JP2006196746A - Manufacturing method of solid state image sensing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像装置の製造方法に関し、特に、単層構造の転送電極をもつ固体撮像装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device, and more particularly to a method for manufacturing a solid-state imaging device having a single-layer transfer electrode.
CCD(Charge Coupled Device)からなる固体撮像装置においては、転送電極が2層の電極層より形成された構成が主流となっている。しかし、このような2層の電極層からなる転送電極は、転送電極に対する低抵抗化や微細化等の要求を十分に満たすことは困難となっている。そこで、転送電極を1層の電極層のみで形成することが行われている(例えば、特許文献1、2参照)。
2. Description of the Related Art In a solid-state imaging device composed of a CCD (Charge Coupled Device), a configuration in which a transfer electrode is formed of two electrode layers is the mainstream. However, it is difficult for a transfer electrode composed of such two electrode layers to sufficiently satisfy the requirements for reduction in resistance and miniaturization of the transfer electrode. Therefore, a transfer electrode is formed by only one electrode layer (see, for example,
図16は、従来の固体撮像装置における単層転送電極を示す平面図である。 FIG. 16 is a plan view showing a single-layer transfer electrode in a conventional solid-state imaging device.
図16に示すように、転送電極16には、受光部5の形成領域に開口部16bが形成されており、転送方向に隣接する転送電極16の間にはギャップ部16cが形成されている。図示はしないが、ギャップ部16cには、隣接する転送電極16間における耐圧を確保するため、絶縁膜が埋め込まれている。
As shown in FIG. 16, in the
次に、上記の転送電極16への開口部16bとギャップ部16cの形成方法について、図17を参照して説明する。なお、図17では、説明の簡略化のため、図16における一つの受光部5を中心とする領域のみの平面図を示す。
Next, a method for forming the opening 16b and the
まず、図17(a)に示すように、基板上の全面に例えばポリシリコンからなる転送電極層16aを形成した後に、転送電極層16a上に図示しないレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして転送電極層16aをエッチングすることにより、ギャップ部16cを形成する。レジストパターンを除去した後、ギャップ部16cに絶縁膜17を埋め込む。絶縁膜17としては、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜を用いる。
First, as shown in FIG. 17A, after a
次に、図17(b)に示すように、転送電極層16a上に図示しないレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして転送電極層16aをエッチングすることにより、開口部16bを形成する。
Next, as shown in FIG. 17B, a resist pattern (not shown) is formed on the
上記の製造工程では、ギャップ部16cと開口部16bの重なり合う領域Eに絶縁膜17が残ってしまう。開口部16b内に絶縁膜17が残る結果、その上層に形成される遮光膜の開口面積が小さくなり、高集積化に伴い微細化された固体撮像装置においては感度低下の問題を生じる。
In the manufacturing process described above, the
開口部16b内に突き出した絶縁膜17を除去することは困難である。その理由は、転送電極層16aのエッチングでは、絶縁膜17の材料に対する転送電極層16aのエッチング選択比が大きいエッチングを採用するためである。仮に、絶縁膜17に対する転送電極層16aのエッチング選択比が小さいエッチング条件を採用すると、領域Eにおける絶縁膜17が完全にエッチングされる前に、開口部16b内のゲート絶縁膜をもエッチングしてしまい、白傷の原因となるからである。
It is difficult to remove the
また、開口部16b内に絶縁膜17が突き出るのを防止するため、ギャップ部16cと開口部16bとの重なり合う領域Eを小さく設定すると、開口部16bの位置がずれた場合には、開口部16bとギャップ部16cとの間に転送電極層16aが残ることとなり、短絡を生じてしまう。
Further, in order to prevent the
一方、未公開の先行出願には、転送電極層16aに開口部16bとギャップ部16cとを同時に形成する方法が記載されている(特許文献3参照)。
しかしながら、この場合には、開口部16bが形成された状態で、ギャップ部16c内に絶縁膜を埋め込む必要がある。従って、全面に絶縁膜を堆積させた後に、エッチバックを行うことによりギャップ部16cに絶縁膜を残そうとすると、開口部16bにおける転送電極16の側壁に、絶縁膜が残ってしまう(特許文献3の図5参照)。
However, in this case, it is necessary to embed an insulating film in the
開口部16bにおける転送電極16の側壁に絶縁膜が残ってしまうと、上記したのと同様にして、その上層に形成される遮光膜の開口面積が小さくなり、高集積化に伴い微細化された固体撮像装置においては感度低下の問題を生じる。
If the insulating film remains on the side wall of the
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、転送電極の短絡や、受光部の開口面積を狭めることなく、単層の転送電極を形成することができる固体撮像装置の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of forming a single-layer transfer electrode without short-circuiting the transfer electrode or reducing the opening area of the light receiving unit. It is to provide a manufacturing method.
上記の目的を達成するため、本発明の固体撮像装置の製造方法は、基板の受光部形成領域に保護膜を形成し、前記保護膜の形成領域以外の領域に転送電極層を形成する工程と、転送電極間となる領域の前記転送電極層を除去して、各転送電極に分離する工程と、前記転送電極間に絶縁膜を埋め込む工程と、前記保護膜を除去して、前記受光部形成領域に開口部を形成する工程と、前記転送電極を被覆し、前記受光部形成領域を開口する遮光膜を形成する工程とを有する。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes a step of forming a protective film in a light receiving portion forming region of a substrate and forming a transfer electrode layer in a region other than the protective film forming region. Removing the transfer electrode layer in a region between the transfer electrodes and separating the transfer electrode layers, embedding an insulating film between the transfer electrodes, removing the protective film, and forming the light receiving portion Forming an opening in the region, and forming a light shielding film covering the transfer electrode and opening the light receiving portion formation region.
上記の本発明の固体撮像装置の製造方法では、転送電極間に絶縁膜を埋め込む工程において、基板の受光部形成領域には保護膜が形成されていることから、転送電極間のみに絶縁膜が埋め込まれ、受光部形成領域に絶縁膜が残ることはない。受光部形成領域とは、受光部を形成した、あるいは後に受光部を形成する領域である。
絶縁膜を埋め込んだ後に、保護膜を除去することにより受光部形成領域を露出させる開口部が形成され、その後、転送電極を被覆する遮光膜が形成される。
In the manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention, since the protective film is formed in the light receiving portion forming region of the substrate in the step of embedding the insulating film between the transfer electrodes, the insulating film is formed only between the transfer electrodes. The insulating film is not left in the light receiving portion forming region. The light receiving portion forming region is a region where the light receiving portion is formed or the light receiving portion is formed later.
After embedding the insulating film, the protective film is removed to form an opening that exposes the light receiving portion formation region, and then a light shielding film that covers the transfer electrode is formed.
本発明に係る固体撮像装置の製造方法によれば、転送電極の短絡や、受光部の開口面積を狭めることなく、単層の転送電極を形成することができる。 According to the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, a single-layer transfer electrode can be formed without short-circuiting the transfer electrode or reducing the opening area of the light receiving unit.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明をインターライントランスファ方式の固体撮像装置に適用した例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to an interline transfer type solid-state imaging device will be described.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る固体撮像装置の概略構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging apparatus according to the present embodiment.
本実施形態に係る固体撮像装置1は、撮像部2と、水平転送部3と、出力部4とを有する。
The solid-
撮像部2には、行列状に配置された複数の受光部5と、受光部5の垂直列ごとに配置された複数本の垂直転送部7とを有する。
The
受光部5は、例えばフォトダイオードからなり、被写体から入射する像光(入射光)をその光量に応じた電荷量の信号電荷に光電変換して蓄積する。垂直転送部7は、4相のクロック信号φV1,φV2,φV3,φV4によって駆動され、受光部5から読み出された信号電荷を垂直方向(図中、下方)に転送する。なお、クロック信号としては、4相に限定されるものではない。
The
水平転送部3は、2相のクロック信号φH1,φH2によって駆動され、垂直転送部7から垂直転送された信号電荷を、水平方向(図中、左方向)に転送する。
The
垂直転送部7および水平転送部3は、基板に形成された転送方向に伸びる転送チャネル領域と、転送チャネル領域上に絶縁膜を介在させた状態で、転送方向に並べて形成された複数の転送電極とを有する。
The
転送電極に電圧を印加すると、転送チャネル領域に電位井戸が形成される。この電位井戸を形成するためのクロック信号が、転送方向に並べられた各転送電極に対して位相をずらして印加されることで、電位井戸の分布が順次変化し、電位井戸内の電荷が転送方向に沿って転送される。 When a voltage is applied to the transfer electrode, a potential well is formed in the transfer channel region. The clock signal for forming this potential well is applied to each transfer electrode arranged in the transfer direction with a phase shift, so that the distribution of the potential well changes sequentially, and the charge in the potential well is transferred. It is transferred along the direction.
出力部4は、例えば、フローティングディフュージョンにて構成された電荷−電圧変換部4aを有し、水平転送部3により水平転送された信号電荷を電気信号に変換して、アナログ画像信号として出力する。
The output unit 4 includes, for example, a charge-
図2は、図1の撮像部2における要部平面図である。なお、図2では、遮光膜と、その上層の構成は省略している。
FIG. 2 is a plan view of the main part of the
垂直転送部7には、垂直方向に複数の転送電極16が配列されている。図2に示すように、垂直方向に配列した転送電極16は互いに重なる部分がなく、単層の転送電極構造となっている。垂直方向に配列した転送電極16の下層には、垂直方向に伸びる転送チャネル領域12が形成されている。各転送電極16間にはギャップ部16cが設けられており、垂直方向に転送電極16は分離されている。水平方向における転送電極16は互いに接続されている。
In the
転送電極16には、受光部5に対応する位置に開口部16bが形成されている。後述するように、転送電極16の上層には、転送電極16を被覆する遮光膜が形成され、この遮光膜にも開口部が形成される。入射光は、この開口部を通過して受光部5に入射する。
An opening 16 b is formed in the
転送電極16のギャップ部16cには、絶縁膜17が埋め込まれている。絶縁膜17を埋め込むのは、転送電極16間のギャップ部16cは狭いため、転送電極16間における耐圧を確保する必要があるからである。
An insulating
図3(a)は図2のA−A’線における断面図であり、図3(b)は図2のB−B’線における断面図である。 3A is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ in FIG. 2.
n型のシリコンからなる半導体基板に形成されたp型ウェル、あるいはp型のシリコンからなる半導体基板(以下、基板10と称する)に、受光部5を構成する電荷蓄積領域11が形成されている。電荷蓄積領域11は、例えばn型の半導体領域である。n型の電荷蓄積領域11と基板10のp型領域との間でフォトダイオードが形成される。なお、図示はしないが、電荷蓄積領域11の表面には、正電荷蓄積領域として薄いp型半導体領域が形成される。
A
電荷蓄積領域11の両側には、n型半導体領域からなる転送チャネル領域12が形成されている。電荷蓄積領域11と一方側(図中、左側)の転送チャネル領域12との間に、p型半導体領域からなる読み出しゲート領域13が形成されている。電荷蓄積領域11に蓄積された信号電荷は、読み出しゲート領域13を介して転送チャネル領域12に読み出される。
A
電荷蓄積領域11と他方側(図中、右側)の転送チャネル領域12との間には、高濃度のp型半導体領域からなるチャネルストップ領域14が形成されている。チャネルストップ領域14は、信号電荷の流出入を防止するために設けられている。
A
基板10上には、例えば酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜15が形成されている。なお、ゲート絶縁膜15は、酸化シリコン膜と、窒化シリコン膜と、酸化シリコン膜の積層膜、いわゆるONO膜により形成されていてもよい。
A
転送チャネル領域12および読み出しゲート領域13上には、ゲート絶縁膜15を介して転送電極16が形成されている。転送電極16は、例えばポリシリコンにより形成される。転送電極16には受光部5に対応する位置に開口部16bが形成されている。また、垂直方向における転送電極16の間には、ギャップ部16cが形成されている(図3(b)参照)。
A
転送電極16のギャップ部16cには、絶縁膜17が埋め込まれている。本実施形態では、絶縁膜17として、酸化シリコン膜17aと、窒化シリコン膜17bが埋め込まれている。なお、絶縁膜17は、酸化シリコン膜17aの単層であってもよい。
An insulating
転送電極16上には、例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜18が形成されている。絶縁膜18上には、転送電極16を被覆する遮光膜19が形成されている。遮光膜19は、例えば、アルミニウムや、タングステンからなる。遮光膜19には、受光部5に対応する位置に開口部19aが形成されている。
An insulating
図示はしないが、遮光膜19の上層には、全面を覆ってパッシベーション膜が形成され、当該パッシベーション膜上に平坦化膜が形成されている。パッシベーション膜は、例えばプラズマSiNにより形成され、平坦化膜は例えばUVSiNにより形成される。平坦化膜上には、カラーフィルタが形成され、このカラーフィルタ上において受光部5に対応する位置にオンチップレンズが形成される。
Although not shown, a passivation film is formed on the
次に、上記の本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の一例について、図4〜図11を参照して説明する。図4〜図9および図11において、各図の(a)は図3(a)に相当する工程断面図であり、各図の(b)は図3(b)に相当する断面図である。図10は、製造工程中の平面図である。 Next, an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 9 and FIG. 11, (a) in each drawing is a process sectional view corresponding to FIG. 3 (a), and (b) in each drawing is a sectional view corresponding to FIG. 3 (b). . FIG. 10 is a plan view during the manufacturing process.
まず、図4(a)および図4(b)に示すように、基板10にn型不純物あるいはp型不純物をイオン注入することにより、電荷蓄積領域11、転送チャネル領域12、読み出しゲート領域13、チャネルストップ領域14を形成する。なお、この段階では、電荷蓄積領域11を形成しなくてもよい。続いて、熱酸化法により、基板10の表面に酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜15を形成する。
First, as shown in FIGS. 4A and 4B, an n-type impurity or a p-type impurity is ion-implanted into the
続いて、ゲート絶縁膜15上の電荷蓄積領域11に対応する位置に、保護膜20を形成する。なお、電荷蓄積領域11が未だ形成されていない場合には、電荷蓄積領域11を後に形成する位置に保護膜20を形成する。保護膜20の形成は、ゲート絶縁膜15上の全面に絶縁膜を堆積させた後に、当該絶縁膜上にレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとしたエッチングにより行う。なお、保護膜20としては、例えばボロン(B)およびリン(P)を添加した酸化シリコン膜(BPSG膜)、リン(P)を添加した酸化シリコン膜(PSG膜)、ボロン(B)を添加した酸化シリコン膜(BSG膜)、TEOS(tetraethylorthosilicate)を原料として形成した酸化シリコン膜(TEOS膜)を用いる。
Subsequently, a
次に、図5(a)および(b)に示すように、ゲート絶縁膜15上に、保護膜20を被覆するように、例えばポリシリコンからなる転送電極層16aを形成する。
Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, a
次に、図6(a)および(b)に示すように、保護膜20上の転送電極層16aを除去して、平坦化する。これにより、保護膜20の上面と、転送電極層16aの上面とが略一致する平坦面が形成される。当該保護膜20上の転送電極層16aの除去は、例えば、フォトレジストをマスクとしたエッチバック、あるいはCMP(chemical mechanical polishing)により行う。エッチバックを用いた場合には、エッチバック後に、フォトレジストをアッシング処理や薬液処理により除去する。
Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
次に、図7(a)および(b)に示すように、転送電極層16a上に不図示のレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより、ギャップ部16cに対応する位置の転送電極層16aを除去する。その後、レジストパターンを除去する。これにより、転送電極層16aは、各転送電極16に分離される。
Next, as shown in FIGS. 7A and 7B, a resist pattern (not shown) is formed on the
次に、図8(a)および(b)に示すように、転送電極16のギャップ部16cを埋め込むように、転送電極16および保護膜20上に、酸化シリコン膜17aと、窒化シリコン膜17bとを順に堆積させて、絶縁膜17を形成する。
Next, as shown in FIGS. 8A and 8B, a
次に、図9(a)および(b)に示すように、エッチバック法により、ギャップ部16c以外の転送電極16および保護膜20上の不要な絶縁膜17を除去する。これにより、ギャップ部16cのみに絶縁膜17が残る。
Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, the
以上の工程を経ると、図10に示すような平面図となる。図10に示すように、転送電極16のギャップ部16cには、絶縁膜17が埋め込まれており、受光部5に対応する位置には、保護膜20が形成されている。
Through the above steps, a plan view as shown in FIG. 10 is obtained. As shown in FIG. 10, an insulating
次に、図11(a)および(b)に示すように、保護膜20を薬液処理により選択的に除去して、転送電極16に受光部5を露出させる開口部16bを形成する。ここで、絶縁膜17を構成する酸化シリコン膜17a、およびゲート絶縁膜15としての酸化シリコン膜に対して、保護膜20を選択的に除去する必要がある。ここで、酸化シリコン膜17aおよびゲート絶縁膜15を熱酸化法により形成された熱酸化膜とし、保護膜20として上記の酸化膜を採用した場合には、100以上のエッチング選択比で保護膜20を除去できる。当該工程までを経ると、図2に示すような平面図となる。
Next, as shown in FIGS. 11A and 11B, the
以降の工程としては、転送電極16上に例えば酸化シリコンからなる絶縁膜18を形成する。なお、受光部5となる電荷蓄積領域11を未だ形成していない場合には、後述する遮光膜を形成する前に、転送電極16をマスクとして不純物をイオン注入することにより、電荷蓄積領域11を形成する。
As a subsequent process, an insulating
続いて、全面に遮光膜材料を堆積させ、受光部5上の遮光膜材料を除去することにより、開口部19aをもち、転送電極16を被覆する遮光膜19が形成される。さらに全面に、パッシベーション膜および平坦化膜を形成した後に、平坦化膜上にカラーフィルタを形成し、このカラーフィルタ上において各受光部5に対応する位置にオンチップレンズを形成する。
Subsequently, a light shielding film material is deposited on the entire surface, and the light shielding film material on the
以上により、本実施形態に係る固体撮像装置が製造される。 As described above, the solid-state imaging device according to this embodiment is manufactured.
上記した本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法では、受光部に対応する位置に予め保護膜20を形成し、保護膜20以外の領域に転送電極層16aを形成している。このような状態で、ギャップ部16cを形成した後に、ギャップ部16c内に絶縁膜17を埋め込んでいる。
In the manufacturing method of the solid-state imaging device according to the above-described embodiment, the
また、ギャップ部16cに絶縁膜17を埋め込む際には、転送電極16の開口部16bは保護膜20により埋め込まれていることから、開口部16b内に絶縁膜17が形成されることはない。このため、受光部5の開口面積(遮光膜19の開口部19aの面積)を狭めることもない。
Further, when the insulating
開口部16b内に絶縁膜17が形成されることはないため、ギャップ部16cを形成する際に、開口部16bとの重なり領域を確保したレジストパターンを用いることができる。このため、転送電極16間を分離するギャップ部16cを確実に形成することができ、転送電極16間の短絡の発生を防止できる。
Since the insulating
以上のようにして、転送電極16の短絡や、受光部5の開口面積を狭めることなく、単層の転送電極を形成することができる。このため、特に高集積化され微細化された固体撮像装置において、感度低下の問題を解決することができる。
As described above, a single-layer transfer electrode can be formed without short-circuiting the
上記の固体撮像装置は、例えば、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、あるいは電子内視鏡用カメラなどのカメラに用いられる。 The solid-state imaging device is used for a camera such as a video camera, a digital still camera, or an electronic endoscope camera, for example.
図12は、上記の固体撮像装置が用いられるカメラの概略構成図である。 FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a camera in which the above-described solid-state imaging device is used.
カメラ100は、固体撮像装置(CCD)1と、光学系102と、駆動回路103と、信号処理回路104とを有する。
The
光学系102は、被写体からの像光(入射光)を固体撮像装置1の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置1の各受光部5において、入射光量に応じた信号電荷に変換され、受光部5の電荷蓄積領域11において、一定期間当該信号電荷が蓄積される。
The
駆動回路103は、上述した4相のクロック信号φV1,φV2,φV3,φV4および2相のクロック信号φH1,φH2などの各種のタイミング信号を固体撮像装置1に与える。これにより、固体撮像装置1の信号電荷の読み出し、垂直転送、水平転送などの各種の駆動が行われる。また、この駆動により、固体撮像装置1の出力部4からアナログ画像信号が出力される。
The
信号処理回路104は、固体撮像装置1から出力されたアナログ画像信号に対して、ノイズ除去を行ったり、ディジタル信号に変換するといった各種の信号処理を行う。信号処理回路104による信号処理が行われた後に、メモリなどの記憶媒体に記憶される。
The
このように、ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどのカメラ100において、画素サイズが小さくても感度低下が抑制された上記の固体撮像装置1を用いることにより、カメラ100の高画質化を図ることができる。
As described above, in the
(第2実施形態)
第1実施形態では、保護膜20を形成した後に、転送電極層16aを堆積させたが、本実施形態では、転送電極層16aを堆積させた後に保護膜20を形成するものである。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
図13〜図15は、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための工程断面図である。なお、各図の(a)は図3(a)に相当する工程断面図であり、各図の(b)は図3(b)に相当する断面図である。 13 to 15 are process cross-sectional views for explaining the method for manufacturing the solid-state imaging device according to this embodiment. In addition, (a) of each figure is process sectional drawing equivalent to Fig.3 (a), (b) of each figure is sectional drawing equivalent to FIG.3 (b).
まず、図13(a)および(b)に示すように、基板10にn型不純物あるいはp型不純物をイオン注入することにより、電荷蓄積領域11、転送チャネル領域12、読み出しゲート領域13、チャネルストップ領域14を形成する。なお、この段階では、電荷蓄積領域11を形成しなくてもよい。続いて、熱酸化法により、基板10の表面に酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜15を形成する。
First, as shown in FIGS. 13A and 13B, by implanting n-type impurities or p-type impurities into the
続いて、ゲート絶縁膜15上の全面に、例えばポリシリコンからなる転送電極層16aを形成する。さらに、転送電極層16a上に受光部5に対応する位置に開口をもつレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとしたエッチングにより、転送電極層16aに開口部16bを形成する。その後、レジストパターンを除去する。
Subsequently, a
次に、図14(a)および(b)に示すように、開口部16bを埋め込むように、転送電極層16a上に保護膜20を堆積させる。保護膜20としては、第1実施形態で説明した材料を用いる。続いて、保護膜20上において受光部5に対応する位置に、レジストパターン21を形成する。なお、受光部5を構成する電荷蓄積領域11が未だ形成されていない場合には、電荷蓄積領域11を後に形成する位置に保護膜20を形成する。
Next, as shown in FIGS. 14A and 14B, a
次に、図15(a)および(b)に示すように、レジストパターン21をマスクとして、保護膜20をエッチングすることにより、受光部5に対応する位置に保護膜20を残す。ここで、保護膜20は、レジストパターン21のずれを考慮して、転送電極層16aに重なるようにして残す。
Next, as shown in FIGS. 15A and 15B, the
その後、CMP法により、転送電極層16a上の不要な保護膜20を除去する。これにより、図6(a)および(b)に示すように、保護膜20の上面と転送電極層16aの上面とが平坦化された構造が得られる。
Thereafter, the unnecessary
以降の工程としては、第1実施形態と同様の工程を経ることにより、固体撮像装置が製造される。本実施形態においても、受光部5となる電荷蓄積領域11を転送電極16よりも後に形成する場合には、遮光膜19を形成する前に、転送電極16をマスクとして不純物をイオン注入することにより、電荷蓄積領域11を形成すればよい。
As the subsequent steps, the solid-state imaging device is manufactured through the same steps as in the first embodiment. Also in the present embodiment, when the
なお、図14(a)および(b)に示すように、レジストパターン21を形成した後に、保護膜20をエッチバックすることにより、転送電極層16a上の不要な保護膜20を除去して、開口部16b内のみに保護膜20を残すこともできる。
14A and 14B, after forming the resist
上記した本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法では、転送電極層16aを形成した後に、転送電極層16aに開口部16bを形成し、当該開口部16b内に保護膜20を埋め込んでいる。このような状態で、ギャップ部16cを形成し、ギャップ部16c内に絶縁膜17を埋め込んでいる。
In the manufacturing method of the solid-state imaging device according to the present embodiment described above, after the
また、ギャップ部16cに絶縁膜17を埋め込む際には、転送電極16の開口部16bは保護膜20により埋め込まれていることから、開口部16b内に絶縁膜17が形成されることはない。このため、受光部5の開口面積(遮光膜19の開口部19aの面積)を狭めることもない。
Further, when the insulating
開口部16b内に絶縁膜17が形成されることはないため、ギャップ部16cを形成する際に、開口部16bとの重なり領域を確保したレジストパターンを用いることができる。このため、転送電極16間を分離するギャップ部16cを確実に形成することができ、転送電極16間の短絡の発生を防止できる。
Since the insulating
以上のようにして、転送電極16の短絡や、受光部5の開口面積を狭めることなく、単層の転送電極を形成することができる。このため、特に高集積化され微細化された固体撮像装置において、感度低下の問題を解決することができる。
As described above, a single-layer transfer electrode can be formed without short-circuiting the
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本発明の固体撮像装置は、フレームインターライントランスファ方式の固体撮像装置にも適用可能である。また、絶縁膜17は、単層の絶縁膜であってもよい。この場合には、絶縁膜17として、例えば、HTO(High Temperature Oxide)膜や、HDP(High Density Plasma)法により形成した酸化シリコン膜を用いる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
The present invention is not limited to the description of the above embodiment.
For example, the solid-state imaging device of the present invention can also be applied to a frame interline transfer type solid-state imaging device. The insulating
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1…固体撮像装置、2…撮像部、3…水平転送部、4…出力部、4a…電荷−電圧変換部、5…受光部、7…垂直転送部、10…基板、11…電荷蓄積領域、12…転送チャネル領域、13…読み出しゲート領域、14…チャネルストップ領域、15…ゲート絶縁膜、16…転送電極、16a…転送電極層、16b…開口部、16c…ギャップ部、17…絶縁膜、17a…酸化シリコン膜、17b…窒化シリコン膜、18…絶縁膜、19…遮光膜、19a…開口部、20…保護膜、21…レジストパターン、100…カメラ、102…光学系、103…駆動回路、104…信号処理回路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
転送電極間となる領域の前記転送電極層を除去して、各転送電極に分離する工程と、
前記転送電極間に絶縁膜を埋め込む工程と、
前記保護膜を除去して、前記受光部形成領域を露出させる開口部を形成する工程と、
前記転送電極を被覆する遮光膜を形成する工程と
を有する固体撮像装置の製造方法。 Forming a protective film in a light receiving portion forming region of the substrate, and forming a transfer electrode layer in a region other than the protective film forming region;
Removing the transfer electrode layer in a region between the transfer electrodes and separating each transfer electrode;
Embedding an insulating film between the transfer electrodes;
Removing the protective film to form an opening exposing the light receiving portion forming region; and
Forming a light-shielding film that covers the transfer electrode.
前記基板の受光部形成領域に前記保護膜を形成する工程と、
前記保護膜を被覆するように前記基板上に、前記転送電極層を形成する工程と、
前記保護膜上の前記転送電極層を除去する工程と
を有する請求項1記載の固体撮像装置の製造方法。 The steps of forming the protective film and forming the transfer electrode layer include:
Forming the protective film in a light receiving portion forming region of the substrate;
Forming the transfer electrode layer on the substrate so as to cover the protective film;
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, further comprising: removing the transfer electrode layer on the protective film.
前記基板上に前記転送電極層を形成する工程と、
前記基板の前記受光形成領域における前記転送電極層を除去する工程と、
前記基板の前記受光形成領域に保護膜を形成する工程と
を有する請求項1記載の固体撮像装置の製造方法。 The steps of forming the protective film and forming the transfer electrode layer include:
Forming the transfer electrode layer on the substrate;
Removing the transfer electrode layer in the light receiving formation region of the substrate;
The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, further comprising: forming a protective film in the light receiving formation region of the substrate.
請求項1記載の固体撮像装置の製造方法。 The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein in the step of forming the protective film and forming the transfer electrode layer, substantially the same flat surface is formed on the upper surface of the protective film and the upper surface of the transfer electrode.
前記転送電極間を埋め込むように、前記転送電極および前記保護膜上に前記絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチバックして、前記転送電極および前記保護膜上の前記絶縁膜を除去する工程と
を有する請求項1記載の固体撮像装置の製造方法。 The step of embedding an insulating film between the transfer electrodes includes:
Forming the insulating film on the transfer electrode and the protective film so as to embed between the transfer electrodes;
The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, further comprising: etching back the insulating film to remove the insulating film on the transfer electrode and the protective film.
請求項1記載の固体撮像装置の製造方法。 The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a step of forming a light receiving portion by introducing impurities into the substrate in the light receiving portion forming region before the step of forming the protective film and forming the transfer electrode layer. Manufacturing method.
請求項1記載の固体撮像装置の製造方法。
The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a step of forming a light receiving portion by introducing impurities into the substrate in the light receiving portion forming region using the transfer electrode as a mask after the step of forming the transfer electrode. .
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