JP3677159B2 - Manufacturing method of solid-state imaging device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、フォトセンサー部上方に反射防止膜を設けることにより、反射光を減少させて感度を向上させた固体撮像素子の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のCCD(チャージ・カップルド・デバイス;電荷結合素子)等を用いた固体撮像素子は、シリコン基板内に形成された光電変換を実施するフォトセンサー部上方にシリコン酸化膜が形成され、さらにゲート電極、層間絶縁膜、金属遮光膜、パッシベーション膜等が順に形成されて構成されている。しかし、このような膜構成では、シリコン酸化膜とフォトセンサー部との屈折率の関係からフォトセンサー部表面での反射が大きく入射光の多くが損失光となっていた。そこで、センサー部表面での反射を抑制するために、図7に示すように、フォトセンサー部71上部のシリコン酸化膜73a上に反射防止膜75を形成して感度を向上させる試みが為されている(この種の構造を有する固体撮像素子を開示する文献としては、例えば、特開昭60−177778号公報)。反射防止膜75としては、例えばシリコン窒化膜が使用され、シリコン酸化膜73aとの干渉効果により、さらには層間絶縁膜77等も加えた干渉効果により、フォトセンサー部71の感度向上が図られている。
【0003】
また、図8に示すように、ゲート電極84とシリコン基板80との絶縁を確保するためにこれらの間に形成されるシリコン窒化膜83bをフォトセンサー部81上方にも形成して、上記と同様の反射防止膜とする試みも為されている(例えば、特開平4−206751号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の反射防止膜は受光領域に入射する信号光の反射を十分に抑制し得るとは言い難いものであった。
【0005】
例えば、図7に示したような膜構成においては、ゲート電極74を構成する多結晶シリコンを酸化することにより絶縁膜としてシリコン酸化膜73cを形成する際に、フォトセンサー部71上方のシリコン酸化膜の膜厚が増加し、この膜厚の増加に伴って反射率も増加してしまうという問題があった。これは、多結晶シリコンの酸化のために雰囲気中から供給される酸素がシリコン酸化膜73aを透過してシリコン基板70にまで到達し、基板中のシリコンが酸化されることに起因する。このため、例えば、前述の特開昭60−177778号公報には、100nmよりも薄いシリコン酸化膜が製造困難であることが述べられている。
【0006】
また、例えば、図8に示したような膜構成においては、シリコン酸化膜83aとシリコン窒化膜83bとの積層構造を、ゲート電極とシリコン基板間の絶縁のためと反射防止のためとに用いているため、反射防止の目的に適合した膜厚とすることが必ずしも容易ではなく、反射防止効果を十分に得ることができないという問題があった。
【0007】
本発明は、かかる事情に鑑みて為されたものであって、フォトセンサー部に入射する信号光の反射を効果的に抑制し得る構成を有する固体撮像素子の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の固体撮像素子の製造方法は、フォトセンサー部を有するシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜上に反射防止膜を形成する工程と、前記シリコン基板上に少なくとも前記シリコン酸化膜と前記反射防止膜とを介して多結晶シリコンからなるゲート電極を形成する工程とを含み、前記ゲート電極を形成する工程の後に、前記フォトセンサー部への入射光が透過する受光領域内の前記反射防止膜上にさらに反射防止膜を形成する工程を実施することを特徴とする。
【0014】
このような製造方法とすることにより、フォトセンサー上部の反射防止膜の膜厚を増加させて反射防止効果を向上させることが可能となる。シリコン酸化膜と反射防止膜とはゲート電極とシリコン基板との間を適度に絶縁する役割も果たすが、前記製造方法を実施しても電極−基板間を絶縁するこれら絶縁膜の適当な膜厚は担保される。
【0015】
上記製造方法においては、前記反射防止膜上にさらに反射防止膜を形成することにより、前記反射防止膜の膜厚を30nm〜80nmにまで増加させることが好ましい。この好ましい例によれば、入射光の反射をさらに効果的に抑制することができる。
【0016】
上記目的を達成し得る本発明の固体撮像素子の製造方法の別の構成は、フォトセンサー部を有するシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン基板上に少なくとも前記シリコン酸化膜および前記シリコン窒化膜を介して多結晶シリコンからなるゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極を酸化雰囲気に曝す工程と、前記シリコン酸化膜上であって前記フォトセンサー部への入射光が透過する受光領域内に反射防止膜を形成する工程とを含み、前記ゲート電極を酸化雰囲気に曝す工程の後であって前記反射防止膜を形成する工程の前に、前記受光領域内の前記シリコン窒化膜をエッチングにより除去する工程を実施することを特徴とする。
【0017】
このような製造方法とすることにより、多結晶シリコンを酸化する際、シリコン窒化膜の存在によりフォトセンサー上部のシリコン酸化膜の膜厚が増加することを抑制することができるため、このシリコン酸化膜の膜厚を薄くして反射防止効果を向上させることが可能となり、感度が向上した固体撮像素子の製造を実現することができる。また、反射防止膜は1回の成膜工程により形成されるため、反射防止膜の膜厚のばらつきが小さく、膜厚の制御が容易である。
【0018】
また、上記の各製造方法においては、反射防止膜として、具体的にはシリコン窒化膜を用いることが好ましい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【0020】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の製造方法の例の概要を断面方向から示す工程図である。まず、p型シリコン基板10内に、n型不純物領域であるフォトセンサー部(受光部)11が、垂直転送レジスタ12等とともにイオン注入法により形成され、次いで、このシリコン基板10上にシリコン酸化膜13aが熱酸化によって形成される。
このときのシリコン酸化膜13aの膜厚taは、40nm〜80nm程度とされる。シリコン酸化膜13a上には、CVD法により、シリコン窒化膜13bおよび多結晶シリコン膜14が順に形成される。このとき、シリコン窒化膜13bの膜厚は、20nm〜60nm程度とされ、多結晶シリコン膜14の膜厚は、200nm〜600nm程度とされる。シリコン窒化膜13bおよび多結晶シリコン膜14の一部は、エッチングにより除去され、フォトセンサー部11を含むように開口領域が形成される(図1(a))。このようなパターニングにより、多結晶シリコン膜14はゲート電極とされ、シリコン酸化膜13aおよびシリコン窒化膜13bは、ゲート電極とシリコン基板との間の絶縁膜として機能する。
【0021】
次に、多結晶シリコン膜14が熱酸化され、多結晶シリコン膜14上にシリコン酸化膜13cが形成される。このとき、多結晶シリコン膜14を酸化するために供給される雰囲気中の酸素が、シリコン酸化膜13aを透過してシリコン基板10にも到達するため、前記開口領域のシリコン基板10も同時に酸化され、シリコン酸化膜13aの膜厚が増加することになる(図1(b))。増加した膜厚tbは、通常、60nm〜100nm程度となる。
【0022】
引き続いて、エッチングにより、シリコン酸化膜13a、13cの膜厚を減少させる工程が実施される(図1(c))。特に限定されるものではないが、エッチングとしては、例えば、フッ酸(フッ化水素酸の水溶液)系のエッチング液を用いたウェットエッチングが適用され得る。エッチング時間は、フォトセンサー部11上方のシリコン酸化膜13aの膜厚tcが10nm〜40nm、さらに好ましくは、20nm〜30nmとなるように制御される。膜厚tcの制御を容易にするために、フッ酸系のエッチング液としては、いわゆるバッファードフッ酸(フッ化水素酸とフッ化アンモニウム水溶液の混合液)を用いることが好ましい。
【0023】
エッチングにより膜厚が減少したシリコン酸化膜13a、13c上に、減圧CVDによりシリコン窒化膜15が形成される。シリコン窒化膜15の膜厚tdは、20nm〜120nm、好ましくは30nm〜80nm、さらに好ましくは50nm〜70nmとされる。シリコン窒化膜15は、レジスト16形成およびエッチング処理によりパターニングされ(図1(d))、その結果、フォトセンサー部11上方に残存したシリコン窒化膜15aが反射防止膜となる(図1(e))。なお、シリコン窒化膜のエッチングとしては、ドライエッチングが好ましい。
【0024】
この上に、さらに、層間絶縁膜17、フォトセンサー部11上方を開口領域18aとするようにパターニングされた金属遮光膜18、パッシベーション膜19が、順に形成される(図1(f))。特に限定されるものではないが、例えば、層間絶縁膜17としては、減圧CVD法により形成されたシリコン酸化膜が、金属遮光膜18としてはスパッタリング法により形成されたアルミニウム膜が、パッシベーション膜19としては、プラズマCVD法により形成されたシリコン窒化膜が各々適用され得る。また、層間絶縁膜17の膜厚は、80nm〜400nmが好ましい。なお、金属遮光膜18の開口領域18aがフォトセンサー部11への入射光が透過する受光領域として機能することになる。
【0025】
以上に説明したような一連の工程に、適宜、平坦化膜の形成工程等が付加されて、固体撮像素子が製造される。上記工程中では、エッチングにより、シリコン酸化膜の膜厚を減少させることとしているため、反射防止膜であるシリコン窒化膜を形成した後の反射防止効果が向上することとなる。
【0026】
なお、上記工程中においては、反射防止膜15aおよびパッシベーション膜19としては、シリコン窒化膜(屈折率2.0)を例示したが、これに限るものではなく、上記一連の工程に適合し得る工程により成膜し得るものであって、シリコン酸化膜よりも屈折率が高い物質により構成されていも構わない。例えば、シリコン酸窒化膜(SiON膜)、セリウム酸化膜、チタン酸化膜、タンタル酸化膜、ジルコニウム酸化膜、またはこれらの混合物からなる膜等を使用しても本発明の目的は達成することができる。同様に、層間絶縁膜17としては、CVD法により形成したシリコン酸化膜(屈折率1.45)を例示したが、これに限られるものではない。
【0027】
また、上記製造工程中における、熱酸化、各種CVD法等は、基本的に常法に従って実施すればよく、例えば、熱酸化は900℃程度の温度で実施され得る。
【0028】
(第2の実施形態)
図2は、本発明の製造方法の別の例の概要を断面方向から示す工程図である。この製造方法も、フォトセンサー部21が形成されたシリコン基板20上に、シリコン酸化膜23a、フォトセンサー部上方を開口領域とするようにパターニングされたシリコン窒化膜23bおよび多結晶シリコン膜24を順に形成し、さらに多結晶シリコン膜24を熱酸化してシリコン酸化膜23cを形成する工程に至るまでは、第1の実施形態で説明した工程と同様である(図2(a)、(b))。
【0029】
しかし、第2の実施形態は、引き続いて実施されるシリコン酸化膜のエッチングを、フォトセンサー部21上方のシリコン酸化膜23aのみを対象として実施する点で第1の実施形態と相違する。すなわち、この実施形態では、レジスト26aをフォトセンサー部21上方を除いた領域に塗布形成した後にエッチングが実施され、多結晶シリコン24の熱酸化により形成されたシリコン酸化膜23cが保護されながら、フォトセンサー部21上方のシリコン酸化膜23aが除去される(図2(c))。続いて、一旦除去されたシリコン酸化膜は、熱酸化により再び形成される。このときの膜厚tcは、10nm〜40nm、好ましくは20nm〜30nmとされる(図2(d))。
【0030】
その後の製造工程は、基本的に図1に示した形態と同様であって、シリコン窒化膜25が形成され、この窒化膜のパターニングのためのレジスト26bが塗布されて(図2(e))、次いでシリコン窒化膜25がパターニングされて反射防止膜25aとされ(図2(f))、さらに層間絶縁膜27、開口領域28aを有する金属遮光膜28、およびパッシベーション膜29が順に形成される(図2(g))。
【0031】
なお、これら一連の工程において、使用し得る物質、成膜方法等は第1の実施形態と同様である。
【0032】
このような実施形態によっても、第1の実施形態と同様、反射防止膜下のシリコン酸化膜の膜厚を反射防止に好ましい範囲とすることができる。この方法によれば、シリコン酸化膜を熱酸化により再生するため、シリコン酸化膜の膜厚のバラツキが、多結晶シリコンの酸化工程等を経て形成されるために大きくなったシリコン酸化膜の膜厚tbのバラツキ(tbを100nmとする場合には10nm前後にまで至る。)の影響を受けずに済むため、シリコン酸化膜の膜厚の調整が比較的容易であるという利点がある。
【0033】
しかし、この実施形態により固体撮像素子を製造する場合は、いわゆるゲートバーズビークが固体撮像素子の性能に影響を与えないように留意する必要がある。すなわち、熱酸化によりシリコン酸化膜を再生する際にシリコン基板が同時に酸化されることにより、シリコン酸化膜が膨張し、図6に示したように、ゲートバーズビーク69が顕著に発生すると、酸化シリコン膜63aがゲート電極である多結晶シリコン膜64の端部を(あたかも鳥のくちばし(ビーク)のように)上方に押し上げ、対応する位置にあるシリコン基板60をも圧迫することになる。このようなゲート電極やシリコン基板の変形、圧迫は、信号の欠陥から生ずる暗電流(いわゆる白傷の原因となり画質を低下させる要因となる。)をもたらすために好ましくない。したがって、このような観点からは、第1の実施形態によりシリコン酸化膜の膜厚を減少させることが好ましく、第2の実施形態によりシリコン酸化膜を再生する場合にも、ゲートバーズビークが画質に影響を与える程度にまで至らないように、熱酸化の条件等を調整することが好ましい。
【0034】
(第3の実施形態)
図3は、本発明の製造方法のさらに別の例の概要を各断面により示す工程図である。まず、p型シリコン基板30内に、n型不純物領域であるフォトセンサー部31が、垂直転送レジスタ32等とともにイオン注入法により形成され、次いでこの基板30上にシリコン酸化膜33aが熱酸化により形成される。シリコン酸化膜33aの膜厚teは、20nm〜40nm程度とされる。シリコン酸化膜33a上には、CVD法により、シリコン窒化膜33bおよび多結晶シリコン膜34が形成される。このとき、シリコン窒化膜33bの膜厚tfは、20nm〜40nm程度とされ、多結晶シリコン膜34の膜厚は、200nm〜600nm程度とされる。多結晶シリコン膜34の一部は、エッチングにより除去され、フォトセンサー部31を含むように開口領域が形成される(図3(a))。このエッチングによるパターニングにより、多結晶シリコン膜34はゲート電極として機能し、シリコン酸化膜33aおよびシリコン窒化膜33bは、ゲート電極とシリコン基板との間の絶縁膜として機能する。
【0035】
次に、多結晶シリコン34が熱酸化され、多結晶シリコン34上にシリコン酸化膜33cが形成される。さらに、シリコン酸化膜33c上にシリコン窒化膜35が減圧CVDにより形成される(図3(b))。このシリコン窒化膜の成膜により、フォトセンサー部31上方のシリコン窒化膜の厚さも増加する(tg)。この膜厚tgは20nm〜120nm、好ましくは30nm〜80nm、さらに好ましくは50nm〜70nmとされる。
【0036】
引き続いて、フォトセンサー部31上方のシリコン窒化膜35上にレジスト36が形成され(図3(c))、エッチングが施されて(好ましくはドライエッチング)、レジストにより保護されていない部分のシリコン窒化膜の膜厚が減じられる(図3(d))。この実施形態では、エッチングは、追加して形成されたシリコン窒化膜35の膜厚分だけが除去されるように時間を調整して行われる。このようにして、フォトセンサー部31上方のレジスト36により覆われていた領域においてのみ他の部分よりも膜厚が増加したシリコン窒化膜が成膜される。
【0037】
その後は、第1の実施形態において説明したと同様の工程で、層間絶縁膜37、開口領域38aを有する金属遮光膜38、およびパッシベーション膜39が順に形成され(図3(e))、さらに、適宜、平坦化膜の形成工程等が付加されて、固体撮像素子が製造される。
【0038】
上記の工程によれば、反射防止膜として利用されるシリコン窒化膜が、当初に形成された膜厚tfよりも増加し、反射防止に効果的な膜厚tgとされているので、感度が向上した固体撮像素子を製造することが可能となる。
【0039】
また、上記工程においては、反射防止膜をともにシリコン窒化膜としたが、これに限ることなく、上記に例示したような膜としてもよく、異種の膜を組み合わせて用いて2層以上の積層構造を有するようにしても構わない。
【0040】
なお、これら一連の工程において、使用し得る物質、成膜方法等は第1の実施形態と同様である。
【0041】
(第4の実施形態)
図4は、本発明の製造方法のさらに別の例の概要を各断面により示す工程図である。この工程も、フォトセンサー部41が形成されたシリコン基板40上に、シリコン酸化膜43a、シリコン窒化膜43b、およびフォトセンサー部41上方を開口領域とするようにパターニングされた多結晶シリコン膜44を順に形成し、次いで多結晶シリコン膜44を熱酸化してシリコン酸化膜43cを形成し、さらにシリコン窒化膜45を形成してフォトセンサー部41上方のシリコン窒化膜の膜厚を増加させ、フォトセンサー部41上方にのみレジスト46を塗布する工程までは、第3の実施形態で説明した工程と同様である(図4(a)〜図4(d))。
【0042】
しかし、この実施形態は、引き続いて実施するシリコン窒化膜のエッチングを、レジスト46により保護された部分以外のシリコン窒化膜を除去するまで実施する点で第3の実施形態と相違する(図4(e))。
【0043】
その後は、第1の実施形態において説明したと同様の工程で、層間絶縁膜47、開口領域48aを有する金属遮光膜48およびパッシベーション膜49が順に形成される(図4(f))。
【0044】
このような工程によっても、第3の実施形態と同様、シリコン窒化膜の膜厚を反射防止膜として部分的に最適化した固体撮像素子を製造することが可能となる。
【0045】
なお、これら一連の工程においても、使用し得る物質、成膜方法等は第1の実施形態と同様である。
【0046】
上記第3および第4の実施形態においては、シリコン基板上に反射防止膜となるシリコン窒化膜を形成しておいて、その上にゲート電極が形成され、その後の酸化工程を経てもシリコン窒化膜があるためにシリコン基板が酸化されず、ゲートバーズビークが生じない。このために、画質を低下させる白傷の発生を確実に防止することができる。
【0047】
また、第1の実施形態のように酸化膜をエッチングして酸化膜厚の調整をする必要がないので、フォトダイオード上のシリコン酸化膜の膜厚の同一ウェハー内、あるいはウェハー間でのバラツキを抑制することができ、光学特性の安定した素子を供給することができる。さらには、ウェットエッチング工程を必要としないために製造工程が簡略化できる。
【0048】
(第5の実施形態)
図5は、本発明の製造方法のさらに別の例の概要を各断面により示す工程図である。この工程は、フォトセンサー部51が形成されたシリコン基板50上に、シリコン酸化膜53a、シリコン窒化膜53b、およびフォトセンサー部51上方を開口領域とするようにパターニングされた多結晶シリコン膜54を順に形成し、次いで多結晶シリコン膜54を熱酸化してシリコン酸化膜53cを形成する工程までは、第3の実施形態で説明した工程と同様である(図5(a)〜図5(b))。
【0049】
しかし、本実施形態においては、続いて、エッチングによってフォトセンサー部51上のシリコン窒化膜53bを除去する工程が実施される(図5(c))。このエッチングは、ドライエッチングであることが好ましい。
【0050】
次に、新たに、減圧CVD法によりシリコン窒化膜55が形成される(図5(d))。シリコン窒化膜55の膜厚は、20〜120nm、好ましくは30〜80nm、更に好ましくは50〜70nmとされる。シリコン窒化膜55は、レジスト56の形成およびエッチング処理によりパターニングされ(図5(e))、その結果、フォトセンサー部51上方に残存したシリコン窒化膜55aが反射防止膜となる(図5(f))。なお、シリコン窒化膜55のエッチングは、ドライエッチングであることが好ましい。
【0051】
その後は、第1の実施形態において説明したと同様の工程で、層間絶縁膜57、開口領域58aを有する金属遮光膜58、およびパッシベーション膜59が順に形成され(図5(e))、さらに、適宜、平坦化膜の形成工程等が付加されて、固体撮像素子が製造される。
【0052】
また、上記工程においては、反射防止膜をシリコン窒化膜としたが、これに限ることなく、上記に例示したような膜が使用できる。また、一連の工程において、使用し得る物質、成膜方法等は第1の実施形態と同様である。
【0053】
第5の実施形態によれば、上記第3および第4の実施形態と同様に、シリコン基板上にシリコン窒化膜を形成しておいて、その上にゲート電極が形成されるため、その後の酸化工程を経てもシリコン基板が酸化されず、受光領域上方のシリコン酸化膜の膜厚増加が生じない。よって、第1の実施形態のように酸化膜をエッチングして酸化膜厚の調整をする必要がないので、フォトダイオード上におけるシリコン酸化膜の膜厚のバラツキを抑制することができ、光学特性の安定した素子を供給することができる。また、ゲートバーズビークが生じないため、画質を低下させる白傷の発生を確実に防止することができる
また、第5の実施形態では、ゲート電極を酸化する工程の後、受光領域上方のシリコン窒化膜を一旦除去し、その後反射防止膜として新たにシリコン窒化膜を形成する。よって、上記第3および第4の実施形態のように反射防止膜を2回の成膜工程(多結晶シリコン形成前に実施される反射防止膜の形成工程と、多結晶シリコンの熱酸化後に実施される反射防止膜の膜厚増加工程)により形成する場合に比べて、反射防止膜の膜厚のばらつきが小さく、膜厚の調整が容易である。
【0054】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、フォトセンサー部を有するシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン基板上に少なくとも前記シリコン酸化膜を介して多結晶シリコンからなるゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極を酸化雰囲気に曝すことにより前記ゲート電極上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜上であって前記フォトセンサー部への入射光が透過する受光領域内に反射防止膜を形成する工程とを含み、前記ゲート電極を酸化雰囲気に曝す工程の後であって前記反射防止膜を形成する工程の前に、前記受光領域内のシリコン酸化膜の膜厚をエッチングにより減ずる工程を実施することにより、フォトセンサー部に入射する信号光の反射を効果的に抑制し得る構成を有する固体撮像素子を製造することができる。
【0055】
また、フォトセンサー部を有するシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜上に反射防止膜を形成する工程と、前記シリコン基板上に少なくとも前記シリコン酸化膜と前記反射防止膜とを介して多結晶シリコンからなるゲート電極を形成する工程とを含み、前記ゲート電極を形成する工程の後に、前記フォトセンサー部への入射光が透過する受光領域内の前記反射防止膜上にさらに反射防止膜を形成する工程を実施することにより、同じく、フォトセンサー部に入射する信号光の反射を効果的に抑制し得る構成を有する固体撮像素子を製造することができる。
【0056】
また、フォトセンサー部を有するシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン基板上に少なくとも前記シリコン酸化膜および前記シリコン窒化膜を介して多結晶シリコンからなるゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極を酸化雰囲気に曝す工程と、前記シリコン酸化膜上であって前記フォトセンサー部への入射光が透過する受光領域内に反射防止膜を形成する工程とを含み、前記ゲート電極を酸化雰囲気に曝す工程の後であって前記反射防止膜を形成する工程の前に、前記受光領域内のシリコン窒化膜をエッチングにより除去する工程を実施することによっても、フォトセンサー部に入射する信号光の反射を効果的に抑制し得る構成を有する固体撮像素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の製造方法の例の工程を断面図により順に示す工程図である。
【図2】 本発明の製造方法の別の例の工程を断面図により順に示す工程図である。
【図3】 本発明の製造方法の別の例の工程を断面図により順に示す工程図である。
【図4】 本発明の製造方法の別の例の工程を断面図により順に示す工程図である。
【図5】 本発明の製造方法の別の例の工程を断面図により順に示す工程図である。
【図6】 ゲートバーズビークについて説明するために、図2(d)に相当する断面図の一部を拡大して示す図である。
【図7】 従来の固体撮像素子の例を示す断面図である。
【図8】 従来の固体撮像素子の別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
10,20,30,40,50,60,70,80 シリコン基板
11,21,31,41,51,61,71,81 フォトセンサー部
13a,23a,33a,43a,53a,63a,73a,83a シリコン酸化膜
13b,23b,33b,43b,53b,63b,73b,83b シリコン窒化膜
13c,23c,33c,43c,53c,63c,73c,83c シリコン酸化膜
14,24,34,44,54,64,74,84 多結晶シリコン膜
15,25,35,45,55,65,85 シリコン窒化膜
16,26a,26b,36,46,56 レジスト
17,27,37,47,57,67,77 層間絶縁膜
18,28,38,48,58,68,78 金属遮光膜
19,29,39,49,59,69,79 パッシベーション膜
69 ゲートバーズビーク
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device, and more particularly, to a method for manufacturing a solid-state imaging device in which reflected light is reduced and sensitivity is improved by providing an antireflection film above a photosensor portion. Is.
[0002]
[Prior art]
A conventional solid-state imaging device using a charge coupled device (CCD) or the like has a silicon oxide film formed above a photosensor portion that performs photoelectric conversion formed in a silicon substrate, and a gate. An electrode, an interlayer insulating film, a metal light shielding film, a passivation film, and the like are sequentially formed. However, in such a film configuration, the reflection on the surface of the photosensor part is large due to the refractive index relationship between the silicon oxide film and the photosensor part, and most of the incident light is lost light. Therefore, in order to suppress reflection on the surface of the sensor unit, an attempt has been made to improve the sensitivity by forming an antireflection film 75 on the silicon oxide film 73a on the photosensor unit 71 as shown in FIG. (For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-177778 discloses a solid-state imaging device having this type of structure.) As the antireflection film 75, for example, a silicon nitride film is used, and the sensitivity of the photosensor unit 71 is improved by the interference effect with the silicon oxide film 73a and further by the interference effect including the interlayer insulating film 77 and the like. Yes.
[0003]
Further, as shown in FIG. 8, a silicon nitride film 83b formed between the gate electrode 84 and the silicon substrate 80 is also formed above the photosensor portion 81 in order to ensure insulation between the gate electrode 84 and the silicon substrate 80, and the same as described above. Attempts have also been made to produce antireflection films (for example, JP-A-4-206751).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult to say that the conventional antireflection film can sufficiently suppress the reflection of the signal light incident on the light receiving region.
[0005]
For example, in the film configuration as shown in FIG. 7, when the silicon oxide film 73 c is formed as an insulating film by oxidizing polycrystalline silicon constituting the gate electrode 74, the silicon oxide film above the photosensor portion 71 is formed. There is a problem in that the film thickness increases, and the reflectivity increases as the film thickness increases. This is because oxygen supplied from the atmosphere for the oxidation of polycrystalline silicon passes through the silicon oxide film 73a and reaches the silicon substrate 70, and the silicon in the substrate is oxidized. For this reason, for example, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-177778 states that it is difficult to manufacture a silicon oxide film thinner than 100 nm.
[0006]
Further, for example, in the film configuration as shown in FIG. 8, the laminated structure of the silicon oxide film 83a and the silicon nitride film 83b is used for insulation between the gate electrode and the silicon substrate and for antireflection. Therefore, it is not always easy to make the film thickness suitable for the purpose of antireflection, and there is a problem that the antireflection effect cannot be obtained sufficiently.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a solid-state imaging device having a configuration capable of effectively suppressing reflection of signal light incident on a photosensor unit. To do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes a step of forming a silicon oxide film on a silicon substrate having a photosensor part, Forming an antireflection film on the silicon oxide film, and forming a gate electrode made of polycrystalline silicon on the silicon substrate through at least the silicon oxide film and the antireflection film, After the step of forming the gate electrode, a step of further forming an antireflection film on the antireflection film in the light receiving region through which the light incident on the photosensor portion is transmitted It is characterized by implementing.
[0014]
By adopting such a manufacturing method, the antireflection effect can be improved by increasing the film thickness of the antireflection film above the photosensor. Although the silicon oxide film and the antireflection film also serve to moderately insulate between the gate electrode and the silicon substrate, an appropriate film thickness of these insulating films that insulates between the electrode and the substrate even if the manufacturing method is performed. Is secured.
[0015]
In the said manufacturing method, it is preferable to increase the film thickness of the said antireflection film to 30 nm-80 nm by forming an antireflection film further on the said antireflection film. According to this preferable example, reflection of incident light can be more effectively suppressed.
[0016]
Manufacturing method of solid-state imaging device of the present invention capable of achieving the above object Another The structure includes a step of forming a silicon oxide film on a silicon substrate having a photosensor portion, a step of forming a silicon nitride film on the silicon oxide film, and at least the silicon oxide film and the silicon on the silicon substrate. Forming a gate electrode made of polycrystalline silicon through a nitride film; exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere; and a light receiving region on the silicon oxide film through which incident light to the photosensor portion is transmitted Etching the silicon nitride film in the light receiving region after the step of exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere and before the step of forming the antireflection film. The step of removing is performed.
[0017]
With this manufacturing method, when the polycrystalline silicon is oxidized, it is possible to suppress an increase in the thickness of the silicon oxide film on the photosensor due to the presence of the silicon nitride film. It is possible to improve the antireflection effect by reducing the thickness of the film, and it is possible to realize manufacture of a solid-state imaging device with improved sensitivity. In addition, since the antireflection film is formed by a single film formation process, variations in the film thickness of the antireflection film are small, and the film thickness can be easily controlled.
[0018]
Further, in each of the above manufacturing methods, it is preferable to use a silicon nitride film as the antireflection film.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
(First embodiment)
FIG. 1 is a process diagram showing an outline of an example of the production method of the present invention from the cross-sectional direction. First, a photosensor portion (light receiving portion) 11 that is an n-type impurity region is formed in the p-type silicon substrate 10 by an ion implantation method together with the vertical transfer register 12 and the like, and then a silicon oxide film is formed on the silicon substrate 10. 13a is formed by thermal oxidation.
At this time, the film thickness ta of the silicon oxide film 13a is about 40 nm to 80 nm. A silicon nitride film 13b and a polycrystalline silicon film 14 are sequentially formed on the silicon oxide film 13a by a CVD method. At this time, the film thickness of the silicon nitride film 13b is about 20 nm to 60 nm, and the film thickness of the polycrystalline silicon film 14 is about 200 nm to 600 nm. A part of the silicon nitride film 13b and the polycrystalline silicon film 14 is removed by etching, and an opening region is formed so as to include the photosensor portion 11 (FIG. 1A). By such patterning, the polycrystalline silicon film 14 becomes a gate electrode, and the silicon oxide film 13a and the silicon nitride film 13b function as an insulating film between the gate electrode and the silicon substrate.
[0021]
Next, the polycrystalline silicon film 14 is thermally oxidized, and a silicon oxide film 13 c is formed on the polycrystalline silicon film 14. At this time, since oxygen in the atmosphere supplied to oxidize the polycrystalline silicon film 14 passes through the silicon oxide film 13a and reaches the silicon substrate 10 as well, the silicon substrate 10 in the opening region is also oxidized at the same time. As a result, the film thickness of the silicon oxide film 13a increases (FIG. 1B). The increased film thickness tb is typically about 60 nm to 100 nm.
[0022]
Subsequently, a step of reducing the film thickness of the silicon oxide films 13a and 13c is performed by etching (FIG. 1C). Although not particularly limited, for example, wet etching using a hydrofluoric acid (hydrofluoric acid aqueous solution) -based etching solution can be applied. The etching time is controlled so that the film thickness tc of the silicon oxide film 13a above the photosensor portion 11 is 10 nm to 40 nm, more preferably 20 nm to 30 nm. In order to easily control the film thickness tc, it is preferable to use so-called buffered hydrofluoric acid (mixed liquid of hydrofluoric acid and aqueous ammonium fluoride) as the hydrofluoric acid-based etching liquid.
[0023]
A silicon nitride film 15 is formed by low pressure CVD on the silicon oxide films 13a and 13c whose thickness has been reduced by etching. The film thickness td of the silicon nitride film 15 is 20 nm to 120 nm, preferably 30 nm to 80 nm, and more preferably 50 nm to 70 nm. The silicon nitride film 15 is patterned by forming a resist 16 and etching (FIG. 1D). As a result, the silicon nitride film 15a remaining above the photosensor portion 11 becomes an antireflection film (FIG. 1E). ). As the etching of the silicon nitride film, dry etching is preferable.
[0024]
On top of this, an interlayer insulating film 17, a metal light shielding film 18 patterned so as to form an opening region 18a above the photosensor portion 11, and a passivation film 19 are further formed in this order (FIG. 1 (f)). Although not particularly limited, for example, the interlayer insulating film 17 is a silicon oxide film formed by a low pressure CVD method, and the metal light shielding film 18 is an aluminum film formed by a sputtering method as the passivation film 19. A silicon nitride film formed by a plasma CVD method can be applied to each. Further, the film thickness of the interlayer insulating film 17 is preferably 80 nm to 400 nm. The opening region 18a of the metal light shielding film 18 functions as a light receiving region through which incident light to the photosensor unit 11 is transmitted.
[0025]
A flattening film forming step and the like are appropriately added to the series of steps as described above to manufacture a solid-state imaging device. In the above process, since the thickness of the silicon oxide film is reduced by etching, the antireflection effect after the formation of the silicon nitride film as the antireflection film is improved.
[0026]
In the above process, the silicon nitride film (refractive index 2.0) is exemplified as the antireflection film 15a and the passivation film 19, but the present invention is not limited to this, and the process can be adapted to the above series of processes. The film may be formed by a material having a refractive index higher than that of the silicon oxide film. For example, the object of the present invention can be achieved even when a silicon oxynitride film (SiON film), a cerium oxide film, a titanium oxide film, a tantalum oxide film, a zirconium oxide film, or a mixture thereof is used. . Similarly, as the interlayer insulating film 17, a silicon oxide film (refractive index: 1.45) formed by the CVD method is exemplified, but is not limited thereto.
[0027]
In addition, thermal oxidation, various CVD methods, and the like in the manufacturing process may be basically performed according to ordinary methods. For example, thermal oxidation may be performed at a temperature of about 900 ° C.
[0028]
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a process diagram showing an outline of another example of the production method of the present invention from the cross-sectional direction. Also in this manufacturing method, a silicon oxide film 23a, a silicon nitride film 23b patterned so as to have an opening region above the photosensor part, and a polycrystalline silicon film 24 are sequentially formed on the silicon substrate 20 on which the photosensor part 21 is formed. The processes up to the step of forming the silicon oxide film 23c by thermally oxidizing the polycrystalline silicon film 24 are the same as those described in the first embodiment (FIGS. 2A and 2B). ).
[0029]
However, the second embodiment is different from the first embodiment in that the subsequent etching of the silicon oxide film is performed only on the silicon oxide film 23 a above the photosensor unit 21. That is, in this embodiment, the resist 26a is applied and formed in a region excluding the upper portion of the photosensor portion 21, and then etching is performed, and the silicon oxide film 23c formed by thermal oxidation of the polycrystalline silicon 24 is protected, while The silicon oxide film 23a above the sensor unit 21 is removed (FIG. 2C). Subsequently, the once removed silicon oxide film is formed again by thermal oxidation. The film thickness tc at this time is 10 nm to 40 nm, preferably 20 nm to 30 nm (FIG. 2D).
[0030]
The subsequent manufacturing process is basically the same as that shown in FIG. 1, in which a silicon nitride film 25 is formed, and a resist 26b for patterning the nitride film is applied (FIG. 2E). Next, the silicon nitride film 25 is patterned to form an antireflection film 25a (FIG. 2 (f)), and further, an interlayer insulating film 27, a metal light shielding film 28 having an opening region 28a, and a passivation film 29 are sequentially formed (FIG. FIG. 2 (g)).
[0031]
In the series of steps, materials that can be used, film forming methods, and the like are the same as those in the first embodiment.
[0032]
Also in such an embodiment, as in the first embodiment, the thickness of the silicon oxide film under the antireflection film can be set within a preferable range for antireflection. According to this method, since the silicon oxide film is regenerated by thermal oxidation, the film thickness variation of the silicon oxide film is increased because the variation in the film thickness of the silicon oxide film is formed through the oxidation process of polycrystalline silicon. There is an advantage that the thickness of the silicon oxide film is relatively easy to adjust because it is not affected by variations in tb (up to about 10 nm when tb is 100 nm).
[0033]
However, when manufacturing a solid-state image sensor according to this embodiment, it is necessary to pay attention so that the so-called gate bird's beak does not affect the performance of the solid-state image sensor. That is, when the silicon substrate is simultaneously oxidized when the silicon oxide film is regenerated by thermal oxidation, the silicon oxide film expands, and when the gate bird's beak 69 is significantly generated as shown in FIG. The film 63a pushes up the end of the polycrystalline silicon film 64, which is a gate electrode (as if it is a bird's beak), and also presses the silicon substrate 60 at the corresponding position. Such deformation or compression of the gate electrode or the silicon substrate is not preferable because it causes dark current (caused by white defects and a factor of degrading image quality) resulting from a signal defect. Therefore, from this point of view, it is preferable to reduce the thickness of the silicon oxide film according to the first embodiment. Even when the silicon oxide film is regenerated according to the second embodiment, the gate bird's beak improves the image quality. It is preferable to adjust thermal oxidation conditions and the like so as not to have an effect.
[0034]
(Third embodiment)
FIG. 3 is a process diagram showing the outline of still another example of the production method of the present invention by each cross section. First, a photosensor portion 31 that is an n-type impurity region is formed in the p-type silicon substrate 30 together with the vertical transfer register 32 and the like by ion implantation, and then a silicon oxide film 33a is formed on the substrate 30 by thermal oxidation. Is done. The film thickness te of the silicon oxide film 33a is about 20 nm to 40 nm. A silicon nitride film 33b and a polycrystalline silicon film 34 are formed on the silicon oxide film 33a by a CVD method. At this time, the film thickness tf of the silicon nitride film 33b is about 20 nm to 40 nm, and the film thickness of the polycrystalline silicon film 34 is about 200 nm to 600 nm. A part of the polycrystalline silicon film 34 is removed by etching, and an opening region is formed so as to include the photosensor portion 31 (FIG. 3A). By this etching patterning, the polycrystalline silicon film 34 functions as a gate electrode, and the silicon oxide film 33a and the silicon nitride film 33b function as an insulating film between the gate electrode and the silicon substrate.
[0035]
Next, the polycrystalline silicon 34 is thermally oxidized to form a silicon oxide film 33 c on the polycrystalline silicon 34. Further, a silicon nitride film 35 is formed on the silicon oxide film 33c by low pressure CVD (FIG. 3B). By forming the silicon nitride film, the thickness of the silicon nitride film above the photosensor unit 31 also increases (tg). The film thickness tg is 20 nm to 120 nm, preferably 30 nm to 80 nm, and more preferably 50 nm to 70 nm.
[0036]
Subsequently, a resist 36 is formed on the silicon nitride film 35 above the photosensor portion 31 (FIG. 3C), etched (preferably dry etching), and silicon nitride in a portion not protected by the resist. The film thickness is reduced (FIG. 3 (d)). In this embodiment, the etching is performed by adjusting the time so that only the thickness of the additionally formed silicon nitride film 35 is removed. In this way, a silicon nitride film having a film thickness larger than that of other portions is formed only in the region covered with the resist 36 above the photosensor portion 31.
[0037]
Thereafter, in the same process as described in the first embodiment, an interlayer insulating film 37, a metal light-shielding film 38 having an opening region 38a, and a passivation film 39 are sequentially formed (FIG. 3E). A flattening film forming step is appropriately added to manufacture a solid-state imaging device.
[0038]
According to the above process, since the silicon nitride film used as the antireflection film is increased from the initially formed film thickness tf, and the film thickness tg is effective for antireflection, the sensitivity is improved. It becomes possible to manufacture the solid-state imaging device.
[0039]
In the above process, the antireflection film is a silicon nitride film. However, the present invention is not limited to this, and the film may be a film as exemplified above. A laminated structure of two or more layers using different kinds of films in combination. You may make it have.
[0040]
In the series of steps, materials that can be used, film forming methods, and the like are the same as those in the first embodiment.
[0041]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a process diagram showing the outline of still another example of the production method of the present invention by each cross section. Also in this step, the silicon oxide film 43a, the silicon nitride film 43b, and the polycrystalline silicon film 44 patterned so as to have an opening region above the photosensor part 41 are formed on the silicon substrate 40 on which the photosensor part 41 is formed. Then, the polycrystalline silicon film 44 is thermally oxidized to form a silicon oxide film 43c, and a silicon nitride film 45 is further formed to increase the film thickness of the silicon nitride film above the photosensor portion 41. The process up to the step of applying the resist 46 only above the portion 41 is the same as the process described in the third embodiment (FIGS. 4A to 4D).
[0042]
However, this embodiment is different from the third embodiment in that the etching of the silicon nitride film that is subsequently performed is performed until the silicon nitride film other than the portion protected by the resist 46 is removed (FIG. 4 ( e)).
[0043]
Thereafter, in the same process as described in the first embodiment, the interlayer insulating film 47, the metal light shielding film 48 having the opening region 48a, and the passivation film 49 are sequentially formed (FIG. 4F).
[0044]
Even in such a process, as in the third embodiment, it is possible to manufacture a solid-state imaging device in which the thickness of the silicon nitride film is partially optimized as an antireflection film.
[0045]
In these series of steps, usable materials, film forming methods, and the like are the same as those in the first embodiment.
[0046]
In the third and fourth embodiments, a silicon nitride film serving as an antireflection film is formed on a silicon substrate, a gate electrode is formed on the silicon nitride film, and the silicon nitride film is formed even after a subsequent oxidation step. Therefore, the silicon substrate is not oxidized and gate bird's beak does not occur. For this reason, it is possible to reliably prevent the occurrence of white scratches that degrade the image quality.
[0047]
Further, since there is no need to adjust the oxide film thickness by etching the oxide film as in the first embodiment, there is no variation in the thickness of the silicon oxide film on the photodiode within the same wafer or between wafers. Thus, an element having stable optical characteristics can be supplied. Furthermore, since the wet etching process is not required, the manufacturing process can be simplified.
[0048]
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a process diagram showing the outline of still another example of the production method of the present invention by each cross section. In this process, a silicon oxide film 53a, a silicon nitride film 53b, and a polycrystalline silicon film 54 patterned so as to have an opening region above the photosensor unit 51 are formed on the silicon substrate 50 on which the photosensor unit 51 is formed. The processes up to forming the silicon oxide film 53c by sequentially oxidizing the polycrystalline silicon film 54 and forming the silicon oxide film 53c are the same as those described in the third embodiment (FIGS. 5A to 5B). )).
[0049]
However, in the present embodiment, subsequently, a step of removing the silicon nitride film 53b on the photosensor unit 51 by etching is performed (FIG. 5C). This etching is preferably dry etching.
[0050]
Next, a silicon nitride film 55 is newly formed by low pressure CVD (FIG. 5D). The film thickness of the silicon nitride film 55 is 20 to 120 nm, preferably 30 to 80 nm, and more preferably 50 to 70 nm. The silicon nitride film 55 is patterned by forming a resist 56 and etching (FIG. 5E). As a result, the silicon nitride film 55a remaining above the photosensor portion 51 becomes an antireflection film (FIG. 5F). )). The etching of the silicon nitride film 55 is preferably dry etching.
[0051]
Thereafter, in the same process as described in the first embodiment, the interlayer insulating film 57, the metal light shielding film 58 having the opening region 58a, and the passivation film 59 are sequentially formed (FIG. 5E). A flattening film forming step is appropriately added to manufacture a solid-state imaging device.
[0052]
Further, in the above process, the antireflection film is a silicon nitride film, but the film as exemplified above can be used without being limited thereto. In the series of steps, usable materials, film forming methods, and the like are the same as those in the first embodiment.
[0053]
According to the fifth embodiment, since the silicon nitride film is formed on the silicon substrate and the gate electrode is formed thereon as in the third and fourth embodiments, the subsequent oxidation is performed. Even after the process, the silicon substrate is not oxidized, and the thickness of the silicon oxide film above the light receiving region does not increase. Therefore, it is not necessary to adjust the oxide film thickness by etching the oxide film as in the first embodiment, so that variations in the film thickness of the silicon oxide film on the photodiode can be suppressed, and the optical characteristics can be reduced. A stable element can be supplied. In addition, since no gate bird's beak occurs, it is possible to reliably prevent the occurrence of white scratches that degrade the image quality.
In the fifth embodiment, after the step of oxidizing the gate electrode, the silicon nitride film above the light receiving region is temporarily removed, and then a new silicon nitride film is formed as an antireflection film. Therefore, as in the third and fourth embodiments, the antireflection film is formed twice (the antireflection film forming step performed before the polycrystalline silicon formation and the thermal oxidation of the polycrystalline silicon). Compared with the case of forming by the film thickness increasing step of the antireflection film), the variation in the film thickness of the antireflection film is small and the adjustment of the film thickness is easy.
[0054]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the step of forming a silicon oxide film on the silicon substrate having the photosensor portion and the polycrystalline silicon is formed on the silicon substrate via at least the silicon oxide film. Forming a gate electrode; exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere; forming a silicon oxide film on the gate electrode; and transmitting light incident on the photosensor portion on the silicon oxide film Forming an antireflection film in the light receiving region, and after the step of exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere and before the step of forming the antireflection film, a silicon oxide film in the light receiving region By carrying out the process of reducing the film thickness of the film by etching, it has a configuration that can effectively suppress the reflection of the signal light incident on the photosensor portion. It is possible to manufacture the body image pickup device.
[0055]
A step of forming a silicon oxide film on the silicon substrate having a photosensor portion; a step of forming an antireflection film on the silicon oxide film; and at least the silicon oxide film and the antireflection film on the silicon substrate. Forming a gate electrode made of polycrystalline silicon via the step, and after the step of forming the gate electrode, on the antireflection film in the light receiving region through which the incident light to the photosensor part is transmitted Further, by performing the step of forming the antireflection film, a solid-state imaging device having a configuration that can effectively suppress the reflection of the signal light incident on the photosensor portion can be manufactured.
[0056]
A step of forming a silicon oxide film on the silicon substrate having a photosensor portion; a step of forming a silicon nitride film on the silicon oxide film; and at least the silicon oxide film and the silicon nitride film on the silicon substrate A step of forming a gate electrode made of polycrystalline silicon through a step, a step of exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere, and a light receiving region on the silicon oxide film through which incident light to the photosensor portion is transmitted. A step of forming an antireflection film, and after the step of exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere and before the step of forming the antireflection film, the silicon nitride film in the light receiving region is removed by etching The solid-state imaging element having a configuration capable of effectively suppressing the reflection of the signal light incident on the photosensor unit also by performing the process It can be produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram showing steps of an example of a production method according to the present invention in order with sectional views.
FIGS. 2A and 2B are process diagrams sequentially illustrating the steps of another example of the manufacturing method of the present invention in a sectional view.
FIG. 3 is a process diagram showing steps of another example of the production method of the present invention in order with sectional views.
FIG. 4 is a process chart showing steps of another example of the production method of the present invention in order with sectional views.
FIG. 5 is a process chart showing steps of another example of the production method of the present invention in order with sectional views.
FIG. 6 is an enlarged view of a part of a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 (d) for explaining the gate bird's beak.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a conventional solid-state imaging device.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of a conventional solid-state imaging device.
[Explanation of symbols]
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 Silicon substrate
11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81 Photosensor unit
13a, 23a, 33a, 43a, 53a, 63a, 73a, 83a Silicon oxide film
13b, 23b, 33b, 43b, 53b, 63b, 73b, 83b Silicon nitride film
13c, 23c, 33c, 43c, 53c, 63c, 73c, 83c Silicon oxide film
14, 24, 34, 44, 54, 64, 74, 84 Polycrystalline silicon film
15, 25, 35, 45, 55, 65, 85 Silicon nitride film
16, 26a, 26b, 36, 46, 56 resist
17, 27, 37, 47, 57, 67, 77 Interlayer insulating film
18, 28, 38, 48, 58, 68, 78 Metal light shielding film
19, 29, 39, 49, 59, 69, 79 Passivation film
69 Gate Birds Beak

Claims (4)

フォトセンサー部を有するシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜上に反射防止膜を形成する工程と、前記シリコン基板上に少なくとも前記シリコン酸化膜と前記反射防止膜とを介して多結晶シリコンからなるゲート電極を形成する工程とを含み、前記ゲート電極を形成する工程の後に、前記フォトセンサー部への入射光が透過する受光領域内の前記反射防止膜上にさらに反射防止膜を形成する工程を実施することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。A step of forming a silicon oxide film on a silicon substrate having a photosensor portion; a step of forming an antireflection film on the silicon oxide film; and at least the silicon oxide film and the antireflection film on the silicon substrate. Forming a gate electrode made of polycrystalline silicon, and after the step of forming the gate electrode, further reflecting on the antireflection film in the light receiving region through which the incident light to the photosensor part is transmitted The manufacturing method of the solid-state image sensor characterized by implementing the process of forming a prevention film. 前記反射防止膜上にさらに反射防止膜を形成することにより、前記フォトセンサー部の上方の前記反射防止膜の膜厚を30nm〜80nmにまで増加させる請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。2. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein a film thickness of the antireflection film above the photosensor portion is increased to 30 nm to 80 nm by further forming an antireflection film on the antireflection film. . フォトセンサー部を有するシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程と、前記シリコン基板上に前記シリコン酸化膜および前記シリコン窒化膜を介して多結晶シリコンからなるゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極を酸化雰囲気に曝す工程と、前記シリコン酸化膜上であって前記フォトセンサー部への入射光が透過する受光領域内に反射防止膜を形成する工程とを含み、前記ゲート電極を酸化雰囲気に曝す工程の後であって前記反射防止膜を形成する工程の前に、前記受光領域内の前記シリコン窒化膜をエッチングにより除去する工程を実施することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。A step of forming a silicon oxide film on the silicon substrate having a photosensor portion; a step of forming a silicon nitride film on the silicon oxide film; and the silicon oxide film and the silicon nitride film on the silicon substrate. A step of forming a gate electrode made of polycrystalline silicon; a step of exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere; and an antireflection film in a light receiving region on the silicon oxide film through which incident light to the photosensor portion is transmitted. A step of removing the silicon nitride film in the light receiving region by etching after the step of exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere and before the step of forming the antireflection film. A method for manufacturing a solid-state imaging device. 前記反射防止膜として、シリコン窒化膜を用いる請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法。The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein a silicon nitride film is used as the antireflection film.
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