JPH1168082A - Ccd solid state image pickup element and fabrication thereof - Google Patents

Ccd solid state image pickup element and fabrication thereof

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JPH1168082A
JPH1168082A JP9214859A JP21485997A JPH1168082A JP H1168082 A JPH1168082 A JP H1168082A JP 9214859 A JP9214859 A JP 9214859A JP 21485997 A JP21485997 A JP 21485997A JP H1168082 A JPH1168082 A JP H1168082A
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JP
Japan
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film
transfer electrode
light receiving
light
transfer
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JP9214859A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Hikichi
邦彦 引地
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Sony Corp
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Sony Corp
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the sensitivity by forming the transfer electrode of a transfer register of silicide and making thin the transfer electrode thereby enlarging the angle for viewing a light source from an opening on the light receiving part. SOLUTION: A light receiving part 2 comprising a photodiode is formed in a semiconductor substrate 3 and a gate insulation film 3 is formed on the semiconductor substrate 1. A transfer electrode 11 is then formed on a gate electrode film except the upper part of the light receiving part 2 while being covered, on the surface and the periphery thereof, with a light shielding film 12 formed through an interlayer insulation film. The transfer electrode 11 is formed of a metal silicide having a low electric resistance. According to the structure, film thickness (h) of the transfer electrode 11 can be decreased and the view angle (b) from the light receiving part 2 can be enlarged, resulting in the enhancement of sensitivity at light receiving part 2 and the entire element.

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、例えばマトリクス
状に画素となる受光部が配置されたＣＣＤ固体撮像素子
及びその製造方法に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CCD solid-state image pickup device in which light-receiving sections serving as pixels are arranged in a matrix, for example, and a method of manufacturing the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、ＣＣＤ固体撮像素子における転送
レジスタを構成する転送電極の材料には、多結晶シリコ
ンが多く用いられていた。多結晶シリコンからなる転送
電極は、転送電極の電気抵抗を低く抑える必要があるた
めに、薄くするには限界がある。2. Description of the Related Art Conventionally, polycrystalline silicon has been often used as a material of a transfer electrode constituting a transfer register in a CCD solid-state imaging device. Since the transfer electrode made of polycrystalline silicon needs to have a low electric resistance, there is a limit to the thickness of the transfer electrode.

【０００３】また、転送電極の上には、転送電極に光が
入射しないように遮光膜が形成されるが、この遮光膜も
光が転送電極に入射しないために、ある程度以上の膜厚
を必要とする。A light-shielding film is formed on the transfer electrode so that light does not enter the transfer electrode. This light-shielding film also needs to have a certain thickness to prevent light from entering the transfer electrode. And

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、固体撮像装置の
多画素化及び小型化に伴い、受光素子は微細化されてき
ているが、転送電極による段差は小さくできないため、
遮光膜の段差によって規定される、受光素子の開口部か
ら光源側を見込む角度は、撮像素子の微細化に伴い小さ
くなっている。In recent years, light receiving elements have been miniaturized with the increase in the number of pixels and miniaturization of solid-state imaging devices.
The angle defined by the step of the light shielding film and looking into the light source side from the opening of the light receiving element becomes smaller with miniaturization of the imaging element.

【０００５】ここで、従来のＣＣＤ固体撮像素子６０の
受光部付近の断面形状を図７に示す。図中６１は遮光
膜、６２は転送電極、Ｓは遮光膜６１の開口部の幅を示
す。遮光膜６１の開口部の下の半導体基体６３には、フ
ォトダイオードが形成されて受光部６４を構成してい
る。FIG. 7 shows a cross-sectional shape of a conventional CCD solid-state imaging device 60 in the vicinity of a light receiving portion. In the figure, 61 indicates a light shielding film, 62 indicates a transfer electrode, and S indicates the width of the opening of the light shielding film 61. A photodiode is formed on the semiconductor base 63 below the opening of the light-shielding film 61 to form a light receiving section 64.

【０００６】また、図示しないが、転送電極６２の下即
ち半導体基体６３表面にはゲート酸化膜があり、転送電
極６２と遮光膜６１との間には層間絶縁膜がある。Although not shown, a gate oxide film is provided below the transfer electrode 62, that is, on the surface of the semiconductor substrate 63, and an interlayer insulating film is provided between the transfer electrode 62 and the light shielding film 61.

【０００７】図中、受光部６４上の遮光膜６１の開口部
から光源側を見込む角度をａとし、転送電極６２の膜厚
をｄとする。転送電極６２は、前述のように、通常多結
晶シリコンで形成され、その膜厚ｄは電気抵抗等の特性
を確保するために、ある程度（およそ３００ｎｍ程度）
以下には薄くできない。In the drawing, a is the angle at which the light source side is viewed from the opening of the light-shielding film 61 on the light-receiving portion 64, and d is the film thickness of the transfer electrode 62. As described above, the transfer electrode 62 is usually formed of polycrystalline silicon, and its thickness d is a certain value (about 300 nm) in order to secure characteristics such as electric resistance.
The following cannot be thinned.

【０００８】そのため、撮像素子を微細化するほど、入
射光の見込み角度ａが小さくなり、入射光をうまく受光
部６４上の開口部を経て受光部６４のフォトダイオード
へ導くことが困難になり、ＣＣＤ固体撮像素子の感度低
下を招くことになる。また、見込み角度ａが小さくなる
ことにより、斜めに入射した光を感じにくくなることか
ら、感度の入射光角度依存性が大きくなってしまう。For this reason, as the image pickup device is miniaturized, the expected angle a of the incident light becomes smaller, and it becomes more difficult to guide the incident light to the photodiode of the light receiving portion 64 through the opening on the light receiving portion 64. This causes a decrease in the sensitivity of the CCD solid-state imaging device. Further, when the expected angle a becomes smaller, it becomes difficult to perceive the obliquely incident light, so that the incident light angle dependence of the sensitivity increases.

【０００９】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、受光部上の開口から光源を見込む角度を広くと
ることができると共に、感度が良好で、かつ素子の多画
素・小型化、薄型化が図れるＣＣＤ固体撮像素子及びそ
の製造方法を提供するものである。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, the angle at which the light source can be seen from the opening on the light receiving portion can be widened, the sensitivity is good, and the element has a large number of pixels, is small, and is thin. It is an object of the present invention to provide a CCD solid-state imaging device which can be manufactured and a manufacturing method thereof.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のＣＣＤ固体撮像
素子は、転送レジスタの転送電極がシリサイドにより形
成されて成るものである。The CCD solid-state imaging device according to the present invention is one in which a transfer electrode of a transfer register is formed of silicide.

【００１１】本発明のＣＣＤ固体撮像素子の製造方法
は、基体上に導電性膜を形成する工程と、これの上に第
１の膜を形成しパターニングする工程と、これを覆って
第２の膜を形成する工程と、異方性エッチングを行って
第１の膜のパターンの周囲に側壁を形成する工程と、第
１の膜のパターン及び第２の膜から成る側壁をマスクと
して、導電性膜をパターニングして転送電極を形成する
工程と、側壁を除去する工程と、第１の膜のパターンと
転送電極とを覆って遮光膜を形成する工程を有する。According to the method of manufacturing a CCD solid-state imaging device of the present invention, a step of forming a conductive film on a substrate, a step of forming and patterning a first film thereon, and a step of Forming a film, performing anisotropic etching to form a side wall around the first film pattern, and using the side wall composed of the first film pattern and the second film as a mask to form a conductive film. The method includes a step of forming a transfer electrode by patterning a film, a step of removing a side wall, and a step of forming a light-shielding film covering the pattern of the first film and the transfer electrode.

【００１２】上述の本発明の構成によれば、転送レジス
タの転送電極がシリサイドにより形成されたことによ
り、従来の多結晶シリコンから成る転送電極よりも薄膜
化することができる。According to the configuration of the present invention described above, since the transfer electrode of the transfer register is formed of silicide, it can be made thinner than the conventional transfer electrode made of polycrystalline silicon.

【００１３】上述の本発明製法によれば、第１の膜のパ
ターン及び側壁をマスクとして転送電極を形成するの
で、パターンと転送電極とをセルフアラインで形成する
ことができる。また、その後側壁を除去することによ
り、パターンの端縁を転送電極より内側にして段差を形
成することができる。According to the above-described method of the present invention, since the transfer electrode is formed using the pattern and the side wall of the first film as a mask, the pattern and the transfer electrode can be formed in a self-aligned manner. Further, by removing the side wall thereafter, a step can be formed with the edge of the pattern inside the transfer electrode.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】本発明は、転送レジスタの転送電
極がシリサイドにより形成されて成るＣＣＤ固体撮像素
子である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is a CCD solid-state imaging device in which a transfer electrode of a transfer register is formed of silicide.

【００１５】また本発明は、上記ＣＣＤ固体撮像素子に
おいて、シリサイドが、下地に多結晶シリコンを有する
ポリサイドである構成とする。Further, in the present invention, in the CCD solid-state imaging device, the silicide is a polycide having polycrystalline silicon as a base.

【００１６】また本発明は、上記ＣＣＤ固体撮像素子に
おいて、転送電極の厚さｈと、受光部上の開口部の幅Ｓ
との比ｈ／Ｓの値が０．５以下に設定されて成る構成と
する。According to the present invention, in the CCD solid-state imaging device, the thickness h of the transfer electrode and the width S of the opening on the light receiving portion are set.
And the value of the ratio h / S is set to 0.5 or less.

【００１７】また本発明は、上記ＣＣＤ固体撮像素子に
おいて、転送電極上に、転送電極より幅が狭い層が形成
されて成る構成とする。Further, according to the present invention, in the CCD solid-state imaging device, a layer having a width smaller than that of the transfer electrode is formed on the transfer electrode.

【００１８】また本発明は、上記ＣＣＤ固体撮像素子に
おいて、受光部上に内部レンズ構造を有する構成とす
る。Further, according to the present invention, in the CCD solid-state image pickup device, an internal lens structure is provided on a light receiving section.

【００１９】また本発明は、基体上に、導電性膜を形成
する工程と、導電性膜上に第１の膜を形成し、第１の膜
をパターニングする工程と、パターニングされた第１の
膜を覆って第２の膜を形成する工程と、第２の膜に異方
性エッチングを行って第１の膜のパターンの周囲に側壁
を形成する工程と、第１の膜のパターン及び第２の膜か
ら成る側壁をマスクとして、導電性膜をパターニングし
て転送電極を形成する工程と、側壁を除去する工程と、
第１の膜のパターンと転送電極とを覆って遮光膜を形成
する工程を有するＣＣＤ固体撮像素子の製造方法であ
る。The present invention also provides a step of forming a conductive film on a substrate, a step of forming a first film on the conductive film and patterning the first film, and a step of forming the first patterned film. Forming a second film covering the film, performing anisotropic etching on the second film to form sidewalls around the pattern of the first film; Forming a transfer electrode by patterning the conductive film using the side wall made of the second film as a mask; and removing the side wall;
This is a method for manufacturing a CCD solid-state imaging device including a step of forming a light-shielding film covering a pattern of a first film and a transfer electrode.

【００２０】以下、図面を参照して本発明のＣＣＤ固体
撮像素子の一実施の形態を説明する。図１に示すＣＣＤ
固体撮像素子１０は、半導体基体１内にフォトダイオー
ドからなる受光部２が形成され、半導体基体１上にはゲ
ート絶縁膜３が形成され、このゲート絶縁膜３の上に
は、受光部２上以外の部分に転送電極１１が形成されて
いる。半導体基体１内の受光部２の周辺には、図示しな
いが信号電荷を読み出すための読み出し部、隣接画素と
の分離をするチャネルストップ部が形成される。また、
転送電極１１下の半導体基体１内には、図示しないが転
送チャネルが形成される。An embodiment of the CCD solid-state imaging device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. CCD shown in FIG.
In the solid-state imaging device 10, a light receiving unit 2 made of a photodiode is formed in a semiconductor substrate 1, a gate insulating film 3 is formed on the semiconductor substrate 1, and the light receiving unit 2 The transfer electrode 11 is formed in the other part. A readout portion (not shown) for reading out signal charges and a channel stop portion for separating adjacent pixels are formed around the light receiving portion 2 in the semiconductor substrate 1. Also,
Although not shown, a transfer channel is formed in the semiconductor substrate 1 below the transfer electrode 11.

【００２１】また、転送電極１１は、層間絶縁膜（図示
せず）を介して形成された遮光膜１２によって表面及び
周囲を覆われている。これにより、光が転送電極１１に
入射することを防いでいる。遮光膜１２の上には、図示
しないが、層間絶縁層、パッシベーション膜、平坦化
層、カラーフィルター、マイクロレンズ等が形成されて
ＣＣＤ固体撮像素子１０が形成される。The surface and periphery of the transfer electrode 11 are covered with a light-shielding film 12 formed via an interlayer insulating film (not shown). This prevents light from entering the transfer electrode 11. Although not shown, an interlayer insulating layer, a passivation film, a flattening layer, a color filter, a micro lens, and the like are formed on the light-shielding film 12, and the CCD solid-state imaging device 10 is formed.

【００２２】ここで、転送電極１１は、図７に示した従
来の構成の転送電極６２と比較して電気抵抗の低い材料
を用いて構成する。電気抵抗の低い材料で転送電極１１
を構成することができれば、図１に示すように、転送電
極１１の膜厚を薄く、即ち転送電極１１の高さｈを低く
することができる。The transfer electrode 11 is made of a material having a lower electric resistance than the transfer electrode 62 having the conventional structure shown in FIG. Transfer electrode 11 made of a material having low electric resistance
1, the thickness of the transfer electrode 11 can be reduced, that is, the height h of the transfer electrode 11 can be reduced, as shown in FIG.

【００２３】このように、転送電極１１を薄くすると、
受光部２上の開口部が光源側を見込む角度はｂとなり、
図７の場合の角度ａより広く取ることができる（ｂ＞
ａ）。このことは、入射光をより効率よく取り込めるこ
とを意味し、その結果、この受光部２の感度、ひいては
ＣＣＤ固体撮像素子全体の感度が向上する。As described above, when the transfer electrode 11 is made thin,
The angle at which the opening on the light receiving unit 2 looks at the light source side is b,
It can be wider than the angle a in the case of FIG. 7 (b>
a). This means that the incident light can be taken in more efficiently, and as a result, the sensitivity of the light receiving section 2 and, consequently, the sensitivity of the entire CCD solid-state imaging device are improved.

【００２４】電気抵抗の低い転送電極材料には、金属シ
リサイド、例えばタングステンシリサイド、モリブデン
シリサイド、チタンシリサイド等が考えられる。As a material of the transfer electrode having a low electric resistance, a metal silicide, for example, tungsten silicide, molybdenum silicide, titanium silicide or the like can be considered.

【００２５】この転送電極１１の膜厚は、多結晶シリコ
ンのみにより転送電極を構成した場合に比べて半分程
度、約１５０〜２００ｎｍに薄膜化することができる。The thickness of the transfer electrode 11 can be reduced to about 150 to 200 nm, which is about half that of the case where the transfer electrode is formed only of polycrystalline silicon.

【００２６】より好ましくは、転送電極１１の電極材料
を変更したことによる問題点を最低限に抑えるために、
薄膜多結晶シリコンと金属シリサイドの積層からなるポ
リサイドを用いる。このときの多結晶シリコンの膜厚
は、好ましくは５０ｎｍ以下とし、ポリサイド全体の膜
厚は、好ましくは２００ｎｍ以下とする。More preferably, in order to minimize the problems caused by changing the electrode material of the transfer electrode 11,
Polycide made of a laminate of thin film polycrystalline silicon and metal silicide is used. At this time, the thickness of the polycrystalline silicon is preferably 50 nm or less, and the thickness of the entire polycide is preferably 200 nm or less.

【００２７】そして、このとき特に受光部上の開口部の
幅Ｓと転送電極１１の厚さｈとのアスペクト比ｈ／Ｓを
０．５以下となるように設定することにより、ＣＣＤ固
体撮像素子の受光部を微細化しても、受光部２からの見
込み角度ｂを広く取って良好な感度を得ることができ
る。また、見込み角度ｂが大きくなることにより、感度
の入射光角度依存性も低減される。At this time, by setting the aspect ratio h / S between the width S of the opening on the light receiving portion and the thickness h of the transfer electrode 11 to be 0.5 or less, the CCD solid-state image pickup device Even if the light receiving portion is miniaturized, the expected angle b from the light receiving portion 2 can be widened to obtain good sensitivity. In addition, as the expected angle b increases, the dependence of the sensitivity on the incident light angle is also reduced.

【００２８】続いて、本発明によるＣＣＤ固体撮像素子
の他の実施の形態について説明する。この実施の形態
は、転送電極上に転送電極より端縁が後退した層を積層
して形成し、これらの上を覆う遮光膜に段差を形成する
ものである。Next, another embodiment of the CCD solid-state imaging device according to the present invention will be described. In this embodiment, a layer whose edge is receded from the transfer electrode is laminated on the transfer electrode, and a step is formed in a light-shielding film covering these layers.

【００２９】図２に示すＣＣＤ固体撮像素子２０は、図
１に示したＣＣＤ固体撮像素子１０の構成に、さらに転
送電極２１上に、転送電極２１の端縁よりもその端縁が
後退した段差形成層２２が積層形成され、これらを覆っ
て遮光膜２３がその上面に段差を有するように形成され
ている。その他の構成は、図１のＣＣＤ固体撮像素子１
０と同様であるので、同一符号を付して重複説明を省略
する。The CCD solid-state image pickup device 20 shown in FIG. 2 is different from the CCD solid-state image pickup device 10 shown in FIG. 1 in that a step is formed on the transfer electrode 21 such that the edge of the transfer electrode 21 is set back. A formation layer 22 is formed by lamination, and a light-shielding film 23 is formed so as to cover these layers so as to have a step on the upper surface thereof. Other configurations are similar to those of the CCD solid-state imaging device 1 shown in FIG.
Since it is the same as 0, the same reference numerals are given and duplicate explanations are omitted.

【００３０】段差形成層２２の材料は、特に限定されな
いが、例えばＣＶＤ法により形成されたＳｉＮ膜等を用
いることができる。ここで、例えば多結晶シリコン等導
電性の材料を段差形成層２２に用いると、転送電極２１
の導電性を補って電極の低抵抗化を図ることもできる。Although the material of the step forming layer 22 is not particularly limited, for example, a SiN film formed by a CVD method can be used. Here, if a conductive material such as polycrystalline silicon is used for the step forming layer 22, for example,
, The resistance of the electrode can be reduced.

【００３１】また、段差形成層２２の端縁が、転送電極
２１の端縁よりも後退していることにより、受光部２を
微細化しても受光部２上の遮光膜２３の開口部から光源
を見込む角度を小さくすることがない。Further, since the edge of the step forming layer 22 is recessed from the edge of the transfer electrode 21, even if the light receiving section 2 is miniaturized, the light from the opening of the light shielding film 23 on the light receiving section 2 There is no need to reduce the angle of view.

【００３２】上述の段差形成層２２は、公知の方法によ
り、転送電極２２より端縁が内側に後退するようにパタ
ーニングして形成することができる。The above-mentioned step forming layer 22 can be formed by a known method by patterning such that the edge is receded inward from the transfer electrode 22.

【００３３】このように、遮光膜２３の上面に段差を形
成することにより、図３に示すような、素子内部にレン
ズを形成した構成のＣＣＤ固体撮像素子３０において、
内部レンズ２５を形成しやすくすることができる。図３
において、遮光膜２３の上には、内部レンズ２５の下地
層となり、内部レンズ２５の形状を設定する層間絶縁層
２４があり、遮光膜２３の段差に対応した曲線状の凹凸
を有している。内部レンズ２５の上に平坦化膜２６が形
成され、その上にカラーフィルタ２７、オンチップレン
ズ２８が順次形成されている。As described above, by forming a step on the upper surface of the light shielding film 23, in the CCD solid-state imaging device 30 having a lens formed inside the device as shown in FIG.
The internal lens 25 can be easily formed. FIG.
In the figure, on the light shielding film 23, there is an interlayer insulating layer 24 which serves as a base layer of the internal lens 25 and sets the shape of the internal lens 25, and has curved irregularities corresponding to the steps of the light shielding film 23. . A flattening film 26 is formed on the internal lens 25, and a color filter 27 and an on-chip lens 28 are sequentially formed thereon.

【００３４】このように、内部レンズ２５を形成してＣ
ＣＤ固体撮像素子３０を構成することにより、入射光を
内部レンズで屈折・集束させて、効果的に受光部２に入
射させることができる。Thus, the inner lens 25 is formed and C
By configuring the CD solid-state imaging device 30, incident light can be refracted and focused by the internal lens, and can be effectively incident on the light receiving unit 2.

【００３５】ここで、内部レンズの形成方法にはいくつ
かの方法があるが、例えば次のようにして形成すること
ができる。まず、内部レンズ２５と遮光膜２３との間の
層間絶縁層２４を、例えばＢＰＳＧ（ホウ素燐珪酸ガラ
ス）等により形成する。このとき、層間絶縁層２４の表
面に転送電極２１上の段差に応じた凹凸を形成するよう
にする。そして、９００℃程度でリフローさせて層間絶
縁層２４の凹凸の形状を整えることにより、その上に形
成される内部レンズ２５の形状を調整する。その後は、
内部レンズ２５の材料、例えばシリコン窒化膜等からな
り層間絶縁層２４より屈折率の高い層を形成して、図３
に示す形状の内部レンズ２５を形成する。Here, there are several methods for forming the internal lens. For example, the internal lens can be formed as follows. First, the interlayer insulating layer 24 between the internal lens 25 and the light shielding film 23 is formed by, for example, BPSG (borophosphosilicate glass) or the like. At this time, irregularities corresponding to the steps on the transfer electrode 21 are formed on the surface of the interlayer insulating layer 24. Then, the shape of the unevenness of the interlayer insulating layer 24 is adjusted by reflowing at about 900 ° C., thereby adjusting the shape of the internal lens 25 formed thereon. After that,
By forming a layer made of the material of the internal lens 25, for example, a silicon nitride film and having a higher refractive index than the interlayer insulating layer 24, FIG.
An internal lens 25 having the shape shown in FIG.

【００３６】図２に示したＣＣＤ固体撮像素子２０にお
いて、段差形成層２２は、前述のように単純にパターニ
ングして形成することができるが、その他の方法により
形成することもできる。その一製法を次に説明する。In the CCD solid-state imaging device 20 shown in FIG. 2, the step forming layer 22 can be formed by simple patterning as described above, but can also be formed by other methods. One of the manufacturing methods will be described below.

【００３７】この製法は、具体的には、ＭＯＳデバイス
で用いられるＬＤＤ（Lightly Doped Drain ）の形成プ
ロセスを適用し、酸化膜をマスクとして転送電極２１を
加工し、その上に段差形成層２２を形成するものであ
る。In this manufacturing method, specifically, a process of forming an LDD (Lightly Doped Drain) used in a MOS device is applied, the transfer electrode 21 is processed using an oxide film as a mask, and a step forming layer 22 is formed thereon. To form.

【００３８】まず、半導体基体１上に図示しないがゲー
ト絶縁膜を形成する。次に、図４Ａに示すように、これ
の上に例えばシリサイド又はポリサイド等から成る後に
転送電極２１となる導電性膜３１をＣＶＤ等により形成
し、さらにこれの上に後に段差形成層２２となる第１の
ＣＶＤ膜を形成し、この第１のＣＶＤ膜に対するリソグ
ラフィにより、段差形成層２２に対応するパターン３２
を形成する。このとき、パターン３２の幅は、後に形成
する転送電極２１の幅よりも小さくする。First, a gate insulating film (not shown) is formed on the semiconductor substrate 1. Next, as shown in FIG. 4A, a conductive film 31 made of, for example, silicide or polycide, which will become the transfer electrode 21 later, is formed thereon by CVD or the like, and further thereon becomes the step forming layer 22 later. A first CVD film is formed, and a pattern 32 corresponding to the step forming layer 22 is formed by lithography of the first CVD film.
To form At this time, the width of the pattern 32 is made smaller than the width of the transfer electrode 21 to be formed later.

【００３９】次に、図４Ｂに示すように、図３Ａで形成
したパターン３２上に、新たに第２のＣＶＤ膜３３を形
成する。この第２のＣＶＤ膜３３の材料は、例えばＳｉ
Ｏ2 等を用いることができる。好ましくは、第１のＣＶ
Ｄ膜と異なる材料で形成し、エッチングの選択比が取れ
るようにする。Next, as shown in FIG. 4B, a second CVD film 33 is newly formed on the pattern 32 formed in FIG. 3A. The material of the second CVD film 33 is, for example, Si
O 2 or the like can be used. Preferably, the first CV
It is formed of a material different from that of the D film so that the etching selectivity can be obtained.

【００４０】次に、図４Ｃに示すように、図４Ｂで形成
した第２のＣＶＤ膜３３を異方性エッチングすることに
より、パターン３２に沿って両側に側壁３４を形成す
る。そして、図４Ｄに示すように、図４Ｃまでに形成し
たパターン３２及び側壁３４をマスクとして、導電性膜
３１をエッチングして転送電極２１を形成する。この転
送電極２１の幅は、第２のＣＶＤ膜３３の膜厚を調節に
より制御することが可能である。Next, as shown in FIG. 4C, side walls 34 are formed on both sides along the pattern 32 by anisotropically etching the second CVD film 33 formed in FIG. 4B. Then, as shown in FIG. 4D, the transfer film 21 is formed by etching the conductive film 31 using the pattern 32 and the side wall 34 formed up to FIG. 4C as a mask. The width of the transfer electrode 21 can be controlled by adjusting the thickness of the second CVD film 33.

【００４１】次に、図４Ｅに示すように、パターン３２
に沿って形成された側壁３４を、ウエットエッチングに
より除去し、段差形成層２２を残す。これにより、段差
形成層２２と転送電極２１からなる階段状の段差を有す
る転送電極構造を形成することができる。また、転送電
極２１をマスクとして、イオン注入等により受光部２の
フォトダイオードを転送電極２１とセルフアラインさせ
て形成する。Next, as shown in FIG.
Is removed by wet etching to leave the step forming layer 22. Thereby, a transfer electrode structure having a step-like step formed by the step forming layer 22 and the transfer electrode 21 can be formed. Further, using the transfer electrode 21 as a mask, the photodiode of the light receiving section 2 is formed by self-alignment with the transfer electrode 21 by ion implantation or the like.

【００４２】次に、図４Ｆに示すように、段差形成層２
２と転送電極２１を覆うように、薄い層間絶縁膜（図示
せず）を介して遮光膜３５を形成する。その後、受光部
２上の遮光膜３５に開口部を形成し、図２に示す構成を
形成する。Next, as shown in FIG. 4F, the step forming layer 2
A light-shielding film 35 is formed via a thin interlayer insulating film (not shown) so as to cover 2 and the transfer electrode 21. After that, an opening is formed in the light-shielding film 35 on the light receiving section 2 to form the configuration shown in FIG.

【００４３】この製法を用いれば、転送電極２１の間隔
をリソグラフィの限界解像度よりも小さくすることがで
き、転送効率即ち転送レジスタの各転送電極のゲート毎
に転送される信号の元の信号に対する割合が向上する等
の利点が大きい。また、段差形成層２２となるパターン
３２とその横に形成した側壁３４により転送電極２１を
形成するため、転送電極２１と段差形成層２２とをセル
フアラインで形成することができる。By using this manufacturing method, the interval between the transfer electrodes 21 can be made smaller than the limit resolution of lithography, and the transfer efficiency, that is, the ratio of the signal transferred for each gate of each transfer electrode of the transfer register to the original signal can be obtained. There is a great advantage such as improvement in Further, since the transfer electrode 21 is formed by the pattern 32 to be the step forming layer 22 and the side wall 34 formed beside the pattern 32, the transfer electrode 21 and the step forming layer 22 can be formed in a self-aligned manner.

【００４４】このとき、段差形成層２２に対応するパタ
ーン３２の間隔Ｄｐがリソグラフィの限界解像度であれ
ば、転送電極２１の間隔ｄは側壁３４によりパターン３
２の間隔Ｄｐより狭くなり、垂直転送レジスタの転送電
極（いわゆる垂直転送電極）の間隔をリソグラフィの限
界解像度より狭くすることができる。また、図示しない
が水平転送レジスタの転送電極（いわゆる水平転送電
極）においても、同様に電極間隔をリソグラフィの限界
解像度より狭くすることができる。通常水平転送電極の
方が電極間隔の条件が厳しいため、本製法の効果が大き
い。At this time, if the distance Dp between the patterns 32 corresponding to the step forming layer 22 is the lithography limit resolution, the distance d between the transfer electrodes 21 is determined by
2, the distance between the transfer electrodes of the vertical transfer register (so-called vertical transfer electrode) can be narrower than the limit resolution of lithography. Although not shown, in the transfer electrodes of the horizontal transfer register (so-called horizontal transfer electrodes), the electrode interval can be similarly narrower than the limit resolution of lithography. Normally, the horizontal transfer electrodes have stricter electrode spacing conditions, so that the effect of the present manufacturing method is greater.

【００４５】このように転送電極の間隔を狭くすること
により、隣接する前後の転送電極とのポテンシャルのオ
ーバーラップが充分取れるため、各転送電極間にポテン
シャル障壁を生じにくくして効率よく転送を行うことが
できる。特に、１層の電極層により転送電極２１を形成
する場合には、電極の間隔を狭くして、隣接する前後の
転送電極とのポテンシャルのオーバーラップを充分取る
ことができるため、転送効率の向上が図られる。By narrowing the distance between the transfer electrodes in this manner, a sufficient overlap between the potentials of the adjacent transfer electrodes can be sufficiently obtained, so that a potential barrier is hardly generated between the transfer electrodes and transfer can be performed efficiently. be able to. In particular, when the transfer electrode 21 is formed by a single electrode layer, the interval between the electrodes is narrowed, and the potential overlap between the adjacent transfer electrodes before and after can be sufficiently taken, so that the transfer efficiency is improved. Is achieved.

【００４６】また、図５に転送電極２１と段差形成層２
２と受光部２を含む平面図を示すように、２層の電極層
２１ａ，２１ｂにより転送電極２１を形成する場合であ
っても、同様に上述の製法を適用することができる。図
５中、Ｘは２層の転送電極２１ａ，２１ｂが重なってい
る部分を示す。尚、図５においては遮光膜及び段差形成
層は省略している。FIG. 5 shows the transfer electrode 21 and the step forming layer 2.
As shown in a plan view including the light receiving section 2 and the light receiving section 2, even when the transfer electrode 21 is formed by the two electrode layers 21a and 21b, the above-described manufacturing method can be applied similarly. In FIG. 5, X indicates a portion where two layers of transfer electrodes 21a and 21b overlap. In FIG. 5, the light-shielding film and the step forming layer are omitted.

【００４７】この図５のＡ−Ａ′における断面図を図６
に示す。２層の転送電極２１ａ，２１ｂが重なっている
部分Ｘでは、下層の転送電極２１ａには段差形成層２２
は設けず、上層の転送電極２１ｂのみに段差形成層２２
を設けることにより、上層の転送電極２１ｂの間隔を狭
くすると共に重複部Ｘを充分取ってマスク合わせのマー
ジンを大きくすることができる。ここで、下層の転送電
極２１ａにも段差形成層２２を設ける場合には、２層の
重複部Ｘを除いた図中の点線の位置２２′に段差形成層
２２を形成する。FIG. 6 is a sectional view taken along the line AA 'in FIG.
Shown in In the portion X where the two-layer transfer electrodes 21a and 21b overlap, the step-forming layer 22
Is not provided, and the step forming layer 22 is formed only on the upper transfer electrode 21b.
Is provided, the distance between the upper transfer electrodes 21b can be reduced, and the overlapping portion X can be sufficiently taken to increase the margin for mask alignment. Here, when the step forming layer 22 is also provided on the lower transfer electrode 21a, the step forming layer 22 is formed at a position 22 'indicated by a dotted line in the figure excluding the overlapping portion X of the two layers.

【００４８】尚、図示しないが、重複部Ｘをさらに長く
して、上層の転送電極２１ｂ同士の間隔をより狭くする
こともできる。この場合にも電極間隔をリソグラフィの
限界解像度より狭くすることが可能である。その場合に
はＣＣＤレジスタの部分の下層の転送電極２１ａ上には
段差形成層２２を形成しないようにすればよい。Although not shown, the length of the overlapping portion X can be further increased to further reduce the distance between the upper-layer transfer electrodes 21b. Also in this case, it is possible to make the electrode interval narrower than the limit resolution of lithography. In this case, the step forming layer 22 may not be formed on the lower transfer electrode 21a of the CCD register.

【００４９】尚、受光部２の方向（図５中左右方向）の
転送電極２１の間隔は、所定の開口部３６が形成される
ように、あらかじめパターン３２の間隔を規定する。The distance between the transfer electrodes 21 in the direction of the light receiving section 2 (the horizontal direction in FIG. 5) is determined in advance so that a predetermined opening 36 is formed.

【００５０】この受光素子開口部Ｓが光源側を見込む角
度ｃは、ＣＶＤ膜３３の膜厚を制御することで側壁３４
の幅を適切に設定すれば、図２のｂと同様に広い見込み
角度ｃを得ることができる。The angle c at which the light-receiving element opening S looks at the light source side is controlled by controlling the thickness of the CVD film 33.
If the width is appropriately set, a wide expected angle c can be obtained as in FIG. 2B.

【００５１】本発明のＣＣＤ固体撮像素子及びその製造
方法は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取
り得る。The CCD solid-state imaging device and the method of manufacturing the same according to the present invention are not limited to the above-described embodiment.
Various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【００５２】[0052]

【発明の効果】上述の本発明によれば、転送電極をシリ
サイドにより構成することにより、転送電極の薄膜化を
図ることができる。従って、転送電極を覆って形成され
る遮光膜の高さが低くなり、従来に比して受光部上の開
口部が光源を見込む角度が大きくなることにより、受光
部に入射する光量を増加させて、撮像素子の感度を向上
させることができる。また、見込み角度が大きくなるこ
とにより、感度の入射光角度依存性も低減される。これ
により、撮像素子の多画素・小型化に伴い、受光部が微
細化されても、撮像素子の感度の向上を図ることができ
る。According to the present invention described above, the transfer electrode can be made thin by forming the transfer electrode from silicide. Accordingly, the height of the light-shielding film formed over the transfer electrode is reduced, and the angle at which the opening on the light-receiving unit sees the light source becomes larger than before, thereby increasing the amount of light incident on the light-receiving unit. Thus, the sensitivity of the image sensor can be improved. In addition, as the expected angle increases, the incident light angle dependence of the sensitivity is reduced. Thus, the sensitivity of the image sensor can be improved even if the light receiving unit is miniaturized as the number of pixels and the size of the image sensor are reduced.

【００５３】さらに、転送電極を薄くできるので、素子
の薄型化を図ることができ、上層に形成されるオンチッ
プレンズを低くして受光部のフォトダイオードに近づけ
ることができるため、この点からも感度を向上させるこ
とができる。Furthermore, since the transfer electrode can be made thinner, the element can be made thinner, and the on-chip lens formed in the upper layer can be made lower and closer to the photodiode of the light receiving section. Sensitivity can be improved.

【００５４】また、転送電極上に転送電極より幅の狭い
層を形成したときには、感度を低下させることなく、転
送電極上の遮光膜の高さを高くすることができる。そし
て、この転送電極より幅の狭い層が形成された構造を、
内部レンズを有するＣＣＤ固体撮像素子に適用したとき
には、内部レンズを形成するための下地の層間絶縁層に
容易に凹凸を形成することができる。When a layer narrower than the transfer electrode is formed on the transfer electrode, the height of the light-shielding film on the transfer electrode can be increased without lowering the sensitivity. Then, the structure in which a layer narrower than the transfer electrode is formed is
When applied to a CCD solid-state imaging device having an internal lens, irregularities can be easily formed in the underlying interlayer insulating layer for forming the internal lens.

【００５５】また、本発明のＣＣＤ固体撮像素子の製造
方法によれば、第１の膜のパターン及び側壁をマスクと
して転送電極を形成するので、パターンと転送電極とを
セルフアラインで形成することができ、その後側壁を除
去することによりパターンの端縁を転送電極より内側に
して段差を形成することができる。従って、パターンの
間隔をリソグラフィの限界解像度にすれば、転送電極の
間隔をリソグラフィの限界解像度より狭くすることがで
き、転送効率の向上を図ることができる。According to the method of manufacturing a CCD solid-state imaging device of the present invention, since the transfer electrode is formed using the pattern and the side wall of the first film as a mask, the pattern and the transfer electrode can be formed in a self-aligned manner. Then, by removing the side wall, a step can be formed with the edge of the pattern inside the transfer electrode. Therefore, if the pattern interval is set to the lithographic limit resolution, the transfer electrode interval can be narrower than the lithographic limit resolution, and the transfer efficiency can be improved.

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

【図１】本発明のＣＣＤ固体撮像素子の一実施の形態の
受光部付近の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the vicinity of a light receiving section of an embodiment of a CCD solid-state imaging device according to the present invention.

【図２】本発明のＣＣＤ固体撮像素子の他の実施の形態
の受光部付近の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the vicinity of a light receiving section of another embodiment of the CCD solid-state imaging device according to the present invention.

【図３】図２の構成を適用した内部レンズを有するＣＣ
Ｄ固体撮像素子の受光部付近の断面図である。FIG. 3 is a CC having an internal lens to which the configuration of FIG. 2 is applied;
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of a light receiving unit of the D solid-state imaging device.

【図４】Ａ〜Ｆ 図２のＣＣＤ固体撮像素子の一製造方
法を示す製造工程図である。4A to 4F are manufacturing process diagrams showing a method for manufacturing the CCD solid-state imaging device shown in FIG. 2;

【図５】図２のＣＣＤ固体撮像素子の撮像領域の平面図
である。FIG. 5 is a plan view of an imaging area of the CCD solid-state imaging device of FIG. 2;

【図６】図５のＡ−Ａ′における断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 5;

【図７】従来のＣＣＤ固体撮像素子の受光部付近の断面
図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the vicinity of a light receiving section of a conventional CCD solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…半導体基体、２…受光部、３…ゲート絶縁膜、１
０，２０，３０…ＣＣＤ固体撮像素子、１１，２１…転
送電極、１２，２３，３５…遮光膜、２２…段差形成
層、２４…層間絶縁層、２５…内部レンズ、２６…平坦
化膜、２７…カラーフィルタ、２８…オンチップレン
ズ、３１…導電性膜、３２…パターン、３３…第２のＣ
ＶＤ膜、３４…側壁、６０…ＣＣＤ固体撮像素子、６１
…遮光膜、６２…転送電極、６３…半導体基体、６４…
受光部、Ｓ…開口部の幅、ｄ，ｈ…転送電極の高さ（膜
厚）、Ｄｐ…パターンの間隔DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor base, 2 ... Light receiving part, 3 ... Gate insulating film, 1
0, 20, 30: CCD solid-state imaging device, 11, 21, transfer electrode, 12, 23, 35: light-shielding film, 22: step forming layer, 24: interlayer insulating layer, 25: internal lens, 26: flattening film, 27: color filter, 28: on-chip lens, 31: conductive film, 32: pattern, 33: second C
VD film, 34 ... side wall, 60 ... CCD solid-state imaging device, 61
... light shielding film, 62 ... transfer electrode, 63 ... semiconductor substrate, 64 ...
Light receiving section, S: width of opening, d, h: height (film thickness) of transfer electrode, Dp: interval of pattern

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 転送レジスタの転送電極がシリサイドに
より形成されて成ることを特徴とするＣＣＤ固体撮像素
子。1. A CCD solid-state imaging device, wherein a transfer electrode of a transfer register is formed of silicide. 【請求項２】 上記シリサイドが、下地に多結晶シリコ
ンを有するポリサイドであることを特徴とする請求項１
に記載のＣＣＤ固体撮像素子。2. The method according to claim 1, wherein said silicide is polycide having polycrystalline silicon as a base.
4. The CCD solid-state imaging device according to 1. 【請求項３】 上記転送電極の厚さｈと、受光部上の開
口部の幅Ｓとの比ｈ／Ｓの値が０．５以下に設定されて
成ることを特徴とする請求項１に記載のＣＣＤ固体撮像
素子。3. The method according to claim 1, wherein the ratio h / S of the thickness h of the transfer electrode to the width S of the opening on the light receiving portion is set to 0.5 or less. The CCD solid-state imaging device according to the above. 【請求項４】 上記転送電極上に、該転送電極より幅が
狭い層が形成されて成ることを特徴とする請求項１に記
載のＣＣＤ固体撮像素子。4. The CCD solid-state imaging device according to claim 1, wherein a layer having a width smaller than that of the transfer electrode is formed on the transfer electrode. 【請求項５】 上記受光部上に内部レンズ構造を有する
ことを特徴とする請求項４に記載のＣＣＤ固体撮像素
子。5. The CCD solid-state imaging device according to claim 4, further comprising an internal lens structure on said light receiving section. 【請求項６】 基体上に、導電性膜を形成する工程と、 上記導電性膜上に第１の膜を形成し、該第１の膜をパタ
ーニングする工程と、 パターニングされた上記第１の膜を覆って第２の膜を形
成する工程と、 上記第２の膜に異方性エッチングを行って上記第１の膜
のパターンの周囲に側壁を形成する工程と、 上記第１の膜のパターン及び上記第２の膜から成る上記
側壁をマスクとして、上記導電性膜をパターニングして
転送電極を形成する工程と、 上記側壁を除去する工程と、 上記第１の膜のパターンと上記転送電極とを覆って遮光
膜を形成する工程を有することを特徴とするＣＣＤ固体
撮像素子の製造方法。6. A step of forming a conductive film on a base, a step of forming a first film on the conductive film and patterning the first film, and a step of patterning the first film. Forming a second film covering the film; performing anisotropic etching on the second film to form sidewalls around the pattern of the first film; A step of patterning the conductive film to form a transfer electrode using the pattern and the side wall made of the second film as a mask; a step of removing the side wall; a pattern of the first film and the transfer electrode Forming a light-shielding film covering the solid-state imaging device.
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