JP2018082098A - 固体撮像装置、撮像システム、及び固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
周辺領域において、前記画素からの信号を処理する周辺回路と、
前記画素領域及び前記周辺領域に配され、前記周辺領域にあるコンタクト部において、基板と電気的に接続される遮光層と、
平面視において前記電荷保持部と前記コンタクト部との間に側面を有し、前記平面視の平面に対して垂直な断面において前記基板と前記遮光層との間に配された第1絶縁層と、
前記第1絶縁層の前記側面に配された第1絶縁部材と、
を有し、
前記第1絶縁層の上面と前記第1絶縁層の側面が成す角より、前記第1絶縁層の前記上面と前記第1絶縁部材の側面が成す角の方が大きくなるよう配され、
前記遮光層の、前記平面視において前記第1絶縁部材と重なる部分は、前記第1絶縁部材の形状に倣った上面形状を有する固体撮像装置に関する。
前記画素からの信号を処理する周辺回路が配された周辺領域と、
前記画素領域及び前記周辺領域に配され、前記周辺領域にあるコンタクト部において基板と電気的に接続される遮光層と、
平面視において前記電荷保持部と前記コンタクト部との間に端部を有し、前記平面視の平面に対して垂直な断面において前記基板と前記遮光層との間に配された第1絶縁層と、
前記第1絶縁層の前記端部の側面に配され、前記端部に起因する段差を緩和する第1絶縁部材と、
を有し、
前記遮光層の、前記平面視において前記第1絶縁部材と重なる部分は、前記第1絶縁部材の形状に倣った上面形状を有する固体撮像装置に関する。
前記第1絶縁膜の一部を除去して第1絶縁層を形成し、
前記第1絶縁膜の一部の除去により生じた前記第1絶縁層の端部の側面に、前記端部に起因した段差を緩和する絶縁部材を形成し、
前記電荷保持部の半導体領域、前記第1絶縁層の端部、及び前記絶縁部材を覆い、前記基板と前記周辺領域で電気的に接続される遮光層を形成し、
前記遮光層の、平面視において前記絶縁部材と重なる部分は、前記絶縁部材の形状に倣った上面形状を有する
固体撮像装置の製造方法に関する。
本発明の第1実施形態の固体撮像装置およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係る固体撮像装置の一部のブロック図である。固体撮像装置は、行列状に配列された複数の画素1を有する画素領域10と、画素領域の周辺に位置し、周辺回路が配された周辺領域20を備える。
第2実施形態の固体撮像素子の製造方法について、図7(a)〜(c)、図8(a)〜(c)を用いて説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略し又は簡略にする。
本実施形態に係る撮像システムを説明する。本実施形態では、第1または第2実施形態に係る固体撮像装置の適用例として、撮像システムの例について説明する。撮像システムとして、デジタルスチルカメラ、デジタルカムコーダ、複写機、ファクシミリ、携帯電話、車載カメラ、観測衛星などがあげられる。図9に、本実施形態に係る撮像システムの例としてデジタルスチルカメラのブロック図を示す。
上述した実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本発明はその技術思想から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
102 電荷保持部
109 遮光層
402 金属シリサイド領域
211 絶縁層
212 絶縁層
213 絶縁層
401 絶縁層
402 金属シリサイド領域
403 絶縁層
413 絶縁部材
414 絶縁部材
511 絶縁部材
512 絶縁部材
513 絶縁部材
Claims (21)
- 画素領域において、光電変換素子と、前記光電変換素子で生成された電荷が転送される電荷保持部と、を有する画素と、
周辺領域において、前記画素からの信号を処理する周辺回路と、
前記画素領域及び前記周辺領域に配され、前記周辺領域にあるコンタクト部において、基板と電気的に接続される遮光層と、
平面視において前記電荷保持部と前記コンタクト部との間に側面を有し、前記平面視の平面に対して垂直な断面において前記基板と前記遮光層との間に配された第1絶縁層と、
前記第1絶縁層の前記側面に配された第1絶縁部材と、
を有し、
前記第1絶縁層の上面と前記第1絶縁層の側面が成す角より、前記第1絶縁層の前記上面と前記第1絶縁部材の側面が成す角の方が大きくなるよう配され、
前記遮光層の、前記平面視において前記第1絶縁部材と重なる部分は、前記第1絶縁部材の形状に倣った上面形状を有する固体撮像装置。 - 光電変換素子と、前記光電変換素子で生成された電荷が転送される電荷保持部と、を有する画素を有する画素領域と、
前記画素からの信号を処理する周辺回路が配された周辺領域と、
前記画素領域及び前記周辺領域に配され、前記周辺領域にあるコンタクト部において基板と電気的に接続される遮光層と、
平面視において前記電荷保持部と前記コンタクト部との間に端部を有し、前記平面視の平面に対して垂直な断面において前記基板と前記遮光層との間に配された第1絶縁層と、
前記第1絶縁層の前記端部の側面に配され、前記端部に起因する段差を緩和する第1絶縁部材と、
を有し、
前記遮光層の、前記平面視において前記第1絶縁部材と重なる部分は、前記第1絶縁部材の形状に倣った上面形状を有する固体撮像装置。 - 前記断面において、前記基板と、前記第1絶縁層の間に配された第2絶縁層を有することを特徴とする請求項1または2に記載の固体撮像装置。
- 前記第2絶縁層は、前記断面において、前記基板と前記第1絶縁層との間に端部を有し、
前記第1絶縁層は、前記第2絶縁層の前記端部を覆い、前記第2絶縁層の端部に起因する段差を有し、
前記第1絶縁層において前記段差を有する部分の側面に第2絶縁部材が配されていることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。 - 前記第2絶縁層は、前記断面において、前記第1絶縁層の端部と揃ったもう1つの端部を有し、
前記第1絶縁部材は、前記第1絶縁層の前記端部の前記側面及び前記第2絶縁層の前記もう1つの端部の側面に配されていることを特徴とする請求項3または4に記載の固体撮像装置。 - 前記第1絶縁層は、前記遮光層が前記基板に電気的に接続されるための開口を前記周辺領域において有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記遮光層は、前記基板に形成されたシリサイド領域を介して前記基板に電気的に接続されてい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。
- 前記断面において、前記基板と前記第2絶縁層との間に配された第3絶縁層を有し、
前記第3絶縁層は、前記第2絶縁層の前記もう1つの端部と揃った端部を有し、
前記第3絶縁層は、前記平面視において前記電荷保持部を覆っていることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記遮光層の、前記平面視において前記第1絶縁層と重なる部分の膜厚が、前記第1絶縁層の前記端部の膜厚の2倍より小さいことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記遮光層の、前記平面視において前記第1絶縁層と重なる部分の膜厚が、前記第1絶縁層の前記端部の膜厚より小さいことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置が出力する信号を処理する信号処理部と、
を有する撮像システム。 - 画素領域において、光電変換素子の半導体領域、電荷保持部の半導体領域、及びトランジスタのゲート電極が形成され、周辺領域においてトランジスタのゲート電極が形成された基板に、第1絶縁膜を形成し、
前記第1絶縁膜の一部を除去して第1絶縁層を形成し、
前記第1絶縁膜の一部の除去により生じた前記第1絶縁層の端部の側面に、前記端部に起因した段差を緩和する絶縁部材を形成し、
前記電荷保持部の半導体領域、前記第1絶縁層の端部、及び前記絶縁部材を覆い、前記基板と前記周辺領域で電気的に接続される遮光層を形成し、
前記遮光層の、平面視において前記絶縁部材と重なる部分は、前記絶縁部材の形状に倣った上面形状を有する
固体撮像装置の製造方法。 - 前記絶縁部材は、前記端部を有する前記第1絶縁層の上に第2絶縁膜を形成し、前記第2絶縁膜をドライエッチングにより除去することで形成される請求項12に記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記基板に第3絶縁膜を形成し、前記第3絶縁膜の一部を除去して第2絶縁層を形成し、
前記第1絶縁膜は、前記第2絶縁層の上に形成され、
前記第1絶縁膜の前記一部を除去する工程で、前記第2絶縁層の別の一部も除去される、請求項13に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 前記第3絶縁膜の前記一部を除去して少なくとも前記画素領域にある前記第2絶縁層を形成した後、前記第1絶縁膜の形成前に、少なくとも前記周辺領域に金属膜を形成し熱処理することで、前記周辺領域の少なくとも一部で金属シリサイド領域を形成する、請求項14に記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記第1絶縁膜の形成前の前記第3絶縁膜の一部が除去される工程において、前記第3絶縁膜の除去される一部は、前記第3絶縁膜の、前記周辺領域の前記トランジスタの半導体領域の上の部分を含む、請求項14または15に記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記第3絶縁膜の形成前に前記基板に第4絶縁膜を形成する工程を更に有し、
前記第3絶縁膜の一部が除去される工程において、前記第4絶縁膜の一部も除去されて第3絶縁層が形成され、
前記一部の除去後も、前記第4絶縁膜は、前記光電変換素子の前記半導体領域を覆う、請求項14乃至16のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 前記第4絶縁膜の一部が除去される工程において、前記第4絶縁膜の除去される前記一部は、前記周辺領域に形成された前記第4絶縁膜であり、前記第4絶縁膜の屈折率は、前記第4絶縁膜の上に、前記第4絶縁膜と接して形成される絶縁膜とは異なる、請求項17に記載の固体撮像装置の製造方法。
- 前記遮光層の形成前に、前記周辺領域において、前記第1絶縁層に開口を形成し、
前記遮光層は、前記開口において前記基板と電気的に接続される、請求項12乃至18のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 前記遮光層の形成前に、
前記電荷保持部の半導体領域、前記第1絶縁層、及び前記絶縁部材を覆う第5絶縁膜を形成し、
前記第1絶縁層をエッチングストップ膜として、前記第5絶縁膜の一部を除去することで開口を形成する、
請求項1乃至18のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 前記第5絶縁膜の一部を除去することで前記開口を形成した後、
前記開口において前記第1絶縁層の一部を除去することで、前記第1絶縁層に開口を形成し、
前記遮光層は、前記開口において前記基板と接続される、
請求項20に記載の固体撮像装置の製造方法。
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