JPH11233750A - Method for manufacturing solid-state image pick-up element - Google Patents

Method for manufacturing solid-state image pick-up element

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JPH11233750A
JPH11233750A JP10316662A JP31666298A JPH11233750A JP H11233750 A JPH11233750 A JP H11233750A JP 10316662 A JP10316662 A JP 10316662A JP 31666298 A JP31666298 A JP 31666298A JP H11233750 A JPH11233750 A JP H11233750A
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silicon oxide
oxide film
silicon
forming
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浩司 田中
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雄次 草柳
Toshihiro Kuriyama
俊寛 栗山
Shoji Tanaka
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reflection prevention effect of a reflection prevention film. SOLUTION: In a manufacturing method, by etching a silicon oxide film 13 at the upper portion of a photo sensor part 11, the film thickness of a silicon oxide film whose film thickness has increased when forming a silicon oxide film 13c by oxidizing a gate electrode 14 is decreased to approximately 10-40 nm. Then, a silicon nitride film 15 is formed on it as thick as approximately 30-80 nm as a reflection prevention film. Further, an interlayer insulation film 17, a metal glare protection film 18, a passivation film 19, and the like are appropriately formed on it, thus manufacturing a solid-state image pick-up element.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state image pickup device, and more particularly, to improving sensitivity by reducing an amount of reflected light by providing an antireflection film above a photosensor portion. The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device.

【0002】[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60−17777
8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。
2. Description of the Related Art A conventional CCD (charge-coupled CCD)
A solid-state imaging device using a device (charge-coupled device)
A silicon oxide film is formed above a photosensor portion for performing photoelectric conversion formed in a silicon substrate, and a gate 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 portion is large due to the relationship between the refractive index of the silicon oxide film and the photosensor portion, and most of the incident light is lost light. Therefore, in order to suppress the reflection on the sensor unit surface, as shown in FIG.
Attempts have been made to improve the sensitivity by forming an antireflection film 75 thereon (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-17777 discloses a solid-state imaging device having this type of structure).
No. 8). 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. I have.

【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4−20675
1号公報)。
As shown in FIG. 8, a gate electrode 84 is provided.
Attempts have also been made to form a silicon nitride film 83b formed between the silicon substrate 80 and the silicon substrate 80 above the photosensor section 81 in order to ensure insulation between the silicon substrate 80 and the silicon substrate 80, thereby forming an antireflection film similar to the above. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 1).

【0004】[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。
However, it is difficult to say that the above-mentioned conventional antireflection film can sufficiently suppress the reflection of the signal light incident on the light receiving region.

【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。
For example, in the film configuration as shown in FIG. 7, when a silicon oxide film 73c is formed as an insulating film by oxidizing the polycrystalline silicon forming the gate electrode 74, the upper portion of the photosensor portion 71 is formed. There is a problem that the thickness of the silicon oxide film increases, and the reflectance increases with the increase in the thickness. This is because oxygen supplied from the atmosphere for oxidizing the 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 aforementioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-177778 states that it is difficult to produce a silicon oxide film thinner than 100 nm.

【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8
3b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。
For example, in the film configuration shown in FIG. 8, the silicon oxide film 83a and the silicon nitride film 8
3b is used for insulation between the gate electrode and the silicon substrate and for antireflection, it is not always easy to make the film thickness suitable for the purpose of antireflection. There was a problem that it was not possible to obtain enough.

【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。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method of manufacturing a solid-state imaging device having a configuration capable of effectively suppressing reflection of signal light incident on a photosensor section. With the goal.

【0008】[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を特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention comprises the steps of: forming a silicon oxide film on a silicon substrate having a photosensor portion; Forming a gate electrode made of polycrystalline silicon through at least the silicon oxide film; forming a silicon oxide film on the gate electrode by exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere; Forming an anti-reflection film in a light-receiving region through which light incident on the photosensor portion is transmitted, and exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere to form the anti-reflection film. Before the step of performing, the step of reducing the thickness of the silicon oxide film in the light receiving region by etching is performed.

【0009】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る。シリコン酸
化膜は薄いほど反射防止効果が向上するため、この方法
によれば、感度が向上した固体撮像素子の構造を実現す
ることができる。また、上記のようにエッチングして
も、ゲート電極とシリコン基板との間のシリコン酸化膜
の膜厚は減少しないため、電極−基板間における絶縁膜
としての機能は担保されることになる。
With this manufacturing method, it is possible to improve the antireflection effect by reducing the thickness of the silicon oxide film on the photosensor. Since the antireflection effect is improved as the silicon oxide film is thinner, according to this method, a structure of a solid-state imaging device with improved sensitivity can be realized. Further, even if the etching is performed as described above, the thickness of the silicon oxide film between the gate electrode and the silicon substrate does not decrease, so that the function as an insulating film between the electrode and the substrate is secured.

【0010】上記製造方法においては、エッチングによ
り、シリコン酸化膜の膜厚を10nm〜40nmにまで
減ずることが好ましい。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。反射
防止の観点からは、フォトセンサー部上方のシリコン酸
化膜の膜厚は薄いほうが好ましい。しかし、シリコン酸
化膜の膜厚が10nm未満となる程度にまで薄くする
と、シリコン基板が後の工程で行われるエッチング等の
影響を過度に受けていわゆる白傷等の画質の欠陥を発生
しやすくなる。
In the above manufacturing method, it is preferable that the thickness of the silicon oxide film is reduced to 10 nm to 40 nm by etching. According to this preferred example, reflection of incident light can be more effectively suppressed. From the viewpoint of anti-reflection, it is preferable that the thickness of the silicon oxide film above the photosensor portion is thin. However, when the thickness of the silicon oxide film is reduced to less than 10 nm, the silicon substrate is excessively affected by etching or the like performed in a later process, and thus, a defect in image quality such as a so-called white flaw is likely to occur. .

【0011】また、上記製造方法においては、前記受光
領域内の前記シリコン酸化膜をエッチングにより除去
し、前記シリコン基板を酸化雰囲気に曝すことにより、
前記受光領域内の前記シリコン基板の表面に、再びシリ
コン酸化膜を形成することが好ましい。この好ましい例
によれば、シリコン酸化膜の膜厚のバラツキの影響が排
除され、よく制御された膜厚を有するシリコン酸化膜を
得ることができる。この場合も、再生されるシリコン酸
化膜の膜としては、上記と同様の理由により、10nm
〜40nmが好ましい。
In the above-mentioned manufacturing method, the silicon oxide film in the light receiving region is removed by etching, and the silicon substrate is exposed to an oxidizing atmosphere.
Preferably, a silicon oxide film is formed again on the surface of the silicon substrate in the light receiving region. According to this preferred example, the influence of variations in the thickness of the silicon oxide film is eliminated, and a silicon oxide film having a well-controlled thickness can be obtained. Also in this case, the silicon oxide film to be regenerated has a thickness of 10 nm for the same reason as described above.
~ 40 nm is preferred.

【0012】もっとも、絶縁膜を一旦除去するのではな
く、絶縁膜の膜厚を直接エッチングにより好ましい範囲
にまで減少させる方法によれば、工程が削減される他、
画質の劣化を抑制し得るという利点(この点については
後述する。)もあるため、シリコン酸化膜の膜厚の調整
については、場合に応じて好ましい方法を採用すればよ
い。
However, according to the method in which the thickness of the insulating film is reduced to a preferable range by direct etching instead of temporarily removing the insulating film, the number of steps is reduced, and
Since there is an advantage that the deterioration of the image quality can be suppressed (this point will be described later), a preferable method may be adopted for adjusting the thickness of the silicon oxide film depending on the case.

【0013】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ゲート電極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。
Another structure of the method for manufacturing a solid-state image pickup device according to the present invention, which can achieve the above object, includes a step of forming a silicon oxide film on a silicon substrate having a photosensor portion, and a method of preventing reflection on the silicon oxide film. Forming a film, and forming a gate electrode comprising a gate electrode on the silicon substrate via at least the silicon oxide film and the antireflection film, after the step of forming the gate electrode, The method may further include forming an anti-reflection film on the anti-reflection film in a light receiving region through which light incident on the photo sensor unit is transmitted.

【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。
By adopting such a manufacturing method, it is possible to improve the antireflection effect by increasing the thickness of the antireflection film on the photosensor. The silicon oxide film and the antireflection film also play a role of appropriately insulating the gate electrode and the silicon substrate. However, even if the above-described manufacturing method is carried out, an appropriate film thickness of these insulating films for insulating the electrode and the substrate can be obtained. Is secured.

【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。
In the above manufacturing method, it is preferable that an anti-reflection film is further formed on the anti-reflection film to increase the thickness of the anti-reflection film to 30 nm to 80 nm. According to this preferred example, reflection of incident light can be more effectively suppressed.

【0016】上記目的を達成し得る本発明の固体撮像素
子の製造方法の更に別の構成は、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。
Still another configuration of the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, which can achieve the above object, includes a step of forming a silicon oxide film on a silicon substrate having a photosensor section, and a step of forming a silicon oxide film on the silicon oxide film. Forming a nitride film, forming a gate electrode made of polycrystalline silicon on the silicon substrate via at least the silicon oxide film and the silicon nitride film, and exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere; Forming an anti-reflection film on the silicon oxide film and in a light-receiving region through which light incident on the photosensor portion is transmitted, and exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere. Before the step of forming the prevention film, a step of removing the silicon nitride film in the light receiving region by etching is performed.

【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。
By adopting such a manufacturing method, when oxidizing polycrystalline silicon, an increase in the thickness of the silicon oxide film on the photosensor due to the presence of the silicon nitride film can be suppressed. The anti-reflection effect can be improved by reducing the thickness of the silicon oxide film, and the manufacture of a solid-state imaging device with improved sensitivity can be realized. Further, since the anti-reflection film is formed by one film forming process, the variation in the thickness of the anti-reflection film is small and the control of the film thickness is easy.

【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。
In each of the above manufacturing methods, it is preferable to use a silicon nitride film as the antireflection film.

【0019】[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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【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13
a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、20
nm〜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。
(First Embodiment) FIG. 1 is a process drawing showing an outline of an example of a manufacturing method of the present invention in a sectional direction. First, a photosensor portion (light receiving portion) 11 as an n-type impurity region is formed in a p-type silicon substrate 10 together with a vertical transfer register 12 and the like by an ion implantation method.
On this silicon substrate 10, a silicon oxide film 13a is formed by thermal oxidation. The silicon oxide film 13 at this time
The thickness ta of “a” is about 40 nm to 80 nm. On silicon oxide film 13a, silicon nitride film 13b and polycrystalline silicon film 14 are sequentially formed by CVD. At this time, the thickness of the silicon nitride film 13b is 20
nm to about 60 nm, and the thickness of the polycrystalline silicon film 14 is about 200 nm to 600 nm. Portions of the silicon nitride film 13b and the polycrystalline silicon film 14 are 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】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〜10
0nm程度となる。
Next, the polycrystalline silicon film 14 is thermally oxidized to form a silicon oxide film 13c on the polycrystalline silicon film 14. At this time, 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, and the thickness of the silicon oxide film 13a increases (FIG. 1).
(B)). The increased film thickness tb is typically between 60 nm and 10
It is about 0 nm.

【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。
Subsequently, a step of reducing the thickness of the silicon oxide films 13a and 13c by etching is performed (FIG. 1C). Although not particularly limited,
As the etching, for example, wet etching using a hydrofluoric acid (aqueous solution of hydrofluoric acid) -based etchant can be applied. The etching time is such that the thickness tc of the silicon oxide film 13a above the photosensor section 11 is 10 nm.
The thickness is controlled so as to be 40 nm, more preferably 20 nm to 30 nm. In order to easily control the film thickness tc, it is preferable to use a so-called buffered hydrofluoric acid (a mixed solution of hydrofluoric acid and an aqueous solution of ammonium fluoride) as the hydrofluoric acid-based etching solution.

【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t
dは、20nm〜120nm、好ましくは30nm〜8
0nm、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。
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. Thickness t of silicon nitride film 15
d is 20 nm to 120 nm, preferably 30 nm to 8
0 nm, 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 section 11 becomes an anti-reflection film (FIG. 1E). Note that dry etching is preferable as the etching of the silicon nitride film.

【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、80
nm〜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。
On top of this, an interlayer insulating film 17, a metal light-shielding film 18, which is patterned so that the upper part of the photosensor portion 11 becomes an opening region 18a, and a passivation film 19 are sequentially formed (FIG. 1F). ). Although not particularly limited, for example, as the interlayer insulating film 17,
The silicon oxide film formed by the low pressure CVD method, the aluminum film formed by the sputtering method as the metal light shielding film 18, the passivation film 19 as the metal film
A silicon nitride film formed by a plasma CVD method can be applied. The thickness of the interlayer insulating film 17 is 80
nm to 400 nm is preferred. Note that the opening area 18a of the metal light-shielding film 18 functions as a light receiving area through which light incident on the photosensor unit 11 passes.

【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。
A solid-state imaging device is manufactured by appropriately adding a flattening film forming process and the like to the series of processes described above. During the above process, 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】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。
In the above-mentioned steps, a 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. It can be formed by a process that can be performed, and may be made of a substance having a higher refractive index than the silicon oxide film. For example, the object of the present invention can be achieved by using a silicon oxynitride film (SiON film), a cerium oxide film, a titanium oxide film, a tantalum oxide film, a zirconium oxide film, or a film made of a mixture thereof. . Similarly, as the interlayer insulating film 17, a silicon oxide film (refractive index: 1.45) formed by the CVD method is exemplified, but the interlayer insulating film 17 is not limited to this.

【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。
Further, thermal oxidation,
Various CVD methods and the like may be basically performed according to a conventional method. For example, thermal oxidation may be performed at a temperature of about 900 ° C.

【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))。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a process drawing showing the outline of another example of the manufacturing method of the present invention from a sectional direction.
In this manufacturing method, a silicon oxide film 23a, a silicon nitride film 23b and a polycrystalline silicon film 24 that are patterned so that the upper part of the photosensor portion is used as an opening region are sequentially formed on the silicon substrate 20 on which the photosensor portion 21 is formed. The steps up to the step of forming and then thermally oxidizing the polycrystalline silicon film 24 to form the silicon oxide film 23c are the same as the steps described in the first embodiment (FIG. 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2
1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〜30n
mとされる(図2(d))。
However, the second embodiment differs from the first embodiment in that the subsequent etching of the silicon oxide film is performed only for the silicon oxide film 23a above the photosensor section 21. . That is, in this embodiment, the resist 26a is
Etching is performed after coating and forming on the region excluding the upper part 1, and the silicon oxide film 23 a above the photosensor portion 21 is removed while the silicon oxide film 23 c formed by thermal oxidation of the polycrystalline silicon 24 is protected. (FIG. 2 (c)). Subsequently, the silicon oxide film once removed is formed again by thermal oxidation. The film thickness tc at this time
Is 10 nm to 40 nm, preferably 20 nm to 30 n
m (FIG. 2D).

【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2
5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))。
Subsequent manufacturing steps are basically the same as those shown in FIG. 1, in which a silicon nitride film 25 is formed, and a resist 26b for patterning the nitride film is formed.
Is applied (FIG. 2E), and then the silicon nitride film 2 is formed.
5 is patterned to form an anti-reflection film 25a (FIG. 2).
(F)) 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. 2G).

【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。
In these series of steps, usable substances, film forming methods, and the like are the same as those in the first embodiment.

【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。
According to such an embodiment, similarly to the first embodiment, the thickness of the silicon oxide film under the antireflection film can be set in a preferable range for antireflection. According to this method, since the silicon oxide film is regenerated by thermal oxidation, the variation in the thickness of the silicon oxide film increases because the silicon oxide film is formed through an oxidation process of polycrystalline silicon. tb variation (tb is 100 nm
In this case, it reaches about 10 nm. Since there is no need to be affected by (1), there is an advantage that the adjustment of the thickness of the silicon oxide film is relatively easy.

【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6
3a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。
However, when manufacturing a solid-state imaging device according to this embodiment, care must be taken so that the so-called gate bird's beak does not affect the performance of the solid-state imaging device. That is, when the silicon substrate is oxidized at the same time as the silicon oxide film is regenerated by thermal oxidation, the silicon oxide film expands, and as shown in FIG. Membrane 6
3a pushes the end of the polycrystalline silicon film 64 serving as the gate electrode upward (as if by 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 (a cause of so-called white flaws and a factor of deteriorating image quality) resulting from signal defects. Therefore, from such a viewpoint, it is preferable that the thickness of the silicon oxide film is reduced according to the first embodiment, and even when the silicon oxide film is regenerated according to the second embodiment, the gate bird's beak can reduce the image quality. It is preferable to adjust the conditions of thermal oxidation and the like so as not to affect the influence.

【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3
2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〜60
0nm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。
(Third Embodiment) FIG. 3 is a process drawing showing the outline of still another example of the manufacturing method of the present invention by each cross section. First, in the p-type silicon substrate 30, the photosensor section 31, which is an n-type impurity region, is provided with a vertical transfer register 3.
2 and the like are formed by ion implantation, and a silicon oxide film 33a is formed on the substrate 30 by thermal oxidation. The thickness te of the silicon oxide film 33a is 20 nm
4040 nm. On silicon oxide film 33a, silicon nitride film 33b and polycrystalline silicon film 34 are formed by a CVD method. At this time, the thickness tf of the silicon nitride film 33b is about 20 nm to 40 nm, and the thickness of the polycrystalline silicon film 34 is 200 nm to 60 nm.
It is about 0 nm. Part of the polycrystalline silicon film 34
An opening region is formed so as to include the photosensor portion 31 by being removed by etching (FIG. 3A). By the patterning by this etching, the polycrystalline silicon film 34 functions as a gate electrode and the silicon oxide film 33a
The silicon nitride film 33b functions as an insulating film between the gate electrode and the silicon substrate.

【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3
1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30n
m〜80nm、さらに好ましくは50nm〜70nmと
される。
Next, the polycrystalline silicon 34 is thermally oxidized,
A silicon oxide film 33c is formed on polycrystalline silicon. 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 photo sensor unit 3 is formed.
1 also increases the thickness of the silicon nitride film (tg). This film thickness tg is 20 nm to 120 nm, preferably 30 n
m to 80 nm, more preferably 50 nm to 70 nm.

【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。
Subsequently, a resist 36 is formed on the silicon nitride film 35 above the photosensor section 31 (FIG. 3).
(C)), etching is performed (preferably dry etching), and the thickness of the silicon nitride film in a portion not protected by the resist is reduced (FIG. 3D). 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 manner, a silicon nitride film having a thickness greater than that of the other portions is formed only in the region covered with the resist 36 above the photosensor portion 31.

【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。
Thereafter, in the same steps as described in the first embodiment, the interlayer insulating film 37, the metal light shielding film 38 having the opening region 38a, and the passivation film 39
Are formed in order (FIG. 3E), and further, a step of forming a flattening film and the like are appropriately added to manufacture a solid-state imaging device.

【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。
According to the above process, the silicon nitride film used as the anti-reflection film has the thickness tf originally formed.
The thickness tg is more effective than antireflection, so that a solid-state imaging device with improved sensitivity can be manufactured.

【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。
In the above process, the silicon nitride film is used for both the antireflection film, but the invention is not limited to this.
It may be a film as exemplified above, or may have a stacked structure of two or more layers by using a combination of different kinds of films.

【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。
In these series of steps, usable substances, film forming methods, and the like are the same as those in the first embodiment.

【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))。
(Fourth Embodiment) FIG. 4 is a process drawing showing the outline of still another example of the manufacturing method of the present invention by each cross section. Also in this step, a silicon oxide film 43a, a silicon nitride film 43b, and a polycrystalline silicon film 44 patterned so that the upper part of the photosensor part 41 is an open area are formed on the silicon substrate 40 on which the photosensor part 41 is formed. 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 thickness of the silicon nitride film above the photosensor portion 41. Part 41
The steps up to the step of applying the resist 46 only upward are the same as the steps described in the third embodiment (FIGS. 4A to 4D).

【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))。
However, the present embodiment is different from the third embodiment in that the subsequent etching of the silicon nitride film is performed until the silicon nitride film other than the portion protected by the resist 46 is removed ( FIG.
(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))。
Thereafter, in the same steps as described in the first embodiment, an interlayer insulating film 47, a metal light shielding film 48 having an opening region 48a, and a passivation film 49 are formed in this order (FIG. 4F). .

【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。
According to 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】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。
In these series of steps, usable substances, film forming methods, and the like are the same as those in the first embodiment.

【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。
In the third and fourth embodiments, a silicon nitride film serving as an antireflection film is formed on a silicon substrate, and a gate electrode is formed thereon. Due to the silicon nitride film, 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 flaws that degrade image quality.

【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。
Further, since it is not necessary to adjust the oxide film thickness by etching the oxide film as in the first embodiment, the silicon oxide film on the photodiode has the same thickness within the same wafer or between wafers. Can be suppressed, and an element having stable optical characteristics can be supplied. Furthermore, since a wet etching process is not required, the manufacturing process can be simplified.

【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))。
(Fifth Embodiment) FIG. 5 is a process drawing showing the outline of still another example of the manufacturing method of the present invention by each cross section. In this step, a silicon oxide film 53a, a silicon nitride film 53b, and a polycrystalline silicon film 54 patterned so as to open above the photosensor unit 51 are formed on the silicon substrate 50 on which the photosensor unit 51 is formed. Up to the step of forming the silicon oxide film 53c by thermally oxidizing the polycrystalline silicon film 54,
This is the same as the process described in the third embodiment (FIG. 5).
(A) to FIG. 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。
However, in the present embodiment,
A step of removing the silicon nitride film 53b on the photo sensor unit 51 by etching is performed (FIG. 5).
(C)). This etching is preferably dry etching.

【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。
Next, a silicon nitride film 55 is newly formed by a low pressure CVD method (FIG. 5D). The silicon nitride film 55 has a thickness of 20 to 120 nm, preferably 30 to 120 nm.
-80 nm, more preferably 50-70 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 unit 51 becomes an antireflection film (FIG. 5F). )). Note that the etching of the silicon nitride film 55 is preferably dry etching.

【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。
Thereafter, in the same steps 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 formed in order (FIG. 5E), and a process of forming a flattening film and the like are added as appropriate to manufacture a solid-state imaging device.

【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。
In the above process, the silicon nitride film is used as the antireflection film. However, the present invention is not limited to this, and the films exemplified above can be used. In a series of steps, usable substances, film forming methods, and the like are the same as those in the first embodiment.

【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。
According to the fifth embodiment, as in the third and fourth embodiments, a silicon nitride film is formed on a silicon substrate, and a gate electrode is formed thereon. Even after the subsequent oxidation step, the silicon substrate is not oxidized, and the thickness of the silicon oxide film above the light receiving region does not increase. Therefore, since it is not necessary to adjust the oxide film thickness by etching the oxide film as in the first embodiment, it is possible to suppress the variation in the film thickness of the silicon oxide film on the photodiode and to improve the optical characteristics. A stable element can be supplied. In addition, since the gate bird's beak does not occur, it is possible to reliably prevent the occurrence of white flaws that degrade the image quality. In the fifth embodiment, after the step of oxidizing the gate electrode, the silicon nitride over the light receiving region is removed. The film is once removed, and then a new silicon nitride film is formed as an antireflection film. Therefore, as in the third and fourth embodiments, the anti-reflection film is formed twice (the anti-reflection film forming step performed before the polycrystalline silicon is formed and the anti-reflection film is formed after the thermal oxidation of the polycrystalline silicon) The thickness of the anti-reflection film is less scattered than in the case where the anti-reflection film is formed by the thickness increasing step of the anti-reflection film, and the film thickness can be easily adjusted.

【0054】[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。
As described in detail above, according to the present invention, a step of forming a silicon oxide film on a silicon substrate having a photosensor portion and a step of forming a silicon oxide film on the silicon substrate via at least the silicon oxide film Forming a gate electrode made of polycrystalline silicon; forming a silicon oxide film on the gate electrode by exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere; Forming an anti-reflection film in a light-receiving region through which the incident light passes, after the step of exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere and before the step of forming the anti-reflection film, By performing the process of reducing the thickness of the silicon oxide film inside by etching, it is possible to effectively suppress the reflection of signal light incident on the photosensor section. It is possible to manufacture a solid-state imaging device having the configuration.

【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。
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 forming at least the silicon oxide film on the silicon substrate. Forming a gate electrode made of polycrystalline silicon via an anti-reflection film, and after the step of forming the gate electrode, the anti-reflection in a light receiving region through which light incident on the photosensor portion is transmitted. By further performing the step of forming an anti-reflection film on the film, a solid-state imaging device having a configuration capable of effectively suppressing the reflection of signal light incident on the photosensor portion can be manufactured.

【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。
Further, 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 forming at least the silicon oxide film and the silicon oxide film on the silicon substrate Forming a gate electrode made of polycrystalline silicon through a silicon nitride film, exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere, receiving light incident on the silicon oxide film and incident on the photosensor portion. Forming an anti-reflection film in the region, 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 anti-reflection film. Has a configuration that can effectively suppress the reflection of signal light incident on the photosensor section by performing the removing step. It is possible to manufacture a solid-state imaging device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a process chart sequentially showing steps of an example of a manufacturing method of the present invention in a sectional view.

【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。
FIG. 2 is a process diagram sequentially showing steps of another example of the manufacturing method of the present invention in cross-sectional views.

【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。
FIG. 3 is a process chart sequentially showing the steps of another example of the manufacturing method of the present invention in cross-sectional views.

【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。
FIG. 4 is a process chart sequentially showing the steps of another example of the manufacturing method of the present invention in a sectional view.

【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。
FIG. 5 is a process drawing sequentially showing the steps of another example of the manufacturing method of the present invention in a sectional view.

【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。
FIG. 6 is an enlarged view of a part of a cross-sectional view corresponding to FIG. 2D for explaining a gate bird's beak.

【図7】 従来の固体撮像素子の例を示す断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional solid-state imaging device.

【図8】 従来の固体撮像素子の別の例を示す断面図で
ある。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating another example of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80
Silicon substrate 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81
Photo sensor 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 晶二 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shoji Tanaka 1-1, Komachi, Takatsuki-shi, Osaka Matsushita Electronics Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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 a gate electrode made of polycrystalline silicon on the silicon substrate via at least the silicon oxide film; Forming a silicon oxide film on the gate electrode by exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere; and forming an anti-reflection film in a light receiving region on the silicon oxide film, through which light incident on the photosensor unit is transmitted. After the step of exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere and before the step of forming the antireflection film, a step of reducing the thickness of the silicon oxide film in the light receiving region by etching. A method for manufacturing a solid-state imaging device, which is implemented.
【請求項2】 前記受光領域内の前記シリコン酸化膜を
エッチングにより除去し、前記シリコン基板を酸化雰囲
気に曝すことにより、前記受光領域内の前記シリコン基
板の表面に、再びシリコン酸化膜を形成する請求項1に
記載の固体撮像素子の製造方法。
2. A silicon oxide film is again formed on the surface of the silicon substrate in the light receiving region by removing the silicon oxide film in the light receiving region by etching and exposing the silicon substrate to an oxidizing atmosphere. A method for manufacturing the solid-state imaging device according to claim 1.
【請求項3】 前記反射防止膜が形成される前に、前記
受光領域内のシリコン酸化膜の膜厚を10nm〜40n
mに調整する請求項1または2に記載の固体撮像素子の
製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the thickness of the silicon oxide film in the light receiving region is 10 nm to 40 nm before the antireflection film is formed.
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein m is adjusted to m.
【請求項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。
4. 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 forming at least the silicon oxide film on the silicon substrate. Forming a gate electrode made of polycrystalline silicon via an anti-reflection film, and after the step of forming the gate electrode, the anti-reflection in a light receiving region through which light incident on the photosensor portion is transmitted. A method for manufacturing a solid-state imaging device, further comprising a step of forming an antireflection film on the film.
【請求項5】 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にまで増加させる請求項4に記載の固体撮像
素子の製造方法。
5. An anti-reflection film is further formed on the anti-reflection film so that the thickness of the anti-reflection film is 30 nm.
5. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 4, wherein the thickness is increased to about 80 nm.
【請求項6】 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。
6. 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 forming the silicon oxide film and the silicon on the silicon substrate. Forming a gate electrode made of polycrystalline silicon through a nitride film, and exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere;
Forming an anti-reflection film on the silicon oxide film and in a light-receiving region through which light incident on the photosensor portion is transmitted, and exposing the gate electrode to an oxidizing atmosphere. A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising, before the step of forming a prevention film, a step of removing the silicon nitride film in the light receiving region by etching.
【請求項7】 前記反射防止膜として、シリコン窒化膜
を用いる請求項1〜6のいずれかに記載の固体撮像素子
の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein a silicon nitride film is used as the antireflection film.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197897A (en) * 2001-12-28 2003-07-11 Fuji Film Microdevices Co Ltd Semiconductor photoelectric transducer
JP2005268643A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Sony Corp Solid-state image pickup element, camera module, and electronic equipment module
JP2005340475A (en) * 2004-05-26 2005-12-08 Sony Corp Solid state imaging device
JP2006013522A (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Samsung Electronics Co Ltd Image sensor and method of manufacturing it
US7126102B2 (en) 2003-01-06 2006-10-24 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device and camera using photoelectric conversion device
JP2006324339A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Sony Corp Photoelectric conversion device
JP2007005493A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Sharp Corp Solid-state imaging device, its manufacturing method, and electronic information apparatus
WO2007024562A2 (en) * 2005-08-24 2007-03-01 Micron Technology, Inc. Cmos imager with nitrided gate oxide and method of fabrication
JP2007059834A (en) * 2005-08-26 2007-03-08 Sharp Corp Solid-state imaging apparatus and manufacturing method thereof, and electronic information apparatus
JP2009026848A (en) * 2007-07-18 2009-02-05 Panasonic Corp Solid-state imaging device and manufacturing method therefor
JP2009147173A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Sharp Corp Method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic information equipment
WO2010140280A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 パナソニック株式会社 Solid-state imaging device
US8384133B2 (en) 2004-06-28 2013-02-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor comprising anti-reflection layer having high refractive index

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197897A (en) * 2001-12-28 2003-07-11 Fuji Film Microdevices Co Ltd Semiconductor photoelectric transducer
US7385172B2 (en) 2003-01-06 2008-06-10 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device having an insulation film on a reflection prevention film, and camera using such photoelectric conversion device
US7126102B2 (en) 2003-01-06 2006-10-24 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device and camera using photoelectric conversion device
US7709780B2 (en) 2003-01-06 2010-05-04 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device and camera using photoelectric conversion device
JP2005268643A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Sony Corp Solid-state image pickup element, camera module, and electronic equipment module
JP2005340475A (en) * 2004-05-26 2005-12-08 Sony Corp Solid state imaging device
JP2006013522A (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Samsung Electronics Co Ltd Image sensor and method of manufacturing it
US8384133B2 (en) 2004-06-28 2013-02-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor comprising anti-reflection layer having high refractive index
JP2006324339A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Sony Corp Photoelectric conversion device
JP2007005493A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Sharp Corp Solid-state imaging device, its manufacturing method, and electronic information apparatus
WO2007024562A3 (en) * 2005-08-24 2007-10-18 Micron Technology Inc Cmos imager with nitrided gate oxide and method of fabrication
WO2007024562A2 (en) * 2005-08-24 2007-03-01 Micron Technology, Inc. Cmos imager with nitrided gate oxide and method of fabrication
US7728330B2 (en) 2005-08-24 2010-06-01 Aptina Imaging Corporation CMOS imager with nitrided gate oxide and method of fabrication
JP2007059834A (en) * 2005-08-26 2007-03-08 Sharp Corp Solid-state imaging apparatus and manufacturing method thereof, and electronic information apparatus
JP2009026848A (en) * 2007-07-18 2009-02-05 Panasonic Corp Solid-state imaging device and manufacturing method therefor
US8723239B2 (en) 2007-07-18 2014-05-13 Panasonic Corporation Solid-state imaging element
JP2009147173A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Sharp Corp Method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic information equipment
WO2010140280A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 パナソニック株式会社 Solid-state imaging device

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