JPH07101734B2 - 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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- JPH07101734B2 JPH07101734B2 JP63289430A JP28943088A JPH07101734B2 JP H07101734 B2 JPH07101734 B2 JP H07101734B2 JP 63289430 A JP63289430 A JP 63289430A JP 28943088 A JP28943088 A JP 28943088A JP H07101734 B2 JPH07101734 B2 JP H07101734B2
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Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置の製造方法に関する。
従来この種の固体撮像装置としては、受光素子としてＰ
−Ｎ接合によるホトダイオードを用いたものが広く用い
られていた。
−Ｎ接合によるホトダイオードを用いたものが広く用い
られていた。
第３図（ａ）及び（ｂ）は従来の固体撮像装置の一例の
平面図及びＡ−Ａ′線断面図である。この固体撮像装置
は、第３図（ａ）に示すように、アルミニウム遮光膜１
を規則正しくマトリックス状に開口して窓11bが設けら
れている。また第３図（ｂ）に示すように、アルミニウ
ム遮光膜１の窓11bの下に設けられたホトダイオードPD
は、Ｐ型シリコン基板２とその上層に形成したＮ型拡散
層３とのＰ−Ｎ接合からなっており、窓11bにより入射
した光Ｌは、シリコン基板１で光電変換された後、ホト
ダイオードPDに信号電荷として蓄積される。
平面図及びＡ−Ａ′線断面図である。この固体撮像装置
は、第３図（ａ）に示すように、アルミニウム遮光膜１
を規則正しくマトリックス状に開口して窓11bが設けら
れている。また第３図（ｂ）に示すように、アルミニウ
ム遮光膜１の窓11bの下に設けられたホトダイオードPD
は、Ｐ型シリコン基板２とその上層に形成したＮ型拡散
層３とのＰ−Ｎ接合からなっており、窓11bにより入射
した光Ｌは、シリコン基板１で光電変換された後、ホト
ダイオードPDに信号電荷として蓄積される。
各ホトダイオードPDで蓄積された信号電荷は、チャネル
ストップの高濃度Ｐ型領域４により互いに分離されてい
る。これら各ホトダイオードPDに蓄積される信号電荷の
量は、各ホトダイオードPDに入射する光Ｌの光量に比例
するので、入射する光量が一定の場合、各ホトダイオー
ドに蓄積される信号電荷量は、遮光膜の窓11bの面積に
比例することになる。
ストップの高濃度Ｐ型領域４により互いに分離されてい
る。これら各ホトダイオードPDに蓄積される信号電荷の
量は、各ホトダイオードPDに入射する光Ｌの光量に比例
するので、入射する光量が一定の場合、各ホトダイオー
ドに蓄積される信号電荷量は、遮光膜の窓11bの面積に
比例することになる。
固体撮像装置においては、一様な光を入射した場合に各
ホトダイオードPDに蓄積される電荷量は等しくなること
が望ましい。従って遮光膜の特性としては、光を透過し
ないこと及び窓11bの面積がばらつかないように精度良
く加工することが要求される。
ホトダイオードPDに蓄積される電荷量は等しくなること
が望ましい。従って遮光膜の特性としては、光を透過し
ないこと及び窓11bの面積がばらつかないように精度良
く加工することが要求される。
従来、この２点の要求を満足する膜としてアルミニウム
遮光膜１が用いられていた。
遮光膜１が用いられていた。
上述した従来の固体撮像装置は、アルミニウム遮光膜１
を用いているため下記に示す２つの欠点があった。
を用いているため下記に示す２つの欠点があった。
第１の欠点は、アルミニウム膜は300〜450℃の熱処理で
ヒロックと呼ばれる突起物が表面に生じることである。
ヒロックと呼ばれる突起物が表面に生じることである。
固体撮像装置の製造においては、遮光膜を精度良く加工
した後半導体基板の表面準位を消去するために水素雰囲
気で300〜450℃のアニールを施す必要があった。しか
し、前述したように、アルミニウム遮光膜はこのアニー
ルのときにヒロックを生じるので遮光膜の側壁及び表面
が部分的に突出し、窓の面積のバラツキを生じていた。
した後半導体基板の表面準位を消去するために水素雰囲
気で300〜450℃のアニールを施す必要があった。しか
し、前述したように、アルミニウム遮光膜はこのアニー
ルのときにヒロックを生じるので遮光膜の側壁及び表面
が部分的に突出し、窓の面積のバラツキを生じていた。
第２の欠点は、アルミニウム遮光膜の光の反射率が非常
に高いことである。第３図に示した従来の固体撮像装置
では、各受光素子上をゼラチン又はカゼイン等の乳剤を
塗布して選択的にパターニングし、さらに所望の分光特
性を持つように染色すれば、色感度を持つ固体撮像装置
を実現できる。
に高いことである。第３図に示した従来の固体撮像装置
では、各受光素子上をゼラチン又はカゼイン等の乳剤を
塗布して選択的にパターニングし、さらに所望の分光特
性を持つように染色すれば、色感度を持つ固体撮像装置
を実現できる。
しかし、パターニング方法として300〜400nm波長の紫外
線を用いてパターンを転写する紫外線転写技術が用いら
れるため、遮光膜上にあるパターンエッジは遮光膜の反
射率が高いと紫外線の乱反射により正確なパターニング
が困難になった。
線を用いてパターンを転写する紫外線転写技術が用いら
れるため、遮光膜上にあるパターンエッジは遮光膜の反
射率が高いと紫外線の乱反射により正確なパターニング
が困難になった。
本発明の固体撮像装置の製造方法の構成は、周期的に近
接して配設されかつチャネルストップ層で互に分離され
た複数の受光素子領域を有する半導体基板の一主面の表
面に層間絶縁膜を形成する工程と、この層間絶縁膜の表
面にスパッタ法によりアルミニウムの遮光膜を形成した
後、このアルミニウム遮光膜の表面にヒロック防止用の
高融点金属膜および反射防止膜をスパッタ法により順次
形成する工程と、前記受光素子領域に対応する表面領域
から写真蝕刻法により開口窓を形成して前記一主面の表
面を露出させる工程と、露出した一主面の表面準位を安
定化させるように水素雰囲気中でアニールする工程とを
含むことを特徴とする。
接して配設されかつチャネルストップ層で互に分離され
た複数の受光素子領域を有する半導体基板の一主面の表
面に層間絶縁膜を形成する工程と、この層間絶縁膜の表
面にスパッタ法によりアルミニウムの遮光膜を形成した
後、このアルミニウム遮光膜の表面にヒロック防止用の
高融点金属膜および反射防止膜をスパッタ法により順次
形成する工程と、前記受光素子領域に対応する表面領域
から写真蝕刻法により開口窓を形成して前記一主面の表
面を露出させる工程と、露出した一主面の表面準位を安
定化させるように水素雰囲気中でアニールする工程とを
含むことを特徴とする。
次に本発明について図面を参照して説明する。第１図は
本発明と関係する固体撮像装置の参考例の断面図であ
る。第１図は、第３図（ｂ）の断面図と対応している。
本発明と関係する固体撮像装置の参考例の断面図であ
る。第１図は、第３図（ｂ）の断面図と対応している。
この固体撮像装置は、遮光膜20が第３図（ｂ）のアルミ
ニウム遮光膜１の表面上部にスパッタシリコン酸化膜７
と、スパッタシリコン膜８とを順次形成したことが異な
る点以外は従来例と同一である。
ニウム遮光膜１の表面上部にスパッタシリコン酸化膜７
と、スパッタシリコン膜８とを順次形成したことが異な
る点以外は従来例と同一である。
シリコン酸化膜７の厚さは100〜200nmでヒロック防止の
効果がある。さらにその表面のスパッタシリコン膜８の
厚さは波長が300〜400nmの紫外線の反射率を下げるよう
な値を用いる。
効果がある。さらにその表面のスパッタシリコン膜８の
厚さは波長が300〜400nmの紫外線の反射率を下げるよう
な値を用いる。
この固体撮像装置の遮光膜20は、次の方法で形成するこ
とができる。
とができる。
まずスパッタ法によりアルミニウム膜、シリコン酸化膜
及びシリコン膜を順次所望の膜厚で形成する。次に、半
導体の製造で一般的になっている写真蝕刻技術法により
アルミニウム、シリコン酸化膜及びシリコン膜に窓11を
加工する。
及びシリコン膜を順次所望の膜厚で形成する。次に、半
導体の製造で一般的になっている写真蝕刻技術法により
アルミニウム、シリコン酸化膜及びシリコン膜に窓11を
加工する。
この後、300〜450℃の水素雰囲気中でのアニールを施す
が、アルミニウム遮光膜１とスパッタシリコン膜８の間
には、スパッタシリコン酸化膜７が存在するので、その
形成時に生じたアルミニウム膜１間のアルミナと共にア
ルミニウム膜１のヒロックを防止し、かつアルミニウム
膜１とスパッタシリコン膜８との反応も防止する効果が
あり、従って窓11の加工精度がよい。
が、アルミニウム遮光膜１とスパッタシリコン膜８の間
には、スパッタシリコン酸化膜７が存在するので、その
形成時に生じたアルミニウム膜１間のアルミナと共にア
ルミニウム膜１のヒロックを防止し、かつアルミニウム
膜１とスパッタシリコン膜８との反応も防止する効果が
あり、従って窓11の加工精度がよい。
第２図は本発明の一実施例を説明する断面図である。本
実施例における固体撮像装置の遮光膜20aは、アルミニ
ウム遮光膜1aの表面上部を高融点金属であるタングステ
ン膜９で覆ってヒロックを防止している。タングステン
膜９の上部はタングステンとシリコンの化合物であるタ
ングステンシリサイド膜10で覆い反射防止効果を高めて
いる。
実施例における固体撮像装置の遮光膜20aは、アルミニ
ウム遮光膜1aの表面上部を高融点金属であるタングステ
ン膜９で覆ってヒロックを防止している。タングステン
膜９の上部はタングステンとシリコンの化合物であるタ
ングステンシリサイド膜10で覆い反射防止効果を高めて
いる。
この固体撮像装置の遮光膜20aも、次の方法で形成する
ことができる。
ことができる。
まずスパッタ法によりアルミニウム膜1a，タングステン
膜９及びタングステンシリサイド膜10を順次所望の膜厚
で形成する。次に、半導体製造法で一般的な写真蝕刻技
術法によりアルミニウム、タングステン膜９及びタング
ステンシリサイド膜10に窓11を加工する。
膜９及びタングステンシリサイド膜10を順次所望の膜厚
で形成する。次に、半導体製造法で一般的な写真蝕刻技
術法によりアルミニウム、タングステン膜９及びタング
ステンシリサイド膜10に窓11を加工する。
その後300〜450℃の水素雰囲気中でのアニールを施す
が、アルミニウム遮光膜1aとタングステンシリサイド膜
10の間には、タングステン膜９が存在するので、その形
成時に生じたアルミニウム膜1a間のアルミナと共にアル
ミニウム膜1aのヒロックを防止し、かつアルミニウム膜
1aとタングステンシリサイド膜10との反応も防止する効
果があり、従つて窓11の加工精度がよくなる。
が、アルミニウム遮光膜1aとタングステンシリサイド膜
10の間には、タングステン膜９が存在するので、その形
成時に生じたアルミニウム膜1a間のアルミナと共にアル
ミニウム膜1aのヒロックを防止し、かつアルミニウム膜
1aとタングステンシリサイド膜10との反応も防止する効
果があり、従つて窓11の加工精度がよくなる。
さらに，この実施例ではアルミニウム遮光膜1aの上部を
高融点金属で覆っているので、熱によるストレスマイグ
レーションに強くなっている。従って、アルミニウム遮
光膜1aを参考例のアルミニウム遮光膜よりも薄くしても
300〜450℃の熱処理で生じるストレスマイグレーション
によるピンホールが発生しない。
高融点金属で覆っているので、熱によるストレスマイグ
レーションに強くなっている。従って、アルミニウム遮
光膜1aを参考例のアルミニウム遮光膜よりも薄くしても
300〜450℃の熱処理で生じるストレスマイグレーション
によるピンホールが発生しない。
つまり、高融点金属でアルミニウム遮光膜1aの上部を被
覆すれば、アルミニウム遮光膜1aを800nmから400nmに薄
くしても、遮光膜としての効果を充分に果たすことがで
きる。
覆すれば、アルミニウム遮光膜1aを800nmから400nmに薄
くしても、遮光膜としての効果を充分に果たすことがで
きる。
一般に固体撮像装置では、遮光膜の側壁で入射した光が
反射するために、各受光素子の感度のバラツキや、遮光
膜下への光の漏れこみにより生ずるスミアが発生する。
従って、遮光膜の膜厚を薄くすれば、側壁の反射によっ
て生ずる感度のバラツキやスミアを減少することができ
る。
反射するために、各受光素子の感度のバラツキや、遮光
膜下への光の漏れこみにより生ずるスミアが発生する。
従って、遮光膜の膜厚を薄くすれば、側壁の反射によっ
て生ずる感度のバラツキやスミアを減少することができ
る。
本実施例の固体撮像装置において、アルミニウム遮光膜
1aの側壁を従来の半分の400nmにすることによって感度
バラツキを30％，スミアを15％低減することができた。
1aの側壁を従来の半分の400nmにすることによって感度
バラツキを30％，スミアを15％低減することができた。
以上説明したように本発明は、遮光膜をアルミニウム膜
とアルミニウム膜の表面上部に設けられたヒロック防止
用高融点金属膜とさらにその上部に設けられた反射防止
用膜とから形成することにより、遮光膜のヒロックによ
る窓の面積のバラツキ及び300〜400nmの紫外線の反射を
防止することができる。
とアルミニウム膜の表面上部に設けられたヒロック防止
用高融点金属膜とさらにその上部に設けられた反射防止
用膜とから形成することにより、遮光膜のヒロックによ
る窓の面積のバラツキ及び300〜400nmの紫外線の反射を
防止することができる。
従って、本発明による遮光膜を用いれば、アルミニウム
膜のヒロックによる感度バラツキを抑制し、紫外線転写
技術を用いて色感度を持つ固体撮像装置を容易に製造す
ることができる。
膜のヒロックによる感度バラツキを抑制し、紫外線転写
技術を用いて色感度を持つ固体撮像装置を容易に製造す
ることができる。
従って、本発明の効果は、遮光膜の開口面積の小さい固
体撮像装置、つまり撮像面積の小さくかつ高解像度な固
体撮像装置に対して顕著である。
体撮像装置、つまり撮像面積の小さくかつ高解像度な固
体撮像装置に対して顕著である。
第１図は本発明と関連する固体撮像装置の参考例の断面
図、第２図は本発明の一実施例を説明する断面図、第３
図（ａ）及び（ｂ）は従来の固体撮像装置の一例の平面
図及びＡ−Ａ′線断面図である。 1,1a……アルミニウム遮光膜、２……Ｐ型シリコン基
板、３……Ｎ型拡散層、７……スパッタシリコン酸化
膜、８……スパッタシリコン膜、９……タングステン
膜，タングステンシリサイド膜、20,20a……遮光膜、PD
……ホトダイオード。
図、第２図は本発明の一実施例を説明する断面図、第３
図（ａ）及び（ｂ）は従来の固体撮像装置の一例の平面
図及びＡ−Ａ′線断面図である。 1,1a……アルミニウム遮光膜、２……Ｐ型シリコン基
板、３……Ｎ型拡散層、７……スパッタシリコン酸化
膜、８……スパッタシリコン膜、９……タングステン
膜，タングステンシリサイド膜、20,20a……遮光膜、PD
……ホトダイオード。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板の一主面に周期的に近接して配
列されかつそれぞれが遮光膜によって周期的に近接して
配設されかつチャネルストップ層で互に分離された複数
の受光素子領域を有する半導体基板の一主面の表面に層
間絶縁膜を形成する工程と、この層間絶縁膜の表面にス
パッタ法によりアルミニウムの遮光膜を形成した後、こ
のアルミニウム遮光膜の表面にヒロック防止用の高融点
金属膜および反射防止膜をスパッタ法により順次形成す
る工程と、前記受光素子領域に対応する表面領域から写
真蝕刻法により開口窓を形成して前記一主面の表面を露
出させる工程と、露出した一主面の表面準位を安定化さ
せるように水素雰囲気中でアニールする工程とを含むこ
とを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63289430A JPH07101734B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63289430A JPH07101734B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02134993A JPH02134993A (ja) | 1990-05-23 |
| JPH07101734B2 true JPH07101734B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=17743143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63289430A Expired - Lifetime JPH07101734B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101734B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04199876A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-21 | Nec Corp | 固体撮像素子およびその製法 |
| JPH04225565A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-08-14 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置 |
| KR102539472B1 (ko) | 2016-07-13 | 2023-06-02 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 제조 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5868377A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子 |
| JPS6028247A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-13 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP63289430A patent/JPH07101734B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02134993A (ja) | 1990-05-23 |
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