JP2006108572A

JP2006108572A - 固体撮像素子およびその製造方法

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Publication number: JP2006108572A
Application number: JP2004296540A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Suzuki; 鈴木　　教章
Original assignee: Fujifilm Microdevices Co Ltd; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp; Fujifilm Microdevices Co Ltd
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】微細化、高感度化が可能で、信頼性の高い固体撮像素子の配線構造、特にコンタクト構造を提供する。
【解決手段】
シリコン基板表面に、光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部と、前記シリコン基板に接続される配線層を備えた配線部とを具備した固体撮像素子において、前記配線層と、前記シリコン基板との接続が、前記シリコン基板表面に形成された直接コンタクト領域から、前記配線層を覆う絶縁膜の一部に形成された配線コンタクトに到達するように配設されたシリコン系導電性膜によってなされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体撮像素子およびその製造方法にかかり、特に固体撮像素子の電荷転送電極の高精度化に関する。

エリアセンサ等に用いられるＣＣＤを用いた固体撮像素子は、フォトダイオードなどからなる光電変換部と、この光電変換部からの信号電荷を転送するための電荷転送電極を備えた電荷転送部とを有する。電荷転送電極は、半導体基板に形成された電荷転送路上に複数個隣接して配置され、順次駆動される。

近年、ＣＣＤの高画素化に伴い、固体撮像素子においては、高解像度化、高感度化への要求は高まる一方であり、ギガピクセル以上まで撮像画素数の増加が進んでいる。
このような状況の中で高感度を確保するためには、光学構造の制限や歩留などの問題から、薄型化が必須であり、多層配線はほとんど使われていない。

つまり遮光を必要とする素子領域では、素子領域上に密着して遮光層を形成する必要があるため、下層部に遮光層を形成する必要がある。この遮光層をアルミニウムなどの金属配線で兼用しようとすると、後続工程における絶縁膜の形成工程などにおいて、高温に耐え得ないため、使用は不可能である。

そこで、電極間絶縁膜の形成温度の低温化をはかるべく、ＣＶＤ法により電極間絶縁膜を形成した多層構造の電荷転送電極が提案されている（特許文献１）ものの、基板表面近傍でアルミニウム配線の使用ができるほどの低温化は困難であった。またアルミニウムのほかチタンやチタンナイトライド、タングステンなどの金属を使用することも可能であるが、これらは基板表面との密着性などの問題から通常は単層で用いるのは困難であり、多層構造とする必要があり、作業性の低下のみならず、パターン精度の低下が問題となっている。

一方、最終工程すなわち、上層部に遮光性の配線層を形成しようとすると、遮光しようとする素子領域からの距離が遠くなり、光の周りこみなどにより十分な遮光性を得ることができず、また表面の凹凸により、レンズなどの配置が困難であるだけでなく、配線層のパターニングに際してもアスペクト比が大きくなると十分なパターン精度を得ることができない。このような理由から、マージンを大きくとらねばならず、近年の微細化構造には到底対応できないものとなっていた。

したがって、遮光性を確保する必要がある箇所では、配線と遮光の両立は困難である。このため、配線領域の占有面積の増大は免れ得ないことから、受光エリアを縮小するのは困難であり、結果として、電荷転送電極の占有面積の縮小化を余儀なくされている。

特開２００３−１９７８９６号公報

このように、固体撮像素子の製造においては、さらなる微細化に耐え得るような配線構造、すなわち、基板と配線層とのコンタクト構造を得ることができず、これが、微細化、高品質化を阻む大きな問題となっていた。
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、微細化、高感度化が可能で、信頼性の高い固体撮像素子の配線構造、特にコンタクト構造を提供することを目的とする。

そこで本発明は、シリコン基板表面に、光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部と、前記シリコン基板に接続される配線層を備えた配線部とを具備した固体撮像素子において、前記配線層と、前記シリコン基板との接続が、前記シリコン基板表面に形成された直接コンタクト領域から、前記配線層を覆う絶縁膜の一部に形成された配線コンタクトに到達するように配設されたシリコン系導電性膜によってなされていることを特徴とする。
この構成によれば、シリコン基板表面に非晶質シリコンや多結晶シリコンなどのシリコン系導電性膜を直接コンタクトすることにより、配線層との接続を達成しているため、金属を用いた場合のようにシリサイド化は不要であり、かつ他の層を介在させることなく極めて密着性の良好なコンタクト層を形成することができる。したがって、単層で信頼性の高いコンタクトの形成が可能となる上、平坦化が可能となるため、パターンの微細化に際しても精度よく形成することができる。また、シリコンーシリコンの接続であるため、表面に自然酸化膜が形成されているような場合にも少し還元性雰囲気にさらした後成膜するようにすれば自然酸化膜を除去して形成することができる。また金属によるコンタクト構造を用いた場合に比べパーティクルが少ないため、歩留の向上をはかることができる。また、コンタクト領域の面積を低減できることから、水平ＣＣＤの最終段に隣接して形成されている信号電荷を電圧に変えるキャパシタであるＮ層（浮遊拡散層ＦＤ）と呼ばれる領域と配線層の接続部においてこのシリコンコンタクトを用いたような場合、静電容量を低減することができ、変換効率を高くすることができる。また、遮光膜としての金属層は最上層のみに形成でき、設計の自由度が向上するとともに十分な遮光性を得ることができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記直接コンタクト領域が、前記シリコン基板表面に形成されたゲート酸化膜に形成されたコンタクトホールであるものを含む。
この構成によれば、基板表面でコンタクトホールを形成することになるため、パターン精度の向上をはかることができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記電荷転送電極は、第１層導電性膜からなる第１の電極と、前記第１の電極の間に形成された第２層導電性膜からなる第２の電極とで構成されており、前記配線層が前記第１層導電性膜で構成されており、前記シリコン系導電性膜は、第２層導電性膜で構成されたものを含む。
この構成によれば、第２層導電性膜をコンタクトとして用いているため、工程数の増大なしに、容易にコンタクトを形成することができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記直接コンタクト領域が、前記第１層導電性膜からなる前記配線層の端縁に近接して配置されており、前記シリコン系導電性膜は、前記直接コンタクト領域の前記シリコン基板表面から、前記端縁に当接するように形成されているものを含む。
この構成によれば、コンタクトが配線層の上面のみならず端縁でも得られるため、コンタクトのための占有面積を増大することなくコンタクト抵抗の小さいコンタクトを形成することが可能となる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記シリコン系導電性膜は、前記直接コンタクト領域の前記シリコン基板表面から、前記配線層の端縁に当接し、前記配線層上に到達するように形成されているものを含む。
この構成によれば、さらにコンタクトを確実にとることができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記直接コンタクト領域は、前記配線コンタクトと離間して配置されているものを含む。
この構成によれば、コンタクト領域の制限が少ないため、設計に自由度を得ることができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記シリコン系導電性膜は、前記アモルファスシリコンであるものを含む。
この構成によれば、ＣＶＤ法などにより極めて容易にステップカバレッジの良好なコンタクトを形成することができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記シリコン系導電性膜は、ポリメタルで構成されたものを含む。
この構成によれば、シリコン系導電性膜としてシリコンの上にメタルを積層した積層構造体として形成することができるため、低抵抗化をはかることができる。したがって、シャント配線も不要であり、薄型化と高速化との両方が可能となる。従って微細化も可能で高感度で信頼性の高い固体撮像素子の形成が可能となる。

また、本発明は、シリコン基板表面に、光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部と、シリコン系導電性膜からなる配線層を備えた配線部とを具備した固体撮像素子の製造方法であって、前記配線層を覆う絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、前記シリコン基板表面に到達するようにダイレクトコンタクト領域を形成する工程と、シリコン導電性膜を堆積し、前記ダイレクトコンタクト領域内の前記シリコン基板表面から前記コンタクトホール内の前記配線層に到達するように、前記シリコン導電性膜をパターニングすることにより、前記配線層と、前記シリコン基板との接続を実現するようにしたものを含む。
この構成によれば、シリコン基板表面に非晶質シリコンや多結晶シリコンなどのシリコン系導電性膜を直接コンタクトすることにより、配線層との接続を達成しているため、金属を用いた場合のようにシリサイド化は不要であり、かつ他の層を介在させることなく極めて密着性の良好なコンタクト層を形成することができ、極めて容易に信頼性の高いコンタクトを形成することが可能となる。したがって、単層で信頼性の高いコンタクトの形成が可能となる上、平坦化が可能となるため、パターンの微細化に際しても精度よく形成することができる。また、シリコンーシリコンの接続であるため、表面に自然酸化膜が形成されているような場合にも少し還元性雰囲気にさらした後成膜するようにすれば自然酸化膜を除去して形成することができる。また金属によるコンタクト構造を用いた場合に比べパーティクルが少ないため、歩留の向上をはかることができる。また、遮光膜としての金属層は最上層のみに形成でき、設計の自由度が向上するとともに十分な遮光性を得ることができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記電荷転送電極の形成工程は、第１層導電性膜を形成し、パターニングすることにより第１の電極を形成する工程と、絶縁膜を堆積し、電極間絶縁膜を形成する工程と、第２層導電性膜を形成し、パターニングすることにより第２の電極を形成する工程とを含み、前記配線層は前記第１の電極と同一工程で形成され、前記シリコン系導電性膜は前記第２の電極と同一工程で形成されるものを含む。
この構成によれば、シリコン系導電性膜が第２の電極と同一工程で形成されるため、工数の増大なしに、良好なコンタクト構造を形成することができる。また、平坦性の向上をはかることができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記電荷転送電極の形成工程は、第１層導電性膜を形成し、パターニングすることにより第１の電極とともに、前記配線層とを形成する工程と、前記第１の電極および前記配線層の上層に絶縁層を形成し、電極間絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁層の一部に前記コンタクトホールを形成し、前記配線層の一部を露呈させる工程と、前記シリコン基板表面の一部を露呈させダイレクトコンタクト領域を形成する工程と、第２層導電性膜としてシリコン導電性膜を堆積しパターニングすることにより、前記第２の電極を形成するとともに、前記配線層と、前記シリコン基板とを接続するようにシリコン導電性膜のパターンを形成する工程とを含むものを含む。
この構成によれば、シリコン系導電性膜が第２の電極と同一工程で形成されるため、工数の増大なしに、良好なコンタクト構造を形成することができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記第１の電極間に第２の電極が位置するように前記第２層導電性膜を分離すべく、前記第１の電極上の前記第２層導電性膜を除去して平坦化し、前記第２の電極を形成すると共に前記シリコン系導電性膜のパターンを平坦化する工程を含むものを含む。
この構成によれば表面の平坦化をはかることができる。

また、本発明の固体撮像素子は、前記第１の電極のパターンは、周縁部に電気的接続を有しないダミーパターンを含む。

ダミーパターンを形成しておくことにより、基板の周縁部において、ＣＭＰによる過研磨や、レジストエッチバックによるオーバーエッチに起因する膜減りが生じるのを防止することができる。

本発明によれば、遮光性を確保する必要がある箇所において遮光性を確保しつつ、微細化が可能で信頼性の高い固体撮像素子を形成することが可能となる。

以下本発明の実施の形態について図面を参照しつ説明する。
（実施の形態１）
この固体撮像素子は、図１に要部拡大図を示すように、シリコン基板１表面に、水平ＣＣＤの最終段に隣接して形成されている信号電荷を電圧に変えるキャパシタであるＮ層（浮遊拡散層ＦＤ）４と呼ばれる領域から、出力配線を構成する配線層３との接続部において、配線層３と、シリコン基板１に形成された浮遊拡散層４との接続が、シリコン基板表面に形成された直接コンタクト領域Ｈ_ＤＣから、前記配線層３を覆う絶縁膜５の一部に形成された配線コンタクトＨ_Ｃに到達するように配設されたドープトアモルファスシリコン３Ｓによってなされていることを特徴とする。図１では要部のみを示し、基板内部の素子領域、上層部の配線層や、レンズなどは省略している。図２はこのコンタクト領域周辺を示す等価回路であり、図３はこの上面図である。このコンタクト領域及びコンタクトの構造以外は通例の構成をとるものとする。

すなわちこの固体撮像素子は、光電変換部（図示せず）と、光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部１０と、シリコン基板に接続される配線層を備えた配線部２０とを具備し、配線層３と、シリコン基板１との接続が、シリコン基板表面に形成された直接コンタクト領域Ｈ_ＤＣから、前記配線層３を覆う絶縁膜の一部に形成された配線コンタクトＨ_Ｃに到達するように配設されたドープトアモルファスシリコン３Ｓによってなされていることを特徴とする。図１および図３に示すように、電荷転送部１０は、電荷転送電極が、第１層導電性膜３ａとしての多結晶シリコン層からなる第１の電極Ａと、第２層導電性膜３ｂとしての多結晶シリコン層からなる第２の電極Ｂとが交互に並置され、これら第１および第２の電極の間は酸化シリコン膜とＨＴＯ膜との２層膜からなる電極間絶縁膜で構成された単層電極構造から構成されている。

そしてこの浮遊拡散層４はＭＯＳＦＥＴのオーバーゲートＯＧに直接ドープトアモルファスシリコン３Ｓによって接続され、浮遊拡散層を介して電荷が出力端子ＯＳから出力信号として読み出される。図３からわかるように、この浮遊拡散層の周辺にはリセットゲートＲＳ，電源線ＶＤＤ、接地線ＶＳＳなど種々の電位の配線が存在するため、静電容量を持ちやすいが、上記構造では、コンタクト面積を極めて小さくとることができ、また遮光層の形成と独立して形成できるため、設計の自由度も大きい。

また、ドープトアモルファスシリコンや多結晶シリコンなどのシリコン系導電性膜を直接コンタクトすることにより、配線層との接続を達成しているため、金属を用いた場合のようにシリサイド化は不要であり、かつ他の層を介在させることなく極めて密着性の良好なコンタクト層を形成することができる。したがって、単層で信頼性の高いコンタクトの形成が可能となる上、平坦化が可能となるため、パターンの微細化に際しても精度よく形成することができる。また、シリコンーシリコンの接続であるため、表面に自然酸化膜が形成されているような場合にも少し還元性雰囲気にさらした後成膜するようにすれば自然酸化膜を除去して形成することができる。また金属によるコンタクト構造を用いた場合に比べパーティクルが少ないため、歩留の向上をはかることができる。また、コンタクト領域の面積を低減できることから、水平ＣＣＤの最終段に隣接して形成されている信号電荷を電圧に変えるキャパシタである浮遊拡散層ＦＤと呼ばれるＮ層領域と配線層の接続部においてこのシリコンコンタクトを用いたような場合、静電容量の低減をはかることができ、変換効率の向上をはかることができる。

なおこのゲート酸化膜２は、酸化シリコン膜２ａと窒化シリコン膜２ｂと酸化シリコン膜２ｃとの３層構造膜で構成される。なお、３層構造膜に限定されることなく、部分的にＳｉＯｘ膜としたものなど適宜変形可能である。

電荷転送部１０は、上述したとおりであるが、図１に示すように、電荷転送部１０の電荷転送電極上面には中間層が形成される。そしてフォトダイオード領域（光電変換部）部分を除いて図示しない遮光膜、窒化シリコン膜からなる反射防止層が設けられ、凹部にＢＰＳＧ膜からなる平坦化膜が形成される。そしてこの上層に透明樹脂膜からなるパッシベーション膜が設けられる。

そしてこの中間層の上方には、さらにカラーフィルタ、マイクロレンズが設けられる。また、カラーフィルタとマイクロレンズとの間には、必要に応じて絶縁性の透明樹脂等からなる平坦化層が充填されていてもよい。

次にこの固体撮像素子の製造工程について図４（ａ）乃至（ｄ）を参照しつつ詳細に説明する。ここではコンタクト領域を中心に説明する。図４では破断線で電荷転送部が省略されているものとして記載した。
まず、不純物濃度７．０×１０^１４ｃｍ^−３程度のｎ型のシリコン基板１表面に、膜厚２５ｎｍの酸化シリコン膜２ａと、膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜２ｂと、膜厚１０ｎｍの酸化シリコン膜２ｃを形成し、３層構造のゲート酸化膜２を形成する。なお基板表面には所望の素子領域が形成されており、ここでは基板表面に浮遊拡散層４として不純物濃度１．０×１０^２０ｃｍ^−３程度Ｎ^＋拡散領域が形成されている。

続いて、このゲート酸化膜２上に、減圧ＣＶＤ法により、膜厚５０〜７００nmの第１層多結晶シリコン膜からなる第１層導電性膜３ａを形成する。このときの基板温度は５００〜６００℃とする。そしてこの上層に基板温度８５０℃（６００〜８５０℃）でＣＶＤ法により膜厚５０〜３００nmのＨＴＯ膜からなる絶縁層を順次積層する。

この後、フォトリソグラフィにより第１のレジストパターンを形成する。

そして、このＨＴＯ膜をＣＨＦ_３とＣ_２Ｆ_６とＯ_２とＨｅとを用いた反応性イオンエッチングによりエッチングし、アッシングによりレジストパターンを除去しハードマスクを形成する。

このようにして得られたＨＴＯ膜からなるハードマスクを用いて第１層導電性膜３ａをエッチングする。このエッチングに際してはＨＢｒとＯ_２との混合ガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、第１の電極および周辺回路の配線を形成する。ここではＥＣＲ(電子サイクロトロン共鳴：Electron Cycrotoron Resonance)方式あるいはＩＣＰ（誘導結合Inductively Coupled Plasma）方式などのエッチング装置を用いるのが望ましい。なお周辺回路の外側で配線密度の小さいところにはダミーパターン（図示せず）を形成する。そしてこの上層にＨＴＯ膜からなる絶縁膜５を形成する（図４（ａ））

この上層に電極間絶縁膜を形成し、続いて、この上層に、減圧ＣＶＤ法により、第１層導電性膜３ａの高さ以上となるように第２層導電性膜３ｂとして多結晶シリコン膜を形成する。このときの基板温度は５００〜６００℃とする。

さらに、ＣＭＰにより、平坦化を行い、第１の電極Ａの間に第２の電極Ｂ（第２層導電性膜）が配置せしめられた電荷転送部１０を形成する。

この後フォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、これをマスクとして絶縁層５をエッチング除去しダイレクトコンタクトＨ_Ｄｃを形成する。この後さらにフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成し、これをマスクとして反応性イオンエッチングによりゲート酸化膜２をエッチングし、アッシングによりレジストパターンを除去することにより、コンタクトＨ_Ｃを形成する。このようにしてダイレクトコンタクトＨ_ＤＣとコンタクトＨ_ｃとの連続した構造を形成することができる（図４（ｂ））。

この上層に電極間絶縁膜を形成し、続いて、この上層に、減圧ＣＶＤ法により、シリコン系導電性膜として多結晶シリコン膜（３ｓ）を形成する。このときの基板温度は５００〜６００℃とする（図４（ｃ））。

さらに、フォトリソグラフィにより、このシリコン系導電性膜、光電変換部の窓開けを行うと同時にこのコンタクト領域３ｓを形成する。（図４（ｄ））。
このようにして、配線層と浮遊拡散層とのコンタクトが極めて微細面積でかつ低いコンタクト抵抗で形成される。

そして反射防止膜および遮光層、平坦化膜等の中間層を形成し、カラーフィルタ、マイクロレンズなどを形成して、図１および図２に示したような固体撮像素子を得る。

この固体撮像素子によれば、基板表面層近傍でコンタクトを形成しているため、極めて容易に微細なコンタクトを形成することができ、かつシリコン系導電性膜でコンタクトを構成しているため、上層に高温プロセスを用いても劣化を生じることもなく、高精度で微細な固体撮像素子が形成され、高速化および微細化が可能となる。

また、平坦化工程において、ダミーパターンを形成しているため、膜減りを防止することができる。ここで用いるダミーパターンは、周辺回路部との電気的接続を有しないものであってもよい。
なおパターニングのためのハードマスクとエッチングストッパ層とをかねてＨＴＯ膜を用いており、高精度で微細なパターンを形成することができる。またエッチングストッパを用いることにより、過研磨による膜減りを防止することができる。
また絶縁層としてはＨＴＯ膜に限定されることなくＴＥＯＳと窒化シリコン膜との２層膜、あるいは酸化シリコン膜とＨＴＯ膜との２層膜等を用いることも可能である。

（実施の形態２）
前記実施の形態では、コンタクトを構成するシリコン系導電性膜を電荷転送部と別の工程で形成したが、第２層導電性膜と同一工程で形成しても良い。また、単層電極構造の電荷転送電極を構成した例について説明したが、２層電極構造の場合にも適用可能である。
次に本発明の実施の形態２として、コンタクトを構成するシリコン系導電性膜を第２層導電性膜と同一工程で構成した例について説明する。ここでは２層電極構造の電荷転送電極を構成した例について説明する
本実施の形態では図５に示すように、第２の電極Ｂを構成する第２層多結晶シリコン膜からなる第２層導電性膜３ｂとコンタクトを構成するシリコン系導電性膜としての第２層導電性膜３ｓ（第２層多結晶シリコン膜）とが同一工程で形成され、第２層多結晶シリコン膜３ｂからなる第２の電極Ｂが、第１層多結晶シリコン膜３ａからなる第１の電極Ａの上に一部覆いかぶさるように形成され第２の電極Ｂの電極端部が第１の電極Ａ上に形成されていることを特徴とする。
他は前記実施の形態１と同様に形成されている。
製造工程についても図４（ａ）乃至（ｄ）に示したのと同様であるが、第２層多結晶シリコン膜３ｂの平坦化工程がなく、フォトリソグラフィにより第２の電極およびコンタクトあるいは配線層のパターニングが同時になされる。
い。
なお、本実施の形態では、第１の電極Ａと第２の電極Ｂとを多結晶シリコン層で構成したが、いずれもタングステンシリサイドなどの金属シリサイド層を表面に形成した構造であってもよい。

なお、シリコン系導電性膜としては、多結晶シリコンに限定されることなくアモルファスシリコン層、マイクロクリスタルシリコン層など適宜変更可能である。また、シリサイドを構成する金属としてはタングステンに限定されることなくチタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）など適宜変更可能である。

なお、製造方法については前記実施の形態に限定されることなく適宜変更可能である。
ここでは２層電極構造の電荷転送電極を構成した例について説明したが、単層電極構造であってもよいことはいうまでもない。

以上説明してきたように、本発明によれば、基板と配線部とのコンタクトを、基板表面に形成したコンタクトホールにシリコン系導電性膜を形成することにより達成しているため、微細で信頼性の高い固体撮像素子を形成することができ、薄型化が可能で光入射角に対するマージンを減少することができるため、小型カメラなど、微細でかつ高感度の固体撮像装置の形成に有効である。

本発明の実施の形態１の固体撮像素子を示す断面図である。本発明の実施の形態１の固体撮像素子のコンタクト周辺の等価回路を示す図である。本発明の実施の形態１の固体撮像素子を示す上面図である。本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程を示す図である。本発明の実施の形態２の固体撮像素子を示す図である。

符号の説明

１シリコン基板
２ゲート酸化膜
３ａ第１層導電性膜
３ｂ第２層導電性膜
５絶縁膜
６電極間絶縁膜

Claims

シリコン基板表面に、光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部と、前記シリコン基板に接続される配線層を備えた配線部とを具備した固体撮像素子において、
前記配線層と、前記シリコン基板との接続が、前記シリコン基板表面に形成された直接コンタクト領域から、前記配線層を覆う絶縁膜の一部に形成された配線コンタクトに到達するように配設されたシリコン系導電性膜によってなされていることを特徴とする固体撮像素子。
請求項１に記載の固体撮像素子であって、
前記直接コンタクト領域は、前記シリコン基板表面に形成されたゲート酸化膜に形成されたコンタクトホールであることを特徴とする固体撮像素子。
請求項１または２に記載の固体撮像素子であって、
前記電荷転送電極は、第１層導電性膜からなる第１の電極と、前記第１の電極の間に形成された第２層導電性膜からなる第２の電極とで構成されており、
前記配線層が前記第１層導電性膜で構成されており、前記シリコン系導電性膜は、第２層導電性膜で構成されたことを特徴とする固体撮像素子。
請求項３に記載の固体撮像素子であって、
前記直接コンタクト領域は、前記第１層導電性膜からなる前記配線層の端縁に近接して配置されており、
前記シリコン系導電性膜は、前記直接コンタクト領域の前記シリコン基板表面から、前記端縁に当接するように形成されていることを特徴とする固体撮像素子。
請求項４に記載の固体撮像素子であって、
前記シリコン系導電性膜は、前記直接コンタクト領域の前記シリコン基板表面から、前記配線層の端縁に当接し、前記配線層上に到達するように形成されていることを特徴とする固体撮像素子。
請求項１に記載の固体撮像素子であって、
前記直接コンタクト領域は、前記配線コンタクトと離間して配置されていることを特徴とする固体撮像素子。
請求項１乃至６に記載の固体撮像素子であって、
前記シリコン系導電性膜は、前記アモルファスシリコンであることを特徴とする固体撮像素子。
請求項１乃至６に記載の固体撮像素子であって、
前記シリコン系導電性膜は、ポリメタルで構成されたことを特徴とする固体撮像素子。
シリコン基板表面に、光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部と、シリコン系導電性膜からなる配線層を備えた配線部とを具備した固体撮像素子の製造方法であって、
前記配線層を覆う絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、
前記シリコン基板表面に到達するようにダイレクトコンタクト領域を形成する工程と、
シリコン導電性膜を堆積し、前記ダイレクトコンタクト領域内の前記シリコン基板表面から前記コンタクトホール内の前記配線層に到達するように、前記シリコン導電性膜をパターニングすることにより、前記配線層と、前記シリコン基板との接続を実現するようにしたことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
請求項９に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記電荷転送電極の形成工程は、
第１層導電性膜を形成し、パターニングすることにより第１の電極を形成する工程と、
絶縁膜を堆積し、電極間絶縁膜を形成する工程と、
第２層導電性膜を形成し、パターニングすることにより第２の電極を形成する工程とを含み、
前記配線層は前記第１の電極と同一工程で形成され、
前記シリコン系導電性膜は前記第２の電極と同一工程で形成されることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
請求項９に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記電荷転送電極の形成工程は、
第１層導電性膜を形成し、パターニングすることにより第１の電極とともに、前記配線層とを形成する工程と、
前記第１の電極および前記配線層の上層に絶縁層を形成し、電極間絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁層の一部に前記コンタクトホールを形成し、前記配線層の一部を露呈させる工程と、
前記シリコン基板表面の一部を露呈させダイレクトコンタクト領域を形成する工程と、
第２層導電性膜としてシリコン導電性膜を堆積しパターニングすることにより、前記第２の電極を形成するとともに、前記配線層と、前記シリコン基板とを接続するようにシリコン導電性膜のパターンを形成する工程とを含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
請求項１１に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第１の電極間に第２の電極が位置するように前記第２層導電性膜を分離すべく、前記第１の電極上の前記第２層導電性膜を除去して平坦化し、前記第２の電極を形成すると共に前記シリコン系導電性膜のパターンを平坦化する工程を含むことを特徴とする固体撮像素子の形成方法。
請求項１２に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第１の電極のパターンは、周縁部に電気的接続を有しないダミーパターンを含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。