JP2009064980A - Method of manufacturing imaging apparatus, imaging apparatus, and imaging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置の製造方法、撮像装置、及び撮像システムに関する。 The present invention relates to an imaging device manufacturing method, an imaging device, and an imaging system.
MOS型センサなどの撮像装置は、複数の画素が配される撮像領域と、前記撮像領域の周辺において前記複数の画素を制御する制御回路が配される周辺領域とを含む半導体基板を有する。撮像領域において複数の画素のそれぞれに含まれる複数の素子を分離する素子分離部と、周辺領域において制御回路に含まれる複数の素子を分離する素子分離部とは、同一の素子分離構造とされるのが一般的である。 An imaging device such as a MOS sensor has a semiconductor substrate including an imaging region in which a plurality of pixels are arranged and a peripheral region in which a control circuit for controlling the plurality of pixels is arranged around the imaging region. The element separation unit that separates the plurality of elements included in each of the plurality of pixels in the imaging region and the element separation unit that separates the plurality of elements included in the control circuit in the peripheral region have the same element isolation structure. It is common.
ここで、周辺領域と撮像領域とにおいて、STI(Shallow Trench Isolation)型の素子分離部を形成すると、全体として微細化できるので、撮像装置のチップ面積を低減できる。STI型の素子分離部を形成する場合には、溝を形成し、その溝に絶縁膜を埋める。ここで、その溝を形成する際に半導体基板にエッチングダメージ(例えば、プラズマダメージ)が与えられる場合や、その溝に埋められた絶縁膜によって半導体基板に応力がかかる場合がある。 Here, if an STI (Shallow Trench Isolation) type element isolation portion is formed in the peripheral region and the imaging region, the entire area can be miniaturized, so that the chip area of the imaging device can be reduced. In the case of forming an STI type element isolation portion, a groove is formed, and an insulating film is buried in the groove. Here, when the trench is formed, etching damage (for example, plasma damage) may be given to the semiconductor substrate, or the semiconductor substrate may be stressed by the insulating film buried in the trench.
それに対して、特許文献1の技術では、半導体基板の撮像領域において、素子分離部を形成する際に、周辺領域よりも深さが浅い溝を形成して、その浅い溝に絶縁膜を埋め込むことにより素子分離部を形成している。特許文献1によれば、これにより、半導体基板の撮像領域において、周辺領域よりも、結晶格子のひずみや結晶欠陥等が発生することを低減できるとされている。
しかし、特許文献1の技術では、依然として、素子分離部を形成する際に、撮像領域において、半導体基板がエッチングされてその表面に溝が形成される。これにより、その撮像領域に含まれる画素がエッチングダメージ(例えば、プラズマダメージ)を受けたり、画素に金属不純物が混入したりすることがある。この結果、暗電流等が発生することがあるので、撮像領域の画素から読み出される信号におけるノイズ成分が増加することがある。 However, in the technique of Patent Document 1, when forming the element isolation portion, the semiconductor substrate is etched in the imaging region to form a groove on the surface thereof. As a result, the pixels included in the imaging region may be subjected to etching damage (for example, plasma damage), or metal impurities may be mixed into the pixels. As a result, a dark current or the like may occur, so that a noise component in a signal read from a pixel in the imaging region may increase.
また、特許文献1の技術では、素子分離部を形成する際に、半導体基板の表面に形成された溝に絶縁膜が埋め込まれるので、埋め込まれた絶縁膜によって半導体基板に応力がかかることがある。この結果、暗電流等が発生することがあるので、撮像領域の画素から読み出される信号におけるノイズ成分が増加することがある。 In the technique of Patent Document 1, since an insulating film is embedded in a groove formed on the surface of the semiconductor substrate when the element isolation portion is formed, stress may be applied to the semiconductor substrate by the embedded insulating film. . As a result, a dark current or the like may occur, so that a noise component in a signal read from a pixel in the imaging region may increase.
一方、周辺領域と撮像領域とにおいて、LOCOS(LOCal Oxidation of Silicon)型の素子分離部を形成すれば、上述の問題を回避することができる。この場合、全体として微細化することが困難になる。 On the other hand, if the LOCOS (LOCal Oxidation of Silicon) type element isolation part is formed in the peripheral region and the imaging region, the above-described problem can be avoided. In this case, it becomes difficult to reduce the size as a whole.
ここで、本発明者は、検討を行った結果、次のような見解に至った。 Here, as a result of examination, the present inventor has reached the following view.
撮像領域では、微小なアナログ信号を読み出す必要があるのに対し、周辺領域では、増幅された信号やデジタル信号を扱う。すなわち、エッチングダメージ等の上述の問題は、撮像領域に比べ、周辺領域においてあまり問題にならない。 In the imaging area, it is necessary to read out a minute analog signal, whereas in the peripheral area, an amplified signal and a digital signal are handled. That is, the above-described problems such as etching damage are not so much a problem in the peripheral area as compared with the imaging area.
また、周辺領域において、制御回路の高速化、多機能化、低消費電力化が求められている。すなわち、素子を微細化する必要性は、撮像領域に比べ、周辺領域において高い。 Further, in the peripheral region, it is required to increase the speed, multifunction, and power consumption of the control circuit. That is, the necessity for miniaturizing elements is higher in the peripheral region than in the imaging region.
本発明の目的は、撮像領域から読み出される信号におけるノイズ成分を低減しつつ、周辺領域を微細化できる撮像装置の製造方法、撮像装置、及び撮像システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus manufacturing method, an image pickup apparatus, and an image pickup system capable of miniaturizing a peripheral area while reducing a noise component in a signal read from the image pickup area.
本発明の第1側面に係る撮像装置の製造方法は、複数の画素が配される撮像領域と、前記撮像領域の周辺において前記複数の画素を制御する制御回路が配される周辺領域とを含む半導体基板を有する撮像装置の製造方法であって、前記周辺領域に、前記制御回路に含まれる複数の素子を電気的に分離するためのSTI型の第1の素子分離部を形成する第1のステップと、前記撮像領域に、前記複数の画素のそれぞれに含まれる複数の素子を電気的に分離するためのLOCOS型の第2の素子分離部を形成する第2のステップとを備えたことを特徴とする。 The manufacturing method of the imaging device according to the first aspect of the present invention includes an imaging region in which a plurality of pixels are arranged, and a peripheral region in which a control circuit that controls the plurality of pixels is arranged around the imaging region. A manufacturing method of an imaging device having a semiconductor substrate, wherein a first STI-type element isolation portion for electrically isolating a plurality of elements included in the control circuit is formed in the peripheral region. And a second step of forming, in the imaging region, a LOCOS-type second element isolation portion for electrically isolating a plurality of elements included in each of the plurality of pixels. Features.
なお、STIは、Shallow Trench Isolationの略である。LOCOSは、LOCal Oxidation of Siliconの略である。 STI is an abbreviation for Shallow Trench Isolation. LOCOS is an abbreviation for LOCal Oxidation of Silicon.
本発明の第2側面に係る撮像装置は、複数の画素が配される撮像領域と、前記撮像領域の周辺において前記複数の画素を制御する制御回路が配される周辺領域とを含む半導体基板を有する撮像装置であって、前記周辺領域には、前記複数の画素を制御する制御回路と、前記制御回路に含まれる複数の素子を電気的に分離するSTI型の第1の素子分離部とが配され、前記撮像領域には、複数の画素と、前記複数の画素のそれぞれに含まれる複数の素子を電気的に分離するLOCOS型の第2の素子分離部とが配され、前記第1の素子分離部の前記半導体基板の表面からの高さは、前記第2の素子分離部の前記半導体基板の表面からの高さより低いことを特徴とする。 An imaging apparatus according to a second aspect of the present invention includes a semiconductor substrate including an imaging region in which a plurality of pixels are arranged and a peripheral region in which a control circuit that controls the plurality of pixels is arranged in the periphery of the imaging region. In the imaging apparatus, the peripheral region includes a control circuit that controls the plurality of pixels, and an STI-type first element isolation unit that electrically isolates the plurality of elements included in the control circuit. In the imaging region, a plurality of pixels and a LOCOS-type second element isolation unit that electrically isolates a plurality of elements included in each of the plurality of pixels are arranged, and the first region The height of the element isolation part from the surface of the semiconductor substrate is lower than the height of the second element isolation part from the surface of the semiconductor substrate.
本発明の第3側面に係る撮像システムは、本発明の第2側面に係る撮像装置と、前記撮像装置の撮像面へ像を形成する光学系と、前記撮像装置から出力された信号を処理して画像データを生成する信号処理部とを備えたことを特徴とする。 An imaging system according to a third aspect of the present invention processes an imaging device according to the second aspect of the present invention, an optical system that forms an image on the imaging surface of the imaging device, and a signal output from the imaging device. And a signal processing unit for generating image data.
本発明によれば、撮像領域から読み出される信号のノイズ成分を低減しつつ、周辺領域を微細化できる。 According to the present invention, the peripheral area can be miniaturized while reducing the noise component of the signal read from the imaging area.
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどに使用される撮像装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus used for a digital still camera, a digital video camera, and the like, and a manufacturing method thereof.
本発明の実施形態に係る撮像装置200の概略構成を、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置200の回路構成を示す図である。図2は、本発明の実施形態に係る撮像装置200の断面構成を示す図である。なお、本実施形態の説明及び各図において、説明を簡単にするために、コンタクト、配線層、カラーフィルタ、マイクロレンズなどの詳細な構成の説明は省略する。
A schematic configuration of an
撮像装置200は、半導体基板SBを有する。半導体基板SBは、撮像領域220と周辺領域210とそれらの境界領域230とを含む。
The
撮像領域220には、複数の画素Pと第2の素子分離部221とが配されている。複数の画素Pは、行方向及び列方向に配列されている。画素Pは、リセットトランジスタ225、フォトダイオード226、転送ゲート227、フローティングディフュージョン(以下、FDとする)228、及び、増幅トランジスタ229を含む。リセットトランジスタ225は、FD228をリセットする。フォトダイオード226は、入射した光を光電変換して電荷(信号)を蓄積する。転送ゲート227は、フォトダイオード226により蓄積された電荷(信号)をFD228へ転送する。FD228は、電荷(信号)を電圧(信号)に変換する。増幅トランジスタ229は、FD228から入力された信号を増幅して列信号線RLへ出力する。このようにして、画素Pから信号が読み出される。
In the
ここで、仮に、画素Pの特にフォトダイオード226の近傍に、エッチングダメージ、金属不純物、結晶格子のひずみ、結晶欠陥等があるとすると、暗電流が発生することがある。この場合、その画素Pから読み出される信号におけるノイズ成分が増加することがある。
Here, if there is etching damage, metal impurities, crystal lattice distortion, crystal defects, or the like in the vicinity of the
なお、撮像領域220では、画素Pの周囲にウエル領域240(図2参照)が形成されている。第2の素子分離部221は、LOCOS型の素子分離部であり、LOCOS法により複数の画素Pのそれぞれに含まれる複数の素子(225,226,227,228,229等)同士や、画素と画素とを電気的に分離する。
In the
ここで、撮像領域220では、第2の素子分離部221が、半導体基板SBをエッチングする工程を含まない方法により形成されている。これにより、撮像領域220において、画素Pがエッチングダメージを受けることや、画素Pに金属不純物が混入することを低減できるので、画素Pから読み出される信号におけるノイズ成分を抑制することができる。
Here, in the
周辺領域210は、撮像領域220の周辺に位置する。周辺領域210には、制御回路と第1の素子分離部211とが配される。制御回路は、複数の画素Pを制御するための回路や画素Pからの信号を出力するための回路を含む。制御回路は、例えば、複数の画素Pの行を走査するための垂直走査回路VSR、各列の画素Pから信号を読み出すための読み出し回路RC、読み出し回路の列を走査するための水平走査回路HSRを含む。読み出し回路には、例えば、画素Pからの信号を増幅するための回路、出力する出力線やスイッチが含まれる。第1の素子分離部211は、STI法により制御回路に含まれる複数の素子や回路(VSR,RC,HSR等)を電気的に分離するSTI型の素子分離部である。
The
ここで、周辺領域210では、回路規模が増大する傾向にあり、素子を微細化することが求められている。それに対して、第1の素子分離部211は、半導体基板に形成された溝に絶縁膜を埋めることにより形成されている。このため、設計される素子分離部の寸法と実際に形成される素子分離部の寸法との差をほとんどなくすことができるので、周辺領域210において素子間隔を微細にでき、回路を微細化できる。
Here, in the
一方、撮像領域220では、周辺領域210に比べると、回路規模が小さいので、素子を微細化する必要性が小さい。すなわち、周辺領域210における素子のみを微細化すれば、撮像装置200のチップ面積を十分に低減できる。
On the other hand, the
境界領域230は、撮像領域220と周辺領域210との境界に位置する。なお、境界領域230には、フォトダイオード226の周囲のウエル領域240が撮像領域220から延在された活性領域231を含んでも良い。この場合、その活性領域231には、ウエル領域240に電圧を供給するためのウエルコンタクト(図示せず)が形成されても良い。これにより、ウエル領域240の電位を安定させることができるので、フォトダイオード226の電荷蓄積動作を安定させることができる。
The
境界領域230を設けない場合には、撮像領域220へのエッチングダメージを低減するため、撮像領域220と周辺領域210との間には第2の素子分離部221を配すればよい。
When the
ここで、撮像領域220の第2の素子分離部221と、周辺領域210の第1の素子分離部211とを比較してみる。
Here, the second
第2の素子分離部221の半導体基板SBの表面からの高さH1は、第1の素子分離部211の半導体基板SBの表面からの高さH2より低い。この特徴は、後述するように、第2の素子分離部221を形成する工程(第1のステップ)が、第1の素子分離部211を形成する工程(第2のステップ)より前に行われることに起因している。
The height H1 of the second
次に、本発明の実施形態に係る撮像装置200の製造方法を、図3〜図9を用いて説明する。図3〜図9は、本発明の実施形態に係る撮像装置200の製造方法を示す工程断面図である。
Next, a method for manufacturing the
図3に示す工程(第1のステップ)では、撮像領域220及び周辺領域210に延在するように、シリコン基板SBの表面を酸化してパッド酸化膜214を形成する。このパッド酸化膜214の厚さは、例えば、5〜20nmである。
In the step (first step) shown in FIG. 3, the
次に、撮像領域220及び周辺領域210に延在するように、CVD法等により、パッド酸化膜214の上に第1シリコン窒化膜215を形成する。第1シリコン窒化膜215の厚さは、例えば、100〜200nmである。
Next, a first
図4に示す工程(第1のステップの溝形成ステップ)では、周辺領域210の一部の領域において、半導体基板SBの表面をエッチングすることにより、半導体基板SBの表面に溝(トレンチ)216を形成する。
In the process shown in FIG. 4 (groove formation step of the first step), a groove (trench) 216 is formed on the surface of the semiconductor substrate SB by etching the surface of the semiconductor substrate SB in part of the
具体的には、周辺領域210において、フォトリソグラフィー技術を用いてレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとしてシリコン基板SBを異方性エッチングする。これにより、シリコン基板SBに溝216を形成する。この溝216は、STI法において形成される溝であり、大きなアスペクト比(深さ/幅)で形成される。溝216の深さは、例えば、250〜400nmである。溝216の側壁と半導体基板SBの表面に対する法線とのなす角度は、例えば、0〜20°である。
Specifically, a resist pattern is formed in the
次に(第1のステップの埋め込みステップ)、周辺領域210において、溝216に第1の絶縁膜211を埋め込む。具体的には、溝216の表面を例えば5〜50nmの厚さで酸化した後に、HDP(高密度プラズマ)法により溝内に絶縁膜を埋め込む。
Next (embedding step of the first step), the first insulating
その後(第1のステップの平坦化ステップ)、CMP法などにより第1の絶縁膜211の表面を平坦化する。ここで、第1シリコン窒化膜215は、CMP法などによる表面の平坦化を行う際のストッパーとしての役割を担っている(図5参照)。
After that (first planarization step), the surface of the first insulating
さらに、(第1のステップの熱処理ステップ)、溝216(図4参照)に埋め込まれた第1の絶縁膜211を焼きしめるために熱処理する。これにより、シリコン基板SBの結晶欠陥が低減し、結晶性が回復する。ここで、第1の絶縁膜211を焼きしめるための熱処理の温度は、後の工程において第2の素子分離部221を形成するために半導体基板SBを熱酸化するための温度より高い。また、第1の絶縁膜211を熱処理する際の雰囲気は、不活性ガスや真空などの不活性雰囲気である。
Further, (a heat treatment step of the first step), a heat treatment is performed to bake the first insulating
このように、周辺領域210では、高アクペクト比(深さ/幅)の溝に絶縁膜を埋め込んで焼きしめて形成するSTI型の素子分離部を用いることでより微細化が可能となる。
As described above, the
次に、図6に示す工程(第2のステップ)では、CVD法等より、第1シリコン窒化膜215の上に第2シリコン窒化膜218を形成する。第2シリコン窒化膜218の厚さは、例えば、50〜200nmである。
Next, in the step shown in FIG. 6 (second step), a second
図7に示す工程(第2のステップ)では、撮像領域220において、フォトリソグラフィー技術を用いてレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとして第2シリコン窒化膜218及び第1シリコン窒化膜215を異方性エッチングする。これにより、第2シリコン窒化膜218及び第1シリコン窒化膜215に開口222を形成してパッド酸化膜214の一部を露出させる。ここで、半導体基板SBの表面が露出しない程度にパッド酸化膜214の上部がエッチングされる。すなわち、パッド酸化膜214の途中でエッチングを停止させることによって、半導体基板SBの撮像領域220の画素Pがエッチングダメージ(プラズマダメージ)を受けにくく、画素Pに金属不純物が混入しにくい。
In the process shown in FIG. 7 (second step), a resist pattern is formed in the
図8に示す工程(第2のステップ)では、撮像領域220において、パッド酸化膜214における開口222で露出された領域を選択的に熱酸化する。これにより、第2の絶縁膜が成長して第2の素子分離部221が形成される。第2の素子分離部221は、LOCOS法により複数の画素Pのそれぞれに含まれる複数の素子(225,226,227,228,229等)同士や画素同士を電気的に分離するための膜である。第2の素子分離部221の厚さは、例えば、300〜500nmである。第2の素子分離部221の側面と半導体基板SBの表面に対する法線とのなす角度は、例えば、55〜75°である。ここで、第2の素子分離部221を形成するために半導体基板SBを熱酸化する温度は、第1の素子分離部211を熱処理するための温度より低い。また、第2の素子分離部221を熱処理する際の雰囲気は、酸素などの酸化雰囲気である。
In the step (second step) shown in FIG. 8, in the
図9に示す工程では、熱リン酸等により、第1シリコン窒化膜215及び第2シリコン窒化膜218を除去する。さらに、バッファードフッ酸によりパッド酸化膜214を除去する。その後、フォトダイオード226、配線層(図示せず)、カラーフィルタ層(図示せず)、マイクロレンズ(図示せず)などを形成する。
In the step shown in FIG. 9, the first
以上のように、撮像領域220において、半導体基板SBをエッチングする工程を含まないLOCOS型の素子分離部を形成する。これにより、撮像領域220において、画素Pがエッチングダメージを受けにくくでき、画素Pに金属不純物が混入しにくくなるようにすることができ、画素Pにおける結晶格子のひずみや結晶欠陥等を低減できる。更に、溝に絶縁膜を埋め込むことを行わないので、素子分離部(絶縁膜)が画素Pに及ぼす応力を低減できる。これにより、画素Pにおける結晶格子のひずみや結晶欠陥等を低減できる。この結果、暗電流等の発生を低減できるので、撮像領域220の画素Pから読み出される信号におけるノイズ成分を抑制できる。
As described above, in the
また、周辺領域210において、微細化に適したSTI型の素子分離部を形成する。これにより、周辺領域210において素子を微細化できる。
In the
したがって、本実施形態によれば、撮像領域220から読み出される信号におけるノイズ成分を低減しつつ、周辺領域210を微細化できる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the size of the
また、STI法により第1の素子分離部211を形成した後にLOCOS法により第2の素子分離部221を形成するので、第2の素子分離部221を先に形成する場合に比べて第1の素子分離部211の表面を平坦化することが容易になる。これにより、第1の素子分離部211の半導体基板SBの表面からの高さH1を、第2の素子分離部221の半導体基板SBの表面からの高さH2より容易に低くできる(図2参照)。この結果、高さH2が高さH1より大きい場合に発生する問題(例えば、素子を形成するためのスペースが制限されて微細化が困難になることなど)を低減できる。
Further, since the second
さらに、STI型の第1の素子分離部211を形成した後にLOCOS型の第2の素子分離部221を形成するので、第2の素子分離部221に高温の熱がかかって必要以上に(設計値からずれて)膨張することを低減できる。また、第2の素子分離部221に高温の熱がかかることによるストレスや不純物の熱拡散などを低減できる。
Further, since the LOCOS-type second
なお、第1の素子分離部211がSTI型であり、第2の素子分離部221がLOCOS型であるので、図10に示すように、第2の素子分離部221の側面の傾斜角Bは、第1の素子分離部211の側面の傾斜角Aより大きくなる。
Since the first
次に、本発明の撮像装置を適用した撮像システムの一例を図11に示す。 Next, an example of an imaging system to which the imaging apparatus of the present invention is applied is shown in FIG.
撮像システム90は、図11に示すように、主として、光学系、撮像装置200及び信号処理部を備える。光学系は、主として、シャッター91、撮影レンズ92及び絞り93を備える。信号処理部は、主として、撮像信号処理回路95、A/D変換器96、画像信号処理部97、メモリ部87、外部I/F部89、タイミング発生部98、全体制御・演算部99、記録媒体88及び記録媒体制御I/F部94を備える。なお、信号処理部は、記録媒体88を備えなくても良い。
As shown in FIG. 11, the
シャッター91は、光路上において撮影レンズ92の手前に設けられ、露出を制御する。
The
撮影レンズ92は、入射した光を屈折させて、撮像装置の画素配列(撮像面)に被写体の像を形成する。
The
絞り93は、光路上において撮影レンズ92と撮像装置200との間に設けられ、撮影レンズ92を通過後に撮像装置200へ導かれる光の量を調節する。
The
撮像装置200は、撮像領域220に形成された被写体の像を画像信号に変換する。撮像装置200は、その画像信号を撮像領域220から読み出して出力する。
The
撮像信号処理回路95は、撮像装置200に接続されており、撮像装置200から出力された画像信号を処理する。
The imaging
A/D変換器96は、撮像信号処理回路95に接続されており、撮像信号処理回路95から出力された処理後の画像信号(アナログ信号)をデジタル信号へ変換する。
The A /
画像信号処理部97は、A/D変換器96に接続されており、A/D変換器96から出力された画像信号(デジタル信号)に各種の補正等の演算処理を行い、画像データを生成する。この画像データは、メモリ部87、外部I/F部89、全体制御・演算部99及び記録媒体制御I/F部94などへ供給される。
The image
メモリ部87は、画像信号処理部97に接続されており、画像信号処理部97から出力された画像データを記憶する。
The
外部I/F部89は、画像信号処理部97に接続されている。これにより、画像信号処理部97から出力された画像データを、外部I/F部89を介して外部の機器(パソコン等)へ転送する。
The external I /
タイミング発生部98は、撮像装置200、撮像信号処理回路95、A/D変換器96及び画像信号処理部97に接続されている。これにより、撮像装置200、撮像信号処理回路95、A/D変換器96及び画像信号処理部97へタイミング信号を供給する。そして、撮像装置200、撮像信号処理回路95、A/D変換器96及び画像信号処理部97がタイミング信号に同期して動作する。
The
全体制御・演算部99は、タイミング発生部98、画像信号処理部97及び記録媒体制御I/F部94に接続されており、タイミング発生部98、画像信号処理部97及び記録媒体制御I/F部94を全体的に制御する。
The overall control /
記録媒体88は、記録媒体制御I/F部94に取り外し可能に接続されている。これにより、画像信号処理部97から出力された画像データを、記録媒体制御I/F部94を介して記録媒体88へ記録する。
The
以上の構成により、撮像装置200において良好な画像信号が得られれば、良好な画像(画像データ)を得ることができる。
With the above configuration, if a good image signal is obtained in the
211 第1の素子分離部
219 溝
221 第2の素子分離部
211 First element isolation part 219
Claims (7)
前記周辺領域に、前記制御回路に含まれる複数の素子を電気的に分離するためのSTI型の第1の素子分離部を形成する第1のステップと、
前記撮像領域に、前記複数の画素のそれぞれに含まれる複数の素子を電気的に分離するためのLOCOS型の第2の素子分離部を形成する第2のステップと、
を備えたことを特徴とする撮像装置の製造方法。 A method of manufacturing an imaging device having a semiconductor substrate including an imaging region in which a plurality of pixels are arranged and a peripheral region in which a control circuit for controlling the plurality of pixels is arranged around the imaging region,
A first step of forming an STI-type first element isolation portion for electrically isolating a plurality of elements included in the control circuit in the peripheral region;
A second step of forming, in the imaging region, a LOCOS-type second element isolation portion for electrically isolating a plurality of elements included in each of the plurality of pixels;
An image pickup apparatus manufacturing method comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置の製造方法。 The method of manufacturing an imaging apparatus according to claim 1, wherein the first step is performed before the second step.
前記周辺領域の一部の領域において、前記半導体基板の表面をエッチングすることにより、前記半導体基板の表面に溝を形成する溝形成ステップと、
前記溝に絶縁膜を埋め込む埋め込みステップと、
前記絶縁膜の表面を平坦化する平坦化ステップと、
を含む
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置の製造方法。 The first step includes
A groove forming step of forming a groove in the surface of the semiconductor substrate by etching the surface of the semiconductor substrate in a partial region of the peripheral region;
A step of embedding an insulating film in the groove;
A planarization step of planarizing the surface of the insulating film;
The manufacturing method of the imaging device according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の撮像装置の製造方法。 4. The height of the first element isolation part from the surface of the semiconductor substrate is lower than the height of the second element isolation part from the surface of the semiconductor substrate. Manufacturing method of imaging apparatus.
前記熱処理の温度は、前記第2のステップにおいて前記第2の素子分離部を形成するために前記半導体基板を熱酸化するための温度より高い
ことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置の製造方法。 The first step further includes a heat treatment step of performing a heat treatment after the embedding step,
4. The image pickup apparatus according to claim 3, wherein the temperature of the heat treatment is higher than a temperature for thermally oxidizing the semiconductor substrate to form the second element isolation portion in the second step. 5. Production method.
前記周辺領域には、
前記複数の画素を制御する制御回路と、
前記制御回路に含まれる複数の素子を電気的に分離するSTI型の第1の素子分離部と、
が配され、
前記撮像領域には、
複数の画素と、
前記複数の画素のそれぞれに含まれる複数の素子を電気的に分離するLOCOS型の第2の素子分離部と、
が配され、
前記第1の素子分離部の前記半導体基板の表面からの高さは、前記第2の素子分離部の前記半導体基板の表面からの高さより低い
ことを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus having a semiconductor substrate including an imaging region in which a plurality of pixels are arranged and a peripheral region in which a control circuit that controls the plurality of pixels is arranged around the imaging region,
In the peripheral area,
A control circuit for controlling the plurality of pixels;
An STI-type first element isolation unit that electrically isolates a plurality of elements included in the control circuit;
Is arranged,
In the imaging area,
A plurality of pixels;
A LOCOS-type second element isolation unit that electrically isolates a plurality of elements included in each of the plurality of pixels;
Is arranged,
The height of the said 1st element isolation part from the surface of the said semiconductor substrate is lower than the height from the surface of the said semiconductor substrate of the said 2nd element isolation part, The imaging device characterized by the above-mentioned.
前記撮像装置の撮像面へ像を形成する光学系と、
前記撮像装置から出力された信号を処理して画像データを生成する信号処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像システム。 An imaging device according to claim 6;
An optical system for forming an image on the imaging surface of the imaging device;
A signal processing unit that processes the signal output from the imaging device to generate image data;
An imaging system comprising:
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JP2007231881A JP2009064980A (en) | 2007-09-06 | 2007-09-06 | Method of manufacturing imaging apparatus, imaging apparatus, and imaging system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009170448A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Nikon Corp | Solid-state imaging element |
JP2012015274A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Canon Inc | Solid-state imaging apparatus, and method of manufacturing the same |
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- 2007-09-06 JP JP2007231881A patent/JP2009064980A/en not_active Withdrawn
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