JP2012248681A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 遮光膜を有する固体撮像装置の光学特性を維持しつつ、歩留まりを向上させる製造方法を提供すること。
【解決手段】 画素部と周辺回路部とを有する固体撮像装置の製造方法であって、画素部と周辺回路部に第１の絶縁膜を形成する工程と、第１の絶縁膜の上に第２の絶縁膜を形成する工程と、光電変換部の第２の絶縁膜をエッチングする工程とを有する。そして、固体撮像装置の製造方法は、光電変換部のエッチングされた第２の絶縁膜と周辺回路部の第２の絶縁膜の上に金属膜を形成する工程と、周辺回路部の金属膜を除去し光電変換部に金属膜から遮光膜を形成する工程と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は固体撮像装置の製造方法に関する。特に、画素に遮光膜を有する固体撮像装置における遮光膜の形成方法に関する。

ＣＭＯＳイメージセンサに代表されるアクティブピクセル型の固体撮像装置では、画素にグローバル電子シャッター機能を持たせた構成や焦点検出用の画素を有する構成が提案されている。
グローバル電子シャッター機能とは、行列状に配された複数の画素の光電荷蓄積の開始時刻と終了時刻とを全画素で同時に行う機能である。グローバル電子シャッター機能を行うために、固体撮像装置は、画素に光電変換部と、光電変換された電荷を一定時間保持しておく電荷保持部を有する。グローバル電子シャッター機能を有する固体撮像装置の電荷保持部では、光電荷の蓄積終了後から読み出しまでの期間、電荷を保持する。この時、光電変換部以外で発生した電荷が電荷保持部に混入するとノイズ信号となり画質が劣化する可能性がある。このような電荷の混入に対して、特許文献１では、遮光のために電荷保持部を覆い、第１のゲート電極に積層する、ポリシリコンからなる第２のゲート電極を形成する構成が開示されている。特許文献１の第２のゲート電極は、電荷保持部への光の入射を防ぎ、光電変換部以外での電荷の発生を低減し、画質の劣化を抑制する。
また、特許文献２には、焦点検出用の画素を有する構成において、焦点検出用の画素に設けられたスリットを有する遮光膜の記載がある。

特開２００７−１１５８０３号公報 特開２００９−１０５３５８号公報

近年の固体撮像装置の多画素化、高機能化に伴い、光電変換部を制御し光電変換部から出力される信号を読み出すための周辺回路部に配されるトランジスタの高性能化が必須となってきている。このトランジスタの高性能化のためには、ゲート電極を形成するポリシリコン電極の線幅および線間スペースを微細化する必要がある。微細な線間スペースは微細な窪み（凹形状）を有する。

特許文献１に記載の遮光のためのゲート電極の形成方法によると、ポリシリコン膜をエッチングによってパターニングしゲート電極を形成する工程がある。ここで、ポリシリコン膜をパターニングする場合には、周辺回路部に配されたトランジスタのゲート電極の微細な線間スペースにポリシリコン膜が残ってしまう可能性がある。このポリシリコン膜の残膜はリークの原因となり、歩留まりが低下する。歩留まりを向上させるために、ポリシリコン膜の下の絶縁膜を厚くすることで微細な凹形状をなだらかにし、エッチング時に膜が残らないようにする方法が考えられる。しかし、この方法では光電変換部と最表面に配されるマイクロレンズ間の距離が増大するために、固体撮像装置の光学特性が劣化する。このような課題は、特許文献１に記載のポリシリコン膜でない構成においても、たとえばタングステンなどの別の金属膜で遮光膜を形成する場合にも生じてしまう。

また、特許文献２に記載の固体撮像装置において、スリットを有する遮光膜を形成する場合にも、同様の課題が生じうる。

そこで、本発明においては、遮光膜を有する固体撮像装置の光学特性を維持しつつ、歩留まりを向上させる製造方法を提供することを目的とする。

本発明の固体撮像装置の製造方法は、複数の光電変換部及びトランジスタを有する画素が配された画素部と、前記画素部の周囲に配され、トランジスタを有する周辺回路部と、を有する固体撮像装置の製造方法において、前記画素部のトランジスタ及び前記周辺回路部のトランジスタのゲート電極を形成する工程と、前記画素部と前記周辺回路部に第１の絶縁膜を形成する工程と、前記画素部と前記周辺回路部の前記第１の絶縁膜の上に第２の絶縁膜を形成する工程と、前記光電変換部の前記第２の絶縁膜をエッチングする工程と、前記光電変換部の前記エッチングされた第２の絶縁膜と前記周辺回路部の前記第２の絶縁膜の上に、金属膜を形成する工程と、前記周辺回路部の前記金属膜を除去し、前記光電変換部に前記金属膜から遮光膜を形成する工程と、を有する。

本発明によれば、遮光膜を有する固体撮像装置の光学特性を維持しつつ、歩留まりを向上させる製造方法を提供することが可能となる。

実施例１における固体撮像装置の断面模式図である。 実施例１における固体撮像装置の製造工程を示す断面模式図である。 実施例１における固体撮像装置の製造工程を示す断面模式図である。 実施例１における固体撮像装置の回路図である。 実施例１における固体撮像装置の平面模式図である。 実施例２における固体撮像装置の画素の回路図及び平面模式図である。 実施例２における固体撮像装置の断面模式図である。

（実施例１）
本実施例の固体撮像装置について、図１、図４及び図５を用いて説明する。図１は本実施例の固体撮像装置の断面模式図であり、図４は本実施例の固体撮像装置の４画素分の回路図を示しており、図５はそれに対応する平面模式図である。

まず、図４は本実施例の固体撮像装置の４画素分の回路図を示しており、図５はそれに対応する平面模式図を説明する。図４は、電荷保持部を有する画素４１３が２行２列で配列した構成を示している。４０２は光電変換部、４０３は電荷保持部、４０４は浮遊拡散部、４０５は電源部、４０７は画素出力部、４０８は第１の転送用トランジスタの第１のゲート電極、４０９は第２の転送用トランジスタの第２のゲート電極である。４１０はリセット用トランジスタのゲート電極、４１１は選択用トランジスタのゲート電極、４１２は増幅用トランジスタのゲート電極、４２３は排出部となるオーバーフロードレイン（以下ＯＦＤ）用のゲート電極である。電源線は所定の電圧を供給する配線であり、電源部４０５と接続している。ここで、電源部４０５はリセット用トランジスタのドレイン、選択用トランジスタのドレイン、ＯＦＤのドレインとも同一のノードとなっている。ＲＥＳ、ＴＸ１、ＴＸ２、ＳＥＬ、ＯＦＤは各ゲート電極にパルスを供給する制御線であり、垂直走査回路４３０からパルスが供給される。ＲＥＳはリセット用トランジスタのゲート電極４１０に、ＴＸ１は第１のゲート電極４０８に、ＴＸ２は第２のゲート電極４０９にパルスを供給する制御線である。また、ＳＥＬは選択用トランジスタのゲート電極４１１に、ＯＦＤはオーバーフロードレイン用のゲート電極４２３にパルスを供給する制御線である。ＯＵＴは信号線である。ｎやｍとは自然数であり、ある行ｎとその隣の行ｎ＋１、ある列ｍとその隣の列ｍ＋１とを示している。信号線ＯＵＴから出力された信号は読み出し回路４３１に保持され、増幅や加算等の処理がなされうる。また、読み出し回路４３１から固体撮像装置の外部へＯＵＴ２から信号が出力される。この時、信号の加算等の処理やＯＵＴ２への信号出力を制御する制御信号が水平走査回路４３２から読み出し回路４３１へ供給される。この画素４１３が配置された領域を画素部４５０とし、画素部４５０の周囲に配された走査回路や読み出し回路が配置された領域を周辺回路部４５１とする。ここで、画素４１３とは、１つの光電変換部４０２を含む構成であり、光電変換装置の構成における最小の繰り返し単位である。この画素４１３が複数配された領域を撮像領域と称する。

このような画素４１３における、グローバルシャッターの動作は次のようになる。ある蓄積期間が経過した後に、光電変換部４０２にて生じた電荷を第１のゲート電極４０８によって、電荷保持部４０３へと転送する。電荷保持部４０３にてある蓄積期間の信号電荷を保持している間、光電変換部４０２では再び信号電荷の蓄積が始まる。電荷保持部４０３の信号電荷は第２のゲート電極４０９によって浮遊拡散部４０４へと転送され、増幅用トランジスタの画素出力部４０７から信号として出力される。また、電荷保持部４０３にて信号電荷を保持している間に光電変換部４０２にて生じた電荷が電荷保持部４０３へ混入しないように、ＯＦＤによって光電変換部４０２の電荷を排出させる場合もある。リセット用トランジスタは、電荷保持部４０３から信号電荷が転送される前に浮遊拡散部４０４を所定の電位に設定する（リセット動作）。この時の浮遊拡散部４０４の電位をノイズ信号として画素出力部７から出力し、後に出力される信号電荷に基づく信号との差分をとることで、ノイズ信号を除去することができる。

図５は、図４の固体撮像装置の平面模式図である。画素４１３が２行２列に配されている。４１３ａを第１の画素、４１３ｂを第２の画素、４１３ｃを第３の画素、４１３ｄを第４の画素とする。図４と同様の機能を有する構成については、同一の符号を付し説明を省略する。各符号のａ、ｂ、ｃ、ｄについては、それぞれ第１の画素、第２の画素、第３の画素、第４の画素の構成であることを示している。また、説明のため、コンタクトやゲート電極以外の配線の配置については省略している。図４において共通のノードとなっている部分は同一の半導体領域である場合や配線によって接続されている場合がある。画素の構成について、図５の第１の画素４１３ａに着目して説明する。第１のゲート電極４０８ａは電荷保持部４０３ａの上部まで延在して配置されている。第１のゲート電極４０８ａが電荷保持部４０３ａの上部まで配されていることで、電荷保持部４０３ａへの光の入射を低減させ、また、第１のゲート電極４０８ａに供給される電圧を制御することによって、電荷保持部４０３ａの暗電流を低減することが可能である。ここで、４０１及び４１４は素子分離部である。

図１は、本実施例の固体撮像装置における、画素部４５０について図５のＡＢ線での断面模式図と、周辺回路部４５１の任意のトランジスタの断面模式図とを示している。ここでは、信号電荷が電子の場合について説明する。図１において、半導体基板１００は、ウエル１０１と素子分離部１０２を有する。そして、画素部４５０において、ウエル１０１には、光電変換部４０２を構成するＮ型の半導体領域１０３と、電荷保持部４０３を構成するＮ型の半導体領域１０４とが配されている。Ｎ型の半導体領域１０３の上部には、光電変換部４０２を構成し、表面保護層として機能しうるＰ型の半導体領域１０５が配されている。電荷保持部４０３には、半導体領域１０３と半導体領域１０４との電荷の転送を制御する、第１の転送トランジスタのゲート電極である第１のゲート電極４０８が配されている。第１のゲート電極４０８は、半導体領域１０３と半導体領域１０４との間から、半導体領域１０４を覆って、素子分離部１０２上まで配されている。そして、第１のゲート電極４０８の上部と光電変換部の上部に第１の絶縁膜１０６が配され、第１の絶縁膜１０６の上部に光電変換部４０２に対応した開口を有する第２の絶縁膜１０７が配されている。第１の絶縁膜１０６とウエル１０１との間にはゲート絶縁膜１０９が配されている。ゲート絶縁膜１０９は半導体基板１００の主面１１１上に配され、光電変換部４０２や第１のゲート電極４０８が配置された領域に配されている。図１において、第２の絶縁膜１０７の上部に光電変換部４０２の受光面に対応した開口を有する遮光膜１０８が配され、遮光膜１０８を覆って層間絶縁膜１１０が配されている。層間絶縁膜１１０には遮光膜１０８へ電位を供給するためのプラグ１１４が配され、層間絶縁膜１１０の上にはプラグ１１４に接続する配線１１３が配されている。配線１１３は多層配線構造のうちの最下層（最も半導体基板の主面１１１近傍）に配された配線層に含まれる。つまり、本実施例における遮光膜１０８が最下層の配線層よりも半導体基板１００の近傍に配されていることがわかる。その他にも、第１のゲート電極４０８へ制御信号を供給するためのプラグや配線などが配されうる（不図示）。光電変換部の受光面は半導体基板の主面１１１に含まれうる。

そして、図１の周辺回路部４５１においては、ウエル１０１に周辺回路部４５１に配された走査回路や読み出し回路を構成するあるトランジスタが配されている。トランジスタは、ＬＤＤ構造を有しており、例えばＮ型の半導体領域１１６と、半導体領域１１６よりも不純物濃度が低いＮ型の半導体領域１１５とから構成されるソース・ドレイン領域を有する。そして、トランジスタは、ソース・ドレイン領域の間に配され、半導体基板の主面１１１にゲート絶縁膜１０９と介して配されたゲート電極１１７を有する。トランジスタのゲート電極１１７は絶縁膜１２１を介して配されたサイドウォール１２０を有する。周辺回路部４５１には、トランジスタを覆って絶縁膜１２２が配され、絶縁膜１２２を覆って層間絶縁膜１１０が配されている。層間絶縁膜１１０には、ソース・ドレイン領域と接続を取るためのプラグ１１９が配され、プラグ１１９と接続した配線１１８が層間絶縁膜１１０の上に配されている。その他、図１の周辺回路部４５１は、ゲート電極に制御信号を供給するためのプラグや配線（不図示）を有している。更に、図１の画素部４５０及び周辺回路部４５１の上部には、配線やカラーフィルタやマイクロレンズなどの構成が適宜配置されている（不図示）。ここで、ゲート電極１２３は、他のトランジスタのゲート電極の一部であり、トランジスタのゲート電極１１７と微細な線間スペースで配置されている。

図１に示したような本実施例の固体撮像装置の製造方法を図２及び図３を用いて説明する。図２及び図３は図１に示した固体撮像装置の製造方法の各工程における断面模式図である。図１と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

図１（ａ）のように、半導体基板１００に素子分離部１０２をＳＴＩ法（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒａｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）やＬＯＣＯＳ法（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）によって形成する。そして、イオン注入により、ウエル１０１を形成する。ウエル１０１は画素部４５０と周辺回路部４５１とで異なる構成を有していてもよい。次に、ウエル１０１に、画素部４５０の電荷保持部４０３を構成するＮ型半導体領域１０４、光電変換部４０２を構成するＮ型半導体領域１０３及びＰ型半導体領域１０５などの形成を順次行う。そして、ゲート絶縁膜１０９を形成し、その後、ポリシリコンを堆積し、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、画素部４５０に第１のゲート電極４０８を形成し、周辺回路部４５１にトランジスタのゲート電極１１７を形成する。次に、イオン注入によって、周辺回路部４５１のトランジスタのソース・ドレイン領域を構成するＮ型半導体領域１１５を形成する。なお、光電変換部４０２を構成するＮ型半導体領域１０３は、第１のゲート電極４０８を形成した後に、イオン注入を行うことで、第１のゲート電極４０８を利用して自己整合的に形成することもできる。

次に、ＣＶＤ法などによって、シリコン窒化膜からなる第１の絶縁膜２０１とシリコン酸化膜からなる第３の絶縁膜２０２とを積層させて形成する（図２（ｂ））。ここで、光電変換部４０２の第１の絶縁膜２０１は、絶縁膜１０６及び絶縁膜１２１を構成する膜である。第１の絶縁膜２０１は、画素部４５０においてエッチングストップ膜としても、反射防止膜としても機能しうる。

図１（ｃ）に示すように、図２（ｂ）の構成から周辺回路部４５１のみ第１の絶縁膜２０１及び第３の絶縁膜２０２を除去するエッチングを行う。このエッチング工程によって、周辺回路部４５１は、ポリシリコンからなるゲート電極１１７の側壁にサイドウォール１２０が形成される。このサイドウォール１２０は第３の絶縁膜２０２から形成され、ゲート電極１１７とサイドウォール１２０との間及びゲート電極１１７上に第１の絶縁膜２０１の一部が残り絶縁膜１２１が形成される。つまり、この工程において、画素部４５０には絶縁膜１０６が形成され、周辺回路部４５１には絶縁膜１２１が形成される。そして、ソース・ドレイン領域が形成されうる領域は半導体基板１００の主面１１１に露出している。この露出したソース・ドレイン領域が形成されうる領域に対して更にイオン注入を行い、半導体領域１１５よりも不純物濃度が高い半導体領域１１６を形成し、ソース・ドレイン領域が形成される。

次に、図１（ｄ）に示すように、ＣＶＤ法などでシリコン酸化膜からなる第２の絶縁膜２０３を２００ｎｍ程度の膜厚に形成する。この第２の絶縁膜２０３は、後述の工程における金属膜の形成及びパターニングを良好に行うための膜である。すなわち、周辺回路部４５１におけるゲート電極を構成するポリシリコンの間の微細な凹形状の部分２０４を第２の絶縁膜２０３が埋める。この方法により、後の工程において、金属膜をパターニングする際のエッチングにおいて、微細な凹形状の部分で残渣が残りにくくなる。また、トランジスタのゲート電極１１７上に第２の絶縁膜２０３が配されていることで、金属膜をエッチングする際にトランジスタを保護することが可能となる。

次に、図１（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、周辺回路部４５１にはフォトレジストのマスク２０５が配され、画素部４５０のみエッチングを行う。この工程を行うことによって、画素部４５０に第３の絶縁膜２０２及び第２の絶縁膜２０３の一部がエッチングされ、絶縁膜１０７が形成される。そして、周辺回路部４５１に第２の絶縁膜２０３からなる絶縁膜１２２が形成される。ここで、絶縁膜１０７は絶縁膜１２２よりも薄くなるようにエッチングされる。このような膜厚の絶縁膜１０７を得ることで、画素部４５０において、例えばマイクロレンズから光電変換部４０２の受光面までの光路長を短くできるため、光学特性を向上することが可能となる。また、画素部４５０において、光電変換部４０２の受光面から後述の遮光膜の下端までの距離を小さくすることができ、電荷保持部４０３への光の漏れを抑制することが可能となる。なお、画素部４５０においても、第２の絶縁膜２０３が形成されることでなだらかな表面形状が形成され、なだらかな表面をエッチングすることによって、エッチング後の第２の絶縁膜２０３の表面もなだらかな表面を得ることが可能である。よって、不要な部分の金属膜のエッチング残渣を低減することが可能となる。周辺回路部４５１のフォトレジストのマスク２０５を除去する。

次に、図１（ｆ）のように、ＰＶＤ法やＣＶＤ法により、タングステンやタングステンシリサイド等の金属膜２０６を形成する。

図１（ｇ）では、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により、遮光膜が不要な部分に配された金属膜２０６を除去し、遮光膜１０８を形成する。遮光膜が不要な部分とは、例えば、光電変換部４０２の受光面、電荷保持部４０３の第１のゲート電極４０８のためのプラグ形成部（不図示）及び周辺回路部４５１などである。この時、光電変換部４０２上部の第１の絶縁膜１０６がエッチングストップ膜として機能しうる。また、周辺回路部４５１には画素部４５０に配された絶縁膜１０７よりも厚い絶縁膜１２２が配されているため、トランジスタなどへのエッチングダメージを低減することが可能となる。遮光膜１０８の下端はゲート酸化膜１０９、絶縁膜１０６及び絶縁膜１０７の厚みによって制御可能だが、トランジスタの耐圧や光電変換部４０２へのダメージを踏まえると、絶縁膜１０７の膜厚を制御することが好ましい。

最後に、シリコン酸化膜やボロンやリンを含んだシリコン酸化膜を形成し、層間絶縁膜１１０を形成する。層間絶縁膜１１０にタングステンなどでプラグ１１４及び１１９を形成し、その上部にアルミニウムや銅で配線１１３及び１１８を形成することで、図１の構成を得ることが出来る。この後、図１には示していないが、更に配線やカラーフィルタやマイクロレンズなどを形成することによって、固体撮像装置が完成する。

以上、説明してきたように、本実施例の製造方法によって、光学特性を維持しつつ、遮光膜の残渣を低減することが可能となり、歩留まりを向上させることが可能となる。また、遮光膜を形成する際のエッチングダメージから周辺回路部の素子を保護することが可能となる。また、遮光膜を形成する際のエッチングダメージから画素部の光電変換部へを保護することが可能となる。

なお、本実施例の製造方法の第３の絶縁膜は、周辺回路部のトランジスタをＬＤＤ構造にしない場合には設けなくてもよい。また、周辺回路部のトランジスタをＬＤＤ構造にする場合でも、第１の絶縁膜の膜厚を調整することによってサイドウォールを形成することが可能であり、第３の絶縁膜を設けなくても良い。第３の絶縁膜を設けない場合には、画素部４５０の第２の絶縁膜を、周辺回路部４５１の第２の絶縁膜よりも薄くすることにより、光路長を短くすることが可能となり、光学特性を向上させることが可能となる。

（実施例２）
本実施例の固体撮像装置は、実施例１と同様に遮光膜を有する固体撮像装置に関する。本実施例の固体撮像装置は、実施例１と異なり、画素部４５０に画像信号を得る画素と焦点検出用の信号を得る画素とを有する固体撮像装置に関するものである。本実施例の固体撮像装置について図６及び図７を用いて説明する。

図６（ａ）は、本実施例の固体撮像装置の画素７１３の回路図を示している。本実施例においては、図４に示した実施例１の固体撮像装置の画素４１３を図６（ａ）の画素７１３に置き換えている。図６（ａ）の画素７１３は、一般的なＣＭＯＳ型固体撮像装置の回路構成を有しており、４０２は光電変換部、４０４は浮遊拡散部、４０５は電源部、４０７は画素出力部、４０８は第１の転送用トランジスタの第１のゲート電極である。４１０はリセット用トランジスタのゲート電極、４１１は選択用トランジスタのゲート電極、４１２は増幅用トランジスタのゲート電極である。電源線は所定の電圧を供給する配線であり、電源部４０５と接続している。ここで、電源部４０５はリセット用トランジスタのドレイン、選択用トランジスタのドレインは同一のノードとなっている。ＲＥＳ、ＴＸ１、ＳＥＬは各ゲート電極にパルスを供給する制御線であり、図４の垂直走査回路４３０からパルスが供給される。ＯＵＴは信号線である。駆動等については、説明を省略する。

図６（ｂ）は、本実施例の固体撮像装置の画素部７５０である。本実施例においては、図４に示した画素部４５０を図６（ｂ）の画素部７５０に置き換えている。画素部７５０には図６（ａ）に示した画素７１３が、Ｘ方向及びそれに対して垂直なＹ方向に沿って複数配されている。ここで、画素部７５０に配された複数の画素７１３は、画像信号を得る画素７１３ａと焦点検出用の信号を得る画素７１３ｂとを有する。画素７１３ａ及び画素７１３ｂとの違いは、画素７１３ａには遮光膜が配されず、焦点検出用の画素７１３ｂには光電変換部４０２に対して偏りのある開口（スリット）を有する遮光膜が配されている。図６（ｂ）において、画素７１３ａ及び画素７１３ｂには、画素に対して１対１でマイクロレンズ７０１が配されている。画素７１３ｂには遮光膜７０２が配され、遮光膜７０２は、画素部７５０における画素７１３ｂのそれぞれの位置に応じて光電変換部４０２の重心と異なる重心を有する開口７０３を有する。このような構成によって、画素７１３ｂでの瞳分割が行われ、焦点検出用の信号を得ることが出来る。

図７は、画素７１３ｂの光電変換部４０２の断面模式図であり、実施例１の図１に対応する断面模式図である。図７において、図１と同様な構成については同一の符号を付し、説明を省略する。本実施例において、実施例１と異なる部分は遮光膜７０２であり、遮光膜７０２は実施例１の遮光膜１０８と対応する。遮光膜７０２は画素部７５０の光電変換部４０２の受光面の上に延在し、開口７０３を有している。実施例１と同様に、本実施例においても絶縁膜１０７は遮光膜７０２とともに光電変換部４０２の受光面の上に延在している。本実施例においては、実施例１において遮光膜１０８を形成する際の金属膜のパターニングのマスクが異なる点以外は、製造方法は実施例１と同様である。つまり、本実施例に示した画像信号を得る画素と焦点検出用の信号を得る画素とを有する固体撮像装置においても、本発明の製造方法は適用可能であり、固体撮像装置の光学特性を維持しつつ、歩留まりを向上させる製造方法を提供することが可能となる。また、本実施例における遮光膜７０２が最下層の配線層（配線１１３）よりも半導体基板１００の近傍に配されていることがわかる。このような位置に遮光膜１０８が配されることで、迷光を低減することが可能となり、より高品位な焦点検出信号を得ることが可能となる。

なお、本実施例において、画素７１３は図６（ａ）に示した回路を適用したが、限定されるものではなく、例えば実施例１に示したような電荷保持部を有する回路であってもよい。

以下、上記の各実施形態に係る固体撮像装置の応用例として、該固体撮像装置が組み込まれた撮像システムについて例示的に説明する。撮像システムの概念には、スチルカメラやカムコーダ等の撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。撮像システムは、上記の実施形態として例示された本発明に係る固体撮像装置と、該固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部とを含む。該処理部は、例えば、デジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。また、固体撮像装置から焦点検出信号が出力される場合には、焦点検出処理部を更に有していてもよい。焦点検出処理部からの信号によって、光学系の焦点調節が行われうる。 以上のようにして、本発明の固体撮像装置は撮像システムに適用される。遮光性能が高い本発明の固体撮像装置を用いることによって、迷光を抑制することが可能となり、得られる画像信号あるいは焦点検出信号の精度が向上する。得られる信号の精度が向上するため信号処理回路での画像処理が容易となる。よって、撮像システムの信号処理部などの構成を簡易なものにすることが可能となる。

以上、説明したように、本発明の固体撮像装置の製造方法によって、遮光膜を有する固体撮像装置の光学特性を維持しつつ、歩留まりを向上させる製造方法を提供することが可能となる。

１００ 半導体基板
１０１ ウエル
１０２ 素子分離部
４０２ 光電変換部
４０３ 電荷保持部
４０８ 第１のゲート電極
１１７ ゲート電極
１１８、１１９ ソース・ドレイン領域
１０６ 第１の絶縁膜
１０７ 第２の絶縁膜
１２１ 第３の絶縁膜
１２２ 第４の絶縁膜
１０８ 遮光膜
４５０ 画素部
４５１ 周辺回路部

Claims (9)

1. 複数の光電変換部及びトランジスタを有する画素が配された画素部と、
   前記画素部の周囲に配され、トランジスタを有する周辺回路部と、を有する固体撮像装置の製造方法において、
   前記画素部のトランジスタ及び前記周辺回路部のトランジスタのゲート電極を形成する工程と、
   前記画素部と前記周辺回路部に第１の絶縁膜を形成する工程と、
   前記画素部と前記周辺回路部の前記第１の絶縁膜の上に第２の絶縁膜を形成する工程と、
   前記光電変換部の前記第２の絶縁膜をエッチングする工程と、
   前記光電変換部の前記エッチングされた第２の絶縁膜と前記周辺回路部の前記第２の絶縁膜の上に、金属膜を形成する工程と、
   前記周辺回路部の前記金属膜を除去し、前記光電変換部に前記金属膜から遮光膜を形成する工程と、
   を有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
2. 前記エッチングされた第２の絶縁膜の膜厚は、前記周辺回路部の第２の絶縁膜の膜厚よりも薄いことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
3. 前記第１の絶縁膜は、シリコン窒化膜、もしくはシリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが積層した構造であることを特徴とする請求項１あるいは２のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
4. 前記第２の絶縁膜は、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
5. 前記第１の絶縁膜を形成した後、且つ前記第２の絶縁膜を形成する前に、
   前記画素部と前記周辺回路部に第３の絶縁膜を形成する工程と、
   前記周辺回路部の前記第１の絶縁膜と前記第３の絶縁膜とをエッチングし、前記周辺回路部のトランジスタのサイドウォールを形成する工程と、
   を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
6. 前記画素部の前記第２の絶縁膜をエッチングする工程において、
   前記第２の絶縁膜及び前記第３の絶縁膜の少なくとも一部を除去することを特徴とする
   請求項５に記載の固体撮像装置の製造方法。
7. 前記金属膜は、タングステン、もしくはタングステンシリサイドであることを特徴とする
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
8. 前記画素部は、前記光電変換部の電荷を保持する電荷保持部を有し、
   前記遮光膜は前記電荷保持部に対応して形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
9. 前記複数の光電変換部は、焦点検出用の光電変換部を有し、
   前記遮光膜は、前記焦点検出用の光電変換部に対応して形成され、スリットを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。

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