JP2002319668A - Solid-state imaging device and manufacturing method therefor - Google Patents

Solid-state imaging device and manufacturing method therefor

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JP2002319668A
JP2002319668A JP2001125268A JP2001125268A JP2002319668A JP 2002319668 A JP2002319668 A JP 2002319668A JP 2001125268 A JP2001125268 A JP 2001125268A JP 2001125268 A JP2001125268 A JP 2001125268A JP 2002319668 A JP2002319668 A JP 2002319668A
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JP
Japan
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film
forming
insulating film
solid
photoelectric conversion
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Application number
JP2001125268A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadaji Yasuumi
貞二 安海
Toru Hachitani
透 蜂谷
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Fujifilm Holdings Corp
Fujifilm Microdevices Co Ltd
Original Assignee
Fujifilm Microdevices Co Ltd
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately determine black color by reducing the difference in the output signal values between an imaging unit and an optical black part. SOLUTION: A method for manufacturing a solid-stage imaging device comprises steps of preparing a semiconductor substrate 11, in which the imaging unit B1 and the optical black part B2 are formed, forming a plurality of photoelectric converters 22 which are disposed in array, in at least one direction in the substrate 11 and each having a photodetecting surface, forming a charge transfer channel 17 near the converter in the substrate, forming a charge transfer electrode 25a arranged in one direction on the channel 17, forming a metal light-shielding film 30a having openings on the photodetecting surface of the imaging elements and no opening on the photodetecting surface of the optical black part, forming a silicon oxide film, a silicon nitride film or a silicon nitric oxide film 33 thereon by a pressure reducing CVD method or a plasma CVD method, and depositing a reflow film 35a thereon, and forming a flat upper surface through heat treatment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置及び
その製造方法に関し、特に、エリアセンサ及びラインセ
ンサを含む固体撮像装置及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a solid-state imaging device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a solid-state imaging device including an area sensor and a line sensor and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像装置、例えばCCD固体撮像装
置においては、半導体基板内に多数の光電変換素子と、
それに近接する電荷転送チャネルとが形成されるととも
に、電荷転送チャネル上に複数の電荷転送電極が形成さ
れている。
2. Description of the Related Art In a solid-state imaging device such as a CCD solid-state imaging device, a large number of photoelectric conversion elements are provided in a semiconductor substrate.
A charge transfer channel adjacent to the charge transfer channel is formed, and a plurality of charge transfer electrodes are formed on the charge transfer channel.

【0003】光電変換素子は受光面を有しているが、電
荷転送チャネル上及び電荷転送電極上には光が照射され
ないように、受光面にのみ開口部を有する金属遮光膜が
形成されている。また、電荷転送電極や金属遮光膜によ
る凹凸を平坦化するために、電荷転送電極や金属遮光膜
上に、リフローにより平坦化された絶縁膜(リフロー
膜)が形成される。リフロー膜は高温の熱処理により上
面が平坦になる。上面が平坦化されたリフロー膜上に、
カラーフィルタ及びマイクロレンズを形成することによ
り、ゆがみの少ないクリアな画像を撮影することができ
る。
Although the photoelectric conversion element has a light receiving surface, a metal light shielding film having an opening only on the light receiving surface is formed on the charge transfer channel and the charge transfer electrode so that light is not irradiated. . In addition, an insulating film (reflow film) that is flattened by reflow is formed on the charge transfer electrode and the metal light-shielding film in order to flatten unevenness due to the charge transfer electrode and the metal light-shielding film. The upper surface of the reflow film becomes flat by the high-temperature heat treatment. On the reflow film whose upper surface is flattened,
By forming the color filter and the micro lens, a clear image with little distortion can be taken.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、リフロー膜
としては、例えばBPSG(Boro−PhoshoS
ilicate Glass)やPSG(Phosho
SilicateGlass)が用いられる。リフロ
ー膜内には、硼素や燐などの不純物が含まれている。不
純物が、例えば光電変換素子内にまで拡散すると、光電
変換素子の特性が変化してしまうなどの問題が生じる。
By the way, as the reflow film, for example, BPSG (Boro-PhoshoS) is used.
ilicate Glass) and PSG (Phosho)
Silicate Glass) is used. The reflow film contains impurities such as boron and phosphorus. If impurities diffuse into, for example, the photoelectric conversion element, problems such as a change in the characteristics of the photoelectric conversion element occur.

【0005】加えて、リフロー膜を高温でリフローする
工程において、リフロー膜の下に形成されている金属遮
光膜が酸化してしまうという問題も生じていた。例えば
タングステン(W)を金属遮光膜として用いると、30
0℃から400℃付近で酸化が起こり、酸化タングステ
ンが形成される。
In addition, in the step of reflowing the reflow film at a high temperature, there has been a problem that the metal light shielding film formed below the reflow film is oxidized. For example, if tungsten (W) is used as the metal light shielding film, 30
Oxidation occurs around 0 ° C. to 400 ° C., and tungsten oxide is formed.

【0006】金属遮光膜が酸化すると、例えば、暗時に
おける撮像部(実際に撮像に寄与する部分であって、光
電変換素子の受光面上に遮光膜の開口部が形成されてい
る)の光電変換素子の出力信号値と、オプティカルブラ
ック部(実際に撮像に寄与しない部分であって、光電変
換素子の受光面上を遮光膜が覆っている)の光電変換素
子の出力信号値とが、異なる値を示すようになる。オプ
ティカルブラック部の出力信号値は黒色の基準値となる
ため、撮像部とオプティカルブラック部とで出力信号値
に相違が生じると、黒色判定に支障が出る。
[0006] When the metal light-shielding film is oxidized, for example, the photoelectricity of an image pickup unit (a part which actually contributes to image pickup and an opening of the light-shielding film is formed on the light-receiving surface of the photoelectric conversion element) in the dark is obtained. The output signal value of the conversion element is different from the output signal value of the photoelectric conversion element in the optical black portion (a portion that does not actually contribute to imaging, and the light receiving surface of the photoelectric conversion element is covered by the light-shielding film). Will show the value. Since the output signal value of the optical black section is a black reference value, if a difference occurs in the output signal value between the image pickup section and the optical black section, the black determination will be hindered.

【0007】本発明は、金属遮光膜の酸化による黒色判
定の精度の低下を抑制することを目的とする。また、リ
フロー膜中に不純物が含まれる場合に、その不純物の拡
散による光電変換素子の特性の変化を抑制することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to suppress a decrease in the accuracy of black determination due to oxidation of a metal light-shielding film. Another object of the present invention is to suppress a change in characteristics of a photoelectric conversion element due to diffusion of an impurity when the impurity is included in the reflow film.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、撮像を行うための撮像部と黒色判定を行うためのオ
プティカルブラック部とが画定される半導体基板を準備
する工程と、前記撮像部と前記オプティカルブラック部
とに亘って、少なくとも一方向に整列配置され、それぞ
れに受光面を有する複数の光電変換素子を形成する工程
と、前記撮像部上のそれぞれの受光面に開口部を有する
とともに、前記オプティカルブラック部上のそれぞれの
受光面には開口部を有しない金属遮光膜を形成する工程
と、該金属遮光膜を覆って減圧CVD法又はプラズマC
VD法により酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化
窒化シリコン膜を含む第1の絶縁膜を形成する工程と、
該第1の絶縁膜上にリフロー膜を堆積する工程と、該リ
フロー膜を熱処理によりリフローして、平坦な上面を有
する第2の絶縁膜を形成する工程とを含む固体撮像装置
の製造方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, a step of preparing a semiconductor substrate on which an imaging section for performing imaging and an optical black section for performing black determination are defined; Forming a plurality of photoelectric conversion elements arranged and aligned in at least one direction over the portion and the optical black portion, each having a light receiving surface, and having an opening in each light receiving surface on the imaging section Forming a metal light-shielding film having no opening on each light-receiving surface on the optical black portion; and applying a low-pressure CVD method or plasma C to cover the metal light-shielding film.
Forming a first insulating film including a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film by a VD method;
A method of manufacturing a solid-state imaging device includes a step of depositing a reflow film on the first insulating film and a step of reflowing the reflow film by heat treatment to form a second insulating film having a flat upper surface. Provided.

【0009】金属遮光膜を覆って、減圧CVD法又はプ
ラズマCVD法により酸化シリコン膜、窒化シリコン膜
又は酸化窒化シリコン膜を形成すると、リフロー膜のリ
フロー工程における金属遮光膜の酸化を抑制することが
できる。
When a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed by a low pressure CVD method or a plasma CVD method so as to cover the metal light shielding film, the oxidation of the metal light shielding film in the reflow step of the reflow film is suppressed. it can.

【0010】本発明の他の観点によれば、撮像を行うた
めの撮像部と黒色判定を行うためのオプティカルブラッ
ク部とが画定される半導体基板を準備する工程と、前記
撮像部と前記オプティカルブラック部とに亘って、少な
くとも一方向に整列配置され、それぞれに受光面を有す
る複数の光電変換素子を形成する工程と、前記撮像部上
のそれぞれの受光面に開口部を有するとともに、前記オ
プティカルブラック部上のそれぞれの受光面には開口部
を有しない金属遮光膜を形成する工程と、該金属遮光膜
を覆って減圧CVD法又はプラズマCVD法により酸化
シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン膜を
含む第1の絶縁膜を形成する工程と、該第1の絶縁膜上
に自己平坦化膜を形成する工程と、該自己平坦化膜を熱
処理して第2の絶縁膜を形成工程とを含む固体撮像装置
の製造方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a step of preparing a semiconductor substrate on which an imaging section for performing imaging and an optical black section for performing black determination are defined, and wherein the imaging section and the optical black are defined. Forming a plurality of photoelectric conversion elements arranged and aligned in at least one direction, and having a light receiving surface on each of the light receiving surfaces on the imaging unit; Forming a metal light-shielding film having no opening on each light-receiving surface on the portion, and a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film covering the metal light-shielding film by a low pressure CVD method or a plasma CVD method. Forming a first insulating film including: a step of forming a self-planarizing film on the first insulating film; and heat-treating the self-planarizing film to form a second insulating film. Method for manufacturing a solid-state imaging device includes a film formation process is provided.

【0011】金属遮光膜を覆って、減圧CVD法又はプ
ラズマCVD法により酸化シリコン膜、窒化シリコン膜
又は酸化窒化シリコン膜を形成すると、自己平坦化膜を
熱処理する工程における金属遮光膜の酸化を抑制するこ
とができる。
When a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is formed by a low pressure CVD method or a plasma CVD method so as to cover the metal light shielding film, the oxidation of the metal light shielding film in the step of heat-treating the self-planarizing film is suppressed. can do.

【0012】本発明の別の観点によれば、撮像を行う撮
像部と黒色判定を行うオプティカルブラック部とが画定
される半導体基板と、前記撮像部と前記オプティカルブ
ラック部とに亘って、少なくとも一方向に整列配置さ
れ、それぞれに受光面を有する複数の光電変換素子と、
前記撮像部内のそれぞれの前記受光面に開口部を有し、
かつ、オプティカルブラック部内のそれぞれの前記受光
面には開口部を有していない金属遮光膜と、該金属遮光
膜を覆って該金属遮光膜に接して形成され、前記金属遮
光膜上をコンフォーマルに覆う第1の絶縁膜であって、
酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化シリコン
膜により形成された第1の絶縁膜と、該第1の絶縁膜上
に形成される第2の絶縁膜であって、リフロー又は自己
平坦化により上面が平坦化された第2の絶縁膜とを含む
固体撮像装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, at least one of a semiconductor substrate on which an imaging section for performing imaging and an optical black section for determining black color are defined, and the imaging section and the optical black section are defined. A plurality of photoelectric conversion elements arranged in the direction, each having a light receiving surface,
Each of the light receiving surfaces in the imaging unit has an opening,
A metal light-shielding film having no opening in each of the light-receiving surfaces in the optical black portion; and a metal light-shielding film covering the metal light-shielding film and being formed in contact with the metal light-shielding film. A first insulating film covering the
A first insulating film formed using a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film, and a second insulating film formed over the first insulating film, the upper surface of which is formed by reflow or self-planarization. And a second insulating film having a flat surface.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本明細書において、リフロー膜と
は、CVD法などにより成膜後に、その膜の溶融温度以
上の高温で熱処理を施すことにより、上面を平坦化する
ことが可能な膜又はその膜を熱処理などにより平坦化し
た膜を指す。この場合、例えばSiO 2中に、燐又は硼
素を不純物として混ぜておくと、膜の溶融点が低下す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In this specification, a reflow membrane and
Is higher than the melting temperature of the film
The upper surface is flattened by heat treatment at the high temperature above
Possible film or the film is flattened by heat treatment etc.
Film. In this case, for example, SiO TwoInside, phosphorus or boron
Mixing elements as impurities lowers the melting point of the film.
You.

【0014】また、本明細書において、自己平坦化膜と
は、成膜中にその膜の上面が平坦化される条件を用いて
成膜した膜を指す。この場合には、その後の熱処理は、
膜の信頼性向上、例えば緻密化が主目的となる。尚、こ
の場合にも、例えばSiO2中に、燐又は硼素を不純物
として混ぜておくこともできる。
In this specification, the term "self-planarizing film" refers to a film formed under the condition that the upper surface of the film is flattened during the film formation. In this case, the subsequent heat treatment
The main purpose is to improve the reliability of the film, for example, to make it denser. Also in this case, for example, phosphorus or boron can be mixed as an impurity in SiO 2 .

【0015】以下、本発明の第1の実施の形態による固
体撮像装置の製造技術について、図1(A)から図5
(H)までと、図6及び図7とを参照して説明する。図
1(A)は、固体撮像装置の平面図であり、図1(B)
は、図1(A)の部分拡大図である。図2(A)から図
5(H)までは、固体撮像装置の製造工程を示す断面図
である。図6は、本発明の第1の実施の形態による固体
撮像装置の製造技術を用いた場合のOB(Optica
l Black)段差と、一般的な常圧CVD法を用い
た場合のOB段差とを比較した図であり、図7は、本発
明の第1の実施の形態による固体撮像装置の製造技術を
用いた場合のOB出力と、一般的な常圧CVD法を用い
た場合のOB出力とを比較した図である。
Hereinafter, the manufacturing technique of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The description up to (H) and FIGS. 6 and 7 will be described. FIG. 1A is a plan view of the solid-state imaging device, and FIG.
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. FIGS. 2A to 5H are cross-sectional views illustrating the steps of manufacturing the solid-state imaging device. FIG. 6 shows an OB (Optica) in the case where the solid-state imaging device manufacturing technique according to the first embodiment of the present invention is used.
1 Black) and the OB step when a normal atmospheric pressure CVD method is used. FIG. 7 is a diagram illustrating the manufacturing technique of the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram comparing the OB output when the OB output is present with the OB output when a general normal pressure CVD method is used.

【0016】図1(A)は、CCD固体撮像装置の概略
的な平面図である。固体撮像装置Aは、半導体基板11
の表面が形成する2次元平面内に行列状に配置された多
数の光電変換素子(フォトダイオード)18と、垂直電
荷転送チャネル17と、水平電荷転送チャネル14と、
電荷転送チャネル内の電荷を転送するための電荷転送電
極に電圧を印加するための駆動部12と、出力アンプ1
6とを含む。
FIG. 1A is a schematic plan view of a CCD solid-state imaging device. The solid-state imaging device A includes a semiconductor substrate 11
A large number of photoelectric conversion elements (photodiodes) 18, a vertical charge transfer channel 17, a horizontal charge transfer channel 14,
A drive unit for applying a voltage to a charge transfer electrode for transferring charges in a charge transfer channel;
6 is included.

【0017】垂直電荷転送チャネル17は、列方向に並
ぶ光電変換素子18に近接し、1の光電変換素子列に対
して1本ずつ設けられている。垂直電荷転送チャネル1
7と光電変換素子18との間に、光電変換素子18内に
蓄積されている電荷を読み出すための読み出しゲート1
9が設けられている。駆動部12は、垂直電荷転送チャ
ネル17内の電荷を転送するための駆動信号を発生す
る。水平電荷転送チャネル14は、垂直電荷転送チャネ
ル17から転送されてきた電荷を出力アンプ16の方向
に転送する。出力アンプ16は、水平電荷転送チャネル
内を転送されてきた電荷の信号を増幅して外部に出力す
る。
The vertical charge transfer channels 17 are provided adjacent to the photoelectric conversion elements 18 arranged in the column direction, and are provided one for each photoelectric conversion element row. Vertical charge transfer channel 1
Read gate 1 for reading out the charges stored in the photoelectric conversion element 18 between the photoelectric conversion element 18 and the photoelectric conversion element 18
9 are provided. The driving unit 12 generates a driving signal for transferring charges in the vertical charge transfer channel 17. The horizontal charge transfer channel 14 transfers the charge transferred from the vertical charge transfer channel 17 toward the output amplifier 16. The output amplifier 16 amplifies a signal of the charge transferred in the horizontal charge transfer channel and outputs the amplified signal to the outside.

【0018】固体撮像装置A内に、実際に撮像に寄与す
る撮像部B1と撮像には寄与しないオプティカルブラッ
ク部B2とを形成する。オプティカルブラック部B2
は、実際には複数行上下に配しても良いし、複数列左右
に配しても良い。オプティカルブラック部B2内に形成
されている光電変換素子は、後述のように光電変換素子
18の受光面上に遮光膜が形成されており、実際には光
電変換による電荷の蓄積が行われない。
In the solid-state imaging device A, an imaging section B1 that actually contributes to imaging and an optical black section B2 that does not contribute to imaging are formed. Optical black section B2
May actually be arranged in a plurality of rows up and down or in a plurality of columns left and right. The photoelectric conversion element formed in the optical black portion B2 has a light-shielding film formed on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 18 as described later, and does not actually accumulate charges by photoelectric conversion.

【0019】図2(A)以下に示す断面図は、図1のI
Ia−IIa'線に沿う断面図である。図1(B)およ
び図2(A)から図5(H)までを参照して固体撮像装
置の製造工程について説明する。n型シリコン半導体基
板11上に、p型半導体層21を形成する。p型半導体
層21に、n型不純物拡散領域17およびn型不純物拡
散領域22を形成する。n型不純物拡散領域22とp型
半導体層21とによりp−n接合を有する光電変換素子
18が形成される。n型不純物拡散領域17は、光電変
換素子18に蓄積されている電荷を転送するための垂直
電荷転送チャネル17である。n型不純物拡散領域22
の上面は受光面であり、n型不純物拡散領域17の上面
を含む領域は非受光面である。垂直電荷転送チャネル1
7とn型不純物拡散領域22との間には、読み出しゲー
ト部19が設けられている。垂直電荷転送チャネル17
と光電変換素子18と読み出しゲート部19とを含む領
域以外の領域に、高濃度のp型不純物拡散領域によりチ
ャネルストップ層28が形成される。
The sectional view shown in FIG.
It is sectional drawing which follows the Ia-IIa 'line. The manufacturing process of the solid-state imaging device will be described with reference to FIGS. 1B and 2A to 5H. A p-type semiconductor layer 21 is formed on an n-type silicon semiconductor substrate 11. N-type impurity diffusion region 17 and n-type impurity diffusion region 22 are formed in p-type semiconductor layer 21. The photoelectric conversion element 18 having a pn junction is formed by the n-type impurity diffusion region 22 and the p-type semiconductor layer 21. The n-type impurity diffusion region 17 is a vertical charge transfer channel 17 for transferring charges accumulated in the photoelectric conversion element 18. N-type impurity diffusion region 22
Is a light receiving surface, and a region including the upper surface of the n-type impurity diffusion region 17 is a non-light receiving surface. Vertical charge transfer channel 1
A read gate section 19 is provided between 7 and the n-type impurity diffusion region 22. Vertical charge transfer channel 17
A channel stop layer 28 is formed by a high-concentration p-type impurity diffusion region in a region other than the region including the photoelectric conversion element 18 and the read gate unit 19.

【0020】垂直電荷転送チャネル17上に、例えば酸
化シリコンにより形成された第1の絶縁膜20を介して
1層目の多結晶シリコン(1ポリ)層により第1の電荷
転送電極25aを形成する。
On the vertical charge transfer channel 17, a first charge transfer electrode 25a is formed of a first polycrystalline silicon (1 poly) layer via a first insulating film 20 formed of, for example, silicon oxide. .

【0021】図2(B)に示すように、第1の電荷転送
電極25aの表面を酸化して酸化シリコン膜26を形成
する。酸素雰囲気中において熱処理を行うことにより、
多結晶シリコンにより形成された電荷転送電極25aの
表面に酸化シリコン膜26を形成し、表面に絶縁処理を
行う。
As shown in FIG. 2B, the surface of the first charge transfer electrode 25a is oxidized to form a silicon oxide film 26. By performing heat treatment in an oxygen atmosphere,
A silicon oxide film 26 is formed on the surface of the charge transfer electrode 25a formed of polycrystalline silicon, and the surface is subjected to insulation treatment.

【0022】第1の電荷転送電極25aと一部重なった
領域上に、2層目の多結晶シリコン(2ポリ)層により
第2の電荷転送電極25b(図1(B))を形成する。
第1の電荷転送電極25aと第2の電荷転送電極25b
とが垂直電荷転送チャネル17に沿って垂直方向に交互
に形成され、垂直電荷転送チャネル17とともに、垂直
電荷転送路を形成する。垂直電荷転送路は、光電変換素
子18に蓄積されている電荷を垂直方向(列方向)転送
する。
A second charge transfer electrode 25b (FIG. 1B) is formed of a second layer of polycrystalline silicon (2 poly) on a region partially overlapping the first charge transfer electrode 25a.
First charge transfer electrode 25a and second charge transfer electrode 25b
Are alternately formed in the vertical direction along the vertical charge transfer channels 17, and together with the vertical charge transfer channels 17, form a vertical charge transfer path. The vertical charge transfer path transfers charges accumulated in the photoelectric conversion elements 18 in the vertical direction (column direction).

【0023】図3(C)に示すように、電荷転送電極2
5a(25b)を覆ってシリコン基板1上に、例えば酸
化シリコンにより絶縁膜29を形成する。第2の電荷転
送電極25bの表面上を絶縁処理すれば、絶縁膜29を
形成しなくても良い。絶縁膜29を形成するか否かは任
意である。絶縁膜29上に高融点金属膜、例えばタング
ステン(W)膜30を、例えばCVD法により堆積す
る。高融点金属膜としては、タングステン膜の他にモリ
ブデン膜などを用いることができる。その他、高融点金
属の窒化膜、例えばWNなどを用いても良いし、絶縁膜
29と高融点金属膜30との間に例えばTiNのような
バリアメタルを形成しても良い。これらの膜を上記高融
点金属膜と積層した膜も、高融点金属膜の範疇に入るも
のとする。
As shown in FIG. 3C, the charge transfer electrode 2
An insulating film 29 made of, for example, silicon oxide is formed on the silicon substrate 1 so as to cover 5a (25b). If the surface of the second charge transfer electrode 25b is insulated, the insulating film 29 need not be formed. Whether or not to form the insulating film 29 is optional. On the insulating film 29, a high melting point metal film, for example, a tungsten (W) film 30 is deposited by, for example, a CVD method. As the refractory metal film, a molybdenum film or the like can be used in addition to the tungsten film. In addition, a nitride film of a high melting point metal such as WN may be used, or a barrier metal such as TiN may be formed between the insulating film 29 and the high melting point metal film 30. A film in which these films are stacked with the above-mentioned high melting point metal film is also included in the category of the high melting point metal film.

【0024】タングステン膜30を例えばCF4ガスを
反応ガスとして用いた反応性イオンエッチング(Rea
ctive Ion Etching:RIE)法によ
り加工する。
The tungsten film 30 is subjected to reactive ion etching (Rea) using, for example, CF 4 gas as a reactive gas.
It is processed by an active ion etching (RIE) method.

【0025】図3(D)に示すように、撮像部B1(図
1(A))に形成された光電変換素子18の受光面を開
口する開口部30bをタングステン膜30中に形成す
る。タングステン膜30が、撮像部B1(図1(A))
上においては垂直電荷転送チャネル17及び電荷転送電
極25a(25b)上を覆うとともに、オプティカルブ
ラック部B2(図1(A))上においてはその全領域を
覆う(受光面に開口部を形成しない)導電性遮光膜30
aとして機能する。
As shown in FIG. 3D, an opening 30b for opening the light receiving surface of the photoelectric conversion element 18 formed in the imaging section B1 (FIG. 1A) is formed in the tungsten film 30. The tungsten film 30 serves as the imaging unit B1 (FIG. 1A).
The upper portion covers the vertical charge transfer channel 17 and the charge transfer electrodes 25a (25b), and also covers the entire region on the optical black portion B2 (FIG. 1A) (an opening is not formed on the light receiving surface). Conductive light shielding film 30
Functions as a.

【0026】図4(E)に示すように、導電性遮光膜3
0aを覆って絶縁膜29上に第1の絶縁膜33を形成す
る。第1の絶縁膜33は、TEOS/O2を用いて、プ
ラズマCVD(以下PCVDと称する)により成長した
酸化シリコン膜である。
As shown in FIG. 4E, the conductive light shielding film 3
A first insulating film 33 is formed on the insulating film 29 so as to cover Oa. The first insulating film 33 is a silicon oxide film grown by plasma CVD (hereinafter referred to as PCVD) using TEOS / O 2 .

【0027】[0027]

【表1】 表1に、PCVD法と常圧CVD法とについて成長条件
を示した。表1を参照しつつ、PCVD法と一般的な常
圧CVD法との成長条件を比較する。まず、pCVD法
では、反応ガスとしてTEOS(Tetra Ethy
l OrthoSilicate又はTetra Et
hoxy Silicate:Si(OC254)と
2とを用いる。
[Table 1] Table 1 shows the growth conditions for the PCVD method and the normal pressure CVD method. The growth conditions of the PCVD method and the ordinary atmospheric pressure CVD method will be compared with reference to Table 1. First, in the pCVD method, TEOS (Tetra Ethy
l OrthoSilicate or Tetra Et
Hoxy Silicate: Si (OC 2 H 5 ) 4 ) and O 2 are used.

【0028】これに対して、常圧CVD法では、反応ガ
スとしてSiH4/N2混合ガスと、O2ガスとN2ガスと
を用いる。pCVD法では、ガス圧が2.67×102
Paと低く、一方常圧CVD法では、ガス圧が1.01
×105Pa(大気圧)と高い。
On the other hand, in the normal pressure CVD method, a mixed gas of SiH 4 / N 2 , O 2 gas and N 2 gas is used as a reaction gas. In the pCVD method, the gas pressure is 2.67 × 10 2
Pa, while the gas pressure is 1.01 in the normal pressure CVD method.
It is as high as × 10 5 Pa (atmospheric pressure).

【0029】PCVD法により絶縁膜を成長する場合に
は、TEOSとSiH4とSiF4とからなる群のうちか
ら選択された1種類の第1のガスと、NH3とO2とN2
OとN2とからなる群のうちから選択された少なくとも
1種類のガスとの混合ガスを用いることができる。pC
VDによる成膜温度としては、一般的に300℃から4
00℃の範囲内の条件が好ましい。pCVD装置のリア
クタチャンバの構造などにより、好ましいガス圧の範囲
は変動するが、一般的には60Paから400Paの範
囲内の条件が好ましい。
When the insulating film is grown by the PCVD method, one kind of first gas selected from the group consisting of TEOS, SiH 4 and SiF 4 , NH 3 , O 2 and N 2
A mixed gas of at least one gas selected from the group consisting of O and N 2 can be used. pC
The film forming temperature by VD is generally 300 ° C. to 4 ° C.
Conditions within the range of 00 ° C. are preferred. The preferable range of the gas pressure varies depending on the structure of the reactor chamber of the pCVD apparatus or the like, but generally, the conditions within the range of 60 Pa to 400 Pa are preferable.

【0030】尚、PCVD法により酸化シリコン膜を形
成すると、表面の凹凸形状に沿ったコンフォーマルな形
状を有する膜が形成される。一方、常圧CVD法を用い
ると、凸部の端部近傍がややオーバハングした形状にな
る。
When a silicon oxide film is formed by the PCVD method, a film having a conformal shape along the surface irregularities is formed. On the other hand, when the normal pressure CVD method is used, the vicinity of the end of the projection becomes slightly overhanged.

【0031】また、第1の絶縁膜33を成膜する前に、
前洗浄処理又は表面改質処理を行っても良い。表面改質
処理の例として、N2ガスを用いたプラズマ処理を行う
と良い。これらの処理を行うと、表面の親水性や疎水性
を変化させることができ、その上に形成する第1の絶縁
膜の特性を調整することも可能である。
Before forming the first insulating film 33,
A pre-cleaning treatment or a surface modification treatment may be performed. As an example of the surface modification treatment, plasma treatment using N 2 gas may be performed. By performing these treatments, the hydrophilicity or the hydrophobicity of the surface can be changed, and the characteristics of the first insulating film formed thereon can be adjusted.

【0032】次に、第1の絶縁膜33上を覆って、常圧
CVD法によりB26とPH3とSiソースとを反応ガ
スとして用いて、BPSG膜(第2の絶縁膜)35を形
成する。この時点では、BPSG膜35は、基板表面の
凹凸にほぼ沿った形状を有している。基板を、700℃
から1000℃の間の、好ましくは800℃から900
℃の間の温度で、酸素又は窒素等の雰囲気中において熱
処理する。BPSG膜35がリフローし、図4(F)に
示すように、平坦な上面を有するリフロー膜(BPSG
膜)35aが形成される。尚、不純物濃度と熱処理温
度、熱処理時間、又は熱処理の雰囲気などの条件により
リフロー膜の形状は変化する。リフロー膜としてPSG
膜を用いた場合も同様である。
Next, the first insulating film 33 is covered with a BPSG film (second insulating film) 35 by a normal pressure CVD method using B 2 H 6 , PH 3 and a Si source as a reaction gas. To form At this point, the BPSG film 35 has a shape substantially along the irregularities on the substrate surface. 700 ° C
To 1000 ° C, preferably 800 ° C to 900 ° C
The heat treatment is performed in an atmosphere such as oxygen or nitrogen at a temperature between ℃. The BPSG film 35 reflows, and as shown in FIG. 4F, a reflow film (BPSG) having a flat upper surface.
A film 35a is formed. The shape of the reflow film changes depending on conditions such as the impurity concentration, the heat treatment temperature, the heat treatment time, and the atmosphere of the heat treatment. PSG as reflow film
The same applies when a film is used.

【0033】図5(G)に示すように、BPSGリフロ
ー膜35a上に、pCVD法により窒化シリコン膜によ
り形成されたパッシベーション膜40を形成する。さら
に、パッシベーション膜40上にオンチップカラーフィ
ルタ膜41とオンチップマイクロレンズ43とを、各光
電変換素子18と対応する領域上に形成する。尚、図5
(G)に示す構造は、撮像部B1(図1(A))におけ
る固体撮像装置の断面図である。
As shown in FIG. 5G, a passivation film 40 made of a silicon nitride film is formed on the BPSG reflow film 35a by a pCVD method. Further, an on-chip color filter film 41 and an on-chip micro lens 43 are formed on the passivation film 40 on a region corresponding to each photoelectric conversion element 18. FIG.
The structure shown in (G) is a cross-sectional view of the solid-state imaging device in the imaging unit B1 (FIG. 1A).

【0034】図5(H)に示すように、オプティカルブ
ラック部B2(図1(A))においては、遮光膜30a
がオプティカルブラック部B2の全面を覆う構造が形成
されている。
As shown in FIG. 5H, in the optical black portion B2 (FIG. 1A), the light shielding film 30a
Is formed to cover the entire surface of the optical black portion B2.

【0035】以上の工程により、撮像部とオプティカル
ブラック部とを備えた固体撮像装置が形成される。
Through the above steps, a solid-state imaging device having an imaging section and an optical black section is formed.

【0036】第1の絶縁膜33は、2つの機能を有して
いる。第1の機能は、BPSG膜35をリフローさせる
熱処理工程中に、Wにより形成された導電性遮光膜30
aの酸化を抑制する機能である。第2の機能は、BPS
G膜35をリフローさせるための熱処理工程中に、BP
SG膜35中に存在するB及びPなどの不純物が、例え
ば光電変換素子を構成する不純物拡散領域22中に拡散
するのを防止するための拡散防止膜としての機能であ
る。
The first insulating film 33 has two functions. The first function is that during the heat treatment step of reflowing the BPSG film 35, the conductive light-shielding film 30 formed by W is formed.
It is a function of suppressing the oxidation of a. The second function is BPS
During the heat treatment process for reflowing the G film 35, BP
It functions as a diffusion prevention film for preventing impurities such as B and P existing in the SG film 35 from diffusing into, for example, the impurity diffusion region 22 constituting the photoelectric conversion element.

【0037】図6は、上記の固体撮像装置の製造工程に
おいて、金属遮光膜上に形成する第1の絶縁膜を、常圧
CVD法により形成した場合と、pCVD法により形成
した場合で、OB段差をプロットしたグラフである。
尚、図における縦軸のOB段差は、固体撮像装置を遮光
し、光電変換素子(センサ)を全て黒の状態に置いた場
合、すなわち光電変換素子部の入光を遮光した場合(暗
時)におけるオプティカルブラック部内の光電変換素子
と撮像部内の光電変換素子との間の出力信号の差を示す
ものである。
FIG. 6 shows the OB in the case of forming the first insulating film formed on the metal light shielding film by the normal pressure CVD method and the case of forming the first insulating film by the pCVD method in the manufacturing process of the solid-state imaging device. It is the graph which plotted the step.
Note that the OB step on the vertical axis in the figure indicates a case where the solid-state imaging device is shielded from light and all photoelectric conversion elements (sensors) are placed in a black state, that is, a case where light incident on the photoelectric conversion element unit is shielded (when dark) 5 shows a difference in output signal between the photoelectric conversion element in the optical black unit and the photoelectric conversion element in the imaging unit in FIG.

【0038】OB段差の絶対値が大きいほど、暗時にお
ける撮像部とオプティカルブラック部との光電変換素子
の出力信号の差が大きいことを意味する。黒色判定を行
う際に、OB段差がなるべく小さい方が好ましい。
The larger the absolute value of the OB step, the larger the difference between the output signals of the photoelectric conversion elements between the image pickup unit and the optical black unit in the dark. When performing the black color determination, it is preferable that the OB step is as small as possible.

【0039】第1の絶縁膜の成膜工程以外はプロセス条
件を同じにした。
The process conditions were the same except for the step of forming the first insulating film.

【0040】図6に示すように、pCVD法により第1
の絶縁膜を形成すると、常圧CVD法により第1の絶縁
膜を形成した場合に比べてOB段差の絶対値が格段に小
さくなることがわかる。さらに、OB段差のばらつきも
小さくなることがわかる。
As shown in FIG. 6, first pCVD method is used.
It can be seen that the absolute value of the OB step is significantly smaller when the insulating film is formed than when the first insulating film is formed by the normal pressure CVD method. Further, it can be seen that the variation of the OB step is reduced.

【0041】図7に示すように、OB出力(オプティカ
ルブラック部の光電変換素子の出力値)自体も、pCV
D法により第1の絶縁膜を形成することにより、常圧C
VD法により形成した場合に比べて格段に小さくでき
る。OB出力は0であるのが理想的であるが、pCVD
法を用いて第1の絶縁膜を形成すると、かなり理想に近
いOB出力値が得られることがわかる。
As shown in FIG. 7, the OB output (output value of the photoelectric conversion element in the optical black portion) itself is also pCV
By forming the first insulating film by the method D, the normal pressure C
The size can be significantly reduced as compared with the case of forming by the VD method. Ideally, the OB output is zero, but pCVD
It can be seen that, when the first insulating film is formed by using the method, an OB output value that is substantially ideal can be obtained.

【0042】以上、第1の実施の形態による固体撮像装
置の製造技術によれば、リフロー膜中の不純物が基板側
への拡散するのを防止することができるとともに、遮光
膜の酸化をも防止できる。従って、暗時における撮像部
とオプティカルブラック部との光電変換素子の出力差を
小さくすることができる。加えて、暗時におけるオプテ
ィカルブラック部内の光電変換素子の出力信号の絶対値
を小さくすることができる。従って、黒色判定を精度良
く行うことが可能になる。
As described above, according to the solid-state imaging device manufacturing technique according to the first embodiment, it is possible to prevent impurities in the reflow film from diffusing toward the substrate and also prevent oxidation of the light-shielding film. it can. Therefore, the output difference of the photoelectric conversion element between the imaging unit and the optical black unit in the dark can be reduced. In addition, it is possible to reduce the absolute value of the output signal of the photoelectric conversion element in the optical black section at the time of darkness. Therefore, it is possible to accurately determine the black color.

【0043】発明者の実験によれば、pCVD法により
減圧下で成長すると、酸化膜又は酸化窒化膜を形成した
時点では、タングステン遮光膜は酸化反応を起こしてい
ないことがわかっている。
According to an experiment by the inventor, when the oxide film or the oxynitride film is formed when the film is grown under reduced pressure by the pCVD method, it is known that the tungsten light shielding film has not caused an oxidation reaction.

【0044】常圧CVDでは、基板を装置にセットし基
板温度を上昇させ始めた時点から、実際の成膜開始まで
に数分のインターバルを要する。基板温度は300℃か
ら500℃程度であるから、300℃から500℃に加
熱された基板が大気雰囲気中に数分間晒されることにな
る。従って、タングステン膜が表面から酸化されやす
い。
In normal pressure CVD, an interval of several minutes is required from the time when the substrate is set in the apparatus and the temperature of the substrate is started to be increased, to the time when the actual film formation is started. Since the substrate temperature is about 300 ° C. to 500 ° C., the substrate heated to 300 ° C. to 500 ° C. is exposed to the atmosphere for several minutes. Therefore, the tungsten film is easily oxidized from the surface.

【0045】一方、pCVD法を用いると、基板は減圧
下にあり、かつ、基板が加熱されてから数秒後には実際
の成長を開始することができる。従って、タングステン
膜の酸化を抑制することが可能である。
On the other hand, when the pCVD method is used, the substrate is under reduced pressure, and the actual growth can be started several seconds after the substrate is heated. Therefore, it is possible to suppress the oxidation of the tungsten film.

【0046】pCVDにより酸化膜又は酸化窒化膜を形
成すると、その成膜後にタングステン膜の酸化が起こっ
ていないため、リフロー時の高温での熱処理におけるタ
ングステン膜の酸化が抑制されるのか、或いは、pCV
D法と常圧CVD法とで、成長した酸化膜又は酸化窒化
膜自体の膜質が異なることによりリフロー時の酸化が抑
制されるのかは、現時点では明らかになっていない。
When an oxide film or an oxynitride film is formed by pCVD, since the tungsten film is not oxidized after the formation, whether the oxidation of the tungsten film in the heat treatment at a high temperature during reflow is suppressed, or pCV
It is not clear at present whether the oxidation during reflow is suppressed by the difference in the quality of the grown oxide film or oxynitride film between the D method and the normal pressure CVD method.

【0047】但し、常圧CVDと比べてpCVD及び減
圧CVD法により成膜された酸化膜や酸化窒化膜は緻密
であり、成膜条件を最適化することにより、リフロー温
度での熱処理においても弾性変形が起こる。
However, the oxide film and the oxynitride film formed by the pCVD and the low-pressure CVD method are denser than the normal pressure CVD, and the elasticity can be improved even in the heat treatment at the reflow temperature by optimizing the film forming conditions. Deformation occurs.

【0048】これに対して、常圧CVDでは、リフロー
温度での熱処理においても塑性変形が起こる。すなわ
ち、リフロー工程においてSi−O結合が壊れ、タング
ステンに対してOが供給されやすくなる。従って、WO
3が形成されやすくなるものと考えられる。
On the other hand, in the atmospheric pressure CVD, plastic deformation occurs even in the heat treatment at the reflow temperature. That is, the Si—O bond is broken in the reflow step, and O is easily supplied to tungsten. Therefore, WO
It is thought that 3 is likely to be formed.

【0049】尚、第1の実施の形態においては、リフロ
ー膜としてBPSG膜を用いた場合を例にして説明した
が、PSG膜をリフロー膜として用いた場合にも同様の
結果が得られる。尚、リフロー膜中の不純物としては、
燐又は硼素の他にゲルマニウムや砒素を用いることも可
能である。
In the first embodiment, the case where the BPSG film is used as the reflow film has been described as an example. However, similar results can be obtained when the PSG film is used as the reflow film. Incidentally, as impurities in the reflow film,
It is also possible to use germanium or arsenic in addition to phosphorus or boron.

【0050】次に、本発明の第1の実施の形態の第1変
形例による固体撮像装置の製造技術について説明する。
Next, the manufacturing technique of the solid-state imaging device according to the first modification of the first embodiment of the present invention will be described.

【0051】第1変形例による固体撮像装置の製造技術
では、図4(E)と図4(F)とに示される第2の絶縁
膜35として、BPSGなどのリフロー膜の代わりに自
己平坦化膜を用いる。その他の工程は第1の実施の形態
と同様である。
In the manufacturing technique of the solid-state imaging device according to the first modification, the second insulating film 35 shown in FIGS. 4E and 4F is self-planarized instead of a reflow film such as BPSG. Use a membrane. Other steps are the same as in the first embodiment.

【0052】ソースガスとしてTEOSとO2とO3との
組み合わせを用いて酸化シリコン膜を成長すると、自己
平坦化(成膜中に自動的に上面が平坦になっていく現
象)作用が生じ、成膜を停止した時点において(リフロ
ーのための熱処理工程を経ないでも)、膜の上面を平坦
にすることができる。反応ガスにO3を組み合わせる
と、自己平坦化作用がより促進される。これらの反応ガ
ス系を用いると、成膜中にO2とO3とが酸素ラジカルに
分解する。この酸素ラジカルの作用により、TEOSが
重合し、オリゴマー(多量体)が形成される。このオリ
ゴマーが、基板表面に吸着し、擬液層が形成される。擬
液層は流動性を有しており、成膜中に平坦化する。以後
に行われる熱処理は、リフローを目的とするというより
はむしろ、膜の信頼性向上を主目的とする。この場合に
も、燐又は硼素を添加しておき、リフローさせる工程を
行う場合もある。この場合でも、前述のSiH4とO2
を用いた場合と比べて、成膜直後の段差(凹凸)のカバ
レッジ(被覆性)が格段に向上する。同じ熱処理条件で
リフローをした場合でも、前述のSiH4とO2とを用い
た場合と比べて、その後の平坦性が良い。尚、反応ガス
にO3を組み合わせると、自己平坦化作用がより促進さ
れるが、タングステン膜の酸化も顕著になる。従って、
金属遮光膜上の酸化防止膜の必要性はさらに増す。
When a silicon oxide film is grown using a combination of TEOS, O 2, and O 3 as a source gas, a self-flattening (a phenomenon that the upper surface is automatically flattened during film formation) occurs. At the time when the film formation is stopped (even without performing the heat treatment step for reflow), the upper surface of the film can be flattened. When O 3 is combined with the reaction gas, the self-planarizing action is further promoted. When these reaction gas systems are used, O 2 and O 3 are decomposed into oxygen radicals during film formation. By the action of this oxygen radical, TEOS is polymerized to form an oligomer (multimer). The oligomer is adsorbed on the surface of the substrate to form a pseudo liquid layer. The pseudo liquid layer has fluidity and flattens during film formation. The heat treatment performed thereafter is not for reflow but rather for improving the reliability of the film. Also in this case, a step of adding phosphorus or boron and reflowing may be performed. Also in this case, the coverage (coverability) of the step (unevenness) immediately after the film formation is remarkably improved as compared with the case where SiH 4 and O 2 are used. Even when reflow is performed under the same heat treatment conditions, the subsequent flatness is better than when the above-described SiH 4 and O 2 are used. Incidentally, when O 3 is combined with the reaction gas, the self-planarizing action is further promoted, but the oxidation of the tungsten film becomes remarkable. Therefore,
The need for an antioxidant film on the metal light-shielding film is further increased.

【0053】次に、本発明の第1の実施の形態の第2変
形例による固体撮像装置の製造技術について説明する。
Next, a description will be given of a technique for manufacturing a solid-state imaging device according to a second modification of the first embodiment of the present invention.

【0054】第2変形例においては、第1の絶縁膜を減
圧CVD法により成長する。その他の工程は、第1の実
施の形態又はその第1変形例による固体撮像装置の製造
技術と同様である。減圧CVD法を用いて第1の絶縁膜
を成長する場合には、TEOSとSiH4とSiH2Cl
2とSi26とSiCl4とSiHCl3とからなる群の
うちから選択された1種類の第1のガスと、NH3とO2
とN2OとN2とからなる群のうちから選択された少なく
とも1種類のガスとの混合ガスを用いると良い。
In the second modification, a first insulating film is grown by a low pressure CVD method. Other steps are the same as those in the solid-state imaging device manufacturing technique according to the first embodiment or the first modification thereof. When the first insulating film is grown by using the low pressure CVD method, TEOS, SiH 4 and SiH 2 Cl
2 , a first gas selected from the group consisting of Si 2 H 6 , SiCl 4 and SiHCl 3 , NH 3 and O 2
It is preferable to use a mixed gas of at least one gas selected from the group consisting of N 2 O and N 2 .

【0055】第1の絶縁膜として多層膜(積層構造)を
用いても良い。もちろん、多層膜を第1の絶縁膜として
適用する技術は、本発明の第1の実施の形態又はその第
1変形例による技術にも適用できる。
A multilayer film (laminated structure) may be used as the first insulating film. Of course, the technique of applying the multilayer film as the first insulating film can also be applied to the technique according to the first embodiment of the present invention or the first modification thereof.

【0056】尚、上記の第1の実施の形態及びその第1
及び第2の変形例に関して、CCDエリアセンサを例に
して説明したが、もちろん、CCDラインセンサにも適
用可能である。
The first embodiment and its first embodiment
The second modification has been described by taking a CCD area sensor as an example, but it is of course applicable to a CCD line sensor.

【0057】次に、本発明の第2の実施の形態による固
体撮像装置及びその製造方法について、図8を参照して
説明する。
Next, a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described with reference to FIG.

【0058】図8は、MOS型固体撮像装置の一例を示
す断面図であり、撮像に寄与する撮像部の断面図であ
る。MOS型固体撮像装置200bは、光電変換素子1
20、光電変換素子120に附随する各種のトランジス
タおよび配線、行読み出し走査部等の走査部、アナログ
信号出力部等の出力部および制御部を形成し終えた半導
体基板101上に、これらを覆い、例えばタングステン
により形成された金属遮蔽膜112が形成されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a MOS type solid-state image pickup device, and is a cross-sectional view of an image pickup section contributing to image pickup. The MOS-type solid-state imaging device 200b includes the photoelectric conversion element 1
20, various transistors and wirings attached to the photoelectric conversion element 120, a scanning unit such as a row readout scanning unit, an output unit such as an analog signal output unit, and a control unit are formed on the semiconductor substrate 101 on which they have been formed. For example, a metal shielding film 112 made of tungsten is formed.

【0059】半導体基板101は、例えば、n型半導体
基板101aと、このn型半導体基板101aの一表面
側に形成されたp型ウェル101bとを備える。
The semiconductor substrate 101 includes, for example, an n-type semiconductor substrate 101a and a p-type well 101b formed on one surface side of the n-type semiconductor substrate 101a.

【0060】個々の光電変換素子120は、例えば、p
型ウェル101bの所定箇所に形成されたn型不純物領
域120aと、このn型不純物領域120a上に形成さ
れたp 型不純物領域120bとを備えた光電変換素子
(フォトダイオード)120によって構成される。この
光電変換素子120は、埋め込みダイオード構造を用い
ているが、この埋め込みダイオード構造は、第1の実施
の形態によるCCD固体撮像装置にも適用可能である。
The individual photoelectric conversion elements 120 are, for example, p
An n-type impurity region 120a formed at a predetermined position of the mold well 101b and a p-type impurity region formed on the n-type impurity region 120a are formed. And a photoelectric conversion element (photodiode) 120 having a mold impurity region 120b. Although the photoelectric conversion element 120 has a buried diode structure, the buried diode structure is applicable to the CCD solid-state imaging device according to the first embodiment.

【0061】例えば、各光電変換素子120を平面視上
取り囲むチャネルストップ領域102が、p型ウェル1
01b内に形成される。半導体基板101の表面上に絶
縁膜103が形成される。半導体基板101の他の場所
では、絶縁膜103の上にゲート電極が形成され、ゲー
ト電極の両側にn型のソース/ドレイン領域が形成され
て、トランジスタを構成する。
For example, the channel stop region 102 surrounding each photoelectric conversion element 120 in plan view is the p-type well 1
01b. An insulating film 103 is formed on the surface of the semiconductor substrate 101. In other places of the semiconductor substrate 101, a gate electrode is formed on the insulating film 103, and n-type source / drain regions are formed on both sides of the gate electrode to form a transistor.

【0062】図8には種々の配線のうち出力用信号線1
30とその表面に形成された電気的絶縁膜130aが示
されている。金属遮蔽膜112は、光電変換素子120
の受光面上に1個ずつ、開口部112aを有する。開口
部112aは、光電変換素子120の受光面を開口す
る。尚、撮像に寄与しないオプティカルブラック部で
は、光電変換素子120の受光面上にも金属遮光膜11
2が形成されている。
FIG. 8 shows an output signal line 1 among various wirings.
30 and the electrical insulating film 130a formed on the surface thereof are shown. The metal shielding film 112 is
Has an opening 112a on the light receiving surface of each one. The opening 112a opens the light receiving surface of the photoelectric conversion element 120. In the optical black portion that does not contribute to imaging, the metal light shielding film 11 is also formed on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 120.
2 are formed.

【0063】第1の実施の形態と同様に、pCVD法に
より形成された第1の絶縁膜115が、金属遮蔽膜11
2を覆って形成される。第1の絶縁膜115は、酸化シ
リコン膜或いは酸化窒化シリコン膜である。
As in the case of the first embodiment, the first insulating film 115 formed by the pCVD method
2 is formed. The first insulating film 115 is a silicon oxide film or a silicon oxynitride film.

【0064】燐又は硼素を不純物として含み、リフロー
されたBPSG膜又はPSG膜(第2の絶縁膜)116
が、第1の絶縁膜115上に形成される。BPSG膜1
16は熱処理によりリフローされたリフロー膜である。
リフロー膜116上にカラーフィルタ117が形成され
る。マイクロレンズ119が、カラーフィルタ117上
或いはその上に形成された平坦化膜118上に形成され
る。これらのマイクロレンズ119は、個々の光電変換
素子120の上方に1個ずつ配設される。
A reflowed BPSG film or PSG film (second insulating film) 116 containing phosphorus or boron as an impurity
Is formed on the first insulating film 115. BPSG film 1
Reference numeral 16 denotes a reflow film reflowed by the heat treatment.
A color filter 117 is formed on the reflow film 116. The micro lens 119 is formed on the color filter 117 or on the flattening film 118 formed thereon. These microlenses 119 are provided one by one above the individual photoelectric conversion elements 120.

【0065】上記のMOS型固体撮像装置においても、
第1の絶縁膜115が、リフロー時の熱処理による、リ
フロー膜(第2の絶縁膜)116中に含まれる硼素又は
燐などの不純物の基板側への拡散を防止するとともに、
金属遮光膜の酸化を防止する機能を有する。
In the above MOS type solid state imaging device,
The first insulating film 115 prevents impurities such as boron or phosphorus contained in the reflow film (second insulating film) 116 from diffusing toward the substrate due to heat treatment at the time of reflow.
It has a function of preventing oxidation of the metal light shielding film.

【0066】第2の実施の形態による固体撮像装置の製
造技術によれば、リフロー膜中の不純物が基板側への拡
散するのを防止することができるとともに、金属遮光膜
の酸化をも防止できる。従って、暗時における撮像部と
オプティカルブラック部との光電変換素子の出力差を小
さくすることができる。加えて、暗時におけるオプティ
カルブラック部内の光電変換素子の出力信号の絶対値を
小さくすることができる。従って、黒色判定を精度良く
行うことが可能になる。
According to the manufacturing technique of the solid-state imaging device according to the second embodiment, it is possible to prevent impurities in the reflow film from diffusing toward the substrate and also prevent oxidation of the metal light shielding film. . Therefore, the output difference of the photoelectric conversion element between the imaging unit and the optical black unit in the dark can be reduced. In addition, it is possible to reduce the absolute value of the output signal of the photoelectric conversion element in the optical black section at the time of darkness. Therefore, it is possible to accurately determine the black color.

【0067】尚、第1の実施の形態の第1変形例の場合
と同様に、第2の絶縁膜116を自己平坦化工程により
形成しても良い。さらに、第2変形例と同様に、第1絶
縁膜を減圧CVD法により形成しても良い。ONO膜な
どの多層膜により第1の絶縁膜を形成しても良い。
As in the case of the first modification of the first embodiment, the second insulating film 116 may be formed by a self-flattening process. Further, similarly to the second modification, the first insulating film may be formed by a low pressure CVD method. The first insulating film may be formed using a multilayer film such as an ONO film.

【0068】以上、各実施の形態に沿って本発明を説明
したが、本発明はこれらに制限されるものではない。そ
の他、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当
業者に自明であろう。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various other modifications, improvements, and combinations are possible.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明によれば、固体撮像装置の製造過
程、特に熱処理工程において、金属遮光膜の酸化を防止
できる。金属遮光膜の酸化を防止することにより、暗時
における撮像部とオプティカルブラック部との光電変換
素子の出力差を小さくすることができる。加えて、暗時
におけるオプティカルブラック部内の光電変換素子の出
力信号の絶対値を小さくすることができる。従って、黒
色判定を精度良く行うことが可能になる。
According to the present invention, oxidation of the metal light-shielding film can be prevented in the manufacturing process of the solid-state imaging device, particularly in the heat treatment process. By preventing the metal light-shielding film from being oxidized, the output difference of the photoelectric conversion element between the imaging unit and the optical black unit in the dark can be reduced. In addition, it is possible to reduce the absolute value of the output signal of the photoelectric conversion element in the optical black section at the time of darkness. Therefore, it is possible to accurately determine the black color.

【0070】また、リフロー膜中の不純物が含まれてい
る場合には、不純物の基板側への拡散を防止し、光電変
換素子の特性劣化を防止することができる。
Further, when impurities are contained in the reflow film, diffusion of the impurities to the substrate side can be prevented, and deterioration of characteristics of the photoelectric conversion element can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態による固体撮像装
置の平面図であり、図1(A)は全体の構成を示す平面
図である。図1(B)は、図1(A)の一部分を示す平
面図であり、電荷転送電極を含む構成を示す図である。
FIG. 1 is a plan view of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1A is a plan view illustrating an entire configuration. FIG. 1B is a plan view showing a part of FIG. 1A and shows a configuration including a charge transfer electrode.

【図2】 図2(A)及び(B)は、本発明の第1の実
施の形態による固体撮像装置の製造方法を説明するため
の断面図であり、図1(A)のIIa−IIa'線に沿
う断面図である。
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, and are IIa-IIa of FIG. 1A. FIG. 3 is a cross-sectional view along the line.

【図3】 図3(C)及び(D)は、本発明の第1の実
施の形態による固体撮像装置の製造方法を説明するため
の断面図であり、図1(A)のIIa−IIa'線に沿
う断面図である。
FIGS. 3C and 3D are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, and are IIa-IIa in FIG. 1A. FIG. 3 is a cross-sectional view along the line.

【図4】 図4(E)及び(F)は、本発明の第1の実
施の形態による固体撮像装置の製造方法を説明するため
の断面図であり、図1(A)のIIa−IIa'線に沿
う断面図である。
FIGS. 4E and 4F are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, and are IIa-IIa in FIG. 1A. FIG. 3 is a cross-sectional view along the line.

【図5】 図5(G)は、本発明の第1の実施の形態に
よる固体撮像装置の製造方法を説明するための断面図で
あり、図1(A)のIIa−IIa'線に沿う断面図で
ある。図5(H)は、本発明の第1の実施の形態による
固体撮像装置の製造方法を説明するための断面図であ
り、図1(A)のVh−Vh'線に沿う断面図である。
FIG. 5G is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, and is along IIa-IIa 'line in FIG. 1A. It is sectional drawing. FIG. 5H is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view along the line Vh-Vh ′ in FIG. .

【図6】 本発明の第1の実施の形態による固体撮像装
置の製造方法により製造した固体撮像装置のOB段差の
測定値をプロットしたグラフである。併せて、常圧CV
D法により絶縁膜を成長した場合の固体撮像装置につい
てのOB段差も示す図である。
FIG. 6 is a graph in which measured values of OB steps of the solid-state imaging device manufactured by the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention are plotted. At the same time, normal pressure CV
FIG. 3 is a diagram also showing an OB step in a solid-state imaging device when an insulating film is grown by a D method.

【図7】 本発明の第1の実施の形態による固体撮像装
置の製造方法により製造した固体撮像装置のOB出力の
測定値をプロットしたグラフである。併せて、常圧CV
D法により絶縁膜を成長した場合の固体撮像装置につい
てのOB出力も示す図である。
FIG. 7 is a graph in which measured values of the OB output of the solid-state imaging device manufactured by the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention are plotted. At the same time, normal pressure CV
FIG. 9 is a diagram also showing OB outputs of the solid-state imaging device when an insulating film is grown by the D method.

【図8】 本発明の第2の実施の形態による固体撮像装
置の断面図であり、MOS型固体撮像装置の断面図であ
る。
FIG. 8 is a sectional view of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention, and is a sectional view of a MOS solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 固体撮像装置 B1 撮像部 B2 オプティカルブラック部 11 半導体基板 12 垂直駆動部 14 水平電荷転送チャネル 16 出力アンプ 17 垂直電荷転送チャネル 18 光電変換素子 19 読み出しゲート 20 ゲート絶縁膜 22 不純物拡散領域 25a、25b 電荷転送電極(多結晶シリコン層) 26 表面酸化膜 28 チャネルストップ層 29 絶縁膜 30 タングステン膜 30a 導電性遮光膜 30b 開口部 33 第1の絶縁膜 35、35a BPSG膜(リフロー膜) 40 第2の絶縁膜 41 オンチップカラーフィルタ 43 オンチップマイクロレンズ Reference Signs List A solid-state imaging device B1 imaging unit B2 optical black unit 11 semiconductor substrate 12 vertical driving unit 14 horizontal charge transfer channel 16 output amplifier 17 vertical charge transfer channel 18 photoelectric conversion element 19 readout gate 20 gate insulating film 22 impurity diffusion regions 25a, 25b Transfer electrode (polycrystalline silicon layer) 26 Surface oxide film 28 Channel stop layer 29 Insulating film 30 Tungsten film 30a Conductive light-shielding film 30b Opening 33 First insulating film 35, 35a BPSG film (reflow film) 40 Second insulating Film 41 On-chip color filter 43 On-chip micro lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/335 H01L 31/10 A (72)発明者 蜂谷 透 宮城県黒川郡大和町松坂平1丁目6番地 富士フイルムマイクロデバイス株式会社内 Fターム(参考) 4M118 AA05 AA06 AB01 BA13 CA03 CA32 DA03 EA20 FA06 FA26 GB03 GB11 GD04 GD07 5C024 CX32 CY47 GZ36 5F049 MA02 NB05 RA02 RA08 SZ12 SZ13 TA12 TA13 5F058 BA05 BA09 BA20 BD01 BD04 BD07 BD15 BF03 BF07 BF23 BF25 BF29 BF30 BF32 BF33 BH08 BJ10 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H04N 5/335 H01L 31/10 A (72) Inventor Toru Hachiya 1-6-6 Matsuzakadaira, Yamato-cho, Kurokawa-gun, Miyagi Prefecture Address FUJIFILM Micro Devices Co., Ltd. F term (reference) 4M118 AA05 AA06 AB01 BA13 CA03 CA32 DA03 EA20 FA06 FA26 GB03 GB11 GD04 GD07 5C024 CX32 CY47 GZ36 5F049 MA02 NB05 RA02 RA08 SZ12 SZ13 TA12 TA03 5F058 BA05 BA05 BA09 BF07 BF23 BF25 BF29 BF30 BF32 BF33 BH08 BJ10

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像を行うための撮像部と黒色判定を行
うためのオプティカルブラック部とが画定される半導体
基板を準備する工程と、 前記撮像部と前記オプティカルブラック部とに亘って、
少なくとも一方向に整列配置され、それぞれに受光面を
有する複数の光電変換素子を形成する工程と、 前記撮像部上のそれぞれの受光面に開口部を有するとと
もに、前記オプティカルブラック部上のそれぞれの受光
面には開口部を有しない金属遮光膜を形成する工程と、 該金属遮光膜を覆って減圧CVD法又はプラズマCVD
法により酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化
シリコン膜を含む第1の絶縁膜を形成する工程と、 該第1の絶縁膜上にリフロー膜を堆積する工程と、 該リフロー膜を熱処理によりリフローして、平坦な上面
を有する第2の絶縁膜を形成する工程とを含む固体撮像
装置の製造方法。
A step of preparing a semiconductor substrate on which an imaging unit for performing imaging and an optical black unit for performing black determination are defined; and
Forming a plurality of photoelectric conversion elements arranged in at least one direction, each having a light receiving surface, and having an opening in each light receiving surface on the imaging unit and receiving light on the optical black unit Forming a metal light-shielding film having no opening in the surface, and a low pressure CVD method or a plasma CVD method covering the metal light-shielding film.
Forming a first insulating film including a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film by a method, depositing a reflow film on the first insulating film, and reflowing the reflow film by heat treatment Forming a second insulating film having a flat upper surface.
【請求項2】 前記リフロー膜は、硼素又は燐のうち少
なくともいずれか一方を含む酸化シリコン膜である請求
項1に記載の固体撮像装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the reflow film is a silicon oxide film containing at least one of boron and phosphorus.
【請求項3】 前記金属遮光膜を形成する工程は、高融
点金属膜を形成する工程を含む請求項1又は2に記載の
固体撮像装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the step of forming the metal light-shielding film includes a step of forming a high-melting-point metal film.
【請求項4】 前記第1の絶縁膜の形成工程は、TEO
SとSiH4とSiF4とからなる群のうちから選択され
た1種類の第1のガスと、NH3とO2とN2OとN2とか
らなる群のうちから選択された少なくとも1種類のガス
との混合ガスを用いてプラズマCVD法により絶縁膜を
形成する工程である請求項1から3までのいずれか1項
に記載の固体撮像装置の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the step of forming the first insulating film comprises a TEO.
One kind of first gas selected from the group consisting of S, SiH 4 and SiF 4, and at least one first gas selected from the group consisting of NH 3 , O 2 , N 2 O and N 2 4. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a step of forming an insulating film by a plasma CVD method using a mixed gas of different types of gases.
【請求項5】 前記第1の絶縁膜の形成工程は、TEO
SとSiH4とSiH2Cl2とSi26とSiCl4とS
iHCl3とからなる群のうちから選択された1種類の
第1のガスと、NH3とO2とN2OとN2とからなる群の
うちから選択された少なくとも1種類のガスとの混合ガ
スを用いて減圧CVD法により絶縁膜を形成する工程で
ある請求項1から3までのいずれか1項に記載の固体撮
像装置の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the step of forming the first insulating film comprises a TEO.
S, SiH 4 , SiH 2 Cl 2 , Si 2 H 6 , SiCl 4 and S
one type of first gas selected from the group consisting of iHCl 3 and at least one type of gas selected from the group consisting of NH 3 , O 2 , N 2 O and N 2 4. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the step of forming an insulating film by a reduced pressure CVD method using a mixed gas.
【請求項6】 さらに、前記第2の絶縁膜上に、前記各
々の光電変換素子に対して所定の色が割り振られたカラ
ーフィルタ膜を形成する工程と、 該カラーフィルタ膜上に、前記各々の光電変換素子に対
してマイクロレンズを形成する工程とを含む請求項1か
ら5までのいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方
法。
6. A step of forming, on the second insulating film, a color filter film to which a predetermined color is assigned to each of the photoelectric conversion elements; Forming a microlens on the photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 5. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
【請求項7】 撮像を行うための撮像部と黒色判定を行
うためのオプティカルブラック部とが画定される半導体
基板を準備する工程と、 前記撮像部と前記オプティカルブラック部とに亘って、
少なくとも一方向に整列配置され、それぞれに受光面を
有する複数の光電変換素子を形成する工程と、 前記撮像部上のそれぞれの受光面に開口部を有するとと
もに、前記オプティカルブラック部上のそれぞれの受光
面には開口部を有しない金属遮光膜を形成する工程と、 該金属遮光膜を覆って減圧CVD法又はプラズマCVD
法により酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化
シリコン膜を含む第1の絶縁膜を形成する工程と、 該第1の絶縁膜上に自己平坦化膜を形成する工程と、 該自己平坦化膜を熱処理して第2の絶縁膜を形成する工
程とを含む固体撮像装置の製造方法。
7. A step of preparing a semiconductor substrate on which an imaging section for performing imaging and an optical black section for performing black determination are defined; and
Forming a plurality of photoelectric conversion elements arranged in at least one direction, each having a light receiving surface, and having an opening in each light receiving surface on the imaging unit and receiving light on the optical black unit Forming a metal light-shielding film having no opening in the surface, and a low pressure CVD method or a plasma CVD method covering the metal light-shielding film.
Forming a first insulating film including a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film by a method; forming a self-planarizing film on the first insulating film; Forming a second insulating film by heat-treating the substrate.
【請求項8】 前記自己平坦化膜を形成する工程は、T
EOSと酸素とオゾンとの混合ガスを反応ガスとしてC
VD法により絶縁膜を形成する工程を含む請求項7に記
載の固体撮像装置の製造方法。
8. The method of forming a self-planarizing film according to claim
Using a mixed gas of EOS, oxygen and ozone as a reaction gas, C
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 7, further comprising a step of forming an insulating film by a VD method.
【請求項9】 前記金属遮光膜を形成する工程は、高融
点金属膜を形成する工程を含む請求項7又は8に記載の
固体撮像装置の製造方法。
9. The method according to claim 7, wherein the step of forming the metal light-shielding film includes the step of forming a high-melting-point metal film.
【請求項10】 前記第1の絶縁膜の形成工程は、TE
OSとSiH4とSiF4とからなる群のうちから選択さ
れた1種類の第1のガスと、NH3とO2とN2OとN2
からなる群のうちから選択された少なくとも1種類のガ
スとの混合ガスを用いてプラズマCVD法により絶縁膜
を形成する工程である請求項7から9までのいずれか1
項に記載の固体撮像装置の製造方法。
10. The step of forming the first insulating film includes forming a first insulating film
One kind of first gas selected from the group consisting of OS, SiH 4, and SiF 4, and at least one first gas selected from the group consisting of NH 3 , O 2 , N 2 O, and N 2 10. The method according to claim 7, wherein the step of forming an insulating film by a plasma CVD method using a mixed gas with a different kind of gas.
13. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to item 10.
【請求項11】 前記第1の絶縁膜の形成工程は、TE
OSとSiH4とSiH2Cl2とSi26とSiCl4
SiHCl3とからなる群のうちから選択された1種類
の第1のガスと、NH3とO2とN2OとN2とからなる群
のうちから選択された少なくとも1種類のガスとの混合
ガスを用いて減圧CVD法により絶縁膜形成する工程で
ある請求項7から9までのいずれか1項に記載の固体撮
像装置の製造方法。
11. The step of forming the first insulating film includes forming a first insulating film
One kind of first gas selected from the group consisting of OS, SiH 4 , SiH 2 Cl 2 , Si 2 H 6 , SiCl 4 and SiHCl 3 , NH 3 , O 2 , N 2 O and N the solid-state imaging according to any one of claims 7 is a step of forming an insulating film by low pressure CVD to 9 using at least one of a gas mixture of gas selected from a group consisting of 2 Metropolitan Device manufacturing method.
【請求項12】 さらに、前記第2の絶縁膜上に、前記
各々の光電変換素子に対して所定の色が割り振られたカ
ラーフィルタ膜を形成する工程と、 該カラーフィルタ膜上に、前記各々の光電変換素子に対
してマイクロレンズを形成する工程とを含む請求項7か
ら11までのいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造
方法。
12. A step of forming, on the second insulating film, a color filter film in which a predetermined color is assigned to each of the photoelectric conversion elements; and forming each of the color filter films on the color filter film. Forming a microlens on the photoelectric conversion element according to any one of claims 7 to 11. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 7, further comprising:
【請求項13】 撮像を行う撮像部と黒色判定を行うオ
プティカルブラック部とが画定される半導体基板と、 前記撮像部と前記オプティカルブラック部とに亘って、
少なくとも一方向に整列配置され、それぞれに受光面を
有する複数の光電変換素子と、 前記撮像部内のそれぞれの前記受光面に開口部を有し、
かつ、オプティカルブラック部内のそれぞれの前記受光
面には開口部を有していない金属遮光膜と、 該金属遮光膜を覆って該金属遮光膜に接して形成され、
前記金属遮光膜上をコンフォーマルに覆う第1の絶縁膜
であって、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒
化シリコン膜により形成された第1の絶縁膜と、 該第1の絶縁膜上に形成される第2の絶縁膜であって、
硼素又は燐のうち少なくともいずれか一方を含み、リフ
ロー又は自己平坦化により平坦化された上面を有する第
2の絶縁膜とを含む固体撮像装置。
13. A semiconductor substrate on which an imaging section for performing imaging and an optical black section for performing black color determination are defined, and the imaging section and the optical black section.
A plurality of photoelectric conversion elements arranged in at least one direction, each having a light receiving surface, and having an opening in each of the light receiving surfaces in the imaging unit,
A metal light-shielding film having no opening in each of the light-receiving surfaces in the optical black portion, and formed in contact with the metal light-shielding film so as to cover the metal light-shielding film;
A first insulating film conformally covering the metal light-shielding film, wherein the first insulating film is formed of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film; A second insulating film to be formed,
And a second insulating film including at least one of boron and phosphorus and having an upper surface planarized by reflow or self-planarization.
【請求項14】 前記金属遮光膜は、高融点金属膜を含
む金属遮光膜である請求項13に記載の固体撮像装置。
14. The solid-state imaging device according to claim 13, wherein the metal light shielding film is a metal light shielding film including a high melting point metal film.
【請求項15】 さらに、前記第2の絶縁膜上に形成さ
れ、前記各々の光電変換素子に対して所定の色が割り振
られたカラーフィルタ膜と、 該カラーフィルタ膜上に形成され、前記光電変換素子上
にそれぞれ設けられたマイクロレンズとを含む請求項1
3又は14に記載の固体撮像装置。
15. A color filter film formed on the second insulating film and assigned a predetermined color to each of the photoelectric conversion elements; and the color filter film formed on the color filter film and 2. A micro lens provided on each conversion element.
15. The solid-state imaging device according to 3 or 14.
【請求項16】 半導体基板を準備する工程と、 前記撮像部と前記オプティカルブラック部とに亘って、
少なくとも一方向に整列配置され、それぞれに受光面を
有する複数の光電変換素子を形成する工程と、 前記撮像部上のそれぞれの受光面に開口部を有する金属
遮光膜を形成する工程と、 該金属遮光膜を覆って減圧CVD法又はプラズマCVD
法により酸化シリコン膜、窒化シリコン膜又は酸化窒化
シリコン膜を含む第1の絶縁膜を形成する工程と、 該第1の絶縁膜上にリフロー膜又は自己平坦化膜を堆積
する工程と、 前記リフロー膜又は自己平坦化膜を熱処理して、平坦な
上面を有する第2の絶縁膜を形成する工程とを含む固体
撮像装置の製造方法。
16. A method for preparing a semiconductor substrate, comprising: a step of preparing a semiconductor substrate;
Forming a plurality of photoelectric conversion elements arranged in at least one direction and each having a light receiving surface; forming a metal light shielding film having an opening in each light receiving surface on the imaging unit; Low pressure CVD method or plasma CVD covering the light shielding film
Forming a first insulating film including a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film by a method; depositing a reflow film or a self-planarizing film on the first insulating film; Heat-treating the film or the self-planarizing film to form a second insulating film having a flat upper surface.
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