JP2005311208A - 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電荷転送方向に隣接するポリシリコン電荷転送電極34,35がCMP法により研磨されて重ならずに略同じ厚みに形成され、電荷転送方向と交差(または直交)する方向に隣接する電荷転送電極の間が上層に設けられた金属配線層37によって電気的に接続されている。このため、金属配線層37は遮光膜によって覆われていないため、フォトダイオード上の開口部31の面積を広げることができる。
【選択図】 図2
Description
31 光電変換素子(フォトダイオード)の開口部
32 電荷転送領域
33 ゲート絶縁膜
34,35 電荷転送領域
36 遮光膜
37 金属配線層
38 絶縁膜
39 層間絶縁膜
40 コンタクト部
41 素子分離領域
42 P型低濃度不純物領域(P−Well)
Claims (18)
- 半導体基板表面に設けられた複数の光電変換素子と、該光電変換素子に隣接して該半導体基板表面に設けられ、該光電変換素子から読み出された電荷を転送可能とする電荷転送領域と、該電荷転送領域上にゲート絶縁膜を介して設けられた複数の電荷転送電極と、該電荷転送電極上を覆い、該光電変換素子上に開口部を有する遮光膜とを備えた固体撮像素子において、
電荷転送方向に順次隣接する複数の電荷転送電極が互いに重ならずに同じ厚みで設けられ、該電荷転送方向と交差する所定方向に隣接する各電荷転送電極の間が当該電荷転送電極よりも上層に設けられた配線層によって電気的に接続されている固体撮像素子。 - 前記電荷転送電極はポリシリコン層からなり、前記配線層は金属層からなる請求項1に記載の固体撮像素子。
- 前記複数の電荷転送電極は、前記電荷転送方向に交互に配置された第1および第2電荷転送電極を有し、該第1電荷転送電極と第2電荷転送電極とが互いに重ならずに同じ厚みで設けられ、該電荷転送方向と交差する所定方向に隣接する該第1および第2電荷転送電極のそれぞれの間が前記配線層によって電気的に接続されている請求項1または2に記載の固体撮像素子。
- 前記複数の電荷転送電極は、前記電荷転送方向に順次繰り返し配置された第1〜第4電荷転送電極を有し、該第1〜第4電荷転送電極が順次重ならずに同じ厚みで設けられ、該電荷転送方向と交差する所定方向に隣接する該第1〜第4電荷転送電極のそれぞれの間が前記配線層によって電気的に接続されている請求項1または2に記載の固体撮像素子。
- 前記遮光膜上を覆うように、表面が平坦化された層間絶縁膜が設けられ、前記配線層は、該層間絶縁膜上に設けられている請求項1に記載の固体撮像素子。
- 前記電荷転送電極と配線層とを電気的に接続するためのコンタクト部が、該電荷転送電極と配線層の間に介在する前記層間絶縁膜に設けられている請求項5に記載の固体撮像素子。
- 前記コンタクト部は、前記配線層と電荷転送電極間に設けられたコンタクトホールを介した埋め込み型コンタクト構造である請求項6に記載の固体撮像素子。
- 前記遮光膜には、前記コンタクト部のコンタクトホール径よりも大きく、該コンタクトホールを貫通可能とするコンタクト用穴が設けられている請求項7に記載の固体撮像素子。
- 前記配線層の幅サイズは、前記遮光膜の幅サイズと同じサイズに形成されている請求項8に記載の固体撮像素子。
- 半導体基板表面に設けられた複数の光電変換素子と、該光電変換素子に隣接して該半導体基板表面に設けられ、該光電変換素子から読み出された電荷を転送可能とする電荷転送領域と、該電荷転送領域上にゲート絶縁膜を介して電荷転送方向に交互に配置された第1および第2電荷転送電極と、該電荷転送電極を覆い、該光電変換素子上に開口部を有する遮光膜とを備えた固体撮像素子の製造方法において、
該光電変換素子および電荷転送領域が設けられた半導体基板表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、
該ゲート絶縁膜上に第1電荷転送電極となる層を形成する工程と、
第2電荷転送電極膜を成膜し、化学的機械的研磨法によって該第1電荷転送電極となる層に対する該第2電荷転送電極膜の重なり部を取り去って平坦化し、該第1電荷転送電極および第2電荷転送電極が互いに重ならないように同じ厚みに形成する工程と、
該第1および第2電荷転送電極を覆うように遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、
該遮光膜の上方に、該第1および第2電荷転送電極のそれぞれの間を電気的に接続する配線層を形成する工程とを有する固体撮像素子の製造方法。 - 半導体基板表面に設けられた複数の光電変換素子と、該光電変換素子に隣接して該半導体基板表面に設けられ、該光電変換素子から読み出された電荷を転送可能とする電荷転送領域と、該電荷転送領域上にゲート絶縁膜を介して電荷転送方向に順次繰り返し配置された第1〜第3電荷転送電極と、該電荷転送電極上を覆い、該光電変換素子上に開口部を有する遮光膜とを備えた固体撮像素子の製造方法において、
該光電変換素子および電荷転送領域が設けられた半導体基板表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、
該ゲート絶縁膜上に第1および第3電荷転送電極となる層を形成する工程と、
第2および第4電荷転送電極膜を成膜し、化学的機械的研磨法によって該第1および第3電荷転送電極となる層に対する第2および第4電荷転送電極膜の重なり部を取り去って平坦化し、該第1〜第4電荷転送電極が互いに重ならないように同じ厚みで形成する工程と、
該第1〜第4電荷転送電極を覆うように遮光膜を形成する工程と、
該遮光膜の上方に、該第1〜第4電荷転送電極のそれぞれの間を電気的に接続する配線層を形成する工程とを有する固体撮像素子の製造方法。 - 前記遮光膜形成工程の後に、該遮光膜を覆うように層間絶縁膜を成膜し、化学的機械的研磨法によって該層間絶縁膜の表面を平坦化する層間絶縁膜形成工程を更に有し、前記配線層形成工程において、平坦化した該層間絶縁膜の表面上に前記配線層を形成する請求項10または11に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記配線層と電荷転送電極との間に介在する前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成し、該コンタクトホールを介して該電荷転送電極と配線層とを電気的に接続するコンタクト部を形成するコンタクト部形成工程を更に有する請求項12に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記コンタクト部形成工程は、前記層間絶縁膜のコンタクトホール上にコンタクト用導電膜を成膜して該コンタクトホール内にコンタクト用導電膜材料を埋め込むと共に、該層間絶縁膜上に形成されたコンタクト用導電膜を化学的機械的研磨法を用いて除去する請求項13に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記遮光膜形成工程は、前記コンタクト部形成工程において、前記コンタクトホールの外周部が貫通可能とするコンタクト用穴を前記遮光膜に形成する請求項13または14に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記遮光膜形成工程の前工程として、前記電荷転送電極上にエッチングストッパ用の絶縁膜を形成する工程を更に有し、前記コンタクト部形成工程において、前記層間絶縁膜および該絶縁膜に前記コンタクトホールを形成する請求項13〜15のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記配線層の形成工程は、該配線層の幅サイズを前記遮光膜の幅サイズと同じサイズに形成する請求項15に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の固体撮像素子を撮像部に用いた電子情報機器。
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