JPH06125069A - 固体撮像素子及びその作製方法 - Google Patents

固体撮像素子及びその作製方法

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JPH06125069A
JPH06125069A JP4296665A JP29666592A JPH06125069A JP H06125069 A JPH06125069 A JP H06125069A JP 4296665 A JP4296665 A JP 4296665A JP 29666592 A JP29666592 A JP 29666592A JP H06125069 A JPH06125069 A JP H06125069A
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JP
Japan
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solid
passivation film
state image
film
light receiving
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JP4296665A
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English (en)
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Taishin Watanabe
泰臣 渡辺
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光電変換特性にリップルが生じることがなく、
スミアも生じ難く、しかも、反りの小さい固体撮像素
子、及びかかる固体撮像素子の作製方法を提供する。 【構成】受光部を有する本発明の固体撮像素子は、
(A)受光部以外の固体撮像素子の部分12の上に形成
された第1のパッシベーション膜32,34と、(B)
少なくとも受光部10の上に形成された第2のパッシベ
ーション膜38、とを備えていることを特徴とする。受
光部を有する固体撮像素子の上にパッシベーション膜を
形成する工程を含む本発明の固体撮像素子の作製方法
は、(イ)第1のパッシベーション膜32,34を、受
光部以外の固体撮像素子の部分12の上に形成する工程
と、(ロ)第2のパッシベーション膜38を、少なくと
も受光部10の上に形成する工程、から成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子及びその
作製方法、更に詳しくは、受光部の上のパッシベーショ
ン膜に特徴を有する固体撮像素子及びその作製方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、固体撮像素子の受光部及びその近
傍におけるパッシベーション膜は、図3に模式的な一部
断面図を示すように、例えばプラズマCVD法で形成さ
れたシリコン窒化膜(SiN膜と略す)から構成されて
いる。図3において、10は受光部、12は電荷転送
部、20はシリコン基板、22はSiO2から成るゲー
ト酸化膜、24は電荷転送部のゲート電極、26はSi
2から成る層間絶縁層、28はAlから成る第1の配
線層、30はAlから成る第2の配線層、40はプラズ
マSiN膜から成るパッシベーション膜である。受光部
10におけるSiN膜40の厚さは約1300nmであ
る。
【0003】固体撮像素子のダークむらを低減させるた
めには、シリコン基板とSiO2との界面に存在するダ
ングリングボンドを減少させる必要がある。パッシベー
ション膜としてSiN膜を用いた場合、SiN膜中に含
まれる水素がかかるダングリングボンドを減少させ得
る。従って、パッシベーション膜としてSiN膜を用い
ることが望ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】受光部10における膜
構造は、下から、SiO2(22,26)/SiN(4
0)である。SiO2とSiNとは屈折率が異なる。従
って、このような膜構造とした場合、受光部に入射する
光は、SiN膜40表面、SiN膜40/層間絶縁層2
6の境界において反射し、多重干渉が生じる。その結
果、図4に示すように、シリコン基板20に形成された
p−n接合において得られる光電変換特性に、かかる多
重干渉に起因したリップルが生じる。
【0005】このようなリップルを減少させるために
は、SiN膜を1300nm程度の厚さにする必要があ
る。ところが、SiN膜をこのような厚さとした場合、
シリコン基板に対するSiN膜の応力が大きくなり、シ
リコン基板に反りが生じる。即ち、固体撮像素子に反り
が生じ、リニアセンサのように細長い固体撮像素子の場
合、その実装時、かかる反りが大きな問題となる。
【0006】また、受光部における膜構造が上記の構造
を有する場合、屈折率の相違によって、受光部に入射し
た光が電荷転送部に洩れ、スミア発生の原因となる。
【0007】従って、本発明の目的は、光電変換特性に
リップルが生じることがなく、スミアも生じ難く、しか
も、反りの小さい固体撮像素子、及びかかる固体撮像素
子の作製方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】受光部を有する本発明の
固体撮像素子は、上記の目的を達成するために、(A)
受光部以外の固体撮像素子の部分の上に形成された第1
のパッシベーション膜と、(B)少なくとも受光部の上
に形成された第2のパッシベーション膜、とを備えてい
ることを特徴とする。
【0009】本発明の固体撮像素子の好ましい態様にお
いては、第1のパッシベーション膜はシリコン窒化膜か
ら成り、第2のパッシベーション膜はシリコン酸化膜か
ら成る。受光部の上に層間絶縁層等が形成されている場
合、第2のパッシベーション膜は、かかる層間絶縁層等
と同じ材料から構成されることが望ましい。
【0010】更に、受光部を有する固体撮像素子の上に
パッシベーション膜を形成する工程を含む本発明の固体
撮像素子の作製方法は、上記の目的を達成するために、
(イ)第1のパッシベーション膜を、受光部以外の固体
撮像素子の部分の上に形成する工程と、(ロ)第2のパ
ッシベーション膜を、少なくとも受光部の上に形成する
工程、から成ることを特徴とする。
【0011】本発明の固体撮像素子の作製方法の好まし
い態様においては、第1のパッシベーション膜はシリコ
ン窒化膜から成り、第2のパッシベーション膜はシリコ
ン酸化膜から成る。
【0012】
【作用】本発明においては、受光部の上には第2のパッ
シベーション膜が形成されている。従って、従来の固体
撮像素子のように、受光部の上に材質の異なる複数の膜
が形成されておらず、固体撮像素子の光電変換特性にリ
ップルが生じることがなく、スミアの発生も抑制し得
る。
【0013】光電変換特性にリップルが生じることがな
いので、第2のパッシベーション膜の厚さを従来より薄
くすることができる。その結果、固体撮像素子の反りを
小さくすることができる。
【0014】
【実施例】以下、図1及び図2を参照して、実施例に基
づき本発明を説明する。尚、固体撮像素子がCCD(Ch
arged Coupled Device)から成る例をとり、説明する。
【0015】通常の工程により、シリコン基板20上
に、受光部10及び電荷転送部12を形成する。p−n
接合(図示せず)が形成された受光部10上にはSiO
2から成るゲート酸化膜22が形成されている。また、
電荷転送部12においては、ゲート酸化膜22上にゲー
ト電極24が形成されている。
【0016】次いで、全面にプラズマCVD法にてSi
2から成る層間絶縁層26を形成し、スパッタリング
法及びドライエッチング法によりアルミニウム(Al)
から成る第1の配線層28を形成する。
【0017】以降の工程が、本発明の固体撮像素子の作
製方法に相当する。
【0018】先ず、第1のパッシベーション膜を、受光
部以外の固体撮像素子の部分の上に形成する。
【0019】そのために、全面にプラズマCVD法にて
SiN層32を形成し、次いで、スパッタリング法及び
ドライエッチング法によりAlから成る第2の配線層3
0を形成する。更に、全面にプラズマCVD法にてSi
N層34を形成する(図1の(A)の模式的な一部断面
図を参照)。SiN層32及び34が第1のパッシベー
ション膜に相当する。尚、第1のパッシベーション膜3
2,34の合計厚さは約300nmとすることができ
る。
【0020】次に、レジストマスク36を従来の方法で
形成する。受光部10の上にはレジストマスク36は形
成されていない。次いで、第1のパッシベーション膜3
2,34をリアクティブ・イオン・エッチング法又はプ
ラズマエッチング法でエッチングする(図1の(B)参
照)。これによって、第1のパッシベーション膜32,
34が、受光部10以外の固体撮像素子の部分12の上
に形成される。受光部10の上には、SiO2から成る
層間絶縁層26及びSiO2から成るゲート酸化膜22
が残される。尚、第1のパッシベーション膜32,34
が、受光部10の一部分の上に形成されていてもよい。
【0021】その後、第2のパッシベーション膜を、少
なくとも受光部の上に形成する。即ち、従来のプラズマ
CVD法等によってシリコン酸化膜(SiO2膜)から
成る第2のパッシベーション膜38を全面に形成する
(図1の(C)参照)。第2のパッシベーション膜38
の厚さを例えば500nmとすることができる。次い
で、必要に応じて、第2のパッシベーション膜38上に
レジストマスクを形成して、受光部10上及びその近傍
の第2のパッシベーション膜38を残し、他の部分の上
に形成された第2のパッシベーション膜38を除去する
(図2)。
【0022】受光部10以外の部分12が固体撮像素子
の大半を占めるが、その部分12の上に、厚さ300n
m程度のSiNから成る第1のパッシベーション膜3
2,34が形成されている。このパッシベーション膜の
厚さは、従来の固体撮像素子におけるパッシベーション
膜の厚さ(1300nm)よりも遥かに薄い。従って、
固体撮像素子の反りを効果的に防止することができる。
【0023】また、受光部10上には厚さ500nm程
度のSiO2膜から成る第2のパッシベーション膜38
が形成されている。第2のパッシベーション膜38の下
にはSiO2から成る層間絶縁層26及びゲート酸化膜
22が形成されている。これらの膜及び層は同じ材質で
あるため、受光部に入射する光に多重干渉が生じること
がなく、屈折率差もない。従って、固体撮像素子の光電
変換特性にリップルが生じることを抑制することがで
き、更に、スミア発生を効果的に抑制し得る。
【0024】以上、好ましい実施例に基づき本発明を説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。第2のパッシベーション膜38を、受光部10以外
の部分12の上に残しておいてもよい。即ち、図1の
(C)の状態のままとすることができる。
【0025】第1のパッシベーション膜はSiNから成
ることが好ましいが、SiO2、BPSG、PSG等の
各種パッシベーション膜用材料から構成することができ
る。また、第2のパッシベーション膜はSiO2から成
ることが好ましいが、その他、BPSG、PSG、プラ
ズマBPSG等の各種パッシベーション膜用材料から構
成することができる。第1のパッシベーション膜と第2
のパッシベーション膜は、場合によっては、同一の材料
から構成されていてもよい。例えば、受光部10上に形
成されたSiO2から成る層間絶縁層26及びゲート酸
化膜22を除去するならば、第2のパッシベーション膜
をSiNから構成することもできる。
【0026】第1のパッシベーション膜及び第2のパッ
シベーション膜は、他にも、CVD法等、従来の如何な
る方法によっても形成することができる。これらのパッ
シベーション膜の膜厚は例示であり、適宜変更すること
ができる。
【0027】固体撮像素子として、CCD以外にも、C
PD(Charged Priming Device)、MOSイメージセン
サ、CID(Charged Injection Device)等、種々の固
体撮像素子を例示することができる。また、本発明の固
体撮像素子には、受光部を一次元に配列した所謂リニア
センサはもとより、受光部を二次元に配列した所謂イメ
ージセンサが包含される。
【0028】
【発明の効果】本発明においては、受光部の上に第2の
パッシベーション膜が形成されているので、多重干渉に
よる分光特性におけるリップルの発生を効果的に抑制す
ることができる。また、受光部の上に形成された膜や層
の屈折率の相違に起因したスミアの発生を低減すること
ができる。しかも固体撮像素子全体におけるパッシベー
ション膜の膜厚を従来より薄くすることができ、固体撮
像素子の反りを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固体撮像素子の作製工程を説明するた
めの、固体撮像素子の模式的な一部断面図である。
【図2】本発明の固体撮像素子の模式的な一部断面図で
ある。
【図3】従来の固体撮像素子の受光部及びその近傍の断
面構造を模式的に示した図である。
【図4】従来の固体撮像素子の分光特性におけるリップ
ルの発生を説明するための図である。
【符号の説明】
10 受光部 12 電荷転送部 20 シリコン基板 22 ゲート酸化膜 24 ゲート電極 26 層間絶縁層 28 第1の配線層 30 第2の配線層 32,34 第1のパッシベーション膜 36 レジストマスク 38 第2のパッシベーション膜 40 プラズマSiN膜から成るパッシベーション膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受光部を有する固体撮像素子であって、 (A)受光部以外の固体撮像素子の部分の上に形成され
    た第1のパッシベーション膜と、 (B)少なくとも受光部の上に形成された第2のパッシ
    ベーション膜、とを備えていることを特徴とする固体撮
    像素子。
  2. 【請求項2】第1のパッシベーション膜はシリコン窒化
    膜から成り、第2のパッシベーション膜はシリコン酸化
    膜から成ることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像
    素子。
  3. 【請求項3】受光部を有する固体撮像素子の上にパッシ
    ベーション膜を形成する工程を含む固体撮像素子の作製
    方法であって、 (イ)第1のパッシベーション膜を、受光部以外の固体
    撮像素子の部分の上に形成する工程と、 (ロ)第2のパッシベーション膜を、少なくとも受光部
    の上に形成する工程、から成ることを特徴とする固体撮
    像素子の作製方法。
  4. 【請求項4】第1のパッシベーション膜はシリコン窒化
    膜から成り、第2のパッシベーション膜はシリコン酸化
    膜から成ることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像
    素子の作製方法。
JP4296665A 1992-10-09 1992-10-09 固体撮像素子及びその作製方法 Pending JPH06125069A (ja)

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Cited By (4)

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