JP2007067212A - Solid-state imaging device and method of manufacturing same - Google Patents

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Hideki Koriyama
秀樹 郡山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device hardly coming under the influence of a displacement of a micro lens or an inner layer lens without causing a variation in sensitivity or a deterioration in smear. <P>SOLUTION: A light-guide-structured solid-state imaging device includes a photoelectric conversion part, and a charge transferring part having a charge transferring electrode for transferring a charge generated by the photoelectric conversion part. Further, the element includes a first light shielding film composed of a first electrode comprising a first layer conductive film with the charge transferring electrode alternately juxtaposed, a second electrode comprising a second layer conductive film, and the first light shielding film formed on the sidewall of the charge transferring electrode to compose the sidewall, and a second light shielding film having an opening part for forming the light guide on the photoelectric conversion part on the upper layer of the charge transferring electrode to constitute the light guide structure. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体撮像素子およびその製造方法にかかり、特に固体撮像素子の電荷転送電極に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a charge transfer electrode of a solid-state imaging device.

エリアセンサ等に用いられるCCDを用いた固体撮像素子は、フォトダイオードなどからなる光電変換部と、この光電変換部からの信号電荷を転送するための電荷転送電極を備えた電荷転送部とを有する。電荷転送電極は、半導体基板に形成された電荷転送路上に複数個隣接して配置され、順次駆動される。   A solid-state imaging device using a CCD used for an area sensor or the like includes a photoelectric conversion unit including a photodiode and a charge transfer unit including a charge transfer electrode for transferring a signal charge from the photoelectric conversion unit. . A plurality of charge transfer electrodes are arranged adjacent to each other on a charge transfer path formed on the semiconductor substrate, and are sequentially driven.

近年、カメラの小型化に伴い、固体撮像素子においては、高解像度化、高感度化への要求は高まる一方であり、ギガピクセル以上まで撮像画素数の増加が進んでいる。   In recent years, with the miniaturization of cameras, demands for higher resolution and higher sensitivity are increasing in solid-state imaging devices, and the number of imaging pixels is increasing to more than gigapixels.

そこで、感度を向上させるために、画素表面にマイクロレンズを設け、フォトダイオードへの集光効率を高める構造が種々提案されている。   In order to improve the sensitivity, various structures have been proposed in which a microlens is provided on the pixel surface to increase the light collection efficiency to the photodiode.

そのひとつに例えば、図10に示すように光電変換部を構成するフォトダイオード部30の直上位置の平坦化層10上にパッシベーション膜を兼ねた層内レンズ20を形成し、さらにその上層に平坦化膜(透光性膜22)、カラーフィルタ50、平坦化膜61、オンチップレンズ60とを順次形成した構造が提案されている(電荷転送部40、フォトダイオード部30については実施の形態で後述する)。   For example, as shown in FIG. 10, an intra-layer lens 20 that also serves as a passivation film is formed on the planarizing layer 10 immediately above the photodiode unit 30 constituting the photoelectric conversion unit, and further planarized on the upper layer. A structure in which a film (translucent film 22), a color filter 50, a planarization film 61, and an on-chip lens 60 are sequentially formed has been proposed (the charge transfer unit 40 and the photodiode unit 30 will be described later in an embodiment). To do).

このような構造では、マイクロレンズや層内レンズの位置ずれで集光位置が変わり、ケラレによる感度のばらつきや、低下が発生するという問題がある。また、遮光膜の、光電変換部の開口に対する位置ずれはスミアの悪化の原因となる。スミアは、固体撮像素子に強い光が照射された場合、電荷転送部に光が到達し、そこで電荷が発生するため、画面上に帯状の撮像欠陥が現れる現象であり、高画素化に際して、電荷転送部を遮光膜で覆うとともに、光電変換部の開口部をしっかりと開口することは重要な課題となっている。   In such a structure, there is a problem in that the condensing position changes due to the displacement of the microlens or the in-layer lens, and the sensitivity varies due to vignetting or decreases. Further, the positional deviation of the light shielding film with respect to the opening of the photoelectric conversion part causes smear deterioration. Smear is a phenomenon in which when solid light is applied to a solid-state image sensor, light reaches the charge transfer section and charges are generated there. As a result, a band-shaped imaging defect appears on the screen. It is an important issue to cover the transfer part with a light shielding film and to firmly open the opening of the photoelectric conversion part.

そこで、スミアおよび感度ばらつきの少ない固体撮像素子を提供すること目的とし、電荷転送電極の側面にサイドウォールを設けて第1の遮光膜とし、さらに電荷転送電極上に絶縁膜を介して第2および第3の遮光膜を形成する構成が提案されている(特許文献1)。   Accordingly, an object is to provide a solid-state imaging device with less smear and sensitivity variation, and a side wall of the charge transfer electrode is provided as a first light-shielding film, and the second and A configuration for forming a third light-shielding film has been proposed (Patent Document 1).

この方法では電極側壁の遮光膜をセルフアラインで形成しているため位置ずれによる感度ばらつきやスミアの悪化はないが、マイクロレンズや層内レンズの位置ずれの影響でケラレによる感度のばらつきや低下が生じ易く、安定した感度を得るのが困難であるという問題があった。   In this method, the light shielding film on the electrode side wall is formed by self-alignment, so there is no sensitivity variation or smear deterioration due to misalignment, but there is a sensitivity variation or decrease due to vignetting due to the effect of misalignment of the microlens or intralayer lens. There is a problem that it is easy to occur and it is difficult to obtain a stable sensitivity.

特開平6−260629号公報JP-A-6-260629

このように、図10に示した従来の固体撮像素子では、サイドウォールの位置ずれにより、感度のばらつきやスミアの悪化を生じることがあった。
また、特許文献1に示された技術では、スミアの悪化を生じることはないが、マイクロレンズや層内レンズを形成する場合、これらの位置ずれによる影響を受け易いという問題があった。
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、マイクロレンズや層内レンズの位置ずれによる影響を受けにくく、かつ感度のばらつきやスミアの悪化を生じることのない固体撮像素子を提供することを目的とする。
As described above, in the conventional solid-state imaging device shown in FIG. 10, sensitivity variations and smear deterioration may occur due to the displacement of the sidewalls.
Further, the technique disclosed in Patent Document 1 does not cause smear deterioration, but there is a problem that when a microlens or an in-layer lens is formed, it is easily affected by these positional shifts.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that is not easily affected by a positional shift of a microlens or an in-layer lens and that does not cause sensitivity variations or smear deterioration. And

そこで本発明は、光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した光導波路構造の固体撮像素子において、前記電荷転送電極が、交互に並置して構成された、第1層導電性膜からなる第1の電極と、第2層導電性膜からなる第2の電極とで構成され、前記電荷転送電極の側壁に形成され、サイドウォールを構成する第1の遮光膜を具備し、前記電荷転送電極の上層に、前記光電変換部上で光導波路を形成する開口部をもつ、第2の遮光膜を備えたことを特徴とする。   Accordingly, the present invention provides a solid-state imaging device having an optical waveguide structure including a photoelectric conversion unit and a charge transfer unit including a charge transfer electrode that transfers a charge generated in the photoelectric conversion unit. It is composed of a first electrode made of a first layer conductive film and a second electrode made of a second layer conductive film, which are arranged in parallel with each other, and formed on the side wall of the charge transfer electrode. A first light-shielding film constituting a sidewall is provided, and a second light-shielding film having an opening for forming an optical waveguide on the photoelectric conversion part is provided on the charge transfer electrode. To do.

この構成によれば、電荷転送電極の側壁にセルフアラインで第1の遮光膜が形成されるため、位置ずれはなく、感度のばらつきやスミアの悪化を防ぐことができると共に、第2の遮光膜は集光型光導波路構造となっているため、集光性が高められ、マイクロレンズや層内レンズの位置ずれによる影響をうけることがなく、ケラレによる感度のばらつきがない、固体撮像素子を提供することが可能となる。   According to this configuration, since the first light-shielding film is formed on the side wall of the charge transfer electrode by self-alignment, there is no positional deviation, and it is possible to prevent sensitivity variations and smear deterioration, and the second light-shielding film. Provides a solid-state imaging device with a concentrating optical waveguide structure, which improves condensing performance, is not affected by the displacement of microlenses and in-layer lenses, and does not vary in sensitivity due to vignetting It becomes possible to do.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記第2の遮光膜が、前記電荷転送部上に形成された平坦化膜を介して形成されたものを含む。   The present invention includes the solid-state imaging device in which the second light shielding film is formed via a planarization film formed on the charge transfer unit.

この構成によれば、第2の遮光膜が平坦化膜上に形成されるため、パターニング精度を高めることができ、高精度の開口の形成が可能となる。   According to this configuration, since the second light-shielding film is formed on the planarizing film, the patterning accuracy can be increased and a highly accurate opening can be formed.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記第1および第2の遮光膜は、絶縁膜を介して形成され、電気的に絶縁分離されている。   According to the present invention, in the solid-state imaging device, the first and second light shielding films are formed through an insulating film and are electrically insulated and separated.

この構成によれば、第1の遮光膜と第2の遮光膜の絶縁分離が確実となるため、種々の電気的影響を防ぐことができる。   According to this configuration, since the insulation separation between the first light shielding film and the second light shielding film is ensured, various electrical influences can be prevented.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記第2の遮光膜は、前記開口部が、前記光電変換部上で、上方に行くに従って径大となる逆円錐台状をなすように形成され、表面が反射面を形成するものを含む。   In the solid-state imaging device according to the present invention, the second light-shielding film is formed so that the opening has an inverted truncated cone shape with a diameter increasing toward the top on the photoelectric conversion unit, Includes those whose surface forms a reflective surface.

この構成によれば、大きく開口した上方から大量の光を取り込み、反射面で良好に反射させることにより、集光効率の高い光導波路構造を形成することができる。   According to this configuration, an optical waveguide structure with high light collection efficiency can be formed by capturing a large amount of light from above with a large opening and reflecting it well on the reflecting surface.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記開口部に透光性材料が充填されたものを含む。   The present invention includes the solid-state imaging device in which the opening is filled with a translucent material.

この構成によれば、開口部に透光性材料が充填されているため、大量の光を取り込むことができ、集光効率の高い光導波路構造を形成することができる。   According to this configuration, since the light-transmitting material is filled in the opening, a large amount of light can be taken in and an optical waveguide structure with high light collection efficiency can be formed.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記透光性材料は有機系材料であるものを含む。   The present invention includes the solid-state imaging device, wherein the light-transmitting material is an organic material.

この構成によれば、低温形成が可能である。   According to this configuration, low temperature formation is possible.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記開口部にカラーフィルタ材料が充填され、カラーフィルタを構成したものを含む。   The present invention includes the solid-state imaging device in which the opening is filled with a color filter material to form a color filter.

この構成によれば、別途フィルタ層を設ける必要がなく、より薄型化をはかることができ、集光部にのみフィルタが形成されているため、効率よく集光のなされた光を選択的に波長調整され、また1個1個第2の遮光膜で囲まれているため、混色を防ぐことがでできる。   According to this configuration, it is not necessary to provide a separate filter layer, and the thickness can be further reduced. Since the filter is formed only at the light collecting portion, the light that is efficiently condensed is selectively wavelength-selected. Since they are adjusted and surrounded by the second light-shielding film one by one, color mixing can be prevented.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記開口部に蛍光剤が充填されたものを含む。   The present invention includes the solid-state imaging device in which the opening is filled with a fluorescent agent.

この構成によれば、別途蛍光体層を設ける必要がなく、より薄型化をはかることができ、集光部にのみ蛍光体が形成されているため、効率よく集光された光量に応じた蛍光を発光させることができ、高感度化をはかることができる。またこの開口は1個1個第2の遮光膜で囲まれているため、混色を防ぐことができる。   According to this configuration, it is not necessary to provide a separate phosphor layer, and the thickness can be further reduced. Since the phosphor is formed only in the light condensing part, the fluorescent light corresponding to the amount of light that has been efficiently collected. Can be made to emit light, and high sensitivity can be achieved. Further, since each opening is surrounded by the second light-shielding film one by one, color mixing can be prevented.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記第1の遮光膜はタングステンであるものを含む。   The present invention includes the solid-state imaging device, wherein the first light shielding film is tungsten.

この構成によれば、CVD法により容易に形成可能でかつ遮光性の高い第1の遮光膜を形成することが可能となる。また、電極などの配線取り出しと同一工程で形成可能となる   According to this configuration, it is possible to form the first light shielding film that can be easily formed by the CVD method and has high light shielding properties. Also, it can be formed in the same process as the wiring extraction of electrodes and the like.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記第2の遮光膜はアルミニウム薄膜またはアルミニウム合金薄膜であるものを含む。   The present invention includes the solid-state imaging device, wherein the second light shielding film is an aluminum thin film or an aluminum alloy thin film.

この構成によれば、周辺回路の配線と同一工程で形成することができ、加工性も容易で、高精度で信頼性の高い光導波路構造を形成することが可能となる。なお、この第2の遮光膜はアルミニウム薄膜またはアルミニウム合金薄膜に限定されることなくWなどの遮光性を有する金属膜であればよい。   According to this configuration, it is possible to form an optical waveguide structure that can be formed in the same process as the wiring of the peripheral circuit, is easy to process, and has high accuracy and high reliability. The second light shielding film is not limited to an aluminum thin film or an aluminum alloy thin film, and may be a metal film having a light shielding property such as W.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記第2の遮光膜表面に反射防止膜が形成されたものを含む。   The present invention also includes the solid-state imaging device in which an antireflection film is formed on the surface of the second light shielding film.

この構成によれば、より集光性を高めることが可能となる。なお第2の遮光膜表面は水分ブロック層あるいは腐食防止膜としても作用するものがよく、有機系材料などでもよい。   According to this configuration, it is possible to further improve the light collecting property. Note that the surface of the second light-shielding film preferably acts as a moisture blocking layer or a corrosion prevention film, and may be an organic material or the like.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記反射防止膜は窒化シリコン膜であるものを含む。   According to the present invention, in the solid-state imaging device, the antireflection film is a silicon nitride film.

この構成によれば、窒化シリコン膜がアルミニウム層への水分などのブロック膜として機能するため、より信頼性の向上をはかることができる。また窒化シリコン膜のみならず酸化シリコン膜あるいは、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜との積層膜でもよい。   According to this configuration, since the silicon nitride film functions as a block film for moisture or the like on the aluminum layer, the reliability can be further improved. Further, not only a silicon nitride film but also a silicon oxide film or a laminated film of a silicon nitride film and a silicon oxide film may be used.

また本発明は、前記固体撮像素子において、前記第1および第2の電極間の電極間距離は、0.1μm以下であるものを含む。   The present invention includes the solid-state imaging device, wherein an interelectrode distance between the first and second electrodes is 0.1 μm or less.

この構成によれば、微細な電極構造の固体撮像素子においても、高精度で信頼性の高い素子構造を得ることが可能となる。   According to this configuration, it is possible to obtain a highly accurate and reliable element structure even in a solid-state imaging element having a fine electrode structure.

また本発明は、前記固体撮像素子において、光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した固体撮像素子を製造する方法であって、半導体基板表面に、前記光電変換部および前記電荷転送部を形成する工程と、前記電荷転送電極上に絶縁膜を介して、第1の遮光膜を成膜し、異方性エッチングを行い、前記電荷転送電極の側壁に前記第1の遮光膜を形成する工程と、前記光電変換部上を覆うように透光性の絶縁膜を形成する工程と、第2の遮光膜を成膜し、前記光電変換部上に開口を形成し、光導波路を構成する第2の遮光膜を形成する工程とを含む。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solid-state imaging device including a photoelectric conversion unit and a charge transfer unit including a charge transfer electrode configured to transfer charges generated in the photoelectric conversion unit. A step of forming the photoelectric conversion portion and the charge transfer portion on the surface of the semiconductor substrate, and forming a first light-shielding film on the charge transfer electrode via an insulating film, and performing anisotropic etching. Forming a first light-shielding film on a side wall of the charge transfer electrode, forming a light-transmitting insulating film so as to cover the photoelectric conversion portion, and forming a second light-shielding film And forming a second light shielding film constituting an optical waveguide by forming an opening on the photoelectric conversion portion.

この構成によれば、第1の遮光膜は電荷転送電極の側壁に自己整合的に形成されるため、位置ずれもなく形成可能であり、第2の遮光膜そのものが光導波路構造を形成しているため、位置ずれの低減をはかることができるとともに、高精度で信頼性の高い固体撮像素子の形成が可能となる。   According to this configuration, the first light-shielding film is formed on the side wall of the charge transfer electrode in a self-aligned manner, and thus can be formed without positional deviation. The second light-shielding film itself forms an optical waveguide structure. Therefore, it is possible to reduce misalignment and to form a solid-state imaging device with high accuracy and high reliability.

また本発明は、前記固体撮像素子の製造方法において、前記第2の遮光膜を形成する工程は、前記第2の遮光膜を表面全体に成膜する工程と、テーパ状断面を有するレジストパターンをマスクとして、前記第2の遮光膜をエッチングすることにより、前記光電変換部上に前記開口を形成する工程とを含む。   According to the present invention, in the method of manufacturing the solid-state imaging device, the step of forming the second light-shielding film includes a step of forming the second light-shielding film over the entire surface, and a resist pattern having a tapered cross section. Forming the opening on the photoelectric conversion portion by etching the second light-shielding film as a mask.

この構成によれば、テーパ状断面を有するレジストパターンを用いてエッチングすることにより、このレジストパターンと同様のプロファイルを有するパターン形成を実行することが可能となる。   According to this configuration, it is possible to execute pattern formation having a profile similar to that of the resist pattern by performing etching using the resist pattern having a tapered cross section.

また本発明は、前記固体撮像素子の製造方法において、前記第2の遮光膜を形成する工程に先立ち、前記絶縁膜としてBPSG膜を成膜し、加熱により平坦化する工程を含む。   The present invention also includes a step of forming a BPSG film as the insulating film and flattening by heating prior to the step of forming the second light shielding film in the method of manufacturing the solid-state imaging device.

この構成によれば、表面の平坦化後に第2の遮光膜を形成しているため、フォトリソグラフィ工程におけるマスクの位置ずれを低減し、より高精度の光導波路を形成することが可能となる。なお、平坦化工程としては、加熱によるリフローのほか、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)により平坦化するようにしてもよい。   According to this configuration, since the second light-shielding film is formed after the surface is flattened, it is possible to reduce the displacement of the mask in the photolithography process and form a more accurate optical waveguide. In addition, as a planarization process, you may make it planarize by chemical mechanical polishing (CMP: Chemical Mechanical Polishing) besides reflow by heating.

また本発明は、前記固体撮像素子の製造方法において、前記絶縁膜は前記電荷転送電極表面に残留せしめられたものを含む。   According to the present invention, in the method for manufacturing the solid-state imaging device, the insulating film is left on the surface of the charge transfer electrode.

この構成によれば、より平坦な面に第2の遮光膜が形成されることになり、パターン精度の向上をはかることができるとともに、第1および第2の遮光膜を絶縁分離することができるため、短絡を防止し、より確実な回路形成が可能となる。   According to this configuration, the second light-shielding film is formed on a flatter surface, so that the pattern accuracy can be improved and the first and second light-shielding films can be insulated and separated. Therefore, a short circuit can be prevented and a more reliable circuit can be formed.

また本発明は、前記固体撮像素子の製造方法において、前記第2の遮光膜に形成された開口内に透光性材料を充填する工程を含むものを含む。   The present invention also includes a method for manufacturing the solid-state imaging device, including a step of filling a light-transmitting material into an opening formed in the second light-shielding film.

この構成によれば、極めて容易に光導波路構造を形成することができる。   According to this configuration, the optical waveguide structure can be formed very easily.

また本発明は、前記固体撮像素子の製造方法において、前記第2の遮光膜に形成された開口内にカラーフィルタ材料を充填する工程を含むものを含む。   The present invention also includes the method for manufacturing a solid-state imaging device, including a step of filling a color filter material into an opening formed in the second light shielding film.

この構成によれば、極めて容易に薄型で信頼性の高い光導波路構造を形成することができる。   According to this configuration, a thin and highly reliable optical waveguide structure can be formed very easily.

また本発明は、前記固体撮像素子の製造方法において、前記第2の遮光膜に形成された開口内に蛍光剤を充填する工程を含むものを含む。   In addition, the present invention includes the method for manufacturing a solid-state imaging device including a step of filling a fluorescent agent in an opening formed in the second light shielding film.

この構成によれば、極めて容易に薄型で信頼性の高い光導波路構造を形成することができる。   According to this configuration, a thin and highly reliable optical waveguide structure can be formed very easily.

また本発明は、前記固体撮像素子の製造方法において、前記充填する工程に先立ち、前記第2の遮光膜を被覆するように反射防止膜を形成する工程を含む。
この構成によれば、容易に信頼性の高い固体撮像素子を形成することが可能となる。
The present invention also includes a step of forming an antireflection film so as to cover the second light shielding film prior to the filling step in the method of manufacturing the solid-state imaging device.
According to this configuration, it is possible to easily form a highly reliable solid-state imaging device.

本発明によれば、マイクロレンズや層内レンズの位置ずれによる影響を受けることなく、ケラレによる感度のばらつきや低下のない、高い信頼性を備えた固体撮像素子を提供することが可能となる。
また遮光膜の位置ずれによる影響を受けることがなく、感度のばらつきやスミアの悪化のない高い信頼性を備えた固体撮像素子を得ることが可能となる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the solid-state image sensor provided with the high reliability which is not influenced by the position shift of a micro lens or an in-layer lens, and does not have the dispersion | variation and fall of the sensitivity by vignetting.
In addition, it is possible to obtain a solid-state imaging device that is not affected by the positional deviation of the light shielding film and has high reliability without sensitivity variations and smear deterioration.

以下本発明の実施の形態について図面を参照しつ説明する。
(第1の実施の形態)
この固体撮像素子は、図1および図2に示すように、光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した光導波路構造の固体撮像素子において、前記電荷転送電極が、交互に並置して構成された、第1層導電性膜からなる第1の電極3aと、第2層導電性膜からなる第2の電極3bとで構成され、前記電荷転送電極3の側壁に形成され、サイドウォールを構成するタングステン薄膜からなる第1の遮光膜6を具備し、前記電荷転送電極の上層に、前記光電変換部上で光導波路を形成する開口部をもつ、アルミニウム薄膜からなる第2の遮光膜7を備えたことを特徴とするものである。ここで、第2の遮光膜7は、前記電荷転送部上に形成された平坦化膜10を介して形成されており、互いに電気的に絶縁分離されており、この第2の遮光膜7は、前記開口部が、前記光電変換部上で、上方に行くに従って径大となる逆円錐台状をなすように形成され、表面が反射面を構成している。ここで図1は断面概要図、図2は平面概要図であり、図1は図2のA−A断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, this solid-state imaging device has an optical waveguide structure including a photoelectric conversion unit and a charge transfer unit including a charge transfer electrode that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit. In the solid-state imaging device, the charge transfer electrodes include a first electrode 3a made of a first layer conductive film and a second electrode 3b made of a second layer conductive film, which are alternately arranged in parallel. And a first light-shielding film 6 made of a tungsten thin film that forms the side wall, and is formed on the side wall of the charge transfer electrode 3, and an optical waveguide is formed on the photoelectric conversion unit above the charge transfer electrode. A second light-shielding film 7 made of an aluminum thin film having an opening to be formed is provided. Here, the second light-shielding film 7 is formed via the planarization film 10 formed on the charge transfer portion, and is electrically insulated and separated from each other. The opening portion is formed on the photoelectric conversion portion so as to form an inverted truncated cone shape having a diameter increasing toward the upper side, and the surface constitutes a reflection surface. Here, FIG. 1 is a schematic cross-sectional view, FIG. 2 is a schematic plan view, and FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

上記構成によれば、電荷転送電極3の側壁にセルフアラインで第1の遮光膜6が形成されるため、位置ずれはなく、感度のばらつきやスミアの悪化を防ぐことができると共に、光導波路Oが第2の遮光膜7で囲まれているため、集光性が高められ、マイクロレンズ60の位置ずれによる影響をうけることがなく、ケラレによる感度のばらつきがない、固体撮像素子を提供することが可能となる。また、第2の遮光膜が、平坦化膜上に形成されるためパターニング精度を高めることができ、高精度の開口形成が可能となる。従ってさらなる微細化も可能で高感度で信頼性の高い固体撮像素子の形成が可能となる。   According to the above configuration, since the first light-shielding film 6 is formed on the side wall of the charge transfer electrode 3 by self-alignment, there is no positional shift, and it is possible to prevent variations in sensitivity and deterioration of smear. Is surrounded by the second light-shielding film 7, thereby providing a solid-state imaging device that has improved light-collecting properties, is not affected by the displacement of the microlens 60, and does not vary in sensitivity due to vignetting. Is possible. In addition, since the second light-shielding film is formed on the planarization film, the patterning accuracy can be increased, and a highly accurate opening can be formed. Therefore, further miniaturization is possible, and it is possible to form a solid-state imaging device with high sensitivity and high reliability.

他の構造は通例の固体撮像素子と同様であり、光電変換部30と、前記光電変換部30で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部40とを具備し、光電変換部に開口を持つように形成された第2の遮光膜7の下層に、表面がほぼ平坦となるように前記光電変換部に充填されたBPSG(borophospho silicate glass)膜からなる平坦化膜10が形成されており、また第2の遮光膜7の上層は、有機系膜からなる透光性膜22からなる平坦化膜を具備し、さらにこの中間層上に、フィルタ50およびレンズ60を形成してなることを特徴とするものである。61はフィルタ上平坦化膜である。   Other structures are the same as those of a conventional solid-state imaging device, and include a photoelectric conversion unit 30 and a charge transfer unit 40 including a charge transfer electrode that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit 30. A flattening film 10 made of a BPSG (borophospho silicate glass) film filled in the photoelectric conversion portion under the second light-shielding film 7 formed so as to have an opening in the conversion portion so as to have a substantially flat surface. Further, the upper layer of the second light shielding film 7 is provided with a planarizing film made of a translucent film 22 made of an organic film, and a filter 50 and a lens 60 are formed on the intermediate layer. It is characterized by being formed. 61 is a planarizing film on the filter.

これにより、良好に表面の平坦化をはかることができる。   Thereby, it is possible to satisfactorily flatten the surface.

なおこのゲート酸化膜2は、酸化シリコン膜2aと窒化シリコン膜2bと酸化シリコン膜2cとの3層構造膜で構成される。   The gate oxide film 2 is composed of a three-layer structure film of a silicon oxide film 2a, a silicon nitride film 2b, and a silicon oxide film 2c.

また、シリコン基板1には、複数のフォトダイオード領域からなる光電変換部30が形成され、光電変換部30で検出した信号電荷を転送するための電荷転送部40が、光電変換部30の間に形成される。   Further, a photoelectric conversion unit 30 including a plurality of photodiode regions is formed on the silicon substrate 1, and a charge transfer unit 40 for transferring a signal charge detected by the photoelectric conversion unit 30 is provided between the photoelectric conversion units 30. It is formed.

電荷転送電極によって転送される信号電荷が移動する電荷転送チャネルは、図2では図示していないが、電荷転送部40が延在する方向と交差する方向に、形成される。   Although not shown in FIG. 2, the charge transfer channel through which the signal charge transferred by the charge transfer electrode moves is formed in a direction crossing the direction in which the charge transfer unit 40 extends.

なお、図2においては、電極間絶縁膜の内、フォトダイオード領域30と電荷転送部40との境界近傍に形成されるものの記載を省略してある。   In FIG. 2, the description of the interelectrode insulating film formed near the boundary between the photodiode region 30 and the charge transfer portion 40 is omitted.

また図1に示すように、シリコン基板1内には、フォトダイオードを構成する光電変換部30(30a、30b)、電荷転送チャネル33、チャネルストップ領域32、電荷読み出し領域34が形成され、シリコン基板1表面には、ゲート酸化膜2が形成される。ゲート酸化膜2表面には、電荷転送電極(第1層導電性膜3aからなる第1層電極、第2層導電性膜3bからなる第2層電極)が、電極間絶縁膜4をはさんで並置されるように形成され、単層電極構造を構成している。5は電荷転送電極上を覆う上部絶縁膜である。   As shown in FIG. 1, a photoelectric conversion unit 30 (30a, 30b), a charge transfer channel 33, a channel stop region 32, and a charge readout region 34 constituting a photodiode are formed in the silicon substrate 1, and the silicon substrate A gate oxide film 2 is formed on one surface. On the surface of the gate oxide film 2, charge transfer electrodes (a first layer electrode made of the first layer conductive film 3 a and a second layer electrode made of the second layer conductive film 3 b) sandwich the interelectrode insulating film 4. Are arranged side by side to form a single layer electrode structure. Reference numeral 5 denotes an upper insulating film covering the charge transfer electrode.

また、この例では、いわゆるハニカム構造の固体撮像素子を示しているが、正方格子型の固体撮像素子にも適用可能であることはいうまでもない。   In this example, a so-called honeycomb-structured solid-state imaging device is shown, but it goes without saying that the present invention can also be applied to a square lattice type solid-state imaging device.

次にこの固体撮像素子の製造工程について図3および図4を参照しつつ詳細に説明する。
まず、通例の方法で、シリコン基板1上に光電変換部と電荷転送部とを形成する。例えば電荷転送部は以下のように形成される。不純物濃度1.0×1016cm−3程度のn型のシリコン基板1表面に、膜厚15nmの酸化シリコン膜2aと、膜厚50nmの窒化シリコン膜2bと、膜厚10nmの酸化シリコン膜2cを形成し、3層構造のゲート酸化膜2を形成する。
Next, the manufacturing process of this solid-state imaging device will be described in detail with reference to FIGS.
First, a photoelectric conversion unit and a charge transfer unit are formed on the silicon substrate 1 by a usual method. For example, the charge transfer unit is formed as follows. A silicon oxide film 2a having a film thickness of 15 nm, a silicon nitride film 2b having a film thickness of 50 nm, and a silicon oxide film 2c having a film thickness of 10 nm are formed on the surface of an n-type silicon substrate 1 having an impurity concentration of about 1.0 × 10 16 cm −3. And a gate oxide film 2 having a three-layer structure is formed.

続いて、このゲート酸化膜2上に、第1層多結晶シリコン膜3aと第2層多結晶シリコン膜3bとを酸化シリコン膜からなる電極間絶縁膜4を介して並置し、このまわりに酸化シリコン膜5を形成する(図3(a))。   Subsequently, a first-layer polycrystalline silicon film 3a and a second-layer polycrystalline silicon film 3b are juxtaposed on the gate oxide film 2 via an interelectrode insulating film 4 made of a silicon oxide film, and oxidized around this. A silicon film 5 is formed (FIG. 3A).

この後、CVD法によりタングステン薄膜6を形成する(図3(b))。   Thereafter, a tungsten thin film 6 is formed by CVD (FIG. 3B).

そして、異方性エッチング(反応性イオンエッチング)により水平部分に堆積されたタングステン薄膜を除去し側壁に残留させ第1の遮光膜6としてのサイドウォールを形成する(図3(c))。   Then, the tungsten thin film deposited on the horizontal portion is removed by anisotropic etching (reactive ion etching) and left on the side wall to form a side wall as the first light shielding film 6 (FIG. 3C).

続いて、この上層にBPSG膜を形成し、加熱リフローすることにより、平坦化膜10を形成する(図4(a))。   Subsequently, a BPSG film is formed on the upper layer and heated and reflowed to form the planarizing film 10 (FIG. 4A).

そしてこの上層に有機アルミを用いたCVD法によりアルミニウム薄膜7を形成する(図4(b))。   Then, an aluminum thin film 7 is formed on this upper layer by a CVD method using organic aluminum (FIG. 4B).

そしてこの上層にフォトリソグラフィによりレジストパターンR1を形成する。ここではテーパ状断面を形成する(図4(c))。   Then, a resist pattern R1 is formed on this upper layer by photolithography. Here, a tapered cross section is formed (FIG. 4C).

続いて、このレジストパターンR1をマスクとしてドライエッチングを行い、レジストパターンR1とほぼ同一のプロファイルをもつアルミニウム薄膜からなる第2の遮光膜7を形成する(図4(d))。   Subsequently, dry etching is performed using the resist pattern R1 as a mask, thereby forming a second light-shielding film 7 made of an aluminum thin film having substantially the same profile as the resist pattern R1 (FIG. 4D).

このようにして形成された開口に導波路Oを構成する透光性膜としての有機系膜を充填する(図5(a))。   The opening formed in this way is filled with an organic film as a translucent film constituting the waveguide O (FIG. 5A).

そしてこの上層に有機系膜からなるカラーフィルタ層50を形成する(図5(b))。   Then, a color filter layer 50 made of an organic film is formed on this upper layer (FIG. 5B).

そしてフィルタ上平坦化膜61を形成した後、マイクロレンズ60を形成し、図1および図2に示したような固体撮像素子を得る。   Then, after forming the planarizing film 61 on the filter, the microlens 60 is formed to obtain a solid-state imaging device as shown in FIGS.

またこの方法によれば、第1の遮光膜は電荷転送電極の側壁に自己整合的に形成されるため、位置ずれもなく形成可能であり、第2の遮光膜そのものが光導波路構造を形成しているため、位置ずれの低減をはかることができるとともに、高精度で信頼性の高い固体撮像素子の形成が可能となる。   Further, according to this method, the first light-shielding film is formed on the side wall of the charge transfer electrode in a self-aligned manner, so that it can be formed without misalignment, and the second light-shielding film itself forms an optical waveguide structure. Therefore, it is possible to reduce misalignment and to form a highly accurate and reliable solid-state imaging device.

この方法によれば、0.1μm程度の電極間距離をもつ微細化構造の固体撮像素子においても、集光効率を向上し、電荷の読み出しが可能となるため高精度で信頼性の高い固体撮像素子を得ることが可能となる。   According to this method, even in a solid-state imaging device having a miniaturized structure having an inter-electrode distance of about 0.1 μm, it is possible to improve the light collection efficiency and to read out charges, so that high-accuracy and highly reliable solid-state imaging is possible. An element can be obtained.

(実施の形態2)
前記実施の形態1では、図3乃至5にその製造工程図を示すように、光電変換部30上を直接覆う平坦化膜10としてのBPSG膜を形成後、メルトし、平坦化して、電荷転送部上まで覆うように形成したが、本実施の形態では、図6乃至8にその製造工程図を示すように、エッチバック或いはCMPを行い、サイドウォールを構成する第1の遮光膜の上縁が露呈する程度に、表面の平坦化をはかるとともに、より平坦な表面を得るようにし、第2の遮光膜のパターン精度の向上をはかるとともに、第2の遮光膜の表面を反射防止膜(金属カバー膜)8としての機能を備えた窒化シリコン膜からなる絶縁性膜で覆うようにしたことを特徴とするものである。
他部は通例の固体撮像素子と同様に形成され詳細な説明は省略するが、符号は実施の形態1と同様である。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, as shown in FIGS. 3 to 5, the BPSG film as the flattening film 10 that directly covers the photoelectric conversion unit 30 is formed, and then melted, flattened, and charge transfer is performed. In this embodiment, the upper edge of the first light shielding film constituting the sidewall is formed by performing etch back or CMP, as shown in FIGS. The surface of the second light-shielding film is made to have an anti-reflection film (metal) and the surface of the second light-shielding film is improved in pattern accuracy. It is characterized by being covered with an insulating film made of a silicon nitride film having a function as a cover film 8.
The other parts are formed in the same manner as a conventional solid-state imaging device, and detailed description thereof is omitted, but the reference numerals are the same as those in the first embodiment.

すなわち、(図3(c))に示した、電荷転送部の形成までは前記実施の形態1と同様に行い、図4(a)に示したように、異方性エッチング(反応性イオンエッチング)により、水平部分に堆積されたタングステン薄膜を除去し側壁に残留させ第1の遮光膜6としてのサイドウォールを形成した後、続いて、この上層にBPSG膜を形成し、レジストエッチバックにより、サイドウォールを構成する第1の遮光膜6の上縁が露呈するまでエッチングし平坦化を行い、平坦化膜10を得る(図6(a))。   That is, the process up to the formation of the charge transfer portion shown in FIG. 3C is performed in the same manner as in the first embodiment, and anisotropic etching (reactive ion etching) is performed as shown in FIG. ), The tungsten thin film deposited on the horizontal portion is removed and left on the side wall to form a side wall as the first light-shielding film 6, and subsequently, a BPSG film is formed on this upper layer, and resist etching back is performed. Etching is performed until the upper edge of the first light shielding film 6 constituting the sidewall is exposed, and planarization is performed to obtain the planarization film 10 (FIG. 6A).

この後、この上層に有機アルミを用いたCVD法によりアルミニウム薄膜7を形成する(図6(b))。   Thereafter, an aluminum thin film 7 is formed by CVD using organic aluminum as the upper layer (FIG. 6B).

そしてこの上層にフォトリソグラフィによりレジストパターンR1を形成する。ここではテーパ状断面を形成する(図6(c))。   Then, a resist pattern R1 is formed on this upper layer by photolithography. Here, a tapered cross section is formed (FIG. 6C).

続いて、このレジストパターンR1をマスクとしてドライエッチングを行い、レジストパターンR1とほぼ同一のプロファイルをもつアルミニウム薄膜からなる第2の遮光膜7を形成する(図7(a))。   Subsequently, dry etching is performed using the resist pattern R1 as a mask to form a second light-shielding film 7 made of an aluminum thin film having a profile substantially the same as that of the resist pattern R1 (FIG. 7A).

この後CVD法により、第2の遮光膜7の形成された基板表面全体を覆うように窒化シリコン膜を形成する(図7(b))。   Thereafter, a silicon nitride film is formed by the CVD method so as to cover the entire substrate surface on which the second light-shielding film 7 is formed (FIG. 7B).

このようにして形成された開口に導波路Oを構成する透光性膜22としての有機系膜を充填する(図7(c))。   The opening formed in this way is filled with an organic film as the translucent film 22 constituting the waveguide O (FIG. 7C).

そしてこの上層に有機系膜からなるカラーフィルタ層50を形成する(図8(a))。   A color filter layer 50 made of an organic film is formed on the upper layer (FIG. 8A).

そしてフィルタ上平坦化膜61を形成した後、マイクロレンズ60を形成し、図8(b)示すような固体撮像素子を得る。   Then, after the on-filter flattening film 61 is formed, the microlens 60 is formed to obtain a solid-state imaging device as shown in FIG.

また固体撮像素子によれば、実施の形態1による効果に加え、第2の遮光膜が反射防止膜8で覆われているため、更なる集光性を高めることができるとともに、この反射防止膜に窒化シリコン膜を用いることにより、絶縁性を高めかつ不純物ブロック効果があるため、光導波路内をBPSGで構成した場合にも、信頼性の低下を招くことなく良好な特性を維持することができる。   Further, according to the solid-state imaging device, in addition to the effects of the first embodiment, the second light-shielding film is covered with the antireflection film 8, so that it is possible to further improve the light condensing property and this antireflection film. By using a silicon nitride film, the insulating property is improved and the impurity blocking effect is obtained. Therefore, even when the optical waveguide is made of BPSG, good characteristics can be maintained without causing a decrease in reliability. .

(実施の形態3)
前記実施の形態1および2では、第2の遮光膜7で囲まれた開口に透光性材料を充填して光導波路を形成したが、本実施の形態では図9に示すように、第2の遮光膜7で囲まれた開口にそれぞれ赤色フィルタ材料50R、緑色フィルタ材料50G、青色フィルタ材料50Bを充填し、導波路内にカラーフィルタが形成されたことを特徴とするものである。 他は前記実施の形態1,2と同様であるが、光導波路を囲むように形成された第2の遮光膜7の上層にフィルタ上平坦化膜61を介して直接マイクロレンズ60が形成されており、大幅な薄型化を図ることが可能となる。
また、各色のフィルタは第2の遮光膜からなる隔壁で区切られているため、混色を招くこともない。
また遮光性の金属としてはタングステンに限定されることなくチタン(Ti)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)など適宜変更可能である。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, an optical waveguide is formed by filling the opening surrounded by the second light-shielding film 7 with a light-transmitting material. In this embodiment, as shown in FIG. Each of the openings surrounded by the light shielding film 7 is filled with a red filter material 50R, a green filter material 50G, and a blue filter material 50B, and a color filter is formed in the waveguide. Others are the same as in the first and second embodiments, but the microlens 60 is formed directly on the second light-shielding film 7 formed so as to surround the optical waveguide through the on-filter planarizing film 61. As a result, the thickness can be significantly reduced.
Further, since the filters of each color are separated by the partition made of the second light shielding film, color mixing is not caused.
The light-shielding metal is not limited to tungsten, and can be appropriately changed such as titanium (Ti), cobalt (Co), nickel (Ni).

なお、製造方法については前記実施の形態に限定されることなく適宜変更可能である。   In addition, about a manufacturing method, it can change suitably, without being limited to the said embodiment.

以上説明してきたように、本発明によれば、マイクロレンズや層内レンズの位置ずれによる影響を受けることなく、ケラレによる感度のばらつきや低下のない、固体撮像素子を提供することが可能となることから、小型カメラなど、微細でかつ高感度の固体撮像装置の形成に有効である。また、光導波路内にカラーフィルタ材料や蛍光剤などを充填することにより、混色を防ぐと共に縦方向のシュリンクをはかることができ光入射角に対するマージンを減少することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a solid-state imaging device that is not affected by the positional deviation of the microlens and the in-layer lens and that is free from variations and decreases in sensitivity due to vignetting. Therefore, it is effective for forming a fine and highly sensitive solid-state imaging device such as a small camera. Also, by filling the optical waveguide with a color filter material, a fluorescent agent, etc., color mixing can be prevented and shrinking in the vertical direction can be achieved, and the margin for the light incident angle can be reduced.

本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子を示す上面図である。It is a top view which shows the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態の固体撮像素子の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the solid-state image sensor of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態の固体撮像素子を示す図である。It is a figure which shows the solid-state image sensor of the 3rd Embodiment of this invention. 従来例の固体撮像素子の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the solid-state image sensor of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリコン基板
2 ゲート酸化膜
3a 第1層多結晶シリコン膜
3b 第2層多結晶シリコン膜
4 電極間絶縁膜
5 酸化シリコン膜(絶縁膜)
6 第1の遮光膜(サイドウォール)
7 第2の遮光膜
8 反射防止膜
10 平坦化膜(BPSG膜)
22 透光性膜
30 光電変換部
40 電荷転送部
50 カラーフィルタ
60 マイクロレンズ
61 平坦化膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Gate oxide film 3a 1st layer polycrystalline silicon film 3b 2nd layer polycrystalline silicon film 4 Interelectrode insulating film 5 Silicon oxide film (insulating film)
6 First light shielding film (side wall)
7 Second light shielding film 8 Antireflection film 10 Flattening film (BPSG film)
22 translucent film 30 photoelectric conversion unit 40 charge transfer unit 50 color filter 60 microlens 61 flattening film

Claims (21)

光電変換部と、前記光電変換部で生起された電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した光導波路構造の固体撮像素子において、
前記電荷転送電極が、交互に並置して構成された、第1層導電性膜からなる第1の電極と、第2層導電性膜からなる第2の電極とで構成され、
前記電荷転送電極の側壁に形成され、サイドウォールを構成する第1の遮光膜を具備し、
前記電荷転送電極の上層に、前記光電変換部上で光導波路を形成する開口部をもつ、第2の遮光膜を備えた固体撮像素子。
In a solid-state imaging device having an optical waveguide structure including a photoelectric conversion unit and a charge transfer unit including a charge transfer electrode that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit,
The charge transfer electrode is composed of a first electrode made of a first-layer conductive film and a second electrode made of a second-layer conductive film, which are alternately arranged in parallel.
A first light-shielding film formed on a side wall of the charge transfer electrode and constituting a side wall;
A solid-state imaging device comprising a second light-shielding film having an opening for forming an optical waveguide on the photoelectric conversion unit, on an upper layer of the charge transfer electrode.
請求項1に記載の固体撮像素子であって、
前記第2の遮光膜は、前記電荷転送部上に形成された平坦化膜を介して形成された固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to claim 1,
The second light-shielding film is a solid-state imaging device formed via a planarization film formed on the charge transfer unit.
請求項1または2に記載の固体撮像素子であって、
前記第1および第2の遮光膜は、絶縁膜を介して形成され、電気的に絶縁分離されている固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to claim 1 or 2,
The first and second light shielding films are formed through an insulating film and are electrically insulated and separated.
請求項1乃至3のいずれかに記載の固体撮像素子であって、
前記第2の遮光膜は、前記開口部が、前記光電変換部上で、上方に行くに従って径大となる逆円錐台状をなすように形成され、表面が反射面を形成する固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 3,
The second light-shielding film is a solid-state imaging device in which the opening is formed in an inverted truncated cone shape having a diameter that increases upward on the photoelectric conversion unit, and the surface forms a reflection surface.
請求項1乃至4のいずれかに記載の固体撮像素子であって、
前記開口部に透光性材料が充填された固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 4,
A solid-state imaging device in which the opening is filled with a translucent material.
請求項5に記載の固体撮像素子であって、
前記透光性材料は有機系材料である固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to claim 5,
The light-transmitting material is a solid-state imaging device which is an organic material.
請求項1乃至4のいずれかに記載の固体撮像素子であって、
前記開口部にカラーフィルタ材料が充填され、カラーフィルタを構成した固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 4,
A solid-state imaging device in which a color filter material is formed by filling the opening with a color filter material.
請求項1乃至4のいずれかに記載の固体撮像素子であって、
前記開口部に蛍光剤が充填された固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 4,
A solid-state imaging device in which the opening is filled with a fluorescent agent.
請求項1乃至8のいずれかに記載の固体撮像素子であって、
前記第1の遮光膜はタングステンである固体撮像素子。
A solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 8,
The solid-state imaging device, wherein the first light shielding film is tungsten.
請求項1乃至9のいずれかに記載の固体撮像素子であって、
前記第2の遮光膜はアルミニウム薄膜またはアルミニウム合金薄膜である固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 9,
The solid-state imaging device, wherein the second light shielding film is an aluminum thin film or an aluminum alloy thin film.
請求項1乃至10のいずれかに記載の固体撮像素子であって、
前記第2の遮光膜表面に反射防止膜が形成された固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 10,
A solid-state imaging device in which an antireflection film is formed on the surface of the second light shielding film.
請求項11に記載の固体撮像素子であって、
前記反射防止膜は窒化シリコン膜である固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to claim 11,
The solid-state imaging device, wherein the antireflection film is a silicon nitride film.
請求項1乃至12のいずれかに記載の固体撮像素子であって、
前記第1および第2の電極間の電極間距離は、0.1μm以下であることを特徴とする固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 12,
A solid-state imaging device, wherein an inter-electrode distance between the first and second electrodes is 0.1 μm or less.
光電変換部と、前記光電変換部で生起せしめられた電荷を転送する電荷転送電極を備えた電荷転送部とを具備した固体撮像素子を製造する方法であって、
半導体基板表面に、前記光電変換部および前記電荷転送部を形成する工程と、
前記電荷転送電極上に絶縁膜を介して、第1の遮光膜を成膜し、異方性エッチングを行い、前記電荷転送電極の側壁に前記第1の遮光膜を形成する工程と、
前記光電変換部上を覆うように透光性の絶縁膜を形成する工程と、
第2の遮光膜を成膜し、前記光電変換部上に開口を形成し、光導波路を構成する第2の遮光膜を形成する工程とを含む固体撮像素子の製造方法。
A method of manufacturing a solid-state imaging device comprising a photoelectric conversion unit and a charge transfer unit including a charge transfer electrode that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit,
Forming the photoelectric conversion unit and the charge transfer unit on a semiconductor substrate surface;
Forming a first light-shielding film on the charge transfer electrode via an insulating film, performing anisotropic etching, and forming the first light-shielding film on a sidewall of the charge transfer electrode;
Forming a translucent insulating film so as to cover the photoelectric conversion part;
Forming a second light-shielding film, forming an opening on the photoelectric conversion unit, and forming a second light-shielding film constituting the optical waveguide.
請求項14に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第2の遮光膜を形成する工程は、
前記第2の遮光膜を表面全体に成膜する工程と、
テーパ状断面を有するレジストパターンをマスクとして、前記第2の遮光膜をエッチングすることにより、前記光電変換部上に前記開口を形成する工程とを含む固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 14,
The step of forming the second light shielding film includes:
Forming the second light-shielding film over the entire surface;
Forming the opening on the photoelectric conversion unit by etching the second light-shielding film using a resist pattern having a tapered cross-section as a mask.
請求項14に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第2の遮光膜を形成する工程に先立ち、前記絶縁膜としてBPSG膜を成膜し、加熱により平坦化する工程を含む固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 14,
Prior to the step of forming the second light-shielding film, a method of manufacturing a solid-state imaging device including a step of forming a BPSG film as the insulating film and flattening by heating.
請求項16に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記絶縁膜は前記電荷転送電極表面に残留せしめられた固体撮像素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 16,
The method for manufacturing a solid-state imaging device in which the insulating film is left on the surface of the charge transfer electrode.
請求項14乃至17のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第2の遮光膜に形成された開口内に透光性材料を充填する工程を含む固体撮像素子の製造方法。
A method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 14 to 17,
A method for manufacturing a solid-state imaging device, including a step of filling a light-transmitting material into an opening formed in the second light-shielding film.
請求項14乃至17のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第2の遮光膜に形成された開口内にカラーフィルタ材料を充填する工程を含む固体撮像素子の製造方法。
A method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 14 to 17,
A method for manufacturing a solid-state imaging device, including a step of filling a color filter material into an opening formed in the second light shielding film.
請求項14乃至17のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記第2の遮光膜に形成された開口内に蛍光剤を充填する工程を含む固体撮像素子の製造方法。
A method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 14 to 17,
A method for manufacturing a solid-state imaging device, including a step of filling a fluorescent agent in an opening formed in the second light shielding film.
請求項18乃至20のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記充填する工程に先立ち、
前記第2の遮光膜を被覆するように反射防止膜を形成する工程を含む固体撮像素子の製造方法。
A method of manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 18 to 20,
Prior to the filling step,
A method for manufacturing a solid-state imaging device, including a step of forming an antireflection film so as to cover the second light shielding film.
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