JP2003051588A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその製造方法Info
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Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】レンズ間のギャップを小さくして感度を向上さ
せつつ、ヒューズ切断時のダメージが基板方向へ向かう
ことによる不良を低減させることができる。 【解決手段】基板１０に形成された複数の受光部１２を
含む撮像部と、基板１０上に形成されたヒューズ部Ｆを
有し、当該ヒューズ部Ｆの切断状況に応じた電圧が基板
１０に印加される固体撮像装置であって、撮像部におけ
る受光部１２上方に形成され、受光部１２への集光機能
を有する複数のレンズ２１と、撮像部におけるレンズ２
１間のギャップを埋めるように、かつ、周辺部における
ヒューズ部Ｆを保護するように一体的に形成された光透
過性の保護膜２３とを有し、ヒューズ部Ｆ近傍の保護膜
は、ヒューズ部Ｆを切断する際に発生するエネルギーを
基板面方向と異なる方向に発散させ得る膜厚に設定され
ている。
せつつ、ヒューズ切断時のダメージが基板方向へ向かう
ことによる不良を低減させることができる。 【解決手段】基板１０に形成された複数の受光部１２を
含む撮像部と、基板１０上に形成されたヒューズ部Ｆを
有し、当該ヒューズ部Ｆの切断状況に応じた電圧が基板
１０に印加される固体撮像装置であって、撮像部におけ
る受光部１２上方に形成され、受光部１２への集光機能
を有する複数のレンズ２１と、撮像部におけるレンズ２
１間のギャップを埋めるように、かつ、周辺部における
ヒューズ部Ｆを保護するように一体的に形成された光透
過性の保護膜２３とを有し、ヒューズ部Ｆ近傍の保護膜
は、ヒューズ部Ｆを切断する際に発生するエネルギーを
基板面方向と異なる方向に発散させ得る膜厚に設定され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、オンチッ
プレンズを有し、ヒューズ部の切断状況に応じた所望の
電圧が基板に印加されて受光部における蓄積電荷量が制
御される固体撮像装置およびその製造方法に関する。
プレンズを有し、ヒューズ部の切断状況に応じた所望の
電圧が基板に印加されて受光部における蓄積電荷量が制
御される固体撮像装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＣＣＤ固体撮像素子は、画質の向
上が非常に強く要請されている。その要請に応えるため
には、画素数を増やして解像度を高くすることと、感度
の向上を行うことが必要であり、そのため、画素の配列
密度を高くしつつ、さらに画素を小型化する必要があ
る。
上が非常に強く要請されている。その要請に応えるため
には、画素数を増やして解像度を高くすることと、感度
の向上を行うことが必要であり、そのため、画素の配列
密度を高くしつつ、さらに画素を小型化する必要があ
る。
【０００３】ところが、画素サイズを縮小した場合、単
位画素に入射する光量は減少し、各画素の受光部の感度
特性が低下するという不具合が生じてしまう。ここで、
感度向上目的で受光部の開口を大きくすると、電荷転送
部への光の混入によるスミアが発生しやすくなるので、
受光部の開口を大きくするのには限界がある。この観点
から、受光部上方にオンチップレンズを設け、受光部へ
の集光効率を高める工夫がなされている。
位画素に入射する光量は減少し、各画素の受光部の感度
特性が低下するという不具合が生じてしまう。ここで、
感度向上目的で受光部の開口を大きくすると、電荷転送
部への光の混入によるスミアが発生しやすくなるので、
受光部の開口を大きくするのには限界がある。この観点
から、受光部上方にオンチップレンズを設け、受光部へ
の集光効率を高める工夫がなされている。
【０００４】そしてさらに、集光効率の向上を達成する
新たな技術として、オンチップレンズと受光部との間の
層内に光透過材料の膜からなる、もう一つの層内レンズ
を形成することで集光効率をさらに向上させることが行
われている。
新たな技術として、オンチップレンズと受光部との間の
層内に光透過材料の膜からなる、もう一つの層内レンズ
を形成することで集光効率をさらに向上させることが行
われている。
【０００５】図１にＣＣＤ固体撮像素子の概略構成図を
示す。図１に示すように、ＣＣＤ固体撮像素子は、ｐｎ
接合で構成された多数の受光部１２が、垂直方向および
水平方向にマトリックス状に配列され、受光部１２の各
列に対して共通とされたＣＣＤによる垂直転送部７が複
数配列されて構成された撮像部２を有する。
示す。図１に示すように、ＣＣＤ固体撮像素子は、ｐｎ
接合で構成された多数の受光部１２が、垂直方向および
水平方向にマトリックス状に配列され、受光部１２の各
列に対して共通とされたＣＣＤによる垂直転送部７が複
数配列されて構成された撮像部２を有する。
【０００６】撮像部２の下部において、ＣＣＤによる水
平転送部３が形成されている。この水平転送部３の一端
には、例えば、フローティングゲートにて構成された電
荷−電圧変換部４ａを有する出力部４が形成されてい
る。
平転送部３が形成されている。この水平転送部３の一端
には、例えば、フローティングゲートにて構成された電
荷−電圧変換部４ａを有する出力部４が形成されてい
る。
【０００７】図１１に、図１に示すＣＣＤ固体撮像素子
の撮像部の断面図を示す。図１１に示すように、ｎ型の
シリコン基板１０に、ｐ型ウェル１１が形成されてお
り、ｐ型ウェル１１内には、例えば、ｎ型の不純物領域
等からなりｐ型ウェル１１との間のｐｎ接合を中心とし
た領域で光電変換を行って信号電荷を発生させ、信号電
荷を一定期間蓄積する受光部１２が形成されている。
の撮像部の断面図を示す。図１１に示すように、ｎ型の
シリコン基板１０に、ｐ型ウェル１１が形成されてお
り、ｐ型ウェル１１内には、例えば、ｎ型の不純物領域
等からなりｐ型ウェル１１との間のｐｎ接合を中心とし
た領域で光電変換を行って信号電荷を発生させ、信号電
荷を一定期間蓄積する受光部１２が形成されている。
【０００８】受光部１２の横方向において、図示を省略
した可変ポテンシャル領域を形成するｐ型不純物領域か
らなる読み出しゲート部を介して、ｎ型不純物領域から
なる電荷転送部１３が形成されており、さらに、図示を
省略した高濃度のｐ型不純物領域からなるチャネルスト
ッパが形成されている。
した可変ポテンシャル領域を形成するｐ型不純物領域か
らなる読み出しゲート部を介して、ｎ型不純物領域から
なる電荷転送部１３が形成されており、さらに、図示を
省略した高濃度のｐ型不純物領域からなるチャネルスト
ッパが形成されている。
【０００９】基板１０上には、酸化シリコンなどの絶縁
膜１４が形成され、電荷転送部１３上に、絶縁膜１４に
埋め込まれるようにしてポリシリコンなどからなる転送
電極１５が形成されている。
膜１４が形成され、電荷転送部１３上に、絶縁膜１４に
埋め込まれるようにしてポリシリコンなどからなる転送
電極１５が形成されている。
【００１０】転送電極１５を被覆するようにして絶縁膜
１４上に、例えば、タングステン（Ｗ）などの高融点金
属からなる遮光膜１６が形成されており、当該遮光膜１
６には、受光部１２の上方に開口部１６ａが形成されて
おり、光は、この開口部１６ａを通じて受光部１２に入
射されるようになっている。
１４上に、例えば、タングステン（Ｗ）などの高融点金
属からなる遮光膜１６が形成されており、当該遮光膜１
６には、受光部１２の上方に開口部１６ａが形成されて
おり、光は、この開口部１６ａを通じて受光部１２に入
射されるようになっている。
【００１１】遮光膜１６およびその開口部１６ａを被覆
して、例えば、ＰＳＧ(Phosphosilicate glass) または
ＢＰＳＧ(Borophosphosilicate glass) などからなる層
間絶縁膜１７が形成されている。層間絶縁膜１７の表面
には、下地の段差の形状を反映してできた窪み１７ａが
形成されている。
して、例えば、ＰＳＧ(Phosphosilicate glass) または
ＢＰＳＧ(Borophosphosilicate glass) などからなる層
間絶縁膜１７が形成されている。層間絶縁膜１７の表面
には、下地の段差の形状を反映してできた窪み１７ａが
形成されている。
【００１２】層間絶縁膜１７上に、層内レンズ材１８が
形成されており、窪み１７ａの形状を反映した所定の曲
率を下面に有する層内レンズ材１８により層内レンズが
構成される。層内レンズ材１８は、光透過率が十分高い
材料、例えば、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）または酸化シ
リコン膜（ＳｉＯ2 ）などから形成されている。
形成されており、窪み１７ａの形状を反映した所定の曲
率を下面に有する層内レンズ材１８により層内レンズが
構成される。層内レンズ材１８は、光透過率が十分高い
材料、例えば、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）または酸化シ
リコン膜（ＳｉＯ2 ）などから形成されている。
【００１３】上面が平坦化された層内レンズ材１８を被
覆して、光透過材料からなるレンズ材２１が形成されて
おり、当該レンズ材２１の上面は所定の曲率の曲面を有
し、当該レンズ材２１によりオンチップレンズ（ＯＣ
Ｌ：On Chip Lens) が構成される。
覆して、光透過材料からなるレンズ材２１が形成されて
おり、当該レンズ材２１の上面は所定の曲率の曲面を有
し、当該レンズ材２１によりオンチップレンズ（ＯＣ
Ｌ：On Chip Lens) が構成される。
【００１４】上記構成のＣＣＤ固体撮像素子において、
光の入射によって受光部１２に蓄積される信号電荷ｅの
許容量は、図１２のポテンシャル分布図に示すように、
ｐ型ウェル１１で構成されるオーバーフローバリアＯＦ
Ｂのポテンシャル障壁の高さで決定される。すなわち、
オーバーフローバリアＯＦＢは、受光部１２に蓄積され
る飽和信号電荷量を決めるものであり、蓄積電荷量がこ
の飽和信号電荷量を越えた場合、その越えた分の電荷が
オーバーフローバリアＯＦＢのポテンシャル領域を越え
て基板側に掃き捨てられる。
光の入射によって受光部１２に蓄積される信号電荷ｅの
許容量は、図１２のポテンシャル分布図に示すように、
ｐ型ウェル１１で構成されるオーバーフローバリアＯＦ
Ｂのポテンシャル障壁の高さで決定される。すなわち、
オーバーフローバリアＯＦＢは、受光部１２に蓄積され
る飽和信号電荷量を決めるものであり、蓄積電荷量がこ
の飽和信号電荷量を越えた場合、その越えた分の電荷が
オーバーフローバリアＯＦＢのポテンシャル領域を越え
て基板側に掃き捨てられる。
【００１５】この飽和信号電荷量は、デバイスのＳ／Ｎ
特性、垂直転送部７の取扱い電荷量などにより決定され
るが、製造ばらつきがあると、オーバーフローバリアＯ
ＦＢのポテンシャル障壁の高さがばらつくことになる。
オーバーフローバリアＯＦＢのポテンシャル障壁の高さ
は、基板１０に印加されるバイアス電位（以下、単に基
板バイアスと称す）Ｖｓｕｂにて容易に制御することが
できるため、１個のＣＣＤ固体撮像素子ごと、すなわ
ち、チップごとに最適な基板バイアスＶｓｕｂを設定し
て、オーバーフローバリアＯＦＢのポテンシャル障壁の
高さを補正し、飽和信号電荷量をチップ間において一定
に保つ必要がある。
特性、垂直転送部７の取扱い電荷量などにより決定され
るが、製造ばらつきがあると、オーバーフローバリアＯ
ＦＢのポテンシャル障壁の高さがばらつくことになる。
オーバーフローバリアＯＦＢのポテンシャル障壁の高さ
は、基板１０に印加されるバイアス電位（以下、単に基
板バイアスと称す）Ｖｓｕｂにて容易に制御することが
できるため、１個のＣＣＤ固体撮像素子ごと、すなわ
ち、チップごとに最適な基板バイアスＶｓｕｂを設定し
て、オーバーフローバリアＯＦＢのポテンシャル障壁の
高さを補正し、飽和信号電荷量をチップ間において一定
に保つ必要がある。
【００１６】従って、図１１に示すように、電源端子φ
ｐとＧＮＤ（基準電位）との間に可変抵抗Ｒｆを主体と
した基板バイアス発生回路４０が接続されており、この
可変抵抗Ｒｆからの分圧が基板バイアスＶｓｕｂとして
基板１０に印加されるようになっている。
ｐとＧＮＤ（基準電位）との間に可変抵抗Ｒｆを主体と
した基板バイアス発生回路４０が接続されており、この
可変抵抗Ｒｆからの分圧が基板バイアスＶｓｕｂとして
基板１０に印加されるようになっている。
【００１７】この基板バイアス発生回路４０は、例え
ば、図１３に示すように、電源端子φｐとＧＮＤ間に複
数の抵抗（例えば、多結晶シリコン層による抵抗層）を
直列に接続した抵抗分割回路により構成される。図示の
例では、抵抗Ｒ０〜Ｒｎがそれぞれ直列に、電源端子φ
ｐおよびＧＮＤ間に接続されている。
ば、図１３に示すように、電源端子φｐとＧＮＤ間に複
数の抵抗（例えば、多結晶シリコン層による抵抗層）を
直列に接続した抵抗分割回路により構成される。図示の
例では、抵抗Ｒ０〜Ｒｎがそれぞれ直列に、電源端子φ
ｐおよびＧＮＤ間に接続されている。
【００１８】そして、各抵抗Ｒ０〜Ｒｎ間の接点ａ１〜
ａｎからそれぞれ一方にアルミニウムからなる配線が引
き出されて、各端部にパッドＰ１〜Ｐｎが形成されてい
る。また、各接点ａ１〜ａｎから他方に配線が引き出さ
れ、それぞれヒューズＦ１〜Ｆｎを介して共通接点ｂに
接続されている。各ヒューズＦ１〜Ｆｎは、例えば、多
結晶シリコン層にて形成されている。そして、上記共通
接点ｂと基板バイアスＶｓｕｂの供給用の配線の途中か
ら接点ｃを介して別の配線が引き出され、この配線の端
部に共通パッドＣＰが形成されている。上記構成によっ
て、基板バイアス発生回路４０が形成されている。この
基板バイアス発生回路４０は、例えば、図１に示すよう
に、ＣＣＤ固体撮像素子の撮像部２の周辺部Ｍに形成さ
れる。
ａｎからそれぞれ一方にアルミニウムからなる配線が引
き出されて、各端部にパッドＰ１〜Ｐｎが形成されてい
る。また、各接点ａ１〜ａｎから他方に配線が引き出さ
れ、それぞれヒューズＦ１〜Ｆｎを介して共通接点ｂに
接続されている。各ヒューズＦ１〜Ｆｎは、例えば、多
結晶シリコン層にて形成されている。そして、上記共通
接点ｂと基板バイアスＶｓｕｂの供給用の配線の途中か
ら接点ｃを介して別の配線が引き出され、この配線の端
部に共通パッドＣＰが形成されている。上記構成によっ
て、基板バイアス発生回路４０が形成されている。この
基板バイアス発生回路４０は、例えば、図１に示すよう
に、ＣＣＤ固体撮像素子の撮像部２の周辺部Ｍに形成さ
れる。
【００１９】図１４に、上記の撮像部２の周辺部Ｍに形
成されるヒューズＦの断面図を示す。図１４に示すよう
に、ｎ型のシリコン基板１０に、酸化シリコンからなる
絶縁膜１４ａが形成されており、当該絶縁膜１４ａ上に
例えばポリシリコンなどからなるヒューズＦが形成され
ている。
成されるヒューズＦの断面図を示す。図１４に示すよう
に、ｎ型のシリコン基板１０に、酸化シリコンからなる
絶縁膜１４ａが形成されており、当該絶縁膜１４ａ上に
例えばポリシリコンなどからなるヒューズＦが形成され
ている。
【００２０】ヒューズＦを被覆するようにして絶縁膜１
４ａ上に、例えば、ＰＳＧまたはＢＰＳＧなどからなる
層間絶縁膜１７が、６００〜７５０ｎｍ程度の膜厚で形
成されている。
４ａ上に、例えば、ＰＳＧまたはＢＰＳＧなどからなる
層間絶縁膜１７が、６００〜７５０ｎｍ程度の膜厚で形
成されている。
【００２１】層間絶縁膜１７上に、撮像部において層内
レンズとなる、例えば、窒化シリコンからなる層内レン
ズ材１８が形成されており、層内レンズ材１８上に、撮
像部においてオンチップレンズとなるレンズ材２１ａが
形成されている。
レンズとなる、例えば、窒化シリコンからなる層内レン
ズ材１８が形成されており、層内レンズ材１８上に、撮
像部においてオンチップレンズとなるレンズ材２１ａが
形成されている。
【００２２】ヒューズＦ上方におけるレンズ材２１ａお
よび層内レンズ材１８には、開口部Ｇが形成されてい
る。このように開口部Ｇが形成されているのは、ヒュー
ズＦは、電気特性評価時にサージ電圧を印加することに
より切断することとなるが、そのときに発生するエネル
ギーをヒューズＦの上部へ逃がす必要があるからであ
り、窒化シリコンからなる層内レンズ材１８やレンズ材
２１ａが、例えば、５００ｎｍ以上存在するとエネルギ
ーを上方へ抜ききれなくなってしまうからである。な
お、エネルギーを上方に逃がす際に、６００〜７５０ｎ
ｍ程度のＢＰＳＧなどからなる層間絶縁膜はさほどその
障害とはならない。
よび層内レンズ材１８には、開口部Ｇが形成されてい
る。このように開口部Ｇが形成されているのは、ヒュー
ズＦは、電気特性評価時にサージ電圧を印加することに
より切断することとなるが、そのときに発生するエネル
ギーをヒューズＦの上部へ逃がす必要があるからであ
り、窒化シリコンからなる層内レンズ材１８やレンズ材
２１ａが、例えば、５００ｎｍ以上存在するとエネルギ
ーを上方へ抜ききれなくなってしまうからである。な
お、エネルギーを上方に逃がす際に、６００〜７５０ｎ
ｍ程度のＢＰＳＧなどからなる層間絶縁膜はさほどその
障害とはならない。
【００２３】開口部Ｇ内およびレンズ材２１ａを被覆し
て全面に、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成した窒
化シリコンからなる耐湿性向上用の保護膜３０が形成さ
れている。上記の保護膜３０は、ＢＰＳＧなどからなる
層間絶縁膜１７を露出しておくと、耐湿性が低くなるこ
とから形成されており、少なくとも３００ｎｍ程度の膜
厚で形成されている。
て全面に、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成した窒
化シリコンからなる耐湿性向上用の保護膜３０が形成さ
れている。上記の保護膜３０は、ＢＰＳＧなどからなる
層間絶縁膜１７を露出しておくと、耐湿性が低くなるこ
とから形成されており、少なくとも３００ｎｍ程度の膜
厚で形成されている。
【００２４】上記構成の基板バイアス発生回路４０は、
不要なヒューズＦを選択的に切断した後、電源端子φｐ
に定格の電源電圧（一定電位）Ｖｐを供給することによ
り、所望の電圧を抵抗分割にて発生させ、その電圧を基
板バイアスＶｓｕｂとして供給するものである。
不要なヒューズＦを選択的に切断した後、電源端子φｐ
に定格の電源電圧（一定電位）Ｖｐを供給することによ
り、所望の電圧を抵抗分割にて発生させ、その電圧を基
板バイアスＶｓｕｂとして供給するものである。
【００２５】すなわち、ＣＣＤ固体撮像素子のチップ選
別工程のウェーハ測定時において、チップごとに最適な
基板バイアスを求める。その後、各チップ（ＣＣＤ固体
撮像素子）において、基板バイアス発生回路４０におけ
る複数のパッドＰ１〜Ｐｎ中、そのＣＣＤ固体撮像素子
の最適な基板バイアス値にするために、所定のパッドＰ
１〜Ｐｎにサージ電圧印加のためのプローブ針を立て、
他方の共通パッドＣＰにコモンとなるプローブ針を立て
て、サージ電圧を印加する。このサージ電圧の印加によ
って、複数のヒューズＦ１〜Ｆｎ中、不要なヒューズが
切断される。そして、電源端子φｐに定格の電源電圧Ｖ
ｐを供給することにより、ｎ型基板１０に、抵抗分割に
よる最適な基板バイアスＶｓｕｂが供給されることにな
る。
別工程のウェーハ測定時において、チップごとに最適な
基板バイアスを求める。その後、各チップ（ＣＣＤ固体
撮像素子）において、基板バイアス発生回路４０におけ
る複数のパッドＰ１〜Ｐｎ中、そのＣＣＤ固体撮像素子
の最適な基板バイアス値にするために、所定のパッドＰ
１〜Ｐｎにサージ電圧印加のためのプローブ針を立て、
他方の共通パッドＣＰにコモンとなるプローブ針を立て
て、サージ電圧を印加する。このサージ電圧の印加によ
って、複数のヒューズＦ１〜Ｆｎ中、不要なヒューズが
切断される。そして、電源端子φｐに定格の電源電圧Ｖ
ｐを供給することにより、ｎ型基板１０に、抵抗分割に
よる最適な基板バイアスＶｓｕｂが供給されることにな
る。
【００２６】上記構成のＣＣＤ固体撮像素子の製造方法
について、図１５〜図１８を用いて説明する。なお、図
１５〜図１８において、（ａ）は図１１に対応する撮像
部における断面図であり、（ｂ）は図１４に対応する周
辺部の断面図である。
について、図１５〜図１８を用いて説明する。なお、図
１５〜図１８において、（ａ）は図１１に対応する撮像
部における断面図であり、（ｂ）は図１４に対応する周
辺部の断面図である。
【００２７】まず、図１５に示すように、撮像部におけ
るｎ型のシリコン基板１０に、従来と同様な方法によっ
て、不図示の領域において素子分離絶縁膜を形成した
後、ｐ型ウェル１１、受光部１２、電荷転送部１３、図
示を省略した読み出しゲート部、および、図示を省略し
たチャネルストッパを形成する。また、電荷転送部１３
上の絶縁膜１４に埋め込んでポリシリコンからなる転送
電極１５を形成し、絶縁膜１４上に、高融点金属の膜か
らなり受光部１２の上方で開口する遮光膜１６を形成す
る。上記の工程において、撮像部における図示しない素
子分離絶縁膜を形成する際に、ヒューズを形成する周辺
部にも絶縁膜１４ａとして形成し、転送電極１５を形成
する際に周辺部にポリシリコンからなるヒューズＦを形
成する。続いて、撮像部における遮光膜１６および周辺
部におけるヒューズＦを被覆して全面に、例えばＰＳＧ
あるいはＢＰＳＧ膜を６００〜７５０ｎｍ程度成膜し
て、層間絶縁膜１７を形成する。ここで、撮像部におけ
る層間絶縁膜１７の上面には、下地の段差形状を反映し
た窪み１７ａが形成される。さらに、撮像部および周辺
部における層間絶縁膜１７上に、プラズマＣＶＤ（Chem
ical Vapor Deposition)法により、窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎ）または酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）等の光透過膜から
なる層内レンズ材１８を形成し、撮像部において当該層
内レンズ材１８により層内レンズが形成される。
るｎ型のシリコン基板１０に、従来と同様な方法によっ
て、不図示の領域において素子分離絶縁膜を形成した
後、ｐ型ウェル１１、受光部１２、電荷転送部１３、図
示を省略した読み出しゲート部、および、図示を省略し
たチャネルストッパを形成する。また、電荷転送部１３
上の絶縁膜１４に埋め込んでポリシリコンからなる転送
電極１５を形成し、絶縁膜１４上に、高融点金属の膜か
らなり受光部１２の上方で開口する遮光膜１６を形成す
る。上記の工程において、撮像部における図示しない素
子分離絶縁膜を形成する際に、ヒューズを形成する周辺
部にも絶縁膜１４ａとして形成し、転送電極１５を形成
する際に周辺部にポリシリコンからなるヒューズＦを形
成する。続いて、撮像部における遮光膜１６および周辺
部におけるヒューズＦを被覆して全面に、例えばＰＳＧ
あるいはＢＰＳＧ膜を６００〜７５０ｎｍ程度成膜し
て、層間絶縁膜１７を形成する。ここで、撮像部におけ
る層間絶縁膜１７の上面には、下地の段差形状を反映し
た窪み１７ａが形成される。さらに、撮像部および周辺
部における層間絶縁膜１７上に、プラズマＣＶＤ（Chem
ical Vapor Deposition)法により、窒化シリコン（Ｓｉ
Ｎ）または酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）等の光透過膜から
なる層内レンズ材１８を形成し、撮像部において当該層
内レンズ材１８により層内レンズが形成される。
【００２８】次に、図１６に示すように、撮像部および
周辺部の全面に、例えば、ＵＶＣＶＤ法により、光透過
材料である窒化シリコンを堆積させてレンズ材２１ａを
形成する。続いて、撮像部におけるレンズ材２１ａ上
に、所定の曲率の曲面となったレンズ形状のレジストパ
ターンＲＰを形成する。
周辺部の全面に、例えば、ＵＶＣＶＤ法により、光透過
材料である窒化シリコンを堆積させてレンズ材２１ａを
形成する。続いて、撮像部におけるレンズ材２１ａ上
に、所定の曲率の曲面となったレンズ形状のレジストパ
ターンＲＰを形成する。
【００２９】次に、図１７に示すように、全面にＲＩＥ
（Reactive Ion Etching) などの異方性エッチングを施
して、撮像部において、レンズパターンをレンズ材２１
ａに転写させて、上面がレンズ形状のレンズ材２１を形
成する。当該レンズ材２１がオンチップレンズとなる。
なお、このとき、周辺部においては、レンズ材２１ａの
膜厚が減少することになる。
（Reactive Ion Etching) などの異方性エッチングを施
して、撮像部において、レンズパターンをレンズ材２１
ａに転写させて、上面がレンズ形状のレンズ材２１を形
成する。当該レンズ材２１がオンチップレンズとなる。
なお、このとき、周辺部においては、レンズ材２１ａの
膜厚が減少することになる。
【００３０】次に、図１８に示すように、周辺部におい
て、ヒューズＦ上方のレンズ材２１ａおよび層内レンズ
材１８をエッチング除去して、開口部Ｇを形成する。
て、ヒューズＦ上方のレンズ材２１ａおよび層内レンズ
材１８をエッチング除去して、開口部Ｇを形成する。
【００３１】以降の工程としては、周辺部において、例
えば、プラズマＣＶＤ法により、窒化シリコンを堆積さ
せて、耐湿性向上のための保護膜３０を形成することに
より、図１１および図１４に示す構造のＣＣＤ固体撮像
素子が形成される。
えば、プラズマＣＶＤ法により、窒化シリコンを堆積さ
せて、耐湿性向上のための保護膜３０を形成することに
より、図１１および図１４に示す構造のＣＣＤ固体撮像
素子が形成される。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オンチ
ップレンズを形成する際に、上記のように窒化シリコン
などの無機材料からなるレンズ材２１ａを堆積させる場
合には、通常、無機レンズ材２１ａのエッチング速度が
レジストパターンＲＰよりも速いことから、図１９に示
すようにレンズギャップｄ１が発生し、このレンズギャ
ップｄ１が大きいと、入射光の受光部１２への集光効率
が落ちてしまい、受光感度が落ちる要因となってしま
う。
ップレンズを形成する際に、上記のように窒化シリコン
などの無機材料からなるレンズ材２１ａを堆積させる場
合には、通常、無機レンズ材２１ａのエッチング速度が
レジストパターンＲＰよりも速いことから、図１９に示
すようにレンズギャップｄ１が発生し、このレンズギャ
ップｄ１が大きいと、入射光の受光部１２への集光効率
が落ちてしまい、受光感度が落ちる要因となってしま
う。
【００３３】上記のＵＶＣＶＤ法により形成される窒化
シリコンなどの無機材料からなるレンズ材２１ａは、紫
外光を通すことから、特に、紫外光を必要とする固体撮
像装置において使用されるものである。なお、従来から
使用されていたレジストパターンＲＰとのエッチング選
択比が１に近い有機材料からなるレンズ材は、一般に、
紫外光を通さず、主に可視光を対象とする固体撮像装置
において使用されている。
シリコンなどの無機材料からなるレンズ材２１ａは、紫
外光を通すことから、特に、紫外光を必要とする固体撮
像装置において使用されるものである。なお、従来から
使用されていたレジストパターンＲＰとのエッチング選
択比が１に近い有機材料からなるレンズ材は、一般に、
紫外光を通さず、主に可視光を対象とする固体撮像装置
において使用されている。
【００３４】一方、周辺部においては、上述したよう
に、サージ電圧を印加してヒューズＦを切断する際に発
生するエネルギーを、ヒューズＦの上部へ逃がす必要が
ある。
に、サージ電圧を印加してヒューズＦを切断する際に発
生するエネルギーを、ヒューズＦの上部へ逃がす必要が
ある。
【００３５】層間絶縁膜１７の膜厚が、例えば６００〜
７５０ｎｍ程度である場合に、ヒューズＦ上の層間絶縁
膜１７上に存在する膜（本例では保護膜３０となる）の
膜厚ｄ２が５００ｎｍ近辺を越えると、図２０に示すよ
うに、エネルギーが上方へ抜けきらなくなり、ヒューズ
Ｆ下方の絶縁膜１４ａを破壊してしまい、さらにはシリ
コン基板をもえぐってしまう場合もある。基板にダメー
ジを与えてしまうことはもとより、絶縁膜１４ａが破壊
されても、切断後のヒューズの残骸と基板とが導通し
て、ショートしてしまうという問題がある。しかしなが
ら、耐湿性向上のための保護膜は、上述したように、層
間絶縁膜１７上に３００ｎｍ程度は形成する必要があ
る。
７５０ｎｍ程度である場合に、ヒューズＦ上の層間絶縁
膜１７上に存在する膜（本例では保護膜３０となる）の
膜厚ｄ２が５００ｎｍ近辺を越えると、図２０に示すよ
うに、エネルギーが上方へ抜けきらなくなり、ヒューズ
Ｆ下方の絶縁膜１４ａを破壊してしまい、さらにはシリ
コン基板をもえぐってしまう場合もある。基板にダメー
ジを与えてしまうことはもとより、絶縁膜１４ａが破壊
されても、切断後のヒューズの残骸と基板とが導通し
て、ショートしてしまうという問題がある。しかしなが
ら、耐湿性向上のための保護膜は、上述したように、層
間絶縁膜１７上に３００ｎｍ程度は形成する必要があ
る。
【００３６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、レンズ間のギャップを小さくして
感度を向上させつつ、ヒューズ切断時のダメージが基板
方向へ向かうことによる不良を低減させることができる
固体撮像装置およびその製造方法を提供することにあ
る。
であり、その目的は、レンズ間のギャップを小さくして
感度を向上させつつ、ヒューズ切断時のダメージが基板
方向へ向かうことによる不良を低減させることができる
固体撮像装置およびその製造方法を提供することにあ
る。
【００３７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の固体撮像装置は、基板に形成された複数の
受光部を含む撮像部と、前記基板上に形成されたヒュー
ズ部を有し、当該ヒューズ部の切断状況に応じた電圧が
前記基板に印加される固体撮像装置であって、前記撮像
部における前記受光部上方に形成され、前記受光部への
集光機能を有する複数のレンズと、前記撮像部における
前記レンズ間のギャップを埋めるように、かつ、前記ヒ
ューズ部を保護するように一体的に形成された光透過性
の保護膜とを有し、前記ヒューズ部の近傍の前記保護膜
は、前記ヒューズ部を切断する際に発生するエネルギー
を基板面方向と異なる方向に発生させ得る膜厚に設定さ
れている。
め、本発明の固体撮像装置は、基板に形成された複数の
受光部を含む撮像部と、前記基板上に形成されたヒュー
ズ部を有し、当該ヒューズ部の切断状況に応じた電圧が
前記基板に印加される固体撮像装置であって、前記撮像
部における前記受光部上方に形成され、前記受光部への
集光機能を有する複数のレンズと、前記撮像部における
前記レンズ間のギャップを埋めるように、かつ、前記ヒ
ューズ部を保護するように一体的に形成された光透過性
の保護膜とを有し、前記ヒューズ部の近傍の前記保護膜
は、前記ヒューズ部を切断する際に発生するエネルギー
を基板面方向と異なる方向に発生させ得る膜厚に設定さ
れている。
【００３８】好適には、前記レンズは、多層膜からな
り、当該多層膜の最上層膜が前記保護膜として前記撮像
部および前記ヒューズ部に一体的に形成されている。
り、当該多層膜の最上層膜が前記保護膜として前記撮像
部および前記ヒューズ部に一体的に形成されている。
【００３９】例えば、前記撮像部において前記レンズを
形成するレンズ材が、前記ヒューズ部上で開口を有する
ように形成されており、前記保護膜は、前記開口内表面
を被覆するように形成されている。また、例えば、前記
レンズは、無機材料により形成されている。
形成するレンズ材が、前記ヒューズ部上で開口を有する
ように形成されており、前記保護膜は、前記開口内表面
を被覆するように形成されている。また、例えば、前記
レンズは、無機材料により形成されている。
【００４０】上記の本発明の固体撮像装置によれば、撮
像部におけるレンズ間のギャップを埋め、かつ、ヒュー
ズ部を保護するように光透過性の保護膜が一体的に形成
されており、ヒューズ部の近傍の保護膜が、ヒューズ部
を切断する際に発生するエネルギーを基板面方向と異な
る方向に発散させ得る膜厚に設定されていることから、
レンズ間のギャップが保護膜により縮小されるととも
に、ヒューズ切断時のダメージが基板面方向へ向かうこ
とによる不良が低減される。
像部におけるレンズ間のギャップを埋め、かつ、ヒュー
ズ部を保護するように光透過性の保護膜が一体的に形成
されており、ヒューズ部の近傍の保護膜が、ヒューズ部
を切断する際に発生するエネルギーを基板面方向と異な
る方向に発散させ得る膜厚に設定されていることから、
レンズ間のギャップが保護膜により縮小されるととも
に、ヒューズ切断時のダメージが基板面方向へ向かうこ
とによる不良が低減される。
【００４１】さらに、上記の目的を達成するため、本発
明の固体撮像装置の製造方法は、ヒューズ部の切断状況
に応じた電圧が基板に印加される固体撮像装置の製造方
法であって、撮像部において前記基板に複数の受光部を
形成する工程と、前記基板上にヒューズ部を形成する工
程と、前記撮像部および前記ヒューズ部における前記基
板上に、少なくとも前記ヒューズ部上において前記撮像
部に比して薄くなるように層間膜を形成する工程と、前
記撮像部における前記層間膜上に、前記受光部への集光
機能を有する複数のレンズを形成する工程と、前記撮像
部における前記レンズ間のギャップを埋め、かつ、前記
ヒューズ部を保護するように一体的に光透過性の保護膜
を形成する工程とを有する。
明の固体撮像装置の製造方法は、ヒューズ部の切断状況
に応じた電圧が基板に印加される固体撮像装置の製造方
法であって、撮像部において前記基板に複数の受光部を
形成する工程と、前記基板上にヒューズ部を形成する工
程と、前記撮像部および前記ヒューズ部における前記基
板上に、少なくとも前記ヒューズ部上において前記撮像
部に比して薄くなるように層間膜を形成する工程と、前
記撮像部における前記層間膜上に、前記受光部への集光
機能を有する複数のレンズを形成する工程と、前記撮像
部における前記レンズ間のギャップを埋め、かつ、前記
ヒューズ部を保護するように一体的に光透過性の保護膜
を形成する工程とを有する。
【００４２】好適には、前記保護膜を形成する工程にお
いて、前記ヒューズ部の近傍において、前記ヒューズを
切断する際に発生するエネルギーを基板面方向と異なる
方向に発散させ得る膜厚で前記保護膜を形成する。
いて、前記ヒューズ部の近傍において、前記ヒューズを
切断する際に発生するエネルギーを基板面方向と異なる
方向に発散させ得る膜厚で前記保護膜を形成する。
【００４３】例えば、前記レンズを形成する工程は、少
なくとも前記撮像部における前記層間膜上に第１レンズ
材を形成する工程と、前記撮像部における前記第１レン
ズ材上にレンズ形状を有するマスク層を形成する工程
と、前記マスク層および前記第１レンズ材にエッチング
を行い、前記第１レンズ材に前記レンズ形状を転写する
工程とを有する。
なくとも前記撮像部における前記層間膜上に第１レンズ
材を形成する工程と、前記撮像部における前記第１レン
ズ材上にレンズ形状を有するマスク層を形成する工程
と、前記マスク層および前記第１レンズ材にエッチング
を行い、前記第１レンズ材に前記レンズ形状を転写する
工程とを有する。
【００４４】好適には、前記第１レンズ材に前記レンズ
形状を転写する工程の後に、前記撮像部における前記第
１レンズ材上に、前記第１レンズ材間のギャップを埋め
るように光透過性の第２レンズ材を形成する工程をさら
に有する。
形状を転写する工程の後に、前記撮像部における前記第
１レンズ材上に、前記第１レンズ材間のギャップを埋め
るように光透過性の第２レンズ材を形成する工程をさら
に有する。
【００４５】上記の本発明の固体撮像装置の製造方法に
よれば、受光部およびヒューズ部を形成した後に、撮像
部およびヒューズ部における基板上に、少なくともヒュ
ーズ部上において撮像部に比して薄くなるように層間膜
を形成し、撮像部における層間膜上に、受光部への集光
機能を有する複数のレンズを形成し、撮像部におけるレ
ンズ間のギャップを埋め、かつ、ヒューズ部を保護する
ように一体的に光透過性の保護膜を形成することから、
レンズ間のギャップが保護膜により縮小される。また、
ヒューズ部上において薄膜化された層間膜を形成してお
り、当該層間膜上に、ヒューズ部を切断する際に発生す
るエネルギーを基板面方向と異なる方向に発散させ得る
膜厚で保護膜を形成することで、ヒューズ切断時のダメ
ージが基板方向へ向かうことによる不良が低減される。
よれば、受光部およびヒューズ部を形成した後に、撮像
部およびヒューズ部における基板上に、少なくともヒュ
ーズ部上において撮像部に比して薄くなるように層間膜
を形成し、撮像部における層間膜上に、受光部への集光
機能を有する複数のレンズを形成し、撮像部におけるレ
ンズ間のギャップを埋め、かつ、ヒューズ部を保護する
ように一体的に光透過性の保護膜を形成することから、
レンズ間のギャップが保護膜により縮小される。また、
ヒューズ部上において薄膜化された層間膜を形成してお
り、当該層間膜上に、ヒューズ部を切断する際に発生す
るエネルギーを基板面方向と異なる方向に発散させ得る
膜厚で保護膜を形成することで、ヒューズ切断時のダメ
ージが基板方向へ向かうことによる不良が低減される。
【００４６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の固体撮像装置お
よびその製造方法の実施の形態について、図面を参照し
て説明する。
よびその製造方法の実施の形態について、図面を参照し
て説明する。
【００４７】第１実施形態
図１は、本実施形態に係る固体撮像装置の概略構成図で
ある。本実施形態に係る固体撮像装置１は、撮像部２、
水平転送部３、出力部４を有する。出力部４は、例え
ば、フローティングゲートにて構成された電荷−電圧変
換部４ａを有する。
ある。本実施形態に係る固体撮像装置１は、撮像部２、
水平転送部３、出力部４を有する。出力部４は、例え
ば、フローティングゲートにて構成された電荷−電圧変
換部４ａを有する。
【００４８】撮像部２および水平転送部３の外側のチッ
プ周辺部には、各種信号または電源電圧等の入出力のた
めにワイヤがボンディングされる電極パッド９が形成さ
れている。
プ周辺部には、各種信号または電源電圧等の入出力のた
めにワイヤがボンディングされる電極パッド９が形成さ
れている。
【００４９】撮像部２は、受光部１２、読み出しゲート
部６および垂直転送部７からなる画素８を、平面マトリ
ックス状に多数配置させて構成されている。各画素８間
は、不図示のチャネルストッパで電気的に干渉しないよ
うに分離されている。
部６および垂直転送部７からなる画素８を、平面マトリ
ックス状に多数配置させて構成されている。各画素８間
は、不図示のチャネルストッパで電気的に干渉しないよ
うに分離されている。
【００５０】垂直転送部７は、受光部１２の列ごとに共
通化され所定の本数、配置されている。電極パッド９を
介して、垂直転送部７を駆動する４相のクロック信号φ
Ｖ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４が入力され、電極パッド
９を介して、水平転送部３を駆動する２相のクロック信
号φＨ１，φＨ２が入力される。
通化され所定の本数、配置されている。電極パッド９を
介して、垂直転送部７を駆動する４相のクロック信号φ
Ｖ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４が入力され、電極パッド
９を介して、水平転送部３を駆動する２相のクロック信
号φＨ１，φＨ２が入力される。
【００５１】上記の水平転送部３および垂直転送部７
は、半導体基板の表面側に不純物が導入されて形成され
たマイノリティ・キャリアの電位井戸と、絶縁膜を介在
させた基板上に互いに絶縁分離して繰り返し形成された
複数の電極（転送電極）とから構成されている。これら
の転送部３，７には、その転送電極に対して上記したク
ロック信号φＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４，φＨ１，
φＨ２がそれぞれ周期的に位相をずらして印加される。
これら転送部３，７は、転送電極に印加されるクロック
信号に制御されて前記電位井戸のポテンシャル分布が順
次変化し、この電位井戸内の電荷をクロック信号の位相
ずれ方向に転送する、いわゆるシフトレジスタとして機
能する。
は、半導体基板の表面側に不純物が導入されて形成され
たマイノリティ・キャリアの電位井戸と、絶縁膜を介在
させた基板上に互いに絶縁分離して繰り返し形成された
複数の電極（転送電極）とから構成されている。これら
の転送部３，７には、その転送電極に対して上記したク
ロック信号φＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ４，φＨ１，
φＨ２がそれぞれ周期的に位相をずらして印加される。
これら転送部３，７は、転送電極に印加されるクロック
信号に制御されて前記電位井戸のポテンシャル分布が順
次変化し、この電位井戸内の電荷をクロック信号の位相
ずれ方向に転送する、いわゆるシフトレジスタとして機
能する。
【００５２】撮像部２の周辺部Ｍにおいて、チップごと
に最適な基板バイアスＶｓｕｂを印加できるようにする
ための基板バイアス発生回路が形成されている。
に最適な基板バイアスＶｓｕｂを印加できるようにする
ための基板バイアス発生回路が形成されている。
【００５３】図２（ａ）に、図１に示す撮像部２におけ
る断面図を示す。図２（ａ）に示すように、ｎ型のシリ
コン基板１０に、ｐ型ウェル１１が形成されており、ｐ
型ウェル１１内には、例えば、ｎ型の不純物領域等から
なりｐ型ウェル１１との間のｐｎ接合を中心とした領域
で光電変換を行って信号電荷を発生させ、信号電荷を一
定期間蓄積する受光部１２が形成されている。
る断面図を示す。図２（ａ）に示すように、ｎ型のシリ
コン基板１０に、ｐ型ウェル１１が形成されており、ｐ
型ウェル１１内には、例えば、ｎ型の不純物領域等から
なりｐ型ウェル１１との間のｐｎ接合を中心とした領域
で光電変換を行って信号電荷を発生させ、信号電荷を一
定期間蓄積する受光部１２が形成されている。
【００５４】受光部１２の横方向において、図示を省略
した可変ポテンシャル領域を形成するｐ型不純物領域か
らなる読み出しゲート部を介して、ｎ型不純物領域から
なる電荷転送部１３が形成されており、さらに、図示を
省略した高濃度のｐ型不純物領域からなるチャネルスト
ッパが形成されている。
した可変ポテンシャル領域を形成するｐ型不純物領域か
らなる読み出しゲート部を介して、ｎ型不純物領域から
なる電荷転送部１３が形成されており、さらに、図示を
省略した高濃度のｐ型不純物領域からなるチャネルスト
ッパが形成されている。
【００５５】基板１０上には、酸化シリコンなどの絶縁
膜１４が形成され、電荷転送部１３上に、絶縁膜１４に
埋め込まれるようにしてポリシリコンなどからなる転送
電極１５が形成されている。なお、図２（ａ）に示す電
荷転送部１３と転送電極１５が、図１に示す垂直転送部
７に相当する。
膜１４が形成され、電荷転送部１３上に、絶縁膜１４に
埋め込まれるようにしてポリシリコンなどからなる転送
電極１５が形成されている。なお、図２（ａ）に示す電
荷転送部１３と転送電極１５が、図１に示す垂直転送部
７に相当する。
【００５６】転送電極１５を被覆するようにして絶縁膜
１４上に、例えば、タングステン（Ｗ）などの高融点金
属からなる遮光膜１６が形成されており、当該遮光膜１
６には、受光部１２の上方に開口部１６ａが形成されて
おり、光は、この開口部１６ａを通じて受光部１２に入
射されるようになっている。
１４上に、例えば、タングステン（Ｗ）などの高融点金
属からなる遮光膜１６が形成されており、当該遮光膜１
６には、受光部１２の上方に開口部１６ａが形成されて
おり、光は、この開口部１６ａを通じて受光部１２に入
射されるようになっている。
【００５７】遮光膜１６およびその開口部１６ａを被覆
して、例えば、ＰＳＧ(Phosphosilicate glass) または
ＢＰＳＧ(Borophosphosilicate glass) などからなる層
間絶縁膜１７が形成されている。層間絶縁膜１７の表面
には、下地の段差の形状を反映してできた窪み１７ａが
形成されている。
して、例えば、ＰＳＧ(Phosphosilicate glass) または
ＢＰＳＧ(Borophosphosilicate glass) などからなる層
間絶縁膜１７が形成されている。層間絶縁膜１７の表面
には、下地の段差の形状を反映してできた窪み１７ａが
形成されている。
【００５８】層間絶縁膜１７上に、層内レンズ材１８が
形成されており、窪み１７ａの形状を反映した所定の曲
率を下面に有する層内レンズ材１８により層内レンズが
構成される。層内レンズ材１８は、光透過率が十分高い
材料、例えば、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）または酸化シ
リコン膜（ＳｉＯ2 ）などから形成されている。
形成されており、窪み１７ａの形状を反映した所定の曲
率を下面に有する層内レンズ材１８により層内レンズが
構成される。層内レンズ材１８は、光透過率が十分高い
材料、例えば、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）または酸化シ
リコン膜（ＳｉＯ2 ）などから形成されている。
【００５９】上面が平坦化された層内レンズ材１８を被
覆して、光透過性を有する窒化シリコンなどの無機材料
からなる第１レンズ材２１が形成されており、当該第１
レンズ材２１の上面は所定の曲率の曲面を有している。
上記の第１レンズ材２１のレンズギャップを小さくする
ために、第１レンズ材２１上に、光透過性を有する窒化
シリコンなどの無機材料からなり、後述するヒューズ上
方の耐湿性向上のための保護膜としても機能するレンズ
材保護膜２３が形成されている。上記の第１レンズ材２
１およびレンズ材保護膜２３からオンチップレンズ（Ｏ
ＣＬ：On Chip Lens) が形成されている。
覆して、光透過性を有する窒化シリコンなどの無機材料
からなる第１レンズ材２１が形成されており、当該第１
レンズ材２１の上面は所定の曲率の曲面を有している。
上記の第１レンズ材２１のレンズギャップを小さくする
ために、第１レンズ材２１上に、光透過性を有する窒化
シリコンなどの無機材料からなり、後述するヒューズ上
方の耐湿性向上のための保護膜としても機能するレンズ
材保護膜２３が形成されている。上記の第１レンズ材２
１およびレンズ材保護膜２３からオンチップレンズ（Ｏ
ＣＬ：On Chip Lens) が形成されている。
【００６０】上記の固体撮像装置においては、図２
（ａ）に示すように、電源端子φｐとＧＮＤ間に可変抵
抗Ｒｆを主体とした基板バイアス発生回路４０が接続さ
れており、この可変抵抗Ｒｆからの分圧が基板バイアス
Ｖｓｕｂとしてｎ型基板１０に印加されるようになって
いる。
（ａ）に示すように、電源端子φｐとＧＮＤ間に可変抵
抗Ｒｆを主体とした基板バイアス発生回路４０が接続さ
れており、この可変抵抗Ｒｆからの分圧が基板バイアス
Ｖｓｕｂとしてｎ型基板１０に印加されるようになって
いる。
【００６１】この基板バイアス発生回路４０は、例え
ば、図１３に示すように、電源端子φｐとＧＮＤ間に複
数の抵抗（例えば、多結晶シリコン層による抵抗層）を
直列に接続した抵抗分割回路により構成される。図示の
例では、抵抗Ｒ０〜Ｒｎがそれぞれ直列に、電源端子φ
ｐおよびＧＮＤ間に接続されている。
ば、図１３に示すように、電源端子φｐとＧＮＤ間に複
数の抵抗（例えば、多結晶シリコン層による抵抗層）を
直列に接続した抵抗分割回路により構成される。図示の
例では、抵抗Ｒ０〜Ｒｎがそれぞれ直列に、電源端子φ
ｐおよびＧＮＤ間に接続されている。
【００６２】そして、各抵抗Ｒ０〜Ｒｎ間の接点ａ１〜
ａｎからそれぞれ一方にアルミニウムからなる配線が引
き出されて、各端部にパッドＰ１〜Ｐｎが形成されてい
る。また、各接点ａ１〜ａｎから他方に配線が引き出さ
れ、それぞれヒューズＦ１〜Ｆｎを介して共通接点ｂに
接続されている。各ヒューズＦ１〜Ｆｎは、例えば、多
結晶シリコン層にて形成されている。そして、上記共通
接点ｂと基板バイアスＶｓｕｂの供給用の配線の途中か
ら接点ｃを介して別の配線が引き出され、この配線の端
部に共通パッドＣＰが形成されている。上記構成によっ
て、基板バイアス発生回路４０が形成されている。この
基板バイアス発生回路４０は、例えば、図１に示すよう
に、ＣＣＤ固体撮像素子の撮像部２の周辺部Ｍに形成さ
れる。
ａｎからそれぞれ一方にアルミニウムからなる配線が引
き出されて、各端部にパッドＰ１〜Ｐｎが形成されてい
る。また、各接点ａ１〜ａｎから他方に配線が引き出さ
れ、それぞれヒューズＦ１〜Ｆｎを介して共通接点ｂに
接続されている。各ヒューズＦ１〜Ｆｎは、例えば、多
結晶シリコン層にて形成されている。そして、上記共通
接点ｂと基板バイアスＶｓｕｂの供給用の配線の途中か
ら接点ｃを介して別の配線が引き出され、この配線の端
部に共通パッドＣＰが形成されている。上記構成によっ
て、基板バイアス発生回路４０が形成されている。この
基板バイアス発生回路４０は、例えば、図１に示すよう
に、ＣＣＤ固体撮像素子の撮像部２の周辺部Ｍに形成さ
れる。
【００６３】図２（ｂ）に図１に示す周辺部Ｍにおける
断面図を示す。図２（ｂ）に示すように、ｎ型のシリコ
ン基板１０に、酸化シリコンからなる絶縁膜１４ａが形
成されており、当該絶縁膜１４ａ上に例えばポリシリコ
ンなどからなるヒューズＦが形成されている。
断面図を示す。図２（ｂ）に示すように、ｎ型のシリコ
ン基板１０に、酸化シリコンからなる絶縁膜１４ａが形
成されており、当該絶縁膜１４ａ上に例えばポリシリコ
ンなどからなるヒューズＦが形成されている。
【００６４】ヒューズＦを被覆するようにして絶縁膜１
４ａ上に、例えば、ＰＳＧまたはＢＰＳＧなどからなる
層間絶縁膜１７が、６００〜７５０ｎｍ程度の膜厚で形
成されている。
４ａ上に、例えば、ＰＳＧまたはＢＰＳＧなどからなる
層間絶縁膜１７が、６００〜７５０ｎｍ程度の膜厚で形
成されている。
【００６５】層間絶縁膜１７上に、撮像部において層内
レンズとなる、例えば、窒化シリコンからなる層内レン
ズ材１８が形成されており、層内レンズ材１８上に、撮
像部においてオンチップレンズ２０を構成する第１レン
ズ材２１ａが形成されている。
レンズとなる、例えば、窒化シリコンからなる層内レン
ズ材１８が形成されており、層内レンズ材１８上に、撮
像部においてオンチップレンズ２０を構成する第１レン
ズ材２１ａが形成されている。
【００６６】ヒューズＦ上における第１レンズ材２１ａ
および層内レンズ材１８には、開口部Ｇが形成されてい
る。このように開口部Ｇが形成されているのは、ヒュー
ズＦは、電気特性評価時にサージ電圧を印加することに
より切断することとなるが、そのときに発生するエネル
ギーをヒューズＦの上部へ逃がす必要があるからであ
り、窒化シリコンからなる層内レンズ材１８や第１レン
ズ材２１ａが、例えば、５００ｎｍ以上存在するとエネ
ルギーを上方へ抜ききれなくなってしまうからである。
なお、エネルギーを上方に逃がす際に、６００〜７５０
ｎｍ程度のＢＰＳＧなどからなる層間絶縁膜はさほどそ
の障害とはならない。
および層内レンズ材１８には、開口部Ｇが形成されてい
る。このように開口部Ｇが形成されているのは、ヒュー
ズＦは、電気特性評価時にサージ電圧を印加することに
より切断することとなるが、そのときに発生するエネル
ギーをヒューズＦの上部へ逃がす必要があるからであ
り、窒化シリコンからなる層内レンズ材１８や第１レン
ズ材２１ａが、例えば、５００ｎｍ以上存在するとエネ
ルギーを上方へ抜ききれなくなってしまうからである。
なお、エネルギーを上方に逃がす際に、６００〜７５０
ｎｍ程度のＢＰＳＧなどからなる層間絶縁膜はさほどそ
の障害とはならない。
【００６７】開口部Ｇ内および第１レンズ材２１ａを被
覆して全面に、光透過性を有する窒化シリコンなどの無
機材料からなり、ヒューズ上方の耐湿性向上のための保
護膜として、かつ、前述した撮像部における第１レンズ
材２１のレンズギャップを小さくする機能をも有するレ
ンズ材保護膜２３が形成されている。
覆して全面に、光透過性を有する窒化シリコンなどの無
機材料からなり、ヒューズ上方の耐湿性向上のための保
護膜として、かつ、前述した撮像部における第１レンズ
材２１のレンズギャップを小さくする機能をも有するレ
ンズ材保護膜２３が形成されている。
【００６８】上記の本実施形態に係る固体撮像装置で
は、オンチップレンズ２０を構成する第１レンズ材２１
上には、レンズ材保護膜２３が形成されていることか
ら、第１レンズ材２１のレンズギャップをレンズ材保護
膜２３により小さくすることができ、オンチップレンズ
のレンズギャップｄを小さくすることができる。ここ
で、レンズ材保護膜２３の膜厚を大きくするに従いレン
ズギャップｄを小さくすることができるが、レンズ材保
護膜は、周辺部におけるヒューズＦ上の耐湿性向上のた
めの保護膜を兼ねていることから、ヒューズＦを切断す
る際のエネルギーが上方に抜けきるだけの膜厚、すなわ
ち、５００ｎｍ以下の範囲内において、レンズ材保護膜
２３を形成することが好ましい。
は、オンチップレンズ２０を構成する第１レンズ材２１
上には、レンズ材保護膜２３が形成されていることか
ら、第１レンズ材２１のレンズギャップをレンズ材保護
膜２３により小さくすることができ、オンチップレンズ
のレンズギャップｄを小さくすることができる。ここ
で、レンズ材保護膜２３の膜厚を大きくするに従いレン
ズギャップｄを小さくすることができるが、レンズ材保
護膜は、周辺部におけるヒューズＦ上の耐湿性向上のた
めの保護膜を兼ねていることから、ヒューズＦを切断す
る際のエネルギーが上方に抜けきるだけの膜厚、すなわ
ち、５００ｎｍ以下の範囲内において、レンズ材保護膜
２３を形成することが好ましい。
【００６９】次に、上記の本実施形態に係る固体撮像装
置の製造方法について、図３〜図７を用いて説明する。
なお、図３〜図７において、（ａ）は図２（ａ）に対応
する撮像部における断面図であり、（ｂ）は図２（ｂ）
に対応する周辺部における断面図である。
置の製造方法について、図３〜図７を用いて説明する。
なお、図３〜図７において、（ａ）は図２（ａ）に対応
する撮像部における断面図であり、（ｂ）は図２（ｂ）
に対応する周辺部における断面図である。
【００７０】まず、図３に示すように、撮像部における
ｎ型のシリコン基板１０に、従来と同様な方法によっ
て、不図示の領域において素子分離絶縁膜を形成した
後、ｐ型ウェル１１、受光部１２、電荷転送部１３、図
示を省略した読み出しゲート部、および、図示を省略し
たチャネルストッパを形成する。また、電荷転送部１３
上の絶縁膜１４に埋め込んでポリシリコンからなる転送
電極１５を形成し、絶縁膜１４上に、高融点金属の膜か
らなり受光部１２の上方に開口部１６ａを有する遮光膜
１６を形成する。上記の工程において、撮像部における
図示しない素子分離絶縁膜を形成する際に、ヒューズを
形成する周辺部にも絶縁膜１４ａとして形成し、転送電
極１５を形成する際に周辺部にポリシリコンからなるヒ
ューズＦを形成する。続いて、撮像部における遮光膜１
６および周辺部におけるヒューズＦを被覆して全面に、
例えばＰＳＧあるいはＢＰＳＧ膜を６００〜７５０ｎｍ
程度成膜して、層間絶縁膜１７を形成する。ここで、撮
像部における層間絶縁膜１７の上面には、下地の段差形
状を反映した窪み１７ａが形成される。
ｎ型のシリコン基板１０に、従来と同様な方法によっ
て、不図示の領域において素子分離絶縁膜を形成した
後、ｐ型ウェル１１、受光部１２、電荷転送部１３、図
示を省略した読み出しゲート部、および、図示を省略し
たチャネルストッパを形成する。また、電荷転送部１３
上の絶縁膜１４に埋め込んでポリシリコンからなる転送
電極１５を形成し、絶縁膜１４上に、高融点金属の膜か
らなり受光部１２の上方に開口部１６ａを有する遮光膜
１６を形成する。上記の工程において、撮像部における
図示しない素子分離絶縁膜を形成する際に、ヒューズを
形成する周辺部にも絶縁膜１４ａとして形成し、転送電
極１５を形成する際に周辺部にポリシリコンからなるヒ
ューズＦを形成する。続いて、撮像部における遮光膜１
６および周辺部におけるヒューズＦを被覆して全面に、
例えばＰＳＧあるいはＢＰＳＧ膜を６００〜７５０ｎｍ
程度成膜して、層間絶縁膜１７を形成する。ここで、撮
像部における層間絶縁膜１７の上面には、下地の段差形
状を反映した窪み１７ａが形成される。
【００７１】次に、図４に示すように、撮像部および周
辺部における層間絶縁膜１７上に、プラズマＣＶＤ（Ch
emical Vapor Deposition)法により、窒化シリコン（Ｓ
ｉＮ）または酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）等の光透過膜か
らなる層内レンズ材１８を形成し、撮像部において当該
層内レンズ材１８により層内レンズが形成される。続い
て、撮像部および周辺部の全面に、例えば、ＵＶＣＶＤ
法により、光透過材料である窒化シリコンを堆積させて
第１レンズ材２１ａを形成する。
辺部における層間絶縁膜１７上に、プラズマＣＶＤ（Ch
emical Vapor Deposition)法により、窒化シリコン（Ｓ
ｉＮ）または酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）等の光透過膜か
らなる層内レンズ材１８を形成し、撮像部において当該
層内レンズ材１８により層内レンズが形成される。続い
て、撮像部および周辺部の全面に、例えば、ＵＶＣＶＤ
法により、光透過材料である窒化シリコンを堆積させて
第１レンズ材２１ａを形成する。
【００７２】次に、図５に示すように、撮像部における
第１レンズ材２１ａ上に、所定の曲率の曲面となったレ
ンズ形状のレジストパターンＲＰを形成する。
第１レンズ材２１ａ上に、所定の曲率の曲面となったレ
ンズ形状のレジストパターンＲＰを形成する。
【００７３】次に、図６に示すように、全面にＲＩＥ
（Reactive Ion Etching) などの異方性エッチングを施
して、撮像部において、レンズパターンを第１レンズ材
２１ａに転写させて、上面がレンズ形状の第１レンズ材
２１を形成する。ここで、第１レンズ材２１ａに無機材
料を採用した場合には、第１レンズ材２１ａのエッチン
グ速度がレジストパターンＲＰよりも速いことから、レ
ンズギャップが生じることとなる。なお、当該工程後、
周辺部における第１レンズ材２１ａの膜厚が減少するこ
とになる。
（Reactive Ion Etching) などの異方性エッチングを施
して、撮像部において、レンズパターンを第１レンズ材
２１ａに転写させて、上面がレンズ形状の第１レンズ材
２１を形成する。ここで、第１レンズ材２１ａに無機材
料を採用した場合には、第１レンズ材２１ａのエッチン
グ速度がレジストパターンＲＰよりも速いことから、レ
ンズギャップが生じることとなる。なお、当該工程後、
周辺部における第１レンズ材２１ａの膜厚が減少するこ
とになる。
【００７４】次に、図７に示すように、周辺部におい
て、ヒューズＦ上方の第１レンズ材２１および層内レン
ズ材１８をエッチング除去して、開口部Ｇを形成する。
て、ヒューズＦ上方の第１レンズ材２１および層内レン
ズ材１８をエッチング除去して、開口部Ｇを形成する。
【００７５】次に、撮像部および周辺部の全面に、例え
ば、ＵＶＣＶＤ法により窒化シリコンなどの無機材料を
堆積させて、撮像部において第１レンズ材２１のレンズ
ギャップを埋め、かつ、周辺部において耐湿性を向上さ
せるレンズ材保護膜２３を形成する。以上により、図２
に示す構造の固体撮像装置が形成される。
ば、ＵＶＣＶＤ法により窒化シリコンなどの無機材料を
堆積させて、撮像部において第１レンズ材２１のレンズ
ギャップを埋め、かつ、周辺部において耐湿性を向上さ
せるレンズ材保護膜２３を形成する。以上により、図２
に示す構造の固体撮像装置が形成される。
【００７６】上記の本実施形態に係る固体撮像装置の製
造方法によれば、撮像部において、第１レンズ材２１の
レンズギャップを埋め、かつ、周辺部において、耐湿性
を向上させるレンズ材保護膜２３を形成することによ
り、上述した効果を有する固体撮像素子を形成すること
ができ、従来に比して製造工程を増加させずに、オンチ
ップレンズ２０のレンズギャップの小さい固体撮像装置
を製造することができる。
造方法によれば、撮像部において、第１レンズ材２１の
レンズギャップを埋め、かつ、周辺部において、耐湿性
を向上させるレンズ材保護膜２３を形成することによ
り、上述した効果を有する固体撮像素子を形成すること
ができ、従来に比して製造工程を増加させずに、オンチ
ップレンズ２０のレンズギャップの小さい固体撮像装置
を製造することができる。
【００７７】第２実施形態
第１実施形態においては、レンズ材保護膜２３は、第１
レンズ材２１のレンズギャップを小さくする機能と、ヒ
ューズＦ上の耐湿性向上のための保護膜としての機能を
全て担っていたため、その膜厚は、上述したように５０
０ｎｍ以下とすることが好ましいとしたが、第１レンズ
材２１のレンズギャップを埋めるためには、第１レンズ
材２１上に形成するレンズ材の膜厚を５００ｎｍ以上と
する必要がある場合もある。本実施形態では、そのよう
な場合でもヒューズＦ上の層間絶縁膜１７上に存在する
耐湿性向上のための保護膜の膜厚を５００ｎｍ以上とす
ることなしに、第１レンズ材２１のレンズギャップを効
果的に小さくするものである。
レンズ材２１のレンズギャップを小さくする機能と、ヒ
ューズＦ上の耐湿性向上のための保護膜としての機能を
全て担っていたため、その膜厚は、上述したように５０
０ｎｍ以下とすることが好ましいとしたが、第１レンズ
材２１のレンズギャップを埋めるためには、第１レンズ
材２１上に形成するレンズ材の膜厚を５００ｎｍ以上と
する必要がある場合もある。本実施形態では、そのよう
な場合でもヒューズＦ上の層間絶縁膜１７上に存在する
耐湿性向上のための保護膜の膜厚を５００ｎｍ以上とす
ることなしに、第１レンズ材２１のレンズギャップを効
果的に小さくするものである。
【００７８】図８（ａ）に本実施形態に係る固体撮像装
置の撮像部における断面図を示し、図８（ｂ）に周辺部
における断面図を示す。図８において、撮像部における
第１レンズ材２１下層、および周辺部における第１レン
ズ材２１ａ下層の構造については、第１実施形態と同様
であるため、その説明は省略し、第１実施形態と異なる
構造のみについて説明する。
置の撮像部における断面図を示し、図８（ｂ）に周辺部
における断面図を示す。図８において、撮像部における
第１レンズ材２１下層、および周辺部における第１レン
ズ材２１ａ下層の構造については、第１実施形態と同様
であるため、その説明は省略し、第１実施形態と異なる
構造のみについて説明する。
【００７９】図８（ａ）に示すように、撮像部におい
て、オンチップレンズ２０を構成する第１レンズ材２１
上には、第１レンズ材２１のレンズギャップを小さくす
るための第２レンズ材２２がさらに形成されており、第
２レンズ材２２上にレンズ材保護膜２３が形成されてい
る。第１レンズ材２１、第２レンズ材２２、レンズ材保
護膜２３からオンチップレンズ２０が形成されている。
て、オンチップレンズ２０を構成する第１レンズ材２１
上には、第１レンズ材２１のレンズギャップを小さくす
るための第２レンズ材２２がさらに形成されており、第
２レンズ材２２上にレンズ材保護膜２３が形成されてい
る。第１レンズ材２１、第２レンズ材２２、レンズ材保
護膜２３からオンチップレンズ２０が形成されている。
【００８０】一方、図８（ｂ）に示すように、周辺部に
おいて、第１レンズ材２１ａの上には、第２レンズ材２
２が形成されている。ヒューズＦ上における第２レンズ
材２２、第１レンズ材２１ａおよび層内レンズ材１８に
は、開口部Ｇが形成され、開口部Ｇ内および第２レンズ
材２２を被覆して全面に、レンズ材保護膜２３が形成さ
れている。
おいて、第１レンズ材２１ａの上には、第２レンズ材２
２が形成されている。ヒューズＦ上における第２レンズ
材２２、第１レンズ材２１ａおよび層内レンズ材１８に
は、開口部Ｇが形成され、開口部Ｇ内および第２レンズ
材２２を被覆して全面に、レンズ材保護膜２３が形成さ
れている。
【００８１】上記の本実施形態に係る固体撮像装置で
は、撮像部において、第１レンズ材２１のレンズギャッ
プを小さくする機能を担う第２レンズ材２２をさらに形
成していることから、第２レンズ材２２の膜厚を調整す
ることで、ヒューズＦ上の層間絶縁膜１７上に存在する
レンズ材保護膜２３の膜厚を５００ｎｍ以下に制御する
ことができ、レンズギャップを最適な値まで小さくして
感度を向上させつつ、周辺部において、ヒューズＦを切
断する際の不良がない範囲内で耐湿性を向上させること
ができる。
は、撮像部において、第１レンズ材２１のレンズギャッ
プを小さくする機能を担う第２レンズ材２２をさらに形
成していることから、第２レンズ材２２の膜厚を調整す
ることで、ヒューズＦ上の層間絶縁膜１７上に存在する
レンズ材保護膜２３の膜厚を５００ｎｍ以下に制御する
ことができ、レンズギャップを最適な値まで小さくして
感度を向上させつつ、周辺部において、ヒューズＦを切
断する際の不良がない範囲内で耐湿性を向上させること
ができる。
【００８２】上記構成のＣＣＤ固体撮像素子の製造方法
について、図９〜図１０を用いて説明する。なお、図９
〜図１０において、（ａ）は図８（ａ）に対応する撮像
部における断面図であり、（ｂ）は図８（ｂ）に対応す
る周辺部の断面図である。
について、図９〜図１０を用いて説明する。なお、図９
〜図１０において、（ａ）は図８（ａ）に対応する撮像
部における断面図であり、（ｂ）は図８（ｂ）に対応す
る周辺部の断面図である。
【００８３】まず、第１実施形態と同様に、図３〜図６
に示す工程を経て、撮像部および周辺部において第１レ
ンズ材２１ａを形成し、撮像部において、レンズ形状が
転写された第１レンズ材２１を形成する。
に示す工程を経て、撮像部および周辺部において第１レ
ンズ材２１ａを形成し、撮像部において、レンズ形状が
転写された第１レンズ材２１を形成する。
【００８４】次に、図９に示すように、撮像部および周
辺部の全面に、例えば、ＵＶＣＶＤ法により、光透過材
料である窒化シリコンを堆積させて第２レンズ材２２を
形成する。当該工程において、撮像部における第１レン
ズ材２１のレンズギャップが、第２レンズ材２２の膜厚
に従い小さくなる。なお、第２レンズ材２２の膜厚は、
特に限定はない。
辺部の全面に、例えば、ＵＶＣＶＤ法により、光透過材
料である窒化シリコンを堆積させて第２レンズ材２２を
形成する。当該工程において、撮像部における第１レン
ズ材２１のレンズギャップが、第２レンズ材２２の膜厚
に従い小さくなる。なお、第２レンズ材２２の膜厚は、
特に限定はない。
【００８５】次に、図１０に示すように、周辺部におい
て、ヒューズＦ上方に形成された第２レンズ材２２、第
１レンズ材２１ａ、および層内レンズ材１８をエッチン
グ除去して、開口部Ｇを形成する。
て、ヒューズＦ上方に形成された第２レンズ材２２、第
１レンズ材２１ａ、および層内レンズ材１８をエッチン
グ除去して、開口部Ｇを形成する。
【００８６】次に、撮像部および周辺部の全面に、例え
ば、ＵＶＣＶＤ法により窒化シリコンなどの無機材料を
堆積させて、撮像部において第２レンズ材２２のレンズ
ギャップを埋め、かつ、周辺部において耐湿性を向上さ
せるレンズ材保護膜２３を形成する。以上により、図８
に示す構造の固体撮像装置が形成されることとなる。
ば、ＵＶＣＶＤ法により窒化シリコンなどの無機材料を
堆積させて、撮像部において第２レンズ材２２のレンズ
ギャップを埋め、かつ、周辺部において耐湿性を向上さ
せるレンズ材保護膜２３を形成する。以上により、図８
に示す構造の固体撮像装置が形成されることとなる。
【００８７】上記の本実施形態に係る固体撮像装置の製
造方法によれば、第１実施形態に比して第２レンズ材２
２を形成する工程を追加するのみで、レンズギャップを
最適な値まで小さくして感度を向上させつつ、周辺部に
おいて、ヒューズＦを切断する際の不良がない固体撮像
装置を製造することができる。
造方法によれば、第１実施形態に比して第２レンズ材２
２を形成する工程を追加するのみで、レンズギャップを
最適な値まで小さくして感度を向上させつつ、周辺部に
おいて、ヒューズＦを切断する際の不良がない固体撮像
装置を製造することができる。
【００８８】本発明は、上記の実施形態の説明に限定さ
れない。例えば、本実施形態では、レンズ材としてＵＶ
ＣＶＤ法により形成される窒化シリコン膜を例に上げて
説明したが、レジストパターンとのエッチング速度が異
なることにより発生するレンズギャップを小さくするこ
とが目的であるため、特にレンズ材の材料に限定はな
い。また、本実施形態では、第１レンズ材２１と第２レ
ンズ材２２とレンズ材保護膜２３とを同一の材料により
形成する例について説明したが、それぞれ異なる材料に
より形成することもできる。
れない。例えば、本実施形態では、レンズ材としてＵＶ
ＣＶＤ法により形成される窒化シリコン膜を例に上げて
説明したが、レジストパターンとのエッチング速度が異
なることにより発生するレンズギャップを小さくするこ
とが目的であるため、特にレンズ材の材料に限定はな
い。また、本実施形態では、第１レンズ材２１と第２レ
ンズ材２２とレンズ材保護膜２３とを同一の材料により
形成する例について説明したが、それぞれ異なる材料に
より形成することもできる。
【００８９】また、本実施形態では、一例として紫外光
を通すレンズ材について説明したが、これに限られるも
のでなく、紫外光を必要としない通常の固体撮像装置に
も同様に適用可能である。また、本実施形態では、一例
として層内レンズを有する固体撮像装置について説明し
たが、層内レンズを形成しない従来の固体撮像装置に適
用することもできる。さらに、本実施形態では、ヒュー
ズＦが形成される部分として、撮像部２の周辺部分Ｍに
形成するとしているが、その他の周辺部分であっても特
に限定はない。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々の変更が可能である。
を通すレンズ材について説明したが、これに限られるも
のでなく、紫外光を必要としない通常の固体撮像装置に
も同様に適用可能である。また、本実施形態では、一例
として層内レンズを有する固体撮像装置について説明し
たが、層内レンズを形成しない従来の固体撮像装置に適
用することもできる。さらに、本実施形態では、ヒュー
ズＦが形成される部分として、撮像部２の周辺部分Ｍに
形成するとしているが、その他の周辺部分であっても特
に限定はない。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々の変更が可能である。
【００９０】
【発明の効果】本発明によれば、レンズ間のギャップを
小さくして感度を向上させつつ、ヒューズ切断時のダメ
ージが基板方向へ向かうことによる不良を低減させるこ
とができる。
小さくして感度を向上させつつ、ヒューズ切断時のダメ
ージが基板方向へ向かうことによる不良を低減させるこ
とができる。
【図１】本発明および従来例に係る固体撮像装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態に係る固体撮像装置の撮
像部の断面図であり、（ｂ）は周辺部におけるヒューズ
の断面図である。
像部の断面図であり、（ｂ）は周辺部におけるヒューズ
の断面図である。
【図３】第１実施形態に係る固体撮像装置の撮像部およ
び周辺部における製造において、層間絶縁膜の形成工程
までを示す断面図である。
び周辺部における製造において、層間絶縁膜の形成工程
までを示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係る固体撮像装置の撮像部およ
び周辺部における製造において、第１レンズ材の形成工
程までを示す断面図である。
び周辺部における製造において、第１レンズ材の形成工
程までを示す断面図である。
【図５】第１実施形態に係る固体撮像装置の撮像部およ
び周辺部における製造において、レンズ形状を有するレ
ジストパターンの形成工程までを示す断面図である。
び周辺部における製造において、レンズ形状を有するレ
ジストパターンの形成工程までを示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る固体撮像装置の撮像部およ
び周辺部における製造において、第１レンズ材へのレン
ズ形状の転写工程までを示す断面図である。
び周辺部における製造において、第１レンズ材へのレン
ズ形状の転写工程までを示す断面図である。
【図７】第１実施形態に係る固体撮像装置の撮像部およ
び周辺部における製造において、ヒューズ上方の第１レ
ンズ材および層内レンズ材の除去工程までを示す断面図
である。
び周辺部における製造において、ヒューズ上方の第１レ
ンズ材および層内レンズ材の除去工程までを示す断面図
である。
【図８】（ａ）は第２実施形態に係る固体撮像装置の撮
像部の断面図であり、（ｂ）は周辺部におけるヒューズ
の断面図である。
像部の断面図であり、（ｂ）は周辺部におけるヒューズ
の断面図である。
【図９】第２実施形態に係る固体撮像装置の撮像部およ
び周辺部における製造において、第１レンズ材のギャッ
プを埋める第２レンズ材の形成工程までを示す断面図で
ある。
び周辺部における製造において、第１レンズ材のギャッ
プを埋める第２レンズ材の形成工程までを示す断面図で
ある。
【図１０】第２実施形態に係る固体撮像装置の撮像部お
よび周辺部における製造において、ヒューズ上方の第２
レンズ材、第１レンズ材および層内レンズ材の除去工程
までを示す断面図である。
よび周辺部における製造において、ヒューズ上方の第２
レンズ材、第１レンズ材および層内レンズ材の除去工程
までを示す断面図である。
【図１１】従来例に係る固体撮像装置の撮像部の断面図
である。
である。
【図１２】固体撮像装置における受光部の深さ方向のポ
テンシャル分布図である。
テンシャル分布図である。
【図１３】固体撮像装置に形成される基板バイアス発生
回路の構成を示す回路図である。
回路の構成を示す回路図である。
【図１４】従来例に係る固体撮像装置の周辺部に形成さ
れたヒューズの断面図である。
れたヒューズの断面図である。
【図１５】従来例に係る固体撮像装置の撮像部および周
辺部における製造において、層内レンズ材の形成工程ま
でを示す断面図である。
辺部における製造において、層内レンズ材の形成工程ま
でを示す断面図である。
【図１６】従来例に係る固体撮像装置の撮像部および周
辺部における製造において、レンズ形状を有するレジス
トパターンの形成工程までを示す断面図である。
辺部における製造において、レンズ形状を有するレジス
トパターンの形成工程までを示す断面図である。
【図１７】従来例に係る固体撮像装置の撮像部および周
辺部における製造において、レンズ材へのレンズ形状の
転写工程までを示す断面図である。
辺部における製造において、レンズ材へのレンズ形状の
転写工程までを示す断面図である。
【図１８】従来例に係る固体撮像装置の撮像部および周
辺部における製造において、ヒューズ上方のレンズ材お
よび層内レンズ材の除去工程までを示す断面図である。
辺部における製造において、ヒューズ上方のレンズ材お
よび層内レンズ材の除去工程までを示す断面図である。
【図１９】従来例に係る固体撮像装置の撮像部の問題点
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図２０】従来例に係る固体撮像装置の周辺部の問題点
を説明するための図である。
を説明するための図である。
１…固体撮像装置、２…撮像部、３…水平転送部、４…
出力部、４ａ…電荷−電圧変換部、６…読み出しゲート
部、７…垂直転送部、８…画素、１０…基板、１１…ｐ
型ウェル、１２…受光部、１３…電荷転送部、１４…絶
縁膜、１４ａ…絶縁膜、１５…転送電極、１６…遮光
膜、１７…層間絶縁膜、１８…層内レンズ材、２１，２
１ａ…（第１）レンズ材、２２…第２レンズ材、２３…
レンズ材保護膜、３０…保護膜、４０…基板バイアス発
生回路、Ｆ１〜Ｆｎ…ヒューズ、Ｐ１〜Ｐｎ…サージ電
圧印加用のパッド、Ｒ０〜Ｒｎ…抵抗、ａ１〜ａｎ…接
点、ｂ…共通接点、ｃ…接点、ＣＰ…共通パッド。
出力部、４ａ…電荷−電圧変換部、６…読み出しゲート
部、７…垂直転送部、８…画素、１０…基板、１１…ｐ
型ウェル、１２…受光部、１３…電荷転送部、１４…絶
縁膜、１４ａ…絶縁膜、１５…転送電極、１６…遮光
膜、１７…層間絶縁膜、１８…層内レンズ材、２１，２
１ａ…（第１）レンズ材、２２…第２レンズ材、２３…
レンズ材保護膜、３０…保護膜、４０…基板バイアス発
生回路、Ｆ１〜Ｆｎ…ヒューズ、Ｐ１〜Ｐｎ…サージ電
圧印加用のパッド、Ｒ０〜Ｒｎ…抵抗、ａ１〜ａｎ…接
点、ｂ…共通接点、ｃ…接点、ＣＰ…共通パッド。
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）
Ｈ０１Ｌ 27/148 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｂ
31/10 27/04 Ｖ
Ｈ０４Ｎ 5/335 31/10 Ａ
Ｆターム(参考） 2H042 AA18 AA21
4M118 AA08 AB01 BA10 CA03 CB14
DB06 DB08 DD09 EA01 FA06
FA13 GB11 GD04
5C024 CX41 CY47 EX43 GX03 GY01
JX23 JX25
5F038 AV02 AV10 AV15 BB05 DF20
EZ20
5F049 MA02 NA17 NB05 PA14 QA20
SS03 SZ13
Claims (9)
- 【請求項１】基板に形成された複数の受光部を含む撮像
部と、前記基板上に形成されたヒューズ部を有し、当該
ヒューズ部の切断状況に応じた電圧が前記基板に印加さ
れる固体撮像装置であって、 前記撮像部における前記受光部上方に形成され、前記受
光部への集光機能を有する複数のレンズと、 前記撮像部における前記レンズ間のギャップを埋めるよ
うに、かつ、前記ヒューズ部を保護するように一体的に
形成された光透過性の保護膜とを有し、 前記ヒューズ部の近傍の前記保護膜は、前記ヒューズ部
を切断する際に発生するエネルギーを基板面方向と異な
る方向に発生させ得る膜厚に設定されている固体撮像装
置。 - 【請求項２】前記レンズは、多層膜からなり、当該多層
膜の最上層膜が前記保護膜として前記撮像部および前記
ヒューズ部に一体的に形成されている請求項１記載の固
体撮像装置。 - 【請求項３】前記撮像部において前記レンズを形成する
レンズ材が、前記ヒューズ部上で開口を有するように形
成されており、前記保護膜は、前記開口内表面を被覆す
るように形成されている請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】前記レンズは、無機材料により形成されて
いる請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】ヒューズ部の切断状況に応じた電圧が基板
に印加される固体撮像装置の製造方法であって、 撮像部において前記基板に複数の受光部を形成する工程
と、 前記基板上にヒューズ部を形成する工程と、 前記撮像部および前記ヒューズ部における前記基板上
に、少なくとも前記ヒューズ部上において前記撮像部に
比して薄くなるように層間膜を形成する工程と、 前記撮像部における前記層間膜上に、前記受光部への集
光機能を有する複数のレンズを形成する工程と、 前記撮像部における前記レンズ間のギャップを埋め、か
つ、前記ヒューズ部を保護するように一体的に光透過性
の保護膜を形成する工程とを有する固体撮像装置の製造
方法。 - 【請求項６】前記保護膜を形成する工程において、前記
ヒューズ部の近傍において、前記ヒューズ部を切断する
際に発生するエネルギーを基板面方向と異なる方向に発
散させ得る膜厚で前記保護膜を形成する請求項５記載の
固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項７】前記レンズを形成する工程は、 少なくとも前記撮像部における前記層間膜上に第１レン
ズ材を形成する工程と、 前記撮像部における前記第１レンズ材上にレンズ形状を
有するマスク層を形成する工程と、 前記マスク層および前記第１レンズ材にエッチングを行
い、前記第１レンズ材に前記レンズ形状を転写する工程
とを有する請求項５記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項８】前記第１レンズ材に前記レンズ形状を転写
する工程の後に、前記撮像部における前記第１レンズ材
上に、前記第１レンズ材間のギャップを埋めるように光
透過性の第２レンズ材を形成する工程をさらに有する請
求項７記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項９】前記レンズを形成する工程において、無機
材料からなるレンズを形成する請求項５記載の固体撮像
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001239220A JP4940517B2 (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001239220A JP4940517B2 (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003051588A true JP2003051588A (ja) | 2003-02-21 |
| JP4940517B2 JP4940517B2 (ja) | 2012-05-30 |
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| JP2001239220A Expired - Fee Related JP4940517B2 (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-07 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
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| JP (1) | JP4940517B2 (ja) |
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-
2001
- 2001-08-07 JP JP2001239220A patent/JP4940517B2/ja not_active Expired - Fee Related
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