【手続補正書】
【提出日】平成22年1月21日(2010.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第１転送電極１０３ａ上には、絶縁膜を介在させて、水平方向に延在する２本の接続配線１０６が配置されている。この２本の接続配線１０６は、シャント（ｓｈｕｎｔ）配線を構成するものであり、接続配線１０６は、接続先の違いにより、接続配線１０６ａと、接続配線１０６ｂに分けられる。例えば、接続配線１０６ａは、転送チャネル１０２上において、第１転送電極１０３ａと、開口部１１２に形成されたコンタクト部１１６により接続されている。接続配線１０６ｂは、転送チャネル１０２上において、第２転送電極１０３ｂと、コンタクト部１１６により接続されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
以上の構成を有する固体撮像装置１０１では、転送チャネル１０２上において垂直方向に交互に繰り返し並んだ第１転送電極１０３ａ、第２転送電極１０３ｂには、接続配線１０６を通じて、垂直方向に沿って位相の異なる４相の転送パルスφＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４が供給される。転送パルスφＶ１〜φＶ４は、例えば、−７Ｖ〜０Ｖである。また、受光センサ部１０４に隣接する浮島状の第２転送電極１０３ｂには、転送パルスφＶ１，φＶ３のほかに、接続配線１０６ｂを通じて受光センサ部１０４に蓄積された信号電荷を転送チャネル１０２へ転送するための読み出しパルスφＲが供給される。読み出しパルスφＲは、例えば、＋１２Ｖ〜＋１５Ｖである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
次に、図２０Ｃに示すように、接続配線１０６を形成するためのレジスト膜１１４をタングステン膜１１３表面に塗布する。その後、図２０Ｄに示すように、レジスト膜１１４を露光・現像することにより、接続配線１０６の形成部分のレジスト膜１１４のみが残される。ところで、このとき、タングステン膜１１３上に形成されたレジスト膜１１４は、タングステン膜１１３の段差に起因して、膜厚がばらついている。そうすると、レジスト膜１１４の露光時において、下地の段差部から、不均一な光が反射されるため、同一露光量でも、現像されるレジスト膜１１４の線幅Ｗａ，Ｗｂがばらついてしまう。
図２１Ｅに示すように、レジスト膜１１４をマスクとして、接続配線１０６が形成されるが、線幅Ｗａ，Ｗｂのばらついたレジスト膜１１４によりパターニング形成されるので、接続配線１０６の配線幅Ｗｃ，Ｗｄもばらついてしまう。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
さらに、このような従来例における製造工程においては、ポリシリコンからなる転送電極１０３の側壁には段差があるので、他の部分に比較し、バリアメタル膜１１８や、タングステン膜１１３からなる配線材料膜が厚く形成される。このため、バリアメタル膜１１８、タングステン膜１１３をエッチングして接続配線１０６を形成するときに、図２１Ｅに示すように、接続配線１０６の側壁部分に、残膜１１８ａが形成されてしまう。この余分な残膜１１８ａを取るために、オーバーエッチングをかけた場合には、先に、露出されていた酸化シリコン膜１１１が膜べりしてしまい、半導体基板１０７が露出してしまうおそれがある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、この従来例に示すような固体撮像装置１０１では、第１転送電極１０３ａ上には、第１転送電極１０３ａ、及び第２転送電極１０３ｂに接続される２本の接続配線１０６ａ，１０６ｂが構成される。図２２に、図１９の固体撮像装置のｂ−ｂ線上に沿う断面構成を示す。このように、第１転送電極１０３ａ上に、２本の接続配線１０６ａ，１０６ｂを構成する場合には、１本１本の接続配線１０６ａ，１０６ｂを、より細い接続配線１０６とする必要がある。そのため、段差によるレジスト膜１１４の膜厚がばらつくと、設計上細い接続配線１０６の幅がより細くなってしまったり、隣接する接続配線１０６との距離が狭くなりすぎたりする。これにより、図２２に示すように、例えば接続配線１０６を構成する膜がエッチングされずに残り、これが、ショートの原因となってしまう。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
垂直方向に伸びる転送チャネル２が構成される半導体基板上には、絶縁膜を介して転送電極３が配列している。転送電極３は、レイアウト形状の面から、第１転送電極３ａと、第２転送電極３ｂとに分けられる。この本実施形態例では、第１転送電極３ａと、第２転送電極３ｂが同一の層からなる単層転送電極構造を採用している。以下の説明において、転送電極３として説明する場合には、第１転送電極３ａと、第２転送電極３ｂとを両方含むこととする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図１Ｂに示すように、第１転送電極３ａ上には、絶縁膜を介在させて、水平方向に延在する２本の接続配線６が配置されている。本実施形態例において、この２本の接続配線６は、シャント（ｓｈｕｎｔ）配線を構成するものであり、低抵抗の材料で形成されるものである。この接続配線６は、接続先の違いにより、接続配線６ａと、接続配線６ｂに分けられる。例えば、接続配線６ａは、転送チャネル２上において、開口部８に形成されるコンタクト部５により、第１転送電極３ａと接続されている。接続配線６ｂは、転送チャネル２上において、開口部８に形成されるコンタクト部５により、第２転送電極３ｂと接続されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
次に、図２〜図６を用いて、図１Ｂに示した本実施形態例の固体撮像装置１の製造方法について説明する。図２〜図６に示す断面構成は、図１Ｂのａ−ａ線上に沿う断面構成である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
ところで、このような開口部８の形成時おいては、図２Ｃに示す工程により、絶縁膜１１の表面が平坦にされているので、表面に段差が無い状態で開口部８を形成するためのパターニングが行われる。このため、図２Ｄに示す工程で、開口部８を形成するためのリソグラフィー法においては、絶縁膜１２上に形成されるレジスト膜の膜厚や形状がばらつかないため、開口部８を精度良く形成することができる。したがって、開口部８のサイズを面内で一定にでき、開口部８のサイズが小さくなってしまうことを防ぐ。後の工程で、開口部８に配線材料膜が埋め込まれることにより、コンタクト部５が形成されるが、上述の製造工程では、そのコンタクト部５において、接続配線６との接合不良や、歩留まり低下を起こすことがない。転送電極３と接続配線６との接続の信頼性を向上させることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ところで、図７に、以上の工程によって接続配線６を形成したときの、図１Ｂのｂ−ｂ線上における断面構成を示す。本実施形態例によれば、図７に示すように、２本の接続配線６ａ，６ｂが、微小な間隔を隔てて隣接される場合においても、安定的にパターニングできる。このため、少しでもずれてしまうとショートしてしまうような微細な配線においても、配線幅が変動しにくく、安定して接続配線６ａ，６ｂを形成できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
その後、平坦化された絶縁膜１６上に、図５Ｋに示すようにレジスト膜１７を塗布し、接続配線６上であって、受光センサ部４を除く部分に、レジスト膜１７がパターン形成されるように、レジスト膜１７を露光・現像する。レジスト膜１７の線幅Ｗ２は、第２転送電極上の接続配線６ａの線幅Ｗ１よりも大きく形成する。また、第１転送電極３ａ上では、２本の接続配線６ａ，６ｂを両方含む線幅よりも大きく形成する。また、レジスト膜１７の線幅Ｗ２は、転送電極３の線幅Ｗ３よりも小さく形成する。図８に、このとき露光・現像されるレジスト膜の平面概略構成を示す。このレジスト膜１７の線幅Ｗ２は、接続配線６を被覆する絶縁膜の厚さを規定するものであり、同時に、受光センサ部４の開口面積にも影響を及ぼすものである。本実施形態例では、平坦化された絶縁膜１６上に、レジスト膜１７が形成されるので、レジスト膜１７の露光・現像は、精度良くなされる。これにより、レジスト膜１７は、所望の位置に、精度良く形成される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
次に、図１１Ｂに示すように、接続配線６が形成される位置の絶縁膜２０が、エッチングされ、接続配線６用の配線溝２２が形成される。この配線溝２２は、後の工程において、配線材料膜が埋め込まれることにより、接続配線６となるものである。したがって、この配線溝２２は、図１Ｂで示す接続配線６ａ，６ｂが形成されるパターンに形成されるものである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
その後、平坦に形成された絶縁膜２３上にレジスト膜２４を塗布し、図１２Ｆに示すように、接続配線６上にレジストパターンが形成されるように、レジスト膜２４を露光・現像する。レジスト膜２４の線幅Ｗ２は、接続配線６の線幅Ｗ１よりも大きく形成する。また、第１転送電極上では、２本の接続配線６ａ，６ｂを両方含む線幅よりも大きく形成する。また、レジスト膜２４の線幅Ｗ２は、転送電極３の線幅Ｗ３よりも小さく形成する。このとき露光・現像されるレジスト膜２４のレジストパターンの平面構成は、第１の実施形態と同様であり、図８で示したものと同一である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
そして、図１２Ｇに示すように、ドライエッチング法により、窒化シリコン膜１０が露出されるまで、積層された余分な絶縁膜１１，２０，２３を除去する。このとき、下層の窒化シリコン膜１０をストッパーとして使用することで、精度良く残膜を管理しながら、絶縁膜１１，２０，２３の除去が可能となる。本実施形態例では、レジスト膜２４の線幅Ｗ２が、接続配線６の線幅Ｗ１よりも大きいため、絶縁膜２３は、接続配線６の側面及び上面を被覆するように形成される。また、前段の工程において、絶縁膜２０が平坦化され、その上層の絶縁膜２３も平坦に形成されているので、レジスト膜２４も平坦に形成でき、露光・現像が精度良くできる。これにより、露光・現像されて形成されるレジストパターンの線幅の微小な調節も可能となる。このため、接続配線６の側面に成膜される絶縁膜をより薄く構成することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
そして、図１３Ｃに示すように、窒化シリコン膜１０をストッパーとして、窒化シリコン膜１０が露出されるまで、絶縁膜１１，１２をエッチングし、レジスト膜２５を除去する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
まず、図１５Ａ，Ｂに示す固体撮像装置３１は、浮島状に形成された第２転送電極３ｂのみに開口部８が形成され、接続配線６は、コンタクト部５を通じて第２転送電極３ｂのみに接続される例である。図１５Ａは、転送電極３のみを図示したものであり、図１５Ｂは、転送電極３及び接続電極６を図示したものである。図１５Ａ，Ｂにおいてにおいて、図１Ａ，Ｂと同一部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
図１５に示す固体撮像装置３１は、第１〜第３の実施形態と同様の工程で形成することができる。図１５に示すように、浮島状の第２転送電極３ｂのみに、コンタクト部５が構成され、接続配線６が形成される場合においても、第１〜第３の実施形態と同様、絶縁膜を平坦化した後に、接続配線６を形成することにより、接続配線６の配線幅の微細化が可能となる。
その他、第１〜第３の実施形態と同様の効果を得る。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
図１７Ａに示す固体撮像装置５１は、転送チャネル２上に、第１転送電極５３ａ、第２転送電極５３ｂ、第３転送電極５３ｃが、垂直方向に交互に繰り返し配列されて構成される。この第１転送電極５３ａ、第２転送電極５５ｂ、第３転送電極５５ｃは、受光センサ部４以外の位置に形成され、また、単層に形成される単層電極構造をとされている。
第１転送電極５３ａは、垂直方向に並ぶ受光センサ部４間を通って水平方向に連結されており、第２転送電極５３ｂは、転送チャネル２上において、浮島状、すなわち、水平方向に連結されずに分離した形状を有する。また、第３転送電極５３ｃは、第２転送電極５３ｂと同様に、転送チャネル２において、浮島状、すなわち、水平方向に連結されずに分離した形状を有する。浮島状に形成された第２転送電極５３ｂ及び第３転送電極５３ｃが、水平方向に連結されずに分離して形成されることにより、第２転送電極５３ｂ、及び第３転送電極５３ｃが形成されない部分に、受光センサ部４が構成される。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
そして、図１７Ｂに示すように、第１転送電極５３ａ、第２転送電極５３ｂ、第３転送電極５３ｃには、それぞれ開口部５８が形成されている。図１７Ｂで示すように、第１転送電極５３ａ、第２転送電極５３ｂ、第３転送電極５３ｃのそれぞれに、接続配線５６ａ，５６ｂ，５６ｃが、開口部５８に形成されたコンタクト部５５を通じて接続されている。そして、コンタクト部５５を通じて、転送電極５３に接続された接続配線５６（５６ａ，５６ｂ，５６ｃ）は、絶縁膜を介して第１転送電極上に、水平方向に延在するように、３本並列して構成されている。この接続配線５６は、低抵抗の材料で構成することにより、シャント配線とされるものである。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
このような固体撮像装置５１においても、第１〜第３の実施形態と同様の工程を採用して形成することができる。すなわち、第１〜第３の実施形態と同様、転送電極５３上の絶縁膜を平坦化した後に、開口部５８を形成し、接続配線５６を形成することにより、接続配線５６の配線幅の微細化が可能となり、精度良く、微細な接続配線５６を形成することができる。
その他、第１〜第３の実施形態の製造方法を適用することにより、第１〜第３の実施形態と同様の効果を得る。