JPH05226622A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 スミア特性の良好な固体撮像装置を得んとす
るものである。 【構成】 シリコン基板５上に、第１ポリシリコン電極
３，第２ポリシリコン電極４，絶縁膜１１等を形成し、
光電変換素子部の周囲に電荷転送部が形成された構造の
基板に対して、第１アルミニウム遮光膜１２Ａをスパッ
タ法で堆積させた後、スパッタエッチング（逆スパッ
タ）法で、第１アルミニウム遮光膜１２Ａを異方性加工
する。これによって、該遮光膜１２Ａのオーバーハング
形状を是正することができ、膜厚が均一化される。この
状態で再度スパッタを行なうとこれによって形成される
第２アルミニウム遮光膜１２Ｂはシャドー効果の影響が
小さくなるため、段差部側壁へのＡｌ堆積が向上し、遮
光性を確保することができ、スミア特性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像装置の製造
方法に関し、更に詳しくは、固体撮像装置の光学特性を
向上させる加工技術に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の固体撮像装置としては、
例えば図７の平面説明図に示すようなものが知られてい
る。同図中、１は光電変換素子部としてのｐｎ接合のフ
ォトダイオード、２はＣＣＤを用いた垂直転送部、３は
垂直転送部２の第１ポリシリコン電極、４は第２ポリシ
リコン電極を示している。このような固体撮像装置にア
ルミニウム遮光膜を形成する方法を、図７のＡ−Ａ断面
に相当する図８を用いて説明する。先ず、図８（Ａ）に
示すように、シリコン基板５には、ｐウエル６，ｎ型不
純物拡散領域７，ｐ⁺型チャネルストッパ領域８が形成
されている。また、シリコン基板５上には、所定位置に
ゲート絶縁膜９を介して第１ポリシリコン電極３、絶縁
膜１０を介して第２ポリシリコン電極４をパターニング
し、さらに、全面に絶縁膜１１が形成されている。次
に、このような構造において、アルミニウム膜１２を図
８（Ａ）に示すように、全面にスパッタ法にて堆積さ
せ、次いで、リソグラフィー技術及びウェットエッチン
グ技術を用いてフォトダイオード１部分のＡｌ膜１２を
除去して窓開けを行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法にあっては、フォトダイオード１部分と
その周囲の段差となる部分の構造に起因して、段差部の
肩部によるシャドー効果により、段差側壁下部でのＡｌ
膜１２の膜厚が薄くなり、その部分から図８（Ｂ）に示
すようにシリコン基板５中に光入射が起り易くなる。こ
のため遮光性が低下してスミア特性が悪くなる問題があ
る。また、上述したように、段差側壁下部のＡｌ膜１２
が薄いため、窓開けのためのウェットエッチングを施し
た場合、レジストに覆われた部分でもアンダーカットさ
れてオーバーハング形状となり加工性が不安定で、やは
り遮光性が低下してスミア特性が悪くなる問題がある。

【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
して創案されたものであって、光学特性の良好な固体撮
像装置の製造方法を得んとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、半導
体基板に光電変換素子部を形成する工程と、該半導体基
板上に転送電極を備えた、電荷転送部を形成する工程
と、全面にアルミニウム遮光膜を堆積させた後、前記光
電変換素子部上方のアルミニウム遮光膜を除去して窓開
けする工程とを備えた固体撮像装置の製造方法におい
て、上記アルミニウム遮光膜を堆積させた後、スパッタ
エッチングを施してアルミニウム遮光膜を異方性加工
し、次いで、所望膜厚を得るまでアルミニウム遮光膜を
再度堆積させることを、その解決方法としている。

【０００６】

【作用】半導体基板上に転送電極等を備えた電荷転送部
と半導体基板に形成した光電変換素子部とは段差を形成
し、このような構造を成す基板全面にアルミニウム遮光
膜を例えばスパッタ法にて堆積させた場合、段差を成す
電荷転送部の肩部によるシャドー効果により段差下部へ
堆積されるアルミニウム遮光膜の厚さは薄くなる。次
に、スパッタエッチングを施すことにより、遮光膜は異
方性加工されて、段差側壁下部に近傍に堆積したアルミ
膜厚は変化が少なく、段差上部及び光電変換素子部に堆
積した厚い膜厚のアルミニウム遮光膜は多くエッチング
される。このため、アルミニウム遮光膜を再度堆積させ
た場合、シャドー効果が少なく、段差側壁へのアルミニ
ウムの回り込みが多くなりアルミニウム遮光膜の被覆性
は向上する。これによって、段差部側壁下部の遮光膜の
膜厚が確保でき、スミア特性の向上する作用がある。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る固体撮像装置の製造方法
の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。なお図
７及び図８に示した従来例と同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。

【０００８】図１〜図５は、本発明の実施例の各工程を
示す断面図である。

【０００９】先ず、図１に示すように、従来と同様の製
造プロセスによって、シリコン基板５に、ｐウエル６，
ｎ型不純物拡散領域７，ｐ⁺型チャネルストッパ領域８
が、シリコン基板５上にはゲート絶縁膜９，第１ポリシ
リコン電極３，第２ポリシリコン電極４，絶縁膜１０，
絶縁膜１１等が形成されている。次に、図２に示すよう
に、このような構造を有する基板全面に、第１アルミニ
ウム遮光膜１２Ａをスパッタ法によって堆積させる。

【００１０】続いて、図３に示すように、例えばアルゴ
ンガスを用いたスパッタエッチングを行ない、図４に示
すように、第１アルミニウム遮光膜１２Ａを異方性加工
する。即ち、第１アルミニウム遮光膜１２Ａを堆積させ
た時点では、第１ポリシリコン電極３，第２ポリシリコ
ン電極４等で形成された段差部（突出部）のに起因して
オーバーハング形状の被覆状態となっているが、スパッ
タエッチングにより、段差側壁下部に堆積した第１アル
ミニウム遮光膜１２Ａエッチングが少なく、段差上部や
フォトダイオード１上の厚い第１アルミニウム遮光膜１
２Ａのエッチングが多くなり、全体として膜厚の均一化
が進む。

【００１１】次に、図５に示すように、再度Ａｌ（第２
アルミニウム遮光膜１２Ｂ）を、スパッタ法によって、
第１アルミニウム遮光膜１２Ａと第２アルミニウム遮光
膜１２Ｂとで所定の膜厚となるまで堆積させる。この第
２アルミニウム遮光膜１２Ｂの成膜は、上記スパッタエ
ッチングによってシャドー効果が低減されているため、
段差部側壁へのＡｌの回り込みが多くなり、良好な被覆
性を有する。

【００１２】最終的には、フォトダイオード１上のアル
ミニウム遮光膜１２Ａ，１２Ｂを、フォトリソグラフィ
ー技術及びエッチング技術を用いて除去して窓開けを行
なえばよい。

【００１３】図６は、本発明を適用した他の実施例を示
す断面図であり、上記実施例の第２ポリシリコン電極１
１上方にシャント用アルミニウム電極１３を有する例を
示している。このような構造においても、上記実施例と
同様に遮光性の良好なアルミニウム遮光膜１２Ａ，１２
Ｂが形成可能である。

【００１４】以上、実施例について説明したが、本発明
は、これに限定されるものではなく、構成の要旨に付随
する各種の変更が可能である。また、成膜条件，スパッ
タエッチング条件等は段差構造や構成材料に応じて適宜
選択されるものである。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、固体撮像装置における光電変換素子部の周囲
に形成された段差部（突出部）を有効に被覆するアルミ
ニウム遮光膜が形成できるため、スミア特性を向上する
効果がある。

【００１６】また、アルミニウム遮光膜がオーバーハン
グ形状となるのを抑制するため、感度を向上させる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の工程を示す断面図。

【図２】本発明の実施例の工程を示す断面図。

【図３】本発明の実施例の工程を示す断面図。

【図４】本発明の実施例の工程を示す断面図。

【図５】本発明の実施例の工程を示す断面図。

【図６】本発明の他の実施例を示す断面図。

【図７】固体撮像装置の平面説明図。

【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は従来の製造工程を示す断面
図。

【符号の説明】

３…第１ポリシリコン電極、４…第２ポリシリコン電
極、５…シリコン基板、１１…絶縁膜、１２Ａ…第１ア
ルミニウム遮光膜、１２Ｂ…第２アルミニウム遮光膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板に光電変換素子部を形成する
   工程と、該半導体基板上に転送電極を備えた、電荷転送
   部を形成する工程と、全面にアルミニウム遮光膜を堆積
   させた後、前記光電変換素子部上方のアルミニウム遮光
   膜を除去して窓開けする工程とを備えた固体撮像装置の
   製造方法において、 上記アルミニウム遮光膜を堆積させた後、スパッタエッ
   チングを施してアルミニウム遮光膜を異方性加工し、次
   いで、所望膜厚を得るまでアルミニウム遮光膜を再度堆
   積させることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。