JP2008034684A - Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus - Google Patents

Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2008034684A
JP2008034684A JP2006207662A JP2006207662A JP2008034684A JP 2008034684 A JP2008034684 A JP 2008034684A JP 2006207662 A JP2006207662 A JP 2006207662A JP 2006207662 A JP2006207662 A JP 2006207662A JP 2008034684 A JP2008034684 A JP 2008034684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
metal film
imaging device
solid
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006207662A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Takeda
健 武田
Chigusa Yamane
千種 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2006207662A priority Critical patent/JP2008034684A/en
Publication of JP2008034684A publication Critical patent/JP2008034684A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device which copes with both of securing of light shielding property in a charge transfer region and securing of the sensitivity of a sensor part performing photoelectric conversion and which reduces occurrence of noise due to occurrence of thermoelectrons. <P>SOLUTION: The solid-state imaging device 1 is provided with a light shielding film 30 forming an opening 31 over a sensor 13 which performs photoelectric conversion of incident light to output an electrical signal. The light shielding film 30 includes a metal film formed by atomic layer deposition, and the metal film contains hydrogen. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および撮像装置に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device, a method for manufacturing a solid-state imaging device, and an imaging apparatus.

エリアセンサ等に用いられるＣＣＤ型固体撮像素子は、光電変換部からの信号電荷を転送するための電荷転送電極を有する。電荷転送電極は、半導体基板に形成された電荷転送路上に複数個隣接して配置され、順次駆動される。   A CCD solid-state imaging device used for an area sensor or the like has a charge transfer electrode for transferring a signal charge from a photoelectric conversion unit. A plurality of charge transfer electrodes are arranged adjacent to each other on a charge transfer path formed on the semiconductor substrate, and are sequentially driven.

特にインタートランスファータイプのＣＣＤ型の固体撮像素子は、その転送電極路上に光を遮る膜（遮光膜）が配置されている。この遮光膜は、転送電極下へ光が侵入するのを防ぐためのものである。すなわち、遮光膜によって、フォトダイオードで光電変換された電荷を順次、隣接画素の転送電極へ転送していく途中で、センサ部ではなく転送電極下に直接入射した光により電子が励起されることで転送中の電荷量が変わるというスミア現象が抑制される（例えば、特許文献１、２参照。）。   In particular, in an inter-transfer type CCD solid-state imaging device, a light blocking film (light blocking film) is disposed on the transfer electrode path. The light shielding film is for preventing light from entering under the transfer electrode. That is, electrons are excited by light directly incident under the transfer electrode instead of the sensor part while the light photoelectrically converted by the photodiode is sequentially transferred to the transfer electrode of the adjacent pixel by the light shielding film. The smear phenomenon that the charge amount during transfer changes is suppressed (for example, refer to Patent Documents 1 and 2).

しかしながら、図１２に示すように、遮光膜１３０は、転送電極１２０下のシリコン基板１１０内への光入射を防ぐために、転送電極１２０の上だけでなく側壁も覆わなければならない。このため、遮光膜１３０の膜厚が厚いと光を受光するためのセンサ部１１５の受光面積が低下することになり、感度が低下する。このため、遮光膜１３０は、遮光性を有するとともに、できるだけ薄い膜厚であることが望ましい（例えば、特許文献３参照。）。   However, as shown in FIG. 12, the light shielding film 130 must cover not only the transfer electrode 120 but also the side wall in order to prevent light from entering the silicon substrate 110 under the transfer electrode 120. For this reason, if the thickness of the light shielding film 130 is large, the light receiving area of the sensor unit 115 for receiving light is reduced, and the sensitivity is lowered. For this reason, it is desirable for the light shielding film 130 to have a light shielding property and to be as thin as possible (see, for example, Patent Document 3).

また、遮光膜１３０には、一般的に金属材料が使用され、特にタングステンが使用されることが多い。これはタングステン自体の可視光光吸収係数が高いことに加えて、グレインバウンダリーのベイカンシーが狭い緻密な膜の成膜が他の材料に比べて容易であるためである。ベイカンシーが狭いとベイカンシーより光が入射する確率が低くなるため遮光性能が向上する。   Further, a metal material is generally used for the light shielding film 130, and in particular, tungsten is often used. This is because, in addition to the high visible light absorption coefficient of tungsten itself, it is easy to form a dense film with a narrow grain boundary vacancy compared to other materials. If the vacancy is narrow, the probability of light entering is lower than that of the vacancy, so the light shielding performance is improved.

このタングステンの成膜には、一般にスパッタリング法、または六フッ化タングステン（ＷＦ6）と還元ガスのモノシラン（ＳｉＨ4）または水素（Ｈ2）を同時にチャンバ内に導入した熱ＣＶＤ法により成膜される。例えば、タングステン膜からなる遮光膜の形成方法として、転送電極を被覆する絶縁膜上に、スパッタリング法によりタングステン膜を形成した後、さらに熱ＣＶＤ法によってタングステン膜を形成する方法が採用されている。しかし、これらの成膜方法で成膜されたタングステン膜は、緻密ではあるが比較的結晶性が高くグレインサイズも大きい。また、膜中の不純物濃度も低い。 The tungsten film is generally formed by a sputtering method or a thermal CVD method in which tungsten hexafluoride (WF 6 ) and a reducing gas monosilane (SiH 4 ) or hydrogen (H 2 ) are simultaneously introduced into the chamber. The For example, as a method for forming a light shielding film made of a tungsten film, a method of forming a tungsten film by a thermal CVD method after forming a tungsten film on the insulating film covering the transfer electrode by a sputtering method is employed. However, tungsten films formed by these film forming methods are dense but relatively crystalline and have a large grain size. Also, the impurity concentration in the film is low.

また、上記方法で成膜したタングステンは、グレインバウンダリーが少ないため、バウンダリーを通過しタングステン膜中に水素が侵入できないため、水素（Ｈ）が遮光膜の反対側に透過しにくい。このため、後工程でシリコン基板のダングリングボンド終端のため、水素アニールをしてもウエハ表面から拡散してきた水素分子や水素原子が遮光膜のタングステンでブロックされるので、タングステン膜の下方におけるシリコン基板のダングリングボンドの終端される確率が小さくなる。このため、ダングリングボンドから熱電子が発生し、それが転送電極路またはセンサ部に混入することが、ノイズ発生の原因となる。   In addition, since tungsten formed by the above method has few grain boundaries, hydrogen cannot pass through the boundary and enter the tungsten film, so that hydrogen (H) hardly transmits to the opposite side of the light shielding film. For this reason, hydrogen molecules and hydrogen atoms diffused from the wafer surface even after hydrogen annealing are blocked by tungsten, which is a light-shielding film, for dangling bond termination of the silicon substrate in a later process. The probability of termination of dangling bonds on the substrate is reduced. For this reason, thermoelectrons are generated from the dangling bonds and are mixed into the transfer electrode path or the sensor part, which causes noise.

特開平６−２２４３９６号公報JP-A-6-224396 特開平９−３６３４９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-36349 特開２００５−２８６０７５号公報JP 2005-286075 A

解決しようとする問題点は、従来の遮光膜厚では微細化に伴うセンサ部の受光面積の縮小化と感度の確保を両立させることが困難な点である。また、スパッタリング法や熱ＣＶＤ法で成膜されたタングステンの遮光膜では、グレインバウンダリーが少ないため水素が透過しにくいので、タングステン膜の下方におけるシリコン基板のダングリングボンドの終端確率が小さくなる。このため、ダングリングボンドから熱電子が発生し、それが転送電極路またはセンサ部に混入することがノイズ発生の原因となる点である。   The problem to be solved is that it is difficult to achieve both the reduction of the light receiving area of the sensor unit accompanying the miniaturization and the securing of sensitivity with the conventional light shielding film thickness. In addition, in a tungsten light-shielding film formed by sputtering or thermal CVD, since there is little grain boundary, it is difficult for hydrogen to pass therethrough, so the termination probability of dangling bonds on the silicon substrate below the tungsten film is reduced. For this reason, thermoelectrons are generated from the dangling bonds and mixed into the transfer electrode path or the sensor part is a cause of noise generation.

本発明は、遮光性の確保と感度の確保を両立させるとともに、熱電子の発生によるノイズ発生を低減することを可能にすることを課題とする。   An object of the present invention is to make it possible to ensure both light shielding and sensitivity, and to reduce noise generation due to the generation of thermoelectrons.

本発明の固体撮像素子は、入射光を光電変換して電気信号を出力するセンサ部上に開口部を形成した遮光膜を備えた固体撮像素子であって、前記遮光膜は原子層蒸着法により成膜された金属膜を含み、前記金属膜が水素を含むことを特徴とする。   The solid-state imaging device of the present invention is a solid-state imaging device including a light-shielding film in which an opening is formed on a sensor unit that photoelectrically converts incident light and outputs an electrical signal, and the light-shielding film is formed by an atomic layer deposition method. A metal film is formed, and the metal film contains hydrogen.

本発明の固体撮像素子では、原子層蒸着法で成膜されるため、従来のスパッタリング法や熱ＣＶＤ法より成膜されたものより、グレインサイズが小さくなり、その格子間隔が不均一で結晶性が低い膜となるので、遮光性が高くなる。さらに、金属膜のベイカンシー（欠陥）が狭くなるので、この点からも、ベイカンシーを透過する光が低減されることで、遮光性が高められる。また、金属膜が水素を含むことは、原子層蒸着法の成膜特性から得られるものである。すなわち、原子層蒸着法により成膜することで、膜中に水素（Ｈ）を残留させることが可能になる。これにより、金属膜を成膜した後に加熱をすることにより、金属膜中より例えばシリコン基板に水素を供給することができる。   Since the solid-state imaging device of the present invention is formed by an atomic layer deposition method, the grain size is smaller than that formed by a conventional sputtering method or thermal CVD method, and the lattice spacing is non-uniform and crystalline. Therefore, the light shielding property is increased. Furthermore, since the vacancies (defects) of the metal film are narrowed, the light shielding property is enhanced by reducing the light transmitted through the vacancies also in this respect. Further, the fact that the metal film contains hydrogen is obtained from the film formation characteristics of the atomic layer deposition method. That is, hydrogen (H) can be left in the film by forming the film by atomic layer deposition. Accordingly, by heating after forming the metal film, hydrogen can be supplied from, for example, the silicon film to the silicon substrate.

本発明の固体撮像素子の製造方法は、入射光を光電変換して電気信号を出力するセンサ部上に開口部を形成した遮光膜を形成する工程を備えた固体撮像素子の製造方法であって、前記遮光膜を形成する工程は、原子層蒸着法により水素を含む金属膜を形成する工程を含むことを特徴とする。   A method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention is a method for manufacturing a solid-state imaging device including a step of forming a light-shielding film having an opening formed on a sensor unit that photoelectrically converts incident light and outputs an electrical signal. The step of forming the light shielding film includes a step of forming a metal film containing hydrogen by an atomic layer deposition method.

本発明の固体撮像素子の製造方法では、遮光膜となる金属膜を原子層蒸着法により成膜することから、従来のスパッタリング法や熱ＣＶＤ法よりも、グレインサイズが小さくなり、その格子間隔が不均一で結晶性が低い膜となるので、遮光性の高い金属膜が形成される。さらに、金属膜のベイカンシー（欠陥）を狭く形成できるので、この点からも、ベイカンシーを透過する光が低減されることで、遮光性の高い金属膜が形成される。また、水素を含む金属膜を成膜することは、原子層蒸着法の成膜特性から得られるものであり、原子層蒸着法により成膜することで、膜中に水素（Ｈ）を残留させることが可能になる。これにより、金属膜を成膜した後に加熱をすることにより、金属膜中より例えばシリコン基板に水素を供給することができる。   In the manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention, since the metal film serving as a light shielding film is formed by atomic layer deposition, the grain size is smaller than that of the conventional sputtering method or thermal CVD method, and the lattice spacing is reduced. Since the film is non-uniform and has low crystallinity, a metal film with high light shielding properties is formed. Furthermore, since the vacancies (defects) of the metal film can be narrowly formed, a light-shielding metal film can also be formed from this point by reducing the light transmitted through the vacancy. In addition, the formation of a metal film containing hydrogen is obtained from the film formation characteristics of the atomic layer deposition method, and hydrogen (H) remains in the film by the film formation by the atomic layer deposition method. It becomes possible. Accordingly, by heating after forming the metal film, hydrogen can be supplied from, for example, the silicon film to the silicon substrate.

本発明の撮像装置は、入射光を光電変換して電気信号を出力するセンサ部上に開口部を形成した遮光膜を備えた固体撮像素子を備えた撮像装置であって、前記遮光膜は原子層蒸着法により成膜された金属膜を含み、前記金属膜は水素を含むことを特徴とする。   The imaging device of the present invention is an imaging device including a solid-state imaging device including a light-shielding film having an opening formed on a sensor unit that photoelectrically converts incident light and outputs an electrical signal. It includes a metal film formed by a layer evaporation method, and the metal film contains hydrogen.

本発明の撮像装置では、本願発明の固体撮像素子を用いることから、上記説明したのと同様に、遮光膜は、従来のスパッタリング法やＣＶＤ法で成膜した遮光膜よりも、遮光性の高い膜となるので、従来よりも薄膜に形成され、しかも水素を含む金属膜で形成されるので、膜中に水素（Ｈ）を残留させることが可能になる。これにより、金属膜を成膜した後に加熱をすることにより、金属膜中より例えばシリコン基板に水素を供給することができる   Since the imaging device of the present invention uses the solid-state imaging device of the present invention, the light shielding film has a higher light shielding property than the light shielding film formed by the conventional sputtering method or CVD method, as described above. Since it is a film, it is formed in a thinner film than in the prior art and is formed of a metal film containing hydrogen, so that hydrogen (H) can be left in the film. Accordingly, by heating after forming the metal film, hydrogen can be supplied from, for example, the silicon film to the silicon substrate.

本発明の固体撮像素子によれば、遮光膜に用いられる金属膜が、従来のスパッタリング法やＣＶＤ法で成膜した金属膜よりもグレインサイズが小さくなり、その格子間隔が不均一で結晶性が低い膜となるので、遮光性が高くなるので、遮光膜の遮光性を低下させずに薄膜化による受光面積の増加が可能となり、センサ部の開口を広げることができる。このため、セル面積を縮小化しても感度の低下を防げるという利点がある。また、遮光膜中に水素が含まれていることから、金属膜中より例えばシリコン基板に水素を供給することができるため、その水素によってシリコン基板より発生する熱電子を抑制でき、これにより、熱電子がセンサや転送電極路に混入することによるノイズを低減することが可能となる。よって、遮光性の確保と感度の確保を両立させるとともに、熱電子の発生によるノイズ発生を低減することができる。   According to the solid-state imaging device of the present invention, the metal film used for the light-shielding film has a grain size smaller than that of a metal film formed by a conventional sputtering method or CVD method, and has a non-uniform lattice spacing and crystallinity. Since it is a low film, the light shielding property is increased, so that the light receiving area can be increased by reducing the thickness without reducing the light shielding property of the light shielding film, and the opening of the sensor portion can be widened. For this reason, there is an advantage that it is possible to prevent a decrease in sensitivity even if the cell area is reduced. Further, since hydrogen is contained in the light shielding film, hydrogen can be supplied to the silicon substrate, for example, from the metal film, so that the thermoelectrons generated from the silicon substrate by the hydrogen can be suppressed. It is possible to reduce noise caused by electrons entering the sensor and the transfer electrode path. Therefore, it is possible to ensure both light shielding and sensitivity, and to reduce noise generation due to the generation of thermoelectrons.

本発明の固体撮像素子の製造方法によれば、遮光膜に用いる金属膜を、従来のスパッタリング法やＣＶＤ法で成膜した金属膜よりもグレインサイズが小さくなり、その格子間隔が不均一で結晶性が低い膜となるので、遮光性が高くなる。このため、遮光膜の遮光性を低下させずに薄膜化による受光面積の増加が可能となるので、センサ部の開口を広げることができる。このため、セル面積を縮小化しても感度の低下を防げるという利点がある。また、遮光膜が水素を含む金属膜で形成されることから、金属膜中より例えばシリコン基板に水素を供給することができるようになり、その水素によってシリコン基板より発生する熱電子を抑制でき、これにより、熱電子がセンサや転送電極路に混入することによるノイズを低減することが可能となる。   According to the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the metal film used for the light-shielding film has a grain size smaller than that of a metal film formed by a conventional sputtering method or CVD method, and the lattice spacing is not uniform. Since it becomes a film | membrane with low property, light-shielding property becomes high. For this reason, since the light receiving area can be increased by reducing the thickness without reducing the light shielding property of the light shielding film, the opening of the sensor portion can be widened. For this reason, there is an advantage that it is possible to prevent a decrease in sensitivity even if the cell area is reduced. Further, since the light shielding film is formed of a metal film containing hydrogen, hydrogen can be supplied to the silicon substrate, for example, from the metal film, and the thermoelectrons generated from the silicon substrate by the hydrogen can be suppressed. Thereby, it is possible to reduce noise due to thermionic electrons mixed into the sensor and the transfer electrode path.

本発明の撮像装置によれば、本願発明の固体撮像素子を備えていることから、遮光性の確保と感度の確保を両立させるとともに、熱電子の発生によるノイズ発生を低減することができる。よって、高感度な撮影が可能になり、またノイズの発生を低減することができるので、高品質な画像が得られるという利点がある。   According to the imaging apparatus of the present invention, since the solid-state imaging device of the present invention is provided, it is possible to ensure both light shielding and sensitivity, and to reduce the generation of noise due to the generation of thermoelectrons. Therefore, high-sensitivity shooting can be performed, and noise generation can be reduced, so that there is an advantage that a high-quality image can be obtained.

本発明の固体撮像素子に係る一実施の形態（第１実施例）を、図１の概略構成断面図によって説明する。   An embodiment (first example) according to the solid-state imaging device of the present invention will be described with reference to the schematic sectional view of FIG.

図１に示すように、第１導電型（例えばｎ型）の半導体基板１１の表面部に第１導電型とは逆の第２導電型（例えばｐ型）の第１ウエル領域１２が形成されている。上記第１ウエル領域１２には、入射光を光電変換するセンサ部（例えばフォトダイオード）１３が形成されている。このセンサ部１３は、例えば、上層よりノイズ低減用の第２導電型拡散層（以下ｐ型拡散層という）、第１導電型拡散層（以下ｎ型拡散層という）が積層状態に形成され、このｎ型拡散層およびｐ型ウエル領域１２によって光電変換が行われ、信号電荷を生成する。   As shown in FIG. 1, a first well region 12 of a second conductivity type (for example, p-type) opposite to the first conductivity type is formed on a surface portion of a first conductivity type (for example, n-type) semiconductor substrate 11. ing. In the first well region 12, a sensor portion (for example, a photodiode) 13 that photoelectrically converts incident light is formed. In the sensor unit 13, for example, a second conductivity type diffusion layer for noise reduction (hereinafter referred to as a p-type diffusion layer) and a first conductivity type diffusion layer (hereinafter referred to as an n-type diffusion layer) are formed in a stacked state from the upper layer. Photoelectric conversion is performed by the n-type diffusion layer and the p-type well region 12 to generate signal charges.

上記センサ部１３の一方側における上記第１ウエル領域１２には、電荷読み出し領域となる第２導電型（ｐ型）の第２ウエル領域（図示せず）を介して電荷転送部１４が形成されている。上記電荷転送部１４は、図示はしなしが、第１導電型（ｎ型）領域と、その下部に形成した第２導電型（ｐ型）領域とから構成されている。   A charge transfer unit 14 is formed in the first well region 12 on one side of the sensor unit 13 via a second conductivity type (p-type) second well region (not shown) serving as a charge readout region. ing. Although not shown, the charge transfer unit 14 includes a first conductivity type (n-type) region and a second conductivity type (p-type) region formed therebelow.

また、センサ部１３の他方側には、第２導電型（ｐ型）の分離領域（図示せず）を介して、別のフォトダイオードから読み出した電荷を転送する電荷転送部１４が形成されている。上記電荷転送部１４上には、絶縁膜２１を介して転送電極２２が形成されている。この転送電極２２は、図示はしないが、例えば２層構造、３層構造等で形成されている。   On the other side of the sensor unit 13, a charge transfer unit 14 that transfers charges read from another photodiode is formed via a second conductivity type (p-type) isolation region (not shown). Yes. A transfer electrode 22 is formed on the charge transfer portion 14 via an insulating film 21. Although not shown, the transfer electrode 22 is formed with, for example, a two-layer structure or a three-layer structure.

上記転送電極２２を被覆するように、絶縁膜２３を介して遮光膜３０が形成されている。この遮光膜３０の上記センサ部１３上には開口部３１が形成されている。   A light shielding film 30 is formed through an insulating film 23 so as to cover the transfer electrode 22. An opening 31 is formed on the sensor portion 13 of the light shielding film 30.

上記遮光膜３０は、原子層蒸着（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition、以下ＡＬＤという）法によって形成された金属膜３３、例えばＡＬＤ法によって形成されたタングステン（Ｗ）膜を含み、その金属膜３３の膜厚は８０ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成されている。本実施例では、例えば１５０ｎｍの厚さに形成した。上記膜厚は、８０ｎｍよりも薄くなると、遮光性が不十分になり、スミアの発生を来す。一方、開口部３１の面積が小さくなってきた場合、２００ｎｍよりも厚くなると、開口面積が十分に取れなくなるため、感度低下を来す。よって、上記膜厚に設定されることが好ましい。   The light shielding film 30 includes a metal film 33 formed by an atomic layer deposition (ALD) method, for example, a tungsten (W) film formed by the ALD method. The thickness is 80 nm to 200 nm. In this embodiment, the film is formed to a thickness of 150 nm, for example. When the film thickness is thinner than 80 nm, the light shielding property becomes insufficient and smear occurs. On the other hand, when the area of the opening 31 is reduced, if the thickness is larger than 200 nm, the opening area cannot be sufficiently obtained, and the sensitivity is lowered. Therefore, it is preferable to set the film thickness.

上記金属膜３３は、ＡＬＤ法によって形成される、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）の高融点金属、アルミニウム（Ａｌ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）のうちのいずれか一種からなる金属膜で形成されている。   The metal film 33 is formed by an ALD method, such as titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), zirconium, niobium (Nb), molybdenum (Mo), hafnium (Hf), tantalum (Ta), It is formed of a metal film made of any one of tungsten (W) refractory metal, aluminum (Al), ruthenium (Ru), iridium (Ir) platinum (Pt), and gold (Au).

また、上記遮光膜３０には、上記金属膜３３の下層に形成された、絶縁膜２３との密着性の向上を図るための密着層３２が形成されていることが好ましい。この密着層３２は、例えば、上記金属膜３３と同種の金属膜で形成され、その製造方法は、下地である絶縁膜２３との密着性を確保するためにスパッタリング法もしくは化学的気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition、以下ＣＶＤという）法により形成される。例えば、上記密着層３２は、タングステン膜え形成され、その膜厚は１０ｎｍ〜９０ｎｍに設定されている。また、上記金属膜３３を成膜した後に高温をかけなければ、この密着層３２は不要である。また、膜厚は、９０ｎｍよりも厚くてもかまわないし、遮光膜３０を形成する部分の段差が小さい場合は、１０ｎｍよりも薄くてもかまわない。また、この密着層３２は、チタン（Ｔｉ）や窒化酸化チタン（ＴｉＯＮ）、窒化タングステン（ＷＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）でも構わない。   The light shielding film 30 is preferably formed with an adhesion layer 32 formed under the metal film 33 for improving the adhesion with the insulating film 23. The adhesion layer 32 is formed of, for example, the same kind of metal film as the metal film 33, and the manufacturing method thereof is a sputtering method or chemical vapor deposition (in order to ensure adhesion with the insulating film 23 as a base. (CVD: Chemical Vapor Deposition, hereinafter referred to as CVD). For example, the adhesion layer 32 is formed of a tungsten film, and the film thickness is set to 10 nm to 90 nm. Further, the adhesion layer 32 is not necessary unless a high temperature is applied after the metal film 33 is formed. Further, the film thickness may be thicker than 90 nm, and may be thinner than 10 nm when the step of the portion where the light shielding film 30 is formed is small. The adhesion layer 32 may be titanium (Ti), titanium nitride oxide (TiON), tungsten nitride (WN), or titanium nitride (TiN).

上記遮光膜３０上には、上記開口部３１も被覆する透光性の平坦化膜４１が形成され、その上面にカラーフィルタ５１が形成されている。さらに上記開口部３１上方の上記カラーフィルタ５１上に、透光性の平坦化膜４２を介してオンチップレンズ６１が形成されている。   A light-transmitting planarizing film 41 that covers the opening 31 is formed on the light-shielding film 30, and a color filter 51 is formed on the upper surface thereof. Further, an on-chip lens 61 is formed on the color filter 51 above the opening 31 via a light-transmitting planarizing film 42.

上記固体撮像素子１では、ＡＬＤ法が原子を一層ずつ堆積する成膜方法であるため、従来のスパッタリング法や熱ＣＶＤ法よりグレインサイズが小さくなり、その格子間隔が不均一で結晶性が低い膜となるので、遮光性が高くなる。さらに、金属膜３３のベイカンシー（欠陥）が狭くなるので、この点からも、ベイカンシーを透過する光が低減されることで、遮光性が高められる。したがって、遮光膜３０の遮光性を低下させずに薄膜化による受光面積の増加が可能となり、センサ部１３の開口を広げることができる。このため、セル面積を縮小化しても感度の低下を防げるという利点がある。セル面積の縮小化の度合いによっては、遮光膜３０を薄膜化させたことで受光領域を拡大できるので、感度の向上が図れる。   In the solid-state imaging device 1, since the ALD method is a film forming method in which atoms are deposited one by one, the grain size is smaller than that of the conventional sputtering method or thermal CVD method, the lattice spacing is nonuniform, and the crystallinity is low. Therefore, the light shielding property is enhanced. Furthermore, since the vacancies (defects) of the metal film 33 are narrowed, the light shielding property is enhanced by reducing light transmitted through the vacancies also in this respect. Therefore, the light receiving area can be increased by reducing the thickness without reducing the light shielding property of the light shielding film 30, and the opening of the sensor unit 13 can be widened. For this reason, there is an advantage that it is possible to prevent a decrease in sensitivity even if the cell area is reduced. Depending on the degree of cell area reduction, the light-receiving region can be expanded by reducing the thickness of the light-shielding film 30, so that the sensitivity can be improved.

また、金属膜３３が水素を含むことは、ＡＬＤ法の成膜特性から得られるものである。すなわち、ＡＬＤ法により成膜することで、膜中に水素（Ｈ）を残留させることが可能になる。これにより、金属膜３３を成膜した後に加熱をすることにより、金属膜３３中より例えば半導体基板１１に水素を供給することができる。このため、その水素によってシリコン基板より発生する熱電子を抑制でき、これにより、熱電子がセンサ部１３や電荷転送部１４に混入することによるノイズを低減することが可能となる。よって、遮光性の確保と感度の確保を両立させるとともに、熱電子の発生によるノイズ発生を低減することができる。   In addition, the fact that the metal film 33 contains hydrogen is obtained from the film formation characteristics of the ALD method. That is, by forming a film by the ALD method, hydrogen (H) can be left in the film. Thus, for example, hydrogen can be supplied from the metal film 33 to the semiconductor substrate 11 by heating after forming the metal film 33. For this reason, it is possible to suppress the thermoelectrons generated from the silicon substrate by the hydrogen, thereby reducing noise caused by the thermoelectrons mixed into the sensor unit 13 and the charge transfer unit 14. Therefore, it is possible to ensure both light shielding and sensitivity, and to reduce noise generation due to the generation of thermoelectrons.

なお、上記金属膜３３が下地の絶縁膜２３との密着性が確保されるのであれば、上記密着層３２を形成しなくともよい。この場合は、遮光膜３０全てが遮光性のよい金属膜３３で形成されることになるので、さらに遮光膜３０の薄膜化が可能になる。   Note that the adhesion layer 32 may not be formed as long as the metal film 33 is secured to the underlying insulating film 23. In this case, since the entire light shielding film 30 is formed of the metal film 33 having a good light shielding property, the light shielding film 30 can be further thinned.

次に、本発明の固体撮像素子の製造方法に係る一実施の形態（第１実施例）を、図２〜図４の製造工程断面図によって説明する。   Next, an embodiment (first example) according to the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention will be described with reference to the manufacturing process cross-sectional views of FIGS.

図２（１）に示すように、第１導電型（例えばｎ型）の半導体基板１１の表面部に第１導電型とは逆の第２導電型（例えばｐ型）の第１ウエル領域１２が形成されている。上記半導体基板１１は、例えばシリコン基板もしくはシリコン層が形成されている基板で形成されている。上記第１ウエル領域１２には、入射光を光電変換するセンサ部（例えばフォトダイオード）１３が形成されている。このセンサ部１３は、例えば、上層よりノイズ低減用の第２導電型拡散層（以下ｐ型拡散層という）、第１導電型拡散層（以下ｎ型拡散層という）が積層状態に形成され、このｎ型拡散層およびｐ型ウエル領域１２によって光電変換が行われ、信号電荷を生成する。   As shown in FIG. 2A, a first well region 12 of a second conductivity type (for example, p-type) opposite to the first conductivity type is formed on the surface portion of the first conductivity type (for example, n-type) semiconductor substrate 11. Is formed. The semiconductor substrate 11 is formed of, for example, a silicon substrate or a substrate on which a silicon layer is formed. In the first well region 12, a sensor portion (for example, a photodiode) 13 that photoelectrically converts incident light is formed. In the sensor unit 13, for example, a second conductivity type diffusion layer for noise reduction (hereinafter referred to as a p-type diffusion layer) and a first conductivity type diffusion layer (hereinafter referred to as an n-type diffusion layer) are formed in a stacked state from the upper layer. Photoelectric conversion is performed by the n-type diffusion layer and the p-type well region 12 to generate signal charges.

上記センサ部１３の一方側における上記第１ウエル領域１２には、電荷読み出し領域となる第２導電型（ｐ型）の第２ウエル領域（図示せず）を介して電荷転送部１４が形成されている。上記電荷転送部１４は、図示はしないが、第１導電型（ｎ型）領域と、その下部に形成した第２導電型（ｐ型）領域とから構成されている。   A charge transfer unit 14 is formed in the first well region 12 on one side of the sensor unit 13 via a second conductivity type (p-type) second well region (not shown) serving as a charge readout region. ing. Although not shown, the charge transfer unit 14 is composed of a first conductivity type (n-type) region and a second conductivity type (p-type) region formed therebelow.

また、センサ部１３の他方側には、第２導電型（ｐ型）の分離領域（図示せず）を介して、別のフォトダイオードから読み出した電荷を転送する電荷転送部１４が形成されている。上記電荷転送部１４上には、絶縁膜２１を介して転送電極２２が形成されている。この転送電極２２は、図示はしないが、例えば２層構造、３層構造等で形成されている。さらに、上記転送電極２２を被覆する絶縁膜２３が形成されている。この絶縁膜２３は、例えば酸化シリコン膜で形成されている。   On the other side of the sensor unit 13, a charge transfer unit 14 that transfers charges read from another photodiode is formed via a second conductivity type (p-type) isolation region (not shown). Yes. A transfer electrode 22 is formed on the charge transfer portion 14 via an insulating film 21. Although not shown, the transfer electrode 22 is formed with, for example, a two-layer structure or a three-layer structure. Further, an insulating film 23 that covers the transfer electrode 22 is formed. The insulating film 23 is made of, for example, a silicon oxide film.

上記転送電極２２を被覆するように、絶縁膜２３を介して遮光膜を形成する。この遮光膜を形成するには、まず、酸化シリコン膜からなる絶縁膜２３との密着性を高めるために、密着層３２を形成する。   A light shielding film is formed through the insulating film 23 so as to cover the transfer electrode 22. In order to form this light shielding film, first, the adhesion layer 32 is formed in order to improve the adhesion with the insulating film 23 made of a silicon oxide film.

この密着層３２は、例えばスパッタリング法で、タングステン（Ｗ）を１０ｎｍ〜９０ｎｍ程度厚さに堆積して形成する。この密着層３２は、酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる絶縁膜２３と、後にＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法によって形成される金属膜３３との密着性を高めるためのものであるため、必ずしもタングステン（Ｗ）である必要はなく、絶縁膜２３と金属膜３３との密着性を高めることが可能な材料であればよい。例えば、スパッタリング法によって形成される金属膜３３を構成する元素と同種の膜、金属膜３３の窒化物、酸窒化物等であってもよい。例えば、チタン、酸窒化チタン、窒化タングステン、窒化チタン等でも構わない。また、金属膜３３を成膜後に高温をかけなければこの密着層３２は不要である。また、膜厚も９０ｎｍよりも厚くてもかまわないが、遮光膜に形成される開口部を狭めないような膜厚が好ましい。また、遮光膜を形成する部分の段差が小さい場合は、密着性が確保されるのであれば、１０ｎｍよりも薄くてもかまわない。 The adhesion layer 32 is formed by depositing tungsten (W) to a thickness of about 10 nm to 90 nm by, for example, a sputtering method. The adhesion layer 32 is for improving the adhesion between the insulating film 23 made of silicon oxide (SiO 2 ) and the metal film 33 formed later by an ALD (Atomic Layer Deposition) method. W) is not necessary, and any material that can improve the adhesion between the insulating film 23 and the metal film 33 may be used. For example, a film of the same kind as an element constituting the metal film 33 formed by a sputtering method, a nitride of the metal film 33, an oxynitride, or the like may be used. For example, titanium, titanium oxynitride, tungsten nitride, titanium nitride, or the like may be used. Further, the adhesion layer 32 is not necessary unless a high temperature is applied after the metal film 33 is formed. The film thickness may be greater than 90 nm, but a film thickness that does not narrow the opening formed in the light shielding film is preferable. In addition, when the level difference of the portion where the light shielding film is formed is small, the thickness may be smaller than 10 nm as long as adhesion is ensured.

次に、図２（２）に示すように、ＡＬＤ法によって、上記密着層３２上に遮光膜３０を構成する金属膜３３を、例えばタングステン（Ｗ）膜で形成する。このタングステン膜の膜厚は８０ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成する。本実施例では、例えば１５０ｎｍの厚さに形成した。上記膜厚は、８０ｎｍよりも薄くなると、遮光性が不十分になり、スミアの発生を来す。一方、開口部３１の面積が小さくなってきた場合、２００ｎｍよりも厚くなると、開口面積が十分に取れなくなるため、感度低下を来す。よって、上記膜厚に設定されることが好ましい。   Next, as shown in FIG. 2B, a metal film 33 constituting the light shielding film 30 is formed on the adhesion layer 32 by, for example, a tungsten (W) film by the ALD method. The tungsten film is formed to a thickness of 80 nm to 200 nm. In this embodiment, the film is formed to a thickness of 150 nm, for example. When the film thickness is thinner than 80 nm, the light shielding property becomes insufficient and smear occurs. On the other hand, when the area of the opening 31 is reduced, if the thickness is larger than 200 nm, the opening area cannot be sufficiently obtained, and the sensitivity is lowered. Therefore, it is preferable to set the film thickness.

上記ＡＬＤ法でタングステン膜を形成する場合、原料ガスに例えば六フッ化タングステン（ＷＦ6）を用い、それをタングステン（Ｗ）原子に還元するための還元ガスに例えば水素（Ｈ2）、モノシラン（ＳｉＨ4）、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）等を用いる。 When the tungsten film is formed by the ALD method, for example, tungsten hexafluoride (WF 6 ) is used as a source gas, and hydrogen (H 2 ), monosilane (for example) is used as a reducing gas for reducing it to tungsten (W) atoms. SiH 4 ), diborane (B 2 H 6 ) or the like is used.

図５（１）のシーケンスに示すように、ＡＬＤ法では、原料ガスと還元ガスとを交互にチャンバ内に導入する。例えば、図５（２）のモデル図に示すように、原料ガスの六フッ化タングステン（ＷＦ6）が導入（Ａ）されると、図５（３）のモデル図に示すように、六フッ化タングステン（ＷＦ6）が下地膜に吸着（Ｂ）する吸着反応となる。次いで、原料ガスの供給を停止し、図５（４）のモデル図に示すように、還元ガスのモノシラン（ＳｉＨ4）を導入（Ｃ）すると、図５（５）のモデル図に示すように、モノシラン（ＳｉＨ4）による六フッ化タングステン（ＷＦ6）のタングステン（Ｗ）への還元反応（Ｄ）が行われる。 As shown in the sequence of FIG. 5A, in the ALD method, the source gas and the reducing gas are alternately introduced into the chamber. For example, as shown in the model diagram of FIG. 5B, when the source gas tungsten hexafluoride (WF 6 ) is introduced (A), as shown in the model diagram of FIG. This is an adsorption reaction in which tungsten nitride (WF 6 ) is adsorbed (B) on the underlying film. Next, when the supply of the source gas is stopped and the reducing gas monosilane (SiH 4 ) is introduced (C) as shown in the model diagram of FIG. 5 (4), as shown in the model diagram of FIG. 5 (5). Then, a reduction reaction (D) of tungsten hexafluoride (WF 6 ) to tungsten (W) by monosilane (SiH 4 ) is performed.

こうすることにより、六フッ化タングステン（ＷＦ6）のフッ素（Ｆ）は、例えば還元ガスにモノシラン（ＳｉＨ4）を用いた場合、フッ化水素や四フッ化シリコン（ＳｉＦ4）という形になり、気化し、六フッ化タングステン（ＷＦ6）は還元されタングステン（Ｗ）の形となり下地膜上へ吸着する。 By doing so, the fluorine (F) of tungsten hexafluoride (WF 6 ) is in the form of hydrogen fluoride or silicon tetrafluoride (SiF 4 ) when, for example, monosilane (SiH 4 ) is used as the reducing gas. Vaporized and tungsten hexafluoride (WF 6 ) is reduced to form tungsten (W) and adsorbed onto the underlying film.

一方、従来のＣＶＤ法によるタングステン膜の成膜は、図６（１）のシーケンスに示すように、成膜中、原料ガスの六フッ化タングステン（ＷＦ6）と還元ガスの水素（Ｈ2）、モノシラン（ＳｉＨ4）等を同時に供給し続けている。なお、この成膜方法では、窒素（Ｎ2）、アルゴン（Ａｒ）等を搬送ガスとして用いている。例えば、図６（２）のモデル図に示すように、原料ガスの六フッ化タングステン（ＷＦ6）と、還元ガスの水素（Ｈ2）とが導入されると、図６（３）のモデル図に示すように、六フッ化タングステン（ＷＦ6）が下地膜に吸着する吸着反応となる。同時に、図５（４）のモデル図に示すように、還元ガスの水素（Ｈ2）による六フッ化タングステン（ＷＦ6）のタングステン（Ｗ）への還元反応が行われる。すなわち、水素（Ｈ）とフッ素（Ｆ）との結合が生成され、フッ化水素（ＨＦ）が生成されることで、六フッ化タングステン（ＷＦ6）が還元される。 On the other hand, as shown in the sequence of FIG. 6 (1), the tungsten film is formed by the conventional CVD method. During the film formation, tungsten hexafluoride (WF 6 ) as a source gas and hydrogen (H 2 ) as a reducing gas are used. , Monosilane (SiH 4 ) and the like continue to be supplied at the same time. In this film forming method, nitrogen (N 2 ), argon (Ar), or the like is used as a carrier gas. For example, as shown in the model diagram of FIG. 6B, when the source gas tungsten hexafluoride (WF 6 ) and the reducing gas hydrogen (H 2 ) are introduced, the model of FIG. As shown in the figure, an adsorption reaction occurs in which tungsten hexafluoride (WF 6 ) is adsorbed on the base film. At the same time, as shown in the model diagram of FIG. 5 (4), a reduction reaction of tungsten hexafluoride (WF 6 ) to tungsten (W) by hydrogen (H 2 ) as a reducing gas is performed. That is, a bond between hydrogen (H) and fluorine (F) is generated, and hydrogen fluoride (HF) is generated, whereby tungsten hexafluoride (WF 6 ) is reduced.

上記ＡＬＤ法のように、供給ガスと還元ガスを交互にチャンバ内に導入して成膜したタングステン膜は、原料ガスの六フッ化タングステン（ＷＦ6）と還元ガス（例えばモノシラン（ＳｉＨ4）や水素（Ｈ2）の混合ガスを使用した通常のＣＶＤ法（ＳＴＤ法、スタンダード法）と比較して、下地表面上で還元された後にマイグレーションが起こらない。このため、タングステン原子は、下地表面上のランダムな位置のまま固定されてしまい、格子間隔が不均一になりやすく、このため結晶性が低くなる。 As in the ALD method, a tungsten film formed by alternately introducing a supply gas and a reducing gas into the chamber is made of tungsten hexafluoride (WF 6 ) as a source gas and a reducing gas (for example, monosilane (SiH 4 ), Compared with the usual CVD method (STD method, standard method) using a mixed gas of hydrogen (H 2 ), migration does not occur after reduction on the underlying surface. In this case, the lattice spacing is likely to be non-uniform and the crystallinity is lowered.

特に、モノシラン（ＳｉＨ4）やジボラン（Ｂ2Ｈ6）を還元ガスとして用いた場合には、還元ガス中のシリコン（Ｓｉ）やホウ素（Ｂ）がタングステン（Ｗ）膜中に残留する。これによって、還元されたタングステン（Ｗ）は、シリコン（Ｓｉ）やホウ素（Ｂ）により拡散が抑制されるため、さらにタングステン（Ｗ）の結晶性が低くなり、格子間隔が不整合となる。この結果、ＡＬＤ法で成膜したタングステン（Ｗ）は結晶成長できず、グレインサイズが小さくなり、その格子間隔もばらついてしまうので、遮光性が高くなる。 In particular, when monosilane (SiH 4 ) or diborane (B 2 H 6 ) is used as the reducing gas, silicon (Si) or boron (B) in the reducing gas remains in the tungsten (W) film. As a result, the reduced tungsten (W) is suppressed from being diffused by silicon (Si) or boron (B), so that the crystallinity of tungsten (W) is further lowered and the lattice spacing becomes inconsistent. As a result, tungsten (W) deposited by the ALD method cannot be crystal-grown, the grain size is reduced, and the lattice spacing varies, so that the light shielding property is improved.

さらに、還元ガスのモノシラン（ＳｉＨ4）やジボラン（Ｂ2Ｈ6）は、その多くは水素（Ｈ）を放出した後に、フッ化シリコン（ＳｉＦx）やフッ化ホウ素（ＢxＦy）の形になり気化するが、一部は、ＳｉＨ1〜ＳｉＨ3やＢ2Ｈ1〜Ｂ2Ｈ5となり残留してしまい、タングステン膜中に取り込まれる。このように、タングステン（Ｗ）膜中の取り込まれた水素（Ｈ）原子は、後の工程の熱で容易にシリコン（Ｓｉ）やホウ素（Ｂ）から乖離し、タングステン膜中からグレインバウンダリーを通過して、シリコン基板表面やシリコン基板中に拡散する。これによって、水素（Ｈ）原子がシリコン基板のダングリングボンドを終端するため、暗電流特性が改善される。また、水素原子のシリコン基板への拡散は、後の工程で、４００℃以上で数分の加熱工程で可能になる。 Furthermore, the reducing gases monosilane (SiH 4 ) and diborane (B 2 H 6 ) are mostly made of silicon fluoride (SiF x ) and boron fluoride (B x F y ) after releasing hydrogen (H). However, some of them remain as SiH 1 to SiH 3 or B 2 H 1 to B 2 H 5 and are taken into the tungsten film. Thus, the hydrogen (H) atoms taken in the tungsten (W) film are easily separated from silicon (Si) and boron (B) by the heat of the subsequent process, and the grain boundary is formed from the tungsten film. It passes through and diffuses into the surface of the silicon substrate or into the silicon substrate. This improves the dark current characteristics because hydrogen (H) atoms terminate dangling bonds in the silicon substrate. Further, the diffusion of hydrogen atoms into the silicon substrate can be performed in a later process by a heating process at 400 ° C. or higher for several minutes.

上記ＡＬＤ法によるタングステン（Ｗ）の成膜条件としては、堆積速度を考えると４００℃程度が望ましいが、ウエハ温度が２５０℃〜５００℃で成膜しても十分、水素（Ｈ）などの不純物を残留させることができる。また、２５０℃以下でも水素（Ｈ）の膜中への残留は期待できるが、熱によるアシストがないため成膜レートが著しく低下する。また、水素（Ｈ）供給元である金属膜３３は、その膜厚が厚ければ厚いほど多くの水素が供給できる。   The film deposition condition of tungsten (W) by the ALD method is preferably about 400 ° C. in view of the deposition rate. However, impurities such as hydrogen (H) are sufficient even if the wafer temperature is 250 ° C. to 500 ° C. Can remain. Further, although hydrogen (H) can be expected to remain in the film even at 250 ° C. or lower, the film formation rate is remarkably lowered because there is no assistance by heat. In addition, the metal film 33 which is a hydrogen (H) supply source can supply more hydrogen as the film thickness increases.

特に、モノシラン（ＳｉＨ4）を還元ガスとした場合その成膜温度によりシリコン（Ｓｉ）を５at％〜４０at％、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を還元ガスとした場合には、ホウ素（Ｂ）を５at％〜５０at％程度残留させることができ、タングステン（Ｗ）のグレインサイズを小さくすることが可能である。 In particular, when monosilane (SiH 4 ) is used as the reducing gas, silicon (Si) is used at 5 to 40 at% and diborane (B 2 H 6 ) is used as the reducing gas depending on the film formation temperature. About 5 at% to 50 at% can be left, and the grain size of tungsten (W) can be reduced.

また、ＡＬＤ法では六フッ化タングステン（ＷＦ6）をはじめとするタングステン（Ｗ）供給ガスとモノシラン（ＳｉＨ4）をはじめとするその還元ガスを交互にチャンバへ導入するが、その時間は１サイクルあたりの１秒〜５秒程度で、圧力は１．３３ｋＰａ〜１３．３ｋＰａが好ましい。しかしながらチャンバ容積でこれらのパラメータは大きく変わるため、決してこの値の範囲にとらわれる必要はない。 In the ALD method, a tungsten (W) supply gas such as tungsten hexafluoride (WF 6 ) and a reducing gas such as monosilane (SiH 4 ) are alternately introduced into the chamber, and the time is one cycle. The pressure is preferably about 1.33 kPa to 13.3 kPa. However, since these parameters vary greatly with chamber volume, it is never necessary to stay within this value range.

次に、ＡＬＤ法で成膜したタングステン膜（厚さが６０ｎｍ）を遮光膜に用いた場合と、ＣＶＤ法で成膜したタングステン膜（厚さが６０ｎｍ）を遮光膜に用いた場合とを、Ｘ線回折法により比較する。なお、いずれにおいても、密着層として、スパッタリング法により４０ｎｍの厚さのタングステン膜を下地に形成した。その結果を図７に示す。図７は、縦軸にタングステン膜（１１０）の回折強度を示し、横軸に角度を示す。図７に示すように、スパッタリング法とＡＬＤ法で使用したタングステン膜のＸ線回折強度はスパッタリング法とＣＶＤ法によって成膜したタングステン膜よりＸ線回折強度が弱い。これは、ＡＬＤ法によって成膜したタングステン（Ｗ）の方が、結晶性が低いことを示している。   Next, a case where a tungsten film (thickness: 60 nm) formed by the ALD method is used as a light shielding film, and a case where a tungsten film (thickness: 60 nm) formed by the CVD method is used as a light shielding film, Comparison is made by X-ray diffraction. In any case, as the adhesion layer, a 40 nm thick tungsten film was formed as a base by a sputtering method. The result is shown in FIG. FIG. 7 shows the diffraction intensity of the tungsten film (110) on the vertical axis and the angle on the horizontal axis. As shown in FIG. 7, the X-ray diffraction intensity of the tungsten film used in the sputtering method and the ALD method is weaker than that of the tungsten film formed by the sputtering method and the CVD method. This indicates that tungsten (W) formed by the ALD method has lower crystallinity.

このように、ＡＬＤ法によって、タングステン膜からなる金属膜３３を形成することにより、タングステン膜中に水素を残留させることが可能になる。これにより、金属膜３３を成膜した後、加熱工程を実施することにより、タングステン膜中より半導体基板１１に水素（Ｈ）を供給することができるため、半導体基板１１より発生する熱電子を抑制できることにより、熱電子がセンサや転送電極路に混入することによるノイズを低減することが可能となる。   Thus, by forming the metal film 33 made of a tungsten film by the ALD method, it becomes possible to leave hydrogen in the tungsten film. Thereby, after forming the metal film 33, the heating process is performed, so that hydrogen (H) can be supplied from the tungsten film to the semiconductor substrate 11, so that thermoelectrons generated from the semiconductor substrate 11 are suppressed. By being able to do so, it becomes possible to reduce noise due to thermionic electrons mixed into the sensor and the transfer electrode path.

次に、図３（３）に示すように、金属膜３３上に開口部を形成するためのエッチングマスク７１を、例えば通常のリソグラフィー技術によって、レジスト膜で形成する。このエッチングマスク７１には、センサ部１３上に開口部７２が形成されている。   Next, as shown in FIG. 3C, an etching mask 71 for forming an opening on the metal film 33 is formed of a resist film by, for example, a normal lithography technique. In the etching mask 71, an opening 72 is formed on the sensor unit 13.

次に、図３（４）に示すように、上記エッチングマスク７１を用いて、上記金属膜３３、密着層３２からなる遮光膜３０をエッチング加工し、センサ部１３上に開口部３１を形成する。その後、上記エッチングマスク７１を除去する。   Next, as shown in FIG. 3 (4), the light shielding film 30 composed of the metal film 33 and the adhesion layer 32 is etched using the etching mask 71 to form the opening 31 on the sensor unit 13. . Thereafter, the etching mask 71 is removed.

この結果、図３（５）に示すように、センサ部１３上の遮光膜３０に開口部３１が形成される。   As a result, an opening 31 is formed in the light shielding film 30 on the sensor unit 13 as shown in FIG.

次に、図４（６）に示すように、通常の製造技術によって、上記遮光膜３０上に、上記開口部３１を被覆する透光性の平坦化膜４１を形成し、その上面にカラーフィルタ５１を形成する。さらに上記開口部３１上方の上記カラーフィルタ５１上に、透光性の平坦化膜４２を介してオンチップレンズ６１を形成する。このようにして、固体撮像素子１が形成される。   Next, as shown in FIG. 4 (6), a light-transmitting flattening film 41 that covers the opening 31 is formed on the light-shielding film 30 by a normal manufacturing technique, and a color filter is formed on the upper surface thereof. 51 is formed. Further, an on-chip lens 61 is formed on the color filter 51 above the opening 31 via a light-transmitting flattening film 42. In this way, the solid-state image sensor 1 is formed.

上記製造方法では、遮光膜３０の遮光性を低下させずに薄膜化による受光面積の増加が可能となり、センサ部１３の開口を広げることができる。このため、セル面積を縮小化しても感度の低下を防げるという利点がある。セル面積の縮小化の度合いによっては、遮光膜３０を薄膜化させたことで受光領域を拡大できるので、感度の向上が図れる。   In the above manufacturing method, the light receiving area can be increased by reducing the thickness without reducing the light shielding property of the light shielding film 30, and the opening of the sensor unit 13 can be widened. For this reason, there is an advantage that it is possible to prevent a decrease in sensitivity even if the cell area is reduced. Depending on the degree of cell area reduction, the light-receiving region can be expanded by reducing the thickness of the light-shielding film 30, so that the sensitivity can be improved.

次に、本発明の固体撮像素子およびその製造方法に係る一実施の形態（第２実施例）を、図８の製造工程断面図によって説明する。   Next, an embodiment (second example) according to the solid-state imaging device and the method for manufacturing the same of the present invention will be described with reference to the manufacturing process sectional view of FIG.

図８（１）に示すように、第１導電型（例えばｎ型）の半導体基板１１の表面部に第１導電型とは逆の第２導電型（例えばｐ型）の第１ウエル領域１２が形成されている。上記半導体基板１１は、例えばシリコン基板もしくはシリコン層が形成されている基板で形成されている。上記第１ウエル領域１２には、入射光を光電変換するセンサ部（例えばフォトダイオード）１３が形成されている。このセンサ部１３は、例えば、上層よりノイズ低減用の第２導電型拡散層（以下ｐ型拡散層という）、第１導電型拡散層（以下ｎ型拡散層という）が積層状態に形成され、このｎ型拡散層およびｐ型ウエル領域１２によって光電変換が行われ、信号電荷を生成する。   As shown in FIG. 8A, a first well region 12 of a second conductivity type (for example, p-type) opposite to the first conductivity type is formed on the surface portion of the first conductivity type (for example, n-type) semiconductor substrate 11. Is formed. The semiconductor substrate 11 is formed of, for example, a silicon substrate or a substrate on which a silicon layer is formed. In the first well region 12, a sensor portion (for example, a photodiode) 13 that photoelectrically converts incident light is formed. In the sensor unit 13, for example, a second conductivity type diffusion layer for noise reduction (hereinafter referred to as a p-type diffusion layer) and a first conductivity type diffusion layer (hereinafter referred to as an n-type diffusion layer) are formed in a stacked state from the upper layer. Photoelectric conversion is performed by the n-type diffusion layer and the p-type well region 12 to generate signal charges.

上記センサ部１３の一方側における上記第１ウエル領域１２には、電荷読み出し領域となる第２導電型（ｐ型）の第２ウエル領域（図示せず）を介して電荷転送部１４が形成されている。上記電荷転送部１４は、図示はしなしが、第１導電型（ｎ型）領域と、その下部に形成した第２導電型（ｐ型）領域とから構成されている。   A charge transfer unit 14 is formed in the first well region 12 on one side of the sensor unit 13 via a second conductivity type (p-type) second well region (not shown) serving as a charge readout region. ing. Although not shown, the charge transfer unit 14 includes a first conductivity type (n-type) region and a second conductivity type (p-type) region formed therebelow.

また、センサ部１３の他方側には、第２導電型（ｐ型）の分離領域（図示せず）を介して、別のフォトダイオードから読み出した電荷を転送する電荷転送部１４が形成されている。上記電荷転送部１４上には、絶縁膜２１を介して転送電極２２が形成されている。この転送電極２２は、図示はしないが、例えば２層構造、３層構造等で形成されている。さらに、上記転送電極２２を被覆する絶縁膜２３が形成されている。この絶縁膜２３は、例えば酸化シリコン膜で形成されている。   On the other side of the sensor unit 13, a charge transfer unit 14 that transfers charges read from another photodiode is formed via a second conductivity type (p-type) isolation region (not shown). Yes. A transfer electrode 22 is formed on the charge transfer portion 14 via an insulating film 21. Although not shown, the transfer electrode 22 is formed with, for example, a two-layer structure or a three-layer structure. Further, an insulating film 23 that covers the transfer electrode 22 is formed. The insulating film 23 is made of, for example, a silicon oxide film.

上記転送電極２２を被覆するように、絶縁膜２３を介して遮光膜３０を形成する。この遮光膜３０を形成するには、まず、酸化シリコン膜との密着性を高めるために、密着層３２を形成する。   A light shielding film 30 is formed through an insulating film 23 so as to cover the transfer electrode 22. In order to form the light-shielding film 30, first, an adhesion layer 32 is formed in order to improve adhesion with the silicon oxide film.

次に、図８（２）に示すように、ＡＬＤ法によって、上記密着層３２上に第１金属膜３４を、例えばタングステン（Ｗ）膜で形成する。このタングステン膜の膜厚は２０ｎｍ〜２００ｎｍの厚さに形成する。本実施例では、例えば１００ｎｍの厚さに形成した。   Next, as shown in FIG. 8B, the first metal film 34 is formed of, for example, a tungsten (W) film on the adhesion layer 32 by the ALD method. The tungsten film is formed to a thickness of 20 nm to 200 nm. In this embodiment, the film is formed to a thickness of 100 nm, for example.

次に、図８（３）に示すように、ＣＶＤ法によって、上記第１金属膜３４上に第２金属膜３５を、例えばタングステン（Ｗ）膜で形成する。このタングステン膜は、少なくとも形成し、２００ｎｍ以下の膜厚に形成する。本実施例では、例えば５０ｎｍの厚さに形成した。上記第１金属膜３４と第２金属膜３５とを合わせた膜厚は、遮光性が確保される膜厚以上、開口面積が十分に取れる膜厚以下に形成することによって、スミアの発生を防止するとともに、感度の低下を防止する。   Next, as shown in FIG. 8C, a second metal film 35 is formed of, for example, a tungsten (W) film on the first metal film 34 by the CVD method. This tungsten film is formed at least to a thickness of 200 nm or less. In this embodiment, the film is formed to a thickness of 50 nm, for example. The total film thickness of the first metal film 34 and the second metal film 35 is not less than a film thickness that ensures light shielding properties and not more than a film thickness that allows a sufficient opening area, thereby preventing smear. In addition, the sensitivity is prevented from decreasing.

上記第２実施例では、原料ガスの六フッ化タングステン（ＷＦ6）の成膜と、還元ガス（例えば、モノシラン（ＳｉＨ4））の導入による還元作用とを交互に行うＡＬＤ法は、堆積速度が非常に遅い。しかしながら、ＡＬＤ法で成膜する第１金属膜３４の膜厚を薄くし、その代わり、ＣＶＤ法で第２金属膜３４を成膜することにより、遮光性能は若干落ちるが、タングステン（Ｗ）の成膜レートが向上し、生産性を向上させることができる。 In the second embodiment, the ALD method in which the film formation of the source gas tungsten hexafluoride (WF 6 ) and the reduction action by introducing the reducing gas (for example, monosilane (SiH 4 )) are alternately performed is the deposition rate. Is very slow. However, by reducing the thickness of the first metal film 34 formed by the ALD method and instead forming the second metal film 34 by the CVD method, the light shielding performance is slightly reduced, but the tungsten (W) The deposition rate can be improved and productivity can be improved.

また、上記第１金属膜３４のタングステン中には、水素（Ｈ）が含まれるため、後の熱工程で、この水素（Ｈ）が半導体基板１１に拡散することにより、半導体基板１１のダングリングボンドが終端され、暗電流特性が改善されるという効果が得られる。   Further, since the tungsten of the first metal film 34 contains hydrogen (H), the hydrogen (H) diffuses into the semiconductor substrate 11 in a later heating step, so that dangling of the semiconductor substrate 11 is performed. The bond is terminated and the effect of improving the dark current characteristics is obtained.

また、ＡＬＤ法で成膜した第１金属膜３４とＣＶＤ法で成膜した第２金属膜３５とでは、同様なタングステン膜であっても、膜中の残留物濃度が異なることから、第１金属膜３４の屈折率と第２金属膜３５の屈折率とでは異なる。通常、光は、屈折率差がある界面で反射及び散乱を起こす確率が高まることから、この両者の界面で一部の光は反射をすることになり、遮光膜３０を透過する光の量が低減する。すなわち、遮光膜３０の反射特性が高まる。このことは、タングステンに限らず、上記説明した金属膜３３に用いることができる金属も同様である。   In addition, the first metal film 34 formed by the ALD method and the second metal film 35 formed by the CVD method are different in the concentration of the residue in the first tungsten film 34 even if they are similar tungsten films. The refractive index of the metal film 34 and the refractive index of the second metal film 35 are different. In general, since the probability that light is reflected and scattered at an interface having a difference in refractive index increases, a part of the light is reflected at the interface between the two, and the amount of light transmitted through the light shielding film 30 is small. To reduce. That is, the reflection characteristics of the light shielding film 30 are enhanced. This applies not only to tungsten but also to metals that can be used for the metal film 33 described above.

例えば、図９に示すように、主に可視光波長領域において、スパッタリング法のみでタングステン膜を成膜した遮光膜の光透過率を１００％とした場合、スパッタリング法でタングステン（Ｗ）膜を４０ｎｍの厚さに成膜した後、ＡＬＤ法でタングステン膜を６０ｎｍの厚さに成膜した遮光膜の光透過率は、６２％〜７６％と減少した。このことは、ＡＬＤ法で成膜したタングステン膜の反射が高められたこと、スパッタリング法とＡＬＤ法とで成長した膜界面での反射が高められたことによる。   For example, as shown in FIG. 9, when the light transmittance of a light-shielding film in which a tungsten film is formed only by a sputtering method is set to 100% mainly in the visible light wavelength region, a tungsten (W) film is formed to 40 nm by the sputtering method. Thereafter, the light transmittance of the light-shielding film in which the tungsten film was formed to a thickness of 60 nm by the ALD method was reduced to 62% to 76%. This is because the reflection of the tungsten film formed by the ALD method is enhanced, and the reflection at the film interface grown by the sputtering method and the ALD method is enhanced.

その後、図示はしないが、前記図３〜図４によって説明したのと同様にして、遮光膜３０に開口部３１を形成し、さらに、通常の製造技術によって、上記遮光膜３０上に、上記開口部３１を被覆する透光性の平坦化膜４１を形成し、その上面にカラーフィルタ５１を形成する。さらに上記開口部３１上方の上記カラーフィルタ５１上に、透光性の平坦化膜４２を介してオンチップレンズ６１を形成する。このようにして、固体撮像素子が形成される。   Thereafter, although not shown, an opening 31 is formed in the light shielding film 30 in the same manner as described with reference to FIGS. 3 to 4, and the opening is formed on the light shielding film 30 by a normal manufacturing technique. A translucent flattening film 41 covering the portion 31 is formed, and a color filter 51 is formed on the upper surface thereof. Further, an on-chip lens 61 is formed on the color filter 51 above the opening 31 via a light-transmitting flattening film 42. In this way, a solid-state image sensor is formed.

上記説明したように、遮光膜３０をＡＬＤ法により成膜される第１金属膜３４と、ＣＶＤ法により成膜される第２金属膜３５とで形成することで、遮光性を維持しつつ薄膜化が可能となる。よって、セルサイズの縮小化に伴ってセンサ部１３の受光領域が縮小化されても、遮光膜３０を薄膜化させたことで受光領域を確保もしくは拡大できるので、感度の維持もしくは向上が図られる。   As described above, the light shielding film 30 is formed of the first metal film 34 formed by the ALD method and the second metal film 35 formed by the CVD method, so that the thin film is maintained while maintaining the light shielding property. Can be realized. Therefore, even if the light receiving area of the sensor unit 13 is reduced as the cell size is reduced, the light receiving area can be secured or enlarged by reducing the thickness of the light shielding film 30, so that the sensitivity can be maintained or improved. .

また、上記ＡＬＤ法において、還元ガスにモノシラン（ＳｉＨ4）、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）などシリコン（Ｓｉ）やホウ素（Ｂ）を含んだ材料を使用することにより、第１金属膜３４中に、シリコンやホウ素を残留させることができる。これによって、第１金属膜３４の屈折率を変えることができる。こうすることにより、通常のスパッタリング法またはＣＶＤ法で成膜した第２金属膜３５と積層にすることにより、入射光は、第１金属膜３４と第２金属膜３５との界面で、その屈折率差により変調を受けて反射される。このため、第１金属膜３４と第２金属膜３５とからなる遮光膜３０の表面側から入射する入射光の遮光膜３０の裏面側への透過率を低めることが可能となる。 In the ALD method, by using a material containing silicon (Si) or boron (B) such as monosilane (SiH 4 ) or diborane (B 2 H 6 ) as the reducing gas, Silicon and boron can be left. Thereby, the refractive index of the first metal film 34 can be changed. By doing so, the incident light is refracted at the interface between the first metal film 34 and the second metal film 35 by being laminated with the second metal film 35 formed by the usual sputtering method or CVD method. Reflected by being modulated by the rate difference. For this reason, it is possible to reduce the transmittance of the incident light incident from the front surface side of the light shielding film 30 formed of the first metal film 34 and the second metal film 35 to the rear surface side of the light shielding film 30.

上記ＡＬＤ法で形成する第１金属３４、ＣＶＤ法で形成する第２金属３５についても、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）の高融点金属、アルミニウム（Ａｌ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）のうちのいずれか一種からなる金属膜で形成することができる。   As for the first metal 34 formed by the ALD method and the second metal 35 formed by the CVD method, titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), zirconium, niobium (Nb), molybdenum (Mo), It consists of any one of hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W) high melting point metal, aluminum (Al), ruthenium (Ru), iridium (Ir) platinum (Pt), and gold (Au). It can be formed of a metal film.

次に、本発明の固体撮像素子およびその製造方法に係る一実施の形態（第３実施例）を、図１０の製造工程断面図によって説明する。   Next, an embodiment (third example) according to the solid-state imaging device and the method for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the manufacturing process sectional view of FIG.

図１０に示すように、前記図８によって説明した構成において、密着層３２上に、上記ＡＬＤ法で形成する第１金属３４とＣＶＤ法で形成する第２金属３５とを、交互に複数層に形成することも可能である。図面では、上記ＡＬＤ法で形成する第１金属３４とＣＶＤ法で形成する第２金属３５とを２層ずつ形成した例を示した。このようにすることにより、さらに屈折率差をもった界面の数が増えることにより、界面での光りの反射回数が増えることになり、同一膜厚でより大きな遮光性能の向上が得られる。   As shown in FIG. 10, in the configuration described with reference to FIG. 8, the first metal 34 formed by the ALD method and the second metal 35 formed by the CVD method are alternately formed in a plurality of layers on the adhesion layer 32. It is also possible to form. The drawing shows an example in which two layers of the first metal 34 formed by the ALD method and the second metal 35 formed by the CVD method are formed. By doing so, the number of interfaces having a difference in refractive index further increases, whereby the number of reflections of light at the interface increases, and a greater improvement in light shielding performance can be obtained with the same film thickness.

また、上記ＡＬＤ法で成膜される第１金属３４は、モノシラン（ＳｉＨ4）を還元ガスとしてシリコン（Ｓｉ）を５at％〜４０at％含ませた膜もしくはジボラン（Ｂ2Ｈ6）を還元ガスとしてホウ素（Ｂ）を５at％〜５０at％程度含ませたものを用いることで、第１金属膜３４のグレインサイズを小さくすることが可能である。一方、効果的に屈折率差を生じさせるためには、ＣＶＤ法で形成する第２金属３５は、膜中の不純物濃度が５at％以下の膜とすることが好ましい。 The first metal 34 formed by the ALD method is a film containing monosilane (SiH 4 ) as a reducing gas and silicon (Si) in an amount of 5 at% to 40 at% or diborane (B 2 H 6 ) as a reducing gas. As a result, it is possible to reduce the grain size of the first metal film 34 by using boron (B) containing about 5 at% to 50 at%. On the other hand, in order to effectively generate a refractive index difference, the second metal 35 formed by the CVD method is preferably a film having an impurity concentration of 5 at% or less in the film.

上記実施例では、主に遮光膜材料にタングステン（Ｗ）を用いた場合について説明したが、上記説明したチタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）の高融点金属、アルミニウム（Ａｌ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等の金属材料をＡＬＤ法で成膜することで、その材料のグレインサイズを小さくでき、かつ、還元ガスに水素（Ｈ2）を含有した材料を使用すれば、その水素を膜中に残すことが可能になり、タングステン（Ｗ）を使用した場合と同様、遮光膜３０中から水素を供給し、シリコン基板中およびシリコン基板表面のダングリングボンドを終端できるという効果が得られる。 In the above embodiment, the case where tungsten (W) is mainly used as the light shielding film material has been described. However, the above-described titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), zirconium, niobium (Nb), molybdenum. (Mo), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W) high melting point metal, aluminum (Al), ruthenium (Ru), iridium (Ir) platinum (Pt), gold (Au), etc. By forming a film with the ALD method, the grain size of the material can be reduced, and if a material containing hydrogen (H 2 ) is used as the reducing gas, the hydrogen can be left in the film. As in the case of using tungsten (W), hydrogen can be supplied from the light shielding film 30 to terminate dangling bonds in the silicon substrate and on the surface of the silicon substrate. It is obtained.

次に、本発明の撮像装置に係る一実施の形態（実施例）を、図１１のブロック図によって説明する。   Next, an embodiment (example) according to the imaging apparatus of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.

図１１に示すように、撮像装置８０は、固体撮像素子８１を備えている。この固体撮像素子８１の集光側には像を結像させる結像光学系８２が備えられ、また、固体撮像素子８１には、それを駆動する駆動回路８３が接続されている。そして固体撮像素子８１で光電変換された信号を画像に処理する信号処理回路８４が接続されている。上記信号処理回路８４によって処理された画像信号は画像記憶部８５によって記憶される。このような撮像装置８０において、上記固体撮像素子８１には、前記実施の形態で説明した固体撮像素子１を用いることができる。   As shown in FIG. 11, the imaging device 80 includes a solid-state imaging element 81. An imaging optical system 82 that forms an image is provided on the light condensing side of the solid-state imaging device 81, and a driving circuit 83 that drives the imaging optical system 82 is connected to the solid-state imaging device 81. A signal processing circuit 84 that processes a signal photoelectrically converted by the solid-state imaging device 81 into an image is connected. The image signal processed by the signal processing circuit 84 is stored in the image storage unit 85. In such an imaging device 80, the solid-state imaging device 1 described in the above embodiment can be used as the solid-state imaging device 81.

本発明の撮像装置８０では、固体撮像素子８１に本発明の固体撮像素子１を用いているため、遮光性の確保と感度の確保を両立させるとともに、熱電子の発生によるノイズ発生を低減することができる。よって、高感度な撮影が可能になり、またノイズの発生を低減することができるので、高品質な画像が得られるという利点がある。   In the image pickup apparatus 80 of the present invention, since the solid-state image sensor 1 of the present invention is used for the solid-state image sensor 81, it is possible to ensure both light shielding and sensitivity and reduce noise generation due to the generation of thermoelectrons. Can do. Therefore, high-sensitivity shooting can be performed, and noise generation can be reduced, so that there is an advantage that a high-quality image can be obtained.

なお、本発明の撮像装置８０は、上記構成に限定されることはなく、固体撮像素子を用いる撮像装置であれば如何なる構成のものにも適用することができる。   Note that the imaging device 80 of the present invention is not limited to the above configuration, and can be applied to any configuration as long as the imaging device uses a solid-state imaging device.

本発明の固体撮像素子に係る一実施の形態（第１実施例）を示した概略構成断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment (first example) according to a solid-state image sensor of the present invention. 本発明の固体撮像素子の製造方法に係る一実施の形態（第１実施例）を示した製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing which showed one Embodiment (1st Example) which concerns on the manufacturing method of the solid-state image sensor of this invention. 本発明の固体撮像素子の製造方法に係る一実施の形態（第１実施例）を示した製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing which showed one Embodiment (1st Example) which concerns on the manufacturing method of the solid-state image sensor of this invention. 本発明の固体撮像素子の製造方法に係る一実施の形態（第１実施例）を示した製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing which showed one Embodiment (1st Example) which concerns on the manufacturing method of the solid-state image sensor of this invention. 原子層蒸着（ＡＬＤ）法の原理を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the principle of the atomic layer deposition (ALD) method. 化学的気相成長（ＣＶＤ）法の原理を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the principle of the chemical vapor deposition (CVD) method. ＡＬＤ法で成膜したタングステン膜とＣＶＤ法で成膜したタングステン膜のＸセンサ回折強度を示した図である。It is the figure which showed X sensor diffraction intensity of the tungsten film formed by ALD method, and the tungsten film formed by CVD method. 本発明の固体撮像素子およびその製造方法に係る一実施の形態（第２実施例）を示した概略構成断面図である。It is schematic structure sectional drawing which showed one Embodiment (2nd Example) which concerns on the solid-state image sensor of this invention, and its manufacturing method. スパッタリング法のみで成膜したタングステン膜と、スパッタリング法とＡＬＤ法とで成膜したタングステン膜の光透過率と光の波長との関係図である。It is a relationship diagram between the light transmittance and the wavelength of light of a tungsten film formed only by a sputtering method and a tungsten film formed by a sputtering method and an ALD method. 本発明の固体撮像素子およびその製造方法に係る一実施の形態（第３実施例）を示した概略構成断面図である。It is schematic structure sectional drawing which showed one Embodiment (3rd Example) which concerns on the solid-state image sensor of this invention, and its manufacturing method. 本発明の撮像装置に係る一実施の形態（実施例）を示した概略構成断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an embodiment (example) according to an imaging apparatus of the present invention. 従来の固体撮像素子の一例を示した概略構成断面図である。It is a schematic structure sectional view showing an example of the conventional solid-state image sensor.

符号の説明Explanation of symbols

１…固体撮像素子、１３…センサ部、３０…遮光膜、３１…開口部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid-state image sensor, 13 ... Sensor part, 30 ... Light-shielding film, 31 ... Opening part

Claims (9)

入射光を光電変換して電気信号を出力するセンサ部上に開口部を形成した遮光膜を備えた固体撮像素子であって、
前記遮光膜は原子層蒸着法により成膜された金属膜を含み、
前記金属膜が水素を含む
ことを特徴とする固体撮像素子。 A solid-state imaging device including a light-shielding film having an opening formed on a sensor unit that photoelectrically converts incident light and outputs an electrical signal,
The light shielding film includes a metal film formed by an atomic layer deposition method,
The solid-state imaging device, wherein the metal film contains hydrogen. 前記金属膜は、シリコン、ホウ素、炭素、窒素の少なくとも一種を含む
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the metal film includes at least one of silicon, boron, carbon, and nitrogen. 前記金属膜は、前記金属膜と異なる成膜方法で形成された金属膜と積層されている
ことを特徴とする請求項２記載の固体撮像素子。 The solid-state imaging device according to claim 2, wherein the metal film is laminated with a metal film formed by a different film formation method from the metal film. 前記遮光膜の下地に、前記金属膜と同種の金属膜からなるもので、スパッタ法もしくはＣＶＤ法により形成された金属膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。 The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a metal film made of a metal film of the same type as the metal film and formed by a sputtering method or a CVD method is formed on a base of the light shielding film. 入射光を光電変換して電気信号を出力するセンサ部上に開口部を形成した遮光膜を形成する工程を備えた固体撮像素子の製造方法であって、
前記遮光膜を形成する工程は、原子層蒸着法により水素を含む金属膜を形成する工程を含む
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 comprising a step of forming a light-shielding film having an opening formed on a sensor unit that photoelectrically converts incident light and outputs an electrical signal,
The step of forming the light shielding film includes a step of forming a metal film containing hydrogen by an atomic layer deposition method. 前記金属膜は、シリコン、ホウ素、炭素、窒素の少なくとも一種を含む、
ことを特徴とする請求項５記載の固体撮像素子の製造方法。 The metal film includes at least one of silicon, boron, carbon, and nitrogen.
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 5. 前記金属膜は、前記金属膜と異なる成膜方法で形成された金属膜と積層される
ことを特徴とする請求項５記載の固体撮像素子の製造方法。 The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 5, wherein the metal film is laminated with a metal film formed by a film formation method different from the metal film. 前記金属膜の下地に、スパッタ法もしくは化学的気相成長法により、前記金属膜と同種の金属膜を形成する
ことを特徴とする請求項５記載の固体撮像素子の製造方法。 6. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 5, wherein a metal film of the same type as the metal film is formed on the base of the metal film by sputtering or chemical vapor deposition. 入射光を光電変換して電気信号を出力するセンサ部上に開口部を形成した遮光膜を備えた固体撮像素子を備えた撮像装置であって、
前記遮光膜は原子層蒸着法により成膜された金属膜を含み、
前記金属膜は水素を含む
ことを特徴とする撮像装置。
An imaging device including a solid-state imaging device including a light-shielding film having an opening formed on a sensor unit that photoelectrically converts incident light and outputs an electrical signal,
The light shielding film includes a metal film formed by an atomic layer deposition method,
The metal film contains hydrogen. The imaging device characterized by things.
JP2006207662A 2006-07-31 2006-07-31 Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus Pending JP2008034684A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006207662A JP2008034684A (en) 2006-07-31 2006-07-31 Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006207662A JP2008034684A (en) 2006-07-31 2006-07-31 Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008034684A true JP2008034684A (en) 2008-02-14

Family

ID=39123789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006207662A Pending JP2008034684A (en) 2006-07-31 2006-07-31 Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008034684A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101388712B1 (en) 2012-02-14 2014-04-24 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Grids in backside illumination image sensor chips and methods for forming the same
JP2020537359A (en) * 2017-10-09 2020-12-17 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Conformal-doped amorphous silicon as a nucleation layer for metal deposition

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06151794A (en) * 1992-10-30 1994-05-31 Matsushita Electron Corp Solid-state image sensing element and manufacture thereof
JPH0730101A (en) * 1993-07-15 1995-01-31 Matsushita Electron Corp Image pick-up device and its manufacture
JPH09102544A (en) * 1995-05-09 1997-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and its manufacture
JPH10256518A (en) * 1997-01-09 1998-09-25 Sony Corp Solid state imaging element
JPH11111957A (en) * 1997-10-06 1999-04-23 Sony Corp Solid-state image-pickup element, manufacture thereof, and manufacture of semiconductor device
JP2006028572A (en) * 2004-07-14 2006-02-02 Ulvac Japan Ltd Thin film deposition method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06151794A (en) * 1992-10-30 1994-05-31 Matsushita Electron Corp Solid-state image sensing element and manufacture thereof
JPH0730101A (en) * 1993-07-15 1995-01-31 Matsushita Electron Corp Image pick-up device and its manufacture
JPH09102544A (en) * 1995-05-09 1997-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and its manufacture
JPH10256518A (en) * 1997-01-09 1998-09-25 Sony Corp Solid state imaging element
JPH11111957A (en) * 1997-10-06 1999-04-23 Sony Corp Solid-state image-pickup element, manufacture thereof, and manufacture of semiconductor device
JP2006028572A (en) * 2004-07-14 2006-02-02 Ulvac Japan Ltd Thin film deposition method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101388712B1 (en) 2012-02-14 2014-04-24 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Grids in backside illumination image sensor chips and methods for forming the same
TWI481016B (en) * 2012-02-14 2015-04-11 Taiwan Semiconductor Mfg Co Ltd Image sensor chip and methods for forming the same
US9219092B2 (en) 2012-02-14 2015-12-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Grids in backside illumination image sensor chips and methods for forming the same
US9978784B2 (en) 2012-02-14 2018-05-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Grids in backside illumination image sensor chips and methods for forming the same
JP2020537359A (en) * 2017-10-09 2020-12-17 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Conformal-doped amorphous silicon as a nucleation layer for metal deposition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8759933B2 (en) Solid-state image pickup element, method of manufacturing the same, and electronic apparatus using the same
TWI443814B (en) Solid-state image pickup element and a method of manufacturing the same, and image pickup device including the same
US8729450B2 (en) Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and imaging apparatus
JP4821917B2 (en) Solid-state imaging device and imaging device
KR100871981B1 (en) Image sensor and method for manufacturing thereof
JP5347999B2 (en) Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus
JP5374980B2 (en) Solid-state imaging device
JPH0481353B2 (en)
TWI484652B (en) Semiconductor device and methods for forming the same
JP2005005472A (en) Solid state image sensor
US6849476B2 (en) Method of manufacturing a solid-state imaging device
JP2010103458A (en) Solid-state imaging device, method for manufacturing the same, and electronic apparatus
US20180351013A1 (en) Solid-state imaging element, imaging device, and method for manufacturing solid-state imaging element
JPH07202160A (en) Solid-state image pickup device, manufacture thereof and semiconductor device
US20150130002A1 (en) Image sensor and method for manufacturing thereof
TW201426989A (en) Apparatus and method and device
JP2006332124A (en) Solid-state image pickup element and manufacturing method thereof
US9385262B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device
CN111834287B (en) Preparation method of deep trench isolation structure and semiconductor structure
JP2008034684A (en) Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and imaging apparatus
US20150036031A1 (en) Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and camera module
JP3402429B2 (en) Solid-state imaging device and method of manufacturing the same
US8247847B2 (en) Solid-state imaging device and manufacturing method therefor
JPH11214664A (en) Solid state image sensing element and manufacture thereof
JP2002324899A (en) Method for manufacturing solid-state image pickup element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090129

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20091007

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091016

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120313

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120911