JPH0653473A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

固体撮像装置の製造方法

Info

Publication number
JPH0653473A
JPH0653473A JP4220983A JP22098392A JPH0653473A JP H0653473 A JPH0653473 A JP H0653473A JP 4220983 A JP4220983 A JP 4220983A JP 22098392 A JP22098392 A JP 22098392A JP H0653473 A JPH0653473 A JP H0653473A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light receiving
film
receiving portion
state image
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4220983A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3278917B2 (ja
Inventor
Toru Ishizuya
徹 石津谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP22098392A priority Critical patent/JP3278917B2/ja
Priority to US08/099,493 priority patent/US5416344A/en
Publication of JPH0653473A publication Critical patent/JPH0653473A/ja
Priority to US08/717,357 priority patent/US5670382A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3278917B2 publication Critical patent/JP3278917B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的不良を発生させることなく、開口率を
向上させ、受光感度の高い固体撮像装置製造方法を提供
する。 【構成】 選択酸化分離法によって分離領域2を形成し
た後、レジスト8を塗布してパターニングし、ウエット
エッチングを行う。これにより、受光部を形成する領域
の薄い酸化膜を除去してSi基板1表面を露出させる。
次いで、露出したSi基板1表面にPtを被着させ、更
に熱処理を行ってPtSi層9aを形成する。しかる
後、比較的低温で平坦な表面が得られる絶縁膜7(例え
ばポリイミド膜、スピンオングラス膜、テトラエトキシ
シランを主としたCVD酸化膜など)を形成する。最後
に絶縁膜7上に金属配線を形成して赤外線固体撮像装置
を完成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば赤外線固体撮像
装置等のように半導体基板上に基板とは異なる物質を被
着させて受光部を形成する固体撮像装置の製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体基板上に、半導体基板とは異なる
物質を被着させて受光部を形成する固体撮像装置の一例
として赤外線固体撮像装置がある。この赤外線固体撮像
装置の従来の製造方法を図2、図3を参照して説明す
る。
【0003】まず、図2は赤外線固体撮像装置の全体的
な構成を説明するための平面図である。図において、1
09は光電変換を行う受光部であり、マトリックス状に
配列されている。ここでは簡単のため、3×3=9個の
受光部を示している。一方、104は受光部109で発
生した電荷を読み出すための通路となる電荷転送部であ
るが、実際に電荷を読み出すためには、電荷転送部10
4の上に設けられたCCD転送電極105(図では左上
りのハッチングを付して示した)に所定のクロックパル
スを印加することが必要である。なお、図2において
は、CCD転送電極105は1つのみ示し、他は省略し
てある。
【0004】このCCD転送電極105へのクロックパ
ルスは半導体チップ113の周囲に設けられたボンディ
ングパッド112、金属配線111(図では共に右上り
のハッチングを付して示した)を介してチップ113の
外部から与えられる。尚、図2においてはボンディング
パッド112、金属配線111についても、その一部分
を示した。このボンディングパッド112、金属配線1
11はAlもしくはAl合金等の金属で構成される。
【0005】次に、図3を参照して図2に示したような
構造の固体撮像装置の製造方法を説明する。図3は第2
図のAA断面の表面付近の構造を製造工程毎に示したも
のである。まず最初に、従来から良く知られているLO
COS分離法(選択酸化分離法)によってSi基板10
1上に厚い熱酸化膜からなる分離領域102を形成す
る。
【0006】次に、電荷転送部(図2の104)にBC
CD拡散層104aを形成し、拡散層104a上にポリ
シリコンからなるCCD転送電極105を形成する。そ
の他図には示されていないが、電荷転送部出力部のMO
Sトランジスタを構成するソース・ドレイン拡散層を初
めとする種々の熱拡散層のすべて、及びすべてのポリシ
リコン電極を形成する。図3(a)は熱拡散層、ポリシ
リコン電極の形成を終了した状態を示す。尚、この時点
では受光部もポリシリコン電極もそれぞれ薄い酸化膜1
03,106で覆われている。
【0007】続いて、Si基板101表面全体にCVD
法(化学気相成長法)によって厚さ4000〜1000
0Å程度の酸化膜107を堆積させる。通常この酸化膜
107には、リン又はボロン又はヒ素等の不純物が含ま
れており、900℃程度の温度で熱処理すると、表面形
状が平坦になる。ここで述べた不純物を含んだCVD酸
化膜107を熱処理により平坦化する方法は”リフロー
処理”として広く知られており、後の工程で形成するA
l又はAl合金等からなる金属配線の電気的不良(断線
・ショート等)を防止するのに効果がある。
【0008】リフロー処理終了後、レジスト108を塗
布し、引き続き露光・現像を行い、受光部となる部分の
酸化膜107だけを除去するためのパターンニングを行
う。このときの状態を図3(b)に示す。
【0009】次に、ウエットエッチング法により、CV
D酸化膜107及び薄い熱酸化膜103を同時にエッチ
ング除去し、Si基板101表面を露出させる。このと
きの状態を図3(c)に示す。なお、上述の図3
(b),(c)の工程については後に詳述する。
【0010】受光部のSi基板101表面を露出させた
後、レジスト108の剥離・洗浄を行い、然る後受光部
を形成する。受光部の形成は、まず初めにPtを被着さ
せ、更に熱処理を行ってPtSi層109aを得る。こ
れにより、光電変換を行う受光部(ショットキーバリア
ダイオード)が形成される。この状態を図3(d)に示
す。
【0011】その後、図3(e)に示されるように、再
びCVD酸化膜110を全体に堆積させる。然る後に、
Al又はAl合金からなる配線層(図示せず)を形成し
て、赤外線固体撮像装置を完成する。
【0012】ここで、上述した図3(b),(c)の工
程について更に詳しく説明すると、固体撮像装置におい
ては受光部は最も重要な素子活性領域であり、結晶欠陥
等の損傷があってはならない。このため、上述したCV
D酸化膜107に穴を開ける工程(図3(c))ではS
i基板101に損傷を与えやすいドライエッチング法は
適用できず、従来の製造方法ではCVD酸化膜107の
リフロー処理後(図3(b))、ウエットエッチング法
で穴開けが行われる。
【0013】このとき、ウエットエッチング法では、エ
ッチングはすべての方向に等速に進み、サイドエッチン
グが大きい。また、図中3(c)中Iで示した部分が露
出してしまうと、CCD転送電極105の電気的不良が
多発するため、レジスト108は受光部側に入り込んだ
位置まで設けておく必要がある。即ち、図3(c)のL
1 の寸法を余裕をもって十分に大きくする必要があり、
通常は1.5〜2μmとなっている。
【0014】従って、受光部が形成されるべき素子活性
領域の幅(図3(c)のW)を10μmとすると、実際
に受光部が形成される領域(図3(c)のL2 )は6〜
7μmである。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、赤外線固体撮像装置等の固体撮像装置に対し、
1.チップサイズはより小さく、2.空間分解能はより
高く(画素数はより多く)3.受光感度はより高く、と
いった性能を同時に満たすことが各方面から要求されて
いる。
【0016】この要求を満たすためには、固体撮像装置
の単位画素内で受光部が占有する面積率(開口率)を大
きくすることが必要であり、種々の試みがなされてい
る。その例としては、第3図に示した分離領域102の
幅を狭くする、BCCD拡散層104aの幅を狭くする
等のことが挙げられる。しかしながら、これだけでは開
口率を十分に向上させることができず、受光感度の高い
撮像装置を得ることは困難である。そこで、前述したL
1 の値をできるかぎり小さくすることが望まれるが、従
来の固体撮像装置の製造方法では、サイドエッチングが
避けられないためL1 を低減することはできなかった。
【0017】本発明はこの点に鑑みてなされたもので、
電気的不良を発生させることなく開口率を向上させ、受
光感度の高い固体撮像装置を提供することを目的とする
ものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1の固体撮像装置
の製造方法は、半導体基板上に該半導体基板とは異なる
物質を被着させることにより受光部を形成する工程と、
該受光部に蓄積された電荷を読み出すための電荷読み出
し部を形成する工程と、該電荷読み出し部を含む領域上
に絶縁膜を設けて表面を平坦化する工程と、該平坦化さ
れた絶縁膜上に前記電荷読み出し部を駆動するための金
属配線を形成する工程とを含む固体撮像装置の製造方法
において、上記の課題を達成するために、前記受光部を
形成する工程を、前記絶縁膜を設けて表面を平坦化する
工程の前に行うものである。
【0019】請求項2の製造方法では、前記半導体基板
としてSi基板を用い、該Si基板に金属珪化物又は化
合物半導体を被着させることによって前記受光部を形成
するものである。
【0020】請求項3の製造方法では、前記絶縁膜とし
て、ポリイミド膜又はスピンオングラス膜又はCVD法
による酸化膜を設けるものである。
【0021】
【作用】本発明では、厚い絶縁膜(通常厚さ4000〜
10000Å程度のCVD酸化膜107)を設ける前
に、受光部が形成される素子活性領域の半導体基板表面
を露出させる。このため、ウエットエッチング工程で
は、素子活性領域に成長している薄い熱酸化膜103
(通常厚さ500〜1500Å程度)だけを除去すれば
良く、サイドエッチング量も極めて小さなもの(0.1
〜0.3μm程度)となる。
【0022】従って、本発明においては、図3(c)に
示したL1 は、十分な余裕を見ても0.5μm程度とす
ることができ、その結果、受光部が形成される素子活性
領域(第3図(c)中のW)を10μmとしたとき、実
際に受光領域が形成される領域(第3図(c)中のL
2 )は9μmとれることになる。それ故、本発明では従
来に比較して単位画素中の受光部の面積を大幅に拡大す
ることが可能となる。
【0023】また、本発明においては上述のように受光
部の形成を絶縁膜を設ける前に行うので、受光部を形成
した後に、絶縁膜の平坦化処理を行うことになるが、そ
の際受光部の耐熱温度に応じて適宜平坦化の方法を選択
すれば、受光部を劣化させることなく絶縁膜表面の平坦
化を行うことができるので、絶縁膜上に形成する金属配
線の電気的不良も防止される。
【0024】低温で平坦化が可能な絶縁膜の例として
は、液状のポリイミド樹脂を回転塗布し、熱処理するこ
とによって形成されるポリイミド膜、スピンオングラス
(SOG)膜、もしくはCVD法によりよる酸化膜、特
にテトラエトキシシラン(TEOS)を主材料としたC
VD酸化膜などが挙げられる。これらの絶縁膜は、従来
のリフロー処理温度(900℃程度)より低い500℃
以下の温度で平坦に形成することができ、受光部の熱的
損傷を防ぐ上で好ましい。
【0025】
【実施例】図1を参照して、本発明実施例による赤外線
固体撮像装置の製造方法を説明する。なお図1は赤外線
固体撮像装置の単位画素断面の表面付近を示したもので
あり、前述した図3と比較するために同一スケールで示
してある。
【0026】まず最初に、従来から良く知られているL
OCOS分離法(選択酸化分離法)によってSi基板1
上に厚い熱酸化膜からなる分離領域2を形成する。
【0027】次に、電荷転送部(図2の104)にBC
CD拡散層4aを形成し、拡散層4a上にポリシリコン
からなるCCD転送電極5を形成する。その他図には示
されていないが、電荷転送部出力部のMOSトランジス
タを構成するソース・ドレイン拡散層を初めとする種々
の熱拡散層のすべて、及びすべてのポリシリコン電極を
形成する。熱拡散層、ポリシリコン電極の形成を終了し
た状態が図3(a)であり、ここまでの工程は従来例と
同じである。尚、この時点では受光部もポリシリコン電
極もそれぞれ薄い酸化膜3及び6で覆われている。
【0028】次いで、本実施例では、受光部を形成する
ためのフォトリソグラフィー工程を行う。即ち、レジス
ト8を塗布し、引き続いて露光・現像を行ってレジスト
8をパターニングし、受光部を形成する素子活性領域以
外をレジスト8で保護する。このときの状態を図1
(b)に示す。
【0029】続いて、ウエットエッチング法により酸化
膜3に穴を開けて素子活性領域のSi基板1表面を露出
させる。このとき、本実施例においては、図1(c)に
示されるように、薄い酸化膜3(ゲート酸化膜とも呼ば
れ、厚さは通常2000Å以下)のみをウエットエッチ
ングすれば良いので、サイドエッチングの量は極めて小
さい。このため第1図に示したL1 は余裕を見ても0.
5μmに設定できる。従って受光部が形成される素子活
性領域の幅(第3図(c)中のW)を10μmとする
と、実際に受光領域が形成される領域の幅(第3図
(c)中のL2 )は9μmとなり、単位画素の大きさが
同じでも、図3の従来例(L2 =6〜7μm)に比べて
受光部の面積を大幅に拡大することができる。
【0030】その後、レジスト8の剥離・洗浄を行った
のち、受光部の形成を行う。受光部の形成は、まず初め
にPtを被着させ、更に熱処理を行い、PtSi層9a
を得る。これにより、光電変換を行う受光部(ショット
キーバリアダイオード)が形成される。この状態を図3
(d)に示す。
【0031】次に、〜500℃程度の比較的低温で得ら
れる平坦な絶縁膜7を形成する。この絶縁膜7は、液状
のポリイミド樹脂を回転塗布し、熱処理することによっ
て形成されるポリイミド膜、スピンオングラス(SO
G)膜、もしくはCVD法によりよる酸化膜、特にテト
ラエトキシシラン(TEOS)を主材料としたCVD酸
化膜など、種々のものから選択できる。
【0032】図3(e)は絶縁膜7を形成して表面を平
坦化した状態を示す。然る後、絶縁膜7上にAl又はA
l合金からなる配線層(図示せず)を形成して、赤外線
固体撮像装置を完成する。本実施例では、上述のように
受光領域を形成した後に平坦な絶縁膜を形成するので、
第3図の従来のように絶縁膜を設ける工程を2回行う必
要はない。
【0033】尚、上記の実施例においては、赤外線固体
撮像装置を例にとって説明したが、本発明は赤外線固体
撮像装置に限定されるものでないことは言うまでもな
い、即ち、受光部としてはPtSiに限らず、その他の
シリサイド(パラジウムシリサイド,イリジウムシリサ
イド等)でも、その他の物質(GaAs,CdTe,I
nSb,InAs等の化合物半導体、CaF2 等のフッ
化物)でも良い。また、電荷読み出し部についても、C
CDに限らず、例えばMOS,CSD,CPD等いずれ
でも良い。
【0034】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、受光
部を形成してから厚い絶縁膜を設けて表面を平坦化する
ので、受光部となる領域を露出させるにはウエットエッ
チングで薄い酸化膜だけを除去すれば良く、サイドエッ
チング量は極めて小さくなる。このため、本来受光部が
形成されるべき素子活性領域にほぼ等しい面積の受光部
を形成することができ、開口率の大きい、受光感度に優
れた固体撮像装置を得ることができる。また、本発明で
はCVD酸化膜等の絶縁膜を設ける工程が1回で済むの
で、製造工程を簡略化でき、製造コストの低減にも寄与
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(e)は本発明実施例による固体撮像
装置の製造工程を説明するための断面図である。
【図2】固体撮像装置の全体的な構成を説明するための
平面図である。
【図3】(a)〜(e)は従来例による固体撮像装置の
製造工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1…Si基板、2…分離領域、3,6…薄い酸化膜、4
a…BCCD拡散層、5…CCD転送電極、7…絶縁
膜、8…レジスト、9a…PtSi層。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に該半導体基板とは異なる
    物質を被着させることにより受光部を形成する工程と、
    該受光部に蓄積された電荷を読み出すための電荷読み出
    し部を形成する工程と、該電荷読み出し部を含む領域上
    に絶縁膜を設けて表面を平坦化する工程と、該平坦化さ
    れた絶縁膜上に前記電荷読み出し部を駆動するための金
    属配線を形成する工程とを含む固体撮像装置の製造方法
    において、 前記受光部を形成する工程を、前記絶縁膜を設けて表面
    を平坦化する工程の前に行うことを特徴とする固体撮像
    装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記半導体基板としてSi基板を用い、
    該Si基板に金属珪化物又は化合物半導体を被着させる
    ことによって前記受光部を形成することを特徴とする請
    求項1の固体撮像装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記絶縁膜として、ポリイミド膜又はス
    ピンオングラス膜又はCVD法による酸化膜を設けるこ
    とを特徴とする請求項1の固体撮像装置の製造方法。
JP22098392A 1992-07-29 1992-07-29 固体撮像装置の製造方法 Expired - Fee Related JP3278917B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22098392A JP3278917B2 (ja) 1992-07-29 1992-07-29 固体撮像装置の製造方法
US08/099,493 US5416344A (en) 1992-07-29 1993-07-28 Solid state imaging device and method for producing the same
US08/717,357 US5670382A (en) 1992-07-29 1996-09-25 Method for producing a solid state imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22098392A JP3278917B2 (ja) 1992-07-29 1992-07-29 固体撮像装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0653473A true JPH0653473A (ja) 1994-02-25
JP3278917B2 JP3278917B2 (ja) 2002-04-30

Family

ID=16759635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22098392A Expired - Fee Related JP3278917B2 (ja) 1992-07-29 1992-07-29 固体撮像装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3278917B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020017838A (ko) * 2000-08-31 2002-03-07 박종섭 필드산화막을 식각하여 연결창 구조를 정의하는 이미지센서 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020017838A (ko) * 2000-08-31 2002-03-07 박종섭 필드산화막을 식각하여 연결창 구조를 정의하는 이미지센서 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP3278917B2 (ja) 2002-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7541212B2 (en) Image sensor including an anti-reflection pattern and method of manufacturing the same
JPH1070281A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3060979B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
US3891190A (en) Integrated circuit structure and method for making integrated circuit structure
JPS63104371A (ja) 半導体メモリの製造方法
TW448577B (en) Image sensor structure and the manufacturing method thereof
JP3252795B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US5416344A (en) Solid state imaging device and method for producing the same
JP3189550B2 (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
JP3278917B2 (ja) 固体撮像装置の製造方法
US6787754B2 (en) Solid-state image pickup device having improved flatness and method for fabricating the same
JPH0530057B2 (ja)
JPH0626244B2 (ja) 半導体装置
JPH0855852A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH07112052B2 (ja) 光電変換装置の製造方法
JP2773739B2 (ja) 固体撮像装置の製造方法
JPH05218439A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH10326896A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH06268187A (ja) 固体撮像装置の製造方法
JPH05299599A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH05136353A (ja) Mos型半導体装置の製造方法
JP2002296117A (ja) 撮像素子
JPH07120780B2 (ja) 固体撮像素子の製造方法
JPS59139672A (ja) 固体撮像素子
JPS61263167A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees