JPH11330440A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその製造方法Info
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- JPH11330440A JPH11330440A JP10127564A JP12756498A JPH11330440A JP H11330440 A JPH11330440 A JP H11330440A JP 10127564 A JP10127564 A JP 10127564A JP 12756498 A JP12756498 A JP 12756498A JP H11330440 A JPH11330440 A JP H11330440A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像素子部に遮光膜を形成する工程と、周辺
回路部のコンタクト形成位置にアロイスパイクを伴うこ
となくオーミックコンタクトを形成する工程とを同一工
程で行うことができるようにする。 【解決手段】 撮像素子部２にはタングステン膜１９か
らなる遮光膜が形成されるとともに、周辺回路部３のコ
ンタクト形成位置には同タングステン膜１９と同時に形
成されたバリアメタル膜として働くタングステン膜２０
からなるオーミックコンタクトが形成されている。
回路部のコンタクト形成位置にアロイスパイクを伴うこ
となくオーミックコンタクトを形成する工程とを同一工
程で行うことができるようにする。 【解決手段】 撮像素子部２にはタングステン膜１９か
らなる遮光膜が形成されるとともに、周辺回路部３のコ
ンタクト形成位置には同タングステン膜１９と同時に形
成されたバリアメタル膜として働くタングステン膜２０
からなるオーミックコンタクトが形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、固体撮像装置及
びその製造方法に係り、詳しくは、ＣＣＤ(Charge Coup
led Device)からなる固体撮像装置及びその製造方法に
関する。
びその製造方法に係り、詳しくは、ＣＣＤ(Charge Coup
led Device)からなる固体撮像装置及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置としては、従来から、ＣＣ
Ｄが知られている。ＣＣＤは、入射光を光電変換する受
光部及びこの受光部により光電変換された電荷を転送す
る電荷転送部を含む撮像素子部と、この撮像素子部の周
辺に設けられた周辺回路部とを備え、同撮像素子部及び
周辺回路部は共通の半導体基板に形成されている。
Ｄが知られている。ＣＣＤは、入射光を光電変換する受
光部及びこの受光部により光電変換された電荷を転送す
る電荷転送部を含む撮像素子部と、この撮像素子部の周
辺に設けられた周辺回路部とを備え、同撮像素子部及び
周辺回路部は共通の半導体基板に形成されている。
【０００３】ところで、この種のＣＣＤでは、撮像素子
部の受光部以外の領域に光入射が行われたときの不具合
を防止するために、従来から、同領域を遮光膜で覆うこ
とが行われている。同領域に光入射が行われると、本来
受光部のみで検出する電荷に不要な電荷が混入されるこ
とになって、表示される画像にスミアと称される白いす
じ模様がノイズとして表れるようになる。
部の受光部以外の領域に光入射が行われたときの不具合
を防止するために、従来から、同領域を遮光膜で覆うこ
とが行われている。同領域に光入射が行われると、本来
受光部のみで検出する電荷に不要な電荷が混入されるこ
とになって、表示される画像にスミアと称される白いす
じ模様がノイズとして表れるようになる。
【０００４】上記遮光膜としては多くの場合、ＣＣＤの
配線材料として用いられるアルミニウム膜をそのまま利
用して形成することが行われている。アルミニウム膜は
導電性に優れているだけでなく、光反射性も優れている
という性質を有しているので、遮光膜として優れた特性
を示す。しかし、アルミニウム膜は反射率が大きいた
め、その側面や裏面で反射した光が受光部以外の領域に
入り込むので、スミアの原因となる。
配線材料として用いられるアルミニウム膜をそのまま利
用して形成することが行われている。アルミニウム膜は
導電性に優れているだけでなく、光反射性も優れている
という性質を有しているので、遮光膜として優れた特性
を示す。しかし、アルミニウム膜は反射率が大きいた
め、その側面や裏面で反射した光が受光部以外の領域に
入り込むので、スミアの原因となる。
【０００５】また、配線としてのアルミニウム膜は、Ｃ
ＣＤの周辺回路部のコンタクト形成位置であるソース、
ドレイン領域等の半導体層にコンタクトを形成する場合
に、シリコン基板の半導体層との接続部分において、ア
ロイスパイクと称される接続不良を引き起こし易いとい
う欠点がある。これは、ＣＣＤの製造工程の熱処理時
に、アルミニウムとシリコンとが反応して、アルミニウ
ムが上記半導体層を突き抜けてＰＮ接合を破壊する現象
である。それゆえ、アルミニウム膜を半導体層に直接に
接続するのを避ける必要がある。
ＣＤの周辺回路部のコンタクト形成位置であるソース、
ドレイン領域等の半導体層にコンタクトを形成する場合
に、シリコン基板の半導体層との接続部分において、ア
ロイスパイクと称される接続不良を引き起こし易いとい
う欠点がある。これは、ＣＣＤの製造工程の熱処理時
に、アルミニウムとシリコンとが反応して、アルミニウ
ムが上記半導体層を突き抜けてＰＮ接合を破壊する現象
である。それゆえ、アルミニウム膜を半導体層に直接に
接続するのを避ける必要がある。
【０００６】アルミニウム膜を遮光膜として用いる場合
の同アルミニウム膜のアロイスパイクを防止するように
したＣＣＤの製造方法が、特開平７−３００８８号公報
に開示されている。以下、同製造方法を工程順に説明す
る。まず、図１５に示すように、撮像素子部５２及び周
辺回路部５３を形成したシリコン基板５１を用意する。
５４はゲート絶縁膜、５５は転送電極、５６は層間絶縁
膜、５７は絶縁膜、５８はコンタクトホールである。
の同アルミニウム膜のアロイスパイクを防止するように
したＣＣＤの製造方法が、特開平７−３００８８号公報
に開示されている。以下、同製造方法を工程順に説明す
る。まず、図１５に示すように、撮像素子部５２及び周
辺回路部５３を形成したシリコン基板５１を用意する。
５４はゲート絶縁膜、５５は転送電極、５６は層間絶縁
膜、５７は絶縁膜、５８はコンタクトホールである。
【０００７】次に、図１６に示すように、同基板５１の
全面に高融点金属膜であるチタン膜５９及びチタンナイ
トライド膜６０をスパッタ法等で順次に積層して、両膜
５９、６０からなるバリアメタル膜６１を形成する。次
に、図１７に示すように、バリアメタル膜６１を周辺回
路部５３のコンタクト形成位置にのみ残して他をエッチ
ングにより除去する。
全面に高融点金属膜であるチタン膜５９及びチタンナイ
トライド膜６０をスパッタ法等で順次に積層して、両膜
５９、６０からなるバリアメタル膜６１を形成する。次
に、図１７に示すように、バリアメタル膜６１を周辺回
路部５３のコンタクト形成位置にのみ残して他をエッチ
ングにより除去する。
【０００８】次に、図１８に示すように、同基板５１の
全面に予めチタンナイトライド膜からなる反射防止膜６
２を形成した後、同反射防止膜６２を撮像素子部５２に
のみ残して他をエッチングにより除去する。次に、図１
９に示すように、同基板５１の全面にアルミニウム膜を
形成した後、同アルミニウム膜をパターニングして撮像
素子部５２に遮光膜６３を、また周辺回路部５３のコン
タクト形成位置に配線６４を形成する。次に、同基板５
１を熱処理して、周辺回路部５３のコンタクト形成位置
のコンタクトホール５８にバリアメタル膜であるチタン
膜５９とシリコン基板５１とを反応させてチタンシリサ
イド層６５を形成する。なお、撮像素子部５２の遮光膜
６３の直下の反射防止膜６２は、受光部に入射した光が
遮光膜６３の下部に回り込んだ場合に、多重反射を生じ
てスミアを引き起こす原因となるので、これを防止する
ために設けている。 このようにして製造されたＣＣＤ
によれば、周辺回路部５３のコンタクト部に形成される
アルミニウムからなる配線６４は、チタンシリサイド膜
６５を介してオーミックコンタクトが形成されるので、
アロイスパイクの発生を防止することができるようにな
る。
全面に予めチタンナイトライド膜からなる反射防止膜６
２を形成した後、同反射防止膜６２を撮像素子部５２に
のみ残して他をエッチングにより除去する。次に、図１
９に示すように、同基板５１の全面にアルミニウム膜を
形成した後、同アルミニウム膜をパターニングして撮像
素子部５２に遮光膜６３を、また周辺回路部５３のコン
タクト形成位置に配線６４を形成する。次に、同基板５
１を熱処理して、周辺回路部５３のコンタクト形成位置
のコンタクトホール５８にバリアメタル膜であるチタン
膜５９とシリコン基板５１とを反応させてチタンシリサ
イド層６５を形成する。なお、撮像素子部５２の遮光膜
６３の直下の反射防止膜６２は、受光部に入射した光が
遮光膜６３の下部に回り込んだ場合に、多重反射を生じ
てスミアを引き起こす原因となるので、これを防止する
ために設けている。 このようにして製造されたＣＣＤ
によれば、周辺回路部５３のコンタクト部に形成される
アルミニウムからなる配線６４は、チタンシリサイド膜
６５を介してオーミックコンタクトが形成されるので、
アロイスパイクの発生を防止することができるようにな
る。
【０００９】一方、遮光膜として高融点金属膜を用いる
ＣＣＤが知られている。同高融点金属膜は段差被覆性が
高く、また、ピンホールの発生がほとんどないので、遮
光膜としての必要膜厚を薄くできる、加工精度の高い遮
光膜を形成できる、デバイス段差を低減できる等の利点
を備えている。そのため、マイクロレンズを形成した際
の集光率を高くして、感度を向上できる。また、高融点
金属膜はアルミニウム膜と比較して光の反射率が略半分
と低いため、遮光膜の端面又は裏面で反射した光が垂直
ＣＣへ漏れ込むのを防止することができ、遮光膜として
優れた性能を発揮する。
ＣＣＤが知られている。同高融点金属膜は段差被覆性が
高く、また、ピンホールの発生がほとんどないので、遮
光膜としての必要膜厚を薄くできる、加工精度の高い遮
光膜を形成できる、デバイス段差を低減できる等の利点
を備えている。そのため、マイクロレンズを形成した際
の集光率を高くして、感度を向上できる。また、高融点
金属膜はアルミニウム膜と比較して光の反射率が略半分
と低いため、遮光膜の端面又は裏面で反射した光が垂直
ＣＣへ漏れ込むのを防止することができ、遮光膜として
優れた性能を発揮する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平７−３００８８号公報記載の従来のＣＣＤにあって
は、撮像素子部に形成される遮光膜と周辺回路部のコン
タクト形成位置に形成されるバリアメタル膜とが異なっ
た金属材料で構成されているので、同遮光膜及びバリア
メタル膜を別工程で形成しなければならないため、工程
数が増加するという問題がある。すなわち、同公報記載
のＣＣＤでは、周辺回路部のコンタクト形成位置に高融
点金属膜であるチタン膜５９及びチタンナイトライド膜
６０からなるバリアメタル膜６１を形成する工程と、撮
像素子部の受光部以外の領域にアルミニウム膜からなる
遮光膜６３を形成する工程とを必要としている。
開平７−３００８８号公報記載の従来のＣＣＤにあって
は、撮像素子部に形成される遮光膜と周辺回路部のコン
タクト形成位置に形成されるバリアメタル膜とが異なっ
た金属材料で構成されているので、同遮光膜及びバリア
メタル膜を別工程で形成しなければならないため、工程
数が増加するという問題がある。すなわち、同公報記載
のＣＣＤでは、周辺回路部のコンタクト形成位置に高融
点金属膜であるチタン膜５９及びチタンナイトライド膜
６０からなるバリアメタル膜６１を形成する工程と、撮
像素子部の受光部以外の領域にアルミニウム膜からなる
遮光膜６３を形成する工程とを必要としている。
【００１１】また、高融点金属膜を用いている従来のＣ
ＣＤは、遮光膜としてアルミニウム膜よりも特性が優れ
ている高融点金属膜を用いているものの、周辺回路部の
コンタクト形成位置においてアロイスパイクの発生を防
止する具体策が記載されていない。
ＣＤは、遮光膜としてアルミニウム膜よりも特性が優れ
ている高融点金属膜を用いているものの、周辺回路部の
コンタクト形成位置においてアロイスパイクの発生を防
止する具体策が記載されていない。
【００１２】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、撮像素子部に遮光膜を形成する工程と、周辺回
路部のコンタクト形成位置にアロイスパイクを伴うこと
なくコンタクトを形成する工程とを同一工程で行うこと
ができるようにした固体撮像装置及びその製造方法を提
供することを目的としている。
もので、撮像素子部に遮光膜を形成する工程と、周辺回
路部のコンタクト形成位置にアロイスパイクを伴うこと
なくコンタクトを形成する工程とを同一工程で行うこと
ができるようにした固体撮像装置及びその製造方法を提
供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、入射光を光電変換する受光
部以外の領域が遮光膜で覆われた撮像素子部と、該撮像
素子部の周辺に設けられてコンタクト形成位置にコンタ
クトが形成された周辺回路部とを備えてなる固体撮像装
置であって、上記遮光膜及び上記コンタクトとして高融
点金属膜を用いたことを特徴とする。
に、請求項１記載の発明は、入射光を光電変換する受光
部以外の領域が遮光膜で覆われた撮像素子部と、該撮像
素子部の周辺に設けられてコンタクト形成位置にコンタ
クトが形成された周辺回路部とを備えてなる固体撮像装
置であって、上記遮光膜及び上記コンタクトとして高融
点金属膜を用いたことを特徴とする。
【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の固
体撮像装置に係り、上記高融点金属膜が、タングステン
膜からなることを特徴としている。
体撮像装置に係り、上記高融点金属膜が、タングステン
膜からなることを特徴としている。
【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１記載の固
体撮像装置に係り、上記高融点金属膜が、チタンナイト
ライド膜とチタン膜との積層膜と、該積層膜上に形成さ
れた前記タングステン膜とからなることを特徴としてい
る。
体撮像装置に係り、上記高融点金属膜が、チタンナイト
ライド膜とチタン膜との積層膜と、該積層膜上に形成さ
れた前記タングステン膜とからなることを特徴としてい
る。
【００１６】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載の固体撮像装置に係り、上記コンタクトとしての上記
高融点金属膜上にアルミニウム膜が形成されていること
を特徴としている。
載の固体撮像装置に係り、上記コンタクトとしての上記
高融点金属膜上にアルミニウム膜が形成されていること
を特徴としている。
【００１７】請求項５記載の発明は、請求項２、３又は
４記載の固体撮像装置に係り、上記コンタクト以外の所
望の領域に、上記タングステン膜、上記アルミニウム膜
及び上記タングステン膜と上記アルミニウム膜との積層
膜のうちのいずれかからなる配線が形成されていること
を特徴としている。
４記載の固体撮像装置に係り、上記コンタクト以外の所
望の領域に、上記タングステン膜、上記アルミニウム膜
及び上記タングステン膜と上記アルミニウム膜との積層
膜のうちのいずれかからなる配線が形成されていること
を特徴としている。
【００１８】また、請求項６記載の発明は、請求項１記
載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、入射光
を光電変換する受光部を含む撮像素子部及び該撮像素子
部の周辺に周辺回路部を形成する撮像素子基板形成工程
と、上記周辺回路部のコンタクト形成位置にコンタクト
ホールを形成した後、上記撮像素子基板の全面に高融点
金属膜を形成する高融点金属膜形成工程と、上記撮像素
子部の上記受光部以外の領域及び上記周辺回路部の上記
コンタクト形成位置のみに上記高融点金属膜を残して他
を除去する高融点金属膜パターニング工程とを含むこと
を特徴としている。
載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、入射光
を光電変換する受光部を含む撮像素子部及び該撮像素子
部の周辺に周辺回路部を形成する撮像素子基板形成工程
と、上記周辺回路部のコンタクト形成位置にコンタクト
ホールを形成した後、上記撮像素子基板の全面に高融点
金属膜を形成する高融点金属膜形成工程と、上記撮像素
子部の上記受光部以外の領域及び上記周辺回路部の上記
コンタクト形成位置のみに上記高融点金属膜を残して他
を除去する高融点金属膜パターニング工程とを含むこと
を特徴としている。
【００１９】また、請求項７記載の発明は、請求項６記
載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、上記高
融点金属膜としてタングステン膜を用いることを特徴と
している。
載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、上記高
融点金属膜としてタングステン膜を用いることを特徴と
している。
【００２０】また、請求項８記載の発明は、請求項６又
は７記載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、
上記撮像素子基板を熱処理して上記コンタクト形成位置
の上記高融点金属膜をシリサイド化する高融点金属膜シ
リサイド化工程を含むことを特徴としている。
は７記載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、
上記撮像素子基板を熱処理して上記コンタクト形成位置
の上記高融点金属膜をシリサイド化する高融点金属膜シ
リサイド化工程を含むことを特徴としている。
【００２１】また、請求項９記載の発明は、請求項８記
載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、上記高
融点金属膜シリサイド化工程における前記熱処理を、不
活性雰囲気中で、４５０℃以上６００℃以下で、１乃至
３０分間行うことを特徴としている。
載の固体撮像装置を製造するための方法に係り、上記高
融点金属膜シリサイド化工程における前記熱処理を、不
活性雰囲気中で、４５０℃以上６００℃以下で、１乃至
３０分間行うことを特徴としている。
【００２２】さらにまた、請求項１０記載の発明は、請
求項８又は９記載の固体撮像装置を製造するための方法
に係り、上記高融点金属膜シリサイド化工程の後に、少
なくとも上記周辺回路部の上記コンタクト形成位置にア
ルミニウム膜を形成することを特徴としている。
求項８又は９記載の固体撮像装置を製造するための方法
に係り、上記高融点金属膜シリサイド化工程の後に、少
なくとも上記周辺回路部の上記コンタクト形成位置にア
ルミニウム膜を形成することを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例である固体撮像装置の構
成を示す断面図、また、図２乃至図７は、同固体撮像装
置の製造方法を工程順に示す工程図である。この例の固
体撮像装置は、図１に示すように、例えばＰ型の単結晶
シリコンからなる半導体基板１の一部の撮像素子部２と
なる領域には、Ｎ型領域４、５、６及びＰ+ 型領域７が
形成されている。一方、同基板１の他部の周辺回路部３
となる領域には、Ｎ+ 型領域８が形成されている。
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例である固体撮像装置の構
成を示す断面図、また、図２乃至図７は、同固体撮像装
置の製造方法を工程順に示す工程図である。この例の固
体撮像装置は、図１に示すように、例えばＰ型の単結晶
シリコンからなる半導体基板１の一部の撮像素子部２と
なる領域には、Ｎ型領域４、５、６及びＰ+ 型領域７が
形成されている。一方、同基板１の他部の周辺回路部３
となる領域には、Ｎ+ 型領域８が形成されている。
【００２４】撮像素子部２には酸化シリコン膜等からな
るゲート絶縁膜９、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等
からなる層間絶縁膜１０が形成され、同ゲート絶縁膜９
と層間絶縁膜１０との間には多結晶シリコン膜等からな
る転送電極１１が形成されている。ここで、Ｎ型領域４
及びゲート絶縁膜９は受光部１２を構成し、Ｎ型領域
４、ゲート絶縁膜９及び転送電極１１は転送部１３を構
成している。Ｐ+ 型領域７はチャネルストッパとして働
いて、Ｎ型領域４とＮ型領域５との間を電気的に分離す
る役割を担っている。１４は一画素分の領域を示し、１
５は隣の画素分の領域を示している。
るゲート絶縁膜９、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等
からなる層間絶縁膜１０が形成され、同ゲート絶縁膜９
と層間絶縁膜１０との間には多結晶シリコン膜等からな
る転送電極１１が形成されている。ここで、Ｎ型領域４
及びゲート絶縁膜９は受光部１２を構成し、Ｎ型領域
４、ゲート絶縁膜９及び転送電極１１は転送部１３を構
成している。Ｐ+ 型領域７はチャネルストッパとして働
いて、Ｎ型領域４とＮ型領域５との間を電気的に分離す
る役割を担っている。１４は一画素分の領域を示し、１
５は隣の画素分の領域を示している。
【００２５】周辺回路部３には酸化シリコン膜等からな
る絶縁膜１６、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等から
なる層間絶縁膜１７が形成されて、同絶縁膜１６及び層
間絶縁膜１７のコンタクト形成位置にはコンタクトホー
ル１８が形成されている。Ｎ+ 型領域８は、例えばＭＯ
Ｓトランジスタのソース、ドレイン領域等を構成する半
導体層であり、オーミックコンタクトを形成するために
用いられている。
る絶縁膜１６、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等から
なる層間絶縁膜１７が形成されて、同絶縁膜１６及び層
間絶縁膜１７のコンタクト形成位置にはコンタクトホー
ル１８が形成されている。Ｎ+ 型領域８は、例えばＭＯ
Ｓトランジスタのソース、ドレイン領域等を構成する半
導体層であり、オーミックコンタクトを形成するために
用いられている。
【００２６】撮像素子部２の受光部１２以外の領域及び
周辺回路部３のコンタクト形成位置のコンタクトホール
１８には、各々膜厚が３００乃至４００ｎｍのタングス
テン膜１９、２０が形成されている。この場合、撮像素
子部２のタングステン膜１９は優れた遮光膜として作用
し、また周辺回路部３のタングステン膜２０はアルミニ
ウム膜のアロイスパイクの発生を防止するバリアメタル
膜として作用する。タングステン膜１９、２０は、後述
するように撮像素子部２及び周辺回路部３に同時に形成
される。そして、周辺回路部３のタングステン膜２０
は、必要に応じてシリサイド化されてタングステンシリ
サイド層２１が形成される。タングステン膜は高融点金
属膜の中でも、光反射率が小さい、ステップカバリッジ
が優れている、耐薬品性が高い等の利点を有している。
周辺回路部３のコンタクト形成位置のコンタクトホール
１８には、各々膜厚が３００乃至４００ｎｍのタングス
テン膜１９、２０が形成されている。この場合、撮像素
子部２のタングステン膜１９は優れた遮光膜として作用
し、また周辺回路部３のタングステン膜２０はアルミニ
ウム膜のアロイスパイクの発生を防止するバリアメタル
膜として作用する。タングステン膜１９、２０は、後述
するように撮像素子部２及び周辺回路部３に同時に形成
される。そして、周辺回路部３のタングステン膜２０
は、必要に応じてシリサイド化されてタングステンシリ
サイド層２１が形成される。タングステン膜は高融点金
属膜の中でも、光反射率が小さい、ステップカバリッジ
が優れている、耐薬品性が高い等の利点を有している。
【００２７】また、周辺回路部３のタングステン膜２０
上には膜厚が４００乃至５００ｎｍのアルミニウム膜２
２が形成されている。このアルミニウム膜２２は配線と
して働いて、タングステン膜２０及びタングステンシリ
サイド層２１を介してＮ+ 型領域８に接続される。した
がって、周辺回路部３のコンタクトホール１８には、タ
ングステンシリサイド層２１、タングステン膜２０及び
アルミニウム膜２２からなるオーミックコンタクトが形
成される。
上には膜厚が４００乃至５００ｎｍのアルミニウム膜２
２が形成されている。このアルミニウム膜２２は配線と
して働いて、タングステン膜２０及びタングステンシリ
サイド層２１を介してＮ+ 型領域８に接続される。した
がって、周辺回路部３のコンタクトホール１８には、タ
ングステンシリサイド層２１、タングステン膜２０及び
アルミニウム膜２２からなるオーミックコンタクトが形
成される。
【００２８】次に、図２乃至図７を参照して、この例の
固体撮像装置の製造方法について工程順に説明する。ま
ず、図２に示すように、撮像素子部２及び周辺回路部３
を形成したＰ型半導体基板１を用意する。同基板１に
は、予め不純物イオン打ち込み法等により燐等のＮ型不
純物を打ち込んでＮ型領域４、５、６、Ｎ+ 領域８を形
成するとともに、ボロン等のＰ型不純物を打ち込んでＰ
+ 型領域７を形成しておく。また、予めＣＶＤ法、スパ
ッタ法等によりゲート絶縁膜９、層間絶縁膜１０、転送
電極１１、絶縁膜１６等を形成しておく。
固体撮像装置の製造方法について工程順に説明する。ま
ず、図２に示すように、撮像素子部２及び周辺回路部３
を形成したＰ型半導体基板１を用意する。同基板１に
は、予め不純物イオン打ち込み法等により燐等のＮ型不
純物を打ち込んでＮ型領域４、５、６、Ｎ+ 領域８を形
成するとともに、ボロン等のＰ型不純物を打ち込んでＰ
+ 型領域７を形成しておく。また、予めＣＶＤ法、スパ
ッタ法等によりゲート絶縁膜９、層間絶縁膜１０、転送
電極１１、絶縁膜１６等を形成しておく。
【００２９】次に、図３に示すように、フォトリソグラ
フィ法により周辺回路部３の絶縁膜１６に、Ｎ+ 領域８
を露出するようにコンタクトホール１８を形成する。次
に、図４に示すように、スパッタ法により基板１の全面
に膜厚が３００乃至４００ｎｍのタングステン膜１９、
２０を形成する。
フィ法により周辺回路部３の絶縁膜１６に、Ｎ+ 領域８
を露出するようにコンタクトホール１８を形成する。次
に、図４に示すように、スパッタ法により基板１の全面
に膜厚が３００乃至４００ｎｍのタングステン膜１９、
２０を形成する。
【００３０】次に、図５に示すように、基板１を、窒素
からなる不活性雰囲気中で、略６００℃以下で、略３０
分間熱処理してタングステン膜２０をシリサイド化す
る。これにより、周辺回路部３のタングステン膜２０が
Ｎ+ 領域８と反応してこのＮ+領域８の表面にタングス
テンシリサイド層２１が形成される。この場合、撮像素
子部２のタングステン膜１９の直下にはゲート絶縁膜９
及び層間絶縁膜１０が存在しているので、撮像素子部２
にはタングステンシリサイド層が形成されない。なお、
上述の熱処理は略４５０℃以上であれば効果的であり、
また処理時間も略１分間以上であれば効果的である。ま
た、シリサイド化処理は必ずしも必要ではない。
からなる不活性雰囲気中で、略６００℃以下で、略３０
分間熱処理してタングステン膜２０をシリサイド化す
る。これにより、周辺回路部３のタングステン膜２０が
Ｎ+ 領域８と反応してこのＮ+領域８の表面にタングス
テンシリサイド層２１が形成される。この場合、撮像素
子部２のタングステン膜１９の直下にはゲート絶縁膜９
及び層間絶縁膜１０が存在しているので、撮像素子部２
にはタングステンシリサイド層が形成されない。なお、
上述の熱処理は略４５０℃以上であれば効果的であり、
また処理時間も略１分間以上であれば効果的である。ま
た、シリサイド化処理は必ずしも必要ではない。
【００３１】次に、図６に示すように、フォトリソグラ
フィ法により、撮像素子部２の受光部１２以外の領域に
タングステン膜１９を残すとともに、周辺回路部３のコ
ンタクト形成位置のみにタングステン膜２０を残すよう
にパターニングする。
フィ法により、撮像素子部２の受光部１２以外の領域に
タングステン膜１９を残すとともに、周辺回路部３のコ
ンタクト形成位置のみにタングステン膜２０を残すよう
にパターニングする。
【００３２】次に、図７に示すように、周辺回路部２に
層間絶縁膜１７を形成した後、スパッタ法により基板１
の全面に膜厚が４００乃至５００ｎｍのアルミニウム膜
２２を形成する。次に、フォトリソグラフィ法により、
撮像素子部２のアルミニウム膜２２を除去するととも
に、周辺回路部３のコンタクト形成位置のみにアルミニ
ウム膜２２を残すようにパターニングすることにより、
図１の固体撮像装置が完成する。
層間絶縁膜１７を形成した後、スパッタ法により基板１
の全面に膜厚が４００乃至５００ｎｍのアルミニウム膜
２２を形成する。次に、フォトリソグラフィ法により、
撮像素子部２のアルミニウム膜２２を除去するととも
に、周辺回路部３のコンタクト形成位置のみにアルミニ
ウム膜２２を残すようにパターニングすることにより、
図１の固体撮像装置が完成する。
【００３３】このように、この実施例の構成によれば、
撮像素子部２にはタングステン膜１９からなる遮光膜が
形成されるとともに、周辺回路部３のコンタクト形成位
置には同タングステン膜１９と同時に形成されたタング
ステン膜２０からなるオーミックコンタクトが形成され
ているので、工程数を増加することなく、バリアメタル
膜として働くタングステン膜２０を形成することができ
る。したがって、工程数を増加しなくとも、周辺回路部
のコンタクト形成位置にアロイスパイクを伴うことなく
オーミックコンタクトを形成することができる。
撮像素子部２にはタングステン膜１９からなる遮光膜が
形成されるとともに、周辺回路部３のコンタクト形成位
置には同タングステン膜１９と同時に形成されたタング
ステン膜２０からなるオーミックコンタクトが形成され
ているので、工程数を増加することなく、バリアメタル
膜として働くタングステン膜２０を形成することができ
る。したがって、工程数を増加しなくとも、周辺回路部
のコンタクト形成位置にアロイスパイクを伴うことなく
オーミックコンタクトを形成することができる。
【００３４】◇第２実施例 図８は、この発明の第２実施例である固体撮像装置の構
成を示す平面図、図９は図８のＡ−Ａ矢視断面図、図１
０は図８のＢ−Ｂ矢視断面図である。この例の固体撮像
装置の構成が、上述の第１実施例のそれと大きく異なる
ところは、撮像素子部２の遮光膜及び周辺回路部３のバ
リアメタル膜として用いたタングステン膜を利用して、
アルミニウム膜と組み合わせることにより、周辺回路部
２に配線を形成するようにした点である。すなわち、図
８乃至図１０に示すように、絶縁膜１６上には第１実施
例におけるタングステン膜１９、２０と同時に形成され
たタングステン膜２３からなる第１層配線が形成される
とともに、同タングステン膜２３上には第１実施例にお
けるアルミニウム膜２２と同時に形成されたアルミニウ
ム膜２４からなる第２層配線が形成されている。第１層
配線と第２層配線とは、例えば同一パターンに形成され
ている例を示している。
成を示す平面図、図９は図８のＡ−Ａ矢視断面図、図１
０は図８のＢ−Ｂ矢視断面図である。この例の固体撮像
装置の構成が、上述の第１実施例のそれと大きく異なる
ところは、撮像素子部２の遮光膜及び周辺回路部３のバ
リアメタル膜として用いたタングステン膜を利用して、
アルミニウム膜と組み合わせることにより、周辺回路部
２に配線を形成するようにした点である。すなわち、図
８乃至図１０に示すように、絶縁膜１６上には第１実施
例におけるタングステン膜１９、２０と同時に形成され
たタングステン膜２３からなる第１層配線が形成される
とともに、同タングステン膜２３上には第１実施例にお
けるアルミニウム膜２２と同時に形成されたアルミニウ
ム膜２４からなる第２層配線が形成されている。第１層
配線と第２層配線とは、例えば同一パターンに形成され
ている例を示している。
【００３５】このように、この例の構成によっても、第
１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることが
できる。加えて、この実施例によれば、タングステン膜
とアルミニウム膜とを組み合わせて配線を構成している
ので、配線抵抗の低減及び配線の信頼性の向上を図るこ
とができる。
１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることが
できる。加えて、この実施例によれば、タングステン膜
とアルミニウム膜とを組み合わせて配線を構成している
ので、配線抵抗の低減及び配線の信頼性の向上を図るこ
とができる。
【００３６】◇第３実施例 図１１は、この発明の第３実施例である固体撮像装置の
構成を示す平面図、図１２は図１１のＣ−Ｃ矢視断面
図、また、図１３は図１１のＣ−Ｃ矢視断面図である。
この例の固体撮像装置の構成が、上述の第２実施例のそ
れと大きく異なるところは、タングステン膜とアルミニ
ウム膜と組み合わせて周辺回路部２に配線を形成する場
合に、第１層配線となるタングステン膜２５と第２層配
線となるアルミニウム膜２６とのパターンを異ならせる
ようにした点である。すなわち、図１１乃至図１３に示
すように、絶縁膜１６上には一対の直線状のパターンの
タングステン膜２５からなる第１層配線が形成されると
ともに、同タングステン膜２５上には同タングステン膜
２５よりも幅の狭い一対の直線状のパターンのアルミニ
ウム膜２６からなる第２層配線が、一部分で各々が交差
するように形成されている。
構成を示す平面図、図１２は図１１のＣ−Ｃ矢視断面
図、また、図１３は図１１のＣ−Ｃ矢視断面図である。
この例の固体撮像装置の構成が、上述の第２実施例のそ
れと大きく異なるところは、タングステン膜とアルミニ
ウム膜と組み合わせて周辺回路部２に配線を形成する場
合に、第１層配線となるタングステン膜２５と第２層配
線となるアルミニウム膜２６とのパターンを異ならせる
ようにした点である。すなわち、図１１乃至図１３に示
すように、絶縁膜１６上には一対の直線状のパターンの
タングステン膜２５からなる第１層配線が形成されると
ともに、同タングステン膜２５上には同タングステン膜
２５よりも幅の狭い一対の直線状のパターンのアルミニ
ウム膜２６からなる第２層配線が、一部分で各々が交差
するように形成されている。
【００３７】このように、この例の構成によっても、第
２実施例において述べたのと略同様の効果を得ることが
できる。加えて、この実施例によれば、タングステン膜
とアルミニウム膜とのパターン及び方向を異ならせてい
るので、配線のレイアウトに自由度を持たせることがで
きる。
２実施例において述べたのと略同様の効果を得ることが
できる。加えて、この実施例によれば、タングステン膜
とアルミニウム膜とのパターン及び方向を異ならせてい
るので、配線のレイアウトに自由度を持たせることがで
きる。
【００３８】◇第４実施例 図１４は、この発明の第４実施例である固体撮像装置の
構成を示す断面図である。この例の固体撮像装置の構成
が、上述の第１実施例のそれと大きく異なるところは、
撮像素子部２の遮光膜及び周辺回路部３のバリアメタル
膜として用いる高融点金属膜を、チタンナイトライド膜
とチタン膜との積層膜とタングステン膜とを組み合わせ
ようにした点である。すなわち、同図に示すように、撮
像素子部２の遮光膜及び周辺回路部３のバリアメタル膜
はともに、膜厚が略５０ｎｍのチタンナイトライド膜２
７と膜厚が略５０ｎｍのチタン膜２８との積層膜２９
と、同積層膜２９上に形成された膜厚が３００乃至４０
０ｎｍのタングステン膜３０とから構成されている。撮
像素子部２及び周辺回路部３における同積層膜２９は、
タングステン膜２９の形成前にスパッタ法等で同時に形
成することができる。同積層膜２９はタングステン膜２
９と略同様な優れた性質を有している。
構成を示す断面図である。この例の固体撮像装置の構成
が、上述の第１実施例のそれと大きく異なるところは、
撮像素子部２の遮光膜及び周辺回路部３のバリアメタル
膜として用いる高融点金属膜を、チタンナイトライド膜
とチタン膜との積層膜とタングステン膜とを組み合わせ
ようにした点である。すなわち、同図に示すように、撮
像素子部２の遮光膜及び周辺回路部３のバリアメタル膜
はともに、膜厚が略５０ｎｍのチタンナイトライド膜２
７と膜厚が略５０ｎｍのチタン膜２８との積層膜２９
と、同積層膜２９上に形成された膜厚が３００乃至４０
０ｎｍのタングステン膜３０とから構成されている。撮
像素子部２及び周辺回路部３における同積層膜２９は、
タングステン膜２９の形成前にスパッタ法等で同時に形
成することができる。同積層膜２９はタングステン膜２
９と略同様な優れた性質を有している。
【００３９】このように、この例の構成によっても、第
１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることが
できる。加えて、この実施例によれば、チタンナイトラ
イド膜とチタン膜との積層膜と、タングステン膜とを組
み合わせて高融点金属膜を構成しているので、遮光膜の
反射率の低減及びコンタクト形成位置のコンタクト抵抗
の低減を図ることができる。
１実施例において述べたのと略同様の効果を得ることが
できる。加えて、この実施例によれば、チタンナイトラ
イド膜とチタン膜との積層膜と、タングステン膜とを組
み合わせて高融点金属膜を構成しているので、遮光膜の
反射率の低減及びコンタクト形成位置のコンタクト抵抗
の低減を図ることができる。
【００４０】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更などがあってもこの発明に含まれる。例えば、絶縁膜
又は層間絶縁膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜に
限らず、ＢＳＧ（Boro Silicate Glass)、ＰＳＧ（Phos
pho Silicate Glass）、ＢＰＳＧ（Boro-Phospho Silic
ate Glass）等の他の絶縁膜を用いることができる。
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更などがあってもこの発明に含まれる。例えば、絶縁膜
又は層間絶縁膜は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜に
限らず、ＢＳＧ（Boro Silicate Glass)、ＰＳＧ（Phos
pho Silicate Glass）、ＢＰＳＧ（Boro-Phospho Silic
ate Glass）等の他の絶縁膜を用いることができる。
【００４１】また、各金属膜の膜厚、基板の熱処理等で
示した条件は一例を示したものであり、目的、用途等に
応じて変更することができる。また、タングステン膜と
アルミニウム膜とを組み合わせて周辺回路部に配線を形
成する場合には、この配線は部分的にタングステン膜の
みで、又はアルミニウム膜のみで形成されていてもよ
い。、
示した条件は一例を示したものであり、目的、用途等に
応じて変更することができる。また、タングステン膜と
アルミニウム膜とを組み合わせて周辺回路部に配線を形
成する場合には、この配線は部分的にタングステン膜の
みで、又はアルミニウム膜のみで形成されていてもよ
い。、
【００４２】また、高融点金属膜としては、タングステ
ン膜及びチタンナイトライド膜とチタン膜との積層膜に
限らず、モリブデン、チタン単体等の他の材料を用いる
ことができる。また、ＣＣＤを構成している各半導体領
域の導電型はＰ型とＮ型とを逆にするようにしてもよ
い。
ン膜及びチタンナイトライド膜とチタン膜との積層膜に
限らず、モリブデン、チタン単体等の他の材料を用いる
ことができる。また、ＣＣＤを構成している各半導体領
域の導電型はＰ型とＮ型とを逆にするようにしてもよ
い。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の固体撮
像装置及びその製造方法によれば、撮像素子部には高融
点金属膜からなる遮光膜が形成されるとともに、周辺回
路部のコンタクト形成位置には同高融点金属膜と同時に
形成された高融点金属膜からなるコンタクトが形成され
ているので、工程数を増加することなく、バリアメタル
膜として働く高融点金属膜を形成することができる。し
たがって、工程数を増加しなくとも、周辺回路部のコン
タクト形成位置にアロイスパイクを伴うことなくオーミ
ックコンタクトを形成することができる。
像装置及びその製造方法によれば、撮像素子部には高融
点金属膜からなる遮光膜が形成されるとともに、周辺回
路部のコンタクト形成位置には同高融点金属膜と同時に
形成された高融点金属膜からなるコンタクトが形成され
ているので、工程数を増加することなく、バリアメタル
膜として働く高融点金属膜を形成することができる。し
たがって、工程数を増加しなくとも、周辺回路部のコン
タクト形成位置にアロイスパイクを伴うことなくオーミ
ックコンタクトを形成することができる。
【図１】この発明の第１実施例である固体撮像装置を示
す断面図ある。
す断面図ある。
【図２】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
る。
【図３】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
る。
【図４】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
る。
【図５】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
る。
【図６】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
る。
【図７】同固体撮像装置の製造方法を示す工程図であ
る。
る。
【図８】この発明の第２実施例である固体撮像装置を示
す平面図ある。
す平面図ある。
【図９】同固体撮像装置を示す、図８のＡ−Ａ矢視断面
図である。
図である。
【図１０】同固体撮像装置を示す、図８のＢ−Ｂ矢視断
面図である。
面図である。
【図１１】この発明の第３実施例である固体撮像装置を
示す平面図ある。
示す平面図ある。
【図１２】同固体撮像装置を示す、図１１のＣ−Ｃ矢視
断面図である。
断面図である。
【図１３】同固体撮像装置を示す、図１１のＤ−Ｄ矢視
断面図である。
断面図である。
【図１４】この発明の第４実施例である固体撮像装置を
示す断面図ある。
示す断面図ある。
【図１５】従来の固体撮像装置の製造方法を工程順に示
す工程図である。
す工程図である。
【図１６】従来の固体撮像装置の製造方法を工程順に示
す工程図である。
す工程図である。
【図１７】従来の固体撮像装置の製造方法を工程順に示
す工程図である。
す工程図である。
【図１８】従来の固体撮像装置の製造方法を工程順に示
す工程図である。
す工程図である。
【図１９】従来の固体撮像装置の製造方法を工程順に示
す工程図である。
す工程図である。
１ Ｐ型半導体基板 ２ 撮像素子部 ３ 周辺回路部 ４、５、６ Ｎ型領域 ８ Ｎ+ 型領域 ７ Ｐ+ 型領域 ９ ゲート絶縁膜 １０、１７ 層間絶縁膜 １１ 転送電極 １２ 受光部 １３ 転送部 １４ 一画素分の領域 １５ 隣の画素分の領域 １６ 絶縁膜 １８ コンタクトホール １９ タングステン膜（遮光膜） ２０ タングステン膜（バリアメタル膜） ２１ タングステンシリサイド層 ２２ アルミニウム膜 ２３、２５ タングステン膜（第１層配線） ２４、２６ アルミニウム膜（第２層配線） ２７ チタンナイトライド膜 ２８ チタン膜 ２９ 積層膜 ３０ タングステン膜
Claims (10)
- 【請求項１】 入射光を光電変換する受光部以外の領域
が遮光膜で覆われた撮像素子部と、該撮像素子部の周辺
に設けられてコンタクト形成位置にコンタクトが形成さ
れた周辺回路部とを備えてなる固体撮像装置であって、 前記遮光膜及び前記コンタクトとして高融点金属膜を用
いたことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記高融点金属膜が、タングステン膜か
らなることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記高融点金属膜が、チタンナイトライ
ド膜とチタン膜との積層膜と、該積層膜上に形成された
前記タングステン膜とからなることを特徴とする請求項
１記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記コンタクトとしての前記高融点金属
膜上にアルミニウム膜が形成されていることを特徴とす
る請求項２又は３記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】 前記コンタクト以外の所望の領域に、前
記タングステン膜、前記アルミニウム膜及び前記タング
ステン膜と前記アルミニウム膜との積層膜のうちのいず
れかからなる配線が形成されていることを特徴とする請
求項２、３又は４記載の固体撮像装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の固体撮像装置を製造する
ための方法であって、 入射光を光電変換する受光部を
含む撮像素子部及び該撮像素子部の周辺に周辺回路部を
形成する撮像素子基板形成工程と、 前記周辺回路部のコンタクト形成位置にコンタクトホー
ルを形成した後、前記撮像素子基板の全面に高融点金属
膜を形成する高融点金属膜形成工程と、 前記撮像素子部の前記受光部以外の領域及び前記周辺回
路部の前記コンタクト形成位置のみに前記高融点金属膜
を残して他を除去する高融点金属膜パターニング工程
と、 を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の固体撮像装置を製造する
ための方法であって、前記高融点金属膜としてタングス
テン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８】 請求項６又は７記載の固体撮像装置を製
造するための方法であって、前記撮像素子基板を熱処理
して前記コンタクト形成位置の前記高融点金属膜をシリ
サイド化する高融点金属膜シリサイド化工程、を含むこ
とを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項９】 請求項８記載の固体撮像装置を製造する
ための方法であって、前記高融点金属膜シリサイド化工
程における前記熱処理を、不活性雰囲気中で、４５０℃
以上６００℃以下で、１乃至３０分間行うことを特徴と
する固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項８又は９記載の固体撮像装置を
製造するための方法であって、前記高融点金属膜シリサ
イド化工程の後に、少なくとも前記周辺回路部の前記コ
ンタクト形成位置にアルミニウム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。
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|---|---|---|---|
| JP10127564A JPH11330440A (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP10127564A JPH11330440A (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330440A true JPH11330440A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=14963165
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10127564A Pending JPH11330440A (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
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-
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- 1999-05-10 KR KR1019990016532A patent/KR19990088148A/ko active Search and Examination
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