JPH05206428A - 固体撮像素子及びその製法 - Google Patents
固体撮像素子及びその製法Info
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- JPH05206428A JPH05206428A JP4011207A JP1120792A JPH05206428A JP H05206428 A JPH05206428 A JP H05206428A JP 4011207 A JP4011207 A JP 4011207A JP 1120792 A JP1120792 A JP 1120792A JP H05206428 A JPH05206428 A JP H05206428A
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- solid
- light
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 分光感度等の光学的特性の向上及び暗電流の
低減につながる界面特性の安定化を共に達成させる。 【構成】 Ｐ型のシリコン基板１に、受光部２、垂直レ
ジスタ３及びチャネル・ストッパ領域４を形成すると共
に、垂直レジスタ３上にゲート絶縁膜５を介して多結晶
シリコン層による転送電極６を形成する。その後、転送
電極６を含む全面にＰＳＧ膜７を厚み２００〜４００ｎ
ｍ程度堆積する。その後、全面にＡｌ遮光膜８を形成し
た後、Ａｌ遮光膜８をパターニングして受光部開口８ａ
を形成する。その後、全面に表面保護用のＰ−ＳｉＯ膜
９を厚み３００〜５００ｎｍ程度堆積した後、ＮＨ3 ガ
スによるプラズマ窒化処理を行う。このプラズマ窒化処
理によって、Ｐ−ＳｉＯ膜９は、Ｎ−Ｈ基を含んだ膜と
なり、Ｐ−ＳｉＯ膜９の表面に厚み０〜５ｎｍの酸窒化
膜（図示せず）が形成される。
低減につながる界面特性の安定化を共に達成させる。 【構成】 Ｐ型のシリコン基板１に、受光部２、垂直レ
ジスタ３及びチャネル・ストッパ領域４を形成すると共
に、垂直レジスタ３上にゲート絶縁膜５を介して多結晶
シリコン層による転送電極６を形成する。その後、転送
電極６を含む全面にＰＳＧ膜７を厚み２００〜４００ｎ
ｍ程度堆積する。その後、全面にＡｌ遮光膜８を形成し
た後、Ａｌ遮光膜８をパターニングして受光部開口８ａ
を形成する。その後、全面に表面保護用のＰ−ＳｉＯ膜
９を厚み３００〜５００ｎｍ程度堆積した後、ＮＨ3 ガ
スによるプラズマ窒化処理を行う。このプラズマ窒化処
理によって、Ｐ−ＳｉＯ膜９は、Ｎ−Ｈ基を含んだ膜と
なり、Ｐ−ＳｉＯ膜９の表面に厚み０〜５ｎｍの酸窒化
膜（図示せず）が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の特に受
光部上におけるパッシベーション膜の構成と、それを実
現させるための製法に関する。
光部上におけるパッシベーション膜の構成と、それを実
現させるための製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電荷転送型の固体撮像素子（Ｃ
ＣＤ固体撮像素子）は、ＣＶＤ法にて積層されたＰＳＧ
（リン・シリケート・ガラス）膜とプラズマ窒化（Ｐ−
ＳｉＮ）膜によるパッシベーション膜で覆われる（例え
ば、特開昭６０−６６８２６号公報参照）。
ＣＤ固体撮像素子）は、ＣＶＤ法にて積層されたＰＳＧ
（リン・シリケート・ガラス）膜とプラズマ窒化（Ｐ−
ＳｉＮ）膜によるパッシベーション膜で覆われる（例え
ば、特開昭６０−６６８２６号公報参照）。
【０００３】従来のＣＣＤ固体撮像素子は、図４に示す
ように、Ｐ型シリコン基板２１上にＮ型の受光部２２と
垂直レジスタ２３並びにＰ型のチャネル・ストッパ領域
２４が形成され、垂直レジスタ２３上にゲート絶縁膜２
５を介して多結晶シリコン層による転送電極２６が選択
的に形成され、この転送電極２６上にＰＳＧ膜２７を介
してＡｌ遮光膜２８が形成され、このＡｌ遮光膜２８を
含む全面にＰ−ＳｉＮ膜２９が形成されて構成されてい
る。ここで、上記ＰＳＧ膜２７及びＰ−ＳｉＮ膜２９が
ＣＣＤ固体撮像素子のパッシベーション膜を構成する。
尚、受光部２２と垂直レジスタ２３間のＰ型領域は読出
しゲート３０を構成する。
ように、Ｐ型シリコン基板２１上にＮ型の受光部２２と
垂直レジスタ２３並びにＰ型のチャネル・ストッパ領域
２４が形成され、垂直レジスタ２３上にゲート絶縁膜２
５を介して多結晶シリコン層による転送電極２６が選択
的に形成され、この転送電極２６上にＰＳＧ膜２７を介
してＡｌ遮光膜２８が形成され、このＡｌ遮光膜２８を
含む全面にＰ−ＳｉＮ膜２９が形成されて構成されてい
る。ここで、上記ＰＳＧ膜２７及びＰ−ＳｉＮ膜２９が
ＣＣＤ固体撮像素子のパッシベーション膜を構成する。
尚、受光部２２と垂直レジスタ２３間のＰ型領域は読出
しゲート３０を構成する。
【０００４】また、上記Ａｌ遮光膜２８は、受光部２２
上において選択的にエッチング除去されており、光は、
このエッチング除去によって形成された開口２８ａを通
じて受光部２内に入射されるようになっている。
上において選択的にエッチング除去されており、光は、
このエッチング除去によって形成された開口２８ａを通
じて受光部２内に入射されるようになっている。
【０００５】この構成によれば、Ｐ−ＳｉＮ膜２９の形
成後における製造工程での比較的低温の処理において、
Ｐ−ＳｉＮ膜２９からシリコン基板２１側に多量の水素
イオンが容易に拡散するため、界面準位が十分に低減さ
れ、暗電流が実用レベルまで低減する（この効果を一般
に水素アニール効果と称している）。
成後における製造工程での比較的低温の処理において、
Ｐ−ＳｉＮ膜２９からシリコン基板２１側に多量の水素
イオンが容易に拡散するため、界面準位が十分に低減さ
れ、暗電流が実用レベルまで低減する（この効果を一般
に水素アニール効果と称している）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＣＣＤ固体撮像素子においては、パッシベーション膜を
ＰＳＧ膜２７とＰ−ＳｉＮ膜２９で構成するようにして
いるため、両者の屈折率の違いから、以下に示すような
光学的な欠点がある。
ＣＣＤ固体撮像素子においては、パッシベーション膜を
ＰＳＧ膜２７とＰ−ＳｉＮ膜２９で構成するようにして
いるため、両者の屈折率の違いから、以下に示すような
光学的な欠点がある。
【０００７】即ち、ＰＳＧ膜２７の屈折率は１．４で、
Ｐ−ＳｉＮ膜２９の屈折率は２．０で両者の屈折率が違
うことから、干渉効果等による分光感度特性の変動が大
きく、必要とされる分光特性を得るには、各膜２７及び
２９の膜厚が限定されてしまい、設計上の自由度が狭ま
るという不都合がある。
Ｐ−ＳｉＮ膜２９の屈折率は２．０で両者の屈折率が違
うことから、干渉効果等による分光感度特性の変動が大
きく、必要とされる分光特性を得るには、各膜２７及び
２９の膜厚が限定されてしまい、設計上の自由度が狭ま
るという不都合がある。
【０００８】また、斜めに入射した光が、上記パッシベ
ーション膜によって大きく屈折することにより、垂直レ
ジスタ３に侵入し易くなり、スミアの発生が増加すると
いう不都合がある。
ーション膜によって大きく屈折することにより、垂直レ
ジスタ３に侵入し易くなり、スミアの発生が増加すると
いう不都合がある。
【０００９】上記光学的欠点を解消する手法として、夫
々の屈折率がほぼ同じである膜を用いてパッシベーショ
ン膜を構成することが考えられ、その一案として、上記
Ｐ−ＳｉＮ膜２９に代えてプラズマ酸化（Ｐ−ＳｉＯ）
膜を用いるという技術が有望視されている。このＰ−Ｓ
ｉＯ膜を用いれば、分光感度特性、スミアとも良好な結
果が得られる。しかしながら、単にＰ−ＳｉＯ膜を用い
ただけでは、上記水素アニール効果が期待できず、暗電
流増加の問題が生じる。
々の屈折率がほぼ同じである膜を用いてパッシベーショ
ン膜を構成することが考えられ、その一案として、上記
Ｐ−ＳｉＮ膜２９に代えてプラズマ酸化（Ｐ−ＳｉＯ）
膜を用いるという技術が有望視されている。このＰ−Ｓ
ｉＯ膜を用いれば、分光感度特性、スミアとも良好な結
果が得られる。しかしながら、単にＰ−ＳｉＯ膜を用い
ただけでは、上記水素アニール効果が期待できず、暗電
流増加の問題が生じる。
【００１０】このように、従来においては、分光感度な
どの光学的特性及び界面特性安定のための水素アニール
効果を兼ね備えることが困難であった。
どの光学的特性及び界面特性安定のための水素アニール
効果を兼ね備えることが困難であった。
【００１１】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、分光感度等の光学的
特性の向上及び暗電流の低減につながる界面特性の安定
化を共に達成させることができる固体撮像素子を提供す
ることにある。
もので、その目的とするところは、分光感度等の光学的
特性の向上及び暗電流の低減につながる界面特性の安定
化を共に達成させることができる固体撮像素子を提供す
ることにある。
【００１２】また、本発明は、分光感度等の光学的特性
の向上及び界面特性の安定化を同時に達成できる固体撮
像素子を容易に実現させることができる固体撮像素子の
製法を提供することにある。
の向上及び界面特性の安定化を同時に達成できる固体撮
像素子を容易に実現させることができる固体撮像素子の
製法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、同一基板１に
受光部２と転送レジスタ部３が夫々配列・形成され、転
送レジスタ部３上にゲート絶縁膜５を介して転送電極６
が選択的に形成された固体撮像素子において、転送電極
６を含む全面にＰＳＧ膜７を形成し、該ＰＳＧ膜７上の
転送電極６に対応する箇所に遮光膜８を選択的に形成
し、該遮光膜８を含む全面にＮ−Ｈ基を含むプラズマシ
リコン酸化膜９を形成して構成する。
受光部２と転送レジスタ部３が夫々配列・形成され、転
送レジスタ部３上にゲート絶縁膜５を介して転送電極６
が選択的に形成された固体撮像素子において、転送電極
６を含む全面にＰＳＧ膜７を形成し、該ＰＳＧ膜７上の
転送電極６に対応する箇所に遮光膜８を選択的に形成
し、該遮光膜８を含む全面にＮ−Ｈ基を含むプラズマシ
リコン酸化膜９を形成して構成する。
【００１４】また、本発明は、同一基板１に受光部２と
転送レジスタ部３が夫々配列・形成され、上記転送レジ
スタ部３上にゲート絶縁膜５を介して転送電極６が選択
的に形成された固体撮像素子の製法において、転送電極
６を含む全面にＰＳＧ膜７を形成した後、ＰＳＧ膜７上
の転送電極６に対応する箇所に遮光膜８を選択的に形成
する。その後、遮光膜８を含む全面にプラズマシリコン
酸化膜９を形成した後、全面にプラズマ窒化処理を行
う。
転送レジスタ部３が夫々配列・形成され、上記転送レジ
スタ部３上にゲート絶縁膜５を介して転送電極６が選択
的に形成された固体撮像素子の製法において、転送電極
６を含む全面にＰＳＧ膜７を形成した後、ＰＳＧ膜７上
の転送電極６に対応する箇所に遮光膜８を選択的に形成
する。その後、遮光膜８を含む全面にプラズマシリコン
酸化膜９を形成した後、全面にプラズマ窒化処理を行
う。
【００１５】
【作用】上述の本発明の構成によれば、転送電極６を含
む全面にＰＳＧ膜７を形成し、該ＰＳＧ膜７上の転送電
極６に対応する箇所に遮光膜８を選択的に形成し、該遮
光膜８を含む全面にＮ−Ｈ基を含むプラズマシリコン酸
化膜９を形成するようにしたので、固体撮像素子のパッ
シベーション膜がＰＳＧ膜７とＮ−Ｈ基を含むプラズマ
シリコン酸化膜９で構成されることになる。
む全面にＰＳＧ膜７を形成し、該ＰＳＧ膜７上の転送電
極６に対応する箇所に遮光膜８を選択的に形成し、該遮
光膜８を含む全面にＮ−Ｈ基を含むプラズマシリコン酸
化膜９を形成するようにしたので、固体撮像素子のパッ
シベーション膜がＰＳＧ膜７とＮ−Ｈ基を含むプラズマ
シリコン酸化膜９で構成されることになる。
【００１６】このＰＳＧ膜７とプラズマシリコン酸化膜
９は、屈折率がほぼ同じであるため、干渉効果等による
分光感度特性の変動が少なくなり、その結果、ＰＳＧ膜
７とプラズマシリコン酸化膜９の各膜厚によって分光特
性が変動するということがなくなり、設計上の自由度を
広げることができる。
９は、屈折率がほぼ同じであるため、干渉効果等による
分光感度特性の変動が少なくなり、その結果、ＰＳＧ膜
７とプラズマシリコン酸化膜９の各膜厚によって分光特
性が変動するということがなくなり、設計上の自由度を
広げることができる。
【００１７】また、斜めに入射した光が大きく屈折して
転送レジスタ部３側に侵入するということがなくなり、
固体撮像素子において問題となるスミアを低減させるこ
とができる。
転送レジスタ部３側に侵入するということがなくなり、
固体撮像素子において問題となるスミアを低減させるこ
とができる。
【００１８】また、プラズマシリコン酸化膜９中に含ま
れる水素、特にプラズマＮ−Ｈが界面まで拡散到達する
ため、その水素アニール効果により、界面準位が十分に
低減され、暗電流を低減化することができる。
れる水素、特にプラズマＮ−Ｈが界面まで拡散到達する
ため、その水素アニール効果により、界面準位が十分に
低減され、暗電流を低減化することができる。
【００１９】このように、本発明の固体撮像素子によれ
ば、分光感度等の光学的特性の向上及び暗電流の低減に
つながる界面特性の安定化を共に達成させることができ
る。
ば、分光感度等の光学的特性の向上及び暗電流の低減に
つながる界面特性の安定化を共に達成させることができ
る。
【００２０】また、本発明の製法によれば、遮光膜８を
含む全面にプラズマシリコン酸化膜９を形成した後にプ
ラズマ窒化処理を行うようにしたので、プラズマシリコ
ン酸化膜９中にＮ−Ｈ基を含有させることができ、分光
感度等の光学的特性の向上及び暗電流の低減につながる
界面特性の安定化を共に達成できる固体撮像素子を容易
に実現させることができる。特に、プラズマ窒化処理の
反応気体としてＮＨ3 ガスを用いることにより、発生期
の活性な単体原子を多量に出すため、窒化反応を速める
ことができ、製造工程時間の短縮化を図ることができ
る。
含む全面にプラズマシリコン酸化膜９を形成した後にプ
ラズマ窒化処理を行うようにしたので、プラズマシリコ
ン酸化膜９中にＮ−Ｈ基を含有させることができ、分光
感度等の光学的特性の向上及び暗電流の低減につながる
界面特性の安定化を共に達成できる固体撮像素子を容易
に実現させることができる。特に、プラズマ窒化処理の
反応気体としてＮＨ3 ガスを用いることにより、発生期
の活性な単体原子を多量に出すため、窒化反応を速める
ことができ、製造工程時間の短縮化を図ることができ
る。
【００２１】
【実施例】以下、図１〜図３を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図１は、本実施例に係る電荷転送型の
固体撮像素子（ＣＣＤ固体撮像素子）の要部を示す構成
図である。
施例を説明する。図１は、本実施例に係る電荷転送型の
固体撮像素子（ＣＣＤ固体撮像素子）の要部を示す構成
図である。
【００２２】このＣＣＤ固体撮像素子は、図示するよう
に、Ｐ型シリコン基板１上にＮ型の受光部２と垂直レジ
スタ３並びにＰ型のチャネル・ストッパ領域４が形成さ
れ、垂直レジスタ３上にゲート絶縁膜５を介して多結晶
シリコン層による転送電極６が選択的に形成されて構成
されている。
に、Ｐ型シリコン基板１上にＮ型の受光部２と垂直レジ
スタ３並びにＰ型のチャネル・ストッパ領域４が形成さ
れ、垂直レジスタ３上にゲート絶縁膜５を介して多結晶
シリコン層による転送電極６が選択的に形成されて構成
されている。
【００２３】しかして、本例においては、上記転送電極
６を含む全面に層間絶縁膜であるＰＳＧ膜７を形成し、
このＰＳＧ膜７上の転送電極６に対応する箇所に遮光膜
８を形成し、このＡｌ遮光膜８を含む全面にＮ−Ｈ基を
含むプラズマシリコン酸化（Ｐ−ＳｉＯ）膜９を形成し
て構成する。上記ＰＳＧ膜７及びＰ−ＳｉＯ膜９でＣＣ
Ｄ固体撮像素子のパッシベーション膜が構成される。
６を含む全面に層間絶縁膜であるＰＳＧ膜７を形成し、
このＰＳＧ膜７上の転送電極６に対応する箇所に遮光膜
８を形成し、このＡｌ遮光膜８を含む全面にＮ−Ｈ基を
含むプラズマシリコン酸化（Ｐ−ＳｉＯ）膜９を形成し
て構成する。上記ＰＳＧ膜７及びＰ−ＳｉＯ膜９でＣＣ
Ｄ固体撮像素子のパッシベーション膜が構成される。
【００２４】尚、受光部２と垂直レジスタ３間のＰ型領
域は読出しゲート１０を構成する。また、上記Ａｌ遮光
膜２８は、受光部２２上において選択的にエッチング除
去されており、光は、このエッチング除去によって形成
された開口８ａを通じて受光部２内に入射されるように
なっている。
域は読出しゲート１０を構成する。また、上記Ａｌ遮光
膜２８は、受光部２２上において選択的にエッチング除
去されており、光は、このエッチング除去によって形成
された開口８ａを通じて受光部２内に入射されるように
なっている。
【００２５】次に、上記本例に係るＣＣＤ固体撮像素子
の製法を図２に基いて説明する。尚、図１と対応するも
のについては同符号を記す。
の製法を図２に基いて説明する。尚、図１と対応するも
のについては同符号を記す。
【００２６】まず、図２Ａに示すように、通常のＣＣＤ
プロセスを用いて、必要な不純物の導入及び活性化を行
って、Ｐ型のシリコン基板１に、Ｎ型の受光部２、Ｎ型
の垂直レジスタ３及びＰ型のチャネル・ストッパ領域４
を形成すると共に、垂直レジスタ３上に例えばＳｉＯ２
等からなるゲート絶縁膜５を介して多結晶シリコン層に
よる転送電極６を形成する。
プロセスを用いて、必要な不純物の導入及び活性化を行
って、Ｐ型のシリコン基板１に、Ｎ型の受光部２、Ｎ型
の垂直レジスタ３及びＰ型のチャネル・ストッパ領域４
を形成すると共に、垂直レジスタ３上に例えばＳｉＯ２
等からなるゲート絶縁膜５を介して多結晶シリコン層に
よる転送電極６を形成する。
【００２７】次に、図２Ｂに示すように、転送電極６を
含む全面に層間絶縁膜であるＰＳＧ膜７を厚み２００〜
４００ｎｍ程度堆積する。その後、全面にＡｌ遮光膜８
を形成した後、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）にてＡｌ遮光膜８をパターニングして受光部開口８
ａを形成する。
含む全面に層間絶縁膜であるＰＳＧ膜７を厚み２００〜
４００ｎｍ程度堆積する。その後、全面にＡｌ遮光膜８
を形成した後、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）にてＡｌ遮光膜８をパターニングして受光部開口８
ａを形成する。
【００２８】次に、図２Ｃに示すように、全面に表面保
護用のＰ−ＳｉＯ膜９を厚み３００〜５００ｎｍ程度堆
積する。その後、ＮＨ3 ガスによるプラズマ窒化処理を
行う。このプラズマ窒化処理によって、上記Ｐ−ＳｉＯ
膜９は、Ｎ−Ｈ基を含んだ膜となり、Ｐ−ＳｉＯ膜９の
表面に厚み０〜５ｎｍの酸窒化膜（図示せず）が形成さ
れる。尚、上記プラズマ窒化の処理条件は、温度３００
〜４００℃程度、圧力０．３〜１．０Ｔｏｒｒ、ＮＨ3
ガス流量２００〜３００ｃｃ／ｍｉｎ、時間約３０分で
ある。
護用のＰ−ＳｉＯ膜９を厚み３００〜５００ｎｍ程度堆
積する。その後、ＮＨ3 ガスによるプラズマ窒化処理を
行う。このプラズマ窒化処理によって、上記Ｐ−ＳｉＯ
膜９は、Ｎ−Ｈ基を含んだ膜となり、Ｐ−ＳｉＯ膜９の
表面に厚み０〜５ｎｍの酸窒化膜（図示せず）が形成さ
れる。尚、上記プラズマ窒化の処理条件は、温度３００
〜４００℃程度、圧力０．３〜１．０Ｔｏｒｒ、ＮＨ3
ガス流量２００〜３００ｃｃ／ｍｉｎ、時間約３０分で
ある。
【００２９】次に、上記本例に係るＣＣＤ固体撮像素子
のデバイス特性を図４に示す従来例に係るＣＣＤ固体撮
像素子と対比させて説明する。
のデバイス特性を図４に示す従来例に係るＣＣＤ固体撮
像素子と対比させて説明する。
【００３０】まず、暗電流に関しては、従来例の場合、
Ｐ−ＳｉＮ膜２９に含まれる水素、特にＮ−Ｈ基の界面
準位の低減効果（水素アニール効果）が大で、暗電流の
低減が認められる。本例の場合においても、Ｐ−ＳｉＯ
膜９中に含まれるプラズマＮ−Ｈが界面にまで拡散到達
するため、上記水素アニール効果があり、従来の場合と
同等レベル（実用レベル）の暗電流値を達成できる。
Ｐ−ＳｉＮ膜２９に含まれる水素、特にＮ−Ｈ基の界面
準位の低減効果（水素アニール効果）が大で、暗電流の
低減が認められる。本例の場合においても、Ｐ−ＳｉＯ
膜９中に含まれるプラズマＮ−Ｈが界面にまで拡散到達
するため、上記水素アニール効果があり、従来の場合と
同等レベル（実用レベル）の暗電流値を達成できる。
【００３１】また、従来の場合、表面保護用としてＰ−
ＳｉＮ膜２９を形成していることから、Ｎａイオン、水
分等の拡散を阻止する能力が大きく、特性変動の少な
い、高信頼性のあるデバイスとなり得る。本例の場合に
おいても、プラズマ窒化処理によって、Ｐ−ＳｉＯ膜９
の表面に薄い酸窒化膜が形成されるため、Ｎａイオン、
水分等の拡散を阻止する能力が大きくなり、従来と同様
に、高信頼性のあるデバイスとなり得る。
ＳｉＮ膜２９を形成していることから、Ｎａイオン、水
分等の拡散を阻止する能力が大きく、特性変動の少な
い、高信頼性のあるデバイスとなり得る。本例の場合に
おいても、プラズマ窒化処理によって、Ｐ−ＳｉＯ膜９
の表面に薄い酸窒化膜が形成されるため、Ｎａイオン、
水分等の拡散を阻止する能力が大きくなり、従来と同様
に、高信頼性のあるデバイスとなり得る。
【００３２】一方、従来の場合、パッシベーション膜を
構成するＰ−ＳｉＮ膜２９とＰＳＧ膜２７の互いの屈折
率の違いから、干渉効果等による分光感度特性の変動、
入射光の屈折によるスミアの増加等の問題があったが、
本例の場合、Ｐ−ＳｉＯ膜９の表面にわずかに窒化膜が
形成されるものの、平均的には、パッシベーション膜
（Ｐ−ＳｉＯ膜９及びＰＳＧ膜７）全体の屈折率はほぼ
均一である。従って、本例の場合は、従来の場合と異な
り、スミアの発生が少なく、分光特性のパッシベーショ
ン膜の膜厚による変化の少ないデバイスとなる。
構成するＰ−ＳｉＮ膜２９とＰＳＧ膜２７の互いの屈折
率の違いから、干渉効果等による分光感度特性の変動、
入射光の屈折によるスミアの増加等の問題があったが、
本例の場合、Ｐ−ＳｉＯ膜９の表面にわずかに窒化膜が
形成されるものの、平均的には、パッシベーション膜
（Ｐ−ＳｉＯ膜９及びＰＳＧ膜７）全体の屈折率はほぼ
均一である。従って、本例の場合は、従来の場合と異な
り、スミアの発生が少なく、分光特性のパッシベーショ
ン膜の膜厚による変化の少ないデバイスとなる。
【００３３】上述のように、本例によれば、転送電極６
を含む全面にＰＳＧ膜７を形成し、該ＰＳＧ膜７上の転
送電極６に対応する箇所にＡｌ遮光膜８を選択的に形成
し、該Ａｌ遮光膜８を含む全面にＮ−Ｈ基を含むＰ−Ｓ
ｉＯ膜９を形成するようにしたので、ＣＣＤ固体撮像素
子のパッシベーション膜がＰＳＧ膜７とＮ−Ｈ基を含む
Ｐ−ＳｉＯ膜９で構成されることになる。
を含む全面にＰＳＧ膜７を形成し、該ＰＳＧ膜７上の転
送電極６に対応する箇所にＡｌ遮光膜８を選択的に形成
し、該Ａｌ遮光膜８を含む全面にＮ−Ｈ基を含むＰ−Ｓ
ｉＯ膜９を形成するようにしたので、ＣＣＤ固体撮像素
子のパッシベーション膜がＰＳＧ膜７とＮ−Ｈ基を含む
Ｐ−ＳｉＯ膜９で構成されることになる。
【００３４】このＰＳＧ膜７とＰ−ＳｉＯ膜９は、屈折
率がほぼ同じであるため、干渉効果等による分光感度特
性の変動が少なくなり、その結果、ＰＳＧ膜７とＰ−Ｓ
ｉＯ膜９の各膜厚によって分光特性が変動するというこ
とがなくなり、設計上の自由度を広げることができる。
率がほぼ同じであるため、干渉効果等による分光感度特
性の変動が少なくなり、その結果、ＰＳＧ膜７とＰ−Ｓ
ｉＯ膜９の各膜厚によって分光特性が変動するというこ
とがなくなり、設計上の自由度を広げることができる。
【００３５】また、斜めに入射した光が大きく屈折して
垂直レジスタ３側に侵入するということがなくなり、Ｃ
ＣＤ固体撮像素子において問題となるスミアを低減させ
ることができる。
垂直レジスタ３側に侵入するということがなくなり、Ｃ
ＣＤ固体撮像素子において問題となるスミアを低減させ
ることができる。
【００３６】また、Ｐ−ＳｉＯ膜９中に含まれる水素、
特にプラズマＮ−Ｈが界面まで拡散到達するため、その
水素アニール効果により、界面準位が十分に低減され、
暗電流を低減化することができる。
特にプラズマＮ−Ｈが界面まで拡散到達するため、その
水素アニール効果により、界面準位が十分に低減され、
暗電流を低減化することができる。
【００３７】このように、本例のＣＣＤ固体撮像素子に
よれば、分光感度等の光学的特性の向上及び暗電流の低
減につながる界面特性の安定化を共に達成させることが
できる。
よれば、分光感度等の光学的特性の向上及び暗電流の低
減につながる界面特性の安定化を共に達成させることが
できる。
【００３８】また、本例の製法によれば、Ａｌ遮光膜８
を含む全面にＰ−ＳｉＯ膜９を形成した後にプラズマ窒
化処理を行うようにしたので、Ｐ−ＳｉＯ膜９中にＮ−
Ｈ基を含有させることができ、分光感度等の光学的特性
の向上及び暗電流の低減につながる界面特性の安定化を
共に達成できるＣＣＤ固体撮像素子を容易に実現させる
ことができる。特に、プラズマ窒化処理の反応気体とし
てＮＨ3 ガスを用いることにより、発生期の活性な単体
原子を多量に出すため、窒化反応を速めることができ、
製造工程時間の短縮化を図ることができる。
を含む全面にＰ−ＳｉＯ膜９を形成した後にプラズマ窒
化処理を行うようにしたので、Ｐ−ＳｉＯ膜９中にＮ−
Ｈ基を含有させることができ、分光感度等の光学的特性
の向上及び暗電流の低減につながる界面特性の安定化を
共に達成できるＣＣＤ固体撮像素子を容易に実現させる
ことができる。特に、プラズマ窒化処理の反応気体とし
てＮＨ3 ガスを用いることにより、発生期の活性な単体
原子を多量に出すため、窒化反応を速めることができ、
製造工程時間の短縮化を図ることができる。
【００３９】上記実施例では、Ｐ型のシリコン基板１を
用いた例を示したが、その他、図３に示すように、Ｎ型
のシリコン基板１１にＰ型のウェル領域１２を形成し、
このウェル領域１２に受光部２、垂直レジスタ３及びチ
ャネル・ストッパ領域４を形成した構造においても、本
例と同等の効果を得ることができる。また、受光部２の
表面にＰ型の正電荷蓄積領域１３を形成した構造でも同
様の効果が認められる。尚、図３において、１４は入射
光の斜め光成分によるスミアの発生を抑圧するＰ型のウ
ェル領域である。
用いた例を示したが、その他、図３に示すように、Ｎ型
のシリコン基板１１にＰ型のウェル領域１２を形成し、
このウェル領域１２に受光部２、垂直レジスタ３及びチ
ャネル・ストッパ領域４を形成した構造においても、本
例と同等の効果を得ることができる。また、受光部２の
表面にＰ型の正電荷蓄積領域１３を形成した構造でも同
様の効果が認められる。尚、図３において、１４は入射
光の斜め光成分によるスミアの発生を抑圧するＰ型のウ
ェル領域である。
【００４０】
【発明の効果】本発明に係る固体撮像素子によれば、分
光感度等の光学的特性の向上及び暗電流の低減につなが
る界面特性の安定化を共に達成させることができる。
光感度等の光学的特性の向上及び暗電流の低減につなが
る界面特性の安定化を共に達成させることができる。
【００４１】また、本発明に係る固体撮像素子の製法に
よれば、分光感度等の光学的特性の向上及び界面特性の
安定化を同時に達成できる固体撮像素子を容易に実現さ
せることができる。
よれば、分光感度等の光学的特性の向上及び界面特性の
安定化を同時に達成できる固体撮像素子を容易に実現さ
せることができる。
【図１】本実施例に係るＣＣＤ固体撮像素子の要部を示
す構成図。
す構成図。
【図２】本実施例に係るＣＣＤ固体撮像素子の製法を示
す工程図。
す工程図。
【図３】他の実施例に係るＣＣＤ固体撮像素子の要部を
示す構成図。
示す構成図。
【図４】従来例に係るＣＣＤ固体撮像素子の要部を示す
構成図。
構成図。
１ シリコン基板 ２ 受光部 ３ 垂直レジスタ ４ チャネル・ストッパ領域 ５ ゲート絶縁膜 ６ 転送電極 ７ ＰＳＧ膜 ８ Ａｌ遮光膜 ９ Ｎ−Ｈ基を含んだＰ−ＳｉＯ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/31
Claims (3)
- 【請求項１】 同一基板に受光部と転送レジスタ部が夫
々配列・形成され、上記転送レジスタ部上にゲート絶縁
膜を介して転送電極が選択的に形成された固体撮像素子
において、 上記転送電極を含む全面にＰＳＧ膜が形成され、該ＰＳ
Ｇ膜上の上記転送電極に対応する箇所に遮光膜が選択的
に形成され、該遮光膜を含む全面にＮ−Ｈ基を含むプラ
ズマシリコン酸化膜が形成されていることを特徴とする
固体撮像素子。 - 【請求項２】 同一基板に受光部と転送レジスタ部が夫
々配列・形成され、上記転送レジスタ部上にゲート絶縁
膜を介して転送電極が選択的に形成された固体撮像素子
の製法において、 上記転送電極を含む全面にＰＳＧ膜を形成する工程と、 上記ＰＳＧ膜上の上記転送電極に対応する箇所に遮光膜
を選択的に形成する工程と、 上記遮光膜を含む全面にプラズマシリコン酸化膜を形成
する工程と、 全面にプラズマ窒化処理を行う工程とを有することを特
徴とする固体撮像素子の製法。 - 【請求項３】 上記プラズマ窒化処理の反応気体とし
て、ＮＨ3 ガスを用いることを特徴とする請求項２記載
の固体撮像素子の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4011207A JPH05206428A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 固体撮像素子及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4011207A JPH05206428A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 固体撮像素子及びその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206428A true JPH05206428A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11771565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4011207A Pending JPH05206428A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 固体撮像素子及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05206428A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001274148A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及び方法 |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP4011207A patent/JPH05206428A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001274148A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及び方法 |
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