JPH0730101A - Image pick-up device and its manufacture - Google Patents
Image pick-up device and its manufactureInfo
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- JPH0730101A JPH0730101A JP5175378A JP17537893A JPH0730101A JP H0730101 A JPH0730101 A JP H0730101A JP 5175378 A JP5175378 A JP 5175378A JP 17537893 A JP17537893 A JP 17537893A JP H0730101 A JPH0730101 A JP H0730101A
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像装置とその
製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device and its manufacturing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、固体撮像装置は電子式カメラに広
く使用され、その使い易さから、さらに使用環境が広が
り、小型・高性能であるものが要求されている。以下図
面を参照しながら、従来の固体撮像装置とその製造方法
の一例について説明する。2. Description of the Related Art In recent years, solid-state image pickup devices have been widely used in electronic cameras, and due to their ease of use, the environment in which they are used has spread, and there is a demand for those that are compact and have high performance. An example of a conventional solid-state imaging device and a method for manufacturing the same will be described below with reference to the drawings.
【0003】図2(a)(b)は、従来の固体撮像装置
の製造方法の概略を示す断面図である。受光素子とする
フォトダイオード部Aと、電荷転送部とするMOS型ト
ランジスタ部Bとが形成された半導体基板1の主面に、
化学気相蒸着方法で二酸化珪素4を約400nm厚さに
形成した後、2wt%の珪素を含むアルミニウム合金
(以下Al−Si膜と記載)5を0.8μm厚さに形成
して、フォトレジストパターン6を形成する(図2
(a))。つぎに、フォトレジストパターン6をマスク
にして、Al−Si膜5をエッチングしてからフォトレ
ジスト6を除去する(図2(b))。なお、2はゲート
酸化膜、3はゲート電極である。2A and 2B are sectional views showing the outline of a conventional method for manufacturing a solid-state image pickup device. On the main surface of the semiconductor substrate 1 on which the photodiode section A as a light receiving element and the MOS type transistor section B as a charge transfer section are formed,
After forming silicon dioxide 4 to a thickness of about 400 nm by a chemical vapor deposition method, an aluminum alloy (hereinafter referred to as an Al-Si film) 5 containing 2 wt% of silicon 5 is formed to a thickness of 0.8 μm, and a photoresist is formed. Form pattern 6 (see FIG. 2).
(A)). Next, using the photoresist pattern 6 as a mask, the Al—Si film 5 is etched and then the photoresist 6 is removed (FIG. 2B). Reference numeral 2 is a gate oxide film and 3 is a gate electrode.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、熱処理によりAlーSi膜5が結晶化して
粒界を作るため、固体撮像装置の表面から入射する光の
うち、電荷転送部Bへの入射を防止するための膜である
Al−Si膜5の粒界に沿って、光が透過してしまうと
いう問題点を有していた。However, in the above-mentioned conventional structure, since the Al—Si film 5 is crystallized by heat treatment to form a grain boundary, of the light incident from the surface of the solid-state image pickup device, the charge is transferred to the charge transfer portion B. There is a problem that light is transmitted along the grain boundaries of the Al-Si film 5, which is a film for preventing the incidence of light.
【0005】この発明の目的は、電荷転送部への光の侵
入を防止できる固体撮像装置とその製造方法を提供する
ことである。An object of the present invention is to provide a solid-state image pickup device capable of preventing light from entering the charge transfer section and a method of manufacturing the same.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項1の固体撮像装置
は、受光素子と電荷転送部を形成した半導体基板と、こ
の半導体基板の主表面に形成した絶縁膜と、電荷転送部
の上方において絶縁膜の表面に順次積層して形成した互
いに粒界の大きさが異なる第1および第2の金属膜とを
備えたものである。According to another aspect of the present invention, there is provided a solid-state image pickup device comprising: a semiconductor substrate having a light receiving element and a charge transfer portion formed thereon; an insulating film formed on a main surface of the semiconductor substrate; The first and second metal films having different grain boundaries are formed by sequentially laminating on the surface of the insulating film.
【0007】請求項2の固体撮像装置の製造方法は、受
光素子と電荷転送部を形成した半導体基板の主表面に絶
縁膜を形成し、絶縁膜の表面にアルミニウムあるいはア
ルミニウム合金からなる第1の金属膜を形成し、電荷転
送部において第1の金属膜の表面に第1のフォトレジス
トパターンを形成し、第1のフォトレジストパターンを
マスクとして第1の金属膜をエッチングし、第1の金属
膜ならびに絶縁膜の表面に高融点金属あるいは高融点金
属のシリサイドからなる第2の金属膜を形成し、第2の
金属膜の表面にアルミニウムあるいはアルミニウム合金
からなる第3の金属膜を形成し、電荷転送部の上方にお
いて第2のフォトレジストパターンを形成し、第2のフ
ォトレジストパターンをマスクとして第2の金属膜およ
び第3の金属膜をエッチングするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solid-state image pickup device, wherein an insulating film is formed on a main surface of a semiconductor substrate on which a light receiving element and a charge transfer section are formed, and the surface of the insulating film is made of aluminum or an aluminum alloy. A metal film is formed, a first photoresist pattern is formed on the surface of the first metal film in the charge transfer portion, and the first metal film is etched using the first photoresist pattern as a mask to remove the first metal film. A second metal film made of a refractory metal or a silicide of a refractory metal is formed on the surfaces of the film and the insulating film, and a third metal film made of aluminum or an aluminum alloy is formed on the surface of the second metal film, A second photoresist pattern is formed above the charge transfer portion, and the second metal film and the third metal film are formed using the second photoresist pattern as a mask. It is intended to etching.
【0008】[0008]
【作用】この発明の構成によれば、熱処理により形成さ
れる第1および第2の金属膜の粒界の大きさが選択され
た金属により異なるため、固体撮像装置の表面から入射
する光のうち、第2の金属膜の粒界にそって光が透過し
ても、その下層の第1の金属膜の粒界の位置がずれてい
るために、第1および第2の金属膜の粒界に沿って光が
シリコン基板まで透過してしまうという不都合をなくす
ことができる。According to the structure of the present invention, the grain boundaries of the first and second metal films formed by the heat treatment differ depending on the selected metal. Even if light is transmitted along the grain boundaries of the second metal film, the grain boundaries of the first metal film therebelow are displaced, so that the grain boundaries of the first and second metal films are displaced. It is possible to eliminate the inconvenience that light is transmitted to the silicon substrate along.
【0009】[0009]
【実施例】この発明の一実施例の固体撮像装置とその製
造方法について、図面を参照しながら説明する。図1
(a)〜(c)は、一実施例における固体撮像装置の製
造方法の概略を示す断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A solid-state image pickup device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1
(A)-(c) is sectional drawing which shows the outline of the manufacturing method of the solid-state imaging device in one Example.
【0010】受光素子とするフォトダイオード部Aと、
電荷転送部とするMOS型トランジスタ部Bとが形成さ
れた半導体基板(シリコン基板)1の主表面に、化学気
相蒸着方法で二酸化珪素(絶縁膜)4を約400nm厚
さに形成した後、第1の金属膜として約2wt%の珪素
を含むAl−Si膜15を約0.4μm厚さに形成し
て、フォトレジストパターン16を形成する(図1
(a))。つぎに、フォトレジストパターン16をマス
クにして、Al−Si膜15をエッチングしてからフォ
トレジスト16を除去して、第2の金属膜のタングステ
ンシリサイド膜(以下WSi膜と記載)17を約0.1
μm厚さに形成し、続いて第3の金属膜としてAl−S
i膜18を約0.6μm厚さに形成する(図1
(b))。その後、フォトレジストパターン19を形成
することにより、第2の金属膜であるWSi膜17およ
び第3の金属膜であるAlーSi膜18を所定のパター
ンにエッチング形成する。(図1(c))。なお、2は
ゲート酸化膜、3はゲート電極である。A photodiode section A serving as a light receiving element,
After a silicon dioxide (insulating film) 4 having a thickness of about 400 nm is formed on the main surface of the semiconductor substrate (silicon substrate) 1 on which the MOS type transistor portion B serving as a charge transfer portion is formed by a chemical vapor deposition method, An Al-Si film 15 containing about 2 wt% of silicon is formed to a thickness of about 0.4 μm as a first metal film to form a photoresist pattern 16 (FIG. 1).
(A)). Next, using the photoresist pattern 16 as a mask, the Al-Si film 15 is etched, and then the photoresist 16 is removed, so that the tungsten silicide film (hereinafter referred to as WSi film) 17 of the second metal film is reduced to about 0. .1
formed to a thickness of μm, and then Al-S is formed as a third metal film.
The i film 18 is formed to a thickness of about 0.6 μm (see FIG. 1).
(B)). After that, by forming a photoresist pattern 19, the WSi film 17 which is the second metal film and the Al-Si film 18 which is the third metal film are etched and formed into a predetermined pattern. (FIG. 1 (c)). Reference numeral 2 is a gate oxide film and 3 is a gate electrode.
【0011】以上のように構成された固体撮像装置につ
いて、その動作を説明する。Al膜は後工程のシンター
処理で成長するグレインサイズが大きく、またAl中に
添加されたSi等の偏積が発生する。高融点金属もしく
はそれらのシリサイド膜は、Alのシンター処理温度
(約400〜500度)で形成されるグレインサイズが
小さく、偏積もない。この高融点金属もしくはそれらの
シリサイド膜とAl膜の2層構造では、Alの大きなグ
レインの隙間、あるいは偏積したSi部を通過した光
が、下層の小さいグレインの隙間を通過して、特性不良
を起こすことがあることが判明した。このため、高融点
金属もしくはそれらのシリサイド膜の下層に、さらにグ
レインの大きなAl膜を形成することで、小さなグレイ
ンの金属膜を大きなグレインの金属膜で挟むことによ
り、光の通過による特性不良をなくすことができる。The operation of the solid-state image pickup device configured as described above will be described. The Al film has a large grain size that grows in the sintering process in a later step, and a partial product such as Si added in Al occurs. The refractory metal or the silicide film thereof has a small grain size formed at the Al sintering temperature (about 400 to 500 degrees) and has no uneven product. In the two-layer structure of the refractory metal or the silicide film thereof and the Al film, the light passing through the gap of the large grain of Al or the unevenly distributed Si portion passes through the gap of the small grain of the lower layer, resulting in poor characteristics. Was found to cause Therefore, by forming an Al film having a larger grain in the lower layer of the refractory metal or the silicide film thereof, a metal film having a smaller grain is sandwiched by a metal film having a larger grain, thereby causing a characteristic defect due to passage of light. It can be lost.
【0012】まず、図1(c)はこの実施例の方法によ
り形成された固体撮像装置の概略の断面を示すものであ
って、上記した構成によって、熱処理により形成される
第1および第3の金属膜であるAl−Si膜15,18
の粒界と、第2の金属膜のWSi膜17の粒界の大きさ
が異なるため、固体撮像装置の表面から入射する光のう
ち、上層のAl−Si膜18の粒界にそって光が透過し
ても、その下層のWSi膜17およびAlーSi膜15
の粒界の位置がずれているために、第1から第3の金属
膜15,17,18の粒界に沿って光がシリコン基板1
まで透過してしまうという不都合がなくなる。First, FIG. 1 (c) shows a schematic cross section of a solid-state image pickup device formed by the method of this embodiment. The first and third solid-state image pickup devices formed by heat treatment have the above-mentioned structure. Al-Si films 15 and 18 which are metal films
, And the grain boundary of the WSi film 17 of the second metal film are different from each other, the light incident from the surface of the solid-state imaging device is along the grain boundary of the upper Al—Si film 18. Even if the light is transmitted, the underlying WSi film 17 and Al-Si film 15
Since the positions of the grain boundaries of the silicon substrate 1 are deviated, light is transmitted along the grain boundaries of the first to third metal films 15, 17, and 18 to the silicon substrate 1.
The inconvenience of penetrating up to is eliminated.
【0013】なお、前記実施例において、第1の金属膜
15および第3の金属膜18はAl−Si膜としたが、
これに限定されるものではなく、純AlあるいはCu、
Ti等とのアルミニウム合金であってもよく、さらに合
金膜中の濃度比も膜厚も限定されるものではない。ま
た、第2の金属膜17もWSi膜に限定されるものでは
なく、W,Mo等の高融点金属もしくはそれらのシリサ
イドであってもよく、膜厚も限定されない。Although the first metal film 15 and the third metal film 18 are Al--Si films in the above embodiment,
It is not limited to this, but pure Al or Cu,
It may be an aluminum alloy with Ti or the like, and neither the concentration ratio in the alloy film nor the film thickness is limited. The second metal film 17 is not limited to the WSi film, and may be a refractory metal such as W or Mo or a silicide thereof, and the film thickness is not limited.
【0014】[0014]
【発明の効果】この発明の固体撮像装置とその製造方法
によれば、熱処理により形成される第1および第2の金
属膜の粒界の大きさが選択された金属により異なるた
め、固体撮像装置の表面から入射する光のうち、第2の
金属膜の粒界にそって光が透過しても、その下層の第1
の金属膜の粒界の位置がずれているために、第1および
第2の金属膜の粒界に沿って光がシリコン基板まで透過
してしまうという不都合をなくすことができるという効
果が得られる。According to the solid-state image pickup device and the method of manufacturing the same of the present invention, since the grain boundaries of the first and second metal films formed by heat treatment differ depending on the selected metal, the solid-state image pickup device. Of the light incident from the surface of the second metal film even if the light is transmitted along the grain boundaries of the second metal film,
Since the position of the grain boundary of the metal film is shifted, it is possible to eliminate the inconvenience that light is transmitted to the silicon substrate along the grain boundary of the first and second metal films. .
【図1】この発明の一実施例における固体撮像装置の製
造工程断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a manufacturing process of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来例の固体撮像装置の製造工程断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional solid-state imaging device.
A 受光素子 B 電荷転送部 1 シリコン基板(半導体基板) 4 二酸化珪素膜(絶縁膜) 15 Al−Si膜(第1の金属膜) 16 第1のフォトレジストパターン 17 WSi膜(第2の金属膜) 18 Al−Si膜(第3の金属膜) 19 第2のフォトレジストパターン A light receiving element B charge transfer section 1 silicon substrate (semiconductor substrate) 4 silicon dioxide film (insulating film) 15 Al-Si film (first metal film) 16 first photoresist pattern 17 WSi film (second metal film) ) 18 Al-Si film (third metal film) 19 Second photoresist pattern
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/148 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical indication H01L 27/148
Claims (2)
基板と、この半導体基板の主表面に形成した絶縁膜と、
前記電荷転送部の上方において前記絶縁膜の表面に順次
積層して形成した互いに粒界の大きさが異なる第1およ
び第2の金属膜とを備えた固体撮像装置。1. A semiconductor substrate on which a light receiving element and a charge transfer portion are formed, an insulating film formed on a main surface of the semiconductor substrate,
A solid-state imaging device comprising: a first metal film and a second metal film, which have different grain boundaries from each other and which are sequentially stacked on the surface of the insulating film above the charge transfer unit.
基板の主表面に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の
表面にアルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる
第1の金属膜を形成する工程と、前記電荷転送部の上方
において前記第1の金属膜の表面に第1のフォトレジス
トパターンを形成する工程と、前記第1のフォトレジス
トパターンをマスクとして前記第1の金属膜をエッチン
グする工程と、前記第1の金属膜ならびに前記絶縁膜の
表面に高融点金属あるいは高融点金属のシリサイドから
なる第2の金属膜を形成する工程と、前記第2の金属膜
の表面にアルミニウムあるいはアルミニウム合金からな
る第3の金属膜を形成する工程と、前記電荷転送部の上
方において第2のフォトレジストパターンを形成する工
程と、前記第2のフォトレジストパターンをマスクとし
て前記第2の金属膜および前記第3の金属膜をエッチン
グする工程とを含む固体撮像装置の製造方法。2. A step of forming an insulating film on a main surface of a semiconductor substrate on which a light receiving element and a charge transfer portion are formed, and a step of forming a first metal film made of aluminum or aluminum alloy on the surface of the insulating film. A step of forming a first photoresist pattern on the surface of the first metal film above the charge transfer portion, and a step of etching the first metal film using the first photoresist pattern as a mask Forming a second metal film made of a refractory metal or a silicide of a refractory metal on the surfaces of the first metal film and the insulating film; and using aluminum or an aluminum alloy on the surface of the second metal film. Forming a third metal film, and forming a second photoresist pattern above the charge transfer portion; And a step of etching the second metal film and the third metal film using a photoresist pattern as a mask.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5175378A JPH0730101A (en) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | Image pick-up device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5175378A JPH0730101A (en) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | Image pick-up device and its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0730101A true JPH0730101A (en) | 1995-01-31 |
Family
ID=15995066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5175378A Pending JPH0730101A (en) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | Image pick-up device and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0730101A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008034684A (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Sony Corp | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus |
JP2011193027A (en) * | 2011-06-21 | 2011-09-29 | Canon Inc | Solid-state imaging apparatus |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP5175378A patent/JPH0730101A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008034684A (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Sony Corp | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus |
JP2011193027A (en) * | 2011-06-21 | 2011-09-29 | Canon Inc | Solid-state imaging apparatus |
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