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JP2004363493A - Solid state image sensor and its fabricating process - Google Patents

Solid state image sensor and its fabricating process Download PDF

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JP2004363493A
JP2004363493A JP2003162782A JP2003162782A JP2004363493A JP 2004363493 A JP2004363493 A JP 2004363493A JP 2003162782 A JP2003162782 A JP 2003162782A JP 2003162782 A JP2003162782 A JP 2003162782A JP 2004363493 A JP2004363493 A JP 2004363493A
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JP
Japan
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nitride film
light receiving
film
transfer
imaging device
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Application number
JP2003162782A
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Japanese (ja)
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Hideo Kanbe
秀夫 神戸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid state image sensor in which sensitivity can be enhanced by suppressing unevenness in sensitivity and color thereby enhancing transmissivity above a light receiving section and generation of a dark current due to hydrogen annealing can be suppressed during fabrication, and to provide its fabrication process. <P>SOLUTION: Transfer electrodes 4 and 5 at a charge transfer section 3 are constituted of the same electrode layer, the transfer electrodes 4 and 5 are formed on a substrate through an insulating film including an oxide film and an overlying nitride film, and a part 7 from where the nitride film is removed is provided between light receiving sections 2 in the direction parallel with the charge transfer section 3 thus constituting a solid state image sensor 1. The solid state image sensor 1 is fabricated through a step for forming an oxide film and a nitride film sequentially on a substrate, a step for forming an opening 7 by removing the nitride film at a part between the light receiving sections 2, a step for forming an oxide film to fill the opening 7, and a step for forming transfer electrodes 4 and 5 by the same electrode layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電荷転送部を有して成る固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】
CCD固体撮像素子において、低電圧で効率良く転送を行うことを目的として、MONOS(メタル・オキサイド・ナイトライド・オキサイド・セミコンダクタ)構造が採用されている。
このMONOS構造を採用することにより、垂直転送レジスタ等における転送電極下のゲート絶縁膜の膜厚をほぼ一定にして、転送電極の下面を平らにすることができる。これにより、低電圧で効率良く電荷転送を行うことが可能になる。
【0003】
このMONOS構造を有するCCD固体撮像素子においては、シリコン/SiO界面に対する水素アニールを効果的にするために、ナイトライド膜(シリコン窒化膜)のない領域をレイアウトする必要がある。水素アニールを行うことにより、シリコン/SiO界面における界面準位を低減し、暗電流の発生を抑制することができる。
【0004】
ナイトライドのない領域の形成方法としては、例えば、IT(インターライントランスファ)方式やFIT(フレームインターライントランスファ)方式のCCD固体撮像素子において、受光部上のナイトライド膜をカットした構成が採用されている。
【0005】
また、例えば、FT(フレームトランスファ)方式やFIT方式のCCD固体撮像素子の蓄積領域において、チャネルストップ上のナイトライド膜をカットした構成が採用されている(例えば特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特公平5−16178号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、CCD固体撮像素子において、高感度化を図る目的で、受光部上にナイトライド膜を形成することが考えられている。これは、ナイトライド膜を形成することにより、受光部のシリコンとの屈折率の差が酸化膜の場合よりも小さくなるため、界面における反射率を低減することができるからである。
【0008】
この場合、MONOS構造のナイトライド膜(第1層)とは別に、受光部上にナイトライド膜(第2層)を形成することになるが、受光部上を全てナイトライド膜で覆ってしまうと、水素が通りにくくなり水素アニールの効果が得られなくなるため、受光部上の一部にナイトライド膜を形成することになる。
【0009】
或いは、MONOS構造の絶縁膜のナイトライド膜を、受光部上の開口部で全部除去するのではなく、一部のみ残すことによっても、同様の効果が得られる。
【0010】
しかしながら、CCD固体撮像素子の画素の小型化が進むに従い、受光部上の開口部の一部においてナイトライド膜を残し、その他の部分の領域のナイトライド膜をエッチオフすることが加工精度の点から難しくなる。
【0011】
この問題を、一例として、単層の転送電極を採用したCCD固体撮像素子に適用した場合について、図10に示す。
この場合、図10Aに示すように、これら転送電極51,52上と受光部53上とにまたがって、低反射効果をもたらすナイトライド膜54を成膜し、ナイトライド膜54が受光部52上に一部残るように、ストライプ状のパターンにパターニングする。転送電極51と転送電極52は、共に同一層の(単層の)電極層(多結晶シリコン層等)により形成されている。
【0012】
しかし、実際には、多層の転送電極の場合はもとより、図10Aのように単層の転送電極51,52を採用した場合でも、転送電極51,52上と受光部53上では高さに大きな差があるため、ナイトライド膜54の下には大きな凹凸がある。
そして、画素のサイズ(セルサイズ)が2μm程度に縮小されると、受光部53の開口部の幅は1μm以下になることもある。このとき、転送電極51,52により大きな凹凸が存在する部分のナイトライド膜54を図10Aのパターンに加工しようとしても、一般的には、図10Bに示すように形成後のナイトライド膜54のパターン形状が崩れてしまいがちである。
受光部53上の開口部でこのナイトライド膜54がある部分の透過率は高く、ナイトライド膜54のない部分の透過率は低くなることから、ナイトライド膜54のパターン形状が崩れることにより、画素毎に透過率が異なってきて、感度ムラや色ムラが生じやすくなる。また周辺部の画素でいわゆるシェーディングを生じやすくなる。
【0013】
一方、MONOS構造の絶縁膜のナイトライド膜を受光部上の開口部で一部のみ残す場合には、ナイトライド膜の下に凹凸はほとんどない。
しかし、この場合も、画素のサイズの縮小化が進むことにより、ナイトライド膜の加工幅が狭くなるため、ナイトライド膜のパターニングの加工が困難になってくる問題を生じる。
【0014】
従って、低反射にするために、できる限り受光部上の広い面積にナイトライド膜を形成すると共に、ナイトライド膜に水素アニールのための充分な広さのウインドウを確保することを両立することが必要となる。
【0015】
上述した問題の解決のために、本発明においては、感度ムラや色ムラの発生を抑えて、受光部上の透過率を高くして感度の向上を図ることができると共に、製造中の水素アニールにより暗電流の発生を抑制することが可能な固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法を提供するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体撮像素子は、ライン状又はマトリクス状に配置された受光部の、少なくとも一列の一側に電荷転送部が設けられ、電荷転送部の転送電極が同一層の電極層により構成され、基板と転送電極との間の絶縁膜が、基板上の酸化膜とその上の窒化膜とを含み、電荷転送部に平行な方向における受光部間に、窒化膜が除去された部分が設けられているものである。
【0017】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、ライン状又はマトリクス状に配置された受光部の、少なくとも一列の一側に電荷転送部が設けられて成る固体撮像素子を製造するものであって、基板上に酸化膜と窒化膜とを順次成膜する工程と、電荷転送部に平行な方向における受光部間となる部分において、窒化膜を除去して開口を形成する工程と、この窒化膜が除去された開口内を埋めて酸化膜を形成する工程と、その後、同一層の電極層により電荷転送部の転送電極を形成する工程とを有するものである。
【0018】
上述の本発明の固体撮像素子の構成によれば、電荷転送部の転送電極が同一層の電極層により構成されているため、転送電極は単層となっており隣接する転送電極が上下に重なっていない。これにより、転送電極による段差を小さくすることができると共に、電荷転送部に平行な方向における受光部間において、隣接する転送電極の間に酸化膜等による隙間を有している。
また、電荷転送部に平行な方向における受光部間に、窒化膜が除去された部分が設けられていることにより、この窒化膜が除去された部分と、上述の複数の転送電極の間の隙間とを通して、製造の際に水素を基板とその上の酸化膜との界面に供給することが可能になる。これにより、受光部上の窒化膜を除去しなくても済むため、受光部上に窒化膜を残すことができ、窒化膜と基板との屈折率が小さいことから入射光の反射率を低減することが可能になる。
【0019】
上述の本発明の固体撮像素子の製造方法によれば、電荷転送部に平行な方向における受光部間となる部分において、窒化膜を除去して開口を形成し、この窒化膜が除去された開口内を埋めて酸化膜を形成することにより、開口内の酸化膜を通じて、水素を基板とその上の酸化膜との界面に供給することが可能になる。
また、同一の電極層により電荷転送部の転送電極を形成することにより、隣接する転送電極が上下に重ならない、単層の転送電極を形成することができる。これにより、転送電極による段差を小さくすることができると共に、電荷転送部に平行な方向における受光部間において、隣接する転送電極の間に酸化膜等による隙間を形成することができる。このように、隣接する転送電極の間に隙間が形成されることにより、上述の水素の供給の際に、隣接する転送電極の間の隙間を通り、水素の供給を妨げることがない。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明は、ライン状又はマトリクス状に配置された受光部の、少なくとも一列の一側に電荷転送部が設けられ、電荷転送部の転送電極が同一層の電極層により構成され、基板と転送電極との間の絶縁膜が、基板上の酸化膜とその上の窒化膜とを含み、電荷転送部に平行な方向における受光部間に、窒化膜が除去された部分が設けられている固体撮像素子である。
【0021】
また本発明は、上記固体撮像素子において、各受光部上の全面を覆って、第2層の窒化膜が設けられている構成とする。
【0022】
本発明は、ライン状又はマトリクス状に配置された受光部の、少なくとも一列の一側に電荷転送部が設けられて成る固体撮像素子を製造するものであって、基板上に酸化膜と窒化膜とを順次成膜する工程と、電荷転送部に平行な方向における受光部間となる部分において、窒化膜を除去して開口を形成する工程と、この窒化膜が除去された開口内を埋めて酸化膜を形成する工程と、その後、同一層の電極層により電荷転送部の転送電極を形成する工程とを有する固体撮像素子の製造方法である。
【0023】
また本発明は、上記固体撮像素子の製造方法において、電荷転送部の転送電極を形成する工程の後に、受光部上の全面を覆って第2層の窒化膜を形成する。
【0024】
本発明の固体撮像素子の一実施の形態の概略構成図(平面図)を図1に示す。また、図1のA−Aにおける断面図を図2に示す。
本実施の形態は、本発明をCCD固体撮像素子に適用した場合を示している。
【0025】
この固体撮像素子1は、受光部2がマトリクス状に配置され、受光部2の各列の一側に、電荷転送部として、垂直方向(図中上下方向)Vに延びる垂直転送レジスタ3が設けられている。垂直転送レジスタ3の一端には図示しないが水平転送レジスタが接続される。
受光部2は、それぞれが画素を構成するものであり、図示しないが光を電荷に変換する光電変換部と、変換された電荷を蓄積する電荷蓄積部とを有する。
【0026】
垂直転送レジスタ3は、転送電極4,5と、その下の半導体基体(シリコン基板又はシリコンエピタキシャル層)11に形成された、信号電荷が転送される転送チャネル9(図3参照)により構成され、CCD構造の電荷転送部となっている。
【0027】
また、転送電極4,5と、その下のシリコン基板11との間の絶縁膜として、シリコン酸化膜12、ナイトライド膜(シリコン窒化膜)13、シリコン酸化膜14が形成されている。
即ち、転送電極4,5、シリコン酸化膜14、ナイトライド膜13、シリコン酸化膜12、並びにシリコン基板11によって、前述したMONOS構造が構成されている。
垂直転送レジスタ3において、このMONOS構造が構成されているため、前述したように、転送電極4,5下のゲート絶縁膜の膜厚をほぼ一定にして、転送電極4,5の下面を平らに形成することができる。これにより、低電圧で効率良く電荷転送を行うことができる。
【0028】
また、転送電極4,5の上を覆って、素子全体に、遮光膜8が形成されている。
この遮光膜8は、受光部2に光が入射するように、受光部2上に開口9Aを有している。
【0029】
本実施の形態の固体撮像素子1においては、特に、同一層(第1層)の電極層により、各垂直転送レジスタ3の転送電極4,5を構成している。
転送電極4,5は、例えば多結晶シリコン膜により構成され、例えばノンドープの多結晶シリコン膜を形成した後に、不純物のドープを行うことにより形成することができる。
これら転送電極4,5は、電極表面を覆ったシリコン酸化膜15により、互いに絶縁されている。
【0030】
これら転送電極4,5は、水平方向(図中左右方向)Hに延びる導線部と、垂直転送レジスタに沿って突出した電極部とを有している。導線部は、垂直方向Vの画素間の部分に配置形成されている。
転送電極4は、受光部2に対して図中上側に配置され、電極部が下向きに突出している。
転送電極5は、受光部2に対して図中下側に配置され、電極部が上向きに突出している。
図中上下に隣接する転送電極4,5は、各導線部同士及び各電極部同士が、それぞれ絶縁膜による狭いギャップを挟んで対向するように、配置されている。
転送チャネル9は、転送電極4,5の電極部の下に形成される。
【0031】
また、本実施の形態の固体撮像素子1においては、特に、受光部2上に、転送電極4,5による開口を覆うように、ナイトライド膜(シリコン窒化膜)6が形成されている。
このナイトライド膜6は、受光部2上を覆っており、膜6の端部が転送電極4,5上にまでわたっている。
【0032】
ナイトライド膜は、シリコン酸化膜と比較して、屈折率が大きく、また青や緑の光の透過率が高い性質を有している。
このため、受光部2上にナイトライド膜6を形成したことにより、このナイトライド膜6とMONOS構造のナイトライド膜13とにより、受光部2の分光特性や感度を向上させることができる。
【0033】
さらに、本実施の形態の固体撮像素子1においては、特に垂直方向V(垂直転送レジスタ3に平行な方向)の受光部2間の転送電極4,5の下に、MONOS構造を構成するナイトライド膜13が除去された開口7が設けられている。この開口7の内部は、図2に示すように、シリコン酸化膜14により埋められている。
このナイトライド膜13の開口7を通じて、製造の際に行われる水素アニールにおいて、水素をシリコン基板11に供給することができる。
これは、水素が、ナイトライド膜13は通りにくいのに対して、シリコン酸化膜14は比較的通りやすい性質を有しているからである。
【0034】
仮に、例えばMONOS構造のナイトライド膜13や、受光部2上のナイトライド膜6を全面的に形成してしまうと、シリコン基板11に水素を供給することができなくなる。
これに対して、このようにナイトライド膜13に水素アニール用の開口7を形成していることにより、受光部2上や転送チャネル上がナイトライド膜で覆われていても、開口7を通じて100〜200μmの範囲まで水素を供給することができるため、シリコン基板11のほぼ全面に供給することが可能になる。
【0035】
なお、図2中、16はSiO等による層間絶縁層を示し、17は、パッシベーション膜や平坦化膜を含む絶縁層を示している。
パッシベーション膜としてプラズマCVDにより形成したシリコン窒化膜を用いると、パッシベーション膜から、基板とその上のシリコン酸化膜との界面に水素を供給することができる。
また、絶縁層17の上方には、必要に応じて、図示しないカラーフィルタやオンチップレンズ等が設けられる。
【0036】
上述の本実施の形態の固体撮像素子1の構成によれば、垂直方向Vの画素間(受光部2間)に、MONOS構造のナイトライド膜13を除去した開口7を設けており、かつ転送電極4,5を同一層の(単層の)電極層により形成していることにより、受光部2間にあるナイトライド膜13の開口上に、隣接する2つの転送電極4及び5の隙間がある。
これにより、固体撮像素子1の製造の際に、転送電極4及び5の隙間と、ナイトライド膜13の開口7内のシリコン酸化膜14とを通じて、シリコン基板11とその上のシリコン酸化膜12との界面に水素を供給することができる。
また、受光部2上のナイトライド膜13をカットする必要がなくなるため、受光部2上に全面的にナイトライド膜13を残すことができる。
ナイトライド膜13の開口7は、凹凸の少ない部分に形成されているので、容易にかつパターンの崩れもなく形成することができる。
【0037】
そして、受光部2上にナイトライド膜13を全面的に残すと共に、受光部2全体上を覆うように2層目のナイトライド膜6を設けていることにより、受光部2全面において、低反射膜構造を構成することが可能になる。
即ち、受光部2の全面を低反射膜構造化しても、暗電流を低減するための水素アニールが有効な構成の固体撮像素子1とすることが可能になる。
【0038】
また、ナイトライド膜6を、受光部2上の一部をカットするのではなく、受光部2の全面上に形成し、かつ転送電極4,5上にわたって形成しているので、転送電極4,5による凹凸の影響でパターンの崩れがあったとしても、パターン崩れの影響を転送電極4,5上にとどめて、受光部2の全面上を覆って形成することが可能になる。
これにより、受光部2の全面で感度を向上することができ、ナイトライド膜6のパターン崩れによる色ムラや色シェーディングの問題を生じない。
そして、転送電極4,5が同一層の(単層の)電極層により形成されているため、従来の多層の電極層により転送電極が構成されたCCD固体撮像素子と比較して、転送電極4,5による段差が小さくなるため、受光部2に入射する光の範囲を広げて入射光量を増やすことができる。これによっても、受光部2の感度の向上を図ることができる。
【0039】
従って、本実施の形態により、高感度で、色ムラ、色シェーディングの少ない固体撮像素子1を実現することができる。
【0040】
固体撮像素子の画素(セル)の微細化が進むに従い、感度の低下や、前述した色ムラや色シェーディングの問題が顕在化する。
これに対して、本実施の形態によれば、ナイトライド膜のカットオフの加工が容易になることから、画素(セル)の微細化が進んでも、容易に加工を行うことができる。また、ナイトライド膜6のパターン崩れの影響をなくすことが可能になるため、受光部2の全面上に設けられたナイトライド膜13,6により感度の向上を図り、かつ色ムラや色シェーディングを生じないようにすることができる。
従って、画素(セル)の微細化を図り、多画素化や固体撮像素子を備えた撮像装置の小型化を図ることができる。
そして、特に画素(セル)の微細化が進むに従い、本実施の形態の固体撮像素子1の長所が大きくなる。
【0041】
本実施の形態の固体撮像素子1は、例えば次のようにして製造することができる。
【0042】
まず、図3に平面図を示すように、シリコン基板11内に、イオン注入等により、垂直転送レジスタ3の転送チャネル9やチャネルストップ領域10等を形成する。
また、これらの領域の形成工程に前後して、図4Aに断面図を示すように、ゲート絶縁膜となる、シリコン酸化膜12及びナイトライド膜13を順次成膜する。
【0043】
次に、図4Bに断面図を示し、図5に平面図を示すように、画素間部のナイトライド膜13をドライエッチング等によりエッチオフし、ナイトライド膜13のない開口7を形成する。
続いて、図6Cに示すように、ナイトライド膜13をカットした領域(開口7の下の領域)のシリコン酸化膜12を湿式エッチングにより除去する。
さらに、酸化処理を行い、ナイトライド膜13及びシリコン酸化膜12がカットされた部分を酸化する。これにより、図6Dに示すように、ナイトライド膜13の開口の内部にシリコン酸化膜21が形成される。
【0044】
次に、図7Eに示すように、電荷注入阻止膜としてのシリコン酸化膜14を形成する。例えば、10〜20nmの膜厚で形成する。
なお、このシリコン酸化膜14は、ナイトライド膜13の酸化により形成してもよいし、高温の減圧CVDによるHTO膜(High Temperature Oxide膜)として形成してもよい。
なお、シリコン酸化膜14とシリコン酸化膜21とは、同じシリコン酸化物からなり、境界も明確ではないため、これ以降の図ではまとめてシリコン酸化膜14として示す。
【0045】
次に、多結晶シリコン、或いはWSi等から成る電極層を成膜して、これをパターニングすることにより、図7Fに示すように、同一層(単層)の電極層から成り、所定パターンの転送電極4,5を形成する。
続いて、例えば転送電極4,5の表面を熱酸化させてシリコン酸化膜15を形成する。
【0046】
なお、次の2層目のナイトライド膜6の成膜工程よりも前に、受光部2を構成する不純物領域をシリコン基板11内に形成する。
受光部2を構成する不純物領域は、シリコン基板11内に不純物をイオン注入して形成される。このイオン注入工程は、転送チャネル9やチャネルストップ領域10の形成工程と前後して行う場合と、転送電極4,5による開口と自己整合させるために転送電極4,5を形成した後に行う場合とがある。
【0047】
次に、表面を覆って全面的にナイトライド膜を成膜し、これをエッチングによりパターニングして、図8Gに示すように、受光部2上の開口を全面的に覆って、2層目のナイトライド膜6を形成する。
【0048】
次に、図8Hに示すように、転送電極4,5の上方に層間絶縁膜16を形成する。この層間絶縁膜16としては、BPSG(ボロン・リン・シリケートガラス)を用いることができる。
【0049】
次に、表面を覆って全面的に遮光膜8となる金属膜を成膜し、受光部2上に開口8Aを形成して、図9Iに示すように、遮光膜8を形成する。
遮光膜8は、Cu系、タングステン系でもよいし、アルミニウム系でもよい。
【0050】
その後は、プラズマCVD法によりシリコン窒化膜から成るパッシベーション膜を形成し、その上に例えば平坦化膜を形成して、図9Jに示すように、全面を絶縁層17で覆う。
【0051】
なお、プラズマCVD法によって形成したシリコン窒化膜から成るパッシベーション膜の形成工程の後であり、かつカラーフィルタを形成する工程よりも前に、水素アニールを行う。
即ち、例えば400℃程度の温度でアニール(熱処理)を行って、シリコン窒化膜から、層間絶縁膜16、転送電極4,5の隙間、ナイトライド膜13の開口内のシリコン酸化膜14を通じて、シリコン基板11とシリコン酸化膜12との界面に水素を供給する。
【0052】
さらに、必要に応じて、カラーフィルタやオンチップレンズを形成する。
このようにして、本実施の形態の固体撮像素子1を製造することができる。
【0053】
上述した製造工程によれば、ナイトライド膜のカットオフ工程(ナイトライド膜13に開口7を形成する工程)が、転送電極4,5の形成工程よりも前に行われるので、転送電極4,5による凹凸のない状態でナイトライド膜のカットオフを行うことができる。
これにより、前述したナイトライド膜のパターン崩れの問題を生じることがなく、またカットオフの加工が容易になるため、画素(セル)の縮小化が進んでも容易にナイトライド膜のカットオフを行うことができる。
【0054】
なお、上述した製法では、ナイトライド膜13の開口7下のシリコン酸化膜12を、湿式エッチングによっていったん除去するようにしているが、本発明では、必ずしもこのシリコン酸化膜12も除去する場合に限定されるものではない。
【0055】
上述の実施の形態では、本発明をCCD固体撮像素子に適用したが、その他の構成の固体撮像素子にも本発明を適用することができる。
例えば、CCD構造以外の電荷転送部が、受光部の列の一側に設けられた構成の固体撮像素子に対しても、同様に本発明を適用することができる。
【0056】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
【0057】
【発明の効果】
上述の本発明によれば、固体撮像素子の製造の際に、水素アニールによって、隣接する転送電極の隙間と、窒化膜を除去した部分(開口)とを通じて、基板とその上の酸化膜との界面に水素を供給することが可能になり、これにより暗電流を低減することができる。
また、受光部上の窒化膜を除去する必要がなくなり、受光部上に窒化膜を残すことにより、低反射膜を構成することができ、これにより受光部の感度の増大を図ることができると共に、窒化膜のパターン崩れによる色ムラや色シェーディングの問題を生じない。
従って、本発明によれば、暗電流の発生が少なく、高感度で、色ムラ、色シェーディングの少ない固体撮像素子を実現することができる。
【0058】
さらに、本発明によれば、窒化膜に開口を形成する際に、窒化膜の下に段差を有しないため、加工を容易に行うことができる。
従って、画素(セル)の微細化を図り、固体撮像素子の多画素化や固体撮像素子を備えた撮像装置の小型化を図ることができる。
特に、画素(セル)の微細化が進むに従い、本発明の構成による長所も大きくなる。
【0059】
また、本発明において、さらに、各受光部上の全面を覆って、第2層の窒化膜を形成した場合には、受光部上に残った窒化膜と、第2層の窒化膜とにより、さらに感度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固体撮像素子の一実施の形態の概略構成図(平面図)である。
【図2】図1のA−Aにおける断面図である。
【図3】図1の固体撮像素子の製造工程を示す工程図(平面図)である。
【図4】A、B 図1の固体撮像素子の製造工程を示す工程図(断面図)である。
【図5】図1の固体撮像素子の製造工程を示す工程図(平面図)である。
【図6】C、D 図1の固体撮像素子の製造工程を示す工程図(断面図)である。
【図7】E、F 図1の固体撮像素子の製造工程を示す工程図(断面図)である。
【図8】G、H 図1の固体撮像素子の製造工程を示す工程図(断面図)である。
【図9】I、J 図1の固体撮像素子の製造工程を示す工程図(断面図)である。
【図10】A、B 受光部上の一部にナイトライド膜のパターンを形成する際の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
1 固体撮像素子、2 受光部、3 垂直転送レジスタ、4,5 転送電極、6,13 ナイトライド膜(シリコン窒化膜)、7 開口、8 遮光膜、10 転送チャネル
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-state imaging device having a charge transfer unit and a method for manufacturing the solid-state imaging device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a CCD solid-state imaging device, a MONOS (metal oxide nitride oxide semiconductor) structure is employed for the purpose of efficiently transferring data at a low voltage.
By employing this MONOS structure, the thickness of the gate insulating film below the transfer electrode in a vertical transfer register or the like can be made substantially constant, and the lower surface of the transfer electrode can be made flat. This makes it possible to transfer charges efficiently at a low voltage.
[0003]
In the CCD solid-state imaging device having the MONOS structure, it is necessary to lay out a region without a nitride film (silicon nitride film) in order to effectively perform hydrogen annealing on the silicon / SiO 2 interface. By performing the hydrogen annealing, the interface state at the silicon / SiO 2 interface can be reduced, and the generation of dark current can be suppressed.
[0004]
As a method of forming a region without a nitride, for example, a configuration in which a nitride film on a light receiving unit is cut in a CCD solid-state imaging device of an IT (interline transfer) system or a FIT (frame interline transfer) system is employed. ing.
[0005]
Further, for example, a configuration in which a nitride film on a channel stop is cut in an accumulation region of a CCD solid-state imaging device of an FT (frame transfer) system or an FIT system is adopted (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 5-16178
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a CCD solid-state imaging device, formation of a nitride film on a light receiving portion has been considered for the purpose of increasing the sensitivity. This is because, by forming a nitride film, the difference in the refractive index between silicon and the light-receiving portion is smaller than that in the case of an oxide film, so that the reflectance at the interface can be reduced.
[0008]
In this case, a nitride film (second layer) is formed on the light receiving portion separately from the nitride film (first layer) having the MONOS structure, but the entire light receiving portion is covered with the nitride film. Then, it becomes difficult for hydrogen to pass through and the effect of hydrogen annealing cannot be obtained, so that a nitride film is formed on a part of the light receiving portion.
[0009]
Alternatively, the same effect can be obtained by leaving a part of the nitride film of the insulating film having the MONOS structure instead of removing the entire nitride film at the opening on the light receiving portion.
[0010]
However, as the size of the pixels in the CCD solid-state imaging device decreases, it is necessary to leave the nitride film in a part of the opening on the light receiving part and etch off the nitride film in the other part of the area. It becomes difficult from.
[0011]
FIG. 10 shows a case where this problem is applied to a CCD solid-state imaging device employing a single-layer transfer electrode as an example.
In this case, as shown in FIG. 10A, a nitride film 54 having a low reflection effect is formed over the transfer electrodes 51 and 52 and the light receiving portion 53, and the nitride film 54 is formed on the light receiving portion 52. Is patterned into a stripe pattern so as to partially remain. The transfer electrode 51 and the transfer electrode 52 are both formed of the same (single-layer) electrode layer (polycrystalline silicon layer or the like).
[0012]
However, in practice, even when the single-layer transfer electrodes 51 and 52 are employed as shown in FIG. 10A as well as the multi-layer transfer electrodes, the height is large on the transfer electrodes 51 and 52 and the light receiving section 53. Due to the difference, there are large irregularities under the nitride film 54.
When the pixel size (cell size) is reduced to about 2 μm, the width of the opening of the light receiving unit 53 may be 1 μm or less. At this time, even if it is attempted to process the nitride film 54 in a portion where large irregularities exist due to the transfer electrodes 51 and 52 into the pattern of FIG. 10A, generally, as shown in FIG. The pattern shape tends to collapse.
In the opening on the light receiving portion 53, the transmittance of the portion where the nitride film 54 is present is high, and the transmittance of the portion without the nitride film 54 is low. The transmittance differs for each pixel, and sensitivity unevenness and color unevenness are likely to occur. Also, so-called shading is likely to occur in peripheral pixels.
[0013]
On the other hand, when only a part of the nitride film of the insulating film having the MONOS structure is left at the opening on the light receiving portion, there is almost no unevenness under the nitride film.
However, also in this case, the processing width of the nitride film becomes narrower as the pixel size is reduced, so that there is a problem that the processing of patterning the nitride film becomes difficult.
[0014]
Therefore, in order to achieve low reflection, it is necessary to form a nitride film over as large an area as possible on the light receiving portion and to ensure that the nitride film has a sufficiently wide window for hydrogen annealing. Required.
[0015]
In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, it is possible to suppress the occurrence of sensitivity unevenness and color unevenness, to improve the sensitivity by increasing the transmittance on the light receiving unit, and to improve the hydrogen annealing during manufacturing. And a method for manufacturing the solid-state imaging device capable of suppressing generation of dark current.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In the solid-state imaging device of the present invention, a charge transfer unit is provided on at least one side of one row of the light-receiving units arranged in a line or a matrix, and the transfer electrodes of the charge transfer unit are configured by the same electrode layer, An insulating film between the substrate and the transfer electrode includes an oxide film on the substrate and a nitride film thereon, and a portion where the nitride film is removed is provided between the light receiving units in a direction parallel to the charge transfer unit. Is what it is.
[0017]
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention is a method for manufacturing a solid-state imaging device in which a charge transfer unit is provided on at least one side of one row of light-receiving units arranged in a line or a matrix. A step of forming an oxide film and a nitride film sequentially thereon, a step of forming an opening by removing the nitride film in a portion between light receiving portions in a direction parallel to the charge transfer portion, and a step of removing the nitride film. Forming an oxide film by filling the opening thus formed, and then forming a transfer electrode of the charge transfer section using the same electrode layer.
[0018]
According to the above-described configuration of the solid-state imaging device of the present invention, since the transfer electrodes of the charge transfer section are formed of the same electrode layer, the transfer electrodes are formed in a single layer, and the adjacent transfer electrodes overlap vertically. Not. Thereby, a step due to the transfer electrode can be reduced, and a gap such as an oxide film is provided between adjacent transfer electrodes between the light receiving units in a direction parallel to the charge transfer unit.
In addition, since a portion where the nitride film is removed is provided between the light receiving portions in a direction parallel to the charge transfer portion, a gap between the portion where the nitride film is removed and the plurality of transfer electrodes is provided. Through this, it becomes possible to supply hydrogen to the interface between the substrate and the oxide film thereon during the production. This eliminates the need to remove the nitride film on the light receiving section, so that the nitride film can be left on the light receiving section, and the reflectance of the incident light is reduced because the refractive index between the nitride film and the substrate is small. It becomes possible.
[0019]
According to the above-described method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, an opening is formed by removing the nitride film in a portion between the light receiving units in a direction parallel to the charge transfer unit, and the opening from which the nitride film has been removed is formed. By filling the inside and forming an oxide film, hydrogen can be supplied to the interface between the substrate and the oxide film thereover through the oxide film in the opening.
Further, by forming the transfer electrodes of the charge transfer portion with the same electrode layer, a single-layer transfer electrode in which adjacent transfer electrodes do not overlap vertically can be formed. Thus, a step due to the transfer electrode can be reduced, and a gap such as an oxide film can be formed between adjacent transfer electrodes between the light receiving units in a direction parallel to the charge transfer unit. In this manner, the gap is formed between the adjacent transfer electrodes, so that the supply of hydrogen does not hinder the supply of hydrogen through the gap between the adjacent transfer electrodes during the supply of hydrogen.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
According to the present invention, a charge transfer section is provided on at least one side of at least one column of light-receiving sections arranged in a line or a matrix, and a transfer electrode of the charge transfer section is formed of the same electrode layer, and a substrate and a transfer electrode are provided. The solid-state imaging device includes an oxide film on a substrate and a nitride film on the substrate, and a portion where the nitride film is removed between light receiving units in a direction parallel to the charge transfer unit. Element.
[0021]
According to the present invention, in the solid-state imaging device, a second nitride film is provided to cover the entire surface of each light receiving unit.
[0022]
The present invention is to manufacture a solid-state imaging device in which a charge transfer unit is provided on at least one side of one row of light receiving units arranged in a line or a matrix, and an oxide film and a nitride film are formed on a substrate. A step of sequentially forming a film, a step of forming an opening by removing a nitride film in a portion between light receiving sections in a direction parallel to the charge transfer section, and filling the inside of the opening from which the nitride film has been removed. This is a method for manufacturing a solid-state imaging device including a step of forming an oxide film and a step of subsequently forming a transfer electrode of a charge transfer section using the same electrode layer.
[0023]
According to the present invention, in the method for manufacturing a solid-state imaging device, a second nitride film is formed to cover the entire surface of the light receiving unit after the step of forming the transfer electrode of the charge transfer unit.
[0024]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram (plan view) of an embodiment of the solid-state imaging device of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
This embodiment shows a case where the present invention is applied to a CCD solid-state imaging device.
[0025]
In the solid-state imaging device 1, light receiving units 2 are arranged in a matrix, and a vertical transfer register 3 extending in a vertical direction (vertical direction in the drawing) V is provided on one side of each column of the light receiving units 2 as a charge transfer unit. Have been. A horizontal transfer register (not shown) is connected to one end of the vertical transfer register 3.
Each of the light receiving units 2 constitutes a pixel, and includes a photoelectric conversion unit (not shown) for converting light into electric charge and a charge accumulating unit for accumulating the converted electric charge.
[0026]
The vertical transfer register 3 includes transfer electrodes 4 and 5, and a transfer channel 9 (see FIG. 3) formed on a semiconductor substrate (silicon substrate or silicon epitaxial layer) 11 therethrough for transferring signal charges. It is a charge transfer unit having a CCD structure.
[0027]
A silicon oxide film 12, a nitride film (silicon nitride film) 13, and a silicon oxide film 14 are formed as insulating films between the transfer electrodes 4 and 5 and the silicon substrate 11 thereunder.
That is, the transfer electrodes 4 and 5, the silicon oxide film 14, the nitride film 13, the silicon oxide film 12, and the silicon substrate 11 constitute the above-mentioned MONOS structure.
Since the vertical transfer register 3 has this MONOS structure, as described above, the thickness of the gate insulating film under the transfer electrodes 4 and 5 is made substantially constant, and the lower surfaces of the transfer electrodes 4 and 5 are made flat. Can be formed. Thereby, charge transfer can be efficiently performed at a low voltage.
[0028]
Further, a light-shielding film 8 is formed on the entire device so as to cover the transfer electrodes 4 and 5.
The light shielding film 8 has an opening 9A on the light receiving unit 2 so that light enters the light receiving unit 2.
[0029]
In the solid-state imaging device 1 of the present embodiment, in particular, the transfer electrodes 4 and 5 of each vertical transfer register 3 are constituted by the same electrode layer (first layer).
The transfer electrodes 4 and 5 are made of, for example, a polycrystalline silicon film, and can be formed by, for example, forming a non-doped polycrystalline silicon film and then doping impurities.
These transfer electrodes 4 and 5 are insulated from each other by a silicon oxide film 15 covering the electrode surface.
[0030]
Each of the transfer electrodes 4 and 5 has a conductor portion extending in the horizontal direction (horizontal direction in the drawing) H and an electrode portion protruding along the vertical transfer register. The conductor portion is arranged and formed at a portion between pixels in the vertical direction V.
The transfer electrode 4 is arranged on the upper side in the drawing with respect to the light receiving section 2, and the electrode section protrudes downward.
The transfer electrode 5 is disposed on the lower side in the figure with respect to the light receiving unit 2, and the electrode unit protrudes upward.
The transfer electrodes 4 and 5 vertically adjacent to each other in the drawing are arranged such that the respective conductor portions and the respective electrode portions face each other with a narrow gap formed by the insulating film therebetween.
The transfer channel 9 is formed below the electrode portions of the transfer electrodes 4 and 5.
[0031]
Further, in the solid-state imaging device 1 of the present embodiment, a nitride film (silicon nitride film) 6 is formed on the light receiving section 2 so as to cover the opening formed by the transfer electrodes 4 and 5.
The nitride film 6 covers the light receiving unit 2, and the end of the film 6 extends over the transfer electrodes 4 and 5.
[0032]
The nitride film has a property of having a higher refractive index and a higher transmittance of blue and green light than a silicon oxide film.
For this reason, by forming the nitride film 6 on the light receiving portion 2, the spectral characteristics and sensitivity of the light receiving portion 2 can be improved by the nitride film 6 and the nitride film 13 having the MONOS structure.
[0033]
Furthermore, in the solid-state imaging device 1 of the present embodiment, a nitride having a MONOS structure is provided below the transfer electrodes 4 and 5 between the light receiving units 2 in the vertical direction V (direction parallel to the vertical transfer register 3). An opening 7 from which the film 13 has been removed is provided. The inside of the opening 7 is filled with a silicon oxide film 14 as shown in FIG.
Through the opening 7 of the nitride film 13, hydrogen can be supplied to the silicon substrate 11 in hydrogen annealing performed during manufacturing.
This is because hydrogen has a property that it is difficult for the nitride film 13 to pass through, while the silicon oxide film 14 has a property that it is relatively easy to pass.
[0034]
If, for example, the nitride film 13 having a MONOS structure or the nitride film 6 on the light receiving portion 2 is formed entirely, hydrogen cannot be supplied to the silicon substrate 11.
On the other hand, since the opening 7 for hydrogen annealing is formed in the nitride film 13 as described above, even if the light receiving section 2 and the transfer channel are covered with the nitride film, 100 nm is passed through the opening 7. Since hydrogen can be supplied to a range of up to 200 μm, it is possible to supply hydrogen to almost the entire surface of the silicon substrate 11.
[0035]
In FIG. 2, reference numeral 16 denotes an interlayer insulating layer made of SiO 2 or the like, and reference numeral 17 denotes an insulating layer including a passivation film and a flattening film.
When a silicon nitride film formed by plasma CVD is used as the passivation film, hydrogen can be supplied from the passivation film to the interface between the substrate and the silicon oxide film thereon.
A color filter, an on-chip lens, and the like (not shown) are provided above the insulating layer 17 as necessary.
[0036]
According to the configuration of the solid-state imaging device 1 of the present embodiment described above, the opening 7 from which the nitride film 13 having the MONOS structure is removed is provided between the pixels in the vertical direction V (between the light receiving units 2), and the transfer is performed. Since the electrodes 4 and 5 are formed of the same (single-layer) electrode layer, a gap between two adjacent transfer electrodes 4 and 5 is formed on the opening of the nitride film 13 between the light receiving sections 2. is there.
Thus, when the solid-state imaging device 1 is manufactured, the silicon substrate 11 and the silicon oxide film 12 thereon are formed through the gap between the transfer electrodes 4 and 5 and the silicon oxide film 14 in the opening 7 of the nitride film 13. Can be supplied to the interface.
Further, since it is not necessary to cut the nitride film 13 on the light receiving unit 2, the nitride film 13 can be left entirely on the light receiving unit 2.
Since the opening 7 of the nitride film 13 is formed in a portion with little unevenness, it can be formed easily and without pattern collapse.
[0037]
Then, the nitride film 13 is entirely left on the light receiving unit 2 and the second nitride film 6 is provided so as to cover the entire light receiving unit 2, so that the entire surface of the light receiving unit 2 has low reflection. It is possible to configure a film structure.
That is, even if the entire surface of the light receiving unit 2 is formed to have a low reflection film structure, the solid-state imaging device 1 having a configuration in which hydrogen annealing for reducing dark current is effective can be achieved.
[0038]
Further, since the nitride film 6 is formed on the entire surface of the light receiving portion 2 and not over the light receiving portion 2 but over the transfer electrodes 4 and 5, the nitride film 6 is Even if the pattern is distorted due to the unevenness due to 5, it is possible to form the pattern by covering the entire surface of the light receiving unit 2 while keeping the effect of the pattern collapse on the transfer electrodes 4 and 5.
Thereby, the sensitivity can be improved over the entire surface of the light receiving section 2, and there is no problem of color unevenness or color shading due to pattern collapse of the nitride film 6.
Since the transfer electrodes 4 and 5 are formed by the same (single-layer) electrode layer, the transfer electrodes 4 and 5 are compared with the conventional CCD solid-state imaging device in which the transfer electrodes are formed by multilayer electrode layers. , 5 can be reduced, so that the range of light incident on the light receiving unit 2 can be widened and the amount of incident light can be increased. With this, the sensitivity of the light receiving section 2 can be improved.
[0039]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to realize the solid-state imaging device 1 with high sensitivity and less color unevenness and color shading.
[0040]
As the pixels (cells) of the solid-state imaging device become finer, the sensitivity is reduced, and the above-described problems of color unevenness and color shading become apparent.
On the other hand, according to the present embodiment, the processing of the cut-off of the nitride film is facilitated, so that the processing can be easily performed even if the pixel (cell) becomes finer. Further, since the influence of the pattern collapse of the nitride film 6 can be eliminated, the sensitivity can be improved by the nitride films 13 and 6 provided on the entire surface of the light receiving section 2 and color unevenness and color shading can be reduced. Can be prevented from occurring.
Therefore, the pixel (cell) can be miniaturized, the number of pixels can be increased, and the size of the imaging device including the solid-state imaging device can be reduced.
In particular, as the pixel (cell) becomes finer, the advantages of the solid-state imaging device 1 of the present embodiment become larger.
[0041]
The solid-state imaging device 1 of the present embodiment can be manufactured, for example, as follows.
[0042]
First, as shown in a plan view in FIG. 3, a transfer channel 9 and a channel stop region 10 of the vertical transfer register 3 are formed in a silicon substrate 11 by ion implantation or the like.
Before and after the step of forming these regions, a silicon oxide film 12 and a nitride film 13 to be a gate insulating film are sequentially formed as shown in a sectional view of FIG. 4A.
[0043]
Next, as shown in a cross-sectional view in FIG. 4B and a plan view in FIG. 5, the nitride film 13 in the inter-pixel portion is etched off by dry etching or the like to form an opening 7 without the nitride film 13.
Subsequently, as shown in FIG. 6C, the silicon oxide film 12 in the region where the nitride film 13 is cut (the region below the opening 7) is removed by wet etching.
Further, an oxidation process is performed to oxidize the portion where the nitride film 13 and the silicon oxide film 12 have been cut. Thereby, as shown in FIG. 6D, a silicon oxide film 21 is formed inside the opening of the nitride film 13.
[0044]
Next, as shown in FIG. 7E, a silicon oxide film 14 is formed as a charge injection blocking film. For example, it is formed with a thickness of 10 to 20 nm.
The silicon oxide film 14 may be formed by oxidizing the nitride film 13 or may be formed as an HTO film (High Temperature Oxide film) by high-temperature low-pressure CVD.
The silicon oxide film 14 and the silicon oxide film 21 are made of the same silicon oxide, and the boundary is not clear. Therefore, the silicon oxide film 14 and the silicon oxide film 21 are collectively shown in the following drawings.
[0045]
Next, as shown in FIG. 7F, an electrode layer made of polycrystalline silicon, WSi, or the like is formed and patterned to form an electrode layer of the same layer (single layer). The electrodes 4 and 5 are formed.
Subsequently, for example, the surfaces of the transfer electrodes 4 and 5 are thermally oxidized to form a silicon oxide film 15.
[0046]
Note that an impurity region constituting the light receiving section 2 is formed in the silicon substrate 11 before the next step of forming the second nitride film 6.
The impurity region constituting the light receiving unit 2 is formed by ion-implanting an impurity into the silicon substrate 11. This ion implantation step is performed before and after the step of forming the transfer channel 9 and the channel stop region 10, and after the transfer electrodes 4 and 5 are formed for self-alignment with the openings formed by the transfer electrodes 4 and 5. There is.
[0047]
Next, a nitride film is formed on the entire surface covering the surface, and is patterned by etching. As shown in FIG. A nitride film 6 is formed.
[0048]
Next, as shown in FIG. 8H, an interlayer insulating film 16 is formed above the transfer electrodes 4 and 5. As the interlayer insulating film 16, BPSG (boron phosphorus silicate glass) can be used.
[0049]
Next, a metal film that becomes the light-shielding film 8 is entirely formed so as to cover the surface, an opening 8A is formed on the light-receiving unit 2, and the light-shielding film 8 is formed as shown in FIG. 9I.
The light-shielding film 8 may be Cu-based, tungsten-based, or aluminum-based.
[0050]
Thereafter, a passivation film made of a silicon nitride film is formed by a plasma CVD method, for example, a flattening film is formed thereon, and the entire surface is covered with an insulating layer 17 as shown in FIG. 9J.
[0051]
The hydrogen annealing is performed after the step of forming the passivation film made of the silicon nitride film formed by the plasma CVD method and before the step of forming the color filter.
That is, annealing (heat treatment) is performed at a temperature of, for example, about 400 ° C., and silicon is removed from the silicon nitride film through the interlayer insulating film 16, the gap between the transfer electrodes 4 and 5, and the silicon oxide film 14 in the opening of the nitride film 13. Hydrogen is supplied to the interface between the substrate 11 and the silicon oxide film 12.
[0052]
Further, a color filter and an on-chip lens are formed as necessary.
Thus, the solid-state imaging device 1 of the present embodiment can be manufactured.
[0053]
According to the above-described manufacturing process, the nitride film cut-off process (the process of forming the opening 7 in the nitride film 13) is performed before the transfer electrode 4 and 5 forming process. 5, the nitride film can be cut off without any irregularities.
Thereby, the problem of the pattern collapse of the nitride film described above does not occur, and the processing of the cutoff becomes easy. Therefore, even if the pixel (cell) is reduced in size, the nitride film can be easily cutoff. be able to.
[0054]
In the above-described manufacturing method, the silicon oxide film 12 under the opening 7 of the nitride film 13 is once removed by wet etching. However, the present invention is not limited to the case where the silicon oxide film 12 is also removed. It is not done.
[0055]
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the CCD solid-state imaging device. However, the present invention can be applied to solid-state imaging devices having other configurations.
For example, the present invention can be similarly applied to a solid-state imaging device having a configuration in which a charge transfer unit other than a CCD structure is provided on one side of a row of light receiving units.
[0056]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may take various other configurations without departing from the gist of the present invention.
[0057]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, during the manufacture of the solid-state imaging device, the substrate and the oxide film on the substrate are passed through the gap between the adjacent transfer electrodes and the portion (opening) from which the nitride film has been removed by hydrogen annealing. Hydrogen can be supplied to the interface, which can reduce dark current.
Further, it is not necessary to remove the nitride film on the light receiving portion, and by leaving the nitride film on the light receiving portion, a low reflection film can be formed, thereby increasing the sensitivity of the light receiving portion. In addition, there is no problem of color unevenness or color shading due to pattern collapse of the nitride film.
Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a solid-state imaging device that generates little dark current, has high sensitivity, and has little color unevenness and color shading.
[0058]
Further, according to the present invention, when forming an opening in the nitride film, since there is no step under the nitride film, the processing can be easily performed.
Therefore, the pixels (cells) can be miniaturized, the number of pixels of the solid-state imaging device can be increased, and the size of an imaging device including the solid-state imaging device can be reduced.
In particular, as the pixels (cells) become finer, the advantages of the configuration of the present invention become greater.
[0059]
Further, in the present invention, when the second layer nitride film is formed so as to cover the entire surface of each light receiving section, the nitride film remaining on the light receiving section and the second layer nitride film form: Further, the sensitivity can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram (plan view) of an embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a process diagram (plan view) showing a manufacturing process of the solid-state imaging device in FIG. 1;
FIGS. 4A and 4B are process diagrams (cross-sectional views) showing manufacturing processes of the solid-state imaging device of FIG. 1;
FIG. 5 is a process diagram (plan view) showing a manufacturing process of the solid-state imaging device of FIG. 1;
6A and 6B are process diagrams (cross-sectional views) showing manufacturing processes of the solid-state imaging device in FIG. 1;
FIGS. 7E and 7F are process diagrams (cross-sectional views) showing manufacturing processes of the solid-state imaging device of FIG.
FIG. 8 is a process diagram (cross-sectional view) showing a manufacturing process of the solid-state imaging device of FIG. 1;
9 is a process diagram (cross-sectional view) showing a manufacturing process of the solid-state imaging device of FIG. 1; FIG.
FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining a problem when a pattern of a nitride film is formed on a part of a light receiving portion.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 solid-state imaging device, 2 light receiving section, 3 vertical transfer register, 4, 5 transfer electrode, 6, 13 nitride film (silicon nitride film), 7 aperture, 8 light shielding film, 10 transfer channel

Claims (4)

ライン状又はマトリクス状に配置された受光部の、少なくとも一列の一側に電荷転送部が設けられ、
前記電荷転送部の転送電極が、同一層の電極層により構成され、
基板と前記転送電極との間の絶縁膜が、前記基板上の酸化膜とその上の窒化膜とを含み、
前記電荷転送部に平行な方向における前記受光部間に、前記窒化膜が除去された部分が設けられている
ことを特徴とする固体撮像素子。
A charge transfer unit is provided on at least one side of at least one row of the light receiving units arranged in a line or a matrix,
The transfer electrode of the charge transfer unit is configured by the same electrode layer,
An insulating film between the substrate and the transfer electrode includes an oxide film on the substrate and a nitride film thereon,
A solid-state imaging device, wherein a portion from which the nitride film is removed is provided between the light receiving portions in a direction parallel to the charge transfer portion.
各前記受光部上の全面を覆って、第2層の窒化膜が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子。2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a second layer of a nitride film is provided so as to cover an entire surface on each of the light receiving units. 3. ライン状又はマトリクス状に配置された受光部の、少なくとも一列の一側に電荷転送部が設けられて成る固体撮像素子を製造する方法であって、
基板上に、酸化膜と窒化膜とを順次成膜する工程と、
前記電荷転送部に平行な方向における前記受光部間となる部分において、前記窒化膜を除去して開口を形成する工程と、
前記窒化膜が除去された開口内を埋めて酸化膜を形成する工程と、
その後、同一層の電極層により、前記電荷転送部の転送電極を形成する工程とを有する
ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
A method for manufacturing a solid-state imaging device in which a charge transfer unit is provided on at least one side of at least one row of light-receiving units arranged in a line or a matrix,
A step of sequentially forming an oxide film and a nitride film on a substrate;
Forming a hole by removing the nitride film in a portion between the light receiving portions in a direction parallel to the charge transfer portion;
Forming an oxide film by filling the opening from which the nitride film has been removed;
Forming a transfer electrode of the charge transfer section using the same electrode layer.
前記電荷転送部の転送電極を形成する工程の後に、前記受光部上の全面を覆って第2層の窒化膜を形成することを特徴とする請求項3に記載の固体撮像素子の製造方法。4. The method according to claim 3, wherein after the step of forming the transfer electrode of the charge transfer section, a second nitride film is formed so as to cover the entire surface of the light receiving section.
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