JPH06268187A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
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- JPH06268187A JPH06268187A JP5075070A JP7507093A JPH06268187A JP H06268187 A JPH06268187 A JP H06268187A JP 5075070 A JP5075070 A JP 5075070A JP 7507093 A JP7507093 A JP 7507093A JP H06268187 A JPH06268187 A JP H06268187A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 クロスト−クを十分に防止し、良好な画像を
得られると同時に、感度の高い固体撮像装置の製造方法
を提供すること。 【構成】 受光部９ａを形成した後、比較的低温で段差
上に「たまり」を生じさせない第１の絶縁膜６（プラズ
マＣＶＤ法又は減圧ＣＶＤ法又はスパッタ法による酸化
膜又は酸化窒化膜又は窒化膜）を形成する。次いで基板
側から受光部を通過した光を再び受光部へ導き入れるた
めの反射膜８を形成する。しかる後に、比較的低温で平
坦な表面が得られる第２の絶縁膜７（ポリイミド膜又は
スピンオングラス膜又はＣＶＤ法による酸化膜）を形成
して素子表面を平坦化する。最後に絶縁膜７上に金属配
線を形成して固体撮像装置を完成する。 【効果】 素子表面を平坦化する前に反射膜を形成する
ことにより、受光部の全領域Ｗに亙って平坦な反射膜を
形成できる。
得られると同時に、感度の高い固体撮像装置の製造方法
を提供すること。 【構成】 受光部９ａを形成した後、比較的低温で段差
上に「たまり」を生じさせない第１の絶縁膜６（プラズ
マＣＶＤ法又は減圧ＣＶＤ法又はスパッタ法による酸化
膜又は酸化窒化膜又は窒化膜）を形成する。次いで基板
側から受光部を通過した光を再び受光部へ導き入れるた
めの反射膜８を形成する。しかる後に、比較的低温で平
坦な表面が得られる第２の絶縁膜７（ポリイミド膜又は
スピンオングラス膜又はＣＶＤ法による酸化膜）を形成
して素子表面を平坦化する。最後に絶縁膜７上に金属配
線を形成して固体撮像装置を完成する。 【効果】 素子表面を平坦化する前に反射膜を形成する
ことにより、受光部の全領域Ｗに亙って平坦な反射膜を
形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば赤外線固体撮像
装置等のように半導体基板上に基板とは異なる物質を被
着させて受光部を形成し、さらにその上に受光部を通過
した光を再び受光部に導き入れるための反射膜を形成す
る固体撮像装置の製造方法に関するものである。
装置等のように半導体基板上に基板とは異なる物質を被
着させて受光部を形成し、さらにその上に受光部を通過
した光を再び受光部に導き入れるための反射膜を形成す
る固体撮像装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板上に半導体基板とは異なる物
質を被着させて受光部を形成し、さらにその上に受光部
を透過した光を再び受光部に導き入れるための反射膜を
形成する固体撮像装置の一例として赤外線固体撮像装置
がある。この赤外線固体撮像装置の従来の製造方法を図
３、図４、図５を参照して説明する。
質を被着させて受光部を形成し、さらにその上に受光部
を透過した光を再び受光部に導き入れるための反射膜を
形成する固体撮像装置の一例として赤外線固体撮像装置
がある。この赤外線固体撮像装置の従来の製造方法を図
３、図４、図５を参照して説明する。
【０００３】まず、図３は赤外線固体撮像装置の全体的
な構成を説明するための平面図である。図において、１
０９は光電変換を行う受光部であり、該受光部１０９は
基板上にマトリックス状に配列されている。ここでは簡
単のため、３×３＝９個の受光部を示している。
な構成を説明するための平面図である。図において、１
０９は光電変換を行う受光部であり、該受光部１０９は
基板上にマトリックス状に配列されている。ここでは簡
単のため、３×３＝９個の受光部を示している。
【０００４】一方、１０４は受光部１０９で発生した電
荷を読み出すための通路となる電荷転送部であるが、実
際に電荷を読み出すためには、電荷転送部１０４の上に
設けられたＣＣＤ転送電極１０５（図では左上りのハッ
チングを付して示した）に所定のクロックパルスを印加
することが必要である。なお、図３においては、ＣＣＤ
転送電極１０５は１つのみ示し、他は省略してある。
荷を読み出すための通路となる電荷転送部であるが、実
際に電荷を読み出すためには、電荷転送部１０４の上に
設けられたＣＣＤ転送電極１０５（図では左上りのハッ
チングを付して示した）に所定のクロックパルスを印加
することが必要である。なお、図３においては、ＣＣＤ
転送電極１０５は１つのみ示し、他は省略してある。
【０００５】このＣＣＤ転送電極１０５へのクロックパ
ルスは半導体チップ１１３の周囲に設けられたボンディ
ングパッド１１２、金属配線１１１（図では共に右上り
のハッチングを付して示した）を介してチップ１１３の
外部から与えられる。尚、図３においてはボンディング
パッド１１２、金属配線１１１についても、その一部分
を示した。このボンディングパッド１１２、金属配線１
１１はアルミニウム（Ａｌ）もしくはアルミニウム（Ａ
ｌ）合金等の金属で構成される。
ルスは半導体チップ１１３の周囲に設けられたボンディ
ングパッド１１２、金属配線１１１（図では共に右上り
のハッチングを付して示した）を介してチップ１１３の
外部から与えられる。尚、図３においてはボンディング
パッド１１２、金属配線１１１についても、その一部分
を示した。このボンディングパッド１１２、金属配線１
１１はアルミニウム（Ａｌ）もしくはアルミニウム（Ａ
ｌ）合金等の金属で構成される。
【０００６】次に、図４を参照して図３に示したような
構造の固体撮像装置の製造方法を説明する。図４は第３
図のＡＡ’断面の表面付近の構造を製造工程毎に示した
ものである。まず最初に、従来から良く知られているＬ
ＯＣＯＳ分離法（選択酸化分離法）によってシリコン
（Ｓｉ）基板１０１上に厚い熱酸化膜からなる分離領域
１０２を形成する。
構造の固体撮像装置の製造方法を説明する。図４は第３
図のＡＡ’断面の表面付近の構造を製造工程毎に示した
ものである。まず最初に、従来から良く知られているＬ
ＯＣＯＳ分離法（選択酸化分離法）によってシリコン
（Ｓｉ）基板１０１上に厚い熱酸化膜からなる分離領域
１０２を形成する。
【０００７】次に、電荷転送部（図３の１０４）にＢＣ
ＣＤ拡散層１０４ａを形成し、拡散層１０４ａ上にポリ
シリコンからなるＣＣＤ転送電極１０５を形成する。そ
の他図には示されていないが、電荷転送部出力部のＭＯ
Ｓトランジスタを構成するソ−ス・ドレイン拡散層を初
めとする種々の熱拡散層のすべて、及びすべてのポリシ
リコン電極を形成する。図３（ａ）は熱拡散層、ポリシ
リコン電極の形成を終了した状態を示す。
ＣＤ拡散層１０４ａを形成し、拡散層１０４ａ上にポリ
シリコンからなるＣＣＤ転送電極１０５を形成する。そ
の他図には示されていないが、電荷転送部出力部のＭＯ
Ｓトランジスタを構成するソ−ス・ドレイン拡散層を初
めとする種々の熱拡散層のすべて、及びすべてのポリシ
リコン電極を形成する。図３（ａ）は熱拡散層、ポリシ
リコン電極の形成を終了した状態を示す。
【０００８】次いで受光部を形成するためのフォトリソ
グラフィ−工程及びウエットエッチング工程により酸化
膜１０３に穴を開け、さらに、Ｐｔの被着及び熱処理を
行い、ＰｔＳｉ層１０９ａを得る。これにより、光電変
換を行う受光部（ショットキ−バリアダイオ−ド）が形
成される。この状態図を図４（ｂ）に示す。
グラフィ−工程及びウエットエッチング工程により酸化
膜１０３に穴を開け、さらに、Ｐｔの被着及び熱処理を
行い、ＰｔＳｉ層１０９ａを得る。これにより、光電変
換を行う受光部（ショットキ−バリアダイオ−ド）が形
成される。この状態図を図４（ｂ）に示す。
【０００９】次に、５００℃以下程度の比較的低温で得
られる平坦な絶縁膜１０７を形成する。この絶縁膜１０
７は、液状の樹脂を回転塗布し熱処理することによって
形成される、ポリイミド膜、スピンオングラス（ＳＯ
Ｇ）膜、もしくはＣＶＤ法による酸化膜、特にテトラエ
トキシシラン（ＴＥＯＳ）を主材料としたＣＶＤ酸化膜
など、種々のものから選択できる。
られる平坦な絶縁膜１０７を形成する。この絶縁膜１０
７は、液状の樹脂を回転塗布し熱処理することによって
形成される、ポリイミド膜、スピンオングラス（ＳＯ
Ｇ）膜、もしくはＣＶＤ法による酸化膜、特にテトラエ
トキシシラン（ＴＥＯＳ）を主材料としたＣＶＤ酸化膜
など、種々のものから選択できる。
【００１０】図４（ｃ）は絶縁膜１０７を形成して表面
を平坦化した状態を示す。尚、以上説明した第４図
（ａ）〜（ｃ）の赤外線固体撮像素子の製法について
は、本発明者が先に提案した平成４年特許願第２２０９
８３号に詳しく記載されている。
を平坦化した状態を示す。尚、以上説明した第４図
（ａ）〜（ｃ）の赤外線固体撮像素子の製法について
は、本発明者が先に提案した平成４年特許願第２２０９
８３号に詳しく記載されている。
【００１１】前記図４（ｃ）に示した工程の終了後、次
の工程では、第４図（ｄ）に示すように受光部上にＡｌ
又はＡｌ合金からなる反射膜１０８を形成する。この反
射膜１０８は、半導体裏面側から入射する赤外線（第４
図（ｄ）の矢印ｉ）のうち、ＰｔＳｉ層１０９ａを透過
してしまった赤外線を再びＰｔＳｉ層１０９ａに導き入
れ、赤外線に対する受光感度を向上させるために設ける
ものである（ＰｔＳｉ層は極めて薄いので、入射光の半
分程度は透過してしまう。）。
の工程では、第４図（ｄ）に示すように受光部上にＡｌ
又はＡｌ合金からなる反射膜１０８を形成する。この反
射膜１０８は、半導体裏面側から入射する赤外線（第４
図（ｄ）の矢印ｉ）のうち、ＰｔＳｉ層１０９ａを透過
してしまった赤外線を再びＰｔＳｉ層１０９ａに導き入
れ、赤外線に対する受光感度を向上させるために設ける
ものである（ＰｔＳｉ層は極めて薄いので、入射光の半
分程度は透過してしまう。）。
【００１２】さらに、赤外線固体撮像素子を駆動するた
めのＡｌ又はＡｌ合金からなる配線層（図示せず）を形
成し、赤外固体撮像装置を完成する。
めのＡｌ又はＡｌ合金からなる配線層（図示せず）を形
成し、赤外固体撮像装置を完成する。
【００１３】次に、図５を参照して、従来の赤外線固体
撮像装置の別の製法を説明する。図５（ａ）は、既に説
明した図４（ａ）と同じ断面を示すものであり、Ｓｉ基
板１０１上に、分離領域１０２、ＢＣＣＤ拡散層１０４
ａ、ＣＣＤ転送電極１０５、酸化膜１０３を形成し、種
々の熱拡散層のすべて、及びすべてのポリシリコン電極
を形成した状態を示す。
撮像装置の別の製法を説明する。図５（ａ）は、既に説
明した図４（ａ）と同じ断面を示すものであり、Ｓｉ基
板１０１上に、分離領域１０２、ＢＣＣＤ拡散層１０４
ａ、ＣＣＤ転送電極１０５、酸化膜１０３を形成し、種
々の熱拡散層のすべて、及びすべてのポリシリコン電極
を形成した状態を示す。
【００１４】この状態から次に平坦な絶縁膜１０７を形
成する。この絶縁膜１０７は、液状の樹脂を回転塗布し
熱処理することによって形成される、ポリイミド膜、ス
ピンオングラス（ＳＯＧ）膜、もしくはＣＶＤ法による
酸化膜、特にテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を主材
料としたＣＶＤ酸化膜など、種々のものから選択でき
る。図５（ｂ）は絶縁膜１０７を形成して表面を平坦化
した状態を示す。
成する。この絶縁膜１０７は、液状の樹脂を回転塗布し
熱処理することによって形成される、ポリイミド膜、ス
ピンオングラス（ＳＯＧ）膜、もしくはＣＶＤ法による
酸化膜、特にテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を主材
料としたＣＶＤ酸化膜など、種々のものから選択でき
る。図５（ｂ）は絶縁膜１０７を形成して表面を平坦化
した状態を示す。
【００１５】次いで、受光部を形成するためのフォトリ
ソグラフィ−工程及びウエットエッチング工程により絶
縁膜１０７及び１０３に穴を開け、さらに、Ｐｔの被着
及び熱処理を行い、ＰｔＳｉ層１０９ａを得る。これに
より、光電変換を行う受光部（ショットキ−バリアダイ
オ−ド）が形成される。この状態図を図５（ｃ）に示
す。
ソグラフィ−工程及びウエットエッチング工程により絶
縁膜１０７及び１０３に穴を開け、さらに、Ｐｔの被着
及び熱処理を行い、ＰｔＳｉ層１０９ａを得る。これに
より、光電変換を行う受光部（ショットキ−バリアダイ
オ−ド）が形成される。この状態図を図５（ｃ）に示
す。
【００１６】その次の工程では、図６（ｄ）に示すよう
に、絶縁膜１１０及び反射膜１０８を形成する。この
時、絶縁膜１１０の材料としては、既に述べた絶縁膜１
０７と同様、種々の膜から選択できる。また反射膜１０
８は、入射光を反射するＡｌ又はＡｌ合金で形成する。
以上のようにして、赤外線固体撮像装置を完成する。
に、絶縁膜１１０及び反射膜１０８を形成する。この
時、絶縁膜１１０の材料としては、既に述べた絶縁膜１
０７と同様、種々の膜から選択できる。また反射膜１０
８は、入射光を反射するＡｌ又はＡｌ合金で形成する。
以上のようにして、赤外線固体撮像装置を完成する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した固
体撮像装置においては、周知のように、「１つの画素に
入射した光は、その画素のみで光電変換される」という
要求を満たすものでなければならない。もし、ある１つ
の画素に入射した光が別の画素で光電変換されれば（こ
の現象を「クロストーク」と称する。）、固体撮像装置
に結像された本来の像とは異なる像が出力され、固体撮
像装置本来の目的を果たせないこととなるからである。
体撮像装置においては、周知のように、「１つの画素に
入射した光は、その画素のみで光電変換される」という
要求を満たすものでなければならない。もし、ある１つ
の画素に入射した光が別の画素で光電変換されれば（こ
の現象を「クロストーク」と称する。）、固体撮像装置
に結像された本来の像とは異なる像が出力され、固体撮
像装置本来の目的を果たせないこととなるからである。
【００１８】また一方、近年の固体撮像装置においては
１つの画素での感度をより高くすることも熱望されてい
る。
１つの画素での感度をより高くすることも熱望されてい
る。
【００１９】しかしながら、従来においては、必ずしも
前記クロストークを十分に抑え、良好な画像を得られる
と同時に、かつ感度の高い固体撮像装置を実現すること
はできなかった。
前記クロストークを十分に抑え、良好な画像を得られる
と同時に、かつ感度の高い固体撮像装置を実現すること
はできなかった。
【００２０】本発明者は、このような従来の固体撮像装
置の問題の原因を解明した。その結果、前記従来の固体
撮像装置には、その製造方法において次のような問題が
あることを見出した。
置の問題の原因を解明した。その結果、前記従来の固体
撮像装置には、その製造方法において次のような問題が
あることを見出した。
【００２１】すなわち、前記図４及び図５を再び参照し
て、先ず前記図４の製造方法においては、反射膜１０８
の形成前に、絶縁膜１０７を平坦化しているが、この平
坦化を行う際に、図４（ｃ）で示されているように、絶
縁膜１０７には、その下に段差がある所では、絶縁膜の
たまり１０７ａが生じている。このため、次の工程にお
いて形成される反射膜１０８は、図４（ｄ）に示される
ように、その中央部（Ｗ2 領域）では平坦であるが、両
端部（Ｗ1 領域）では湾曲した形状となっている。
て、先ず前記図４の製造方法においては、反射膜１０８
の形成前に、絶縁膜１０７を平坦化しているが、この平
坦化を行う際に、図４（ｃ）で示されているように、絶
縁膜１０７には、その下に段差がある所では、絶縁膜の
たまり１０７ａが生じている。このため、次の工程にお
いて形成される反射膜１０８は、図４（ｄ）に示される
ように、その中央部（Ｗ2 領域）では平坦であるが、両
端部（Ｗ1 領域）では湾曲した形状となっている。
【００２２】このような反射膜形状をもつ赤外線固体撮
像装置に光が入射すると（光は図４（ｄ）中の矢印ｉで
示される方向、即ち裏面から入射する。）、前記Ｗ2 領
域に入射する光（矢印ｊａのように入射）は、反射膜１
０８の平坦な部分で反射され、ちょうど入射光と真反対
の向きに進み（矢印ｊｂのように反射）、再びＰｔＳｉ
層１０９ａに入射するが、前記Ｗ1 領域に入射する光
は、反射膜１０８の湾曲した部分で反射されるので、入
射光は矢印ｋのように進み、一旦ＰｔＳｉ層１０９ａで
光電変換されたあと、別の画素に入射することになる。
すなわち、これによりクロスト−クが発生することとな
り、極めて見にくい画像出力が得られる結果となるので
ある。
像装置に光が入射すると（光は図４（ｄ）中の矢印ｉで
示される方向、即ち裏面から入射する。）、前記Ｗ2 領
域に入射する光（矢印ｊａのように入射）は、反射膜１
０８の平坦な部分で反射され、ちょうど入射光と真反対
の向きに進み（矢印ｊｂのように反射）、再びＰｔＳｉ
層１０９ａに入射するが、前記Ｗ1 領域に入射する光
は、反射膜１０８の湾曲した部分で反射されるので、入
射光は矢印ｋのように進み、一旦ＰｔＳｉ層１０９ａで
光電変換されたあと、別の画素に入射することになる。
すなわち、これによりクロスト−クが発生することとな
り、極めて見にくい画像出力が得られる結果となるので
ある。
【００２３】ここで、単にクロストークのみを防止した
ければ、反射膜１０８の形成を前記Ｗ2 の領域のみに限
定すれば良いが、そうすると、前記Ｗ1 の領域に入射
し、ＰｔＳｉ層１０９ａを透過した光は再び受光部に入
射されない（反射膜１０８がＷ1 領域にない）ので、受
光感度が著しく低下してしまうのである。このような問
題は前記図５に示した製造方法においても全く同様に言
えることである。
ければ、反射膜１０８の形成を前記Ｗ2 の領域のみに限
定すれば良いが、そうすると、前記Ｗ1 の領域に入射
し、ＰｔＳｉ層１０９ａを透過した光は再び受光部に入
射されない（反射膜１０８がＷ1 領域にない）ので、受
光感度が著しく低下してしまうのである。このような問
題は前記図５に示した製造方法においても全く同様に言
えることである。
【００２４】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、クロストークを十分に防止し、
良好な画像を得られると同時に、かつ感度の高い固体撮
像装置の製造方法を提供することを目的とする。
になされたものであり、クロストークを十分に防止し、
良好な画像を得られると同時に、かつ感度の高い固体撮
像装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
前記請求項１の発明は、半導体基板上に該半導体基板と
は異なる物質を被着させることにより受光部を形成する
工程と、前記受光部を含む領域上に第１の絶縁膜を形成
する工程と、前記第１の絶縁膜の上の受光部領域に基板
側から受光部を通過した光を再び受光部へ導き入れるた
めの反射膜を形成する工程と、前記受光部に蓄積された
電荷を読み出すための電荷読み出し部を形成する工程
と、前記電荷読みだし部を含む領域上に第２の絶縁膜を
設けて表面を平坦化する工程と、該平坦化された第２の
絶縁膜上に前記電荷読み出し部を駆動するための金属配
線を形成する工程とを含む固体撮像装置の製造方法にお
いて、前記反射膜を形成する工程を、前記第２の絶縁膜
を設けて表面を平坦化する工程の前に行うことを特徴と
する固体撮像装置の製造方法に係るものである。
前記請求項１の発明は、半導体基板上に該半導体基板と
は異なる物質を被着させることにより受光部を形成する
工程と、前記受光部を含む領域上に第１の絶縁膜を形成
する工程と、前記第１の絶縁膜の上の受光部領域に基板
側から受光部を通過した光を再び受光部へ導き入れるた
めの反射膜を形成する工程と、前記受光部に蓄積された
電荷を読み出すための電荷読み出し部を形成する工程
と、前記電荷読みだし部を含む領域上に第２の絶縁膜を
設けて表面を平坦化する工程と、該平坦化された第２の
絶縁膜上に前記電荷読み出し部を駆動するための金属配
線を形成する工程とを含む固体撮像装置の製造方法にお
いて、前記反射膜を形成する工程を、前記第２の絶縁膜
を設けて表面を平坦化する工程の前に行うことを特徴と
する固体撮像装置の製造方法に係るものである。
【００２６】また、前記請求項２の発明は、前記請求項
１の発明において、前記半導体基板としてシリコン基板
を用い、該シリコン基板に金属珪化物又は化合物半導体
を被着させることによって前記受光部を形成し、前記反
射膜として金属膜を用いたことを特徴とする固体撮像装
置の製造方法に係るものである。
１の発明において、前記半導体基板としてシリコン基板
を用い、該シリコン基板に金属珪化物又は化合物半導体
を被着させることによって前記受光部を形成し、前記反
射膜として金属膜を用いたことを特徴とする固体撮像装
置の製造方法に係るものである。
【００２７】さらに、前記請求項３の発明は、前記請求
項１の発明において、前記第１の絶縁膜として、常圧Ｃ
ＶＤ法又はプラズマＣＶＤ法又は減圧ＣＶＤ法又はスパ
ッタ法により、酸化膜又は酸化窒化膜又は窒化膜を設け
ることを特徴とする固体撮像装置の製造方法に係るもの
である。
項１の発明において、前記第１の絶縁膜として、常圧Ｃ
ＶＤ法又はプラズマＣＶＤ法又は減圧ＣＶＤ法又はスパ
ッタ法により、酸化膜又は酸化窒化膜又は窒化膜を設け
ることを特徴とする固体撮像装置の製造方法に係るもの
である。
【００２８】さらに、前記請求項４の発明は、前記請求
項１の発明において、前記第２の絶縁膜として、ポリイ
ミド膜又はスピンオングラス膜又はＣＶＤ法による酸化
膜を設けることを特徴とする固体撮像装置の製造方法に
係るものである。
項１の発明において、前記第２の絶縁膜として、ポリイ
ミド膜又はスピンオングラス膜又はＣＶＤ法による酸化
膜を設けることを特徴とする固体撮像装置の製造方法に
係るものである。
【００２９】
【作用】本発明によれば、前記受光部上に形成される前
記反射膜は、平坦化処理のなされない、すなわち段差部
に「たまり」がない前記第１の絶縁膜上に形成されるた
め、該反射膜は前記従来の製造方法による装置と異な
り、その両端部が湾曲せず、受光部の全領域に亙って一
様に平坦な形状となる。
記反射膜は、平坦化処理のなされない、すなわち段差部
に「たまり」がない前記第１の絶縁膜上に形成されるた
め、該反射膜は前記従来の製造方法による装置と異な
り、その両端部が湾曲せず、受光部の全領域に亙って一
様に平坦な形状となる。
【００３０】したがって、本発明に係る製造方法により
製造された撮像装置は、受光部を透過した光をすべても
との受光部に返して光電変換させることができ、このた
め従来の製造方法により製造された撮像装置のように、
クロストークを生じることがないため、良好な画像を得
ることができ、さらに、受光部を透過して再び受光部に
導かれない光がなくなるため、受光感度も従来の撮像装
置より極めて高いものとすることができる。
製造された撮像装置は、受光部を透過した光をすべても
との受光部に返して光電変換させることができ、このた
め従来の製造方法により製造された撮像装置のように、
クロストークを生じることがないため、良好な画像を得
ることができ、さらに、受光部を透過して再び受光部に
導かれない光がなくなるため、受光感度も従来の撮像装
置より極めて高いものとすることができる。
【００３１】また、段差上に「たまり」を生じさせない
前記第１の絶縁膜としては、好ましくは、前記受光部の
熱的損傷を防ぐために、５００℃以下程度の比較的低温
で得られる、常圧ＣＶＤ法又はプラズマＣＶＤ法又は減
圧ＣＶＤ法又はスパッタ法により形成される酸化膜又は
酸化窒化膜又は窒化膜を用いる。
前記第１の絶縁膜としては、好ましくは、前記受光部の
熱的損傷を防ぐために、５００℃以下程度の比較的低温
で得られる、常圧ＣＶＤ法又はプラズマＣＶＤ法又は減
圧ＣＶＤ法又はスパッタ法により形成される酸化膜又は
酸化窒化膜又は窒化膜を用いる。
【００３２】さらに、本発明では、前述のように、前記
反射膜の形成を、前記第２の絶縁膜を形成して表面を平
坦化する前に行うので、反射膜を形成した後に、第２の
絶縁膜の平坦化処理を行うことになるが、その際、受光
部及び反射膜の耐熱温度に応じて適宜平坦化を行う方法
を選択することで、絶縁膜上に形成する金属配線の電気
的不良を防止することができる。
反射膜の形成を、前記第２の絶縁膜を形成して表面を平
坦化する前に行うので、反射膜を形成した後に、第２の
絶縁膜の平坦化処理を行うことになるが、その際、受光
部及び反射膜の耐熱温度に応じて適宜平坦化を行う方法
を選択することで、絶縁膜上に形成する金属配線の電気
的不良を防止することができる。
【００３３】すなわち、低温で平坦化が可能な前記第２
の絶縁膜としては、液状の樹脂を回転塗布し、熱処理す
ることによって形成されるポリイミド膜や、スピンオン
グラス（ＳＯＧ）膜、もしくはＣＶＤ法による酸化膜、
特にテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を主原料とした
ＣＶＤ酸化膜を用いることが好ましい。
の絶縁膜としては、液状の樹脂を回転塗布し、熱処理す
ることによって形成されるポリイミド膜や、スピンオン
グラス（ＳＯＧ）膜、もしくはＣＶＤ法による酸化膜、
特にテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を主原料とした
ＣＶＤ酸化膜を用いることが好ましい。
【００３４】これらの絶縁膜は、従来のリフロー処理温
度（９００℃程度）より低い５００℃以下の温度で平坦
に形成することができるからである。
度（９００℃程度）より低い５００℃以下の温度で平坦
に形成することができるからである。
【００３５】
【実施例】図１を参照して、本発明の一実施例に係る固
体撮像装置の製造方法を説明する。なお、同図は赤外線
固体撮像装置の単位画素断面の表面付近を示したもので
あり、前述した図４と比較するために同一スケ−ルで示
してある。
体撮像装置の製造方法を説明する。なお、同図は赤外線
固体撮像装置の単位画素断面の表面付近を示したもので
あり、前述した図４と比較するために同一スケ−ルで示
してある。
【００３６】先ず最初に、従来から良く知られているＬ
ＯＣＯＳ分離法（選択酸化分離法）によってＳｉ基板１
上に厚い熱酸化膜からなる分離領域２を形成する。
ＯＣＯＳ分離法（選択酸化分離法）によってＳｉ基板１
上に厚い熱酸化膜からなる分離領域２を形成する。
【００３７】次に、電荷転送部にＢＣＣＤ拡散層４ａを
形成し、該拡散層４ａ上にポリシリコンからなるＣＣＤ
転送電極５を形成する。その他図には示されていない
が、電荷転送部出力部のＭＯＳトランジスタを構成する
ソ−ス・ドレイン拡散層を初めとする種々の熱拡散層の
すべて、及びすべてのポリシリコン電極を形成する。図
１（ａ）は熱拡散層、ポリシリコン電極の形状を終了し
た状態を示したものである。
形成し、該拡散層４ａ上にポリシリコンからなるＣＣＤ
転送電極５を形成する。その他図には示されていない
が、電荷転送部出力部のＭＯＳトランジスタを構成する
ソ−ス・ドレイン拡散層を初めとする種々の熱拡散層の
すべて、及びすべてのポリシリコン電極を形成する。図
１（ａ）は熱拡散層、ポリシリコン電極の形状を終了し
た状態を示したものである。
【００３８】次いで、受光部を形成するためのフォトリ
ソグラフィー工程及びウエットエッチング工程により酸
化膜３に穴を開け、さらに、Ｐｔの被着及び熱処理を行
い、ＰｔＳｉ層９ａを得る。これにより、光電変換を行
う受光部（ショトキ−バリアダイオ−ド）が形成され
る。この状態を図１（ｂ）に示す。なお、以上の工程
は、前記図４（ｂ）までに示した従来技術と同様であ
る。
ソグラフィー工程及びウエットエッチング工程により酸
化膜３に穴を開け、さらに、Ｐｔの被着及び熱処理を行
い、ＰｔＳｉ層９ａを得る。これにより、光電変換を行
う受光部（ショトキ−バリアダイオ−ド）が形成され
る。この状態を図１（ｂ）に示す。なお、以上の工程
は、前記図４（ｂ）までに示した従来技術と同様であ
る。
【００３９】次に、５００℃以下程度の比較的低温で得
られる絶縁膜６を形成する。この絶縁膜６は、常圧ＣＶ
Ｄ法、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、又はスパッタ
法などによる酸化膜、酸化窒化膜、又は窒化膜など、種
々のものから選択できる。
られる絶縁膜６を形成する。この絶縁膜６は、常圧ＣＶ
Ｄ法、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、又はスパッタ
法などによる酸化膜、酸化窒化膜、又は窒化膜など、種
々のものから選択できる。
【００４０】その後、受光部上に反射膜８を、例えばＡ
ｌやＡｌ合金などにより形成し、図１（ｃ）の断面形状
を得る。
ｌやＡｌ合金などにより形成し、図１（ｃ）の断面形状
を得る。
【００４１】次に、５００℃以下程度の比較的低温で得
られる今度は平坦な絶縁膜７を形成する。この絶縁膜７
は液状のポリイミド樹脂を回転塗布し、熱処理すること
によって形成されるポリイミド膜、スピンオングラス
（ＳＯＧ）膜、もしくはＣＶＤ法による酸化膜、特にテ
トラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を主材料としたＣＶＤ
酸化膜など、種々のものから選択できる。図１（ｄ）は
絶縁膜７を形成して表面を平坦化した状態を示したもの
である。
られる今度は平坦な絶縁膜７を形成する。この絶縁膜７
は液状のポリイミド樹脂を回転塗布し、熱処理すること
によって形成されるポリイミド膜、スピンオングラス
（ＳＯＧ）膜、もしくはＣＶＤ法による酸化膜、特にテ
トラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を主材料としたＣＶＤ
酸化膜など、種々のものから選択できる。図１（ｄ）は
絶縁膜７を形成して表面を平坦化した状態を示したもの
である。
【００４２】さらに、赤外固体撮像素子を駆動するため
のＡｌ又はＡｌ合金からなる配線層（図示せず）を形成
し、赤外固体撮像装置を完成する。
のＡｌ又はＡｌ合金からなる配線層（図示せず）を形成
し、赤外固体撮像装置を完成する。
【００４３】このように、本実施例の製造方法によれ
ば、受光部上に形成される反射膜８は、平坦化処理のな
されない、すなわち段差部に「たまり」がない第１の絶
縁膜６上に形成されるため、該反射膜８は前記従来の製
造方法による装置と異なりその両端部が湾曲せず、受光
部の全領域Ｗに亙って一様に平坦な形状となる。
ば、受光部上に形成される反射膜８は、平坦化処理のな
されない、すなわち段差部に「たまり」がない第１の絶
縁膜６上に形成されるため、該反射膜８は前記従来の製
造方法による装置と異なりその両端部が湾曲せず、受光
部の全領域Ｗに亙って一様に平坦な形状となる。
【００４４】したがって、本製造方法により製造された
撮像装置は、図１（ｄ）に示すように、基板下面から受
光部に入射した光ｊａをすべての受光部に反射して（ｊ
ｂ）光電変換させることができ、別の受光部に入射する
こともなくクロストークの発生を防止することができ
る。
撮像装置は、図１（ｄ）に示すように、基板下面から受
光部に入射した光ｊａをすべての受光部に反射して（ｊ
ｂ）光電変換させることができ、別の受光部に入射する
こともなくクロストークの発生を防止することができ
る。
【００４５】さらに、本装置では、受光部の両端部に至
るまで（領域Ｗ）一様に完全に平坦な反射膜を形成でき
るので、受光部を透過して再び受光部に導かれない光が
なくなり、したがって、受光感度も極めて高いものとす
ることができるもので、固体撮像装置の利用分野を大き
く広げることに寄与できるものである。
るまで（領域Ｗ）一様に完全に平坦な反射膜を形成でき
るので、受光部を透過して再び受光部に導かれない光が
なくなり、したがって、受光感度も極めて高いものとす
ることができるもので、固体撮像装置の利用分野を大き
く広げることに寄与できるものである。
【００４６】次に、図２を参照して、本発明の別の実施
例に係る固体撮像装置の製造方法を説明する。なお、同
図は前記図１と同様に固体撮像装置の単位画素断面の表
面付近を示したものであり、前述した図５と比較するた
めに同一スケ−ルで示してある。
例に係る固体撮像装置の製造方法を説明する。なお、同
図は前記図１と同様に固体撮像装置の単位画素断面の表
面付近を示したものであり、前述した図５と比較するた
めに同一スケ−ルで示してある。
【００４７】図２（ａ）は既に説明した図１（ａ）と同
じ断面であり、Ｓｉ基板１上に、分離領域２、ＢＣＤ拡
散層４ａ、ＣＣＤ転送電極５、酸化膜３を形成し、種々
の熱拡散層のすべて、及びすべてのポリシリコン電極を
形成した状態を示す。
じ断面であり、Ｓｉ基板１上に、分離領域２、ＢＣＤ拡
散層４ａ、ＣＣＤ転送電極５、酸化膜３を形成し、種々
の熱拡散層のすべて、及びすべてのポリシリコン電極を
形成した状態を示す。
【００４８】次に、５００℃以下程度の比較的低温で得
られる絶縁膜６を形成し図２（ｂ）に示す断面構造を有
する装置を得る。この絶縁膜６は、前記図１の実施例と
同様に、常圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ
法、又はスパッタ法などによる酸化膜、酸化窒化膜、又
は窒化膜など、種々のものから選択できる。
られる絶縁膜６を形成し図２（ｂ）に示す断面構造を有
する装置を得る。この絶縁膜６は、前記図１の実施例と
同様に、常圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ
法、又はスパッタ法などによる酸化膜、酸化窒化膜、又
は窒化膜など、種々のものから選択できる。
【００４９】次いで、受光部を形成するためのフォトリ
ソグラフィー工程およびウエットエッチング工程により
絶縁膜６および酸化膜３に穴を開け、さらに、Ｐｔの被
着及び熱処理を行い、ＰｔＳｉ層９ａを得る。これによ
り、光電変換を行う受光部（ショトキーバリアダイオー
ド）が形成される。この状態を図２（ｃ）に示す。
ソグラフィー工程およびウエットエッチング工程により
絶縁膜６および酸化膜３に穴を開け、さらに、Ｐｔの被
着及び熱処理を行い、ＰｔＳｉ層９ａを得る。これによ
り、光電変換を行う受光部（ショトキーバリアダイオー
ド）が形成される。この状態を図２（ｃ）に示す。
【００５０】次に、再度５００℃以下程度の比較的低温
で得られる絶縁膜１０を形成する。この絶縁膜１０は、
常圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、又は
スパッタ法などによる酸化膜、酸化窒化膜、又は窒化膜
など、種々のものから選択できる。その後、受光部上に
反射膜８を、例えばＡｌ又はＡｌ合金などにより形成す
る。
で得られる絶縁膜１０を形成する。この絶縁膜１０は、
常圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ法、又は
スパッタ法などによる酸化膜、酸化窒化膜、又は窒化膜
など、種々のものから選択できる。その後、受光部上に
反射膜８を、例えばＡｌ又はＡｌ合金などにより形成す
る。
【００５１】次に、５００℃以下程度の比較的低温で得
られる今度は平坦な絶縁膜７を形成する。この絶縁膜７
は液状のポリイミド樹脂を回転塗布し、熱処理すること
によって形成されるポリイミド膜、スピンオングラス
（ＳＯＧ）膜、もしくはＣＶＤ法による酸化膜、特にテ
トラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を主材料としたＣＶＤ
酸化膜など、種々のものから選択できる。図２（ｄ）は
絶縁膜７を形成して表面を平坦化した状態を示したもの
である。
られる今度は平坦な絶縁膜７を形成する。この絶縁膜７
は液状のポリイミド樹脂を回転塗布し、熱処理すること
によって形成されるポリイミド膜、スピンオングラス
（ＳＯＧ）膜、もしくはＣＶＤ法による酸化膜、特にテ
トラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を主材料としたＣＶＤ
酸化膜など、種々のものから選択できる。図２（ｄ）は
絶縁膜７を形成して表面を平坦化した状態を示したもの
である。
【００５２】さらに、前記図１に示した製造方法と同様
に固体撮像素子を駆動するためのＡｌ又はＡｌ合金から
なる配線層（図示せず）を形成し、固体撮像装置を完成
する。
に固体撮像素子を駆動するためのＡｌ又はＡｌ合金から
なる配線層（図示せず）を形成し、固体撮像装置を完成
する。
【００５３】このように、本実施例に係る製造方法によ
っても、受光部上に形成される反射膜８は、平坦化処理
のなされない、すなわち段差部に「たまり」がない第１
の絶縁膜１０上に形成されるため、該反射膜８は前記従
来の製造方法による装置と異なりその両端部が湾曲せ
ず、受光部の全領域Ｗに亙って一様に平坦な形状とな
る。
っても、受光部上に形成される反射膜８は、平坦化処理
のなされない、すなわち段差部に「たまり」がない第１
の絶縁膜１０上に形成されるため、該反射膜８は前記従
来の製造方法による装置と異なりその両端部が湾曲せ
ず、受光部の全領域Ｗに亙って一様に平坦な形状とな
る。
【００５４】したがって、本製造方法により製造された
撮像装置は、図２（ｄ）に示すように、基板下面から受
光部に入射した光ｊａをすべての受光部に反射して、該
光ｊｂを光電変換させることができ、別の受光部に入射
することもなくクロストークの発生を防止することがで
きる。
撮像装置は、図２（ｄ）に示すように、基板下面から受
光部に入射した光ｊａをすべての受光部に反射して、該
光ｊｂを光電変換させることができ、別の受光部に入射
することもなくクロストークの発生を防止することがで
きる。
【００５５】さらに、本装置では、受光部の両端部に至
るまで（領域Ｗ）一様に完全に平坦な反射膜を形成でき
るので、受光部を透過して再び受光部に導かれない光が
なくなり、したがって、受光感度も極めて高いものとす
ることができるもので、固体撮像装置の利用分野を大き
く広げることに寄与できるものである。
るまで（領域Ｗ）一様に完全に平坦な反射膜を形成でき
るので、受光部を透過して再び受光部に導かれない光が
なくなり、したがって、受光感度も極めて高いものとす
ることができるもので、固体撮像装置の利用分野を大き
く広げることに寄与できるものである。
【００５６】なお、上記実施例においては、赤外線固体
撮像装置を例にとって説明したが、本発明は赤外線固体
撮像装置に限定されるものでないことは勿論である。ま
た、受光部としてはＰｔＳｉに限らず、その他のシリサ
イド（パラジウムシリサイド、インジウムシリサイド
等）でも、その他の物質（ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ、ＩｎＳ
ｂ、ＩｎＡｓ等の化合物半導体、ＣａＦ2 等のフッ化
物）でも良い。
撮像装置を例にとって説明したが、本発明は赤外線固体
撮像装置に限定されるものでないことは勿論である。ま
た、受光部としてはＰｔＳｉに限らず、その他のシリサ
イド（パラジウムシリサイド、インジウムシリサイド
等）でも、その他の物質（ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ、ＩｎＳ
ｂ、ＩｎＡｓ等の化合物半導体、ＣａＦ2 等のフッ化
物）でも良い。
【００５７】また、電荷読み出し部についても、ＣＣＤ
に限らず、例えばＭＯＳ、ＣＳＤ、ＣＰＤ等いずれでも
良く、反射膜についてもＡｌやＡｌ合金に限られるもの
ではなく、入射光を反射できる物質であれば良いこと
は、本発明の趣旨からすれば明らかである。
に限らず、例えばＭＯＳ、ＣＳＤ、ＣＰＤ等いずれでも
良く、反射膜についてもＡｌやＡｌ合金に限られるもの
ではなく、入射光を反射できる物質であれば良いこと
は、本発明の趣旨からすれば明らかである。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
クロストークを十分に防止し、良好な画像を得られると
同時に、かつ感度の高い固体撮像装置の製造方法を実現
することができる。
クロストークを十分に防止し、良好な画像を得られると
同時に、かつ感度の高い固体撮像装置の製造方法を実現
することができる。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例の固体撮像
装置の製造方法を説明するための断面図である。
装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の別の実施例の固体撮
像装置の製造方法を説明するための断面図である。
像装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】従来の固体撮像装置の全体的な構成を説明する
ための平面図である。
ための平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は従来の固体撮像装置の製造方
法を図１に対応させて示した断面図である。
法を図１に対応させて示した断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は従来の別の固体撮像装置の製
造方法を図２に対応させて示した断面図である。
造方法を図２に対応させて示した断面図である。
１，１０１ Ｓｉ基板 ２，１０２ 分離領域 ３，１０３ 薄い酸化膜 ４ａ，１０４ａ ＢＣＣＤ拡散層 ５，１０５ ＣＣＤ転送電極 ６，１０ 第１の絶縁膜 ７ 第２の絶縁膜 ８，１０８ 反射膜 ９ａ，１０９ａ ＰｔＳｉ層 １０７，１１０ 絶縁膜 ｊａ 入射光 ｊｂ 反射光 尚、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上に該半導体基板とは異なる
物質を被着させることにより受光部を形成する工程と、 前記受光部を含む領域上に第１の絶縁膜を形成する工程
と、 前記第１の絶縁膜の上の受光部領域に基板側から受光部
を通過した光を再び受光部へ導き入れるための反射膜を
形成する工程と、 前記受光部に蓄積された電荷を読み出すための電荷読み
出し部を形成する工程と、 前記電荷読みだし部を含む領域上に第２の絶縁膜を設け
て表面を平坦化する工程と、 該平坦化された第２の絶縁膜上に前記電荷読み出し部を
駆動するための金属配線を形成する工程とを含む固体撮
像装置の製造方法において、 前記反射膜を形成する工程を、前記第２の絶縁膜を設け
て表面を平坦化する工程の前に行うことを特徴とする固
体撮像装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記半導体基板としてシリコン基板を用
い、該シリコン基板に金属珪化物又は化合物半導体を被
着させることによって前記受光部を形成し、前記反射膜
として金属膜を用いたことを特徴とする請求項１の固体
撮像装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記第１の絶縁膜として、常圧ＣＶＤ法
又はプラズマＣＶＤ法又は減圧ＣＶＤ法又はスパッタ法
により、酸化膜又は酸化窒化膜又は窒化膜を設けること
を特徴とする請求項１の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記第２の絶縁膜として、ポリイミド膜
又はスピンオングラス膜又はＣＶＤ法による酸化膜を設
けることを特徴とする請求項１の固体撮像装置の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5075070A JPH06268187A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 固体撮像装置の製造方法 |
| US08/099,493 US5416344A (en) | 1992-07-29 | 1993-07-28 | Solid state imaging device and method for producing the same |
| US08/717,357 US5670382A (en) | 1992-07-29 | 1996-09-25 | Method for producing a solid state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5075070A JPH06268187A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268187A true JPH06268187A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=13565575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5075070A Pending JPH06268187A (ja) | 1992-07-29 | 1993-03-10 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06268187A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100303774B1 (ko) * | 1998-12-30 | 2001-11-15 | 박종섭 | 개선된 광감도를 갖는 씨모스이미지센서 제조방법 |
| JP2011253846A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP5075070A patent/JPH06268187A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100303774B1 (ko) * | 1998-12-30 | 2001-11-15 | 박종섭 | 개선된 광감도를 갖는 씨모스이미지센서 제조방법 |
| JP2011253846A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Nichia Chem Ind Ltd | 発光装置及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000822 |