JP2015185681A - Method of manufacturing solid-state imaging device - Google Patents

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近藤 隆治
Takaharu Kondo
隆治 近藤
孝泰 金定
Takayasu Kanesada
孝泰 金定
徹 江藤
Toru Eto
徹 江藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique advantageous in reducing defectives during manufacture of solid-state imaging devices.SOLUTION: A method of manufacturing a solid-state imaging device includes: a preparation stage of preparing a member which has an opening formed in an insulation layer, arranged on a substrate having a photoelectric conversion part, over the photoelectric conversion part; a first cleaning stage of cleaning the inside of a chamber; a first processing stage of arranging the member in the chamber having been cleaned in the first cleaning stage and processing the member such that an insulator 603 is charged in a part of the opening; a second cleaning stage of taking the member out of the chamber and cleaning the inside of the chamber after the first processing stage; and a second processing stage of arranging the member after the first processing stage in the chamber having been cleaned in the second cleaning stage, and further processing the member such that an insulator 605 is charged in the opening of the member.

Description

本発明は、固体撮像装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device.

近年、光電変換部に入射する光を増やすため、導波路を有する固体撮像装置が提案されている。特許文献1には、絶縁膜に形成された開口を、該絶縁膜の下側の膜との密着性が良好で屈折率の高い材料で埋め込むために有利な固体撮像装置の製造方法が記載されている。   In recent years, a solid-state imaging device having a waveguide has been proposed in order to increase the light incident on the photoelectric conversion unit. Patent Document 1 describes a method for manufacturing a solid-state imaging device that is advantageous for embedding an opening formed in an insulating film with a material having good adhesion to the lower film of the insulating film and having a high refractive index. ing.

特開2012-182431号公報JP 2012-182431 A

開口の埋め込み性に優れたシリコン窒化膜を基板上に連続して成膜した場合、チャンバーの内壁にも相応の堆積物が形成され、チャンバーの内壁から堆積物の一部が脱離し基板上に落下する現象が起こりやすくなる。チャンバーの内壁から脱離した堆積物が導波路を形成するための開口の中に落ちた場合、開口の中に空洞が形成されうる。空洞が形成された導波路では意図しない反射や屈折が起こりうるので、該導波路を有する画素は不良画素となりうる。   When a silicon nitride film excellent in embedment of openings is continuously formed on the substrate, a corresponding deposit is also formed on the inner wall of the chamber, and a part of the deposit is detached from the inner wall of the chamber and is deposited on the substrate. The phenomenon of falling easily occurs. If the deposits detached from the inner wall of the chamber fall into the opening for forming the waveguide, a cavity can be formed in the opening. Since unintended reflection and refraction may occur in the waveguide in which the cavity is formed, a pixel having the waveguide can be a defective pixel.

チャンバーの内壁から脱離した堆積物が開口以外の位置に落ちた場合、導波路の形成後に不要なシリコン窒化膜をエッチングやCMP(化学機械研磨)で除去する際に、該堆積物が落ちた位置またはその周辺で過剰な除去が起こりうる。その結果、要求される膜厚を確保することができなかったり、下側の膜を露出させてしまったりしうる。   When the deposit detached from the inner wall of the chamber falls to a position other than the opening, the deposit fell when the unnecessary silicon nitride film was removed by etching or CMP (chemical mechanical polishing) after the waveguide was formed. Excess removal can occur at or around the location. As a result, the required film thickness may not be ensured, or the lower film may be exposed.

以上のように、チャンバーの内壁からの堆積物の脱離は、固体撮像装置の製造時における不良の発生をもたらしうる。本発明は、固体撮像装置の製造時における不良の発生を低減するために有利な技術を提供することを目的とする。   As described above, the detachment of the deposit from the inner wall of the chamber can cause a defect during the manufacture of the solid-state imaging device. An object of the present invention is to provide an advantageous technique for reducing the occurrence of defects during the manufacture of a solid-state imaging device.

本発明の1つの側面は、固体撮像装置の製造方法に係り、該製造方法は、光電変換部を有する基板の上に配置された絶縁層における前記光電変換部の上の部分に開口が形成された部材を準備する準備工程と、チャンバーの中をクリーニングする第1クリーニング工程と、前記第1クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記チャンバーの中に前記部材を配置し、前記開口の一部分に絶縁体が充填されるように前記部材を処理する第1処理工程と、前記第1処理工程の後に、前記部材を前記チャンバーから取り出して、前記チャンバーの中をクリーニングする第2クリーニング工程と、前記第2クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記チャンバーの中に前記第1処理工程を経た前記部材を配置し、前記部材の前記開口に絶縁体が充填されるように前記部材を更に処理する第2処理工程とを含む。   One aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device, which includes an opening formed in a portion above the photoelectric conversion unit in an insulating layer disposed on a substrate having a photoelectric conversion unit. A preparatory step for preparing the member, a first cleaning step for cleaning the inside of the chamber, the member disposed in the chamber cleaned in the first cleaning step, and an insulator in a part of the opening A first processing step for processing the member so as to be filled, a second cleaning step for removing the member from the chamber and cleaning the chamber after the first processing step, and the second The member that has undergone the first processing step is disposed in the chamber that has been cleaned in the cleaning step, and an insulator is disposed in the opening of the member. And a second processing step of further processing the member to be filled.

本発明によれば、固体撮像装置の製造時における不良の発生を低減するために有利な技術が提供される。   According to the present invention, an advantageous technique is provided for reducing the occurrence of defects during manufacture of a solid-state imaging device.

固体撮像装置の単位画素ブロックの等価回路図。The equivalent circuit diagram of the unit pixel block of a solid-state imaging device. 固体撮像装置の単位画素ブロックの上面図。The top view of the unit pixel block of a solid-state imaging device. 固体撮像装置を含む撮像システムのブロック図。1 is a block diagram of an imaging system including a solid-state imaging device. 固体撮像装置の製造方法を説明するための断面模式図。Sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of a solid-state imaging device. 固体撮像装置の製造方法を説明するための断面模式図。Sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of a solid-state imaging device. 固体撮像装置の製造方法を説明するための断面模式図。Sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of a solid-state imaging device. 固体撮像装置の製造方法を説明するための断面模式図。Sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of a solid-state imaging device. 固体撮像装置の製造方法を説明するための断面模式図。Sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of a solid-state imaging device. 固体撮像装置の製造方法を説明するための断面模式図。Sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of a solid-state imaging device. 高密度プラズマCVD装置が模式図。A high-density plasma CVD apparatus is a schematic diagram. 固体撮像装置の製造方法の第1の例を説明する図。The figure explaining the 1st example of the manufacturing method of a solid-state imaging device. 固体撮像装置の製造方法の第2の例を説明する図。The figure explaining the 2nd example of the manufacturing method of a solid-state imaging device.

まず、本発明の製造方法が適用されうる固体撮像装置について例示的に説明する。図1は、単位画素ブロックの等価回路図である。図2は、単位画素ブロックの上面図である。図3は、固体撮像装置を含む撮像システムのブロック図である。単位画素ブロック100は、複数の光電変換部(例えば、フォトダイオード)101〜104と、複数の転送トランジスタ105〜108と、1つのリセットトランジスタ110と、1つの増幅トランジスタ112とを有する。単位画素ブロック100はまた、フローティングディフュージョンノード(以下、FDノード)109を有する。   First, a solid-state imaging device to which the manufacturing method of the present invention can be applied will be exemplarily described. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel block. FIG. 2 is a top view of the unit pixel block. FIG. 3 is a block diagram of an imaging system including a solid-state imaging device. The unit pixel block 100 includes a plurality of photoelectric conversion units (for example, photodiodes) 101 to 104, a plurality of transfer transistors 105 to 108, one reset transistor 110, and one amplification transistor 112. The unit pixel block 100 also has a floating diffusion node (hereinafter referred to as FD node) 109.

複数の光電変換部101〜104は、それぞれ入射光をその光量に応じた電荷に光電変換する。複数の転送トランジスタ105〜108は、それぞれ複数の光電変換部101〜104のうち対応する光電変換部で発生した電荷をFDノード109に転送する。具体的には、転送トランジスタ105は光電変換部101の電荷をFDノード109に転送し、転送トランジスタ106は光電変換部102の電荷をFDノード109に転送する。また、転送トランジスタ107は光電変換部103の電荷をFDノード109に転送し、転送トランジスタ108は光電変換部104の電荷をFDノード109に転送する。FDノード109は、複数の光電変換部101〜104によって共用される。増幅トランジスタ112は、そのゲートがFDノード109に電気的に接続され、ドレインには電圧供給線111から所定の電圧が供給され、ソースは出力信号線113に電気的に接続されている。増幅トランジスタ112は、FDノード109の電圧に応じた信号を出力信号線113に出力する。リセットトランジスタ110は、FDノード109の電圧をリセットする。リセットトランジスタ110と転送トランジスタ105〜108とを同時に導通させることにより、光電変換部101〜104の電圧をリセットすることができる。電圧供給線111には、少なくとも2つの電圧が供給される。例えば、電圧供給線111に第1電圧が供給された状態でリセットトランジスタ110を導通させることによって画素ブロック100を選択状態にすることができる。そして、電源供給線111に第1電圧と異なる第2電圧が供給された状態でリセットトランジスタ110を導通させることによって画素ブロック100を非選択状態にすることができる。出力信号線113は、端子114を有し、端子114は、以下で説明する読み出し回路と接続されている。   The plurality of photoelectric conversion units 101 to 104 photoelectrically convert incident light into charges corresponding to the amount of light. The plurality of transfer transistors 105 to 108 transfer the charges generated in the corresponding photoelectric conversion unit among the plurality of photoelectric conversion units 101 to 104 to the FD node 109. Specifically, the transfer transistor 105 transfers the charge of the photoelectric conversion unit 101 to the FD node 109, and the transfer transistor 106 transfers the charge of the photoelectric conversion unit 102 to the FD node 109. The transfer transistor 107 transfers the charge of the photoelectric conversion unit 103 to the FD node 109, and the transfer transistor 108 transfers the charge of the photoelectric conversion unit 104 to the FD node 109. The FD node 109 is shared by the plurality of photoelectric conversion units 101 to 104. The amplification transistor 112 has a gate electrically connected to the FD node 109, a drain supplied with a predetermined voltage from the voltage supply line 111, and a source electrically connected to the output signal line 113. The amplification transistor 112 outputs a signal corresponding to the voltage of the FD node 109 to the output signal line 113. The reset transistor 110 resets the voltage of the FD node 109. By making the reset transistor 110 and the transfer transistors 105 to 108 conductive at the same time, the voltages of the photoelectric conversion units 101 to 104 can be reset. At least two voltages are supplied to the voltage supply line 111. For example, the pixel block 100 can be brought into a selected state by conducting the reset transistor 110 in a state where the first voltage is supplied to the voltage supply line 111. Then, the pixel block 100 can be brought into a non-selected state by making the reset transistor 110 conductive in a state where a second voltage different from the first voltage is supplied to the power supply line 111. The output signal line 113 has a terminal 114, and the terminal 114 is connected to a readout circuit described below.

図2を参照しながら画素ブロック100の構成を説明する。半導体基板には、電荷蓄積領域(例えばN型半導体領域)201〜204が配されている。ここで、電荷蓄積領域201〜204は、それぞれ光電変換部201〜204の一部を構成する。半導体基板の上には、転送トランジスタ105〜108のゲート電極205〜208が配置されている。半導体基板には、FDノード109を構成する要素として、フローティングディフュージョン領域(以下、FD領域)209、210が配されている。FD領域209には、電荷蓄積領域201、202から電荷が転送され、FD領域210には、電荷蓄積領域203、204から電荷が転送される。FD領域209、210と増幅トランジスタのゲート電極212とが接続配線213により電気的に接続されている。接続配線213は、増幅トランジスタのゲート電極を構成するポリシリコンを延在させることにより構成されうる。   The configuration of the pixel block 100 will be described with reference to FIG. Charge storage regions (for example, N-type semiconductor regions) 201 to 204 are arranged on the semiconductor substrate. Here, the charge storage regions 201 to 204 constitute a part of the photoelectric conversion units 201 to 204, respectively. On the semiconductor substrate, gate electrodes 205 to 208 of transfer transistors 105 to 108 are arranged. On the semiconductor substrate, floating diffusion regions (hereinafter referred to as FD regions) 209 and 210 are arranged as elements constituting the FD node 109. Charges are transferred from the charge storage regions 201 and 202 to the FD region 209, and charges are transferred from the charge storage regions 203 and 204 to the FD region 210. The FD regions 209 and 210 and the gate electrode 212 of the amplification transistor are electrically connected by a connection wiring 213. The connection wiring 213 can be configured by extending polysilicon that forms the gate electrode of the amplification transistor.

以上の構成例では、1つの単位画素ブロック100が4つの光電変換部を有するが、これは、1つの単位画素ブロック100が少なくとも1つの光電変換部を有する構成の一例である。   In the above configuration example, one unit pixel block 100 includes four photoelectric conversion units. This is an example of a configuration in which one unit pixel block 100 includes at least one photoelectric conversion unit.

次に、図3を参照しながら固体撮像装置1601の構成を説明する。固体撮像装置1601は、画素部1611と、垂直走査回路1612と、2つの読み出し回路1613と、2つの水平走査回路1614と、2つの出力アンプ1615を備えている。画素部1611以外の部分は、周辺回路部1616と呼ぶことができる。   Next, the configuration of the solid-state imaging device 1601 will be described with reference to FIG. The solid-state imaging device 1601 includes a pixel portion 1611, a vertical scanning circuit 1612, two readout circuits 1613, two horizontal scanning circuits 1614, and two output amplifiers 1615. A portion other than the pixel portion 1611 can be referred to as a peripheral circuit portion 1616.

画素部1611には、図1に例示された複数の単位画素フロック100が2次元状に配列されて構成される。つまり、画素部1611には、画素が2次元状に配列されている。読み出し回路1613は、例えば、列アンプ、CDS回路、加算回路等を含み、垂直走査回路1612によって選択された行の画素から出力信号線113を介して読み出された信号を処理(例えば、増幅、加算等)する。列アンプ、CDS回路、加算回路等は、例えば、1または複数の画素列毎に配置される。水平走査回路1614は、読み出し回路1613の信号を選択して読み出すための信号を生成する。出力アンプ1615は、水平走査回路1614によって選択された列の信号を増幅して出力する。   In the pixel portion 1611, a plurality of unit pixel blocks 100 illustrated in FIG. 1 are two-dimensionally arranged. That is, the pixel portion 1611 has pixels arranged in a two-dimensional manner. The readout circuit 1613 includes, for example, a column amplifier, a CDS circuit, an addition circuit, and the like, and processes a signal read out from the pixels in the row selected by the vertical scanning circuit 1612 via the output signal line 113 (for example, amplification, Add). The column amplifier, the CDS circuit, the addition circuit, and the like are arranged for each one or a plurality of pixel columns, for example. The horizontal scanning circuit 1614 generates a signal for selecting and reading the signal of the reading circuit 1613. The output amplifier 1615 amplifies and outputs the signal of the column selected by the horizontal scanning circuit 1614.

以上の構成は、固体撮像装置の一つの構成例に過ぎず、本発明を適用可能な固体撮像装置は、これに限定されるものではない。例えば、図3に示す構成例では、読み出し回路1613と水平走査回路1614と出力アンプ1615とは、2系統の出力経路を構成するため、画素部1611を挟んで上下に1つずつ配置されている。しかし、出力経路は3つ以上設けられていてもよい。   The above configuration is only one configuration example of the solid-state imaging device, and the solid-state imaging device to which the present invention is applicable is not limited to this. For example, in the configuration example illustrated in FIG. 3, the readout circuit 1613, the horizontal scanning circuit 1614, and the output amplifier 1615 are arranged one by one above and below across the pixel portion 1611 in order to configure two output paths. . However, three or more output paths may be provided.

以下、図4〜図9を参照しながら固体撮像装置の製造方法を説明する。図4〜図9は、図3に示された固体撮像装置の一部の断面模式図である。具体的には、図4〜図9には、画素部1611における2つに光電変換部およびトランジスタ303と、周辺回路部1616におけるトランジスタ304とが示されている。   Hereinafter, a method for manufacturing the solid-state imaging device will be described with reference to FIGS. 4 to 9 are schematic cross-sectional views of a part of the solid-state imaging device shown in FIG. Specifically, FIGS. 4 to 9 show two photoelectric conversion units and transistors 303 in the pixel portion 1611 and transistors 304 in the peripheral circuit portion 1616.

まず、準備工程において、図4に示す部材が準備される。該部材は、半導体基板301と、半導体基板301の上に配置された、ゲート電極、絶縁層319、コンタクトプラグ320、第1配線層321、および、ビアプラグを含む第2配線層322を有する。   First, in a preparation process, the member shown in FIG. 4 is prepared. The member includes a semiconductor substrate 301 and a second wiring layer 322 including a gate electrode, an insulating layer 319, a contact plug 320, a first wiring layer 321 and a via plug, which are disposed on the semiconductor substrate 301.

半導体基板301には、電荷蓄積領域202、203と、画素部1611のトランジスタ303と、周辺回路部1616のトランジスタ304とが配されている。電荷蓄積領域(N型半導体領域)202、203は、光電変換部102、103の一部を構成し、信号電荷(ここでは電子)が収集される。周辺回路部1616のトランジスタ304は、CMOS回路を構成する。画素部1611には、酸化シリコンからなる絶縁膜(不図示)と、窒化シリコンからなる絶縁膜305と、酸化シリコンからなる絶縁膜306とが、半導体基板301の主面302側からこの順に積層して配置される。これらの膜はプラズマ化学気相成長(Chemical Vapor Deposition、以下CVD)によって形成されうる。   In the semiconductor substrate 301, charge storage regions 202 and 203, a transistor 303 in the pixel portion 1611, and a transistor 304 in the peripheral circuit portion 1616 are arranged. The charge storage regions (N-type semiconductor regions) 202 and 203 constitute part of the photoelectric conversion units 102 and 103, and signal charges (electrons here) are collected. The transistor 304 in the peripheral circuit portion 1616 constitutes a CMOS circuit. In the pixel portion 1611, an insulating film (not shown) made of silicon oxide, an insulating film 305 made of silicon nitride, and an insulating film 306 made of silicon oxide are stacked in this order from the main surface 302 side of the semiconductor substrate 301. Arranged. These films can be formed by plasma chemical vapor deposition (hereinafter referred to as CVD).

更に、画素部1611には絶縁膜317が配され、周辺回路部1616には絶縁膜318が配されている。絶縁膜317、318は、例えば、窒化シリコンからなる。ここで、絶縁膜317は、電荷蓄積領域202、203の上、すなわち光電変換部の上から転送トランジスタのゲート電極の一部の上に延在して設けられる。   Further, an insulating film 317 is disposed on the pixel portion 1611, and an insulating film 318 is disposed on the peripheral circuit portion 1616. The insulating films 317 and 318 are made of, for example, silicon nitride. Here, the insulating film 317 is provided so as to extend on the charge storage regions 202 and 203, that is, on a part of the gate electrode of the transfer transistor from above the photoelectric conversion portion.

絶縁層319は、酸化シリコンからなる絶縁膜と窒化シリコンからなる絶縁膜とが交互に積層されている。酸化シリコンからなる複数の絶縁膜のそれぞれは、プラズマCVD法によって、120nm〜1000nmの膜厚に形成される。窒化シリコンからなる複数の絶縁膜は、プラズマCVD法によって、10nm〜200nmの膜厚にそれぞれが形成される。よって、絶縁層319の大部分は酸化シリコンである。窒化シリコンからなる複数の絶縁膜は、配線層やビアプラグを形成する際のエッチングストップ膜や配線層を構成する金属の拡散防止膜として機能する。絶縁層319は、後述する導波路のクラッドとなる。また、絶縁層319の中には、複数の配線層(第1配線層321、第2配線層322)が配置されている。   The insulating layer 319 is formed by alternately stacking insulating films made of silicon oxide and insulating films made of silicon nitride. Each of the plurality of insulating films made of silicon oxide is formed to a thickness of 120 nm to 1000 nm by a plasma CVD method. The plurality of insulating films made of silicon nitride are each formed to a thickness of 10 nm to 200 nm by plasma CVD. Therefore, most of the insulating layer 319 is silicon oxide. The plurality of insulating films made of silicon nitride function as an etching stop film when forming a wiring layer or a via plug and as a metal diffusion prevention film constituting the wiring layer. The insulating layer 319 becomes a clad of a waveguide described later. In the insulating layer 319, a plurality of wiring layers (first wiring layer 321 and second wiring layer 322) are arranged.

一例において、コンタクトプラグ320は主にタングステンからなり、第1配線層321、ならびに、ビアプラグと一体に形成された第2配線層322は、主に銅を主成分とする。一例において、第1配線層321はシングルダマシン法によって形成され、第2配線層322はデュアルダマシン法によって形成される。コンタクトプラグ、ビアプラグおよび配線層を構成する導電パターンはそれぞれバリアメタルを有している。第1配線層321および第2配線層322は、ダマシン法ではなく、アルミニウムを用いてパターニングによって形成されていてもよい。   In one example, the contact plug 320 is mainly made of tungsten, and the first wiring layer 321 and the second wiring layer 322 formed integrally with the via plug mainly contain copper as a main component. In one example, the first wiring layer 321 is formed by a single damascene method, and the second wiring layer 322 is formed by a dual damascene method. Each of the conductive patterns constituting the contact plug, the via plug and the wiring layer has a barrier metal. The first wiring layer 321 and the second wiring layer 322 may be formed by patterning using aluminum instead of the damascene method.

窒化シリコンからなる複数の絶縁膜のうち、第1配線層321および第2配線層322の上面と接して配置される絶縁膜は、金属、すなわち銅の拡散防止膜として機能する。一方、第1配線層321および第2配線層322の下側に配される絶縁膜は、第1配線層321および第2配線層322をダマシン法で形成する際のエッチングストップ膜として機能する。拡散防止膜として機能する絶縁膜よりもエッチングストップ膜として機能する絶縁膜の方が薄い。ダマシン法では、絶縁膜に配線用の溝あるいは配線およびビアプラグ用の溝を形成する工程があり、この溝を形成する際のエッチングにおいて、溝の形状制御のためエッチングストップ膜があることが好ましい。よって、第1配線層321および第2配線層322の下側にエッチングストップ膜として機能する絶縁膜が配されている。エッチングストップ膜は溝を形成する際に除去されるため、エッチングストップ膜の下面は第1配線層321および第2配線層322の下面と一致あるいは第1配線層321および第2配線層322の下面よりも上に配される。   Of the plurality of insulating films made of silicon nitride, the insulating film disposed in contact with the upper surfaces of the first wiring layer 321 and the second wiring layer 322 functions as a metal, that is, a copper diffusion preventing film. On the other hand, the insulating film disposed below the first wiring layer 321 and the second wiring layer 322 functions as an etching stop film when the first wiring layer 321 and the second wiring layer 322 are formed by the damascene method. The insulating film functioning as an etching stop film is thinner than the insulating film functioning as a diffusion preventing film. In the damascene method, there is a step of forming a groove for wiring or a groove for wiring and a via plug in the insulating film, and it is preferable that an etching stop film is provided for controlling the shape of the groove in the etching for forming the groove. Therefore, an insulating film functioning as an etching stop film is disposed below the first wiring layer 321 and the second wiring layer 322. Since the etching stop film is removed when the groove is formed, the lower surface of the etching stop film coincides with the lower surfaces of the first wiring layer 321 and the second wiring layer 322 or the lower surfaces of the first wiring layer 321 and the second wiring layer 322. Arranged above.

次いで、図5に示す工程では、絶縁層319における光電変換部202、203のそれぞれの上の部分に開口323を形成する。これは、開口323を形成すべき領域に開口を有するフォトレジストパターンを絶縁層319の上に形成し、フォトレジストパターンをエッチングマスクとして絶縁層319をエッチングすることによってなされうる。このエッチングは、例えば異方性エッチングでよって行われうる。より具体的には、絶縁膜317が露出するまで絶縁層319に対してプラズマエッチング処理が行われる。ここで、絶縁膜317は、エッチング時における光電変換部へのプラズマダメージを低減するための膜であり、また、エッチングストップ膜としても機能する。半導体基板301の主面302の上に配された酸化シリコンからなる絶縁膜(不図示)と、絶縁膜305と、絶縁膜306とは、光電変換部に入射すべき光に対する反射防止膜として機能する。   Next, in the process illustrated in FIG. 5, an opening 323 is formed in each portion of the insulating layer 319 above the photoelectric conversion portions 202 and 203. This can be done by forming a photoresist pattern having an opening in a region where the opening 323 is to be formed over the insulating layer 319 and etching the insulating layer 319 using the photoresist pattern as an etching mask. This etching can be performed by, for example, anisotropic etching. More specifically, plasma etching is performed on the insulating layer 319 until the insulating film 317 is exposed. Here, the insulating film 317 is a film for reducing plasma damage to the photoelectric conversion portion during etching, and also functions as an etching stop film. The insulating film (not shown) made of silicon oxide disposed on the main surface 302 of the semiconductor substrate 301, the insulating film 305, and the insulating film 306 function as an antireflection film for light to be incident on the photoelectric conversion unit. To do.

次に、図6〜8図に示す工程では、クラッドとして機能する絶縁層319よりも屈折率の高い透明材料を開口323の中に充填し、導波路のコアとなる部分を形成する。   Next, in the steps shown in FIGS. 6 to 8, a transparent material having a refractive index higher than that of the insulating layer 319 functioning as a clad is filled in the opening 323 to form a portion that becomes the core of the waveguide.

まず、図6に示す工程では、開口323の側面および底面を覆うように、絶縁層319よりも屈折率の高い透明材料としての絶縁体(例えば、窒化シリコン)からなる絶縁膜601を形成する。絶縁膜601は、例えば、平行平板プラズマCVD装置によって形成されうる。一例において、絶縁膜601としての窒化シリコン膜は、シリコン含有ガス、窒素、窒素含有ガスを使用し、平行平板プラズマCVD装置によって形成されうる。この窒化シリコン膜は、例えば10nm以上の厚さを有することが好ましい。   First, in the step shown in FIG. 6, an insulating film 601 made of an insulator (for example, silicon nitride) as a transparent material having a higher refractive index than the insulating layer 319 is formed so as to cover the side surface and the bottom surface of the opening 323. The insulating film 601 can be formed by, for example, a parallel plate plasma CVD apparatus. In one example, the silicon nitride film as the insulating film 601 can be formed by a parallel plate plasma CVD apparatus using a silicon-containing gas, nitrogen, and a nitrogen-containing gas. The silicon nitride film preferably has a thickness of 10 nm or more, for example.

次いで、図7に示す工程(第1処理工程)では、開口323の一部分に絶縁体が充填されるように、絶縁膜601の上に複数の層間絶縁膜319よりも屈折率の高い透明材料としての絶縁体(例えば、窒化シリコン)からなる絶縁膜603を形成する。絶縁膜603は、例えば、高密度プラズマCVDによって形成されうる。   Next, in the step shown in FIG. 7 (first treatment step), a transparent material having a higher refractive index than the plurality of interlayer insulating films 319 is formed on the insulating film 601 so that a part of the opening 323 is filled with an insulator. An insulating film 603 made of an insulator (for example, silicon nitride) is formed. The insulating film 603 can be formed by, for example, high density plasma CVD.

次いで、図8に工程(第2処理工程)では、開口323に更に絶縁体が充填されるように、絶縁膜603の上に複数の層間絶縁膜319よりも屈折率の高い透明材料としての絶縁体(例えば、窒化シリコン)からなる絶縁膜605を形成する。絶縁膜605は、例えば、高密度プラズマCVDによって形成されうる。第1処理工程における成膜条件と第2処理工程における成膜条件とは、同一でありうる。   Next, in the step shown in FIG. 8 (second processing step), insulation as a transparent material having a higher refractive index than the plurality of interlayer insulating films 319 is formed on the insulating film 603 so that the opening 323 is further filled with an insulator. An insulating film 605 made of a body (eg, silicon nitride) is formed. The insulating film 605 can be formed by, for example, high density plasma CVD. The film forming conditions in the first processing step and the film forming conditions in the second processing step may be the same.

ここで、図7に示す第1処理工程と図8に示す第2処理工程とを同一の成膜装置を使用して連続的に実施すると、該成膜装置のチャンバー内に形成される堆積物が脱離して開口323などに落下する可能性がある。この場合、開口323を完全に埋め込むことができず、空洞が形成される可能性がある。そこで、この実施形態では、第1処理工程を経た図7に例示される部材を成膜装置のチャンバーから取り出して、該成膜装置のチャンバーの中をクリーニングするクリーニング工程を実施する。その後、第1処理工程を経た部材の開口323に更に絶縁体が充填されるように該部材に第2処理工程が実施される。第1の例では、第1処理工程および第2処理工程は、同一の成膜装置で実施される。第1の例では、第1処理工程および第2処理工程は、互いに異なる成膜装置で実施される。ただし、第1工程も、第2工程も、クリーニング工程によってクリーニングされた状態の成膜装置で実施される。   Here, when the first processing step shown in FIG. 7 and the second processing step shown in FIG. 8 are continuously performed using the same film forming apparatus, deposits formed in the chamber of the film forming apparatus. May be detached and fall into the opening 323 or the like. In this case, the opening 323 cannot be completely embedded, and a cavity may be formed. Therefore, in this embodiment, a cleaning process is performed in which the member illustrated in FIG. 7 that has undergone the first treatment process is taken out of the chamber of the film forming apparatus and the inside of the film forming apparatus is cleaned. Thereafter, the second processing step is performed on the member so that the opening 323 of the member that has undergone the first processing step is further filled with an insulator. In the first example, the first processing step and the second processing step are performed by the same film forming apparatus. In the first example, the first processing step and the second processing step are performed by different film forming apparatuses. However, both the first step and the second step are performed by the film forming apparatus cleaned by the cleaning step.

図11を参照しながら上記の第1の例について説明する。第1の例における固体撮像装置の製造方法は、準備工程、第1クリーニング工程、第1処理工程、第2クリーニング工程、第2処理工程を含む。前記準備工程では、光電変換部202、203を有する半導体基板301の上に配置された絶縁層319における光電変換部202、203の上の部分に開口323が形成された部材(図5参照)を準備する。前記第1クリーニング工程では、成膜装置のチャンバーの中をクリーニングする。第1処理工程では、前記第1クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記チャンバーの中に前記部材を配置し、開口323の一部分に絶縁体が充填されるように前記部材を処理する(絶縁膜603を形成する)。前記第2クリーニング工程は、前記第1処理工程の後に実施され、前記第2クリーニング工程では、前記部材を前記チャンバーから取り出して、前記チャンバーの中をクリーニングする。第2処理工程では、前記第2クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記チャンバーの中に前記第1処理工程を経た前記部材を配置し、前記部材の開口323に絶縁体が充填されるように前記部材を更に処理する(絶縁膜605を形成する)。   The first example will be described with reference to FIG. The manufacturing method of the solid-state imaging device in the first example includes a preparation process, a first cleaning process, a first processing process, a second cleaning process, and a second processing process. In the preparation step, a member (see FIG. 5) in which an opening 323 is formed in a portion above the photoelectric conversion portions 202 and 203 in the insulating layer 319 disposed on the semiconductor substrate 301 having the photoelectric conversion portions 202 and 203. prepare. In the first cleaning step, the inside of the chamber of the film forming apparatus is cleaned. In the first treatment step, the member is disposed in the chamber cleaned in the first cleaning step, and the member is treated so that a part of the opening 323 is filled with an insulator (insulating film 603). Form). The second cleaning step is performed after the first treatment step, and in the second cleaning step, the member is taken out of the chamber and the inside of the chamber is cleaned. In the second processing step, the member that has undergone the first processing step is disposed in the chamber that has been cleaned in the second cleaning step, and the opening 323 of the member is filled with an insulator. The member is further processed (insulating film 605 is formed).

図12を参照しながら上記の第2の例について説明する。第2の例における固体撮像装置の製造方法は、第1準備工程、第1クリーニング工程、第1処理工程、第2クリーニング工程、第2処理工程を含む。前記第1準備工程では、光電変換部202、203を有する半導体基板301の上に配置された絶縁層319における光電変換部202、203の上の部分に開口323が形成された第1部材(図5参照)を準備する。前記第1クリーニング工程では、第1成膜装置のチャンバー(以下、第1チャンバー)の中をクリーニングする。前記第1処理工程では、前記第1クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記第1チャンバーの中に前記第1部材を配置し、開口323の一部分に絶縁体が充填されるように前記第1部材を処理する(絶縁膜603を形成する)。前記第2クリーング工程では、第2成膜装置のチャンバー(以下、第2チャンバー)の中をクリーニングする。前記第2処理工程では、前記第2クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記第2チャンバーの中に前記第1処理工程を経た前記第1部材を配置し前記第1部材の開口323に絶縁体が充填されるように前記第1部材を更に処理する(絶縁膜605を形成する)。   The second example will be described with reference to FIG. The method for manufacturing a solid-state imaging device in the second example includes a first preparation step, a first cleaning step, a first processing step, a second cleaning step, and a second processing step. In the first preparation step, a first member in which an opening 323 is formed in a portion above the photoelectric conversion units 202 and 203 in the insulating layer 319 disposed on the semiconductor substrate 301 having the photoelectric conversion units 202 and 203 (FIG. 5) is prepared. In the first cleaning step, the inside of the chamber (hereinafter referred to as the first chamber) of the first film forming apparatus is cleaned. In the first processing step, the first member is disposed in the first chamber cleaned in the first cleaning step, and the first member is filled with an insulator in a part of the opening 323. (Insulating film 603 is formed). In the second cleaning step, the inside of the chamber (hereinafter referred to as the second chamber) of the second film forming apparatus is cleaned. In the second processing step, the first member that has undergone the first processing step is disposed in the second chamber that has been cleaned in the second cleaning step, and an insulator is disposed in the opening 323 of the first member. The first member is further processed so as to be filled (insulating film 605 is formed).

第2の例における固体撮像装置の製造方法は、更に、第2準備工程、第3クリーニング工程、第3処理工程、第4クリーニング工程、第4処理工程を含みうる。前記第2準備工程では、光電変換部202、203を有する半導体基板301の上に配置された絶縁層319における光電変換部202、203の上の部分に開口323が形成された第2部材(図5参照)を準備する。前記第3クリーニング工程では、前記第1処理工程の後に、前記第1部材が取り出された前記第1チャンバーの中をクリーニングする。前記第3処理工程では、前記第3クリーニングでクリーニングされた状態の前記第1チャンバーの中に前記第2部材を配置し、前記第2部材の開口323の一部分に絶縁体が充填されるように前記第2部材を処理する(絶縁膜603を形成する)。前記第4クリーニング工程は、前記第2処理工程の後に実施され、前記第4クリーニング工程では、前記第1部材を前記第2チャンバーから取り出して、前記第2チャンバーの中をクリーニングする。前記第4処理工程では、前記第4クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記第2チャンバーの中に前記第3処理工程を経た前記第2部材を配置し前記第3部材の開口323に絶縁体が充填されるように前記第2部材を更に処理する(絶縁膜605を形成する)。   The method for manufacturing a solid-state imaging device in the second example may further include a second preparation step, a third cleaning step, a third processing step, a fourth cleaning step, and a fourth processing step. In the second preparation step, a second member having openings 323 formed in portions above the photoelectric conversion units 202 and 203 in the insulating layer 319 disposed on the semiconductor substrate 301 having the photoelectric conversion units 202 and 203 (FIG. 5) is prepared. In the third cleaning step, after the first treatment step, the inside of the first chamber from which the first member has been taken out is cleaned. In the third processing step, the second member is disposed in the first chamber cleaned by the third cleaning, and an insulator is filled in a part of the opening 323 of the second member. The second member is processed (insulating film 603 is formed). The fourth cleaning step is performed after the second treatment step. In the fourth cleaning step, the first member is taken out of the second chamber and the inside of the second chamber is cleaned. In the fourth treatment step, the second member that has undergone the third treatment step is disposed in the second chamber that has been cleaned in the fourth cleaning step, and an insulator is disposed in the opening 323 of the third member. The second member is further processed so as to be filled (insulating film 605 is formed).

以下、第3部材移行の部材に関して同様の処理が繰り返される。なお、第1処理工程、第3処理工程、第5処理工程などの奇数番号で識別された処理工程は、処理対象の部材が異なるが、処理の内容は同一である。また、第2処理工程、第4処理工程、第6処理工程などの偶数番号で識別された処理工程は、処理対象の部材が異なるが、処理の内容は同一である。   Thereafter, the same processing is repeated for the third member transition member. The processing steps identified by odd numbers such as the first processing step, the third processing step, and the fifth processing step are different in processing target members, but the processing contents are the same. Moreover, although the process target identified by the even number, such as a 2nd process process, a 4th process process, and a 6th process process differs, the content of a process is the same.

図10には、絶縁膜603、605を形成するために好適な高密度プラズマCVD装置が模式的に示されている。高密度プラズマCVDとは、高周波電界や高周波磁界などの高周波を用いてガスを高密度にプラズマ化し、膜を堆積させるCVD装置である。図10には、一例として、高周波電界を用いた高密度プラズマCVD装置1500が示されている。高密度プラズマCVD装置1500は、チャンバー1506と、温度調整機能を備えたステージ1503とを有する。高密度プラズマCVD装置1500はまた、上部電極として機能するチャンバー1506に巻かれたコイルに接続される高周波電源1501と、ステージ(下部電極)1503に接続される高周波電源1502とを有する。ステージ1503の上には、処理対象の部材1504が配置される。上部電極のための高周波電源1501と下部電極のための高周波電源1502はそれぞれ個別の高周波パワーが設定可能である。成膜時には、供給口1505からガスが導入されプラズマが生成される。高密度プラズマCVD法では、スパッタリング効果と成膜効果とを調整しながら成膜がなされる。上部電極用および下部電極用の高周波電源の高周波パワー、ガス、ウエハ温度等を調整することによってスパッタリング効果と成膜効果との割合が調整される。また、NF3、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム等のクリーニングガスを供給口1505より導入し、上部の高周波電源1501より高周波を導入することにより、チャンバー1506の内壁に堆積した膜をクリーニングするクリーニング工程を実施することができる。また、このクリーニング工程に代えて、又は、このクリーニング工程に加えて、チャンバー1506の外部に設置した不図示のプラズマ生成装置においてクリーニングガスをプラズマ化し、チャンバー1506に導入する方法が採用されてもよい。   FIG. 10 schematically shows a high-density plasma CVD apparatus suitable for forming the insulating films 603 and 605. High density plasma CVD is a CVD apparatus that deposits a film by converting a gas into a high density plasma using a high frequency such as a high frequency electric field or a high frequency magnetic field. FIG. 10 shows a high-density plasma CVD apparatus 1500 using a high-frequency electric field as an example. The high-density plasma CVD apparatus 1500 includes a chamber 1506 and a stage 1503 having a temperature adjustment function. The high-density plasma CVD apparatus 1500 also has a high-frequency power source 1501 connected to a coil wound around a chamber 1506 functioning as an upper electrode, and a high-frequency power source 1502 connected to a stage (lower electrode) 1503. A processing target member 1504 is disposed on the stage 1503. The high-frequency power source 1501 for the upper electrode and the high-frequency power source 1502 for the lower electrode can be set to individual high-frequency powers. During film formation, a gas is introduced from the supply port 1505 to generate plasma. In the high-density plasma CVD method, film formation is performed while adjusting the sputtering effect and the film formation effect. By adjusting the high frequency power, gas, wafer temperature, etc. of the high frequency power supply for the upper electrode and the lower electrode, the ratio of the sputtering effect and the film formation effect is adjusted. In addition, a cleaning step of cleaning a film deposited on the inner wall of the chamber 1506 by introducing a cleaning gas such as NF 3, oxygen, nitrogen, argon, helium from the supply port 1505 and introducing a high frequency from the high frequency power source 1501. Can be implemented. Further, instead of or in addition to this cleaning process, a method may be employed in which a cleaning gas is converted into plasma and introduced into the chamber 1506 in a plasma generator (not shown) installed outside the chamber 1506. .

クリーニング工程が過剰に実施されると、チャンバー1506の内壁の表面荒れが誘発されるので、クリーニング工程は、チャンバー1506の内壁への堆積物がちょうど消失する程度に実行されることが好ましい。クリーニング工程の終了の検知方法としては、クリーニング時のチャンバー1506内の発光をモニタリングして、堆積物が消失することによる発光の変化を検知する方法や、堆積物が消失することによる、高周波電力の変化を検知する方法が好適である。チャンバー1506の中の堆積物をクリーニング工程によって除去したのちに、チャンバー1506内にシリコン含有ガス、窒素含有ガス、Arガスを導入し、チャンバー1506の内壁の表面を覆うように緻密な窒化シリコン膜を堆積させる。これにより、チャンバー1506の内壁の表面に堆積する膜の密着性が向上する。この工程において、チャンバー1506の内壁に堆積する膜は、導入するガスに酸素含有ガスを含めることにより、酸素含有膜としてもかまわない。その後、第1処理工程を経た部材1504をチャンバー1506内に投入し、第2処理工程を実施する。   If the cleaning process is performed excessively, surface roughness of the inner wall of the chamber 1506 is induced. Therefore, it is preferable that the cleaning process is performed to such an extent that deposits on the inner wall of the chamber 1506 disappear. As a method for detecting the end of the cleaning process, the light emission in the chamber 1506 at the time of cleaning is monitored, and a change in the light emission due to the disappearance of the deposit is detected. A method for detecting a change is preferred. After the deposit in the chamber 1506 is removed by a cleaning process, a silicon-containing gas, a nitrogen-containing gas, and an Ar gas are introduced into the chamber 1506, and a dense silicon nitride film is formed so as to cover the surface of the inner wall of the chamber 1506. Deposit. Thereby, the adhesion of the film deposited on the surface of the inner wall of the chamber 1506 is improved. In this step, the film deposited on the inner wall of the chamber 1506 may be an oxygen-containing film by including an oxygen-containing gas in the introduced gas. Thereafter, the member 1504 that has undergone the first processing step is put into the chamber 1506, and the second processing step is performed.

以上のように、この実施形態では、第1処理工程と第2処理工程との間で、第1処理工程を実施した成膜装置のチャンバー1506から第1処理工程を経た部材1504を取り出し、該チャンバー1506をクリーニングするクリーニング工程を実施する。これにより、導波路への絶縁体の充填のように厚い絶縁体を形成する場合においても、チャンバーの内壁からの堆積膜の脱離が抑制される。よって、導波路を形成する開口への堆積物の落下による導波路の充填不良や、導波路以外の部分への堆積物の落下によってその後のエッチングやCMPにおける当該部分の過剰除去が抑制される。   As described above, in this embodiment, the member 1504 that has undergone the first processing step is taken out from the chamber 1506 of the film forming apparatus that has performed the first processing step between the first processing step and the second processing step. A cleaning process for cleaning the chamber 1506 is performed. Thus, even when a thick insulator is formed, such as filling the waveguide with an insulator, detachment of the deposited film from the inner wall of the chamber is suppressed. Therefore, the filling failure of the waveguide due to the fall of the deposit to the opening forming the waveguide and the excessive removal of the portion in the subsequent etching and CMP due to the fall of the deposit on the portion other than the waveguide are suppressed.

開口323に絶縁膜601、603、605の形成が終了した後、即ち開口323に絶縁体を充填した後に、絶縁層3191の上面の上に形成された不要な窒化シリコン膜をCMPあるいはプラズマエッチングなどによって除去してもよい。この工程により、窒化シリコンの表面は平坦化される。絶縁層319の上面の上の窒化シリコンの一部を残すことにより、高屈折率部材324と絶縁層319の上面に渡って延在する厚さ約100nm〜500nmの絶縁膜325が形成されうる。そして、絶縁膜325の上面には酸窒化シリコンからなる絶縁膜326が形成されうる。絶縁膜326は、例えば、プラズマCVD法によって、約50nm〜150nmの膜厚で形成される。導波路は、絶縁層319と、その中に充填された高屈折率部材324とによって構成される。   After the formation of the insulating films 601, 603, and 605 in the opening 323 is completed, that is, after the opening 323 is filled with an insulator, an unnecessary silicon nitride film formed on the upper surface of the insulating layer 3191 is subjected to CMP, plasma etching, or the like. May be removed. By this step, the surface of the silicon nitride is planarized. By leaving a part of the silicon nitride on the upper surface of the insulating layer 319, the insulating film 325 having a thickness of about 100 nm to 500 nm extending over the upper surface of the high refractive index member 324 and the insulating layer 319 can be formed. An insulating film 326 made of silicon oxynitride can be formed on the upper surface of the insulating film 325. The insulating film 326 is formed with a film thickness of about 50 nm to 150 nm by, for example, plasma CVD. The waveguide is constituted by an insulating layer 319 and a high refractive index member 324 filled therein.

次いで、図9に示す工程では、絶縁膜325、絶縁膜326の全体のうち不要な部分を除去する。この実施形態では、周辺回路部1616に配された絶縁膜325、326をすべて除去する。絶縁膜325、絶縁膜326の部分的な除去は、異方性のエッチング、例えばプラズマエッチングによって行われうる。   Next, in the step illustrated in FIG. 9, unnecessary portions of the insulating film 325 and the entire insulating film 326 are removed. In this embodiment, all the insulating films 325 and 326 arranged in the peripheral circuit portion 1616 are removed. The partial removal of the insulating film 325 and the insulating film 326 can be performed by anisotropic etching, for example, plasma etching.

次いで、絶縁膜326および層間絶縁膜319を覆うように絶縁膜330を形成する。絶縁膜330は、例えば酸化シリコンからなり、プラズマCVD法によって形成されうる。そして、絶縁膜330と第2配線層322の上に配置された層間絶縁膜319とを貫通するビアプラグ331を形成する。ビアプラグ331は例えばタングステンからなり、チタンや窒化チタンのバリアメタルを有する。   Next, an insulating film 330 is formed so as to cover the insulating film 326 and the interlayer insulating film 319. The insulating film 330 is made of, for example, silicon oxide and can be formed by a plasma CVD method. Then, a via plug 331 penetrating the insulating film 330 and the interlayer insulating film 319 disposed on the second wiring layer 322 is formed. The via plug 331 is made of tungsten, for example, and has a barrier metal of titanium or titanium nitride.

次いで、ビアプラグ331の上部に第3配線層333を形成する。第3配線層333は、例えばアルミニウムを主成分とする導電体からなり、パターニングによって形成される。ここで、第3配線層333は、周辺回路領域の遮光膜としても機能しうる。   Next, the third wiring layer 333 is formed on the via plug 331. The third wiring layer 333 is made of, for example, a conductor whose main component is aluminum, and is formed by patterning. Here, the third wiring layer 333 can also function as a light shielding film in the peripheral circuit region.

次いで、絶縁膜334となる絶縁膜と絶縁膜335となる絶縁膜をこの順に形成する。ここで、絶縁膜334となる絶縁膜はプラズマCVD法によって形成される酸窒化シリコンであり、絶縁膜335となる絶縁膜はプラズマCVD法によって形成される窒化シリコンである。そして、絶縁膜335となる絶縁膜の上にレンズ形状のフォトレジストを形成し、それをマスクとしてエッチングを行うことで、絶縁膜335となる絶縁膜にレンズを形成する。その後、レンズ上に絶縁膜336となる絶縁膜を形成する。ここで、絶縁膜335は層内レンズ337を有するレンズ層であり、絶縁膜334と絶縁膜336とは絶縁膜335の反射防止として機能しうる。   Next, an insulating film to be the insulating film 334 and an insulating film to be the insulating film 335 are formed in this order. Here, the insulating film to be the insulating film 334 is silicon oxynitride formed by a plasma CVD method, and the insulating film to be the insulating film 335 is silicon nitride formed by a plasma CVD method. Then, a lens-shaped photoresist is formed on the insulating film to be the insulating film 335, and etching is performed using the photoresist as a mask, so that a lens is formed on the insulating film to be the insulating film 335. Thereafter, an insulating film to be the insulating film 336 is formed on the lens. Here, the insulating film 335 is a lens layer having the inner lens 337, and the insulating film 334 and the insulating film 336 can function as antireflection of the insulating film 335.

次いで、樹脂からなる平坦化層338と、複数の色に対応したカラーフィルタを含むカラーフィルタ層339と、マイクロレンズ341を含むマイクロレンズ層340とをこの順に形成し、図9に示す構成が得られる。   Next, a planarizing layer 338 made of resin, a color filter layer 339 including color filters corresponding to a plurality of colors, and a microlens layer 340 including microlenses 341 are formed in this order, and the configuration shown in FIG. 9 is obtained. It is done.

第1処理工程を経た部材を成膜装置のチャンバーから取り出した後に、該部材に付着している異物を除去する異物除去工程を実施し、該異物除去工程の後に第2処理工程を実施してもよい。該異物除去工程は、(a)ブラシスクラバ法、(b)気体と液体とを混合して生成した液滴を異物に吹き付ける方法、(c)超音波洗浄法、(d)気体を吹き付ける方法、および、(e)洗浄液によって洗浄する方法、の少なくとも1つの方法でなされうる。ここで、(b)の方法は、例えば、二流体ノズルを用いて窒素ガスと純水とを混合して生成した液滴を高速で部材に衝突させる方法である。(b)の方法では、例えば、部材への液滴の衝突によって該部材に対して与えられる衝撃と、該衝突後に部材の表面に沿って液体が放射状に流れることとによって効率的に異物が除去されうる。(d)の方法は、例えば、窒素ガスを吹き付ける方法である。(e)の方法は、例えば、洗浄液としてアンモニア過水を使用する方法である。   After removing the member having undergone the first treatment step from the chamber of the film forming apparatus, a foreign matter removal step for removing foreign matter adhering to the member is performed, and a second treatment step is carried out after the foreign matter removal step. Also good. The foreign matter removing step includes (a) a brush scrubber method, (b) a method of spraying droplets generated by mixing a gas and a liquid, (c) an ultrasonic cleaning method, (d) a method of blowing a gas, And (e) a method of cleaning with a cleaning liquid. Here, the method (b) is, for example, a method in which droplets generated by mixing nitrogen gas and pure water using a two-fluid nozzle collide with a member at high speed. In the method (b), for example, the foreign matter is efficiently removed by the impact given to the member by the collision of the droplet onto the member and the liquid flowing radially along the surface of the member after the collision. Can be done. The method (d) is, for example, a method of blowing nitrogen gas. The method (e) is, for example, a method using ammonia perwater as a cleaning liquid.

異物除去工程の実施により、仮に第1処理工程において部材に異物が落下したとしても該異物を除去することができるので、第1処理工程によって形成される絶縁膜と第2処理工程によって形成される絶縁膜との構造的な連続性を向上させることができる。これにより、導波路における光学的なロスを低減することができる。   By performing the foreign matter removing step, even if the foreign matter falls on the member in the first processing step, the foreign matter can be removed, so the insulating film formed by the first processing step and the second processing step are formed. Structural continuity with the insulating film can be improved. Thereby, the optical loss in a waveguide can be reduced.

第2処理工程の後にクリーニング工程を実施し、その後、開口323に更に絶縁体を充填してもよい。また、必要に応じてクリーニング工程を更に実施してもよい。即ち、開口323に絶縁体を充填する処理工程を複数に分割し、処理工程と処理工程との間でクリーニング工程を実施することができる。   A cleaning process may be performed after the second treatment process, and then the opening 323 may be further filled with an insulator. Moreover, you may further implement a cleaning process as needed. In other words, the process for filling the opening 323 with the insulator can be divided into a plurality of processes, and the cleaning process can be performed between the processes.

Claims (17)

光電変換部を有する基板の上に配置された絶縁層における前記光電変換部の上の部分に開口が形成された部材を準備する準備工程と、
チャンバーの中をクリーニングする第1クリーニング工程と、
前記第1クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記チャンバーの中に前記部材を配置し、前記開口の一部分に絶縁体が充填されるように前記部材を処理する第1処理工程と、
前記第1処理工程の後に、前記部材を前記チャンバーから取り出して、前記チャンバーの中をクリーニングする第2クリーニング工程と、
前記第2クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記チャンバーの中に前記第1処理工程を経た前記部材を配置し、前記部材の前記開口に絶縁体が充填されるように前記部材を更に処理する第2処理工程と、
を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
A preparation step of preparing a member in which an opening is formed in a portion above the photoelectric conversion unit in an insulating layer disposed on a substrate having a photoelectric conversion unit;
A first cleaning step for cleaning the inside of the chamber;
A first processing step of disposing the member in the chamber cleaned in the first cleaning step, and processing the member so that a portion of the opening is filled with an insulator;
A second cleaning step of removing the member from the chamber and cleaning the chamber after the first treatment step;
The member that has undergone the first treatment step is disposed in the chamber that has been cleaned in the second cleaning step, and the member is further processed so that the opening of the member is filled with an insulator. Two processing steps;
A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising:
前記チャンバーから取り出された前記部材に付着している異物を除去する異物除去工程を更に含み、前記異物除去工程の後に前記第2処理工程が実施される、
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。
A foreign matter removing step of removing foreign matter adhering to the member taken out from the chamber, wherein the second treatment step is performed after the foreign matter removing step;
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1.
前記異物除去工程は、(a)ブラシスクラバ法、(b)気体と液体とを混合して生成した液滴を異物に吹き付ける方法、(c)超音波洗浄法、(d)気体を吹き付ける方法、および、(e)洗浄液によって洗浄する方法、の少なくとも1つの方法でなされる、
ことを特徴とする請求項2に記載の固体撮像装置の製造方法。
The foreign matter removing step includes (a) a brush scrubber method, (b) a method of spraying droplets generated by mixing a gas and a liquid, (c) an ultrasonic cleaning method, (d) a method of spraying a gas, And (e) at least one method of cleaning with a cleaning solution.
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 2.
前記チャンバーは、プラズマを発生するための電極を有するプラズマCVD装置のチャンバーであり、前記第1クリーニング工程および前記第2クリーニング工程は、前記チャンバーの中にクリーニングガスを供給しながら前記電極に高周波を供給することによってなされる、
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。
The chamber is a chamber of a plasma CVD apparatus having an electrode for generating plasma. In the first cleaning step and the second cleaning step, a high frequency is applied to the electrode while supplying a cleaning gas into the chamber. Made by supplying,
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 3.
前記第1クリーニング工程および前記第2クリーニング工程は、前記チャンバーの外部に設けられたプラズマ生成装置においてクリーニングガスをプラズマ化し、前記チャンバーに導入することによってなされることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。   5. The first cleaning step and the second cleaning step are performed by converting a cleaning gas into plasma in a plasma generation apparatus provided outside the chamber and introducing the plasma into the chamber. The manufacturing method of the solid-state imaging device of any one of these. 前記第1処理工程で前記開口に充填される絶縁体の材料と、前記第2処理工程で前記開口に充填される絶縁体の材料とが同一である、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。
The insulator material that fills the opening in the first treatment step is the same as the insulator material that fills the opening in the second treatment step.
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein:
前記第1処理工程における成膜条件と前記第2処理工程における成膜条件とが同一である、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。
The film forming conditions in the first processing step and the film forming conditions in the second processing step are the same.
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 6.
前記絶縁層の中に複数の配線層が配置されている、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。
A plurality of wiring layers are arranged in the insulating layer,
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein:
光電変換部を有する基板の上に配置された絶縁層における前記光電変換部の上の部分に開口が形成された第1部材を準備する準備工程と、
第1チャンバーの中をクリーニングする第1クリーニング工程と、
前記第1クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記第1チャンバーの中に前記第1部材を配置し、前記開口の一部分に絶縁体が充填されるように前記第1部材を処理する第1処理工程と、
第2チャンバーの中をクリーニングする第2クリーニング工程と、
前記第2クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記第2チャンバーの中に前記第1処理工程を経た前記第1部材を配置し、前記第1部材の前記開口に絶縁体が充填されるように前記第1部材を更に処理する第2処理工程と、
を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
Preparing a first member having an opening formed in a portion above the photoelectric conversion unit in an insulating layer disposed on a substrate having a photoelectric conversion unit;
A first cleaning step of cleaning the inside of the first chamber;
A first processing step of disposing the first member in the first chamber cleaned in the first cleaning step and processing the first member so that a part of the opening is filled with an insulator. When,
A second cleaning step of cleaning the inside of the second chamber;
The first member that has undergone the first processing step is disposed in the second chamber that has been cleaned in the second cleaning step, and the opening of the first member is filled with an insulator. A second processing step for further processing the first member;
A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising:
光電変換部を有する基板の上に配置された絶縁層における前記光電変換部の上の部分に開口が形成された第2部材を準備する準備工程と、
前記第1処理工程の後に、前記第1部材が取り出された前記第1チャンバーの中をクリーニングする第3クリーニング工程と、
前記第3クリーニングでクリーニングされた状態の前記第1チャンバーの中に前記第2部材を配置し、前記第2部材の前記開口の一部分に絶縁体が充填されるように前記第2部材を処理する第3処理工程と、
前記第2処理工程の後に、前記第1部材を前記第2チャンバーから取り出して、前記第2チャンバーの中をクリーニングする第4クリーニング工程と、
前記第4クリーニング工程でクリーニングされた状態の前記第2チャンバーの中に前記第3処理工程を経た前記第2部材を配置し、前記第2部材の前記開口に絶縁体が充填されるように前記第2部材を更に処理する第4処理工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項8に記載の固体撮像装置の製造方法。
A preparation step of preparing a second member having an opening formed in a portion above the photoelectric conversion portion in an insulating layer disposed on a substrate having a photoelectric conversion portion;
A third cleaning step for cleaning the inside of the first chamber from which the first member has been taken out after the first treatment step;
The second member is disposed in the first chamber cleaned by the third cleaning, and the second member is processed so that a part of the opening of the second member is filled with an insulator. A third processing step;
A fourth cleaning step for removing the first member from the second chamber and cleaning the second chamber after the second treatment step;
The second member that has undergone the third treatment step is disposed in the second chamber that has been cleaned in the fourth cleaning step, and the opening of the second member is filled with an insulator. A fourth processing step of further processing the second member;
The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 8, further comprising:
前記第1チャンバーから取り出された前記第1部材に付着している異物を除去する異物除去工程を更に含み、前記異物除去工程の後に前記第2処理工程が実施される、
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の固体撮像装置の製造方法。
A foreign matter removing step of removing foreign matter adhering to the first member taken out from the first chamber, wherein the second treatment step is performed after the foreign matter removing step;
The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 9 or 10.
前記異物除去工程は、(a)ブラシスクラバ法、(b)気体と液体とを混合して生成した液滴を異物に吹き付ける方法、(c)超音波洗浄法、(d)気体を吹き付ける方法、および、(e)洗浄液によって洗浄する方法、の少なくとも1つの方法でなされる、
ことを特徴とする請求項11に記載の固体撮像装置の製造方法。
The foreign matter removing step includes (a) a brush scrubber method, (b) a method of spraying droplets generated by mixing a gas and a liquid, (c) an ultrasonic cleaning method, (d) a method of spraying a gas, And (e) at least one method of cleaning with a cleaning solution.
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 11.
前記第1チャンバーおよび前記第2チャンバーは、プラズマを発生するための電極を有するプラズマCVD装置のチャンバーであり、前記第1クリーニング工程および前記第2クリーニング工程は、前記第1チャンバーおよび前記第2チャンバーの中にクリーニングガスを供給しながら前記電極に高周波を供給することによってなされる、
ことを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。
The first chamber and the second chamber are chambers of a plasma CVD apparatus having an electrode for generating plasma, and the first cleaning step and the second cleaning step are the first chamber and the second chamber. By supplying a high frequency to the electrode while supplying a cleaning gas into the
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 9 to 12.
前記第1クリーニング工程および前記第2クリーニング工程は、前記チャンバーの外部に設けられたプラズマ生成装置においてクリーニングガスをプラズマ化し、前記チャンバーに導入することによってなされることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。   14. The first cleaning step and the second cleaning step are performed by converting a cleaning gas into plasma in a plasma generation device provided outside the chamber and introducing the plasma into the chamber. The manufacturing method of the solid-state imaging device of any one of these. 前記第1処理工程で前記開口に充填される絶縁体の材料と、前記第2処理工程で前記開口に充填される絶縁体の材料とが同一である、
ことを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。
The insulator material that fills the opening in the first treatment step is the same as the insulator material that fills the opening in the second treatment step.
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 9, wherein the solid-state imaging device is manufactured.
前記第1処理工程における成膜条件と前記第2処理工程における成膜条件とが同一である、
ことを特徴とする請求項9乃至15のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。
The film forming conditions in the first processing step and the film forming conditions in the second processing step are the same.
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 9, wherein the solid-state imaging device is manufactured.
前記絶縁層の中に複数の配線層が配置されている、
ことを特徴とする請求項9乃至16のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。
A plurality of wiring layers are arranged in the insulating layer,
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 9 to 16.
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