JP2015005578A - 固体撮像装置、その製造方法及びカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】固体撮像装置の導光部を形成するのに有利な技術を提供する。
【解決手段】固体撮像装置の製造方法は、光電変換部と、光電変換部の上に設けられた絶縁部材および当該絶縁部材の中に配された配線パターンを含む構造とを有する半導体基板を準備する第１工程と、前記構造の上に、ＳｉＣ及びＳｉＣＮの少なくとも一方で構成された膜を形成する第２工程と、前記膜と前記絶縁部材の少なくとも一部とを除去して前記光電変換部の直上に開口を形成し、当該開口の中及び前記膜の上に透光性部材を堆積させる第３工程と、前記膜が露出されるように前記透光性部材を研磨して導光部を形成する第４工程と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】固体撮像装置の製造方法は、光電変換部と、光電変換部の上に設けられた絶縁部材および当該絶縁部材の中に配された配線パターンを含む構造とを有する半導体基板を準備する第１工程と、前記構造の上に、ＳｉＣ及びＳｉＣＮの少なくとも一方で構成された膜を形成する第２工程と、前記膜と前記絶縁部材の少なくとも一部とを除去して前記光電変換部の直上に開口を形成し、当該開口の中及び前記膜の上に透光性部材を堆積させる第３工程と、前記膜が露出されるように前記透光性部材を研磨して導光部を形成する第４工程と、を有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、固体撮像装置、その製造方法及びカメラに関する。
固体撮像装置は、半導体基板（以下、基板）に設けられた光電変換部と、当該基板の上に配された絶縁部材の中に、光電変換部に光を導くように設けられた導光部と、を有しうる。導光部は、絶縁部材に開口を設け、当該開口の中と絶縁部材の上とに導光部の材料である透光性部材を堆積し、その後、当該透光性部材を研磨することによって形成されうる。
上述の透光性部材を研磨する際には、当該研磨によって絶縁部材までもが研磨されないように、当該研磨を行う前に絶縁部材の上に研磨ストッパが設けられうる。特許文献１には、導光部を形成する際の研磨ストッパとして、ＳｉＯＣ又はポーラスＣＤＯ（Ｃａｒｂｏｎ−Ｄｏｐｅｄ Ｏｘｉｄｅ）を用いたと考えられる構成が開示されている。しかしながらこれらは膜密度が低く、機械的強度が低くなってしまうため、研磨ストッパとして用いると研磨において損傷（スクラッチ）が生じうる。研磨ストッパには、研磨によって損傷が生じない程度の機械的強度が要求される。
本発明の目的は、固体撮像装置の導光部を形成するのに有利な技術を提供することにある。
本発明の一つの側面は固体撮像装置の製造方法にかかり、前記固体撮像装置の製造方法は、光電変換部と、絶縁部材および当該絶縁部材の中に配された配線パターンを含む構造とを有する半導体基板を準備する第１工程と、前記構造の上に、ＳｉＣ及びＳｉＣＮの少なくとも一方で構成された膜を形成する第２工程と、前記膜と前記絶縁部材の少なくとも一部とを除去して前記光電変換部の直上に開口を形成し、当該開口の中及び前記膜の上に透光性部材を堆積させる第３工程と、前記膜が露出されるように前記透光性部材を研磨して導光部を形成する第４工程と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、固体撮像装置の導光部を形成するのに有利である。
（固体撮像装置の構造例）
図１（ａ）は、本実施形態にかかる固体撮像装置１００の全体構成例の上面図を模式的に示している。固体撮像装置１００は、撮像領域１０３および周辺領域１０４を有する。撮像領域１０３には、複数の画素が配列された画素アレイが設けられ、撮像領域１０３は、図１（ａ）に例示されるように、撮像用の画素が配された受光領域１０３ａと、暗電流成分の信号を読み出すための遮光領域１０３ｂとを有してもよい。周辺領域１０４には、撮像領域１０３の各画素を駆動するための駆動部や、撮像領域１０３の各画素から読み出された信号を処理する信号処理部が設けられうる。例えば、周辺領域１０４には、垂直走査回路３０２、アンプ３０３、アナログデジタル変換部３０４（ＡＤＣ３０４）、メモリ３０５、水平走査回路３０６、タイミングジェネレータ３０７、及びパッド群３０８が配されうる。
図１（ａ）は、本実施形態にかかる固体撮像装置１００の全体構成例の上面図を模式的に示している。固体撮像装置１００は、撮像領域１０３および周辺領域１０４を有する。撮像領域１０３には、複数の画素が配列された画素アレイが設けられ、撮像領域１０３は、図１（ａ）に例示されるように、撮像用の画素が配された受光領域１０３ａと、暗電流成分の信号を読み出すための遮光領域１０３ｂとを有してもよい。周辺領域１０４には、撮像領域１０３の各画素を駆動するための駆動部や、撮像領域１０３の各画素から読み出された信号を処理する信号処理部が設けられうる。例えば、周辺領域１０４には、垂直走査回路３０２、アンプ３０３、アナログデジタル変換部３０４（ＡＤＣ３０４）、メモリ３０５、水平走査回路３０６、タイミングジェネレータ３０７、及びパッド群３０８が配されうる。
各画素は、公知の回路構成を採ればよく、光電変換部（例えばフォトダイオード）と、入射光量に応じて光電変換部で発生し蓄積した電荷を読み出し、画素信号として電気信号を読み出す複数のＭＯＳトランジスタとを含みうる。複数のＭＯＳトランジスタは、例えば転送トランジスタ、増幅トランジスタ、選択トランジスタ及びリセットトランジスタを含みうる。転送トランジスタは、ゲートに供給される制御信号に応答して、光電変換部の電荷を転送トランジスタのドレイン領域であるフローティングディフュージョン（ＦＤ）に転送する。増幅トランジスタは、ゲート端子が前述のＦＤに接続されており、転送された電荷量に応じた量の電流を出力する。選択トランジスタは、ゲートに供給される制御信号に応答して、増幅トランジスタの電流量に応じたレベルの信号を画素信号として出力する。また、リセットトランジスタは、ゲートに供給される制御信号に応答して、ＦＤの電位をリセットする。
垂直走査回路３０２は上述の制御信号を各画素に出力し、各画素は制御信号に応答して駆動され、画素信号はアンプ３０３に入力される。アンプ３０３は、画素アレイの各列に配され、画素信号を増幅してＡＤＣ３０４に出力する。ＡＤＣ３０４は、アンプ３０３からの信号をＡＤ変換し、その後、画素信号はデジタル信号として処理されうる。水平走査回路３０６は、各列から読み出された画素信号を水平転送し、画素信号は順に外部に出力されうる。タイミングジェネレータ３０７は、例えば外部からのクロック信号に応じて垂直走査回路３０２や水平走査回路３０６に信号を出力し、これによって画素信号を読み出すための制御信号が生成されうる。パッド群３０８は、画素信号を読み出すための複数の電極であり、読み出された画素信号を出力する電極の他、画素信号を読み出すための制御信号が入力される電極や電源供給用の電極をも含みうる。
図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるカットラインＡ−Ｂの断面構成図を模式的に示している。固体撮像装置１００は、例えば半導体基板１０１（以下、基板１０１）の上に設けられた前述の各素子（光電変換部１０５、ＦＤ１０６、転送トランジスタ等）を有しうる。固体撮像装置１００は、各素子の上に設けられた構造ＳＴをさらに有しうる。構造ＳＴは、絶縁部材と、当該絶縁部材の中に設けられた配線パターンと、光電変換部１０５に光を導くための導光部１１８とを含みうる。また、固体撮像装置１００は、構造ＳＴの上にインナーレンズ１２０を有しうる。ここでは不図示とするが、固体撮像装置１００は、その他、マイクロレンズとカラーフィルタとをさらに有しうる。
基板１０１には、素子分離部１０９によって区画された各領域に、光電変換部１０５、ＦＤ１０６及び各トランジスタが設けられうる。ウェル１０７は、画素内のＭＯＳトランジスタを形成するための拡散領域として示されている。ウェル１０８は、画素から読み出された信号を処理する信号処理部を構成するＭＯＳトランジスタを形成するため拡散領域として示されている。ゲート電極１１０ａは、転送トランジスタのゲート電極として示されており、ゲート電極１１０ｂは、増幅トランジスタや信号処理用の各トランジスタのゲート電極として示されている。これらの上には、例えば絶縁膜１０２を介して保護膜１１１が形成され、また、必要に応じて、光電変換部１０５の直上にはエッチングストッパ１１７が配されうる。
構造ＳＴは、例えば層間絶縁膜１１３（１１３ａ〜１１３ｅ）と配線層の配線パターン１１２（１１２ａ及び１１２ｂ）とで構成されうる。また、各層間絶縁膜の間には金属拡散防止膜１１５が配されうる。各層間絶縁膜１１３の中にはコンタクトプラグ１１４ないし配線パターン１１２が配されうる。
最上の層間絶縁膜１１３ｅの上には膜ｚ００１が配されており、導光路１１８は、この膜ｚ００１の上面と同一面に上面を有する。膜ｚ００１及び導光路１１８の上には、層間絶縁膜１１９と、インナーレンズ１２０とが配されうる。また、周辺領域１０４には、電極１１２ｃが配され、プラグ１２１によって配線パターン１１２に電気的に接続されている。
ここで、最上の層間絶縁膜１１３ｅの上に配された膜ｚ００１は、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）及びＳｉＣＮ（窒素添加シリコンカーバイド）の少なくとも一方で構成されている。導光路１１８は、この膜ｚ００１の上面と同一面に上面を有する。
図２は、アルカリ性酸化膜シリカスラリーを用いたときの各部材についての研磨レートを示している。ここでは、ＳｉＯＣ（炭素添加シリコンオキサイド）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＳｉＣＮ（窒素添加シリコンカーバイド）、ＳｉＮ（シリコンナイトライド）、ＳｉＯ（シリコンオキサイド）の研磨レートが示されている。導波路１１８に用いられる材料としてＳｉＮ又はＳｉＯが考えられるが、ＳｉＣ及びＳｉＣＮは、ＳｉＮ又はＳｉＯに対して研磨レートが小さい。よって、十分に大きい選択比（研磨レートの比）が得られるため、ＳｉＣ又はＳｉＣＮを用いた膜ｚ００１は、導波路１１８を形成する際の研磨において研磨ストッパとして機能する。
ＳｉＯＣは、膜密度が低く、低誘電率膜（いわゆるＬｏｗ−ｋ膜）として機能しうる。そして、ＳｉＯＣは研磨ストッパとして機能させることが可能であるが、機械的強度が低くなってしまうため研磨による損傷（スクラッチ）が生じうるため、ＳｉＣ又はＳｉＣＮの方が好ましい。
図３は、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光分析）によるＳｉＣ及びＳｉＯＣの分析結果（赤外吸収スペクトル）について、横軸を照射された赤外線の波数［ｃｍ−１］とし、縦軸を吸光度として、それぞれ示している。図３によると、ＳｉＣは、ＳｉＯＣに対して、波数７９０［ｃｍ−１］付近ではＳｉ−Ｃ結合のピークが高く、波数１２７０［ｃｍ−１］付近ではＳｉ−ＣＨ３結合のピークが低い。Ｓｉ−ＣＨ３結合のピークと、波数１０４０［ｃｍ−１］付近にピークを有するＳｉ−Ｏ結合のピークとの面積比を考慮すると、ＳｉＣは１．５％以下、ＳｉＯＣは１．６％以上である。
ＳｉＣ又はＳｉＣＮが膜ｚ００１に用いられる場合において、その組成は、成膜条件によって異なりうる。例えば、炭素含有率の高い組成では、膜中にはメチル基が多く含まれ、膜ｚ００１の膜密度が低下し、機械的強度が低くなってしまう。一方、炭素含有率の低い組成では、膜ｚ００１はＳｉＯ又はＳｉＮに近い組成になってしまい、十分に大きい選択比が得られず、膜ｚ００１を研磨ストッパとして用いることができない。よって、膜ｚ００１に用いられるべきＳｉＣ及びＳｉＣＮは、図４に例示される範囲で構成されることが好ましい。
図４は、膜ｚ００１に用いられるべきＳｉＣ及びＳｉＣＮの好適なパラメータ範囲を示している。膜ｚ００１としてＳｉＣが使用される場合には、例えば、屈折率は１．７５以上１．９０以下の範囲内であるとよい。又は、比誘電率は４．２以上５．４以下の範囲内であるとよい。又は、硬度は９．５［ＧＰａ］以上１３［ＧＰａ］以下の範囲内であるとよい。又は、弾性率は７０［ＧＰａ］以上１１０［ＧＰａ］以下の範囲内であるとよい。一方、膜ｚ００１としてＳｉＣＮが使用される場合には、例えば、屈折率は１．８５以上１．９５以下の範囲内であるとよい。又は、比誘電率は５．０以上５．５以下の範囲内であるとよい。又は、硬度は１４［ＧＰａ］以上１５［ＧＰａ］以下の範囲内であるとよい。又は、弾性率は１１０［ＧＰａ］以上１３０［ＧＰａ］以下の範囲内であるとよい。
ここで、導光部１１８は、膜ｚ００１及び層間絶縁膜１１３に設けられた開口の中と膜ｚ００１の上と堆積された導光部１１８の部材を研磨して形成される。膜ｚ００１がＳｉＣ及びＳｉＣＮの少なくとも一方で構成されており、機械的強度を高く維持しつつ、選択比を大きくすることができる。よって、膜ｚ００１は、研磨による損傷が生じにくく、当該研磨において研磨ストッパとして適切に機能しうる。
（固体撮像装置の製造方法の例）
図５を参照しながら、固体撮像装置１００の製造方法の例を説明する。まず、図５（ａ）に例示されるように、基板１０１の上に、光電変換部１０５や転送トランジスタ等の各素子が設けられ、その上に絶縁部材及び絶縁部材の中に設けられた配線パターンを含む構造ＳＴが設けられる。この工程は、公知の半導体製造プロセスを用いて為されうる。具体的には、まず、例えばシリコン等の半導体で構成され、Ｐ型領域を有する基板１０１に、後に形成されるべき各素子を電気的に分離する素子分離部１０９が設けられうる。素子分離部１０９は、例えばＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法やＬＯＣＯＳ（ＬＯＣａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法により形成されうる。
図５を参照しながら、固体撮像装置１００の製造方法の例を説明する。まず、図５（ａ）に例示されるように、基板１０１の上に、光電変換部１０５や転送トランジスタ等の各素子が設けられ、その上に絶縁部材及び絶縁部材の中に設けられた配線パターンを含む構造ＳＴが設けられる。この工程は、公知の半導体製造プロセスを用いて為されうる。具体的には、まず、例えばシリコン等の半導体で構成され、Ｐ型領域を有する基板１０１に、後に形成されるべき各素子を電気的に分離する素子分離部１０９が設けられうる。素子分離部１０９は、例えばＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法やＬＯＣＯＳ（ＬＯＣａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法により形成されうる。
その後、素子分離部１０９によって区画された各領域に、イオン注入及び熱処理によって光電変換部１０５、ＦＤ１０６、ウェル１０７及び１０８、並びに、各トランジスタが形成されうる。光電変換部１０５及びＦＤ１０６は、例えばＮ型拡散領域で形成されうる。ウェル１０７は、画素内のＭＯＳトランジスタを形成するための拡散領域として示されている。ウェル１０８は、画素から読み出された信号を処理する信号処理部を構成するＭＯＳトランジスタを形成するため拡散領域として示されている。各トランジスタは、ゲート電極１１０ａ及び１１０ｂがウェル１０７ないし１０８上に絶縁膜を介して設けられ、ソース又はドレインとなる拡散領域（不図示）がウェル１０７ないし１０８に設けられて形成されうる。ここでは、ゲート電極１１０ａは、転送トランジスタのゲート電極として示されており、ゲート電極１１０ｂは、増幅トランジスタや信号処理用の各トランジスタのゲート電極として示されている。
その後、これらの上には、例えば絶縁膜１０２を介して保護膜１１１が形成されうる。保護膜１１１は、例えば窒化シリコンで構成されてもよいし、窒化シリコンと酸化シリコンとを用いた複数の層で構成されてもよい。保護膜１１１は、後に為される各工程による光電変換部１０５への影響を低減しうる。また、保護層１１１は、さらに、光電変換部１０５への光の反射を防止する機能と、シリサイド工程による金属拡散を防止する機能とを兼ねるように構成されるとよい。また、光電変換部１０５の直上において、必要に応じて、保護膜１１１の上にエッチングストッパ１１７が設けられうる。エッチングストッパ１１７は、後に為される開口１１６を形成するためのエッチングにおけるストッパとして機能する。エッチングストッパ１１７の形状は、基板１０１の上面に対する平面視における開口１１６の外縁よりも外側であればよい。
次に、これらの上には、絶縁部材と、この絶縁部材の中に設けられた配線パターンとを含む構造ＳＴが設けられる。構造ＳＴは、公知の半導体製造プロセスを用いて形成され、例えば、層間絶縁膜と配線層とを交互に形成することによって形成されうる。例えば、酸化シリコン等で構成された層間絶縁膜１１３（１１３ａ〜１１３ｅ）がそれぞれ形成されうる。各層間絶縁膜１１３の間には、例えば金属拡散防止膜１１５が設けられうる。各層間絶縁膜１１３の中にはコンタクトプラグないし配線パターンが形成されうる。例えば、第１の層間絶縁膜１１３ａの中には、基板１０１の各拡散領域と配線パターンとを電気的に接続するコンタクトプラグ１１４が形成されている。また、第２の層間絶縁膜１１３ｂの中には配線パターン１１２ａが、第３ないし第４の層間絶縁膜１１３ｃ〜１１３ｄの中には配線パターン１１２ｂが、例えばダマシン法によってそれぞれ形成されうる。金属拡散防止膜１１５には、例えば窒化シリコンが用いられ、また、金属拡散防止膜１１５は、各配線パターン１１２を形成するための開口をエッチングによって各層間絶縁膜１１３に形成する際のストッパとしても機能しうる。構造ＳＴは、上述の構成に限られるものではないし、また、その他の公知の製造方法によっても形成されうる。
次に、図５（ｂ）に例示されるように、第５の層間絶縁膜１１３ｅの上に、ＳｉＣで構成された膜ｚ００１が形成される。膜ｚ００１であるＳｉＣ膜は、図２を参照しながら述べたように研磨レートが他の部材に比べて小さいため、後に為される研磨において研磨ストッパとして機能しうる。この膜ｚ００１は、例えばプラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）法で形成されうる。ソースガスとして、例えば、４ＭＳ（テトラメチルシラン）（１０００［ｓｃｃｍ］）及びＣＯ２（２０００［ｓｃｃｍ］）が用いられうる。また、ステージ温度については例えば４００［℃］とし、チャンバー内の圧力については例えば２［Ｔｏｒｒ］とすればよい。また、例えば、上部電極は高周波電源に接続され、５００［Ｗ］の高周波電力が印加され、下部電極は低周波電源に接続され、４００［Ｗ］の低周波電力が印加されうる。
次に、図５（ｃ）に例示されるように、光電変換部１０５の直上において、膜ｚ００１と、各層間絶縁膜１１３及び各拡散防止膜１１５を含む絶縁部材とが除去され、開口１１６が形成される。この開口１１６は、例えば、膜ｚ００１のうち開口１１６が形成されるべき部分が露出されるように、膜ｚ００１の上にフォトレジストパターンが形成され、このフォトレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって形成されうる。開口１１６は、後に入射光を光電変換部１０５に導く導光部１１８が形成されるように、光電変換部１０５の直上に設けられ、その形状は、基板１０１の上面に対する平面視において、円形状でもよいし矩形形状でもよい。
絶縁部材（各層間絶縁膜１１３及び各拡散防止膜１１５を含む）は、少なくとも一部が除去されればよいが、ここでは、エッチングストッパ１１７が露出されるように開口１１６が形成された場合を例示している。エッチングストッパ１１７には、エッチングストッパ１１７のエッチングレートが層間絶縁膜１１３ａよりも小さい部材（例えば、窒化シリコンや酸窒化シリコン）が用いられうる。なお、上記エッチングは、互いにエッチング条件が異なる複数回のエッチング工程によって為されてもよい。ここでは、撮像領域１０３に開口１１６が形成された場合を例示しているが、必要に応じて周辺領域１０４にも形成されうる。
次に、図５（ｄ）に例示されるように、開口１１６の中及び膜ｚ００１の上に導光部１１８の材料となる部材１１８’が堆積される。部材１１８’は、例えばＣＶＤ法によって堆積されうる。この工程は、互いに条件が異なる複数回の堆積工程によって為されてもよい。例えば、部材１１８’は、最初はエッチングストッパ１１７や各層間絶縁膜１１３等との密着性を考慮した条件で堆積され、その後、形成速度を優先した条件で堆積されてもよいし、または、途中で異なる材料が用いられてもよい。
なお、部材１１８’には、各層間絶縁膜１１３よりも屈折率が高い材料が用いられうる。例えば、各層間絶縁膜１１３に酸化シリコン（屈折率１．４〜１．６）が用いられる場合には、部材１１８’には窒化シリコン（屈折率１．７〜２．３）が用いられうる。これにより、部材１１８’の側面において入射光が光電変換部１０５に向かって効果的に反射され、また、隣接画素間との混色も防止されうる。なお、部材１１８’には、各層間絶縁膜１１３よりも屈折率が高い材料が用いられることが好ましいが、導光部になるように構成されればよく、この構成に限られるものではない。例えば、開口１１６の側面に光を反射する反射部材が設けられた構成でもよいし、エアギャップ（または真空）が設けられた構成でもよい。
次に、図５（ｅ）に例示されるように、周辺領域１０４における部材１１８’の一部が除去される。この工程は、例えば、部材１１８’の上に、部材１１８’のうちの周辺領域１０４の部分が露出されるようにフォトレジストパターンを形成し、このフォトレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって為されうる。
部材１１８’は、後に為される研磨において部材１１８’の上面全体が均一に研磨されるように除去されるとよい。即ち、後に為される研磨によって形成される導光部１１８の上面の段差量が、所望の値より小さくなる必要がある。例えば、部材１１８’の屈折率を２として、波長４５０ｎｍの青色光に対しては、段差量は、青色光４分の１波長のさらに１／２（即ち、約６０ｎｍ程度）以下に抑えられるとよい。ここでは、後に為される研磨によって段差量が６０ｎｍ以下になるように、部材１１８’のうちの周辺領域１０４の部分を薄膜化する。例えば、図５（ｅ）に示されるように、部材１１８’のうちの周辺領域１０４の部分を全体的に薄膜化してもよいし、部分的に薄膜化してもよい。なお、後に為される研磨において部材１１８’の上面全体を均一に研磨する目的で、部材１１８’のうちの撮像領域１０３の部分の一部が、当該エッチング工程で除去されてもよい。また、後に為される研磨によって、膜ｚ００１が過度に研磨されないように、上述のエッチング工程は、膜ｚ００１が露出されないように為されるとよい。
次に、図５（ｆ）に例示されるように、部材１１８’の上面が研磨されることによって平坦化される。研磨は、膜ｚ００１が露出されるまで為されうる。以上のような手順によると、膜ｚ００１の上面と同一面に上面を有する導光部１１８が形成される。研磨は、アルカリ性酸化膜シリカスラリーを用いたＣＭＰによって為されうる。膜ｚ００１にはＳｉＣが用いられているため、図３を参照しながら述べたように、膜ｚ００１は機械的強度が高く、研磨による損傷（スクラッチ）が生じにくい。また、図５（ｅ）を参照しながら述べたように、周辺領域１０４において部材１１８’の一部が除去されているため、部材１１８’の上面全体が均一に研磨され、部材１１８’の上面は効果的に平坦化されうる。
なお、この研磨において、膜ｚ００１のうちの周辺領域１０４の部分と、撮像領域１０３の部分とが同時に開始されることが好ましい。しかしながら、膜ｚ００１の研磨速度が部材１１８’よりも遅いため、周辺領域１０４の部分が先に開始されても、部材１１８’の上面全体が平坦化されうる。
また、既に述べた膜ｚ００１を形成する工程において、膜ｚ００１の膜厚は、研磨する部材１１８’の段差量に応じて決定されうる。例えば、部材１１８’の段差量が大きくなる場合（開口１１６が大きい場合）には、膜厚の大きい膜ｚ００１が形成されればよい。
最後に、第６の層間絶縁膜１１９と、プラグ１２１と、電極１１２ｃを含む配線層と、インナーレンズ１２０を含む透光性部材で構成された層とが順に設けられ、図１（ｂ）の構造が得られうる。これらは、公知の半導体製造プロセスを用いて上述と同様の手法で形成されうる。インナーレンズ１２０は、光電変換部１０５に対応して設けられ、例えば窒化シリコン等の高屈折部材を用いて形成されうる。インナーレンズ１２０は、例えばリフロー、エッチング、階調マスクを用いた露光処理等によって形成されうる。インナーレンズ１２０の上には、平坦化膜を介して、マイクロレンズ（不図示）がさらに設けられうる。なお、必要に応じて、マイクロレンズの下には、所定の波長の光を透過させるカラーフィルタが設けられうる。
以上の製造方法によると、膜ｚ００１は研磨ストッパとして機能しており、膜ｚ００１にはＳｉＣが用いられているため膜ｚ００１は機械的強度が高く、研磨による損傷（スクラッチ）が生じにくい。
また、以上においては、研磨ストッパ用の膜ｚ００１としてＳｉＣを用いた場合を述べたが、ＳｉＣＮを用いることによっても同様の効果が得られうる。ＳｉＣＮは、図２を参照しながら述べたように研磨レートが他の部材に比べて小さいため、膜ｚ００１にＳｉＣＮを用いることによって、後に為される研磨において研磨ストッパとして機能する。また、膜ｚ００１にはＳｉＣＮが用いられているため、図３を参照しながら述べたように膜ｚ００１は機械的強度が高く、膜ｚ００１にＳｉＣを用いた場合と同様の効果が得られうる。膜ｚ００１であるＳｉＣＮ膜は、例えばＰＥＣＶＤ法で形成されうる。ソースガスとして、例えば、４ＭＳ（４００［ｓｃｃｍ］）、ＮＨ３（１２００［ｓｃｃｍ］）及びＮ２（１２００［ｓｃｃｍ］）が用いられうる。また、ステージ温度については例えば４００［℃］とし、チャンバー圧力については例えば４［Ｔｏｒｒ］とすればよい。また、プラズマパワーについては、例えば、高周波電力を５００［Ｗ］とし、低周波電力を５００［Ｗ］とすればよい。
本発明は以上の内容に限られるものではなく、目的、状態、用途及び機能その他の仕様に応じて、適宜、変更が可能であり、他の実施形態によっても為されうる。センサ部は例えばＣＭＯＳイメージセンサとして構成され、その他の如何なるセンサでもよい。
（撮像システム）
また、以上では、カメラ等に代表される撮像システムに含まれる固体撮像装置について述べたが、撮像システムの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。撮像システムは、上記の実施形態として例示された本発明に係る固体撮像装置と、この固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部とを含みうる。この処理部は、例えば、Ａ／Ｄ変換器、および、このＡ／Ｄ変換器から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。
また、以上では、カメラ等に代表される撮像システムに含まれる固体撮像装置について述べたが、撮像システムの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。撮像システムは、上記の実施形態として例示された本発明に係る固体撮像装置と、この固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部とを含みうる。この処理部は、例えば、Ａ／Ｄ変換器、および、このＡ／Ｄ変換器から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。
Claims (9)
- 光電変換部と、前記光電変換部の上に設けられた絶縁部材および当該絶縁部材の中に配された配線パターンを含む構造とを有する半導体基板を準備する第１工程と、
前記構造の上に、ＳｉＣ及びＳｉＣＮの少なくとも一方で構成された膜を形成する第２工程と、
前記膜と前記絶縁部材の少なくとも一部とを除去して前記光電変換部の直上に開口を形成し、当該開口の中及び前記膜の上に透光性部材を堆積させる第３工程と、
前記膜が露出されるように前記透光性部材を研磨して導光部を形成する第４工程と、を有する
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 - 前記第２工程では、前記膜としてＳｉＣを使用し、
屈折率が１．７５以上１．９０以下の範囲内であること、
比誘電率が４．２以上５．４以下の範囲内であること、
硬度が９．５［ＧＰａ］以上１３［ＧＰａ］以下の範囲内であること、及び
弾性率が７０［ＧＰａ］以上１１０［ＧＰａ］以下の範囲内であること、のうちの少なくとも１つをみたす
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 前記第２工程では、前記膜としてＳｉＣＮを使用し、
屈折率が１．８５以上１．９５以下の範囲内であること、
比誘電率が５．０以上５．５以下の範囲内であること、
硬度が１４［ＧＰａ］以上１５［ＧＰａ］以下の範囲内であること、及び
弾性率が１１０［ＧＰａ］以上１３０［ＧＰａ］以下の範囲内であること、のうちの少なくとも１つをみたす
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 前記第３工程の後かつ前記第４工程の前において、前記第３工程で開口を形成する領域とは異なる領域において、前記透光性部材の一部を除去する工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 半導体基板に設けられた光電変換部と、
前記半導体基板の上に配された絶縁部材および当該絶縁部材の中に配された配線パターンを含む構造と、
前記構造の上に設けられ、ＳｉＣ及びＳｉＣＮの少なくとも一方で構成された膜と、
前記光電変換部に光を導くように、前記膜及び前記絶縁部材に埋め込まれ、前記膜の上面と同一面に上面を有する導光部と、を備える
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記膜は、ＳｉＣで構成されており、
屈折率が１．７５以上１．９０以下の範囲内であること、
比誘電率が４．２以上５．４以下の範囲内であること、
硬度が９．５［ＧＰａ］以上１３［ＧＰａ］以下の範囲内であること、及び
弾性率が７０［ＧＰａ］以上１１０［ＧＰａ］以下の範囲内であること、のうちの少なくとも１つをみたす
ことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。 - 前記膜は、ＳｉＣＮで構成されており、
屈折率が１．８５以上１．９５以下の範囲内であること、
比誘電率が５．０以上５．５以下の範囲内であること、
硬度が１４［ＧＰａ］以上１５［ＧＰａ］以下の範囲内であること、及び
弾性率が１１０［ＧＰａ］以上１３０［ＧＰａ］以下の範囲内であること、のうちの少なくとも１つをみたす
ことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。 - 前記導光部を構成する部材は、前記絶縁部材よりも屈折率が高い
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の固体撮像装置。 - 請求項５乃至８のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部と、を備える
ことを特徴とするカメラ。
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