JP2725636B2 - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2725636B2 JP2725636B2 JP7133573A JP13357395A JP2725636B2 JP 2725636 B2 JP2725636 B2 JP 2725636B2 JP 7133573 A JP7133573 A JP 7133573A JP 13357395 A JP13357395 A JP 13357395A JP 2725636 B2 JP2725636 B2 JP 2725636B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- solid
- imaging device
- photoelectric conversion
- state imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 58
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 25
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 11
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 11
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置、特に２
次元ＣＣＤ型撮像装置の構造と製造方法に関する。
次元ＣＣＤ型撮像装置の構造と製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置は、光電変換部において光
電変換され、その蓄積された電荷を一定期間ごとに電荷
転送部に読み出し、それを順次出力部に転送し、出力部
で電気信号に変換して、外部に出力する装置である。
電変換され、その蓄積された電荷を一定期間ごとに電荷
転送部に読み出し、それを順次出力部に転送し、出力部
で電気信号に変換して、外部に出力する装置である。
【０００３】図５は２次元ＣＣＤ型固体撮像装置におけ
るセル部を示す平面模式図、図６は図５のＡ−Ａ’線断
面図である。この従来例について、その製造工程に沿っ
て説明する。
るセル部を示す平面模式図、図６は図５のＡ−Ａ’線断
面図である。この従来例について、その製造工程に沿っ
て説明する。
【０００４】図６に示すようにＮ型シリコン基板１のセ
ル部領域の表面に選択的にＰ型ウェル層２を形成し、次
に、ＬＯＣＯＳ等の技術を用いて、セル周辺部に設けら
れる図示しないボンディングパッド部領域に選択的に高
濃度Ｐ型拡散層（図示略）を形成し、その拡散層の表面
だけに選択的に１μｍ程度のフィールド酸化膜（図示
略）を形成する。続いて、光電変換部のＮ型拡散層５，
電荷転送部のＮ型埋込チャネル６，電荷読出部の低濃度
Ｐ型拡散層７及び素子分離部のチャネルストッパ８をそ
れぞれリソグラフィ技術及びイオン注入技術を用いて形
成する。
ル部領域の表面に選択的にＰ型ウェル層２を形成し、次
に、ＬＯＣＯＳ等の技術を用いて、セル周辺部に設けら
れる図示しないボンディングパッド部領域に選択的に高
濃度Ｐ型拡散層（図示略）を形成し、その拡散層の表面
だけに選択的に１μｍ程度のフィールド酸化膜（図示
略）を形成する。続いて、光電変換部のＮ型拡散層５，
電荷転送部のＮ型埋込チャネル６，電荷読出部の低濃度
Ｐ型拡散層７及び素子分離部のチャネルストッパ８をそ
れぞれリソグラフィ技術及びイオン注入技術を用いて形
成する。
【０００５】次に、基板表面を熱酸化してゲート絶縁膜
９を形成し、その上部に減圧ＣＶＤ法により多結晶シリ
コン膜を堆積し、これをフォトリソグラフィ技術及びド
ライエッチング法を適用して、転送電極配線１０を形成
する。
９を形成し、その上部に減圧ＣＶＤ法により多結晶シリ
コン膜を堆積し、これをフォトリソグラフィ技術及びド
ライエッチング法を適用して、転送電極配線１０を形成
する。
【０００６】さらに層間絶縁膜１１を形成した後、転送
電極配線１０の端部上にコンタクトホール（図示略）を
開口し、アルミニウム膜をスパッタ法を用いて蒸着し、
Ｎ型拡散層５上部に開口を有する遮光膜１２及び転送電
極配線１０にそれぞれ転送パルスを供給する金属膜配線
（図示せず）を形成する。
電極配線１０の端部上にコンタクトホール（図示略）を
開口し、アルミニウム膜をスパッタ法を用いて蒸着し、
Ｎ型拡散層５上部に開口を有する遮光膜１２及び転送電
極配線１０にそれぞれ転送パルスを供給する金属膜配線
（図示せず）を形成する。
【０００７】その後、金属膜配線の腐食防止のため、Ｃ
ＶＤ法により酸化膜を２００ｎｍ堆積させることによ
り、この酸化膜をもってカバー酸化膜１５を形成する。
ＶＤ法により酸化膜を２００ｎｍ堆積させることによ
り、この酸化膜をもってカバー酸化膜１５を形成する。
【０００８】次に、金属膜配線の活性化と光電変換部の
Ｎ型拡散層５のシリコン−酸化膜界面の界面準位を低減
させることを目的として、４５０℃程度の温度でシンタ
リング処理する。
Ｎ型拡散層５のシリコン−酸化膜界面の界面準位を低減
させることを目的として、４５０℃程度の温度でシンタ
リング処理する。
【０００９】続いて、金属膜配線端部のボンディングパ
ッド部上のカバー酸化膜をウェットエッチング技術によ
り選択除去する。
ッド部上のカバー酸化膜をウェットエッチング技術によ
り選択除去する。
【００１０】さらに、透明高分子樹脂をスピンコート法
により２μｍの膜厚で塗布し、熱硬化させ、再度同様に
透明高分子樹脂を塗布して熱硬化させる工程を繰り返す
ことにより、最終的に４．５μｍの透明高分子樹脂から
なる平坦化層１６を形成する。
により２μｍの膜厚で塗布し、熱硬化させ、再度同様に
透明高分子樹脂を塗布して熱硬化させる工程を繰り返す
ことにより、最終的に４．５μｍの透明高分子樹脂から
なる平坦化層１６を形成する。
【００１１】次に、感光性高分子樹脂を同じくスピンコ
ート法により平坦化層１６上に２μｍの膜厚で塗布し、
フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、熱処
理することで軟化させ、マイクロレンズ層１４を形成す
る。
ート法により平坦化層１６上に２μｍの膜厚で塗布し、
フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングし、熱処
理することで軟化させ、マイクロレンズ層１４を形成す
る。
【００１２】最後に、ボンディングパッド部上に透明高
分子樹脂を感光性レジストをマスクにしてドライエッチ
ング法により除去する（図示せず）。
分子樹脂を感光性レジストをマスクにしてドライエッチ
ング法により除去する（図示せず）。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の固体撮
像装置では、マイクロレンズ層１４の直下の平坦化層１
６に透明高分子樹脂を用いている。この透明高分子樹脂
は、２層の転送電極配線及び金属遮光膜の段差分の約２
μｍを平坦化するため、４〜５μｍ程度の膜厚を必要と
する。４〜５μｍほどの厚い膜厚をもつ平坦化層１６上
にマイクロレンズ層１４が形成されることとなるが、平
坦化層１６は膜厚が厚いため、図７のように斜め入射光
の場合に光が光電変換部のＮ型拡散層５に入射されない
という欠点があった。
像装置では、マイクロレンズ層１４の直下の平坦化層１
６に透明高分子樹脂を用いている。この透明高分子樹脂
は、２層の転送電極配線及び金属遮光膜の段差分の約２
μｍを平坦化するため、４〜５μｍ程度の膜厚を必要と
する。４〜５μｍほどの厚い膜厚をもつ平坦化層１６上
にマイクロレンズ層１４が形成されることとなるが、平
坦化層１６は膜厚が厚いため、図７のように斜め入射光
の場合に光が光電変換部のＮ型拡散層５に入射されない
という欠点があった。
【００１４】また光電変換部のＮ型拡散層５上は、酸化
膜１５，透明高分子樹脂の平坦化層１６，マイクロレン
ズ層１４が順次積層されており、酸化膜１５と高分子樹
脂の平坦化層１６とでは屈折率が若干異なるため、層の
界面で屈折及び反射が生じ、電荷転送部のＮ型埋込チャ
ネル６に直接光が漏れ込む現象であるスミアを増加させ
るという欠点もあった。
膜１５，透明高分子樹脂の平坦化層１６，マイクロレン
ズ層１４が順次積層されており、酸化膜１５と高分子樹
脂の平坦化層１６とでは屈折率が若干異なるため、層の
界面で屈折及び反射が生じ、電荷転送部のＮ型埋込チャ
ネル６に直接光が漏れ込む現象であるスミアを増加させ
るという欠点もあった。
【００１５】さらに、通常ドライエッチングを行うとプ
ラズマダメージにより、光電変換部のシリコン−酸化膜
界面の界面準位が増加するため、界面準位を低減するた
めにシンタリングを行っている。ところで、ボンディン
グパッド部上の透明高分子樹脂を選択的に除去するエッ
チングとしては、ドライエッチングを用いることが必要
であるが、このボンディングパッド部上でのドライエッ
チング工程はシンタリング処理の後に行うことになる。
このため、ボンディングパッド部で行われるドライエッ
チングにより、光電変換部に行ったシンタリング処理に
より低減した界面準位は再度増加し、暗時ノイズレベル
や白欠陥が増加するという欠点があった。
ラズマダメージにより、光電変換部のシリコン−酸化膜
界面の界面準位が増加するため、界面準位を低減するた
めにシンタリングを行っている。ところで、ボンディン
グパッド部上の透明高分子樹脂を選択的に除去するエッ
チングとしては、ドライエッチングを用いることが必要
であるが、このボンディングパッド部上でのドライエッ
チング工程はシンタリング処理の後に行うことになる。
このため、ボンディングパッド部で行われるドライエッ
チングにより、光電変換部に行ったシンタリング処理に
より低減した界面準位は再度増加し、暗時ノイズレベル
や白欠陥が増加するという欠点があった。
【００１６】本発明の目的は、感度及びスミアの向上を
図り、かつ暗時ノイズレベルや白欠陥の低減を図る固体
撮像装置及びその製造方法を提供することにある。
図り、かつ暗時ノイズレベルや白欠陥の低減を図る固体
撮像装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る固体撮像装置は、光電変換部と、電荷
転送部と、遮光膜と、平坦化膜と、マイクロレンズ層と
を有する固体撮像装置であって、光電変換部は、光電変
換して信号電荷を電荷転送部に出力するものであり、電
荷転送部は、前記光電変換部からの信号電荷を転送する
ものであり、遮光膜は、前記電荷転送部を被覆して遮光
するものであり、平坦化膜は、気相成長させた絶縁膜か
らなり、前記光電変換部及び前記遮光膜を被覆して保護
するものであって、表面が研摩により平坦化されたもの
であり、マイクロレンズ層は、前記平坦化膜の平坦化さ
れた表面に形成され、光を前記光電変換部に集光するも
のである。
め、本発明に係る固体撮像装置は、光電変換部と、電荷
転送部と、遮光膜と、平坦化膜と、マイクロレンズ層と
を有する固体撮像装置であって、光電変換部は、光電変
換して信号電荷を電荷転送部に出力するものであり、電
荷転送部は、前記光電変換部からの信号電荷を転送する
ものであり、遮光膜は、前記電荷転送部を被覆して遮光
するものであり、平坦化膜は、気相成長させた絶縁膜か
らなり、前記光電変換部及び前記遮光膜を被覆して保護
するものであって、表面が研摩により平坦化されたもの
であり、マイクロレンズ層は、前記平坦化膜の平坦化さ
れた表面に形成され、光を前記光電変換部に集光するも
のである。
【００１８】また前記平坦化膜をなす絶縁膜は、酸化膜
である。
である。
【００１９】また前記平坦化膜は、化学的機械的研磨法
により研磨されたものである。
により研磨されたものである。
【００２０】また前記平坦化膜は、前記光電変換部及び
電荷転送部を含むセル部と、該セル部周辺に設けられ、
かつセル部に導通する電極が形成されるボンディングパ
ッド部とに渡って形成されたものである。
電荷転送部を含むセル部と、該セル部周辺に設けられ、
かつセル部に導通する電極が形成されるボンディングパ
ッド部とに渡って形成されたものである。
【００２１】また本発明に係る固体撮像装置の製造方法
は、堆積工程と、平坦化工程とを有する固体撮像装置の
製造方法であって、固体撮像装置は、光電変換して信号
電荷を出力する光電変換部と、前記光電変換部からの信
号電荷を転送する電荷転送部とを有するものであり、前
記堆積工程は、前記電荷転送部上に遮光膜を形成した
後、ＣＶＤ法により絶縁膜を前記光電変換部と遮光膜上
に堆積させる処理であり、前記平坦化工程は、集光用マ
イクロレンズ層が形成される前記絶縁膜の表面を研磨す
ることにより平坦化する処理である。
は、堆積工程と、平坦化工程とを有する固体撮像装置の
製造方法であって、固体撮像装置は、光電変換して信号
電荷を出力する光電変換部と、前記光電変換部からの信
号電荷を転送する電荷転送部とを有するものであり、前
記堆積工程は、前記電荷転送部上に遮光膜を形成した
後、ＣＶＤ法により絶縁膜を前記光電変換部と遮光膜上
に堆積させる処理であり、前記平坦化工程は、集光用マ
イクロレンズ層が形成される前記絶縁膜の表面を研磨す
ることにより平坦化する処理である。
【００２２】また前記絶縁層は、ＣＶＤ法による酸化膜
である。
である。
【００２３】
【作用】遮光膜及び光電変換部上にＣＶＤ法により単層
の絶縁膜を堆積し、その表面を研磨して平坦化すること
により、絶縁膜の膜厚を薄くして、光電変換部に対する
斜め入射光の集光率を高める。
の絶縁膜を堆積し、その表面を研磨して平坦化すること
により、絶縁膜の膜厚を薄くして、光電変換部に対する
斜め入射光の集光率を高める。
【００２４】また絶縁膜を単層とすることにより、不要
な屈折・反射を発生させず、さらに絶縁膜をＣＶＤ法に
より堆積させてウェットエッチング技術を採用すること
により、暗時ノイズレベルや白欠陥の低減を図る。
な屈折・反射を発生させず、さらに絶縁膜をＣＶＤ法に
より堆積させてウェットエッチング技術を採用すること
により、暗時ノイズレベルや白欠陥の低減を図る。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。図１は、本発明の実施例に係る固体撮像装置のうち
セル部を示す断面図である。
る。図１は、本発明の実施例に係る固体撮像装置のうち
セル部を示す断面図である。
【００２６】図において、本発明の固体撮像装置は基本
的構成として、光電変換部５と、電荷転送部６と、遮光
膜１２と、平坦化膜１３と、マイクロレンズ層１４とを
有するものである。
的構成として、光電変換部５と、電荷転送部６と、遮光
膜１２と、平坦化膜１３と、マイクロレンズ層１４とを
有するものである。
【００２７】各構成の機能について説明すると、光電変
換部５は、光電変換して信号電荷を電荷転送部に出力す
るものであり、電荷転送部６は、光電変換部５からの信
号電荷を転送するものである。また遮光膜１２は、電荷
転送部６を被覆して遮光するものである。
換部５は、光電変換して信号電荷を電荷転送部に出力す
るものであり、電荷転送部６は、光電変換部５からの信
号電荷を転送するものである。また遮光膜１２は、電荷
転送部６を被覆して遮光するものである。
【００２８】さらに平坦化膜１３は、気相成長させた絶
縁膜からなり、光電変換部５及び遮光膜１２を被覆して
保護するものであって、表面が研摩により平坦化されて
いる。またマイクロレンズ層１４は、平坦化膜１３の平
坦化された表面に形成され、光を光電変換部５に集光す
るものである。
縁膜からなり、光電変換部５及び遮光膜１２を被覆して
保護するものであって、表面が研摩により平坦化されて
いる。またマイクロレンズ層１４は、平坦化膜１３の平
坦化された表面に形成され、光を光電変換部５に集光す
るものである。
【００２９】また平坦化膜１３をなす絶縁膜は、酸化膜
からなり、また平坦化膜１３は、化学的機械的研磨法に
より研磨されている。
からなり、また平坦化膜１３は、化学的機械的研磨法に
より研磨されている。
【００３０】次に本発明の固体撮像装置を具体例を用い
て図１により説明する。図１には固体撮像装置のうち、
光電変換部と電荷転送部とを有するセル部のみが示され
ており、Ｎ型シリコン基板１の表面部にＰ型ウェル層２
が選択的に形成されている。Ｐ型ウェル層２の表面部に
選択的に電荷転送部のＮ型埋込チャネル６が形成されて
いる。Ｎ型埋込チャネル６と並行して光電変換部のＮ型
拡散層５が列状に配置されている。Ｎ型拡散層５とＮ型
埋込チャネル６の間には電荷読出部の低濃度Ｐ型拡散層
７が形成されている。８はＮ型拡散層５とＮ型埋込チャ
ネル６を絶縁分離するＰ+型のチャネルストッパであ
る。
て図１により説明する。図１には固体撮像装置のうち、
光電変換部と電荷転送部とを有するセル部のみが示され
ており、Ｎ型シリコン基板１の表面部にＰ型ウェル層２
が選択的に形成されている。Ｐ型ウェル層２の表面部に
選択的に電荷転送部のＮ型埋込チャネル６が形成されて
いる。Ｎ型埋込チャネル６と並行して光電変換部のＮ型
拡散層５が列状に配置されている。Ｎ型拡散層５とＮ型
埋込チャネル６の間には電荷読出部の低濃度Ｐ型拡散層
７が形成されている。８はＮ型拡散層５とＮ型埋込チャ
ネル６を絶縁分離するＰ+型のチャネルストッパであ
る。
【００３１】Ｎ型埋込チャネル６上には、酸化膜からな
るゲート絶縁膜９を介して転送電極配線１０が設けられ
ている。転送電極配線１０上には層間絶縁膜１１を介し
て、Ｎ型拡散層５を除いてＮ型埋込チャネル６に光が漏
れ込まないようにするための遮光膜１２が形成されてい
る。この遮光膜１２は転送電極配線１０に外部からの転
送パルスを供給するための金属膜配線を兼ねている。
るゲート絶縁膜９を介して転送電極配線１０が設けられ
ている。転送電極配線１０上には層間絶縁膜１１を介し
て、Ｎ型拡散層５を除いてＮ型埋込チャネル６に光が漏
れ込まないようにするための遮光膜１２が形成されてい
る。この遮光膜１２は転送電極配線１０に外部からの転
送パルスを供給するための金属膜配線を兼ねている。
【００３２】Ｎ型拡散層５及び遮光膜１２上には、ＣＶ
Ｄ法による酸化膜からなる平坦化膜１３が形成され、平
坦化膜１３は、その表面が研磨されて３μｍの厚さで形
成されている。さらに平坦化膜１３の平坦化された表面
には、光をＮ型拡散層５に集光させるためのマイクロレ
ンズ層１４がＮ型拡散層５に対応して形成されている。
Ｄ法による酸化膜からなる平坦化膜１３が形成され、平
坦化膜１３は、その表面が研磨されて３μｍの厚さで形
成されている。さらに平坦化膜１３の平坦化された表面
には、光をＮ型拡散層５に集光させるためのマイクロレ
ンズ層１４がＮ型拡散層５に対応して形成されている。
【００３３】次に本実施例の製造方法について説明す
る。図２には図１に示した固体撮像装置のセル部に加え
て、セル部周辺に設けられ、かつセル部に導通する電極
を設けるボンディングパッド部を示している。
る。図２には図１に示した固体撮像装置のセル部に加え
て、セル部周辺に設けられ、かつセル部に導通する電極
を設けるボンディングパッド部を示している。
【００３４】まず、図２（ａ）に示すように、Ｎ型シリ
コン基板１のセル部及びボンディングパッド部の表面に
選択的にＰ型ウェル層２を形成する。次に、ＬＯＣＯＳ
等の技術を用いて、ボンディングパッド部の領域に選択
的に高濃度Ｐ型拡散層３を形成し、その表面だけに選択
的に１μｍのフィールド酸化膜４を形成する。次に、セ
ル部の領域に光電変換部のＮ型拡散層５，電荷転送部の
Ｎ型埋込チャネル６，電荷読出部の低濃度Ｐ型拡散層
７，素子分離部用のチャネルストッパ８をそれぞれ形成
する。
コン基板１のセル部及びボンディングパッド部の表面に
選択的にＰ型ウェル層２を形成する。次に、ＬＯＣＯＳ
等の技術を用いて、ボンディングパッド部の領域に選択
的に高濃度Ｐ型拡散層３を形成し、その表面だけに選択
的に１μｍのフィールド酸化膜４を形成する。次に、セ
ル部の領域に光電変換部のＮ型拡散層５，電荷転送部の
Ｎ型埋込チャネル６，電荷読出部の低濃度Ｐ型拡散層
７，素子分離部用のチャネルストッパ８をそれぞれ形成
する。
【００３５】続いて図２（ｂ）に示すように、基板表面
を熱酸化することにより、セル部の領域にゲート絶縁膜
（酸化膜）９を形成し、その上部に減圧ＣＶＤ法により
多結晶シリコン膜を堆積し、これをフォトリソグラフィ
技術及びドライエッチング法を用いて、電荷転送を行う
ための転送電極配線１０を形成する。
を熱酸化することにより、セル部の領域にゲート絶縁膜
（酸化膜）９を形成し、その上部に減圧ＣＶＤ法により
多結晶シリコン膜を堆積し、これをフォトリソグラフィ
技術及びドライエッチング法を用いて、電荷転送を行う
ための転送電極配線１０を形成する。
【００３６】さらに転送電極配線１０及びフィールド酸
化膜４上に層間絶縁膜１１を減圧ＣＶＤ法により３００
ｎｍの膜厚で形成した後、転送電極配線１０上にコンタ
クトホール（図示せず）を開口し、遮光膜１２と配線膜
（図示せず）を兼ねるアルミニウム膜をスパッタ法を用
いて１μｍ蒸着し、フォトリソグラフィ技術及びドライ
エッチング法を適用して選択形成する。また同様にボン
ディングパッド部の領域に、配線膜１２を選択形成し、
その後セル部及びボンディングパッド部の領域にＣＶＤ
法によりＣＶＤ酸化膜１７を４μｍ程度形成する。
化膜４上に層間絶縁膜１１を減圧ＣＶＤ法により３００
ｎｍの膜厚で形成した後、転送電極配線１０上にコンタ
クトホール（図示せず）を開口し、遮光膜１２と配線膜
（図示せず）を兼ねるアルミニウム膜をスパッタ法を用
いて１μｍ蒸着し、フォトリソグラフィ技術及びドライ
エッチング法を適用して選択形成する。また同様にボン
ディングパッド部の領域に、配線膜１２を選択形成し、
その後セル部及びボンディングパッド部の領域にＣＶＤ
法によりＣＶＤ酸化膜１７を４μｍ程度形成する。
【００３７】続いて図３（ｃ）のように、化学的機械研
磨法（ＣＭＰ法）によりＣＶＤ酸化膜１７の表面を３μ
ｍの厚さまで研磨することにより、表面を平坦化し、Ｃ
ＶＤ酸化膜からなる平坦化膜１３を形成する。
磨法（ＣＭＰ法）によりＣＶＤ酸化膜１７の表面を３μ
ｍの厚さまで研磨することにより、表面を平坦化し、Ｃ
ＶＤ酸化膜からなる平坦化膜１３を形成する。
【００３８】その後、金属膜配線の活性化と光電変換部
のＮ型拡散層５のシリコン−酸化膜界面の界面準位を低
減させることを目的に、４５０℃程度の温度でシンタリ
ング処理する。
のＮ型拡散層５のシリコン−酸化膜界面の界面準位を低
減させることを目的に、４５０℃程度の温度でシンタリ
ング処理する。
【００３９】次に、図４（ｄ）のようにセル部領域の平
坦化された平坦化膜１３の表面に感光性高分子樹脂をス
ピンコート法により２．５μｍの膜厚で塗布し、フォト
リソグラフィ技術を用いてパターニングし、熱処理する
ことで軟化させ、高分子樹脂からなるマイクロレンズ層
１４を各Ｎ型拡散層５の上方に対応させて形成する。
坦化された平坦化膜１３の表面に感光性高分子樹脂をス
ピンコート法により２．５μｍの膜厚で塗布し、フォト
リソグラフィ技術を用いてパターニングし、熱処理する
ことで軟化させ、高分子樹脂からなるマイクロレンズ層
１４を各Ｎ型拡散層５の上方に対応させて形成する。
【００４０】最後に、レジストをパターニングしウェッ
トエッチング技術を用いて、ボンディングパッド部領域
の酸化膜からなる平坦化膜１３を選択除去して、配線膜
１２を露出させ、本発明の固体撮像装置を得る。
トエッチング技術を用いて、ボンディングパッド部領域
の酸化膜からなる平坦化膜１３を選択除去して、配線膜
１２を露出させ、本発明の固体撮像装置を得る。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、マ
イクロレンズ層下の平坦化層を薄くできるため、図８に
示すように、斜め入射光に対しても集光するような構造
にすることができる。したがって、図９に示すようにマ
イクロレンズ層の膜厚を最適化することで、従来に比べ
１３％の感度向上を図ることができる。
イクロレンズ層下の平坦化層を薄くできるため、図８に
示すように、斜め入射光に対しても集光するような構造
にすることができる。したがって、図９に示すようにマ
イクロレンズ層の膜厚を最適化することで、従来に比べ
１３％の感度向上を図ることができる。
【００４２】また、光電変換部のＮ型拡散層上からマイ
クロレンズまでの平坦化層がすべて酸化膜であるため、
不要な屈折・反射が発生せず、スミアを向上できる。
クロレンズまでの平坦化層がすべて酸化膜であるため、
不要な屈折・反射が発生せず、スミアを向上できる。
【００４３】また、同様に平坦化層がすべて酸化膜であ
るため、ボンディングパッド部上の酸化膜除去にウェッ
トエッチング技術が用いることができる。このため、シ
ンタリング後にドライエッチによるプラズマダメージ等
が無く、暗時ノイズレベルや白欠陥の劣化を防止するこ
とができる。
るため、ボンディングパッド部上の酸化膜除去にウェッ
トエッチング技術が用いることができる。このため、シ
ンタリング後にドライエッチによるプラズマダメージ等
が無く、暗時ノイズレベルや白欠陥の劣化を防止するこ
とができる。
【図１】本発明の実施例に係る固体撮像装置のセル部領
域を示す断面図である。
域を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る固体撮像装置の製造方法
を工程順に示すセル部及びボンディングパッド部の領域
を示す断面図である。
を工程順に示すセル部及びボンディングパッド部の領域
を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る固体撮像装置の製造方法
を工程順に示すセル部及びボンディングパッド部の領域
を示す断面図である。
を工程順に示すセル部及びボンディングパッド部の領域
を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る固体撮像装置の製造方法
を工程順に示すセル部及びボンディングパッド部の領域
を示す断面図である。
を工程順に示すセル部及びボンディングパッド部の領域
を示す断面図である。
【図５】２次元ＣＣＤ型固体撮像装置のセル部を示す平
面模式図である。
面模式図である。
【図６】図５のＡ−Ａ’線断面図である。
【図７】従来の固体撮像装置における斜め入射光時の集
光状態を示す図である。
光状態を示す図である。
【図８】本発明の固体撮像装置における斜め入射光時の
集光状態を示す図である。
集光状態を示す図である。
【図９】感度の平坦化層膜厚依存性を示す図である。
１ Ｎ型シリコン基板 ２ Ｐ型ウェル層 ３ 高濃度Ｐ型拡散層 ４ フィールド酸化膜 ５ Ｎ型拡散層 ６ Ｎ型埋込チャネル ７ 低濃度Ｐ型拡散層 ８ チャネルストッパ ９ ゲート絶縁膜 １０ 転送電極配線 １１ 層間絶縁膜 １２ 遮光膜 １３ 平坦化膜 １４ マイクロレンズ層
Claims (6)
- 【請求項１】 光電変換部と、電荷転送部と、遮光膜
と、平坦化膜と、マイクロレンズ層とを有する固体撮像
装置であって、 光電変換部は、光電変換して信号電荷を電荷転送部に出
力するものであり、 電荷転送部は、前記光電変換部からの信号電荷を転送す
るものであり、 遮光膜は、前記電荷転送部を被覆して遮光するものであ
り、 平坦化膜は、気相成長させた絶縁膜からなり、前記光電
変換部及び前記遮光膜を被覆して保護するものであっ
て、表面が研摩により平坦化されたものであり、 マイクロレンズ層は、前記平坦化膜の平坦化された表面
に形成され、光を前記光電変換部に集光するものである
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記平坦化膜をなす絶縁膜は、酸化膜で
あることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記平坦化膜は、化学的機械的研磨法に
より研磨されたものであることを特徴とする請求項１又
は２に記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記平坦化膜は、前記光電変換部及び電
荷転送部を含むセル部と、該セル部周辺に設けられ、か
つセル部に導通する電極が形成されるボンディングパッ
ド部とに渡って形成されたものであることを特徴とする
請求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】 堆積工程と、平坦化工程とを有する固体
撮像装置の製造方法であって、 固体撮像装置は、光電変換して信号電荷を出力する光電
変換部と、前記光電変換部からの信号電荷を転送する電
荷転送部とを有するものであり、前記 堆積工程は、前記電荷転送部上に遮光膜を形成した
後、ＣＶＤ法により絶縁膜を前記光電変換部と遮光膜上
に堆積させる処理であり、前記平坦化 工程は、集光用マイクロレンズ層が形成され
る前記絶縁膜の表面を研磨することにより平坦化する処
理であることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記絶縁層は、ＣＶＤ法による酸化膜で
あることを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7133573A JP2725636B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7133573A JP2725636B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08330557A JPH08330557A (ja) | 1996-12-13 |
| JP2725636B2 true JP2725636B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=15107975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7133573A Expired - Fee Related JP2725636B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2725636B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000075357A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-14 | Minolta Co Ltd | 撮像ユニット |
| US6433326B1 (en) * | 1999-07-14 | 2002-08-13 | Sarnoff Corporation | CMOS/CCD line transfer imager with low dark current |
| JP3324581B2 (ja) | 1999-09-21 | 2002-09-17 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JP3824469B2 (ja) * | 2000-04-03 | 2006-09-20 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置、及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP7133573A patent/JP2725636B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08330557A (ja) | 1996-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5736755B2 (ja) | 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器 | |
| JP3620237B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| TWI399849B (zh) | 固態成像裝置，製造固態成像裝置之方法，及電子設備 | |
| US7423307B2 (en) | CMOS image sensor and method for fabricating the same | |
| US6066511A (en) | Manufacturing method for a solid state imaging device | |
| EP2487716B1 (en) | Solid-state image pickup device and method of making the same | |
| JP2007150087A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 | |
| JPH1140787A (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| WO2017173637A1 (zh) | 采用背面深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法 | |
| JP2006191000A (ja) | 光電変換装置 | |
| CN105826331B (zh) | 采用背面深沟槽隔离的背照式图像传感器的制作方法 | |
| JP3959734B2 (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 | |
| JP4923357B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP6039294B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3677970B2 (ja) | 固体撮像素子とその製造方法 | |
| JP2007088057A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 | |
| JP2725636B2 (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JPH10189936A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JP2002110953A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2820074B2 (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JP2004319896A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JPH04259256A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2005340498A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH10326885A (ja) | 固体撮像素子 | |
| KR20010061343A (ko) | 이미지센서 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071205 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101205 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101205 Year of fee payment: 13 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101205 Year of fee payment: 13 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131205 Year of fee payment: 16 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |