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JP3456000B2 - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像素子及びその製造方法

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JP3456000B2
JP3456000B2 JP33362593A JP33362593A JP3456000B2 JP 3456000 B2 JP3456000 B2 JP 3456000B2 JP 33362593 A JP33362593 A JP 33362593A JP 33362593 A JP33362593 A JP 33362593A JP 3456000 B2 JP3456000 B2 JP 3456000B2
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和司 和田
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孝明 皿井
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Sony Corp
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スミアの低減を図った
固体撮像素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば１インチ光学系のＨＤ（高品位）
ＴＶ用等のＣＣＤ固体撮像素子においては、垂直転送レ
ジスタに印加される転送クロックの伝搬遅延の防止を図
るために、シャント配線構造のＣＣＤ固体撮像素子が提
案されている。
【０００３】図３８及び図３９は、シャント配線構造を
有するＦＩＴ（フレームインターライントランスファ）
型ＣＣＤ固体撮像素子、特にその撮像部の一例を示す。
【０００４】このＣＣＤ固体撮像素子１は、第１導電形
例えばＮ形のシリコン基板２上の第１の第２導電形即ち
Ｐ形のウエル領域３内にＮ形の不純物拡散領域４と垂直
転送レジスタ５を構成するＮ形転送チャネル領域６並び
にＰ形のチャネルストップ領域７が形成され、上記Ｎ形
の不純物拡散領域４上にＰ形の正電荷蓄積領域８が、Ｎ
形の転送チャネル領域６の直下に第２のＰ形ウエル領域
９が夫々形成されている。
【０００５】ここで、Ｎ形の不純物拡散領域４とＰ形ウ
エル領域３とのＰＮ接合ｊによるフォトダイオードＰＤ
によって受光部（光電変換部）１０が構成される。この
受光部１０は画素となるもので複数の受光部１０がマト
リックス状に配列されている。
【０００６】垂直転送レジスタ５を構成する転送チャネ
ル領域６、チャネルストップ領域７及び読み出しゲート
部１１上にゲート絶縁膜１５を介して第１層及び第２層
の多結晶シリコンからなる複数の転送電極１６〔１６
Ａ，１６Ｂ〕が形成され、転送チャネル領域６、ゲート
絶縁膜１５及び転送電極１６により垂直転送レジスタ５
が構成される。転送電極１６は夫々水平方向に延長して
形成され、垂直方向に隣り合う受光部１０間の領域では
第１層多結晶シリコンの転送電極１６Ａと第２層多結晶
シリコンの転送電極１６Ｂとが重なって形成される。
【０００７】さらに、層間絶縁層１７を介して各垂直転
送レジスタ５上に垂直方向に延在するように第１Ａｌ層
によるシャント配線層１８が形成され、各シャント配線
層１８が対応する転送電極１６に対しコンタクト部１９
を介して接続される。このシャント配線層１８には例え
ば４相の転送クロックφＶ1 〜φＶ4 が印加される。こ
の構成では、このＡｌシャント配線層１８がスミア低減
を図るためのＡｌ遮光層を兼用している。
【０００８】図４０はスミア低減を図ったＣＣＤ固体撮
像素子の他の例を示す。このＣＣＤ固体撮像素子２１
は、前述の図３８の構成に更に層間絶縁膜を介して垂直
方向に隣り合う受光部１０間を第２Ａｌ層による遮光層
２２で被覆するようにして構成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図３９に示す第１Ａｌ
層を各垂直転送レジスタ５上の遮光層とシャント配線層
１８に兼用したＣＣＤ固体撮像素子１では、各垂直転送
レジスタ５に直接入射するスミア光については遮光でき
るものの、垂直方向に隣り合う受光部１０間に入射する
光については遮光できないため、この垂直方向に隣り合
う受光部１０間に入射する光が垂直転送レジスタ５に漏
れ込むことにより、スミア抑圧比を−１００ｄＢ以下に
することが出来なかった。
【００１０】また、図４０に示す垂直方向に隣り合う受
光部１０間を第２Ａｌ層による遮光層２２で被覆するＣ
ＣＤ固体撮像素子２１では、図３８のＣＣＤ固体撮像素
子１に比べて数ｄＢ約３ｄＢ改善されるものの、このＡ
ｌ遮光層２２下の絶縁層が厚いため遮光が十分でなく、
十分なスミア低減効果が得られていない。
【００１１】また、別のスミア低減方法として、シャン
ト配線層と遮光層を兼ねるＡｌ層の下面にその受光部側
へのはり出し部を含んで例えばＴｉＯＮ等の反射防止膜
を形成する構造も考えられている。この構成ではＡｌ層
の受光部側へのはり出し部下に入射された光成分が多重
反射して垂直転送レジスタへ入射するを防止できるが、
画素間でＴｉＯＮ等の反射防止膜の残査が残り、隣り合
うシャント配線層間を短絡する懼れがあり、加工困難で
実現出来ていない。
【００１２】更に、他のスミア低減方法として第１Ａｌ
層で遮光し、第２Ａｌ層でシャント配線層を形成する構
造も考えられるが、加工が難しく生産品として採用され
ていない。
【００１３】本発明は、上述の点に鑑み、更なるスミア
の低減を図ることが出来る固体撮像素子及びその製造方
法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像素
子は、マトリックス状に配列された複数の受光部１０
と、各受光部列毎に配された転送電極１６を有する垂直
転送レジスタ５と、垂直転送レジスタ５上に転送電極１
６に接続されたシャント用配線層３３と、シャント用配
線層３３を覆う層間絶縁層３７（又は４２）を介して少
なくとも垂直方向の受光部１０間を遮光する遮光層３８
を有し、この遮光層３８下に反射防止膜３９を形成する
とともに、遮光層３８に、転送電極１６の肩部に対応し
て屈曲し、受光部１０側にはり出すはり出し部３８ａを
設け、はり出し部３８ａ下には上記層間絶縁層３７（又
は４２）を形成しないようにして構成する。
【００１５】本発明に係る固体撮像素子は、図１及び図
２、又は図９及び図１０に示すように、マトリックス状
に配列された複数の受光部１０と、各受光部列毎に配さ
れた転送電極１６を有する垂直転送レジスタ５と、垂直
転送レジスタ５上に転送電極１６に接続されたシャント
用配線層３３と、シャント用配線層３３を覆う層間絶縁
層３７（又は４２）を介して受光部１０を囲うように形
成した遮光層３８を有し、この遮光層３８下に反射防止
膜３９を形成するとともに、遮光層３８に転送電極１６
の肩部に対応して屈曲し、受光部１０側にはり出すはり
出し部３８ａを設け、はり出し部３８ａ下には上記層間
絶縁層３７（又は４２）を形成しないように構成する。
ここで、垂直方向の受光部１０間には層間絶縁層３７
（又は４２）を形成しないように構成することもでき
る。
【００１６】上記第１又は第２の固体撮像素子におい
て、層間絶縁層は窒化膜３７で形成することができる。
また、層間絶縁層は酸化膜で形成することができる。
【００１７】上記第１又は第２の固体撮像素子において
は、層間絶縁層は下層の窒化膜３７と上層の酸化膜４１
で形成することができる。
【００１８】本発明に係る固体撮像素子は、図２４に示
すように、マトリックス状に配列された複数の受光部１
０と、各受光部列毎に配された転送電極１６を有する垂
直転送レジスタ５と、垂直転送レジスタ５上に転送電極
１６に接続されたシャント用配線層３３と、シャント用
配線層３３を覆う層間絶縁層５５を介して形成された遮
光層３８を有し、遮光層３８に転送電極１６の肩部に対
応して屈曲し、受光部１０側にはり出す２層膜構造のは
り出し部３８ａを設け、はり出し部３８ａ下に層間絶縁
層５５を形成しないようにして構成する。上記第３の固
体撮像素子において、図３０に示すように、遮光層３８
の受光部１０側にはり出す２層膜構造のはり出し部３８
ａを構成する下層膜７５の膜厚ｔ2 をシャント用配線層
３３の膜厚ｔ1 より薄くして構成する。
【００１９】本発明に係る固体撮像素子は、図３４Ｈに
示すように、マトリックス状に配列された複数の受光部
１０と、各受光部列毎に配された転送電極１６を有する
垂直転送レジスタ５と、垂直転送レジスタ５上に転送電
極１６に接続されたシャント用配線層３３を有し、シャ
ント用配線層３３を覆う層間絶縁層８３を介して遮光層
３８を形成し、遮光層３８の受光部１０側にはり出すは
り出し部３８ａ下に層間絶縁層８３を形成しないように
なし、はり出し部３８ａと受光部１０上の絶縁層８１と
の間に例えば半導体薄膜又は表面に酸化膜を有する半導
体薄膜等からなるエッチングストッパーとなる薄膜８２
を設けて構成する。
【００２０】本発明に係る固体撮像素子は、図３７に示
すように、マトリックス状に配列された複数の受光部１
０と、各受光部列毎に配された転送電極１６を有する垂
直転送レジスタ５と、垂直転送レジスタ５上に転送電極
１６に接続されたシャント用配線層３３と、遮光層３８
を有し、遮光層３８を第１層膜６３と第２層膜６７とで
構成すると共に、遮光層３８のはり出し部３８ａとシャ
ント用配線層３３を第１層膜６３で形成して構成する。
【００２１】上記第３、第４又は第５の固体撮像素子に
おいて、遮光層３８下に反射防止膜３９を形成すること
ができる。
【００２２】本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、
図４〜図８又は図１１〜図１５、並びに図１６〜図１９
に示すように、複数の受光部１０と各受光部列毎に転送
電極を有した垂直転送レジスタ５を形成する第１の工程
と、第１の絶縁層を介して垂直転送レジスタ５上に転送
電極１６と接続するシャント用配線層３３を形成すると
共に、受光部上の第１層金属膜を選択的に残す第２の工
程と、シャント用配線層３３上を覆って第２の絶縁層を
形成する第３の工程と、第２の絶縁層の受光部１０上に
対応する部分を受光部上の第１層金属膜をエッチングス
トッパーとして選択的に除去する第４の工程と、受光部
上の第１層金属膜を除去する第５の工程と、遮光層３８
を、一部転送電極１６の肩部に対応して屈曲し受光部１
０側にはり出すように垂直転送レジスタ５及び受光部１
０周囲部上に形成する第６の工程を有する。
【００２３】
【００２４】本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、
図２１〜図２４に示すように、、上記第１の製造方法に
おいて、その第５の工程の受光部１０上の第１層金属膜
をストッパーとして第２の絶縁層の受光部１０上に対応
する部分を選択的に除去したのち、第２層金属膜を全面
に形成し、第１層金属膜及び第２層金属膜を選択的にパ
ターニングして受光部１０へのはり出し部３８ａが第１
層金属膜と第２層金属膜との２層膜構造となるように垂
直転送レジスタ５上及び受光部１０周囲部上に遮光層３
８を形成する第６の工程を有する。
【００２５】本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、
図３１〜図３４に示すように、複数の受光部１０と各受
光部列毎に転送電極１６を有した垂直転送レジスタ５を
形成する第１の工程と、受光部１０及び垂直転送レジス
タ５の全面上に第１の絶縁層８１を形成し、さらに第１
の絶縁層８１の受光部１０に対応する部分上に選択的に
例えば半導体薄膜又は表面に酸化膜を有する半導体薄膜
等からなるエッチングストッパーとなる薄膜８２を形成
する第２の工程と、第１の絶縁層８１を介して垂直転送
レジスタ５上に転送電極１６と接続するシャント用配線
層３３を形成する第３の工程と、シャント用配線層３３
上を覆って第２の絶縁層８３を形成する第４の工程と、
薄膜８２をエッチングストッパーとして第２の絶縁層８
３の受光部１０上に対応する部分を選択的に除去する第
５の工程と、遮光用の層を全面に形成した後、遮光用の
層と薄膜８２をパターニングして、一部受光部１０側に
はり出すように垂直転送レジスタ５上及び受光部１０の
周囲部上に遮光層３８を形成する第６の工程を有する。
【００２６】本発明に係る固体撮像素子は、マトリック
ス状に配列された複数の受光部１０と、各受光部列毎に
配された転送電極１６を有する垂直転送レジスタ５と、
垂直転送レジスタ５上に転送電極１６に接続されたシャ
ント用配線層３３と、シャント用配線層３３を覆う層間
絶縁層３７（又は４２）を介して少なくとも垂直方向の
受光部１０間を遮光する遮光層３８を有し、この遮光層
３８下に反射防止膜３９を形成するとともに、遮光層３
８に、転送電極１６の肩部に対応して屈曲し、受光部１
０側にはり出すはり出し部３８ａを設けて構成する。
【００２７】
【作用】本発明に係る固体撮像素子においては、シャン
ト用配線層３３上を覆う層間絶縁層３７（又は４２）を
介して少なくとも垂直方向の受光部１０間に遮光層３８
を形成することにより、水平方向の受光部１０間の遮光
はシャント用配線層３３で行われると共に、垂直方向の
受光部１０間の遮光は遮光層で行われる。しかも、転送
電極１６の肩部に対応して屈曲し、受光部１０側へはり
出す遮光層３８のはり出し部３８ａの下には上記層間絶
縁層３７（又は４２）が形成されないので、遮光層３８
のはり出し部３８ａと受光部１０間の絶縁層の厚さが薄
くなり、各受光部１０間に入射する光が原因となるスミ
ア成分が低減される。遮光層３８下に反射防止膜３９を
形成することにより、更に垂直転送レジスタ５に入射す
る光が低減されスミア成分が減る。しかも、反射防止膜
３９は遮光層３８下に形成されるので、従来のシャント
配線層と遮光層を兼用した構成での反射防止膜の残査に
よるシャント配線層間の短絡は生じない。シャント用配
線層３３により垂直転送レジスタ５へ駆動パルスが供給
される。
【００２８】本発明に係る固体撮像素子においては、シ
ャント用配線層３３を覆う層間絶縁層３７（又は４２）
を介して受光部１０を囲うように遮光層３８を形成する
ことにより、水平方向及び垂直方向の受光部１０間の遮
光は遮光層３８で行われる。しかも、転送電極１６の肩
部に対応して屈曲し、受光部１０側へはり出す遮光層３
８のはり出し部３８ａの下には、上記層間絶縁層３７
（又は４２）が形成されないので、遮光層３８のはり出
し部３８ａと受光部１０間の絶縁層の厚さが薄くなり、
各受光部１０間に入射する光が原因となるスミア成分が
低減される。遮光層３８下に反射防止膜３９を形成する
ことにより、更に垂直転送レジスタ５に入射する光が低
減されスミア成分が減る。しかも、反射防止膜３９は遮
光層３８下に形成されるので、従来のシャント配線層と
遮光層を兼用した構成での反射防止膜の残査によるシャ
ント配線層間の短絡は生じない。シャント用配線層３３
により垂直転送レジスタ５へ駆動パルスが供給される。
【００２９】シャント用配線層３３を覆う層間絶縁層と
して窒化膜３７を用いることにより、下層絶縁層３２と
のエッチングの選択比が取れ、受光部１０に対応する部
分の上記層間絶縁層３７を選択的に除去することが可能
となる。また、シャント用配線層を覆う層間絶縁層とし
て、下層の窒化膜３７と上層の酸化膜４１の積層膜を用
いることにより、層間絶縁層４２の比誘電率が下がりシ
ャント用配線層３３と遮光層３８間の容量が低減する。
【００３０】本発明に係る固体撮像素子においては、シ
ャント用配線層３３を覆う層間絶縁層５５を介して遮光
層３８を形成することにより、受光部１０間の遮光は遮
光層３８で行われる。しかも、転送電極１６の肩部に対
応して屈曲し、受光部１０側へはり出す遮光層３８のは
り出し部３８ａの下には層間絶縁層５５が形成されない
ので、遮光層３８のはり出し部３８ａと受光部１０間の
絶縁層５１の厚さが薄くなり、はり出し部３８ａ下に漏
れ込む光が原因となるスミア成分が低減される。また、
遮光層３８のはり出し部３８ａが２層膜構造で形成され
るので、遮光層３８の遮光性がより向上し、スミア成分
がより低減される。シャント用配線層３３により垂直転
送レジスタ５へ駆動パルスが供給される。
【００３１】さらに、図３０で示すように上記２層膜構
造の遮光層３８のはり出し部３８ａにおいて、下層膜７
５の膜厚ｔ2 がシャント用配線層３３の膜厚ｔ1 より薄
くするときには、下層膜７５を形成するための選択エッ
チングが確実になされ、エッチング不足によるシャント
用配線層３３と遮光層３８のはり出し部３８ａ間のショ
ート不良を防止できる。さらに、この下層膜７５を形成
するための選択エッチングに際して、オーバーエッチン
グによる下地絶縁膜５１の膜減り量が減り、下地絶縁膜
５１を更に薄く形成でき、スミア抑圧比が向上する。
【００３２】本発明に係る固体撮像素子においては、シ
ャント用配線層３３を覆う層間絶縁層８３を介して遮光
層３８を形成することにより、受光部１０間の遮光が遮
光層３８で行われ、しかも、遮光層３８の受光部１０側
へのはり出し部３８ａ下には層間絶縁層８３が形成され
ないので、遮光層３８のはり出し部３８ａと受光部１０
間の絶縁層８１の厚さが薄くなり、はり出し部３８ａ下
に漏れ込む光が原因となるスミア成分が低減される。ま
た、遮光層３８のはり出し部３８ａと受光部１０上の絶
縁層８１との間にエッチングストッパーとなる薄膜８２
を設けることによって、受光部１０に対応する層間絶縁
層８３の選択除去が可能となる。このため、受光部１０
上の絶縁層８１の膜厚を薄くでき、スミア成分が低減さ
れる。シャント用配線層３３により垂直転送レジスタ５
へ駆動パルスが供給される。
【００３３】本発明に係る固体撮像素子においては、遮
光層３８を第１層膜６３と第２層膜６７で形成すると共
に、その第１層膜６３によって遮光層３８のはり出し部
３８ａとシャント用配線層３３を形成することにより、
遮光層３８のはり出し部３８ａ端縁の段差を低くするこ
とができ、受光部１０への入射光のけられが改善され
る。また、シャント用配線層３３と、遮光層３８のはり
出し部３８ａが同じ第１層膜６３で形成されるので、全
体として積層膜の平坦化がなされる。
【００３４】上記固体撮像素子において、遮光層３８下
に反射防止膜３９を形成することにより、更に垂直転送
レジスタ５に入射する光が低減されスミア成分が減る。
しかも、反射防止膜３９は遮光層３８下に形成されるの
で、従来のシャント配線層と遮光層を兼用した構成での
反射防止膜の残査によるシャント配線層３３間の短絡は
生じない。
【００３５】本発明に係る固体撮像素子の製造方法にお
いては、第１層金属膜によるシャント用配線層３３を形
成すると共に、この第１層金属膜の一部を受光部１０上
に選択的に残した後、第２の絶縁層を形成し、次いで第
４の工程で受光部１０上の第１層金属膜をエッチングス
トッパーとして第２の絶縁層の受光部１０上に対応する
部分を選択的に除去することにより、例えばプラズマエ
ッチングによるシャント用配線層３３のパターンの際、
受光部１０上の絶縁膜が第１層金属膜にて保護され、ダ
メージを受けない。 また、第２の絶縁層の選択除去に際
しても、受光部１０上の第１層金属膜のところでエッチ
ングが終了し、下層の絶縁膜に及ばないので、受光部１
０上の制御された絶縁膜の膜厚を維持することができ
る。 その後、受光部１０上の第１層金属膜を除去し、遮
光層３８を形成するので、遮光層３８の受光部１０側へ
のはり出し部３８ａ下の絶縁膜は薄くなり、十分な遮光
が得られスミア成分の低減が図れる。
【００３６】
【００３７】本発明に係る固体撮像素子の製造方法にお
いては、前記製法の第５の工程の後、受光部１０上の第
１層金属膜を除去せずに残した状態で第２層金属膜を全
面に形成し、第１層及び第２層金属膜をパターニングし
て受光部１０へのはり出し部３８ａが第１層及び第２層
金属膜の２層膜構造となるように遮光層３８を残すこと
により、遮光性の高い遮光層３８を信頼性よく形成でき
る。
【００３８】本発明に係る固体撮像素子の製造方法にお
いては、第１の絶縁膜８１の受光部１０に対応する部分
上に選択的にエッチングストッパーとなる薄膜８２を形
成し、この薄膜８２をエッチングストッパーとしてこれ
の上に形成された第２の絶縁層８３の受光部１０上に対
応する部分を選択的に除去することにより、エッチング
が第１の絶縁層８１に及ぶことがなく、受光部１０上の
制御された絶縁膜８１の膜厚を薄い状態で維持すること
ができる。従って、スミア成分の低減が図れる。
【００３９】本発明に係る固体撮像素子においては、シ
ャント用配線層３３上を覆う層間絶縁層３７（又は４
２）を介して少なくとも垂直方向の受光部１０間に遮光
層３８を形成することにより、水平方向の受光部１０間
の遮光はシャント用配線層３３で行われ、垂直方向の受
光部１０間の遮光は遮光層３８で行われる。しかも、転
送電極１６び肩部に対応して屈曲し、受光部１０側へは
り出す遮光層３８のはり出し部３８ａの下には上記層間
絶縁層３７（又は４２）が形成されないので、遮光層３
８のはり出し部３８ａと受光部１０間の絶縁層の厚さが
薄くなり、各受光部１０間に入射する光が原因となるス
ミア成分が低減される。遮光層３８下に反射防止膜３９
を形成することにより、更に垂直転送レジスタ５に入射
する光が低減されスミア成分が減る。しかも、反射防止
膜３９は遮光層３８下に形成されるので、従来のシャン
ト配線層と遮光層を兼用した構成での反射防止膜の残査
によるシャント配線層間の短絡は生じない。シャント用
配線層３３により垂直転送レジスタ５へ駆動パルスが供
給される。
【００４０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１、図２及び図３は本発明をＦＩＴ型のＣＣＤ
固体撮像素子に適用した場合の平面図、そのＢーＢ線上
の断面図、及びＣーＣ線上の断面図である。なお、同図
は、その撮像部のみを示す。
【００４１】このＣＣＤ固体撮像素子３１は、第１導電
形例えばＮ形のシリコン基板２上の第１の第２導電形即
ちＰ形のウエル領域３内にＮ形の不純物拡散領域４と、
垂直転送レジスタ５を構成するＮ形転送チャネル領域６
並びにＰ形のチャネルストップ領域７が形成され、上記
Ｎ形の不純物拡散領域４上にＰ形の正電荷蓄積領域８
が、またＮ形のチャネル領域６の真下に第２のＰ形ウエ
ル領域９が夫々形成される。
【００４２】ここで、Ｎ形の不純物拡散領域４とＰ形ウ
エル領域３とのＰＮ接合ｊによるフォトダイオードＰＤ
によって受光部（光電変換部）１０が構成される。この
受光部１０は画素となるもので、複数の受光部１０がマ
トリックス状に配列される。
【００４３】そして、この各領域が形成された半導体基
体２９の垂直転送レジスタ５を構成する転送チャネル領
域６、読み出しゲート部１１及びチャネルストップ領域
７上にゲート絶縁膜１５を介して第１層目及び第２層目
の多結晶シリコンからなる転送電極１６〔１６Ａ，１６
Ｂ〕が形成され、転送チャネル領域６、ゲート絶縁膜１
５及び転送電極１６により垂直転送レジスタ５が構成さ
れる。
【００４４】この垂直転送レジスタ５は各受光部列の側
に形成される。各転送電極１６は水平方向に帯状に形成
され、垂直転送レジスタ５上では垂直方向に順次配列さ
れるも、垂直方向に隣り合う受光部１０間では第１層目
及び第２層目の多結晶シリコンによる転送電極１６Ａ及
び１６Ｂが重なるように形成される。
【００４５】そして、例えばＰＳＧ（リンシリケートガ
ラス）による層間絶縁膜３２を介して各垂直転送レジス
タ５上に沿って第１Ａｌ層によるシャント用配線層３３
が形成され、図１に示すように、各シャント用配線層３
３がコンタクト部３４を介して対応する転送電極１６に
接続される。各転送電極１６には、このシャント用配線
層を介して例えば４相の転送クロックφＶ1 ，φＶ2 ，
φＶ3 及びφＶ4 が印加される。
【００４６】尚、コンタクト部３４において、Ａｌの突
き抜けを防止するために、例えば図２に示すようにシャ
ント用配線層３３下に之に沿うように層間絶縁層３２を
介してバッファ用多結晶シリコン層３５を形成し、この
バッファ用多結晶シリコン層３５とシャント用配線層３
３を第１の位置で接続し、バッファ用多結晶シリコン層
３５と転送電極１６とを上記第１の位置とは異なる第２
の位置で接続するようになされる。３６はＳｉＯ2 等の
絶縁層である。
【００４７】バッファ用多結晶シリコン層３５に代えて
バリアメタルを介してシャント用配線層と多結晶シリコ
ンの転送電極１６とを接続するようになすことも可能で
ある。
【００４８】このシャント用配線層３３上を覆って且つ
受光部上を除く他部全面に例えばプラズマＳｉＮによる
層間絶縁層３７が形成され、この層間絶縁層３７上及び
一部受光部１０側の絶縁層３２上にはり出すように第２
Ａｌ層からなる遮光層３８が形成される。
【００４９】このＡｌ遮光層３８の下面には例えばＴｉ
ＯＮ，等の反射防止膜３９を形成することができる。
【００５０】尚、遮光層３８としては、Ａｌの他、Ｗ，
Ｍｏ，ＷＳｉ，ＭｏＳｉ等により形成することも可能で
ある。
【００５１】上述の本実施例によれば、シャント配線構
造を有するＣＣＤ固体撮像素子３１において、第１Ａｌ
層によるシャント配線層３３上を覆う層間絶縁層３７を
介して受光部１０を除く垂直転送レジスタ５上及び垂直
方向に隣り合う受光部１０間の領域上に第２Ａｌ層によ
る遮光層３８を形成することにより、垂直転送レジスタ
５及び垂直方向の受光部１０間の遮光を行うことができ
る。
【００５２】しかも、上記層間絶縁層３７の受光部１０
に対応する部分は選択的に除去され、遮光層３８の受光
部１０側へのはり出し部３８ａが下層の薄い絶縁層３２
上に形成されるので、遮光がより確実となり、スミア成
分を低減することができる。
【００５３】また、シャント配線層３３とは別にＡｌ遮
光層３８を設けるので、遮光層３８の電位を接地レベル
にすることが出来る。
【００５４】また、前述の図３９で示したようなシャン
ト配線層が遮光層を兼ねる構成ではなく、遮光層が別体
で形成されるので、従来のエッチング技術を用いて遮光
層３８下にＴｉＯＮ等の反射防止膜３９を形成すること
ができる。従って、遮光層３８のはり出し部３８ａ下の
絶縁層３２内に入り、はり出し部３８ａ−シリコン表面
間で多重反射しながら垂直転送レジスタ５内に入射され
る光が低減し、よりスミア成分が低減する。
【００５５】次に、図４〜図８を用いて上述のＣＣＤ固
体撮像素子３１の製法の一例を説明する。各図Ａ及びＢ
は図１のＢ−Ｂ線上及びＣ−Ｃ線上の断面に対応する。
【００５６】先ず、図４Ａ，Ｂに示すようにＮ形シリコ
ン基板２に第１のＰ形ウエル領域３、受光部１０を構成
するＮ形の不純物拡散領域４、Ｐ形の正電荷蓄積領域
８、垂直転送レジスタ５を構成するＮ形転送チャネル領
域６、Ｐ形チャネルストップ領域７、第２のＰ形ウエル
領域９を形成する。そして、ゲート絶縁膜１５を介して
第１層目及び第２層目多結晶シリコンによる転送電極１
６〔１６Ａ，１６Ｂ〕を形成し、更にＳｉＯ2 による絶
縁膜３６を介して対応する転送電極１６に接続されるよ
うに垂直転送レジスタ５上に沿うバッファ用多結晶シリ
コン層３５を形成する。次いで、層間絶縁膜のＰＳＧ膜
３２を全面に被着形成した後、各垂直転送レジスタ５上
に第１Ａｌ層によるシャント用配線層３３を形成する。
このシャント用配線層３３は下層のバッファ用多結晶シ
リコン層３５に所要個所において接続される。
【００５７】次に、図５Ａ，Ｂに示すように、シャント
用配線層３３を覆うように全面に層間絶縁層例えばプラ
ズマＳｉＮ系膜３７を形成する。
【００５８】次に、図６Ａ，Ｂに示すように、プラズマ
ＳｉＮ系膜３７の受光部１０上に対応する部分を選択的
にエッチング除去する。このとき、プラズマＳｉＮ系層
３７を、下地のＰＳＧ層３２との選択比が得られるモー
ドでエッチングすることで、受光部１０上のプラズマＳ
ｉＮ系層３７が選択除去される。
【００５９】次に、図７Ａ，Ｂに示すように、全面に反
射防止膜３９、例えばＴｉＯＮ膜を被着形成し、さらに
その上に第２Ａｌ層による遮光層３８を全面に被着形成
する。
【００６０】次に、図８Ａ，Ｂに示すように、遮光層３
８の受光部１０側へのはり出し部３８ａが残るように、
受光部１０上の遮光層３８及びＴｉＯＮ膜３９を一括し
て選択的にエッチング除去する。斯くして目的とするＦ
ＩＴ型のＣＣＤ固体撮像素子３１を得る。
【００６１】この製法によれば、シャント用配線層を覆
って全面にプラズマＳｉＮ系層３７を形成した後、下層
のＰＳＧ層３２との選択比が取れるモードで受光部１０
上のプラズマＳｉＮ系層３７を選択的にエッチング除去
することにより、受光部１０上での絶縁層はＰＳＧ層３
２のみとなる。従って、その後の遮光層３８のはみ出し
部３８ａはＰＳＧ層３２上に形成されることになる。こ
のＰＳＧ層３２の膜厚は薄く出来るので、スミアを大幅
に低減することができる。
【００６２】図９及び図１０は本発明のＣＣＤ固体撮像
素子の他の例を示すもので、夫々図１のＢ−Ｂ線上及び
Ｃ−Ｃ線上の断面に対応する。本例のＣＣＤ固体撮像素
子４３においては、シャント用配線層３３上を覆う層間
絶縁層４２として下層の薄いプラズマＳｉＮ系膜３７と
上層のプラズマＳｉＯ系膜４１との積層膜にて形成され
る。この層間絶縁層４２上に第２Ａｌ層による遮光層３
８が形成される。その他の構成は図２及び図３と同様な
ので詳細説明は省略する。
【００６３】この実施例のＣＣＤ固体撮像素子４３によ
れば、図１〜図３のＣＣＤ固体撮像素子３１と同様の効
果を有するのに加えて、第１Ａｌ層のシャント用配線層
３３と第２Ａｌ層の遮光層３８間の層間絶縁層４２をプ
ラズマＳｉＮ系膜３７と、之より比誘電率の小さいプラ
ズマＳｉＯ系膜４１の積層膜で形成することにより、図
１〜図３に比較してシャント用配線層３３と遮光層３８
間の容量が半減する。この結果、垂直転送レジスタ５の
転送クロック端子の負荷容量が小さくなり、低消費電力
化が可能になる。
【００６４】図１１〜図１５はＣＣＤ固体撮像素子４３
の製法例を示す。各図Ａ及びＢは図１のＢ−Ｂ線上及び
Ｃ−Ｃ線上の断面に対応する。
【００６５】図１１Ａ，Ｂは前述の図４Ａ，Ｂと同様の
工程である。即ち、Ｎ形シリコン基板２に第１のＰ形ウ
エル領域３、受光部１０を構成するＮ形の不純物拡散領
域４、Ｐ形の正電荷蓄積領域８、垂直転送レジスタ５を
構成するＮ形転送チャネル領域６、Ｐ形チャネルストッ
プ領域７、第２のＰ形ウエル領域９を形成する。そし
て、この各領域が形成された半導体基体２９上に、ゲー
ト絶縁膜１５を介して多結晶シリコンによる転送電極１
６〔１６Ａ，１６Ｂ〕を形成し、絶縁膜３６を介して一
部対応する転送電極１６と接続するように各垂直転送レ
ジスタ５上に沿うバッファ用多結晶シリコン層３５を形
成し、さらに、ＰＳＧ層３２を全面に被着して後、各垂
直転送レジスタ５上に第１Ａｌ層によるシャント用配線
層３３を形成する。
【００６６】次に、図１２Ａ，Ｂに示すように、全面に
薄いプラズマＳｉＮ系膜３７を被着形成し、その上に之
より厚いプラズマＳｉＯ系膜４１を被着形成し、かかる
積層膜により層間絶縁層４２を形成する。
【００６７】次に、図１３Ａ，Ｂに示すように、受光部
１０上に対応する部分のプラズマＳｉＯ系膜４１及びプ
ラズマＳｉＮ系膜３７を選択的にエッチング除去する。
この場合、はじめにプラズマＳｉＯ系のエッチングモー
ドでプラズマＳｉＯ系膜４１を選択エッチングし、終点
を検出したら、プラズマＳｉＮ系のエッチングモードに
切換てプラズマＳｉＮ系膜３７を選択エッチングする。
【００６８】次に、図１４Ａ，Ｂに示すように、全面に
反射防止膜となる例えばＴｉＯＮ膜３９及び第２Ａｌ層
による遮光層３８を順次被着形成する。
【００６９】次に、図１５Ａ，Ｂに示すように、遮光層
３８の受光部１０側へのはり出し部３８ａが残るよう
に、受光部１０上の遮光層３８及びＴｉＯＮ膜３９を一
括して選択的にエッチング除去し、目的のＣＣＤ固体撮
像素子４３を得る。
【００７０】なお、上例の図２、図３の構成及び図９、
図１０の構成では、シャント配線３３を覆う層間絶縁層
３７，４２を、受光部１０を除く他の垂直転送レジスタ
５、及び垂直方向の受光部１０間等を含む全面に形成し
たが、その他、垂直方向の受光部１０間に対応する部分
には層間絶縁層３７，４２を形成せずに遮光層３８を形
成するように構成することもできる。
【００７１】図１６〜図１９は本発明に係るＣＣＤ固体
撮像素子の他の製法例を示す。各工程順の図は、図１の
Ｂ−Ｂ線上の断面に対応する。また、各工程順の図にお
いては、半導体基体２９は、内部の各領域は図示せざる
も前述の図２と同様の構成を採る。
【００７２】先ず、図１６Ａに示すように、半導体基体
２９上にゲート絶縁膜（例えばＳｉＯ2 膜とＳｉＮ膜の
２層膜）１５を介して多結晶シリコンによる転送電極１
６〔１６Ａ，１６Ｂ〕を形成し、更に例えばＳｉＯ2 に
よる絶縁膜３６を介して対応する転送電極１６に接続さ
れるように垂直転送レジスタ５上に沿うバッファ用多結
晶シリコン層３５を形成する。次いで、全面に例えばＳ
ｉＯ2 による絶縁膜５１を形成し、この絶縁膜５１に対
しバッファ用多結晶シリコン層３５の所要の接続部に対
応する位置にコンタクトホール５２を形成した後、全面
にシャント用配線層となる第１の金属膜、例えばＡｌ，
Ｗ、本例ではＡｌ膜５３を被着形成する。
【００７３】次に、図１６Ｂに示すように、この第１の
Ａｌ膜５３をパターニングしてバッファ用多結晶シリコ
ン層３５上に対応する部分に第１Ａｌ膜５３によるシャ
ント用配線層３３を形成すると共に、受光部１０より一
部その外周段差上に延長する領域上に第１のＡｌ膜５３
を残し、即ち第１のＡｌ膜５３によるＡｌ保護膜５４を
形成する。
【００７４】次に、図１７Ｃに示すように、垂直転送レ
ジスタ５及び受光部１０上を含む全面に層間絶縁層５５
を被着形成する。ここで層間絶縁層５５としては、Ａｌ
膜上に被着するので、低温で形成できるプラズマＳｉＯ
系膜又はプラズマＳｉＮ系膜を用いることができる。
【００７５】次に、図１７Ｄに示すように、受光部１０
に対応したＡｌ保護膜５４上の層間絶縁層５５のみを選
択的にエッチング除去する。これによって、シャント用
配線層３３をくるむように層間絶縁層５５が残る。そし
て、この層間絶縁層５５の選択エッチング時、受光部１
０上ではＡｌ保護膜５４がストッパーとなってここでエ
ッチングが止まり、下層の絶縁膜５１がダメージを受け
ることなく、且つその所定の膜厚を維持するように保護
される。
【００７６】次に、図１８Ｅに示すように、エッチング
時の保護膜として用いた受光部１０上のＡｌ保護膜５４
をストレスの少ない例えばウエットエッチング等によ
り、選択的に且つ低ダメージで除去する。
【００７７】次に、図１８Ｆに示すように、遮光層とな
る第２の金属膜例えばＡｌ，Ｗ、本例ではＡｌ膜５６を
全面に被着形成する。
【００７８】次に、図１９Ｇに示すように、この第２の
Ａｌ膜５６の受光部１０上の部分を選択的にエッチング
除去して開口部１０ａを形成し、ここに、受光部１０側
に一部はり出すはり出し部３８ａを一体に有した遮光層
３８を形成する。
【００７９】しかる後、図１９Ｈに示すように、全面に
例えばプラズマＳｉＮ系又はプラズマＳｉＯ系等による
絶縁保護膜５７を被着形成する。斯くして目的とするＦ
ＩＴ型のＣＣＤ固体撮像素子５８を得る。
【００８０】この製法によれば、第１のＡｌ膜５３をパ
ターニングしてシャント用配線層３３を形成すると共
に、第１のＡｌ膜の一部を受光部１０上に保護膜５４と
して残し、この状態でシャント用配線層３３を覆う絶縁
膜５５を全面に形成した後、受光部１０上の絶縁膜５５
を選択的にエッチング除去するので、受光部１０上のＡ
ｌ保護膜５４がエッチングストッパーとなって、その下
層の所定の薄さに設定された絶縁膜５１を保護すること
ができる。即ち、この絶縁膜５１がプラズマに晒された
り、エッチングされたりすることがない。このため、絶
縁膜５１がストレスを受けず、また制御された膜厚に維
持される。
【００８１】そして、その後、このＡｌ保護膜５４が除
去された後、遮光膜３８が形成されるので、遮光膜３８
のはり出し部３８ａは薄い絶縁膜５１上に形成されるこ
とになる。
【００８２】このように、受光部１０上の絶縁膜５１が
その上の層間絶縁層５５の選択エッチングの際に、エッ
チングの影響を低減できるので、即ち、絶縁膜５１に加
わるエッチング時のストレスを低減できるので撮像時の
白きずの発生が少なく、且つ遮光層３８のはり出し部３
８ａ下の絶縁膜５１を薄く形成できるのでスミア特性の
良いＣＣＤ固体撮像素子を製造することができる。
【００８３】ところで、上述の製法では、図１７Ｄの工
程で層間絶縁層５５のパターニングを行っているが、同
図示のように、正確にＡｌ保護膜５４上の層間絶縁層５
５のみをエッチング除去することは難しく、図２０Ａに
示すように、一部Ａｌ保護膜５４上にかかるように、パ
ターニングされる。このため、Ａｌ保護膜５４を除去し
たときに、図２０Ｂに示すように層間絶縁層５５のひさ
し部５５ａが形成されてしまい、その後の第２のＡｌ膜
５６を形成したときにひさし部５５ａによる凹部内にＡ
ｌ膜５６が形成されない場合が生じ、良好な遮光層３８
の形成ができない。
【００８４】図２１〜図２４は、上記の点をも改善し、
更に遮光層の遮光性を向上するようにした本発明に係る
ＣＣＤ固体撮像素子及びその製法の他の実施例を示す。
各工程順の図は、図１のＢ−Ｂ線上の断面に対応する。
【００８５】図２１Ａ〜図２２Ｃまでの工程は前述の図
１６Ａ〜図１７Ｃまでの工程と同じである。即ち、図２
１Ａに示すように、半導体基体２９上にゲート絶縁膜
（例えばＳｉＯ2 膜とＳｉＮ膜の２層膜）１５を介して
多結晶シリコンによる転送電極１６〔１６Ａ，１６Ｂ〕
を形成し、更に例えばＳｉＯ2 による絶縁膜３６を介し
て対応する転送電極１６に接続されるように垂直転送レ
ジスタ５上に沿うバッファ用多結晶シリコン層３５を形
成する。次いで、全面に例えばＳｉＯ2 による絶縁膜５
１を形成し、この絶縁膜５１に対しバッファ用多結晶シ
リコン層３５の所要の接続部に対応する位置にコンタク
トホール５２を形成した後、全面にシャント用配線層と
なる第１の金属膜、例えばＡｌ，Ｗ、本例ではＡｌ膜５
３を被着形成する。
【００８６】次に、図２１Ｂに示すように、この第１の
Ａｌ膜５３をパターニングしてバッファ用多結晶シリコ
ン層３５上に対応する部分に第１Ａｌ膜５３によるシャ
ント用配線層３３を形成すると共に、受光部１０より一
部その外周段差上に延長する領域上に第１のＡｌ膜５３
を残し、即ち第１のＡｌ膜５３によるＡｌ保護膜５４を
形成する。
【００８７】次に、図２２Ｃに示すように、垂直転送レ
ジスタ５及び受光部１０上を含む全面に例えばプラズマ
ＳｉＯ系又はプラズマＳｉＮ系等による層間絶縁層５５
を被着形成する。
【００８８】次に、図２２Ｄに示すように、受光部１０
に対応したＡｌ保護膜５４上の層間絶縁層５５を選択的
にエッチング除去する。これによって、シャント用配線
層３３をくるむように層間絶縁層５５が残る。この選択
エッチング時、受光部１０上のＡｌ保護膜５４がエッチ
ングストッパーとなり受光部１０の表面の絶縁膜５１が
エッチングから保護される。
【００８９】次に、図２３Ｅに示すように、Ａｌ保護膜
５４を残した状態で全面に第２の金属膜、例えばＡｌ，
Ｗ、本例ではＡｌ膜５６を被着形成する。
【００９０】次に、図２３Ｆに示すように、受光部１０
の開口を形成すべき部分上の第１のＡｌ膜（Ａｌ保護
膜）５４及び第２のＡｌ膜５６を選択的にエッチング除
去して開口部１０ａを形成し、ここに、受光部１０側に
一部はり出すはり出し部３８ａを一体に有した遮光層３
８を形成する。はり出し部３８ａでは第１及び第２のＡ
ｌ膜５４及び５６の２層膜構造で形成される。
【００９１】しかる後、図２４に示すように、全面に例
えばプラズマＳｉＮ系又はプラズマＳｉＯ系等による絶
縁保護膜５７を被着形成する。
【００９２】斯くして、マトリックス状に配列された複
数の受光部１０と、各受光部列毎に配された垂直転送レ
ジスタ５と、垂直転送レジスタ５上に転送電極１６に接
続されたシャント用配線層３３を有し、そのシャント用
配線層３３を覆う層間絶縁層５５を介して遮光層３８が
形成され、遮光層３８のはり出し部３８ａが第１及び第
２の金属膜５４及び５６による２層膜構造で形成され、
はり出し部３８ａ下を含む受光部では層間絶縁層５５が
形成されず薄い絶縁膜５１を有して成るＣＣＤ固体撮像
素子５９を得る。
【００９３】このＣＣＤ固体撮像素子５９によれば、上
例と同様に遮光部３８のはり出し部３８ａ下の絶縁膜５
１は薄いので、はり出し部３８ａ下への光の入射はしに
くく、スミア成分を低減することができる。
【００９４】また、遮光層３８のはり出し部３８ａにお
いて、その段差部の側壁面、特にそのくびれ部６０のＡ
ｌ膜が薄くなり、Ａｌ膜の結晶粒界から入射光が漏れ込
む懼れがあるも、本実施例では、はり出し部３８ａが２
層膜構造であるため、くびれ部６０のＡｌ膜厚が十分に
得られ、ここからの光の漏れ込みは全く生じない。従っ
て、スミア成分を更に低減することができる。
【００９５】なお、遮光層３８、即ち少なくともそのは
り出し部３８ａを構成する第１金属膜５４の下面に反射
防止膜を形成することも可能である。
【００９６】ＣＣＤ固体撮像素子５９の製法によれば、
図２２Ｄの層間絶縁層５５の選択エッチングに際し、受
光部１０上には第１のＡｌ膜によるＡｌ保護膜５４が形
成されているので、このＡｌ保護膜５４によりその下の
絶縁膜５１はプラズマに晒されたり、エッチングされる
等の悪影響を受けることがない。また、図２２Ｄの工程
で層間絶縁層５５のひさし部５５ａが残っても、その
後、Ａｌ保護膜５４を除去せずにその上に第２のＡｌ膜
を被着して遮光層３８を形成するので、遮光性の高い遮
光層３８が形成できる。さらに、受光部１０では図２３
Ｆの工程のみの１回のエッチングで済むので、絶縁膜５
１に対するダメージは少ない。
【００９７】従って、絶縁膜５１の膜厚を薄くすること
ができ、遮光性の高い遮光層３８と相俟ってスミア特性
がよくなり、且つ絶縁膜５１の膜厚制御が正確に行える
こと、加工時のストレスが絶縁膜５１に与えられない等
によって分光特性が良くなり、撮影時の白きず発生が少
ない固体撮像素子が製造できる。
【００９８】さらに、遮光層３８のはり出し部３８ａの
一部となる第１の金属膜５３はシャント用配線層３３と
して使用される。従って、第１の金属膜５３は配線に適
した金属膜を用い、第２の金属膜５６は遮光性の高い金
属膜を用いることができる等、金属膜５３，５６の使い
分けが可能となる。
【００９９】一方、図２４に示すＣＣＤ固体撮像素子５
９においては、同じ層のＡｌ膜（膜厚が例えば４００ｎ
ｍ〜５００ｎｍ程度）５３をエッチングによるパターニ
ングでシャント用配線３３と受光部１０上のエッチング
ストッパーとなるＡｌ保護膜５４を形成している。しか
し、本構造は、図２５に示すように、Ａｌ膜５３の選択
エッチングを段差部分６０で行なうため、この段差部分
６０でエッチング残りが発生する懼れがある。エッチン
グ残りが生ずると、シャント用配線層３３及び遮光層３
８間のショート不良を起こす。
【０１００】このエッチング残りを防止する手段とし
て、ウェットによるエッチングを併用する方法も考えら
れるが、本構造では抜き幅が狭いため、ウェットエッチ
ングは使えない。他の方法としてはオーバーエッチング
量を増やすことであるが、これは下地の絶縁膜５１の膜
減りとの関係でむやみに増すことが出来ない。
【０１０１】Ａｌ膜５３の膜厚が薄ければ薄い程、エッ
チング残りは発生しにくくなるが、このＡｌ膜５３でシ
ャント用配線層３３も形成しているため、Ａｌ膜５３の
薄膜化は抵抗の増加を招き、固体撮像素子の性能低下を
招く懼れがある。Ａｌ膜５３のエッチングに関してはプ
ロセスマージンが少なく、エッチング残りが発生しやす
い。
【０１０２】図２６〜図３０は、かかる点を改善した本
発明に係るＣＣＤ固体撮像素子及びその製法の他の実施
例を示す。各工程順の図は、図１のＢ−Ｂ線上の断面に
対応する。
【０１０３】図２６Ａは、前述の図２１Ａの工程と同じ
である。即ち、図２６Ａに示すように、半導体基体２９
上にゲート絶縁膜（例えばＳｉＯ2 膜とＳｉＮ膜の２層
膜）１５を介して多結晶シリコンによる転送電極１６
〔１６Ａ，１６Ｂ〕を形成し、更に例えばＳｉＯ2 によ
る絶縁膜３６を介して対応する転送電極１６に接続され
るように垂直転送レジスタ５上に沿うバッファ用多結晶
シリコン層３５を形成する。次いで、全面に例えばＳｉ
Ｏ2 による絶縁膜５１を形成し、この絶縁膜５１に対し
バッファ用多結晶シリコン層３５の所要の接続部に対応
する位置にコンタクトホール５２を形成した後、全面に
シャント用配線層となる第１の金属膜、例えばＡｌ，
Ｗ，本例では膜厚ｔ1 が４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度の
Ａｌ膜５３を例えばスパッタ等により被着形成する。
【０１０４】次に、図２６Ｂに示すように、この第１の
Ａｌ膜５３をフォトレジスト層７１をマスクにパターニ
ングしてバッファ用多結晶シリコン層３５上に対応する
部分に第１のＡｌ膜５３によるシャント用配線層３３を
形成する。このパターニングでは、パターンが粗いため
反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）とウェットエッチン
グの併用が可能となり、エッチング残をなくすことがで
きる。
【０１０５】次に、図２７Ｃに示すようにシャント用配
線層３３を含む全面にエッチングストッパ用の第２の金
属膜、例えばＡｌ，Ｗ，本例ではＡｌ膜７２を被着形成
する。このＡｌ膜７２の膜厚ｔ2 はシャント用配線層３
３の膜厚ｔ1 の数分の１程度で良い。本例では１００ｎ
ｍ〜５０ｎｍ程度とする。
【０１０６】次に、図２７Ｄに示すように、第２のＡｌ
膜７２をフォトレジスト層７３をマスクに反応性イオン
エッチング等のエッチングによりパターニングしてシャ
ント用配線層３３上に対応する部分に積層するＡｌ層７
４を形成すると共に、受光部１０より一部その外周段差
上に延長する領域上に第２のＡｌ膜７２によるエッチン
グストッパーとなるＡｌ保護膜７５を形成する。
【０１０７】次に、図２８Ｅに示すように、垂直転送レ
ジスタ５及び受光部１０上を含む全面に例えばプラズマ
ＳｉＯ系又はプラズマＳｉＮ系等による層間絶縁層５５
を被着形成する。
【０１０８】次に、図２８Ｆに示すように、受光部１０
に対応したＡｌ保護膜７５上の層間絶縁層５５を選択的
にエッチング除去する。これによって、シャント用配線
層３３をくるむように層間絶縁層５５が残る。この選択
エッチング時、受光部１０上のＡｌ保護膜７５がエッチ
ングストッパーとなり受光部１０の表面の絶縁膜５１が
エッチングから保護される。
【０１０９】次に、図２９Ｇに示すように、Ａｌ保護膜
７５を残した状態で全面に第３の金属膜、例えばＡｌ，
Ｗ，本例ではＡｌ膜７６を被着形成する。
【０１１０】次に、図２９Ｈに示すように、受光部１０
の開口を形成すべき部分上の第２のＡｌ膜７５及び第３
のＡｌ膜７６を選択的にエッチング除去して開口部１０
ａを形成し、ここに、受光部１０側に一部はり出すはり
出し部３８ａを一体に有した遮光層３８を形成する。は
り出し部３８ａでは第２及び第３のＡｌ膜７５及び７６
の２層膜構造で形成される。
【０１１１】しかる後、図３０に示すように、全面に例
えばプラズマＳｉＮ系又はプラズマＳｉＯ系等による絶
縁保護膜５７を被着形成する。
【０１１２】斯くして、マトリックス状に配列された複
数の受光部１０と、各受光部列毎に配された垂直転送レ
ジスタ５と、垂直転送レジスタ５上に転送電極１６に接
続されたシャント用配線層３３を有し、そのシャント用
配線層３３を覆う層間絶縁層５５を介して遮光層３８が
形成され、遮光層３８のはり出し部３８ａがシャント用
配線層３３の膜厚ｔ1 より薄い膜厚ｔ2 の第２の金属膜
７２（従って７５）と、第３の金属膜７６とによる２層
膜構造で形成され、はり出し部３８ａ下を含む受光部１
０では層間絶縁層５５が形成されず、薄い絶縁膜５１を
有して成るＣＣＤ固体撮像素子７７を得る。
【０１１３】このＣＣＤ固体撮像素子７７によれば、受
光部１０に残す金属膜即ち遮光層３８の２層膜構造のは
り出し部３８ａの下層のＡｌ膜７２（従って７５）を、
シャント用配線層３３の膜厚ｔ1 より薄くすることによ
り、Ａｌ膜７２のパターニングが良好になされ、エッチ
ング不足によるショート不良を防止することができる。
【０１１４】また、膜厚の薄いＡｌ膜７２のパターニン
グに際し、そのオーバーエッチングによる下地の絶縁膜
５１の膜減り量が減るので、図２４のＣＣＤ固体撮像素
子５９に比べて遮光層３８のはり出し部３８ａ下の絶縁
膜５１を更に薄くすることができ、スミア抑圧比を更に
向上することができる。
【０１１５】図３１〜図３４は、本発明に係るＣＣＤ固
体撮像素子及びその製法の更に他の実施例を示す。各工
程順の図は、図１のＢ−Ｂ線上の断面に対応する。
【０１１６】先ず、図３１Ａに示すように、半導体基体
２９上にゲート絶縁膜１５を介して多結晶シリコンによ
る転送電極１６〔１６Ａ，１６Ｂ〕を形成し、更に例え
ばＳｉＯ2 による絶縁膜３６を介して対応する転送電極
１６に接続されるように垂直転送レジスタ５上に沿うバ
ッファ用多結晶シリコン層３５を形成する。次いで、全
面に例えばＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ
（ボロン、リンシリケートガラス）等による第１層間絶
縁層８１を形成する。
【０１１７】次に、図３１Ｂに示すように、第１層間絶
縁層８１上の全面に爾後エッチングストッパーとなる薄
膜、例えば半導体薄膜、本例では多結晶シリコン薄膜８
２を被着形成する。多結晶シリコン薄膜８２の膜厚とし
ては、約１００ｎｍ以下と薄く形成した方が、スミア特
性のよいデバイスが得られる。
【０１１８】次に、図３２Ｃに示すように、多結晶シリ
コン薄膜８２をエッチングによりパターニングして受光
部１０より一部その外周段差上に延長する領域上にの
み、多結晶シリコン薄膜８２を残す。この多結晶シリコ
ン膜８２の選択エッチングのとき、第１層間絶縁層８１
の膜減りを防ぐために、第１層間絶縁層８１との選択比
が大きいエッチャーを用いることが必要である。例え
ば、第１層間絶縁層８１がＰＳＧ膜の場合には、通常の
多結晶シリコン用のエッチャーを用いればよい。
【０１１９】次に、図３２Ｄに示すように、第１層間絶
縁層８１に対しバッファ用多結晶シリコン層３５の所要
の接続部に対応する位置にコンタクトホール５２を形成
した後、シャント用配線層となる第１の金属膜、例えば
Ａｌ，Ｗ、本例ではＡｌ膜をスパッタ等により形成し、
このＡｌ膜をパターニングしてバッファ用多結晶シリコ
ン層３５上に対応する部分に第１のＡｌ膜によるシャン
ト用配線層３３を形成する。
【０１２０】次に、図３３Ｅに示すように、シャント用
配線層３３を覆うように全面に例えばプラズマＳｉＮ系
又はプラズマＳｉＯ系等による第２層間絶縁層を被着形
成する。
【０１２１】次に、図３３Ｆに示すように、第２層間絶
縁層８３の受光部１０及びその周辺部を含む領域を選択
的にエッチング除去する。この選択エッチング時、受光
部１０上の多結晶シリコン膜８２がエッチングストッパ
ーとなり受光部１０の表面の第１層間絶縁層８１がエッ
チングから保護される。エッチング条件は、多結晶シリ
コン膜８２と第２層間絶縁層８３間で十分に選択比のあ
る条件とし、エッチング終了時に多結晶シリコン膜８２
が残るようにして、第１層間絶縁層８１の膜減りを防
ぐ。
【０１２２】次に、多結晶シリコン膜８２を残した状態
で全面に第２の金属膜、例えばＡｌ，Ｗ、本例ではＡｌ
膜を被着形成する。そして、図３４Ｇに示すように、受
光部１０の開口を形成すべき部分上の第２のＡｌ膜及び
多結晶シリコン膜８２を同時に選択的にエッチング除去
して開口部１０ａを形成し、ここに、受光部１０側に一
部はり出すはり出し部３８ａを一体に有した遮光層３８
を形成する。多結晶シリコン膜８２も同時に選択エッチ
ングすることにより、分光特性の変化を防ぐことができ
る。
【０１２３】しかる後、図３４Ｈに示すように、通常用
いられる例えばプラズマＳｉＮ又はプラズマＳｉＯ等に
よる絶縁保護膜８５を全面に被着形成する。
【０１２４】斯くして、マトリックス状に配列された複
数の受光部１０と、各受光部列毎に配された垂直転送レ
ジスタ５と、垂直転送レジスタ５上に転送電極１６に接
続されたシャント用配線層３３を有し、シャント用配線
層３３を覆う第２層間絶縁層８３を介して遮光層３８が
形成され、遮光層３８の受光部１０側にはり出すはり出
し部３８ａ下に第２層間絶縁層８３が形成されず、はり
出し部３８ａと受光部１０上の第１層間絶縁層８１との
間にエッチングストッパーとなる多結晶シリコン薄膜８
２が設けられて成るＣＣＤ固体撮像素子８６を得る。
【０１２５】なお、エッチングストッパーとなる薄膜８
２として、多結晶シリコン膜を用いたが、多結晶シリコ
ン膜と遮光層３８の金属が反応を起こすような場合に
は、多結晶シリコン膜の表面を酸化し多結晶シリコン膜
とシリコン酸化膜の２層膜構造の薄膜、又は多結晶シリ
コン膜に高濃度の砒素をイオン注入した薄膜を用いるこ
とにより反応を防ぐことができる。
【０１２６】このＣＣＤ固体撮像素子８６によれば、受
光部１０の第１層間絶縁層８１上に多結晶シリコン薄膜
（又は表面酸化した多結晶シリコン薄膜）８２を形成
し、多結晶シリコン薄膜（又は表面酸化した多結晶シリ
コン薄膜）８２上で第２層間絶縁層８３をエッチングに
より選択的に除去することにより、第１層間絶縁層８１
を薄くしたまま、受光部１０の第２層間絶縁層８３を除
去できる。従って、第２層間絶縁層８３のエッチング時
に第１層間絶縁層８１の膜減りがなく、遮光層３８のは
り出し部３８ａ直下の第１層間絶縁層８１をより薄くす
ることができ、スミアを低減することができる。
【０１２７】また、図３２Ｃの工程で多結晶シリコン薄
膜（又は表面酸化した多結晶シリコン薄膜）８２をパタ
ーニングする際に、この薄膜８２と下層のＰＳＧによる
第１層間絶縁８１とのエッチングの選択比が大きいの
で、オーバーエッチングが可能となり、良好なパターニ
ングが得られる。
【０１２８】また、この種の固体撮像素子の製造におい
て良品の高歩留りが期待できる。
【０１２９】さらに、遮光層３８は第２の金属膜（例え
ばＡｌ）だけで形成されるので、遮光層３８の下面に反
射防止膜を形成する工程との整合性がよい。
【０１３０】上述の図２４に示すＣＣＤ固体撮像素子５
９においては、遮光層３８のはり出し部３８ａを２層膜
構造として比較的に厚く形成されるので、開口部１０ａ
にはり出し部３８ａの壁がそびえ立つ状態となり、入射
光のけられが発生しやすい懼れがある。
【０１３１】図３５〜図３７は、上記の点をも改善した
本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子及びその製法の更に他
の実施例を示す。各工程順の図は、図１のＢ−Ｂ線上の
断面に対応する。
【０１３２】先ず、図３５Ａに示すように、半導体基体
２９上にゲート絶縁膜（例えばＳｉＯ2 膜とＳｉＮ膜の
２層膜）１５を介して多結晶シリコンによる転送電極１
６〔１６Ａ，１６Ｂ〕を形成し、転送電極１６の表面に
酸化膜（ＳｉＯ2 ）３６を形成した後、全面に絶縁膜
（平坦化膜）６２を形成する。そして、第１層の金属
膜、例えばタングステン（Ｗ）膜６３をスパッタリング
等により被着形成した後、このＷ膜６３をパターニング
して、対応する転送電極１６に接続されるように垂直転
送レジスタ上に沿うシャント用配線層３３と、爾後遮光
層のはり出し部３８ａとなる部分から受光部１０上に延
在するＷ保護膜６４を形成する。
【０１３３】次に、図３５Ｂに示すように、シャント用
配線層３３及びＷ保護膜６４を含む全面にＣＶＤ法によ
り層間絶縁層６５を被着形成する。
【０１３４】次に、図３６Ｃに示すように、層間絶縁層
６５を選択エッチングして、シャント用配線層３３を覆
い且つ一部Ｗ保護膜６４の縁部、即ち爾後遮光層のはり
出し部３８ａとなる部分の縁部に跨がるように層間絶縁
層６５を残す。この層間絶縁層６５のパターニング時、
受光部１０側ではＷ保護膜６４が形成されているため
に、受光部１０の表面の絶縁膜６２がエッチングされる
ことがない。
【０１３５】次に、図３６Ｄに示すように、第２層の金
属膜、例えばアルミニウム（Ａｌ）膜６６をスパッタリ
ング等により被着形成した後、下地のＷ保護膜６４をス
トッパーとしてこのＡｌ膜６６をパターニングし、Ｗ保
護膜６４の端縁に物理的及び電気的に接触するように遮
光層の一部を構成するＡｌ遮光膜部６７を形成する。
【０１３６】次に、図３７に示すように、受光部１０上
のＷ保護膜６４を選択的にエッチング除去して開口部１
０ａを形成する。この選択エッチングにより、Ｗ膜によ
るはり出し部３８ａと、転送電極１６上のＡｌ膜による
遮光膜部６７とからなる遮光層３８が形成される。
【０１３７】斯くして、マトリックス状に配列された複
数の受光部１０と、各受光部列毎に配された垂直転送レ
ジスタ５と、垂直転送レジスタ５上に転送電極１６に接
続されたシャント用配線層３３と、シャント用配線層を
覆う層間絶縁層６５を介して設けた遮光層３８を有し、
遮光層３８が２種類の金属膜で形成され、即ち例えばＷ
膜６３によるはり出し部３８ａとＡｌ膜６６で形成され
る遮光膜部６７とで形成されると共に、そのはり出し部
３８ａと上記シャント用配線層３３が第１層の金属膜即
ちＷ膜６３で形成されてなるＣＣＤ固体撮像素子６９を
得る。
【０１３８】このＣＣＤ固体撮像素子６９によれば、遮
光層３８を２種類の金属膜６３，６６を用いて形成し、
そのはり出し部３８ａは一方の金属膜６３で形成するこ
とにより、受光部１０への入射光のけられが改善され
る。また、オンチップマイクロレンズの設計において、
形状の自由度が上がる。
【０１３９】そして、この構成においても、はり出し部
３８ａ下の絶縁膜６２が薄く形成できるので、光の漏れ
込みが少なくスミア成分を低減することができる。
【０１４０】また、本例では第１層のＷ膜６３で、遮光
層のはり出し部３８ａとシャント用配線層３３を形成す
るので、バッファ用多結晶シリコン層を省略することが
でき、表面の段差を緩和することができる。
【０１４１】さらに、遮光層３８を形成するタングステ
ンのはり出し部３８ａとアルミニウムの遮光膜部６７と
を物理的且つ電気的に接触させることにより、光の漏れ
込みが無く優れた遮光能力を有する。同時に、遮光膜部
６７及びはり出し部３８ａのいずれか一方に電位を与え
るだけで遮光層３８全体の電位を決定することができる
ため、配線が単純になる。
【０１４２】なお、遮光層３８、即ち少なくともそのは
り出し部３８ａを構成する金属膜６３の下面に反射防止
膜を形成することも可能である。
【０１４３】また、図３５〜図３７の製法においては、
受光部１０の開口部１０ａを形成するためのエッチング
工程を図３７の工程で行ったが、図３５Ａの工程のＷ膜
のパターニング時において、同時に開口部１０ａのパタ
ーニングを行なうようにしてもよい。
【０１４４】又、第１層金属膜６３と第２層金属膜６６
は、例えばＷとＡｌを上例と逆にする等、必要に応じて
その金属材を選択できる。
【０１４５】尚、上例においては、遮光層３８を受光部
１０を囲うように、即ち垂直転送レジスタ５上及び垂直
方向に隣り合う受光部１０の間上に形成するようになし
たが、その他、図示せざるも、少なくとも垂直方向に隣
り合う受光部１０間上に遮光層３８を形成し、垂直転送
レジスタ５上はシャント配線層３３によって遮光層を兼
用させるようになし、且つ遮光層３８の受光部１０側に
はり出すはり出し部３８ａ下には層間絶縁層３７，４
２，５５、６５又は８３が形成されないように構成する
こともできる。かかる構成においても、垂直転送レジス
タ５はシャント配線層３３により遮光されると共に、垂
直方向の受光部間は遮光層３８にて遮光される。しかも
遮光層３８の受光部１０側へのはり出し部３８ａは下層
のＰＳＧ層３２、又は絶縁膜５１，６２上に形成される
ので、遮光が確実になり、スミア成分を低減することが
できる。
【０１４６】又、上例では本発明をＦＩＴ型のＣＣＤ固
体撮像素子に適用したが、その他、ＩＴ（インターライ
ントランスファ）型のＣＣＤ固体撮像素子にも適用する
ことができる。
【０１４７】
【発明の効果】本発明の固体撮像素子によれば、垂直転
送レジスタ上及び少なくとも垂直方向の受光部間上を共
に確実に遮光することができ、スミア成分を低減でき
る。遮光層を受光部を囲うように形成するときは、垂
直、水平方向の受光部間を確実に遮光することができ、
すみあ成分を低減することができる。 少なくとも垂直方
向の受光部間を遮光する遮光層を形成するときは、垂直
方向の受光部間を遮光層で遮光し、水平方向の受光部間
をシャント用配線層で遮光することができ、スミア成分
を低減することができる。
【０１４８】そして、シャント用配線層と遮光層間の層
間絶縁層を窒化膜とすることにより、下層絶縁層とのエ
ッチング選択比が取れ、遮光層のはり出し部下、即ち受
光部に対応する部分の層間絶縁層を選択除去することが
できる。
【０１４９】また、上記層間絶縁層を窒化膜と酸化膜の
積層膜とすることにより、層間絶縁層の比誘電率が小さ
くなりシャント用配線層と遮光層間の容量を減らすこと
ができ、結果として転送クロック端子の負荷容量が小さ
くなり低消費電力化が可能となる。
【０１５０】本発明の固体撮像素子によれば、遮光層の
はり出し部下の絶縁膜を薄く形成できると共に、はり出
し部での遮光性を２層膜構造によってより向上すること
ができ、スミア成分を低減することができる。
【０１５１】遮光層のはり出し部での２層膜構造の下層
膜をシャント用配線層の膜厚より薄くするときは、該下
層膜のパターニングの際のエッチング残りがなく、ショ
ート不良を防止することができる。また下層膜のオーバ
ーエッチングによる下地絶縁膜の膜減り量が少なくな
り、遮光層のはり出し部下の絶縁膜を更に薄くすること
ができ、スミア抑圧比を向上することができる。
【０１５２】また、本発明の固体撮像素子によれば、ス
ミア成分の低減を図ると共に、遮光層を１層の金属膜で
形成する構成のときには、遮光層下に反射防止膜を形成
する工程との整合性がよくなる。
【０１５３】また、本発明の固体撮像素子によれば、ス
ミア成分の低減を図ると共に、遮光層を２種の金属膜で
構成することにより、遮光層のはり出し部による入射光
のけられを低減することができる。また、オンチップマ
イクロレンズの設計における形状の自由度を上げること
ができる。
【０１５４】さらに、遮光層の下面に反射防止膜を形成
することができるので、更に漏れ光によるスミア成分の
低減が図られる。
【０１５５】本発明の固体撮像素子の製造方法によれ
ば、シャント用配線層と遮光層間の第２の絶縁層を、受
光部において選択的に除去することにより、遮光層の受
光部側へのはり出し部と半導体表面間を狭くすることが
でき、スミア成分を低減することができる。
【０１５６】また、シャント用配線層の形成時に、受光
部上にもシャント用配線層と同じ第１層金属膜を残すこ
とにより、受光部上の層間絶縁層の選択的除去に際し、
残された金属膜でその下の薄い絶縁膜を保護することが
できる。
【０１５７】また、本発明の固体撮像素子の他の製造方
法によれば、受光部上の第１層間絶縁層上にストッパー
となる薄膜を形成することにより、受光部に対応する部
分の第２層間絶縁層を選択的に除去する際に、直下の薄
膜でその下の薄い第１層間絶縁層を同様に保護すること
ができる。
【０１５８】この結果、白きずの発生を少なくし、且つ
スミア成分の低減した固体撮像素子を製造することがで
きる。また、受光部上の第１層金属膜を残した状態で第
２層金属膜を形成する場合には、遮光層のはり出し部が
２層膜構造となり、より遮光性を向上し、スミアの低減
を図ることができる。
【０１５９】従って、信頼性の高い固体撮像素子例えば
高品位の固体撮像素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の一例を示す
撮像部の平面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ線上の断面図である。
【図３】図１のＣ−Ｃ線上の断面図である。
【図４】Ａ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工
程図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ
−Ｃ線上の断面）である。
【図５】Ａ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工
程図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ
−Ｃ線上の断面）である。
【図６】Ａ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工
程図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ
−Ｃ線上の断面）である。
【図７】Ａ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工
程図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ
−Ｃ線上の断面）である。
【図８】Ａ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工
程図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ
−Ｃ線上の断面）である。
【図９】本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の他の例を示
すＢ−Ｂ線上に対応した断面図である。
【図１０】本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の他の例を
示すＣ−Ｃ線上に対応した断面図である。
【図１１】Ａ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ−Ｃ
線上の断面）である。
【図１２】Ａ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ−Ｃ
線上の断面）である。
【図１３】Ａ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ−Ｃ
線上の断面）である。
【図１４】Ａ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ−Ｃ
線上の断面）である。
【図１５】Ａ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図（Ｂ−Ｂ線上の断面）である。 Ｂ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図（Ｃ−Ｃ
線上の断面）である。
【図１６】Ａ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図である。 Ｂ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図である。
【図１７】Ｃ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図である。 Ｄ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図である。
【図１８】Ｅ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図である。 Ｆ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図である。
【図１９】Ｇ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図である。 Ｈ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図である。
【図２０】Ａ 本発明の説明に供する工程図である。 Ｂ 本発明の説明に供する工程図である。
【図２１】Ａ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図である。 Ｂ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図である。
【図２２】Ｃ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図である。 Ｄ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図である。
【図２３】Ｅ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図である。 Ｆ 他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図である。
【図２４】他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図で
ある。
【図２５】実施例の説明に供する断面図である。
【図２６】Ａ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｂ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図２７】Ｃ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｄ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図２８】Ｅ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｆ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図２９】Ｇ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｈ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図３０】更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図である。
【図３１】Ａ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｂ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図３２】Ｃ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｄ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図３３】Ｅ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｆ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図３４】Ｇ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｈ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図３５】Ａ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｂ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図３６】Ｃ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造
工程図である。 Ｄ 更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程図であ
る。
【図３７】更に他の例のＣＣＤ固体撮像素子の製造工程
図である。
【図３８】従来のＣＣＤ固体撮像素子の一例を示す撮像
部の平面図である。
【図３９】図３８のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図４０】従来のＣＣＤ固体撮像素子の他の例を示す撮
像部の平面図である。
【符号の説明】
１，３１，４３，５８，５９，６９，７７ ＣＣＤ固体
撮像素子 ２ Ｎ形シリコン基板 ３ 第１のＰ形ウエル領域 ４ Ｎ形不純物拡散領域 ５ 垂直転送レジスタ ６ Ｎ形転送チャネル領域 ７ Ｐ形チャネルストップ領域 ８ Ｐ形の正電荷蓄積領域 ９ 第２のＰ形ウエル領域 １０ 受光部 １１ 読み出しゲート部 １５ ゲート絶縁膜 １６〔１６Ａ，１６Ｂ〕 転送電極 １７，３２ 層間絶縁膜（ＰＳＧ） １８，３３ シャント用配線層 １９ コンタクト部 ３５ バッファ用多結晶シリコン層 ３６ 絶縁膜（ＳｉＯ2 ） ３７ 層間絶縁層（プラズマＳｉＮ膜） ３８ Ａｌ遮光層 ３９ 反射防止膜 ４１ プラズマＳｉＯ膜 ４２ 層間絶縁層 ５１ 絶縁膜 ５２ コンタクトホール ５３ 第１層のＡｌ膜 ５４ Ａｌ保護膜 ５５ 層間絶縁層 ５６ 第２層のＡｌ膜 ５７ 絶縁保護膜 ６２ 絶縁膜 ６３ 第１層のＷ膜 ６４ Ｗ保護膜 ６５ 層間絶縁層 ６７ Ａｌ膜による遮光膜部 ７２ 第２のＡｌ膜 ７５ Ａｌ保護膜 ７６ 第３のＡｌ膜 ８１ 第１層間絶縁層 ８２ ストッパーとなる薄膜 ８３ 第２層間絶縁層 ８５ 絶縁保護膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 皿井 孝明 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−29598（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−363064（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−56273（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−95968（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−280675（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−283667（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−126261（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−315472（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 27/148

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マトリックス状に配列された複数の受光
    部と、 前記各受光部列毎に配された転送電極を有する垂直転送
    レジスタと、 前記垂直転送レジスタ上に前記転送電極に接続されたシ
    ャント用配線層と、 前記シャント用配線層を覆う層間絶縁層を介して少なく
    とも垂直方向の受光部間を遮光する遮光層を有し、該遮光層下に反射防止膜が形成されるとともに、 前記遮光層に前記転送電極の肩部に対応して屈曲し、前
    記受光部側にはり出すはり出し部が設けられ、 前記はり出し部下には前記層間絶縁層が形成されないこ
    とを特徴とする固体撮像素子。
  2. 【請求項２】 マトリックス状に配列された複数の受光
    部と、 前記各受光部列毎に配された転送電極を有する垂直転送
    レジスタと、 前記垂直転送レジスタ上に前記転送電極に接続されたシ
    ャント用配線層と、 前記シャント用配線層を覆う層間絶縁層を介して前記受
    光部を囲うように形成された遮光層を有し、該遮光層下に反射防止膜が形成されるとともに、 前記遮光層に前記転送電極の肩部に対応して屈曲し、前
    記受光部側にはり出すはり出し部が設けられ、 前記はり出し部下には前記層間絶縁層が形成されないこ
    とを特徴とする固体撮像素子。
  3. 【請求項３】 垂直方向の受光部間には前記層間絶縁層
    が形成されないことを特徴とする請求項２記載の固体撮
    像素子。
  4. 【請求項４】 層間絶縁層が窒化膜で形成されることを
    特徴とする請求項１又は請求項２記載の固体撮像素子。
  5. 【請求項５】 層間絶縁層が下層の窒化膜と上層の酸化
    膜で形成されることを特徴とする請求項１、請求項２又
    は請求項３記載の固体撮像素子。
  6. 【請求項６】 マトリックス状に配列された複数の受光
    部と、 前記各受光部列毎に配された転送電極を有する垂直転送
    レジスタと、 前記垂直転送レジスタ上に前記転送電極に接続されたシ
    ャント用配線層と、 前記シャント用配線層を覆う層間絶縁層を介して形成さ
    れた遮光層を有し、 前記遮光層に前記転送電極の肩部に対応して屈曲し、前
    記受光部側にはり出す２層膜構造のはり出し部が設けら
    れ、 前記はり出し部下には前記層間絶縁層が形成されないこ
    とを特徴とする固体撮像素子。
  7. 【請求項７】 前記２層膜構造のうちの下層膜の膜厚が
    前記シャント用配線層の膜厚より薄いことを特徴とする
    請求項６記載の固体撮像素子。
  8. 【請求項８】 マトリックス状に配列された複数の受光
    部と、 前記各受光部列毎に配された転送電極を有する垂直転送
    レジスタと、 前記垂直転送レジスタ上に前記転送電極に接続されたシ
    ャント用配線層を有し、 前記シャント用配線層を覆う層間絶縁層を介して遮光層
    が形成され、 前記遮光層の前記受光部側にはり出すはり出し部下に前
    記層間絶縁層が形成されず、 前記はり出し部と受光部上の絶縁層との間にエッチング
    ストッパとなる薄膜が設けられて成ることを特徴とする
    固体撮像素子。
  9. 【請求項９】 マトリックス状に配列された複数の受光
    部と、該各受光部列毎に配された転送電極を有する垂直
    転送レジスタと、前記垂直転送レジスタ上に前記転送電
    極に接続されたシャント用配線層と、遮光層を有し、 前記遮光層が第１層膜と第２層膜とで構成されると共
    に、該遮光層のはり出し部と前記シャント用配線層が、
    前記第１層膜で形成されて成ることを特徴とする固体撮
    像素子。
  10. 【請求項１０】 遮光層下に反射防止膜が形成されるこ
    とを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８又は請求
    項９記載の固体撮像素子。
  11. 【請求項１１】 複数の受光部と各受光部列毎に転送電
    極を有した垂直転送レジスタを形成する第１の工程と、 第１の絶縁層を介して前記垂直転送レジスタ上に転送電
    極と接続する第１層金属膜によるシャント用配線層を形
    成すると共に、前記受光部上の第１層金属膜を選択的に
    残す第２の工程と、 前記シャント用配線層上を覆って第２の絶縁層を形成す
    る第３の工程と、 前記第２の絶縁層の前記受光部上に対応する部分を前記
    受光部上の第１層金属膜をエッチングストッパーとして
    選択的に除去する第４の工程と、前記受光部上の第１層金属膜を除去する第５の工程と、 遮光層を一部前記転送電極の肩部に対応して屈曲し前記
    受光部側にはり出すように前記垂直転送レジスタ上及び
    前記受光部周囲部上に形成する第６の工程を有すること
    を特徴とする固体撮像素子の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記第５の工程の後、第２層金属膜を
    全面に形成し、前記第１層金属膜及び第２層金属膜を選
    択的にパターニングして受光部へのはり出し部が前記第
    １層金属膜と第２層金属膜との２層膜構造となるように
    前記垂直転送レジスタ上及び前記受光部周囲部上に遮光
    層を形成する第６の工程を有することを特徴とする請求
    項１１記載の固体撮像素子の製造方法。
  13. 【請求項１３】 複数の受光部と各受光部列毎に転送電
    極を有した垂直転送レジスタを形成する第１の工程と、 受光部及び転送レジスタの全面上に第１の絶縁層を形成
    し、さらに該第１の絶縁層の受光部に対応する部分上に
    選択的にエッチングストッパーとなる薄膜を形成する第
    ２の工程と、 前記第１の絶縁層を介して前記垂直転送レジスタ上に転
    送電極と接続するシャント用配線層を形成する第３の工
    程と、 前記シャント用配線層上を覆って第２の絶縁層を形成す
    る第４の工程と、 前記薄膜をエッチングストッパーとして前記第２の絶縁
    層の受光部上に対応する部分を選択的に除去する第５の
    工程と、 遮光用の層を全面に形成した後、遮光用の層と前記薄膜
    をパターニングして、一部受光部側にはり出すように前
    記垂直転送レジスタ上及び前記受光部の周囲部上に遮光
    層を形成する第６の工程を有することを特徴とする固体
    撮像素子の製造方法。
  14. 【請求項１４】 マトリックス状に配列された複数の受
    光部と、 前記各受光部列毎に配された転送電極を有する垂直転送
    レジスタと、 前記垂直転送レジスタ上に前記転送電極に接続されたシ
    ャント用配線層と、 前記シャント用配線層を覆う層間絶縁層を介して少なく
    とも垂直方向の受光部間を遮光する遮光層を有し、該遮光層下に反射防止膜が形成されるとともに、 前記遮光層に前記転送電極の肩部に対応して屈曲し、前
    記受光部側にはり出すはり出し部が設けられて成ること
    を特徴とする固体撮像素子。
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