサイド,金属膜等の単層又は単層のものを複数
組み合わせた多層のものを用いれば良い。この電荷転送
電極9は遮光性が低いと光が電荷転送電極9を通過して
電荷転送領域6に漏れ込んでスミヤを発生させるので、
固体撮像素子に要求されるスミヤ性能を満たすだけの遮
光性能を有することが必要となる。
Further, in the step of forming the charge transfer electrode, a plurality of light-shielding charge transfer electrodes 9 are formed in a region including the portion directly above the charge transfer region 6 on the gate insulating film 8. For example, a single layer such as polycrystalline silicon, metal silicide of silicon, a metal film, or a multilayer of a combination of a plurality of single layers may be used. If the charge transfer electrode 9 has a low light-shielding property, light passes through the charge transfer electrode 9 and leaks into the charge transfer region 6 to generate smear.
It is necessary to have a light-shielding performance that satisfies the smear performance required for a solid-state imaging device.

【0029】又、電極二層形成工程で電荷転送電極9上
に材質の異なる別の電荷転送電極10を形成するが、例
えば電荷転送電極9には厚さ100〜500nmの多結
晶ポリシリコン膜を用い、電荷転送電極10には厚さ1
00〜500nmのタングステン膜を用いて二層構造と
する場合を例示できる。電荷転送電極9の多結晶ポリシ
リコン膜に含まれる不純物にはリンが挙げられるが、こ
れ以外にもヒ素,ボロン,アンチモン等でも良く、濃度
を1E16atm/cm3 〜5E20atm/cm3
度としてチャネルポテンシャル等の電気特性を加味した
上で決定すれば良い。電荷転送電極10の材料としては
他にチタン,白金,コバルト等の金属シリサイドや、ア
ルミニウム,銅,その他の金属単体か、或いは合金等の
組み合わせ等が挙げられるが、これらの中からパターニ
ング技術や固体撮像素子の電気特性等を加味した上で選
択すれば良い。
Further, another charge transfer electrode 10 of a different material is formed on the charge transfer electrode 9 in the electrode two-layer forming step. For example, a polycrystalline polysilicon film having a thickness of 100 to 500 nm is formed on the charge transfer electrode 9. The charge transfer electrode 10 has a thickness of 1
A case where a tungsten film having a thickness of 00 to 500 nm is used to form a two-layer structure can be exemplified. The impurities contained in the polycrystalline polysilicon film of the charge transfer electrode 9 include phosphorus, but may be arsenic, boron, antimony, or the like, and may have a concentration of about 1E16 atm / cm 3 to 5E20 atm / cm 3 and a channel potential. It may be determined in consideration of electrical characteristics such as the above. Other examples of the material of the charge transfer electrode 10 include metal silicide such as titanium, platinum, and cobalt, aluminum, copper, and other metals alone or a combination of alloys. The selection may be made in consideration of the electrical characteristics and the like of the imaging element.

【0030】引き続き、遮光性物質形成工程でゲート絶
縁膜8上で電荷転送電極9,10における隣接するもの
同士の間に形成された溝部(電極間ギャップ)を含む電
極周囲に遮光性物質12を埋設する。
Subsequently, in the light-shielding substance forming step, the light-shielding substance 12 is formed around the electrodes including the grooves (inter-electrode gaps) formed between the adjacent ones of the charge transfer electrodes 9 and 10 on the gate insulating film 8. Buried.

【0031】図2は、この固体撮像素子の要部製造工程
(遮光性物質形成工程)を図1(a)のD−D´方向
(上下フォトダイオードに挟まれた部分)における側面
断面図により工程順に示したもので、同図(a)は初期
工程に関するもの,同図(b)は中期工程に関するも
の,同図(c)は後期工程に関するものである。
FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a main part manufacturing process (light-shielding substance forming process) of the solid-state imaging device in the DD ′ direction (portion sandwiched between upper and lower photodiodes) in FIG. FIG. 7A shows an initial process, FIG. 7B shows a middle process, and FIG. 7C shows a late process.

【0032】ここでの初期工程では図2(a)に示され
るように、電荷転送電極9,10の二層をフォトレジス
ト13をマスクにしてエッチングによりパターニングす
る。但し、これ代えてフォトレジスト13をマスクにし
て別の膜をパターニングし、それをマスクにして電荷転
送電極9,10をエッチングするようにしても良い。中
期工程では図2(b)に示されるように、フォトレジス
ト13を剥離した後に絶縁性の遮光性物質12を電荷転
送電極9,10の電極周囲を含むようにゲート絶縁膜8
の全面に形成する。遮光性物質12としては、例えば染
料や顔料入りの樹脂等を使用すれば良い。後期工程では
図2(c)に示されるように、異方性エッチバック法に
より電荷転送電極9,10の電極周囲以外の遮光性物質
12を除去する。
In the initial step, as shown in FIG. 2A, the two layers of the charge transfer electrodes 9 and 10 are patterned by etching using the photoresist 13 as a mask. However, instead of this, another film may be patterned using the photoresist 13 as a mask, and the charge transfer electrodes 9 and 10 may be etched using this as a mask. In the middle-stage process, as shown in FIG. 2B, after the photoresist 13 is removed, the insulating light-shielding substance 12 is covered with the gate insulating film 8 so as to include the periphery of the charge transfer electrodes 9 and 10.
Formed over the entire surface of the substrate. As the light-shielding substance 12, for example, a resin containing a dye or a pigment may be used. In the latter step, as shown in FIG. 2C, the light-shielding substance 12 other than the area around the charge transfer electrodes 9 and 10 is removed by an anisotropic etch-back method.

【0033】これにより、実施例1の固体撮像素子は完
成するが、仮に電荷転送電極9,10における隣接する
もの同士の間に形成された溝部以外の電極周囲に遮光が
必要ない場合は中期工程で遮光性物質12をゲート絶縁
膜8の全面に形成した後、後期工程で等方性エッチを行
えば良く、こうした場合には図3に示されるような様子
となる。
Thus, the solid-state imaging device according to the first embodiment is completed. However, if light shielding is not required around the electrodes other than the grooves formed between the adjacent charge transfer electrodes 9 and 10, a middle stage process is required. After the light-shielding substance 12 is formed on the entire surface of the gate insulating film 8 in this step, an isotropic etch may be performed in a later step, and in such a case, the state is as shown in FIG.

【0034】即ち、実施例1の固体撮像素子における遮
光性物質12は、電荷転送電極9,10の隣接するもの
同士の間に形成された溝部を埋設する場合と溝部及びそ
れに対向する電荷転送電極9,10の側壁近傍(電極周
囲)に設ける場合との何れにも適用することができる。
That is, the light-shielding substance 12 in the solid-state image pickup device of the first embodiment embeds a groove formed between adjacent ones of the charge transfer electrodes 9, 10, and the groove and the charge transfer electrode opposed thereto. The present invention can be applied to both the case where it is provided near the side walls of 9 and 10 (around the electrodes).

【0035】図4は、本発明の実施例2に係る固体撮像
素子の基本構成を示したもので、同図(a)はその局部
平面図に関するもの,同図(b)は同図(a)のA−A
´方向における側面断面図に関するもの,同図(c)は
同図(a)のB−B´方向における側面断面図に関する
もの,同図(d)は同図(a)のC−C´方向における
側面断面図に関するものである。
FIG. 4 shows the basic configuration of a solid-state imaging device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4A is related to a local plan view, and FIG. A) AA
(C) relates to a side cross-sectional view in the direction BB 'in FIG. (A), and FIG. (D) relates to a CC-direction in FIG. (A). It relates to a side sectional view in FIG.

【0036】この固体撮像素子は、先の実施例1のもの
と比べ、電荷転送電極9,10と遮光性物質12との間
に介在されるようにゲート絶縁膜8の全面に絶縁膜11
が設けられた点が相違している。即ち、ここでの絶縁膜
11は電荷転送電極9,10の表面(正確には電荷転送
電極9,10の側面及び電荷転送電極10の表面)を覆
ってゲート絶縁膜8上に連続的に形成されている。
This solid-state imaging device is different from that of the first embodiment in that the insulating film 11 is formed on the entire surface of the gate insulating film 8 so as to be interposed between the charge transfer electrodes 9 and 10 and the light-shielding substance 12.
Is provided. That is, the insulating film 11 here is continuously formed on the gate insulating film 8 so as to cover the surfaces of the charge transfer electrodes 9 and 10 (more precisely, the side surfaces of the charge transfer electrodes 9 and 10 and the surface of the charge transfer electrode 10). Have been.

【0037】この固体撮像素子の場合、電荷転送電極
9,10の表面が絶縁膜11で覆われ、電荷転送電極
9,10の互いに隣接するもの同士の間が絶縁膜11に
よって絶縁されるため、遮光性物質12を絶縁性のもの
に限定することなく例えば遮光性の高い金属を利用する
ことができる。
In the case of this solid-state imaging device, the surfaces of the charge transfer electrodes 9 and 10 are covered with an insulating film 11 and the adjacent ones of the charge transfer electrodes 9 and 10 are insulated by the insulating film 11. The light-shielding substance 12 is not limited to an insulating one, and for example, a metal having a high light-shielding property can be used.

【0038】このような固体撮像素子を製造する場合、
シリコン基板1の第1導電型(p型)領域の表面近傍に
局部的に第2導電型(n型)の光電変換領域4及び電荷
転送領域6を形成して電荷結合素子を得る素子形成工程
と、光電変換領域4及び電荷転送領域6を覆ってシリコ
ン基板1の表面上に絶縁体から成るゲート絶縁膜8を形
成するゲート絶縁膜形成工程と、ゲート絶縁膜8上にお
ける電荷転送領域6の真上部分を含む領域に遮光性を有
する複数の電荷転送電極9を形成する電荷転送電極形成
工程と、複数の電荷転送電極9を絶縁膜11で覆う絶縁
膜形成工程と、絶縁膜11における少なくとも隣接する
もの同士の間に形成された溝部を含む電極周囲に遮光性
物質12を埋設する遮光性物質形成工程とを実行すれば
良い。但し、電荷転送電極形成工程では、複数の電荷転
送電極9上に材質が異なる別の電荷転送電極10を形成
する電極二層形成工程を行うようにする。この場合、遮
光性物質形成工程では、少なくとも絶縁膜11における
隣接するもの同士の間に形成された溝部を含む電極周囲
に遮光性物質12を設けることになる。
In the case of manufacturing such a solid-state imaging device,
An element forming step of locally forming a second conductivity type (n-type) photoelectric conversion region 4 and a charge transfer region 6 near the surface of the first conductivity type (p-type) region of the silicon substrate 1 to obtain a charge-coupled device A gate insulating film forming step of forming a gate insulating film 8 made of an insulator on the surface of the silicon substrate 1 so as to cover the photoelectric conversion region 4 and the charge transfer region 6; A charge transfer electrode forming step of forming a plurality of charge transfer electrodes 9 having light shielding properties in a region including a portion directly above, an insulating film forming step of covering the plurality of charge transfer electrodes 9 with an insulating film 11, And a light-shielding substance forming step of burying the light-shielding substance 12 around the electrode including the groove formed between the adjacent ones. However, in the charge transfer electrode forming step, an electrode two-layer forming step of forming another charge transfer electrode 10 having a different material on the plurality of charge transfer electrodes 9 is performed. In this case, in the light-shielding substance forming step, the light-shielding substance 12 is provided at least around the electrode including the groove formed between adjacent ones of the insulating film 11.

【0039】具体的に言えば、素子形成工程で形成され
る電荷結合素子におけるシリコン基板1内の下地拡散領
域を製造する過程から電荷転送電極形成工程までは実施
例1の場合と同様に行うが、この後にフォトレジスト1
3を剥離してから絶縁膜形成工程として電荷転送電極
9,10を厚さ30〜100nm程度の絶縁膜11で覆
い、更に遮光性物質形成工程として絶縁膜11における
少なくとも隣接するもの同士の間に形成された溝部を含
む電極周囲に遮光性物質12を埋設する。
More specifically, the steps from the process of manufacturing the underlying diffusion region in the silicon substrate 1 in the charge coupled device formed in the device forming process to the process of forming the charge transfer electrode are performed in the same manner as in the first embodiment. , Followed by photoresist 1
3 is removed, the charge transfer electrodes 9 and 10 are covered with an insulating film 11 having a thickness of about 30 to 100 nm as an insulating film forming step, and at least between adjacent ones of the insulating film 11 as a light shielding material forming step. The light-shielding substance 12 is buried around the electrode including the formed groove.

【0040】図5は、この固体撮像素子の要部製造工程
(絶縁膜形成工程及び遮光性物質形成工程)を図4
(a)のD−D´方向(上下フォトダイオードに挟まれ
た部分)における側面断面図により工程順に示したもの
で、同図(a)は初期工程に関するもの,同図(b)は
中期工程に関するもの,同図(c)は後期工程に関する
ものである。
FIG. 5 shows a process of manufacturing a main part of this solid-state imaging device (an insulating film forming process and a light shielding material forming process).
(A) is a side sectional view in the DD ′ direction (portion sandwiched between upper and lower photodiodes), and is shown in the order of steps, in which (a) relates to an initial step, and (b) shows a middle step. FIG. 4C relates to the latter stage process.

【0041】ここでの初期工程(絶縁膜形成工程)では
図5(a)に示されるように、電荷転送電極9,10の
表面及びゲート絶縁膜8上を絶縁膜11で覆うが、絶縁
膜11の膜厚は電荷転送電極9,10の互いに隣接する
もの同士の間に形成した後も、そこに遮光性物質12が
入るような膜厚にする必要がある。中期工程(遮光性物
質形成工程の前期工程)では図5(b)に示されるよう
に、ゲート絶縁膜8上を遮光性物質12で覆う。遮光性
物質12としては、例えばアルミニウムやタングステン
等の遮光性の優れた素材を使用し、減圧CVD法等のカ
バレッジの優れた方法で絶縁膜11における隣接するも
の同士の間に形成される溝部を埋設する。後期工程(遮
光性物質形成工程の後期工程)では図5(c)に示され
るように、異方性エッチバック法により電荷転送電極
9,10の電極周囲以外の遮光性物質12を除去する。
In the initial step (insulating film forming step), as shown in FIG. 5A, the surfaces of the charge transfer electrodes 9 and 10 and the gate insulating film 8 are covered with the insulating film 11, The film thickness of 11 needs to be such that the light-shielding substance 12 can enter there between the charge transfer electrodes 9 and 10 even after they are formed between adjacent ones. In the middle step (the first step of the light-shielding substance forming step), the gate insulating film 8 is covered with the light-shielding substance 12 as shown in FIG. As the light-shielding substance 12, for example, a material having an excellent light-shielding property such as aluminum or tungsten is used, and a groove formed between adjacent ones of the insulating film 11 is formed by a method having an excellent coverage such as a low pressure CVD method. Buried. In the latter step (later step of the light-shielding substance forming step), as shown in FIG. 5C, the light-shielding substance 12 other than around the charge transfer electrodes 9 and 10 is removed by an anisotropic etch-back method.

【0042】これにより、実施例2の固体撮像素子は完
成する。この固体撮像素子において遮光性物質12及び
電荷転送電極10の間の絶縁膜11は垂直面となってい
るが、絶縁膜11の膜厚は光の波長350〜80nmと
比べて遙かに小さいため、ここを通過する光は小さく、
スミヤの影響は少ない。
Thus, the solid-state imaging device according to the second embodiment is completed. In this solid-state imaging device, the insulating film 11 between the light-shielding substance 12 and the charge transfer electrode 10 is a vertical plane, but the thickness of the insulating film 11 is much smaller than the light wavelength of 350 to 80 nm. , The light passing here is small,
The effect of smear is small.

【0043】尚、実施例2の固体撮像素子における遮光
性物質12も、絶縁膜11における隣接するもの同士の
間に形成された溝部を埋設する場合と絶縁膜11におけ
る溝部及びそれに対向する電荷転送電極9,10の側壁
近傍(電極周囲)箇所のものに設ける場合との何れにも
適用することができる。
The light-shielding substance 12 in the solid-state imaging device of the second embodiment is also buried in a groove formed between adjacent ones of the insulating film 11 and when the groove in the insulating film 11 and the charge transfer opposing the groove are formed. The present invention can be applied to both cases where it is provided near the side walls of the electrodes 9 and 10 (around the electrodes).

【0044】図6は、本発明の実施例3に係る固体撮像
素子の基本構成を示した局部平面図である。この固体撮
像素子は、実施例2のものと比べて電荷転送電極10及
び絶縁膜11とが電荷転送領域6を見通せないように側
壁部分の断面が曲線に形成されている点が相違してい
る。即ち、この固体撮像素子では電荷転送電極9,10
の側面部分の絶縁膜11の断面が曲線になっているた
め、電荷転送電極9,10の側壁部分の絶縁膜11を通
して電荷転送領域6が見通せなくなっている。これによ
り、真上から絶縁膜11を通して電荷転送領域6に漏れ
込み発生するスミヤを低減することができる。
FIG. 6 is a local plan view showing a basic configuration of a solid-state imaging device according to Embodiment 3 of the present invention. This solid-state imaging device is different from that of the second embodiment in that the cross section of the side wall portion is formed in a curved line so that the charge transfer electrode 10 and the insulating film 11 cannot see through the charge transfer region 6. . That is, in this solid-state imaging device, the charge transfer electrodes 9 and 10
The charge transfer region 6 cannot be seen through the insulating film 11 on the side wall portions of the charge transfer electrodes 9 and 10 because the cross section of the insulating film 11 on the side surface portion is curved. This can reduce smear occurring from directly above the charge transfer region 6 through the insulating film 11.

【0045】このような固体撮像素子を製造する場合、
少なくとも電荷転送電極10(電荷転送電極9を含む双
方を対象にしても良い)の側壁部が直線にならないよう
にパターニングを行えば良く、パターニング時にエッチ
ングのサイドエッチ条件を変化させて側壁に段差を形成
するか、或いは電荷転送電極10の一部にサイドエッチ
ングの入り易い層を入れておき、この層にサイドエッチ
ングを入れる場合等が挙げられる。
When manufacturing such a solid-state imaging device,
The patterning may be performed so that at least the side wall of the charge transfer electrode 10 (both may include the charge transfer electrode 9 may be a target) is not linear. At the time of patterning, the side etch condition of etching is changed to form a step on the side wall. For example, there is a case in which a layer that easily enters side etching is formed in a part of the charge transfer electrode 10 and side etching is performed in this layer.

【0046】即ち、前者の方法では電荷転送電極形成工
程で電荷転送電極9,10のパターニングに際してエッ
チング条件のサイドエッチ性を途中で切り替えることに
よってこれらの電荷転送電極9,10の隣接するもの同
士の間に形成される溝部表面に部分的に凹凸を形成(電
荷転送電極10間に形成される)して溝部の断面を曲線
にすることになり、後者の方法では電荷転送電極形成工
程で電荷転送電極9,10を異なる形状にしてこれらの
電荷転送電極9,10の隣接するもの同士の間に溝部を
形成する溝部形成工程と、電荷転送電極10をサイドエ
ッチングして溝部表面に部分的に凹凸を形成して溝部の
断面を曲線にする溝部エッチング工程とを実行すること
になる。
That is, in the former method, when the charge transfer electrodes 9 and 10 are patterned in the step of forming the charge transfer electrodes, the side etching property of the etching conditions is switched in the middle so that adjacent ones of the charge transfer electrodes 9 and 10 can be connected to each other. Irregularities are formed partially on the surface of the groove formed between them (formed between the charge transfer electrodes 10), so that the cross section of the groove is curved. In the latter method, charge transfer is performed in the charge transfer electrode forming step. Forming a groove between adjacent ones of the charge transfer electrodes 9 and 10 by forming the electrodes 9 and 10 in different shapes; and forming a groove between the adjacent charge transfer electrodes 9 and 10 by partially etching the charge transfer electrode 10 to partially uneven the surface of the groove. And a groove etching step of making the cross section of the groove a curve.

【0047】図7は、前者の方法を採用した場合の固体
撮像素子の要部製造工程(電荷転送電極形成工程,絶縁
膜形成工程,及び遮光性物質形成工程)を図6のD−D
´方向(上下フォトダイオードに挟まれた部分)におけ
る側面断面図により工程順に示したもので、同図(a)
は電荷転送電極形成工程でのエッチング前期工程に関す
るもの,同図(b)は電荷転送電極形成工程でのエッチ
ング後期工程に関するもの,同図(c)は絶縁膜形成工
程に関するもの,同図(d)は遮光性物質形成工程の前
期工程に関するもの,同図(e)は遮光性物質形成工程
の後期工程に関するものである。
FIG. 7 shows the main steps of manufacturing the solid-state imaging device (charge transfer electrode forming step, insulating film forming step, and light shielding material forming step) in the case of adopting the former method.
(A) is a side sectional view in the ′ direction (portion sandwiched between the upper and lower photodiodes), which is shown in the order of steps.
FIG. 4B relates to the first half of the etching step in the charge transfer electrode forming step, FIG. 6B relates to the second half of the etching step in the charge transfer electrode forming step, FIG. 6C relates to the insulating film forming step, and FIG. ) Relates to the first step of the light-shielding substance forming step, and FIG. 10E relates to the second step of the light-shielding substance forming step.

【0048】先ずエッチング前期工程では図7(a)に
示されるように、拡散領域が形成されたゲート絶縁膜8
と電荷転送電極9,10とが堆積された状態でフォトレ
ジスト13をマスクにして途中で異方性を変えてエッチ
ングを行い、電荷転送電極10の上部をエッチングす
る。この後、エッチング後期工程では図7(b)に示さ
れるように、残りの部分を異方性を変えてエッチングを
行う。絶縁膜形成工程では図7(c)に示されるよう
に、フォトレジスト13が除去された状態で電荷転送電
極9,10の表面が覆われるようにゲート絶縁膜8上に
絶縁膜11を連続的に形成する。この後、遮光性物質形
成工程の前期工程では図7(d)に示されるように、ゲ
ート絶縁膜8上を遮光性物質12で覆う。更に、遮光性
物質形成工程の後期工程では図7(e)に示されるよう
に、異方性エッチバック法により電荷転送電極9,10
の電極周囲以外の遮光性物質12を除去する。
First, in the pre-etching step, as shown in FIG. 7A, the gate insulating film 8 having the diffusion region formed thereon is formed.
With the photoresist 13 serving as a mask in the state where the charge transfer electrodes 9 and 10 are deposited, etching is performed while changing the anisotropy on the way, and the upper portion of the charge transfer electrode 10 is etched. Thereafter, in the later stage of the etching, as shown in FIG. 7B, the remaining portion is etched while changing the anisotropy. In the insulating film forming step, as shown in FIG. 7C, the insulating film 11 is continuously formed on the gate insulating film 8 so that the surfaces of the charge transfer electrodes 9 and 10 are covered with the photoresist 13 removed. Formed. Thereafter, in the first step of the light-shielding substance forming step, the gate insulating film 8 is covered with the light-shielding substance 12 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 7E, the charge transfer electrodes 9, 10 are formed by an anisotropic etch-back method in a later step of the light-shielding substance forming step.
The light-shielding substance 12 other than around the electrode is removed.

【0049】ここではエッチング条件を途中で変化させ
ることにより絶縁膜11の形状を曲面する場合を説明し
たが、これに代えて電荷転送電極10を異なる2種類以
上の多層により形成し、この異なる層のサイドエッチン
グ速度の差を利用して溝部の側壁部分の形状を曲面にし
ても良い。
Here, the case where the shape of the insulating film 11 is curved by changing the etching conditions in the middle has been described. Instead, the charge transfer electrode 10 is formed by two or more different types of multilayers, and the different layers are formed. The shape of the side wall portion of the groove may be made curved by utilizing the difference in side etching rates of the above.

【0050】この固体撮像素子の場合、絶縁膜11は曲
面になっていて光が通過せずに溝部に埋設された遮光性
物質12を通る光は無くなり、スミヤ特性が向上する。
In the case of this solid-state image pickup device, the insulating film 11 has a curved surface, so that no light passes through the light-shielding substance 12 buried in the groove without passing through the light, and the smear characteristic is improved.

【0051】即ち、ここでの固体撮像素子は、電荷転送
電極9,10の側面に沿って絶縁膜11が曲がっている
ため、光が絶縁膜11を挟んでいる電荷転送電極9,1
0及び遮光性物質12で何回か反射し、反射する度に減
衰するために電荷転送領域6には殆ど到達しない。この
場合、電荷転送電極9,10の側面の曲率半径はできる
だけ小さい形状であれば電荷転送領域6に到達する光を
一層少なくできる。又、電荷転送電極9,10及び遮光
性物質12を表面反射率が低い物質とする方が好まし
い。更に、絶縁膜11と電荷転送電極9,10及び遮光
性物質12との間に反射を防止するための専用の反射防
止膜を形成しても良い。
That is, in the solid-state imaging device here, since the insulating film 11 is bent along the side surfaces of the charge transfer electrodes 9 and 10, the light is transferred to the charge transfer electrodes 9 and 1 sandwiching the insulating film 11.
The light is reflected several times by the light-blocking material 12 and the light-shielding substance 12, and is attenuated every time the light is reflected. In this case, if the radius of curvature of the side surfaces of the charge transfer electrodes 9 and 10 is as small as possible, light reaching the charge transfer region 6 can be further reduced. Further, it is preferable that the charge transfer electrodes 9, 10 and the light-shielding substance 12 are substances having a low surface reflectance. Further, a dedicated anti-reflection film for preventing reflection may be formed between the insulating film 11 and the charge transfer electrodes 9, 10 and the light-shielding substance 12.

【0052】図8は、本発明の実施例4に係る固体撮像
素子の基本構成を示した局部平面図である。この固体撮
像素子は、実施例2のものと比べて遮光性物質12が原
形体として形成された以外、この原形体に対して選択的
に付加形成された付加部分の遮光性物質12´を有して
いる点が相違している。
FIG. 8 is a local plan view showing a basic configuration of a solid-state imaging device according to Embodiment 4 of the present invention. This solid-state imaging device has an additional portion of the light-shielding substance 12 ′ selectively added to the original form, except that the light-shielding substance 12 is formed as an original form as compared with that of the second embodiment. Are different.

【0053】このような固体撮像素子を製造する場合、
遮光性物質形成工程以外は実施例2のものと同様に行
い、遮光性物質形成工程で前段階として原形体としての
遮光性物質12を形成した後に後段階として原形体の遮
光性物質12に対して選択的に付加部分の遮光性物質1
2´を付加形成すれば良い。
When manufacturing such a solid-state imaging device,
Except for the light-shielding substance forming step, the same procedure as in Example 2 is carried out. In the light-shielding substance forming step, the light-shielding substance 12 as the original form is formed as a preliminary step, and then the light-shielding substance 12 in the original form is formed as a subsequent step. Selective light-shielding substance 1
2 'may be additionally formed.

【0054】図9は、この固体撮像素子の要部製造工程
(遮光性物質形成工程)を図8のD−D´方向(上下フ
ォトダイオードに挟まれた部分)における側面断面図に
より工程順に示したもので、同図(a)は遮光性物質形
成工程の前期工程に関するもの,同図(b)は遮光性物
質形成工程の後期工程に関するものである。
FIG. 9 is a side sectional view in the DD ′ direction (portion sandwiched between upper and lower photodiodes) of FIG. FIG. 3A shows the first stage of the light-shielding material forming step, and FIG. 2B shows the second stage of the light-shielding material forming step.

【0055】ここでの遮光性物質形成工程の前期工程は
図9(a)に示されるように、実施例2の場合と同様に
電荷転送電極9,10の電極周囲以外の遮光性物質12
が除去されたものを原形体の遮光性物質12とし、遮光
性物質形成工程の後期工程で図9(b)に示されるよう
に、原形体の遮光性物質12の表面に露出している部分
に対して選択的に付加部分としての遮光性物質12´を
溝部が完全に覆われるように付加形成する。これによ
り、溝部の側壁部分の絶縁膜11の全部が遮光性物質1
2,12´により覆われることになり、光が絶縁膜11
を通して電荷転送領域6に達することを充分に防止でき
る。
As shown in FIG. 9A, in the first step of the light-shielding substance forming step, as in the case of the second embodiment, the light-shielding substance 12 other than around the charge transfer electrodes 9 and 10 is formed.
The light-shielding substance 12 of the original form is obtained by removing the material, and a portion exposed on the surface of the light-shielding substance 12 of the original form as shown in FIG. The light shielding material 12 'as an additional portion is additionally formed so that the groove is completely covered. As a result, the entirety of the insulating film 11 on the side wall portion of the groove becomes the light-shielding substance 1.
2 and 12 ′, and light passes through the insulating film 11.
To the charge transfer region 6 can be sufficiently prevented.

【0056】ところで、実施例4の固体撮像素子を実施
例3の固体撮像素子に適用させて製造する場合、電荷転
送電極10を上下層に比べ中の層のエッチレートが速く
なるような多層膜で形成し、これをサイドエッチングす
ることにより電荷転送電極10の側壁に窪みを設ければ
良い。このような条件を満たす多層膜とエッチング条件
との組み合わせは数多く存在する。例えば電荷転送電極
10を3層構造とした場合、一番下の層を例えば1E1
8atm/cm3 低リン濃度ポリシリコンとし、中間層
を例えば3E20atm/cm3 高リン濃度ポリシリコ
ンとし、最上層をタングステン膜とした上、これらをパ
ターニングした後、希硝酸溶液等でサイドエッチをかけ
る。この際、中間層の高リン濃度ポリシリコンが一番速
くエッチングされるので、側壁部に窪みを生じる。次
に、絶縁膜11及び遮光性物質12を実施例3の場合と
同様に形成し、最終的に図9(b)に示されるような付
加部分の遮光性物質12´を形成すれば良い。
When the solid-state image pickup device of the fourth embodiment is applied to the solid-state image pickup device of the third embodiment for manufacturing, the charge transfer electrode 10 is a multilayer film in which the etch rate of the middle layer is higher than that of the upper and lower layers. Then, a recess may be provided on the side wall of the charge transfer electrode 10 by side etching. There are many combinations of the multilayer film and the etching conditions that satisfy such conditions. For example, when the charge transfer electrode 10 has a three-layer structure, the lowermost layer is, for example, 1E1
8 atm / cm 3 low phosphorus concentration polysilicon, an intermediate layer made of, for example, 3E20 atm / cm 3 high phosphorus concentration polysilicon, an uppermost layer made of a tungsten film, and patterning these, followed by side etching with a dilute nitric acid solution or the like. . At this time, since the high-phosphorus-concentration polysilicon of the intermediate layer is etched at the fastest rate, a depression is formed in the side wall. Next, the insulating film 11 and the light-shielding substance 12 are formed in the same manner as in the third embodiment, and finally, an additional portion of the light-shielding substance 12 ′ as shown in FIG. 9B may be formed.

【0057】尚、ここでも固体撮像素子における遮光性
物質12,12´も、実施例2の場合と同様に、絶縁膜
11における隣接するもの同士の間に形成された溝部を
埋設する場合と絶縁膜11における溝部及びそれに対向
する電荷転送電極9,10の側壁近傍(電極周囲)箇所
のものに設ける場合との何れにも適用することができ
る。
Here, as in the case of the second embodiment, the light-shielding substances 12 and 12 'in the solid-state imaging device are also different from those in the case where the groove formed between adjacent ones in the insulating film 11 is buried. The present invention can be applied to both the case where it is provided in a portion near the side wall (around the electrode) of the groove portion of the film 11 and the charge transfer electrodes 9 and 10 facing the groove portion.

【0058】以上に説明した実施例1〜4の固体撮像素
子では、電荷転送電極9,10の周囲に自己整合的に遮
光性物質12,12´を形成できるので、フォトダイオ
ードの面積を広くとれることになり、この結果として感
度が上がると共に、スミヤを低減することができる。
又、電荷転送電極9,10上に別途に遮光膜を形成する
必要がなく、これによって段差が少ない構造で工程数を
削減した上で各固体撮像素子を低コストで製造できる。
In the solid-state imaging devices of the first to fourth embodiments described above, the light-shielding substances 12, 12 'can be formed in a self-aligned manner around the charge transfer electrodes 9, 10, so that the area of the photodiode can be increased. As a result, sensitivity can be increased and smear can be reduced.
Further, there is no need to separately form a light-shielding film on the charge transfer electrodes 9 and 10, whereby each solid-state imaging device can be manufactured at low cost while reducing the number of steps with a structure having few steps.

【0059】図10は、本発明の実施例5に係る固体撮
像素子の基本構成を示したもので、(a)はその局部平
面図に関するもの,(b)は(a)のA−A´方向にお
ける側面断面図に関するものである。この固体撮像素子
は、実施例2のものと比べて絶縁膜11における電荷転
送電極10上の所定箇所にコンタクト開口部14が設け
られ、絶縁膜11上には遮光性物質12としてコンタク
ト開口部14において電荷転送電極10を介して電荷転
送電極9と電気的に接続される2本以上に分割された配
線16が配備された点が相違している。
FIGS. 10A and 10B show a basic configuration of a solid-state image pickup device according to Embodiment 5 of the present invention, where FIG. 10A is related to a local plan view, and FIG. 10B is AA 'of FIG. It relates to a side sectional view in the direction. In the solid-state imaging device, a contact opening 14 is provided at a predetermined position on the charge transfer electrode 10 in the insulating film 11 as compared with the solid-state imaging device of the second embodiment. 1 in that a wiring 16 divided into two or more lines electrically connected to the charge transfer electrode 9 via the charge transfer electrode 10 is provided.

【0060】このような固体撮像素子を製造する場合、
遮光性物質形成工程で絶縁膜11における電荷転送電極
10上の所定箇所にコンタクト開口部14を設けてから
絶縁膜11上にコンタクト開口部14において電荷転送
電極10を介して電荷転送電極9と電気的に接続される
2本以上の遮光性物質としての配線16を電荷転送電極
10上に配備すれば良い。即ち、製造に際しては基本的
に実施例2の場合と同様に絶縁膜11を形成した後、遮
光膜を堆積してパターニングすることによって遮光性物
質12と同様な材質による配線16を配備することにな
る。
When manufacturing such a solid-state imaging device,
In the light-shielding material forming step, a contact opening 14 is provided at a predetermined position on the charge transfer electrode 10 in the insulating film 11, and then the contact opening 14 is electrically connected to the charge transfer electrode 9 via the charge transfer electrode 10 on the insulating film 11. Two or more wirings 16 as light-shielding substances that are electrically connected may be provided on the charge transfer electrode 10. That is, at the time of manufacturing, the wiring 16 made of the same material as the light-shielding substance 12 is provided by forming the insulating film 11 and depositing and patterning the light-shielding film basically in the same manner as in the second embodiment. Become.

【0061】一般に、順次転送型のCCDの場合には1
つの画素に3個又は4個の電荷転送電極が必要となるた
め、ここでの電荷転送電極10のように外部と接続する
配線16が必要になる。電荷転送電極10上に配線16
を形成した場合、配線16が遮光膜の役目を兼ねている
と、配線16を2本以上にすれば配線16間ギャップか
ら光が電荷転送領域6に漏れ込んでスミヤを発生する
が、実施例5の構造では電荷転送電極10及び遮光性物
質12により遮光が行われるので、電荷転送電極10上
に2本以上の配線16を設けてもスミヤには影響を及ば
さない。
In general, in the case of a sequential transfer type CCD, 1
Since three or four charge transfer electrodes are required for one pixel, a wiring 16 to be connected to the outside like the charge transfer electrode 10 here is required. Wiring 16 on charge transfer electrode 10
When the wiring 16 also functions as a light-shielding film, light leaks from the gap between the wirings 16 into the charge transfer region 6 to generate smear if the wiring 16 also functions as a light-shielding film. In the structure 5, light is shielded by the charge transfer electrode 10 and the light-shielding substance 12, so that providing two or more wirings 16 on the charge transfer electrode 10 does not affect smear.

【0062】因みに、図10(a)示される電荷転送電
極10の端部は配線16を遮光膜とする構成になってい
るが、これに代えて実施例4の付加部分の遮光性物質1
2´のように他の遮光性物質によって遮光する構成にす
ることもできる。
Incidentally, the end of the charge transfer electrode 10 shown in FIG. 10A has a configuration in which the wiring 16 is used as a light-shielding film.
It is also possible to adopt a configuration in which light is shielded by another light-shielding substance such as 2 '.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の固体撮像素
子によれば、電荷転送電極の電極周囲に自己整合的に遮
光性物質を形成する構成としているので、フォトダイオ
ードの面積を広くとることができ、その結果として感度
が上がると共に、スミヤを低減することができるように
なる。又、電荷転送電極上に別途に遮光膜を形成する必
要が無くなるため、段差が少なく、しかも製造工程数も
削減することができるようになる。従って、特性・性能
及び生産性の向上が計られ、低コストで簡易に製造可能
な小型化・軽量化された固体撮像素子及びその製造方法
が具現される。
As described above, according to the solid-state imaging device of the present invention, since the light-shielding substance is formed in a self-aligned manner around the charge transfer electrode, the area of the photodiode is increased. As a result, sensitivity can be increased and smear can be reduced. Further, since there is no need to separately form a light-shielding film on the charge transfer electrode, the number of steps can be reduced and the number of manufacturing steps can be reduced. Therefore, a solid-state imaging device with improved characteristics, performance, and productivity, which can be easily manufactured at low cost, and which is reduced in size and weight, and a method for manufacturing the same are realized.

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

【図1】本発明の実施例1に係る固体撮像素子の基本構
成を示したもので、(a)はその局部平面図に関するも
の,(b)は(a)のA−A´方向における側面断面図
に関するもの,(c)は(a)のB−B´方向における
側面断面図に関するもの,(d)は(a)のC−C´方
向における側面断面図に関するもの,(e)は(a)の
D−D´方向における側面断面図に関するものである。
FIGS. 1A and 1B show a basic configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is related to a local plan view and FIG. 1B is a side view in the AA ′ direction of FIG. (C) relates to a side cross-sectional view in the BB ′ direction of (a), (d) relates to a side cross-sectional view in the CC ′ direction of (a), and (e) relates to ( a) is a side sectional view in the DD ′ direction.

【図2】図1に示す固体撮像素子の要部製造工程(遮光
性物質形成工程)を図1(a)のD−D´方向(上下フ
ォトダイオードに挟まれた部分)における側面断面図に
より工程順に示したもので、(a)は初期工程に関する
もの,(b)は中期工程に関するもの,(c)は後期工
程に関するものである。
FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating a main part manufacturing process (light-shielding substance forming process) of the solid-state imaging device illustrated in FIG. 1 in a DD ′ direction (portion sandwiched between upper and lower photodiodes) in FIG. In the order of steps, (a) relates to the initial step, (b) relates to the middle step, and (c) relates to the latter step.

【図3】図2(c)の後期工程でのエッチングの形態を
変更した場合の側面断面図を示したものである。
FIG. 3 is a side sectional view showing a case where the form of etching in a later step of FIG. 2C is changed.

【図4】本発明の実施例2に係る固体撮像素子の基本構
成を示したもので、(a)はその局部平面図に関するも
の,(b)は(a)のA−A´方向における側面断面図
に関するもの,(c)は(a)のB−B´方向における
側面断面図に関するもの,(d)は(a)のC−C´方
向における側面断面図に関するものである。
4A and 4B show a basic configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention, where FIG. 4A is related to a local plan view and FIG. 4B is a side view in the AA ′ direction of FIG. (C) relates to a side sectional view in the BB 'direction of (a), and (d) relates to a side sectional view in the CC' direction of (a).

【図5】図4に示す固体撮像素子の要部製造工程(絶縁
膜形成工程及び遮光性物質形成工程)を図4(a)のD
−D´方向(上下フォトダイオードに挟まれた部分)に
おける側面断面図により工程順に示したもので、(a)
は初期工程に関するもの,(b)は中期工程に関するも
の,(c)は後期工程に関するものである。
5A to 5D show a main part manufacturing process (insulating film forming process and light shielding material forming process) of the solid-state imaging device shown in FIG.
(A) is a side cross-sectional view in the -D ′ direction (portion sandwiched between upper and lower photodiodes), and is shown in the order of steps,
Is related to the initial process, (b) is related to the middle process, and (c) is related to the latter process.

【図6】本発明の実施例3に係る固体撮像素子の基本構
成を示した局部平面図である。
FIG. 6 is a local plan view showing a basic configuration of a solid-state imaging device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図7】図6に示す固体撮像素子の要部製造工程を図6
のD−D´方向(上下フォトダイオードに挟まれた部
分)における側面断面図により工程順に示したもので、
(a)は電荷転送電極形成工程でのエッチング前期工程
に関するもの,(b)は電荷転送電極形成工程でのエッ
チング後期工程に関するもの,(c)は絶縁膜形成工程
に関するもの,(d)は遮光性物質形成工程の前期工程
に関するもの,(e)は遮光性物質形成工程の後期工程
に関するものである。
FIG. 7 is a flow chart showing a main part manufacturing process of the solid-state imaging device shown in FIG. 6;
Are shown in the order of steps by side sectional views in the DD ′ direction (portion sandwiched between upper and lower photodiodes).
(A) relates to the first half of the etching step in the charge transfer electrode formation step, (b) relates to the second half of the etching step in the charge transfer electrode formation step, (c) relates to the insulating film formation step, and (d) shields the light. (E) relates to the latter step of the shading material forming step.

【図8】本発明の実施例4に係る固体撮像素子の基本構
成を示した局部平面図である。
FIG. 8 is a local plan view showing a basic configuration of a solid-state imaging device according to Embodiment 4 of the present invention.

【図9】図8に示す固体撮像素子の要部製造工程を図8
のD−D´方向(上下フォトダイオードに挟まれた部
分)における側面断面図により工程順に示したもので、
(a)は遮光性物質形成工程の前期工程に関するもの,
(b)は遮光性物質形成工程の後期工程に関するもので
ある。
FIG. 9 is a flow chart showing a main part manufacturing process of the solid-state imaging device shown in FIG. 8;
Are shown in the order of steps by side sectional views in the DD ′ direction (portion sandwiched between upper and lower photodiodes).
(A) relates to the first step of the light-shielding substance forming step,
(B) relates to the latter step of the light-shielding substance forming step.

【図10】本発明の実施例5に係る固体撮像素子の基本
構成を示したもので、(a)はその局部平面図に関する
もの,(b)は(a)のA−A´方向における側面断面
図に関するものである。
10A and 10B show a basic configuration of a solid-state imaging device according to a fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 10A is related to a local plan view, and FIG. 10B is a side view in the AA ′ direction of FIG. It relates to a sectional view.

【図11】従来の固体撮像素子の基本構成を示したもの
で、(a)はその局部平面図に関するもの,(b)は
(a)のA−A´方向における側面断面図に関するも
の,(c)は(a)のB−B´方向における側面断面図
に関するもの,(d)は(a)のC−C´方向における
側面断面図に関するものである。
11A and 11B show a basic configuration of a conventional solid-state imaging device, in which FIG. 11A is related to a local plan view, FIG. 11B is related to a side sectional view in the AA ′ direction of FIG. (c) relates to a side sectional view in the BB 'direction of (a), and (d) relates to a side sectional view in the CC' direction of (a).

【図12】図11に示す固体撮像素子の製造工程を同図
(a)のD−D´方向における側面断面図により工程順
に示したもので、(a)は初期工程に関するもの,
(b)は中期工程に関するもの,(c)は後期工程に関
するものである。
12A to 12D show a manufacturing process of the solid-state imaging device shown in FIG. 11 in the order of steps by a cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG. 11A, in which FIG.
(B) relates to the middle-stage process, and (c) relates to the latter-stage process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 p- 領域 3 p+ 素子分離領域 4 光電変換領域 5 p型領域 6 電荷転送領域 7 p+ 領域 8 ゲート絶縁膜 9 電荷転送電極 10 金属膜 11 絶縁膜 12,12´ 遮光性物質 13 フォトレジスト 14 コンタクト開口部 15 遮光膜 16 配線REFERENCE SIGNS LIST 1 silicon substrate 2 p - region 3 p + element isolation region 4 photoelectric conversion region 5 p-type region 6 charge transfer region 7 p + region 8 gate insulating film 9 charge transfer electrode 10 metal film 11 insulating film 12, 12 'light-shielding substance 13 Photoresist 14 Contact opening 15 Light shielding film 16 Wiring

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の表面近傍に局部的に設けら
れた光電変換領域及び電荷転送領域を有する電荷結合素
子を含む固体撮像素子において、前記光電変換領域及び
前記電荷転送領域を覆って前記半導体基板の表面上に設
けられた絶縁体から成るゲート絶縁膜と、前記ゲート絶
縁膜上における前記電荷転送領域の真上部分を含む領域
に設けられると共に、遮光性を有する複数の電荷転送電
極と、前記ゲート絶縁膜上で少なくとも前記複数の電荷
転送電極における隣接するもの同士の間を含む電極周囲
に設けられた遮光性物質とを有することを特徴とする固
体撮像素子。
1. A solid-state imaging device including a charge-coupled device having a photoelectric conversion region and a charge transfer region locally provided near a surface of a semiconductor substrate, wherein the semiconductor covers the photoelectric conversion region and the charge transfer region. A gate insulating film made of an insulator provided on the surface of the substrate, and a plurality of charge transfer electrodes provided in a region including the portion directly above the charge transfer region on the gate insulating film and having a light shielding property, A solid-state imaging device comprising: a light-shielding substance provided on the gate insulating film at least around the electrodes including between adjacent ones of the plurality of charge transfer electrodes.
【請求項2】 請求項1記載の固体撮像素子において、
前記複数の電荷転送電極の側面と前記遮光性物質との間
には絶縁膜が設けられたことを特徴とする固体撮像素
子。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein
An insulating film is provided between the side surfaces of the plurality of charge transfer electrodes and the light-shielding substance.
【請求項3】 請求項2記載の固体撮像素子において、
前記複数の電荷転送電極上に材質が異なる別の電荷転送
電極が設けられると共に、前記絶縁膜は前記別の電荷転
送電極の表面を覆って前記ゲート絶縁膜上に連続的に形
成されたことを特徴とする固体撮像素子。
3. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein
Another charge transfer electrode of a different material is provided on the plurality of charge transfer electrodes, and the insulating film covers the surface of the another charge transfer electrode and is formed continuously on the gate insulating film. Characteristic solid-state imaging device.
【請求項4】 請求項2又は3記載の固体撮像素子にお
いて、前記遮光性物質は、前記絶縁膜における隣接する
もの同士の間に形成された溝部を埋設して成る第1の部
分と、前記第1の部分及び前記絶縁膜における前記溝部
に対向する前記電荷転送電極及び前記別の電荷転送電極
の側壁近傍箇所のものに設けられた部分を含む第2の部
分との何れかに設けられたことを特徴とする固体撮像素
子。
4. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein the light-shielding substance is formed by burying a groove formed between adjacent ones of the insulating film; A first portion and a second portion including a portion provided in a portion near a side wall of the charge transfer electrode and the another charge transfer electrode facing the groove in the insulating film; A solid-state imaging device characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 請求項4記載の固体撮像素子において、
前記別の電荷転送電極及び前記絶縁膜は、前記電荷転送
領域を見通せないように側壁部分の断面が曲線に形成さ
れたことを特徴とする固体撮像素子。
5. The solid-state imaging device according to claim 4, wherein
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a cross section of a side wall portion of the another charge transfer electrode and the insulating film is formed in a curved shape so that the charge transfer region cannot be seen through.
【請求項6】 請求項1〜5の何れか一つに記載の固体
撮像素子において、前記遮光性物質は、原形体として形
成されたものと、前記原形体に対して選択的に付加形成
された付加部分とを有することを特徴とする固体撮像素
子。
6. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the light-shielding substance is formed as an original form and selectively added to the original form. A solid-state imaging device comprising:
【請求項7】 請求項3〜5の何れか一つに記載の固体
撮像素子において、前記絶縁膜における前記別の電荷転
送電極上の所定箇所にはコンタクト開口部が設けられ、
前記絶縁膜上には前記コンタクト開口部において前記別
の電荷転送電極を介して前記電荷転送電極と電気的に接
続される前記遮光性物質による配線が配備されたことを
特徴とする固体撮像素子。
7. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein a contact opening is provided at a predetermined position on the another charge transfer electrode in the insulating film,
A solid-state imaging device, wherein a wiring made of the light-blocking material is provided on the insulating film and electrically connected to the charge transfer electrode via the another charge transfer electrode at the contact opening.
【請求項8】 請求項7記載の固体撮像素子において、
前記配線は、2本以上に分割されて配備されたことを特
徴とする固体撮像素子。
8. The solid-state imaging device according to claim 7, wherein
The solid-state imaging device, wherein the wiring is divided into two or more wires.
【請求項9】 半導体基板の第1導電型領域の表面近傍
に局部的に第2導電型の光電変換領域及び電荷転送領域
を形成して電荷結合素子を得る素子形成工程と、前記光
電変換領域及び前記電荷転送領域を覆って前記半導体基
板の表面上に絶縁体から成るゲート絶縁膜を形成するゲ
ート絶縁膜形成工程と、前記ゲート絶縁膜上における前
記電荷転送領域の真上部分を含む領域に遮光性を有する
複数の電荷転送電極を形成する電荷転送電極形成工程
と、前記ゲート絶縁膜上で少なくとも前記複数の電荷転
送電極における隣接するもの同士の間を含む電極周囲に
遮光性物質を埋設する遮光性物質形成工程とを有するこ
とを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
9. An element forming step of locally forming a second conductivity type photoelectric conversion region and a charge transfer region near a surface of a first conductivity type region of a semiconductor substrate to obtain a charge-coupled device; A gate insulating film forming step of forming a gate insulating film made of an insulator on the surface of the semiconductor substrate over the charge transfer region; and forming a gate insulating film on the gate insulating film, the region including a portion directly above the charge transfer region. A charge transfer electrode forming step of forming a plurality of charge transfer electrodes having a light blocking property, and burying a light blocking material around the electrodes including at least between adjacent ones of the plurality of charge transfer electrodes on the gate insulating film. A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising: a light-shielding substance forming step.
【請求項10】 半導体基板の第1導電型領域の表面近
傍に局部的に第2導電型の光電変換領域及び電荷転送領
域を形成して電荷結合素子を得る素子形成工程と、前記
光電変換領域及び前記電荷転送領域を覆って前記半導体
基板の表面上に絶縁体から成るゲート絶縁膜を形成する
ゲート絶縁膜形成工程と、前記ゲート絶縁膜上における
前記電荷転送領域の真上部分を含む領域に遮光性を有す
る複数の電荷転送電極を形成する電荷転送電極形成工程
と、前記複数の電荷転送電極を絶縁膜で覆う絶縁膜形成
工程と、前記絶縁膜における少なくとも隣接するもの同
士の間を含む電極周囲に遮光性物質を埋設する遮光性物
質形成工程とを有することを特徴とする固体撮像素子の
製造方法。
10. An element forming step of locally forming a second conductivity type photoelectric conversion region and a charge transfer region near a surface of a first conductivity type region of a semiconductor substrate to obtain a charge coupled device, and said photoelectric conversion region. A gate insulating film forming step of forming a gate insulating film made of an insulator on the surface of the semiconductor substrate over the charge transfer region; and forming a gate insulating film on the gate insulating film, the region including a portion directly above the charge transfer region. A charge transfer electrode forming step of forming a plurality of charge transfer electrodes having a light shielding property, an insulating film forming step of covering the plurality of charge transfer electrodes with an insulating film, and an electrode including at least a portion between the adjacent ones of the insulating film And forming a light-shielding material around the light-shielding material.
【請求項11】 請求項9又は10記載の固体撮像素子
の製造方法において、前記電荷転送電極形成工程は、前
記複数の電荷転送電極上に材質が異なる別の電荷転送電
極を形成する電極二層形成工程を含むことを特徴とする
固体撮像素子の製造方法。
11. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 9, wherein the charge transfer electrode forming step includes forming two charge transfer electrodes of different materials on the plurality of charge transfer electrodes. A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising a forming step.
【請求項12】 請求項11記載の固体撮像素子の製造
方法において、前記絶縁膜形成工程では前記絶縁膜を前
記別の電荷転送電極の表面を覆って前記ゲート絶縁膜上
に連続的に形成することを特徴とする固体撮像素子の製
造方法。
12. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 11, wherein in the insulating film forming step, the insulating film is formed continuously on the gate insulating film so as to cover a surface of the another charge transfer electrode. A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising:
【請求項13】 請求項11又は12記載の固体撮像素
子の製造方法において、前記電荷転送電極形成工程で
は、前記電荷転送電極及び前記別の電荷転送電極のパタ
ーニングに際してエッチング条件のサイドエッチ性を途
中で切り替えることによって該電荷転送電極及び該別の
電荷転送電極の隣接するもの同士の間に形成される溝部
表面に部分的に凹凸を形成して該溝部の断面を曲線にす
ることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
13. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 11, wherein, in the step of forming the charge transfer electrode, a side etch property of an etching condition is changed during patterning of the charge transfer electrode and the another charge transfer electrode. By switching in the above manner, irregularities are partially formed on the surface of a groove formed between adjacent ones of the charge transfer electrode and the another charge transfer electrode, and the cross section of the groove is curved. A method for manufacturing a solid-state imaging device.
【請求項14】 請求項11又は12記載の固体撮像素
子の製造方法において、前記電荷転送電極形成工程で
は、前記電荷転送電極及び前記別の電荷転送電極を異な
る形状にして該電荷転送電極及び該別の電荷転送電極の
隣接するもの同士の間に溝部を形成する溝部形成工程
と、前記電荷転送電極及び前記別の電荷転送電極のうち
の少なくとも一方をサイドエッチングして前記溝部表面
に部分的に凹凸を形成して該溝部の断面を曲線にする溝
部エッチング工程とを実行することを特徴とする固体撮
像素子の製造方法。
14. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 11, wherein in the charge transfer electrode forming step, the charge transfer electrode and the another charge transfer electrode are formed in different shapes. A groove forming step of forming a groove between adjacent ones of another charge transfer electrode, and at least one of the charge transfer electrode and the another charge transfer electrode is side-etched to partially cover the groove surface. And a groove etching step of forming irregularities to make the cross section of the groove a curve.
【請求項15】 請求項10〜14の何れか一つに記載
の固体撮像素子の製造方法において、前記遮光性物質形
成工程では、前記遮光性物質を前段階として原形体を形
成してから後段階として該原形体に対して選択的に付加
部分のものを付加形成することを特徴とする固体撮像素
子の製造方法。
15. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 10, wherein in the light-shielding material forming step, the light-shielding material is used as a precedent, and then a prototype is formed. A method for manufacturing a solid-state imaging device, characterized in that an additional portion is selectively added to the original form as a step.
【請求項16】 請求項11〜15の何れか一つに記載
の固体撮像素子の製造方法において、前記遮光性物質形
成工程では、前記絶縁膜における前記別の電荷転送電極
上の所定箇所にコンタクト開口部を設けてから該絶縁膜
上に該コンタクト開口部において該別の電荷転送電極を
介して前記電荷転送電極と電気的に接続される前記遮光
性物質による配線を配備することを特徴とする固体撮像
素子の製造方法。
16. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 11, wherein in the light-shielding material forming step, a contact is made with a predetermined location on the another charge transfer electrode in the insulating film. After the opening is provided, a wiring made of the light-shielding substance electrically connected to the charge transfer electrode through the another charge transfer electrode in the contact opening at the contact opening is provided on the insulating film. A method for manufacturing a solid-state imaging device.
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