JP2007150095A - Imaging device and its manufacturing method - Google Patents
Imaging device and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007150095A JP2007150095A JP2005344358A JP2005344358A JP2007150095A JP 2007150095 A JP2007150095 A JP 2007150095A JP 2005344358 A JP2005344358 A JP 2005344358A JP 2005344358 A JP2005344358 A JP 2005344358A JP 2007150095 A JP2007150095 A JP 2007150095A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- charge transfer
- solid
- imaging device
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法に関し、特に、シンター処理工程の際に発生する水素ガスの通路を確保し、固体撮像素子の微細化に関する。 The present invention relates to a solid-state imaging device and a method for manufacturing the solid-state imaging device, and particularly relates to miniaturization of a solid-state imaging device by securing a passage of hydrogen gas generated during a sintering process.
近年、固体撮像素子においては、ギガピクセル以上まで撮像画素数の増加が進んでおり、画素領域の微細化も高まる一方である。このような状況の中で、フォトダイオードで構成される光電変換部上には反射防止用の高屈折率膜を形成し、低スミア化のために、受光領域の周りはタングステン遮光膜で被覆した構造が提案されている(特許文献1)。 In recent years, in solid-state imaging devices, the number of imaging pixels has increased to more than gigapixels, and the miniaturization of pixel areas is also increasing. Under such circumstances, a high-refractive-index film for reflection prevention is formed on the photoelectric conversion part composed of photodiodes, and the light-receiving area is covered with a tungsten light-shielding film to reduce smear. A structure has been proposed (Patent Document 1).
従来の固体撮像素子は、図8に断面構造の要部の一例を示すように、シリコン基板1表面にゲート絶縁膜2(ボトム酸化膜2aと窒化シリコン膜2bと酸化シリコン膜2cからなる。)を介して電荷転送電極3が形成され、該電荷転送電極3の上層に絶縁膜5を介して窒化シリコン膜などの反射防止膜7が形成されている。また、反射防止膜7の上層に、光電変換部上に開口6aを有する遮光膜6が形成されている。
The conventional solid-state imaging device has a gate insulating film 2 (consisting of a
ところで、反射防止膜7と遮光膜6との間には、酸化膜8が形成されている。ここで、反射防止膜7には、シンター処理(未結合手終端処理)を行う際に発生した水素ガスを通過させるため、電荷転送電極3の上方の位置に開口部7aが形成されている。この構成では、酸化膜8の厚さ分だけ遮光膜6と反射防止膜7との間にギャップgを確保する必要があり、固体撮像素子の更なる微細化を図るうえで一定の制約となってしまっていた。遮光膜6と反射防止膜7との間のギャップgが大きくなればスミアが悪化してしまう。一方で、酸化膜8を形成せずに反射防止膜7上に遮光膜6を形成しギャップgがない構成とすると、水素ガスの通過が妨げられることでシンター処理の効果が低下するとともに、画素領域の微細化に伴なって高い加工精度が必要となり、製造プロセスの難易度が高くなる点で改善の余地があった。
Incidentally, an
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、製造プロセスの難易度を上げることなく、低スミアを実現できる固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法を提供することにある。 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 and a manufacturing method of the solid-state imaging device capable of realizing low smear without increasing the difficulty of the manufacturing process.
本発明の上記目的は、基板上に、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、前記電荷転送電極を被覆する反射防止膜と、前記電荷転送部を覆い、前記光電変換部上で開口した遮光膜とを備えた固体撮像素子であって、前記反射防止膜には、前記電荷転送電極上を除く部位で且つ前記光電変換部上で開口する開口部が形成されていることを特徴とする固体撮像素子によって達成される。 An object of the present invention is to provide a photoelectric transfer unit on a substrate, a charge transfer unit including a charge transfer electrode that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit, and an antireflection film that covers the charge transfer electrode. And a light-shielding film covering the charge transfer unit and opening on the photoelectric conversion unit, wherein the antireflection film includes a portion other than the charge transfer electrode and the photoelectric conversion This is achieved by a solid-state imaging device characterized in that an opening is formed on the part.
また、本発明の上記目的は、基板上に、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、前記電荷転送電極を被覆する反射防止膜と、前記電荷転送部を覆い、前記光電変換部上で開口した遮光膜とを備えた固体撮像素子の製造方法であって、前記反射防止膜における、前記電荷転送電極上を除く部位で且つ前記光電変換部上で開口部を形成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法によって達成される。 Another object of the present invention is to provide a photoelectric transfer unit on a substrate, a charge transfer unit including a charge transfer electrode that transfers charges generated in the photoelectric conversion unit, and a reflection that covers the charge transfer electrode. A solid-state imaging device manufacturing method comprising: an anti-reflection film; and a light-shielding film that covers the charge transfer unit and is opened on the photoelectric conversion unit, wherein the anti-reflection film includes a portion excluding the charge transfer electrode. And it is achieved by the manufacturing method of the solid-state image sensor characterized by forming an opening part on the said photoelectric conversion part.
本発明に係る固体撮像素子の構成では、反射防止膜の開口部が、光電変換部上における遮光膜が開口した部位に位置するように形成されている。すると、遮光膜と反射防止膜に酸化膜を形成しない構成としても、シンター処理を施す際に発生した水素ガスが開口部を流通することが妨げられることが回避できるとともに、シンター処理の効果が抑制されてしまうことがない。このように、開口部の位置を変えることで、遮光膜と反射防止膜との間に酸化膜を形成しないで、遮光膜と反射防止膜との間の距離を小さくすることが可能となり、低スミア化を実現することができる。また、このような固体撮像素子を製造する場合には、開口部の位置を変えてパターニングすればよく、他の製造プロセスは従来と同様の手順を行えばよいため、製造プロセスの難易度が高くなることがない。 In the configuration of the solid-state imaging device according to the present invention, the opening of the antireflection film is formed so as to be located at a portion where the light shielding film is opened on the photoelectric conversion unit. Then, even if the oxide film is not formed on the light shielding film and the antireflection film, it is possible to avoid that the hydrogen gas generated during the sintering process is prevented from flowing through the opening, and the effect of the sintering process is suppressed. It will never be done. Thus, by changing the position of the opening, it is possible to reduce the distance between the light shielding film and the antireflection film without forming an oxide film between the light shielding film and the antireflection film. Smearing can be realized. Further, when manufacturing such a solid-state imaging device, patterning is performed by changing the position of the opening, and the other manufacturing processes only have to perform the same procedure as the conventional one, so the difficulty of the manufacturing process is high. Never become.
本発明によれば、製造プロセスの難易度を上げることなく、低スミアを実現できる固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a solid-state image sensor and solid-state image sensor which can implement | achieve low smear can be provided, without raising the difficulty of a manufacturing process.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1は、本発明に係る固体撮像素子の平面図である。図2は、図1の固体撮像素子のA−A線を矢印方向の状態を示す断面図である。
本実施形態の固体撮像素子10は、図2に示すように、シリコン基板11の表面にはpウェル層31が形成されている。pウェル層31内に、p領域30aとn領域30bとが形成され、これらがpn接合を形成している。p領域30aとn領域30bとが、光電変換部として機能するフォトダイオード30を構成している。このフォトダイオード30で発生した信号電荷は、n領域30bに蓄積される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of a solid-state imaging device according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the state of the solid-state imaging device in FIG.
In the solid-
フォトダイオード30の右方には、少し離間してn領域からなる電荷転送チャネル33が形成される。n領域30bと電荷転送チャネル33の間のpウェル層31に電荷読み出し領域34が形成され、電荷転送部40を構成している。
On the right side of the
電荷転送部40は、複数のフォトダイオード列の各々に対応してシリコン基板1表面部の列方向に形成された複数本の電荷転送チャネル33と、電荷転送チャネル33の上層に形成された電荷転送電極13と、フォトダイオード30で発生した電荷を電荷転送チャネル33に読み出すための電荷読み出し領域34とを含む。
The
シリコン基板11表面にはゲート酸化膜12が形成されている。ゲート酸化膜12は、図示しないが、ボトム酸化膜と窒化シリコン膜と酸化シリコン膜との3層からなる多層構造膜(いわゆる、ONO膜)である。
A
電荷読み出し領域34と電荷転送チャネル33の上には、ゲート酸化膜2を介して、電荷転送電極13が形成される。電荷転送電極13の間は酸化シリコン膜などからなる電極間絶縁膜14が形成されている。
A
垂直転送チャネル33の右側にはp+領域からなるチャネルストップ32が設けられ、隣接するフォトダイオード30との分離がなされている。
A
電荷転送電極13の上層には酸化シリコン膜とプラズマ窒化シリコン膜との2層膜などで構成された絶縁膜15が形成されている。また、絶縁膜15の上層には、窒化シリコン膜などからなる反射防止膜17が形成されている。
On the
反射防止膜17の上層に、フォトダイオード30上に開口16aを有し、タングステン膜からなる遮光膜16が形成される。
A
遮光膜16の上層には、中間層として、BPSG(borophospho silicate glass)からなる平坦化膜72と、P−SiNからなる絶縁膜(いわゆる、パッシベーション膜)73と、透明樹脂等からなる下側平坦化膜74とが形成されている。また、中間層は、下側平坦化膜74の上層に形成されたカラーフィルタ50G,50Bと、カラーフィルタ50G,50B上に形成された、絶縁性の透明樹脂等からなる上側平坦化膜61とを有している。カラーフィルタ50Gは緑色フィルタ層であり、カラーフィルタ50Bは青色フィルタ層であって、更に、図示しないが赤色フィルタ層が形成されている。また、カラーフィルタには、図示しないフィルタ分離領域が形成されていてもよい。
On the upper side of the
中間層の上側表面には、マイクロレンズ60が設けられる。
A
固体撮像素子10は、フォトダイオード30で発生した信号電荷がn領域30bに蓄積され、ここに蓄積された信号電荷が、電荷転送チャネル33によって列方向に転送され、転送された信号電荷が図示しない水平電荷転送路(HCCD)によって行方向に転送され、転送された信号電荷に応じた色信号が図示しないアンプから出力されるように構成されている。すなわち、固体撮像素子10は、シリコン基板11上に、光電変換部、電荷転送部、HCCD、及びアンプを含む領域である固体撮像素子部と、固体撮像素子の周辺回路(PAD部等)が形成される領域である周辺回路部とが形成された構成である。
In the solid-
固体撮像素子10は、反射防止膜17に、遮光膜16の開口16aにおいて、少なくとも一部が開口する開口部17aが形成されている。従来の固体撮像素子では、反射防止膜の開口部が電荷転送電極上に形成されていたが、本実施形態の固体撮像素子10では、電荷転送電極13上を除く領域に開口部17aが形成されている。そして、電荷転送電極13を被覆する反射防止膜17の直ぐ上に、酸化膜等を形成することなく、遮光膜16が形成されている。
In the solid-
遮光膜16の開口16aにおいて、反射防止膜17の開口部17aが開口する部位(以下、水素パス)Wは、シリコン基板11の界面にシンター処理を行う際に、発生する水素を逃がす機能を有している。
In the
次に、本発明に係る固体撮像素子の製造方法の一実施形態を説明する。図3から図7は、本実施形態の固体撮像素子の製造手順の一部を示す断面図である。なお、以下に説明する実施形態において、すでに説明した部材などと同等な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。 Next, an embodiment of a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention will be described. 3 to 7 are cross-sectional views showing a part of the manufacturing procedure of the solid-state imaging device of the present embodiment. In the embodiments described below, members having the same configuration / action as those already described are denoted by the same or corresponding reference numerals in the drawings, and description thereof is simplified or omitted.
固体撮像素子10は、反射防止膜17を形成する際に、その開口部17aが遮光膜16の開口16aの位置とする点で、従来の固体撮像素子とは相違する。なお、本実施形態の固体撮像素子のシリコン基板11の構成、中間層及びマイクロレンズ60の形成の手順は従来の固体撮像素子と同様の製造プロセスであるため、図示せず、説明を省略する。
The solid-
最初に、図3に示すように、フォトダイオード30が形成されたシリコン基板11上に、フィールド酸化膜12を形成する。フィールド酸化膜12は、上述したように、ボトム酸化膜と窒化シリコン膜と酸化シリコン膜との3層からなる多層構造膜とする。
First, as shown in FIG. 3, the
続いて、図4に示すように、フィールド酸化膜12上に、PH3とN2とを添加したSiH4を反応性ガスとして用いた減圧CVD法により、第1のアモルファスシリコン膜を成膜する。その後、第1のアモルファスシリコン膜をパターニングし、第1の電極を形成する。なお、図示しないが、第1の電極表面を熱酸化することにより膜厚15nm程度の酸化シリコン膜を形成してもよい。同様に第2のアモルファスシリコン膜を形成、パターニングし、第2の電極を形成する。本実施形態の固体撮像素子10は、第1の電極と第2の電極とが単層において並列された単層電極構造を有している。これら第1の電極及び第2の電極を電荷転送電極13とする。
Subsequently, as shown in FIG. 4, a first amorphous silicon film is formed on the
電荷転送電極13を形成した後、該電荷転送電極13の上層には、酸化シリコン膜とプラズマ窒化シリコン膜との2層膜などで構成された絶縁膜15を形成する。
After the
絶縁膜15を形成した後、図5に示すように、絶縁膜15上の全面にCVD法又はイオンドーピングによって高屈折率材料である窒化シリコン膜からなる膜厚30nm程度の反射防止膜17を形成する。
After forming the insulating
次に、図6に示すように、フォトリソグラフィ工程によって反射防止膜17に開口部17aを形成する。このとき、開口部17aが、電荷転送電極13上を除く部位で且つフォトダイオード30(光電変換部)上に位置するように、所定のパターンを有するマスクを使用し、露光、現像を行う。
Next, as shown in FIG. 6, an
反射防止膜17を形成した後、タングステン薄膜からなる遮光膜16を、電荷転送部40を覆うように形成する。遮光膜16は、フォトダイオード30上を除く領域に形成されており、フォトダイオード30上に開口16aが設けられる。
After the
反射防止膜17の開口部17aの寸法は特に限定されないが、少なくとも一部が遮光膜16の開口16aにおいて開口するように構成する。この開口した部位が、シリコン基板11のシンター処理時における水素パスとして機能する。
The size of the opening 17 a of the
本実施形態によれば、固体撮像素子10は、反射防止膜17の開口部17aが、フォトダイオード30(光電変換部)上における、遮光膜16の開口16aにおいて開口する位置に形成されている。すると、遮光膜16と反射防止膜17との間に酸化膜を形成しない構成としても、シリコン基板11にシンター処理を施す際に発生した水素ガスが開口部17aを流通することが妨げられることが回避できるとともに、シンター処理の効果が抑制されてしまうことがない。このように、反射防止膜17の開口部17aを形成する位置を変えることで、遮光膜16と反射防止膜17との間に酸化膜を形成しない構成として、遮光膜16と反射防止膜17との間の距離を小さくすることが可能となり、低スミア化を実現することができる。また、このような固体撮像素子10を製造する場合には、開口部17aの位置を変えてパターニングすればよく、他の製造プロセスは従来と同様の手順を行えばよいため、製造プロセスの難易度が高くなることがない。
According to this embodiment, the solid-
10 固体撮像素子
11 シリコン基板
13 電荷転送電極
16 遮光膜
17 反射防止膜
17a (反射防止膜の)開口部
30 光電変換部(フォトダイオード)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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、
前記電荷転送電極を被覆する反射防止膜と、
前記電荷転送部を覆い、前記光電変換部上で開口した遮光膜とを備えた固体撮像素子であって、
前記反射防止膜には、前記電荷転送電極上を除く部位で且つ前記光電変換部上で開口する開口部が形成されていることを特徴とする固体撮像素子。 On the substrate, a photoelectric conversion unit,
A charge transfer unit including a charge transfer electrode for transferring charges generated in the photoelectric conversion unit;
An antireflection film covering the charge transfer electrode;
A solid-state imaging device including a light-shielding film that covers the charge transfer unit and is opened on the photoelectric conversion unit;
The solid-state image pickup device, wherein the antireflection film is formed with an opening that is open on the photoelectric conversion portion and at a portion other than the charge transfer electrode.
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、
前記電荷転送電極を被覆する反射防止膜と、
前記電荷転送部を覆い、前記光電変換部上で開口した遮光膜とを備えた固体撮像素子の製造方法であって、
前記反射防止膜における、前記電荷転送電極上を除く部位で且つ前記光電変換部上で開口部を形成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。 On the substrate, a photoelectric conversion unit,
A charge transfer unit including a charge transfer electrode for transferring charges generated in the photoelectric conversion unit;
An antireflection film covering the charge transfer electrode;
A method of manufacturing a solid-state imaging device that includes a light-shielding film that covers the charge transfer unit and is opened on the photoelectric conversion unit,
A method of manufacturing a solid-state imaging device, wherein an opening is formed on a portion of the antireflection film except on the charge transfer electrode and on the photoelectric conversion portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005344358A JP2007150095A (en) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | Imaging device and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005344358A JP2007150095A (en) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | Imaging device and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007150095A true JP2007150095A (en) | 2007-06-14 |
Family
ID=38211107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005344358A Pending JP2007150095A (en) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | Imaging device and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007150095A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230008446A (en) * | 2021-07-07 | 2023-01-16 | 주식회사 디비하이텍 | Image sensor |
-
2005
- 2005-11-29 JP JP2005344358A patent/JP2007150095A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230008446A (en) * | 2021-07-07 | 2023-01-16 | 주식회사 디비하이텍 | Image sensor |
KR102642229B1 (en) * | 2021-07-07 | 2024-02-29 | 주식회사 디비하이텍 | Image sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7579209B2 (en) | Image sensor and fabricating method thereof | |
US7741667B2 (en) | CMOS image sensor for improving the amount of light incident a photodiode | |
JP2007150087A (en) | Solid-state imaging element and its manufacturing method | |
JP2010093081A (en) | Solid-state imaging device and method for manufacturing the same | |
US9608021B2 (en) | Image sensor and method for manufacturing thereof | |
JP2004047682A (en) | Solid-state image pickup device | |
JP4696104B2 (en) | Back-illuminated solid-state imaging device and manufacturing method thereof | |
JP2007088057A (en) | Solid-state imaging element and manufacturing method thereof | |
JP2007305683A (en) | Solid state image sensing element and method for manufacturing the same | |
JP2009049117A (en) | Method of forming color filter of solid-state image pickup device, solid-state image pickup device, and pattern mask set for solid-state image pickup device | |
JP2008066409A (en) | Solid-state imaging apparatus, and its manufacturing method | |
JP2005033074A (en) | Solid state imaging device and its manufacturing method | |
JP2006202907A (en) | Image pickup element | |
JP2007150095A (en) | Imaging device and its manufacturing method | |
JP2007067212A (en) | Solid-state imaging device and method of manufacturing same | |
JP2007188964A (en) | Solid-state imaging device and its manufacturing method | |
JP2007201163A (en) | Solid-state imaging element, and manufacturing method thereof | |
JP2007194359A (en) | Solid state imaging element, and manufacturing method thereof | |
JP2008135636A (en) | Solid-state imaging element, and its manufacturing method | |
JP7008054B2 (en) | Photoelectric converters and equipment | |
JP2008028101A (en) | Solid-state imaging element and its manufacturing method | |
JP4751717B2 (en) | Manufacturing method of solid-state imaging device | |
JP2008041847A (en) | Solid state imaging apparatus | |
JP2007012677A (en) | Solid state image sensor and its fabrication process | |
JP2006319133A (en) | Color filter, manufacturing method thereof, solid-state imaging element, and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071109 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071116 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071126 |