JPH06120476A

JPH06120476A - 固体撮像装置の製造方法

Info

Publication number: JPH06120476A
Application number: JP4286682A
Authority: JP
Inventors: Michio Sasaki; 道夫佐々木; Kumio Koorido; 久美男郡戸; Yoshiyuki Shioyama; 善之塩山; Nobuo Nakamura; 信男中村; Naoko Noumi; 菜穂子能見
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-04-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】第１及び第２の転送電極の合わせずれに起因
する受光部面積の減少を防止することができ、微細化と
ともに感度の向上を図り得る固体撮像装置の製造方法を
提供すること。【構成】半導体基板上に複数の転送電極層５ａ，５ｂ
を２次元配列すると共に、複数本の信号電荷転送部３を
配列し、且つ半導体器盤上の受光部を除く領域に第１及
び第２の転送電極を積層してなる固体撮像装置の製造方
法において、基板上に第１の転送電極をストライプ状に
形成した後、基板上に第２の転送電極をその一部が第１
の転送電極を重なるようにストライプ状に形成し、次い
で受光部のための開口を有するマスクを用い、第２及び
第１の転送電極をパターニングすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電荷転送素子（ＣＣＤ）
を用いた、微細化した固体撮像装置の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラや電子スチルカメ
ラ、さらにはハイビジョンカメラの撮像デバイスとして
ＣＣＤ（電荷転送素子）を用いた固体撮像装置が使用さ
れている。この固体撮像装置は、複数の画素を２次元平
面上に配列しており、各画素で発生した信号電荷をＣＣ
Ｄで転送して出力するものである。以下、ＣＣＤを用い
た固体撮像装置に関する種々の従来技術について説明す
る。

【０００３】（１）図４７は従来の固体撮像装置の概略
構成を示す平面図であり、図４８は同装置の１画素の構
成を示す断面図である。図４７及び図４８において、ｎ
型の半導体基板５０１上に、複数の受光部５０２が２次
元的に配列されるとともに、複数本の信号電荷転送部
（垂直ＣＣＤ）５０３が配列されている。基板５０１上
には、絶縁膜５０４を介して第１および第２の転送電極
５０５（５０５ａ，５０５ｂ）が形成されている。ここ
で、第２の転送電極５０５ｂの一部が信号電荷読みだし
ゲートを兼ねている。

【０００４】図４７及び図４８に示す固体撮像装置にお
いて、受光部５０２において光電変換されて蓄積された
信号電荷は、第２の転送電極５０５ｂに信号電荷読みだ
しパルスを印加することにより、信号電荷転送部５０３
に読み出される。そして、転送電極５０５に転送パルス
を印加することにより、信号電荷は垂直方向へ転送さ
れ、さらに、図示していない水平ＣＣＤを介して出力さ
れることになる。なお、転送電極５は周辺の配線として
も用いられている。

【０００５】また、画素の縮小化に伴い、第１の転送電
極５０５ａと、第２の転送電極５０５ｂの相対的な位置
合わせにも高い精度が必要とされ、相対的な誤差も問題
となっていた。すなわち、図４７からも分かるように、
第１および第２の転送電極５０５ａ、５０５ｂの合わせ
誤差により、受光部２の受光面積が減少するという問題
があった。

【０００６】また、最近，通常のｐ−ｎ接合フォトダイ
オードの代わりに、ａ−Ｓｉのような光導電膜を上部に
積層した光導電膜積層型固体撮像装置の研究が進められ
ている。この撮像装置の断面図を図５０に、平面図を図
４９にそれぞれ示す。図４９、図５０において、参照符
号５１０は引き出し電極、５１１は画素電極、５１２は
光導電膜、５２０はコンタクトをそれぞれ示す。

【０００７】図４９、図５０示す光導電膜積層型固体撮
像装置では、光導電膜５１２中で発生した信号電荷が画
素を定義する画素電極５１１に集められ、引き出し電極
５１０を介して蓄積部５０２に蓄積される。この型の固
体撮像装置においても、コンタクト５２０と転送電極５
０５との合わせ誤差が、画素が縮小されるに従い問題と
なっている。つまり、両者の合わせ誤差を設計の際に考
慮しなければならないために、設計上Ｖ−ＣＣＤ幅を広
げることができなくなり、転送電荷量の減少、ひいては
ダイナミックレンジの劣化という問題があった。

【０００８】（２）近年、ＣＣＤを用いた固体撮像装置
において、性能向上とコスト低減のため微細化が進んで
いる。特に、性能向上ということで述べるならば、フォ
トダイオードの表面空乏化によるシリコン・酸化膜界面
での暗電流ノイズを低減するために、ｐｎ接合からなる
フォトダイオードのｎ層の上に、イオン注入によりｐ型
の不純物層を形成している。そして、このｐｎｐ構造に
より、大幅な暗電流ノイズの低減が可能となっている。

【０００９】図５１はこの種の固体撮像装置の形成技術
を示しており、特に工程途中のフォトダイオード部の断
面図である。この装置では、まずｎ型基板６００の表面
層にｐウェル６０１，ＣＣＤチャネル６０２及びチャネ
ルストップ６０３を形成する。次いで、ゲート酸化膜６
０４上にポリシリコンからなる第１の転送ゲート６０５
を形成した後、熱酸化を行って熱酸化膜６０６を形成
し、さらにポリシリコンからなる第２の転送ゲート６０
７を形成した後、再び熱酸化を行い熱酸化膜６０８を形
成する。

【００１０】次いで、レジストパターン６１３を形成
し、フォトダイオード６１２を形成するため、燐イオン
をイオン注入装置で中加速に加速して注入する。その
後、レジストパターン６１３を除去した後、ボロンイオ
ンを低加速で注入して、表面空乏化防止のｐ⁺層６１４
を形成する。

【００１１】この従来技術の問題点として、次のことが
あげられる。即ち、中加速の燐注入の際、第１の転送ゲ
ート６０５に対して、セルファラインになるようにイオ
ン注入するのであるが、第１の転送ゲート６０５のイオ
ン注入に対するストッピング能力が弱いため、燐イオン
の突き抜けが起こる。このため、第１の転送ゲート６０
５の下部６１５の電気的ポテンシャルが深くなり、信号
電荷読出し部としてのＭＯＳトランジスタ（フィールド
シフトゲート）の特性が劣化し、ブルーミング劣化等が
発生する。

【００１２】このように従来、ＣＣＤを用いた固体撮像
装置においては、フィールドシフトゲート（フォトダイ
オードからＣＣＤチャネルに信号電荷を読出すゲート）
に対して、フォトダイオードのｎ型不純物層形成のため
のイオン注入をセルファラインで行う際、イオンがフィ
ールドシフトゲートを突き抜け、ブルーミング等の特性
劣化を招くという問題があった。（３）図５２は、従来の固体撮像装置の１画素構成を示
す断面図である（平面図は図４７参照）。ｎ型の半導体
基板７０１上にｐウェル７０２が形成され、このｐウェ
ル７０２の表面に複数の受光部７０３が２次元的に配列
されると共に、複数本の信号電荷転送部（垂直ＣＣＤ）
７０４が配列されている。ｐウェル７０２上には、絶縁
膜７０５を介して第１及び第２の転送電極７０６（７０
６ａ，７０６ｂ）が形成されている。ここで第２の転送
電極７０６ｂの一部が、信号読出しゲートを兼ねるもの
となっている。また、最上層の絶縁膜５の上には光シー
ルド層７０７が形成されている。

【００１３】この装置においては、受光部７０３により
光電変換されて蓄積された信号電荷は、第２の転送電極
７０６ｂに信号読出しパルスを印加することにより、信
号電荷転送部７０４に読み出される。そして、転送電極
７０６に転送パルスを印加することにより、信号電荷は
垂直方向に転送され、さらに図示しない水平ＣＣＤを介
して出力されることになる。なお、転送電極７０６は周
辺部の配線としても使われている。

【００１４】この種の固体撮像装置においては、小型化
の要求に伴い転送電極７０６を加工する際にも、微細化
や、より高い均一性が求められている。従って、転送電
極７０６の加工には、反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）等の異方性のドライエッチングを用いることが望ま
しい。

【００１５】しかしながら、第１の転送電極７０６ａの
加工に異方性のドライエッチングを用いた場合、図５３
（ａ）に示すように、転送電極７０６ａの表面に酸化膜
７０５ｂを形成する際に転送電極７０６ａの端部に凹部
が生じる。そして、この凹部に第２の転送電極７０６ｂ
が潜り込むことになる。凹部に潜り込んだ第２の転送電
極７０６ｂは、図５３（ｂ）に示すように、異方性のエ
ッチングでは除去することができず、この残存膜７０９
が電極間の電気的短絡の原因になっていた。

【００１６】これを除去するために等方性エッチングを
用いた場合、電極の出来上がり形状が悪くなり、画素毎
にばらつくという問題が生じる。また、反応性エッチン
グ（ＲＩＥ）を用いて電極加工を行う場合、開口部がエ
ッチングに用いるイオンのダメージを受けやすくなり、
それが固体撮像装置の白傷の原因の一つになっていた。
なお図中、参照符号７０８はエッチングマスクとしての
レジストパタ−ンを示している。

【００１７】また、画素の縮小化に伴い、第１の転送電
極７０６ａと第２の転送電極７０６ｂの相対的な位置合
わせにも高い精度が必要とされ、相対的に合わせ誤差も
問題となっていた。即ち、図５２からもわかるように、
第１及び第２の転送電極７０６ａ、７０６ｂの合わせ誤
差により、受光部７０３の面積が減少し、感度が劣化す
るという問題があった。

【００１８】このように、従来、転送電極を異方性エッ
チングでパターニングすると、第１の転送電極の端部に
第２の転送電極が滑り込み、電極間の短絡の要因とな
り、さらにエッチングに用いるイオンによって生じた基
板ダメージが白傷の発生原因となっていた。また、第１
及び第２の転送電極の合わせずれにより、受光部面積が
減少して感度が低下すると共に、電界集中箇所が生じ白
傷発生の原因となる問題があった。

【００１９】（４）近年、半導体装置は高集積化の一途
を辿っており、電荷転送素子（ＣＣＤ）とフォトダイオ
−ド（ＰＤ）から構成される撮像素子においても、その
画素セルサイズの縮小化への研究が進んでいる。このよ
うな画素セルの縮小化にたいして、ＰＤの開口面積の減
少、ＶＣＣＤ電極の微細化にともない、転送電荷量の減
少などによるダイナミックレンジ等の画像特性の劣化が
問題となっている。

【００２０】このような問題を解決し、高集積化、画素
セルの微細化をはかるための方法として、ＶＣＣＤ形成
において第１ゲート及び第２ゲートを別々のパターンニ
ングで形成する方法が提案されている。即ち、この方法
は、第２ゲート形成時には異方性エッチングと等方性エ
ッチングの２段エッチングされていた工程を、ＰＤ開口
の際１回のパターンニングで、エッチング変換差の小さ
い異方性エッチングのみでＶＣＣＤ電極を形成する方法
である。

【００２１】その１つの方法として、以下に示すＯＮＯ
（酸化膜−窒化膜−酸化膜）ゲート絶縁膜を有する撮像
素子の製造方法がある。

【００２２】この方法によると、まず、図５４（ｂ）に
示すように、シリコン基板８０１の表面にゲート絶縁膜
として、ＯＮＯゲート絶縁膜８０２を形成し、このＯＮ
Ｏ絶縁膜８０２上に転送電極８０３および８０５を図５
４（ａ）に示すように形成する。その後、ＰＤを規定す
るレジストパターン８０６を図５５に示すように行な
い、図５６（ｂ）に示すように、第２ゲートを構成する
ポリシリコン層８０５をポリシリコンと酸化膜および窒
化膜との選択比のとれる異方性エッチングによりパタ−
ニングし、更にフッ化アンモニウムによる湿式エッチン
グにより、第１ゲートを構成するポリシリコン８０３層
上の酸化膜８０４を除去する。

【００２３】このとき、ポリシリコン層８０５が除去さ
れた第２ゲート下のＰＤ部の基板８０１の表面にはＯＮ
膜８０２′が残留しており、即ち基板８０１はＳｉＮ膜
で保護されている。

【００２４】そして、ポリシリコン層８０３および８０
５′を除去するための異方性エッチングを、前述のポリ
シリコン層８０５のパタ−ニングと同様の条件で行う
が、第２ゲート下の基板表面はＯＮ膜８０２′によって
保護されており、エッチングされることはない。

【００２５】その後、フィラメント状に残った酸化膜８
０４′をフッ化アンモニウムエッチング除去した後、レ
ジスト８０６を取り除き、図５７に示すようにＰＤ開口
が行なわれる場合もある。

【００２６】このようなＰＤ開口方法では、ポリシリコ
ンのエッチングに異方性エッチングのみを用いているた
め、等方性エッチングを用いる場合に比べて、エッチン
グ変換差を小さくでき、またＰＤの開口を１回のパター
ンニングだけで行っているので、第１ゲ−トと第２ゲー
トの合わせずれを無くすことが可能である。

【００２７】垂直方向の隣接するＰＤ間の第１及び第２
ゲートのオーバーラップ部分（Ｖ間）形状が、図５７に
示すように第２ゲートをＰＤに落とし込んだ形状にな
り、画素セルの微細化が困難になる。

【００２８】これに対して、図５８、図５９に示すよう
なパターンニングを行い、Ｖ間形状を第１ゲ−トと第２
ゲートとが同じ幅になるように形成する提案もされてい
るが、遮光材をＶ間部分に堆積する時に、Ｖ間の第２ポ
リシリコンとＰＤ部の段差により、遮光材が段切れを起
こす原因となる。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、第１及び第２の転送電極の合わせずれに起因する受
光部面積の減少を防止することができ、微細化とともに
感度の向上を図り得る固体撮像装置の製造方法を提供す
ることにある。

【００３０】本発明の第２の目的は、フォトダイオード
の形成時において注入イオンがフィールドシフトゲート
を突き抜けることを防止し、ブルーミング発生を抑制す
ることの可能な固体撮像装置及の製造方法を提供するこ
とにある。

【００３１】本発明の第３の目的は、第１及び第２の転
送電極の合わせずれに起因する受光部面積の減少を抑制
することで感度の向上をはかり、また受光部の転送電極
のパターニングを転送電極の１層のみか、第１及び第２
の転送電極の重ね合わせとすることで、エッチングマー
ジンを増やし、白傷発生を防止することで、信頼性及び
感度の向上を達成する固体撮像装置の製造方法を提供す
るにある。

【００３２】本発明の第４の目的は、ＰＤ開口部の均一
形成を可能にし、不純物打ち込み濃度の均一性を向上さ
せるとともに、微細化に適し、かつ遮光材の段切れを防
止するＶ間形状を形成することを可能とする固体撮像装
置の製造方法を提供するにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】第１の発明（請求項１）
は、一導電型の半導体基板上にこの半導体基板と反対導
電型の複数の光電変換部および信号電荷転送部を形成す
る工程と、前記半導体基板上に第１の絶縁膜を形成する
工程と、この絶縁膜上に第１の転送電極層を形成する工
程と、この第１の転送電極層と部分的にオーバーラップ
するように、第２の絶縁膜を介して第２の転送電極層を
形成する工程と、この第２の転送電極層上に第３の絶縁
膜を形成する工程と、この第３の絶縁膜上に平坦化膜を
形成する工程と、この平坦化膜を平坦化する工程と、前
記第２の転送電極層のオーバーラップした部分の上に開
口するように前記平坦化膜上にレジストパターンを形成
する工程と、このレジストパタ−ンをマスクとして用い
て前記平坦化膜および前記第２の転送電極上の第３の絶
縁膜を異方性エッチングし、前記第２の転送電極層のオ
ーバーラップした部分を露出する工程と、この露出した
第２の転送電極層を前記第２の絶縁膜が露出するまで異
方性エッチングする工程と、前記平坦化膜の残りの部分
及び前記第１の転送電極上の第２の絶縁膜を異方性エッ
チングする工程と、前記第１及び第２の転送電極層の露
出する部分を選択的に異方性エッチングする工程とを具
備する固体撮像装置の製造方法を提供する。

【００３４】第２の発明（請求項２）は、半導体基板の
表面にマトリックス配置されたフォトダイオード部、フ
ォトダイオード部からの信号電荷を読出す信号電荷読出
し部、及び読出された信号電荷を転送する信号電荷転送
部を備えた固体撮像装置の製造方法において、前記半導
体基板の表面にＣＣＤチャネルを形成する工程と、この
ＣＣＤチャネル及び前記信号電荷読出し部上に第１の絶
縁膜を介して第１の転送電極層を形成する工程と、前記
ＣＣＤチャネル及び前記第１の転送電極層上に第２の絶
縁膜を介して第２の転送電極層を形成する工程と、前記
フォトダイオード部に対応する部分に開口するようにレ
ジストパターンを形成する工程と、このレジストパター
ンをマスクとして用いて第２及び第１の転送電極層を選
択エッチングする工程と、前記レジストパターンをマス
クとして用いてイオン注入を行なうことによりフォトダ
イオード部を形成する工程を具備する固体撮像装置の製
造方法を提供する。

【００３５】第３の発明は、半導体基板に複数の受光部
を２次元的に配列すると共に複数本の信号電荷転送部を
配列し、かつ半導体基板上の受光部を除く領域に第１及
び第２の転送電極を積層してなる固体撮像装置の製造方
法において、前記半導体基板上に第１の転送電極を形成
する工程と、垂直の信号電荷転送部（垂直ＣＣＤ）上に
おいて前記第１の転送電極を垂直ＣＣＤの幅以上にエッ
チングする工程と、前記第１の転送電極をエッチングし
た領域に第２の転送電極を形成する工程とを具備する固
体撮像装置の製造方法を提供する。

【００３６】第４の発明（請求項３）は、電荷転送素子
とフォトダイオ−ドとを具備する固体撮像装置の製造方
法であって、基板上に第１の絶縁膜を介して第１の配線
電極層を形成する工程と、この第１の配線電極層をパタ
−ニングする工程と、パタ−ニングされた第１の配線電
極層上に第２の絶縁膜を形成する工程と、全面に第２の
配線電極層を形成する工程と、この第２の配線電極層を
パタ−ニングする工程と、露出する前記第２の絶縁膜を
除去する工程と、前記第２の配線電極層のパタ−ニング
により得た第２の配線電極層の幅より第２の配線電極の
幅が狭くなるように、前記第２の配線電極層及び前記第
１の配線電極層をパタ−ニングし、第２の配線電極の幅
が第１の配線電極より狭い２層電極を形成する工程とを
具備する固体撮像装置の製造方法を提供する。

【００３７】

【作用】第１の発明によると、オーバーラップしている
第１及び第２の転送電極を一回のＰＥＰでエッチングす
ることにより形成することが出来るので、両者の合わせ
ずれによる受光面積の減少がなく、そのため、微細化と
ともに感度の向上を図り得る固体撮像装置を得ることが
可能である。また、光導電膜積層型固体撮像装置の製造
に適用した場合、転送電極の側面に窒化膜を設けること
により、転送電極とコンタクトとを同一のＰＥＰによっ
て形成することが出来るため、両者の合わせずれがな
く、転送チャネル面積を大きくすることができる。

【００３８】第２の発明によると、フィールドシフトゲ
ート上にレジストパターンが存在するため、フォトダイ
オード形成のためのフィールドシフトゲートに対するセ
ルファラインイオン注入の加速度を上げても、フィール
ドシフトゲートを突き抜けるイオン種の量を少なくする
ことができる。従って、フィールドシフトゲート下の電
気的ポテンシャルが深くなる等の不都合はなく、ブルー
ミング等の特性劣化を防止することが可能となる。

【００３９】第３の発明によると、第１及び第２の転送
電極の合わせずれに起因する受光部面積の減少の抑制、
受光部形成時のエッチングによる基板ダメージの軽減、
白傷発生の防止、信頼性及び感度の向上を達成する固体
撮像装置が得られる。

【００４０】第４の発明によると、ＰＤを上記構造にす
ることにより、ＰＤ部ゲート絶縁膜にかかるポリシリコ
ンエッチングが均一になり、ＰＤ開口部のこの部分のゲ
ート絶縁膜を均一に残すことが可能となり、ＰＤへの不
純物打ち込み後の不純物濃度を均一にし、画像特性とＰ
Ｄの信頼性を向上させることが出来る。

【００４１】ＰＤ開口に際しては異方性エッチングのみ
を用いるので、エッチング変換差を無くし、また１ゲー
ト幅を２ゲート幅よりも広げることにより、遮光材の段
切れによるスミアを防ぎ、設計マージンを広げ、信頼性
・特性を下げることなく画素セルの微細化を可能とす
る。

【００４２】

【実施例】以下本発明を図示の実施例を用いて詳細に説
明する。

【００４３】実施例１図１ないし図４は、第１の発明の一実施例を示す図であ
る。図１及び図２は本実施例に係る固体撮像装置の１画
素の平面図であり、図３及び図４は、その製造工程を示
す、図１におけるＡ−Ａ′方向の断面図である。なお、
実際の固体撮像装置では、図１及び図２に示された単位
画素が上下左右に複数個繰り返して形成されている。

【００４４】図１において、信号電荷転送部を有するＳ
ｉ基板１上には、信号電荷転送電極５ａ、５ｂが図示さ
れている。この図では、受光部３はまだ形成されていな
い。図２は、フォトレジストパタ−ン２０が受光部のみ
開口するようにパターニングされた状態を示している。

【００４５】本実施例に係る固体撮像装置は、次のよう
にして製造される。まず、図３（ａ）に示すように、ｐ
型Ｓｉ基板１上にｎ型の受光部および信号電荷転送部
（共に図示せず）を形成した後、Ｓｉ基板１を酸化して
絶縁膜４を形成する。さらにその上部に第１の転送電極
を構成する第１の多結晶シリコン層５ａを形成する。第
１の多結晶シリコン層５ａ上に第１の層間絶縁膜６ａを
形成した後、この第１の層間絶縁膜６ａ及び絶縁膜４上
に第２の転送電極を構成する第２の多結晶シリコン層５
ｂを形成する。次いで、第２の多結晶シリコン層５ｂの
上に第２の層間絶縁膜６ｂを形成し、更にその上に平坦
化膜７を形成する。平坦化膜としては、例えば８００〜
１２００ｎｍの厚さのＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ−Ｐｈｏｓ
ｐｈｏＳｉｌｉｃａｔｅＧｒａｓｓ）を用いる。次
に、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ₃）ガにより平坦化膜７
をメルトフローしてその上部を平滑化する。

【００４６】その後、フォトレジスト膜を全面にコ−ト
し、これをフォトエッチングプロセスにより所望の形状
にパターニングし、図３（ｂ）に示すように、フォトレ
ジストパタ−ン２０を形成する。このフォトレジストパ
タ−ン２０をマスクとして反応性イオンエッチング（以
下ＲＩＥと略）により、平坦化膜７および第２の層間絶
縁膜６ｂを選択的にエッチングする。平坦化膜７と第２
の層間絶縁膜６ｂはともに酸化シリコン（ＳｉＯ₂）に
より構成されるから、同時にエッチング除去することは
可能である。また、ＳｉＯ₂と多結晶シリコンとのエッ
チング選択比を８〜１０程度にすることにより、図３
（ｃ）に示すように，第２の多結晶シリコン層５ｂの一
部８を露出させることができる。

【００４７】次に、第２の多結晶シリコン層を５ｂをＲ
ＩＥによりエッチング除去する。この様子を図４（ａ）
に示す。この時、図中に示すように、第２の多結晶シリ
コン層５ｂが完全に除去されて、シリコン基板１に達し
ないように、エッチングを途中でとめる。次に再び、Ｒ
ＩＥにより、図４（ｂ）に示すように、上部に露出して
いるＳｉＯ₂（平坦化膜７及び層間絶縁膜６ｂ）をエッ
チングする。この時に、先にエッチング工程により、図
中の高さＤよりも、高さＣのほうが短いために、第１及
び第２の多結晶シリコン層５ａ，５ｂ上のＳｉＯ₂を完
全にエッチング除去してもシリコン基板１が露出するこ
とは無い。

【００４８】その後、基板１上に残っている、第１及び
第２の多結晶シリコン層５ａおよび５ｂをエッチング除
去する。この時に、ＳｉＯ₂と多結晶シリコンとのエッ
チング選択比を１５〜３０にすることにより、Ｓｉ基板
１上をエッチングしても、ダメージを与えることなく受
光部２の開口を行うことができる。後は、公知の方法を
もちいて固体撮像装置を製造することが可能である。

【００４９】実施例２図５及び図６は、第１の発明の他の実施例を示す断面図
である。この実施例は実施例１において、Ｓｉ基板１上
の絶縁膜を複数の層により構成したことを特徴とする。
即ち、通常Ｓｉ基板１上の絶縁膜はＳｉＯ₂膜のみであ
るが、本実施例においては、基板１上の絶縁膜が酸化膜
４ａ、窒化膜４ｂ、酸化膜４ｃの３層構造により構成さ
れている。このような構造を採用することにより、実施
例１における図３（ｃ）の状態において、Ｓｉ基板１上
に接している絶縁膜までエッチングされることが防止さ
れる。

【００５０】図５において、図５（ｂ）までの過程は符
号とも実施例１と同様であり、その説明は省略する。図
５（ｃ）において、第１及び第２の多結晶シリコン層５
ａ、５ｂをエッチング除去した後に、図６（ａ）に示す
ように、その側壁に酸化膜５０ａ、５０ｂを形成する。
窒化膜４ｂは酸化レートが遅いため、そこにはにほとん
ど酸化膜は形成されない。その後、図６（ｂ）に示すよ
うに、窒化膜４ｂを酸化膜５０ａ、５０ｂに対してセル
ファラインでエッチング除去する。

【００５１】実施例３図７及び図８は、第１の発明の更に他の実施例に係る光
導電膜積層型固体撮像装置の製造工程を示す断面図であ
る。図７（ａ）〜（ｄ）は、実施例と符号を含めて同様
であるので、その説明は省略する。なお、信号電荷転送
部の拡散層は省略されており、フォトレジストの開口部
は参照符号１５で示されている。

【００５２】図８（ａ）において、多結晶シリコン５
ａ，５ｂを選択的に除去した後に、絶縁膜４も選択的に
除去する。これはＲＩＥにより行なっても良いし、ま
た、弗化アンモニウムを用いて湿式でエッチングしても
良い。図８（ｂ）に示すように、フォトレジストパタ−
ン２０を除去した後、ウェハー全面を酸化し、側壁酸化
膜５０ａ、５０ｂを形成し、それと同時にＢＰＳＧ層７
を再メルトする。

【００５３】次に、窒化シリコン（図示せず）を全面に
形成して、全面をＲＩＥでエッチングする。この時コン
タクトホール１５側壁に窒化シリコンのエッチング残り
１１が生じる。なお、図８（ｂ）に示す工程中で、基板
１上に形成された窒化膜は、窒化膜を除去するときに同
時にエッチングされる。

【００５４】その後、信号電荷蓄積部２をイオン注入に
より形成し、多結晶シリコン層を形成し、その上にモリ
ブデンシリサイドもしくはタングステンシリサイドをＣ
ＶＤ法または、スパッタリング法で形成する。この後
に、公知の方法で引き出し電極１１、第２の平坦化膜７
ｂ、画素電極１１、光導電膜１２等を形成して所望の光
導電膜積層型固体撮像装置が得られる。

【００５５】実施例４図９〜図１３は、第２の発明の一実施例に係わる固体撮
像装置の製造工程を示す断面図および平面図である。図
１２及び図１３のＡ−Ａ′断面は図９及び図１０で示
し、図１２及び図１３のＢ−Ｂ′断面は図１１で示して
いる。

【００５６】まず、図９（ａ）および図１２（ａ）に示
すように、ｎ型のシリコン基板１００に周知の方法に
て、ｐウェル１１１、ｎ^-型のＣＣＤ埋込みチャネル１
１２、及びｐ⁺型のチャネルストッパ１１３を形成す
る。次いで、基板表面を酸化して膜厚１０〜４０ｎｍの
酸化膜１１４ａを形成し、続いてＬＰ−ＣＶＤ法により
膜厚１０〜１００ｎｍのシリコンナイトライド膜１１４
ｂを形成し、再び酸化して膜厚３〜７ｎｍの酸化膜１１
４ｃを形成し、所謂ＯＮＯ構造のゲート絶縁膜１１４を
形成する。

【００５７】次いで、図９（ｂ）および図１２（ｂ）に
示すように、ゲート絶縁膜１１４上に厚さ１００〜８０
０ｎｍの第１のポリシリコン膜を堆積し、これをパター
ニングして第１の転送ゲート１１５を形成する。続い
て、熱酸化により絶縁膜１１６を形成した後、厚さ１０
０〜８００ｎｍの第２のポリシリコン膜を堆積し、これ
をパターニングして第２の転送ゲート１１７を形成す
る。Ａ−Ａ′断面では、パターニングが行なわれず、図
９（ｂ）には、パターニング部は現れないが、平面図の
図１２（ｂ）で示すように、第１のポリシリコン膜及び
第２のポリシリコン膜はパターニングされている。

【００５８】次いで、図９（ｃ）に示すように、フォト
ダイオード部の形成のための第１のレジストパターン１
１８を周知のリソグラフィにて形成した後、まず第２の
転送ゲート１１７を選択エッチングし、絶縁膜１１６を
例えば弗化アンモニウム液でエッチングし、その後に第
１の転送ゲート１１５を選択エッチングし、再び弗化ア
ンモニウム液でエッチングする。なお、ゲート絶縁膜１
１４がＯＮＯ構造になっている一つの理由は、上記弗化
アンモニウム液によるエッチングの際、フォトダイオー
ド部のシリコン基板が、ゲート絶縁膜１１４のエッチン
グ消失により露出しないように、シリコンナイトライド
膜１１４ｂがカバーする必要があるためである。

【００５９】ここで、図９（ｃ）に示す状態における平
面図を図１３に示し、図１３におけるＢ−Ｂ′断面を図
１１（ａ）に示す。図１３のＢ−Ｂ′断面は、フィール
ドシフトゲート部を含み、第２の転送ゲート１１７をフ
ィールドシフトゲートとしている。また、図１４（ａ）
に示すように、第１の転送ゲート１１５をフィールドシ
フトゲートとしてもよい。更に、図１４（ｂ）に示すよ
うに、ＶＣＣＤ部間の接合部の第１の転送ゲート１１５
を、フィールドシフトゲートとしてもよい。

【００６０】次いで、図１０（ａ）、図１１（ｂ）に示
すように、前記レジストパターン１１８を用いて、フォ
トダイオードを形成する為に、ボロンとリンのイオン注
入を行なう。前記レジストパターン１１８が、第２の転
送ゲート１１７上に存在する為、第２の転送ゲートをつ
き抜けてシリコン基板に注入されるイオンは、非常に少
なくなる。また、図１０（ｂ），図１１（ｃ）に示すよ
うに、ボロンのイオン注入については、別のレジストパ
ターンを用いて、行なっても良い。なぜならば、ポロン
のイオン注入条件は４０〜６０ｋｅＶの低加速度でフォ
トダイオードの表面近傍に打ち込めば、特性上問題が無
く、前記レジストパターン１１８が無くても、ボロンの
つき抜けは、問題になる程、起こらないからである。

【００６１】かくして製造された固体撮像装置において
は、フォトダイオード形成の際に燐のイオン注入を行う
が、このとき信号読出し部において、第１の転送ゲート
１１５あるいは第２の転送ゲート１１７上に第２レジス
トパターン１１８が存在しているので、燐イオンがこれ
らのゲートを突き抜けて基板表面に達することは極めて
少ない。従って、ブルーミングの発生を未然に防止する
ことができる。

【００６２】第２の発明は、上述した実施例４に限定さ
れるものではない。実施例４では、第１及び第２の転送
ゲートとして、ポリシリコン膜を用いたが、これに限る
ことなく、導電材料であればよい。その他、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することがで
きる。

【００６３】実施例５図１５は、第３の発明の一実施例に係る固体撮像装置の
概略構造を示す平面図であり、図１６（ａ）は図１５の
電荷転送部２０４の断面図、図１６（ｂ）は図１５のＡ
−Ａ´断面図である。図１６（ａ）より、固体撮像装置
の垂直ＣＣＤ部で、第１の転送電極２０６ａを垂直ＣＣ
Ｄの幅よりも合わせずれの大きさ以上に大きくエッチン
グし、このエッチング領域に第２の転送電極２０６ｂを
形成した構造となっていることがわかる。

【００６４】また図１５より、受光部では第１及び第２
の転送電極が２層になっていることから、受光部形成の
エッチングマージンを大きくすることが出来、白傷発生
を防止し、信頼性及び感度の向上を達成することが出来
る固体撮像装置を提供できる。

【００６５】図１７及び図１８は、図１５及び図１６に
示す固体撮像装置の形成方法を示す平面図である。図１
７（ａ）は第１転送電極の形成後のパターン、図１７
（ｂ）は第２の転送電極の形成後のパターン、及び図１
８は受光部のパターンをそれぞれ示す。

【００６６】まず最初に、第１の転送電極を形成するた
め、図１７（ａ）に示すパターンを形成する。図１７
（ａ）に示す第１の転送電極のない部分２１３の縦方向
が、垂直ＣＣＤとなる。第１転送電極のない２１３の幅
は、垂直ＣＣＤの幅よりも、エッチング時のレジストの
合わせずれの分以上大きくなっている。またこの２１３
の領域には図１７（ｂ）で示すように第２の転送電極が
形成されることになる。

【００６７】図１７（ａ）のパターンを酸化した後、第
２の転送電極を形成するために図１７（ｂ）のパターン
を形成する。このとき画素間同士の第２の転送電極がシ
ョートしないように、垂直ＣＣＤ部上で第２の転送電極
同士をエッチングする領域２１４が必要である。図１７
（ｂ）の垂直ＣＣＤ部以外の領域には、第１の転送電極
と第２の転送電極が形成されているので、受光部は転送
電極が２層になっている。

【００６８】この後、図１８（ｃ）に示すように、固体
撮像装置の受光部を形成するためのレジストパターンを
形成する。受光部は第１の転送電極と、第２の転送電極
の２層の構造になっている。

【００６９】実施例６図１９及び図２０は、第３の発明の他の実施例に係る固
体撮像装置の概略構造を示す平面図及び断面図であり、
図１９（ａ）は第１の転送電極形成後のパターン、図１
９（ｂ）は第２の転送電極形成後のパターン、図２０
（ａ）は受光部のパターン、図２０（ｂ）は図２０
（ａ）のＡ−Ａ´断面図である。

【００７０】図１９（ａ）は図１７（ａ）と同一の構造
であり、第１の転送電極のエッチング領域２１３の幅
は、垂直ＣＣＤよりもレジストパターンの合わせずれ分
以上大きくなっている。

【００７１】図１９（ｂ）に示す第２の転送電極のパタ
ーンは、図１７（ｂ）の場合と違って、受光部に第２の
転送電極を残さない構造となっている。これにより、受
光部の転送電極を第２の転送電極のみとすることがで
き、図１８と比較して、受光部形成時のエッチングマー
ジンを大きくとることができる。

【００７２】図２０（ａ）は受光部形成のレジストパタ
ーンを示したものである。レジストパターン２１５は、
受光部の第２の転送電極のパターン２１４よりも、合わ
せずれの大きさ以上に小さく形成されている。また図２
０（ｂ）に示すように、垂直ＣＣＤに平行方向の画素間
の転送電極の構造を、第１の転送電極の幅が第２の転送
電極の幅よりも大きくする構造にすることにより、図１
６（ｂ）に示す遮光膜２０７の段差部分での切断の可能
性を減少させることが出来る。

【００７３】実施例７図２１及び２２は、第３の発明の他の実施例に係る固体
撮像装置の概略構造を示す平面図であり、図２１（ａ）
は第１の転送電極形成後のパターン、図２１（ｂ）は第
２の転送電極形成後のパターン、図２２は受光部分のパ
ターンである。

【００７４】先ず、図２１（ａ）に示すように、第１の
転送電極２０６ａを形成する。次に図２１（ｂ）示すよ
うに、第２の転送電極を第１の転送電極上でエッチング
することにより、形成する。図２２に示す受光部形成の
レジストパターン２１５を、第１の転送電極２０６ａよ
りも小さく形成することにより、固体撮像装置の受光部
分２０３を第２の転送電極１層のみの構造にすることが
でき、受光部形成時のエッチングマージンを大きくし、
受光部のエッチングダメージを減少させることができ
る。

【００７５】実施例８図２３〜図３４は、第４の発明の一実施例に係る固体撮
像装置の製造工程を示す平面図及び断面図である。な
お、図２４、図２６、図２８、図３０、図３２、図３４
のそれぞれ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図２３、図２
５、図２７、図２９、図３１、図３３のそれぞれＡ−
Ａ′断面図、Ｂ−Ｂ′断面図、Ｃ−Ｃ′断面図を示す。

【００７６】図２３、図２４（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、シリコン基板３０１上にゲート絶縁膜としてＯＮＯ
膜（酸化膜−窒化膜−酸化膜３層構造）３０２を形成
し、第１ゲートとなるポリシリコン層３０３を６００ｎ
ｍ程度の厚さに堆積し、抵抗値が１２Ω／□程度になる
ようにりん拡散を行った。次いで、図２３に示すよう
に、垂直ＣＣＤの第２ゲートになる部分を開口するよう
に１回目のパターンニングを行なった後、ポリシリコン
３０３を酸化し、更に層間絶縁酸化膜３０４を形成し
た。そして、第２ゲートとなるポリシリコン層３０５を
６００ｎｍ程度の厚さに堆積し、抵抗値が１２Ω／□程
度になるようにりん拡散を行なった。

【００７７】次に、図２５、図２６（ａ）〜（ｃ）に示
すように、ポリシリコン層３０５上にレジストパタ−ン
３０６を形成した。そして、このレジストパタ−ン３０
６をマスクとして用いた異方性エッチングにより、第２
のゲート電極３１２を形成する部分と第２のゲート電極
配線３１３を残すように、かつ層間絶縁酸化膜３０４上
でエッチングが止まるように、ポリシリコン３０５をパ
タ−ニングした。次いで、更に異方性エッチングによ
り、層間酸化膜３０４を除去した（図２７、図２８
（ａ）〜（ｃ））。

【００７８】その後、垂直ＣＣＤの第２ゲートをパター
ンニングするのに用いたレジスト３０６を除去し、図２
９、図３０（ａ）〜（ｃ）に示すように、幅の狭い別の
レジスト３０７を形成し、このレジスト３０７を用い
て、第２ゲート電極３１２よりも幅を縮め、第２のゲー
ト電極配線３１３よりも幅が小さくなるようにポリシリ
コン３０５をエッチングするとともに、ポリシリコン３
０３を自己整合的にパターニングした（図３１、図３
２）。

【００７９】次に、パターンニングに用いたレジスト３
０７を取り除き、酸化により第２のゲートポリシリコン
を酸化した後、ＰＤを形成する不純物打ち込みを行い、
ＰＤ部のゲートＳｉＮ膜を取り除いて（ＰＤ部はゲ−ト
酸化膜３０９のみとなる）、図３４に示すような断面形
状を得た。

【００８０】以下、従来例と同様にして酸化膜、ポリシ
リコン、遮光材、層間絶縁酸化膜、配線用Ａｌ、ＳｉＮ
膜を堆積、パターンニングすることにより固体撮像装置
が完成した。

【００８１】実施例９図３５〜図４６は、第４の発明の他の実施例に係る固体
撮像装置の製造工程を示す平面図及び断面図である。な
お、図３６、図３８、図４０、図４２、図４４図４６の
それぞれ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図３５、図３７、
図３９、図４１、図４３、図４５のそれぞれＡ−Ａ′断
面図、Ｂ−Ｂ′断面図、Ｃ−Ｃ′断面図を示す。

【００８２】図３５、図３６（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、シリコン基板４０１上にゲート絶縁膜としてＯＮＯ
膜（酸化膜−窒化膜−酸化膜３層構造）４０２を形成
し、第１ゲートとなるポリシリコン層４０３を堆積し、
りん拡散を行った。次いで、垂直ＣＣＤの第２ゲートに
なる部分を開口するように１回目のパターンニングを
し、ポリシリコンを酸化し、更に層間絶縁酸化膜４０４
を形成した。そして、第２ゲートとなるポリシリコン層
４０５を堆積し、りん拡散を行なった。

【００８３】次いで、実施例８と同様にしてパターンニ
ングを行ない、第２ゲート電極材となるポリシリコン４
０５を異方性エッチングにより除去した（図３９、図４
０（ａ）〜（ｃ））。

【００８４】その後、第２ゲート電極４１２よりも幅を
縮め、第２ゲート電極配線４１３よりも幅が大きくなる
ようなパターンニングを図４１のように行い、異方性エ
ッチングにより第１ゲート電極上の層間絶縁酸化膜４０
４とポリシリコン４０５をエッチング除去する（図４
４）。

【００８５】次いで、パターンニングに用いたレジスト
を除去して、第２ゲートを酸化した後、実施例１と同様
にして、図４６（ａ）〜（ｃ）に示すような断面形状を
得た。以下、従来例と同様にして酸化膜、ポリシリコ
ン、遮光材、層間絶縁酸化膜、配線用Ａｌ、ＳｉＮ膜を
堆積、パターンニングすることにより固体撮像装置が完
成した。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、ＣＣＤ固体撮像装置の転送電極間の合わせずれを無
くすことができ、また、ゲートを加工する際に異方性エ
ッチングのみを用いるので、精度良く受光部の開口がで
き、微細化しても感度の高い固体撮像装置が得られる。
また、光導電膜積層型の固体撮像装置を製造する際に
も、転送電極間の合わせずれを無くすることができ、か
つ、コンタクトホールと転送電極層の合わせずれも無く
することができるので、画素を微細化してダイナミック
レンジの劣化のない光導電膜積層型固体撮像装置が得ら
れる。

【００８７】また、第２の発明によれば、フォトダイオ
ードの形成のために、フィールドシフトゲートに対して
セルファラインでイオン注入を行う場合、イオン種がフ
ィールドシフトゲートを突き抜けることがなくなり、ブ
ルーミングの劣化等を防止することが可能となる。

【００８８】更に、第３の発明によれば、固体撮像装置
の受光部のエッチングによる基板ダメージの軽減、第１
及び第２の転送電極の合わせずれに起因する受光部面積
の減少の抑制、及び白傷発生を防止することが出来る。
この結果、信頼性及び感度の向上を達成することのでき
る固体撮像装置を提供することができる。

【００８９】更にまた第４の発明によれば、ＰＤ部ゲー
ト絶縁膜にかかるポリシリコンエッチングが均一にな
り、ＰＤ開口部のこの部分のゲート絶縁膜を均一に残す
ことが可能となり、ＰＤへの不純物打ち込み後の不純物
濃度を均一にし、画像特性とＰＤの信頼性を向上させる
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例により得た固体撮像装
置の平面図。

【図２】図１の固体撮像装置の断面図。

【図３】図１の固体撮像装置の製造工程を示す断面
図。

【図４】図１の固体撮像装置の製造工程を示す断面
図。

【図５】第１の発明の他の実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図６】第１の発明の他の実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図７】第１の発明の更に他の実施例に係る固体撮像
装置の製造工程を示す断面図。

【図８】第１の発明の更に他の実施例に係る固体撮像
装置の製造工程を示す断面図。

【図９】第２の発明の一実施例に係る固体撮像装置の
製造工程を示す断面図。

【図１０】第２の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図１１】第２の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図１２】図９，１０，１１の（ａ），（ｂ），
（ｃ）に対応した平面図。

【図１３】図９，１０，１１の（ａ），（ｂ），
（ｃ）に対応した平面図。

【図１４】第２の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の平面図。

【図１５】第３の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の構造を示す平面図。

【図１６】図１５に示す固体撮像装置の製造工程を示
す断面図。

【図１７】図１５に示す固体撮像装置の製造工程を示
す平面図。

【図１８】図１５に示す固体撮像装置の製造工程を示
す平面図。

【図１９】第３の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図。

【図２０】第３の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図及び断面図。

【図２１】第３の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図。

【図２２】第３の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図。

【図２３】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す平面図。

【図２４】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図２５】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す平面図。

【図２６】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図２７】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す平面図。

【図２８】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図２９】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す平面図。

【図３０】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図３１】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す平面図。

【図３２】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図３３】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す平面図。

【図３４】第４の発明の一実施例に係る固体撮像装置
の製造工程を示す断面図。

【図３５】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図。

【図３６】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す断面図。

【図３７】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図。

【図３８】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す断面図。

【図３９】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図。

【図４０】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す断面図。

【図４１】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図。

【図４２】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す断面図。

【図４３】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図。

【図４４】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す断面図。

【図４５】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す平面図。

【図４６】第４の発明の他の実施例に係る固体撮像装
置の製造工程を示す断面図。

【図４７】従来の固体撮像装置を説明する単位画素の
平面図。

【図４８】図４７に示す固体撮像装置の断面図。

【図４９】従来の光導電膜積層型固体撮像装置の構造
を示す平面図。

【図５０】従来の光導電膜積層型固体撮像装置の構造
を示す断面図。

【図５１】他の従来の固体撮像装置の製造工程の主要
部を示す断面図。

【図５２】他の従来の固体撮像装置の１画素分の断面
を示す断面図。

【図５３】従来の固体撮像装置の転送電極部を示す断
面図。

【図５４】従来のＯＮＯゲート絶縁膜を有する撮像素
子の製造工程を示す平面図。

【図５５】従来のＯＮＯゲート絶縁膜を有する撮像素
子の製造工程を示す断面図。

【図５６】従来のＯＮＯゲート絶縁膜を有する撮像素
子の製造工程を示す平面図。

【図５７】従来のＯＮＯゲート絶縁膜を有する撮像素
子の製造工程を示す断面図。

【図５８】従来のＯＮＯゲート絶縁膜を有する撮像素
子の他の製造工程を示す断面図。

【図５９】従来のＯＮＯゲート絶縁膜を有する撮像素
子の他の製造工程を示す断面図。

【符号の説明】

１…半導体基板、２…受光部、３…信号電荷転送部、４
…絶縁膜、５ａ，５ｂ…信号電荷転送電極、６ａ，６ｂ
…層間絶縁膜、７…平坦化膜、８…多結晶シリコンの露
出部、９…窒化シリコン、１０…引き出し電極、１１…
画素電極、１２…光導電膜、１３…透明電極、１５…コ
ンタクトホール、２０…フォトレジスト、１００…ｎ型
シリコン基板、１１１…ｐウェル、１１２…ｎ^-型ＣＣ
Ｄ埋込みチャネル、１１３…ｐ⁺型チャネルストッパ、
１１４…ゲート絶縁膜、１１５…第１の転送ゲート、１
１７…第２の転送ゲート、１１６，１１９…絶縁膜、１
１８，１２１，１２３…レジストパターン、１２２…ｎ
⁺型不純物層（フォトダイオード部）、１２４…ｐ⁺型
不純物層、２０１…ｎ型基板、２０２…ｐウェル、２０
３…固体撮像装置の受光部、２０４…転送電極部（ＶＣ
ＣＤ）、２０５…絶縁膜、２０５ａ…ゲート絶縁膜，２
０５ｂ…第１と第２の転送電極間の絶縁膜，２０６…第
１及び第２の転送電極、２０６ａ…第１の転送電極、２
０６ｂ…第２の転送電極、２０７…光遮光膜、２０８…
フォトレジスト、２０９…残存膜、２１０…電荷転送部
の断面、２１１…受光部分のｐ領域、２１２…受光部分
のｎ領域、２１３…第１転送電極がない部分の領域、２
１４…第２転送電極がない部分の領域、２１５…受光部
形成のレジストパターンの領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村信男神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者能見菜穂子神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一導電型の半導体基板上にこの半導体基
板と反対導電型の複数の光電変換部および信号電荷転送
部を形成する工程と、前記半導体基板上に第１の絶縁膜
を形成する工程と、この絶縁膜上に第１の転送電極層を
形成する工程と、この第１の転送電極層と部分的にオー
バーラップするように、第２の絶縁膜を介して第２の転
送電極層を形成する工程と、この第２の転送電極層上に
第３の絶縁膜を形成する工程と、この第３の絶縁膜上に
平坦化膜を形成する工程と、この平坦化膜を平坦化する
工程と、前記第２の転送電極層のオーバーラップした部
分の上に開口するように前記平坦化膜上にレジストパタ
ーンを形成する工程と、このレジストパタ−ンをマスク
として用いて前記平坦化膜および前記第２の転送電極上
の第３の絶縁膜を異方性エッチングし、前記第２の転送
電極層のオーバーラップした部分を露出する工程と、こ
の露出した第２の転送電極層を前記第２の絶縁膜が露出
するまで異方性エッチングする工程と、前記平坦化膜の
残りの部分及び前記第１の転送電極上の第２の絶縁膜を
異方性エッチングする工程と、前記第１及び第２の転送
電極層の露出する部分を選択的に異方性エッチングする
工程とを具備する固体撮像装置の製造方法。
【請求項２】半導体基板の表面にマトリックス配置さ
れたフォトダイオード部、フォトダイオード部からの信
号電荷を読出す信号電荷読出し部、及び読出された信号
電荷を転送する信号電荷転送部を備えた固体撮像装置の
製造方法において、前記半導体基板の表面にＣＣＤチャ
ネルを形成する工程と、このＣＣＤチャネル及び前記信
号電荷読出し部上に第１の絶縁膜を介して第１の転送電
極層を形成する工程と、前記ＣＣＤチャネル及び前記第
１の転送電極層上に第２の絶縁膜を介して第２の転送電
極層を形成する工程と、前記フォトダイオード部に対応
する部分に開口するようにレジストパターンを形成する
工程と、このレジストパターンをマスクとして用いて第
２及び第１の転送電極層を選択エッチングする工程と、
前記レジストパターンをマスクとして用いてイオン注入
を行なうことによりフォトダイオード部を形成する工程
を具備する固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】電荷転送素子とフォトダイオ−ドとを具
備する固体撮像装置の製造方法であって、基板上に第１
の絶縁膜を介して第１の配線電極層を形成する工程と、
この第１の配線電極層をパタ−ニングする工程と、パタ
−ニングされた第１の配線電極層上に第２の絶縁膜を形
成する工程と、全面に第２の配線電極層を形成する工程
と、この第２の配線電極層をパタ−ニングする工程と、
露出する前記第２の絶縁膜を除去する工程と、前記第２
の配線電極層のパタ−ニングにより得た第２の配線電極
層の幅より第２の配線電極の幅が狭くなるように、前記
第２の配線電極層及び前記第１の配線電極層をパタ−ニ
ングし、第２の配線電極の幅が第１の配線電極より狭い
２層電極を形成する工程とを具備する固体撮像装置の製
造方法。