JPH09270505A - Solid state image pickup device and manufacturing method therefor - Google Patents

Solid state image pickup device and manufacturing method therefor

Info

Publication number
JPH09270505A
JPH09270505A JP8078852A JP7885296A JPH09270505A JP H09270505 A JPH09270505 A JP H09270505A JP 8078852 A JP8078852 A JP 8078852A JP 7885296 A JP7885296 A JP 7885296A JP H09270505 A JPH09270505 A JP H09270505A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge transfer
electrode
electrode material
insulating film
electrodes
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.)
Pending
Application number
JP8078852A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Shibata
英紀 柴田
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8078852A priority Critical patent/JPH09270505A/en
Publication of JPH09270505A publication Critical patent/JPH09270505A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid state image pickup device having a high performance which can reduce a step difference by electrodes and can minimize it. SOLUTION: This device is provided with a channel layer 4 formed in a belt shape at a surface part in a semiconductor substrate 1, a photodiode part 16 formed in the substrate 1 and adjoining the channel layer 4, an insulating film 2 formed on the substrate 1, first electrodes 13 and 15 so formed on the insulating film 2 as being insulated from each other at the rectangular direction of the channel layer 4 and as adjoining each other and a wiring layer which junctions the diode part 16 with the electrodes 12∼15. Parts of the electrodes 12∼15 on the photodiode part 16 are eliminated. In this case the first electrodes 13 and 15 and the second ones 12 and 14 on the channel layer 4 are so comprised as being duplicated in a part and upper surfaces of the electrodes 13 and 15 and ones of the electrodes 12 and 14 being made to be a common plane and a part of the first electrodes 13 and 15 of the wiring layer and a part of the second electrodes 12 and 14 are so comprised as being perfectly duplicated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電荷結合素子(Ch
arge Coupled Device :CCD)を用いた固体撮像装置
およびその製造方法に関する。
The present invention relates to a charge coupled device (Ch
The present invention relates to a solid-state imaging device using an arge coupled device (CCD) and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCDは、半導体基板中に形成された半
導体チャネル層上にゲート絶縁膜を介して例えば0.1
〜0.2μm程度の絶縁膜により互いに電気的に分離さ
れた複数相の電荷転送電極が形成された構造を有し、こ
の複数相の電荷転送電極に各々パルス電圧を印加して電
極下のチャネル層の電位を変化させることにより、電荷
信号を転送する半導体装置である。
2. Description of the Related Art A CCD is, for example, a 0.1 channel layer formed on a semiconductor channel layer formed in a semiconductor substrate via a gate insulating film.
Has a structure in which a plurality of phases of charge transfer electrodes electrically separated from each other by an insulating film of about 0.2 μm are formed, and a pulse voltage is applied to each of the plurality of phases of charge transfer electrodes to form a channel below the electrodes. This is a semiconductor device which transfers a charge signal by changing the potential of a layer.

【0003】図17は、従来のCCD固体撮像装置の画
素部分の構造を示す上面図、図18の(a)および
(b)はそれぞれ図17のA−A´およびB−B´断面
図である。
FIG. 17 is a top view showing the structure of a pixel portion of a conventional CCD solid-state image pickup device, and FIGS. 18 (a) and 18 (b) are sectional views taken along lines AA 'and BB' of FIG. 17, respectively. is there.

【0004】図17に示すように、CCD固体撮像装置
の画像部は、行列状の配列で形成された受光部を構成す
るフォトダイオード16と、このフォトダイオード16
の例えば行方向に形成された4相の電荷転送電極12〜
15とにより構成される。フォトダイオード16上には
電極は形成されない。また、フォトダイオード16の間
の例えば列方向の領域には、半導体基板1(図18に図
示)中にチャネル層4が形成され、このチャネル層4上
にゲート絶縁膜2(図18に図示)を介して電荷転送電
極12〜15が形成され、電荷転送領域を構成する。フ
ォトダイオード16の間の例えば行方向の領域に形成さ
れている電荷転送電極12〜15は、電荷転送領域の各
電荷転送電極12〜15へ電圧を供給するための配線領
域を構成する。さらに、受光部の一部を除いた領域上に
は例えばAl、MoSi等の金属材料を用いて光遮蔽層
17が形成され、全体に保護膜20が形成されている。
As shown in FIG. 17, the image portion of the CCD solid-state image pickup device comprises a photodiode 16 which constitutes a light receiving portion formed in a matrix arrangement, and this photodiode 16
, For example, four-phase charge transfer electrodes 12 formed in the row direction
And 15. No electrode is formed on the photodiode 16. A channel layer 4 is formed in the semiconductor substrate 1 (shown in FIG. 18) between the photodiodes 16, for example, in the column direction, and the gate insulating film 2 (shown in FIG. 18) is formed on the channel layer 4. The charge transfer electrodes 12 to 15 are formed via the above to form a charge transfer region. The charge transfer electrodes 12 to 15 formed in, for example, the row direction region between the photodiodes 16 form a wiring region for supplying a voltage to the charge transfer electrodes 12 to 15 in the charge transfer region. Further, a light shielding layer 17 is formed using a metal material such as Al or MoSi on a region except a part of the light receiving portion, and a protective film 20 is formed on the entire surface.

【0005】図18の(a)は、CCD固体撮像装置の
電荷転送領域の断面構造を示している。半導体基板1中
に形成されたpウェル3の表層部にチャネル層4が形成
され、このチャネル層4上にゲート絶縁膜2を介して4
相の電荷転送電極12〜15が形成されている。これら
の電荷転送電極12〜15は、絶縁膜8を介して互いに
一部が重なるように隣接して形成されている。各電極1
2〜15上には層間絶縁膜18を介して光遮蔽層17が
形成されている。
FIG. 18A shows a sectional structure of the charge transfer region of the CCD solid-state image pickup device. A channel layer 4 is formed in the surface layer portion of the p well 3 formed in the semiconductor substrate 1, and the channel layer 4 is formed on the channel layer 4 with the gate insulating film 2 interposed therebetween.
The phase charge transfer electrodes 12 to 15 are formed. These charge transfer electrodes 12 to 15 are formed adjacent to each other with the insulating film 8 interposed therebetween so as to partially overlap each other. Each electrode 1
A light shielding layer 17 is formed on the layers 2 to 15 with an interlayer insulating film 18 interposed therebetween.

【0006】図18の(b)は、CCD固体撮像装置の
受光領域および配線領域の断面構造を示している。電荷
転送電極12〜15の一部と光遮蔽層17の一部が除去
されて受光領域16を構成している。ここで、受光領域
16の間に残存する電荷転送電極12〜15は、前述の
ように、電荷転送領域の電荷転送電極12〜15にパル
ス電圧を供給するための配線として構成される。
FIG. 18B shows the sectional structure of the light receiving region and the wiring region of the CCD solid-state image pickup device. Part of the charge transfer electrodes 12 to 15 and part of the light shielding layer 17 are removed to form the light receiving region 16. Here, the charge transfer electrodes 12 to 15 remaining between the light receiving regions 16 are configured as wirings for supplying a pulse voltage to the charge transfer electrodes 12 to 15 in the charge transfer region as described above.

【0007】従来、このようなCCD固体撮像装置の電
荷転送電極12〜15の形成は以下のように行ってい
る。すなわち、半導体基板1の表面上に形成されたゲー
ト絶縁膜2上に、第1層目の電極材料を堆積し、通常の
リソグラフィー法とエッチング技術により、4相の電荷
転送電極のうちの、例えば奇数相の電極13および15
を形成する。次に、この奇数相の電極13および15を
覆うように、例えば熱酸化により酸化膜(SiO2 )等
の絶縁膜8を形成する。この後、第2層目の電極材料を
堆積し、通常のリソグラフィー法をエッチング技術によ
り、4相の電荷転送電極のうちの、残りの偶数相の電極
12および14を形成する。このようにして、チャネル
層4の上のゲート絶縁膜2の上に、4相の電極を薄い絶
縁膜8を介して隣接して形成することができる。
Conventionally, the charge transfer electrodes 12 to 15 of such a CCD solid-state image pickup device are formed as follows. That is, the first-layer electrode material is deposited on the gate insulating film 2 formed on the surface of the semiconductor substrate 1, and the four-phase charge transfer electrodes among the four-phase charge transfer electrodes are formed by an ordinary lithography method and etching technique. Odd phase electrodes 13 and 15
To form Next, an insulating film 8 such as an oxide film (SiO2) is formed by, for example, thermal oxidation so as to cover the electrodes 13 and 15 of the odd phase. After that, the electrode material of the second layer is deposited, and the remaining even-numbered electrodes 12 and 14 of the four-phase charge transfer electrodes are formed by an ordinary lithography method using an etching technique. In this way, four-phase electrodes can be formed adjacent to each other on the gate insulating film 2 on the channel layer 4 with the thin insulating film 8 interposed therebetween.

【0008】しかし、このような従来の電極の構造およ
び製造方法では、第1層目の電極材料のパターニングと
第2層目の電極材料のパターニングとの合わせずれを考
慮して、隣接する電極は互いに重なるように形成される
必要がある。このため、このように第1層目の電極と第
2層目の電極が積層されている部分と電極の形成されて
いない部分との段差が非常に大きくなってしまう。この
ような電極による段差が増大すると、光遮蔽層17によ
り電極上を十分に覆うために光遮蔽層17の膜厚を厚く
する必要が生じ、例えば半導体装置の画素領域以外の周
辺回路領域においてエッチングにより光遮蔽層17を除
去する時に、段差の大きい部分では光遮蔽層17が残存
してしまい完全に除去できないという問題が生じる。
However, in such a conventional electrode structure and manufacturing method, in consideration of misalignment between the patterning of the first layer electrode material and the patterning of the second layer electrode material, the adjacent electrodes are They need to be formed so as to overlap each other. Therefore, the step between the portion where the first layer electrode and the second layer electrode are stacked and the portion where the electrode is not formed becomes very large. If such a step difference due to the electrode increases, it becomes necessary to increase the film thickness of the light shielding layer 17 in order to sufficiently cover the electrode with the light shielding layer 17, and for example, in the peripheral circuit region other than the pixel region of the semiconductor device, etching is performed. Therefore, when removing the light shielding layer 17, there is a problem that the light shielding layer 17 remains in a portion having a large step and cannot be completely removed.

【0009】また、このような問題を解決する方法とし
て、図19および図20に示すような構造の固体撮像装
置が提案されている。図19は、提案されているCCD
固体撮像装置の画素領域の構造を示す上面図、図20の
(a)および(b)はそれぞれ図19のA−A´および
B−B´断面図である。
As a method for solving such a problem, a solid-state image pickup device having a structure as shown in FIGS. 19 and 20 has been proposed. Figure 19 shows the proposed CCD
20A and 20B are cross-sectional views taken along the lines AA ′ and BB ′ of FIG. 19, respectively, showing the structure of the pixel region of the solid-state imaging device.

【0010】これらの図に示すように、この方法では、
隣接する電荷転送電極を積層させないため、電極による
段差が低減される。しかし、この場合には、図20の
(b)に示すように、電荷転送電極の配線部分では、隣
接する電極(例えば電極12と13または電極14と1
5)が同一平面に並べて形成されるため、配線部分とし
て用いられる面積を従来と同一とした場合には、電極が
重なる部分がないため、それぞれの電極の配線幅が細く
なり、配線抵抗が増大してしまう。一方、このような構
造を用いて十分に抵抗を低減するためには、配線幅を広
げる必要があり、高集積化に伴う配線の微細化に逆行し
てしまう。
As shown in these figures, in this method,
Since the adjacent charge transfer electrodes are not stacked, the step difference due to the electrodes is reduced. However, in this case, as shown in FIG. 20B, in the wiring portion of the charge transfer electrode, adjacent electrodes (for example, electrodes 12 and 13 or electrodes 14 and 1) are connected.
Since 5) are formed side by side on the same plane, if the area used as the wiring portion is the same as the conventional one, there is no portion where the electrodes overlap, so the wiring width of each electrode becomes thin and the wiring resistance increases. Resulting in. On the other hand, in order to sufficiently reduce the resistance by using such a structure, it is necessary to widen the wiring width, which goes against the miniaturization of the wiring due to high integration.

【0011】さらに、電荷転送電極のパターニングと受
光部16のパターニングとの合わせずれにより、隣接す
る2つの電極の幅に差が生じるため、これらの配線抵抗
がばらついてしまう。このような配線抵抗のばらつきを
考慮して十分に抵抗を低減するためには、電極の配線幅
をさらに広げる必要があり、配線の微細化が困難となっ
てしまう。
Further, due to the misalignment between the patterning of the charge transfer electrode and the patterning of the light receiving portion 16, there is a difference in the width of two adjacent electrodes, so that the wiring resistances of these two electrodes vary. In order to sufficiently reduce the resistance in consideration of such variations in the wiring resistance, it is necessary to further increase the wiring width of the electrode, which makes it difficult to miniaturize the wiring.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】このように、積層電極
構造を有する従来の固体撮像装置では、電荷転送電極の
積層部分における大きい段差に起因して光遮蔽層の加工
が困難になるという問題があった。また、段差を低減す
るために提案された単層電極構造を有する従来の固体撮
像装置では、配線抵抗の増大を防止するために微細化が
困難になるという問題があった。本発明の目的は、電極
による段差を低減し微細化することができる高性能な固
体撮像装置およびその製造方法を提供することである。
As described above, in the conventional solid-state image pickup device having the laminated electrode structure, there is a problem that it is difficult to process the light shielding layer due to a large step in the laminated portion of the charge transfer electrodes. there were. Further, in the conventional solid-state imaging device having the single-layer electrode structure proposed to reduce the step, there is a problem that miniaturization is difficult to prevent an increase in wiring resistance. An object of the present invention is to provide a high-performance solid-state imaging device capable of reducing a step due to an electrode and miniaturizing the same, and a manufacturing method thereof.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明による固体撮像装置は、半導体
基板中の表面部分に帯状に形成されたチャネル層と、こ
のチャネル領域に隣接して前記半導体基板中に形成され
たフォトダイオード部と、半導体基板上に形成された第
1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜上に前記チャネル層に
対して直角方向に互いに絶縁され交互に隣接するように
形成された第1の電荷転送電極および第2の電荷転送電
極と、前記第1および第2の電荷転送電極の一部からな
り前記フォトダイオード部と前記第1および第2の電荷
転送電極とを接続する配線層とを具備し、前記フォトダ
イオード部上の前記第1および第2の電荷転送電極が除
去されている固体撮像装置において、前記チャネル層上
の前記第1の電荷転送電極と前記第2の電荷転送電極と
は一部が重なり、それら第1の電荷転送電極と前記第2
の電荷転送電極の上部表面が共通の平面となるように構
成され、前記配線層の前記第1の電荷転送電極の一部と
前記第2の電荷転送電極の一部とは完全に重なるように
構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a solid-state image pickup device according to the present invention has a channel layer formed in a strip shape on a surface portion of a semiconductor substrate and adjacent to the channel region. Then, the photodiode portion formed in the semiconductor substrate, the first insulating film formed on the semiconductor substrate, and the first insulating film are insulated from each other in a direction perpendicular to the channel layer and alternated. A first charge transfer electrode and a second charge transfer electrode formed so as to be adjacent to each other, a part of the first and second charge transfer electrodes, and the photodiode section and the first and second charge transfer electrodes. A solid-state imaging device comprising: a wiring layer connecting to a charge transfer electrode, wherein the first and second charge transfer electrodes on the photodiode section are removed, and the first charge on the channel layer. Feeding electrode and the overlap portion and the second charge transfer electrodes, said those first charge transfer electrode and the second
The upper surfaces of the charge transfer electrodes are formed so as to be a common plane, and a part of the first charge transfer electrode and a part of the second charge transfer electrode of the wiring layer are completely overlapped with each other. It is characterized by being configured.

【0014】また、本発明による固体撮像装置の製造方
法は、半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1の電極
材料層を形成する工程と、この第1の電極材料層を加工
して2段の階段形状を有する帯状の第1の電荷転送電極
を形成する工程と、前記第1の電荷転送電極を覆うよう
に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の電荷転送
電極の間の空間が完全に埋め込まれるように導電性材料
を形成する工程と、前記第2の絶縁膜が露出するまで表
面を平坦化して第2の電荷転送電極を形成する工程と、
前記第2の電荷転送電極および前記絶縁膜および前記第
1の電荷転送電極の一部をエッチングして前記第1の絶
縁膜が露出された開口部を形成して並列する第1および
第2の転送電極を形成する工程とを具備することを特徴
とする。
The solid-state imaging device manufacturing method according to the present invention further includes a step of forming a first electrode material layer on a semiconductor substrate via a first insulating film, and processing the first electrode material layer. Forming a strip-shaped first charge transfer electrode having a two-step staircase shape, forming a second insulating film so as to cover the first charge transfer electrode, and the first charge transfer Forming a conductive material so that the space between the electrodes is completely filled, and forming a second charge transfer electrode by planarizing the surface until the second insulating film is exposed,
Part of the second charge transfer electrode, the insulating film, and the first charge transfer electrode are etched to form an opening exposing the first insulating film, and the first and second electrodes are arranged in parallel. And a step of forming a transfer electrode.

【0015】このように、本発明による固体撮像装置で
は、第1の電荷転送電極の上部表面と第2の電荷転送電
極の上部表面とが共通の平面を構成するため、これらの
電荷転送電極による段差を低減することができる。
As described above, in the solid-state imaging device according to the present invention, the upper surface of the first charge transfer electrode and the upper surface of the second charge transfer electrode form a common plane. The step difference can be reduced.

【0016】また、配線層を構成する第1の電極の一部
と第2の電極の一部とは完全に重なるように構成されて
いるため、配線領域を微細化することが可能である。さ
らに、本発明による固体撮像装置の製造方法では、第1
の電極の間の空間が完全に埋め込まれるように導電性材
料を形成した後に第2の絶縁膜が露出するまで表面を平
坦化して第2の電極を形成するため、第1の電極と第2
の電極とにより構成される電極層の上表面を平坦とする
ことができ、電極による段差を低減することができる。
Further, since the part of the first electrode and the part of the second electrode forming the wiring layer are completely overlapped with each other, the wiring region can be miniaturized. Further, in the method for manufacturing a solid-state image pickup device according to the present invention,
After the conductive material is formed so that the space between the electrodes is completely filled, the surface is planarized until the second insulating film is exposed to form the second electrode.
The upper surface of the electrode layer composed of the electrodes can be made flat, and the step due to the electrodes can be reduced.

【0017】また、本発明による固体撮像装置の製造方
法では、第1の電極が2段の階段形状を有するように加
工した後に、第1の電極の間の空間に導電性材料を埋め
込むことにより第2の電極を形成するため、一部が重な
り一部はそれぞれ単層構造となるような第1の電極と第
2の電極とを形成することができる。このように第1の
電極と第2の電極とをその一部が重なるように形成し、
この2つの電極が重なった領域を配線領域として用いる
ことにより、2つの電極を隣接して配線領域を構成する
場合に比べて、配線領域の面積を低減し、微細化するこ
とが可能となる。
Further, in the method for manufacturing a solid-state image pickup device according to the present invention, after the first electrode is processed so as to have a two-step staircase shape, a conductive material is embedded in the space between the first electrodes. Since the second electrode is formed, it is possible to form the first electrode and the second electrode that partially overlap and partially have a single-layer structure. In this way, the first electrode and the second electrode are formed so as to partially overlap each other,
By using the region in which the two electrodes are overlapped as the wiring region, the area of the wiring region can be reduced and miniaturized as compared with the case where the two electrodes are adjacent to each other to form the wiring region.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明によるCC
D固体撮像装置の画素部分の構造を示す上面図、図2の
(a)および(b)はそれぞれ図1のA−A´およびB
−B´断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a CC according to the present invention.
FIG. 2A is a top view showing the structure of a pixel portion of the D solid-state imaging device, and FIGS. 2A and 2B are AA ′ and B of FIG.
It is -B 'sectional drawing.

【0019】図1に示すように、本実施の形態によるC
CD固体撮像装置の画像部は、従来と同様に、行列状の
配列で形成された受光部を構成するフォトダイオード1
6と、このフォトダイオード16の例えば行方向に形成
された4相の電荷転送電極12〜15とにより構成され
る。フォトダイオード16上には電極は形成されない。
また、フォトダイオード16の間の例えば列方向の領域
には、半導体基板1(図2に図示)中にチャネル領域4
が形成され、このチャネル領域4上にゲート絶縁膜2
(図2に図示)を介して電荷転送電極12〜15が形成
され、電荷転送領域を構成する。フォトダイオード16
の間の例えば行方向の領域に形成されている電荷転送電
極12〜15は、電荷転送領域の各電荷転送電極12〜
15へ電圧を供給するための配線領域を構成する。さら
に、受光部の一部を除いた領域上には例えばAl、Mo
Si等の金属材料を用いて光遮蔽層17が形成され、全
体に保護膜20が形成されている。
As shown in FIG. 1, C according to the present embodiment
The image portion of the CD solid-state image pickup device is, as in the conventional case, a photodiode 1 that constitutes a light receiving portion formed in a matrix arrangement.
6 and four-phase charge transfer electrodes 12 to 15 formed in the row direction of the photodiode 16, for example. No electrode is formed on the photodiode 16.
In the region between the photodiodes 16 in the column direction, for example, the channel region 4 is formed in the semiconductor substrate 1 (shown in FIG. 2).
Is formed, and the gate insulating film 2 is formed on the channel region 4.
The charge transfer electrodes 12 to 15 are formed through (shown in FIG. 2) to form a charge transfer region. Photodiode 16
The charge transfer electrodes 12 to 15 formed in, for example, the row direction region between the charge transfer electrodes 12 to 15 in the charge transfer region.
A wiring region for supplying voltage to 15 is formed. Further, for example, Al, Mo is formed on the region excluding a part of the light receiving portion.
The light shielding layer 17 is formed using a metal material such as Si, and the protective film 20 is formed on the entire surface.

【0020】図2の(a)は、本実施の形態によるCC
D固体撮像装置の電荷転送領域の断面構造を示してい
る。従来と同様に、半導体基板1中に形成されたpウェ
ル3の表層部にチャネル領域4が形成され、このチャネ
ル領域4上にゲート絶縁膜2を介して4相の電荷転送電
極12〜15が形成されている。
FIG. 2A shows a CC according to this embodiment.
3 illustrates a cross-sectional structure of the charge transfer region of the D solid-state imaging device. As in the conventional case, the channel region 4 is formed in the surface layer portion of the p well 3 formed in the semiconductor substrate 1, and the four-phase charge transfer electrodes 12 to 15 are formed on the channel region 4 via the gate insulating film 2. Has been formed.

【0021】しかし、図18に示す従来のCCD固体撮
像装置と異なり、これらの電荷転送電極12〜15は、
その表面に段差が生じないように構成され、また、図2
0に示す従来のCCD固体撮像装置と異なり、これらの
電荷転送電極12〜15は、その一部が重なるように構
成されている。すなわち、図2の(a)に示すように、
第1層目の電極材料により形成される、例えば奇数相の
電極13および15が階段状の形状となるように加工さ
れ、第2層目の電極材料による偶数相の電極12および
14は、この階段状の部分において電極13および15
と重なるように隣接して形成される。また、偶数相の電
極12および14の上表面と奇数相の電極13および1
5の上方面とが同一の高さとなるように形成されてい
る。さらに、これらの電極12〜15は、絶縁膜8によ
りそれぞれ隣接する電極同士が絶縁され、各電極12〜
15上には層間絶縁膜18を介して光遮蔽層17が形成
されている。
However, unlike the conventional CCD solid-state image pickup device shown in FIG. 18, these charge transfer electrodes 12 to 15 are
It is configured so that there is no step on its surface, and FIG.
Unlike the conventional CCD solid-state image pickup device shown in FIG. 0, these charge transfer electrodes 12 to 15 are configured so as to partially overlap each other. That is, as shown in FIG.
For example, the odd-phase electrodes 13 and 15 formed of the first-layer electrode material are processed into a stepped shape, and the even-phase electrodes 12 and 14 formed of the second-layer electrode material are Electrodes 13 and 15 in the stepped portion
Are formed adjacent to each other so as to overlap with. Also, the upper surfaces of the even-phase electrodes 12 and 14 and the odd-phase electrodes 13 and 1
The upper surface of 5 is formed to have the same height. Further, these electrodes 12 to 15 are insulated from each other by the insulating film 8 so that adjacent electrodes are insulated from each other.
A light shielding layer 17 is formed on 15 via an interlayer insulating film 18.

【0022】図2の(b)は、本実施の形態によるCC
D固体撮像装置の受光領域および配線領域の断面構造を
示している。従来と同様に、電荷転送電極12〜15の
一部と光遮蔽層17の一部が除去されて受光領域16を
構成し、受光領域16の間に残存する電荷転送電極12
〜15は、電荷転送領域の電荷転送電極12〜15にパ
ルス電圧を供給するための配線として構成される。しか
し、図18および図20に示す従来のCCD固体撮像装
置と異なり、本実施の形態によるCCD固体撮像装置で
は、第1層目の電極材料により形成される、例えば奇数
相の電極13および15の上に、第2層目の電極材料に
よる偶数相の電極12および14が完全に重なるように
構成されている。
FIG. 2B shows the CC according to this embodiment.
3 illustrates a cross-sectional structure of a light receiving region and a wiring region of the D solid-state imaging device. As in the conventional case, part of the charge transfer electrodes 12 to 15 and part of the light shielding layer 17 are removed to form the light receiving region 16, and the charge transfer electrode 12 remaining between the light receiving regions 16 is formed.
To 15 are configured as wirings for supplying a pulse voltage to the charge transfer electrodes 12 to 15 in the charge transfer region. However, unlike the conventional CCD solid-state imaging device shown in FIG. 18 and FIG. 20, in the CCD solid-state imaging device according to the present embodiment, for example, odd-numbered phase electrodes 13 and 15 formed of the electrode material of the first layer are used. The even-phase electrodes 12 and 14 made of the electrode material of the second layer are formed so as to completely overlap with each other.

【0023】このように、本実施の形態によるCCD固
体撮像装置では、図2の(a)に示すように、電荷転送
電極12〜15が表面に段差を生じないように形成され
ていることが特徴である。従来の固体撮像装置では、図
18に示すように、電荷転送電極12〜15が表面に段
差を有するため、光遮蔽層17を加工する時に、この段
差部においてエッチングが困難となり光遮蔽層17が残
存したが、本実施の形態では、電荷転送電極12〜15
の表面に段差がないため、光遮蔽層17を容易に加工す
ることができる。
As described above, in the CCD solid-state image pickup device according to this embodiment, as shown in FIG. 2A, the charge transfer electrodes 12 to 15 are formed so as not to cause a step on the surface. It is a feature. In the conventional solid-state imaging device, as shown in FIG. 18, since the charge transfer electrodes 12 to 15 have a step on the surface, it is difficult to etch the light shielding layer 17 when processing the light shielding layer 17, and thus the light shielding layer 17 is formed. However, in the present embodiment, the charge transfer electrodes 12 to 15 remain.
Since there is no step on the surface of the light shielding layer 17, the light shielding layer 17 can be easily processed.

【0024】また、本実施の形態によるCCD固体撮像
装置では、図2の(b)に示すように、配線領域におい
て、例えば偶数相の電極12および14が奇数相の電極
13および15の上に完全に重なるように構成されてい
ることが特徴である。このため、図18の(b)または
図20の(b)に示すように、電荷転送電極12〜15
が隣接するように形成されている従来の固体撮像装置に
比べて、配線領域の幅を従来と同一にした場合には、配
線抵抗を低減することができるため、より微細化するこ
とが可能となる。
Further, in the CCD solid-state image pickup device according to the present embodiment, as shown in FIG. 2B, for example, even-phase electrodes 12 and 14 are arranged on odd-phase electrodes 13 and 15 in the wiring region. The feature is that they are completely overlapped. Therefore, as shown in (b) of FIG. 18 or (b) of FIG.
When the width of the wiring region is the same as that of the conventional solid-state imaging device in which the two are formed so as to be adjacent to each other, the wiring resistance can be reduced, and thus it is possible to achieve further miniaturization. Become.

【0025】さらに、図2の(b)に示すように、配線
領域において、電極12と電極13または電極14と電
極15は絶縁膜8を介して縦方向に分離されているた
め、図18の(b)または図20の(b)に示すよう
に、それぞれ隣接する電極が横方向に分離されている従
来の固体撮像装置に比べて、配線領域の幅を分離用の絶
縁膜8の幅だけ縮小することができる。
Further, as shown in FIG. 2B, in the wiring region, the electrode 12 and the electrode 13 or the electrode 14 and the electrode 15 are separated in the vertical direction through the insulating film 8. As shown in (b) or (b) of FIG. 20, the width of the wiring region is equal to the width of the insulating film 8 for separation, as compared with the conventional solid-state imaging device in which adjacent electrodes are laterally separated. Can be reduced.

【0026】なお、このような積層構造を有する配線領
域において、電極12と電極13または電極14と電極
15の膜厚は等しいことが望ましい。配線領域における
これらの電極の幅は等しいため、このように膜厚を等し
くすることにより、これらの電極の配線抵抗を互いに等
しくすることができる。このため、積層された2つの電
極の配線抵抗が共に許容範囲内に納まる最小の幅と最小
の膜厚を有するように構成することができる。このよう
にして、電極12〜15と半導体基板1との間の段差を
低減し、配線領域の面積が小さい固体撮像装置を構成す
ることができる。
In the wiring region having such a laminated structure, it is desirable that the electrode 12 and the electrode 13 or the electrode 14 and the electrode 15 have the same film thickness. Since the widths of these electrodes in the wiring region are the same, the wiring resistances of these electrodes can be made equal to each other by making the film thicknesses equal. Therefore, the wiring resistance of the two stacked electrodes can be configured to have the minimum width and the minimum film thickness that are both within the allowable range. In this way, a step difference between the electrodes 12 to 15 and the semiconductor substrate 1 can be reduced, and a solid-state imaging device having a small wiring area can be configured.

【0027】次に、上述のようなCCD固体撮像装置を
実現するための製造方法について、図3乃至図8を用い
て説明する。図3乃至図8は、本発明の第1の実施の形
態による固体撮像装置の製造方法を示し、それぞれ図中
(a)は上面図、(b)は同図(a)におけるB−B´
断面図である。また、図3乃至図8の(a)に示す上面
図は、図1に示す上面図に対して90度回転されてい
る。
Next, a manufacturing method for realizing the above CCD solid-state image pickup device will be described with reference to FIGS. 3 to 8 show a method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, in which (a) is a top view and (b) is BB 'in FIG. 3 (a).
It is sectional drawing. The top view shown in FIGS. 3 to 8A is rotated by 90 degrees with respect to the top view shown in FIG.

【0028】まず、従来と同様に、pウェル3が形成さ
れた半導体基板1中の一部にチャネル領域4を形成し、
さらにこの半導体基板1の表面上にゲート絶縁膜2を介
して、例えば600nm程度の膜厚を有する例えば多結
晶シリコン膜等の第1の電極材料5を堆積する(図
3)。
First, as in the conventional case, the channel region 4 is formed in a part of the semiconductor substrate 1 in which the p well 3 is formed,
Further, a first electrode material 5 such as a polycrystalline silicon film having a film thickness of about 600 nm is deposited on the surface of the semiconductor substrate 1 via the gate insulating film 2 (FIG. 3).

【0029】次に、例えばリソグラフィー法を用いて図
4の(a)に示すようなパターンを有するレジスト膜2
1を形成する。さらに、例えばRIE(反応性イオンエ
ッチング)法等の異方性エッチング技術を用いて、この
レジスト膜21をマスクとして第1の電極材料5をエッ
チングする。この時、図4の(b)に示すように、第1
の電極材料はすべてエッチングせず、好ましくは、堆積
された膜厚の半分のみエッチングを行い、膜厚の半分は
残存させる。
Next, a resist film 2 having a pattern as shown in FIG. 4A is formed by using, for example, a lithography method.
Form one. Further, the first electrode material 5 is etched using the resist film 21 as a mask by using an anisotropic etching technique such as RIE (reactive ion etching). At this time, as shown in FIG.
No electrode material is etched, preferably only half of the deposited film thickness is etched and half of the film thickness remains.

【0030】この後、レジスト膜21を除去し、さら
に、図5の(a)に示すように第1の電極材料に形成さ
れた段差に対してずらされたパターンを有するレジスト
膜22を形成する。さらに、例えばRIE法等の異方性
エッチング技術を用いて、このレジスト膜22をマスク
として第1の電極材料5をエッチングする。この時は、
図5の(b)に示すように、絶縁膜2が露出するまで第
1の電極材料をエッチングして、電荷転送電極13およ
び15を形成する。
After that, the resist film 21 is removed, and further, as shown in FIG. 5A, a resist film 22 having a pattern shifted with respect to the step formed on the first electrode material is formed. . Further, the first electrode material 5 is etched by using the resist film 22 as a mask by using an anisotropic etching technique such as RIE method. At this time,
As shown in FIG. 5B, the first electrode material is etched until the insulating film 2 is exposed to form the charge transfer electrodes 13 and 15.

【0031】次に、レジスト膜22を除去し、例えば熱
酸化により、電荷転送電極13および15を覆うように
絶縁膜8を形成する。この後、例えば多結晶シリコン膜
等の第2の電極材料6を堆積する(図6)。この時、電
荷転送電極13および15の間の空間が、少なくともこ
れらの電極13また15の上表面と同一の高さまで第2
の電極材料6により埋め込まれるように堆積膜厚を適宜
設定する。
Next, the resist film 22 is removed, and the insulating film 8 is formed by thermal oxidation, for example, so as to cover the charge transfer electrodes 13 and 15. After that, a second electrode material 6 such as a polycrystalline silicon film is deposited (FIG. 6). At this time, the space between the charge transfer electrodes 13 and 15 is at least as high as the upper surface of these electrodes 13 or 15 in the second space.
The deposited film thickness is appropriately set so that the electrode material 6 of FIG.

【0032】さらに、例えばポリッシング法を用いて、
第2の電極材料6をエッチングする。この時、図7の
(b)に示すように、電荷転送電極13および15の最
上面上の絶縁膜8が露出するまで、エッチングを行うこ
とにより、電荷転送電極13および15の間に第2の電
極材料6を埋め込み、電荷転送電極12および14を形
成する。
Further, for example, by using a polishing method,
The second electrode material 6 is etched. At this time, as shown in FIG. 7B, etching is performed until the insulating film 8 on the uppermost surfaces of the charge transfer electrodes 13 and 15 is exposed, so that a second gap is formed between the charge transfer electrodes 13 and 15. Then, the charge transfer electrodes 12 and 14 are formed by burying the electrode material 6 of FIG.

【0033】この後、図8の(a)に示すように、電荷
転送電極12と13または14と15が積層されている
部分においてパターニングされるように、受光部16が
開口されたレジスト膜23を形成する。さらに、例えば
RIE法等の異方性エッチング技術を用いて、このレジ
スト膜23をマスクとして、電極12または14と、絶
縁膜8と、電極13または15とをエッチングして、電
荷転送電極12〜15の配線領域を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 8A, the resist film 23 having the light receiving portion 16 opened so as to be patterned in the portion where the charge transfer electrodes 12 and 13 or 14 and 15 are laminated. To form. Further, using the resist film 23 as a mask, the electrode 12 or 14, the insulating film 8 and the electrode 13 or 15 are etched by using an anisotropic etching technique such as RIE method, and the charge transfer electrodes 12 to 15 wiring regions are formed.

【0034】この後は、レジスト膜23を除去し、層間
絶縁膜18を形成し、受光部16を除いた領域上に例え
ばAl、MoSi等の金属材料を用いて光遮蔽層17を
形成する。さらに、全体に保護膜20を形成して、図1
および図2に示すようなCCD固体撮像装置が完成す
る。
After that, the resist film 23 is removed, the interlayer insulating film 18 is formed, and the light shielding layer 17 is formed on the region excluding the light receiving portion 16 using a metal material such as Al or MoSi. Further, a protective film 20 is formed on the entire surface, and
And the CCD solid-state imaging device as shown in FIG. 2 is completed.

【0035】次に、本発明の第2の実施の形態による固
体撮像装置の製造方法について、図9乃至図12を用い
て説明する。本実施の形態では、第1の電極材料5を階
段状の形状にする方法が、前述の第1の実施の形態と異
なる。
Next, a method of manufacturing the solid-state image pickup device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the method of forming the first electrode material 5 in a stepwise shape is different from that of the above-described first embodiment.

【0036】まず、前述の第1の実施の形態と同様にし
て、pウェル3が形成されている半導体基板1の一部に
チャネル領域4を形成し、この半導体基板1上に絶縁膜
2を介して例えば300nmの膜厚を有する例えば多結
晶シリコン膜等の1層目の第1の電極材料5を堆積する
(図9)。
First, similarly to the first embodiment, the channel region 4 is formed in a part of the semiconductor substrate 1 in which the p well 3 is formed, and the insulating film 2 is formed on the semiconductor substrate 1. A first-layer first electrode material 5 having a film thickness of, for example, 300 nm, such as a polycrystalline silicon film, is deposited (FIG. 9).

【0037】次に、図10の(a)に示すようなパター
ンを有するレジスト膜21を形成し、このレジスト膜2
1をマスクとして1層目の第1の電極材料5をエッチン
グする。ここで、第1の実施の形態と異なり、本実施の
形態では1層目の第1の電極材料5を絶縁膜2が露出す
るまでエッチングする。
Next, a resist film 21 having a pattern as shown in FIG.
The first electrode material 5 of the first layer is etched by using 1 as a mask. Here, unlike the first embodiment, in the present embodiment, the first electrode material 5 of the first layer is etched until the insulating film 2 is exposed.

【0038】この後、例えば1層目の第1の電極材料と
同様の膜厚を有する例えば多結晶シリコン膜等の2層目
の第1の電極材料5´を堆積する(図11)。例えば減
圧CVD(化学的気相成長)法を用いて例えば多結晶シ
リコン膜を形成した場合、多結晶シリコン膜は上方向に
も横方向にもあらゆる方向に均一に成長するため、この
図に示すように、図4の(b)と同様の形状を有する第
1の電極材料が形成される。
After that, a second electrode material 5'of the second layer such as a polycrystalline silicon film having the same film thickness as the first electrode material of the first layer is deposited (FIG. 11). For example, when a polycrystalline silicon film is formed by using, for example, a low pressure CVD (chemical vapor deposition) method, the polycrystalline silicon film grows uniformly in all directions in the upward direction and the lateral direction. Thus, the first electrode material having a shape similar to that of FIG. 4B is formed.

【0039】この後は、前述の第1の実施の形態と同様
にして、図12の(a)に示すようなパターンを有する
レジスト膜22を形成し、このレジスト膜22をマスク
として、電極材料5および電極材料5´で構成される第
1の電極材料をエッチングして、電荷転送電極13およ
び15を形成する(図12の(b))。
Thereafter, a resist film 22 having a pattern as shown in FIG. 12A is formed in the same manner as in the first embodiment described above, and this resist film 22 is used as a mask to form an electrode material. The first electrode material composed of 5 and the electrode material 5'is etched to form the charge transfer electrodes 13 and 15 ((b) of FIG. 12).

【0040】さらに、前述の第1の実施の形態と同様に
して、例えば多結晶シリコン膜等の第2の電極材料を用
いて、電荷転送電極12および14を形成し、受光部1
6を開口して固体撮像装置を完成させる。
Further, similar to the first embodiment, the charge transfer electrodes 12 and 14 are formed by using the second electrode material such as a polycrystalline silicon film, and the light receiving section 1 is formed.
6 is opened to complete the solid-state imaging device.

【0041】次に、本発明の第3の実施の形態による固
体撮像装置の製造方法について、図13乃至図16を用
いて説明する。本実施の形態では、第2の実施の形態と
同様に第1の電極材料を2回堆積することにより、第1
の電極材料5を階段状の形状にするが、2層の第1の電
極材料の間にエッチングストッパーを設けることが前述
の第2の実施の形態と異なる。
Next, a method of manufacturing the solid-state image pickup device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, as in the second embodiment, the first electrode material is deposited twice to form the first electrode material.
The electrode material 5 of step 1 has a stepwise shape, but differs from the above-described second embodiment in that an etching stopper is provided between the two layers of the first electrode material.

【0042】まず、前述の第2の実施の形態と同様にし
て、pウェル3が形成されている半導体基板1の一部に
チャネル領域4を形成し、この半導体基板1上に絶縁膜
2を介して例えば300nmの膜厚を有する例えば多結
晶シリコン膜等の1層目の第1の電極材料5を堆積する
(図13)。図13は、図9と同様の状態を示してい
る。
First, similarly to the second embodiment, the channel region 4 is formed in a part of the semiconductor substrate 1 in which the p well 3 is formed, and the insulating film 2 is formed on the semiconductor substrate 1. A first-layer first electrode material 5 having a film thickness of, for example, 300 nm, such as a polycrystalline silicon film, is deposited (FIG. 13). FIG. 13 shows a state similar to that of FIG.

【0043】次に、第2の実施の形態と異なり、1層目
の第1の電極材料5の上に、例えば酸化膜等のストッパ
ー膜7を堆積する。さらに、図14の(a)に示すよう
なパターンを有するレジスト膜21を形成し、このレジ
スト膜21をマスクとして酸化膜7をエッチングする
(図14の(b))。
Next, unlike the second embodiment, a stopper film 7 such as an oxide film is deposited on the first electrode material 5 of the first layer. Further, a resist film 21 having a pattern as shown in FIG. 14A is formed, and the oxide film 7 is etched by using the resist film 21 as a mask (FIG. 14B).

【0044】この後、レジスト膜21を除去し、例えば
1層目の第1の電極材料5と同様の膜厚を有する例えば
多結晶シリコン膜等の2層目の第1の電極材料5´を堆
積する(図15)。
After that, the resist film 21 is removed, and a second-layer first electrode material 5 ′ such as a polycrystalline silicon film having a film thickness similar to that of the first-layer first electrode material 5 is formed. Deposit (FIG. 15).

【0045】次に、図16の(a)に示すようなパター
ンを有するレジスト膜22を形成し、このレジスト膜2
2をマスクとして第1の電極材料5および5´をエッチ
ングする。この時、ストッパ膜7のエッチング速度が第
1の電極材料のエッチング速度に比べて遅くなるように
エッチング条件を設定することにより、このストッパ膜
7をエッチングストッパーとして、図16の(b)に示
すように、ストッパ膜7の下の第1の電極材料5を残存
させることができる。
Next, a resist film 22 having a pattern as shown in FIG.
The first electrode materials 5 and 5 ′ are etched using 2 as a mask. At this time, the etching conditions are set so that the etching rate of the stopper film 7 is slower than the etching rate of the first electrode material, so that the stopper film 7 is used as an etching stopper as shown in FIG. Thus, the first electrode material 5 under the stopper film 7 can be left.

【0046】このようにして、2層の第1の電極材料5
および5´により、階段状の電荷転送電極13および1
5を形成することができる。この後は、前述の第1また
は第2の実施の形態と同様にして、例えば熱酸化により
絶縁膜8を形成し、第2の電極材料を堆積し、前述の工
程を経て、CCD固体撮像装置が完成する。
Thus, the two layers of the first electrode material 5 are formed.
And 5 ', the stepwise charge transfer electrodes 13 and 1
5 can be formed. After this, similarly to the first or second embodiment described above, the insulating film 8 is formed by, for example, thermal oxidation, the second electrode material is deposited, and the CCD solid-state imaging device is subjected to the above-described steps. Is completed.

【0047】ここで、第1の電極材料5および5´をエ
ッチングする時に、一般に、オーバーエッチングにより
絶縁膜2がエッチングされて半導体基板1もエッチング
されることを防止するために、この第1の電極材料5お
よび5´のエッチング速度が絶縁膜2のエッチング速度
に比べて速くなるように、エッチング条件は設定され
る。このため、ストッパ膜7を絶縁膜2と同様の材料に
より構成することは、エッチング条件を容易に設定する
ことが可能となるため、望ましい。
Here, in order to prevent the insulating film 2 from being etched and the semiconductor substrate 1 from being etched by over-etching when etching the first electrode materials 5 and 5 ′, this first electrode material is generally used. The etching conditions are set so that the etching rates of the electrode materials 5 and 5'are higher than the etching rate of the insulating film 2. Therefore, it is desirable that the stopper film 7 is made of the same material as the insulating film 2 because the etching conditions can be easily set.

【0048】さらに、ストッパ膜7の膜厚は、第1の電
極材料5および5´のエッチングによりストッパ膜7が
すべて除去されず残存するように、エッチング条件と、
第1の電極材料5および5´の膜厚により、適宜設定す
る。
Furthermore, the film thickness of the stopper film 7 is set so that the stopper film 7 is not completely removed and remains by the etching of the first electrode materials 5 and 5 '.
It is appropriately set depending on the film thickness of the first electrode materials 5 and 5 '.

【0049】なお、上記第1乃至第3の実施の形態にお
いて、第1および第2の電極材料として堆積された多結
晶シリコン膜には、例えばリン拡散またはイオン注入法
等を用いて適宜不純物を添加することが可能である、ま
た、多結晶シリコン膜を堆積する時に、同時に不純物を
添加することも可能である。
In the first to third embodiments described above, the polycrystalline silicon film deposited as the first and second electrode materials is appropriately doped with impurities by, for example, phosphorus diffusion or ion implantation. It is possible to add, and it is also possible to add impurities at the same time when the polycrystalline silicon film is deposited.

【0050】このように、前述の第1乃至第3の実施の
形態では、第1の電極材料により形成された電荷転送電
極13および15の間に第2の電極材料を埋め込むこと
により、電荷転送電極12および14を形成する。この
ため、電荷転送電極12〜15の上表面の段差がない構
造を簡単に形成することができる。
As described above, in the above-described first to third embodiments, the charge transfer is performed by embedding the second electrode material between the charge transfer electrodes 13 and 15 formed of the first electrode material. The electrodes 12 and 14 are formed. Therefore, it is possible to easily form a structure having no steps on the upper surfaces of the charge transfer electrodes 12 to 15.

【0051】このため、段差部においてエッチングが困
難となることを防止し、光遮蔽層17を容易に加工する
ことが可能となる。また、第1の電極材料を階段状の形
状に加工した後に、第2の電極材料の埋め込みを行うこ
とにより、第1の電極材料により形成された電極13お
よび15と第2の電極材料により形成された電極12お
よび14とが一部積層された構造を形成することができ
る。さらに、このように2つの電極が積層された領域に
おいてパターニングを行い、受光部16のエッチングを
行うことにより、電極12〜15の配線領域を簡単に積
層構造とすることができる。
For this reason, it becomes possible to prevent the etching from becoming difficult at the step portion and to easily process the light shielding layer 17. Further, after the first electrode material is processed into a step-like shape, the second electrode material is embedded to form the electrodes 13 and 15 formed of the first electrode material and the second electrode material. A structure in which the formed electrodes 12 and 14 are partially laminated can be formed. Further, by patterning the region in which the two electrodes are laminated in this way and etching the light receiving portion 16, the wiring regions of the electrodes 12 to 15 can be easily formed into a laminated structure.

【0052】このため、配線の幅を縮小せずに、配線領
域の面積を縮小することが可能となる。さらに、例えば
電極12と電極13または電極14と電極15のように
積層された2つの電極を、同一のパターンにより同時に
加工するため、2つの電極の抵抗値が、パタニーングの
合わせずれに影響されてばらつくことがない。このた
め、抵抗値を一定の基準値以下にするために、合わせず
れによる抵抗の増大を考慮して配線幅を拡大しておく必
要がないため、配線領域をより微細化することができ
る。
Therefore, the area of the wiring region can be reduced without reducing the width of the wiring. Furthermore, for example, two stacked electrodes such as the electrode 12 and the electrode 13 or the electrode 14 and the electrode 15 are simultaneously processed by the same pattern, so that the resistance values of the two electrodes are affected by the misalignment of the patterning. There is no variation. Therefore, in order to reduce the resistance value to a certain reference value or less, it is not necessary to increase the wiring width in consideration of the increase in resistance due to misalignment, so that the wiring region can be further miniaturized.

【0053】また、前述のように、配線領域において積
層構造を有する電極12と電極13および電極14と電
極15の膜厚を同一にした場合には、積層された2つの
電極の配線抵抗が等しくなることにより、許容範囲内の
配線抵抗を実現するために、最も段差が小さく、最も微
細な固体撮像装置を構成することが可能となる。ここ
で、本発明の第2または第3の実施の形態によれば、本
発明の第1の実施の形態に比べて、このような構造を制
御性よく簡単に実現することができる。
Further, as described above, when the electrodes 12 and 13 and the electrodes 14 and 15 having the laminated structure have the same film thickness in the wiring region, the wiring resistances of the two laminated electrodes are equal to each other. As a result, in order to realize the wiring resistance within the allowable range, it becomes possible to configure the finest solid-state imaging device with the smallest step. Here, according to the second or third embodiment of the present invention, such a structure can be easily realized with good controllability, as compared with the first embodiment of the present invention.

【0054】すなわち、前述の第2または第3の実施の
形態において、特に1層目の第1の電極材料5と2層目
の第1の電極材料5´とを同一の膜厚となるように堆積
することにより、第1の電極材料による電極13または
15の厚い部分が薄い部分の2倍の厚さとなる。さら
に、第2の電極材料の表面高さが第1の電極材料の表面
高さと等しくなるように埋め込み形成した場合には、積
層部分において、第1の電極材料5の膜厚と第2の電極
材料6の膜厚とを等しくすることができる。
That is, in the above-described second or third embodiment, particularly, the first electrode material 5 of the first layer and the first electrode material 5'of the second layer have the same film thickness. The thick portion of the electrode 13 or 15 made of the first electrode material is twice as thick as the thin portion by depositing on the first electrode material. Further, when the second electrode material is embedded so that the surface height of the second electrode material is equal to the surface height of the first electrode material, the film thickness of the first electrode material 5 and the second electrode material 5 are formed in the laminated portion. The film thickness of the material 6 can be made equal.

【0055】このように、本発明の第2または第3の実
施の形態では、第1の電極材料を2回に分けて堆積し、
それぞれの堆積膜厚を制御することにより、積層構造を
構成する各電極の膜厚を制御することができるため、第
1の電極材料のエッチングを途中で停止することにより
階段状の電極を形成し、このエッチング量により積層構
造を構成する各電極の膜厚を制御する第1の実施の形態
に比べて、これらの膜厚を容易に正確に制御することが
可能となる。
As described above, in the second or third embodiment of the present invention, the first electrode material is deposited in two steps,
By controlling the thickness of each deposited film, it is possible to control the film thickness of each electrode forming the laminated structure. Therefore, the etching of the first electrode material is stopped halfway to form a stepwise electrode. As compared with the first embodiment in which the film thickness of each electrode forming the laminated structure is controlled by this etching amount, it becomes possible to easily and accurately control these film thicknesses.

【0056】さらに、本発明の第3の実施の形態では、
1層目の第1の電極材料5と2層目の第1の電極材料5
´との間にストッパ層7を形成することにより、レジス
ト膜21および22のパターニングを容易にすることが
できる。
Furthermore, in the third embodiment of the present invention,
First layer first electrode material 5 and second layer first electrode material 5
By forming the stopper layer 7 between the resist film 21 and 22 ', patterning of the resist films 21 and 22 can be facilitated.

【0057】すなわち、図11に示すように、第2の実
施の形態では、2層目の第1の電極材料5´は、1層目
の第1の電極材料5の周囲に縦方向にも横方向にもほぼ
同様の膜厚を有するように堆積される。このため、階段
状の第1の電極材料において膜厚の厚い領域が有する幅
に対して、図10に示すように、1層目の第1の電極材
料の幅を非常に細くする必要があり、レジスト膜21の
パターニングが困難となる可能性がある。
That is, as shown in FIG. 11, in the second embodiment, the first electrode material 5 ′ of the second layer also extends vertically around the first electrode material 5 of the first layer. It is deposited so as to have a substantially similar film thickness in the lateral direction. Therefore, as shown in FIG. 10, it is necessary to make the width of the first electrode material of the first layer extremely small with respect to the width of the thick region in the stepwise first electrode material. The patterning of the resist film 21 may be difficult.

【0058】これに対して、第3の実施の形態では、階
段状の第1の電極材料において膜厚の厚い領域が有する
幅と同様の幅を有するレジスト膜22をパターニングす
ればよいため、パターニングを容易にすることができ
る。
On the other hand, in the third embodiment, since the resist film 22 having the same width as the width of the thick region in the step-shaped first electrode material may be patterned, the patterning is performed. Can be facilitated.

【0059】また、第1の実施の形態では、第1の電極
材料をエッチングにより階段状の形状に加工するため、
第1の電極材料の堆積は1回のみ行う。電極材料として
例えば多結晶シリコン膜を堆積する場合、実際には、こ
の多結晶シリコン膜に不純物を添加したり、半導体基板
の裏面側にも堆積された多結晶シリコン膜を除去する等
の付随する工程が必要となる。このため、2回の堆積工
程により第1の電極材料層を形成する第2または第3の
実施の形態に比べて、第1の実施の形態では、工程数を
非常に低減することができる。
Further, in the first embodiment, since the first electrode material is processed into a stepwise shape by etching,
The first electrode material is deposited only once. When depositing, for example, a polycrystalline silicon film as an electrode material, in practice, an impurity is added to the polycrystalline silicon film, or the polycrystalline silicon film deposited on the back surface of the semiconductor substrate is removed. A process is required. Therefore, the number of steps can be greatly reduced in the first embodiment as compared with the second or third embodiment in which the first electrode material layer is formed by two deposition steps.

【0060】なお、前述の第1乃至第3の実施の形態で
は、第2の電極材料を埋め込む工程において、ポリッシ
ング法を用いたが、例えばレジストエッチバック法等の
他の埋め込み方法を用いることも可能である。
Although the polishing method is used in the step of burying the second electrode material in the above-described first to third embodiments, another burying method such as a resist etch back method may be used. It is possible.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上のように本発明による固体撮像装置
では、電極による段差を低減し、しかも配線部分は2層
構造となるため、十分な幅を与えることができ抵抗を増
加させることなく微細化することができる。
As described above, in the solid-state image pickup device according to the present invention, since the step due to the electrode is reduced and the wiring portion has a two-layer structure, a sufficient width can be given and the resistance can be increased without increasing the resistance. Can be converted.

【0062】また、本発明による固体撮像装置の製造方
法では、そのような電極による段差を低減し微細化する
ことができる高性能な固体撮像装置を簡単に製造するこ
とができる。
Further, according to the method of manufacturing a solid-state image pickup device of the present invention, it is possible to easily manufacture a high-performance solid-state image pickup device which can reduce a step due to such an electrode and miniaturize it.

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

【図1】本発明による固体撮像装置の構造を示す上面
図。
FIG. 1 is a top view showing the structure of a solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】本発明による固体撮像装置の構造を示す断面
図。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a solid-state imaging device according to the present invention.

【図3】本発明による第1の実施の形態による固体撮像
装置の製造方法を示す上面図および断面図。
3A and 3B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the invention.

【図4】本発明による第1の実施の形態による固体撮像
装置の製造方法を示す上面図および断面図。
4A and 4B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the invention.

【図5】本発明による第1の実施の形態による固体撮像
装置の製造方法を示す上面図および断面図。
5A and 5B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the invention.

【図6】本発明による第1の実施の形態による固体撮像
装置の製造方法を示す上面図および断面図。
6A and 6B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the invention.

【図7】本発明による第1の実施の形態による固体撮像
装置の製造方法を示す上面図および断面図。
7A and 7B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the invention.

【図8】本発明による第1の実施の形態による固体撮像
装置の製造方法を示す上面図および断面図。
8A and 8B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the invention.

【図9】本発明による第2の実施の形態による固体撮像
装置の製造方法を示す上面図および断面図。
9A and 9B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment of the invention.

【図10】本発明による第2の実施の形態による固体撮
像装置の製造方法を示す上面図および断面図。
10A and 10B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment of the invention.

【図11】本発明による第2の実施の形態による固体撮
像装置の製造方法を示す上面図および断面図。
11A and 11B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment of the invention.

【図12】本発明による第2の実施の形態による固体撮
像装置の製造方法を示す上面図および断面図。
12A and 12B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment of the invention.

【図13】本発明による第3の実施の形態による固体撮
像装置の製造方法を示す上面図および断面図。
13A and 13B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the third embodiment of the invention.

【図14】本発明による第3の実施の形態による固体撮
像装置の製造方法を示す上面図および断面図。
14A and 14B are a top view and a cross-sectional view showing a method of manufacturing a solid-state imaging device according to a third embodiment of the invention.

【図15】本発明による第3の実施の形態による固体撮
像装置の製造方法を示す上面図および断面図。
15A and 15B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the third embodiment of the invention.

【図16】本発明による第3の実施の形態による固体撮
像装置の製造方法を示す上面図および断面図。
16A and 16B are a top view and a cross-sectional view showing the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the third embodiment of the invention.

【図17】従来の固体撮像装置の構造を示す上面図。FIG. 17 is a top view showing the structure of a conventional solid-state imaging device.

【図18】従来の固体撮像装置の構造を示す断面図。FIG. 18 is a sectional view showing the structure of a conventional solid-state imaging device.

【図19】従来の固体撮像装置の構造を示す上面図。FIG. 19 is a top view showing the structure of a conventional solid-state imaging device.

【図20】従来の固体撮像装置の構造を示す断面図。FIG. 20 is a sectional view showing the structure of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体基板、 2、8、18…絶縁膜、 3…ウェル、 4…チャネル領域、 5、5´…第1の電極材料、 6…第2の電極材料、 7…ストッパ層、 12、13、14、15…電荷転送電極、 17…光遮蔽層、 20…保護膜、 21、22、23…レジスト膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 2, 8, 18 ... Insulating film, 3 ... Well, 4 ... Channel region, 5 5 '... 1st electrode material, 6 ... 2nd electrode material, 7 ... Stopper layer, 12, 13 , 14, 15 ... Charge transfer electrodes, 17 ... Light shielding layer, 20 ... Protective film, 21, 22, 23 ... Resist film

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板中の表面部分に帯状に形成さ
れたチャネル層と、このチャネル領域に隣接して前記半
導体基板中に形成されたフォトダイオード部と、半導体
基板上に形成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜
上に前記チャネル層に対して直角方向に互いに絶縁され
交互に隣接するように形成された第1の電荷転送電極お
よび第2の電荷転送電極と、前記第1および第2の電荷
転送電極の一部からなり前記フォトダイオード部と前記
第1および第2の電荷転送電極とを接続する配線層とを
具備し、前記フォトダイオード部上の前記第1および第
2の電荷転送電極が除去されている固体撮像装置におい
て、前記チャネル層上の前記第1の電荷転送電極と前記
第2の電荷転送電極とは一部が重なり、それら第1の電
荷転送電極と前記第2の電荷転送電極の上部表面が共通
の平面となるように構成され、前記配線層の前記第1の
電荷転送電極の一部と前記第2の電荷転送電極の一部と
は完全に重なるように構成されていることを特徴とする
固体撮像装置。
1. A channel layer formed in a strip shape on a surface portion of a semiconductor substrate, a photodiode portion formed in the semiconductor substrate adjacent to the channel region, and a first portion formed on the semiconductor substrate. An insulating film, a first charge transfer electrode and a second charge transfer electrode formed on the first insulating film so as to be insulated from each other in a direction perpendicular to the channel layer and alternately adjacent to each other; A wiring layer which is formed of a part of the first and second charge transfer electrodes and connects the photodiode section and the first and second charge transfer electrodes to each other; In the solid-state imaging device in which the second charge transfer electrode is removed, the first charge transfer electrode and the second charge transfer electrode on the channel layer partially overlap with each other, and the first charge transfer electrode And the above The upper surfaces of the second charge transfer electrodes are configured to be a common plane, and a part of the first charge transfer electrode and a part of the second charge transfer electrode of the wiring layer completely overlap with each other. A solid-state image pickup device comprising:
【請求項2】 前記配線領域の前記第1の電荷転送電極
の膜厚と前記第2の電荷転送電極の膜厚とが等しい請求
項1記載の固体撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the film thickness of the first charge transfer electrode and the film thickness of the second charge transfer electrode in the wiring region are equal to each other.
【請求項3】 半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第
1の電極材料層を形成する工程と、この第1の電極材料
層を加工して2段の階段形状を有する帯状の第1の電荷
転送電極を形成する工程と、前記第1の電荷転送電極を
覆うように第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の
電荷転送電極の間の空間が完全に埋め込まれるように導
電性材料を形成する工程と、前記第2の絶縁膜が露出す
るまで表面を平坦化して第2の電荷転送電極を形成する
工程と、前記第2の電荷転送電極および前記絶縁膜およ
び前記第1の電荷転送電極の一部をエッチングして前記
第1の絶縁膜が露出された開口部を形成して並列する第
1および第2の転送電極を形成する工程とを具備するこ
とを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
3. A step of forming a first electrode material layer on a semiconductor substrate with a first insulating film interposed therebetween, and a step of processing the first electrode material layer to form a strip-shaped first step. A step of forming a first charge transfer electrode, a step of forming a second insulating film so as to cover the first charge transfer electrode, and a space between the first charge transfer electrodes being completely filled. Forming a conductive material on the substrate, forming a second charge transfer electrode by flattening the surface until the second insulating film is exposed, the second charge transfer electrode, the insulating film, and the second charge transfer electrode. Etching a part of the first charge transfer electrode to form an opening in which the first insulating film is exposed to form first and second transfer electrodes arranged in parallel. And a method for manufacturing a solid-state imaging device.
【請求項4】 前記第1の電荷転送電極は、前記第1の
絶縁膜上に電極材料層を形成する工程と、この電極材料
層上に帯状の第1のレジスト膜を形成する工程と、この
第1のレジスト膜をマスクに前記電極材料の一部を途中
までエッチングする工程と、前記第1のレジスト膜を除
去する工程と、前記第1のレジスト膜のパターンと一部
が重なるような帯状のパターンを有する第2のレジスト
膜をマスクとして前記電極材料を前記第1の絶縁膜が露
出するまでエッチングする工程とによって階段状に形成
される請求項3記載の固体撮像装置の製造方法。
4. The first charge transfer electrode comprises: forming an electrode material layer on the first insulating film; forming a strip-shaped first resist film on the electrode material layer; The step of partially etching the electrode material using the first resist film as a mask, the step of removing the first resist film, and the pattern of the first resist film partially overlapping 4. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 3, wherein the step of etching the electrode material until the first insulating film is exposed using a second resist film having a strip-shaped pattern as a mask is formed stepwise.
【請求項5】 前記第1の電荷転送電極は、前記第1の
絶縁膜上に第1の電極材料層を形成する工程と、この第
1の電極材料層上に帯状の第1のレジスト膜を形成する
工程と、この第1のレジスト膜をマスクに前記第1の電
極材料層をエッチングして前記第1の絶縁膜を露出する
工程と、露出した前記第1の絶縁膜と残存する前記第1
の電極材料層上に第2の電極材料を堆積して表面に帯状
の凹凸を有する第2の電極材料層を形成する工程と、こ
の第2の電極材料層上に帯状の前記凸部に一部が重なる
帯状のパターンを有する第2のレジスト膜を形成する工
程と、この第2のレジスト膜をマスクに少なくとも前記
第2の電極材料層をエッチングして前記第1の絶縁膜を
露出する工程とによって階段状に形成される請求項3記
載の固体撮像装置の製造方法。
5. The first charge transfer electrode comprises a step of forming a first electrode material layer on the first insulating film, and a strip-shaped first resist film on the first electrode material layer. And a step of etching the first electrode material layer by using the first resist film as a mask to expose the first insulating film, and the exposed first insulating film and the remaining portion. First
A step of depositing a second electrode material on the second electrode material layer to form a second electrode material layer having band-shaped irregularities on the surface, and a step of forming the second band-shaped convex portion on the second electrode material layer. Forming a second resist film having a striped pattern in which portions overlap, and exposing the first insulating film by etching at least the second electrode material layer using the second resist film as a mask The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 3, wherein the solid-state imaging device is formed stepwise by and.
【請求項6】 前記第1の電荷転送電極は、前記第1の
絶縁膜上に第1の電極材料層を形成する工程と、この第
1の電極材料層上にストッパ層を形成する工程と、この
ストッパ層上に形成された帯状の第1のレジスト膜をマ
スクとして前記ストッパ層をエッチングして前記第1の
電極材料層を露出する工程と、露出した前記第1の電極
材料層と残存する前記ストッパ層上に第2の電極材料層
を形成する工程と、前記第2の電極材料層上に前記スト
ッパ層のパターンに一部が重なる帯状のパターンを有す
る第2のレジスト膜を形成する工程と、この第2のレジ
スト膜をマスクとして前記第2の電極材料層と前記第1
の電極材料層とをエッチングして前記第1の絶縁膜を露
出する工程とによって階段状に形成される請求項3記載
の固体撮像装置の製造方法。
6. The first charge transfer electrode comprises: a step of forming a first electrode material layer on the first insulating film; and a step of forming a stopper layer on the first electrode material layer. A step of etching the stopper layer to expose the first electrode material layer using the strip-shaped first resist film formed on the stopper layer as a mask, and the exposed first electrode material layer and the remaining Forming a second electrode material layer on the stopper layer, and forming a second resist film on the second electrode material layer having a band-shaped pattern partially overlapping the pattern of the stopper layer. Process, and using the second resist film as a mask, the second electrode material layer and the first electrode material layer
4. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 3, wherein the step is formed by etching the electrode material layer and the step of exposing the first insulating film.
【請求項7】 前記第2の絶縁膜を介して前記第1の電
荷転送電極と前記第2の電荷転送電極とが積層構造とな
る領域において、前記第1の電荷転送電極の膜厚と前記
第2の電荷転送電極の膜厚とが等しい請求項3乃至6記
載の固体撮像装置の製造方法。
7. The film thickness of the first charge transfer electrode and the film thickness of the first charge transfer electrode in a region where the first charge transfer electrode and the second charge transfer electrode have a laminated structure with the second insulating film interposed therebetween. 7. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 3, wherein the second charge transfer electrodes have the same film thickness.
JP8078852A 1996-04-01 1996-04-01 Solid state image pickup device and manufacturing method therefor Pending JPH09270505A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8078852A JPH09270505A (en) 1996-04-01 1996-04-01 Solid state image pickup device and manufacturing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8078852A JPH09270505A (en) 1996-04-01 1996-04-01 Solid state image pickup device and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09270505A true JPH09270505A (en) 1997-10-14

Family

ID=13673366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8078852A Pending JPH09270505A (en) 1996-04-01 1996-04-01 Solid state image pickup device and manufacturing method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09270505A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7230288B2 (en) Solid-state image pickup device and fabrication method thereof
US7772017B2 (en) Method of producing a solid state imaging device including using a metal oxide etching stopper
KR100265260B1 (en) Ccd-type solid state image pick-up device and method of fabricating the same
JP3272941B2 (en) Solid-state imaging device and method of manufacturing the same
JP4249433B2 (en) Charge transfer device and manufacturing method thereof
JPH09270505A (en) Solid state image pickup device and manufacturing method therefor
JP2798289B2 (en) Charge transfer device and method of manufacturing the same
JPH04207076A (en) Manufacture of solid-state image pickup device
JPH06140442A (en) Charge transfer device
JP3255116B2 (en) Solid-state imaging device and method of manufacturing the same
JP2867469B2 (en) Charge transfer device and method of manufacturing the same
JP3011232B2 (en) Solid-state imaging device and method of manufacturing the same
JP4196778B2 (en) Solid-state imaging device and manufacturing method thereof
JP3394878B2 (en) Method for manufacturing solid-state imaging device
JP2005191400A (en) Solid imaging device, and manufacturing method thereof
JP2539936B2 (en) Charge transfer device
JP4759220B2 (en) Charge transfer device and manufacturing method thereof
JP2005044850A (en) Solid state imaging device
JPH02260542A (en) Manufacture of charge transfer element
JPS603151A (en) Manufacture of change coupled device
JP2002110959A (en) Solid-state imaging device and its manufacturing method
JPH06124966A (en) Manufacture of charge transfer device
JPS63182858A (en) Solid-state image sensing device and manufacture thereof
JPH10242450A (en) Charge-transferring device and its manufacture
JPH07169934A (en) Solid-state image pickup device and its manufacture