JP2003158256A - Solid-state image pickup device and method of manufacturing the same - Google Patents
Solid-state image pickup device and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラやデ
ジタルカメラに用いられるＣＣＤ（Charge Coupled Dev
ice)などの固体撮像素子およびその製造方法に係り、特
に、転送部が単層構造の転送電極を有する固体撮像素子
およ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 CCD (Charge Coupled Dev) used in video cameras and digital cameras.
The present invention relates to a solid-state image sensor such as ice) and a method for manufacturing the same, and more particularly to a solid-state image sensor whose transfer unit has a transfer electrode having a single layer structure and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ＣＣＤ撮像素子は、垂直転送部の
転送電極によって２層構造と単層構造のものとに分けら
れる。2. Description of the Related Art Conventionally, a CCD image pickup device is divided into a two-layer structure and a single-layer structure by a transfer electrode of a vertical transfer portion.
【０００３】図１４は２層構造のＣＣＤ撮像素子１００
の構成を表したもので、基板１１１に垂直転送部１１０
Ａ、受光素子部（センサ）１１０Ｂおよびゲート読出し
部１１０Ｃを備えている。FIG. 14 shows a CCD image pickup device 100 having a two-layer structure.
Of the vertical transfer unit 110 on the substrate 111.
A, a light receiving element section (sensor) 110B, and a gate reading section 110C.
【０００４】垂直転送部１１０Ａは、基板１１１に形成
された電荷転送領域１３１、ゲート絶縁膜１１２、第１
層転送電極１３０Ａ、絶縁膜１１５、第２層転送電極１
３０Ｂおよび絶縁膜１１６より構成されている。受光素
子部１１０Ｂは、垂直転送部１１０Ａと隣接する画素の
垂直転送部との間に形成された開口部１６０の下方位置
に形成されている。ゲート読出し部１１０Ｃは、第１層
転送電極１３０Ａおよび第２層転送電極１３０Ｂよりな
る転送電極１３０で受光素子部１１０Ｂの近傍の部分よ
りなる。The vertical transfer unit 110A includes a charge transfer region 131 formed on a substrate 111, a gate insulating film 112, and a first transfer region.
Layer transfer electrode 130A, insulating film 115, second layer transfer electrode 1
30B and the insulating film 116. The light receiving element portion 110B is formed below the opening 160 formed between the vertical transfer portion 110A and the vertical transfer portion of the adjacent pixel. The gate readout section 110C is a transfer electrode 130 including a first layer transfer electrode 130A and a second layer transfer electrode 130B, and is a portion near the light receiving element section 110B.
【０００５】垂直転送部１１０Ａの絶縁膜１１６の上に
は遮光膜１１７が形成されている。この垂直転送部１１
０Ａを覆うようにして、開口部１６０に絶縁膜１１８が
形成され、この絶縁膜１１８の上にはカラーフィルタ層
１１９および保護膜（図示せず）が形成されている。保
護膜の上には、高感度化のために、ＣＣＤ撮像素子１０
０の最上面に集光レンズ（マイクロレンズ）１２０が形
成されている。A light shielding film 117 is formed on the insulating film 116 of the vertical transfer portion 110A. This vertical transfer unit 11
An insulating film 118 is formed in the opening 160 so as to cover 0A, and a color filter layer 119 and a protective film (not shown) are formed on the insulating film 118. On the protective film, the CCD image pickup device 10 is provided for high sensitivity.
A condenser lens (microlens) 120 is formed on the uppermost surface of 0.
【０００６】このような構成を有するＣＣＤ撮像素子１
００では、受光素子部１１０Ｂで発生した信号電荷が、
ゲート読出し部１１０Ｃにより垂直転送部１１０Ａの電
荷転送領域１３１に読み出され、この垂直転送部１１０
Ａで水平転送部（図示せず）へ転送される。CCD image pickup device 1 having such a configuration
In 00, the signal charge generated in the light receiving element section 110B is
The gate reading unit 110C reads the charges into the charge transfer region 131 of the vertical transfer unit 110A, and the vertical transfer unit 110
A is transferred to the horizontal transfer unit (not shown).
【０００７】ところで、この種のＣＣＤ撮像素子は、光
学的大きさの縮小化や多画素化が要求されており、画素
の微細化が進められている。このとき、受光素子部から
集光レンズまでの距離を変えずに画素を微細化すると、
ＣＣＤ撮像素子の光学的中心に入射する光、あるいは並
行光の場合には、受光素子部に集光されるよう集光レン
ズの曲率の最適化設計をすることができる。ところが、
撮像レンズが開放側となっていると、並行光に加え、斜
め光の入射成分が発生し、受光素子部への集光性が低下
する。また、撮像面の端でも、斜めに光が入射するた
め、感度が低下する。従って、画素の微細化に伴う特性
劣化を抑制するために、受光素子面から素子上層の集光
レンズまでの距離を短くすることが望まれている。とこ
ろが、上述のＣＣＤ撮像素子１００のように、転送電極
１３０が第１層転送電極１３０Ａおよび第２層転送電極
１３０Ｂの２層構造からなるものでは、受光素子部１１
０Ｂから集光レンズ１２０までの距離を短くするため
に、各層厚を薄くするといった方法がとられているが、
この方法では顕著な効果を得ることができない。By the way, this type of CCD image pickup device is required to have a smaller optical size and a larger number of pixels, and the pixels are being miniaturized. At this time, if the pixel is miniaturized without changing the distance from the light receiving element to the condenser lens,
In the case of light incident on the optical center of the CCD image sensor or parallel light, the curvature of the condenser lens can be optimized to be condensed on the light receiving element section. However,
When the imaging lens is on the open side, an incident component of oblique light is generated in addition to the parallel light, and the light condensing property on the light receiving element portion is deteriorated. In addition, since light is obliquely incident on the edge of the image pickup surface, the sensitivity is lowered. Therefore, in order to suppress the characteristic deterioration due to the miniaturization of the pixel, it is desired to shorten the distance from the light receiving element surface to the condenser lens in the upper layer of the element. However, in the case where the transfer electrode 130 has a two-layer structure of the first layer transfer electrode 130A and the second layer transfer electrode 130B like the CCD image sensor 100 described above, the light receiving element section 11
In order to shorten the distance from 0B to the condenser lens 120, a method of reducing the thickness of each layer is used.
No significant effect can be obtained with this method.
【０００８】そこで、図１５（Ａ）, （Ｂ）に示したよ
うに、垂直転送部の転送電極が単層で構成されるＣＣＤ
撮像素子２００が提案された。このＣＣＤ撮像素子２０
０は、転送電極が単層で構成されることを除き、ＣＣＤ
撮像素子１００と同様であるので、ここでは同一の構成
要素には同一の符号を付している。なお、図１５（Ａ）
は図１５（Ｂ）のＡ−Ａ矢視方向の断面図、図１５
（Ｂ）は概略平面図をそれぞれ表している。なお、図１
５（Ｂ）概略平面図において、絶縁膜２１４より上にあ
る構成要素は省略している。Therefore, as shown in FIGS. 15A and 15B, a CCD in which the transfer electrode of the vertical transfer portion is composed of a single layer.
The image sensor 200 has been proposed. This CCD image pickup device 20
0 is a CCD except that the transfer electrode is composed of a single layer.
Since it is the same as the image sensor 100, the same components are designated by the same reference numerals here. Note that FIG. 15 (A)
15A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
(B) represents a schematic plan view, respectively. Note that FIG.
5B, the components above the insulating film 214 are omitted in the schematic plan view.
【０００９】ＣＣＤ撮像素子２００では、１層の電極膜
を形成した後、リソグラフィ法によりマスクを形成し、
このマスクを用いて選択的にエッチングを施して相間ギ
ャップを形成することにより、第１相転送電極２３０
Ａ, 第２相転送電極２３０Ｂが形成されると共に、これ
らの電極を覆うようにして相間絶縁膜２１５を形成する
ことにより、垂直転送部２１０Ａが形成される。In the CCD image pickup device 200, after forming one layer of electrode film, a mask is formed by a lithographic method,
By selectively performing etching using this mask to form an interphase gap, the first phase transfer electrode 230
A, the second phase transfer electrode 230B is formed, and the interphase insulating film 215 is formed so as to cover these electrodes, whereby the vertical transfer portion 210A is formed.
【００１０】ところで、第１相転送電極２３０Ａと第２
相の転送電極２３０Ｂとの間の、相間絶縁膜２１５で埋
設された相間ギャップの長さが長いと、ＣＣＤ撮像素子
の原理上、信号電荷の転送効率が小さくなって、画像欠
陥や有効な信号電荷量の減少等が発生し、撮像素子とし
ての品質や特性の劣化を生じてしまう。そのため、転送
電極間の電位差に耐える程度の電気的絶縁性を有する範
囲内で、できる限り短くすることが望まれる。By the way, the first phase transfer electrode 230A and the second phase transfer electrode 230A
If the length of the interphase gap filled with the interphase insulating film 215 between the phase transfer electrode 230B is long, the transfer efficiency of the signal charge is reduced due to the principle of the CCD image pickup device, and an image defect or an effective signal is generated. A decrease in the amount of electric charge and the like will occur, and the quality and characteristics of the image sensor will deteriorate. Therefore, it is desired that the length be as short as possible within a range having electrical insulation properties that can withstand the potential difference between the transfer electrodes.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転送電
極が単層構造で形成されたＣＣＤ撮像素子では、第１相
の転送電極と第２相の転送電極との相間ギャップ長の限
界は、リソグラフィ法のパターン解像度の微細化レベ
ル、例えばフォトリソグラフィ法において、ｉ線、フッ
化クリプトン（ＫｒＦ）線、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）
線を用いた場合は、それぞれ約０．３μｍ、約０．１８
μｍ、約０．１０μｍによって決定されているというの
が現状である。また、リソグラフィ法により相間ギャッ
プのパターンを形成し、その後エッチング法によりパタ
ーンを加工すると、均一な相間ギャップを形成すること
ができない。よって、信号電荷の転送効率の向上があま
り望めない。加えて、リソグラフィ法では、微細なパタ
ーン程、高価なリソグラフィシステムが必要となり、製
造コストが増加してしまう。However, in the CCD image pickup device in which the transfer electrodes have a single-layer structure, the limit of the interphase gap length between the transfer electrodes of the first phase and the transfer electrodes of the second phase is limited by the lithography method. Level of pattern resolution of, for example, in photolithography, i-line, krypton fluoride (KrF) line, argon fluoride (ArF)
When using wire, about 0.3 μm and about 0.18 respectively
At present, it is determined by μm, about 0.10 μm. Further, if a pattern of the interphase gap is formed by the lithography method and then the pattern is processed by the etching method, a uniform interphase gap cannot be formed. Therefore, improvement in the transfer efficiency of signal charges cannot be expected so much. In addition, in the lithography method, the finer the pattern, the more expensive the lithography system is required, and the manufacturing cost increases.
【００１２】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、リソグラフィ技術を用いることな
く、より微細な相間ギャップ長を容易かつ安価に実現で
き、転送効率の向上した固体撮像素子およびその製造方
法を提供することにある。The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to realize a finer phase gap length easily and inexpensively without using a lithography technique, and to improve the transfer efficiency of a solid-state image pickup device. And to provide a manufacturing method thereof.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像素
子の製造方法は、内部に受光素子部を有する半導体基板
上にゲート絶縁膜を形成した後、このゲート絶縁膜の上
に、第１の電極膜および研磨抑止膜を順次形成する工程
と、研磨抑止膜の上に第１のマスクを形成し、第１のマ
スクを用いて第１の電極膜を選択的に除去した後、第１
のマスクを剥離することにより転送部を構成する第１の
転送電極を形成する工程と、第１の転送電極および研磨
抑止膜をマスクとして、ゲート絶縁膜の露出部を選択的
に除去する工程と、研磨抑止膜を覆うようにして、基板
上に絶縁膜を形成することにより、第１の転送電極の側
壁に相間絶縁膜を形成する工程と、相間絶縁膜を形成し
た後、相間絶縁膜を覆うようにして基板上に第２の電極
膜を形成する工程と、第２の電極膜と研磨抑止膜とを合
わせた厚さが第１の転送電極と同じ膜厚となるように、
第１の転送電極の上方にある第２の電極膜を研磨するこ
とにより、転送部を構成する第２の転送電極を形成する
工程と、第１の転送電極および第２の転送電極の上に第
２のマスクを形成し、第２のマスクを用いて、第２の転
送電極を選択的に除去することにより、受光のための開
口部を形成する工程を含むものである。According to the method of manufacturing a solid-state image pickup device according to the present invention, after a gate insulating film is formed on a semiconductor substrate having a light receiving element portion therein, a first insulating film is formed on the gate insulating film. A step of sequentially forming an electrode film and a polishing inhibiting film; forming a first mask on the polishing inhibiting film; selectively removing the first electrode film using the first mask;
Forming a first transfer electrode forming a transfer portion by peeling off the mask, and selectively removing the exposed portion of the gate insulating film by using the first transfer electrode and the polishing inhibiting film as a mask. A step of forming an interphase insulating film on the side wall of the first transfer electrode by forming the insulating film on the substrate so as to cover the polishing inhibiting film, and after forming the interphase insulating film, the interphase insulating film is formed. The step of forming the second electrode film on the substrate so as to cover it and the combined thickness of the second electrode film and the polishing inhibiting film have the same film thickness as the first transfer electrode,
A step of forming a second transfer electrode forming a transfer portion by polishing a second electrode film above the first transfer electrode, and a step of forming a second transfer electrode on the first transfer electrode and the second transfer electrode. It includes a step of forming an opening for receiving light by forming a second mask and selectively removing the second transfer electrode using the second mask.
【００１４】本発明に係る第１の固体撮像素子は、半導
体基板の内部に形成された受光素子部と、第１の転送電
極および第２の転送電極からなり、半導体基板上にゲー
ト絶縁膜を間にして形成された転送部とを備えた固体撮
像素子であって、転送部の第１の転送電極と第２の転送
電極との間に厚さが０．１μｍ未満の相間絶縁膜を有す
るものである。A first solid-state image pickup device according to the present invention comprises a light-receiving element portion formed inside a semiconductor substrate, a first transfer electrode and a second transfer electrode, and a gate insulating film formed on the semiconductor substrate. A solid-state imaging device having a transfer section formed between them, wherein an interphase insulating film having a thickness of less than 0.1 μm is provided between the first transfer electrode and the second transfer electrode of the transfer section. It is a thing.
【００１５】本発明に係る第２の固体撮像素子は、転送
部の第１の転送電極と第２の転送電極との間に相間絶縁
膜を有すると共に、第１の転送電極の側壁面と半導体基
板の表面とのなす角度が４５度以上９０度未満である構
造を有している。The second solid-state imaging device according to the present invention has an interphase insulating film between the first transfer electrode and the second transfer electrode of the transfer section, and the side wall surface of the first transfer electrode and the semiconductor. It has a structure in which the angle with the surface of the substrate is 45 degrees or more and less than 90 degrees.
【００１６】本発明による固体撮像素子の製造方法で
は、転送部を構成する第１の転送電極と第２の転送電極
が単層構造で形成されると共に、第１の転送電極と第２
の転送電極の間にリソグラフィ技術を用いることなく、
微細な相間絶縁膜（相間ギャップ）が形成される。In the method of manufacturing a solid-state image pickup device according to the present invention, the first transfer electrode and the second transfer electrode forming the transfer section are formed in a single layer structure, and the first transfer electrode and the second transfer electrode are formed.
Without using lithographic techniques between the transfer electrodes of
A fine interphase insulating film (interphase gap) is formed.
【００１７】本発明に係る第１の固体撮像素子では、第
１の転送電極と第２の転送電極との間に微細な相間絶縁
膜（相間ギャップ）が形成されているため、転送部を構
成する電荷転送領域での信号電荷の転送効率が向上す
る。In the first solid-state image pickup device according to the present invention, since the fine interphase insulating film (interphase gap) is formed between the first transfer electrode and the second transfer electrode, the transfer portion is constituted. The transfer efficiency of the signal charges in the charge transfer region is improved.
【００１８】本発明に係る第２の固体撮像素子では、相
間絶縁膜（相間ギャップ）を間にして形成された第１の
転送電極および第２の転送電極のそれぞれの膜厚み方向
の断面において、底面と側面のなす角度が４５度以上９
０度未満であるので、相間ギャップの下に位置する電荷
転送領域においてポテンシャルの溝の発生が抑制され
る。In the second solid-state imaging device according to the present invention, in the cross section in the film thickness direction of each of the first transfer electrode and the second transfer electrode formed with the interphase insulating film (interphase gap) in between, The angle between the bottom and side is 45 degrees or more 9
Since it is less than 0 degree, generation of a potential groove is suppressed in the charge transfer region located below the interphase gap.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２０】〔第１の実施の形態〕図１〜図８を参照し
て、本発明の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製
造方法としてのＣＣＤ撮像素子の製造方法について説明
する。なお、図１〜図６の各図においては、図（Ａ）は
図（Ｂ）のＡ−Ａ矢視方向の断面図、図（Ｂ）は概略平
面図、図７と図８においては、図７（Ａ）は図８のＡ−
Ａ矢視方向の断面図、図７（Ｂ）は図８のＢ−Ｂは矢視
方向の断面図、図８は概略平面図をそれぞれ表してい
る。なお、図１（Ｂ）〜図６（Ｂ）および図８の概略平
面図において、絶縁膜１４より上にある構成要素は省略
している。なお、ここでは１つの画素の構成領域を表し
ている。[First Embodiment] A method for manufacturing a CCD image sensor as a method for manufacturing a solid-state image sensor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In each of FIGS. 1 to 6, FIG. (A) is a sectional view taken along line AA of FIG. (B), FIG. (B) is a schematic plan view, and in FIGS. FIG. 7A is A- of FIG.
FIG. 7B is a sectional view in the direction of the arrow, and FIG. 8B is a schematic plan view. In addition, in the schematic plan views of FIGS. 1B to 6B and FIG. 8, constituent elements above the insulating film 14 are omitted. It should be noted that the configuration area of one pixel is shown here.
【００２１】まず、図１（Ａ）, （Ｂ）に示したよう
に、例えばシリコン（Ｓｉ）よりなる基板１１を用意す
る。この基板１１には、不純物が添加（ドープ）される
ことにより、電荷転送領域３１が形成されている。次
に、この基板１１の上に、例えば熱酸化法により厚さ１
０ｎｍ〜１００ｎｍ、例えば５０ｎｍのシリコン酸化膜
（ＳｉＯ2 ）よりなるゲート絶縁膜１２を形成する。First, as shown in FIGS. 1A and 1B, a substrate 11 made of, for example, silicon (Si) is prepared. Charge transfer regions 31 are formed in the substrate 11 by adding impurities (doping). Next, a thickness of 1 is formed on the substrate 11 by, for example, a thermal oxidation method.
A gate insulating film 12 made of a silicon oxide film (SiO 2 ) having a thickness of 0 nm to 100 nm, for example 50 nm, is formed.
【００２２】続いて、ゲート絶縁膜１２の上に、例えば
ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法により、厚さ
１０ｎｍ〜１００ｎｍ、例えば３０ｎｍの多結晶シリコ
ン（poly-Si ）よりなる導電膜１３Ａを形成し、引き続
き、導電膜１３Ａ上に、例えばＣＶＤ法により、厚さ５
０ｎｍ〜５００ｎｍ、例えば１００ｎｍのシリコン酸化
膜よりなる絶縁膜１４を形成する。その後、この導電膜
１３Ａ上に、例えばリソグラフィ法によりレジスト膜４
１を形成する。なお、絶縁膜１４は本発明の「研磨抑止
膜」の一具体例に対応している。Subsequently, a conductive film 13A made of polycrystalline silicon (poly-Si) having a thickness of 10 nm to 100 nm, for example, 30 nm is formed on the gate insulating film 12 by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, Subsequently, a thickness of 5 is formed on the conductive film 13A by, for example, the CVD method.
The insulating film 14 made of a silicon oxide film having a thickness of 0 nm to 500 nm, for example 100 nm, is formed. After that, the resist film 4 is formed on the conductive film 13A by, for example, a lithography method.
1 is formed. The insulating film 14 corresponds to a specific example of "polishing inhibiting film" of the invention.
【００２３】次いで、図２（Ａ）, （Ｂ）に示したよう
に、例えばドライエッチング法により、レジスト膜４１
をマスクとして、導電膜１３Ａおよび絶縁膜１４を選択
的に除去し、第１相転送電極１３を形成する。Next, as shown in FIGS. 2A and 2B, the resist film 41 is formed by, for example, a dry etching method.
Using the as a mask, the conductive film 13A and the insulating film 14 are selectively removed to form the first phase transfer electrode 13.
【００２４】レジスト膜４１を除去した後、図３
（Ａ）, （Ｂ）に示したように、フッ酸等のエッチング
液により、絶縁膜１４および第１相転送電極１３をマス
クとして、ゲート絶縁膜１２の露出部分をエッチングす
る。なお、第１相転送電極１３により覆われているゲー
ト絶縁膜１２は、エッチングされずに残る。After removing the resist film 41, FIG.
As shown in (A) and (B), the exposed portion of the gate insulating film 12 is etched with an etching solution such as hydrofluoric acid using the insulating film 14 and the first phase transfer electrode 13 as a mask. The gate insulating film 12 covered with the first phase transfer electrode 13 remains without being etched.
【００２５】続いて、図４（Ａ）, （Ｂ）に示したよう
に、絶縁膜１４および第１相転送電極１３を覆うように
して基板１１の上に、例えばＣＶＤ法により、厚さ０．
１μｍ未満、例えば０．０５μｍのシリコン酸化膜より
なる相間絶縁膜１５を形成する。この相間絶縁膜１５で
基板１１上に形成されているものは、第２相転送電極１
６のゲート絶縁膜として機能する。なお、相間絶縁膜１
５の膜厚により、相間絶縁膜１５によって埋設される、
第１相転送電極１３と第２相転送電極１６の間の相間ギ
ャップの大きさが決定される。Subsequently, as shown in FIGS. 4A and 4B, the insulating film 14 and the first phase transfer electrode 13 are covered with a thickness of 0 on the substrate 11 by, for example, a CVD method. ．
An interphase insulating film 15 made of a silicon oxide film having a thickness of less than 1 μm, for example, 0.05 μm is formed. The interphase insulating film 15 formed on the substrate 11 corresponds to the second phase transfer electrode 1
6 functions as a gate insulating film. The interphase insulating film 1
5 is buried by the interphase insulating film 15 with a film thickness of 5,
The size of the interphase gap between the first phase transfer electrode 13 and the second phase transfer electrode 16 is determined.
【００２６】次に、図５（Ａ）, （Ｂ）に示したよう
に、例えばＣＶＤ法により、相間絶縁膜１５を覆うよう
にして、厚さ５０ｎｍ〜１０００ｎｍ、例えば２００ｎ
ｍの多結晶シリコンよりなる導電膜１６Ａを形成する。Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, the interphase insulating film 15 is covered by, for example, a CVD method so as to have a thickness of 50 nm to 1000 nm, for example, 200 n.
A conductive film 16A made of m polycrystalline silicon is formed.
【００２７】次いで、図６（Ａ）, （Ｂ）に示したよう
に、化学的機械的研磨法（ChemicalMechanical Polishi
ng ：ＣＭＰ）により導電膜１６Ａ、相間絶縁膜１５お
よび絶縁膜１４の一部を研磨する。なお、このとき、絶
縁膜１４が研磨抑止層として機能する。続いて、例えば
リソグラフィ法によりマスク（図示せず）を形成し、こ
のマスクを用いて導電膜１６Ａで、基板１１に形成され
ている受光素子部１０Ｂの上方位置に受光のための開口
部６０を形成することにより、相間絶縁膜１５を間にし
て、第１相転送電極１３および第２相転送電極１６より
なる平坦な単層の転送電極３０が形成される。以上のよ
うにして、図７（Ａ）, （Ｂ）および図８に示したよう
に、電荷転送領域３１、ゲート絶縁膜１２および転送電
極３０からなる垂直転送部１０Ａが形成されると共に、
転送電極３０で受光素子部１０Ｂの近傍の部分からなる
ゲート読出し部１０Ｃが形成される。Then, as shown in FIGS. 6A and 6B, a chemical mechanical polishing method is used.
ng: CMP) to polish a part of the conductive film 16A, the interphase insulating film 15 and the insulating film 14. At this time, the insulating film 14 functions as a polishing suppression layer. Subsequently, for example, a mask (not shown) is formed by a lithography method, and the conductive film 16A is used to form an opening 60 for receiving light at a position above the light receiving element portion 10B formed on the substrate 11 by using this mask. By forming the interphase insulating film 15, the flat single-layer transfer electrode 30 including the first phase transfer electrode 13 and the second phase transfer electrode 16 is formed. As described above, as shown in FIGS. 7A, 7B, and 8, the vertical transfer portion 10A including the charge transfer region 31, the gate insulating film 12, and the transfer electrode 30 is formed, and
The transfer electrode 30 forms a gate readout section 10C including a portion near the light receiving element section 10B.
【００２８】次に、例えばタングステン（Ｗ）よりなる
厚さ５０ｎｍ〜５００ｎｍ、例えば２００ｎｍの遮光膜
１７、例えばプラズマＣＶＤ法によりシリコン窒化膜
（Ｓｉ 3 Ｎ4 ）よりなる厚さ１００ｎｍ〜１０００ｎ
ｍ、例えば３００ｎｍの絶縁膜１８、カラーフィルタ層
１９、保護膜（図示せず）および集光レンズ２０を順次
形成するとＣＣＤ撮像素子１０が完成する。Next, for example, tungsten (W) is used.
Light-shielding film having a thickness of 50 nm to 500 nm, for example 200 nm
17, eg silicon nitride film by plasma CVD method
(Si 3NFourA thickness of 100 nm to 1000 n
m, eg 300 nm insulating film 18, color filter layer
19, a protective film (not shown), and a condenser lens 20 in that order
When formed, the CCD image pickup device 10 is completed.
【００２９】このように構成されたＣＣＤ撮像素子１０
では、集光レンズ２０を通して光が受光素子部１０Ｂに
入射すると、信号電荷が発生する。この信号電荷が、読
出しゲート部１０Ｃに電圧が印加されることにより、垂
直転送部１０Ａの電荷転送領域３１に読み出される。読
み出された信号電荷は、第１相転送電極１３および第２
相転送電極１６に所定の周期毎にパルス電圧が印加され
て隣接する画素の電荷転送領域３１を次々に通ることに
より、垂直転送部１０Ａと垂直に接続された水平転送部
（図示せず）に転送される。最後に、この水平転送部に
転送された信号電荷は、水平転送部に接続された出力端
子（図示せず）まで運ばれて映像信号として出力され
る。The CCD image pickup device 10 thus constructed
Then, when light enters the light receiving element section 10B through the condenser lens 20, signal charges are generated. This signal charge is read to the charge transfer region 31 of the vertical transfer unit 10A by applying a voltage to the read gate unit 10C. The read signal charge is transferred to the first phase transfer electrode 13 and the second phase transfer electrode 13.
A pulse voltage is applied to the phase transfer electrode 16 at a predetermined cycle to pass through the charge transfer regions 31 of the adjacent pixels one after another, thereby forming a horizontal transfer unit (not shown) vertically connected to the vertical transfer unit 10A. Transferred. Finally, the signal charges transferred to the horizontal transfer section are carried to an output terminal (not shown) connected to the horizontal transfer section and output as a video signal.
【００３０】このように本実施の形態では、垂直転送部
１０Ａを構成する転送電極３０を第１相転送電極１３お
よび第２相転送電極１６よりなる単層構造で形成すると
共に、リソグラフィ技術を用いることなく、第１相転送
電極１３の側壁に相間絶縁膜１５を形成することによ
り、第１相転送電極１３および第２相転送電極１６間に
相間ギャップを形成した。よって、高均一性および高安
定性を有する微細な相間ギャップが得られると共に、こ
れにより、垂直転送部１０Ａを構成する電荷転送領域３
１での信号電荷の転送効率が向上する。従って、容易か
つ安価に、ＣＣＤ撮像素子１０の高品質化および電気的
特性の向上を図ることができる。As described above, in the present embodiment, the transfer electrode 30 constituting the vertical transfer portion 10A is formed with a single layer structure composed of the first phase transfer electrode 13 and the second phase transfer electrode 16, and the lithography technique is used. Without forming the interphase insulating film 15 on the sidewall of the first phase transfer electrode 13, an interphase gap was formed between the first phase transfer electrode 13 and the second phase transfer electrode 16. Therefore, a fine interphase gap having high uniformity and high stability can be obtained, and by this, the charge transfer region 3 constituting the vertical transfer unit 10A.
The transfer efficiency of the signal charge at 1 is improved. Therefore, it is possible to easily and inexpensively improve the quality and improve the electrical characteristics of the CCD image pickup device 10.
【００３１】〔第２の実施の形態〕図９〜図１２は、本
発明の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法
としてのＣＣＤ撮像素子の製造工程を表す図である。こ
の第２の実施の形態に係るＣＣＤ撮像素子は、垂直転送
部５０Ａを構成する第１相転送電極５３、絶縁膜５４、
第２相転送電極５６、および相間絶縁膜５５の断面形状
を除き、第１の実施の形態と同様の構成を有している。
よって、ここでは同一の構成要素には同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。[Second Embodiment] FIGS. 9 to 12 are views showing a manufacturing process of a CCD image pickup device as a method of manufacturing a solid-state image pickup device according to a second embodiment of the present invention. The CCD image pickup device according to the second embodiment includes a first phase transfer electrode 53, an insulating film 54, which constitutes a vertical transfer portion 50A.
Except for the cross-sectional shapes of the second phase transfer electrode 56 and the interphase insulating film 55, it has the same configuration as that of the first embodiment.
Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals here, and detailed description thereof will be omitted.
【００３２】まず、第１の実施の形態と同様にして、例
えばシリコン（Ｓｉ）よりなる、不純物を添加（ドー
プ）することにより電荷転送領域３１が形成された基板
１１に、ゲート絶縁膜１２、導電膜１３Ａ、絶縁膜５４
を順次形成する。なお、絶縁膜５４は本発明の「研磨抑
止膜」の一具体例に対応している。First, similarly to the first embodiment, the gate insulating film 12, the gate insulating film 12, and the like are formed on the substrate 11 made of, for example, silicon (Si) in which the charge transfer region 31 is formed by adding (doping) impurities. Conductive film 13A, insulating film 54
Are sequentially formed. The insulating film 54 corresponds to a specific example of "polishing inhibiting film" of the invention.
【００３３】絶縁膜５４にレジスト膜４２を形成した
後、図９（Ａ）に示したように、レジスト膜４２をマス
クとして、例えばドライエッチング法により、デポジシ
ョンが生じる添加ガスを加えて導電膜１３Ａおよび絶縁
膜５４を選択的に除去することにより第１相転送電極５
３を形成する。このとき第１相転送電極５３の側面にデ
ポジション（deposition）が生じるため、第１相転送電
極５３の側壁角度が９０度未満となる。なお、第１相転
送電極５３の側壁の角度が小さすぎると、微細化に不都
合となるので４５度以上が好ましい。After forming the resist film 42 on the insulating film 54, as shown in FIG. 9A, using the resist film 42 as a mask, an additive gas causing deposition is added by, for example, a dry etching method to form a conductive film. By selectively removing 13A and the insulating film 54, the first phase transfer electrode 5
3 is formed. At this time, since the side surface of the first phase transfer electrode 53 is deposited, the side wall angle of the first phase transfer electrode 53 becomes less than 90 degrees. Note that if the angle of the side wall of the first phase transfer electrode 53 is too small, it will be inconvenient for miniaturization, so it is preferably 45 degrees or more.
【００３４】レジスト膜４２を除去した後、図９（Ｂ）
に示したように、フッ酸等のエッチング液により、絶縁
膜５４および第１相転送電極５３をマスクとして、ゲー
ト絶縁膜１２の露出部分をエッチングする。なお、第１
相転送電極５３により覆われているゲート絶縁膜１２
は、エッチングされずに残る。After removing the resist film 42, FIG.
As shown in, the exposed portion of the gate insulating film 12 is etched with an etching solution such as hydrofluoric acid using the insulating film 54 and the first phase transfer electrode 53 as a mask. The first
Gate insulating film 12 covered with phase transfer electrode 53
Remain unetched.
【００３５】続いて、図９（Ｃ）に示したように、絶縁
膜５４および第１相転送電極５３を覆うようにして基板
１１の上に、例えばＣＶＤ法により、厚さ０．１μｍ未
満、例えば０．０５μｍのシリコン酸化膜よりなる相間
絶縁膜５５を形成する。なお、この相間絶縁膜５５で基
板１１上に形成されているものは、第２相転送電極５６
のゲート絶縁膜として機能する。なお、相間絶縁膜５５
の膜厚により、相間絶縁膜５５により埋設される、第１
相転送電極５３と第２相転送電極５６の間の相間ギャッ
プの大きさが決定される。Then, as shown in FIG. 9C, a thickness of less than 0.1 μm is formed on the substrate 11 so as to cover the insulating film 54 and the first phase transfer electrode 53 by, for example, the CVD method. For example, the interphase insulating film 55 made of a silicon oxide film of 0.05 μm is formed. The interphase insulating film 55 formed on the substrate 11 is the second phase transfer electrode 56.
Function as a gate insulating film. The interphase insulating film 55
Of the film thickness of the interphase insulating film 55, the first
The size of the interphase gap between the phase transfer electrode 53 and the second phase transfer electrode 56 is determined.
【００３６】次に、図１０（Ａ）に示したように、例え
ばＣＶＤ法により、相間絶縁膜５５を覆うようにして、
厚さ５０ｎｍ〜１０００ｎｍ、例えば２００ｎｍの多結
晶シリコンよりなる導電膜５６Ａを形成する。Next, as shown in FIG. 10A, the interphase insulating film 55 is covered by, for example, the CVD method,
A conductive film 56A made of polycrystalline silicon and having a thickness of 50 nm to 1000 nm, for example 200 nm, is formed.
【００３７】次いで、図１０（Ｂ）に示したように、導
電膜５６Ａに化学的機械的研磨法（Chemical Mechanica
l Polishing ，ＣＭＰ）により導電膜５６Ａ、相間絶縁
膜５５および絶縁膜５４の一部を研磨する。なお、この
とき、絶縁膜５４は研磨を抑止する働きをしている。続
いて、例えばリソグラフィ法により、マスク（図示せ
ず）を形成し、このマスクを用いて導電膜５６Ａで基板
１１に形成されている受光素子部１０Ｂの上方位置に受
光のための開口部６０を形成することにより、相間絶縁
膜５５を間にして、第１相転送電極層５３および第２相
転送電極層５６よりなる平坦な単層の転送電極７０が形
成される。以上のようにして、電荷転送領域３１、ゲー
ト絶縁膜１２および転送電極７０からなる垂直転送部５
０Ａが形成されると共に、転送電極７０で受光素子部５
０Ｂの近傍の部分からなるゲート読出し部５０Ｃが形成
される。Then, as shown in FIG. 10B, the conductive film 56A is subjected to a chemical mechanical polishing method (Chemical Mechanica).
Part of the conductive film 56A, the interphase insulating film 55, and the insulating film 54 is polished by l Polishing (CMP). At this time, the insulating film 54 has a function of suppressing polishing. Then, a mask (not shown) is formed by, for example, a lithography method, and an opening 60 for receiving light is formed above the light receiving element portion 10B formed on the substrate 11 by the conductive film 56A using this mask. By forming the interphase insulating film 55, a flat single-layer transfer electrode 70 including the first phase transfer electrode layer 53 and the second phase transfer electrode layer 56 is formed. As described above, the vertical transfer unit 5 including the charge transfer region 31, the gate insulating film 12, and the transfer electrode 70.
0A is formed, and the light receiving element portion 5 is
A gate read unit 50C including a portion near 0B is formed.
【００３８】最後に、図１１（Ａ）, （Ｂ）および図１
２に示したように、第１の実施の形態と同様にして、遮
光膜１７、絶縁膜１８、カラーフィルタ層１９、保護膜
（図示せず）および集光レンズ２０を形成すると、ＣＣ
Ｄ撮像素子５０が完成する。Finally, FIGS. 11A and 11B and FIG.
As shown in FIG. 2, when the light shielding film 17, the insulating film 18, the color filter layer 19, the protective film (not shown) and the condenser lens 20 are formed in the same manner as in the first embodiment, CC
The D image sensor 50 is completed.
【００３９】このように本実施の形態においても、垂直
転送部５０Ａを構成する転送電極７０を第１相転送電極
５３および第２相転送電極５６よりなる単層構造で形成
すると共に、第１相転送電極５３の側壁に相間絶縁膜５
５を形成することにより、これらの電極間にリソグラフ
ィ技術を用いることなく微細な相間ギャップを形成し
た。これにより垂直転送部５０Ａを構成する電荷転送領
域３１での信号電荷の転送効率が向上する。従って、容
易かつ安価に、ＣＣＤ撮像素子５０の高品質化および電
気的特性の向上を図ることができる。As described above, also in the present embodiment, the transfer electrode 70 forming the vertical transfer portion 50A is formed of the single-layer structure including the first phase transfer electrode 53 and the second phase transfer electrode 56, and the first phase is formed. The interphase insulating film 5 is formed on the sidewall of the transfer electrode 53.
By forming No. 5, a fine interphase gap was formed between these electrodes without using a lithography technique. As a result, the transfer efficiency of the signal charges in the charge transfer region 31 forming the vertical transfer section 50A is improved. Therefore, it is possible to easily and inexpensively improve the quality and improve the electrical characteristics of the CCD image pickup device 50.
【００４０】ちなみに、図１６に示したように、従来の
単層電極構造を有するＣＣＤ撮像素子、特に垂直転送部
の電荷転送領域が基板とゲート絶縁膜との界面ではなく
基板の内部にある埋込みチャネル（buried channel）型
の場合、第１相転送電極２３０Ａと第２相転送電極２３
０Ｂとの間の相間ギャップが上方ほど拡がる、もしくは
平行であるので、相間絶縁膜２１５によって形成されて
いる相間ギャップの下に位置する、電荷転送領域２３１
においてポテンシャルの溝（ポテンシャルディップ）が
生じる。なぜならば、第１相転送電極２３０Ａと電荷転
送領域２３１との間の寄生容量をＣ1,第２相転送電極２
３０Ｂと電荷転送領域２３１との間の寄生容量をＣ2 と
すると、転送電極２３０と電荷転送領域２３１との間の
寄生容量は、これらの寄生容量Ｃ1 およびＣ2 の相対的
な大きさによって決定されるが、この場合には、等価的
にゲート絶縁膜が厚くなるため、寄生容量Ｃ1 , Ｃ2 が
ともに小さくなり、ポテンシャルが深くなるからであ
る。Incidentally, as shown in FIG. 16, a CCD image pickup device having a conventional single-layer electrode structure, in particular, a charge transfer region of a vertical transfer portion is embedded inside the substrate rather than at the interface between the substrate and the gate insulating film. In the case of a channel (buried channel) type, the first phase transfer electrode 230A and the second phase transfer electrode 23
The charge transfer region 231 located below the interphase gap formed by the interphase insulating film 215, because the interphase gap with 0B expands upward or is parallel.
At, a potential groove (potential dip) occurs. This is because the parasitic capacitance between the first phase transfer electrode 230A and the charge transfer region 231 is C 1 , the second phase transfer electrode 2
When the parasitic capacitance between 30B and the charge transfer region 231 is C 2 , the parasitic capacitance between the transfer electrode 230 and the charge transfer region 231 depends on the relative size of these parasitic capacitances C 1 and C 2 . This is because, in this case, since the gate insulating film is equivalently thickened in this case, the parasitic capacitances C 1 and C 2 are both reduced and the potential is deepened.
【００４１】これに対して、本実施の形態では、図１３
に示したように、第１相転送電極５３と第２相転送電極
５６間との間の相間ギャップにおいて、第１相転送電極
５３の側壁を覆うように第２相転送電極５６を形成する
ようにした。このとき、第１相転送電極５３と電荷転送
領域３１との間の寄生容量をＣ3,第２相転送電極５６と
電荷転送領域３１との間の寄生容量をＣ4 とすると、相
間ギャップが第２相転送電極５６により覆われて、寄生
容量Ｃ4 が従来の場合の寄生容量Ｃ2 より大きくなる、
すなわち寄生容量Ｃ4 が寄生容量Ｃ3 よりも相対的に大
きくなるので、相間ギャップ下でポテンシャルディップ
の発生が抑制される。よって、本実施の形態では、更
に、垂直転送部５０Ａの電荷転送領域３１における転送
効率を向上させることができる。On the other hand, in the present embodiment, FIG.
As shown in FIG. 5, in the interphase gap between the first phase transfer electrode 53 and the second phase transfer electrode 56, the second phase transfer electrode 56 is formed so as to cover the side wall of the first phase transfer electrode 53. I chose At this time, if the parasitic capacitance between the first phase transfer electrode 53 and the charge transfer region 31 is C 3 and the parasitic capacitance between the second phase transfer electrode 56 and the charge transfer region 31 is C 4 , the interphase gap is Covered by the second phase transfer electrode 56, the parasitic capacitance C 4 becomes larger than the parasitic capacitance C 2 in the conventional case,
That is, since the parasitic capacitance C 4 becomes relatively larger than the parasitic capacitance C 3 , the occurrence of potential dips is suppressed under the interphase gap. Therefore, in the present embodiment, the transfer efficiency in the charge transfer region 31 of the vertical transfer section 50A can be further improved.
【００４２】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形が可能である。例えば、絶縁膜１４, ５４
および相間絶縁膜１５, ５５にシリコン酸化膜を用いた
が、シリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4 ）を用いてもよい。The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, the insulating films 14 and 54
Although the silicon oxide film is used for the interphase insulating films 15 and 55, a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) may be used.
【００４３】また、相間絶縁膜１５, ５５をＣＶＤ法に
より形成するようにしたが、熱酸化法、あるいはこれら
の方法を組み合わせたものにより形成してもよい。Although the interphase insulating films 15 and 55 are formed by the CVD method, they may be formed by a thermal oxidation method or a combination of these methods.
【００４４】更に、遮光膜１７に、タングステンを用い
たが、光透過性のないアルミニウム（Ａｌ）等を用いて
もよい。Further, although tungsten is used for the light-shielding film 17, aluminum (Al) or the like having no light transmission property may be used.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし３
記載の固体撮像素子の製造方法によれば、垂直転送部を
構成する転送電極を第１相転送電極および第２相転送電
極よりなる単層構造で形成すると共に、第１相転送電極
の側壁に相間絶縁膜を形成することにより、これらの電
極間にリソグラフィ技術を用いることなく微細な相間ギ
ャップを形成するようにしたので、高均一性および高安
定性を有する微細な相間ギャップが得られる。従って、
容易かつ安価に固体撮像素子の高品質化を図ることがで
きる。As described above, according to claims 1 to 3,
According to the method of manufacturing a solid-state imaging device described above, the transfer electrode forming the vertical transfer portion is formed with a single-layer structure including the first phase transfer electrode and the second phase transfer electrode, and the side wall of the first phase transfer electrode is formed. By forming the interphase insulating film, a fine interphase gap is formed between these electrodes without using a lithography technique, so that a fine interphase gap having high uniformity and high stability can be obtained. Therefore,
It is possible to easily and inexpensively improve the quality of the solid-state imaging device.
【００４６】また、請求項４および５記載の固体撮像素
子によれば、第１相転送電極と第２相転送電極との間
に、厚さ０．１μｍ未満の相間絶縁膜からなる微細な相
間ギャップを備えるようにしたので、垂直転送部を構成
する電荷転送領域での信号電荷の転送効率が向上し、電
気的特性の向上を図ることができる。According to the solid-state image pickup device of the fourth and fifth aspects, a fine interphase insulating film having a thickness of less than 0.1 μm is formed between the first phase transfer electrode and the second phase transfer electrode. Since the gap is provided, the transfer efficiency of the signal charges in the charge transfer region forming the vertical transfer portion is improved, and the electrical characteristics can be improved.
【００４７】特に、請求項６ないし８記載の固体撮像素
子によれば、相間絶縁膜で埋設される相間ギャップを間
にして形成された第１相転送電極および第２相転送電極
のそれぞれの膜厚み方向の断面において、底面と側面の
なす角度が４５度以上９０度未満であるようにしたの
で、相間ギャップの下に位置する電荷転送領域でポテン
シャルの溝の発生が抑制される。従って、更に電気的特
性の向上を図ることができる。Particularly, according to the solid-state image pickup device according to the sixth aspect, each film of the first phase transfer electrode and the second phase transfer electrode formed with the interphase gap buried in the interphase insulating film in between is formed. In the cross section in the thickness direction, the angle between the bottom surface and the side surface is set to be 45 degrees or more and less than 90 degrees, so that generation of potential grooves is suppressed in the charge transfer region located below the interphase gap. Therefore, it is possible to further improve the electrical characteristics.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る固体撮像素子
の製造方法を説明するための工程図である。FIG. 1 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention.
【図２】図１に続く工程を説明するための工程図であ
る。FIG. 2 is a process drawing for explaining a process following FIG.
【図３】図２に続く工程を説明するための工程図であ
る。FIG. 3 is a process drawing for explaining the process following the process shown in FIG.
【図４】図３に続く工程を説明するための工程図であ
る。FIG. 4 is a process drawing for explaining the process following FIG.
【図５】図４に続く工程を説明するための工程図であ
る。FIG. 5 is a process drawing for explaining the process following FIG.
【図６】図５に続く工程を説明するための工程図であ
る。FIG. 6 is a process diagram for explaining a process following the process in FIG.
【図７】図６に続く工程を説明するための工程図であ
る。FIG. 7 is a process drawing for explaining the process following FIG.
【図８】図７に続く工程を説明するための工程図であ
る。FIG. 8 is a process drawing for explaining the process following FIG.
【図９】本実施の第２の形態に係る固体撮像素子の製造
方法を説明するための工程図である。FIG. 9 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device according to the second embodiment.
【図１０】図９に続く工程を説明するための工程図であ
る。FIG. 10 is a process diagram for explaining a process following the process in FIG.
【図１１】図１０に続く工程を説明するための工程図で
ある。FIG. 11 is a process drawing for explaining the process following FIG.
【図１２】図１１に続く工程を説明するための工程図で
ある。FIG. 12 is a process drawing for explaining the process following FIG.
【図１３】本実施の第２の実施の形態に係る固体撮像素
子の電荷転送領域におけるエネルギーバンドを説明する
ための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining an energy band in a charge transfer region of the solid-state imaging device according to the second embodiment.
【図１４】従来のＣＣＤ撮像素子を説明するための断面
図である。FIG. 14 is a sectional view for explaining a conventional CCD image sensor.
【図１５】従来のＣＣＤ撮像素子を説明するための断面
図および平面図である。15A and 15B are a sectional view and a plan view for explaining a conventional CCD image pickup device.
【図１６】従来のＣＣＤ撮像素子の電荷転送領域におけ
るエネルギーバンドを説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining an energy band in a charge transfer region of a conventional CCD image sensor.
１０, ５０・・・ ＣＣＤ撮像素子、１０Ａ, ５０Ａ・・・ 垂
直転送部、１０Ｂ, ５０Ｂ・・・ 受光素子部、１０Ｃ, ５
０Ｃ・・・ 読出しゲート部、１１・・・ 基板、１２・・・ ゲー
ト絶縁膜、１３, ５３・・・ 第１相転送電極、１３Ａ, １
６Ａ, ５６Ａ・・・ 導電膜、１４, １８, ５４・・・ 絶縁
膜、１５, ５５・・・ 相間絶縁膜、１６, ５６・・・ 第２相
転送電極、１７・・・ 遮光膜、１９・・・ カラーフィルタ
層、２０・・・集光レンズ、３０, ７０・・・ 転送電極、３
１・・・ 電荷転送領域、４１, ４２・・・レジスト膜、６０・
・・ 開口部10, 50 ... CCD image pickup device, 10A, 50A ... Vertical transfer unit, 10B, 50B ... Light receiving device unit, 10C, 5
0C ... Read-out gate part, 11 ... Substrate, 12 ... Gate insulating film, 13, 53 ... First phase transfer electrode, 13A, 1
6A, 56A ... Conductive film, 14, 18, 54 ... Insulating film, 15, 55 ... Interphase insulating film, 16, 56 ... Second phase transfer electrode, 17 ... Light shielding film, 19 ... Color filter layer, 20 ... Condensing lens, 30, 70 ... Transfer electrode, 3
1 ... Charge transfer region, 41, 42 ... Resist film, 60 ...
·· Aperture
Claims (8)
と共に、前記半導体基板上にゲート絶縁膜を間にして転
送部が形成された構造を有する固体撮像素子の製造方法
であって、 前記ゲート絶縁膜の上に、第１の電極膜および研磨抑止
膜を順次形成する工程と、 前記研磨抑止膜の上に第１のマスクを形成し、前記第１
のマスクを用いて第１の電極膜を選択的に除去した後、
前記第１のマスクを剥離することにより前記転送部を構
成する第１の転送電極を形成する工程と、 前記第１の転送電極および研磨抑止膜をマスクとして、
ゲート絶縁膜の露出部を選択的に除去する工程と、 前記研磨抑止膜を覆うようにして、基板上に絶縁膜を形
成することにより、第１の転送電極の側壁に相間絶縁膜
を形成する工程と、 前記相間絶縁膜を形成した後、前記相間絶縁膜を覆うよ
うにして前記基板上に第２の電極膜を形成する工程と、 前記第２の電極膜と研磨抑止膜とを合わせた厚さが第１
の転送電極と同じ膜厚となるように、前記第１の転送電
極の上方にある第２の電極膜を研磨することにより、前
記転送部を構成する第２の転送電極を形成する工程と、 前記第１の転送電極および第２の転送電極の上に第２の
マスクを形成し、前記第２のマスクを用いて、前記第２
の転送電極を選択的に除去することにより、受光のため
の開口部を形成する工程とを含むことを特徴とする固体
撮像素子の製造方法。1. A method of manufacturing a solid-state imaging device having a structure in which a light receiving element section is formed in a semiconductor substrate and a transfer section is formed on the semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween. A step of sequentially forming a first electrode film and a polishing stopper film on the gate insulating film; and a step of forming a first mask on the polishing stopper film.
After selectively removing the first electrode film using the mask of
A step of forming a first transfer electrode forming the transfer part by peeling off the first mask, and using the first transfer electrode and the polishing inhibiting film as a mask,
A step of selectively removing the exposed portion of the gate insulating film; and forming an insulating film on the substrate so as to cover the polishing inhibiting film, thereby forming an interphase insulating film on the sidewall of the first transfer electrode. A step of forming a second electrode film on the substrate so as to cover the interphase insulating film after forming the interphase insulating film; and combining the second electrode film and the polishing inhibiting film. First thickness
Forming a second transfer electrode constituting the transfer section by polishing the second electrode film above the first transfer electrode so as to have the same film thickness as that of the transfer electrode of FIG. A second mask is formed on the first transfer electrode and the second transfer electrode, and the second mask is used to form the second mask.
And a step of forming an opening for receiving light by selectively removing the transfer electrode of 1.
いてドライエッチング法を用い、添加ガスを加えて選択
的にエッチングを行うことにより第１の転送電極の側壁
面と前記基板の表面とのなす角度を４５度以上９０度未
満とすることを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子
の製造方法。2. In the step of forming the first transfer electrode, a dry etching method is used, and an etching gas is added to selectively etch the side wall surface of the first transfer electrode and the surface of the substrate. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the angle formed is 45 degrees or more and less than 90 degrees.
とすることを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子の
製造方法。3. The method for manufacturing a solid-state image sensor according to claim 1, wherein the thickness of the interphase insulating film is less than 0.1 μm.
部と、 第１の転送電極および第２の転送電極からなり、前記半
導体基板上にゲート絶縁膜を間にして形成された転送部
とを備えた固体撮像素子であって、 前記転送部の第１の転送電極と第２の転送電極との間に
厚さが０．１μｍ未満の相間絶縁膜を有することを特徴
とする固体撮像素子。4. A light receiving element portion formed inside a semiconductor substrate, a transfer portion formed of a first transfer electrode and a second transfer electrode, and formed on the semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween. A solid-state image sensor including: an inter-phase insulating film having a thickness of less than 0.1 μm between the first transfer electrode and the second transfer electrode of the transfer section. .
に接する側と反対側の面に絶縁膜が形成され、前記絶縁
膜の表面と前記第２の転送電極の表面とが同一面を構成
していることを特徴とする請求項４記載の固体撮像素
子。5. An insulating film is formed on the surface of the first transfer electrode opposite to the side in contact with the gate insulating film, and the surface of the insulating film and the surface of the second transfer electrode are flush with each other. The solid-state image pickup device according to claim 4, which is configured.
部と、 第１の転送電極および第２の転送電極からなり、前記半
導体基板上にゲート絶縁膜を間にして形成された転送部
とを備えた固体撮像素子であって、 前記転送部の第１の転送電極と第２の転送電極との間に
相間絶縁膜を有すると共に、前記第１の転送電極の側壁
面と前記半導体基板の表面とのなす角度が４５度以上９
０度未満であることを特徴とする固体撮像素子。6. A light receiving element portion formed inside a semiconductor substrate, a transfer portion formed of a first transfer electrode and a second transfer electrode, and formed on the semiconductor substrate with a gate insulating film interposed therebetween. A solid-state imaging device comprising: a transfer unit having an interphase insulating film between a first transfer electrode and a second transfer electrode of the transfer unit, and a sidewall surface of the first transfer electrode and the semiconductor substrate. The angle with the surface is 45 degrees or more 9
A solid-state imaging device, which is less than 0 degrees.
であることを特徴とする請求項６記載の固体撮像素子。7. The solid-state image sensor according to claim 6, wherein the thickness of the interphase insulating film is less than 0.1 μm.
に接する側と反対側の面に絶縁膜が形成され、前記絶縁
膜の表面と前記第２の転送電極の表面とが同一面を構成
していることを特徴とする請求項７記載の固体撮像素
子。8. An insulating film is formed on the surface of the first transfer electrode opposite to the side in contact with the gate insulating film, and the surface of the insulating film and the surface of the second transfer electrode are flush with each other. The solid-state imaging device according to claim 7, which is configured.
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