JPH02228070A - 固体撮像素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は撮像領域に遮光膜を有した固体撮像素子の製造
方法に関する。

本発明は、撮像領域に遮光膜を有し、その遮光膜と同じ
導電膜からなる配線を撮像領域以外に有した固体撮像素
子の製造方法において、導電膜の形成後、遮光膜を異方
性エツチングで、配線を等方性エツチングでそれぞれ形
成することにより、配線の電気的な短絡を防止しながら
、スミアの抑制を図る方法である。

〔従来の技術〕

インターライン型のＣＣＤイメージセンサ−においては
、光電変換を行う受光部を除き、遮光するための遮光膜
が、アルミニウム膜等を用いて、転送電極等を眉間絶縁
膜（通常、ＰＳＧやＢＰＳＧ等のＣＶＤ酸化膜）を介し
て覆うように形成される。また、そのＣＣＤイメージセ
ンサ−の撮像領域の周囲には、入出力回路や転送電極の
制御のための配線が施され、その配線は、同じ材料のア
ルミニウム膜等の導電膜を微細加工して所要のパターン
に形成される。

〔発明の概要〕

〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、このようなアルミニウム膜を配線と遮光膜の
双方に用いるＣＣＤでは、層間絶縁膜による平坦化とス
ミアの低減の点で両立しない技術的な課題がある。

第一に、遮光膜の下にはＰＳＧやＢＰＳＧ等の眉間絶縁
膜が形成されるが、この層間絶縁膜の膜厚が厚くされる
場合には、受光部の端部より光が転送電極の下部に漏れ
込んでくることになり、スミアを低減することができな
い。従って、スミアを低減するためには、眉間絶縁膜を
薄く形成する必要がある。

しかし、層間絶縁膜を薄くした時では、次のようなエツ
チング時の問題が生ずる。すなわち、画素の感度のばら
つきを小さくするためには、遮光膜の受光部に対応する
開口部の面積のばらつきを小さくする必要がある。この
ために高精度の加工が可能な異方性エツチングによりエ
ツチングを行うことが好ましい。ところが、異方性エツ
チングを行う場合では、下地の段差によってアルミニウ
ム膜の残渣が生じ易く、特に周辺の配線部では電気的な
短絡を生じ易（なる。このため十分な膜厚のリフロー膜
の形成が必要とされており、リフロー膜である眉間絶縁
膜による平坦化とスミアの低減が両立せず技術的な課題
となっている。

そこで、本発明は、上述の技術的な課題に鑑み、平坦化
による感度のばらつきの低減２周辺部の配線の短絡の防
止、スミアの低減を同時に実現するような固体撮像素子
の製造方法を擾供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明の固体撮像素子の製
造方法は、撮像領域に形成された遮光膜と撮像領域以外
に形成された配線が同じ導電膜で形成された固体撮像素
子を製造する方法であって、上記導電膜を形成した後、
上記遮光膜を異方性エツチングにより形成し、上記配線
を等方性エツチングにより形成することを特徴とする。

ここで導電膜としては、−例としてアルミニウム膜を用
いることが可能であり、遮光膜及び配線としてＰＳＧや
ＢＰＳＧ等のＣＶＤ層間絶縁膜上に形成される。遮光膜
は受光部に対応して複数の開口が形成される膜であり、
受光部を開口したマスクと共に撮像領域以外の領域を覆
うマスクを用いて、ＲＩＥ等の異方性エツチングにより
加工される。配線は周辺回路等に用いられる線状の導電
膜パターンであり、同時に撮像領域をレジスト等により
マスクしながら、等方性エツチングにより加工される０
本発明の製造方法において、異方性エツチングを等方性
エツチングより先に行うこともでき、等方性エツチング
を異方性エツチングより先に行うこともできる。

〔作用〕

同じ導電膜を一回のエツチングで加工すれば、その工程
数は低減されるが、前述したような問題が生ずる。そこ
で、同し導電膜を撮像領域では異方性エツチングして、
遮光膜の高精度な微細加工を行う、そして、撮像領域以
外では、配線を形成するために、等方性エツチングを行
う。このため配線部分の導電膜の残渣は極めて少なくな
り、下地の段差の緩和のために層間絶縁膜を敢えて厚く
形成する必要もなくなる。従って、スミアの低減もでき
る。

〔実施例〕

本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。

本実施例は、インターライン型ＣＯＤの製造方法であり
、第２図に示すような構造のＣＣＤを製造する方法であ
る。製造方法について説明する前に、インターライン型
ＣＣＤについて第２図を参照して簡単に説明する。

インターライン型ＣＣＤは、第２図に示すように、シリ
コン基板１上に眉間絶縁膜４を介して同じアルミニウム
膜よりなる遮光膜２とアルミニウム配ｖＡ３を有してい
る。

遮光膜２は基板のやや窪んだ中央の領域に複数のマトリ
クス状に配された開口部５を有して形成されている、こ
の遮光膜２は撮像領域１ｍを覆う。

すなわち、遮光膜２の下部には垂直転送レジスタや水平
転送レジスタ等が形成され、開口部５に対応した受光部
より送られる信号電荷を遮光膜２に遮光された各レジス
タで転送することができる。

アルミニウム配線３は撮像領域１ｍの外側の領域である
周辺領域Ｐｅに形成される。このアルミニウム配線３は
、所要のパターン幅を有した線条の導電膜である。この
アルミニウム配線３は、例えば転送電極へ転送りロック
信号を供給するのに用いられる。

次に、このような構造のＣＣＤを製造方法について第１
図ａ〜第１図Ｃ＠参照して説明する。

まず、第１図ａに示すように、撮像領域１ｍのシリコン
基板１１ａの表面に、不純物のイオン注入により、チャ
ンネルストッパー領域１２．受光領域１３．垂直電荷転
送領域１４がそれぞれ形成される。この撮像領域１ｍの
シリコン基板１１ａの表面上には、絶縁膜１５を介して
転送電極１６が形成される。転送電極１６は垂直電荷転
送領域１４上に位置し、例えばポリシリコン層からなる
。

この転送電極１６上を含む全面にＰＳＧ又はＢＰＳＧか
らなるＣＶＤ層間絶縁膜１７が形成される。

このＣＶＤ層間絶縁１１１１７はスミアの低減のために
薄い膜厚で良い。

搬像ｊＪ域以外の周辺領域Ｐ、ｅのシリコン基Ｆｉ１１
ｂ上にも同様に、絶縁膜１５を介してポリシリコン層１
８が形成され、撮像領域１ｍのシリコン基板１１ａと同
じＣＶＤ層間絶縁膜１７に被覆される。ここで、後述す
るように周辺領域Ｐｅでは配線が等方性エツチングによ
りバターニングされるため、平坦化のためにＣＶＤ層間
絶縁膜１７を敢えて厚く形成する必要はない。

これら撮像領域１ｍと周辺領域Ｐｅには、導電層である
同じアルミニウム１１１１９が形成される。

周辺領域Ｐｅでは、ポリシリコン層１８にコンタクトホ
ール２０を介してアルミニウム膜１９が接続する。

次に、第１図すに示すように、レジストマスク２１が形
成される。・このレジストマスク２１は、撮像領域１ｍ
を全面的にマスクし、周辺領域Ｐｅでは配線パターンの
マスクパターンを有する。このような形状のレジストマ
スク２Ｉを用いて等方性エツチングを行う。この等方性
エツチングによって、周辺領域Ｐｅではアルミニウム膜
１９をバターニングして配Ｓ！２２が得られる。特に、
等方性エツチングによるため、下地の段差が緩和されて
いなくともアルミニウムＭ１９の残渣は十分番こ少なく
なり、配線２２間の電気的な短絡の問題は生じない。ま
た、同時に撮像領域１ｍでは全面的にレジストマスク２
１が存在するために、等方性エツチングによりエツチン
グされることはない。

次に、レジストマスク２１を除去し、第１図Ｃに示すよ
うに、レジストマスク２３を形成する。

このレジストマスク２３は、撮像開城１ｍで遮光膜の開
口部（第２図の引用符号５参照）のパターンに合わせた
形状に選択露光され、周辺５■域Ｐｅで全面的に覆うよ
うな形状にされる０次に、このようなレジストマスク２
３の形成後、ＲＩＥ等の方法による異方性エツチングを
行って、アルミニウム８１９をバターニングして遮光膜
２４を得る。

この遮光膜２４には、撮像領域１ｍで開口部２５が形成
され、その開口部２５の底部で受光部が臨む、この開口
部２５は異方性エツチングにより形成されるため、高精
度に形成することができ、受光部の感度のばらつきを抑
えることができる。また、前述したように、遮光膜２４
の下部のＣＶＤ層間絶縁ｒｆ！ａ１７は薄くできるため
、スミアの低減を図ることができる。

なお、上述の実施例では、インターライン型ＣＣＤにつ
いて説明したが、他の遮光膜を有する固体撮像素子であ
っても同様に本発明の製造方法を適用できる。また、等
方性エツチングを先に行う例を説明したが、異方性エツ
チングの方を先に行うこともできる。

〔発明の効果〕

本発明の固体撮像素子の製造方法では、導電膜の形成後
、撮像領域の遮光膜を異方性エツチングにより形成し、
撮像領域以外の配線を等方性エツチングにより形成する
ために、配線部分の導１ｉｔｌｌｌの残渣は掻めて少な
くなり、電気的な短絡を防止できる。また、配線を等方
性エツチングを以て加工するために、下地の段差の緩和
のために層間絶縁膜を敢えて厚く形成する必要もな（な
り、従って、スミアの低減も図れることになる。

２５・・・開口部 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人弁理士　小池　晃（他２名）

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜第１図Ｃは本発明の固体撮像素子の製造方法
の一例をその製造工程に従って説明するためのそれぞれ
工程断面図、第２図は本発明にかかる実施例に説明する
ＣＣＤの一例の模式的な斜視断面図である。 ｂ・・・シリコン基板 １、　　ｌｌａ、　　１１ ２．２４・・・遮光膜 ３．２２・・・配線 １７・・・ＣＶＤ層間絶縁膜 １９・・・アルミニウム膜 ２１．２３・・・レジストマスク ＣＣＤ内−例 第２図 １１方性工・ノー←〉グ工程 第１図Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮像領域に形成された遮光膜と撮像領域以外に形成され
   た配線が同じ導電膜で形成された固体撮像素子の製造方
   法において、 上記導電膜を形成した後、上記遮光膜を異方性エッチン
   グにより形成し、上記配線を等方性エッチングにより形
   成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。