JPH0666452B2 - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

固体撮像装置の製造方法

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JPH0666452B2
JPH0666452B2 JP62221279A JP22127987A JPH0666452B2 JP H0666452 B2 JPH0666452 B2 JP H0666452B2 JP 62221279 A JP62221279 A JP 62221279A JP 22127987 A JP22127987 A JP 22127987A JP H0666452 B2 JPH0666452 B2 JP H0666452B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は固体撮像装置の製造方法に係り、特にスミア現
象の発生を低減する固体撮像装置の製造方法に関する。
(従来の技術) 一般に固体撮像装置は、固体撮像素子の受光面上に結像
した像による信号電荷をマトリックス状に配列した感光
画素部においてサンプリングし、そのサンプリングした
信号電荷を電荷転送部によって転送し、時系列に画像信
号をTVモニター等に出力するものである。従って光電変
換によって半導体基板中に発生する電荷は、各画素間で
分離される必要がある。このため各画素は、光学的に分
離されていなければならない。
各画素が光学的に分離されている従来の固体撮像装置お
よびその製造方法をそれぞれ第3図および第4図を用い
て説明する。第3図において、半導体基板1表面に感光
画素部9と電荷転送部10とが形成されている。そして電
荷転送部10上方には、絶縁層11を介してアルミニウムAl
あるいはアルミニウムシリサイドAl−Siからなる光シー
ルド層12が形成されている。
また第4図において、半導体基板1表面に感光画素部
(図示せず)と電荷転送部(図示せず)とを形成した
後、電荷転送部の半導体基板1上に熱酸化による酸化膜
13を介してポリシリコン層からなる転送電極14を形成
し、さらにこの転送電極14上に熱酸化による酸化膜13を
形成する(第4図(a))。次いでCVD(Chemical Vapo
r Deposition)法によって全面に絶縁層15を堆積した
後、この絶縁層15に燐Pを拡散する(第4図(b))。
そして転送電極14上方の絶縁層15上に、アルミニウムAl
あるいはアルミニウムシリサイドAlSiからなる光シール
ド層12を形成する(第4図(c))。
しかしながら、上記従来の固体撮像装置およびその製造
方法においては、光シールド層12による各画素の光学的
分離が充分でない。特にCCD(Charge Coupled Device)
型の固体撮像装置においては、第5図に示されるよう
に、斜めからの入射光等により所定の感光画素部の受光
部16以外の場所に発生した電荷が、直接にあるいは拡散
によって、隣接する受光部16に対応する電荷転送部の信
号読み出しCCD17に洩れ込み、この洩れ込んだ電荷によ
ってスミア現象が発生するという問題があった。
従来、この問題に対して、第6図に示されるように光シ
ールド層12の大きさを調整し、光が入射する間口を小さ
くすることによって対処しているが、感度が光の入射す
る開口の大きさに比例するため、今度は感度不良という
問題が起こった。
このため、さらに光シールド層と転送電極の間に高融点
金属層を設けることが提案された。この固体撮像装置の
製造方法を第7図を用いて説明する。半導体基板1表面
に感光画素部(図示せず)と電荷転送部(図示せず)と
を形成した後、電荷転送部の半導体基板1上に熱酸化に
よる酸化膜18を介してポリシリコン層からなる転送電極
19を形成し、さらにこの転送電極19上に熱酸化による酸
化膜18を形成する(第7図(a))。次いで転送電極19
を覆うようにして、酸化膜18上にモリブデンサイドMoSi
からなる高融点金属層20を形成する(第7図(b))。
全面に絶縁層21を堆積した後、この絶縁層21に燐Pを拡
散する(第7図(c))。そして転送電極19上方の絶縁
層21上に、アルミニウムAlあるいはアルミニウムシリサ
イドAlSiからなる光シールド層12を形成する(第7図
(d))。
しかしながら、上記方法で製造した固体撮像装置は、モ
リブデンシリサイドMoSiからなる高融点金属層20を形成
する際のエッチングダメージやモリブデンシリサイドMo
Siからなる高融点金属層20から半導体基板1に及ぼすス
トレスあるいは汚染拡散によって、“白キズ”不良を発
生させるという問題があった。
(発明が解決しようとする問題点) このように、従来の固体際像装置は斜めからの入射光等
によってスミア現象が発生し、これを防止しようとする
と、感度不良や“白キズ”不良が発生するという問題が
あった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、感度不良
や“白キズ”不良を発生させることなく光シールド効率
を向上させることにより、スミア現象の発生を防止する
固体撮像装置の製造方法を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(問題を解決するための手段) 本発明によると固体撮像装置の製造方法は、半導体基板
表面に感光画素部と電荷転送部とを形成する第1の工程
と、前記半導体基板上に第1の絶縁層を形成する第2の
工程と、前記電荷転送部上方の前記第1の絶縁層上に転
送電極を形成する第3の工程と、全面に充分な厚さを持
つ第2の絶縁層を形成する第4の工程と、前記第2の絶
縁層の表面に不純物を導入することによりゲッター層を
形成する第5の工程と、前記電荷転送部上方の前記第2
の絶縁層上に高融点金属層を形成する第6の工程と、前
記高融点金属層上に第3の絶縁層を形成する第7の工程
とを有することを特徴とする。
(作用) 本発明により、モリブデンシリサイドMoSiからなる高融
点金属層が、光シールド効率を向上させると共に、充分
な厚さをもつ第2の絶縁層が、緩衝層として、高融点金
属層から半導体基板へのストレスを抑制する。
(実施例) 本発明を用いて製造した固体撮像装置の一例の断面を第
1図に示す。半導体基板1表面に感光画素部(図示せ
ず)と電荷転送部(図示せず)とが形成されている。こ
の半導体基板1上の全面には、熱酸化による酸化膜2が
形成され、さらに電荷転送部上方のこの酸化膜2中に
は、ポリシリコンからなる転送電極3が形成されてい
る。また酸化膜2上の全面にはCVD法によって充分な厚
さを持つ酸化膜4が堆積されており、さらにこの酸化膜
4表面には燐拡散によりゲッター層5が形成されてい
る。そして電荷転送部上方の酸化膜4上に、転送電極3
を覆うようにして、モリブデンシリサイドMoSiからなる
高融点金属層6が形成されている。ここにおいて特徴的
なことは、モリブデンシリサイドMoSiからなる高融点金
属層6がプロセス中熱履歴の配慮を必要としないため、
例えばアルミニウムAlあるいはアルミニウムシリサイド
AlSiからなる光シールド層に比べると、半導体基板1に
充分に近い位置に形成されることができることである。
高融点金属層6上方には、酸化膜7を介して、アルミニ
ムAlあるいはアルミニウムシリサイドAlSiからなる光シ
ールド層8が形成されている。
このように本実施例によれば、アルミニムAlあるいはア
ルミニウムシリサイドAlSiからなる光シールド層8下方
の半導体基板1に近い位置に高融点金属層6が形成され
ているために、光シールド層8によって遮蔽できない斜
めからの入射光をも遮蔽し、その光シールド効率を向上
させることができる。従って、デバイス特性として特に
スミア現象の発生を防止することができる。
また、高融点金属層6は金属であるため高応力を有し、
そのため半導体基板1表面に結晶欠陥等を誘起し、固体
撮像装置にとって特性不良を引き起こすことがあった
が、本実施例によれば、高融点金属層6と半導体基板1
との間に充分な厚さを持つ酸化膜4が緩衝層として形成
されているため、そのバッファ効果によって高融点金属
層6から半導体基板1へのストレスによる特性不良の発
生を抑制することができる。また高融点金属層6を形成
する際のエッチングダメージによる特性不良の発生も抑
制することができる。さらに汚染拡散を抑制することも
できる。
さらにまた、緩衝層としての酸化膜4には燐Pが添加さ
れ、酸化膜4表面には燐拡散によるゲッター層5が形成
されているため、汚染不純物に対するゲッター効果によ
って特性劣化を防止している。
次に、本発明の一実施例による固体撮像装置の製造方法
を第2図を用いて説明する。半導体基板1表面に感光画
素部(図示せず)と電荷転送部(図示せず)とを形成し
た後、半導体基板1上の全面に熱酸化による酸化膜2を
形成し、さらに電荷転送部上方のこの酸化膜2中に転送
電極3を形成する(第2図(a))。
次いで、CVD法を用いて全面に充分な厚さを持つ酸化膜
4を形成した後、この酸化膜4に燐拡散を行ない、酸化
膜4表面にゲッター層5を形成する。さらに必要なら
ば、酸化膜4上に例えばBPSG(Boro-Phospho-Silicate
Glass)層を追加的に堆積してもよい。そして電荷転送
部上方の酸化膜4上に、転送電極3を覆うようにモリブ
デンシリサイドMoSiからなる高融点金属層6を形成す
る。(第2図(b))。
次いで、この高融点金属層6上に、CVD法を用いて酸化
膜7を形成した後、再びこの酸化膜7に燐拡散を行なう
(第2図(c))。そして高融点金属層6上方の酸化膜
7上に、例えばアルミニウムAlあるいはアルミニウムシ
リサイドAlSiからなる光シールド層8を形成する(第2
図(d))。
このように本実施例によれば、モリブデンシリサイドMo
Siからなる高融点金属層6がプロセス中熱履歴の配慮を
必要としないため、例えばアルミニウムAlあるいはアル
ミニウムシリサイドAlSiからなる光シールド層8に比べ
ると、半導体基板1に充分に近い位置に形成することが
でき、そのために光シールド層8によって遮蔽できない
斜めからの入射光も遮蔽し、その光シールド効率を向上
させることができる。従って、デバイス特性として特に
スミア現象の発生を防止することができる。
また、高融点金属層6と半導体基板1との間に充分な厚
さを持つ酸化膜4を緩衝層として形成しているため、そ
のバッファ効果によって高融点金属層6から半導体基板
1へのストレスによる特性不良の発生を抑制することが
できる。また高融点金属層6を形成する際のエッチング
ダメージによる特性不良の発生も抑制することができ
る。さらに汚染拡散を抑制することもできる。
さらにまた、緩衝層としての酸化膜4に燐Pを拡散し、
酸化膜4表面には燐拡散によるゲッター層5を形成する
ため、高融点金属層6の形成後の汚染に対しても、ゲッ
ター効果を発揮することができる。またこの汚染不純物
に対するゲッター効果は、酸化膜4だけでなく高融点金
属層6上に形成された酸化膜7にも燐拡散が行なわれる
ことにより、一層大きなものとなる。
〔発明の効果〕
以上の通り本発明によれば、十分な厚さを持つ絶縁層を
有しているので、高融点金属層を形成する際のエッチン
グダメージや形成後のストレスが半導体基板に悪影響を
及ぼして固体撮像装置の特性が悪化することを防止でき
る。
また、この絶縁層が十分に厚いことおよびゲッター層を
設けたことにより、高融点金属層から発生した汚染不純
物が半導体基板を汚染して固体撮像装置の特性が悪化す
ることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を用いて製造した固体撮像装置の一例
を示す断面図、第2図は、本発明の一実施例による固体
撮像装置の製造方法を示す工程図、第3図、第5図およ
び第6図は、それぞれ従来の固体撮像装置を示す断面
図、第4図および第7図は、それぞれ従来の固体撮像装
置の製造方法を示す工程図である。 1……半導体基板、2,4,7,13,18……酸化膜、3,14,19…
…転送電極、5……ゲッター層、6,20……高融点金属
層、8,12,22……光シールド層、9……感光画素部、10
……電荷転送部、11,15,21……絶縁層、16……受光部、
17……信号読み出しCCD。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板表面に感光画素部と電荷転送部
    とを形成する第1の工程と、 前記半導体基板上に第1の絶縁層を形成する第2の工程
    と、 前記電荷転送部上方の前記第1の絶縁層上に転送電極を
    形成する第3の工程と、 全面に充分な厚さを持つ第2の絶縁層を形成する第4の
    工程と、 前記第2の絶縁層の表面に不純物を導入することにより
    ゲッター層を形成する第5の工程と、 前記電荷転送部上方の前記第2の絶縁層上に高融点金属
    層を形成する第6の工程と、 前記高融点金属層上に第3の絶縁層を形成する第7の工
    程と、 を有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の方法におい
    て、前記高融点金属層がモリブデンシリサイドからなる
    ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項または第2項に記載
    の方法において、前記第5の工程が前記第2の絶縁層の
    表面に燐を添加することによって前記ゲッター層を形成
    する工程であることを特徴とする固体撮像装置の製造方
    法。
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