JPH07101734B2 - Method of manufacturing solid-state imaging device - Google Patents

Method of manufacturing solid-state imaging device

Info

Publication number
JPH07101734B2
JPH07101734B2 JP63289430A JP28943088A JPH07101734B2 JP H07101734 B2 JPH07101734 B2 JP H07101734B2 JP 63289430 A JP63289430 A JP 63289430A JP 28943088 A JP28943088 A JP 28943088A JP H07101734 B2 JPH07101734 B2 JP H07101734B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
light
aluminum
shielding film
imaging device
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63289430A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02134993A (en
Inventor
忠浩 見渡
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP63289430A priority Critical patent/JPH07101734B2/en
Publication of JPH02134993A publication Critical patent/JPH02134993A/en
Publication of JPH07101734B2 publication Critical patent/JPH07101734B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置の製造方法に関する。The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来この種の固体撮像装置としては、受光素子としてP
−N接合によるホトダイオードを用いたものが広く用い
られていた。
Conventionally, in this type of solid-state image pickup device, a P
Those using a photodiode with a −N junction have been widely used.

第3図(a)及び(b)は従来の固体撮像装置の一例の
平面図及びA−A′線断面図である。この固体撮像装置
は、第3図(a)に示すように、アルミニウム遮光膜1
を規則正しくマトリックス状に開口して窓11bが設けら
れている。また第3図(b)に示すように、アルミニウ
ム遮光膜1の窓11bの下に設けられたホトダイオードPD
は、P型シリコン基板2とその上層に形成したN型拡散
層3とのP−N接合からなっており、窓11bにより入射
した光Lは、シリコン基板1で光電変換された後、ホト
ダイオードPDに信号電荷として蓄積される。
3 (a) and 3 (b) are a plan view and an AA 'sectional view of an example of a conventional solid-state imaging device. As shown in FIG. 3 (a), this solid-state imaging device has an aluminum light-shielding film 1
The windows 11 b are provided by regularly opening in a matrix. In addition, as shown in FIG. 3 (b), the photodiode PD provided below the window 11 b of the aluminum light shielding film 1
Is a P-N junction between a P-type silicon substrate 2 and an N-type diffusion layer 3 formed on the P-type silicon substrate 2. The light L incident through the window 11 b is photoelectrically converted by the silicon substrate 1 and then a photodiode. It is accumulated in PD as signal charge.

各ホトダイオードPDで蓄積された信号電荷は、チャネル
ストップの高濃度P型領域4により互いに分離されてい
る。これら各ホトダイオードPDに蓄積される信号電荷の
量は、各ホトダイオードPDに入射する光Lの光量に比例
するので、入射する光量が一定の場合、各ホトダイオー
ドに蓄積される信号電荷量は、遮光膜の窓11bの面積に
比例することになる。
The signal charges accumulated in each photodiode PD are separated from each other by the high-concentration P-type region 4 of the channel stop. Since the amount of signal charges accumulated in each photodiode PD is proportional to the amount of light L incident on each photodiode PD, when the amount of incident light is constant, the amount of signal charges accumulated in each photodiode is equal to the light-shielding film. It will be proportional to the area of the window 11 b .

固体撮像装置においては、一様な光を入射した場合に各
ホトダイオードPDに蓄積される電荷量は等しくなること
が望ましい。従って遮光膜の特性としては、光を透過し
ないこと及び窓11bの面積がばらつかないように精度良
く加工することが要求される。
In the solid-state imaging device, it is desirable that the amount of electric charge accumulated in each photodiode PD be equal when uniform light is incident. Thus as the properties of the light-shielding film, it is required that the area of that does not transmit light and the window 11 b is accurately machined so as not vary.

従来、この2点の要求を満足する膜としてアルミニウム
遮光膜1が用いられていた。
Conventionally, the aluminum light-shielding film 1 has been used as a film that satisfies these two requirements.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上述した従来の固体撮像装置は、アルミニウム遮光膜1
を用いているため下記に示す2つの欠点があった。
The conventional solid-state imaging device described above has the aluminum light-shielding film 1
However, there are two drawbacks as described below.

第1の欠点は、アルミニウム膜は300〜450℃の熱処理で
ヒロックと呼ばれる突起物が表面に生じることである。
The first drawback is that a projection called hillock is formed on the surface of the aluminum film by heat treatment at 300 to 450 ° C.

固体撮像装置の製造においては、遮光膜を精度良く加工
した後半導体基板の表面準位を消去するために水素雰囲
気で300〜450℃のアニールを施す必要があった。しか
し、前述したように、アルミニウム遮光膜はこのアニー
ルのときにヒロックを生じるので遮光膜の側壁及び表面
が部分的に突出し、窓の面積のバラツキを生じていた。
In the manufacture of a solid-state imaging device, it was necessary to anneal at 300 to 450 ° C. in a hydrogen atmosphere in order to erase the surface states of the semiconductor substrate after processing the light shielding film with high precision. However, as described above, the aluminum light-shielding film causes hillocks during this annealing, so that the side wall and the surface of the light-shielding film partially protrude, resulting in variations in the window area.

第2の欠点は、アルミニウム遮光膜の光の反射率が非常
に高いことである。第3図に示した従来の固体撮像装置
では、各受光素子上をゼラチン又はカゼイン等の乳剤を
塗布して選択的にパターニングし、さらに所望の分光特
性を持つように染色すれば、色感度を持つ固体撮像装置
を実現できる。
The second drawback is that the aluminum light-shielding film has a very high light reflectance. In the conventional solid-state imaging device shown in FIG. 3, color sensitivity can be obtained by coating each light-receiving element with an emulsion such as gelatin or casein, selectively patterning it, and dyeing it so as to have desired spectral characteristics. It is possible to realize a solid-state imaging device having the same.

しかし、パターニング方法として300〜400nm波長の紫外
線を用いてパターンを転写する紫外線転写技術が用いら
れるため、遮光膜上にあるパターンエッジは遮光膜の反
射率が高いと紫外線の乱反射により正確なパターニング
が困難になった。
However, as a patterning method, an ultraviolet ray transfer technology that transfers a pattern using ultraviolet rays of 300 to 400 nm wavelength is used. It became difficult.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明の固体撮像装置の製造方法の構成は、周期的に近
接して配設されかつチャネルストップ層で互に分離され
た複数の受光素子領域を有する半導体基板の一主面の表
面に層間絶縁膜を形成する工程と、この層間絶縁膜の表
面にスパッタ法によりアルミニウムの遮光膜を形成した
後、このアルミニウム遮光膜の表面にヒロック防止用の
高融点金属膜および反射防止膜をスパッタ法により順次
形成する工程と、前記受光素子領域に対応する表面領域
から写真蝕刻法により開口窓を形成して前記一主面の表
面を露出させる工程と、露出した一主面の表面準位を安
定化させるように水素雰囲気中でアニールする工程とを
含むことを特徴とする。
The structure of the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention is such that an interlayer insulating film is formed on the surface of one main surface of a semiconductor substrate having a plurality of light receiving element regions which are periodically arranged in proximity to each other and are separated from each other by a channel stop layer. The step of forming a film, and after forming an aluminum light-shielding film on the surface of this interlayer insulating film by a sputtering method, a refractory metal film for hillock prevention and an antireflection film are sequentially formed on the surface of this aluminum light-shielding film by a sputtering method. Forming step, forming an opening window from the surface area corresponding to the light receiving element area by photo-etching to expose the surface of the one main surface, and stabilizing the surface level of the exposed one main surface. And a step of annealing in a hydrogen atmosphere.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明について図面を参照して説明する。第1図は
本発明と関係する固体撮像装置の参考例の断面図であ
る。第1図は、第3図(b)の断面図と対応している。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a reference example of a solid-state imaging device related to the present invention. FIG. 1 corresponds to the cross-sectional view of FIG. 3 (b).

この固体撮像装置は、遮光膜20が第3図(b)のアルミ
ニウム遮光膜1の表面上部にスパッタシリコン酸化膜7
と、スパッタシリコン膜8とを順次形成したことが異な
る点以外は従来例と同一である。
In this solid-state imaging device, the light shielding film 20 is formed on the surface of the aluminum light shielding film 1 shown in FIG.
And the sputtered silicon film 8 are sequentially formed, which is the same as the conventional example.

シリコン酸化膜7の厚さは100〜200nmでヒロック防止の
効果がある。さらにその表面のスパッタシリコン膜8の
厚さは波長が300〜400nmの紫外線の反射率を下げるよう
な値を用いる。
The thickness of the silicon oxide film 7 is 100 to 200 nm, which is effective in preventing hillocks. Further, the thickness of the sputtered silicon film 8 on the surface is set to a value that reduces the reflectance of ultraviolet rays having a wavelength of 300 to 400 nm.

この固体撮像装置の遮光膜20は、次の方法で形成するこ
とができる。
The light shielding film 20 of this solid-state imaging device can be formed by the following method.

まずスパッタ法によりアルミニウム膜、シリコン酸化膜
及びシリコン膜を順次所望の膜厚で形成する。次に、半
導体の製造で一般的になっている写真蝕刻技術法により
アルミニウム、シリコン酸化膜及びシリコン膜に窓11を
加工する。
First, an aluminum film, a silicon oxide film, and a silicon film are sequentially formed with a desired film thickness by a sputtering method. Next, the window 11 is processed in the aluminum, the silicon oxide film, and the silicon film by the photo-etching technique which is commonly used in the manufacture of semiconductors.

この後、300〜450℃の水素雰囲気中でのアニールを施す
が、アルミニウム遮光膜1とスパッタシリコン膜8の間
には、スパッタシリコン酸化膜7が存在するので、その
形成時に生じたアルミニウム膜1間のアルミナと共にア
ルミニウム膜1のヒロックを防止し、かつアルミニウム
膜1とスパッタシリコン膜8との反応も防止する効果が
あり、従って窓11の加工精度がよい。
After that, annealing is performed in a hydrogen atmosphere at 300 to 450 ° C., but since the sputtered silicon oxide film 7 exists between the aluminum light-shielding film 1 and the sputtered silicon film 8, the aluminum film 1 formed at the time of formation thereof is formed. Along with the intervening alumina, it has the effect of preventing hillocks of the aluminum film 1 and the reaction between the aluminum film 1 and the sputtered silicon film 8, and therefore the processing accuracy of the window 11 is good.

第2図は本発明の一実施例を説明する断面図である。本
実施例における固体撮像装置の遮光膜20aは、アルミニ
ウム遮光膜1aの表面上部を高融点金属であるタングステ
ン膜9で覆ってヒロックを防止している。タングステン
膜9の上部はタングステンとシリコンの化合物であるタ
ングステンシリサイド膜10で覆い反射防止効果を高めて
いる。
FIG. 2 is a sectional view for explaining an embodiment of the present invention. Shielding film 20 a of the solid-state imaging device of this embodiment is to prevent hillocks covering the surface top of the aluminum light-shield film 1 a tungsten film 9 which is a refractory metal. The upper portion of the tungsten film 9 is covered with a tungsten silicide film 10 which is a compound of tungsten and silicon to enhance the antireflection effect.

この固体撮像装置の遮光膜20aも、次の方法で形成する
ことができる。
Shielding film 20 a of the solid-state imaging device can also be formed in the following manner.

まずスパッタ法によりアルミニウム膜1a,タングステン
膜9及びタングステンシリサイド膜10を順次所望の膜厚
で形成する。次に、半導体製造法で一般的な写真蝕刻技
術法によりアルミニウム、タングステン膜9及びタング
ステンシリサイド膜10に窓11を加工する。
First, the aluminum film 1 a , the tungsten film 9 and the tungsten silicide film 10 are sequentially formed in a desired thickness by the sputtering method. Next, the window 11 is processed in the aluminum, the tungsten film 9 and the tungsten silicide film 10 by a general photolithography technique in the semiconductor manufacturing method.

その後300〜450℃の水素雰囲気中でのアニールを施す
が、アルミニウム遮光膜1aとタングステンシリサイド膜
10の間には、タングステン膜9が存在するので、その形
成時に生じたアルミニウム膜1a間のアルミナと共にアル
ミニウム膜1aのヒロックを防止し、かつアルミニウム膜
1aとタングステンシリサイド膜10との反応も防止する効
果があり、従つて窓11の加工精度がよくなる。
Although subsequently annealed in a hydrogen atmosphere at 300 to 450 ° C., the aluminum light shielding film 1 a and a tungsten silicide film
Since the tungsten film 9 exists between 10 and 10, the hillock of the aluminum film 1 a is prevented together with the alumina between the aluminum films 1 a generated during the formation of the tungsten film 9 and the aluminum film 1 a is prevented.
There are reactions to prevent the effect of the 1 a and the tungsten silicide film 10, the better processing accuracy of the sub connexion window 11.

さらに,この実施例ではアルミニウム遮光膜1aの上部を
高融点金属で覆っているので、熱によるストレスマイグ
レーションに強くなっている。従って、アルミニウム遮
光膜1aを参考例のアルミニウム遮光膜よりも薄くしても
300〜450℃の熱処理で生じるストレスマイグレーション
によるピンホールが発生しない。
Further, in this embodiment since the upper portion of the aluminum light-shield film 1 a are covered with the refractory metal, which is resistant to stress migration due to heat. Therefore, even if the aluminum light-shielding film 1 a is thinner than the aluminum light-shielding film of the reference example,
Pinholes do not occur due to stress migration caused by heat treatment at 300-450 ℃.

つまり、高融点金属でアルミニウム遮光膜1aの上部を被
覆すれば、アルミニウム遮光膜1aを800nmから400nmに薄
くしても、遮光膜としての効果を充分に果たすことがで
きる。
That is, by covering the upper portion of the aluminum light-shielding film 1 a with a refractory metal, the effect as the light-shielding film can be sufficiently achieved even if the thickness of the aluminum light-shielding film 1 a is reduced from 800 nm to 400 nm.

一般に固体撮像装置では、遮光膜の側壁で入射した光が
反射するために、各受光素子の感度のバラツキや、遮光
膜下への光の漏れこみにより生ずるスミアが発生する。
従って、遮光膜の膜厚を薄くすれば、側壁の反射によっ
て生ずる感度のバラツキやスミアを減少することができ
る。
Generally, in a solid-state image pickup device, light incident on the side wall of the light shielding film is reflected, so that the sensitivity of each light receiving element varies, and smear occurs due to light leakage under the light shielding film.
Therefore, by reducing the thickness of the light shielding film, it is possible to reduce variations in sensitivity and smear caused by reflection on the side wall.

本実施例の固体撮像装置において、アルミニウム遮光膜
1aの側壁を従来の半分の400nmにすることによって感度
バラツキを30%,スミアを15%低減することができた。
In the solid-state imaging device of the present embodiment, the aluminum light shielding film
30% sensitivity variation by the sidewalls of 1 a with the conventional half 400 nm, it was possible to reduce the smear 15%.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、遮光膜をアルミニウム膜
とアルミニウム膜の表面上部に設けられたヒロック防止
用高融点金属膜とさらにその上部に設けられた反射防止
用膜とから形成することにより、遮光膜のヒロックによ
る窓の面積のバラツキ及び300〜400nmの紫外線の反射を
防止することができる。
As described above, the present invention forms the light-shielding film from the aluminum film and the hillock-preventing refractory metal film provided on the upper surface of the aluminum film, and the antireflection film further provided thereon, It is possible to prevent variations in window area due to hillocks in the light-shielding film and reflection of ultraviolet rays of 300 to 400 nm.

従って、本発明による遮光膜を用いれば、アルミニウム
膜のヒロックによる感度バラツキを抑制し、紫外線転写
技術を用いて色感度を持つ固体撮像装置を容易に製造す
ることができる。
Therefore, by using the light-shielding film according to the present invention, it is possible to easily manufacture a solid-state image pickup device having color sensitivity by suppressing the sensitivity variation due to hillocks of the aluminum film and using the ultraviolet transfer technique.

従って、本発明の効果は、遮光膜の開口面積の小さい固
体撮像装置、つまり撮像面積の小さくかつ高解像度な固
体撮像装置に対して顕著である。
Therefore, the effect of the present invention is remarkable for a solid-state imaging device having a small opening area of the light shielding film, that is, a solid-state imaging device having a small imaging area and high resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明と関連する固体撮像装置の参考例の断面
図、第2図は本発明の一実施例を説明する断面図、第3
図(a)及び(b)は従来の固体撮像装置の一例の平面
図及びA−A′線断面図である。 1,1a……アルミニウム遮光膜、2……P型シリコン基
板、3……N型拡散層、7……スパッタシリコン酸化
膜、8……スパッタシリコン膜、9……タングステン
膜,タングステンシリサイド膜、20,20a……遮光膜、PD
……ホトダイオード。
FIG. 1 is a sectional view of a reference example of a solid-state imaging device related to the present invention, FIG. 2 is a sectional view illustrating an embodiment of the present invention, and FIG.
FIGS. 1A and 1B are a plan view and an AA ′ sectional view of an example of a conventional solid-state imaging device. 1,1 a …… Aluminum light-shielding film, 2 …… P type silicon substrate, 3 …… N type diffusion layer, 7 …… Sputtered silicon oxide film, 8 …… Sputtered silicon film, 9 …… Tungsten film, Tungsten silicide film , 20,20 a …… Shading film, PD
…… Photodiode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板の一主面に周期的に近接して配
列されかつそれぞれが遮光膜によって周期的に近接して
配設されかつチャネルストップ層で互に分離された複数
の受光素子領域を有する半導体基板の一主面の表面に層
間絶縁膜を形成する工程と、この層間絶縁膜の表面にス
パッタ法によりアルミニウムの遮光膜を形成した後、こ
のアルミニウム遮光膜の表面にヒロック防止用の高融点
金属膜および反射防止膜をスパッタ法により順次形成す
る工程と、前記受光素子領域に対応する表面領域から写
真蝕刻法により開口窓を形成して前記一主面の表面を露
出させる工程と、露出した一主面の表面準位を安定化さ
せるように水素雰囲気中でアニールする工程とを含むこ
とを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
1. A plurality of light receiving element regions, which are arranged periodically close to one main surface of a semiconductor substrate, and are arranged periodically close to each other by a light shielding film, and are separated from each other by a channel stop layer. A step of forming an interlayer insulating film on the surface of the one main surface of the semiconductor substrate having, and after forming a light shielding film of aluminum on the surface of the interlayer insulating film by a sputtering method, a hillock preventing film is formed on the surface of the aluminum light shielding film. A step of sequentially forming a refractory metal film and an antireflection film by a sputtering method, and a step of forming an opening window from the surface region corresponding to the light receiving element region by a photo-etching method to expose the surface of the one main surface, And a step of annealing in a hydrogen atmosphere so as to stabilize the surface level of the exposed one main surface.
JP63289430A 1988-11-15 1988-11-15 Method of manufacturing solid-state imaging device Expired - Lifetime JPH07101734B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63289430A JPH07101734B2 (en) 1988-11-15 1988-11-15 Method of manufacturing solid-state imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63289430A JPH07101734B2 (en) 1988-11-15 1988-11-15 Method of manufacturing solid-state imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02134993A JPH02134993A (en) 1990-05-23
JPH07101734B2 true JPH07101734B2 (en) 1995-11-01

Family

ID=17743143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63289430A Expired - Lifetime JPH07101734B2 (en) 1988-11-15 1988-11-15 Method of manufacturing solid-state imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07101734B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04199876A (en) * 1990-11-29 1992-07-21 Nec Corp Solid state image sensing device and manufacture thereof
JPH04225565A (en) * 1990-12-27 1992-08-14 Matsushita Electron Corp Solid state image sensor
KR102539472B1 (en) 2016-07-13 2023-06-02 삼성전자주식회사 Methods of manufacturing a image sensor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5868377A (en) * 1981-10-19 1983-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup element
JPS6028247A (en) * 1983-07-27 1985-02-13 Hitachi Ltd Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02134993A (en) 1990-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6849476B2 (en) Method of manufacturing a solid-state imaging device
KR100194841B1 (en) Solid state phase detection device manufacturing method
KR100238922B1 (en) Solid-state image pickup device with high melting point metal shield
JP3402429B2 (en) Solid-state imaging device and method of manufacturing the same
JPH07101734B2 (en) Method of manufacturing solid-state imaging device
JP3308778B2 (en) Method for manufacturing solid-state imaging device
JP2630407B2 (en) Charge-coupled device
JPH04212459A (en) Solid image pick-up element
JP3358375B2 (en) Solid-state imaging device and method of manufacturing the same
JPS5844867A (en) Solid-state image pickup device and its manufacture
JPH0992813A (en) Solid state image pickup device and its manufacture
JPH03174771A (en) Solid-state image pickup device
JPH11121728A (en) Solid-state image pick-up device
JPH0395968A (en) Solid-state image pick-up element
JP3296352B2 (en) Photoelectric conversion device, solid-state imaging device, and method of manufacturing the same
JP3413977B2 (en) Solid-state imaging device and method of manufacturing the same
JPH08306895A (en) Solid-state image sensor and its fabrication method
JPH03190272A (en) Solid-state camera device
JPH0586669B2 (en)
JPH0425756B2 (en)
JP2002184966A (en) Solid state image sensor
JPH04245474A (en) Solid-state image pick-up element
JPH02156670A (en) Solid-state image pickup element
JPS63285969A (en) Solid-state image pick-up element
JPH02264472A (en) Solid-state image sensor