JPH07169928A

JPH07169928A - 固体撮像装置の製造方法

Info

Publication number: JPH07169928A
Application number: JP5342282A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yagi; 健八木; Toru Ishizuya; 徹石津谷
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】受光部と反射膜との間の絶縁膜の厚さを変え
ることなく、反射膜の劣化もなく、コンタクトホールサ
イズの縮小化による開口率の向上も容易で受光感度の向
上が図れ、金属配線の断線などの不良を起こし難くす
る。【構成】Ｓｉ基板101上にＰｔＳｉ層801を被着させて
受光部を形成する工程と、受光部の電荷を読み出す電荷
読み出し部を形成する工程と、受光部および電荷読み出
し部上に絶縁膜901を形成する工程と、絶縁膜901上に反
射膜1001を形成する工程と、Ｓｉ基板101 上の領域上に
絶縁膜1201，1401を形成する工程と、絶縁膜1201，1401
に電荷読み出し部と接続する金属配線1501，1801を形成
する工程とを有し、金属配線1501，1801を形成する工程
の前に電荷読み出し部上の絶縁膜901および絶縁膜120
1，1401をフォト・エッチング工程により薄くする。

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
装置のように受光部形成領域を半導体基板の表面側とし
た場合、この半導体基板の裏面から光を入射し、受光部
を透過した入射光を再び受光部に導き入れるための反射
膜を備えた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】近年、基板の裏面側から光を入射する固
体撮像装置の一例として赤外線固体撮像装置が提案され
ている。この赤外線固体撮像装置においては、入射した
光の電子への変換効率を高めるために受光部の上に入射
光を透過する絶縁膜を形成し、その上に入射光を反射す
るための反射膜を形成することにより、受光部を透過し
た光を再び受光部に導く構造を取ることが一般的に行わ
れている。

【０００３】このような赤外線固体撮像装置の従来の製
造方法を図１４および図１５〜図１９を参照して説明す
る。図１４は、赤外線固体撮像装置の画素部の構成を示
す平面図である。ここで一画素は、光電変換を行う受光
部８０４と、この受光部８０４で発生した電荷を読み出
すためのソース領域３０４およびドレイン領域４０４
と、ポリシリコン電極６０４とからなる電荷読み出し部
で構成され、この単位画素が目的に応じ１次元もしくは
２次元に配列されて固体撮像装置が構成される。なお、
図１４において、２０４は分離領域、１５０４，１８０
４は金属配線、１９０４はコンタクトホール、２００４
はスルーホールである。また、図１４では、理解を容易
にするために電荷を読み出すための駆動回路などの周辺
回路部は省いてある。

【０００４】図１５〜図１９は、図１４に示した構造の
固体撮像装置の製造方法を説明する図であり、これらの
図は、図１４のＡ−Ａ′線で切断された断面の表面付近
の構造を製造工程毎に示したものである。まず、図１５
に示すように従来から良く知られているＬＯＣＯＳ分離
法（選択酸化法）によりＳｉ基板１０５上に膜厚の厚い
酸化膜からなる分離領域２０５を形成し、次に受光部か
らの電荷読み出し用のＭＯＳトランジスタを構成するた
めのソース拡散層３０５，ドレイン拡散層４０５を初め
とする種々の熱拡散層の全ておよびゲート酸化膜５０５
や全てのポリシリコン電極６０５を形成する。

【０００５】次に図１６に示すように受光部を形成する
ためのフォトリソグラフィー工程およびウエットエッチ
ング工程により、ゲート酸化膜５０５に開口部を形成
し、Ｓｉ基板１０５の表面を露出した後、例えばＰｔの
被着および熱処理を行い、ＰｔＳｉ層８０５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。

【０００６】次に図１７に示すようにＳｉ基板１０５上
に形成された全ての領域を覆うように第１の絶縁膜９０
５を堆積する。ここで第１の絶縁膜９０５とは、例えば
ＰＳＧ，ＢＰＳＧやＮＳＧ膜などの絶縁性を有するとと
もに入射光を透過する物質であればよい。この第１の絶
縁膜９０５を形成した後、ＡｌまたはＡｌ合金からなる
反射膜１００５を形成する。この反射膜１００５は、基
板裏面より入射した赤外光のうち、受光部であるＰｔＳ
ｉ層８０５を透過してしまったものを、再び受光部に導
くことにより、赤外光に対する受光感度を向上させるた
めに設けるものである。なお、前述した図１５〜図１７
を用いて説明した固体撮像装置の製造方法については、
特願平４−２２０９８３号「固体撮像装置の製造方法」
に詳しく記載されている。

【０００７】次に図１８に示すようにＳｉ基板１０５上
に形成された全ての領域を再び覆うように絶縁膜１２０
５（これは例えば前記絶縁膜９０５と同一の物質でよ
い）を堆積し、その後、更に金属配線を形成する際に断
線やショートを防ぐ目的でこれら素子形成領域の平坦化
を目的とした絶縁膜１４０５を例えば液状ＳｉＯ₂ など
を用いて形成する。

【０００８】次に図１９に示すように受光部で発生した
電荷を読み出すためにドレイン拡散層４０５と金属配線
１５０５とを接続するための接続孔（以降コンタクトホ
ールと呼ぶ）を絶縁膜に開口し、電荷読み出し用のＡｌ
またはＡｌ合金からなる金属配線１５０５を形成する。
その後、これらの領域全てを覆うように絶縁膜１６０５
（これは例えば前述した絶縁膜９０５と同一の物質で良
い）を堆積する。その後、ポリシリコン電極６０５と金
属配線１８０５とを接続するための接続孔（以降スルー
ホールと呼ぶ）を絶縁膜に開口し、ＭＯＳゲート駆動用
のＡｌまたはＡｌ合金からなる金属配線１８０５を形成
する。このとき、この図では示されていないが、同時に
赤外線撮像素子を駆動するためのＡｌまたはＡｌ合金か
らなる金属配線も形成して赤外線固体撮像装置を完成す
る。

【０００９】ここで、前述した図１９の工程についてさ
らに詳しく説明すると、コンタクトホールおよびスルー
ホールを形成する場合、従来の製造方法では、ウエット
エッチング法でまずテーパー形状を形成した後、ドライ
エッチング法で基板もしくはポリシリコンまで貫通させ
る方法が用いられている。この時のウエットエッチング
法では、エッチングは全ての方向へ等速に進むため、図
１９で例えば絶縁膜の膜厚がＴだけある所にコンタクト
ホールまたはスルーホールを形成する場合、従来はＴ／
２をウエットエッチング法で、残りのＴ／２をドライエ
ッチング法でエッチングし開口部を形成するが、このと
き、開口部の設計上の直径Ｌ１には関係なく、ウエット
エッチングではＬ２だけオーバーエッチングされる。こ
こで、前述からウエットエッチング法ではエッチングは
等方的に進むため、Ｌ２はＴ／２と等しい長さになる。
また、開口部を形成した後、ＡｌまたはＡｌ合金からな
る金属配線を形成する場合、基板もしくはポリシリコン
電極と接続するためにフォトリソグラフィの誤差などで
断線などが生じないように通常はオーバーエッチングさ
れた開口部のエッジから、Ｌ２とほぼ同じ長さのＬ３だ
け余裕をみて金属配線は形成されるように設計される。
以上のことから、コンタクトホールまたはスルーホール
を形成し、そこに金属配線を接続ずる場合、金属配線幅
は設計上でＬ１＋２×Ｌ２＋２×Ｌ３すなわちＬ２＝Ｌ
３＝Ｔ／２からＬ１＋２Ｔだけ必要となり、また、コン
タクトホールまたはスルーホールの絶縁膜表面上の開口
部の直径は、同様にＬ１＋Ｔだけ必要となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述したような構造を
用いた場合、絶縁膜の厚さＴが厚くなるほどコンタクト
ホールまたはスルーホールの絶縁膜表面での開口部はＬ
１＋Ｔから大きくなるため、金属配線の幅も大きくな
り、金属配線１５０５と金属配線１８０５とが接触しな
いように設計上で考慮する必要があるため、電荷読み出
し部であるＭＯＳ型トランジスタのドレイン部は必要以
上に大きくなることになる。このことから、受光部の占
める面積は、このコンタクトホールおよびスルーホール
の開口部の大きさに左右され、これらの図から明かなよ
うにコンタクトホールおよびスルーホールの開口部の占
める幅が大きくなるほど、電荷読み出し部の占める幅が
大きくなるため、受光部の占める幅Ｗは狭くなり、単位
画素面積に対する受光部面積の占める割合、すなわち開
口率が低下し、これにより感度の低下を招くことにもな
る。また、開口率を維持するためには単位画素の大きさ
を大きくすればよいが、これは空間分解能の低下を招く
とともに一般的な半導体素子製造の流れである素子の微
細化とは逆行することにもなる。

【００１１】また、コンタクトホールまたはスルーホー
ルのアスペクト比もＴ／２：Ｌ１から、膜厚Ｔが厚いほ
ど悪くなり、金属配線形成の際に断線などの不良を起こ
しやすいという問題点があり、また、この絶縁膜をエッ
チングして膜厚を薄くしようとする際には、絶縁膜中に
入射光を反射するための金属膜があるため、この金属膜
が劣化しないように配慮する必要があるとともに平坦化
が損なわれないように配慮する必要がある。

【００１２】ここで、絶縁膜の厚さＴは第１の絶縁膜
と、それ以降に形成される絶縁膜とを合わせたものであ
るが、第１の絶縁膜以外は反射膜の保護と平坦化とを目
的として形成するため、その厚さを約５００Å〜３００
０Å程度に抑えることが可能であるが、第１の絶縁膜は
一般にオプチカルキャビティーと呼ばれ、受光部を透過
した光を反射膜で反射し再び受光部に導く際にできるだ
け光の損失が無いようにするためのもので、この厚さは
光の波長λに対し１／４λで与えられ、受光部の感度領
域が３μｍ〜５μｍ帯の場合、その厚さは約５０００Å
〜１５００Åになり、絶縁膜の厚さＴはこの第１の絶縁
膜の厚さに大きく依存することになるが、原理的にこの
第１の絶縁膜の厚さは決まっているため、始めからコン
タクトホールおよびスルーホールが形成しやすいように
所望の厚さに薄くして堆積させることは不可能である。

【００１３】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、絶
縁膜の平坦化が容易で、受光部と反射膜との間の絶縁膜
の厚さを変えることなく、反射膜である金属膜の劣化も
なく、コンタクトホールサイズの縮小化による開口率の
向上も容易なため、受光感度の向上も容易で、また、ア
スペクト比が改善された、金属配線の断線などの不良を
起こしにくい固体撮像装置の製造方法を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、金属配線を形成する工程の前に、電
荷読み出し部上の第１の絶縁膜および第２の絶縁膜をフ
ォト・エッチング工程により薄くするようにしたもので
ある。

【００１５】また、他の発明は、半導体基板としてＳｉ
基板を用い、このＳｉ基板に金属珪化物または化合物半
導体を被着させることにより、受光部を形成し、反射膜
として金属膜を用いるようにしたものである。さらに他
の発明は、反射膜をＡｌで形成し、このＡｌ反射膜を保
護するための第３の絶縁膜を形成するようにしたもので
ある。また、他の発明は、フォト・エッチング工程によ
り薄くする際に反射膜の形成に用いた露光用マスクを用
いるようにしたものである。また、他の発明は、フォト
・エッチング工程により薄くする際に、金属配線と半導
体基板とを接続するための接続孔の周辺部のみをエッチ
ングする際に用いる露光用マスクを用いるようにしたも
のである。

【００１６】

【作用】本発明においては、受光部と反射膜との間の第
１の絶縁膜の膜厚はそのままで、電荷読み出し用の金属
配線と受光部からの電荷読み出し用ドレイン部との間に
存在する第２の絶縁膜の厚さを薄くすることが可能とな
るため、例えばコンタクトホールの絶縁膜表面での開口
部はＬ１＋Ｔより、膜厚を２μｍから０．５μｍにした
場合、コンタクトホールの開口部も（Ｌ１＋２）μｍか
ら（Ｌ１＋０．５）μｍに縮小されることになり、スル
ーホールでも同様に縮小されるため、膜厚を１．５μｍ
薄くすることにより、コンタクトホールとスルーホール
の開口部での幅を２つ合わせて容易に３μｍ縮小するこ
とができるため、金属配線幅の縮小とともに電荷読み出
し部の幅を縮小することが可能となり、受光部の幅Ｗを
容易に大きくすることが可能となり、開口率の向上が容
易となり、感度の向上にも繋がる。

【００１７】また、コンタクトホールおよびスルーホー
ル形成の際にエッチング時間が短縮できるとともに余分
なオーバーエッチングの時間も短くてすむことになるた
め、コンタクトホールの形状を精度よく形成できる。さ
らにアスペクト比も改善されるため、金属配線を形成し
た際に断線などの故障を抑えることができ、歩留りの向
上にも繋がる。また、反射膜をＡｌで形成した場合、こ
の反射膜上に保護膜としての第３の絶縁膜を形成するこ
とにより、コンタクトホールおよびスルーホールを形成
する前のエッチング工程でこの反射膜がダメージを受
け、変形することがないようにすることができる。ま
た、第１の絶縁膜をエッチングする際にフォトリソグラ
フィ工程でエッチングマスクを形成するが、このとき、
反射膜を形成する際に用いたレチクルを利用すれば余分
な費用の発生を抑えることができる。また、コンタクト
ホール部とスルーホール部のみをエッチングするマスク
を用いれば、金属配線下の第２の絶縁膜の膜厚は薄くな
らないため、配線容量の低減が可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。（第１の実施例）図１〜図６は、本発明による固体撮像
装置の製造方法の第１の実施例として赤外線検出用固体
撮像装置の製造方法を説明する各工程の断面図である。
まず、図１に示すようにＬＯＣＯＳ分離法（選択酸化
法）によりＳｉ基板１０１上に膜厚の厚い酸化膜からな
る分離領域２０１を形成した後、電荷転送部の受光部か
らの電荷読出用のＭＯＳトランジスタを構成するための
ソース拡散層３０１，ドレイン拡散層４０１を初めとす
る種々の熱拡散層の全ておよびゲート酸化膜５０１や全
てのポリシリコン電極６０１，熱酸化膜７０１を形成す
る。

【００１９】次に図２に示すように受光部を形成するた
めのフォトリソグラフィー工程およびウエットエッチン
グ工程によりゲート酸化膜５０１に開口部を形成し、Ｓ
ｉ基板１０１の表面を露出した後、例えばＰｔの被着お
よび熱処理を行い、ＰｔＳｉ層８０１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。

【００２０】次に図３に示すようにＳｉ基板１０１の表
面に形成された領域全てを覆うように絶縁膜９０１を堆
積する。ここで絶縁膜９０１とは、例えばＰＳＧ，ＢＰ
ＳＧまたはプラズマＣＶＤなどによるＳｉＯ₂ 膜などの
絶縁性を有するとともに赤外光を透過する物質であれば
よい。この絶縁膜９０１を形成した後、ＡｌまたはＡｌ
合金からなる反射膜１００１を形成する。この反射膜１
００１は、基板裏面より入射した赤外光のうち、受光部
であるＰｔＳｉ層８０１を透過してしまったものを、再
びこの受光部に導くことにより、赤外光に対する受光感
度を向上させるために設けるものである。なお、ここま
での工程は、前述した図１５〜図１７まで示した従来技
術と何ら変わることはない。

【００２１】次に図４に示すように反射膜１００１を形
成した際の感光性有機樹脂膜１１０１をそのままエッチ
ングマスクとし、素子形成領域全体をコンタクトホール
の形成が容易になる厚さまで絶縁膜９０１をドライまた
はウエットによりエッチングする。次に感光性有機樹脂
膜１１０１を剥離した後、図５に示すように素子形成領
域全てを覆うように絶縁膜１２０１（これは例えば前述
した絶縁膜９０１と同一の物質でよい）を堆積し、その
後、金属配線を形成する際に断線やショートをできるだ
け防ぐ目的でこれら素子形成領域の平坦化を目的とした
絶縁膜１４０１を液状ＳｉＯ₂ などを用いて形成する。

【００２２】最後に図６に示すように受光部で発生した
電荷を読み出すためにドレイン拡散層４０１と金属配線
１５０１とを接続するためのコンタクトホールを絶縁膜
に開口し、電荷読出用のＡｌまたはＡｌ合金からなる金
属配線１５０１を形成する。その後、これらの領域全て
を覆うように絶縁膜１６０１（これは例えば前述した絶
縁膜９０１と同一の物質で良い）を堆積する。次にポリ
シリコン電極６０１と金属配線１８０１とを接続するた
めのスルーホールを絶縁膜に開口し、ＭＯＳゲート駆動
用のＡｌまたはＡｌ合金からなる金属配線１８０１を形
成する。このとき、この図では示されていないが、同時
に赤外線撮像素子を駆動するためのＡｌまたはＡｌ合金
からなる金属配線も形成して赤外線固体撮像装置を完成
する。

【００２３】このような製造方法により、受光部と反射
膜１００１との間の絶縁膜９０１上の絶縁膜１２０１，
１４０１，１６０１膜厚はそのままで、しかも、反射膜
１００１上には感光性有機樹脂膜１１０１が存在するた
め、反射膜１００１の劣化を防ぎながら、コンタクトホ
ール部およびスルーホール部の絶縁膜の膜厚を薄くでき
るので、コンタクトホールおよびスルーホールの開口部
が小さくなり、受光部の幅（図１９のＷにあたる）を大
きくすることができるため、開口率が向上し、よって受
光感度が高い素子を得ることができる。

【００２４】（第２の実施例）図７〜図１０は、本発明
の第２の実施例を説明する各工程の断面図である。この
第２の実施例において、図７以前の工程は前述した図２
までの工程と同じであるため、省略してある。すまわち
図７では図２までの工程が終了しているものとする。図
２までの工程が終了した後、図７に示すように素子形成
領域全てを覆うように絶縁膜９０２を堆積する。ここで
絶縁膜９０２とは、例えばＰＳＧ，ＢＰＳＧまたはプラ
ズマＣＶＤなどによるＳｉＯ₂ 膜などの絶縁性を有する
とともに赤外光を透過する物質であればよい。この絶縁
膜９０２を形成した後、例えば反射膜と同一の形状で大
きさだけが若干大きくなるようなレチクルを用いて感光
性有機樹脂膜１１０２をパターニングする。この感光性
有機樹脂膜１１０２をエッチングマスクとして絶縁膜９
０２をコンタクトホールの形成が容易になる厚さまでド
ライまたはウエットによりエッチングする。

【００２５】次に図８に示すように感光性有機樹脂膜１
１０２を剥離したのち、ＡｌまたはＡｌ合金からなる反
射膜１００２を形成する。この反射膜１００２は、基板
裏面より入射した赤外光のうち、受光部であるＰｔＳｉ
層８０２を透過してしまったものを、再びこの受光部に
導くことにより、赤外光に対する受光感度を向上させる
ために設けるものである。

【００２６】次に図９に示すように再び素子形成領域全
てを覆うように絶縁膜１２０２（これは例えば前述した
絶縁膜９０２と同一の物質でよい）を堆積した後、金属
配線を形成する際に断線やショートをできるだけ防ぐ目
的でこれら素子形成領域の平坦化を目的とした絶縁膜１
４０２を例えば液状ＳｉＯ₂ などを用いて形成する。

【００２７】最後に図１０に示すように受光部で発生し
た電荷を読み出すためにドレイン拡散層４０２と金属配
線１５０２とを接続するためのコンタクトホールを絶縁
膜に開口し、電荷読出用のＡｌまたはＡｌ合金からなる
金属配線１５０２を形成する。その後、これらの領域全
てを覆うように絶縁膜１６０２（これは例えば前述した
絶縁膜９０２と同一の物質で良い）を堆積する。その
後、ポリシリコン電極６０２と金属配線１８０２とを接
続するためのスルーホールを絶縁膜に開口し、ＭＯＳゲ
ート駆動用のＡｌまたはＡｌ合金からなる金属配線１８
０２を形成する。このとき、この図では示されていない
が、同時に赤外線撮像素子を駆動するためのＡｌまたは
Ａｌ合金からなる金属配線も形成して赤外線固体撮像装
置を完成する。

【００２８】このような製造方法によれば、受光部と反
射膜１００２との間の絶縁膜９０２の膜厚はそのまま
で、しかも、反射膜１００２を形成する前に絶縁膜９０
２のエッチングを行うため、反射膜１００２の劣化もな
く、コンタクトホール部およびスルーホール部の絶縁膜
の膜厚を薄くできるので、コンタクトホールおよびスル
ーホールの開口部が小さくなり、受光部の幅（図１９の
Ｗにあたる）を大きくすることができるため、開口率が
向上し、よって受光感度が高い素子を得ることができ
る。

【００２９】（第３の実施例）図１１〜図１３は、本発
明の第３の実施例を説明する各工程の断面図である。こ
の第３の実施例において、図１１以前の工程は前述した
図３までの工程と同じであるため、省略してある。すま
わち図１１では図３までの工程が終了しているものとす
る。図３までの工程が終了した後、図１１に示すように
再びこれらの領域全てを覆うように絶縁膜１２０３（こ
れは例えば前述した絶縁膜９０３と同一の物質でよい）
を堆積した後、反射膜１００３を形成するときに用いた
露光用マスクにより、絶縁膜１２０３上に感光性有機樹
脂膜１１０３をパターニングする。そして、このパター
ニングされた感光性有機樹脂膜１１０３をマスクとし、
素子形成領域全体をコンタクトホールの形成が容易にな
る厚さまで絶縁膜９０３および絶縁膜１２０３をドライ
またはウエットによりエッチングする。

【００３０】次に図１２に示すように絶縁膜１２０３上
の感光性有機樹脂膜１１０３を剥離した後、金属配線を
形成する際に断線やショートをできるだけ防ぐ目的でこ
れら素子形成領域の平坦化を目的とした絶縁膜１４０３
を例えば液状ＳｉＯ₂ などを用いて形成する。

【００３１】最後に図１３に示すように受光部で発生し
た電荷を読み出すためにドレイン拡散層４０３と金属配
線１５０３とを接続するためのコンタクトホールを絶縁
膜に開口し、電荷読出用のＡｌまたはＡｌ合金からなる
金属配線１５０３を形成する。その後、これらの領域全
てを覆うように絶縁膜１６０３（これは例えば前述した
絶縁膜９０３と同一の物質で良い）を堆積する。その
後、ポリシリコン電極６０３と金属配線１８０３とを接
続するためのスルーホールを絶縁膜に開口し、ＭＯＳゲ
ート駆動用のＡｌまたはＡｌ合金からなる金属配線１８
０３を形成する。このとき、この図では示されていない
が、同時に赤外線撮像素子を駆動するためのＡｌまたは
Ａｌ合金からなる金属配線も形成して赤外線固体撮像装
置を完成する。

【００３２】このような製造方法によれば、受光部と反
射膜１００３との間の絶縁膜９０３の膜厚はそのまま
で、しかも、反射膜１００３上には絶縁膜１２０３と感
光性有機樹脂膜１１０３とが存在するため、反射膜１０
０３の劣化を防ぎながら、コンタクトホール部およびス
ルーホール部の絶縁膜の膜厚を薄くできるので、コンタ
クトホールおよびスルーホールの開口部が小さくなり、
受光部の幅（図１９のＷにあたる）を大きくすることが
できるため、開口率が向上し、よって受光感度が高い素
子を得ることができる。

【００３３】なお、前述した実施例においては、電荷読
出用としてＭＯＳを用いた場合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、この他に電荷読
出部に例えばＣＣＤ（電荷転送素子）やＣＳＤ，ＣＩＤ
など他の電荷転送方式を用いた場合でも本発明を適用で
きることは勿論である。

【００３４】また、前述した実施例においては、絶縁膜
についても、ポリイミド膜やスピンオングラス（ＳＯ
Ｇ）膜または各種ＣＶＤ法による酸化膜、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ことは言うまでもない。

【００３５】また、前述した実施例において、絶縁膜を
薄くするためのエッチングの際のパターニングに用いる
レチクルには、反射膜形成用のレチクルを用いれば余分
な費用の発生を抑えることができるが、この他にも少な
くとも反射膜下の絶縁膜厚を保ったままコンタクトホー
ル部およびスルーホール部の膜厚を薄くするようなパタ
ーン形状をとるレチクルを用いれば、本発明の意図に沿
うことはいうまでもない。

【００３６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
素子形成領域上の絶縁膜の薄膜化の際にフォトリソ工程
を含むエッチングを行っているため、反射膜である金属
膜の劣化もなく、受光部と反射膜との間の絶縁膜の膜厚
には変化がないにも係わらず、コンタクトホールおよび
スルーホールの形成に際し、第１の絶縁膜および第２の
絶縁膜の膜厚が薄いため、コンタクトホールサイズの縮
小化も容易で開口率の向上が容易となり、受光感度の向
上も図れるとともにアスペクト比が改善されるので、金
属配線の断線などの不良を起こし難い固体撮像装置が得
られるという極めて優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による固体撮像装置の製造方法の第１の
実施例を説明する製造工程の断面図である。

【図２】図１に引き続く製造工程を説明する断面図であ
る。

【図３】図２に引き続く製造工程を説明する断面図であ
る。

【図４】図３に引き続く製造工程を説明する断面図であ
る。

【図５】図４に引き続く製造工程を説明する断面図であ
る。

【図６】図５に引き続く製造工程を説明する断面図であ
る。

【図７】本発明による固体撮像装置の製造方法の第２の
実施例を説明する製造工程の断面図である。

【図８】図７に引き続く製造工程を説明する断面図であ
る。

【図９】図８に引き続く製造工程を説明する断面図であ
る。

【図１０】図９に引き続く製造工程を説明する断面図で
ある。

【図１１】本発明による固体撮像装置の製造方法の第３
の実施例を説明する製造工程の断面図である。

【図１２】図１１に引き続く製造工程を説明する断面図
である。

【図１３】図１２に引き続く製造工程を説明する断面図
である。

【図１４】赤外線固体撮像装置の画素部の構成を示す平
面図である。

【図１５】従来の固体撮像装置の製造方法を説明する製
造工程の断面図である。

【図１６】図１５に引き続く製造工程を説明する断面図
である。

【図１７】図１６に引き続く製造工程を説明する断面図
である。

【図１８】図１７に引き続く製造工程を説明する断面図
である。

【図１９】図１８に引き続く製造工程を説明する断面図
である。

【符号の説明】

１０１〜１０３Ｓｉ基板２０１〜２０３分離領域３０１〜３０３ソース拡散層４０１〜４０３ドレイン拡散層５０１〜５０３ゲート酸化膜６０１〜６０３ポリシリコン電極７０１〜７０３熱酸化膜８０１〜８０３ＰｔＳｉ層９０１〜９０３絶縁膜１００１〜１００３反射膜１１０１〜１１０３感光性有機樹脂膜１２０１〜１２０３絶縁膜１４０１〜１４０３絶縁膜１５０１〜１５０３金属配線１６０１〜１６０３絶縁膜１８０１〜１８０３金属配線

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【手続補正書】

【提出日】平成６年３月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】ここで、絶縁膜の厚さＴは第１の絶縁膜
と、それ以降に形成される絶縁膜とを合わせたものであ
るが、第１の絶縁膜以外は反射膜の保護と平坦化とを目
的として形成するため、その厚さを約５００Å〜３００
０Å程度に抑えることが可能であるが、第１の絶縁膜は
一般にオプチカルキャビティーと呼ばれ、受光部を透過
した光を反射膜で反射し再び受光部に導く際にできるだ
け光の損失が無いようにするためのもので、この厚さは
光の波長λに対し１／４λで与えられ、受光部の感度領
域が３μｍ〜５μｍ帯の場合、その厚さは約５０００Å
〜１５０００Åになり、絶縁膜の厚さＴはこの第１の絶
縁膜の厚さに大きく依存することになるが、原理的にこ
の第１の絶縁膜の厚さは決まっているため、始めからコ
ンタクトホールおよびスルーホールが形成しやすいよう
に所望の厚さに薄くして堆積させることは不可能であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に前記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、前記半導体基板上の前記受光部に隣接して前記受光部に
蓄積された電荷を読み出す電荷読み出し部を形成する工
程と、前記受光部および電荷読み出し部上に第１の絶縁膜を形
成する工程と、前記第１の絶縁膜上に前記受光部を通過した光を再び受
光部へ導入する反射膜を形成する工程と、前記半導体基板の第１の絶縁膜，電荷読み出し部および
反射膜を含む領域上に第２の絶縁膜を形成して表面を平
坦化する工程と、前記第２の絶縁膜に前記電荷読み出し部と接続する金属
配線を形成する工程とを有し、前記金属配線を形成する工程の前に、前記電荷読み出し
部上の第１の絶縁膜および第２の絶縁膜をフォト・エッ
チング工程により薄くすることを特徴とした固体撮像装
置の製造方法。
【請求項２】請求項１において、前記半導体基板とし
てＳｉ基板を用い、前記Ｓｉ基板に金属珪化物または化
合物半導体を被着させることにより前記受光部を形成
し、前記反射膜として金属膜を用いることを特徴とする
固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】請求項１において、前記反射膜をＡｌで
形成し、このＡｌ反射膜を保護する第３の絶縁膜を形成
することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項４】請求項１において、前記フォト・エッチ
ング工程により薄くする際に、前記反射膜を形成する際
に用いる露光用マスクを用いたことを特徴とする固体撮
像装置の製造方法。
【請求項５】請求項１において、前記フォト・エッチ
ング工程により薄くする際に、前記金属配線と前記半導
体基板とを接続する接続孔の周辺部のみをエッチングす
る際に用いる露光用マスクを用いたことを特徴とする固
体撮像装置の製造方法。