JPH07326724A - 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
- Publication number
- JPH07326724A JPH07326724A JP6121176A JP12117694A JPH07326724A JP H07326724 A JPH07326724 A JP H07326724A JP 6121176 A JP6121176 A JP 6121176A JP 12117694 A JP12117694 A JP 12117694A JP H07326724 A JPH07326724 A JP H07326724A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- charge transfer
- refractory metal
- light
- semiconductor substrate
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スミア発生の少ない固体撮像装置を提供する
ものである。 【構成】 半導体基板２１表面に感光部２２と電荷転送
部２３とを設け、前記電荷転送部２３上に第１の絶縁膜
２４を介して電荷転送ゲート２５を設け、前記電荷転送
ゲート２５上に第２の絶縁膜２６を介して高融点金属の
膜２７と、前記高融点金属の酸化膜または窒化膜である
介在膜２８と、遮光膜２９の３層の積層構造からなる遮
光層３０を設けたものであり、介在膜２８により高融点
金属の膜２７と遮光膜２９とが直接接触しないため、エ
ッチングレートの高いシリコン酸化物の析出が起こら
ず、遮光膜２９のドライエッチング時に遮光層３０の側
壁部に凹型の窪みが生じるのを防ぐことができるため、
光が感光部２２以外に差し込むことがなくスミアの発生
を抑えることができるものである。
ものである。 【構成】 半導体基板２１表面に感光部２２と電荷転送
部２３とを設け、前記電荷転送部２３上に第１の絶縁膜
２４を介して電荷転送ゲート２５を設け、前記電荷転送
ゲート２５上に第２の絶縁膜２６を介して高融点金属の
膜２７と、前記高融点金属の酸化膜または窒化膜である
介在膜２８と、遮光膜２９の３層の積層構造からなる遮
光層３０を設けたものであり、介在膜２８により高融点
金属の膜２７と遮光膜２９とが直接接触しないため、エ
ッチングレートの高いシリコン酸化物の析出が起こら
ず、遮光膜２９のドライエッチング時に遮光層３０の側
壁部に凹型の窪みが生じるのを防ぐことができるため、
光が感光部２２以外に差し込むことがなくスミアの発生
を抑えることができるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置及びその製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近マルチメディアの実用化が新聞等で
話題になっているが、この実用化に必要な技術として撮
像装置に関するものが挙げられる。撮像素子としては、
従来の撮像管に代わるものとして半導体を用いた固体撮
像装置が現在主流となっており、特にＣＣＤ（チャージ
カップルド デバイス）型のものがさまざまな利点か
ら採用されている。
話題になっているが、この実用化に必要な技術として撮
像装置に関するものが挙げられる。撮像素子としては、
従来の撮像管に代わるものとして半導体を用いた固体撮
像装置が現在主流となっており、特にＣＣＤ（チャージ
カップルド デバイス）型のものがさまざまな利点か
ら採用されている。
【０００３】ここで従来の固体撮像装置について図２を
基に説明する。図２において、一導電型、例えばＰ型の
半導体基板１の表面に、光を信号電荷に変換するＮ型不
純物拡散層の感光部２と、感光部２の信号電荷を転送す
る同じくＮ型不純物拡散層の電荷転送部３とが形成さ
れ、前記電荷転送部３上にはゲート絶縁膜４を介して電
荷転送ゲート５が形成されている。そして前記電荷転送
ゲート５上に絶縁膜６を介して高融点金属膜７が形成さ
れ、最後に感光部２以外に光が届かないようにアルミニ
ウムを主成分とする遮光膜８が形成されている。この高
融点金属膜７と遮光膜８でもって遮光層９を構成してい
る。
基に説明する。図２において、一導電型、例えばＰ型の
半導体基板１の表面に、光を信号電荷に変換するＮ型不
純物拡散層の感光部２と、感光部２の信号電荷を転送す
る同じくＮ型不純物拡散層の電荷転送部３とが形成さ
れ、前記電荷転送部３上にはゲート絶縁膜４を介して電
荷転送ゲート５が形成されている。そして前記電荷転送
ゲート５上に絶縁膜６を介して高融点金属膜７が形成さ
れ、最後に感光部２以外に光が届かないようにアルミニ
ウムを主成分とする遮光膜８が形成されている。この高
融点金属膜７と遮光膜８でもって遮光層９を構成してい
る。
【０００４】また遮光層９の製造方法に関しては、高融
点金属を高真空雰囲気でスパッタ法により生成し、次に
同一チャンバー内で連続してアルミニウムを主成分とす
る遮光膜８を同じくスパッタ法により生成するのが一般
的であった。
点金属を高真空雰囲気でスパッタ法により生成し、次に
同一チャンバー内で連続してアルミニウムを主成分とす
る遮光膜８を同じくスパッタ法により生成するのが一般
的であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような構成及び方
法で製造した固体撮像装置では、高融点金属膜７と遮光
膜８との間に、遮光膜８に添加さているシリコンが高融
点金属と化合物を形成し、化合物層１０として析出す
る。この化合物層１０は、塩素系ガスを用いた遮光膜８
のドライエッチング工程においてエッチングレートが高
く、したがって遮光層９の側壁部に凹部１１が生じる。
凹部１１に斜めから光１２が差し込むと、遮光層９の下
部で多重反射を繰り返し、感光部２以外でも電荷が生じ
て電荷転送部３に流れ込み、これが原因でスミアが発生
するという問題があった。
法で製造した固体撮像装置では、高融点金属膜７と遮光
膜８との間に、遮光膜８に添加さているシリコンが高融
点金属と化合物を形成し、化合物層１０として析出す
る。この化合物層１０は、塩素系ガスを用いた遮光膜８
のドライエッチング工程においてエッチングレートが高
く、したがって遮光層９の側壁部に凹部１１が生じる。
凹部１１に斜めから光１２が差し込むと、遮光層９の下
部で多重反射を繰り返し、感光部２以外でも電荷が生じ
て電荷転送部３に流れ込み、これが原因でスミアが発生
するという問題があった。
【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、スミ
ア発生の少ない固体撮像装置を提供することを目的とし
ている。
ア発生の少ない固体撮像装置を提供することを目的とし
ている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、一導電型の半導体基板上に、前記半導体基
板とは逆の導電型の感光部と、前記感光部に生じた信号
電荷を転送する前記半導体基板とは逆の導電型の電荷転
送部とを設け、前記電荷転送部の上に第１の絶縁膜を介
して電荷転送ゲートを設け、かつその電荷転送ゲートの
上に第２の絶縁膜を介して高融点金属の膜、前記高融点
金属の酸化物あるいは窒化物の介在膜及びアルミニウム
を主成分とする遮光膜を順次積層してなる遮光層を設け
た構成である。
するために、一導電型の半導体基板上に、前記半導体基
板とは逆の導電型の感光部と、前記感光部に生じた信号
電荷を転送する前記半導体基板とは逆の導電型の電荷転
送部とを設け、前記電荷転送部の上に第１の絶縁膜を介
して電荷転送ゲートを設け、かつその電荷転送ゲートの
上に第２の絶縁膜を介して高融点金属の膜、前記高融点
金属の酸化物あるいは窒化物の介在膜及びアルミニウム
を主成分とする遮光膜を順次積層してなる遮光層を設け
た構成である。
【０００８】また、本発明の製造方法は、一導電型の半
導体基板上に前記半導体基板とは逆の導電型の感光部
と、前記感光部に生じた信号電荷を転送する前記半導体
基板とは逆の導電型の電荷転送部とを形成する工程と、
前記電荷転送部の上に第１の絶縁膜を介して電荷転送ゲ
ートを形成する工程と、その電荷転送ゲートの上に第２
の絶縁膜を介して高融点金属の膜、前記高融点金属の酸
化物あるいは窒化物の介在膜及びアルミニウムを主成分
とする遮光膜を順次積層してなる遮光層を形成する工程
とを有する製造方法である。
導体基板上に前記半導体基板とは逆の導電型の感光部
と、前記感光部に生じた信号電荷を転送する前記半導体
基板とは逆の導電型の電荷転送部とを形成する工程と、
前記電荷転送部の上に第１の絶縁膜を介して電荷転送ゲ
ートを形成する工程と、その電荷転送ゲートの上に第２
の絶縁膜を介して高融点金属の膜、前記高融点金属の酸
化物あるいは窒化物の介在膜及びアルミニウムを主成分
とする遮光膜を順次積層してなる遮光層を形成する工程
とを有する製造方法である。
【０００９】そして望ましくは、高融点金属の膜の表面
を酸化処理、あるいは窒化処理することにより、高融点
金属の酸化物あるいは窒化物の介在膜を形成した固体撮
像装置の製造方法である。
を酸化処理、あるいは窒化処理することにより、高融点
金属の酸化物あるいは窒化物の介在膜を形成した固体撮
像装置の製造方法である。
【００１０】
【作用】本発明は上記構成により、遮光層にシリコン化
合物が析出するのを防止できることにより、遮光膜を形
成するドライエッチング工程において、遮光層の側壁に
凹部が生じることがなく、ゆえに斜めからの光が遮光層
の下部に差し込むことがないため、スミアの発生を抑え
ることができるものである。
合物が析出するのを防止できることにより、遮光膜を形
成するドライエッチング工程において、遮光層の側壁に
凹部が生じることがなく、ゆえに斜めからの光が遮光層
の下部に差し込むことがないため、スミアの発生を抑え
ることができるものである。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例について図１を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
【００１２】図１において、２１はほう素を添加してＰ
型とした半導体基板であり、半導体基板２１上には燐を
イオン注入により注入してＮ型とした感光部２２を、同
じく燐をイオン注入してＮ型とした電荷転送部２３をそ
れぞれ設けている。感光部２２は光を信号電荷に変換す
る働きを、電荷転送部２３は感光部２２に生じた信号電
荷を集め、これを転送する働きを担っている。この電荷
転送部２３上にはシリコンを熱酸化することにより形成
した第１の絶縁膜２４を介してＣＶＤ法により多結晶シ
リコンで形成した電荷転送ゲート２５を設けている。こ
の電荷転送ゲート２５は、感光部２２に生じた信号電荷
を電荷転送部２３に読み出し、さらに電荷転送部２３の
信号電荷を送り出すものである。
型とした半導体基板であり、半導体基板２１上には燐を
イオン注入により注入してＮ型とした感光部２２を、同
じく燐をイオン注入してＮ型とした電荷転送部２３をそ
れぞれ設けている。感光部２２は光を信号電荷に変換す
る働きを、電荷転送部２３は感光部２２に生じた信号電
荷を集め、これを転送する働きを担っている。この電荷
転送部２３上にはシリコンを熱酸化することにより形成
した第１の絶縁膜２４を介してＣＶＤ法により多結晶シ
リコンで形成した電荷転送ゲート２５を設けている。こ
の電荷転送ゲート２５は、感光部２２に生じた信号電荷
を電荷転送部２３に読み出し、さらに電荷転送部２３の
信号電荷を送り出すものである。
【００１３】そして電荷転送ゲート２５上に、シリコン
を熱酸化することにより形成した第２の絶縁膜２６を介
して高融点金属の膜２７、その上に高融点金属の膜２７
と同じ金属の酸化物あるいは窒化物の介在膜２８、そし
てその上にアルミニウムを主成分とする遮光膜２９を順
次形成し、高融点金属の膜２７、介在膜２８、遮光膜２
９の３層の積層構造で遮光層３０を構成している。
を熱酸化することにより形成した第２の絶縁膜２６を介
して高融点金属の膜２７、その上に高融点金属の膜２７
と同じ金属の酸化物あるいは窒化物の介在膜２８、そし
てその上にアルミニウムを主成分とする遮光膜２９を順
次形成し、高融点金属の膜２７、介在膜２８、遮光膜２
９の３層の積層構造で遮光層３０を構成している。
【００１４】次に遮光層３０の製造工程について説明す
る。高真空雰囲気のチャンバー内において、第２の絶縁
膜２５を介して高融点金属の膜２７をスパッタ法により
形成し、その後チャンバー内を大気中に解放し、高融点
金属の膜２７の表面に酸素原子を吸着させ、極薄膜の高
融点金属酸化物である介在膜２８を生成させる。そし
て、チャンバー内を再度高真空雰囲気にしてスパッタ法
によりアルミニウムを主成分とする遮光膜２９を形成す
ることにより遮光層３０が構成される。
る。高真空雰囲気のチャンバー内において、第２の絶縁
膜２５を介して高融点金属の膜２７をスパッタ法により
形成し、その後チャンバー内を大気中に解放し、高融点
金属の膜２７の表面に酸素原子を吸着させ、極薄膜の高
融点金属酸化物である介在膜２８を生成させる。そし
て、チャンバー内を再度高真空雰囲気にしてスパッタ法
によりアルミニウムを主成分とする遮光膜２９を形成す
ることにより遮光層３０が構成される。
【００１５】上記構成において作用、動作を説明する
と、介在膜２８の存在により高融点金属の膜２７と遮光
膜２９が直接接することがないため、遮光膜２９の添加
物であるシリコンが高融点金属との化合物を作ることが
ない。また介在膜２８は非常に薄く、また塩素系ガスを
用いたドライエッチング工程においてもエッチングレー
トは低い。したがって遮光膜２９のドライエッチング工
程において、遮光層３０の側壁部に従来見られていたよ
うな凹部１１が生じることがない。ゆえに斜めからの光
の差し込みで感光部２２以外で信号電荷の発生はなくな
り、スミア発生を防止できるものである。
と、介在膜２８の存在により高融点金属の膜２７と遮光
膜２９が直接接することがないため、遮光膜２９の添加
物であるシリコンが高融点金属との化合物を作ることが
ない。また介在膜２８は非常に薄く、また塩素系ガスを
用いたドライエッチング工程においてもエッチングレー
トは低い。したがって遮光膜２９のドライエッチング工
程において、遮光層３０の側壁部に従来見られていたよ
うな凹部１１が生じることがない。ゆえに斜めからの光
の差し込みで感光部２２以外で信号電荷の発生はなくな
り、スミア発生を防止できるものである。
【００１６】なお別の実施例として、高融点金属の膜２
７を生成後、チャンバー内に酸素ガスまたは窒素ガスを
導入して介在膜２８を生成してもよい。また酸素ガス、
窒素ガスの選択は、高融点金属の膜２７の構成材料に依
存する。例えば高融点金属の膜２７としてチタンを用い
ればチタンは酸化しやすいため、もし酸素ガスを用いれ
ば酸化チタンの介在膜２８は厚くなりすぎて膜厚の制御
が困難になるばかりでなく、均一な膜質も得難くなるの
で、この場合は窒素ガスを用いて窒化物の介在膜２８を
形成するとよい。
７を生成後、チャンバー内に酸素ガスまたは窒素ガスを
導入して介在膜２８を生成してもよい。また酸素ガス、
窒素ガスの選択は、高融点金属の膜２７の構成材料に依
存する。例えば高融点金属の膜２７としてチタンを用い
ればチタンは酸化しやすいため、もし酸素ガスを用いれ
ば酸化チタンの介在膜２８は厚くなりすぎて膜厚の制御
が困難になるばかりでなく、均一な膜質も得難くなるの
で、この場合は窒素ガスを用いて窒化物の介在膜２８を
形成するとよい。
【００１７】また高融点金属としては、モリブデン、タ
ングステン、チタン、あるいはこれらの元素を含む金属
間化合物や合金、酸化物や窒化物などが利用可能であ
る。
ングステン、チタン、あるいはこれらの元素を含む金属
間化合物や合金、酸化物や窒化物などが利用可能であ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明から明らかなように本発明によ
れば、遮光層の側壁部にエッチングによる凹部が生じる
ことがないため、斜めからの光が差し込んで感光部以外
で信号電荷が発生せず、ゆえにスミアの発生が少ない固
体撮像装置が提供できる。
れば、遮光層の側壁部にエッチングによる凹部が生じる
ことがないため、斜めからの光が差し込んで感光部以外
で信号電荷が発生せず、ゆえにスミアの発生が少ない固
体撮像装置が提供できる。
【図１】本発明の一実施例における固体撮像装置の画素
部の断面図
部の断面図
【図２】従来の固体撮像装置の画素部の断面図
２１ 半導体基板 ２２ 感光部 ２３ 電荷転送部 ２４ 第１の絶縁膜 ２５ 電荷転送ゲート ２６ 第２の絶縁膜 ２７ 高融点金属の膜 ２８ 介在膜 ２９ 遮光膜 ３０ 遮光層
Claims (3)
- 【請求項１】 一導電型の半導体基板上に、前記半導体
基板とは逆の導電型の感光部と、前記感光部に生じた信
号電荷を転送する前記半導体基板とは逆の導電型の電荷
転送部とを設け、前記電荷転送部の上に第１の絶縁膜を
介して電荷転送ゲートを設け、かつその電荷転送ゲート
の上に第２の絶縁膜を介して高融点金属の膜、前記高融
点金属の酸化物あるいは窒化物の介在膜及びアルミニウ
ムを主成分とする遮光膜を順次積層してなる遮光層を設
けた固体撮像装置。 - 【請求項２】 一導電型の半導体基板上に前記半導体基
板とは逆の導電型の感光部と、前記感光部に生じた信号
電荷を転送する前記半導体基板とは逆の導電型の電荷転
送部とを形成する工程と、前記電荷転送部の上に第１の
絶縁膜を介して電荷転送ゲートを形成する工程と、その
電荷転送ゲートの上に第２の絶縁膜を介して高融点金属
の膜、前記高融点金属の酸化物あるいは窒化物の介在膜
及びアルミニウムを主成分とする遮光膜を順次積層して
なる遮光層を形成する工程とを有する固体撮像装置の製
造方法。 - 【請求項３】 高融点金属の膜の表面を酸化処理、ある
いは窒化処理することにより、高融点金属の酸化物ある
いは窒化物の介在膜を形成した請求項２記載の固体撮像
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6121176A JPH07326724A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6121176A JPH07326724A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326724A true JPH07326724A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=14804738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6121176A Pending JPH07326724A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07326724A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006324339A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Sony Corp | 光電変換素子 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP6121176A patent/JPH07326724A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006324339A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Sony Corp | 光電変換素子 |
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