JP2003209235A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトセンサの受光面で生じる入射光の反射
を有効に防止でき、ゴーストの発生を防止する。 【解決手段】 フォトセンサ４１を設けたシリコン（Ｓ
ｉ）基板４０の表面にゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）４３を
介して積層反射防止膜５０を設ける。この積層反射防止
膜５０は、低反射率を有する複数の反射防止膜を積層し
て形成されたものであり、下層のシリコン窒化膜（Ｓｉ
Ｎ）５１、中層のシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２、上
層のポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３の３層構造
となっている。したがって、フォトセンサ４１の受光面
上には、ゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）４３、シリコン窒化
膜（ＳｉＮ）５１、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２、
ポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３の合計４層の低
反射膜が積層された構造となり、フォトセンサ４１の受
光面で生じる入射光の反射を有効に防止できる。
を有効に防止でき、ゴーストの発生を防止する。 【解決手段】 フォトセンサ４１を設けたシリコン（Ｓ
ｉ）基板４０の表面にゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）４３を
介して積層反射防止膜５０を設ける。この積層反射防止
膜５０は、低反射率を有する複数の反射防止膜を積層し
て形成されたものであり、下層のシリコン窒化膜（Ｓｉ
Ｎ）５１、中層のシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２、上
層のポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３の３層構造
となっている。したがって、フォトセンサ４１の受光面
上には、ゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）４３、シリコン窒化
膜（ＳｉＮ）５１、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２、
ポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３の合計４層の低
反射膜が積層された構造となり、フォトセンサ４１の受
光面で生じる入射光の反射を有効に防止できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトセンサ部の
受光面における入射光の再反射によるゴーストを抑制す
ることができる固体撮像素子及びその製造方法に関す
る。
受光面における入射光の再反射によるゴーストを抑制す
ることができる固体撮像素子及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えばＣＣＤイメージセンサ
やＣＭＯＳイメージセンサでは、フォトセンサの受光面
（センサ界面）における再反射が画像としてフォトセン
サ内に取り込まれ、いわゆるゴーストという現象が生じ
ることが知られている。図４は、このようなゴースト現
象を説明するための図であり、色分離光学系に組み込ま
れたＣＣＤイメージセンサの例を示している。図示しな
いスポット光源から出射された光は、プリズム２１０に
よって３方に分離され、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ
のフィルタ２２０Ｒ、２２０Ｇ、２２０Ｂを通ってＣＣ
Ｄイメージセンサ２３０に入力される。なお、図４で
は、Ｇｒｅｅｎのフィルタ２２０Ｇに設けられたＣＣＤ
イメージセンサ２３０だけを示している。
やＣＭＯＳイメージセンサでは、フォトセンサの受光面
（センサ界面）における再反射が画像としてフォトセン
サ内に取り込まれ、いわゆるゴーストという現象が生じ
ることが知られている。図４は、このようなゴースト現
象を説明するための図であり、色分離光学系に組み込ま
れたＣＣＤイメージセンサの例を示している。図示しな
いスポット光源から出射された光は、プリズム２１０に
よって３方に分離され、Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ
のフィルタ２２０Ｒ、２２０Ｇ、２２０Ｂを通ってＣＣ
Ｄイメージセンサ２３０に入力される。なお、図４で
は、Ｇｒｅｅｎのフィルタ２２０Ｇに設けられたＣＣＤ
イメージセンサ２３０だけを示している。
【０００３】そして、このＣＣＤイメージセンサ２３０
に結像した光が主にセンサ界面で反射して、プリズム２
１０の最初の入射面まで戻り、そこでいろいろな角度か
ら戻ってきた光で干渉が起こり、この干渉によって生じ
たセル状のパターンが再びＣＣＤイメージセンサ２３０
に戻って発生すると推定される。そこで、このようなセ
ンサ界面での反射光の防止対策としては、ＣＣＤイメー
ジセンサのセンサ表面での反射を抑制することと、プリ
ズム２１０での反射を抑制することが必要である。
に結像した光が主にセンサ界面で反射して、プリズム２
１０の最初の入射面まで戻り、そこでいろいろな角度か
ら戻ってきた光で干渉が起こり、この干渉によって生じ
たセル状のパターンが再びＣＣＤイメージセンサ２３０
に戻って発生すると推定される。そこで、このようなセ
ンサ界面での反射光の防止対策としては、ＣＣＤイメー
ジセンサのセンサ表面での反射を抑制することと、プリ
ズム２１０での反射を抑制することが必要である。
【０００４】図５は、このうちＣＣＤイメージセンサの
センサ表面での反射防止対策を施した従来例を示す断面
図である。このＣＣＤイメージセンサは、シリコン（Ｓ
ｉ）基板２４０の上層部にフォトセンサ（フォトダイオ
ード）２４１を設け、その表面にゲート酸化膜（ＳｉＯ
2）２４２を介して低反射膜としてのシリコン窒化膜
（ＳｉＮ）２４３を設けたものである。
センサ表面での反射防止対策を施した従来例を示す断面
図である。このＣＣＤイメージセンサは、シリコン（Ｓ
ｉ）基板２４０の上層部にフォトセンサ（フォトダイオ
ード）２４１を設け、その表面にゲート酸化膜（ＳｉＯ
2）２４２を介して低反射膜としてのシリコン窒化膜
（ＳｉＮ）２４３を設けたものである。
【０００５】なお、シリコン基板２４０上にはＣＣＤ転
送部の転送電極（図示せず）等が設けられており、この
上に遮光膜２４４が配置されている。そして、この遮光
膜２４４には、フォトセンサ２４１の受光面に対応した
開口部２４４Ａが形成され、この開口部２４４Ａの内側
に上述したシリコン窒化膜２４３が配置されている。こ
のシリコン窒化膜２４３は、例えば基板表面への成膜作
業等によって設けられている。
送部の転送電極（図示せず）等が設けられており、この
上に遮光膜２４４が配置されている。そして、この遮光
膜２４４には、フォトセンサ２４１の受光面に対応した
開口部２４４Ａが形成され、この開口部２４４Ａの内側
に上述したシリコン窒化膜２４３が配置されている。こ
のシリコン窒化膜２４３は、例えば基板表面への成膜作
業等によって設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＣＣＤイメージセンサでは、１層の反射防止膜（シ
リコン窒化膜）を設けた構造であるため、十分な反射を
抑えることができず、有効にゴーストをなくすことは困
難となっていた。
来のＣＣＤイメージセンサでは、１層の反射防止膜（シ
リコン窒化膜）を設けた構造であるため、十分な反射を
抑えることができず、有効にゴーストをなくすことは困
難となっていた。
【０００７】そこで本発明の目的は、フォトセンサの受
光面で生じる入射光の反射を有効に防止でき、ゴースト
の発生を防止できる固体撮像素子及びその製造方法を提
供することにある。
光面で生じる入射光の反射を有効に防止でき、ゴースト
の発生を防止できる固体撮像素子及びその製造方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、光電変換を行う複数のフォトセンサ部と、前
記複数のフォトセンサ部の受光面に対応する開口部を有
し、かつ、前記受光面を除く領域を遮光する遮光膜とを
具備した固体撮像素子において、前記フォトセンサ部の
受光面上にそれぞれ低反射率を有する複数の反射防止膜
を積層して形成される積層反射防止膜を設けたことを特
徴とする。
するため、光電変換を行う複数のフォトセンサ部と、前
記複数のフォトセンサ部の受光面に対応する開口部を有
し、かつ、前記受光面を除く領域を遮光する遮光膜とを
具備した固体撮像素子において、前記フォトセンサ部の
受光面上にそれぞれ低反射率を有する複数の反射防止膜
を積層して形成される積層反射防止膜を設けたことを特
徴とする。
【０００９】また、本発明は、光電変換を行う複数のフ
ォトセンサ部と、前記複数のフォトセンサ部の受光面に
対応する開口部を有し、かつ、前記受光面を除く領域を
遮光する遮光膜とを具備した固体撮像素子の製造方法に
おいて、前記フォトセンサ部の受光面上にそれぞれ低反
射率を有する複数の反射防止膜を積層形成し、積層反射
防止膜を形成する積層反射防止膜形成工程を有すること
を特徴とする。
ォトセンサ部と、前記複数のフォトセンサ部の受光面に
対応する開口部を有し、かつ、前記受光面を除く領域を
遮光する遮光膜とを具備した固体撮像素子の製造方法に
おいて、前記フォトセンサ部の受光面上にそれぞれ低反
射率を有する複数の反射防止膜を積層形成し、積層反射
防止膜を形成する積層反射防止膜形成工程を有すること
を特徴とする。
【００１０】本発明の固体撮像素子では、フォトセンサ
部の受光面上に複数の反射防止膜を積層した積層反射防
止膜を設けたことから、従来の単層の反射防止膜を設け
た構成に比べて十分な反射防止機能を得ることが可能で
あり、フォトセンサの受光面で生じる入射光の反射を有
効に防止できる。したがって、ゴーストの発生を防止で
き、さらに、スミア成分の除去にも寄与できる。
部の受光面上に複数の反射防止膜を積層した積層反射防
止膜を設けたことから、従来の単層の反射防止膜を設け
た構成に比べて十分な反射防止機能を得ることが可能で
あり、フォトセンサの受光面で生じる入射光の反射を有
効に防止できる。したがって、ゴーストの発生を防止で
き、さらに、スミア成分の除去にも寄与できる。
【００１１】また、本発明の製造方法では、フォトセン
サ部の受光面上に複数の反射防止膜を積層形成し、積層
反射防止膜を形成することから、従来の単層の反射防止
膜を設けた構成に比べて十分な反射防止機能を有し、フ
ォトセンサの受光面で生じる入射光の反射を有効に防止
できる固体撮像素子を製造することが可能である。した
がって、ゴーストの発生を防止でき、さらに、スミア成
分の除去にも寄与できる。
サ部の受光面上に複数の反射防止膜を積層形成し、積層
反射防止膜を形成することから、従来の単層の反射防止
膜を設けた構成に比べて十分な反射防止機能を有し、フ
ォトセンサの受光面で生じる入射光の反射を有効に防止
できる固体撮像素子を製造することが可能である。した
がって、ゴーストの発生を防止でき、さらに、スミア成
分の除去にも寄与できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明による固体撮像素子
の製造方法の実施の形態を図面を用いて説明する。な
お、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体
例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明
を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定さ
れないものとする。本実施の形態は、フォトセンサ部の
受光面上に複数の反射防止膜を積層した積層反射防止膜
を設けて反射防止機能を強化したＣＣＤイメージセン
サ、及びその製造方法を提供するものである。
の製造方法の実施の形態を図面を用いて説明する。な
お、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体
例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明
を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定さ
れないものとする。本実施の形態は、フォトセンサ部の
受光面上に複数の反射防止膜を積層した積層反射防止膜
を設けて反射防止機能を強化したＣＣＤイメージセン
サ、及びその製造方法を提供するものである。
【００１３】図１は、本発明の第１の実施の形態による
固体撮像素子の受光画素部の構造を示す断面図であり、
図２は、本発明の第２の実施の形態による固体撮像素子
の受光画素部の構造を示す断面図である。また、図３
は、図１または図２に示す受光画素部を搭載した固体撮
像素子の全体構造を示す平面図である。なお、図１及び
図２に示す積層構造は、図３に示すＡ−Ａ線断面を示し
ている。
固体撮像素子の受光画素部の構造を示す断面図であり、
図２は、本発明の第２の実施の形態による固体撮像素子
の受光画素部の構造を示す断面図である。また、図３
は、図１または図２に示す受光画素部を搭載した固体撮
像素子の全体構造を示す平面図である。なお、図１及び
図２に示す積層構造は、図３に示すＡ−Ａ線断面を示し
ている。
【００１４】まず、本例の特徴となる固体撮像素子の製
造方法の説明に先立って、図３に示す固体撮像素子の構
成について説明する。図１に示す固体撮像素子は、ＣＣ
Ｄ２次元センサであり、半導体チップ１００上に多数の
フォトセンサ１１０と、複数の垂直転送レジスタ１２０
と、１つの水平転送レジスタ１３０と、１つの出力部１
４０を設けたものである。
造方法の説明に先立って、図３に示す固体撮像素子の構
成について説明する。図１に示す固体撮像素子は、ＣＣ
Ｄ２次元センサであり、半導体チップ１００上に多数の
フォトセンサ１１０と、複数の垂直転送レジスタ１２０
と、１つの水平転送レジスタ１３０と、１つの出力部１
４０を設けたものである。
【００１５】各フォトセンサ１１０は、それぞれ撮像画
素を構成するものであり、撮像素子の画素領域１００Ａ
全体にわたってマトリクス状に配置され、入射光の光電
変換を行い、その光量に応じた信号電荷を蓄積するもの
である。また、各垂直転送レジスタ１２０は、フォトセ
ンサ１１０の各列毎に設けられており、各列のフォトセ
ンサ１１０から信号電荷を読み出し、垂直転送クロック
によって垂直方向に順次転送するものである。また、水
平転送レジスタ１３０は、各垂直転送レジスタ１２０か
らの信号電荷を受け取って水平転送クロックによって水
平方向に順次転送するものである。
素を構成するものであり、撮像素子の画素領域１００Ａ
全体にわたってマトリクス状に配置され、入射光の光電
変換を行い、その光量に応じた信号電荷を蓄積するもの
である。また、各垂直転送レジスタ１２０は、フォトセ
ンサ１１０の各列毎に設けられており、各列のフォトセ
ンサ１１０から信号電荷を読み出し、垂直転送クロック
によって垂直方向に順次転送するものである。また、水
平転送レジスタ１３０は、各垂直転送レジスタ１２０か
らの信号電荷を受け取って水平転送クロックによって水
平方向に順次転送するものである。
【００１６】また、出力部１４０は、水平転送レジスタ
１３０によって転送されてきた信号電荷によってフロー
ティングデフュージョン（ＦＤ）部に生じる電位変動を
検出し、信号電荷量に応じたレベルの電気信号を生成し
て出力するものである。また、ＦＤ部の電位は、水平転
送クロックに同期してリセットされ、各フォトセンサ１
１０の信号電荷量が撮像信号として出力される。
１３０によって転送されてきた信号電荷によってフロー
ティングデフュージョン（ＦＤ）部に生じる電位変動を
検出し、信号電荷量に応じたレベルの電気信号を生成し
て出力するものである。また、ＦＤ部の電位は、水平転
送クロックに同期してリセットされ、各フォトセンサ１
１０の信号電荷量が撮像信号として出力される。
【００１７】次に、図１に基づいて、本発明の第１の実
施の形態によるＣＣＤイメージセンサについて説明す
る。このＣＣＤイメージセンサは、シリコン（Ｓｉ）基
板４０の上層部にフォトセンサ（フォトダイオード）４
１を設け、その表面にゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）４３を
介して積層反射防止膜５０を設けたものである。この積
層反射防止膜５０は、低反射率を有する複数の反射防止
膜を積層して形成されたものであり、本例では、下層の
シリコン窒化膜（ＳｉＮ）５１、中層のシリコン酸化膜
（ＳｉＯ2 ）５２、上層のポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−
Ｓｉ）５３の３層構造となっている。
施の形態によるＣＣＤイメージセンサについて説明す
る。このＣＣＤイメージセンサは、シリコン（Ｓｉ）基
板４０の上層部にフォトセンサ（フォトダイオード）４
１を設け、その表面にゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）４３を
介して積層反射防止膜５０を設けたものである。この積
層反射防止膜５０は、低反射率を有する複数の反射防止
膜を積層して形成されたものであり、本例では、下層の
シリコン窒化膜（ＳｉＮ）５１、中層のシリコン酸化膜
（ＳｉＯ2 ）５２、上層のポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−
Ｓｉ）５３の３層構造となっている。
【００１８】したがって、フォトセンサ４１の受光面上
には、ゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）４３、シリコン窒化膜
（ＳｉＮ）５１、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２、ポ
リシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３の合計４層の低反
射膜が積層された構造となっている。そして、これらの
層の屈折率ｎ及び膜厚ｄは、ゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）
４３がｎ＝１．４５、ｄ＝１０ｎｍ〜４０ｎｍ、シリコ
ン窒化膜（ＳｉＮ）５１がｎ＝２．０、ｄ＝４０ｎｍ〜
７０ｎｍ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２がｎ＝１．
４５、ｄ＝５５ｎｍ〜８５ｎｍ、ポリシリコン膜（Ｐｏ
ｌｙ−Ｓｉ）５３がｎ＝１．６、ｄ＝７０ｎｍ〜１００
ｎｍである。
には、ゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）４３、シリコン窒化膜
（ＳｉＮ）５１、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２、ポ
リシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３の合計４層の低反
射膜が積層された構造となっている。そして、これらの
層の屈折率ｎ及び膜厚ｄは、ゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）
４３がｎ＝１．４５、ｄ＝１０ｎｍ〜４０ｎｍ、シリコ
ン窒化膜（ＳｉＮ）５１がｎ＝２．０、ｄ＝４０ｎｍ〜
７０ｎｍ、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２がｎ＝１．
４５、ｄ＝５５ｎｍ〜８５ｎｍ、ポリシリコン膜（Ｐｏ
ｌｙ−Ｓｉ）５３がｎ＝１．６、ｄ＝７０ｎｍ〜１００
ｎｍである。
【００１９】また、シリコン基板４０には、フォトセン
サ４１に隣接してＣＣＤ転送部（図示せず）が設けら
れ、このＣＣＤ転送部の上には転送電極（図示せず）等
が設けられている。そして、この転送電極の上に遮光膜
４４が配置され、この遮光膜４４には、フォトセンサ４
１の受光面に対応した開口部４４Ａが形成され、この開
口部４４Ａの内側に上述した積層反射防止膜５０のシリ
コン窒化膜５１が配置されている。このシリコン窒化膜
５１は、開口部４４Ａに対応するマスクを介した成膜作
業等によって設けられている。また、本例では、シリコ
ン窒化膜５１の上層の２つのシリコン酸化膜（ＳｉＯ2
）５２及びポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３
は、マスクを介さない塗布作業等によって基板の全面に
わたって形成され、遮光膜４４の上面を覆う状態で配置
されている。
サ４１に隣接してＣＣＤ転送部（図示せず）が設けら
れ、このＣＣＤ転送部の上には転送電極（図示せず）等
が設けられている。そして、この転送電極の上に遮光膜
４４が配置され、この遮光膜４４には、フォトセンサ４
１の受光面に対応した開口部４４Ａが形成され、この開
口部４４Ａの内側に上述した積層反射防止膜５０のシリ
コン窒化膜５１が配置されている。このシリコン窒化膜
５１は、開口部４４Ａに対応するマスクを介した成膜作
業等によって設けられている。また、本例では、シリコ
ン窒化膜５１の上層の２つのシリコン酸化膜（ＳｉＯ2
）５２及びポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３
は、マスクを介さない塗布作業等によって基板の全面に
わたって形成され、遮光膜４４の上面を覆う状態で配置
されている。
【００２０】なお、このような積層反射防止膜５０の上
層には、保護膜６０、平坦化膜６１が設けられ、その上
層にカラーフィルタ６２及びオンチップレンズ６３が設
けられているが、これらは本発明に直接関係しないため
詳細は省略する。以上のような本例の固体撮像素子で
は、３つの反射防止膜を積層した積層反射防止膜５０を
設けたことから、従来の単層の反射防止膜を設けた構成
に比べて十分な反射防止機能を得ることが可能であり、
フォトセンサ４１の受光面で生じる入射光の反射を有効
に防止することができる。また、本例の製造方法では、
３層の反射防止膜のうち上層の２つのシリコン酸化膜
（ＳｉＯ2 ）５２及びポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ）５３をマスクを用いずに形成でき、製造作業が容易
であるという利点がある。
層には、保護膜６０、平坦化膜６１が設けられ、その上
層にカラーフィルタ６２及びオンチップレンズ６３が設
けられているが、これらは本発明に直接関係しないため
詳細は省略する。以上のような本例の固体撮像素子で
は、３つの反射防止膜を積層した積層反射防止膜５０を
設けたことから、従来の単層の反射防止膜を設けた構成
に比べて十分な反射防止機能を得ることが可能であり、
フォトセンサ４１の受光面で生じる入射光の反射を有効
に防止することができる。また、本例の製造方法では、
３層の反射防止膜のうち上層の２つのシリコン酸化膜
（ＳｉＯ2 ）５２及びポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ）５３をマスクを用いずに形成でき、製造作業が容易
であるという利点がある。
【００２１】次に、図２に基づいて、本発明の第２の実
施の形態によるＣＣＤイメージセンサについて第１の実
施の形態との差異を中心に説明する。なお、図２におい
て、図１と同一の構成要素については同一符号を付して
ある。上述した図１に示す構成では、３層の反射防止膜
のうち上層の２つのシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２及
びポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３をマスクを用
いずに基板の全面にわたって形成したが、このように全
面に形成した場合、撮像素子の構造によっては、他の特
性への影響も生じる場合がある。そこで本例では、積層
反射防止膜５０’のうち上層のポリシリコン膜（Ｐｏｌ
ｙ−Ｓｉ）５３’については、下層のシリコン窒化膜５
１と同一のマスクを用いて形成することにより、中層の
シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２だけが基板全面に配置
されるようにしたものである。なお、その他の構成要素
は、上述した図１の例と同様であるので説明は省略す
る。
施の形態によるＣＣＤイメージセンサについて第１の実
施の形態との差異を中心に説明する。なお、図２におい
て、図１と同一の構成要素については同一符号を付して
ある。上述した図１に示す構成では、３層の反射防止膜
のうち上層の２つのシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２及
びポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）５３をマスクを用
いずに基板の全面にわたって形成したが、このように全
面に形成した場合、撮像素子の構造によっては、他の特
性への影響も生じる場合がある。そこで本例では、積層
反射防止膜５０’のうち上層のポリシリコン膜（Ｐｏｌ
ｙ−Ｓｉ）５３’については、下層のシリコン窒化膜５
１と同一のマスクを用いて形成することにより、中層の
シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）５２だけが基板全面に配置
されるようにしたものである。なお、その他の構成要素
は、上述した図１の例と同様であるので説明は省略す
る。
【００２２】なお、以上は本発明をＣＣＤ固体撮像素子
に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限
定されず、例えばＣＭＯＳセンサ等、フォトセンサによ
って画像を検出する各種の撮像素子に適用することが可
能である。また、反射防止膜の組み合わせや膜厚寸法に
ついては、上記の例に限定されず、他の材質や組み合わ
せを採用し得ることはもちろんである。
に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限
定されず、例えばＣＭＯＳセンサ等、フォトセンサによ
って画像を検出する各種の撮像素子に適用することが可
能である。また、反射防止膜の組み合わせや膜厚寸法に
ついては、上記の例に限定されず、他の材質や組み合わ
せを採用し得ることはもちろんである。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像素
子では、フォトセンサ部の受光面上に複数の反射防止膜
を積層した積層反射防止膜を設けたことから、従来の単
層の反射防止膜を設けた構成に比べて十分な反射防止機
能を得ることが可能であり、フォトセンサの受光面で生
じる入射光の反射を有効に防止できる。したがって、ゴ
ーストの発生を防止でき、さらに、スミア成分の除去に
も寄与できる効果がある。また、固体撮像素子の特性
（例えばダークレベル等）を変えることなく実現できる
利点もある。
子では、フォトセンサ部の受光面上に複数の反射防止膜
を積層した積層反射防止膜を設けたことから、従来の単
層の反射防止膜を設けた構成に比べて十分な反射防止機
能を得ることが可能であり、フォトセンサの受光面で生
じる入射光の反射を有効に防止できる。したがって、ゴ
ーストの発生を防止でき、さらに、スミア成分の除去に
も寄与できる効果がある。また、固体撮像素子の特性
（例えばダークレベル等）を変えることなく実現できる
利点もある。
【００２４】また、本発明の製造方法では、フォトセン
サ部の受光面上に複数の反射防止膜を積層形成し、積層
反射防止膜を形成することから、従来の単層の反射防止
膜を設けた構成に比べて十分な反射防止機能を有し、フ
ォトセンサの受光面で生じる入射光の反射を有効に防止
できる固体撮像素子を製造することが可能である。した
がって、ゴーストの発生を防止でき、さらに、スミア成
分の除去にも寄与できる効果がある。また、固体撮像素
子の特性（例えばダークレベル等）を変えることなく実
現できる利点もある。
サ部の受光面上に複数の反射防止膜を積層形成し、積層
反射防止膜を形成することから、従来の単層の反射防止
膜を設けた構成に比べて十分な反射防止機能を有し、フ
ォトセンサの受光面で生じる入射光の反射を有効に防止
できる固体撮像素子を製造することが可能である。した
がって、ゴーストの発生を防止でき、さらに、スミア成
分の除去にも寄与できる効果がある。また、固体撮像素
子の特性（例えばダークレベル等）を変えることなく実
現できる利点もある。
【図１】本発明の第１の実施の形態による固体撮像素子
の撮像画素部の積層構造を示す断面図である。
の撮像画素部の積層構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による固体撮像素子
の撮像画素部の積層構造を示す説明図である。
の撮像画素部の積層構造を示す説明図である。
【図３】図１及び図２に示す撮像画素部が設けられる固
体撮像素子の全体構成を示す概略平面図である。
体撮像素子の全体構成を示す概略平面図である。
【図４】従来の固体撮像素子をプリズムに接合した状態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図５】従来の固体撮像素子の撮像画素部の積層構造を
示す説明図である。
示す説明図である。
４０……シリコン（Ｓｉ）基板、４１……フォトセン
サ、４３……ゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）、４４……遮光
膜、４４Ａ……開口部、５０……積層反射防止膜、５１
……シリコン窒化膜（ＳｉＮ）、５２……シリコン酸化
膜（ＳｉＯ2 ）、５３……ポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−
Ｓｉ）、６０……保護膜、６１……平坦化膜、６２……
カラーフィルタ、６３……オンチップレンズ、１００…
…半導体チップ、１００Ａ……画素領域、１１０……フ
ォトセンサ、１２０……垂直転送レジスタ、１３０……
水平転送レジスタ、１４０……出力部。
サ、４３……ゲート酸化膜（ＳｉＯ2 ）、４４……遮光
膜、４４Ａ……開口部、５０……積層反射防止膜、５１
……シリコン窒化膜（ＳｉＮ）、５２……シリコン酸化
膜（ＳｉＯ2 ）、５３……ポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−
Ｓｉ）、６０……保護膜、６１……平坦化膜、６２……
カラーフィルタ、６３……オンチップレンズ、１００…
…半導体チップ、１００Ａ……画素領域、１１０……フ
ォトセンサ、１２０……垂直転送レジスタ、１３０……
水平転送レジスタ、１４０……出力部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4M118 AA01 AA05 AB01 BA10 BA14
CA02 CB13 FA06 GB03 GC07
GD04 GD13
5C024 CX01 EX21 EX24 GX02
5F049 MA01 NA04 NB05 RA02 SS03
SZ03 SZ10 SZ13 TA12
Claims (10)
- 【請求項１】 光電変換を行う複数のフォトセンサ部
と、前記複数のフォトセンサ部の受光面に対応する開口
部を有し、かつ、前記受光面を除く領域を遮光する遮光
膜とを具備した固体撮像素子において、 前記フォトセンサ部の受光面上にそれぞれ低反射率を有
する複数の反射防止膜を積層して形成される積層反射防
止膜を設けた、 ことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記積層反射防止膜は、複数の反射防止
膜のうち下層に配置された反射防止膜が前記遮光膜の開
口部に対応する形状に形成され、その上層に配置される
１つまたは複数の反射防止膜が前記遮光膜の上面を覆う
状態で形成されていることを特徴とする請求項１記載の
固体撮像素子。 - 【請求項３】 前記積層反射防止膜は、複数の反射防止
膜のうち下層に配置された反射防止膜が前記遮光膜の開
口部に対応する形状に形成され、その上層に配置される
複数の反射防止膜のうち少なくとも１つの反射防止膜が
前記下層に配置された反射防止膜と同一の形状に形成さ
れ、その他の反射防止膜が前記遮光膜の上面を覆う状態
で形成されていることを特徴とする請求項１記載の固体
撮像素子。 - 【請求項４】 前記積層反射防止膜は、シリコン窒化膜
とシリコン酸化膜とポリシリコン膜の各反射防止膜を積
層して形成されることを特徴とする請求項１記載の固体
撮像素子。 - 【請求項５】 前記積層反射防止膜は、前記フォトセン
サ部の受光面上にゲート酸化膜を介してシリコン窒化
膜、シリコン酸化膜、ポリシリコン膜を順次積層して形
成されることを特徴とする請求項４記載の固体撮像素
子。 - 【請求項６】 光電変換を行う複数のフォトセンサ部
と、前記複数のフォトセンサ部の受光面に対応する開口
部を有し、かつ、前記受光面を除く領域を遮光する遮光
膜とを具備した固体撮像素子の製造方法において、 前記フォトセンサ部の受光面上にそれぞれ低反射率を有
する複数の反射防止膜を積層形成し、積層反射防止膜を
形成する積層反射防止膜形成工程を有する、 ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項７】 前記積層反射防止膜形成工程では、複数
の反射防止膜のうち下層に配置された反射防止膜が前記
遮光膜の開口部に対応するマスクによって形成し、その
上層に配置される１つまたは複数の反射防止膜を前記マ
スクを用いずに前記遮光膜の上面を覆う状態で形成する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像素子の製造方
法。 - 【請求項８】 前記積層反射防止膜形成工程では、複数
の反射防止膜のうち下層に配置された反射防止膜が前記
遮光膜の開口部に対応するマスクによって形成し、その
上層に配置される複数の反射防止膜のうち少なくとも１
つの反射防止膜を前記マスクを用いて前記下層に配置さ
れた反射防止膜と同一の形状に形成し、その他の反射防
止膜を前記マスクを用いずに前記遮光膜の上面を覆う状
態で形成されていることを特徴とする請求項６記載の固
体撮像素子の製造方法。 - 【請求項９】 前記積層反射防止膜形成工程では、シリ
コン窒化膜とシリコン酸化膜とポリシリコン膜の各反射
防止膜を積層して形成することを特徴とする請求項６記
載の固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項１０】 前記積層反射防止膜形成工程では、前
記フォトセンサ部の受光面上にゲート酸化膜を介してシ
リコン窒化膜を形成し、その上層にシリコン酸化膜を形
成し、さらにその上層にポリシリコン膜を形成すること
を特徴とする請求項９記載の固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002007155A JP2003209235A (ja) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002007155A JP2003209235A (ja) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003209235A true JP2003209235A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=27645737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002007155A Pending JP2003209235A (ja) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003209235A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100753391B1 (ko) | 2004-05-14 | 2007-08-30 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 씨모스 이미지센서 |
| US7709919B2 (en) | 2006-02-28 | 2010-05-04 | Samsung Electronic Co., Ltd. | Solid-state image sensing device including anti-reflection structure including polysilicon and method of manufacturing the same |
| US7750280B2 (en) | 2006-12-04 | 2010-07-06 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Back-illuminated image sensor and method of fabricating the same |
| JP2011511945A (ja) * | 2008-02-12 | 2011-04-14 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | 色検出器 |
| WO2013051462A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器 |
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| JP2013084763A (ja) * | 2011-10-11 | 2013-05-09 | Sony Corp | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器 |
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| JP2015156502A (ja) * | 2015-04-06 | 2015-08-27 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器 |
| WO2018070262A1 (ja) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像素子、および電子装置 |
-
2002
- 2002-01-16 JP JP2002007155A patent/JP2003209235A/ja active Pending
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| US9374511B2 (en) | 2011-10-04 | 2016-06-21 | Sony Corporation | Solid-state image pickup unit, method of manufacturing solid-state image pickup unit, and electronic apparatus |
| US9576998B2 (en) | 2011-10-04 | 2017-02-21 | Sony Corporation | Solid-state image pickup unit, method of manufacturing solid-state image pickup unit, and electronic apparatus |
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| US10847559B2 (en) | 2016-10-12 | 2020-11-24 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state image sensor and electronic device |
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