JP2006013459A - Manufacturing method for solid-state image pickup element and the image pickup element - Google Patents

Manufacturing method for solid-state image pickup element and the image pickup element Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve charge transfer efficiency by preventing a film decrease due to a flattening process of a second layer conductive film and forming a charge transfer electrode of uniform film thickness when the charge transfer electrode of a single layer electrode structure is formed. <P>SOLUTION: The manufacturing method for a solid-state image pickup element includes a process for forming the pattern of a first layer conductive film constituting a first electrode on the surface of a semiconductor substrate where a gate oxide film is formed, a process for forming an insulating film becoming an inter-electrode insulating film at least on a side wall of the first electrode, a process for forming the second layer conductive film constituting a second electrode on the surface of the semiconductor substrate where the first electrode and the inter-electrode insulating film are formed, and a process for removing the second layer conductive film on the first electrode and flattening the film. The method also includes a process for forming a removal suppression layer on a part of an upper layer of the second layer conductive film prior to the flattening process. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子にかかり、特に単層電極CCD(電荷結合素子)構造の固体撮像素子に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device manufacturing method and a solid-state imaging device, and more particularly to a solid-state imaging device having a single-layer electrode CCD (charge coupled device) structure.

エリアセンサ等に用いられるCCDを用いた固体撮像素子は、フォトダイオードなどの光電変換部と、この光電変換部からの信号電荷を転送するための電荷転送電極を備えた電荷転送部とを有する。電荷転送電極は、半導体基板に形成された電荷転送路上に複数個隣接して配置され、順次駆動される。   A solid-state imaging device using a CCD used for an area sensor or the like includes a photoelectric conversion unit such as a photodiode and a charge transfer unit including a charge transfer electrode for transferring a signal charge from the photoelectric conversion unit. A plurality of charge transfer electrodes are arranged adjacent to each other on a charge transfer path formed on the semiconductor substrate, and are sequentially driven.

近年、固体撮像素子においては、高解像度化、高感度化への要求は高まる一方であり、ギガピクセル以上まで撮像画素数の増加が進んでいる。固体撮像素子の作りこまれた基板(シリコン基板)は、フィルタやレンズを積層して、実装される。このため、レンズと光電変換部との位置精度が重要となり、またその距離すなわち高さ方向の距離も、製造工程における位置精度と、使用時における感度(光電変換効率)面での大きな問題となる。   In recent years, demands for higher resolution and higher sensitivity have been increasing in solid-state imaging devices, and the number of imaging pixels has been increasing to more than gigapixels. A substrate (silicon substrate) on which a solid-state image sensor is built is mounted by stacking filters and lenses. For this reason, the positional accuracy between the lens and the photoelectric conversion unit is important, and the distance, that is, the distance in the height direction, is a big problem in terms of positional accuracy in the manufacturing process and sensitivity (photoelectric conversion efficiency) in use. .

さらにまた、このような状況の中で、チップサイズを大型化することなく高解像度を得るためには、単位画素あたりの面積を縮小し、高集積化を図る必要がある。一方光電変換部を構成するフォトダイオードの面積を小さくすると感度が低下するため、フォトダイオード領域の面積は確保しなければならない。
そこで、電荷転送部および周辺回路の配線の微細化をはかり、配線の面積比率を低減することにより、フォトダイオード領域の占有面積を確保しつつチップの微細化をはかるべく種々の研究がなされている。
Furthermore, in such a situation, in order to obtain high resolution without increasing the chip size, it is necessary to reduce the area per unit pixel and achieve high integration. On the other hand, if the area of the photodiode constituting the photoelectric conversion unit is reduced, the sensitivity is lowered, so the area of the photodiode region must be ensured.
Therefore, various studies have been made to reduce the size of the chip while securing the area occupied by the photodiode region by reducing the wiring area ratio by reducing the wiring area of the charge transfer portion and the peripheral circuit. .

このような状況の中で配線の微細化により高集積化を実現するためには配線層間の層間絶縁膜の平坦性を保つことは重要な技術課題となる。そこで平坦性の向上のために、電荷転送部を単層電極構造とした構造が提案されている(例えば特許文献1)。   In such a situation, maintaining the flatness of the interlayer insulating film between the wiring layers is an important technical issue in order to realize high integration by miniaturization of the wiring. In order to improve the flatness, a structure in which the charge transfer portion has a single-layer electrode structure has been proposed (for example, Patent Document 1).

ところで、従来の単層構造の電荷転送電極を用いた固体撮像素子では、電荷転送電極として多結晶シリコンあるいはアモルファスシリコン層を用い、第1層配線を形成した後に、この第1層配線のパターン表面を酸化し、第2層目の転送電極となる多結晶シリコンあるいはアモルファスシリコン層を堆積し、レジストを塗布し、レジストエッチバック法により全面エッチングを行うことにより電極の単層化を実施している。   By the way, in a conventional solid-state imaging device using a charge transfer electrode having a single layer structure, a polycrystalline silicon or amorphous silicon layer is used as the charge transfer electrode, and after forming the first layer wiring, the pattern surface of the first layer wiring is formed. Is oxidized, a polycrystalline silicon layer or an amorphous silicon layer serving as a transfer electrode of the second layer is deposited, a resist is applied, and the entire surface is etched by a resist etch back method to form a single layer of the electrode. .

従来の単層構造の電荷転送電極を用いた固体撮像素子の製造工程図を図8(a)乃至(d)、図9(a)乃至(d)、図10(a)乃至(b)に示す。例えば、従来の方法では、n型シリコン基板1表面に、膜厚15〜35nmの酸化シリコン膜2aと、膜厚50nmの窒化シリコン膜2bと、膜厚10nmの酸化シリコン膜2cを形成し、3層構造のゲート酸化膜2を形成する。   8A to 8D, 9A to 9D, and FIGS. 10A to 10B are manufacturing process diagrams of a solid-state imaging device using a conventional charge transfer electrode having a single layer structure. Show. For example, in the conventional method, a silicon oxide film 2 a having a thickness of 15 to 35 nm, a silicon nitride film 2 b having a thickness of 50 nm, and a silicon oxide film 2 c having a thickness of 10 nm are formed on the surface of the n-type silicon substrate 1. A layered gate oxide film 2 is formed.

続いて、このゲート酸化膜2上に、第1層ドープトアモルファスシリコン膜3aを形成し、酸化シリコン膜4と、窒化シリコン膜5とを形成する。
続いて、そしてこの上層にレジストを塗布する。
Subsequently, a first layer doped amorphous silicon film 3a is formed on the gate oxide film 2, and a silicon oxide film 4 and a silicon nitride film 5 are formed.
Subsequently, a resist is applied to the upper layer.

そして、図8(a)に示すように、フォトリソグラフィにより所望のマスクを用いて露光し、現像、水洗を行い、パターン幅0.3から数μmのレジストパターンR1を形成する。ここでこのパターン幅は0.3μm以下でもよい。   Then, as shown in FIG. 8A, exposure is performed using a desired mask by photolithography, development and water washing are performed to form a resist pattern R1 having a pattern width of 0.3 to several μm. Here, the pattern width may be 0.3 μm or less.

この後、図8(b)に示すように、このレジストパターンR1をマスクとし、酸化シリコン膜4と、窒化シリコン膜5とをエッチングし、第1の電極のパターニング用のマスクパターンを形成する。
そしてアッシングによりレジストパターンを剥離除去し(図8(c))、このマスクパターンをマスクとし、ゲート酸化膜2の窒化シリコン膜2bをエッチングストッパとして第1層ドープトアモルファスシリコン膜3aを選択的にエッチング除去し、第1の電極を形成する(図8(d))。
Thereafter, as shown in FIG. 8B, the silicon oxide film 4 and the silicon nitride film 5 are etched using the resist pattern R1 as a mask to form a mask pattern for patterning the first electrode.
Then, the resist pattern is peeled and removed by ashing (FIG. 8C), and the first layer doped amorphous silicon film 3a is selectively used by using the mask pattern as a mask and the silicon nitride film 2b of the gate oxide film 2 as an etching stopper. Etching is removed to form a first electrode (FIG. 8D).

続いて、熱酸化法により第1の電極のパターンの表面に電極間絶縁膜6を形成し(図9(a))、この上層に第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bを形成する(図9(b))。
こののち、表面全体にレジストR2を塗布し(図9(c))、レジストエッチバックにより第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bの平坦化を行う(図9(d))。
Subsequently, an interelectrode insulating film 6 is formed on the surface of the first electrode pattern by thermal oxidation (FIG. 9A), and a second-layer doped amorphous silicon film 3b is formed thereon (FIG. 9). (B)).
Thereafter, a resist R2 is applied to the entire surface (FIG. 9C), and the second-layer doped amorphous silicon film 3b is planarized by resist etchback (FIG. 9D).

そして、図10(a)に示すように、所望のレジストパターンR3で被覆する。
この後、このレジストパターンR2をマスクとして、フォトダイオード領域30上の第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bを選択的にエッチング除去する。
Then, as shown in FIG. 10A, a desired resist pattern R3 is covered.
Thereafter, using the resist pattern R2 as a mask, the second layer doped amorphous silicon film 3b on the photodiode region 30 is selectively removed by etching.

そして、図10(b)に示すように、アッシングによりレジストパターンR2を除去する。
このようにして、第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bからなる第2の電極を形成し、表面の平坦な固体撮像素子電極が形成される。
Then, as shown in FIG. 10B, the resist pattern R2 is removed by ashing.
In this way, the second electrode composed of the second layer doped amorphous silicon film 3b is formed, and a solid-state imaging device electrode having a flat surface is formed.

この方法の場合、第2層ドープトアモルファスシリコン膜をエッチバックして単層構造の電荷転送電極を製造する際、第2層多結晶シリコン膜3bの上層にスピンコートによりレジストを塗布し、レジストとこの第2層ドープトアモルファスシリコン膜とのエッチング速度が同程度となるようにエッチングし、表面の平坦化をはかる。   In this method, when a charge transfer electrode having a single layer structure is manufactured by etching back the second layer doped amorphous silicon film, a resist is applied to the upper layer of the second layer polycrystalline silicon film 3b by spin coating. And the second layer-doped amorphous silicon film are etched so that the etching rates are approximately the same, and the surface is flattened.

しかしながら、第1層ドープトアモルファスシリコン膜の密度の小さい領域がウェハの周縁部にある場合には、スピンコートでレジストを形成すると、図10(a)に示すように、レジストR2の表面レベルが低くなってしまい、その結果、図10(b)に示すように、ウェハの周縁部で第2層ドープトアモルファスシリコン膜の膜減りが生じてしまうことがある。
また、周縁部に限らず、第1層ドープトアモルファスシリコン膜の密度の小さい領域では、パターン間でレジストの薄い領域が形成されることがある。このような場合、配線抵抗のばらつきを生じるという問題がある。
However, when the region where the density of the first layer doped amorphous silicon film is small is at the peripheral portion of the wafer, when the resist is formed by spin coating, as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 10B, the second-layer doped amorphous silicon film may be reduced at the peripheral edge of the wafer.
In addition, not only in the peripheral portion, but in a region where the density of the first layer doped amorphous silicon film is low, a thin region of resist may be formed between patterns. In such a case, there is a problem that the wiring resistance varies.

また、レジストエッチバックに限らず、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)によって平坦化を行なう場合にも同様に、第2層ドープトアモルファスシ
リコン膜(第2層導電性膜)の膜厚のばらつきを生じることがある。
Further, not only in resist etch-back, but also in the case where planarization is performed by chemical mechanical polishing (CMP), the thickness of the second layer doped amorphous silicon film (second layer conductive film) is also similar. Variation may occur.

このような膜厚のばらつきは、配線抵抗のばらつきや転送効率の劣化を生じることになる。また電荷転送電極より上層の平坦化膜、マイクロレンズ、カラーフィルタなどの各種の膜の膜厚の不均一化や形状ばらつきの増大を招くことにもなり、シェーディング、感度ばらつき、迷光によるスミアの悪化などが発生すると言う問題もある。   Such variations in film thickness cause variations in wiring resistance and deterioration in transfer efficiency. In addition, the film thickness of various films such as the flattening film, microlens, and color filter above the charge transfer electrode may become non-uniform and increase in shape variation, resulting in shading, sensitivity variation, and deterioration of smear due to stray light. There is also a problem that occurs.

このため、上述したような方法では、さらなる感度の向上に対応するのは困難であった。   For this reason, it has been difficult for the method as described above to cope with further improvement in sensitivity.

特開平11−26743号公報JP 11-26743 A

このように、従来の固体撮像素子では、単層電極構造の電荷転送電極の形成に際し、第2層導電性膜を平坦化する際、レジストエッチバック工程あるいはCMP工程における膜減りを生じ、第2層ドープトアモルファスシリコン膜の膜厚が小さくなるという問題があった。   As described above, in the conventional solid-state imaging device, when the charge transfer electrode having the single-layer electrode structure is formed, when the second-layer conductive film is planarized, the film is reduced in the resist etchback process or the CMP process, and the second There has been a problem that the film thickness of the layer-doped amorphous silicon film becomes small.

本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、第1層導電性膜のパターン上に第2層導電性膜を形成し、第1層導電性膜上の第2層導電性膜を除去して平坦化することにより単層電極構造の電荷転送電極を形成するに際し、第2層導電性膜の平坦化工程に起因する膜減りを防止し、均一な膜厚の電荷転送電極を形成することにより電荷転送効率の改善を図ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a second layer conductive film is formed on the pattern of the first layer conductive film, and the second layer conductive film on the first layer conductive film is removed. When forming a charge transfer electrode having a single-layer electrode structure by flattening, it is possible to prevent film loss due to the flattening step of the second conductive film and to form a charge transfer electrode having a uniform film thickness. The purpose is to improve the charge transfer efficiency.

そこで本発明の固体撮像素子の製造方法では、光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する単層電極構造の電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した固体撮像素子の製造方法において、ゲート酸化膜の形成された半導体基板表面に、第1の電極を構成する第1層導電性膜のパターンを形成する工程と、前記第1の電極の少なくとも側壁に電極間絶縁膜となる絶縁膜を形成する工程と、前記第1の電極および前記電極間絶縁膜の形成された前記半導体基板表面に第2の電極を構成する第2層導電性膜を形成する工程と、少なくとも前記第1の電極上の前記第2層導電性膜を除去し、平坦化する工程とを含み、前記平坦化する工程に先立ち、前記第2層導電性膜の上層の一部に除去抑制層を形成する工程を含む。   Therefore, in the solid-state imaging device manufacturing method of the present invention, a solid-state imaging device including a photoelectric conversion unit and a charge transfer unit including a charge transfer electrode having a single-layer electrode structure that transfers a charge generated in the photoelectric conversion unit. In the device manufacturing method, a step of forming a pattern of a first layer conductive film constituting the first electrode on the surface of the semiconductor substrate on which the gate oxide film is formed, and between the electrodes on at least the side wall of the first electrode Forming an insulating film to be an insulating film; forming a second-layer conductive film constituting a second electrode on the surface of the semiconductor substrate on which the first electrode and the interelectrode insulating film are formed; Removing at least the second layer conductive film on the first electrode and flattening, and removing the second layer conductive film to a part of the upper layer of the second layer conductive film prior to the flattening process. Forming a suppression layer.

かかる構成によれば、第2層シリコン系導電性膜上で、エッチングを抑制したい領域に除去抑制層を形成しておくことにより、周縁部でも表面レベルが低くならないようにすることができるため、電荷転送電極を単層化する際に生じるシリコン系導電性膜、特に第2層シリコン系導電性膜の膜減りを防止することができ、均一な膜厚の電荷転送電極を形成することができる。したがって、素子特性のばらつきを防止し、信頼性の高い固体撮像素子を形成することが可能となる。なお、レジストをスピン塗布する際、ウェハの周縁部でレジストの表面レベルが低下しやすいが、周縁部以外の領域でもレジストの表面レベルが低下しやすい領域では除去抑制層を形成しておくことにより過エッチングを防止することができる。   According to such a configuration, by forming the removal suppression layer in the region where etching is desired to be suppressed on the second layer silicon-based conductive film, it is possible to prevent the surface level from being lowered even at the peripheral portion. It is possible to prevent a reduction in the thickness of the silicon-based conductive film, particularly the second-layer silicon-based conductive film, which is generated when the charge transfer electrode is formed into a single layer, and a charge transfer electrode having a uniform thickness can be formed. . Therefore, variation in element characteristics can be prevented and a highly reliable solid-state imaging element can be formed. In addition, when spin-coating a resist, the resist surface level is likely to decrease at the peripheral portion of the wafer, but a removal suppression layer is formed in a region where the resist surface level is also likely to decrease in regions other than the peripheral portion. Overetching can be prevented.

また本発明の固体撮像素子の製造方法では、前記除去抑制層を形成する工程が、等方性エッチングによりパターニングする工程を含むことを特徴とする。
除去抑制層を等方性エッチングにより形成することにより、水平部分が過エッチングされることなく所望の除去抑制層のパターンを形成することができる。
In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the step of forming the removal suppressing layer includes a step of patterning by isotropic etching.
By forming the removal inhibiting layer by isotropic etching, a desired removal inhibiting layer pattern can be formed without overetching the horizontal portion.

また本発明の固体撮像素子の製造方法では、前記除去抑制層を形成する工程が、半導体基板の周縁部にのみ選択的に除去抑制層を残留させる工程を含む。   In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the step of forming the removal suppressing layer includes a step of selectively leaving the removal suppressing layer only at the peripheral edge of the semiconductor substrate.

また本発明の固体撮像素子の製造方法では、前記平坦化する工程が、CMP工程であるものを含む。   In the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the planarization step includes a CMP step.

また本発明の固体撮像素子の製造方法では、前記平坦化する工程は、前記第2層導電性膜上にレジストを塗布する工程と、前記レジストと前記第2層導電性膜のエッチング速度がほぼ等しくなる条件でエッチングするレジストエッチバック工程とを含む。
この構成によれば、除去抑制層を付加しているため、ウェハ周縁部でフォトレジストの表面レベルが低下した場合にも除去抑制層によりエッチングが抑制され、第2層シリコン系導電性膜の膜減りを防止することができる。
In the solid-state imaging device manufacturing method of the present invention, the flattening step includes a step of applying a resist on the second layer conductive film, and an etching rate of the resist and the second layer conductive film is substantially the same. And a resist etch back step of etching under equal conditions.
According to this configuration, since the removal suppressing layer is added, the etching is suppressed by the removal suppressing layer even when the surface level of the photoresist is lowered at the periphery of the wafer, and the second layer silicon-based conductive film is formed. Reduction can be prevented.

また本発明の固体撮像素子の製造方法では、前記平坦化工程の後、前記除去抑制層を除去する工程を含む。
除去抑制層を除去することにより、後続工程あるいは素子特性に影響を与えないようにすることができる。
Further, the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention includes a step of removing the removal suppression layer after the planarization step.
By removing the removal suppression layer, it is possible to prevent subsequent processes or device characteristics from being affected.

また本発明の固体撮像素子の製造方法では、前記除去抑制層が絶縁性材料で構成されている。
この場合は除去することなくそのまま残してもよい。
In the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the removal suppressing layer is made of an insulating material.
In this case, it may be left as it is without being removed.

また本発明の固体撮像素子の製造方法では、前記除去抑制層が導電性材料で構成されている。
この場合は除去することなくそのまま残してもよく、また第2層導電性膜の比抵抗の増大を防止することができる。
In the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the removal suppression layer is made of a conductive material.
In this case, it may be left without being removed, and an increase in the specific resistance of the second layer conductive film can be prevented.

また、本発明の方法は、半導体基板表面に、前記光電変換部の有効撮像領域を囲むように、周辺回路部および前記電荷転送部に設けられるフィールド酸化膜の形成領域に、トレンチを形成する工程と、前記トレンチ内にフィールド酸化膜を形成する工程と、前記フィールド酸化膜の形成された前記半導体基板表面を平坦化する工程と、前記半導体基板表面に、前記電荷転送電極、前記光電変換部および前記周辺回路部などの素子部を形成する工程とを含むものを含む。
この方法により容易に表面の平坦化をはかることができる。この場合トレンチの深さとフィールド酸化膜の厚さとが一致するように形成できる場合には、特に平坦化工程は不要となる場合もある。
In the method of the present invention, a trench is formed in a field oxide film formation region provided in a peripheral circuit portion and the charge transfer portion so as to surround an effective imaging region of the photoelectric conversion portion on a semiconductor substrate surface. A step of forming a field oxide film in the trench, a step of flattening the surface of the semiconductor substrate on which the field oxide film is formed, the charge transfer electrode, the photoelectric conversion unit, and the semiconductor substrate surface And a step of forming an element portion such as the peripheral circuit portion.
By this method, the surface can be easily flattened. In this case, if the trench depth and the field oxide film can be formed so as to coincide with each other, the planarization process may not be particularly necessary.

また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記フィールド酸化膜を形成する工程は、選択酸化(LOCOS)工程を含むものを含む。
この方法によれば長時間を要するが膜質の良好なフィールド酸化膜を形成することが可能となる。
In the solid-state imaging device manufacturing method of the present invention, the step of forming the field oxide film includes a selective oxidation (LOCOS) step.
According to this method, it is possible to form a field oxide film having a good film quality although it takes a long time.

また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記フィールド酸化膜を形成する工程は、前記トレンチにCVD法により絶縁膜を充填する工程を含むものを含む。
この方法によれば、フィールド酸化膜の形成に要する時間の短縮を図ることができる。 なお、LOCOSとCVDとを併用し、素子分離を重視するアンプ部付近ではLOCOS、平坦性を重視する部分ではCVDというように同一基板面内で複数の方法を併用してもよい。
In the solid-state imaging device manufacturing method of the present invention, the step of forming the field oxide film includes a step of filling the trench with an insulating film by a CVD method.
According to this method, the time required for forming the field oxide film can be shortened. It should be noted that LOCOS and CVD may be used in combination, and a plurality of methods may be used in the same substrate surface, such as LOCOS in the vicinity of an amplifier unit that emphasizes element isolation and CVD in a portion that emphasizes flatness.

また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記半導体基板表面を平坦化する工程は、前記半導体基板表面にスピンコート法によりレジストを塗布する工程と、レジストエッチバック法により、平坦化する工程とを含むものを含む。   Further, in the method for producing a solid-state imaging device of the present invention, the step of flattening the surface of the semiconductor substrate includes a step of applying a resist to the surface of the semiconductor substrate by a spin coat method and a step of flattening by a resist etch back method. Including those containing.

また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記半導体基板表面を平坦化する工程は、CMP(化学的機械研磨)法により前記半導体基板表面を平坦化する工程とを含むものを含む。   In the solid-state imaging device manufacturing method of the present invention, the step of planarizing the surface of the semiconductor substrate includes a step of planarizing the surface of the semiconductor substrate by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method.

また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記第1層導電性膜のパターンを形成する工程は、前記レジストの表面レベルが前記半導体基板上で所定の値以下とならないように、ダミーパターンを含む前記パターンを形成する工程を含むものを含む。   Further, in the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the step of forming the pattern of the first layer conductive film may be performed so that a surface level of the resist does not become a predetermined value or less on the semiconductor substrate. Including the step of forming the pattern including:

また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記第1層導電性膜のパターンを形成する工程は、前記第2層導電性膜の表面レベルが前記半導体基板上で所定の値以下とならないように、ダミーパターンを含む前記パターンを形成する工程を含む。   In the solid-state imaging device manufacturing method of the present invention, in the step of forming the pattern of the first layer conductive film, the surface level of the second layer conductive film does not fall below a predetermined value on the semiconductor substrate. Thus, the process of forming the said pattern containing a dummy pattern is included.

半導体基板上の配線部、フォトダイオード部以外の領域などパターン密度の小さい領域、特にウェハ周縁部では、レジストの膜厚が小さくなり、表面レベルが低下しやすいが、この構成では、ダミーパターンの追加によりレジストエッチバックに先立ち、表面レベルが周縁部でも低くならないようにすることができるため、電荷転送電極を単層化する際に生じる導電性膜、特に第2層導電性膜の膜減りを防止することができる。したがって、均一な膜厚の電荷転送電極および周辺回路を形成することができるため、素子特性のばらつきを防止し、信頼性の高い固体撮像素子を形成することが可能となる。なお、レジストをスピン塗布する際、ウェハの周縁部でレジストの表面レベルが低下しやすいが、周縁部以外の領域でもレジストの表面レベルが低下しやすい領域ではダミーパターンによりレジストの表面レベルを上げるようにするのが望ましい。   In areas with low pattern density, such as areas other than the wiring and photodiode areas on the semiconductor substrate, especially in the wafer periphery, the resist film thickness tends to decrease and the surface level tends to decrease. In this configuration, dummy patterns are added. Therefore, it is possible to prevent the surface level from being lowered even at the peripheral portion prior to resist etch back, thereby preventing the conductive film, particularly the second-layer conductive film, from being reduced when the charge transfer electrode is formed as a single layer. can do. Therefore, since charge transfer electrodes and peripheral circuits with a uniform film thickness can be formed, variations in device characteristics can be prevented, and a highly reliable solid-state imaging device can be formed. When spin-coating a resist, the surface level of the resist is likely to decrease at the peripheral edge of the wafer, but the surface level of the resist should be increased by a dummy pattern in an area where the resist surface level is likely to decrease even in areas other than the peripheral edge. It is desirable to make it.

また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記第2層導電性膜を形成する工程に先立ち、前記第1の電極の表面にCMPストッパとなるストッパ層を形成する工程を含み、前記平坦化工程は、前記ストッパ層をストッパとしてCMPを行う工程であるものを含む。   The solid-state imaging device manufacturing method of the present invention includes a step of forming a stopper layer serving as a CMP stopper on the surface of the first electrode prior to the step of forming the second layer conductive film, The forming step includes a step of performing CMP using the stopper layer as a stopper.

この構成により、第1の電極が削られることなく、第1の電極上でCMPを停止することができるため、平坦性が良好で、高歩留まりの電荷転送部を形成することが可能となる。ここで第2層導電性膜をシリコン系導電性膜で構成する場合には、窒化シリコンなどを用いるのが望ましい。また、第1の電極のパターニングに際し、酸化シリコンと窒化シリコンとの2層膜をマスクとして用い、これをこのまま残してCMPストッパに用いることにより、工数を増大することなく、良好なパターニングを可能にするとともに、平坦性に優れた電荷転送部を形成することが可能となる。   With this configuration, CMP can be stopped on the first electrode without the first electrode being scraped, so that a charge transfer portion with good flatness and high yield can be formed. Here, when the second-layer conductive film is composed of a silicon-based conductive film, it is desirable to use silicon nitride or the like. Also, when patterning the first electrode, a two-layer film of silicon oxide and silicon nitride is used as a mask, and this is used as it is for a CMP stopper, thereby enabling good patterning without increasing the number of steps. At the same time, it is possible to form a charge transfer portion having excellent flatness.

また本発明の固体撮像素子では、光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部と、前記電荷転送部に接続される周辺回路部とを具備した固体撮像素子において、前記電荷転送電極が、第1層導電性膜からなる第1の電極と、この第1の電極の側壁を覆う電極間絶縁膜を介して形成される第2層導電性膜からなる第2の電極との単層電極構造を有しており、前記第2の電極または前記周辺回路部の少なくとも一部の表面が、前記第2層導電性膜と異なる材料で被覆されている。
この構成により、第2層導電性膜と異なる材料で被覆されているため、固体撮像素子製造時にはエッチバックやCMP工程においてエッチングストッパとして作用させることができる。
In the solid-state imaging device of the present invention, a photoelectric conversion unit, a charge transfer unit including a charge transfer electrode that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit, and a peripheral circuit unit connected to the charge transfer unit, In the solid-state imaging device, the charge transfer electrode is a second layer formed through a first electrode made of a first layer conductive film and an interelectrode insulating film covering a side wall of the first electrode. It has a single layer electrode structure with a second electrode made of a conductive film, and at least a part of the surface of the second electrode or the peripheral circuit portion is made of a material different from that of the second layer conductive film. It is covered.
With this configuration, since the second layer conductive film is coated with a different material, it can act as an etching stopper in the etch back or CMP process when manufacturing the solid-state imaging device.

また本発明の固体撮像素子は、前記周辺回路部のうち基板の周縁部に位置する表面全体が、前記第2層導電性膜と異なる材料で被覆されたものを含む。
この構成により、上記効果に加えて、実装時にはパッドとして用いるようにすることも可能である。
The solid-state imaging device of the present invention includes one in which the entire surface located at the peripheral edge of the substrate in the peripheral circuit portion is coated with a material different from that of the second layer conductive film.
With this configuration, in addition to the above effects, it can be used as a pad during mounting.

また本発明の固体撮像素子では、前記光電変換部の有効撮像領域を囲むように、周辺回路部および前記電荷転送部に設けられたフィールド酸化膜の表面レベルが、前記光電変換部の表面レベルと同程度であるものを含む。   In the solid-state imaging device of the present invention, the surface level of the field oxide film provided in the peripheral circuit unit and the charge transfer unit so as to surround the effective imaging region of the photoelectric conversion unit is the surface level of the photoelectric conversion unit. Includes those that are comparable.

この構成によれば、前記光電変換部の有効撮像領域を囲むように、周辺回路部および前記電荷転送部に設けられたフィールド酸化膜の表面レベルが、前記光電変換部の表面レベルと同程度であるため、素子領域の形成に際し、基板表面全体が平坦であることになり、フォトリソグラフィによるパターン精度が大幅に向上し、2層電極構造のみならず単層電極構造の場合にも有効である。
また表面レベルが平坦であるため、電荷転送電極を単層化する際に生じる導電性膜、特に第2層導電性膜の膜減りを防止することができる。したがって、均一な膜厚の電荷転送電極および周辺回路を形成することができるため、素子特性のばらつきを防止し、信頼性の高い固体撮像素子を形成することが可能となる。なお、レジストをスピン塗布する際、ウェハの周縁部でレジストの表面レベルが低下しやすいが、周縁部以外の領域でもレジストの表面レベルが低下しやすい領域ではダミーパターンによりレジストの表面レベルを上げるようにするのが望ましい。
ここで有効撮像領域とは、光電変換部と電荷転送部とを含むものとする。
なお第2層導電性膜のCMP(化学的機械研磨)工程やエッチバック工程などの平坦化工程に際して光電変換部の表面レベルと、電荷転送電極を形成する電荷転送部および周辺回路部のゲート酸化膜の上面レベル表面とが同程度とするのが望ましく、少なくとも光電変換部の形成された領域の基板の表面レベルと、フィールド絶縁膜の表面レベルとが同程度であればよい。
According to this configuration, the surface level of the field oxide film provided in the peripheral circuit unit and the charge transfer unit so as to surround the effective imaging region of the photoelectric conversion unit is approximately the same as the surface level of the photoelectric conversion unit. Therefore, when the element region is formed, the entire substrate surface is flat, and the pattern accuracy by photolithography is greatly improved, which is effective not only in the case of a two-layer electrode structure but also in a single-layer electrode structure.
Further, since the surface level is flat, it is possible to prevent the conductive film, particularly the second-layer conductive film, from being reduced when the charge transfer electrode is formed into a single layer. Therefore, since charge transfer electrodes and peripheral circuits with a uniform film thickness can be formed, variations in device characteristics can be prevented, and a highly reliable solid-state imaging device can be formed. When spin-coating a resist, the surface level of the resist is likely to decrease at the peripheral edge of the wafer, but the surface level of the resist should be increased by a dummy pattern in an area where the resist surface level is likely to decrease even in areas other than the peripheral edge. It is desirable to make it.
Here, the effective imaging region includes a photoelectric conversion unit and a charge transfer unit.
Note that the surface level of the photoelectric conversion unit and the gate transfer of the charge transfer unit and the peripheral circuit unit for forming the charge transfer electrode during the planarization process such as the CMP (Chemical Mechanical Polishing) process or the etch back process of the second layer conductive film. It is desirable that the upper surface level of the film be approximately the same, and it is sufficient that at least the surface level of the substrate in the region where the photoelectric conversion portion is formed and the surface level of the field insulating film are approximately the same.

本発明の方法によれば、レジストエッチバック法あるいはCMP法により平坦化を行ない、単層電極構造の電荷転送電極を形成する際、膜減りの生じ易い領域に除去抑制層を形成することにより、下地のパターンの有無に起因する表面レベルのばらつきによる、第2層シリコン系導電性膜の膜減り、あるいは過エッチングなどによる膜減りを防止することができ、電荷転送効率の良好な固体撮像素子を形成することが可能となる。   According to the method of the present invention, when a planarization is performed by a resist etch back method or a CMP method, and a charge transfer electrode having a single-layer electrode structure is formed, a removal suppression layer is formed in a region where film reduction is likely to occur. A solid-state image sensor with good charge transfer efficiency that can prevent the second layer silicon conductive film from being reduced due to surface level variations caused by the presence or absence of the underlying pattern, or from excessive etching, etc. It becomes possible to form.

以下本発明の実施の形態について図面を参照しつ説明する。
(第1の実施の形態)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)

この固体撮像素子は、図1乃至図4にその電極形成工程を示すように、単層電極構造の電荷転送電極を備えた固体撮像素子を形成するに際し、レジストエッチバックを用いた平坦化処理によって第2層アモルファスシリコンで構成される第2の電極および配線を形成するに先立ち、前記第2層導電性膜の上層の一部に第2層導電性膜がエッチング除去されるのを抑制する除去抑制層(以下エッチング抑制層)を形成する工程を含む。このエッチング抑制層は、第2層導電性膜上であって第1の電極とは非対向である領域の一部に形成される。   As shown in FIGS. 1 to 4, the solid-state imaging device is formed by a planarization process using resist etch back when forming a solid-state imaging device having a charge transfer electrode having a single-layer electrode structure. Prior to forming the second electrode and the wiring composed of the second layer amorphous silicon, the second layer conductive film is removed so as to suppress the etching removal of the second layer conductive film on a part of the upper layer of the second layer conductive film. Forming a suppression layer (hereinafter referred to as an etching suppression layer). This etching suppression layer is formed on a part of the region on the second layer conductive film that is not opposed to the first electrode.

これにより、レジストエッチバックによる平坦化処理によって第2層アモルファスシリコンで構成される第2の電極および配線についても、周縁部などで、レジストの表面レベルが低くなっている領域においても膜減りが生じることもない。したがって、電荷転送部および周辺回路部において、膜減りもなく、良好に表面の平坦化をはかることができる。   As a result, the second electrode and the wiring composed of the second layer amorphous silicon by the planarization process by resist etch back also reduce the film in the region where the surface level of the resist is low, such as in the peripheral portion. There is nothing. Therefore, the surface of the charge transfer portion and the peripheral circuit portion can be satisfactorily flattened without reducing the film thickness.

なお、図5および図6に全体の概要説明図(この図では周縁部は示されていない)を示すように、シリコン基板1には、複数のフォトダイオードを含むフォトダイオード領域30が形成され、フォトダイオードで検出した信号電荷を転送するための電荷転送部40が、フォトダイオード領域30の間に形成される。図6は図5のA−A断面図である。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6 as an overall schematic explanatory diagram (the peripheral portion is not shown in this figure), a photodiode region 30 including a plurality of photodiodes is formed on the silicon substrate 1, A charge transfer unit 40 for transferring signal charges detected by the photodiode is formed between the photodiode regions 30. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

電荷転送電極によって転送される信号電荷が移動する電荷転送チャネル31は、図5では図示していないが、電荷転送部40が延在する方向と交差する方向に、形成される。   Although not shown in FIG. 5, the charge transfer channel 31 through which the signal charge transferred by the charge transfer electrode moves is formed in a direction crossing the direction in which the charge transfer unit 40 extends.

なお、図5においては、電極間絶縁膜6の内、フォトダイオード領域30を含む光電変換部と電荷転送部40との境界近傍に形成されるものの記載を省略してある。   In FIG. 5, the description of the interelectrode insulating film 6 formed near the boundary between the photoelectric conversion unit including the photodiode region 30 and the charge transfer unit 40 is omitted.

図6に示すように、シリコン基板1内には、フォトダイオード領域30、電荷転送チャネル33、チャネルストップ領域32、電荷読み出し領域34が形成され、シリコン基板1表面には、ゲート酸化膜2が形成される。ゲート酸化膜2表面には、酸化シリコン膜からなる電極間絶縁膜6と電荷転送電極3(第1層ドープトアモルファスシリコン膜3aからなる第1の電極、第2層ドープトアモルファシリコン膜3bからなる第2の電極)が形成される。   As shown in FIG. 6, a photodiode region 30, a charge transfer channel 33, a channel stop region 32, and a charge readout region 34 are formed in the silicon substrate 1, and a gate oxide film 2 is formed on the surface of the silicon substrate 1. Is done. On the surface of the gate oxide film 2, an interelectrode insulating film 6 made of a silicon oxide film and a charge transfer electrode 3 (a first electrode made of a first layer doped amorphous silicon film 3a, a second layer doped amorphous silicon film 3b) Second electrode) is formed.

電荷転送部40は、上述したとおりであるが、図5に示すように、電荷転送部40の電荷転送電極上面には中間層70が形成される。71は遮光膜、72はBPSG(borophospho silicate glass)からなる絶縁膜、73はP−SiNからなる絶縁膜(パッシベーション膜)、74は透明樹脂膜からなる平坦化層である。   Although the charge transfer unit 40 is as described above, an intermediate layer 70 is formed on the upper surface of the charge transfer electrode of the charge transfer unit 40 as shown in FIG. 71 is a light shielding film, 72 is an insulating film made of BPSG (borophospho silicate glass), 73 is an insulating film (passivation film) made of P-SiN, and 74 is a flattening layer made of a transparent resin film.

固体撮像素子の上方には、フォトダイオード領域30を除いて遮光膜71が設けられ、さらにカラーフィルタ50、マイクロレンズ60が設けられる。また、カラーフィルタ50とマイクロレンズ60との間は、絶縁性の透明樹脂等からなる平坦化層61が充填される。
また、図5では、いわゆるハニカム構造の固体撮像素子を示しているが、正方格子型の固体撮像素子にも適用可能であることはいうまでもない。
Above the solid-state imaging device, a light shielding film 71 is provided except for the photodiode region 30, and a color filter 50 and a microlens 60 are further provided. Further, a flattening layer 61 made of an insulating transparent resin or the like is filled between the color filter 50 and the microlens 60.
FIG. 5 shows a so-called honeycomb-structured solid-state image pickup device, but it goes without saying that the present invention can also be applied to a square lattice type solid-state image pickup device.

次にこの固体撮像素子の製造工程について詳細に説明する。
まず、不純物濃度1.0×1016cm−3程度のn型のシリコン基板1表面に、膜厚
15〜35nmの酸化シリコン膜2aと、膜厚50nmの窒化シリコン膜2bと、膜厚10nmの酸化シリコン膜2cを形成し、3層構造のゲート酸化膜2を形成する。
Next, the manufacturing process of this solid-state image sensor will be described in detail.
First, a silicon oxide film 2a having a film thickness of 15 to 35 nm, a silicon nitride film 2b having a film thickness of 50 nm, and a film having a film thickness of 10 nm are formed on the surface of an n-type silicon substrate 1 having an impurity concentration of about 1.0 × 10 16 cm −3 . A silicon oxide film 2c is formed, and a gate oxide film 2 having a three-layer structure is formed.

続いて、このゲート酸化膜2上に、PHとHeとを添加したSiHを反応性ガスと
して用いた減圧CVD法により、膜厚0.4μmのリンドープの第1層ドープトアモルファスシリコン膜3aを形成する。このときの基板温度は600〜700℃とする。
Subsequently, a phosphorous-doped first layer doped amorphous silicon film 3a having a thickness of 0.4 μm is formed on the gate oxide film 2 by a low pressure CVD method using SiH 4 added with PH 3 and He as a reactive gas. Form. The substrate temperature at this time shall be 600-700 degreeC.

この後、減圧CVD法により膜厚15nmの酸化シリコン膜4と、膜厚50nmの窒化シリコン膜5とを形成する。   Thereafter, a silicon oxide film 4 having a thickness of 15 nm and a silicon nitride film 5 having a thickness of 50 nm are formed by low pressure CVD.

続いて、そしてこの上層にポジレジストを厚さ0.5〜1.4μmとなるように塗布し、フォトリソグラフィにより所望のマスクを用いて露光し、現像、水洗を行い、レジストパターンR1を形成する(図1(a))。   Subsequently, a positive resist is applied to the upper layer so as to have a thickness of 0.5 to 1.4 μm, exposed by photolithography using a desired mask, developed, and washed with water to form a resist pattern R1. (FIG. 1 (a)).

この後、CHFとCとOとHeとの混合ガスを用いた反応性イオンエッチン
グにより、酸化シリコン膜4と、窒化シリコン膜5とをエッチングし(図1(b))、第1層ドープトアモルファスシリコン膜3aのパターニング用のマスクパターンを形成する。
そしてアッシングによりレジストパターンを剥離除去する(図1(c))。
Thereafter, the silicon oxide film 4 and the silicon nitride film 5 are etched by reactive ion etching using a mixed gas of CHF 3 , C 2 F 6 , O 2 and He (FIG. 1B), A mask pattern for patterning the first layer doped amorphous silicon film 3a is formed.
Then, the resist pattern is removed by ashing (FIG. 1C).

この後、HBrとOとの混合ガスを用いた反応性イオンエッチングによりこのマスクパターンをマスクとし、ゲート酸化膜2の窒化シリコン膜2bをエッチングストッパとして第1層ドープトアモルファスシリコン膜3aを選択的にエッチング除去し、第1の電極および周辺回路の配線を形成する(図1(d))。ここではECR(電子サイクロトロン共鳴:Electron Cycrotoron Resonance)方式あるいはICP(誘導結合Inductively Coupled Plasma)方式などのエッチング装置を用いるのが望ましい。 Thereafter, the first layer doped amorphous silicon film 3a is selected by reactive ion etching using a mixed gas of HBr and O 2 with the mask pattern as a mask and the silicon nitride film 2b of the gate oxide film 2 as an etching stopper. Etching is performed to form wirings for the first electrode and the peripheral circuit (FIG. 1D). Here, it is desirable to use an etching apparatus such as an ECR (Electron Cyclotoron Resonance) system or an ICP (Inductively Coupled Plasma) system.

続いて、熱酸化法により第1の電極のパターンの側面に膜厚80nmの酸化シリコン膜からなる電極間絶縁膜6を形成する(図2(a))。   Subsequently, an interelectrode insulating film 6 made of a silicon oxide film having a thickness of 80 nm is formed on the side surface of the first electrode pattern by thermal oxidation (FIG. 2A).

次に、SiHガスにPHとHeとを添加した反応性ガスを用いた減圧CVD法により膜厚0.4〜0.7μmの第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bを形成する(図2(b))。このとき第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bの膜厚は第1層ドープトアモルファスシリコン膜およびその上層の酸化シリコン膜4および窒化シリコン膜5の膜厚の合計膜厚と同程度かそれよりも厚くなるように形成する必要がある。 Next, a second layer doped amorphous silicon film 3b having a film thickness of 0.4 to 0.7 μm is formed by a low pressure CVD method using a reactive gas obtained by adding PH 3 and He to SiH 4 gas (FIG. 2). (B)). At this time, the thickness of the second layer doped amorphous silicon film 3b is equal to or more than the total thickness of the first layer doped amorphous silicon film and the silicon oxide film 4 and the silicon nitride film 5 thereabove. It needs to be formed to be thick.

この後、減圧CVD法により、エッチング抑制層7としての酸化シリコン膜を膜厚150nmとなるように形成する。ここで、反応性ガスとしては、SiH(50sccm)とN(2500sccm)との混合ガスを用い、圧力1.2Torr、基板温度750℃とした。 Thereafter, a silicon oxide film as the etching suppression layer 7 is formed to a film thickness of 150 nm by a low pressure CVD method. Here, a mixed gas of SiH 4 (50 sccm) and N 2 (2500 sccm) was used as the reactive gas, the pressure was 1.2 Torr, and the substrate temperature was 750 ° C.

次いで、図2(c)に示すように、エッチング抑制層7のパターニングのためのレジストパターンR2を形成する。   Next, as shown in FIG. 2C, a resist pattern R2 for patterning the etching suppression layer 7 is formed.

そして、図2(d)に示すように、このレジストパターンR2をマスクとして、等方性エッチングを行い、エッチング抑制層7をパターニングする。   Then, as shown in FIG. 2D, isotropic etching is performed using the resist pattern R2 as a mask, and the etching suppression layer 7 is patterned.

さらに、エッチング抑制層7のパターンの形成された第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bの上層にレジストR3を塗布し、表面レベルが完全に平坦となるようにする(図3(a))。ここでレジストR3としては、OFPR800を使用し膜厚700〜800nmとなるように塗布した。   Further, a resist R3 is applied on the second layer doped amorphous silicon film 3b on which the pattern of the etching suppression layer 7 is formed so that the surface level becomes completely flat (FIG. 3A). Here, as the resist R3, OFPR800 was used and applied so as to have a film thickness of 700 to 800 nm.

続いて、図3(b)に示すように、レジストと第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bのエッチング速度がほぼ同一となる条件で、全面エッチングを行い、第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bの平坦化を行う。ここではエッチング抑制層7を形成しているため、レジストの表面レベルが基板周縁部で低くなっていても膜減りが生じることなく、所望の表面レベルの第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bを得ることができる。   Subsequently, as shown in FIG. 3B, the entire surface is etched under the condition that the etching rates of the resist and the second layer doped amorphous silicon film 3b are almost the same, and the second layer doped amorphous silicon film 3b is etched. Perform flattening. Since the etching suppression layer 7 is formed here, the second layer doped amorphous silicon film 3b having a desired surface level is obtained without causing film reduction even when the resist surface level is low at the peripheral edge of the substrate. be able to.

この後、図3(c)に示すように、レジストパターンR4によって素子形成部を被覆し、このレジストパターンR4をマスクとして酸化シリコン膜からなるエッチング抑制層7をエッチング除去する。   Thereafter, as shown in FIG. 3C, the element formation portion is covered with a resist pattern R4, and the etching suppression layer 7 made of a silicon oxide film is removed by etching using the resist pattern R4 as a mask.

このようにして、図4(a)に示すように、膜減りが生じることなく、所望の表面レベルの第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bを得ることができる。   In this way, as shown in FIG. 4A, the second layer doped amorphous silicon film 3b having a desired surface level can be obtained without film loss.

この後、図4(b)に示すように、周辺回路形成のためのレジストパターンR5を形成する。ここでは、固体撮像素子形成部および周辺回路部の一部を覆うようにレジストパターンR5を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 4B, a resist pattern R5 for forming a peripheral circuit is formed. Here, the resist pattern R5 is formed so as to cover a part of the solid-state imaging element forming portion and the peripheral circuit portion.

そして、図4(c)に示すように、このレジストパターンR5をマスクとして、フォトダイオード領域30上の第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bをエッチング除去するとともに周辺回路パターン3Sを残留させる。
そして、アッシングによりレジスト除去を行なうことにより、固体撮像素子形成部および周辺回路部の一部を覆うように第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bが形成される。
Then, as shown in FIG. 4C, by using this resist pattern R5 as a mask, the second layer doped amorphous silicon film 3b on the photodiode region 30 is removed by etching and the peripheral circuit pattern 3S is left.
Then, by removing the resist by ashing, the second-layer doped amorphous silicon film 3b is formed so as to cover a part of the solid-state imaging element forming portion and the peripheral circuit portion.

このようにして、第2層ドープトアモルファスシリコン膜3bからなる第2の電極を形成し、表面の平坦な電荷転送電極が形成される。   In this way, the second electrode composed of the second layer doped amorphous silicon film 3b is formed, and a charge transfer electrode having a flat surface is formed.

そしてこの上層に遮光膜のパターン71、膜厚700nmのBPSG膜72を形成し、850℃でリフローし平坦化する。そしてP−SiNからなる絶縁膜(パッシベーション膜)73、透明樹脂膜からなる平坦化層74を形成する。
この後、カラーフィルタ50、平坦化層61、マイクロレンズ60などを形成して、図5および図6に示すような固体撮像素子を得る。
Then, a light-shielding film pattern 71 and a BPSG film 72 having a thickness of 700 nm are formed on this upper layer and reflowed at 850 ° C. to be flattened. Then, an insulating film (passivation film) 73 made of P-SiN and a planarization layer 74 made of a transparent resin film are formed.
Thereafter, the color filter 50, the flattening layer 61, the microlens 60, and the like are formed to obtain a solid-state imaging device as shown in FIGS.

この方法によれば、基板周縁部すなわち周辺回路部の外側に窒化シリコン膜からなるエッチング抑制層7を形成しているため、膜減りを抑制し、エッチバックのためのレジストの表面レベルが低くなったとしても、周縁部での膜減りのない、高精度のパターン形成を実現することができ、機能的にも信頼性の高い動作特性を得ることができる。   According to this method, since the etching suppression layer 7 made of a silicon nitride film is formed outside the peripheral edge portion of the substrate, that is, the peripheral circuit portion, the film loss is suppressed and the resist surface level for etch back is lowered. Even in such a case, it is possible to realize highly accurate pattern formation without reducing the film thickness at the periphery, and to obtain functionally and highly reliable operation characteristics.

以上のように、かかる構成によれば、基板周縁部など、第1の電極のパターン密度が小さいところ、特に基板周縁部など、スピン塗布によりレジストを塗布する際にレジストの表面レベルが低くなる箇所などに、エッチング抑制層のパターンを形成しておくことにより、平坦な第2の電極および周辺回路を形成することができる。したがって、特性のばらつきがなく、信頼性の高い固体撮像素子を形成することができる。   As described above, according to this configuration, the pattern density of the first electrode, such as the peripheral edge of the substrate, is small, particularly where the resist surface level is low when applying the resist by spin coating, such as the peripheral edge of the substrate. For example, a flat second electrode and a peripheral circuit can be formed by forming a pattern of the etching suppression layer. Therefore, it is possible to form a solid-state imaging device with no characteristic variation and high reliability.

なお、エッチング抑制層としては、酸化シリコンに限定されることなく窒化シリコン膜などの他の絶縁膜との積層膜を用いてもよい。このエッチング抑制層はエッチング除去したが、エッチング除去することなく、残留させてもよい。この場合第2の電極または周辺回路部の少なくとも一部の表面が第2層導電性膜と異なる材料で被覆されることになる。   Note that the etching suppression layer is not limited to silicon oxide, and a laminated film with another insulating film such as a silicon nitride film may be used. The etching suppression layer is removed by etching, but may be left without being removed by etching. In this case, at least a part of the surface of the second electrode or the peripheral circuit portion is covered with a material different from that of the second layer conductive film.

(実施例1)
他の工程については通例の方法を用い、エッチング抑制層7の形成およびパターニングについては、以下のような条件を用いた。すなわち、減圧CVD法により、エッチング抑制層7としての酸化シリコン膜を膜厚10〜30nmとなるように形成する(図2(b))。ここで、反応性ガスとしては、SiH(50sccm)とN(2500sccm)との混合ガスを用い、圧力1.2Torr、基板温度750℃とした。
Example 1
Conventional methods were used for the other steps, and the following conditions were used for the formation and patterning of the etching suppression layer 7. That is, a silicon oxide film as the etching suppression layer 7 is formed to have a film thickness of 10 to 30 nm by a low pressure CVD method (FIG. 2B). Here, a mixed gas of SiH 4 (50 sccm) and N 2 (2500 sccm) was used as the reactive gas, the pressure was 1.2 Torr, and the substrate temperature was 750 ° C.

そして、図2(c)に示すように、エッチング抑制層7のパターニングのためのレジストパターンR2を形成する。   Then, as shown in FIG. 2C, a resist pattern R2 for patterning the etching suppression layer 7 is formed.

そして、図2(d)に示すように、このレジストパターンR2をマスクとして、等方性エッチングを行い、エッチング抑制層7をパターニングする。このときのエッチング条件は希HF系のウェットエッチングを用いた。   Then, as shown in FIG. 2D, isotropic etching is performed using the resist pattern R2 as a mask, and the etching suppression layer 7 is patterned. As etching conditions at this time, dilute HF wet etching was used.

この方法によれば、基板周縁部の外側に酸化シリコン膜からなるエッチング抑制層7を形成しているため、膜減りを抑制し、エッチバックのためのレジストの表面レベルが低くなったとしても、周縁部での膜減りのない、高精度のパターン形成を実現することができ、機能的にも信頼性の高い動作特性を得ることができる。   According to this method, since the etching suppression layer 7 made of a silicon oxide film is formed outside the peripheral edge of the substrate, even if the film level is suppressed and the surface level of the resist for etch back is lowered, High-precision pattern formation without film loss at the peripheral edge can be realized, and functionally reliable operation characteristics can be obtained.

(実施例2)
他の工程については通例の方法を用い、エッチング抑制層7の形成およびパターニングについては、以下のような条件を用いた。すなわち、減圧CVD法により、エッチング抑制層7としての窒化シリコン膜を膜厚150nmとなるように形成する(図2(b))。ここで、反応性ガスとしては、SiHCl(90sccm)とNH(900scc
m)との混合ガスを用い、圧力0.5Torr、基板温度780℃とした。
(Example 2)
Conventional methods were used for the other steps, and the following conditions were used for the formation and patterning of the etching suppression layer 7. That is, a silicon nitride film as the etching suppression layer 7 is formed to a thickness of 150 nm by low pressure CVD (FIG. 2B). Here, as reactive gases, SiH 2 Cl 2 (90 sccm) and NH 3 (900 scc)
m), a pressure of 0.5 Torr, and a substrate temperature of 780 ° C. were used.

そして、図2(c)に示すように、エッチング抑制層7のパターニングのためのレジストパターンR2を形成する。   Then, as shown in FIG. 2C, a resist pattern R2 for patterning the etching suppression layer 7 is formed.

そして、図2(d)に示すように、このレジストパターンR2をマスクとして、異方性エッチングを行い、エッチング抑制層7をパターニングする。このときのエッチング条件はCHF(33sccm)とC(13sccm)と0(7.5sccm)とHe(40sccm)との混合ガスを用い、圧力1550mTorr、パワー700W、基板温度30℃とした。 Then, as shown in FIG. 2D, anisotropic etching is performed using the resist pattern R2 as a mask, and the etching suppression layer 7 is patterned. Etching conditions at this time are a mixed gas of CHF 3 (33 sccm), C 2 F 6 (13 sccm), 0 2 (7.5 sccm), and He (40 sccm), pressure 1550 mTorr, power 700 W, substrate temperature 30 ° C. did.

この方法によれば、基板周縁部の外側に窒化シリコン膜からなるエッチング抑制層7を形成しているため、膜減りを抑制し、エッチバックのためのレジストの表面レベルが低くなったとしても、周縁部での膜減りのない、高精度のパターン形成を実現することができ、機能的にも信頼性の高い動作特性を得ることができる。   According to this method, since the etching suppression layer 7 made of a silicon nitride film is formed outside the peripheral edge of the substrate, even if the surface level of the resist for etching back is reduced by suppressing film loss, High-precision pattern formation without film loss at the peripheral edge can be realized, and functionally reliable operation characteristics can be obtained.

(比較例1)
他の工程については通例の方法を用い、エッチング抑制層7を形成しない他は実施例1および2と同様に形成した。
(Comparative Example 1)
The other steps were formed in the same manner as in Examples 1 and 2 except that the usual method was used and the etching suppression layer 7 was not formed.

この結果、実施例1,2ではそれぞれ、第1および第2の電極と、周辺回路部での基板面からの膜厚差が従来の0.2μmに比べ0μmと良好な平坦性が実現でき、大幅に良好な特性を得ることができた。   As a result, in Examples 1 and 2, the first and second electrodes and the difference in film thickness from the substrate surface in the peripheral circuit portion can be realized as 0 μm as compared with the conventional 0.2 μm, and good flatness can be realized. Significantly good characteristics could be obtained.

前記第1および第2の実施の形態ではエッチバックによって平坦化を行なう場合について説明したが、CMPによって平坦化を行なう場合にも適用可能であることはいうまでもない。
(第2の実施の形態)
In the first and second embodiments, the case where planarization is performed by etch back has been described. However, it goes without saying that the present invention can also be applied to the case where planarization is performed by CMP.
(Second Embodiment)

本実施の形態の固体撮像素子は、周辺回路部および前記電荷転送部に設けられたフィールド酸化膜の表面レベルが、前記光電変換部の表面レベルと同程度となるようにし、素子領域の形成に際し、基板表面全体が平坦となるようにし、フォトリソグラフィによるパターン精度を高めるようにしたもので、電荷転送電極を単層化する際に生じる導電性膜、特に第2層導電性膜の膜減りを防止することができ、均一な膜厚の電荷転送電極および周辺回路を形成するものである。すなわち、図7(a)および(b)に示すように、光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部と、前記電荷転送部に接続される出力回路を含む周辺回路部とを具備した固体撮像素子においてその有効撮像領域(受光領域)Aを囲むように枠状に形成されたフィールド酸化膜10の表面が、フォトセンサを備えた光電変換部と電荷転送部の表面レベルと同一となるようにリセスロコス(Recess LOCOS)法によって形成されたことを特徴とする。ここで図7(a)は固体撮像素子チップを示す概要図であり、ここで有効撮像領域は、光電変換部と垂直転送路(電荷転送部の一部)を含む受光領域と水平転送路(電荷転送部の一部)とで構成されており、その外側に周辺回路Oとしての出力回路が形成されている。ここでpは固体撮像素子チップ周縁部に設けられたパッドである。また出力回路を含む周辺回路部は非撮像領域Bに相当する。
なお、図7(a)および(b)に概要説明図を示すように、シリコン基板1には、光電変換部を構成する複数のフォトダイオード領域が形成され、フォトダイオードで検出した信号電荷を転送するための電荷転送部が、フォトダイオード領域の間に形成される。ここで図7(b)は図1(a)のA−A線に沿って切断して得られる断面である。
フィールド絶縁膜以外の部分については、前記第1の実施の形態に示した通例の固体撮像素子と同様に形成されている。
In the solid-state imaging device of the present embodiment, the surface level of the field oxide film provided in the peripheral circuit unit and the charge transfer unit is set to be approximately the same as the surface level of the photoelectric conversion unit, and the element region is formed. The entire surface of the substrate is flattened and the pattern accuracy by photolithography is improved, and the conductive film generated when the charge transfer electrode is made into a single layer, particularly the second layer conductive film is reduced. The charge transfer electrode and the peripheral circuit having a uniform film thickness can be formed. That is, as shown in FIGS. 7A and 7B, a photoelectric transfer unit, a charge transfer unit including a charge transfer electrode that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit, and the charge transfer unit The surface of the field oxide film 10 formed in a frame shape so as to surround the effective imaging region (light receiving region) A in the solid-state imaging device including the peripheral circuit unit including the output circuit to be connected is provided with a photosensor. It is formed by a recess LOCOS method so as to be the same as the surface level of the photoelectric conversion part and the charge transfer part. Here, FIG. 7A is a schematic diagram showing a solid-state imaging device chip. Here, the effective imaging region includes a light receiving region including a photoelectric conversion unit and a vertical transfer path (a part of a charge transfer unit) and a horizontal transfer path ( A part of the charge transfer unit) is formed, and an output circuit as a peripheral circuit O is formed outside thereof. Here, p is a pad provided on the periphery of the solid-state imaging device chip. The peripheral circuit portion including the output circuit corresponds to the non-imaging region B.
7A and 7B, the silicon substrate 1 is formed with a plurality of photodiode regions constituting a photoelectric conversion unit, and transfers signal charges detected by the photodiodes. A charge transfer section for forming the same is formed between the photodiode regions. Here, FIG. 7B is a cross section obtained by cutting along the line AA in FIG.
The portions other than the field insulating film are formed in the same manner as the usual solid-state imaging device shown in the first embodiment.

すなわち、図7(a)および(b)に示すように、フィールド酸化膜10が基板1の表面に形成されたトレンチT内に形成され、基板1の表面レベルとフィールド酸化膜10の表面レベルとが同一となるように形成されていることを特徴とする。   That is, as shown in FIGS. 7A and 7B, the field oxide film 10 is formed in the trench T formed on the surface of the substrate 1, and the surface level of the substrate 1 and the surface level of the field oxide film 10 are Are formed to be the same.

シリコン基板1表面に形成されたトレンチT内に、選択酸化によるフィールド酸化膜10が形成されており、非撮像領域Bと有効撮像領域Aとの界面での段差が0となるようにCMP処理がなされている。そしてシリコン基板1内にフォトダイオードを含む光電変換部が形成されると共に、このフォトダイオードによる光電電流を電荷転送部を介して読み出すように構成されている。   A field oxide film 10 is formed by selective oxidation in the trench T formed on the surface of the silicon substrate 1, and the CMP process is performed so that the level difference at the interface between the non-imaging region B and the effective imaging region A becomes zero. Has been made. A photoelectric conversion unit including a photodiode is formed in the silicon substrate 1, and a photoelectric current generated by the photodiode is read out through the charge transfer unit.

ここでは、シリコン基板1の非撮像領域および電荷転送部の素子分離領域に形成された、深さ600nm程度のトレンチT内に選択酸化による厚さ600nmのフィールド酸化膜10としての酸化シリコン膜が形成されている。このフィールド酸化膜10上には、信号電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタや信号処理回路および配線7が形成されている。   Here, a silicon oxide film as a field oxide film 10 having a thickness of 600 nm is formed by selective oxidation in a trench T having a depth of about 600 nm formed in the non-imaging region of the silicon substrate 1 and the element isolation region of the charge transfer portion. Has been. On the field oxide film 10, a horizontal transfer register for transferring signal charges in the horizontal direction, a signal processing circuit, and a wiring 7 are formed.

かかる構成によれば、図7(a)および(b)に示すように、平坦な表面にパターンが形成されているため極めて高精度のパタ ーン形成が可能となり、極めて微細な電荷転送部の形成が可能となる。また周辺回路部を含む配線3Sも微細化が可能となる。
なお前記実施の形態では、シリコン基板1表面に形成されたトレンチT内に、選択酸化によるフィールド酸化膜10を形成したが、トレンチ内に酸化シリコン膜などを充填するようにしてもよい。
According to such a configuration, as shown in FIGS. 7A and 7B, since a pattern is formed on a flat surface, it is possible to form a pattern with extremely high accuracy, and an extremely fine charge transfer portion can be formed. Formation is possible. Further, the wiring 3S including the peripheral circuit portion can be miniaturized.
In the above embodiment, the field oxide film 10 is formed by selective oxidation in the trench T formed on the surface of the silicon substrate 1, but a silicon oxide film or the like may be filled in the trench.

以上説明してきたように、本発明の方法によれば、第2層導電性膜をエッチバックにより平坦化して単層電極構造の電荷転送電極を形成するに際し、エッチバックに先立ち、膜減りの生じ易い領域にエッチング抑制層のパターンを形成しておくことにより、膜減りを防止しているため、特性のばらつきを低減し、信頼性の高い電荷転送電極を得ることができることから、微細でかつ高感度の固体撮像装置の形成に有効である。   As described above, according to the method of the present invention, when a charge transfer electrode having a single-layer electrode structure is formed by planarizing the second-layer conductive film by etch-back, film loss occurs prior to etch-back. The pattern of the etching suppression layer is formed in an easy area to prevent the film from being reduced. Therefore, it is possible to reduce the characteristic variation and obtain a highly reliable charge transfer electrode. It is effective for forming a solid-state imaging device with sensitivity.

本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子を示す図である。It is a figure which shows the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の固体撮像素子を示す図である。It is a figure which shows the solid-state image sensor of the 2nd Embodiment of this invention. 従来例の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of a prior art example. 従来例の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of a prior art example. 従来例の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリコン基板
2 ゲート酸化膜
3a 第1の電極(第1層ドープトアモルファスシリコン膜)
3b 第2の電極(第2層ドープトアモルファスシリコン膜)
3 電荷転送電極
4 酸化シリコン膜
5 窒化シリコン膜
6 電極間絶縁膜
7 エッチング抑制層
30 フォトダイオード領域
40 電荷転送部
50 カラーフィルタ
60 マイクロレンズ
70 中間層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Gate oxide film 3a 1st electrode (1st layer doped amorphous silicon film)
3b Second electrode (second layer doped amorphous silicon film)
3 Charge Transfer Electrode 4 Silicon Oxide Film 5 Silicon Nitride Film 6 Interelectrode Insulating Film 7 Etching Suppression Layer 30 Photodiode Region 40 Charge Transfer Part 50 Color Filter 60 Micro Lens 70 Intermediate Layer

Claims (18)

光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する単層電極構造の電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した固体撮像素子の製造方法において、
ゲート酸化膜が形成された半導体基板表面に、第1の電極を構成する第1層導電性膜のパターンを形成する工程と、
前記第1の電極の少なくとも側壁に電極間絶縁膜となる絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の電極および前記電極間絶縁膜の形成された前記半導体基板表面に第2の電極を構成する第2層導電性膜を形成する工程と、
少なくとも前記第1の電極上の前記第2層導電性膜を除去し、前記第2の導電性膜の形成された前記半導体基板表面を平坦化する工程とを含む固体撮像素子の製造方法であって、
前記平坦化する工程に先立ち、前記第2層導電性膜の上層の一部に前記第2層導電性膜が除去されるのを抑制する除去抑制層を形成する工程を含む固体撮像素子の製造方法。
In a method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising: a photoelectric conversion unit; and a charge transfer unit including a charge transfer electrode having a single-layer electrode structure that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit.
Forming a pattern of a first layer conductive film constituting the first electrode on the surface of the semiconductor substrate on which the gate oxide film is formed;
Forming an insulating film to be an interelectrode insulating film on at least the side wall of the first electrode;
Forming a second layer conductive film constituting a second electrode on the surface of the semiconductor substrate on which the first electrode and the interelectrode insulating film are formed;
And a step of removing at least the second layer conductive film on the first electrode and flattening the surface of the semiconductor substrate on which the second conductive film is formed. And
Prior to the planarization step, a solid-state imaging device including a step of forming a removal suppression layer that suppresses removal of the second layer conductive film on a part of the upper layer of the second layer conductive film. Method.
請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記除去抑制層を形成する工程は、等方性エッチングによりパターニングする工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 1,
The step of forming the removal suppressing layer includes a step of patterning by isotropic etching.
請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記除去抑制層を形成する工程は、前記半導体基板の周縁部にのみ選択的に除去抑制層を残留させる工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 1,
The step of forming the removal suppression layer includes a step of selectively leaving the removal suppression layer only at a peripheral portion of the semiconductor substrate.
請求項1乃至3のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記平坦化する工程は、CMP工程であることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to any one of claims 1 to 3,
The method of manufacturing a solid-state imaging device, wherein the planarizing step is a CMP step.
請求項1乃至3のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記平坦化する工程は、前記第2層導電性膜上にレジストを塗布する工程と、前記レジストと前記第2層導電性膜のエッチング速度がほぼ等しくなる条件でエッチングするレジストエッチバック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。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to any one of claims 1 to 3,
The planarizing step includes a step of applying a resist on the second-layer conductive film, and a resist etch-back step of etching under conditions where etching rates of the resist and the second-layer conductive film are substantially equal. A method for manufacturing a solid-state imaging device.
請求項1乃至5のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記平坦化工程の後、前記除去抑制層を除去する工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
A method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 5,
A method of manufacturing a solid-state imaging device, comprising a step of removing the removal suppression layer after the planarization step.
請求項1乃至6のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記除去抑制層が絶縁性材料であることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
A method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 6,
The method for manufacturing a solid-state imaging device, wherein the removal suppression layer is an insulating material.
請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記電荷転送部の形成に先立ち、
半導体基板表面に、前記光電変換部の有効撮像領域を囲むように、周辺回路部および前記電荷転送部に設けられるフィールド酸化膜の形成領域に、トレンチを形成する工程と、
前記トレンチ内にフィールド酸化膜を形成する工程と、
前記フィールド酸化膜の形成された前記半導体基板表面を平坦化する工程と、
前記半導体基板表面に、前記電荷転送電極、前記光電変換部および前記周辺回路部などの素子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。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 1,
Prior to the formation of the charge transfer portion,
Forming a trench in a formation region of a field oxide film provided in a peripheral circuit portion and the charge transfer portion so as to surround an effective imaging region of the photoelectric conversion portion on a semiconductor substrate surface;
Forming a field oxide film in the trench;
Planarizing the semiconductor substrate surface on which the field oxide film is formed;
Forming a device portion such as the charge transfer electrode, the photoelectric conversion portion, and the peripheral circuit portion on the surface of the semiconductor substrate.
請求項8に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記フィールド酸化膜を形成する工程は、選択酸化(LOCOS)工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 8,
The method of manufacturing a solid-state imaging device, wherein the step of forming the field oxide film includes a selective oxidation (LOCOS) step.
請求項8に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記フィールド酸化膜を形成する工程は、前記トレンチにCVD法により絶縁膜を充填する工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 8,
The step of forming the field oxide film includes a step of filling the trench with an insulating film by a CVD method.
請求項8乃至10のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記半導体基板表面を平坦化する工程は、
前記半導体基板表面にスピンコート法によりレジストを塗布する工程と、
レジストエッチバック法により、平坦化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。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to any one of claims 8 to 10,
The step of planarizing the semiconductor substrate surface includes:
Applying a resist to the semiconductor substrate surface by spin coating;
And a flattening process using a resist etch-back method.
請求項8乃至10のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記半導体基板表面を平坦化する工程は、
CMP(化学的機械研磨)法により前記半導体基板表面を平坦化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。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to any one of claims 8 to 10,
The step of planarizing the semiconductor substrate surface includes:
And a step of planarizing the surface of the semiconductor substrate by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method.
請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第1層導電性膜のパターンを形成する工程は、前記レジストの表面レベルが前記半導体基板上で所定の値以下とならないように、ダミーパターンを含む前記パターンを形成する工程を含む固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 1,
The step of forming the pattern of the first layer conductive film includes a step of forming the pattern including a dummy pattern so that a surface level of the resist does not become a predetermined value or less on the semiconductor substrate. Manufacturing method.
請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第1層導電性膜のパターンを形成する工程は、前記第2層導電性膜の表面レベルが前記半導体基板上で所定の値以下とならないように、ダミーパターンを含む前記パターンを形成する工程を含む固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 1,
The step of forming the pattern of the first layer conductive film includes the step of forming the pattern including a dummy pattern so that the surface level of the second layer conductive film does not become a predetermined value or less on the semiconductor substrate. A method for manufacturing a solid-state imaging device including:
請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第2層導電性膜を形成する工程に先立ち、前記第1の電極の表面にCMPストッパとなるストッパ層を形成する工程を含み、
前記平坦化工程は、前記ストッパ層をストッパとしてCMPを行う工程であることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 1,
Prior to the step of forming the second layer conductive film, including a step of forming a stopper layer serving as a CMP stopper on the surface of the first electrode,
The method of manufacturing a solid-state imaging device, wherein the planarization step is a step of performing CMP using the stopper layer as a stopper.
光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部と、前記電荷転送部に接続される周辺回路部とを具備した固体撮像素子において、前記電荷転送電極が、第1層導電性膜からなる第1の電極と、この第1の電極の側壁を覆う電極間絶縁膜を介して形成される第2層導電性膜からなる第2の電極との単層電極構造を有しており、
前記第2の電極または前記周辺回路部の少なくとも一部の表面が、前記第2層導電性膜と異なる材料で被覆された固体撮像素子。
In the solid-state imaging device comprising: a photoelectric conversion unit; a charge transfer unit including a charge transfer electrode that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit; and a peripheral circuit unit connected to the charge transfer unit. The charge transfer electrode is a first electrode made of a first layer conductive film, and a second electrode made of a second layer conductive film formed via an interelectrode insulating film covering the side wall of the first electrode. And has a single-layer electrode structure,
A solid-state imaging device in which at least a part of the surface of the second electrode or the peripheral circuit portion is covered with a material different from that of the second layer conductive film.
請求項16に記載の固体撮像素子であって、
前記周辺回路部のうち基板の周縁部に位置する表面全体が、前記第2層導電性膜と異なる材料で被覆された固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to claim 16,
A solid-state imaging device in which the entire surface located at the peripheral edge of the substrate in the peripheral circuit portion is covered with a material different from that of the second layer conductive film.
請求項16に記載の固体撮像素子であって、
前記光電変換部の有効撮像領域を囲むように、周辺回路部および前記電荷転送部に設けられたフィールド酸化膜の表面レベルが、前記光電変換部の表面レベルと同程度であることを特徴とする固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to claim 16,
The surface level of the field oxide film provided in the peripheral circuit unit and the charge transfer unit so as to surround the effective imaging region of the photoelectric conversion unit is approximately the same as the surface level of the photoelectric conversion unit. Solid-state image sensor.
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