JPH0992813A - 固体撮像素子とその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子とその製造方法Info
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- JPH0992813A JPH0992813A JP7248998A JP24899895A JPH0992813A JP H0992813 A JPH0992813 A JP H0992813A JP 7248998 A JP7248998 A JP 7248998A JP 24899895 A JP24899895 A JP 24899895A JP H0992813 A JPH0992813 A JP H0992813A
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストの大きな上昇を招くことなくスミア特
性をさらに改善した固体撮像素子と、その製造方法を提
供が望まれている。 【解決手段】 シリコン基体２の表層部に設けられて光
電変換を行う受光部４と、受光部４の側方に設けられた
垂直転送部６と、シリコン基体２上の、垂直転送部６の
略直上位置に設けられた転送電極８と、シリコン基体２
上に、転送電極８を覆って設けられたパッシベーション
膜１０と、パッシベーション膜１０の上に、転送電極８
を覆いかつ受光部４の直上位置の少なくとも一部を開口
した状態で設けられた遮光膜１１とを備えた固体撮像素
子２０である。パッシベーション膜１０と遮光膜１１と
の間の、少なくとも遮光膜１１の開口部分の周辺部に、
プラズマＣＶＤ成長によりその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x と
したとき、ｘ＞０．６６６となる窒化ケイ素膜２１が設
けられている。
性をさらに改善した固体撮像素子と、その製造方法を提
供が望まれている。 【解決手段】 シリコン基体２の表層部に設けられて光
電変換を行う受光部４と、受光部４の側方に設けられた
垂直転送部６と、シリコン基体２上の、垂直転送部６の
略直上位置に設けられた転送電極８と、シリコン基体２
上に、転送電極８を覆って設けられたパッシベーション
膜１０と、パッシベーション膜１０の上に、転送電極８
を覆いかつ受光部４の直上位置の少なくとも一部を開口
した状態で設けられた遮光膜１１とを備えた固体撮像素
子２０である。パッシベーション膜１０と遮光膜１１と
の間の、少なくとも遮光膜１１の開口部分の周辺部に、
プラズマＣＶＤ成長によりその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x と
したとき、ｘ＞０．６６６となる窒化ケイ素膜２１が設
けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換を行う受
光部を有した固体撮像素子に係り、詳しくはスミア特性
を改善した固体撮像素子に関する。
光部を有した固体撮像素子に係り、詳しくはスミア特性
を改善した固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device
）型の固体撮像素子としては、例えば図３に示す構造
のものが知られている。図３において符号１は固体撮像
素子であり、この撮像素子１は、シリコン基板２の表層
部にオーバーフローバリア３を形成し、これの上に受光
部４を形成し、さらにこの受光部４の上にホール蓄積部
５を形成したものである。受光部４の一方の側方には読
み出し部（図示略）を介して垂直転送部６が配設されて
おり、他方の側方にはチャネルストップ（図示略）を介
して別の垂直転送部（図示略）が配設されている。そし
て、これら垂直転送部６のそれぞれの側方には、読み出
し部あるいはチャネルストップを介して別の受光部（図
示略）が配設されている。
）型の固体撮像素子としては、例えば図３に示す構造
のものが知られている。図３において符号１は固体撮像
素子であり、この撮像素子１は、シリコン基板２の表層
部にオーバーフローバリア３を形成し、これの上に受光
部４を形成し、さらにこの受光部４の上にホール蓄積部
５を形成したものである。受光部４の一方の側方には読
み出し部（図示略）を介して垂直転送部６が配設されて
おり、他方の側方にはチャネルストップ（図示略）を介
して別の垂直転送部（図示略）が配設されている。そし
て、これら垂直転送部６のそれぞれの側方には、読み出
し部あるいはチャネルストップを介して別の受光部（図
示略）が配設されている。
【０００３】シリコン基板２の表面には絶縁膜７が形成
され、この絶縁膜７の上には、前記垂直転送部６の直上
位置を覆ってポリシリコンからなる転送電極８が形成さ
れている。また、転送電極８の表面にはポリシリコン酸
化膜９が形成されている。前記絶縁膜７上には、ポリシ
リコン酸化膜９を覆った状態でＰＳＧ（リンシリケート
ガラス）等からなるパッシベーション膜１０が形成さ
れ、このパッシベーション膜１０の上には、前記転送電
極８を覆いかつ前記受光部４の直上位置の一部を開口し
た状態で遮光膜１１が形成されている。これら遮光膜１
１、および該遮光膜１１の開口部に臨むパッシベーショ
ン膜１０を覆って透明層（図示略）が形成され、さらに
該透明層上にカラーフィルタ、マイクロオンチップレン
ズ等が形成されている。
され、この絶縁膜７の上には、前記垂直転送部６の直上
位置を覆ってポリシリコンからなる転送電極８が形成さ
れている。また、転送電極８の表面にはポリシリコン酸
化膜９が形成されている。前記絶縁膜７上には、ポリシ
リコン酸化膜９を覆った状態でＰＳＧ（リンシリケート
ガラス）等からなるパッシベーション膜１０が形成さ
れ、このパッシベーション膜１０の上には、前記転送電
極８を覆いかつ前記受光部４の直上位置の一部を開口し
た状態で遮光膜１１が形成されている。これら遮光膜１
１、および該遮光膜１１の開口部に臨むパッシベーショ
ン膜１０を覆って透明層（図示略）が形成され、さらに
該透明層上にカラーフィルタ、マイクロオンチップレン
ズ等が形成されている。
【０００４】そして、このような構成により固体撮像素
子１は、透明層を透過してきた入射光を受光部４で受
け、光電変換を行って電荷とする。すると、得られた電
荷は読み出し部（図示略）を経て垂直転送部６に送ら
れ、さらに転送電極８の駆動によって垂直転送部６中を
移動し、水平転送部（図示略）を経て信号として出力さ
れる。
子１は、透明層を透過してきた入射光を受光部４で受
け、光電変換を行って電荷とする。すると、得られた電
荷は読み出し部（図示略）を経て垂直転送部６に送ら
れ、さらに転送電極８の駆動によって垂直転送部６中を
移動し、水平転送部（図示略）を経て信号として出力さ
れる。
【０００５】ところで、このような固体撮像素子１にお
いて遮光膜１１は、通常アルミニウム（Ａｌ）によって
形成されている。しかし、ＡｌはＳｉと反応し易く、コ
ンタクト面においてスパイクを発生させたり、突発的な
ヒロックを発生してランダムな箇所のセンサ開口を小さ
くしたり、マイグレーションが発生し断線したりするこ
とがあり、プロセス的に有利な材料とは決して言えない
のである。
いて遮光膜１１は、通常アルミニウム（Ａｌ）によって
形成されている。しかし、ＡｌはＳｉと反応し易く、コ
ンタクト面においてスパイクを発生させたり、突発的な
ヒロックを発生してランダムな箇所のセンサ開口を小さ
くしたり、マイグレーションが発生し断線したりするこ
とがあり、プロセス的に有利な材料とは決して言えない
のである。
【０００６】また、Ａｌは光反射成分が多いことから、
図３中矢印Ａで示すように、受光部３の受光面に対し斜
めに入射した光の一部がシリコン基板２表面と遮光膜１
１の張り出し部１１ａとの間で反射し、垂直転送部６あ
るいはその近傍に到達することがある。このように入射
光が受光部３を経ることなく垂直転送部６あるいはその
近傍に到達すると、この到達箇所で光電変換が起こり、
生じた電荷が垂直転送部６を経て水平転送部に流れるこ
とにより、スミアが発生してしまうのである。このよう
な機構によるスミアの発生を防止するため、従来、図４
に示すようにＷ系化合物やＴｉ系化合物等からなる低反
射膜１２をパッシベーション膜１０と遮光膜１１との間
に形成し、スミア成分を低減するといったプロセス面の
工夫がなされている。
図３中矢印Ａで示すように、受光部３の受光面に対し斜
めに入射した光の一部がシリコン基板２表面と遮光膜１
１の張り出し部１１ａとの間で反射し、垂直転送部６あ
るいはその近傍に到達することがある。このように入射
光が受光部３を経ることなく垂直転送部６あるいはその
近傍に到達すると、この到達箇所で光電変換が起こり、
生じた電荷が垂直転送部６を経て水平転送部に流れるこ
とにより、スミアが発生してしまうのである。このよう
な機構によるスミアの発生を防止するため、従来、図４
に示すようにＷ系化合物やＴｉ系化合物等からなる低反
射膜１２をパッシベーション膜１０と遮光膜１１との間
に形成し、スミア成分を低減するといったプロセス面の
工夫がなされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図４に示し
た固体撮像素子にあっては、低反射膜１２を形成するこ
とから製造に際してその工程数が増加してしまい、また
この低反射膜１２の形成をＷ系化合物やＴｉ系化合物等
の高価な材料を用い、しかも製造装置についても高機能
のものを使用する必要があることから、総合的なコスト
が上昇してしまうといった不満がある。一方、デバイス
特性の面からみれば、スミアを低減するため遮光膜１１
をできるかぎりシリコン基板２表面に近づけたいが、遮
光膜１１の下に敷くパッシベーション膜１０の膜厚を薄
くすると、遮光膜１１からの金属不純物がシリコン基板
２中へ拡散する度合いが高くなり、白キズ欠陥数が増加
するという不都合がある。したがって、現状ではこのパ
ッシベーション膜１０の最小の膜厚からスミア値の下限
が決定されることとなっており、これを打開することが
大きな課題となっている。
た固体撮像素子にあっては、低反射膜１２を形成するこ
とから製造に際してその工程数が増加してしまい、また
この低反射膜１２の形成をＷ系化合物やＴｉ系化合物等
の高価な材料を用い、しかも製造装置についても高機能
のものを使用する必要があることから、総合的なコスト
が上昇してしまうといった不満がある。一方、デバイス
特性の面からみれば、スミアを低減するため遮光膜１１
をできるかぎりシリコン基板２表面に近づけたいが、遮
光膜１１の下に敷くパッシベーション膜１０の膜厚を薄
くすると、遮光膜１１からの金属不純物がシリコン基板
２中へ拡散する度合いが高くなり、白キズ欠陥数が増加
するという不都合がある。したがって、現状ではこのパ
ッシベーション膜１０の最小の膜厚からスミア値の下限
が決定されることとなっており、これを打開することが
大きな課題となっている。
【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、コストの大きな上昇を招
くことなくスミア特性をさらに改善した固体撮像素子
と、その製造方法を提供することにある。
で、その目的とするところは、コストの大きな上昇を招
くことなくスミア特性をさらに改善した固体撮像素子
と、その製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子で
は、パッシベーション膜と遮光膜との間の、少なくとも
前記遮光膜の開口部分の周辺部に、プラズマＣＶＤ成長
によりその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x としたとき、ｘ＞０．
６６６となる窒化ケイ素膜を設けたことを前記課題の解
決手段とした。
は、パッシベーション膜と遮光膜との間の、少なくとも
前記遮光膜の開口部分の周辺部に、プラズマＣＶＤ成長
によりその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x としたとき、ｘ＞０．
６６６となる窒化ケイ素膜を設けたことを前記課題の解
決手段とした。
【００１０】この固体撮像素子によれば、少なくとも遮
光膜の開口部分の周辺部において、遮光膜の下面側にプ
ラズマＣＶＤ成長による窒化ケイ素膜を設けたことか
ら、該窒化ケイ素膜が低反射膜として機能することによ
り、遮光膜の下面における可視光反射率が小さくなる。
また、窒化ケイ素膜がプラズマＣＶＤ法によって成長形
成されており、したがって該窒化ケイ素膜はＨを含有す
るため、シリコン基体表面とその上の絶縁膜（ＳｉＯ2
膜）との界面におけるダングリングボンドがＨ終端し、
これにより暗電流値が小さくなる。
光膜の開口部分の周辺部において、遮光膜の下面側にプ
ラズマＣＶＤ成長による窒化ケイ素膜を設けたことか
ら、該窒化ケイ素膜が低反射膜として機能することによ
り、遮光膜の下面における可視光反射率が小さくなる。
また、窒化ケイ素膜がプラズマＣＶＤ法によって成長形
成されており、したがって該窒化ケイ素膜はＨを含有す
るため、シリコン基体表面とその上の絶縁膜（ＳｉＯ2
膜）との界面におけるダングリングボンドがＨ終端し、
これにより暗電流値が小さくなる。
【００１１】本発明の固体撮像素子の製造方法では、シ
リコン基体の表層部に不純物を注入して垂直転送部を形
成する工程と、前記シリコン基体上の、前記垂直転送部
の略直上の位置に転送電極を形成する工程と、前記シリ
コン基体上に、前記転送電極を覆ってパッシベーション
膜を形成する工程と、前記パッシベーション膜の上にプ
ラズマＣＶＤ法によってその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x とし
たとき、ｘ＞０．６６６となる窒化ケイ素膜を形成する
工程と、前記窒化ケイ素膜上に遮光膜を形成する工程
と、前記窒化ケイ素膜および遮光膜における、前記受光
部の直上位置の少なくとも一部を、エッチングによって
開口させる工程とを備えてなることを前記課題の解決手
段とした。
リコン基体の表層部に不純物を注入して垂直転送部を形
成する工程と、前記シリコン基体上の、前記垂直転送部
の略直上の位置に転送電極を形成する工程と、前記シリ
コン基体上に、前記転送電極を覆ってパッシベーション
膜を形成する工程と、前記パッシベーション膜の上にプ
ラズマＣＶＤ法によってその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x とし
たとき、ｘ＞０．６６６となる窒化ケイ素膜を形成する
工程と、前記窒化ケイ素膜上に遮光膜を形成する工程
と、前記窒化ケイ素膜および遮光膜における、前記受光
部の直上位置の少なくとも一部を、エッチングによって
開口させる工程とを備えてなることを前記課題の解決手
段とした。
【００１２】この固体撮像素子の製造方法によれば、パ
ッシベーション膜の上にプラズマＣＶＤ法によって窒化
ケイ素膜を形成し、さらにこの窒化ケイ素膜上に遮光膜
を形成するとともに、該窒化ケイ素膜および遮光膜にお
ける、受光部の直上位置の少なくとも一部を、エッチン
グによって開口させるので、パッシベーション膜と遮光
膜との間に、低反射膜として機能する窒化ケイ素膜が形
成され、これにより前記の固体撮像素子が得られる。
ッシベーション膜の上にプラズマＣＶＤ法によって窒化
ケイ素膜を形成し、さらにこの窒化ケイ素膜上に遮光膜
を形成するとともに、該窒化ケイ素膜および遮光膜にお
ける、受光部の直上位置の少なくとも一部を、エッチン
グによって開口させるので、パッシベーション膜と遮光
膜との間に、低反射膜として機能する窒化ケイ素膜が形
成され、これにより前記の固体撮像素子が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態例によ
り詳しく説明する。図１は本発明の固体撮像素子の一実
施形態例を示す図であり、図１において符号２０はＣＣ
Ｄ型の固体撮像素子である。この固体撮像素子２０が図
４に示した固体撮像素子と異なるところは、Ｗ系化合物
やＴｉ系化合物等からなる低反射層１２に代えて、プラ
ズマＣＶＤ法により成長させた窒化ケイ素膜（Ｓｉx Ｎ
1-x）２１を配した点にある。
り詳しく説明する。図１は本発明の固体撮像素子の一実
施形態例を示す図であり、図１において符号２０はＣＣ
Ｄ型の固体撮像素子である。この固体撮像素子２０が図
４に示した固体撮像素子と異なるところは、Ｗ系化合物
やＴｉ系化合物等からなる低反射層１２に代えて、プラ
ズマＣＶＤ法により成長させた窒化ケイ素膜（Ｓｉx Ｎ
1-x）２１を配した点にある。
【００１４】この窒化ケイ素膜（Ｓｉx Ｎ1-x ）２１と
しては、Ｓｉの組成比（ｘ）が０．６６６を越えるもの
とされる。これは、例えばｘ＜０．５０であると、この
窒化ケイ素膜の屈折率が約１．４以下と小さくなってし
まい、遮光膜１１の下に形成した場合の反射防止機能が
不十分になってしまうからである。なお、窒化ケイ素膜
（Ｓｉx Ｎ1-x ）２１は、一般に組成比ｘが大きくなる
ほど屈折率が大きくなるが、その値はデポジション装置
や製造条件によって異なるものとなる。このような窒化
ケイ素膜２１は、特に波長の短い可視光に対して反射率
が小さく、例えば３０〜１２０ｎｍ程度の厚さのとき、
４００ｎｍ程度の波長に対しては反射率がほぼ０％のも
のとなる。
しては、Ｓｉの組成比（ｘ）が０．６６６を越えるもの
とされる。これは、例えばｘ＜０．５０であると、この
窒化ケイ素膜の屈折率が約１．４以下と小さくなってし
まい、遮光膜１１の下に形成した場合の反射防止機能が
不十分になってしまうからである。なお、窒化ケイ素膜
（Ｓｉx Ｎ1-x ）２１は、一般に組成比ｘが大きくなる
ほど屈折率が大きくなるが、その値はデポジション装置
や製造条件によって異なるものとなる。このような窒化
ケイ素膜２１は、特に波長の短い可視光に対して反射率
が小さく、例えば３０〜１２０ｎｍ程度の厚さのとき、
４００ｎｍ程度の波長に対しては反射率がほぼ０％のも
のとなる。
【００１５】なお、プラズマＣＶＤ成長によって形成し
た窒化ケイ素膜は、その膜中にＨを豊富に含み、界面準
位などを終端させるため、特に組成比ｘが０．３３程度
以下の窒化ケイ素膜については、この界面準位などを終
端させる目的で用いられることがある。しかし、このよ
うな目的で用いられることはあっても、従来では、窒化
ケイ素膜はフォトリソグラフィにおける露光光のフォト
レジストに対する反射防止膜として研究レベルで試みら
れた報告はあるものの、遮光膜１１の反射防止膜として
用いられた例は知られていない。また、プラズマＣＶＤ
法により成長させた窒化ケイ素膜（Ｓｉx Ｎ1-x ）２１
を反射防止膜として機能させるためには、その屈折率を
１．６以上にするのが望ましく、そのためには組成比ｘ
を２／３以上にする必要がある。
た窒化ケイ素膜は、その膜中にＨを豊富に含み、界面準
位などを終端させるため、特に組成比ｘが０．３３程度
以下の窒化ケイ素膜については、この界面準位などを終
端させる目的で用いられることがある。しかし、このよ
うな目的で用いられることはあっても、従来では、窒化
ケイ素膜はフォトリソグラフィにおける露光光のフォト
レジストに対する反射防止膜として研究レベルで試みら
れた報告はあるものの、遮光膜１１の反射防止膜として
用いられた例は知られていない。また、プラズマＣＶＤ
法により成長させた窒化ケイ素膜（Ｓｉx Ｎ1-x ）２１
を反射防止膜として機能させるためには、その屈折率を
１．６以上にするのが望ましく、そのためには組成比ｘ
を２／３以上にする必要がある。
【００１６】このような窒化ケイ素膜２１を備えた固体
撮像素子２０を製造するには、従来と同様にシリコン基
板２の表層部の所定位置にｐ型の不純物を注入し、読み
出し部（図示略）とチャネルストップ（図示略）とを所
定間隔あけてそれぞれ形成し、また、これとは別に、こ
れらチャネルストップおよび読み出し部のそれぞれの外
側にｎ型の不純物を注入して垂直転送部６を形成する。
撮像素子２０を製造するには、従来と同様にシリコン基
板２の表層部の所定位置にｐ型の不純物を注入し、読み
出し部（図示略）とチャネルストップ（図示略）とを所
定間隔あけてそれぞれ形成し、また、これとは別に、こ
れらチャネルストップおよび読み出し部のそれぞれの外
側にｎ型の不純物を注入して垂直転送部６を形成する。
【００１７】次に、シリコン基板２の表面に、熱酸化法
またはＣＶＤ法によってＳｉＯ2 からなる絶縁膜７を形
成し、続いて該絶縁膜７上にポリシリコン膜（図示略）
を形成する。そして、このポリシリコン膜を公知のリソ
グラフィ技術、エッチング技術によってパターンニング
し、前記垂直転送部６の略直上の位置にポリシリコンか
らなる転送電極８を形成する。続いて、この転送電極８
の表面に、熱酸化法等によってポリシリコン酸化膜９を
形成する。
またはＣＶＤ法によってＳｉＯ2 からなる絶縁膜７を形
成し、続いて該絶縁膜７上にポリシリコン膜（図示略）
を形成する。そして、このポリシリコン膜を公知のリソ
グラフィ技術、エッチング技術によってパターンニング
し、前記垂直転送部６の略直上の位置にポリシリコンか
らなる転送電極８を形成する。続いて、この転送電極８
の表面に、熱酸化法等によってポリシリコン酸化膜９を
形成する。
【００１８】次いで、形成した転送電極８をマスクとし
たセルフアラインによってシリコン基板２表層部の比較
的深い位置にｎ型の不純物を注入し、読み出し部とチャ
ネルストップとの間に受光部４を形成する。さらに、同
様に転送電極８をマスクとしてシリコン基板２表層部の
比較的浅い位置にｐ型の不純物を注入し、受光部４の直
上にホール蓄積部５を形成する。続いて、形成した転送
電極８およびポリシリコン酸化膜９を覆って前記絶縁膜
７上に、ＣＶＤ法によってＰＳＧ（リンシリケートガラ
ス）からなり、パッシベーション効果を有するパッシベ
ーション膜１０を形成する。続いて、Ｎ2 雰囲気中にて
８００〜１０００℃程度の温度で該パッシベーション膜
１０を熱処理し、これによりリフローを行う。
たセルフアラインによってシリコン基板２表層部の比較
的深い位置にｎ型の不純物を注入し、読み出し部とチャ
ネルストップとの間に受光部４を形成する。さらに、同
様に転送電極８をマスクとしてシリコン基板２表層部の
比較的浅い位置にｐ型の不純物を注入し、受光部４の直
上にホール蓄積部５を形成する。続いて、形成した転送
電極８およびポリシリコン酸化膜９を覆って前記絶縁膜
７上に、ＣＶＤ法によってＰＳＧ（リンシリケートガラ
ス）からなり、パッシベーション効果を有するパッシベ
ーション膜１０を形成する。続いて、Ｎ2 雰囲気中にて
８００〜１０００℃程度の温度で該パッシベーション膜
１０を熱処理し、これによりリフローを行う。
【００１９】次いで、このリフロー処理後のパッシベー
ション膜１０上に、図２（ａ）に示すようにプラズマＣ
ＶＤ法によって窒化ケイ素膜２１を堆積形成する。この
窒化ケイ素膜２１の膜厚については、３０〜２００ｎｍ
程度とされ、例えば入射光のうち特にその反射を低減し
たい光の波長が４００ｎｍである場合には約４０ｎｍま
たは約１００ｎｍ、６００ｎｍである場合には約５０ｎ
ｍまたは約１５０ｎｍとされる。また、プラズマＣＶＤ
法の条件については、例えば原料ガスとしてＳｉＨ4 と
ＮＨ3 とを用い、これらを０．１〜１．０Ｔｏｒｒ程度
の減圧下のチャンバ内に、ＳｉＨ4 を３００ｃｃ／ｍｉ
ｎ、ＮＨ3 を１５０ｃｃ／ｍｉｎの流量でそれぞれ流
し、この状態で常温にて成膜するといった条件が挙げら
れる。
ション膜１０上に、図２（ａ）に示すようにプラズマＣ
ＶＤ法によって窒化ケイ素膜２１を堆積形成する。この
窒化ケイ素膜２１の膜厚については、３０〜２００ｎｍ
程度とされ、例えば入射光のうち特にその反射を低減し
たい光の波長が４００ｎｍである場合には約４０ｎｍま
たは約１００ｎｍ、６００ｎｍである場合には約５０ｎ
ｍまたは約１５０ｎｍとされる。また、プラズマＣＶＤ
法の条件については、例えば原料ガスとしてＳｉＨ4 と
ＮＨ3 とを用い、これらを０．１〜１．０Ｔｏｒｒ程度
の減圧下のチャンバ内に、ＳｉＨ4 を３００ｃｃ／ｍｉ
ｎ、ＮＨ3 を１５０ｃｃ／ｍｉｎの流量でそれぞれ流
し、この状態で常温にて成膜するといった条件が挙げら
れる。
【００２０】次いで、形成した窒化ケイ素膜２１に開口
部を形成するべく、該窒化ケイ素膜２１上にレジストを
塗布し、さらに公知の露光・現像処理によって図２
（ｂ）に示すように、受光部４の直上位置の一部を開口
したレジストパターン２２を形成する。そして、このレ
ジストパターン２２をマスクとして窒化ケイ素膜２１を
エッチングし、図２（ｃ）に示すように受光部４の直上
位置の一部を開口した窒化ケイ素膜２１を形成し、その
後レジストターン２２を除去する。
部を形成するべく、該窒化ケイ素膜２１上にレジストを
塗布し、さらに公知の露光・現像処理によって図２
（ｂ）に示すように、受光部４の直上位置の一部を開口
したレジストパターン２２を形成する。そして、このレ
ジストパターン２２をマスクとして窒化ケイ素膜２１を
エッチングし、図２（ｃ）に示すように受光部４の直上
位置の一部を開口した窒化ケイ素膜２１を形成し、その
後レジストターン２２を除去する。
【００２１】次いで、前記窒化ケイ素膜２１上に、図２
（ｄ）に示すようにスパッタ法等によってＡｌ等からな
る遮光膜１１を、厚さ３００〜６００ｎｍ程度に形成す
る。ここで、この遮光膜１１を、主成分がＡｌである材
質で形成する場合、５％程度以下のＳｉを含有する組成
のものとしてもよい。また、遮光膜１１を、Ａｌをスパ
ッタすることによって形成する場合には、例えばウエハ
を１５０℃程度に加熱し、６〜１０ｍＴｏｒｒ程度に制
御されたＡｒガス雰囲気中で行う。なお、本発明におい
ては、この遮光膜１１の形成回数や膜種について特に限
定されないのはもちろんである。
（ｄ）に示すようにスパッタ法等によってＡｌ等からな
る遮光膜１１を、厚さ３００〜６００ｎｍ程度に形成す
る。ここで、この遮光膜１１を、主成分がＡｌである材
質で形成する場合、５％程度以下のＳｉを含有する組成
のものとしてもよい。また、遮光膜１１を、Ａｌをスパ
ッタすることによって形成する場合には、例えばウエハ
を１５０℃程度に加熱し、６〜１０ｍＴｏｒｒ程度に制
御されたＡｒガス雰囲気中で行う。なお、本発明におい
ては、この遮光膜１１の形成回数や膜種について特に限
定されないのはもちろんである。
【００２２】次いで、形成した遮光膜１１に開口部を形
成するべく、該遮光膜１１上にレジストを塗布し、さら
に公知の露光・現像処理によって図２（ｅ）に示すよう
に、受光部４の直上位置の一部、すなわち先に形成した
窒化ケイ素膜２１の開口部の直上位置を開口したレジス
トパターン２３を形成する。そして、このレジストパタ
ーン２３をマスクとして遮光膜１１をエッチングし、図
２（ｅ）に示すように窒化ケイ素膜２１の開口部に連通
した、すなわち受光部４の直上位置の一部を開口した遮
光膜１１を形成する。その後、レジストターン２３を除
去し、さらに透明層、カラーフィルタ、マイクロオンチ
ップレンズ等を従来と同様の手法により順次形成し、図
１に示した固体撮像素子２０を得る。
成するべく、該遮光膜１１上にレジストを塗布し、さら
に公知の露光・現像処理によって図２（ｅ）に示すよう
に、受光部４の直上位置の一部、すなわち先に形成した
窒化ケイ素膜２１の開口部の直上位置を開口したレジス
トパターン２３を形成する。そして、このレジストパタ
ーン２３をマスクとして遮光膜１１をエッチングし、図
２（ｅ）に示すように窒化ケイ素膜２１の開口部に連通
した、すなわち受光部４の直上位置の一部を開口した遮
光膜１１を形成する。その後、レジストターン２３を除
去し、さらに透明層、カラーフィルタ、マイクロオンチ
ップレンズ等を従来と同様の手法により順次形成し、図
１に示した固体撮像素子２０を得る。
【００２３】このようにして得られた固体撮像素子２０
にあっては、遮光膜１１の下面側にプラズマＣＶＤ成長
による窒化ケイ素膜２１を設けたことから、該窒化ケイ
素膜を低反射膜として機能させることにより、遮光膜１
１下面における可視光反射率を小さくすることができ、
したがって入射光がシリコン基板２と遮光膜１１の張り
出し部１１ａとの間で反射することに起因するスミアを
低減し、スミア特性を改善することができる。また、図
４に示した従来の固体撮像素子のごとく、低反射膜とし
てＷ系化合物やＴｉ系化合物が用いられることなく、通
常のプロセスに用いられるプラズマＣＶＤ窒化ケイ素が
用いられていることから、コストの上昇が抑えられたも
のとなる。さらに、窒化ケイ素膜２１がプラズマＣＶＤ
法によって成長形成されしたがってＨを含有しているた
め、シリコン基板２表面とその上の絶縁膜（ＳｉＯ
2 膜）７との界面におけるダングリングボンドがＨ終端
し、これにより暗電流値を小さくすることができる。
にあっては、遮光膜１１の下面側にプラズマＣＶＤ成長
による窒化ケイ素膜２１を設けたことから、該窒化ケイ
素膜を低反射膜として機能させることにより、遮光膜１
１下面における可視光反射率を小さくすることができ、
したがって入射光がシリコン基板２と遮光膜１１の張り
出し部１１ａとの間で反射することに起因するスミアを
低減し、スミア特性を改善することができる。また、図
４に示した従来の固体撮像素子のごとく、低反射膜とし
てＷ系化合物やＴｉ系化合物が用いられることなく、通
常のプロセスに用いられるプラズマＣＶＤ窒化ケイ素が
用いられていることから、コストの上昇が抑えられたも
のとなる。さらに、窒化ケイ素膜２１がプラズマＣＶＤ
法によって成長形成されしたがってＨを含有しているた
め、シリコン基板２表面とその上の絶縁膜（ＳｉＯ
2 膜）７との界面におけるダングリングボンドがＨ終端
し、これにより暗電流値を小さくすることができる。
【００２４】なお、前述した製造方法においては、窒化
ケイ素膜２１に開口部を形成するためのエッチング、遮
光膜１１に開口部を形成するためのエッチングをそれぞ
れ別に行ったが、窒化ケイ素膜２１、遮光膜１１を続け
て形成し、その後、これらの上にレジストパターンを形
成し、形成したレジストパターンをマスクにして窒化ケ
イ素膜２１、遮光膜１１を連続的にエッチングするよう
にしてもよい。また、窒化ケイ素膜２１のエッチング、
遮光膜１１のエッチングをそれぞれ別に行う場合には、
特に窒化ケイ素膜２１のエッチングについては、受光部
４の直上位置のみを開口するのでなく、この開口部の周
辺部のみに窒化ケイ素膜２１が残るように、転送電極８
の直上位置などについても開口させるようにして行って
もよい。
ケイ素膜２１に開口部を形成するためのエッチング、遮
光膜１１に開口部を形成するためのエッチングをそれぞ
れ別に行ったが、窒化ケイ素膜２１、遮光膜１１を続け
て形成し、その後、これらの上にレジストパターンを形
成し、形成したレジストパターンをマスクにして窒化ケ
イ素膜２１、遮光膜１１を連続的にエッチングするよう
にしてもよい。また、窒化ケイ素膜２１のエッチング、
遮光膜１１のエッチングをそれぞれ別に行う場合には、
特に窒化ケイ素膜２１のエッチングについては、受光部
４の直上位置のみを開口するのでなく、この開口部の周
辺部のみに窒化ケイ素膜２１が残るように、転送電極８
の直上位置などについても開口させるようにして行って
もよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像素
子は、遮光膜の下面側にプラズマＣＶＤ成長による窒化
ケイ素膜を設け、該窒化ケイ素膜を低反射膜として機能
させたものであるから、該窒化ケイ素膜によって遮光膜
下面における可視光反射率を小さくすることができ、こ
れにより入射光がシリコン基体と遮光膜の張り出し部と
の間で反射することに起因するスミアを低減し、従来の
ものに比べスミア特性を改善することができる。また、
Ｗ系化合物やＴｉ系化合物を低反射膜として用いること
なく、通常のプロセスに用いられるプラズマＣＶＤ窒化
ケイ素を用いていることから、コストの上昇を最小限に
抑えることができる。さらに、窒化ケイ素膜がプラズマ
ＣＶＤ法によって成長形成されしたがってＨを含有して
いるため、シリコン基体表面とその上の絶縁膜との界面
におけるダングリングボンドがＨ終端し、これにより暗
電流値を小さくすることができる。
子は、遮光膜の下面側にプラズマＣＶＤ成長による窒化
ケイ素膜を設け、該窒化ケイ素膜を低反射膜として機能
させたものであるから、該窒化ケイ素膜によって遮光膜
下面における可視光反射率を小さくすることができ、こ
れにより入射光がシリコン基体と遮光膜の張り出し部と
の間で反射することに起因するスミアを低減し、従来の
ものに比べスミア特性を改善することができる。また、
Ｗ系化合物やＴｉ系化合物を低反射膜として用いること
なく、通常のプロセスに用いられるプラズマＣＶＤ窒化
ケイ素を用いていることから、コストの上昇を最小限に
抑えることができる。さらに、窒化ケイ素膜がプラズマ
ＣＶＤ法によって成長形成されしたがってＨを含有して
いるため、シリコン基体表面とその上の絶縁膜との界面
におけるダングリングボンドがＨ終端し、これにより暗
電流値を小さくすることができる。
【００２６】本発明の固体撮像素子の製造方法は、パッ
シベーション膜の上にプラズマＣＶＤ法によって窒化ケ
イ素膜を形成し、さらにこの窒化ケイ素膜上に遮光膜を
形成するとともに、該窒化ケイ素膜および遮光膜におけ
る、受光部の直上位置の少なくとも一部を、エッチング
によって開口させるので、パッシベーション膜と遮光膜
との間に、低反射膜として機能する窒化ケイ素膜を形成
することができ、これにより前記の固体撮像素子を容易
に形成することができる。
シベーション膜の上にプラズマＣＶＤ法によって窒化ケ
イ素膜を形成し、さらにこの窒化ケイ素膜上に遮光膜を
形成するとともに、該窒化ケイ素膜および遮光膜におけ
る、受光部の直上位置の少なくとも一部を、エッチング
によって開口させるので、パッシベーション膜と遮光膜
との間に、低反射膜として機能する窒化ケイ素膜を形成
することができ、これにより前記の固体撮像素子を容易
に形成することができる。
【図１】本発明の固体撮像素子の一例の概略構成を示す
要部側断面図である。
要部側断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は図１に示した固体撮像素子の
製造方法を工程順に説明するための要部側断面図であ
る。
製造方法を工程順に説明するための要部側断面図であ
る。
【図３】従来の固体撮像素子の一例を示す要部側断面図
である。
である。
【図４】従来の固体撮像素子の他の例を示す要部側断面
図である。
図である。
２ シリコン基板（シリコン基体） ４ 受光部 ６ 垂直転送部 ８ 転送電極 １０ パッシベーション膜 １１ 遮光膜 ２０ 固体撮像素子 ２１ 窒化ケイ素膜 ２２ａ、２２ｂ 転送電極
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコン基体の表層部に設けられて光電
変換を行う受光部と、 該受光部の側方に設けられた垂直転送部と、 前記シリコン基体上の、前記垂直転送部の略直上位置に
設けられた転送電極と、 前記シリコン基体上に、前記転送電極を覆って設けられ
たパッシベーション膜と、 前記パッシベーション膜の上に、前記転送電極を覆いか
つ前記受光部の直上位置の少なくとも一部を開口した状
態で設けられた遮光膜とを備えてなる固体撮像素子にお
いて、 前記パッシベーション膜と遮光膜との間の、少なくとも
前記遮光膜の開口部分の周辺部に、プラズマＣＶＤ成長
によりその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x としたとき、ｘ＞０．
６６６となる窒化ケイ素膜を設けたことを特徴とする固
体撮像素子。 - 【請求項２】 シリコン基体の表層部に不純物を注入し
て垂直転送部を形成する工程と、 前記シリコン基体上の、前記垂直転送部の略直上の位置
に転送電極を形成する工程と、 前記シリコン基体上に、前記転送電極を覆ってパッシベ
ーション膜を形成する工程と、 前記パッシベーション膜の上にプラズマＣＶＤ法によっ
てその組成が、ＳｉxＮ1-x としたとき、ｘ＞０．６６
６となる窒化ケイ素膜を形成する工程と、 前記窒化ケイ素膜上に遮光膜を形成する工程と、 前記窒化ケイ素膜および遮光膜における、前記受光部の
直上位置の少なくとも一部を、エッチングによって開口
させる工程と、 を備えてなることを特徴とする固体撮像素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248998A JPH0992813A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 固体撮像素子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248998A JPH0992813A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 固体撮像素子とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992813A true JPH0992813A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17186495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7248998A Pending JPH0992813A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 固体撮像素子とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0992813A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208685A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| JP2008199059A (ja) * | 2008-05-01 | 2008-08-28 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| RU2497233C2 (ru) * | 2011-02-09 | 2013-10-27 | Кэнон Кабусики Кайся | Твердотельное устройство захвата изображений и способ для изготовления твердотельного устройства захвата изображений |
| US10777596B2 (en) | 2017-09-28 | 2020-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus, method of manufacturing the same, and device |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP7248998A patent/JPH0992813A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208685A (ja) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| JP2008199059A (ja) * | 2008-05-01 | 2008-08-28 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| RU2497233C2 (ru) * | 2011-02-09 | 2013-10-27 | Кэнон Кабусики Кайся | Твердотельное устройство захвата изображений и способ для изготовления твердотельного устройства захвата изображений |
| US10777596B2 (en) | 2017-09-28 | 2020-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus, method of manufacturing the same, and device |
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