JP2009218438A - Solid-state imaging device, its manufacturing method, and electronic device - Google Patents

Solid-state imaging device, its manufacturing method, and electronic device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device which can efficiently suppress a dark current, a method of manufacturing the solid-state imaging device, and an electronic device having the solid-state imaging device. <P>SOLUTION: The solid-state imaging device comprises a plurality of pixels having photoelectric conversion elements 24, a ferroelectric film 28 which is formed on the respective photoelectric conversion elements 24 of the pixels with an insulating film 25 disposed therebetween and which is polarized, and a transparent electrode film 29 formed on the ferroelectric film 28. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体撮像装置とその製造方法、及びこの固体撮像装置を備えた電子機器に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus including the solid-state imaging device.

固体撮像装置は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサに代表される増幅型固体撮像装置と、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサに代表される電荷転送型固体撮像装置に大別される。   Solid-state imaging devices are roughly classified into amplification type solid-state imaging devices represented by CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors and charge transfer type solid-state imaging devices represented by CCD (Charge Coupled Device) image sensors.

CMOS固体撮像装置は、光電変換素子となるフォトダイオード(PD)と複数の画素トランジスタ(MOSトランジスタ)からなる画素が複数、2次元的に配列された撮像領域と、撮像領域の周辺に配置された周辺回路とを有して構成される。CCD固体撮像装置は、2次元的に配列された複数の光電変換素子となるフォトダイオード(PD)と、各フォトダイオード列に対応して配置されたCCD構造の垂直転送レジスタからなる撮像領域を有する。CCD固体撮像装置は、さらに撮像領域からの信号電荷を水平方向に転送するCCD構造の水平転送レジスタ、出力部、及び信号処理回路を構成する周辺回路などを有して構成される。   A CMOS solid-state imaging device has a pixel (PD) as a photoelectric conversion element and a plurality of pixels made up of a plurality of pixel transistors (MOS transistors) arranged two-dimensionally, and arranged around the imaging region. And a peripheral circuit. The CCD solid-state imaging device has an imaging region including a photodiode (PD) serving as a plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally and a vertical transfer register having a CCD structure arranged corresponding to each photodiode row. . The CCD solid-state imaging device further includes a horizontal transfer register having a CCD structure that transfers signal charges from the imaging region in the horizontal direction, an output unit, and peripheral circuits that constitute a signal processing circuit.

フォトダイオードは、信号電荷を電子とするときには、通常、p型の半導体ウェル領域にn型の半導体領域を形成して構成される。フォトダイオードを構成する各n型半導体領域の表面には例えば酸化シリコンによる絶縁膜が形成される。光がn型半導体領域に入射され光電変換されて電子・正孔対が生成されと、信号電荷となる電子がnがた半導体領域に蓄積される。その後、この信号電荷が読み出される。   The photodiode is usually configured by forming an n-type semiconductor region in a p-type semiconductor well region when signal charges are electrons. An insulating film made of, for example, silicon oxide is formed on the surface of each n-type semiconductor region constituting the photodiode. When light is incident on the n-type semiconductor region and photoelectrically converted to generate electron-hole pairs, electrons serving as signal charges are accumulated in the semiconductor region with n. Thereafter, this signal charge is read out.

図9に、従来の固体撮像装置の概略構成を示す。図9は、固体撮像装置1における周辺回路部2と、撮像領域のフォトダイオード3を模式的に示した断面図である。この固体撮像装置1は、シリコン基板上に周辺回路部2と撮像領域のフォトダイオード3が形成され、これらの上に例えばシリコン酸化膜等の絶縁膜4が形成される。さらに周辺回路部2を含むフォトダイオード3以外の領域部上に、アルミニウムやングステンからなる遮光膜5が形成され、遮光膜5を覆うように全面にシリコン酸化膜等の絶縁膜による保護膜6が形成される。   FIG. 9 shows a schematic configuration of a conventional solid-state imaging device. FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the peripheral circuit unit 2 and the photodiode 3 in the imaging region in the solid-state imaging device 1. In the solid-state imaging device 1, a peripheral circuit unit 2 and an imaging region photodiode 3 are formed on a silicon substrate, and an insulating film 4 such as a silicon oxide film is formed thereon. Further, a light shielding film 5 made of aluminum or tungsten is formed on a region other than the photodiode 3 including the peripheral circuit portion 2, and a protective film 6 made of an insulating film such as a silicon oxide film is formed on the entire surface so as to cover the light shielding film 5. It is formed.

この構成において、フォトダイオード3は完全空乏状態にあり、フォトダイオード3の受光面と上層膜である絶縁膜4との界面における界面準位が暗電流の発生源となることが知られている。界面準位に起因した暗電流の発生を抑制する手法として、例えば、HAD(Hole Accumulation Diode)構造が用いられている。   In this configuration, the photodiode 3 is in a fully depleted state, and it is known that the interface state at the interface between the light receiving surface of the photodiode 3 and the insulating film 4 that is the upper layer film is a source of dark current. For example, a HAD (Hole Accumulation Diode) structure is used as a technique for suppressing the generation of dark current due to the interface state.

このHAD構造は、一般的に、図10に示すように、p型半導体ウェル領域11に形成したフォトダイオード3を構成するn型半導体領域12の表面、すなわち絶縁膜14との界面近傍にp+半導体領域13を形成して構成される。このp+半導体領域13は、p+アキュミュレーション層と呼ばれている。このHAD構造では、界面準位から発生した電子がp+半導体領域13で再結合されて消滅し、暗電流の発生を抑制している。   As shown in FIG. 10, this HAD structure generally has a p + semiconductor on the surface of the n-type semiconductor region 12 constituting the photodiode 3 formed in the p-type semiconductor well region 11, that is, in the vicinity of the interface with the insulating film 14. The region 13 is formed and configured. This p + semiconductor region 13 is called a p + accumulation layer. In this HAD structure, electrons generated from the interface state are recombined in the p + semiconductor region 13 and disappear, thereby suppressing generation of dark current.

また、界面準位に起因した暗電流の発生を抑制する他の手法としては、図11に示す構成が知られている。この固体撮像装置7は、フォトダイオード3の表面に絶縁膜4を介して燐添加酸化シリコン膜からなる双極型電気分極誘電体膜8を形成して構成される。双極型電気分極誘電体膜8上及び周辺回路部2上に絶縁膜9が形成され、この絶縁膜9上に遮光膜5及び保護膜6が形成される。この構成では、双極型電気分極誘電体膜8の残留分極により、フォトダイオード3を構成するn型半導体領域の界面近傍に正孔を誘起してHAD構造化し、暗電流を抑制している(特許文献1参照)。   As another method for suppressing the generation of dark current due to the interface state, a configuration shown in FIG. 11 is known. This solid-state imaging device 7 is configured by forming a bipolar electric polarization dielectric film 8 made of a phosphorus-doped silicon oxide film on the surface of a photodiode 3 with an insulating film 4 interposed therebetween. An insulating film 9 is formed on the bipolar electric polarization dielectric film 8 and the peripheral circuit portion 2, and a light shielding film 5 and a protective film 6 are formed on the insulating film 9. In this configuration, due to the remanent polarization of the bipolar electric polarization dielectric film 8, holes are induced near the interface of the n-type semiconductor region constituting the photodiode 3 to form a HAD structure, thereby suppressing dark current (patent) Reference 1).

さらに、他の手法としては、図12に示すように、フォトダイオードを構成するn型半導体領域3上に絶縁膜4を介して透明電極膜15を形成し、この透明電極膜15に負電圧(―V)を印加して、n型半導体領域の界面付近に正孔を誘起してHAD構造化した構成も知られている(特許文献1参照)。   Furthermore, as another method, as shown in FIG. 12, a transparent electrode film 15 is formed on an n-type semiconductor region 3 constituting a photodiode via an insulating film 4, and a negative voltage ( A structure in which holes are induced near the interface of the n-type semiconductor region by applying -V) to form an HAD structure is also known (see Patent Document 1).

特開平4−343472号公報JP-A-4-343472

ところで、上述した図11に示す、フォトダイオード上に双極型電気分極誘電体膜8を形成する構成では、製造プロセス中に分極を生成するか、もしくは撮像素子形成後に遮光膜5を用いて分極を生成する必要がある。しかし、製造プロセス中に分極生成した場合、その後の工程でキュリー温度Tcよりも高いプロセスを適用した際に、分極が消滅することになる。例えば、双極型電気分極誘電体膜8としてキュリー温度Tcが高い材料であるチタン酸ジルコン酸鉛を用いた場合でも、キュリー温度Tcが350℃程度であるので、後工程でプラズマSiO2の形成も難しい。   By the way, in the configuration in which the bipolar electric polarization dielectric film 8 is formed on the photodiode shown in FIG. 11 described above, the polarization is generated during the manufacturing process, or the light shielding film 5 is used after the imaging element is formed. Need to be generated. However, when polarization is generated during the manufacturing process, the polarization disappears when a process higher than the Curie temperature Tc is applied in the subsequent steps. For example, even when lead zirconate titanate, which is a material having a high Curie temperature Tc, is used as the bipolar electric polarization dielectric film 8, since the Curie temperature Tc is about 350 ° C., it is difficult to form plasma SiO 2 in a later step. .

また、図11の構成では、撮像素子を形成した後に遮光膜5を用いて分極生成する場合、フォトダイオード3に対して垂直に電界を印加できず、分極の向きを基板に対して垂直方向に発生させることができない。このため、効率的な電界印加が不可能となる。堆積したままの、双極型電気分極誘電体膜、もしくは消極した双極型電気分極誘電体膜に対しての、バイアス付きエッチング、プラズマ、電界メッキ等の工程は、無秩序な分極を発生させてしまう懸念がある。   In the configuration of FIG. 11, when polarization is generated using the light-shielding film 5 after the imaging element is formed, an electric field cannot be applied perpendicularly to the photodiode 3, and the polarization direction is perpendicular to the substrate. It cannot be generated. For this reason, efficient electric field application is impossible. Processes such as biased etching, plasma, and electroplating on as-deposited bipolar or polarized bipolar dielectric films may cause random polarization. There is.

図12のフォトダイオード上に絶縁膜を介して透明電極膜を形成する構成では、固体撮像装置の動作中、常時電位を供給し続けることになり、消費電力の増大を招く。   In the configuration in which the transparent electrode film is formed on the photodiode of FIG. 12 via the insulating film, the electric potential is continuously supplied during the operation of the solid-state imaging device, resulting in an increase in power consumption.

本発明は、上述の点に鑑み、暗電流を効率的に抑制できる固体撮像装置とその製造方法、及びこの固体撮像装置を備えた電子機器を提供するものである。   In view of the above points, the present invention provides a solid-state imaging device capable of efficiently suppressing dark current, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus including the solid-state imaging device.

本発明に係る固体撮像装置は、光電変換素子を有する複数の画素と、各画素の光電変換素子上に、絶縁膜を介して形成された分極処理された強誘電体膜と、強誘電体膜上に形成された透明電極膜とを有する。   A solid-state imaging device according to the present invention includes a plurality of pixels each having a photoelectric conversion element, a polarization-processed ferroelectric film formed on the photoelectric conversion element of each pixel via an insulating film, and a ferroelectric film A transparent electrode film formed thereon.

本発明の固体撮像装置では、光電変換素子上に絶縁膜を介して分極処理された強誘電体膜が形成されるので、この誘電体膜によりフォトダイオードの絶縁膜との界面近傍に信号電荷と反対の電荷が蓄積された電荷蓄積領域が誘起される。この電荷蓄積領域により、界面準位に起因した暗電流が抑制される。透明電極膜は、電圧印加による分極処理の際に、一方の電圧印加電極となる。強誘電体膜上に透明電極膜が形成されているので、基板と垂直方向の分極が得られ。   In the solid-state imaging device of the present invention, a ferroelectric film polarized through an insulating film is formed on the photoelectric conversion element, so that the signal charge and signal charges are generated in the vicinity of the interface with the insulating film of the photodiode by this dielectric film. A charge accumulation region in which opposite charges are accumulated is induced. By this charge accumulation region, dark current due to the interface state is suppressed. The transparent electrode film becomes one voltage application electrode during the polarization treatment by voltage application. Since the transparent electrode film is formed on the ferroelectric film, polarization in the direction perpendicular to the substrate can be obtained.

本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、半導体基板に光電変換素子を有する複数の画素を形成する工程と、光電変換素子上に、絶縁膜を介して強誘電体膜及び透明電極膜を積層する工程と、熱処理を施して強誘電体膜に対して消極処理を行い、その後に分極処理を行う工程を有し、分極後も透明電極膜を残存させる。   A method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes a step of forming a plurality of pixels having photoelectric conversion elements on a semiconductor substrate, and a ferroelectric film and a transparent electrode film are stacked on the photoelectric conversion elements via an insulating film. And a step of performing a depolarization process on the ferroelectric film by performing a heat treatment and then performing a polarization process, and the transparent electrode film remains after the polarization.

本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、光電変換素子上に、絶縁膜を介して強誘電体膜及び透明電極膜を積層する工程を有するので、透明電極膜と基板との間に電圧を印加してする際に、基板と垂直方向に分極処理を行うことができる。分極後も透明電極膜を残存させるので、何かの原因で分極状態に異変が生じても、再度電圧を印加できるので、正常な状態に復帰させることが可能になる。   According to the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the method includes the step of laminating the ferroelectric film and the transparent electrode film on the photoelectric conversion element via the insulating film, so that a voltage is generated between the transparent electrode film and the substrate. Can be applied in a direction perpendicular to the substrate. Since the transparent electrode film remains after the polarization, even if the polarization state is changed due to any cause, the voltage can be applied again, so that the normal state can be restored.

本発明に係る電子機器は、固体撮像装置と、固体撮像装置の光電変換素子に入射光を導く光学系と、固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路を備える。固体撮像装置は、光電変換素子を有する複数の画素と、各画素の光電変換素子上に、絶縁膜を介して形成された分極処理された強誘電体膜と、強誘電体膜上に形成された透明電極膜とを有する。   An electronic apparatus according to the present invention includes a solid-state imaging device, an optical system that guides incident light to a photoelectric conversion element of the solid-state imaging device, and a signal processing circuit that processes an output signal of the solid-state imaging device. A solid-state imaging device is formed on a plurality of pixels having photoelectric conversion elements, a ferroelectric film that has been subjected to polarization treatment formed on an insulating film on the photoelectric conversion elements of each pixel, and a ferroelectric film. A transparent electrode film.

本発明の電子機器では、上記構成の固体撮像装置において界面準位に起因した暗電流が抑制される。   In the electronic apparatus of the present invention, dark current due to the interface state is suppressed in the solid-state imaging device having the above configuration.

本発明に係る固体撮像装置によれば、暗電流を効率的に抑制できる固体撮像装置を提供することができる。
本発明に係る固体撮像装置の製造方法によれば、暗電流を効率的に抑制できる固体撮像装置を製造することができる。
本発明に係る電子機器によれば、暗電流を効率的に抑制できる固体撮像装置を備えるので、高画質、高性能の電子機器を提供することができる。
According to the solid-state imaging device according to the present invention, it is possible to provide a solid-state imaging device capable of efficiently suppressing dark current.
According to the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, it is possible to manufacture a solid-state imaging device capable of efficiently suppressing dark current.
According to the electronic apparatus according to the present invention, since the solid-state imaging device capable of efficiently suppressing dark current is provided, it is possible to provide an electronic apparatus with high image quality and high performance.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明の実施の形態に係る固体撮像装置は、光電変換素子部の構成に特徴を有するものである。本実施の形態に係る固体撮像装置の光電変換素子部の構成は、CMOS固体撮像装置、CCD固体撮像装置のいずれにも適用できるが、これに限らない。   The solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention is characterized by the configuration of the photoelectric conversion element section. The configuration of the photoelectric conversion element portion of the solid-state imaging device according to the present embodiment can be applied to both a CMOS solid-state imaging device and a CCD solid-state imaging device, but is not limited thereto.

本実施の形態に適用されるCMOS固体撮像装置の概略構成を説明する。このCMOS固体撮像装置は、図示しないが、半導体基板例えばシリコン基板に複数の光電変換素子を含む画素が規則的に2次元的に配列された撮像領域と、周辺回路部とを有して構成される。画素は、光電変換素子となる例えばフォトダイオードと、複数の画素トランジスタ(いわゆるMOSトランジスタ)を有して成る。複数の画素トランジスタは、例えば転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ及び選択トランジスタの4つのトランジスタで構成することができる、その他、例えば選択トランジスタを勝者して3つのトランジスタで構成することもできる。周辺回路部は、垂直駆動回路と、カラム信号処理回路と、水平駆動回路と、出力回路と、制御回路などを有して構成される。   A schematic configuration of a CMOS solid-state imaging device applied to the present embodiment will be described. Although not shown, the CMOS solid-state imaging device includes an imaging region in which pixels including a plurality of photoelectric conversion elements are regularly arranged in a two-dimensional manner on a semiconductor substrate such as a silicon substrate, and a peripheral circuit unit. The The pixel includes, for example, a photodiode serving as a photoelectric conversion element and a plurality of pixel transistors (so-called MOS transistors). The plurality of pixel transistors can be configured by four transistors, for example, a transfer transistor, a reset transistor, an amplification transistor, and a selection transistor. In addition, for example, the selection transistor can also be configured by three transistors by winning the selection transistor. The peripheral circuit section includes a vertical drive circuit, a column signal processing circuit, a horizontal drive circuit, an output circuit, a control circuit, and the like.

制御回路は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基いて、垂直駆動回路、カラム信号処理回路及び水平駆動回路などの動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成し、これらの信号を垂直駆動回路、カラム信号処理回路及び水平駆動回路等に入力する。   Based on the vertical synchronization signal, horizontal synchronization signal, and master clock, the control circuit generates a clock signal and a control signal that serve as a reference for operations of the vertical drive circuit, the column signal processing circuit, the horizontal drive circuit, and the like. Input to the vertical drive circuit, column signal processing circuit, horizontal drive circuit, and the like.

垂直駆動回路は、例えばシフトレジスタによって構成され、撮像領域の各画素を行単位で順次垂直方向に選択走査し、垂直信号線を通して各画素の光電変換素子(フォトダイオード)において受光量に応じて生成した信号電荷に基く画素信号をカラム信号処理回路に供給する。   The vertical drive circuit is configured by, for example, a shift register, and sequentially selects and scans each pixel in the imaging region in the vertical direction in units of rows, and is generated according to the amount of light received by the photoelectric conversion element (photodiode) of each pixel through the vertical signal line The pixel signal based on the signal charge is supplied to the column signal processing circuit.

カラム信号処理回路は、画素の例えば列ごとに配置されており、1行分の画素から出力される信号を画素列ごとに黒基準画素(有効画素領域の周囲に形成される)からの信号によってノイズ除去や信号増幅等の信号処理を行う。カラム信号処理回路の出力段には水平選択スイッチが水平信号線との間に接続されて設けられる。   The column signal processing circuit is arranged, for example, for each column of pixels, and a signal output from the pixels for one row is generated by a signal from a black reference pixel (formed around the effective pixel region) for each pixel column. Performs signal processing such as noise removal and signal amplification. At the output stage of the column signal processing circuit, a horizontal selection switch is provided connected to the horizontal signal line.

水平駆動回路は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路の各々から画素信号を水平信号線に出力させる。
出力回路は、カラム信号処理回路の各々から水平信号線を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。
The horizontal drive circuit is configured by, for example, a shift register, and sequentially outputs horizontal scanning pulses to sequentially select each of the column signal processing circuits and output a pixel signal from each of the column signal processing circuits to the horizontal signal line. .
The output circuit performs signal processing and outputs signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits through the horizontal signal line.

画素が形成された基板の上方には、層間絶縁膜を介して多層配線層が形成され、その上に平坦化膜を介してオンチップカラーフィルタ、さらにその上にオンチップマイクロレンズが形成される。撮像領域の画素部以外の領域、より詳しくは、周辺回路部と撮像領域のフォトダイオード(いわゆる受光部)を除く他部領域とに遮光膜が形成される。この遮光膜は、例えば多層配線層の最上層の配線層で形成することができる。   A multilayer wiring layer is formed above the substrate on which the pixels are formed via an interlayer insulating film, an on-chip color filter is formed thereon via a planarizing film, and an on-chip microlens is further formed thereon. . A light-shielding film is formed in a region other than the pixel portion in the imaging region, more specifically, in the peripheral circuit portion and other region other than the photodiode (so-called light receiving portion) in the imaging region. This light shielding film can be formed by, for example, the uppermost wiring layer of the multilayer wiring layer.

次に、本実施の形態に適用されるCCD固体撮像装置の概略構成を説明する。このCCD固体撮像装置は、図示しないが、半導体基板例えばシリコン基板に形成された複数の光電変換素子と、各光電変換素子列に対応したCCD構造の垂直転送レジスタと、水平転送レジスタと、出力部と、信号処理回路を構成する周辺回路部とを有して構成される。光電変換素子は、例えばフォトダイオードで形成され、規則的に2次元的に配置される。垂直転送レジスタは、拡散層による転送チャネル領域上にゲート絶縁膜を介して転送電極を形成して構成される。各フォトダイオードとこれに対応する部分の垂直転送レジスタとで単位画素が形成される。フォトダイオードと垂直転送レジスタで撮像領域が構成される。水平転送レジスタは、垂直転送レジスタの端部に配置され、同様に拡散層による転送チャネル領域上にゲート絶縁膜を介して転送電極を形成して構成される。出力部は水平転送レジスタの最終段に接続される。撮像領域の画素部以外の領域、より詳しくは、周辺回路と撮像領域のフォトダイオードを除く領域部と水平転送レジスタと出力部に遮光膜が形成される。遮光膜は、転送電極を覆うように形成される。   Next, a schematic configuration of the CCD solid-state imaging device applied to this embodiment will be described. Although not shown, the CCD solid-state imaging device includes a plurality of photoelectric conversion elements formed on a semiconductor substrate such as a silicon substrate, a vertical transfer register having a CCD structure corresponding to each photoelectric conversion element array, a horizontal transfer register, and an output unit. And a peripheral circuit portion constituting a signal processing circuit. The photoelectric conversion elements are formed of, for example, photodiodes, and are regularly arranged two-dimensionally. The vertical transfer register is configured by forming a transfer electrode on a transfer channel region formed by a diffusion layer via a gate insulating film. A unit pixel is formed by each photodiode and a vertical transfer register corresponding to the photodiode. An imaging region is configured by the photodiode and the vertical transfer register. The horizontal transfer register is arranged at the end of the vertical transfer register, and is similarly configured by forming a transfer electrode on a transfer channel region formed by a diffusion layer via a gate insulating film. The output unit is connected to the last stage of the horizontal transfer register. A light shielding film is formed in a region other than the pixel portion in the imaging region, more specifically, in the region portion excluding the peripheral circuit and the photodiode in the imaging region, the horizontal transfer register, and the output portion. The light shielding film is formed so as to cover the transfer electrode.

CCD固体撮像装置では、フォトダイオードで光電変換されて生成された信号電荷を垂直転送レジスタに読み出して、垂直方向に転送し、1ライン毎の信号電荷を水平転送レジスタに転送する。水平転送レジスタでは、信号電荷を水平方向に転送し、出力部を介して画素信号に変換して出力される。出力された画素信号は、周辺回路の信号処理回路を通じて画像信号として取り出される。なお、上例のCCD固体撮像装置は、インターライン転送(IT)方式の固体撮像装置であるが、撮像領域と水平転送レジスタとの間にさらに垂直転送レジスタのみで形成された蓄積領域を備えたフレームインターライン転送(FIT)方式の固体撮像装置にも適用される。   In the CCD solid-state imaging device, signal charges generated by photoelectric conversion by a photodiode are read out to a vertical transfer register, transferred in the vertical direction, and signal charges for each line are transferred to a horizontal transfer register. In the horizontal transfer register, signal charges are transferred in the horizontal direction, converted into pixel signals via an output unit, and output. The output pixel signal is taken out as an image signal through a signal processing circuit of a peripheral circuit. The CCD solid-state image pickup device in the above example is an interline transfer (IT) type solid-state image pickup device, and further includes an accumulation region formed only by a vertical transfer register between the image pickup region and the horizontal transfer register. The present invention is also applied to a frame interline transfer (FIT) type solid-state imaging device.

そして、本実施の形態に係る固体撮像装置、特にその光電変換素子の構成は、上述のCMOS固体撮像装置及びCCD固体撮像装置のいずれにも適用されるものである。   The configuration of the solid-state imaging device according to the present embodiment, particularly its photoelectric conversion element, is applied to both the above-described CMOS solid-state imaging device and CCD solid-state imaging device.

図1に、本発明の第1実施の形態に係る固体撮像装置を示す。同図は、半導体基板例えばシリコン基板22に形成した周辺回路部23と、撮像領域の光電変換素子であるフォトダイオード部24を模式的に示した断面図である。本実施の形態に係る固体撮像装置21は、図1に示すように、シリコン基板22に周辺回路部23と、撮像領域のフォトダイオード部(以下、フォトダイオードという)24が形成される。また、シリコン基板には図示しないが、CMOS固体撮像装置であれば画素トランジスタが、CCD固体撮像装置であれば垂直転送レジスタ及び水平転送レジスタ等が形成される。これら周辺回路部23、フォトダイオード24を含む基板全面上に所要の膜厚の絶縁膜25が形成される。この絶縁膜25は、周辺回路部23とフォトダイオード24を含む画素を形成した後に、例えばシリコン酸化膜等で形成される。フォトダイオード24は、例えば図2に示すように、第1導電型本例ではn型のシリコン基板22Nに第2導電型の例えばp型の半導体ウェル領域26P内にn型半導体領域27Nを形成して構成される。   FIG. 1 shows a solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention. This figure is a cross-sectional view schematically showing a peripheral circuit portion 23 formed on a semiconductor substrate, for example, a silicon substrate 22, and a photodiode portion 24 which is a photoelectric conversion element in an imaging region. In the solid-state imaging device 21 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a peripheral circuit portion 23 and a photodiode portion (hereinafter referred to as a photodiode) 24 in an imaging region are formed on a silicon substrate 22. Although not shown on the silicon substrate, a pixel transistor is formed in the case of a CMOS solid-state imaging device, and a vertical transfer register and a horizontal transfer register are formed in the case of a CCD solid-state imaging device. An insulating film 25 having a required film thickness is formed on the entire surface of the substrate including the peripheral circuit portion 23 and the photodiode 24. The insulating film 25 is formed of, for example, a silicon oxide film after the pixels including the peripheral circuit portion 23 and the photodiode 24 are formed. For example, as shown in FIG. 2, in the photodiode 24, an n-type semiconductor region 27N is formed in a second conductivity type, for example, a p-type semiconductor well region 26P in an n-type silicon substrate 22N in the first conductivity type. Configured.

本実施の形態においては、フォトダイオード24の絶縁膜25上に強誘電体膜28とその上の透明電極膜29が形成される。また、透明電極膜29を覆うように周辺回路部23を含む全面に絶縁層31が形成され、フォトダイオード部24以外の周辺回路部23を含む領域部の絶縁層31上に遮光膜32が形成される。さらに遮光膜32を覆うように全面に絶縁膜からなる保護膜33が形成される。   In the present embodiment, a ferroelectric film 28 and a transparent electrode film 29 thereon are formed on the insulating film 25 of the photodiode 24. An insulating layer 31 is formed on the entire surface including the peripheral circuit portion 23 so as to cover the transparent electrode film 29, and a light shielding film 32 is formed on the insulating layer 31 in the region including the peripheral circuit portion 23 other than the photodiode portion 24. Is done. Further, a protective film 33 made of an insulating film is formed on the entire surface so as to cover the light shielding film 32.

強誘電体膜28は、透明電極膜29とシリコン基板22との間に印加される電圧により分極処理が施されている。本例では、図2に示すように、強誘電体膜28に対してフォトダイオー24側をマイナス(−)、透明電極膜29側をプラス(+)とする分極が施される。この分極された強誘電体膜28により、フフォトダイオード24を構成するn型半導体領域27Nの絶縁膜25との界面近傍に信号電荷(本例では電子)と反対の電荷である正孔35が誘起され、界面近傍に正孔蓄積領域36が誘起される。分極処理された後は、スイッチ素子37をオフすることにより、電源38が切れて、透明電極膜29へ電圧が印加されなくなる。   The ferroelectric film 28 is polarized by a voltage applied between the transparent electrode film 29 and the silicon substrate 22. In this example, as shown in FIG. 2, the ferroelectric film 28 is polarized such that the photodiode 24 side is minus (−) and the transparent electrode film 29 side is plus (+). Due to the polarized ferroelectric film 28, holes 35 that are opposite to the signal charges (electrons in this example) are formed in the vicinity of the interface with the insulating film 25 of the n-type semiconductor region 27N constituting the photodiode 24. The hole accumulation region 36 is induced near the interface. After the polarization treatment, the switch element 37 is turned off to turn off the power source 38 and no voltage is applied to the transparent electrode film 29.

強誘電体膜28としては、キュリー温度Tcが高い材料を用いるのが好ましい。強誘電体膜28としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT:キュリー温度350℃)、タンタル酸ビスマスストロンチウム(SBT:キュリー温度300℃)、チタン酸鉛(PTO:キュリー温度490℃)、チタン酸バリウム(BTO:キュリー温度130℃)、チタン酸ジルコン酸鉛にランタン等の金属を混入した膜(PLZT)、ストロンチウム・ビスマス・チタン酸化物(キュリー温度550℃)、イットリウム・マンガン酸化物(キュリー温度640℃)、その他等の、全ての強誘電体膜を用いることができる。分極処理に際しては、強誘電体膜28をキュリー温度(Tc)以上で熱処理して一旦分極状態を消滅した後、降温しながら電圧を印加して分極を行う。   As the ferroelectric film 28, it is preferable to use a material having a high Curie temperature Tc. Examples of the ferroelectric film 28 include lead zirconate titanate (PZT: Curie temperature 350 ° C.), bismuth strontium tantalate (SBT: Curie temperature 300 ° C.), lead titanate (PTO: Curie temperature 490 ° C.), and titanium. Barium oxide (BTO: Curie temperature 130 ° C), lead zirconate titanate mixed with metal such as lanthanum (PLZT), strontium bismuth titanium oxide (Curie temperature 550 ° C), yttrium manganese oxide (Curie) All ferroelectric films such as 640 ° C.) and others can be used. In the polarization process, the ferroelectric film 28 is heat-treated at a temperature equal to or higher than the Curie temperature (Tc) to once disappear the polarization state, and then polarized by applying a voltage while lowering the temperature.

絶縁膜25としては、シリコン酸化膜の他、Hf、Zr、Pr、Al、Ta、Ti等の金属酸化膜、あるいはこの金属酸化膜とシリコン酸化膜若しくはシリコン窒化膜との積層構造膜を用いることもできる。   As the insulating film 25, a silicon oxide film, a metal oxide film such as Hf, Zr, Pr, Al, Ta, Ti, or a laminated structure film of this metal oxide film and a silicon oxide film or a silicon nitride film is used. You can also.

次に、図3を用いて、第1実施の形態の固体撮像装置の製造方法の実施の形態を説明する。図3の例は、CCD固体撮像装置の製造に適用した場合である。
まず、図3Aに示すように、シリコン基板22に周辺回路部23と撮像領域のフォトダイオード24を含む画素部と、図示しないがCCD構造の水平転送レジスタ及び出力部とを形成する。画素部の形成は、フォトダイオード24と、図示しないが転送電極を有するCCD構造の垂直転送レジスタを含む。その後に、絶縁膜25となる例えばシリコン酸化膜を基板上の全面に堆積し、従来と同様の構造を作製する。
Next, an embodiment of the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The example of FIG. 3 is a case where it is applied to the manufacture of a CCD solid-state imaging device.
First, as shown in FIG. 3A, a pixel part including a peripheral circuit part 23 and a photodiode 24 in an imaging region, and a horizontal transfer register and an output part (not shown) having a CCD structure are formed on a silicon substrate 22. The formation of the pixel portion includes a photodiode 24 and a vertical transfer register having a CCD structure (not shown) having a transfer electrode. After that, for example, a silicon oxide film to be the insulating film 25 is deposited on the entire surface of the substrate to produce a structure similar to the conventional one.

次に、図3Bに示すように、絶縁膜25上のフォトダイオード24に対応する部分に選択的に強誘電体膜28を成膜する。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛などの強誘電体材料をスパッタリング法により所要の膜厚、例えば2nm〜20nmの膜厚の強誘電体膜を成膜する。この強誘電体膜に対してキュリー温度より高い温度、例えば500℃〜700℃の熱処理を行う。その後、パターニングして強誘電体膜28をフォトダイオード24の領域のみ残す。   Next, as shown in FIG. 3B, a ferroelectric film 28 is selectively formed on a portion of the insulating film 25 corresponding to the photodiode 24. For example, a ferroelectric film having a required film thickness, for example, 2 nm to 20 nm is formed by sputtering a ferroelectric material such as lead zirconate titanate. The ferroelectric film is heat-treated at a temperature higher than the Curie temperature, for example, 500 ° C. to 700 ° C. Thereafter, the ferroelectric film 28 is left only in the region of the photodiode 24 by patterning.

強誘電体膜28の成膜は、スパッタリング法以外の、例えばゾル・ゲル法、レーザーデポジション法、電子ビーム蒸着法、エアロゾルデポジション法、等いかなる方法も用いることができる。熱処理は、ファーネス、ランプに関らず任意の方法で、適用する強誘電体がペロフスカイト構造へ転移するだけの適切な温度と時間の条件を選択すればよい。   The ferroelectric film 28 can be formed by any method other than the sputtering method, such as a sol-gel method, a laser deposition method, an electron beam evaporation method, and an aerosol deposition method. The heat treatment may be performed by any method regardless of the furnace and the lamp, and an appropriate temperature and time conditions for allowing the applied ferroelectric material to be transferred to the perovskite structure may be selected.

強誘電体膜28の膜種、膜厚は、上記に限らず適宜選択して決定することができる。強誘電体膜28としては、チタン酸ジルコン酸鉛の他、例えばチタン酸ジルコン酸鉛にランタン等の金属を混入した膜、チタン酸バリウム膜、ストロンチウム・ビスマス酸化物膜、イットリウム・マンガン酸化物膜等の、全ての強誘電体膜を用いることができる。   The film type and film thickness of the ferroelectric film 28 are not limited to the above and can be selected and determined as appropriate. As the ferroelectric film 28, in addition to lead zirconate titanate, for example, a film in which a metal such as lanthanum is mixed in lead zirconate titanate, a barium titanate film, a strontium / bismuth oxide film, an yttrium / manganese oxide film All ferroelectric films such as can be used.

強誘電体膜28は可視光の透過特性を有している。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛膜は70〜80%の可視光透過率を有する状態で成膜できることが知られている(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40(2001)pp.5528−5532参照)。   The ferroelectric film 28 has visible light transmission characteristics. For example, it is known that a lead zirconate titanate film can be formed with a visible light transmittance of 70 to 80% (Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 40 (2001) pp. 5528-5532). reference).

次に、図3Cに示すように、強誘電体膜28の面に接するように周辺回路部を含む全面に透明電極膜29を成膜する。透明電極膜29としては、例えばITO(インジウム錫酸化物)膜,ZnO(亜鉛酸化物)膜、その他の透明導電膜等を用いることができる。透明電極膜の成膜方法としは、スパッタリング法、真空蒸着法、ゾル・ゲル法等、いかなる方法も用いることができる。透明電極膜29の材料も制限されない。   Next, as shown in FIG. 3C, a transparent electrode film 29 is formed on the entire surface including the peripheral circuit portion so as to be in contact with the surface of the ferroelectric film 28. As the transparent electrode film 29, for example, an ITO (indium tin oxide) film, a ZnO (zinc oxide) film, another transparent conductive film, or the like can be used. As a method for forming the transparent electrode film, any method such as a sputtering method, a vacuum deposition method, or a sol-gel method can be used. The material of the transparent electrode film 29 is not limited.

次に、図3Dに示すように、透明電極膜29をパターニングし、フォトダイオード24上及び引き回し配線部を残して他の透明電極膜29を除去する。引き回し配線部は画素間を通すように形成することができる。   Next, as shown in FIG. 3D, the transparent electrode film 29 is patterned, and the other transparent electrode film 29 is removed leaving the wiring 24 on the photodiode 24. The lead wiring portion can be formed so as to pass between pixels.

次に、図3Eに示すように、周辺回路部23、フォトダイオード24を含む撮像領域、水平転送レジスタ、出力部を含む全面に、平坦化された絶縁膜31を形成する。絶縁膜31としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等を用いることができる。   Next, as shown in FIG. 3E, a planarized insulating film 31 is formed on the entire surface including the peripheral circuit portion 23, the imaging region including the photodiode 24, the horizontal transfer register, and the output portion. As the insulating film 31, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like can be used.

次に、図3Fに示すように、フォトダイオード24を以外の領域上に遮光膜32を形成する。遮光膜32としては、例えばアルミニウム膜、タングステン膜などを用いることができる。   Next, as shown in FIG. 3F, a light shielding film 32 is formed on the region other than the photodiode 24. As the light shielding film 32, for example, an aluminum film, a tungsten film, or the like can be used.

次に、図3Gに示すように、全面に平坦化膜を兼ねた絶縁膜による保護膜33を形成する。保護膜33上にはオンチップカラーフィルタ、オンチップマイクロレンズが形成される。保護膜33の形成後、ワイヤボンディング用の電極パッドが形成される。このようにして撮像素子を作製する。   Next, as shown in FIG. 3G, a protective film 33 made of an insulating film that also serves as a planarizing film is formed on the entire surface. On-chip color filters and on-chip microlenses are formed on the protective film 33. After the formation of the protective film 33, an electrode pad for wire bonding is formed. In this way, an image sensor is manufactured.

そして、製造工程中に強誘電体膜28に対して分極処理を行う。分極処理は、分極処理よりも前の工程で作製した素子に影響を与えない温度であること、後工程の温度よりもキュリー温度が高い強誘電体膜を用いることが条件となる。プロセス温度に合せて適切な強誘電体膜を選択する必要がある。   Then, a polarization process is performed on the ferroelectric film 28 during the manufacturing process. The polarization treatment is required to be a temperature that does not affect the element produced in the step prior to the polarization treatment, and to use a ferroelectric film having a Curie temperature higher than the temperature of the subsequent step. It is necessary to select an appropriate ferroelectric film according to the process temperature.

すなわち、条件を満たしさえすれば、強誘電体膜28及び透明電極膜29を成膜した後、途中の工程、或いは最終工程等、いつでも分極処理を行ってもよい。   That is, as long as the conditions are satisfied, after the ferroelectric film 28 and the transparent electrode film 29 are formed, the polarization process may be performed at any time, such as an intermediate process or a final process.

透明電極膜29を成膜した後の工程で、強誘電体膜28のキュリー温度Tc以上の温度、例えばPZT膜であれば380℃の熱処理を行って、製造プロセス中に生じた強誘電体膜28中の分極を消滅させる。分極を消滅させた後、透明電極膜29に接続された引き回し配線部と基板22との間に所要の電圧を印加して強誘電体膜28に対して分極を行う。熱処理の温度と時間は、適用する強誘電体膜28の膜種及び製造プロセス温度の制約によって適切なものを選べばよい。例えば、チタン酸バリウム膜の場合は、150℃程度となる。   In the process after forming the transparent electrode film 29, a heat treatment at a temperature equal to or higher than the Curie temperature Tc of the ferroelectric film 28, for example, 380 ° C. in the case of a PZT film, is performed, and the ferroelectric film generated during the manufacturing process. The polarization in 28 is extinguished. After the polarization is extinguished, the ferroelectric film 28 is polarized by applying a required voltage between the lead wiring portion connected to the transparent electrode film 29 and the substrate 22. The heat treatment temperature and time may be selected appropriately depending on the type of the ferroelectric film 28 to be applied and the manufacturing process temperature. For example, in the case of a barium titanate film, the temperature is about 150 ° C.

電圧を印加する際は、例えばフォトダイオード24として図2で示すn型のフォトダイオードの場合には、図2のように、透明電極膜29側をマイナス(−)、基板22側をプラス(+)にして、例えば4MV/CM程度の電界となるように印加する。この電圧印加により、強誘電体膜28は、フォトダイオード24側がナイナス(−)となり、透明電極膜29側がプラス(+)となるように分極処理される。分極後は、透明電極膜28への電圧印加は解除される。これにより、n型のフォトダイオード、すなわち図2で示すn型半導体領域27Nの絶縁膜25との界面近傍に正孔が誘起され、正孔蓄積領域36が誘起される。   When the voltage is applied, for example, in the case of the n-type photodiode shown in FIG. 2 as the photodiode 24, the transparent electrode film 29 side is minus (−) and the substrate 22 side is plus (+) as shown in FIG. For example, an electric field of about 4 MV / CM is applied. By applying this voltage, the ferroelectric film 28 is polarized so that the photodiode 24 side becomes negative (−) and the transparent electrode film 29 side becomes positive (+). After the polarization, voltage application to the transparent electrode film 28 is released. As a result, holes are induced near the interface between the n-type photodiode, that is, the insulating film 25 of the n-type semiconductor region 27N shown in FIG. 2, and the hole accumulation region 36 is induced.

熱を印加した後に、電界をかけつつ降温させる、消極・分極処理方法も有効である。すなわち、強誘電体膜28に対する分極処理は、熱処理で消極処理を行った後、降温しながら半導体基板22と透明電極膜29との間に電圧を印加して行う。なお、熱処理を省略しても分極は得られるが、熱処理を加えた場合より特性は劣る。   A depolarization / polarization treatment method in which the temperature is lowered while applying an electric field after applying heat is also effective. That is, the polarization process for the ferroelectric film 28 is performed by applying a voltage between the semiconductor substrate 22 and the transparent electrode film 29 while lowering the temperature after performing a depolarization process by a heat treatment. Although polarization can be obtained even if the heat treatment is omitted, the characteristics are inferior to those obtained when the heat treatment is applied.

このようにして、目的のCCD固体撮像装置を得る。   Thus, the target CCD solid-state imaging device is obtained.

第1実施の形態の固体撮像装置の製造方法として、CMOS固体撮像装置の製造に適用した場合について説明する。多層配線としてCu配線を用いるCMOS固体撮像装置の製造では、Cu配線の製造プロセス前に強誘電体膜28に対する分極処理を終了させることが望ましい。この製造方法は、図3A〜図3Eまでは同様の内容で構造を作製する。その後、図4に示すように、フォトダイオード24外に引き出された透明電極膜29の引き回し配線部上に絶縁膜31のスルーホールを介して電極パッド41を形成する。電極パッド41は、例えばタングステンなどの導電性膜で形成することができる。次に、電極パッド41と基板22との間に上例と同様の電圧を印加して、強誘電体膜28に対する分極処理を行う。分極処理後は、透明電極膜29への電圧印加を解除する。   As a manufacturing method of the solid-state imaging device according to the first embodiment, a case where it is applied to the manufacture of a CMOS solid-state imaging device will be described. In the manufacture of a CMOS solid-state imaging device using Cu wiring as the multilayer wiring, it is desirable to terminate the polarization process for the ferroelectric film 28 before the Cu wiring manufacturing process. In this manufacturing method, the structure is produced with the same contents up to FIGS. 3A to 3E. Thereafter, as shown in FIG. 4, an electrode pad 41 is formed on the routing wiring portion of the transparent electrode film 29 drawn out of the photodiode 24 through the through hole of the insulating film 31. The electrode pad 41 can be formed of a conductive film such as tungsten. Next, the same voltage as in the above example is applied between the electrode pad 41 and the substrate 22 to perform polarization processing on the ferroelectric film 28. After the polarization treatment, the voltage application to the transparent electrode film 29 is released.

なお、前述と同様に透明電極膜29を形成した後、多層配線層、オンチップカラーフィルタ、オンチップマイクロレンズが形成される。そして、分極処理は、前述の条件を満たしさえすれば、強誘電体膜28及び透明電極膜29の成膜後の工程であれば、どの工程で行ってよい。   In addition, after forming the transparent electrode film 29 as described above, a multilayer wiring layer, an on-chip color filter, and an on-chip microlens are formed. The polarization treatment may be performed in any process as long as the above-described conditions are satisfied as long as the process is after the formation of the ferroelectric film 28 and the transparent electrode film 29.

強誘電体膜28に対する分極処理により、上例と同様に、強誘電体膜28は、フォトダイオード24側がマイナス(−)となり、透明電極膜29側がプラス(+)となるように分極処理される。分極後は、透明電極膜28への電圧印加は解除される。これにより、n型のフォトダイオード、すなわち図2で示すn型半導体領域27Nの絶縁膜25との界面近傍に正孔35が誘起され、正孔蓄積領域36が形成される。   By the polarization process on the ferroelectric film 28, the ferroelectric film 28 is polarized so that the photodiode 24 side becomes minus (−) and the transparent electrode film 29 side becomes plus (+), as in the above example. . After the polarization, voltage application to the transparent electrode film 28 is released. Thereby, holes 35 are induced near the interface between the n-type photodiode, that is, the insulating film 25 of the n-type semiconductor region 27N shown in FIG. 2, and the hole accumulation region 36 is formed.

このようにして、目的のCMOS固体撮像装置を得る。   Thus, the target CMOS solid-state imaging device is obtained.

第1実施の形態に係る固体撮像装置21によれば、フォトダイオード24の上に絶縁膜25を介して分極処理された強誘電体膜28が形成されることにより、フォトダイオード24のn型半導体領域27Nの絶縁膜25との界面近傍に正孔蓄積領域36が誘起される。この正孔蓄積領域36により、界面準位から発生した電子を再結合させて消滅させることができるので、界面準位に起因した暗電流を抑制することができる。   According to the solid-state imaging device 21 according to the first embodiment, the ferroelectric film 28 that is polarized through the insulating film 25 is formed on the photodiode 24, whereby the n-type semiconductor of the photodiode 24 is formed. A hole accumulation region 36 is induced in the vicinity of the interface between the region 27N and the insulating film 25. The hole accumulating region 36 can recombine electrons generated from the interface state and annihilate them, so that dark current due to the interface state can be suppressed.

本実施の形態では、強誘電体膜28上に透明電極膜29を形成し、その後の工程で強誘電体膜28に対する分極がなされる。例えば、製造プロセスの最終工程で、この透明電極膜29と基板22間に電圧を印加して強誘電体膜28に対する分極がなされる。このため、製造プロセス中の熱工程による分極の消滅の影響を受けず、基板22と垂直方向の分極を発生させることができ、効率的な暗電流抑制が可能となる。   In the present embodiment, a transparent electrode film 29 is formed on the ferroelectric film 28, and the ferroelectric film 28 is polarized in the subsequent steps. For example, in the final step of the manufacturing process, a voltage is applied between the transparent electrode film 29 and the substrate 22 to polarize the ferroelectric film 28. For this reason, polarization in the direction perpendicular to the substrate 22 can be generated without being affected by the disappearance of polarization due to the thermal process during the manufacturing process, and efficient dark current suppression can be achieved.

本実施の形態では、固体撮像装置21の使用中に透明電極膜29に対して常に電圧をかける必要が無いため、消費電力が抑えられる上、白点の原因となるリーク電流も発生しない。本実施の形態の固体撮像装置21では、透明電極膜29が製造完了後も残存している。したがって、何らかの原因で強誘電体膜28の分極が低減もしくは消滅、あるいは逆転したような場合でも、透明電極膜29と基板22間に電圧を印加して、強誘電体膜28の分極を正常な状態に復帰させることができる。   In the present embodiment, it is not necessary to always apply a voltage to the transparent electrode film 29 during use of the solid-state imaging device 21, so that power consumption is suppressed and a leak current that causes white spots does not occur. In the solid-state imaging device 21 of the present embodiment, the transparent electrode film 29 remains even after the manufacturing is completed. Therefore, even when the polarization of the ferroelectric film 28 is reduced, disappears, or reverses for some reason, a voltage is applied between the transparent electrode film 29 and the substrate 22 to normalize the polarization of the ferroelectric film 28. It can be returned to the state.

本実施の形態における強誘電体膜28の分極処理による電荷で保存した電圧は、従来のHfO膜のもつ固定電荷による電圧よりも大きい。このため、暗電流抑制の効果はHfO2膜を用いた場合より大きい。また、HADセンサのp+アキュミュレーション層は、イオン注入で形成するため、イオンを打ち込んだときにどの程度の正孔蓄積量になるか分かり難い。HADセンサよりも、本実施の形態の方が暗電流抑制の効果が大きい。 In this embodiment, the voltage stored by the charge by the polarization treatment of the ferroelectric film 28 is larger than the voltage by the fixed charge of the conventional HfO 2 film. For this reason, the effect of dark current suppression is greater than when the HfO 2 film is used. Further, since the p + accumulation layer of the HAD sensor is formed by ion implantation, it is difficult to know how much hole accumulation amount is obtained when ions are implanted. This embodiment has a greater effect of suppressing dark current than the HAD sensor.

図5に、本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置を示す。同図は、図1と同様に、周辺回路部23と撮像領域の光電変換素子であるフォトダイオード24を模式的に示した断面図である。本実施の形態に係る固体撮像装置43は、第1実施の形態と同様に、周辺回路部23、フォトダイオード24を含む基板全面上に所要の膜厚の絶縁膜25が形成され、絶縁膜25のフォトダイオード24に対応する部分上に強誘電体膜28及び透明電極膜29が形成される。   FIG. 5 shows a solid-state imaging device according to the second embodiment of the present invention. This figure is a cross-sectional view schematically showing a peripheral circuit section 23 and a photodiode 24 which is a photoelectric conversion element in the imaging region, as in FIG. In the solid-state imaging device 43 according to the present embodiment, an insulating film 25 having a required film thickness is formed on the entire surface of the substrate including the peripheral circuit unit 23 and the photodiode 24 as in the first embodiment. A ferroelectric film 28 and a transparent electrode film 29 are formed on a portion corresponding to the photodiode 24.

そして、本実施の形態では、特に、強誘電体膜28と透明電極膜29との間にバリア膜44が形成される。このバリア膜44は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等の絶縁膜で形成することができる。
その他の構成は、前述の図1及び第1実施の形態で説明したと同様であるので、図5において図1と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
In this embodiment, in particular, the barrier film 44 is formed between the ferroelectric film 28 and the transparent electrode film 29. The barrier film 44 can be formed of an insulating film such as a silicon oxide film or a silicon nitride film.
Since other configurations are the same as those described in FIG. 1 and the first embodiment, the same reference numerals are given to portions corresponding to FIG. 1 in FIG.

第2実施の形態に係る固体撮像装置43によれば、強誘電体膜28と透明電極膜29との間にバリア膜44を介挿した構成を有するので、強誘電体膜28に透明電極膜29を直付けした場合に生じる両膜28,29間の不要な干渉を抑制することができる。すなわち、強誘電体膜28の膜種によって仮に強誘電体膜28と透明電極膜29間で反応を起こす恐れのある場合でも、バリア膜44により反応が阻止され、両者ともに良好な膜特性を維持することができる。その他、第1実施の形態で説明したと同様の効果を奏する。   According to the solid-state imaging device 43 according to the second embodiment, since the barrier film 44 is interposed between the ferroelectric film 28 and the transparent electrode film 29, the transparent electrode film is provided on the ferroelectric film 28. Unnecessary interference between the two films 28 and 29 that occurs when 29 is directly attached can be suppressed. That is, even if there is a possibility that a reaction occurs between the ferroelectric film 28 and the transparent electrode film 29 depending on the film type of the ferroelectric film 28, the reaction is blocked by the barrier film 44, and both maintain good film characteristics. can do. In addition, the same effects as described in the first embodiment can be obtained.

次に、図6及び図7に、本発明の第3実施の形態に係る固体撮像装置を示す。本実施の形態に係る固体撮像装置は、信号電荷を正孔とするもので、各半導体領域の導電型が第1実施の形態の信号電荷を電子とした固体撮像装置21とは逆の導電型に置き換えて構成される。この場合は、第1導電型がp型となり、第2導電型がn型となる。本実施の形態の固体撮像装置は、導電型を異にした以外は基本的に図1と同様の構成を有する。   Next, FIGS. 6 and 7 show a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention. The solid-state imaging device according to the present embodiment uses a signal charge as a hole, and the conductivity type of each semiconductor region is a conductivity type opposite to that of the solid-state imaging device 21 in which the signal charge of the first embodiment is an electron. It is constituted by replacing with. In this case, the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type. The solid-state imaging device of the present embodiment basically has the same configuration as that shown in FIG. 1 except that the conductivity types are different.

本実施の形態に係る固体撮像装置51は、図6に示すように、第1実施の形態と同様、シリコン基板22に周辺回路部23と、撮像領域のフォトダイオード24が形成される。これら周辺回路部23、フォトダイオード24を含む基板全面上に所要の膜厚の絶縁膜25が形成される。この絶縁膜25は、周辺回路部23とフォトダイオード24を含む画素を形成した後に、例えばシリコン酸化膜等で形成される。フォトダイオード24は、例えば図7に示すように、p型のシリコン基板22Pにn型の半導体ウェル領域26N内にp型半導体領域27Pを形成して構成される。   As shown in FIG. 6, in the solid-state imaging device 51 according to the present embodiment, the peripheral circuit unit 23 and the photodiode 24 in the imaging region are formed on the silicon substrate 22 as in the first embodiment. An insulating film 25 having a required film thickness is formed on the entire surface of the substrate including the peripheral circuit portion 23 and the photodiode 24. The insulating film 25 is formed of, for example, a silicon oxide film after the pixels including the peripheral circuit portion 23 and the photodiode 24 are formed. For example, as shown in FIG. 7, the photodiode 24 is configured by forming a p-type semiconductor region 27P in an n-type semiconductor well region 26N on a p-type silicon substrate 22P.

さらに、本実施の形態においては、フォトダイオード24の絶縁膜25上に強誘電体膜28とその上の透明電極膜29が積層される。また、透明電極膜29を覆うように周辺回路部23を含む全面に絶縁層31が形成され、フォトダイオード部24以外の周辺回路部23を含む領域部の絶縁層31上に遮光膜32が形成される。さらに遮光膜32を覆うように全面に絶縁膜からなる保護膜33が形成される。   Further, in the present embodiment, a ferroelectric film 28 and a transparent electrode film 29 thereon are laminated on the insulating film 25 of the photodiode 24. An insulating layer 31 is formed on the entire surface including the peripheral circuit portion 23 so as to cover the transparent electrode film 29, and a light shielding film 32 is formed on the insulating layer 31 in the region including the peripheral circuit portion 23 other than the photodiode portion 24. Is done. Further, a protective film 33 made of an insulating film is formed on the entire surface so as to cover the light shielding film 32.

強誘電体膜28は、透明電極膜29とシリコン基板22との間に印加される電圧により分極処理が施されている。本実施の形態では、図7に示すように、強誘電体膜28に対してフォトダイオー24側をプラス(+)、透明電極膜29側をマイナス(-)とする分極が施される。この分極された強誘電体膜28により、フォトダイオード24を構成するp型半導体領域27Pの絶縁膜25との界面近傍に電子52が誘起され、界面近傍に電子蓄積領域)53が誘起される。分極処理された後は、スイッチ素子37をオフすることにより、電源38が切れて、透明電極膜29へ電圧が印加されなくなる。
その他の構成は、第1実施の形態で説明したと同様であるので詳細説明を省略する。
The ferroelectric film 28 is polarized by a voltage applied between the transparent electrode film 29 and the silicon substrate 22. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the ferroelectric film 28 is polarized with a plus (+) on the photodiode 24 side and a minus (−) on the transparent electrode film 29 side. The polarized ferroelectric film 28 induces electrons 52 in the vicinity of the interface between the p-type semiconductor region 27P constituting the photodiode 24 and the insulating film 25, and induces an electron storage region 53 in the vicinity of the interface. After the polarization treatment, the switch element 37 is turned off to turn off the power source 38 and no voltage is applied to the transparent electrode film 29.
Since other configurations are the same as those described in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

第3実施の形態に係る固体撮像装置51の製造方法は、半導体領域の導電型を逆にして図3で説明したと同様の工程により製造することができる。   The manufacturing method of the solid-state imaging device 51 according to the third embodiment can be manufactured by the same process as described in FIG. 3 with the conductivity type of the semiconductor region reversed.

第3実施の形態に係る固体撮像装置51によれば、フォトダイオード24の上に絶縁膜25を介して分極処理された強誘電体膜28が形成されることにより、フォトダイオード24のp型半導体領域27Pの絶縁膜25との界面近傍に信号電荷(本例では正孔)と反対の電荷である電子が誘起され、界面近傍に電子蓄積領域53が誘起される。この電子蓄積領域53により、界面準位から発生した正孔を消滅させることができるので、界面準位に起因した暗電流を抑制することができる。その他重複説明を省略するも、第1実施の形態で説明したと同様の効果を奏する。   According to the solid-state imaging device 51 according to the third embodiment, the ferroelectric film 28 that is polarized through the insulating film 25 is formed on the photodiode 24, whereby the p-type semiconductor of the photodiode 24 is formed. Electrons that are charges opposite to the signal charges (holes in this example) are induced near the interface of the region 27P with the insulating film 25, and the electron accumulation region 53 is induced near the interface. Since holes generated from the interface state can be eliminated by the electron accumulation region 53, dark current due to the interface state can be suppressed. Although the redundant description is omitted, the same effects as described in the first embodiment can be obtained.

第3実施の形態においても、図5で説明したと同様に、強誘電体膜28と透明電極膜29との間にバリア膜44を形成して、強誘電体膜28と透明電極膜29間での不要な干渉を抑止することができる。   Also in the third embodiment, a barrier film 44 is formed between the ferroelectric film 28 and the transparent electrode film 29 in the same manner as described with reference to FIG. Unnecessary interference can be suppressed.

本発明の他の実施の形態としては、分極処理を最終工程で行わず、例えば図3Cの透明電極膜29を形成した後に分極処理を行うようにしても良い。本実施の形態は、製造プロセスの後工程の温度よりも高いキュリー温度Tcを有する強誘電体膜28を用いる際に適用することができる。強誘電体膜28としては、例えば、ストロンチウム・ビスマス酸化物、チタン酸鉛、マグネシウム・ニオブ酸鉛、等を用いることができる。   As another embodiment of the present invention, the polarization process may be performed after the transparent electrode film 29 of FIG. 3C is formed, for example, without performing the polarization process in the final step. This embodiment can be applied when using the ferroelectric film 28 having a Curie temperature Tc higher than the temperature in the subsequent process of the manufacturing process. As the ferroelectric film 28, for example, strontium / bismuth oxide, lead titanate, magnesium / lead niobate, or the like can be used.

本発明は、CCD固体撮像装置、CMOS固体撮像装置に限らず、空乏化がたフォトダイオード構造を有するものであれば全ての固体撮像装置に適用可能である。
本発明は、表面照射型の固体撮像装置、裏面照射型の固体撮像装置のいずれにも適用することが可能である。例えばCMOS固体撮像装置の場合には、多層配線層側から光入射する表面照射型と、多層配線層とは反対側の基板裏面から光入射させる裏面照射型とに適用できる。
本発明に係る固体撮像装置は、上例のエリアイメージセンサの他、リニアイメージセンサ等にも適用できる。
The present invention is not limited to a CCD solid-state imaging device and a CMOS solid-state imaging device, but can be applied to any solid-state imaging device as long as it has a depleted photodiode structure.
The present invention can be applied to both a front-illuminated solid-state imaging device and a back-illuminated solid-state imaging device. For example, in the case of a CMOS solid-state imaging device, it can be applied to a front side irradiation type in which light is incident from the multilayer wiring layer side and a back side irradiation type in which light is incident from the back surface of the substrate opposite to the multilayer wiring layer.
The solid-state imaging device according to the present invention can be applied to a linear image sensor or the like in addition to the above-described area image sensor.

本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像装置を備えたカメラ、カメラ付き携帯機器、固体撮像装置を備えたその他の機器、等の電子機器に適用することができる。
図8に、本発明の電子機器の一例としてカメラに適用した実施の形態を示す。本実施の形態に係るカメラ60は、光学系(光学レンズ)61と、固体撮像装置62と、信号処理回路63とを備えてなる。固体撮像装置62は、上述した第1〜第3実施の形態のいずれか1つの固体撮像装置が適用される。光学系61は、被写体からの像光(入射光)を固体撮像装置の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置63の光電変換素子において一定期間信号電荷が蓄積される。信号処理回路63は、固体撮像装置62の出力信号に対して種々の信号処理を施して出力する。本実施の形態のカメラ60は、光学系61、固体撮像装置62、信号処理回路63がモジュール化したカメラモジュールの形態を含む。
The solid-state imaging device according to the present invention can be applied to electronic devices such as a camera equipped with a solid-state imaging device, a portable device with a camera, and other devices equipped with a solid-state imaging device.
FIG. 8 shows an embodiment applied to a camera as an example of the electronic apparatus of the present invention. The camera 60 according to the present embodiment includes an optical system (optical lens) 61, a solid-state imaging device 62, and a signal processing circuit 63. Any one of the above-described first to third embodiments is applied to the solid-state imaging device 62. The optical system 61 forms image light (incident light) from the subject on the imaging surface of the solid-state imaging device. As a result, signal charges are accumulated in the photoelectric conversion element of the solid-state imaging device 63 for a certain period. The signal processing circuit 63 performs various signal processing on the output signal of the solid-state imaging device 62 and outputs the processed signal. The camera 60 according to the present embodiment includes a camera module in which an optical system 61, a solid-state imaging device 62, and a signal processing circuit 63 are modularized.

本発明は、図8のカメラ、あるいはカメラモジュールを備えた例えば携帯電話に代表されるカメラ付き携帯機器などを構成することができる。
さらに、図8の構成は、光学系61、固体撮像装置62、信号処理回路63がモジュール化した撮像機能を有するモジュール、いわゆる撮像機能モジュ−ルとして構成することができる。本発明は、このような撮像機能モジュールを備えた電子機器を構成することができる。
The present invention can constitute a camera-equipped portable device such as a mobile phone provided with the camera of FIG. 8 or a camera module.
Furthermore, the configuration of FIG. 8 can be configured as a module having an imaging function in which the optical system 61, the solid-state imaging device 62, and the signal processing circuit 63 are modularized, a so-called imaging function module. The present invention can constitute an electronic apparatus provided with such an imaging function module.

本実施の形態に係る電子機器によれば、固体撮像装置における効率的な暗電流抑制が可能になり、高画質が得られ、高性能の電子機器を提供することができる。
従来のイオン注入による正孔(或いは電子)蓄積領域を形成する構成に比べ、本実施の形態では、ランダムノイズになる界面電荷の結合能力が優れる。本実施の形態では、強誘電体膜を固体撮像装置(イメージャ素子)内に残しておくと、長時間使用後に再分極がし易くなる。
According to the electronic device according to the present embodiment, it is possible to efficiently suppress dark current in the solid-state imaging device, obtain high image quality, and provide a high-performance electronic device.
Compared to a conventional structure in which a hole (or electron) accumulation region is formed by ion implantation, the present embodiment is superior in the ability to bond interface charges that cause random noise. In this embodiment, if the ferroelectric film is left in the solid-state imaging device (imager element), it becomes easy to repolarize after a long period of use.

本発明の第1実施の形態に係る固体撮像装置の要部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the solid-state imaging device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第1実施の形態の光電変換素子部分の構成図である。It is a block diagram of the photoelectric conversion element part of 1st Embodiment. A〜F 第1実施の形態の固体撮像装置の製造方法を示す製造工程図である。A to F are manufacturing process diagrams illustrating a manufacturing method of the solid-state imaging device according to the first embodiment. 本発明の固体撮像装置の他の製造方法を示す要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part which shows the other manufacturing method of the solid-state imaging device of this invention. 本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の要部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the solid-state imaging device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施の形態に係る固体撮像装置の要部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the principal part of the solid-state imaging device which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 第3実施の形態の光電変換素子部分の構成図である。It is a block diagram of the photoelectric conversion element part of 3rd Embodiment. 本発明に係る電子機器をカメラに適用した場合の概略構成図である。It is a schematic block diagram at the time of applying the electronic device which concerns on this invention to a camera. 従来の固体撮像装置の一例を示す要部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the principal part which shows an example of the conventional solid-state imaging device. 従来の固体撮像装置のHADセンサ部の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the HAD sensor part of the conventional solid-state imaging device. 従来の固体撮像装置の他の例を示す要部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the principal part which shows the other example of the conventional solid-state imaging device. 従来の固体撮像装置の他の例を示す光電変換素子部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the photoelectric conversion element part which shows the other example of the conventional solid-state imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

21・・固体撮像装置、22・・半導体基板、23・・周辺回路部、24・・光電変換素子、25・・絶縁膜、28・・強誘電体膜、29・・透明電極膜、31・・絶縁膜、32・・遮光膜、33・・保護膜、36,53・・電荷蓄積領域、44・・バリア膜   21 ..Solid-state imaging device 22 ..Semiconductor substrate 23 ..Peripheral circuit part 24 ..Photoelectric conversion element 25 ..Insulating film 28 ..Ferroelectric film 29 ..Transparent electrode film 31. ..Insulating film 32..Light-shielding film 33..Protective film 36, 53..Charge storage region 44..Barrier film

Claims (13)

光電変換素子を有する複数の画素と、
前記各画素の光電変換素子上に、絶縁膜を介して形成された分極処理された強誘電体膜と、
前記強誘電体膜上に形成された透明電極膜と
を有する固体撮像装置。
A plurality of pixels having photoelectric conversion elements;
A polarized ferroelectric film formed on the photoelectric conversion element of each pixel via an insulating film,
A solid-state imaging device comprising: a transparent electrode film formed on the ferroelectric film.
前記光電変換素子となるフォトダイオードと、
前記フォトダイオードを構成する第1導電型半導体領域の前記絶縁膜との界面近傍に、前記強誘電体膜により誘起された信号電荷と逆の電荷による電荷蓄積領域と
を有する請求項1記載の固体撮像装置。
A photodiode serving as the photoelectric conversion element;
2. The solid according to claim 1, further comprising a charge accumulation region in the vicinity of an interface between the first conductivity type semiconductor region constituting the photodiode and the insulating film and a charge opposite to the signal charge induced by the ferroelectric film. Imaging device.
前記強誘電体膜と前記透明電極膜との間に形成されたバリア膜
を有する請求項1記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising: a barrier film formed between the ferroelectric film and the transparent electrode film.
前記絶縁膜が、シリコン酸化膜、もしくはHf、Zr、Pr、Al、Ta、Tiから選ばれた金属酸化膜、もしくは前記金属酸化膜とシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜との積層膜で形成されている
請求項1記載の固体撮像装置。
The insulating film is formed of a silicon oxide film, a metal oxide film selected from Hf, Zr, Pr, Al, Ta, and Ti, or a laminated film of the metal oxide film and a silicon oxide film or a silicon nitride film. The solid-state imaging device according to claim 1.
半導体基板に光電変換素子を有する複数の画素を形成する工程と、
前記光電変換素子上に、絶縁膜を介して強誘電体膜及び透明電極膜を積層する工程と、
熱処理を施して前記強誘電体膜に対して消極処理を行い、その後に分極処理を行う工程を有し、
分極後も前記透明電極膜を残存させる
固体撮像装置の製造方法。
Forming a plurality of pixels having photoelectric conversion elements on a semiconductor substrate;
A step of laminating a ferroelectric film and a transparent electrode film on the photoelectric conversion element via an insulating film;
Performing a depolarization process on the ferroelectric film by performing a heat treatment, and then performing a polarization process;
A method for manufacturing a solid-state imaging device, wherein the transparent electrode film remains after polarization.
前記熱処理で前記消極処理を行った後、降温しながら前記半導体基板と前記透明電極膜との間に電圧を印加して前記強誘電体膜に対する前記分極処理を行う
請求項5記載の固体撮像装置の製造方法。
The solid-state imaging device according to claim 5, wherein after the depolarization process is performed by the heat treatment, the polarization process is performed on the ferroelectric film by applying a voltage between the semiconductor substrate and the transparent electrode film while lowering the temperature. Manufacturing method.
前記透明電極膜を形成した後に、
絶縁膜を堆積し、前記絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトホールに臨む前記透明電極膜の延長部に接続する接続配線を形成する工程を有し、
前記強誘電体膜に対して前記消極処理した後、前記接続配線と前記半導体基板との間に電圧を印加して前記強誘電体膜に対する前記極処理を行う
請求項5記載の固体撮像装置の製造方法。
After forming the transparent electrode film,
Depositing an insulating film and forming a contact hole in the insulating film;
Forming a connection wiring connected to an extension of the transparent electrode film facing the contact hole;
6. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein after the depolarization process is performed on the ferroelectric film, a voltage is applied between the connection wiring and the semiconductor substrate to perform the polar process on the ferroelectric film. Production method.
前記強誘電体膜と前記透明電極膜との間にバリア膜を形成する
請求項5記載の固体撮像装置の製造方法。
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 5, wherein a barrier film is formed between the ferroelectric film and the transparent electrode film.
前記絶縁膜として、シリコン酸化膜、もしくはHf、Zr、Pr、Al、Ta、Tiから選ばれた金属酸化膜、もしくは前記金属酸化膜とシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜との積層膜を用いる
請求項5記載の固体撮像装置の製造方法。
The silicon oxide film, a metal oxide film selected from Hf, Zr, Pr, Al, Ta, and Ti, or a stacked film of the metal oxide film and a silicon oxide film or a silicon nitride film is used as the insulating film. 6. A method for producing a solid-state imaging device according to 5.
固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の光電変換素子に入射光を導く光学系と、
前記固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路を備え、
前記固体撮像装置は、
前記光電変換素子を有する複数の画素と、
前記各画素の光電変換素子上に、絶縁膜を介して形成された分極処理された強誘電体膜と、
前記強誘電体膜上に形成された透明電極膜と
を有する電子機器。
A solid-state imaging device;
An optical system for guiding incident light to the photoelectric conversion element of the solid-state imaging device;
A signal processing circuit for processing an output signal of the solid-state imaging device;
The solid-state imaging device
A plurality of pixels having the photoelectric conversion element;
A polarized ferroelectric film formed on the photoelectric conversion element of each pixel via an insulating film,
An electronic device comprising: a transparent electrode film formed on the ferroelectric film.
前記光電変換素子となるフォトダイオードと、
前記フォトダイオードを構成する第1導電型半導体領域の前記絶縁膜との界面近傍に、前記強誘電体膜により誘起された信号電荷と逆の電荷による電荷蓄積領域と
を有する請求項10記載の電子機器。
A photodiode serving as the photoelectric conversion element;
11. The electron according to claim 10, further comprising: a charge accumulation region due to a charge opposite to a signal charge induced by the ferroelectric film, in a vicinity of an interface between the first conductivity type semiconductor region constituting the photodiode and the insulating film. machine.
前記強誘電体膜と前記透明電極膜との間に形成されたバリア膜
を有する請求項10記載の電子機器。
The electronic device according to claim 10, further comprising: a barrier film formed between the ferroelectric film and the transparent electrode film.
前記絶縁膜が、シリコン酸化膜、もしくはHf、Zr、Pr、Al、Ta、Tiから選ばれた金属酸化膜、もしくは前記金属酸化膜とシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜との積層膜で形成されている
請求項10記載の電子機器。
The insulating film is formed of a silicon oxide film, a metal oxide film selected from Hf, Zr, Pr, Al, Ta, and Ti, or a laminated film of the metal oxide film and a silicon oxide film or a silicon nitride film. The electronic device according to claim 10.
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