TW201143059A - Method for manufacturing a solid-state image capturing element - Google Patents

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TW201143059A TW099143549A TW99143549A TW201143059A TW 201143059 A TW201143059 A TW 201143059A TW 099143549 A TW099143549 A TW 099143549A TW 99143549 A TW99143549 A TW 99143549A TW 201143059 A TW201143059 A TW 201143059A
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Yasuhiko Sueyoshi
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Sharp Kk
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Description

201143059 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於製造一固體攝像元件之方法，該 固體攝像TL件係由用於執行一光電轉換及擷取具有來自一 物體之影像光之一影像之半導體元件構成。 本申晴案係根據35 U.S.C. §ii9(e)規定主張2009年12月 17曰於曰本申請之專利申請案第2〇〇9_28699〇號之優先 權，該案之全文以引用方式併入本文中。 【先前技術】 此類型之習知固體攝像元件舉例而言係用於一電子資訊 裝置，諸如一數位相機（例如一數位攝影機或一數位靜態 相機）、一影像輸入攝影機（例如一監視攝影機）、一掃描 器、一傳真機、一電視電話器件及一裝備有相機的蜂巢式 電話裝置。在該等習知固體攝像元件中，使用一電漿CVD 方法在包含一光電二極體（PD)、一轉移閘（TG)及一 CCD之 該等元件之一完整表面上形成作為一鈍化膜之一 SiN膜； 且在该鈍化膜上加熱來執行一燒結製程。因此，可抑制一 光電二極體表面上之暗電流，該光電二極體作為構成各個 像素之一光電轉換區段（光接收區段）。在參考文獻i中之製 造一固體攝像元件之一方法中揭示此方法。 在參考文獻1中，舉例而言，在之一低溫下使用一 解壓縮CVD方法在包含一光電二極體（pD)、一轉移閘（TG) 及一 CCD之該等元件之一完整表面上形成（舉例而言）具有 5〇〇〇埃至6000埃之一膜厚度之一矽磷酸玻璃（pSG)膜作為 I52316.doc 201143059 用於表面保護之一第一鈍化膜。在該PSG膜上，舉例而言 使用運用SiH4及氨（NH3)氣體之一常規電漿CVD形成具有 3〇〇〇埃至5000埃之一膜厚度之氮化矽膜^匕乂膜）（即一電 漿SiN膜）作為一第二純化膜。使用該電漿方法，可能 在一低溫下藉由電漿溶解該等成分氣體以形成該膜。若在 一下面層中存在金屬線（諸如一 Cu線或一 A1線），則此等金 屬線將在500°C或更高之一高溫下熔化。因此，該電漿 CVD方法之該膜形成溫度可設定為3〇(Γ(：至4〇(rc之一低 溫。如上文所述，一可使用一電漿CVD方法形成SiN鈍化 膜且在該鈍化膜上執行一燒結製程，使得可抑制該光電二 極體表面上之暗電流。 參考文獻1 :日本專利特許公開申請案第63-185059號。 【發明内容】 然而’在上文描述的該習知技術中，存在下列問題：當 合適内埋於諸線之間之一 HDP膜用作一層間絕緣膜時，當 電線越精細時，取決於該HDP膜之膜形成條件，信號可歸 因於暗電流而降級且精細白缺陷可增加，因此導致圖像品 質之降級。 本發明意欲解決上文描述的該等習知問題。本發明之目 的係提供用於製造一固體攝像元件之一方法，甚至當具有 在精細佈線之間之一合適内埋能力之該HDP膜用作一層間 絕緣膜時’該方法仍可抑制歸因於暗電流之信號降級及精 細白缺陷之增加’並防止圖像品質之降級。 根據本發明之製造一固體攝像元件之一方法包含：一光 152316.doc 201143059 接收元件形成步驟’其在一半導體基板或一半導體層中形 於執行一光電轉換及操取入射光之一影像之複數個光 接收元件；—電荷轉移區段形成步驟，其形成鄰近於該等 光接收元件之每一者並用於該等光接收元件之每一者之各 個電荷轉移區段；一第一HDP膜形成步驟，其藉由控制在 c或以下之一沈積溫度而在該光接收元件及該電荷轉 移區段之一轉移閘上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一 HDP膜；—第一接觸插塞形成步驟，其在該第一HDp膜中 成各個第接觸插塞，该各個接觸插塞與該電荷轉移區 段之一轉移閘及一電荷電壓轉換區域之每一者連接，一電 荷被轉移至該電荷電壓轉換區-第-佈線區段形成步 驟，其在該第一HDP膜上形成待與該各個第一接觸插塞連 接之各個第一佈線區段；一第二HDp膜形成步驟，其藉由 控制在365t或以下之該沈積溫度而在該第一 HDp膜及該 各個第一佈線區段上形成作為一第二層間絕緣膜之一第二 HDP膜；一第二接觸插塞形成步驟，其在該第二HDp膜中 形成各個第二接觸插塞，該各個第二接觸插塞與該各個第 一佈線區段連接；一第二佈線區段形成步驟，其在該第二 HDP膜上形成待與該各個第二接觸插塞連接之各個第二佈 線區段；及一第一電漿氮化矽膜形成步驟，其使用一電漿 CVD方法在該第二HDP膜及該各個第二佈線區段上形成作 為一鈍化膜之一第一電衆氮化矽膜，藉此達成上文描述的 該目的。 根據本發明之製造一固體攝像元件之一方法包含：一光 1523I6.doc -6 - 201143059 接收元件形成步驟，其在一半導體基板或一半導體層中形 成用於執行一光電轉換及擷取入射光之一影像之複數個光 接收7〇件；一電荷轉移區段形成步驟，其形成鄰近於該等 光接收元件之每一者並用於該等光接收元件之每一者之各 個電荷轉移區段；一第一 HDp膜形成步驟，其藉由控制在 C或以下之一沈積溫度而在該光接收元件及該電荷轉 移區段之一轉移閘上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一 HDP膜·’ _第一接觸插塞形成步驟，其在該第一HDp膜中 形成各個第一接觸插塞，該各個接觸插塞與該電荷轉移區 段之一轉移閘及一電荷電壓轉換區域之每一者連接，一電 荷被轉移至該電荷電壓轉換區域；一第一佈線區段形成步 驟’其在該第一 HDP膜上形成待與該各個第一接觸插塞連 接之各個第一佈線區段；及一第一電漿氮化石夕膜形成步 驟’其使用一電漿CVD方法在該第一 HDp膜及該各個第一 佈線區段上形成作為一鈍化膜之一第一電漿氮化矽膜，藉 此達成上文描述的該目的。 根據本發明之製造一固體攝像元件之一方法包含：一光 接收元件形成步驟，其在一半導體基板或一半導體層中形 成用於執行一光電轉換及擷取入射光之一影像之複數個光 接收元件；一電荷轉移區段形成步驟，其形成鄰近於該等 光接收元件之每一者並用於該等光接收元件之每一者之各 個電荷轉移區段；一第一 HDP膜形成步驟，其藉由控制在 365°C或以下之一沈積溫度而在該光接收元件及該電荷轉 移區段之一轉移閘上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一 152316.doc 201143059 HDP膜；一第一接觸插塞形成步驟，其在該第一HDp膜中 形成各個第一接觸插塞，該各個接觸插塞與該電荷轉移區 段之一轉移閘及一電荷電壓轉換區域之每一者連接，一電 荷被轉移至該電荷電壓轉換區域；一第一佈線區段形成步 驟，其在該第一 HDP膜上形成待與該各個第一接觸插塞連 接之各個第一佈線區段；一第二HDp膜形成步驟，其藉由 控制在365。(：或以下之該沈積溫度而在該第一 HDp膜及該 各個第一佈線區段上形成作為一第二層間絕緣膜之一第二 HDp膜，一第二接觸插塞形成步驟，其在該第二HDp膜中 形成各個第二接觸插塞，該各個第二接觸插塞與該各個第 一佈線區段連接；一第二佈線區段形成步驟，其在該第二 HDP膜上形成待與該各個第二接觸插塞連接之各個第二佈 線區段；一第三HDP膜形成步驟，其藉由控制在365它或 以下之該沈積溫度而在該第二HDp膜及該各個第二佈線區 丰又上形成作為一第三層間絕緣膜之一第三膜；一第三 接觸插塞形成步驟，其在該第三HDp膜中形成各個第三接 觸插塞，該各個第三接觸插塞與該各個第二佈線區段連 接，一第二佈線區段形成步驟，其在該第三HDp膜上形成 待與該各個第三接觸插塞連接之各個第三佈線區段；及一 第一電漿氮化矽膜形成步驟，其使用一電漿CVD方法在該 第三HDP膜及該各個第三佈線區段上形成作為一減膜之 第一電漿氮化矽膜，藉此達成上文描述的該目的。 根據本發明之製造一固體攝像元件之一方法包含：一光 接收元件形成步驟，其在一半導體基板或一半導體層中形 152316.doc -8- 201143059 成用於執行·-光電轉換及操取入射光之一影像之複數個光 接收元件；—電荷轉移區段形成步驟，其形成鄰近於該等 光接收元件之每一者並用於該等光接收元件之每一者之各 個電荷轉移區段；一遮光膜形成步驟，其形成覆蓋該電荷 轉移區段之一轉移閘並具有位於各個光接收元件上方的一 孔隙之-遮光膜；一第一 HDP膜形成步驟，其藉由控制在 365 °C或以下之一沈積溫度而在該光接收元件及該遮光膜 上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一HDp膜；及一第一 電漿氮化矽膜形成步驟，其使用一電漿CVD方法在該第一 腑膜上形成作為-鈍化膜之-第-電梁氮化指’藉此 達成上文描述的該目的。 較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之一 方法中，在該第一HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制 為33 5°C至365°C或33 5°C至3 50°C以形成該第一犯^膜。 仍較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中：在該第一HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控 制為335。(：至365t或335cC至35(rc以形成該第一 HDp膜； 且在該第二HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 335C至365C或335C至350°C以形成該第二hdp膜。 仍較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中：在該第一HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控 制為335。(：至365°C或3351至35(TC以形成該第一 HDp膜； 在該第二HDP膜形成步驟中，該沈積温度被控制為335它 至365C或335C至350C以形成該第二HDP膜；且在該第二 152316.doc •9· 201143059 HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為335。〇至365°(：或 335°C至350°C以形成該第三HDP膜。 仍較佳地’在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中’在該第一 HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控 制為350°C以形成該第一 HDP膜。 仍較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中：在該第一 HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控 制為350°C以形成該第一 HDP膜；且在該第二HDP膜形成步 驟中’該沈積溫度被控制為350°C以形成該第二HDP膜。 仍較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中：在該第一 HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控 制為350°C以形成該第一HDP膜；在該第二HDP膜形成步驟 中’該沈積溫度被控制為350°C以形成該第二HDP膜；且 在該第三HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為35〇〇c 以形成該第三HDP膜。 仍較佳地’在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法申：該方法進一步包含一第二電漿氮化矽膜形成步 驟，其使用一電漿CVD方法在該光接收元件及該電荷轉移 區段之該轉移閘上形成作為一鈍化膜之一第二電漿氣化石夕 膜；且在該第一HDP膜形成步驟中，該第一HDp膜係形成 於邊第一電衆氮化梦膜上而非該光接收元件及該電荷轉移 區段之該轉移閘上。 仍較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中：該方法進一步包含一第二電漿氮化矽膜形成步 152316.doc -10- 201143059 驟’其使用一電漿CVD方法在該光接收元件及該遮光膜上 形成作為一鈍化膜之一第二電漿氮化矽膜；且在該第一 HDP膜形成步驟中，該第一 HDP膜係形成於該第二電聚氣 化矽膜上而非該光接收元件及該遮光膜上。 仍較佳地’在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中，在該第一電漿氮化矽膜形成步驟及該第二電漿 氮化矽膜形成步驟中，或在該第一電漿氮化矽膜形成步驟 中，使用一電槳CVD方法形成對於一藍色波長具有19或 更多及2.15或更少之一折射率之一電漿氮化矽膜作為一鈍 化膜。 仍較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中，該方法進一步包含一燒結製程步驟，其藉由加 熱該第一電漿氮化矽膜及該第二電漿氮化矽膜或該第一電 漿氮化矽膜而執行一燒結製程。 仍較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中’該第一電漿氮化矽膜及該第二電漿氮化矽膜之 一膜厚度或該第一電漿氮化矽膜之一膜厚度係在該燒結製. 程期間可自該電漿氮化矽膜分離足以供應氫至該光接收元 件之—表面之氫量之一膜厚度。 仍較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中’在該第一電漿氮化矽膜形成步驟及該第二電漿 氮化矽膜形成步驟中，或在該第一電漿氮化矽膜形成步驟 中’指示一電漿產生能量並設定於一裝置側上之一 RF功率 被設定為85〇瓦特至1500瓦特以形成該電漿氮化矽膜。 152316.doc •11· 201143059 仍較佳地，在根據本發明之用於製造一固體攝像元件之 一方法中，該第二電漿氮化矽膜形成於該光接收元件上， 亦作為一防止反射膜。 下文中將描述具有上文描述的結構之本發明之功能。 本發明包含一 HDP膜形成步驟，其藉由控制在365°C或 低於365°C之一沈積溫度而在該光接收元件及該電荷轉移 區段之該轉移閘上形成作為一層間絕緣膜之一 HDP膜。此 外’指示一電漿產生能量之一 RF功率被設定為850瓦特至 15 00瓦特’且形成在一藍色波長下具有19或更多及2丨5或 更少之一折射率之一電漿氮化矽膜。 因此’該層間絕緣膜或該HDP膜之該沈積溫度可控制在 365°C或以下，較佳在335。〇至365。(：之一溫度範圍内，且更 佳地在335 C至350。(：之範圍内或在350。(：。因此，甚至當具 有在精細佈線之間之一合適内埋能力之該HDp膜用作一層 間絕緣膜B夺’仍τ抑制歸因於冑電流之信|降級及精細白 缺陷之增加並防止圖像品質之降級。 虽曰不一 电浆屋生能量之該RF功率升高至85〇] 特至900瓦特且進—步至㈣瓦特及更高時在—低溫下g 該電漿SiN膜分離的氫量將在一稍後執行的燒結製程時士 加’因此可靠地執行該燒結製程1此在該等光接收^ 件之該表面上’可能可靠地修復—梦表面上的—缺陷（》 由金屬層之電漿乾式触刻引起）以進一步抑制暗電流。 卜由於it纟抑制具有一藍色波長之該鈍化膜之一用 透射率之下降’可能抑制該等光接收元件中之-藍色敏禮 1523I6.doc 201143059 度之下降以進一步改良圖像品質。 如上文所述，根據本發明，該層間絕緣膜或該HDP膜之 該沈積溫度可控制在3 6 5 C或以下，較佳在3 3 5 °C至3 6 5 °C之 一溫度範圍内’且更佳地在335。(：至350。(：之範圍内或在 350C。因此’甚至當具有在精細佈線之間之一合適内埋 能力之該HDP膜用作一層間絕緣膜時，仍可抑制歸因於暗 電流之1s號降級及精細白缺陷之增加並防止圖像品質之降 級。 另外，指示一電漿產生能量之一 RF功率被設定為85〇瓦 特至1 500瓦特，使得可更加抑制暗電流。此外，形成在一 藍色波長下具有1.9或更多及2.15或更少之一折射率之一電 漿氮化矽膜，使得可能抑制該等光接收元件中之一藍色敏 感度之下降以進一步改良圖像品質。 熟習此項技術者在參考隨附圖式閱讀及理解下列詳細描 述之後將瞭解本發明之此等及其他優點。 【實施方式】 在下文中，將詳細描述其中根據本發明藉由使用一電漿 CVD方法形成的一電漿SiN膜施加至一 CMOS固體攝像元件 (CMOS影像感測器）之一情況，作為根據本發明之用於製 造一固體攝像元件之一方法之實施例1及2。將詳細描述其 中根據本發明藉由使用一電漿CVD方法形成的一電漿SiN 膜施加至一CCD固體攝像元件（CCD影像感測器）之另一情 況，作為根據本發明之用於製造一固體攝像元件之一方法 之實施例3。 152316.doc •13· 201143059 在下文中’將簡潔描述該CMOS影像感測器及該CCD影 像感測器之特性。 不像該CCD影像感測器，該CMOS影像感測器並不使用 一 CCD »在該CMOS影像感測器中，在一垂直方向以一垂 直轉移區段自執行對入射光之一光電轉換之各個光接收區 段轉移一信號電荷，且在一水平方向以一水平轉移區段轉 移來自該垂直轉移區段之該信號電荷。該CMOS影像感測 器用由一鋁（A1)線或類似物形成的一選擇控制線自該光接 收區段讀出各個像素之一信號電荷’如同一記憶體裝置， 並將該信號電荷轉換為電壓。隨後，該CMOS影像感測器 自一經選擇像素連續讀出根據該經轉換電壓放大的一成像 信號《在另一方面’該CCD影像感測器需要用於驅動一 CCD之複數個正電源供應電壓及負電源供應電壓，而該 CMOS影像感測器可用一單一電源供應來驅動自身，此相 較於該CCD影像感測器可實現一低電力消耗及低電壓驅 動。此外，因為一唯一CCD製造製程用於製造該CCD影像 感測器’故難以直接應用大體上用於一 CMOS電路的一製 造製程至用於該CCD影像感測器之該製造方法。在另一方 面’ s亥CMOS影像感測器使用大體上用於一 CMOS電路之 一製造製程。因此’可藉由該CMOS製程同時形成一邏輯 電路、一類比電路及一類比數位轉換電路及類似物，該 CMOS製程頻繁用於製造用於控制一顯示器之一驅動器電 路、用於控制影像擷取之一驅動器電路、一半導體記情體 (諸如DRAM)、一邏輯電路及類似物《亦即，該CM〇s影像 152316.doc •14- 201143059 感測器有利的是易於在形成一半導體記憶體、用於控制一 顯示器之一驅動器電路及用於控制影像擷取之一驅動器電 路之一相同半導體晶片上形成該CMOS影像感測器。另 外，相對於該CMOS影像感測器之製造，該CMOS影像感 測器有利的是對於該CMOS影像感測器易於與該半導體記 憶體、用於控制一顯示器之該驅動器電路及用於控制影像 擷取之該驅動器電路共用一生產線。 (實施例1) 圖1係示意性地繪示根據本發明之實施例1之一 CMOS固 體攝像元件之一例示性基本部分結構之一縱向截面圖。 在圖1中’ 一光電二極體12係形成為在根據實施例1之一 CMOS固體攝像元件之各個像素區段1中之一半導體基板^ 之一表面層。該光電二極體12作為各個像素之一光電轉換 區段（光接收元件）。鄰近於該光電二極體12，一電荷轉移 區段13設於一電荷轉移電晶體中以用於轉移一信號電荷至 一浮動擴散區段（電荷電壓轉換區段）F D ^在該電荷轉移區 段13上方，提供一轉移閘丨5且一閘絕緣膜丨4插置於其間， 該轉移閘15作為一引線電極。運用該電荷轉移區段〗3、閘 絕緣膜14及轉移閘1 5，構成用於自該光電二極體丨2讀出及 轉移一影像信號之一電荷轉移區段。此外，該像素區段ι 包含一讀取電路，其中轉移至各個光電二極體12之該浮動 擴散區段FD的-信號電荷被轉換為—電壓，根據該經轉換 的電壓在一放大電晶體(圖中未展示)中放大一信號電位， 且該讀取電路將該信號電位讀出作為各個像素區段之一影 152316.doc -J5- 201143059 像信號》 在該讀取電路中，用於將該浮動擴散區段fd重設為一 預定電壓（例如電源供應電壓）之一重設電晶體及用於在重 設之後根據該浮動擴散區段F D之一電位放大一電位信號以 輸出一影像信號至一信號線之一放大電晶體設於一邏輯電 晶體區域2中。該邏輯電晶體區域2設於該等像素區段1之 間並一元件區分層STI插置於其間。該重設電晶體及該放 大電晶體每一者係由一源極（3)/汲極（D)及一閘極（g)構 成。 在該轉移閘15、浮動擴散區段FD及邏輯電晶體區域2上 方’設置該讀取電路之一電路佈線區段及與該轉移閘丨5及 浮動擴散區段FD連接的一電路佈線區段。在該閘絕緣膜14 及該轉移閘15上方，形成一 HDP(高密度電漿）膜16(高密度 電漿膜）作為具有在精細佈線之間之一合適内埋能力之一 第一層間絕緣膜。在該第一層間絕緣膜上方，形成一第一 佈線層1 7。在該第一佈線層丨7上方，形成一 hdp(高密度 電漿）膜1 8(高密度電漿膜）作為具有在精細佈線之間之一合 適内埋能力之一第二層間絕緣膜。在該第二層間絕緣膜上 方’形成一第二佈線層19。因此形成上文描述的該電路佈 線區段。 一接觸插塞20分別形成於該第一佈線層17與該轉移閘15 之間、該第一佈線層1 7與該浮動擴散區段FD之間及該第一 佈線層17與該邏輯電晶體區域2之該源極〇/汲極及閘 極（G)之間，該接觸插塞係由一導電材料（例如鎢）製成◊一 152316.doc -16- 201143059 接觸插塞21分別形成於該接觸插塞20上方之該等各自第一 佈線層1 7與該等各自第二佈線層1 9之間。因此，該等佈線 層17及19係由紹、銅或類似物製成，該轉移閘1 5、該浮動 擴散區段FD、及該邏輯電晶體區域2之該源極（S)/汲極（D) 及閘極（G)係相互電連接。 此外，在作為一第二層間絕緣膜之該HDP膜1 8及該第二 佈線層19上方，一電漿氮化矽膜或一電漿SiN膜22係形成 作為一鈍化膜。在形成該第二佈線層1 9之一佈線型樣之後 且在形成一色彩滤光器之前，運用加熱之一燒結製程，藉 由使用一電漿CVD方法而形成該電漿SiN膜22，以抑制該 光電二極體12之一表面上之暗電流（其中在不具光之一狀 態下產製一信號電荷），該光電二極體12構成各個像素區 段1。該電漿SiN膜22係經形成使得該膜對一藍色光（例如 具有450奈米之一波長）之折射率係2.15或更小（1.9至2.15之 折射率）。 在該電漿SiN膜22上方，形成一色彩濾光器（圖中未展 示）’該色彩渡光器具有經配置用於各個光電二極體12的 R、G及B之一預疋色彩配置（例如拜耳（Bayer)配置）。此 外，在該色彩濾光器上方，形成一平坦化膜（圖中未展 示）。在該平坦化膜上方，形成一微透鏡23以用於至作為 一光接收區段之該光電二極體12之光之聚光。在此情況 中，該微透鏡23可由一色彩濾光材料製成。在此一情況 中’將不額外需要該色彩滤光器及該平坦化膜。 根據具有上文描述的該結構之實施例1之用於製造該 152316.doc 17 201143059 CMOS固體攝像元件ι〇之一方法包含：一光電二極體形成 步驟，其在一半導體基板11(或一半導體層）上形成用於執 行一光電轉換及糊取入射光之一影像之複數個光電二極體 12 ; —電荷轉移區段形成步驟，其形成作為一電荷轉移構 件之一電荷轉移區段13及用於各個光電二極體之相互鄰近 之一轉移閘15 ; —第一 HDP膜形成步驟，其藉由控制在 365C或以下之一沈積溫度而在該光電二極體12及該轉移 閘1 5上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一 Η〇ρ膜丨6 ; 一 第一接觸插塞形成步驟，其在該第一HDP膜16中形成各個 接觸插塞20，該各個接觸插塞20與各個轉移閘15及電荷電 壓轉換區域（洋動擴散區段F D)連接，一電荷被轉移至該電 荷電壓轉換區域；一第一佈線區段形成步驟，其在該HDP 膜16上形成待與各個接觸插塞2〇連接之各個第一佈線層 17 ; —第二HDP膜形成步驟，其藉由控制在36yc或以下 之該沈積溫度而在該HDP膜16及各個第一佈線層17上形成 作為一第二層間絕緣膜之一第二HDP膜1 8 ; —第二接觸插 塞形成步驟，其在該HDP膜18中形成與各個第一佈線層17 連接的各個第二接觸插塞21; —第二佈線區段形成步驟， 其形成待與各個第二接觸插塞21連接之各個第二佈線層 19; 一第一電漿氮化矽膜形成步驟，其藉由使用一電聚 CVD方法而在該HDP膜18及各個第二佈線層19上形成作為 一鈍化膜之一第一電漿氮化矽膜22 ;及一燒結製程步驟， 其藉由加熱該電漿氮化矽膜22而抑制一光電二極體表面上 的暗電流。 152316.doc -18· 201143059 先對於3亥第一 HDP膜形成步驟及該第二HDp膜形成 ，驟將^^供關於具有在精細佈線之間之一合適内埋能力 :乂抑制歸因於暗電流之信號降級及精細白缺陷之增加之該 等HDP膜16及18之形成條件之詳細描述。
圖2係繪示在圖1之一 CMOS固體攝像元件10中該等HDP 膜16及18之一沈積溫度與暗電流之一量值之間之一關係之 一圖表。 如圖2所繪示，當該沈積溫度達到365°C時該暗電流之量 值穩定在丨.〇。然而，當該等HDP膜16及18之該沈積溫度 (塗佈溫度）超過365°C時，該暗電流之量值迅速增加。較佳 地，考慮到製造變動，該等HDp膜16及18之該沈積溫度係 自335 C至365°C(因為當該溫度達到335它以下時，舉例而 言一姓刻速率改變’此係對製造之妨礙）^因此，作為一 層間絕緣膜之該等HDP膜16及1 8之該沈積溫度（塗佈溫度） 被控制在365°C或以下，且較佳地自335。(：至365。(：，使得可 能抑制歸因於暗電流之信號降級並實現降低精細白缺陷且 改良圖像品質。 圖3係繪示在圖1之一 CMOS固體攝像元件10中該等HDP 膜16及18之一沈積溫度與暗電流之一變動（百分比）之間之 一關係之一圖表。 如圖3所繪示，暗電流之變動（百分比）最小之該等Hdp膜 16及18之該沈積溫度係35〇aC。因此，藉由控制該等HDP 膜16及18之該沈積溫度在335°C至365°C、且最佳在35〇t， 可抑制暗電流之變動（百分比）且可改良圖像品質。 152316.doc -19· 201143059 圖4係繪示在圖1之一 CMOS固體攝像元件10中該等HDP 膜16及1 8之一沈積溫度與精細白缺陷之間之一關係之一圖 表。 如圖4所繪示，精細白缺陷之發生逐漸增加至該等HDP 膜16及18之350°C之該沈積溫度。當該等HDP膜16及18之 該沈積溫度超過350°C時，發生顯著增加。甚至在此情況 中’藉由控制作為一層間絕緣膜之該等HDP膜16及18之該 沈積溫度（塗佈溫度）在365°C或以下，仍可進一步減少精細 白缺陷且可改良圖像品質。較佳地，藉由控制作為一層間 絕緣膜之該等HDP膜16及18之該沈積溫度（塗佈溫度）在 350°C或以下，可更進一步減少精細白缺陷且可進一步改 良圖像品質。 圖5係繪示在圖1之一 CMOS固體攝像元件1〇中該等Hdp 膜16及18之一沈積溫度與精細白缺陷之一變動（百分比）之 間之一關係之一圖表。 如圖5所繪示’精細白缺陷之變動（百分比）最小之該等 HDP膜16及18之該沈積溫度係35〇t。因此，藉由控制該 等HDP膜16及18之該沈積溫度在335°C至365°C，可抑制精 細白缺陷之變動（百分比）且可改良圖像品質。 接著，將詳細描述該電漿氮化矽膜形成步驟。 形成作為一鈍化膜之該電漿SiN膜22使得該膜在一藍色 光（例如450奈米之一波長）中的折射率等於或小於2 1(1 9至 2.1之折射率）以抑制在一藍色波長中之膜透射率之下降。 在此情況中，該電漿SiN膜22之膜形成條件係使得氨（Nh3) 152316.doc -20- 201143059 氣/SiH4(矽烷氣）之流率被設定為0.25至0.5，且形成該電漿 SiN膜22之該RF(射頻=高頻）功率被設定為850瓦特或更多 與1500瓦特或更少之範圍内。氨（Nh3)氣之流率係1〇〇 seem至150 seem’且SiH4(矽烷氣）之流率係300 seem至400 seem。單位sccm意指cc/每分鐘（一分鐘流動之一體積cc)。 因此，在該電漿氮化矽膜形成步驟中，調整氨（NH3)氣/
SiH*(矽烷氣）之流率及該RF功率（其在該裝置側上設定並指 示一電漿產生能量）’使得作為一鈍化膜之該電漿SiN膜22 對一藍色波長（例如450奈米之一波長）之折射率可被控制在 1.9至 2.15。 在SiH*(矽烷氣）及氨（NH3)氣下、在35(TC至450。(：（本文 中為300°〇之一溫度及2托至7托之一壓力（本文中為2托之 壓力）下使用一電漿CVD方法形成氮化矽膜（Si3N4膜）（亦即 該電漿SiN膜22)作為用於表面保護之一鈍化膜，該氮化矽 膜（ShN4膜）具有250奈米至350奈米（本文中該膜厚度為3〇〇 奈米，此係可在該燒結製程期間自該電漿氮化矽膜分離足 以供應氫至該光電二極體12之該表面之h2量之一膜厚度） 之一膜厚度。使用該電漿CVD方法，可能在一低溫下由電 衆洛解該等成分氣體以形成該電装SiN膜22。若在該電漿 SiN膜22下方之一層中存在金屬線（諸如一 Cu線及一汜 線），則s亥電漿CVD方法之該膜形成溫度較佳係35〇°c至 450 C之一低溫，此係因為此等金屬線在5〇〇。〇或更高之一 高溫下將熔化。 如前文所述，形成該電漿SiN膜22之該RF(射頻=高頻）功 152316.doc -21 - 201143059 率被設定為850瓦特或更多與1500瓦特或更少之範圍内。 更佳地，形成該電漿SiN膜22之該RF功率被設定為930瓦特 或更多與11 30瓦特或更少。該RF功率指示在該裝置側上設 定之一電漿產生能量，且係用於使成分氣體進入一電漿狀 態之一離子化能力。該RF功率意指用於激勵一電漿之一高 頻率之一電功率值。 如上文所述，根據實施例1，該等HDP膜16及18之該沈 積溫度被控制為365°C或以下、較佳在335°C至365°C之一溫 度範圍内、且更佳為335。(：至3 50°C或在350°C。因此，可能 抑制歸因於暗電流之信號降級及精細白缺陷之增加，並防 止圖像品質之降級。 此外’當指示一電漿產生能量之該RF功率升高至850瓦 特至900瓦特並進一步至93〇瓦特及更高時，在一低溫下自 該電毁SiN膜22分離的氩量將在一稍後執行的燒結製程時 增加。因此’在該光電二極體12之該表面上，可能可靠地 修復一矽表面上之一缺陷（其係由一金屬層之電漿乾式蝕 刻導致）以更加抑制暗電流。另外，由於形成對一藍色波 長具有1.9或更多及215或更少之一折射率之該電漿siN膜 22 ’故可能進一步抑制該鈍化膜在一藍色波長中之膜透射 率之下降，藉此抑制該光電二極體12中之一藍色敏感度之 下降並進一步改良圖像品質。
在實施例1中’作為用於製造該CMOS固體攝像元件1〇之 該方法’已描述其中存在兩個佈線層且該方法包含一光電 一極體形成步驟、-電荷轉移區段形成步驟、一第- HDP 152316.doc •22· 201143059 膜形成步驟、-第-接觸插塞形成步驟、—第—佈線區段 形成步驟、-第二HDP膜形成步驟、—第二接觸插塞形成 步驟、-第二佈線區段形成步驟、—第—電漿氮化石夕膜形 成步驟、及一燒結製程步驟之情況。然而，不限於此，該 佈線層可係一層或三層、或甚至四層或更多之複數個層。 舉例而言，當該佈線層係一層時，用於製造該cm〇s固 體攝像元件之該方法包含：一光電二極體形成步驟，其在 -半導體基板11(或-半導體層）上形成用於執行一光電轉 換及擷取入射光之一影像之複數個光電二極體12; 一電荷 轉移區段形成㈣’其形成作為—電荷轉移構件之一電荷 轉移區段13及用於各個光電二極體12之相互鄰近之一轉移 閘15; —第一HDP膜形成步驟，其藉由控制在刊^匸或以 下之一沈積溫度而在該光電二極體12及該轉移閘15上形成 作為一第一層間絕緣膜之一第一HDp膜16 ; 一第一接觸插 塞形成步驟，其在該第一111)1>膜16中形成各個接觸插塞 20，該各個接觸插塞20與各個轉移閘丨5及電荷電壓轉換區 域（浮動擴散區段FD)連接，一電荷被轉移至該電荷電壓轉 換區域，一第一佈線區段形成步驟，其在該1^〇1>膜丨6上形 成待與各個接觸插塞20連接之各個第一佈線層17; 一第一 電漿氮化矽膜形成步驟，其藉由使用一電漿CVD方法而在 該第一HDP膜16及各個第一佈線層17上形成作為一鈍化膜 之一第一電漿氮化矽膜22 ;及一燒結製程步驟，其藉由加熱 該電漿氮化矽膜22而抑制一光電二極體表面上的暗電流。 另外，g 5玄佈線層舉例而言係三層時，用於製造該 152316.doc •23· 201143059 CMOS固鱧攝像元件之該方法包含：一光電二極體形成步 驟’其在-半導體基板11(或—半導體層）上形成用於執行 -光電轉換及擷取入射光之—影像之複數個光電二極體 ⑴-電荷轉移區段形成步驟，其形成作為一電荷轉移構 件之電疠轉移區段13及用於各個光電二極體12之相互鄰 近之-轉移閘15 第-HDP膜形成步驟，其藉由控制在 3651或以下之一沈積溫度而在該光電二極體12及該轉移 閘15上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一11〇]?膜16 ; 一 第一接觸插塞形成步驟，其在該第一11〇1>膜16中形成各個 接觸插塞20，該各個接觸插塞2〇與各個轉移閘15及電荷電 壓轉換區域（浮動擴散區段FD)連接，一電荷被轉移至該電 荷電壓轉換區域；一第一佈線區段形成步驟.，其在該HDp 膜16上形成待與各個接觸插塞2〇連接之各個第一佈線層 17 ’ 一第二HDP膜形成步驟’其藉由控制在365。〇或以下 之該沈積溫度而在該第一 HDP膜16及各個第一佈線層1 7上 形成作為一第二層間絕緣膜之一第二HDP膜1 8 ; —第二接 觸插塞形成步驟，其在該第二HDP膜18中形成與各個第一 佈線層17連接的各個第二接觸插塞21 ; —第二佈線區段形 成步驟，其形成待與各個第二接觸插塞21連接之各個第二 佈線層19 ; 一第三HDP膜形成步驟，其藉由控制在365°C 或以下之該沈積溫度而在該第二HDP膜18及各個第二佈線 層19上形成作為一第三層間絕緣膜之一第三HDP膜（圖中 未展示）；一第三接觸插塞形成步驟，其在該第三HDP膜 (圖中未展示）中形成與各個第二佈線層19連接的各個第三 152316.doc -24- 201143059 接觸插塞（圖中未展示）；一第三佈線區段形成步驟，其形 成待與各個第三接觸插塞（圖中未展示）連接之各個第三佈 線層（圖中未展示）；一第一電漿氮化矽膜形成步驟，其藉 由使用一電漿CVD方法而在一第三HDP膜（圖中未展示）及 各個第三佈線層（圖中未展示）上形成作為一鈍化膜之一第 一電漿氮化矽膜22;及一燒結製程步驟，其藉由加熱該電 漿氮化矽膜22而抑制一光電二極體表面上的暗電流。 (實施例2) 上文描述的貫施例1係其中在該最上層中一紹（A1)佈線 型樣形成之後且在一色彩濾光器形成之前，形成該電聚氮 化矽膜22及執行一燒結製程之一情況。在實施例2中，將 詳細描述其中連同此等步驟，稍後描述之一電漿SiN膜24 形成於該光電二極體12之一前表面側上且一閘絕緣膜 14(其係氧化物膜）插置於其間及執行一燒結製程之一情 況。 圖6係示意性地緣示根據本發明之實施例2之一 CMOS固 體攝像元件之一例示性基本部分結構之一縱向截面圖。在 圖6中，增加具有與圖！中之該CM〇s固體攝像元件1〇之相 對應部件相同之功能及效果並具有待描述之相同參考數字 之該等部件。 在圖6中’在根據實施例2之一 CMOS固體攝像元件丨0A 之各個像素區段1中形成一光電二極體12作為一半導體基 板Η之一表面層。該光電二極體12作為各個像素之一光電 轉換區段（光接收元件）。鄰近於該光電二極體12，一電荷 152316.doc •25- 201143059 轉移區段13設於一電荷轉移電晶體中以用於轉移一信號電 荷至一浮動擴散區段（電荷電壓轉換區段）FD ^在該電荷轉 移區段13上方’提供一轉移閘丨5且一閘絕緣膜丨4插置於其 間’ s亥轉移閘15作為一引線電極。 在該閘絕緣膜14及該轉移閘15之該整個表面上，運用加 熱之一燒結製程’使用一電漿CVD方法形成一電漿SiN膜 24作為一鈍化膜，以便抑制構成各個像素區段1之該光電 二極體12之該表面上的暗電流。形成該電漿81]^膜24使得 該膜24對一藍色光（例如45〇奈米之一波長）之折射率等於或 小於2.1 (1.9至2.1之一折射率）。 在該轉移閘15、浮動擴散區段FD及邏輯電晶體區域2上 方，形成：一讀取電路之一電路佈線區段，其中轉移至各 個光電二極體12之該浮動擴散區段FD的一信號電荷被轉換 為一電壓’根據該經轉換的電壓放大一信號電位且該讀取 電路讀出該電位作為各個像素區段之一影像擷取信號；在 頂部及底部（其作為連接至該轉移閘15及該浮動擴散區段 FD的電路佈線區段）上之一第一 HDP膜16(其作為在精細佈 線之間具有一合適内埋能力之一第一層間絕緣膜）上之— 第一佈線層17、及一第二HDP膜18(其作為在精細佈線之 間具有一合適内埋能力之一第二層間絕緣膜）上之一第二 佈線層1 9。 此外’在該第二1{]〇1>膜18及該第二佈線層19上方，形成 一電漿SiN膜22作為一鈍化膜。運用加熱之一燒結製程， 藉由使用一電漿CVD方法而形成該電漿以\膜22，以抑制 152316.doc .26· 201143059 該光電二極體12之一表面上的暗電流，該光電二極體構成 各個像素區段1。如類似於該電漿SiN膜24之情況，形成該 電漿SiN膜22使得該膜22對一藍色光（例如450奈米之一波 長）之折射率等於或小於2.1(1.9至2.1之一折射率）。 在該電漿SiN膜22上方，形成一色彩濾光器（圖中未展 示）’該色彩濾光器具有經配置用於各個光電二極體12的 R、G及B之一預定色彩配置（例如拜耳配置）。此外，在該 色彩濾光器上方，形成一平坦化膜（圖中未展示）。在該平 坦化膜上方’形成一微透鏡23以用於至作為一光接收區段 之該光電二極體12之光之聚光。 根據具有上文描述的該結構之實施例2之用於製造該 CMOS固體攝像元件10A之一方法包含：一光電二極體形 成步驟，其在一半導體基板11(或一半導體層）上形成用於 執行一光電轉換及擷取入射光之一影像之複數個光電二極 體12 ; —電荷轉移區段形成步驟，其形成作為一電荷轉移 構件之一電荷轉移區段丨3及用於各個光電二極體之相互鄰 近之一轉移閘15; —第二電漿氮化矽膜形成步驟，其藉由 使用一電漿CVD方法而在該光電二極體12及轉移閘15上形 成作為一鈍化膜之一第二電漿氮化矽膜24; 一第一 HDp膜 形成步驟，其藉由控制在365t或以下之一沈積溫度而在 該第二電漿氮化矽膜2 4上形成作為一第一層間絕緣膜之一 第一 HDP膜16; —第一接觸插塞形成步驟，其在該第一 HDP膜16中形成各個接觸插塞2〇，該各個接觸插塞2〇與各 個轉移閘15及電荷電壓轉換區域（浮動擴散區段FD)連接， 152316.doc •27· 201143059 一電荷被轉移至該電荷電壓轉換區域；一第一佈線區段形 成步驟，其在該第一HDP膜16上形成待與各個接觸插塞20 連接之各個第一佈線層17; 一第二HDp膜形成步驟，其藉 由控制在365。(：或以下之該沈積溫度而在該第一 1^1)1>膜16 及各個第一佈線層17上形成作為一第二層間絕緣膜之一第 二HDP膜18 ; 一第二接觸插塞形成步驟，其在該第二hdP 膜18中形成與各個第一佈線層17連接的各個第二接觸插塞 21 ’ 一第二佈線區段形成步驟，其形成待與各個第二接觸 插塞21連接之各個第二佈線層19; 一電漿氮化矽膜形成步 驟’其藉由使用一電漿CVD方法而在該第二HDP膜18及各 個第二佈線層19上形成作為一鈍化膜之一電漿氮化矽膜 22 ;及一燒結製程步驟’其藉由加熱該等電漿氮化矽膜22 及24而抑制一光電二極體表面上的暗電流。 首先’對於該第一 HDP膜形成步驟及該第二HDP膜形成 步驟’關於具有在精細佈線之間之一合適内埋能力以抑制 歸因於暗電流之信號降級及精細白缺陷之增加之該等HDP 膜16及18之形成條件與實施例1之情況相同。 亦即’藉由控制作為一層間絕緣膜之該等HDP膜16及1 8 之該沈積溫度（塗佈溫度）在3651：或以下、較佳自335。(3至 365°C、且更佳地自335°C至350°C之一溫度範圍内，可抑制 歸因於暗電流之信號降級，可實現精細白缺陷之減少，且 可改善圖像品質。 考慮到該等HDP膜16及18之該沈積溫度與暗電流之一變 動（百分比）以及該等HDP膜16及18之該沈積溫度與精細白 152316.doc -28 - 201143059 缺陷之一變動（百分比），當該等HDP膜16及18之該沈積溫 度為350°C時暗電流之變動（百分比）與精細白缺陷之變動 (百分比）可為最小。 接著’將詳細描述在根據實施例2之用於製造該CM〇s固 體攝像元件10A之該方法中之鈍化膜形成步驟（第一電漿氮 化矽膜形成步驟及第二電漿氮化矽膜形成步驟）。 形成作為一鈍化膜之該等電漿“!^膜22及24之每一者使 知其對一藍色光（例如450奈米之一波長）之折射率為19至 2.15(或1.9至2.1)以便抑制在一藍色波形中之膜透射率之下 降。在此情況中’該等電漿SiN膜22及24之臈形成條件係 使得氨（NH3)氣/SiH4(矽烷氣）之流率被設定為〇 25至〇 5， 且形成該等電漿SiN膜22及24之該RF(射頻=高頻）功率被設 定為850瓦特或更多與15〇〇瓦特或更少之範圍内。氨（Nh3) 氣之流率係1〇〇 3(^„1至15〇 sccm，且SiH4(矽烷氣）之流率 係 300 seem至 400 seem。 在該第一電漿氮化矽膜形成步驟中，該閘絕緣膜14上的 該轉移閘15藉由電漿乾式蝕刻而以一預定閘形狀形成，且 隨後’使用一電漿CVD方法而在該閘絕緣膜14及該轉移閘 15之該整個表面上形成具有21或更小之一折射率之該電 漿SiN膜24作為一鈍化膜。在此情況中，考慮到如前文所 述在鈍化膜形成時圖4中暗電流之一 RF功率相依性及在鈍 化膜形成時圖5中之一藍色敏感度之一 RF功率相依性，指 示一電漿產生能量且設定於該裝置側上的該RF功率（W ; 瓦特）被設定為850瓦特或更多與1500瓦特或更少。較佳 152316.doc -29· 201143059 地’ S亥RF功率被設定為930瓦特或更多至1130瓦特，如前 文所述。舉例而言使用在SiH4(石夕烷氣）及氨（Nh3)氣之一電 漿CVD方法，在35(TC至4501(本文中為300。〇之一溫度及 2托至7托之一壓力（本文中為2托之壓力）下形成具有250奈 米至350奈米之一膜厚度之氮化矽膜（8丨3^膜）（本文中該膜 厚度為300奈米，此係可在該燒結製程期間自該SiN膜分離 足以供應虱至該光電二極體12之該表面之h2量之一膜厚 度）’亦即具有2.1或更小之一折射率之該電漿SiN膜24。 藉此，該電漿SiN膜24可作為一防止反射層，其返回在 該閘絕緣膜14之該前表面側上反射之光至更接近於該光電 一極體12之側。另外，在與實施例1相同之條件下可在該 電漿SiN膜24上執行一燒結製程（作為一第一鈍化膜形成步 驟）’其中在更接近於該光電二極體12之該前表面之側上 形成亦作為一防止反射層之該電漿SiN膜24，並且該閘絕 緣膜14插置於其間。 如上文所述’根據實施例2，該等HDP膜16及18之該沈 積溫度被控制為365°C或以下、較佳在335°C至365。(：之一溫 度範圍内、且更佳為335°C至350°C或在350。(：。因此，可能 抑制歸因於暗電流之信號降級及精細白缺陷之增加，並防 止圖像品質之降級。 此外’當指示一電漿產生能量之該RF功率升高至850瓦 特至900瓦特並進一步至93〇瓦特及更高時，在一低溫下自 該等電漿SiN膜22及24分離的氫量將在一稍後執行的燒結 製程時增加。因此，在該光電二極體12之該表面上，可能 152316.doc •30· 201143059 可靠地修復一矽表面上之一缺陷（其係由一金屬層之電製 乾式蝕刻導致）以更加抑制暗電流。另外，由於形成對一 藍色波長具有1_9或更多及2.15或更少之一折射率之該等電 漿SiN膜22及24，故可能進一步抑制該鈍化膜在一藍色波 長下之膜透射率之下降，藉此抑制該光電二極體12中之一 藍色敏感度之下降並進一步改良圖像品質。 在實施例2中，作為用於製造該CM〇s固體攝像元件1 之該方法，已描述其中存在兩個佈線層且該方法包含一光 電二極體形成步驟、一電荷轉移區段形成步驟、一第二電 漿氮化矽膜形成步驟、一第一 HDP膜形成步驟、一第一接 觸插塞形成步驟 '一第一佈線區段形成步驟、一第二 膜形成步驟、一第二接觸插塞形成步驟、一第二佈線區段 形成步驟、一第一電漿氮化矽膜形成步驟、及一燒結製程 步驟之情況。然而，不限於此，該佈線層可係一層或三 層、或甚至四層或更多之複數個層。 舉例而言’當該佈線層係一層時’用於製造該CM〇s固 體攝像元件之該方法包含：一光電二極體形成步驟，其在 一半導體基板11(或一半導體層）上形成用於執行一光電轉 換及擷取入射光之一影像之複數個光電二極體i 2 ; 一電荷 轉移區段形成步驟’其形成作為一電荷轉移構件之一電荷 轉移區段13及用於各個光電二極體之相互鄰近之一轉移閘 15’ 一第·一電漿氣化碎膜形成步驟’其使用一電聚c VD方 法而在該光電二極體12及該轉移閘15上形成作為一鈍化膜 之一第二電漿氮化矽膜24 ; —第一 HDP膜形成步驟，其藉 152316.doc • 31 - 201143059 由控制在365°C或以下之一沈積溫度而在該第二電漿氮化 石夕膜24上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一 hdp膜16 ; 一第一接觸插塞形成步驟，其在該第一 HDP膜16中形成各 個接觸插塞20 ’該各個接觸插塞2〇與各個轉移閘15及電荷 電壓轉換區域（浮動擴散區段FD)連接，一電荷被轉移至該 電荷電壓轉換區域；一第一佈線區段形成步驟，其在該第 一 HDP膜16上形成待與各個接觸插塞2〇連接之各個第一佈 線層17; —第一電漿氮化矽膜形成步驟，其藉由使用一電 激CVD方法而在該第一 Hdp膜16及各個第一佈線層17上形 成作為一鈍化膜之一第一電漿氮化矽膜22 ;及一燒結製程 步驟’其藉由加熱該第一電漿氮化矽膜22及該第二電漿氮 化矽膜24而抑制一光電二極體表面上的暗電流。 另外’當該佈線層舉例而言係三層時，用於製造該 CMOS固體攝像元件之該方法包含：一光電二極體形成步 驟，其在一半導體基板11(或一半導體層）上形成用於執行 一光電轉換及掏取入射光之一影像之複數個光電二極體 12 ; —電荷轉移區段形成步驟，其形成作為一電荷轉移構 件之一電荷轉移區段13及用於各個光電二極體之相互鄰近 之一轉移閘15; —第二電漿氮化矽膜形成步驟，其使用一 電漿CVD方法而在該光電二極體12及該轉移閘15上形成作 為一鈍化膜之一第二電漿氮化矽膜24; —第一 HDP膜形成 步驟’其藉由控制在365 °C或以下之一沈積溫度而在該第 一電毁氛化石夕膜2 4上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一 HDP膜16 ; —第一接觸插塞形成步驟，其在該第一 hDP膜 152316.doc -32- 201143059 16中形成各個接觸插塞20，該各個接觸插塞20與各個轉移 閘15及電荷電壓轉換區域（浮動擴散區段FD)連接，一電荷 被轉移至該電荷電壓轉換區域；一第一佈線區段形成步 驟’其在該第一HDP膜16上形成待與各個接觸插塞20連接 之各個第一佈線層17; —第二HDP膜形成步驟，其藉由控 制在365°C或以下之一沈積溫度而在該第一 HDP膜16及各 個第一佈線層17上形成作為一第二層間絕緣膜之一第二 HDP膜18; —第二接觸插塞形成步驟，其在該第二hdP膜 18中形成與各個第一佈線層17連接的各個第二接觸插塞 21 ; —第二佈線區段形成步驟，其形成待與各個第二接觸 插塞21連接之各個第二佈線層19; 一第三Hdp膜形成步 驟’其藉由控制在365°C或以下之一沈積溫度而在該第二 HDP膜1 8及各個第二佈線層丨9上形成作為一第三層間絕緣 膜之一第三HDP膜（圖中未展示）；一第三接觸插塞形成步 驟’其在該第三HDP膜（圖中未展示）中形成與各個第二佈 線層19連接的各個第三接觸插塞（圖中未展示）；一第三佈 線區段形成步驟，其形成待與各個第三接觸插塞（圖中未 展不）連接之各個第三佈線層（圖中未展示一第一電漿氮 化石夕膜形成步驟，其藉由使用一電漿CVD方法而在一第三 HDP膜（圖中未展示）及各個第三佈線層（圖中未展示）上形 成作為一鈍化膜之一第一電漿氮化矽膜22;及一燒結製程 步驟’其藉由加熱該等電漿氮化矽膜22及24而抑制一光電 二極體表面上的暗電流。 (實施例3) 152316.doc -33· 201143059 在上文描述的實施例丨及2中’已描述其中該等HDp-16 及18之該沈積溫度被控制在365。〇或以下之本發明應用於 一 CMOS固體攝像元件之情況。在實施例3中將描述其中 該等HDP膜16及18之該沈積溫度被控制在365C>c或以下之 本發明應用於一 CCD固體攝像元件之一情況。 圖7係示意性地繪示根據本發明之實施例3之一 ccd固體 攝像元件之一例示性基本部分結構之一縱向截面圖。 在圖7中，在根據實施例3之一 CCD固體攝像元件3〇之各 個像素區段中，一光電二極體32設於一半導體基板31中， 該光電二極體32作為一光接收元件用於執行對入射光之一 光電轉換並產生一彳§號電荷。鄰近於各個光電二極體32， 安置一電荷轉移區段33以用於自該光電二極體32轉移一信 號電荷。在該電荷轉移區段上方，一閘電極35係經安置作 為一電荷轉移電極以用於控制該讀取信號電荷之電荷轉 移，且一閘絕緣膜3 4安置於電荷轉移區段與閘電極之間。 一止擋層37作為一元件分離層設於像素區段36(在水平方 向）之間，該像素區段36由該光電二極體32及電荷轉移區 段33構成。 在该閘電極35上方’形成一遮光膜39以防止因反射離開 該閘電極35之入射光之雜訊，且一絕緣層38插置於閘電極 35與遮光膜之間。另外，一孔隙39&形成於該遮光膜中 並在該光電二極體32上方。 形成一 HDP(高密度電漿）膜40(高密度電漿膜）作為—層 間絕緣膜以用於平坦化該光電二極體32之表面與該遮光膜 152316.doc • 34- 201143059 39之間之一位階差異。如前文所述，該hdp膜40具有在精 細佈線之間之一合適内埋能力。考慮到如前文所述在鈍化 膜形成時暗電流之一 RF功率相依性及在鈍化膜形成時一藍 色敏感度之一 RF功率相依性，在作為一層間絕緣膜之該 HDP膜40上方，指示一電漿產生能量且設定於該裝置側上 的該RF功率（W ;瓦特）被設定為850瓦特或更多與15〇〇瓦 特或更少（較佳地，930瓦特或更多與1130瓦特或更少）。隨 後’使用一電漿CVD方法，形成一電漿SiN膜41作為一鈍 化膜。s亥電毁S iN膜41對一藍色光（例如4 5 0奈米之一波長） 之折射率被設定為2.1或更小。 在该電漿SiN膜41上方，形成具有經配置用於各個光電 二極體32的R、G及B之一預定色彩配置（例如拜耳配置）之 一色彩濾光器42。此外，在該色彩濾光器上方，形成一平 坦化膜43。在該平坦化膜上方，形成一微透鏡44以用於至 作為一光接收區段之該光電二極體32之光之聚光。 根據具有上文描述的該結構之實施例3之用於製造該 CCD固體攝像元件3〇之一方法包含：一光電二極體形成步 驟’其在一半導體基板31(或一半導體層）上形成用於執行 一光電轉換及操取入射光之一影像之複數個光電二極體32 以作為光接收元件；一電荷轉移區段形成步驟，其形成作 為一電荷轉移構件之一電荷轉移區段33及用於各個光電二 極體32之相互鄰近之一閘電極35; 一遮光膜形成步驟，其 形成覆蓋該閘電極35並具有位於該光電二極體32上方的一 孔隙之一遮光膜39 ; —第一 HDP膜形成步驟，其藉由控制 152316.doc -35- 201143059 在365 C或以下之一沈積溫度而在該光電二極體32及該遮 光膜39上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一 膜; 第一電漿氮化矽膜形成步驟，其藉由使用一電漿CVD方 法而在該第一HDP膜40上形成作為一鈍化膜之一第一電漿 氮化矽膜41 ;及一燒結製程步驟，其藉由加熱該電漿氮化 矽膜41而抑制一光電二極體表面上的暗電流。 首先，對於該第一 HDP膜形成步驟，具有在精細佈線之 間之一合適内埋能力以抑制歸因於暗電流之信號降級及精 、、田白缺陷之增加之该HDp膜40之形成條件與實施例】及2之 情況相同。 亦即，藉由控制作為一層間絕緣膜之該HDp膜4〇之該沈 積溫度（塗佈溫度）在365t或以下、較佳自 自335 c至350°c之一溫度範圍内，可抑制歸因於暗電流之 L號降級，可實現精細白缺陷之減少，且可改善圖像品 質。 考慮到該HDP膜4〇之該沈積溫度與暗電流之一變動（百 分比）以及該HDP膜40之該沈積溫度與精細白缺陷之一變 動（百分比）’當該HDP膜4〇之該沈積溫度為35〇。(：：時暗電流 之變動（百分比）與精細白缺陷之變動（百分比）可為最小。 接著，將詳細描述在根據實施例3之用於製造該ccd固 體攝像兀件30之該方法中之一鈍化膜形成步驟（第一電漿 氮化矽膜形成步驟）》 如前文所述，形成作為一鈍化膜之該電漿§11^膜41使得 其對一藍色光（例如450奈米之一波長）之折射率為215或更 152316.doc -36 - 201143059 小（或1.9至2.15)以便抑制在一藍色波形下之膜透射率之下 降°在此情況中，該電漿SiN膜41之膜形成條件係使得氨 (NH3)氣/SiH4(矽烷氣）之流率被設定為0.25至0.5，且形成 該電漿SiN膜41之該RF(射頻=高頻）功率被設定為85〇瓦特 或更多與1500瓦特或更少之範圍内。氨（NH3)氣之流率係 100 seem至150 seem，且SiH4(碎烷氣）之流率係3〇〇 sccm至 400 seem 〇 類似於實施例1及2中之情況’作為用於表面保護之一鈍 化膜’舉例而言使用在SiH4(石夕烧氣）及氨（nh3)氣之一電锻 CVD方法，在35〇°C至45(TC(本文中為300。〇之一溫度及2 托至7托之一壓力（本文中為2托之壓力）下形成具有25〇奈米 至350奈米之一膜厚度之氮化矽膜（8丨3队膜）（本文中該膜厚 度為300奈米，此係可在該燒結製程期間自該SiN膜分離足 以供應氫至該光電二極體12之該表面之h2量之一膜厚 度）’亦即具有2.1或更小之一折射率之該電漿SiN膜41。 根據上文描述的該結構，已進入其中複數個像素區段3 6 係以二維方式配置之一影像擷取區域之光首先由該微透鏡 44聚光且該光進入該光電二極體32。接著，已進入該光電 二極體32之該光在該光電二極體32中光電轉換為一信號電 荷°該信號電荷係由該電荷轉移區段33讀出以待在一預定 方向連續轉移。 如上文所述，根據實施例3，作為一層間絕緣膜之該 HDP膜40之該沈積溫度被控制在365〇c或以下、較佳在 335 C至365 C之一溫度範圍内、且更佳在35〇〇c。因此，可 152316.doc • 37· 201143059 能抑制歸因於暗電流之信號降級及精細白缺陷之增加，並 防止圖像品質之降級。 此外’根據實施例3 ’當該RF功率升高至850瓦特至9〇〇 瓦特且進一步至930瓦特及更高時，在一低溫下自該電漿 SiN膜41(在實施例丨及2中為電漿SiN膜22及24)分離的氫量 將在一稍後執行的燒結製程時增加，因此可靠地執行該燒 結製程。因此，在該光電二極體32(在實施例丨及2甲為光 電二極體12)之該表面上，可能可靠地修復一矽表面上的 一缺陷（其由一金屬層之電漿乾式蝕刻引起）以進一步抑制 暗電流。另外，由於形成對一藍色波長具有丨9或更多及 2.15或更少之一折射率之該電漿SiN膜41，故可能進一步 抑制該鈍化膜在一藍色波長下之該膜透射率之下降，藉此 抑制該光接收區段中之一藍色敏感度之下降並進一步改良 圖像品質。 在實施例3中，作為用於製造該CCD固體攝像元件3〇之 一方法’已描述其中該方法包含一光電二極體形成步驟、 一電荷轉移區段形成步驟、一遮光膜形成步驟、一第一 HDP膜形成步驟、一第一電漿氮化碎膜形成步驟、及一燒 結製程步驟之情況》不限於此，用於製造該CCD固體攝像 元件30之該方法可包含：一光電二極體形成步驟，其在一 半導體基板31(或一半導體層）上形成用於執行一光電轉換 及擷取入射光之一影像之複數個光電二極體32以作為光接 收元件；一電荷轉移區段形成步驟，其形成作為一電荷轉 移構件之一電荷轉移區段33及用於各個光電二極體32之相 I523l6.doc -38 201143059 互鄰近之一閘電極35; —遮光膜形成步驟，其形成覆蓋該 閘電極35並具有位於該光電二極體32上方的一孔隙之一遮 光膜39; —第二電漿氮化矽膜形成步驟，其使用一電漿 CVD方法而在該光電二極體32及該遮光膜39上形成作為一 鈍化膜之一第二電漿氮化矽膜（圖中未展示）；一第一 HDP 膜形成步驟，其藉由控制在365°C或以下之一沈積溫度而 在該第二電漿氮化石夕膜（圖中未展示）上形成作為一第一層 間絕緣膜之一第一 HDP膜40; —第一電漿氮化矽膜形成步 驟，其藉由使用一電漿CVD方法而在該第一 HDP膜40上形 成作為一鈍化膜之一第一電漿氮化矽膜41 ;及一燒結製程 步驟，其藉由加熱該第一電漿氮化矽膜41及該第二電漿氮 化矽膜而抑制一光電二極體表面上的暗電流。 如上文所述，本發明係由其較佳實施例丨至3之使用而例 不。然而，不應僅基於上文描述的實施例丨至3解譯本發 明。應瞭解熟習此項技術者可基於本發明之描述及來自本 發月之該等詳細較佳實施例丨至3之描述之普通知識實施均 等技術範圍。此外，應瞭解本發明中引用的任何專利、任 何專利中請案及任何參考應以與本文具體描述内容相同之 方式以引用方式併入本說明書中。 工業適用性 本發明可應用於—固體攝像元件之領域及製造該固體攝 像元件之一古、i ^ ’该固體攝像元件係由用於執行一光電轉 換及自""物㈣取影像光之-f彡狀半㈣元件構成。在 本發月中’層間絕緣膜（或HDP膜）之沈積溫度可被控制在 152316.doc -39· 201143059 365°C或以下、較佳在335°C至365t：之一溫度範圍内、且粟 佳在350°C。因此，甚至當具有在精細佈線之間之一合適 内埋能力之HDP膜用作一層間絕緣膜時，仍可抑制歸因於 暗電流之彳§號降級及精細白缺陷之增加並防止圖像品質之 降級。 熟習此項技術者將瞭解並可容易作出各種其他修改而不 背離本發明之範圍與精神。因此，意欲的是本發明附隨申 請專利範圍之範圍並不限於如本文所闡述之描述，而申請 專利範圍應被廣義解譯。 【圖式簡單說明】 圖1係示意性地繪示根據本發明之實施例1之一 CMOS固 體攝像元件之一例示性基本部分結構之一縱向截面圖； 圖2係繪示在圖1之一 CMOS固體攝像元件中HDP膜之一 沈積溫度與暗電流之一量值之間之一關係之一圖表； 圖3係繪示在圖1之一 CMOS固體攝像元件中HDP膜之一 沈積溫度與暗電流之一變動（百分比）之間之一關係之一圖 表； 圖4係繪示在圖1之一 CMOS固體攝像元件中HDP膜之一 沈積溫度與精細白缺陷之間之一關係之一圖表； 圖5係繪示在圖1之一 CMOS固體攝像元件中HDP膜之一 沈積溫度與精細白缺陷之一變動（百分比）之間之一關係之 一圖表； 圖6係示意性地繪示根據本發明之實施例2之一 CMOS固 體攝像元件之一例示性基本部分結構之一縱向截面圖；及 152316.doc -40· 201143059 圖7係示意性地繪示根據本發明之實施例3之一 CCD固體 攝像元件之一例示性基本部分結構之一縱向截面圖。 【主要元件符號說明】 1 像素區段 2 邏輯電晶體 10 CMOS固體攝像元件 10A CMOS固體攝像元件 11 半導體基板 12 光電二極體 13 電荷轉移區段 14 閘絕緣膜 15 轉移閘 16 高密度電漿（HDP)膜 17 第一佈線層 18 HDP膜（第二層間絕J 19 第二佈線層 20 接觸插塞 21 接觸插塞 22 電漿SiN膜 23 微透鏡 24 電漿SiN膜 30 CCD固體攝像元件 31 半導體基板 32 光電二極體 152316.doc ,41 · 201143059 33 電荷轉移區段 34 閘絕緣膜 35 閘電極 36 像素區段 37 止擋層 38 絕緣膜 39 遮光膜 39a 孔隙 40 HDP膜（層間絕緣膜） 41 電漿SiN膜 42 色彩濾光器 43 平坦化膜 44 微透鏡 D 》及極（ >及極區域） FD 浮動擴散區段 G 閘極 S 源極（源極區域） STI 元件區分層 152316.doc • 42·

Claims (1)

  1. 201143059 七、申請專利範圍： 1· 一種製造一固體攝像元件之方法，該方法包括： 一光接收元件形成步驟，其在一半導體基板或一半導 體層中形成用於執行一光電轉換及擷取入射光之一影像 之複數個光接收元件； • 一電荷轉移區段形成步驟’其形成鄰近於該等光接收 元件之每一者並用於該等光接收元件之每一者之各個電 何轉移區段， 一第一高密度電漿（HDP)膜形成步驟，其藉由控制在 3 65°C或以下之一沈積溫度而在該光接收元件及該電荷轉 移區段之一轉移閘上形成作為一第一層間絕緣膜之一第 一 HDP膜； 一第一接觸插塞形成步驟，其在該第一 HDP膜中形成 各個第一接觸插塞，該各個接觸插塞與該電荷轉移區段 之一轉移閘及一電荷電塵轉換區域之每一者連接，一電 荷被轉移至該電荷電壓轉換區域； 一第一佈線區段形成步驟’其在該第一 Hdp膜上形成 待與該各個第一接觸插塞連接之各個第一佈線區段； . 一第二HDP膜形成步驟，其藉由控制在365〇C或以下之 該沈積溫度而在該第一 HDP膜及該各個第一佈線區段上 形成作為一第二層間絕緣膜之一第二hdp膜； 一第一接觸插塞形成步驟，其在該第二HDp膜中形成 各個第二接觸插塞，該各個第二接觸插塞與該各個第一 佈線區段連接； 152316.doc 201143059 一第二佈線區段形成步驟，其在該第二HDP膜上形成 待與該各個第二接觸插塞連接之各個第二佈線區段；及 一第一電漿氮化石夕膜形成步驟，其使用一電漿Cvd方 法在該第二HDP膜及該各個第二佈線區段上形成作為一 鈍化膜之一第一電漿氮化矽膜。 2. 一種用於製造一固體攝像元件之方法，該方法包括： 一光接收元件形成步驟’其在一半導體基板或一半導 體層中形成用於執行一光電轉換及棟取入射光之一影像 之複數個光接收元件； 一電荷轉移區段形成步驟，其形成鄰近於該等光接收 元件之每一者並用於該等光接收元件之每一者之各個電 荷轉移區段； 一第一 HDP膜形成步驟’其藉由控制在365。〇或以下之 一沈積溫度而在該光接收元件及該電荷轉移區段之一轉 移閘上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一 HDp膜； 第一接觸插塞形成步驟，其在該第一 HDp膜中形成 各個第一接觸插塞，該各個接觸插塞與該電荷轉移區段 之一轉移閘及一電荷電壓轉換區域之每一者連接，一電 荷被轉移至該電荷電壓轉換區域； 第一佈線區段形成步驟，其在該第一 HDp膜上形成 待與„亥各個第一接觸插塞連接之各個第一佈線區段；及 第一電漿氮化矽膜形成步驟，其使用一電漿CVD方 法在該第-HDP膜及該各個第一佈線區段上形成作為一 鈍化膜之一第一電漿氮化矽獏。 152316.doc 201143059 3. 一種用於製造一固體攝像元件之方法，該方法包括： 一光接收元件形成步驟，其在一半導體基板或一半導 體層中形成用於執行一光電轉換及擷取入射光之一影像 之複數個光接收元件； 一電荷轉移區段形成步驟，其形成鄰近於該等光接收 元件之每一者並用於該等光接收元件之每一者之各個電 荷轉移區段； 一第一 HDP膜形成步驟，其藉由控制在365。〇或以下之 一沈積溫度而在該光接收元件及該電荷轉移區段之一轉 移閘上形成作為一第一層間絕緣膜之一第一 HDp膜； 一第一接觸插塞形成步驟，其在該第一 HDp膜中形成 各個第一接觸插塞，該各個接觸插塞與該電荷轉移區段 之一轉移閘及一電荷電壓轉換區域之每一者連接，一電 荷被轉移至該電荷電壓轉換區域； 一第一佈線區段形成步驟，其在該第一 HDp膜上形成 待與该各個第一接觸插塞連接之各個第一佈線區段； 一第一HDP膜形成步驟’其藉由控制在365。〇或以下之 該沈積溫度而在該第一 HDP膜及該各個第一佈線區段上 形成作為一第二層間絕緣膜之一第二HDP膜； 一第二接觸插塞形成步驟，其在該第二HDp膜中形成 各個第二接觸插塞，該各個第二接觸插塞與該各個第一 佈線區段連接； 一第二佈線區段形成步驟，其在該第二HDp膜上形成 待與該各個第二接觸插塞連接之各個第二佈線區段； 152316.doc 201143059 一第三HDP膜形成步驟，其藉由控制在365 °C或以下之 該沈積溫度而在該第二HDP膜及該各個第二佈線區段上 形成作為一第三層間絕緣膜之一第三ΗΓ)ρ膜； 一第三接觸插塞形成步驟，其在該第三HDP膜中形成 各個第三接觸插塞，該各個第三接觸插塞與該各個第二 佈線區段連接； 一第三佈線區段形成步驟’其在該第三HDP膜上形成 待與該各個第三接觸插塞連接之各個第三佈線區段；及 一第一電漿氮化石夕膜形成步驟，其使用一電漿CVD方 法在該第三HDP膜及該各個第三佈線區段上形成作為一 鈍化膜之一第一電漿氮化矽膜。 4. 一種用於製造一固體攝像元件之方法，該方法包括： 一光接收元件形成步驟’其在一半導體基板或一半導 體層中形成用於執行一光電轉換及掘取入射光之一影像 之複數個光接收元件； 一電荷轉移區段形成步驟，其形成鄰近於該等光接收 元件之每一者並用於該等光接收元件之每一者之各個電 荷轉移區段； 一遮光膜形成步驟，其形成覆蓋該電荷轉移區段之一 轉移閘並具有位於各個光接收元件上方的一孔隙之一遮 光膜； 一第一 HDP膜形成步驟，其藉由控制在365。〇或以下之 一沈積溫度而在該光接收元件及該遮光膜上形成作為一 第一層間絕緣膜之一第一 HDP膜；及 152316.doc •4· 201143059 一第一電漿氮化矽膜形成步驟，其使用一電漿CVD方 法在該第一 HDP膜上形成作為一純化膜之一第一電漿氮 化矽膜。 5. 如請求項2或4之用於製造一固體攝像元件之方法，其中 在該第一HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為335£>(： 至365°C或335°C至350°C以形成該第一 HDP膜。 6. 如請求項1之用於製造一固體攝像元件之方法，其中： 在該第·一 HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 335°C至365°C或335°C至350°C以形成該第一 HDP膜；且 在該第二HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 335°C至365°C或335°C至35(TC以形成該第二HDP膜。 7. 如請求項3之用於製造一固體攝像元件之方法，其中： 在該第一 HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 335°C至365°C或335°C至350°C以形成該第一 HDP膜； 在該第二HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 335°C至365°C或335°C至350°C以形成該第二HDP膜；且 在該第三HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 335°C至365°C或335°C至350°C以形成該第三HDP膜。 8. 如請求項2或4之用於製造一固體攝像元件之方法，其中 在該第一 HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為35(Γ(： 以形成該第一 HDP膜》 9·如請求項1之用於製造一固體攝像元件之方法，其中： 在該第一 HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 350°C以形成該第一 HDP膜；且 152316.doc 201143059 在該第二HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 350°C以形成該第二HDP膜。 10·如請求項3之用於製造一固體攝像元件之方法，其中： 在該第一 HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 350°C以形成該第一 HDP膜； 在該第二HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 350°C以形成該第二HDP膜；且 在該第三HDP膜形成步驟中，該沈積溫度被控制為 350°C以形成該第三HDP膜。 11. 如請求項1至3之用於製造一固體攝像元件之方法，其中 該方法進一步包含一第二電漿氮化矽膜形成步驟，其使 用一電漿CVD方法在該光接收元件及該電荷轉移區段之 該轉移閘上形成作為一鈍化膜之一第二電漿氮化矽膜； 且在該第一 HDP膜形成步驟中，該第一 HDP膜係形成於 該第二電漿氣化石夕膜上而非該光接收元件及該電荷轉移 區段之該轉移閘上。 12. 如請求項4之用於製造一固體攝像元件之方法，其中該 方法進一步包含一第二電漿氮化矽膜形成步驟，其使用 一電漿CVD方法在該光接收元件及該遮光膜上形成作為 一鈍化膜之一第二電漿氮化矽膜；且在該第一 HDP膜形 成步驟中，該第一 HDP膜係形成於該第二電漿氮化矽膜 上而非該光接收元件及該遮光膜上。 13. 如請求項丨至4之用於製造一固體攝像元件之方法，其中 在該第一電漿氮化矽膜形成步驟及該第二電漿氮化矽膜 152316.doc 201143059 形成步驟中，或在該第-電聚氛化石夕膜形成步驟中， 用一電衆CVD方法形成對於一冑色波長具有19或更多及 2.15或更少之一折射率之一電漿氮化矽膜作為—鈍 膜。 14. 如請求項1至4之用於製造一固體攝像元件之方法，其進 步包含一燒結製程步驟，其藉由加熱該第一電漿氮化 矽膜及該第二電漿氮化矽膜或該第一電漿氮化矽獏而執 行一燒結製程。 15. 如請求項14之用於製造一固體攝像元件之方法，其中該 第一電漿氮化矽膜及該第二電漿氮化矽膜之一膜厚度或 該第一電漿氮化矽膜之一膜厚度係在該燒結製程期間可 自該電漿氮化矽膜分離足以供應氫至該光接收元件之— 表面之氫量之一膜厚度。 16·如請求項1至4之用於製造一固體攝像元件之方法，其中 在該第一電漿氮化矽膜形成步驟及該第二電漿氮化碎膜 形成步驟中，或在該第一電漿氮化矽膜形成步驟中，指 示一電漿產生能量並設定於一裝置側上之一射頻（RF)功 率被設定為850瓦特至1500瓦特以形成該電漿氮化石夕 膜。 1 7 ·如請求項11之用於製造一固體攝像元件之方法，其中該 第二電漿氮化矽膜形成於該光接收元件上，亦作為一防 止反射膜。 18.如請求項12之用於製造一固體攝像元件之方法，其中該 第二電漿氮化矽膜形成於該光接收元件上，亦作為一防 止反射膜。 152316.doc
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI548073B (zh) * 2011-12-14 2016-09-01 Sony Corp Solid-state imaging devices and electronic equipment
JP2014199898A (ja) * 2013-03-11 2014-10-23 ソニー株式会社 固体撮像素子および製造方法、並びに、電子機器
US9537040B2 (en) * 2013-05-09 2017-01-03 United Microelectronics Corp. Complementary metal-oxide-semiconductor image sensor and manufacturing method thereof
JP2015079899A (ja) * 2013-10-18 2015-04-23 ソニー株式会社 固体撮像素子および電子機器
CN103746005B (zh) * 2014-01-17 2016-08-17 宁波富星太阳能有限公司 双层氮化硅减反射膜
US9673239B1 (en) * 2016-01-15 2017-06-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Image sensor device and method
US9589969B1 (en) * 2016-01-15 2017-03-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method of the same
JP6664353B2 (ja) * 2017-07-11 2020-03-13 キヤノン株式会社 光電変換装置、光電変換装置を備えた機器、光電変換装置の製造方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3118913B2 (ja) * 1991-10-30 2000-12-18 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
JP4643786B2 (ja) * 2000-02-28 2011-03-02 インテレクチュアル ベンチャーズ ホールディング ４５ リミティド ライアビリティ カンパニー 反射型液晶表示装置用モジュール、その製造方法及び反射型液晶表示装置
US6821810B1 (en) * 2000-08-07 2004-11-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company High transmittance overcoat for optimization of long focal length microlens arrays in semiconductor color imagers
JP3840214B2 (ja) * 2003-01-06 2006-11-01 キヤノン株式会社 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法及び同光電変換装置を用いたカメラ
JP2005109021A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Sony Corp 固体撮像素子
JP4230406B2 (ja) * 2004-04-27 2009-02-25 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 固体撮像装置
JP4878117B2 (ja) * 2004-11-29 2012-02-15 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
WO2006097978A1 (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Fujitsu Limited フォトダイオード領域を埋め込んだイメージセンサ及びその製造方法
JP2006324339A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Sony Corp 光電変換素子
JP2007005527A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Renesas Technology Corp 半導体装置
KR100699863B1 (ko) * 2005-08-29 2007-03-27 삼성전자주식회사 크로스토크를 방지할 수 있는 ｃｍｏｓ 이미지 센서 및 그제조방법
JP4777772B2 (ja) * 2005-12-28 2011-09-21 富士通セミコンダクター株式会社 半導体撮像装置
KR100641581B1 (ko) * 2005-12-29 2006-11-01 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자의 패시베이션층 형성 방법
JP2007188964A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Fujifilm Corp 固体撮像素子およびその製造方法
JP2007242697A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Canon Inc 撮像装置および撮像システム
JP4916895B2 (ja) * 2007-01-12 2012-04-18 シャープ株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置
JP2009059824A (ja) * 2007-08-30 2009-03-19 Sharp Corp 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器
JP2009181980A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Sony Corp 固体撮像装置およびその製造方法
JP5402083B2 (ja) * 2008-09-29 2014-01-29 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP4930539B2 (ja) * 2009-04-13 2012-05-16 ソニー株式会社 固体撮像素子の製造方法

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