JP2009054740A - Solid-state imaging device and manufacturing method for solid-state imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性の遮光膜を有する固体撮像装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a solid-state imaging device having a conductive light-shielding film and a method for manufacturing the same.
デジタルカメラ等に用いられる固体撮像装置は、光検出素子がマトリクス状に配列され、光検出素子列の間に、この光検出素子列で発生した信号電荷を読み出す垂直転送部(垂直CCD)を有している。固体撮像装置は更に、この垂直転送部からの信号電荷を転送する水平転送部(水平CCD)と、水平転送部からの信号電荷を電荷−電圧変換して出力する出力部とを有する。このような固体撮像装置では、垂直転送部、水平転送部及び出力部は、アルミニウムやタングステン等の金属材料から成る遮光膜によって被覆されており、この遮光膜には各光検出素子上に開口部が形成されている。 A solid-state imaging device used for a digital camera or the like has photodetection elements arranged in a matrix and has a vertical transfer unit (vertical CCD) that reads signal charges generated in the photodetection element array between the photodetection element arrays. is doing. The solid-state imaging device further includes a horizontal transfer unit (horizontal CCD) that transfers the signal charge from the vertical transfer unit, and an output unit that converts the signal charge from the horizontal transfer unit into a charge-voltage converter and outputs it. In such a solid-state imaging device, the vertical transfer unit, the horizontal transfer unit, and the output unit are covered with a light-shielding film made of a metal material such as aluminum or tungsten, and the light-shielding film has an opening on each photodetecting element. Is formed.
一般に、固体撮像装置を製造する上で、次のような問題が生じる。つまり、半導体プロセスでは、蒸着法やCVD(化学気相成長)法によって成長した導電体膜が、フォトレジストによるパターニング処理の後、プラズマを用いたドライエッチングで、分離した電極として形成される。この際に、ドライエッチング時に生じる静電気によって、電極下の絶縁膜が帯電し、この帯電により、各ゲート電極に印加される電圧値が装置ごとにばらつく不具合が発生する。 In general, the following problems occur when manufacturing a solid-state imaging device. That is, in a semiconductor process, a conductor film grown by a vapor deposition method or a CVD (chemical vapor deposition) method is formed as a separate electrode by dry etching using plasma after a patterning process using a photoresist. At this time, the insulating film under the electrode is charged by static electricity generated during dry etching, and this charging causes a problem that the voltage value applied to each gate electrode varies from device to device.
このような問題に対して、帯電し易い部位の電極と、帯電した静電気を流すことができる部位との間に、該電極に所定の電圧が印加されたときに溶断するヒューズを配設する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve such a problem, a technique for disposing a fuse that blows when a predetermined voltage is applied to an electrode between an electrode that is easily charged and a portion that can flow charged static electricity. Is disclosed (for example, see Patent Document 1).
以下、図21を参照しながら、ヒューズを用いて電極下絶縁膜への帯電量を低減する従来技術の固体撮像装置について説明する。
図21は従来のヒューズを備える固体撮像装置の構造を示す断面図である。
Hereinafter, a conventional solid-state imaging device that uses a fuse to reduce the amount of charge on the under-electrode insulating film will be described with reference to FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing the structure of a solid-state imaging device having a conventional fuse.
図21より、半導体基板18上に、光信号が変換された電荷を蓄積する拡散層と、この拡散層を素子分離する反対導電型のp型拡散層25と、絶縁層12上に設けられた各種の電極26、28とを有し、p型拡散層25又はグランドと、電極26、28との間に、電極26、28に所定の電圧が印加されたときに溶断するヒューズ13が配設されている。
As shown in FIG. 21, a diffusion layer for accumulating charges converted from an optical signal, a p-
このため、電極26、28下の絶縁膜12に帯電した静電気は、ヒューズ13を通して、p型拡散層25又はグランドに流されるため、電極26、28下の絶縁膜12への帯電量を低減することができ、ゲート電極に印加される電圧値が素子ごとにばらつく不具合が生じ難くなる。固体撮像装置として使用する時には、電極26、28に所定の電圧を印加することで、ヒューズを切断できるため、以後、固体撮像装置として使用可能となる。
For this reason, since the static electricity charged in the
次に、従来技術における一般的な固体撮像装置及びその製造方法について図22〜図25を参照しながら説明する。
図22は従来の固体撮像装置の構造を示す図であり、図22(a)は一般的な固体撮像装置の平面からの概略図、図22(b)はその構造を示す断面図である。図23は従来の固体撮像装置におけるp型拡散層領域形成工程を説明するための工程断面図、図24は従来の固体撮像装置におけるポリシリコン電極形成工程を説明するための工程断面図、図25(a)〜(c)は従来の固体撮像装置の製造工程を説明するための工程断面図である。
Next, a general solid-state imaging device and its manufacturing method in the prior art will be described with reference to FIGS.
FIG. 22 is a diagram showing a structure of a conventional solid-state imaging device, FIG. 22A is a schematic view from a plane of a general solid-state imaging device, and FIG. 22B is a cross-sectional view showing the structure. FIG. 23 is a process cross-sectional view for explaining the p-type diffusion layer region forming process in the conventional solid-state imaging device, FIG. 24 is a process cross-sectional view for explaining the polysilicon electrode forming process in the conventional solid-state imaging device, and FIG. (A)-(c) is process sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the conventional solid-state imaging device.
図22に示すように、一般的な固体撮像装置は、光検出素子と垂直転送部がマトリクスに配列された画素アレイ領域とそれ以外の領域(以後、画素アレイ外領域と呼ぶ)を備えている。 As shown in FIG. 22, a general solid-state imaging device includes a pixel array region in which photodetecting elements and vertical transfer units are arranged in a matrix and other regions (hereinafter referred to as a region outside the pixel array). .
また、画素アレイ領域は、n型のシリコン基板51に、ウエルとしてp型の拡散層領域52が形成され、その表面所定の領域に、光信号が変換された電荷を蓄積するn型の拡散層領域53、n型の拡散層領域53を素子分離するp型の拡散層領域54が形成されている。シリコン基板51表面上には、絶縁膜57を介して、所望のパターンに形成された電極56が形成され、この電極56及び絶縁膜57を覆うように絶縁膜58a,絶縁膜58b,および絶縁膜58cよりなる絶縁膜58が形成され、更に、導電性の遮光膜59が少なくともn型拡散層領域53上の絶縁膜58の一部を開口し、かつそれ以外の画素アレイ領域全てを覆い、更に画素アレイ外領域に遮光膜オーバーラップ領域を設けたパターンに形成されている。
Further, in the pixel array region, a p-type
一方、遮光膜オーバーラップ領域を含む画素アレイ外領域は、n型のシリコン基板51に、ウエルとしてp型の拡散層領域52が形成され、その表面所定の領域にn型の拡散層領域が形成されている。シリコン基板51表面上には、絶縁膜57及び絶縁膜58の一部である絶縁膜58cを介して、導電性の遮光膜59が所望のパターンに形成されている。このように、遮光膜下の絶縁膜が画素アレイ領域と画素アレイ外領域で同一のため、遮光膜を介して絶縁膜及び基板が受けるチャージアップ等のダメージは、画素アレイ領域と画素アレイ外領域で同等である。
On the other hand, in the region outside the pixel array including the light shielding film overlap region, a p-type
次に、図23(a)〜(c)、図24(a)〜(c)及び図25(a)〜(c)を参照しながら、一般的な固体撮像装置の製造方法について説明する。
まず、図23(a)に示すように、n型のシリコン基板51に、ボロンをイオン注入することで、ウエルとしてのp型の拡散層領域52を形成し、所望の領域にフォトレジスト膜80をマスクとして、砒素をイオン注入することで、n型の拡散層領域53を形成し、フォトレジスト膜80を除去する。
Next, a general method for manufacturing a solid-state imaging device will be described with reference to FIGS. 23 (a) to 23 (c), FIGS. 24 (a) to 24 (c) and FIGS. 25 (a) to 25 (c).
First, as shown in FIG. 23 (a), boron is ion-implanted into an n-
次に、図23(b)に示すように、n型の拡散層領域53を合わせ基準にするためのマーク形成をおこなうために、フォトレジスト膜81をマスクとして、合わせマーク部(図示せず)のみシリコン基板51をエッチングし、フォトレジスト膜81を除去する。
Next, as shown in FIG. 23B, in order to form a mark for using the n-type
次に、図23(c)に示すように、所望の領域にフォトレジスト膜82をマスクとして、ボロンをイオン注入することで、p型の拡散層領域54を形成し、フォトレジスト膜82を除去する。
Next, as shown in FIG. 23C, boron is ion-implanted into the desired region using the
次に、図24(a)に示すように、絶縁膜57及び導電膜であるポリシリコン電極56を順次形成する。
次に、図24(b)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜83をマスクとして、ポリシリコン電極56のみを選択的にエッチングし、フォトレジスト膜83を除去する。
Next, as shown in FIG. 24A, an
Next, as shown in FIG. 24B, using the
次に、図24(c)に示すように、ポリシリコン電極56を酸化することでシリコン酸化膜である絶縁膜58aを形成し、所望の領域にフォトレジスト膜84をマスクとして、砒素をイオン注入することで、画素アレイ外領域におけるアンプ部のトランジスタや保護回路部のトランジスタ(図示せず)のソース/ドレインとなるn型の拡散層を形成し、フォトレジスト膜84を除去する。
Next, as shown in FIG. 24C, the
次に、図25(a)に示すように、反射防止膜としてのシリコンナイトライド膜58bをCVDにより成膜し、その後、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜85をマスクとして、シリコンナイトライド膜58bのみを選択的にエッチングし、フォトレジスト膜85を除去する。
Next, as shown in FIG. 25A, a
次に、図25(b)に示すように、絶縁膜58cをCVDにより成膜し、更に導電膜である遮光膜59をCVDにより成膜する。
次に、図25(c)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜86をマスクとして、遮光膜59のみを選択的にエッチングし、前記フォトレジスト膜86を除去することで、図22に示す構造を有する一般的な固体撮像装置が形成される。
Next, as shown in FIG. 25B, an
Next, as shown in FIG. 25C, by using the
さらに、遮光膜上にドライエッチングによりコンタクトが形成された固体撮像装置の構成について、図26を用いて説明する。
図26は従来の遮光膜上にコンタクトが形成された固体撮像装置の構造を示す断面図であり、図26における右側部は、受光画素部に限定した画素アレイ領域を示し、左側部は、画素アレイ外領域を示す。また、(a)は受光画素部を、(b)はOB画素部を示す。
Further, a configuration of a solid-state imaging device in which a contact is formed on the light shielding film by dry etching will be described with reference to FIG.
FIG. 26 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional solid-state imaging device in which contacts are formed on a light shielding film. The right side in FIG. 26 shows a pixel array region limited to the light receiving pixel part, and the left side shows a pixel. The area outside the array is shown. Further, (a) shows a light receiving pixel portion, and (b) shows an OB pixel portion.
図26において、n型シリコン基板501上の第1のp型ウェル領域502内にn型不純物拡散領域503と垂直レジスタ504並びにp型チャンネルストッパ領域505が形成され、n型不純物拡散領域503上にp型の正電荷蓄積領域506が、垂直レジスタ504の直下に第2のp型ウェル507が各々形成されている。
In FIG. 26, an n-type
ここで、(a)受光画素部と(b)OB画素部共に、n型の不純物拡散領域503と第1のp型ウェル領域502とのPN接合によるフォトダイオードによって、受光部(光電変換部)508が構成される。この受光部508は画素に対応して形成される。
Here, in both (a) the light receiving pixel portion and (b) the OB pixel portion, a light receiving portion (photoelectric conversion portion) is formed by a photodiode having a PN junction between the n-type
そして、第1のp型ウェル領域502の上記チャンネルストッパ領域505、垂直レジスタ504及び正電荷蓄積領域506を含む全面にゲート絶縁膜509を構成する。更に、第1のp型ウェル502上のゲート絶縁膜509上に第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512が形成される。その後、n型シリコン基板501にコンタクト520を形成し、導電遮光膜513が直接n型シリコン基板501と接地するように堆積する。その後、導電遮光膜513が選択的に形成され、更に、減圧CVD装置、常圧CVD装置等でBPSG膜514が形成される。更に、導電遮光膜513にコンタクト515を介して金属配線516が形成される。
Then, a
なお、SiO2膜からなるゲート絶縁膜509は、図19に示すようにSiO2膜509、Si3N4膜517及びSiO2膜518は3層構造の3層ゲート絶縁膜519で構成されるものであって構わない。
Note that the
また、導電遮光膜513において、OB画素部を遮光する導電遮光膜513は、受光開口が存在せず、受光画素部を遮光する導電遮光膜513は、受光開口が存在して形成される。
しかしながら、図21に示す従来技術では、電極下絶縁膜への帯電防止のみに限定されており、更に、それを実現するためにヒューズを配設するための領域が必要であるので、これによる装置面積の増大を招くという第1の課題がある。 However, the prior art shown in FIG. 21 is limited only to the prevention of electrification of the insulating film under the electrode, and further, an area for disposing a fuse is necessary to realize this. There is a first problem of increasing the area.
また、図22〜図25に示す一般的な固体撮像装置では、固体撮像装置の大部分を占める画素アレイ領域全てを覆うように、導電性の遮光膜が使用される。このため、画素アレイ領域内での遮光膜下絶縁膜への、製造工程中ダメージが、固体撮像装置の白キズ等の特性劣化、信頼性の低下等を招くという第2の課題がある。 In the general solid-state imaging device shown in FIGS. 22 to 25, a conductive light-shielding film is used so as to cover the entire pixel array region occupying most of the solid-state imaging device. For this reason, there is a second problem that damage to the insulating film under the light shielding film in the pixel array region during the manufacturing process leads to deterioration in characteristics such as white scratches in the solid-state imaging device, reduction in reliability, and the like.
特に、図26に示すように、遮光膜上にコンタクトホールをドライエッチングにより形成する時には、導電遮光膜513が選択的に形成された導電遮光膜に、減圧CVD装置、常圧CVD装置等でBPSG膜514が形成されている固体撮像装置において、導電遮光膜513にコンタクトホールをドライエッチングで形成すると、画素アレイ外領域における、(a)受光画素部と(b)OB画素部共に、ドライエッチング装置内において、
CHF3→CHF2+F+ e−(電荷)
のプラズマ反応により、電荷が発生する。
In particular, as shown in FIG. 26, when the contact hole is formed on the light shielding film by dry etching, the conductive light shielding film on which the conductive
CHF 3 → CHF 2 + F + e- (charge)
Electric charges are generated by the plasma reaction.
そして、プラズマ中の電荷は、導電遮光膜513に帯電する。導電遮光膜513に帯電した電荷が増加すると、導電遮光膜513下の絶縁膜を介して、n型シリコン基板501との間で絶縁破壊が発生する問題を有する。また、上述したように遮光膜の面積が大きく形成されるため、その下の絶縁膜には非常に大きな電界が加わり、絶縁膜が破壊に至るような場合も生じ、この破壊によるパターン飛びは、固体撮像装置を製造する上で、歩留を大きく低下させる第3の課題となる。この現象は、今後微細化が進みコンタクト径が小さくなると、更に顕著に現れてくるため、固体撮像装置の特性安定化、歩留安定化においてより重要な課題となる。
Then, the electric charge in the plasma is charged to the conductive
上記課題に鑑み、本発明は、画素アレイ領域内での遮光膜下絶縁膜への、製造工程中に受けるダメージを低減し、特性の安定した固体撮像装置を安定した歩留で製造することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention reduces the damage received during the manufacturing process to the insulating film under the light shielding film in the pixel array region, and manufactures a solid-state imaging device having stable characteristics with a stable yield. Objective.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載の固体撮像装置は、画素アレイ領域と画素アレイ外領域を備える素子が半導体基板に複数マトリクス状に配列されてなる固体撮像装置であって、前記半導体基板の前記画素アレイ領域に形成されて光信号が変換された電荷を蓄積する第1導電型の第1の拡散層領域と、前記第1の拡散層領域を素子分離する第2導電型の第2の拡散層領域と、前記第1の拡散層領域および前記第2の拡散層領域ならびに前記画素アレイ外領域上に形成される第1の絶縁膜と、前記第2の拡散層領域上に前記第1の絶縁膜を介して形成される電極と、前記第1の拡散層領域上の前記第1の絶縁膜上および前記電極上に形成される第2の絶縁膜と、前記第1の拡散層領域上の一部を開口して前記画素アレイ領域を覆い、かつ前記画素アレイ外領域にオーバーラップして形成される遮光膜とを有し、遮光膜下に形成されている、前記第1の拡散層領域上の前記第1の絶縁膜および前記第2の絶縁膜との合計膜厚より前記画素アレイ外領域の前記第1の絶縁膜の膜厚の方が薄いことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a solid-state imaging device according to claim 1 of the present invention is a solid-state imaging device in which a plurality of elements each having a pixel array region and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate. A first diffusion layer region of the first conductivity type that is formed in the pixel array region of the semiconductor substrate and accumulates electric charges converted from an optical signal, and a second conductivity that separates the first diffusion layer region from each other. Type second diffusion layer region, the first diffusion layer region, the second diffusion layer region, the first insulating film formed on the region outside the pixel array, and the second diffusion layer region An electrode formed thereon via the first insulating film, a second insulating film formed on the first insulating film on the first diffusion layer region and on the electrode, and the first The pixel array region is opened by opening a part of one diffusion layer region. And the first insulating film on the first diffusion layer region and the first insulating layer formed under the light shielding film and having a light shielding film formed so as to overlap the region outside the pixel array. The film thickness of the first insulating film in the region outside the pixel array is thinner than the total film thickness with two insulating films.
請求項2記載の固体撮像装置は、請求項1記載の固体撮像装置において、前記画素アレイ外領域における前記半導体基板の最上層に第1導電型の第3の拡散層領域を形成することを特徴とする。
The solid-state imaging device according to
請求項3記載の固体撮像装置は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の固体撮像装置において、前記画素アレイ領域内の前記第2の絶縁膜が、シリコン窒化膜を含むことを特徴とする。
The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the second insulating film in the pixel array region includes a silicon nitride film in the solid-state imaging device according to
請求項4記載の固体撮像装置は、請求項3記載の固体撮像装置において、前記第2の絶縁膜が、シリコン酸化膜/シリコン窒化膜/シリコン酸化膜の積層構造をもつONO膜であることを特徴とする。 The solid-state imaging device according to claim 4 is the solid-state imaging device according to claim 3, wherein the second insulating film is an ONO film having a laminated structure of silicon oxide film / silicon nitride film / silicon oxide film. Features.
請求項5記載の固体撮像装置は、請求項3または請求項4のいずれかに記載の固体撮像装置において、前記第1の拡散層領域上に形成された前記シリコン窒化膜を、光の集光性を向上させるための反射防止膜として用いることを特徴とする。 The solid-state imaging device according to claim 5 is the solid-state imaging device according to claim 3 or 4, wherein the silicon nitride film formed on the first diffusion layer region is focused on light. It is used as an antireflection film for improving the performance.
請求項6記載の固体撮像装置は、画素アレイ領域と画素アレイ外領域を備える素子が半導体基板に複数マトリクス状に配列されてなる固体撮像装置であって、前記半導体基板の前記画素アレイ領域に形成されて光信号が変換された電荷を蓄積する第1導電型の第1の拡散層領域と、前記第1の拡散層領域を素子分離する第2導電型の第2の拡散層領域と、前記半導体基板上の前記画素アレイ外領域に形成される第1導電型の第3の拡散層領域と、前記第1の拡散層領域および前記第2の拡散層領域ならびに前記第3の拡散層領域上に形成される第1の絶縁膜と、前記第2の拡散層領域上に前記第1の絶縁膜を介して形成される電極と、前記第1の拡散層領域上の前記第1の絶縁膜上および前記電極上ならびに前記画素アレイ外領域上を含む全面に形成される第2の絶縁膜と、前記第1の拡散層領域上の一部を開口して前記画素アレイ領域を覆い、かつ前記画素アレイ外領域にオーバーラップして形成される遮光膜と、前記第2の絶縁膜上および前記遮光膜上に形成される層間絶縁膜と、前記画素アレイ外領域の前記層間絶縁膜上に任意に形成される導電体膜と、前記導電体膜と電気的に接続されて前記層間絶縁膜に形成されるコンタクトとを有し、前記画素アレイ外領域の前記遮光膜下の基板表面を他の領域の基板表面に比べて低くすることにより、前記画素アレイ外領域の前記遮光膜上に形成されるコンタクトが他の領域に形成されるコンタクトより深くなることを特徴とする。 7. The solid-state imaging device according to claim 6, wherein a plurality of elements each having a pixel array region and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate, and formed in the pixel array region of the semiconductor substrate. A first conductivity type first diffusion layer region that accumulates electric charges converted into an optical signal, a second conductivity type second diffusion layer region that isolates the first diffusion layer region, and A third diffusion layer region of a first conductivity type formed in a region outside the pixel array on a semiconductor substrate, the first diffusion layer region, the second diffusion layer region, and the third diffusion layer region; A first insulating film formed on the second diffusion layer region, an electrode formed on the second diffusion layer region via the first insulating film, and the first insulating film on the first diffusion layer region. All over the top and on the electrode as well as on the area outside the pixel array. A second insulating film formed on the first diffusion layer area, and a light shielding film formed on the first diffusion layer area so as to cover the pixel array area and overlap the outer area of the pixel array An interlayer insulating film formed on the second insulating film and the light-shielding film, a conductor film arbitrarily formed on the interlayer insulating film in the region outside the pixel array, and the conductor film and the electric And the contact formed on the interlayer insulating film, and lowering the substrate surface below the light shielding film in the region outside the pixel array as compared with the substrate surface in other regions, The contact formed on the light shielding film in the outer region is deeper than the contact formed in another region.
請求項7記載の固体撮像装置は、画素アレイ領域と画素アレイ外領域を備える素子が半導体基板に複数マトリクス状に配列されてなる固体撮像装置であって、前記半導体基板の前記画素アレイ領域に形成されて光信号が変換された電荷を蓄積する第1導電型の第1の拡散層領域と、前記第1の拡散層領域を素子分離する第2導電型の第2の拡散層領域と、前記半導体基板上の前記画素アレイ外領域に形成される第1導電型の第3の拡散層領域と、前記第1の拡散層領域および前記第2の拡散層領域ならびに前記第3の拡散層領域上に形成される第1の絶縁膜と、前記第2の拡散層領域上に前記第1の絶縁膜を介して形成される電極と、前記第1の拡散層領域上の前記第1の絶縁膜上および前記電極上に形成される第2の絶縁膜と、前記第1の拡散層領域上の一部を開口して前記画素アレイ領域を覆い、かつ前記画素アレイ外領域にオーバーラップして形成される遮光膜と、前記第2の絶縁膜上および前記遮光膜上に形成される層間絶縁膜と、前記画素アレイ外領域の前記層間絶縁膜上に任意に形成される導電体膜と、前記導電体膜と電気的に接続されて前記層間絶縁膜に形成されるコンタクトとを有し、前記画素アレイ外領域の前記遮光膜下の基板表面を他の領域の基板表面に比べて低くすることにより、前記画素アレイ外領域の前記遮光膜上に形成されるコンタクトが他の領域に形成されるコンタクトより深くなることを特徴とする。 The solid-state imaging device according to claim 7 is a solid-state imaging device in which a plurality of elements including a pixel array region and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate, and is formed in the pixel array region of the semiconductor substrate. A first conductivity type first diffusion layer region that accumulates electric charges converted into an optical signal, a second conductivity type second diffusion layer region that isolates the first diffusion layer region, and A third diffusion layer region of a first conductivity type formed in a region outside the pixel array on a semiconductor substrate, the first diffusion layer region, the second diffusion layer region, and the third diffusion layer region; A first insulating film formed on the second diffusion layer region, an electrode formed on the second diffusion layer region via the first insulating film, and the first insulating film on the first diffusion layer region. A second insulating film formed on and on the electrode; and A light-shielding film formed by opening a part on the scattering layer area to cover the pixel array area and overlapping the area outside the pixel array, and formed on the second insulating film and the light-shielding film An interlayer insulating film to be formed; a conductor film arbitrarily formed on the interlayer insulating film outside the pixel array; a contact electrically connected to the conductor film and formed on the interlayer insulating film; The contact formed on the light shielding film in the region outside the pixel array is made different from the substrate surface in the region outside the pixel array by making the substrate surface below the light shielding film lower than the substrate surface in the other region. It is characterized by being deeper than the contact formed in the region.
請求項8記載の固体撮像装置の製造方法は、画素アレイ領域と画素アレイ外領域を備える素子が半導体基板に複数マトリクス状に配列されてなる固体撮像装置の製造方法であって、前記半導体基板の所定領域に電荷を蓄積する第1導電型の第1の拡散層領域を形成する第1の工程と、前記第1の拡散層領域を素子分離する第2導電型の第2の拡散層領域を形成する第2の工程と、前記半導体基板表面に第1の絶縁膜を形成する第3の工程と、前記第1の絶縁膜表面に第1の導電膜を形成した後前記第1の導電膜をエッチングして所望の電極を形成する第4の工程と、前記半導体基板表面及び前記電極を覆うように、第1の絶縁膜に比べてエッチング選択比の異なる第2の絶縁膜を形成する第5の工程と、前記画素アレイ外領域の所望の領域における前記第2の絶縁膜表面を所定の深さまでエッチングして前記画素アレイ領域内の前記第2の絶縁膜の膜厚に比べて膜厚が薄い薄膜領域を形成する第6の工程と、前記第2の絶縁膜表面に第2の導電膜を形成した後前記第2の導電膜をエッチングして所望のパターンの遮光膜を形成する第7の工程とを有することを特徴とする。 The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 8 is a method for manufacturing a solid-state imaging device in which a plurality of elements each having a pixel array region and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate. A first step of forming a first conductivity type first diffusion layer region for accumulating charges in a predetermined region; and a second conductivity type second diffusion layer region for isolating the first diffusion layer region. A second step of forming, a third step of forming a first insulating film on the surface of the semiconductor substrate, a first conductive film formed on the surface of the first insulating film, and then the first conductive film. And a second step of forming a second insulating film having a different etching selectivity compared to the first insulating film so as to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode. Step 5 and a desired region outside the pixel array Etching a surface of the second insulating film to a predetermined depth to form a thin film region having a thickness smaller than that of the second insulating film in the pixel array region; And a seventh step of forming a light-shielding film having a desired pattern by etching the second conductive film after forming the second conductive film on the surface of the second insulating film.
請求項9記載の固体撮像装置は、受光画素部およびOB画素部からなる画素アレイ領域と画素アレイ外領域を備える素子が半導体基板に複数マトリクス状に配列されてなる固体撮像装置であって、半導体基板と、前記半導体基板上に形成される光電変換部と、前記光電変換部を覆い前記半導体基板上に形成されるゲート絶縁膜と、前記光電変換部で発生した電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部の電荷を転送するための転送ゲート電極と、前記受光画素部の前記光電変換部を開口して全面に堆積された導電遮光膜と、前記導電遮光膜上全面に形成される層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成される金属配線と、前記金属配線と前記導電遮光膜とを接続する1または複数のコンタクトホールと、前記遮光膜と前記半導体基板とを接続するコンタクトとを有することを特徴とする。 The solid-state imaging device according to claim 9 is a solid-state imaging device in which a plurality of elements including a pixel array region including a light-receiving pixel portion and an OB pixel portion and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate. A substrate, a photoelectric conversion unit formed on the semiconductor substrate, a gate insulating film formed on the semiconductor substrate so as to cover the photoelectric conversion unit, and a vertical direction for transferring charges generated in the photoelectric conversion unit in a vertical direction A transfer gate electrode for transferring charges of the vertical transfer unit, a conductive light-shielding film deposited on the entire surface of the light-receiving pixel unit by opening the photoelectric conversion unit, and an entire surface on the conductive light-shielding film. An interlayer insulating film to be formed; a metal wiring formed on the interlayer insulating film; one or a plurality of contact holes connecting the metal wiring and the conductive light shielding film; the light shielding film and the semiconductor substrate; And having a contact for connecting and.
請求項10記載の固体撮像装置は、請求項9記載の固体撮像装置において、前記コンタクトが、前記遮光膜と前記転送ゲート電極とを接続する第1のコンタクトと、前記転送ゲート電極と前記半導体基板とを接続する第2のコンタクトとで構成されることを特徴とする。 The solid-state imaging device according to claim 10 is the solid-state imaging device according to claim 9, wherein the contact includes a first contact connecting the light shielding film and the transfer gate electrode, the transfer gate electrode, and the semiconductor substrate. And a second contact that connects the two.
請求項11記載の固体撮像装置は、請求項10記載の固体撮像装置において、前記第1のコンタクトと前記第2のコンタクトとの間の前記転送ゲート電極を切断することを特徴とする。 The solid-state imaging device according to an eleventh aspect is the solid-state imaging device according to the tenth aspect, wherein the transfer gate electrode between the first contact and the second contact is cut.
請求項12記載の固体撮像装置は、受光画素部およびOB画素部からなる画素アレイ領域と画素アレイ外領域を備える素子が半導体基板に複数マトリクス状に配列されてなる固体撮像装置であって、半導体基板と、前記半導体基板上に形成される光電変換部と、前記光電変換部を覆い前記半導体基板上に形成されるゲート絶縁膜と、前記光電変換部で発生した電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部の電荷を転送するための転送ゲート電極と、前記受光画素部の前記光電変換部を開口して全面に堆積された導電遮光膜と、前記導電遮光膜上全面に形成される層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成される金属配線と、前記金属配線と前記導電遮光膜とを接続する1または複数のコンタクトホールとを有し、前記コンタクトホールが前記受光画素部のみに形成されることを特徴とする。
13. The solid-state imaging device according to
請求項13記載の固体撮像装置は、請求項12記載の固体撮像装置において、OB画素部を遮光する前記導電遮光膜と受光画素部を遮光する前記導電遮光膜が同一導電遮光膜で形成されることを特徴とする。
The solid-state imaging device according to
請求項14記載の固体撮像装置は、請求項12記載の固体撮像装置において、OB画素部を遮光する前記導電遮光膜と受光画素部を遮光する前記導電遮光膜が独立分離して形成されることを特徴とする。
The solid-state imaging device according to claim 14 is the solid-state imaging device according to
請求項15記載の固体撮像装置は、受光画素部およびOB画素部からなる画素アレイ領域と画素アレイ外領域を備える素子が半導体基板に複数マトリクス状に配列されてなる固体撮像装置であって、半導体基板と、前記半導体基板上に形成される光電変換部と、前記光電変換部を覆い前記半導体基板上に形成されるゲート絶縁膜と、前記光電変換部で発生した電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部の電荷を転送するための転送ゲート電極と、前記受光画素部の前記光電変換部を開口して全面に堆積された導電遮光膜と、前記導電遮光膜上全面に形成される層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成される金属配線と、前記金属配線と前記導電遮光膜とを接続する1または複数のコンタクトホールとを有し、前記受光画素部および前記OB画素部に前記導電遮光膜を開口する受光領域を形成することを特徴とする。 16. The solid-state imaging device according to claim 15, wherein a plurality of elements each including a pixel array region including a light-receiving pixel portion and an OB pixel portion and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate. A substrate, a photoelectric conversion unit formed on the semiconductor substrate, a gate insulating film formed on the semiconductor substrate so as to cover the photoelectric conversion unit, and a vertical direction for transferring charges generated in the photoelectric conversion unit in a vertical direction A transfer gate electrode for transferring charges of the vertical transfer unit, a conductive light-shielding film deposited on the entire surface of the light-receiving pixel unit by opening the photoelectric conversion unit, and an entire surface on the conductive light-shielding film. An interlayer insulating film to be formed; a metal wiring formed on the interlayer insulating film; and one or a plurality of contact holes for connecting the metal wiring and the conductive light-shielding film; And forming a light receiving region that opens the conductive light shielding film to the fine the OB pixel portions.
請求項16記載の固体撮像装置は、受光画素部およびOB画素部からなる画素アレイ領域と画素アレイ外領域を備える素子が半導体基板に複数マトリクス状に配列されてなる固体撮像装置であって、半導体基板と、前記半導体基板上に形成される光電変換部と、前記光電変換部を覆い前記半導体基板上に形成されるゲート絶縁膜と、前記光電変換部で発生した電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、前記垂直転送部の電荷を転送するための転送ゲート電極と、前記受光画素部の前記光電変換部を開口して全面に堆積された導電遮光膜と、前記導電遮光膜上全面に形成される層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成される金属配線と、前記金属配線と前記導電遮光膜とを接続する1または複数のコンタクトホールとを有し、前記受光画素部の前記ゲート絶縁膜が前記OB画素部の前記ゲート絶縁膜より薄いことを特徴とする。 17. The solid-state imaging device according to claim 16, wherein a plurality of elements each including a pixel array region including a light-receiving pixel portion and an OB pixel portion and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate. A substrate, a photoelectric conversion unit formed on the semiconductor substrate, a gate insulating film formed on the semiconductor substrate so as to cover the photoelectric conversion unit, and a vertical direction for transferring charges generated in the photoelectric conversion unit in a vertical direction A transfer gate electrode for transferring charges of the vertical transfer unit, a conductive light-shielding film deposited on the entire surface of the light-receiving pixel unit by opening the photoelectric conversion unit, and an entire surface on the conductive light-shielding film. An interlayer insulating film to be formed; a metal wiring formed on the interlayer insulating film; and one or a plurality of contact holes connecting the metal wiring and the conductive light-shielding film; Serial gate insulating film is equal to or thinner than the gate insulating film of the OB pixel portions.
以上により、画素アレイ領域内での遮光膜下絶縁膜への、製造工程中に受けるダメージを低減し、特性の安定した固体撮像装置を安定した歩留で製造することができる。 As described above, damage to the insulating film under the light shielding film in the pixel array region during the manufacturing process can be reduced, and a solid-state imaging device having stable characteristics can be manufactured with a stable yield.
本発明に係る固体撮像装置およびその製造方法によると、半導体基板と遮光膜間に存在する絶縁膜の膜厚を、画素アレイ領域内での膜厚に対して薄く形成した薄膜領域を、画素アレイ領域外に設け、あるいは、遮光膜上へのコンタクト深さを、素子内で最も深く形成することにより、チャージアップ等によるダメージが画素アレイ外領域の絶縁膜に集中することになるため、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのチャージアップ等の製造工程でのダメージに関して、画素アレイ領域内の遮光膜下絶縁膜が受けるダメージを低減すると共に、遮光膜下絶縁膜の破壊を防止することができる。このため、白キズ等の特性が安定した固体撮像装置を、安定した歩留で製造できる。 According to the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the present invention, the thin film region in which the film thickness of the insulating film existing between the semiconductor substrate and the light shielding film is formed thinner than the film thickness in the pixel array region is formed in the pixel array. By providing the contact depth to the outside of the region or forming the deepest contact depth on the light shielding film in the element, damage due to charge-up and the like is concentrated on the insulating film in the region outside the pixel array. With respect to damage in the manufacturing process such as charge-up to the insulating film under the light shielding film received through the light shielding film, the damage received by the insulating film under the light shielding film in the pixel array region is reduced and the destruction of the insulating film under the light shielding film is prevented. can do. For this reason, a solid-state imaging device with stable characteristics such as white scratches can be manufactured with a stable yield.
また、遮光膜が半導体基板と導通するようにコンタクトを形成することにより、遮光膜に帯電した電荷を半導体基板に排出することができるため、遮光膜下絶縁膜の破壊を防止することができる。このため、白キズ等の特性が安定した固体撮像装置を、安定した歩留で製造できる。 In addition, by forming a contact so that the light shielding film is electrically connected to the semiconductor substrate, charges charged in the light shielding film can be discharged to the semiconductor substrate, so that the insulating film under the light shielding film can be prevented from being broken. For this reason, a solid-state imaging device with stable characteristics such as white scratches can be manufactured with a stable yield.
本発明は、半導体基板と遮光膜間に存在する絶縁膜の膜厚を、画素アレイ領域内での膜厚に対して薄く形成した薄膜領域を、画素アレイ領域外に設けたもの、あるいは、遮光膜上へのコンタクト深さを、素子内で最も深く形成したものである。 The present invention provides a thin film region outside the pixel array region in which the film thickness of the insulating film existing between the semiconductor substrate and the light shielding film is made thinner than the film thickness in the pixel array region. The contact depth on the film is the deepest in the device.
以下、各実施形態にて詳細に説明する。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法について、図1〜図3を参照しながら説明する。
Hereinafter, each embodiment will be described in detail.
(First embodiment)
Hereinafter, a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は第1の実施形態における固体撮像装置の構造を示す図であり、図1(a)は本実施形態に係る固体撮像装置の平面からの概略図、図1(b)は本実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す断面図である。図2は第1の実施形態の固体撮像装置におけるポリシリコン電極形成工程を説明するための工程断面図であり、図3は第1の実施形態における固体撮像装置の製造工程を説明するための工程断面図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating the structure of a solid-state imaging device according to the first embodiment. FIG. 1A is a schematic view from the plane of the solid-state imaging device according to this embodiment, and FIG. It is sectional drawing which shows the structure of the solid-state imaging device concerning. FIG. 2 is a process cross-sectional view for explaining a polysilicon electrode forming process in the solid-state imaging device of the first embodiment, and FIG. 3 is a process for explaining a manufacturing process of the solid-state imaging device in the first embodiment. It is sectional drawing.
図1に示すように、本実施形態の固体撮像装置は、画素アレイ外領域を備えている。
また、画素アレイ領域は、n型のシリコン基板101に、ウエルとしてp型の拡散層領域102が形成され、その表面所定の領域に、光信号が変換された電荷を蓄積するn型の拡散層領域103、n型の拡散層領域103を素子分離するp型の拡散層領域104が形成されている。シリコン基板101表面上には、絶縁膜107を介して、所望のパターンに形成された電極106が形成され、画素アレイ領域のこの電極106及び絶縁膜107を覆うように絶縁膜108が形成されている。更に、導電性の遮光膜109がn型拡散層領域103上の絶縁膜108の一部を開口し、かつ開口部以外の画素アレイ領域全てを覆い、更に画素アレイ外領域に遮光膜オーバーラップ領域を設けたパターンに形成されている。図1(a)においては、画素アレイ領域の中において、繰り返しパターンとして遮光膜109と絶縁膜108は存在しているが、図示は省略する。
As shown in FIG. 1, the solid-state imaging device according to the present embodiment includes a region outside the pixel array.
Further, in the pixel array region, a p-type
一方、遮光膜オーバーラップ領域を含む画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域において、n型のシリコン基板101に、ウエルとしてp型の拡散層領域102が形成され、保護素子として機能させるためにその表面所定の領域にn型の拡散層領域105が形成されている。シリコン基板101表面上には、絶縁膜107を介して、導電性の遮光膜109が所望のパターンに形成されている。
On the other hand, in the insulating film thin film region outside the pixel array including the light shielding film overlapping region, a p-type
すなわち、図1のように、本発明の第1の実施形態に係る固体撮像装置は、画素アレイ領域のシリコン基板101と遮光膜109間の絶縁膜の膜厚X1に対して、画素アレイ外の絶縁膜薄膜領域のシリコン基板101と遮光膜109間の絶縁膜の膜厚X2の方が絶縁膜108の膜厚分だけ薄く形成されるという特徴を備えている。そのため、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜への帯電が画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域における遮光膜下絶縁膜に集中され、画素アレイ領域内の遮光膜下絶縁膜の受けるダメージが低減される。
That is, as shown in FIG. 1, the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention has a thickness X1 of the insulating film between the
次に、図2(a)〜(c)及び図3(a)〜(b)を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について説明する。
まず、図2(a)に示すように、n型のシリコン基板領域101に、ボロンをイオン注入することで、ウエルとしてのp型の拡散層領域102を形成し、所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、砒素をイオン注入することで、n型の拡散層領域103を形成する。フォトレジスト膜を除去した後に、所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、ボロンをイオン注入することで、p型の拡散層領域104を形成し、フォトレジスト膜を除去する。
Next, a method for manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (c) and FIGS. 3 (a) to 3 (b).
First, as shown in FIG. 2A, boron is ion-implanted into an n-type
次に、図2(b)に示すように、絶縁膜107及び導電膜である電極106を順次形成する。
次に、図2(c)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、電極106のみを選択的にエッチングする。フォトレジスト膜を除去した後に、所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、砒素をイオン注入することで、n型の拡散層領域105を形成し、フォトレジスト膜を除去する。この時、従来技術の製造方法で説明した、図18(c)の工程となるトランジスタのソース/ドレイン形成を同時に行なうことにより、特別な工程の追加なしにn型の拡散層領域105を形成することが可能である。その後、絶縁膜108をCVDにより成膜する。
Next, as shown in FIG. 2B, an insulating
Next, as shown in FIG. 2C, only the
次に、図3(a)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜154をマスクとして、画像アレイ外領域の絶縁膜108のみを選択的にエッチングする。
この工程において、画素アレイ領域では以降の工程で、少なくとも遮光膜をエッチングしない領域の絶縁膜108はエッチングせず、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域では以降の工程で、遮光膜をエッチングしない領域の絶縁膜108をエッチングする領域が少なくとも一部で存在することにより、画素アレイ外領域において、画素アレイ領域に比べて絶縁膜が絶縁膜108のぶんだけ薄くなる絶縁膜薄膜領域をもうけることが本実施形態の特徴である。ここで、絶縁膜108としてシリコンナイトライド膜を使用し、これを、光の集光性向上を目的に、固体撮像装置として一般的に使われている反射防止膜としてのシリコンナイトライド膜と同一の膜とし、前記絶縁膜108のエッチングを従来技術の製造方法で説明した、図19(a)の工程となる反射防止膜形成のためのエッチングと共用することで、特別な工程の追加なしに絶縁膜108のエッチング形成をすることが可能である。また、この時に、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域で以降の工程で、遮光膜をエッチングしない領域の絶縁膜107の膜厚を、電子がトンネリングする程度の膜厚になるようにエッチングしても良い。
Next, as shown in FIG. 3A, only the insulating
In this process, in the pixel array region, in the subsequent steps, at least the insulating
次に、図3(b)に示すように、前記フォトレジスト膜154を除去した後に、導電膜である遮光膜109をCVDにより成膜する。
次に、図3(c)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、画素アレイ領域の電極が形成されていない領域に形成された遮光膜109のみを選択的にエッチングし、前記フォトレジスト膜を除去することで、図1に示す構造を有する固体撮像装置が形成される。
Next, as shown in FIG. 3B, after removing the
Next, as shown in FIG. 3C, only the light-shielding
以上、図2、図3を用いて説明したように、本発明の第1の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法では、画素アレイ領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜厚X1に対して、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜厚X2を薄く形成することが、従来技術の固体撮像装置の製造方法に特別な工程の追加なしに可能となる。 As described above with reference to FIGS. 2 and 3, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention, the insulation film thickness X1 between the silicon substrate and the light shielding film in the pixel array region is set. On the other hand, it is possible to thinly form the insulating film thickness X2 between the silicon substrate and the light shielding film in the insulating film thin film area outside the pixel array without adding a special process to the manufacturing method of the conventional solid-state imaging device. Become.
このため、工程追加によるコスト的な負担も無く、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜厚を画素アレイ領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜厚より薄くすることにより、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜への帯電が画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域における遮光膜下絶縁膜に集中されて、画素アレイ領域内の遮光膜下絶縁膜の受けるダメージが低減され、信頼性の高い、特性の安定した固体撮像装置を安定した歩留で製造できる。 Therefore, there is no cost burden due to the additional process, and the insulating film thickness between the silicon substrate and the light shielding film in the insulating film thin film region outside the pixel array is thinner than the insulating film thickness between the silicon substrate and the light shielding film in the pixel array region. As a result, the charge to the insulating film under the light shielding film received through the light shielding film in the manufacturing process is concentrated on the insulating film under the light shielding film in the insulating film thin film area outside the pixel array, and the insulating film under the light shielding film in the pixel array area Therefore, a solid-state imaging device with high reliability and stable characteristics can be manufactured with a stable yield.
以上、説明したことをまとめると、本発明の第1の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法は、図16(a)に示す、一般的な従来技術の固体撮像装置において存在する、画素アレイ外領域の遮光膜オーバーラップ領域を利用することにより、従来技術の固体撮像装置に対して特別な領域を追加する必要性がなく絶縁膜への帯電を抑制することができ、これにより、固体撮像装置の面積増加を防ぐことが出来る。 In summary, what has been described above is that the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention are pixels that exist in the general prior-art solid-state imaging device shown in FIG. By utilizing the light shielding film overlapping area outside the array, it is not necessary to add a special area to the solid-state imaging device of the prior art, and charging to the insulating film can be suppressed. An increase in the area of the imaging device can be prevented.
更に、本発明の第1の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法は、画素アレイ領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜の膜厚に対して、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜の膜厚の方が薄いことにより、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのチャージアップ等のダメージが画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域における遮光膜下絶縁膜に集中され、これにより、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのチャージアップ等のダメージに関して、画素アレイ領域内の遮光膜下絶縁膜の受けるダメージを低減させることが出来る。 Furthermore, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention, the insulating film thin film region in the region outside the pixel array is compared with the film thickness of the insulating film between the silicon substrate in the pixel array region and the light shielding film. Since the thickness of the insulating film between the silicon substrate and the light shielding film is smaller, damage such as charge-up to the insulating film under the light shielding film that is received through the light shielding film in the manufacturing process is caused in the insulating film thin film region outside the pixel array. Concentrating on the insulating film under the light shielding film, thereby reducing the damage received by the insulating film under the light shielding film in the pixel array region with respect to damage such as charge-up to the insulating film under the light shielding film that is received through the light shielding film in the manufacturing process. I can do it.
更に、本発明の第1の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法は、画素アレイ領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜の膜厚に対して、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜の膜厚の方が薄く、この膜厚を電子がトンネリングする程度まで薄くすることにより、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのチャージアップ等のダメージが、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域における遮光膜下絶縁膜に集中し、更にトンネリングさせ、これにより、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのチャージアップ等のダメージを大幅に低減させることが出来る。 Furthermore, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention, the insulating film thin film region in the region outside the pixel array is compared with the film thickness of the insulating film between the silicon substrate in the pixel array region and the light shielding film. The thickness of the insulating film between the silicon substrate and the light shielding film is thinner, and this film thickness is reduced to the extent that electrons tunnel, thereby charging up the insulating film under the light shielding film received through the light shielding film in the manufacturing process. Is concentrated on the insulating film under the light shielding film in the insulating film thin film region outside the pixel array, and further tunneling is performed, thereby causing damage such as charge-up to the insulating film under the light shielding film that is received through the light shielding film in the manufacturing process. It can be greatly reduced.
なお、本発明の第1の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法は、遮光膜は接地電位で使用されるため、接地電位で使用する拡散層として、前記n型の拡散層領域105を設けることにより、画素アレイ外の絶縁膜薄膜領域の遮光膜下絶縁膜107は存在していなくても良い。また、ここでは、前記n型の拡散層領域105としたが、n型拡散層でなくても良い。
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法について、図4〜図6を参照しながら説明する。
In the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention, since the light shielding film is used at the ground potential, the n-type
(Second Embodiment)
Hereinafter, a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図4は第2の実施形態における固体撮像装置の構造を示す図であり、図4(a)は本実施形態に係る固体撮像装置の平面からの概略図、図4(b)は本実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す断面図である。図5は第2の実施形態の固体撮像装置におけるp型の拡散層領域形成工程を説明するための工程断面図、図6は第2の実施形態における固体撮像装置の製造工程を説明するための工程断面図であり、図4に示す固体撮像装置の構造を実現するための製造工程を示す断面図である。 4A and 4B are diagrams illustrating the structure of the solid-state imaging device according to the second embodiment. FIG. 4A is a schematic view from the plane of the solid-state imaging device according to the present embodiment, and FIG. It is sectional drawing which shows the structure of the solid-state imaging device concerning. FIG. 5 is a process cross-sectional view for explaining a p-type diffusion layer region forming step in the solid-state imaging device of the second embodiment, and FIG. 6 is a diagram for explaining a manufacturing process of the solid-state imaging device in the second embodiment. It is process sectional drawing, and is sectional drawing which shows the manufacturing process for implement | achieving the structure of the solid-state imaging device shown in FIG.
図4に示すように、画素アレイ領域は、n型のシリコン基板201に、ウエルとしてp型の拡散層領域202が形成され、その表面所定の領域に、光信号が変換された電荷を蓄積するn型の拡散層領域203、更にこれを素子分離するp型の拡散層領域204が形成されている。シリコン基板201表面上には、絶縁膜207を介して、所望のパターンに形成された電極206が形成され、この電極206の側壁及び表面上を覆うように絶縁膜208a、この絶縁膜208a及び絶縁膜207を覆うように絶縁膜208b、この絶縁膜208b上に絶縁膜208cが形成されている。更に、導電性の遮光膜209が所望のパターンに形成されている。
As shown in FIG. 4, in the pixel array region, a p-type
一方、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域は、n型のシリコン基板201に、ウエルとしてp型の拡散層領域202が形成され、保護素子として機能させるためにその表面所定の領域にn型の拡散層領域205が形成されている。シリコン基板201表面上には、絶縁膜208cを介して、導電性の遮光膜209が所望のパターンに形成されている。
On the other hand, in the insulating film thin film region outside the pixel array, a p-type
すなわち、図4のように、本発明の第2の実施形態に係る固体撮像装置は、画素アレイ領域のシリコン基板201と遮光膜209間の絶縁膜の膜厚X3に対して、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域のシリコン基板201と遮光膜209間の絶縁膜の膜厚X4の方が絶縁膜207および絶縁膜208bの分だけ薄く形成される、という装置構造上の特徴を備えている。
That is, as shown in FIG. 4, in the solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention, the region outside the pixel array with respect to the film thickness X3 of the insulating film between the
次に、図5(a)〜(c)及び図6(a)〜(c)を参照しながら、本発明の第2の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について説明する。
まず、図5(a)に示すように、n型のシリコン基板201に、ボロンをイオン注入することで、ウエルとしてのp型の拡散層領域202を形成し、所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、砒素をイオン注入することで、n型の拡散層領域203を形成する。フォトレジスト膜を除去した後に、所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、ボロンをイオン注入することで、p型の拡散層領域204を形成し、フォトレジスト膜を除去する。
Next, with reference to FIGS. 5A to 5C and FIGS. 6A to 6C, a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention will be described.
First, as shown in FIG. 5A, boron is ion-implanted into an n-
次に、図5(b)に示すように、絶縁膜207及び導電膜であるポリシリコン電極206を順次形成する。
次に、図5(c)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、ポリシリコン電極206のみを選択的にエッチングする。フォトレジスト膜を除去した後に、ポリシリコン電極206を酸化することでシリコン酸化膜である絶縁膜208aを形成し、更に所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、砒素をイオン注入することで、n型の拡散層領域205を形成し、フォトレジスト膜を除去する。
Next, as shown in FIG. 5B, an insulating
Next, as shown in FIG. 5C, only the
この時、従来技術の製造方法で説明した、図18(c)の工程となるトランジスタのソース/ドレイン形成を同時に行なうことにより、特別な工程の追加なしにn型の拡散層領域205を形成することが出来る。
At this time, the n-type
その後、シリコン窒化膜である絶縁膜208bをCVDにより成膜する。
次に、図6(a)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜254をマスクとして、画素アレイ外領域上の絶縁膜208bのみを選択的にエッチングする。
Thereafter, an insulating
Next, as shown in FIG. 6A, only the insulating
この工程で、画素アレイ領域では以降の工程で、遮光膜をエッチングしない領域の絶縁膜208bはエッチングされず、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域で以降の工程で、遮光膜をエッチングしない領域の絶縁膜208bの少なくとも一部をエッチングする領域が存在することが、本実施形態の特徴である。
In this step, in the pixel array region, the insulating
ここで、絶縁膜208bとしてシリコンナイトライド膜を使用し、これを、光の集光性向上を目的に、固体撮像装置として一般的に使われている、反射防止膜としてのシリコンナイトライド膜と同一の膜とし、従来技術の製造方法で説明した、図19(a)の工程となる反射防止膜形成のためのエッチングと共用することで、特別な工程の追加なしに前記絶縁膜208bを形成することが可能である。
Here, a silicon nitride film is used as the insulating
次に、図6(b)に示すように、前記フォトレジスト膜254を除去した後に、絶縁膜208bをマスクとして、画素アレイ外領域上の絶縁膜207をエッチングする。その後、シリコン酸化膜である絶縁膜208c及び導電膜である遮光膜209を順次CVDにより成膜する。この時に、絶縁膜208cの膜厚を、電子がトンネリングする程度の膜厚になるよう成膜する。
Next, as shown in FIG. 6B, after removing the
次に、図6(c)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、画素アレイ領域の電極が形成されていない領域に形成された遮光膜209のみを選択的にエッチングし、前記フォトレジスト膜を除去することで、図4に示す構造を有する固体撮像装置が形成される。
Next, as shown in FIG. 6C, only the light-shielding
以上、図5、図6を用いて説明したように、本発明の第2の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法では、画素アレイ領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜厚X3に対して、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜厚X4を薄く形成することが、従来技術の固体撮像装置の製造方法に新規のマスク合わせ工程を追加することなく実現できる。 As described above with reference to FIGS. 5 and 6, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the second embodiment of the present invention, the insulating film thickness X3 between the silicon substrate and the light shielding film in the pixel array region is set. On the other hand, forming a thin insulating film thickness X4 between the silicon substrate and the light shielding film in the insulating film thin film area outside the pixel array adds a new mask alignment process to the manufacturing method of the solid-state imaging device of the prior art. Can be realized.
このため、工程追加によるコスト的な負担も無く、信頼性の高い、特性の安定した固体撮像装置を安定した歩留で製造できる。
以上、説明したことをまとめると、本発明の第2の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法では、図16(a)に示す、一般的な従来技術の固体撮像装置において存在する、画素アレイ外領域の遮光膜オーバーラップ領域を利用することにより、従来技術の固体撮像装置に対して特別な領域を追加する必要性がなく絶縁膜への帯電を抑制することができ、これにより、固体撮像装置の面積増加を防ぐことが出来る。
Therefore, there is no cost burden due to the addition of processes, and a solid-state imaging device with high reliability and stable characteristics can be manufactured with a stable yield.
To summarize the above description, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the second embodiment of the present invention, pixels existing in the general prior-art solid-state imaging device shown in FIG. By utilizing the light shielding film overlapping area outside the array, it is not necessary to add a special area to the solid-state imaging device of the prior art, and charging to the insulating film can be suppressed. An increase in the area of the imaging device can be prevented.
更に、本発明の第2の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法は、画素アレイ領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜の膜厚に対して、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜の膜厚の方が薄いことにより、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのチャージアップ等のダメージが画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域における遮光膜下絶縁膜に集中され、これにより、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのチャージアップ等のダメージに関して、画素アレイ領域内の遮光膜下絶縁膜の受けるダメージを低減させることが出来る。 Furthermore, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the second embodiment of the present invention, the insulating film thin film region in the region outside the pixel array is compared with the film thickness of the insulating film between the silicon substrate in the pixel array region and the light shielding film. Since the thickness of the insulating film between the silicon substrate and the light shielding film is smaller, damage such as charge-up to the insulating film under the light shielding film that is received through the light shielding film in the manufacturing process is caused in the insulating film thin film region outside the pixel array. Concentrating on the insulating film under the light shielding film, thereby reducing the damage received by the insulating film under the light shielding film in the pixel array region with respect to damage such as charge-up to the insulating film under the light shielding film that is received through the light shielding film in the manufacturing process. I can do it.
更に、本発明の第2の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法は、画素アレイ領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜の膜厚に対して、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜の膜厚の方が薄く、この膜厚を電子がトンネリングする程度まで薄くすることにより、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのチャージアップ等のダメージが、画素アレイ外領域の絶縁膜薄膜領域における遮光膜下絶縁膜に集中し、更にトンネリングさせ、これにより、製造工程で遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのチャージアップ等のダメージを大幅に低減させることが出来る。 Furthermore, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the second embodiment of the present invention, the insulating film thin film region in the region outside the pixel array is compared with the film thickness of the insulating film between the silicon substrate in the pixel array region and the light shielding film. The thickness of the insulating film between the silicon substrate and the light shielding film is thinner, and this film thickness is reduced to the extent that electrons tunnel, thereby charging up the insulating film under the light shielding film received through the light shielding film in the manufacturing process. Is concentrated on the insulating film under the light shielding film in the insulating film thin film region outside the pixel array, and further tunneling is performed, thereby causing damage such as charge-up to the insulating film under the light shielding film that is received through the light shielding film in the manufacturing process. It can be greatly reduced.
更に、画素アレイ領域の電極と遮光膜間の絶縁膜がONO構造(シリコン酸化膜/シリコン窒化膜/シリコン酸化膜の積層構造)となるため、この絶縁膜をシリコン酸化膜のみで形成した場合に比べて、同じ物理膜厚で比較した場合には、電極と遮光膜間の耐圧を向上できる。このため、電極と遮光膜間の絶縁膜をONO構造にすることで、シリコン基板と遮光膜間の絶縁膜厚を、シリコン酸化膜のみの絶縁膜構造のものに比べて薄く形成することが可能となり、遮光特性の良好な固体撮像装置をも実現できる。 Further, since the insulating film between the electrode in the pixel array region and the light shielding film has an ONO structure (a laminated structure of silicon oxide film / silicon nitride film / silicon oxide film), when this insulating film is formed only of the silicon oxide film, In comparison, when compared with the same physical film thickness, the breakdown voltage between the electrode and the light shielding film can be improved. For this reason, by using an ONO structure for the insulating film between the electrode and the light shielding film, the insulating film thickness between the silicon substrate and the light shielding film can be made thinner than that of an insulating film structure having only a silicon oxide film. Thus, a solid-state imaging device having good light shielding characteristics can also be realized.
なお、本発明の第2の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法は、遮光膜は接地電位で使用されるため、前記拡散層205を接地電位で使用する拡散層とすれば、画素アレイ外の絶縁膜薄膜領域の遮光膜下絶縁膜208cは存在していなくても良い。また、この場合、前記拡散層205は、n型拡散層でなくてもよい。
Note that in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the second embodiment of the present invention, since the light shielding film is used at the ground potential, the pixel array can be obtained if the
(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法について、図7〜図10を参照しながら説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図7は第3の実施形態における固体撮像装置の構造を示す図であり、図7(a)は、本実施形態に係る固体撮像装置の平面からの概略図、図7(b)は、本実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す断面図である。図8は第3の実施形態の固体撮像装置におけるp型の拡散層領域形成工程を説明するための工程断面図、図9は第3の実施形態の固体撮像装置における電極形成工程を説明するための工程断面図、図10は第3の実施形態における固体撮像装置の製造工程を説明するための工程断面図であり、図7に示す固体撮像装置の構造を実現するための製造工程を示す断面図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of the solid-state imaging device according to the third embodiment. FIG. 7A is a schematic view from the plane of the solid-state imaging device according to the present embodiment, and FIG. It is sectional drawing which shows the structure of the solid-state imaging device which concerns on embodiment. FIG. 8 is a process cross-sectional view for explaining the p-type diffusion layer region forming step in the solid-state imaging device of the third embodiment, and FIG. 9 is for explaining the electrode forming step in the solid-state imaging device of the third embodiment. FIG. 10 is a process cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the solid-state imaging device according to the third embodiment, and is a cross-sectional view showing the manufacturing process for realizing the structure of the solid-state imaging device shown in FIG. FIG.
図7の画素アレイ領域において、n型のシリコン基板301に、ウエルとしてp型の拡散層領域302が形成され、その表面所定の領域に、光信号が変換された電荷を蓄積するn型の拡散層領域303、更にこれを素子分離するp型の拡散層領域304が形成されている。シリコン基板301表面上には、絶縁膜307を介して、所望のパターンに形成された電極306が形成され、この電極306及び絶縁膜307を覆うように絶縁膜308が形成されている。更に、導電性の遮光膜309が所望のパターンに形成されている。更に、この遮光膜309及び絶縁膜307を覆うように層間絶縁膜となる絶縁膜310が形成されている。
In the pixel array region of FIG. 7, a p-type
一方、図7の画素アレイ外領域に配置される遮光膜上コンタクト形成領域において、n型のシリコン基板301に、ウエルとしてp型の拡散層領域302が形成され、保護素子として機能させるためにその表面所定の領域にn型の拡散層領域305が形成されている。シリコン基板301表面上には、絶縁膜307とその表面上にある絶縁膜308を介して、導電性の遮光膜309が所望のパターンに形成されている。更に、遮光膜309表面上には絶縁膜310が形成され、その表面上には配線として導電性膜312が形成され、遮光膜309と導電性膜312を電気的に接続するコンタクト311が形成されている。
On the other hand, in the contact formation region on the light shielding film disposed in the region outside the pixel array in FIG. 7, a p-type
ここで、本実施形態の特徴として、遮光膜上に形成されたコンタクトのコンタクト深さY1が、1対の画素アレイ領域と画素アレイ外領域からなる素子内の遮光膜上に形成されたコンタクト以外のコンタクトにおける、最深コンタクトのコンタクト深さY2と少なくとも同じか、それ以上に深く形成されている。 Here, as a feature of the present embodiment, the contact depth Y1 of the contact formed on the light shielding film is other than the contact formed on the light shielding film in the element composed of a pair of pixel array region and the pixel array outer region. The contact depth Y2 of the deepest contact is at least the same as or deeper than the contact depth Y2.
次に、図8(a)〜(c)、図9(a)〜(c)及び図10(a)〜(c)を参照しながら、本発明の第3の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について説明する。
まず、図8(a)に示すように、n型のシリコン基板301に、ボロンをイオン注入することで、ウエルとしてのp型の拡散層領域302を形成し、所望の領域にフォトレジスト膜350をマスクとして、砒素をイオン注入することで、n型の拡散層領域303を形成する。
Next, referring to FIGS. 8A to 8C, FIGS. 9A to 9C, and FIGS. 10A to 10C, the solid-state imaging device according to the third embodiment of the present invention. The manufacturing method will be described.
First, as shown in FIG. 8A, boron is ion-implanted into an n-
次に、図8(b)に示すように、フォトレジスト膜350を除去した後に、遮光膜上コンタクト形成領域を開口するように、フォトレジスト膜351を形成し、これをマスクとして、シリコン基板301を所望の深さまでエッチングする。
Next, as shown in FIG. 8B, after removing the
ここで、一般的な固体撮像装置の製造方法では、従来技術の製造方法で説明したように、図17(b)に示すように、拡散層53を合わせ基準にするためのマーク形成をおこなうために、シリコン基板をエッチングしている。このシリコン基板エッチングと、前記遮光膜上コンタクト形成領域のシリコン基板エッチングを同時に行なえば、特別な工程の追加なしに形成することが可能である。すなわち、この時に、遮光膜上のコンタクト深さが、素子内で最も深くなる深さになるようにシリコン基板をエッチングすることが、本実施形態の特徴である。
Here, in a general method for manufacturing a solid-state imaging device, as described in the conventional manufacturing method, as shown in FIG. 17B, a mark is formed for using the
次に、図8(c)に示すように、フォトレジスト膜351を除去した後に、所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、ボロンをイオン注入することで、p型の拡散層領域304を形成し、フォトレジスト膜を除去する。その後、シリコン基板301表面上に、絶縁膜307及び導電膜である電極306を順次形成する。
Next, as shown in FIG. 8C, after removing the
次に、図9(a)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、電極306のみを選択的にエッチングする。フォトレジスト膜を除去した後に、所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、砒素をイオン注入することで、n型の拡散層領域305を形成し、フォトレジスト膜を除去する。この時、従来技術の製造方法で説明した、図18(c)の工程となるトランジスタのソース/ドレイン形成を同時に行なえば、特別な工程の追加なしにn型の拡散層領域305を形成することが可能である。その後、絶縁膜308をCVDにより成膜する。
Next, as shown in FIG. 9A, only the
次に、図9(b)に示すように、導電膜である遮光膜309をCVDにより成膜する。
次に、図9(c)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜355をマスクとして、画素アレイ領域の電極が形成されていない領域に形成された遮光膜309のみを選択的にエッチングする。
Next, as shown in FIG. 9B, a
Next, as shown in FIG. 9C, using only the
次に、図10(a)に示すように、フォトレジスト膜355を除去した後に、絶縁膜310をCVDにより成膜する。
次に、図10(b)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜356をマスクとして、絶縁膜310のみを選択的にエッチングすることで、所望の場所に、コンタクト311を形成する。
Next, as shown in FIG. 10A, after removing the
Next, as shown in FIG. 10B, the
次に、図10(c)に示すように、フォトレジスト膜356を除去した後に、コンタクト311内に導電膜を埋め込み、更に絶縁膜310表面にスパッタにより配線となる導電膜312を形成した後、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、画素アレイ領域の導電膜312のみを選択的にエッチングしてコンタクトと接続される配線層を形成し、前記フォトレジスト膜を除去することで、図7に示す構造を有する固体撮像装置が形成される。
Next, as shown in FIG. 10C, after removing the
このように第3の実施形態によると、遮光膜上コンタクトのコンタクト深さY1が、素子内の遮光膜上コンタクト以外における、最深コンタクトのコンタクト深さY2と少なくとも同じか、それ以上に深く形成される。 As described above, according to the third embodiment, the contact depth Y1 of the contact on the light shielding film is at least equal to or greater than the contact depth Y2 of the deepest contact other than the contact on the light shielding film in the element. The
ここで、コンタクトドライエッチの条件は、同一基板上に形成される全ての素子内の最も深いコンタクトが形成されるまでエッチングするよう設定される。このため、浅いコンタクト部では、コンタクト形成完了し導電膜表面が剥き出しの状態で、エッチングされ続けることとなり、コンタクトドライエッチ時の電子シェーディング効果により、多数の電荷がこの導電膜に蓄積されることとなる。遮光膜上コンタクトの深さを同一基板上に形成される全ての素子内の最も深いコンタクトにすることで、遮光膜表面が剥き出しの状態で、エッチングされ続けることがないため、コンタクトドライエッチ時の電子シェーディング効果による遮光膜への電荷の蓄積量が必要最小限に抑えられる。 Here, the contact dry etching conditions are set so that etching is performed until the deepest contact in all the elements formed on the same substrate is formed. For this reason, in the shallow contact portion, the contact formation is completed and the surface of the conductive film is exposed, and the etching is continued, and a large number of charges are accumulated in the conductive film due to the electron shading effect at the time of contact dry etching. Become. Since the depth of the contact on the light shielding film is the deepest contact in all the elements formed on the same substrate, the surface of the light shielding film is not exposed and is not continuously etched. The amount of charge accumulated in the light shielding film due to the electronic shading effect can be minimized.
以上、図8〜図10を用いて説明したように、本発明の第3の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法では、画素アレイ外領域の遮光膜上コンタクトのコンタクト深さY1が、同一基板上に形成される全ての素子内の画素アレイ外領域の遮光膜上コンタクト以外における、最深コンタクトのコンタクト深さY2と少なくとも同じか、それ以上に深く形成することが、従来技術の固体撮像装置の製造方法に特別な工程を追加することなく実現できる。 As described above with reference to FIGS. 8 to 10, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the third embodiment of the present invention, the contact depth Y1 of the contact on the light shielding film in the region outside the pixel array is Solid-state imaging according to the prior art is to form at least the same depth as or deeper than the contact depth Y2 of the deepest contact other than the contact on the light shielding film in the region outside the pixel array in all elements formed on the same substrate. This can be realized without adding a special process to the device manufacturing method.
このため、工程追加によるコスト的な負担も無く、信頼性の高い、特性の安定した固体撮像装置を安定した歩留で製造できる。
以上、説明したことをまとめると、本発明の第3の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法は、図16(a)に示す、一般的な従来技術の固体撮像装置において存在する、画素アレイ外領域の遮光膜オーバーラップ領域を利用し、従来技術の固体撮像装置に対して特別な領域を追加する必要性がないという作用効果を得て、これにより、固体撮像装置の面積増加を防ぐことが出来る。
Therefore, there is no cost burden due to the addition of processes, and a solid-state imaging device with high reliability and stable characteristics can be manufactured with a stable yield.
In summary, the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the third embodiment of the present invention are the pixels that exist in the general prior-art solid-state imaging device shown in FIG. By utilizing the light shielding film overlap area outside the array, it is possible to obtain the effect that there is no need to add a special area to the solid-state imaging device of the prior art, thereby preventing an increase in the area of the solid-state imaging device. I can do it.
更に、本発明の第3の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法は、遮光膜上コンタクトのコンタクト深さが、素子内の遮光膜上コンタクト以外における、最深コンタクトのコンタクト深さと少なくとも同じか、それ以上に深いため、コンタクトドライエッチ時に遮光膜表面が剥き出しの状態で、エッチングされ続けることがなくなり、コンタクトドライエッチ時の電子シェーディング効果による、遮光膜への電荷の蓄積量が必要最小限に抑えられることができ、これにより、製造工程でコンタクトドライエッチ時の電子シェーディング効果により、遮光膜を通して受ける遮光膜下絶縁膜へのダメージを低減させることが出来る。
(第4の実施形態)
以下、本発明の第4の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法について、図11〜図14を参照しながら説明する。
Furthermore, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the third embodiment of the present invention, the contact depth of the contact on the light shielding film is at least the same as the contact depth of the deepest contact other than the contact on the light shielding film in the element. Because it is deeper than that, the surface of the light-shielding film is exposed during contact dry etching, so that etching is not continued, and the amount of charge accumulated in the light-shielding film due to the electron shading effect during contact dry etching is minimized. As a result, it is possible to reduce damage to the insulating film under the light-shielding film that is received through the light-shielding film due to the electronic shading effect during contact dry etching in the manufacturing process.
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a solid-state imaging device and a method for manufacturing the same according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図11は第4の実施形態における固体撮像装置の構造を示す図であり、図11(a)は、本実施形態に係る固体撮像装置の平面からの概略図、図11(b)は、本実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す断面図である。図12は第4の実施形態の固体撮像装置におけるp型の拡散層領域形成工程を説明するための工程断面図、図13は第4の実施形態の固体撮像装置における遮光膜形成工程を説明するための工程断面図、図14は第4の実施形態における固体撮像装置の製造工程を説明するための工程断面図であり、図11に示す固体撮像装置の構造を実現するための製造工程を示す断面図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a structure of a solid-state imaging device according to the fourth embodiment. FIG. 11A is a schematic view from the plane of the solid-state imaging device according to the present embodiment, and FIG. It is sectional drawing which shows the structure of the solid-state imaging device which concerns on embodiment. FIG. 12 is a process cross-sectional view for explaining a p-type diffusion layer region forming step in the solid-state imaging device according to the fourth embodiment, and FIG. 13 is a light-shielding film forming step in the solid-state imaging device according to the fourth embodiment. FIG. 14 is a process sectional view for explaining a manufacturing process of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment, and shows a manufacturing process for realizing the structure of the solid-state imaging device shown in FIG. It is sectional drawing.
図11の画素アレイ領域において、n型のシリコン基板401に、ウエルとしてp型の拡散層領域402が形成され、その表面所定の領域に、光信号が変換された電荷を蓄積するn型の拡散層領域403、更にこれを素子分離するp型の拡散層領域404が形成されている。シリコン基板401表面上には、絶縁膜407を介して、所望のパターンに形成された電極406が形成され、この電極406及び絶縁膜407を覆うように絶縁膜408が形成されている。更に、導電性の遮光膜409が所望のパターンに形成されている。更に、この遮光膜409及び絶縁膜407を覆うように絶縁膜410が形成されている。
In the pixel array region of FIG. 11, a p-type
一方、図11の画素アレイ外領域に配置される遮光膜上コンタクト形成領域において、n型のシリコン基板401に、ウエルとしてp型の拡散層領域402が形成され、その表面所定の領域にn型の拡散層領域405が形成されている。シリコン基板401表面上には、絶縁膜407が形成され、その表面上に導電性の遮光膜409が所望のパターンに形成されている。更に、遮光膜409表面上には絶縁膜410が形成され、その表面上には配線として導電性膜412が形成され、遮光膜409と導電性膜412を電気的に接続するコンタクト411が形成されている。
On the other hand, in the contact formation region on the light shielding film arranged in the region outside the pixel array in FIG. 11, a p-type
ここで、本実施形態の特徴として、画素アレイ外領域において、遮光膜上コンタクトのコンタクト深さY3が、同一基板上に形成される全ての素子内の遮光膜上コンタクト以外における、最深コンタクトのコンタクト深さY4と少なくとも同じか、それ以上に深く形成されている。また、画素アレイ領域のシリコン基板401と遮光膜409間の絶縁膜の膜厚X1に対して、画素アレイ外領域の遮光膜上コンタクト形成領域のシリコン基板401と遮光膜409間の絶縁膜の膜厚X2の方が絶縁膜408の厚さ分だけ薄く形成されている。
Here, as a feature of this embodiment, in the region outside the pixel array, the contact depth Y3 of the contact on the light shielding film is the contact of the deepest contact other than the contact on the light shielding film in all the elements formed on the same substrate. It is formed at least as deep as the depth Y4 or deeper than it. In addition, the insulating film between the
次に、図12(a)〜(c)、図13(a)〜(c)及び図14(a)〜(c)を参照しながら、本発明の第4の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について説明する。
まず、図12(a)に示すように、n型のシリコン基板401に、ボロンをイオン注入することで、ウエルとしてのp型の拡散層402を形成し、所望の領域にフォトレジスト膜450をマスクとして、砒素をイオン注入することで、n型の拡散層403を形成する。
Next, referring to FIGS. 12A to 12C, FIGS. 13A to 13C, and FIGS. 14A to 14C, the solid-state imaging device according to the fourth embodiment of the present invention. The manufacturing method will be described.
First, as shown in FIG. 12A, boron is ion-implanted into an n-
次に、図12(b)に示すように、フォトレジスト膜450を除去した後に、遮光膜上コンタクト形成領域を開口するように、フォトレジスト膜451を形成し、これをマスクとして、シリコン基板401を所望の深さまでエッチングする。
Next, as shown in FIG. 12B, after removing the
ここで、一般的な固体撮像装置の製造方法では、従来技術の製造方法で説明したように、図17(b)に示すように、拡散層53を合わせ基準にするためのマーク形成をおこなうために、シリコン基板をエッチングしている。このシリコン基板エッチングと、前記遮光膜上コンタクト形成領域のシリコン基板エッチングを同時に行なえば、特別な工程の追加なしに形成することが可能である。
Here, in a general method for manufacturing a solid-state imaging device, as described in the conventional manufacturing method, as shown in FIG. 17B, a mark is formed for using the
すなわち、この時に、遮光膜上のコンタクト深さが、素子内で最も深くなる深さまでシリコン基板をエッチングすることが、本実施形態の一つ目の特徴である。
次に、図12(c)に示すように、フォトレジスト膜451を除去した後に、所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、ボロンをイオン注入することで、p型の拡散層404を形成し、フォトレジスト膜を除去する。その後、シリコン基板401表面上に、絶縁膜407及び導電膜である電極406を順次形成する。
That is, at this time, the first feature of the present embodiment is that the silicon substrate is etched so that the contact depth on the light shielding film is deepest in the device.
Next, as shown in FIG. 12C, after removing the
次に、図13(a)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、電極406のみを選択的にエッチングする。フォトレジスト膜を除去した後に、所望の領域にフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、砒素をイオン注入することで、n型の拡散層領域405を形成し、フォトレジスト膜を除去する。この時、従来技術の製造方法で説明した、図18(c)の工程となるトランジスタのソース/ドレイン形成を同時に行なえば、特別な工程の追加なしにn型の拡散層領域405を形成することが可能である。その後、絶縁膜408をCVDにより成膜する。
Next, as shown in FIG. 13A, only the
次に、図13(b)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜454をマスクとして、画素アレイ外領域の遮光膜上コンタクトが形成される領域の絶縁膜408のみを選択的にエッチングする。
Next, as shown in FIG. 13B, using only the
この工程で、画素アレイ領域では以降の工程で、遮光膜をエッチングしない領域の絶縁膜408はエッチングせず、画素アレイ外領域の遮光膜上コンタクト形成領域で以降の工程で、遮光膜をエッチングしない領域の絶縁膜408の少なくとも一部をエッチングする領域が存在することが、本実施形態の二つ目の特徴である。
In this step, in the pixel array region, the insulating
ここで、絶縁膜408としてシリコンナイトライド膜を使用し、これを、光の集光性向上を目的に、固体撮像装置として一般的に使われている、反射防止膜としてのシリコンナイトライド膜と同一の膜とし、前記絶縁膜408のエッチングを従来技術の製造方法で説明した、図19(a)の工程となる反射防止膜形成のためのエッチングと共用することで、特別な工程の追加なしに形成することが可能である。またこの時に、画素アレイ外の絶縁膜薄膜領域で以降の工程で、遮光膜をエッチングしない領域の絶縁膜407の膜厚を、電子がトンネリングする程度の膜厚になるようにエッチングしても良い。
Here, a silicon nitride film is used as the insulating
次に、図13(c)に示すように、前記フォトレジスト膜454を除去した後に、導電膜である遮光膜409をCVDにより成膜し、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜455をマスクとして、遮光膜409のみを選択的にエッチングする。
Next, as shown in FIG. 13C, after removing the
次に、図14(a)に示すように、フォトレジスト膜455を除去した後に、絶縁膜410をCVDにより成膜する。
次に、図14(b)に示すように、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜456をマスクとして、絶縁膜410のみを選択的にエッチングすることで、所望の場所に、コンタクト411を形成する。
Next, as shown in FIG. 14A, after the
Next, as shown in FIG. 14B, using the
次に、図14(c)に示すように、フォトレジスト膜456を除去した後に、コンタクト411内に導電膜を埋め込み、更に絶縁膜410表面にスパッタにより配線となる導電膜412を形成した後、所望のパターンに形成したフォトレジスト膜をマスクとして(図示せず)、導電膜412のみを選択的にエッチングし、前記フォトレジスト膜を除去することで、図11に示す構造を有する固体撮像装置が形成される。
Next, as shown in FIG. 14C, after removing the
以上、図12〜図14を用いて説明したように、本発明の第4の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法では、画素アレイ外領域において、遮光膜上コンタクトのコンタクト深さY3が、素子内の遮光膜上コンタクト以外における、最深コンタクトのコンタクト深さY4と少なくとも同じか、それ以上に深く形成されるため、コンタクトドライエッチ時に遮光膜表面が剥き出しの状態で、エッチングされ続けることがなくなり、コンタクトドライエッチ時の電子シェーディング効果による、遮光膜への電荷の蓄積量が必要最小限に抑えられる。これにより、遮光膜下の絶縁膜がこの電界により受けるダメージを大幅に低減することができ、このことは、固体撮像装置の白キズ等の特性安定化につながると共に、拡散製造工程中の絶縁膜破壊によるパターン不良を防止することで、歩留の安定化をも図ることができる。 As described above with reference to FIGS. 12 to 14, in the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the fourth embodiment of the present invention, the contact depth Y3 of the contact on the light-shielding film is set in the region outside the pixel array. Since the contact depth Y4 of the deepest contact other than the contact on the light shielding film in the element is at least equal to or greater than the contact depth Y4, the surface of the light shielding film may be continuously exposed during contact dry etching. The amount of charge accumulated in the light shielding film due to the electronic shading effect during contact dry etching is minimized. As a result, damage to the insulating film under the light-shielding film due to this electric field can be greatly reduced, which leads to stabilization of characteristics such as white scratches in the solid-state imaging device and the insulating film during the diffusion manufacturing process. By preventing pattern defects due to destruction, the yield can be stabilized.
更に、画素アレイ領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜厚X1に対して、画素アレイ外の遮光膜上コンタクト形成領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜厚X2を薄く形成することが、素子面積の増加を伴わず、また特別な工程の追加なしに可能であり、画素アレイ領域のシリコン基板と遮光膜間の絶縁膜が工程中に受ける、前記電子シェーディング効果以外の様々な工程中ダメージについても、同時に低減することができる。 Furthermore, the insulating film thickness X2 between the silicon substrate and the light shielding film in the contact formation region on the light shielding film outside the pixel array may be formed thinner than the insulating film thickness X1 between the silicon substrate and the light shielding film in the pixel array region. This is possible without increasing the device area and without adding any special process, and the damage between the silicon substrate in the pixel array region and the light-shielding film during the process is damaged during various processes other than the electronic shading effect. Can also be reduced at the same time.
このため、工程追加によるコスト的な負担も無く、信頼性の高い、特性の安定した固体撮像装置を安定した歩留で製造できる。
以上、説明したことをまとめると、本発明の第4の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法では、上述した本発明の、第1、第2、第3の実施形態に係る固体撮像装置およびその製造方法と同様の特徴と効果を備えているので、第1〜第3の課題をすべて解決することが出来る。
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態である固体撮像装置について、図15,図16を参照しながら説明する。
Therefore, there is no cost burden due to the addition of processes, and a solid-state imaging device with high reliability and stable characteristics can be manufactured with a stable yield.
As described above, the solid-state imaging device and the manufacturing method thereof according to the fourth embodiment of the present invention can be summarized as the solid-state imaging device according to the first, second, and third embodiments of the present invention described above. Since the same features and effects as those of the manufacturing method are provided, all the first to third problems can be solved.
(Fifth embodiment)
A solid-state imaging device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図15は第5の実施形態における固体撮像装置の構造を示す図、図16は第5の実施形態における遮光膜と絶縁膜の間にゲート電極が形成された固体撮像装置の構造を示す図であり、右側部は、受光画素部に限定した画素アレイ領域を示し、左側部は、画素アレイ外領域を示す。また、それぞれ、(a)、(b)は、画素アレイ領域と画素アレイ外領域の製造工程断面図である。 FIG. 15 is a diagram illustrating the structure of the solid-state imaging device according to the fifth embodiment, and FIG. 16 is a diagram illustrating the structure of the solid-state imaging device in which the gate electrode is formed between the light shielding film and the insulating film according to the fifth embodiment. Yes, the right side shows the pixel array area limited to the light receiving pixel part, and the left side shows the area outside the pixel array. Further, (a) and (b) are cross-sectional views of the manufacturing process of the pixel array region and the region outside the pixel array, respectively.
図15に示す受光画素部において、まず、n型シリコン基板501上の第1のp型ウェル領域502内にn型不純物拡散領域503と垂直レジスタ504並びにp型チャンネルストッパ領域505が形成され、n型不純物拡散領域503上にp型の正電荷蓄積領域506が、垂直レジスタ504の直下に第2のp型ウェル507が各々形成されている。
In the light receiving pixel portion shown in FIG. 15, first, an n-type
ここで、n型の不純物拡散領域503と第1のp型ウェル領域502とのPN接合によるフォトダイオードによって、受光部(光電変換部)508が構成される。この受光部508は画素に対応して形成される。
Here, a light receiving unit (photoelectric conversion unit) 508 is configured by a photodiode having a PN junction between the n-type
そして、第1のp型ウェル領域502の上記チャンネルストッパ領域505、垂直レジスタ504及び正電荷蓄積領域506を含む全面に3層ゲート絶縁膜519を構成する。更に、第1のp型ウェル502上の3層ゲート絶縁膜519上に第1転送用ゲート電極510、第2転送用ゲート電極511、シリコン酸化膜512が形成される。その後、n型シリコン基板501にコンタクト520を形成し、導電遮光膜513が直接n型シリコン基板501と接地するように堆積する。その後、導電遮光膜513が選択的に形成され(図15(a))、更に、減圧CVD装置、常圧CVD装置等でBPSG膜514が形成される。更に、導電遮光膜513にコンタクト515を介して金属配線516が形成される(図15(b))。
Then, a three-layer
なお、図16の受光画素部に示すように、まず、第1ゲート電極510や第2ゲート電極511をn型シリコン基板501と接地するようにコンタクト521を形成し、更に、導電遮光膜513と第1ゲート電極510や第2ゲート電極511と接地するようにコンタクト522を形成し、導電遮光膜513を堆積し、その後、導電遮光膜513が選択的に形成され(図16(a))、更に、減圧CVD装置、常圧CVD装置等でBPSG膜514が形成される構成にすることも可能である(図16(b))。
As shown in the light receiving pixel portion of FIG. 16, first, a
図16で、右側部は、受光画素部に限定した画素アレイ領域を示し、図16(a)(b)は、それぞれ、画素アレイ領域と画素アレイ外領域の製造工程断面図を示す。
図16で図15の相違点は、左側部の画素アレイ外領域で、第1ゲート電極510や第2ゲート電極5を形成している点である。製造工程途中では、導電遮光膜513に帯電した電荷はコンタクト522を介してn型シリコン基板501へ直接アースされることで、導電遮光膜513に電荷の帯電は発生せず、電荷が帯電した導電遮光膜513と導電遮光膜513下の絶縁膜を介したn型シリコン基板501との間で発生する絶縁破壊を防止できる。しかしながら、製造工程完了後に、導電遮光膜513に、コンタクト515を介して金属配線516から、任意の電圧印加ができない。この製造工程完了後に、導電遮光膜513に、コンタクト515を介して金属配線516から、任意の電圧印加を行なうための施策として、第1ゲート電極510や第2ゲート電極511を形成して、製造工程完了後にレーザ照射にて第1ゲート電極510や第2ゲート電極511をヒューズカット523することで、導電遮光膜513とn型シリコン基板1と接地することを防止するものである。
In FIG. 16, the right side shows a pixel array region limited to the light receiving pixel portion, and FIGS. 16A and 16B are cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the pixel array region and the region outside the pixel array, respectively.
16 differs from FIG. 15 in that the
更に、導電遮光膜513にコンタクト515を介して金属配線516が形成される。
また、第1ゲート電極510や第2ゲート電極511にレーザ照射してヒューズカット523し、第1ゲート電極510や第2ゲート電極511をn型シリコン基板501と接地を切断しても良い。これにより、第1ゲート電極510や第2ゲート電極511がn型シリコン基板501とショートすることを防ぐことができる。
Further, a
Alternatively, the
以上により、導電遮光膜513にコンタクトホールをドライエッチングで形成しても、導電遮光膜513はn型シリコン基板501と接地しているため、導電遮光膜513に帯電した電荷は、n型シリコン基板501へアースされる。したがって、電荷が帯電した導電遮光膜513と導電遮光膜513下の絶縁膜を介したn型シリコン基板501との間で発生する絶縁破壊を防止できる。
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態である固体撮像装置について、図17を参照しながら説明する。
As described above, even if the contact hole is formed in the conductive
(Sixth embodiment)
A solid-state imaging device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図17は第6の実施形態における固体撮像装置の構造を示す図である。
図17において、n型シリコン基板501上の第1のp型ウェル領域502内にn型不純物拡散領域503と垂直レジスタ504並びにp型チャンネルストッパ領域505が形成され、n型不純物拡散領域503上にp型の正電荷蓄積領域506が、垂直レジスタ504の直下に第2のp型ウェル507が各々形成されている。
FIG. 17 is a diagram illustrating a structure of a solid-state imaging device according to the sixth embodiment.
In FIG. 17, an n-type
ここで、n型の不純物拡散領域503と第1のp型ウェル領域502とのPN接合によるフォトダイオードによって、受光部(光電変換部)508が構成される。この受光部508は画素に対応して形成される。
Here, a light receiving unit (photoelectric conversion unit) 508 is configured by a photodiode having a PN junction between the n-type
そして、第1のp型ウェル領域502の上記チャンネルストッパ領域505、垂直レジスタ504及び正電荷蓄積領域506を含む全面にゲート絶縁膜509を構成する。更に、第1のp型ウェル502上のゲート絶縁膜509上に第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512が形成される。その後、第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512の上に導電遮光膜513が選択的に形成される。更に、減圧CVD装置、常圧CVD装置等でBPSG膜514が形成される。更に、受光画素部のみにコンタクト515を形成し、OB画素部には導電遮光膜513にコンタクトを形成しないで、金属配線516が形成される。
Then, a
これにより、OB画素部に導電遮光膜513はコンタクトホール形成が存在しないため、導電遮光膜513に電荷は帯電しない。したがって、電荷が帯電した導電遮光膜513と導電遮光膜513下の絶縁膜を介したn型シリコン基板501との間で発生する絶縁破壊を防止できる。
As a result, the conductive light-shielding
なお、導電遮光膜513は、図17(b),(c)に示すように、
(1) OB画素部を遮光する導電遮光膜524と受光画素部を遮光する導電遮光膜525が独立分離形成される。(図17(b))
(2) OB画素部を遮光する導電遮光膜524と受光画素部を遮光する導電遮光膜525が同一に形成される。(図17(c))
のどちらでも良い。そして、少なくともOB画素部を遮光する導電遮光膜524にはコンタクトは形成しない。
The conductive light-shielding
(1) The conductive light-shielding
(2) The conductive
Either is good. A contact is not formed on the conductive
つまり、導電遮光膜513は、OB画素部を遮光する導電遮光膜524と受光画素部を遮光する導電遮光膜525が独立分離形成されるか、或いは、OB画素部を遮光する導電遮光膜524と受光画素部を遮光する導電遮光膜525が同一に形成されており、更に、少なくともOB画素部を遮光する導電遮光膜524にはコンタクト515は形成しないため、少なくとも、絶縁破壊の発生確率の高いOB画素部を遮光する導電遮光膜524に電荷帯電せず、導電遮光膜524と導電遮光膜524下の絶縁膜を介したn型シリコン基板1との間で発生する絶縁破壊を防止できる。
(第7の実施形態)
本発明の第7の実施形態である固体撮像装置について、図18を参照しながら説明する。
That is, the conductive light-shielding
(Seventh embodiment)
A solid-state imaging device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図18は第7の実施形態における固体撮像装置の構造を示す図である。
図18において、n型シリコン基板501上の第1のp型ウェル領域502内にn型不純物拡散領域503と垂直レジスタ504並びにp型チャンネルストッパ領域505が形成され、n型不純物拡散領域503上にp型の正電荷蓄積領域506が、垂直レジスタ504の直下に第2のp型ウェル507が各々形成されている。
FIG. 18 is a diagram illustrating a structure of a solid-state imaging device according to the seventh embodiment.
In FIG. 18, an n-type
ここで、n型の不純物拡散領域503と第1のp型ウェル領域502とのPN接合によるフォトダイオードによって、受光部(光電変換部)508が構成される。この受光部508は画素に対応して形成される。
Here, a light receiving unit (photoelectric conversion unit) 508 is configured by a photodiode having a PN junction between the n-type
そして、第1のp型ウェル領域502の上記チャンネルストッパ領域505、垂直レジスタ504及び正電荷蓄積領域506を含む全面にゲート絶縁膜509を構成する。更に、第1のp型ウェル502上のゲート絶縁膜509上に第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512が形成される。その後、第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512の上に導電遮光膜513が選択的に形成される。更に、減圧CVD装置、常圧CVD装置等でBPSG膜514が形成される。更に、導電遮光膜513にコンタクト15を介して金属配線516が形成される。
Then, a
なお、OB画素部を遮光する導電遮光膜513と受光画素部を遮光する導電遮光膜513は、共に、受光開口が存在して形成される。
つまり、導電遮光膜513は、OB画素部を遮光する導電遮光膜513も、受光画素部を遮光する導電遮光膜513も、共に、受光開口が存在することで、導電遮光膜13下の絶縁膜は、第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512を介するため、絶縁膜の薄いところが存在しなくなり、n型シリコン基板501との間で発生する絶縁破壊を防止できる。
(第8の実施形態)
本発明の第8の実施形態である固体撮像装置について、図19を参照しながら説明する。
The conductive light-shielding
That is, the conductive light-shielding
(Eighth embodiment)
A solid-state imaging device according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図19は第8の実施形態における固体撮像装置の構造を示す図である。
図19は、n型シリコン基板501上の第1のp型ウェル領域502内にn型不純物拡散領域503と垂直レジスタ504並びにp型チャンネルストッパ領域505が形成され、n型不純物拡散領域503上にp型の正電荷蓄積領域506が、垂直レジスタ504の直下に第2のp型ウェル507が各々形成されている。
FIG. 19 is a diagram illustrating a structure of a solid-state imaging device according to the eighth embodiment.
In FIG. 19, an n-type
ここで、n型の不純物拡散領域503と第1のp型ウェル領域502とのPN接合によるフォトダイオードによって、受光部(光電変換部)508が構成される。この受光部508は画素に対応して形成される。
Here, a light receiving unit (photoelectric conversion unit) 508 is configured by a photodiode having a PN junction between the n-type
そして、第1のp型ウェル領域502の上記チャンネルストッパ領域505、垂直レジスタ504及び正電荷蓄積領域506を含む全面にゲート絶縁膜509を構成する。更に、第1のp型ウェル502上のゲート絶縁膜509上に第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512が形成される。その後、第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512の上に導電遮光膜513が選択的に形成される。更に、減圧CVD装置、常圧CVD装置等でBPSG膜514が形成される。更に、導電遮光膜513にコンタクト515を介して金属配線516が形成される。
Then, a
ここで、OB画素部を遮光する導電遮光膜513の下の絶縁膜526を、受光画素部を遮光する導電遮光膜513の下の絶縁膜527よりも厚く形成する。
つまり、OB画素部を遮光する導電遮光膜513の下の絶縁膜526を、受光画素部を遮光する導電遮光膜513の下の絶縁膜527よりも厚く形成することで、絶縁膜526の薄いところが存在しなくなり、n型シリコン基板501との間で発生する絶縁破壊を防止できる。
(第9の実施形態)
本発明の第9の実施形態である固体撮像装置について、図20を参照しながら説明する。
Here, the insulating film 526 under the conductive
That is, by forming the insulating film 526 under the conductive light-shielding
(Ninth embodiment)
A solid-state imaging device according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図20は第9の実施形態における固体撮像装置の構造を示す図である。
図20において、n型シリコン基板501上の第1のp型ウェル領域502内にn型不純物拡散領域503と垂直レジスタ504並びにp型チャンネルストッパ領域505が形成され、n型不純物拡散領域503上にp型の正電荷蓄積領域506が、垂直レジスタ504の直下に第2のp型ウェル507が各々形成されている。
FIG. 20 is a diagram illustrating the structure of the solid-state imaging device according to the ninth embodiment.
In FIG. 20, an n-type
ここで、n型の不純物拡散領域503と第1のp型ウェル領域502とのPN接合によるフォトダイオードによって、受光部(光電変換部)508が構成される。この受光部508は画素に対応して形成される。
Here, a light receiving unit (photoelectric conversion unit) 508 is configured by a photodiode having a PN junction between the n-type
そして、第1のp型ウェル領域502の上記チャンネルストッパ領域505、垂直レジスタ504及び正電荷蓄積領域506を含む全面にゲート絶縁膜509を構成する。更に、第1のp型ウェル502上のゲート絶縁膜509上に第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512が形成される。その後、第1ゲート電極510、第2ゲート電極511、シリコン酸化膜512の上に導電遮光膜513が選択的に形成される。更に、減圧CVD装置、常圧CVD装置等でBPSG膜514が形成される。更に、導電遮光膜513にコンタクト515を介して金属配線516が形成される。
Then, a
本実施形態では、導電遮光膜513上のコンタクト515の合計面積が1000um2以下とする。
つまり、導電遮光膜513上のコンタクト面積を1000um2以下にすることで、導電遮光膜513にコンタクトホールをドライエッチングで形成する際に、プラズマ中の電荷が、導電遮光膜513に帯電する量を抑制するため、コンタクトホールドライエッチングで帯電する電荷量を抑制でき、抑制できた電荷の帯電した導電遮光膜513と導電遮光膜513下の絶縁膜を介したn型シリコン基板501との間で発生する絶縁破壊を防止できる。
In the present embodiment, the total area of the
That is, by setting the contact area on the conductive
例えば、導電遮光膜513が0.5〜1.0Ω/□のシート抵抗の材料の場合で、平行平板型プラズマドライエッチャーで上部パワー2700W/下部パワー1300W/圧力5.5Mtorr/C2H6 5.5sccm/O2 2sccm時にコンタクト総面積を1000um2以下で絶縁破壊確率が10%以下に抑制できる。
For example, when the conductive light-shielding
本発明は、白キズ等の特性を安定させると共に、安定した歩留で製造でき、導電性の遮光膜を有する固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法等に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention stabilizes characteristics such as white scratches and can be manufactured with a stable yield, and is useful for a solid-state imaging device having a conductive light-shielding film, a method for manufacturing the solid-state imaging device, and the like.
12 絶縁膜
18 半導体基板
25 p型拡散層
26,28 電極
101,201,301,401,51 シリコン基板
102,202,302,402,52 p型の拡散層領域
103,203,303,403,53 n型の拡散層領域
104,204,304,404,54 p型の拡散層領域
105,205,305,405 n型の拡散層領域
106,206,306,406,56 電極
107,207,307,407,57,58 絶縁膜
108,308,408 絶縁膜
208a,58a 絶縁膜
208b,58b 絶縁膜
208c,58c 絶縁膜
109,209,309,409,59 遮光膜
310,410 絶縁膜
311,411 コンタクト部
312,412 導電膜
154 フォトレジスト膜
254 フォトレジスト膜
350,351,355 フォトレジスト膜
356 フォトレジスト膜
450,451,454,455 フォトレジスト膜
456,457 フォトレジスト膜
80,81,82,83,84,85,86 フォトレジスト膜
501 N型シリコン基板
502 第1のp型ウェル
503 N型不純物拡散領域
504 垂直レジスタ
505 p型チャンネルストッパ領域
506 p型の正電荷蓄積領域
507 第2のp型ウェル
508 受光部(光電変換部)
509 ゲート絶縁膜(SiO2膜)
510 ゲート電極
511 ゲート電極
512 シリコン酸化膜
513 導電遮光膜
514 BPSG膜
515 コンタクト
516 金属配線
517 Si3N4膜
518 SiO2膜
519 3層ゲート絶縁膜
520 コンタクト
521 コンタクト
522 コンタクト
523 ヒューズカット
524 OB画素部を遮光する導電遮光膜
525 受光画素部を遮光する導電遮光膜
526 絶縁膜
527 絶縁膜
12 Insulating film 18 Semiconductor substrate 25 P-type diffusion layers 26, 28 Electrodes 101, 201, 301, 401, 51 Silicon substrates 102, 202, 302, 402, 52 P-type diffusion layer regions 103, 203, 303, 403, 53 n-type diffusion layer regions 104, 204, 304, 404, 54 p-type diffusion layer regions 105, 205, 305, 405 n-type diffusion layer regions 106, 206, 306, 406, 56 electrodes 107, 207, 307, 407, 57, 58 Insulating film 108, 308, 408 Insulating film 208a, 58a Insulating film 208b, 58b Insulating film 208c, 58c Insulating film 109, 209, 309, 409, 59 Light shielding film 310, 410 Insulating film 311, 411 Contact part 312, 412 conductive film 154 photoresist film 254 photoresist film 350 351, 55 Photoresist film 356 Photoresist film 450, 451, 454, 455 Photoresist film 456, 457 Photoresist film 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86 Photoresist film 501 N-type silicon substrate 502 First p Type well 503 N-type impurity diffusion region 504 Vertical register 505 p-type channel stopper region 506 p-type positive charge storage region 507 Second p-type well 508 Light receiving portion (photoelectric conversion portion)
509 Gate insulating film (SiO 2 film)
510
Claims (16)
前記半導体基板の前記画素アレイ領域に形成されて光信号が変換された電荷を蓄積する第1導電型の第1の拡散層領域と、
前記第1の拡散層領域を素子分離する第2導電型の第2の拡散層領域と、
前記第1の拡散層領域および前記第2の拡散層領域ならびに前記画素アレイ外領域上に形成される第1の絶縁膜と、
前記第2の拡散層領域上に前記第1の絶縁膜を介して形成される電極と、
前記第1の拡散層領域上の前記第1の絶縁膜上および前記電極上に形成される第2の絶縁膜と、
前記第1の拡散層領域上の一部を開口して前記画素アレイ領域を覆い、かつ前記画素アレイ外領域にオーバーラップして形成される遮光膜とを有し、遮光膜下に形成されている、前記第1の拡散層領域上の前記第1の絶縁膜および前記第2の絶縁膜との合計膜厚より前記画素アレイ外領域の前記第1の絶縁膜の膜厚の方が薄いことを特徴とする固体撮像装置。 A solid-state imaging device in which a plurality of elements having a pixel array region and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate,
A first diffusion layer region of a first conductivity type, which is formed in the pixel array region of the semiconductor substrate and stores an electric charge converted from an optical signal;
A second conductivity type second diffusion layer region for isolating the first diffusion layer region;
A first insulating film formed on the first diffusion layer region, the second diffusion layer region, and the region outside the pixel array;
An electrode formed on the second diffusion layer region via the first insulating film;
A second insulating film formed on the first insulating film on the first diffusion layer region and on the electrode;
A light-shielding film that is partially open on the first diffusion layer region to cover the pixel array region and overlaps the region outside the pixel array, and is formed below the light-shielding film. The thickness of the first insulating film in the region outside the pixel array is smaller than the total thickness of the first insulating film and the second insulating film on the first diffusion layer region. A solid-state imaging device.
前記半導体基板の前記画素アレイ領域に形成されて光信号が変換された電荷を蓄積する第1導電型の第1の拡散層領域と、
前記第1の拡散層領域を素子分離する第2導電型の第2の拡散層領域と、
前記半導体基板上の前記画素アレイ外領域に形成される第1導電型の第3の拡散層領域と、
前記第1の拡散層領域および前記第2の拡散層領域ならびに前記第3の拡散層領域上に形成される第1の絶縁膜と、
前記第2の拡散層領域上に前記第1の絶縁膜を介して形成される電極と、
前記第1の拡散層領域上の前記第1の絶縁膜上および前記電極上ならびに前記画素アレイ外領域上を含む全面に形成される第2の絶縁膜と、
前記第1の拡散層領域上の一部を開口して前記画素アレイ領域を覆い、かつ前記画素アレイ外領域にオーバーラップして形成される遮光膜と、
前記第2の絶縁膜上および前記遮光膜上に形成される層間絶縁膜と、
前記画素アレイ外領域の前記層間絶縁膜上に任意に形成される導電体膜と、
前記導電体膜と電気的に接続されて前記層間絶縁膜に形成されるコンタクトと
を有し、前記画素アレイ外領域の前記遮光膜下の基板表面を他の領域の基板表面に比べて低くすることにより、前記画素アレイ外領域の前記遮光膜上に形成されるコンタクトが他の領域に形成されるコンタクトより深くなることを特徴とする固体撮像装置。 A solid-state imaging device in which a plurality of elements having a pixel array region and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate,
A first diffusion layer region of a first conductivity type, which is formed in the pixel array region of the semiconductor substrate and stores an electric charge converted from an optical signal;
A second conductivity type second diffusion layer region for isolating the first diffusion layer region;
A third diffusion layer region of the first conductivity type formed in the region outside the pixel array on the semiconductor substrate;
A first insulating film formed on the first diffusion layer region, the second diffusion layer region, and the third diffusion layer region;
An electrode formed on the second diffusion layer region via the first insulating film;
A second insulating film formed on the entire surface including the first insulating film on the first diffusion layer region, the electrode, and the region outside the pixel array;
A light-shielding film formed by opening a part on the first diffusion layer region to cover the pixel array region and overlapping the region outside the pixel array;
An interlayer insulating film formed on the second insulating film and the light shielding film;
A conductor film arbitrarily formed on the interlayer insulating film in the region outside the pixel array;
A contact formed on the interlayer insulating film by being electrically connected to the conductive film, and lowering a substrate surface under the light-shielding film in a region outside the pixel array as compared with a substrate surface in another region Thereby, the contact formed on the light shielding film in the region outside the pixel array is deeper than the contact formed in another region.
前記半導体基板の前記画素アレイ領域に形成されて光信号が変換された電荷を蓄積する第1導電型の第1の拡散層領域と、
前記第1の拡散層領域を素子分離する第2導電型の第2の拡散層領域と、
前記半導体基板上の前記画素アレイ外領域に形成される第1導電型の第3の拡散層領域と、
前記第1の拡散層領域および前記第2の拡散層領域ならびに前記第3の拡散層領域上に形成される第1の絶縁膜と、
前記第2の拡散層領域上に前記第1の絶縁膜を介して形成される電極と、
前記第1の拡散層領域上の前記第1の絶縁膜上および前記電極上に形成される第2の絶縁膜と、
前記第1の拡散層領域上の一部を開口して前記画素アレイ領域を覆い、かつ前記画素アレイ外領域にオーバーラップして形成される遮光膜と、
前記第2の絶縁膜上および前記遮光膜上に形成される層間絶縁膜と、
前記画素アレイ外領域の前記層間絶縁膜上に任意に形成される導電体膜と、
前記導電体膜と電気的に接続されて前記層間絶縁膜に形成されるコンタクトと
を有し、前記画素アレイ外領域の前記遮光膜下の基板表面を他の領域の基板表面に比べて低くすることにより、前記画素アレイ外領域の前記遮光膜上に形成されるコンタクトが他の領域に形成されるコンタクトより深くなることを特徴とする固体撮像装置。 A solid-state imaging device in which a plurality of elements having a pixel array region and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate,
A first diffusion layer region of a first conductivity type, which is formed in the pixel array region of the semiconductor substrate and stores an electric charge converted from an optical signal;
A second conductivity type second diffusion layer region for isolating the first diffusion layer region;
A third diffusion layer region of the first conductivity type formed in the region outside the pixel array on the semiconductor substrate;
A first insulating film formed on the first diffusion layer region, the second diffusion layer region, and the third diffusion layer region;
An electrode formed on the second diffusion layer region via the first insulating film;
A second insulating film formed on the first insulating film on the first diffusion layer region and on the electrode;
A light-shielding film formed by opening a part on the first diffusion layer region to cover the pixel array region and overlapping the region outside the pixel array;
An interlayer insulating film formed on the second insulating film and the light shielding film;
A conductor film arbitrarily formed on the interlayer insulating film in the region outside the pixel array;
A contact formed on the interlayer insulating film by being electrically connected to the conductive film, and lowering a substrate surface under the light-shielding film in a region outside the pixel array as compared with a substrate surface in another region Thereby, the contact formed on the light shielding film in the region outside the pixel array is deeper than the contact formed in another region.
前記半導体基板の所定領域に電荷を蓄積する第1導電型の第1の拡散層領域を形成する第1の工程と、
前記第1の拡散層領域を素子分離する第2導電型の第2の拡散層領域を形成する第2の工程と、
前記半導体基板表面に第1の絶縁膜を形成する第3の工程と、
前記第1の絶縁膜表面に第1の導電膜を形成した後前記第1の導電膜をエッチングして所望の電極を形成する第4の工程と、
前記半導体基板表面及び前記電極を覆うように、第1の絶縁膜に比べてエッチング選択比の異なる第2の絶縁膜を形成する第5の工程と、
前記画素アレイ外領域の所望の領域における前記第2の絶縁膜表面を所定の深さまでエッチングして前記画素アレイ領域内の前記第2の絶縁膜の膜厚に比べて膜厚が薄い薄膜領域を形成する第6の工程と、
前記第2の絶縁膜表面に第2の導電膜を形成した後前記第2の導電膜をエッチングして所望のパターンの遮光膜を形成する第7の工程と
を有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 A method of manufacturing a solid-state imaging device in which elements having a pixel array region and a region outside a pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate,
A first step of forming a first conductivity type first diffusion layer region for accumulating charges in a predetermined region of the semiconductor substrate;
A second step of forming a second conductivity type second diffusion layer region for isolating the first diffusion layer region;
A third step of forming a first insulating film on the surface of the semiconductor substrate;
A fourth step of forming a desired electrode by etching the first conductive film after forming the first conductive film on the surface of the first insulating film;
A fifth step of forming a second insulating film having an etching selectivity different from that of the first insulating film so as to cover the surface of the semiconductor substrate and the electrode;
Etching the surface of the second insulating film in a desired region outside the pixel array to a predetermined depth to form a thin film region having a thickness smaller than that of the second insulating film in the pixel array region A sixth step of forming;
And a seventh step of forming a light-shielding film having a desired pattern by etching the second conductive film after forming a second conductive film on the surface of the second insulating film. Device manufacturing method.
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成される光電変換部と、
前記光電変換部を覆い前記半導体基板上に形成されるゲート絶縁膜と、
前記光電変換部で発生した電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部の電荷を転送するための転送ゲート電極と、
前記受光画素部の前記光電変換部を開口して全面に堆積された導電遮光膜と、
前記導電遮光膜上全面に形成される層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成される金属配線と、
前記金属配線と前記導電遮光膜とを接続する1または複数のコンタクトホールと、
前記遮光膜と前記半導体基板とを接続するコンタクトと
を有することを特徴とする固体撮像装置。 A solid-state imaging device in which elements having a pixel array region composed of a light receiving pixel portion and an OB pixel portion and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate,
A semiconductor substrate;
A photoelectric conversion part formed on the semiconductor substrate;
A gate insulating film that covers the photoelectric conversion portion and is formed on the semiconductor substrate;
A vertical transfer unit that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit in a vertical direction;
A transfer gate electrode for transferring the charge of the vertical transfer unit;
A conductive light-shielding film deposited on the entire surface opening the photoelectric conversion unit of the light-receiving pixel unit;
An interlayer insulating film formed on the entire surface of the conductive light shielding film;
Metal wiring formed on the interlayer insulating film;
One or more contact holes connecting the metal wiring and the conductive light-shielding film;
A solid-state imaging device having a contact connecting the light shielding film and the semiconductor substrate.
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成される光電変換部と、
前記光電変換部を覆い前記半導体基板上に形成されるゲート絶縁膜と、
前記光電変換部で発生した電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部の電荷を転送するための転送ゲート電極と、
前記受光画素部の前記光電変換部を開口して全面に堆積された導電遮光膜と、
前記導電遮光膜上全面に形成される層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成される金属配線と、
前記金属配線と前記導電遮光膜とを接続する1または複数のコンタクトホールと
を有し、前記コンタクトホールが前記受光画素部のみに形成されることを特徴とする固体撮像装置。 A solid-state imaging device in which elements having a pixel array region composed of a light receiving pixel portion and an OB pixel portion and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate,
A semiconductor substrate;
A photoelectric conversion part formed on the semiconductor substrate;
A gate insulating film that covers the photoelectric conversion portion and is formed on the semiconductor substrate;
A vertical transfer unit that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit in a vertical direction;
A transfer gate electrode for transferring the charge of the vertical transfer unit;
A conductive light-shielding film deposited on the entire surface opening the photoelectric conversion unit of the light-receiving pixel unit;
An interlayer insulating film formed on the entire surface of the conductive light shielding film;
Metal wiring formed on the interlayer insulating film;
A solid-state imaging device having one or a plurality of contact holes for connecting the metal wiring and the conductive light-shielding film, wherein the contact holes are formed only in the light receiving pixel portion.
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成される光電変換部と、
前記光電変換部を覆い前記半導体基板上に形成されるゲート絶縁膜と、
前記光電変換部で発生した電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部の電荷を転送するための転送ゲート電極と、
前記受光画素部の前記光電変換部を開口して全面に堆積された導電遮光膜と、
前記導電遮光膜上全面に形成される層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成される金属配線と、
前記金属配線と前記導電遮光膜とを接続する1または複数のコンタクトホールと
を有し、前記受光画素部および前記OB画素部に前記導電遮光膜を開口する受光領域を形成することを特徴とする固体撮像装置。 A solid-state imaging device in which elements having a pixel array region composed of a light receiving pixel portion and an OB pixel portion and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate,
A semiconductor substrate;
A photoelectric conversion part formed on the semiconductor substrate;
A gate insulating film that covers the photoelectric conversion portion and is formed on the semiconductor substrate;
A vertical transfer unit that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit in a vertical direction;
A transfer gate electrode for transferring the charge of the vertical transfer unit;
A conductive light-shielding film deposited on the entire surface opening the photoelectric conversion unit of the light-receiving pixel unit;
An interlayer insulating film formed on the entire surface of the conductive light shielding film;
Metal wiring formed on the interlayer insulating film;
It has one or a plurality of contact holes for connecting the metal wiring and the conductive light shielding film, and a light receiving region for opening the conductive light shielding film is formed in the light receiving pixel portion and the OB pixel portion. Solid-state imaging device.
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成される光電変換部と、
前記光電変換部を覆い前記半導体基板上に形成されるゲート絶縁膜と、
前記光電変換部で発生した電荷を垂直方向に転送する垂直転送部と、
前記垂直転送部の電荷を転送するための転送ゲート電極と、
前記受光画素部の前記光電変換部を開口して全面に堆積された導電遮光膜と、
前記導電遮光膜上全面に形成される層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に形成される金属配線と、
前記金属配線と前記導電遮光膜とを接続する1または複数のコンタクトホールと
を有し、前記受光画素部の前記ゲート絶縁膜が前記OB画素部の前記ゲート絶縁膜より薄いことを特徴とする固体撮像装置。 A solid-state imaging device in which elements having a pixel array region composed of a light receiving pixel portion and an OB pixel portion and a region outside the pixel array are arranged in a matrix on a semiconductor substrate,
A semiconductor substrate;
A photoelectric conversion part formed on the semiconductor substrate;
A gate insulating film that covers the photoelectric conversion portion and is formed on the semiconductor substrate;
A vertical transfer unit that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit in a vertical direction;
A transfer gate electrode for transferring the charge of the vertical transfer unit;
A conductive light-shielding film deposited on the entire surface opening the photoelectric conversion unit of the light-receiving pixel unit;
An interlayer insulating film formed on the entire surface of the conductive light shielding film;
Metal wiring formed on the interlayer insulating film;
A solid having one or a plurality of contact holes connecting the metal wiring and the conductive light shielding film, wherein the gate insulating film of the light receiving pixel portion is thinner than the gate insulating film of the OB pixel portion Imaging device.
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