JP2008034699A - Solid-state image pickup element and method for manufacturing the same, electronic information equipment and ionization sputtering device - Google Patents

Solid-state image pickup element and method for manufacturing the same, electronic information equipment and ionization sputtering device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a solid-state image pickup element for improving condensing efficiency by providing a waveguide on a light receiving sensor without increasing the number of processes, a solid-state image pickup element manufactured by the manufacturing method, electronic information equipment in which this solid-image pickup element is used for an image pickup as an image input device (solid-state image pickup device), and an ionization sputtering device to be used for the manufacturing method of the solid-state image pickup element. <P>SOLUTION: A waveguide 18 is installed on an insulating layer 14 at the upper part of a light receiving sensor 12. When manufacturing a solid-state image pickup element 10 where a reflection film 17 is installed at the side wall of the waveguide 18, a reflection film 17 is formed in a hole 18a for waveguide formation by an ionization sputtering method by an ionization sputtering device 1 in a figure 1. Accordingly, a uniform reflection film 17 can be directly formed on the side wall surface of the hole 18a for waveguide formation, and the reflection film 17 deposited at the bottom section of the hole 18a for waveguide formation is removed by ionized target materials 7. Thus, it is not necessary to provide any process for removing the reflection film 17 of a metallic film formed at the bottom section of the waveguide 18 like a conventional technology. Also, any base film is not formed between the reflection film 17 and the side wall surface of the hole 18a for waveguide formation like a conventional manner. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するＣＣＤ型固体撮像素子やＣＭＯＳ型固体撮像素子などの固体撮像素子およびその製造方法、特に、受光センサ部上に光の集光効率を高めるための導波路が設けられた固体撮像素子の製造方法および、この製造方法により製造された固体撮像素子、さらに、この固体撮像素子を、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器、この固体撮像素子の製造方法に用いられるイオン化スパッタリング装置に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device such as a CCD solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device that photoelectrically converts image light from a subject and images it, and its manufacturing method. Manufacturing method of solid-state imaging device provided with waveguide for enhancing, solid-state imaging device manufactured by this manufacturing method, and further, for example, digital video camera using this solid-state imaging device as an image input device in an imaging unit, and The present invention relates to an electronic information device such as a digital camera such as a digital still camera, an image input camera, a scanner, a facsimile, a camera-equipped mobile phone device, and an ionization sputtering apparatus used in a method for manufacturing the solid-state imaging device.

この種の従来の固体撮像素子としてＣＣＤ型固体撮像素子やＣＭＯＳ型固体撮像素子を用いた固体撮像装置では、２次元状に配列された複数の画素の一つ一つを構成するフォトダイオードなどの受光センサ部上に、絶縁層を挟んでオンチップマイクロレンズを設けた構成が主流となっている。この構成では、オンチップマイクロレンズを透過した入射光の焦点が受光センサ部の近傍に位置するように設定することによって、光を受光センサ部上に効率良く集光して導くことができるからである。   In a solid-state image pickup device using a CCD solid-state image pickup element or a CMOS solid-state image pickup element as a conventional solid-state image pickup element of this type, a photodiode or the like constituting each of a plurality of pixels arranged in a two-dimensional shape is used. A configuration in which an on-chip microlens is provided on the light receiving sensor portion with an insulating layer interposed therebetween is the mainstream. In this configuration, the incident light transmitted through the on-chip microlens is set so that the focal point of the incident light is located in the vicinity of the light receiving sensor unit, so that the light can be efficiently condensed and guided onto the light receiving sensor unit. is there.

しかしながら、画素寸法の縮小化や配線の多層化などに伴って各受光センサ部上の絶縁層が厚くなり、各受光センサ部上への光の集光効率が低くなるという問題が生じてきている。   However, as the pixel size is reduced and the number of wiring layers is increased, the insulating layer on each light receiving sensor portion becomes thick, and there is a problem that the light collection efficiency on each light receiving sensor portion is lowered. .

この問題を解決するために、例えば特許文献１には、各受光センサ部上の絶縁層中に、受光センサ部と対応するように導波路を対向して設けた固体撮像素子の構成が開示されている。この構成によれば、オンチップマイクロレンズを透過して来た入射光が導波路により効率的に受光センサ部上へ導かれるようにすることができる。   In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 discloses a configuration of a solid-state imaging device in which a waveguide is provided in an insulating layer on each light receiving sensor unit so as to correspond to the light receiving sensor unit. ing. According to this configuration, the incident light transmitted through the on-chip microlens can be efficiently guided onto the light receiving sensor unit by the waveguide.

以下に、特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子およびその製造方法について、図４を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, a conventional solid-state imaging device disclosed in Patent Document 1 and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to FIG.

図４は、従来の固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。なお、この従来の固体撮像素子は、その撮像領域に、複数の画素部が２次元状で行方向と列方向にマトリクス状に配列されているが、図４では、従来の固体撮像素子の１画素部に相当する断面構造が示されている。   FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an example of the configuration of the main part of a conventional solid-state imaging device. In this conventional solid-state imaging device, a plurality of pixel portions are two-dimensionally arranged in a matrix in the row direction and the column direction in the imaging region, but in FIG. A cross-sectional structure corresponding to the pixel portion is shown.

図４に示すように、半導体基板３１の所定位置に、画素部を構成する受光センサ部３２が形成されている。この受光センサ部３２が形成された半導体基板３１上には、絶縁・表面保護および受光センサ部３０２への水素供給などの機能を有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）３３が設けられている。この受光センサ部３２上は、ＳｉＮ膜３３を介してシリコン酸化膜などの絶縁層３４で覆われており、絶縁層３４の所定位置に配線材料、例えば３層の配線層３５が埋め込まれて設けられている。このように、配線層３５の多層化によって受光センサ部３２上の絶縁層３４が厚く構成されている。   As shown in FIG. 4, a light receiving sensor part 32 constituting a pixel part is formed at a predetermined position of the semiconductor substrate 31. A silicon nitride film (SiN film) 33 having functions such as insulation / surface protection and hydrogen supply to the light receiving sensor section 302 is provided on the semiconductor substrate 31 on which the light receiving sensor section 32 is formed. The light receiving sensor portion 32 is covered with an insulating layer 34 such as a silicon oxide film via a SiN film 33, and a wiring material, for example, three wiring layers 35 are embedded in a predetermined position of the insulating layer 34. It has been. In this way, the insulating layer 34 on the light receiving sensor portion 32 is formed thick by multilayering the wiring layer 35.

受光センサ部３２上の絶縁層３４には、入射効率を向上させるために、導波路形成過程で導波路形成用穴が設けられる。この導波路形成用穴の側壁には、下地金属膜３６を介してＡｌなどの高反射率を有する金属膜からなる反射膜３７が設けられている。この導波路形成用穴の内部には、透明材料が埋め込まれて導波路３８が構成されている。   In order to improve incidence efficiency, the insulating layer 34 on the light receiving sensor unit 32 is provided with a waveguide forming hole in the waveguide forming process. A reflection film 37 made of a metal film having a high reflectivity such as Al is provided on the side wall of the waveguide forming hole via a base metal film 36. A waveguide 38 is configured by filling a transparent material in the waveguide forming hole.

多層配線の最上層の配線層３５上方には、絶縁層３４を介して平坦化され、その上にパッシベーション膜３９およびカラーフィルタ４０がこの順に設けられ、このカラーフィルタ４０上の受光センサ部３２と対応する対向位置には、受光センサ部３２上に被写体光を集光するためのオンチップマイクロレンズ４１が設けられている。   Above the uppermost wiring layer 35 of the multilayer wiring, the insulating layer 34 is flattened, and a passivation film 39 and a color filter 40 are provided in this order, and the light receiving sensor section 32 on the color filter 40 and An on-chip microlens 41 for condensing subject light is provided on the light receiving sensor unit 32 at a corresponding facing position.

以上により、受光センサ部３２上に光の集光効率を高めるための導波路３８が設けられた従来の固体撮像素子３０が構成される。   As described above, the conventional solid-state imaging device 30 in which the waveguide 38 for increasing the light collection efficiency is provided on the light receiving sensor unit 32 is configured.

このような構成の固体撮像素子３０では、オンチップマイクロレンズ４１さらにカラーフィルタ４０を介して導波路３８内に入射された光が、導波路形成用穴の側壁を覆う反射膜３７によって反射されながら受光センサ部３２上へ導かれるため、光の利用効率をより向上させることができる。   In the solid-state imaging device 30 having such a configuration, the light incident on the waveguide 38 through the on-chip microlens 41 and the color filter 40 is reflected by the reflection film 37 covering the side wall of the waveguide forming hole. Since the light is guided onto the light receiving sensor unit 32, the light use efficiency can be further improved.

上記構成の固体撮像素子３０を、以下のようにして製造することができる。   The solid-state imaging device 30 having the above configuration can be manufactured as follows.

図５Ａ（ａ）〜図５Ａ（ｃ）および図５Ｂ（ｄ）〜図５Ｂ（ｆ）は、図４の固体撮像素子を製造するための各製造工程を説明する要部縦断面図である。   5A (a) to FIG. 5A (c) and FIG. 5B (d) to FIG. 5B (f) are main part longitudinal cross-sectional views illustrating each manufacturing process for manufacturing the solid-state imaging device of FIG.

まず、図５Ａ（ａ）に示すように、半導体基板３１の各所定位置に、入射光（被写体光）を受光して光電変換する複数の受光センサ部３２を形成し、その上にシリコン窒化膜３３を形成し、さらにその上に、絶縁層３４および配線層３５を順次積層して、この絶縁層３４内に多層（ここでは３層）の配線層３５を形成する。   First, as shown in FIG. 5A (a), a plurality of light receiving sensor portions 32 that receive incident light (subject light) and photoelectrically convert it are formed at predetermined positions of the semiconductor substrate 31, and a silicon nitride film is formed thereon. 33 is formed, and an insulating layer 34 and a wiring layer 35 are sequentially laminated thereon, and a multilayer (here, three layers) wiring layer 35 is formed in the insulating layer 34.

次に、図５Ａ（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより、受光センサ部３２に対応する絶縁層３４に導波路形成用穴３８ａを形成する。   Next, as shown in FIG. 5A (b), a waveguide forming hole 38a is formed in the insulating layer 34 corresponding to the light receiving sensor portion 32 by photolithography and etching.

さらに、反射膜の下地膜となる下地金属膜３６として、Ａｌ膜などの金属膜をスパッタリング法により成膜する。これにより、図５Ａ（ｃ）に示すように、導波路形成用穴３８ａ内部を含む絶縁層３４の表面に下地金属膜３６を形成する。   Further, a metal film such as an Al film is formed by a sputtering method as the base metal film 36 to be the base film of the reflective film. Thereby, as shown in FIG. 5A (c), the base metal film 36 is formed on the surface of the insulating layer 34 including the inside of the waveguide forming hole 38a.

続いて、図５Ｂ（ｄ）に示すように、導波路形成用穴３８ａを含む下地金属膜３６上に、反射膜３７となる金属膜としてＡｌ膜などをＣＶＤ法により成膜する。   Subsequently, as shown in FIG. 5B (d), an Al film or the like is formed as a metal film to be the reflective film 37 on the base metal film 36 including the waveguide forming hole 38a by the CVD method.

その後、例えば反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）などを用いて、導波路形成用穴３８ａ内の側壁を覆う下地金属膜３６およびその上の反射膜３７を残して、それ以外の位置の下地金属膜３６および反射膜３７を除去する。これによって、図５Ｂ（ｅ）に示すように、導波路形成用穴３８ａ内の側壁のみに下地金属膜３６およびその下地金属膜３６の表面に反射膜３７が形成された状態になる。   Thereafter, for example, by using a reactive ion etching method (RIE method) or the like, the base metal film 36 covering the side wall in the waveguide forming hole 38a and the reflective film 37 thereon are left, and the base metal at other positions is left. The film 36 and the reflective film 37 are removed. As a result, as shown in FIG. 5B (e), the base metal film 36 and the reflective film 37 are formed on the surface of the base metal film 36 only on the side wall in the waveguide forming hole 38a.

さらに、例えば公知のプラズマ法やハイデンシティプラズマ法（ＨＤＰ法）などを用いて、例えば酸化シリコン膜ＳｉＯ２膜などの透明材料が導波路形成用穴３８ａ内に埋め込まれる。または、塗布法を用いて、例えばＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）やＳＯＤ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）などの透明材料を導波路形成用穴３８ａ内に埋め込む。その後に、平坦化処理が行われて、導波路形成用穴３８ａ内以外の部分に形成された材料膜が除去されて、図５Ｂ（ｆ）に示すように、受光センサ部３２上に光の集光効率を高めるための導波路３８を形成する。 Further, for example, a transparent material such as a silicon oxide film SiO 2 film is buried in the waveguide forming hole 38a by using a known plasma method or high density plasma method (HDP method). Alternatively, a transparent material such as SOG (Spin on Glass) or SOD (Spin on Dielectric) is embedded in the waveguide forming hole 38a using a coating method. Thereafter, a planarization process is performed, and the material film formed in the portion other than the inside of the waveguide forming hole 38a is removed. As shown in FIG. A waveguide 38 for increasing the light collection efficiency is formed.

その後、絶縁層３４および導波路形成用穴３８ａ内に埋め込まれた透明材料を含む全面に、パッシベーション膜３９およびカラーフィルタ４０をこの順に形成し、カラーフィルタ４０の受光センサ部３２と対応する対向位置、すなわち導波路３８の上部にオンチップマイクロレンズ４１を形成する。   Thereafter, a passivation film 39 and a color filter 40 are formed in this order on the entire surface including the transparent material embedded in the insulating layer 34 and the waveguide forming hole 38a, and the opposing position corresponding to the light receiving sensor portion 32 of the color filter 40 is formed. That is, the on-chip microlens 41 is formed on the waveguide 38.

以上により、図５Ｂ（ｆ）に示すように、受光センサ部３２上に光の集光効率を高める導波路３８を備えたＣＭＯＳ型の固体撮像素子３０を製造することができる。
特開２００５−５４７１号公報 As described above, as shown in FIG. 5B (f), the CMOS solid-state imaging device 30 including the waveguide 38 that increases the light collection efficiency on the light receiving sensor unit 32 can be manufactured.
JP 2005-5471 A

しかしながら、上述した従来の固体撮像素子３０の製造方法には、以下のような問題がある。   However, the above-described conventional method for manufacturing the solid-state imaging device 30 has the following problems.

まず、反射膜３７となる金属膜をＣＶＤ法により形成した後で、受光センサ部３２上に光を入射させるために、導波路３８の底部に形成された金属膜を除去する工程が必要である。このため、工程数が増加する。   First, after forming a metal film to be the reflection film 37 by the CVD method, a step of removing the metal film formed on the bottom of the waveguide 38 is necessary in order to make light incident on the light receiving sensor portion 32. . For this reason, the number of processes increases.

さらに、従来の固体撮像素子３０の製造方法では、被覆性が良好な低温ＣＶＤ法によりＡｌ膜などの反射膜３７を形成する際に、導波路形成用穴３８ａの側壁を覆っている絶縁層３４上に直接Ａｌ膜を成長させることが困難であることから、絶縁層３４上に容易に形成可能なスパッタリング法によりＡｌ膜などの下地金属膜３６を設けている。このため、このような下地金属膜３６を形成する下地金属膜成膜工程がさらに必要となって工程数がさらに増加する。   Furthermore, in the conventional manufacturing method of the solid-state imaging device 30, when the reflective film 37 such as an Al film is formed by a low temperature CVD method with good coverage, the insulating layer 34 covering the side wall of the waveguide forming hole 38a. Since it is difficult to directly grow an Al film thereon, a base metal film 36 such as an Al film is provided on the insulating layer 34 by a sputtering method that can be easily formed. For this reason, a base metal film forming step for forming such a base metal film 36 is further required, and the number of steps is further increased.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、工程数の増加なく、受光センサ部上に導波路を設けて集光効率を向上させることができる固体撮像素子の製造方法および、この製造方法により製造された固体撮像素子、この固体撮像素子を、画像入力デバイス（固体撮像装置）として撮像部に用いた電子情報機器、この固体撮像素子の製造方法に用いられるイオン化スパッタリング装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and a method for manufacturing a solid-state imaging device capable of improving the light collection efficiency by providing a waveguide on the light receiving sensor unit without increasing the number of steps, and the manufacturing method A solid-state imaging device manufactured by the above, an electronic information device using the solid-state imaging device as an image input device (solid-state imaging device) in an imaging unit, and an ionization sputtering apparatus used for the manufacturing method of the solid-state imaging device Objective.

本発明の固体撮像素子の製造方法は、入射光を光電変換する受光センサ部上の絶縁層中に導波路が設けられた固体撮像素子の製造方法において、イオン化スパッタリング法により該導波路側壁にのみ反射膜を形成する反射膜形成工程を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、入射光を光電変換する受光センサ部上の絶縁層中に導波路が設けられた固体撮像素子の製造方法において、イオン化スパッタリング法により該導波路側壁に反射膜を形成する反射膜形成工程を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   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 waveguide is provided in an insulating layer on a light receiving sensor unit that photoelectrically converts incident light. A reflection film forming step of forming a reflection film is included, and thereby the above object is achieved. The solid-state imaging device manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a solid-state imaging device in which a waveguide is provided in an insulating layer on a light receiving sensor unit that photoelectrically converts incident light. A reflection film forming step of forming a reflection film on the substrate, whereby the above object is achieved.

本発明の固体撮像素子の製造方法は、半導体基板の表面部に、入射光を光電変換する複数の受光センサ部が設けられ、該受光センサ部上の絶縁層中に導波路が設けられた固体撮像素子の製造方法において、該導波路を形成する際に、該受光センサ部上の絶縁層に導波路形成用穴を形成する穴形成工程と、イオン化スパッタリング法により該導波路形成用穴内の側壁表面にのみ反射膜を形成する反射膜形成工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。また、本発明の固体撮像素子の製造方法は、半導体基板の表面部に、入射光を光電変換する複数の受光センサ部が設けられ、該受光センサ部上の絶縁層中に導波路が設けられた固体撮像素子の製造方法において、該導波路を形成する際に、該受光センサ部上の絶縁層に導波路形成用穴を形成する穴形成工程と、イオン化スパッタリング法により該導波路形成用穴内の側壁表面に反射膜を形成する反射膜形成工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   In the solid-state imaging device manufacturing method of the present invention, a plurality of light receiving sensor portions that photoelectrically convert incident light are provided on a surface portion of a semiconductor substrate, and a waveguide is provided in an insulating layer on the light receiving sensor portion. In the imaging device manufacturing method, when forming the waveguide, a hole forming step of forming a waveguide forming hole in the insulating layer on the light receiving sensor portion, and a side wall in the waveguide forming hole by ionized sputtering A reflective film forming step of forming a reflective film only on the surface, thereby achieving the above object. In the solid-state imaging device manufacturing method of the present invention, a plurality of light receiving sensor portions for photoelectrically converting incident light are provided on a surface portion of a semiconductor substrate, and a waveguide is provided in an insulating layer on the light receiving sensor portion. In the manufacturing method of the solid-state imaging device, when forming the waveguide, a hole forming step of forming a waveguide forming hole in the insulating layer on the light receiving sensor portion, and an inside of the waveguide forming hole by ionized sputtering A reflective film forming step of forming a reflective film on the side wall surface of the substrate, whereby the above object is achieved.

また、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記反射膜が形成された導波路形成用穴内を透明材料で埋め込む導波路材料埋込工程をさらに有する。   Preferably, the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention further includes a waveguide material embedding step of embedding the waveguide forming hole in which the reflective film is formed with a transparent material.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における反射膜形成工程は、反射膜形成時に、イオン化されたターゲット材料により、前記導波路形成用穴の底部および該導波路形成用穴の外部平面に堆積される反射膜材料を逆スパッタリングして除去する。   Further preferably, in the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the reflecting film forming step may be performed by using the ionized target material at the bottom of the waveguide forming hole and the outside of the waveguide forming hole. The reflective film material deposited on the plane is removed by reverse sputtering.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における反射膜形成工程は、前記導波路形成用穴内の側壁表面に下地膜を形成せずに、直接、前記絶縁層に接して前記反射膜を形成する。   Further preferably, in the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the reflective film forming step may be performed by directly contacting the insulating layer without forming a base film on the side wall surface in the waveguide forming hole. Form.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における反射膜として、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、またはそれらの合金からなる金属膜を形成する。   Furthermore, preferably, a metal film made of Al, Ag, Au, Ti, W, Cu, or an alloy thereof is formed as the reflective film in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における反射膜として、ＴｉＮ、ＷＮ、ＴｉＷまたはＷＳｉからなる金属化合膜を形成する。   Further preferably, a metal compound film made of TiN, WN, TiW, or WSi is formed as the reflective film in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における反射膜として、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、またはそれらの合金からなる金属膜と、ＴｉＮ、ＷＮ、ＴｉＷまたはＷＳｉからなる金属化合膜との積層膜を形成する。   Further preferably, the reflective film in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention is made of a metal film made of Al, Ag, Au, Ti, W, Cu, or an alloy thereof, and TiN, WN, TiW, or WSi. A laminated film with the metal compound film is formed.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における絶縁層として、シリコン酸化膜を形成する。   Further preferably, a silicon oxide film is formed as an insulating layer in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における反射膜形成工程は、前記反射膜形成時に、基板バイアス用ＲＦ電源を用いて前記半導体基板にバイアス電圧を印加して、前記反射膜となる材料のイオン化粒子を該半導体基板の方向に電気的に引き付ける。   Further preferably, in the reflective film forming step in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, at the time of forming the reflective film, a bias voltage is applied to the semiconductor substrate using a substrate bias RF power source, The ionized particles of the material to be electrically attracted in the direction of the semiconductor substrate.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記基板バイアス用ＲＦ電源のバイアス電力パワーを４００Ｗ以上２０００Ｗ以下に設定する。   Further preferably, in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the bias power of the substrate bias RF power source is set to 400 W or more and 2000 W or less.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における導波路材料埋込工程後に、前記絶縁層上に、前記受光センサ部と前記導波路を介して対向するように集光用のマイクロレンズを形成するマイクロレンズ形成工程をさらに有する。   Further preferably, after the waveguide material embedding step in the manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention, the condensing microlens is disposed on the insulating layer so as to face the light receiving sensor portion via the waveguide. A microlens forming step of forming

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、所望の堆積材料により構成されたターゲットに対して、不活性ガスイオンを衝突させて該ターゲットから放出された粒子を、発生させた高密度プラズマ中でイオン化粒子としてイオン化させるイオン化手段と、半導体基板にバイアス電圧を印加して、該イオン化粒子を該半導体基板の方向へ引き込むことにより、該半導体基板上に所望の堆積材料膜を成膜するための基板バイアス電圧印加手段とを備えたイオン化スパッタリング装置を、前記イオン化スパッタリング法に用いて該所望の堆積材料膜として前記反射膜を形成する。   Further preferably, in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, a target that is made of a desired deposition material is made to collide with an inert gas ion to generate particles released from the target. Ionizing means for ionizing as ionized particles in a density plasma, and applying a bias voltage to the semiconductor substrate to draw the ionized particles in the direction of the semiconductor substrate, thereby forming a desired deposition material film on the semiconductor substrate The reflective film is formed as the desired deposition material film by using an ionized sputtering apparatus including a substrate bias voltage applying means for performing the ionized sputtering method.

さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記穴形成工程の前に、前記半導体基板の各所定位置にそれぞれ前記受光センサ部をそれぞれ形成し、その上に前記絶縁層および配線層を多層に形成する受光部・多層配線形成工程をさらに有する。   Further preferably, in the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, before the hole forming step, the light receiving sensor part is formed at each predetermined position of the semiconductor substrate, and the insulating layer and the wiring are formed thereon. The method further includes a light receiving portion / multilayer wiring forming step of forming layers in multiple layers.

本発明の固体撮像素子は、本発明の上記固体撮像素子の製造方法により製造され、前記反射膜と前記絶縁膜とが直に接しているものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The solid-state imaging device of the present invention is manufactured by the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, and the reflection film and the insulating film are in direct contact with each other, thereby achieving the above object.

本発明の電子情報機器は、本発明の上記固体撮像素子の製造方法により製造された固体撮像素子を撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The electronic information device according to the present invention uses the solid-state image sensor manufactured by the method for manufacturing the solid-state image sensor according to the present invention for an image pickup unit, and thereby achieves the above object.

本発明のイオン化スパッタリング装置は、所望の堆積材料により構成されたターゲットに対して、不活性ガスイオンを衝突させて該ターゲットから放出された粒子を、発生させた高密度プラズマ中でイオン化粒子としてイオン化させるイオン化手段と、半導体基板にバイアス電圧を印加して、該イオン化粒子を該半導体基板の方向へ引き込むことにより、該半導体基板の導波路形成用穴内の側壁表面にのみ所望の堆積材料膜を成膜するための基板バイアス電圧印加手段とを備えたものであり、そのことにより上記目的が達成される。このように、導波路形成用穴内の側壁表面にのみ所望の堆積材料膜を成膜するためには、逆スパッタリングを作用させる必要があり、そのためには、基板バイアス電圧印加手段のバイアス電力パワーを４００Ｗ以上２０００Ｗ以下に設定すればよい。   The ionization sputtering apparatus of the present invention ionizes particles released from a target by colliding with an inert gas ion against a target composed of a desired deposition material as ionized particles in the generated high-density plasma. By applying a bias voltage to the semiconductor substrate and drawing the ionized particles in the direction of the semiconductor substrate, a desired deposition material film is formed only on the sidewall surface in the waveguide formation hole of the semiconductor substrate. And a substrate bias voltage applying means for forming a film, thereby achieving the above object. Thus, in order to form a desired deposited material film only on the side wall surface in the waveguide forming hole, it is necessary to apply reverse sputtering, and for that purpose, the bias power power of the substrate bias voltage applying means is reduced. What is necessary is just to set to 400W or more and 2000W or less.

また、本発明のイオン化スパッタリング装置は、所望の堆積材料により構成されたターゲットに対して、不活性ガスイオンを衝突させて該ターゲットから放出された粒子を、発生させた高密度プラズマ中でイオン化粒子としてイオン化させるイオン化手段と、半導体基板にバイアス電圧を印加して、該イオン化粒子を該半導体基板の方向へ引き込むことにより、該半導体基板に設けられた側壁表面にのみ所望の堆積材料膜を成膜するための基板バイアス電圧印加手段とを備えたものであり、そのことにより上記目的が達成される。 上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。   In addition, the ionization sputtering apparatus of the present invention ionizes particles released from the target by colliding with an inert gas ion against a target composed of a desired deposition material in the generated high-density plasma. A desired deposition material film only on the side wall surface provided on the semiconductor substrate by applying a bias voltage to the semiconductor substrate and drawing the ionized particles in the direction of the semiconductor substrate. Substrate bias voltage applying means for achieving the above object. The operation of the present invention will be described below with the above configuration.

本発明では、被写体光を光電変換する複数の受光センサ部上の絶縁層に各導波路がそれぞれ設けられ、その導波路の側壁部に反射膜が設けられた固体撮像素子を製造する際に、イオン化スパッタリング法により反射膜を形成することにより、導波路形成用穴の側壁に均一な反射膜が、従来のように下地膜（下地金属膜）なしで直に形成されると同時に、イオン化されたターゲット材料により導波路形成用穴の底部および導波路形成用穴（導波路）の外部平面に堆積される反射膜が叩かれて除去される（逆スパッタリング）。これによって、従来技術のように、導波路の底部および導波路形成用穴（導波路）の外部平面に形成された反射膜を除去する工程は不要となる。また、反射膜と導波路形成用穴の側壁との間に下地膜（下地金属膜）が形成されないため、従来技術のように、反射膜と導波路形成用穴の側壁との間に下地膜（下地金属膜）を形成する工程も不要となる。   In the present invention, when manufacturing a solid-state imaging device in which each waveguide is provided in an insulating layer on a plurality of light receiving sensor units that photoelectrically convert subject light, and a reflection film is provided on a side wall portion of the waveguide, By forming the reflective film by ionization sputtering, a uniform reflective film is formed directly on the side wall of the waveguide forming hole without a base film (base metal film) as in the prior art, and simultaneously ionized. The reflective film deposited on the bottom of the waveguide forming hole and the external plane of the waveguide forming hole (waveguide) is hit and removed by the target material (reverse sputtering). This eliminates the step of removing the reflection film formed on the bottom of the waveguide and the external plane of the waveguide formation hole (waveguide) as in the prior art. In addition, since the base film (base metal film) is not formed between the reflective film and the side wall of the waveguide forming hole, the base film is formed between the reflective film and the side wall of the waveguide forming hole as in the prior art. The process of forming (underlying metal film) is also unnecessary.

このとき、基板バイアス用ＲＦ電源のバイアス電力パワーを４００Ｗ以上２０００Ｗ 以下に設定する。バイアス電力パワーが４００Ｗ以上で、逆スパッタリングが作用してスパッタリング方向に対向する面上の反射膜が取り除かれる。ここでは、装置能力の最大値を２０００Ｗとしている。   At this time, the bias power of the substrate bias RF power source is set to 400 W or more and 2000 W or less. When the bias power is 400 W or more, reverse sputtering acts to remove the reflective film on the surface facing the sputtering direction. Here, the maximum value of the device capacity is 2000W.

また、反射膜としては、例えばＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕなどの金属膜や、ＴｉＮ、ＷＮ、ＴｉＷ、ＷＳｉなどの金属化合膜を用いて、高反射率の良好な反射膜とすることが可能となる。   In addition, as the reflective film, for example, a metal film such as Al, Ag, Au, Ti, W, or Cu, or a metal compound film such as TiN, WN, TiW, or WSi is used. It becomes possible to do.

以上により、本発明によれば、被写体光を光電変換する複数の受光センサ部上の絶縁層にそれぞれ設けられた各導波路の側壁にイオン化スパッタリング法により均一な反射膜を直に形成すると同時に、導波路底部および該導波路形成用穴の外部平面に堆積される反射膜を自然に除去することができるため、工程数を削減して製造工程を簡略化することが可能となり、集光効率に優れ感度が良好な固体撮像素子を、簡略化された製造工程により容易に作製することができる。   As described above, according to the present invention, a uniform reflection film is directly formed by ionized sputtering on the side walls of the respective waveguides respectively provided on the insulating layers on the plurality of light receiving sensor portions for photoelectrically converting subject light, Since the reflective film deposited on the bottom of the waveguide and the external plane of the waveguide forming hole can be removed naturally, it is possible to reduce the number of processes and simplify the manufacturing process, thereby improving the light collection efficiency. A solid-state imaging device having excellent sensitivity can be easily manufactured by a simplified manufacturing process.

以下に、本発明の固体撮像素子の製造方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する前に、これに用いて導波路用の反射膜を形成するためのイオン化スパッタリング法について、図１を用いて詳細に説明する。   Before describing an embodiment of a manufacturing method of a solid-state imaging device of the present invention with reference to the drawings, an ionization sputtering method for forming a reflective film for a waveguide using the manufacturing method will be described with reference to FIG. The details will be described.

図１は、本実施形態の固体撮像素子の製造方法に用いられるイオン化スパッタリング装置の構成例を説明するための模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a configuration example of an ionization sputtering apparatus used in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present embodiment.

図１において、イオン化スパッタリング装置１は、高密度プラズマ２を生成させるためのイオン化手段としてのコイル３および高密度プラズマ生成用ＲＦ電源４と、半導体基板としてのウェハ５にバイアス電圧を印加するための基板バイアス電圧印加手段としての基板バイアス用ＲＦ電源６とを有している。   In FIG. 1, an ionization sputtering apparatus 1 applies a bias voltage to a coil 3 and an RF power source 4 for generating high-density plasma as ionizing means for generating high-density plasma 2 and a wafer 5 as a semiconductor substrate. And a substrate bias RF power source 6 as a substrate bias voltage applying means.

イオン化手段（コイル３および高密度プラズマ生成用ＲＦ電源４）は、所望の堆積材料により構成されたターゲットに対して、不活性ガスイオンを衝突させてターゲットから放出された粒子を、発生させた高密度プラズマ中でイオン化粒子としてイオン化させる。   The ionization means (the coil 3 and the RF power source 4 for generating high-density plasma) generates particles emitted from the target by colliding with an inert gas ion against the target composed of a desired deposition material. Ionized as ionized particles in density plasma.

基板バイアス電圧印加手段（基板バイアス用ＲＦ電源６）は、ウェハ５にバイアス電圧を印加して、イオン化粒子をウェハ５の方向へ引き込むことにより、ウェハ５の導波路形成用穴内の側壁表面にのみ所望の堆積材料膜を成膜する。このように、導波路形成用穴内の側壁表面にのみ所望の堆積材料膜（反射膜）を成膜するためには、逆スパッタリングを作用させる必要があり、そのためには、基板バイアス電圧印加手段のバイアス電力パワーを４００Ｗ以上２０００Ｗ以下に設定すればよい。   The substrate bias voltage applying means (RF power source 6 for substrate bias) applies a bias voltage to the wafer 5 and draws ionized particles in the direction of the wafer 5 so that only the side wall surface in the waveguide forming hole of the wafer 5 is applied. A desired deposited material film is formed. Thus, in order to form a desired deposited material film (reflective film) only on the side wall surface in the waveguide forming hole, it is necessary to apply reverse sputtering. For this purpose, the substrate bias voltage applying means The bias power may be set to 400 W or more and 2000 W or less.

なお、元々、イオン化スパッタリング装置１は、導波路形成用穴内の底部にも所望の堆積材料膜を十分に成膜するためのものであるが、本発明では、イオン化スパッタリング装置１を逆スパッタリングを作用させて、導波路形成用穴内の底部に所望の堆積材料膜（反射膜）を成膜しないように用いる場合である。   Originally, the ionization sputtering apparatus 1 is intended to sufficiently deposit a desired deposited material film on the bottom of the waveguide forming hole. In the present invention, the ionization sputtering apparatus 1 is operated by reverse sputtering. In this case, a desired deposited material film (reflective film) is not formed on the bottom of the waveguide forming hole.

上記構成により、このイオン化スパッタリング装置１では、まず、所望の堆積材料により構成されたターゲット７に対して、例えばＮ２やＡｒなどの不活性ガスのイオンを衝突させる。このターゲット７から放出された粒子を、高密度プラズマ生成用ＲＦ電源４から供給される電圧によってコイル３の内側で生成された高密度プラズマ２中でイオン化させることにより、イオン化粒子８を生成する。このターゲット７として、例えばＡｌ材料などを用いることができる。 With this configuration, in the ionization sputtering apparatus 1, first, ions of an inert gas such as N 2 or Ar are collided with the target 7 made of a desired deposition material. The particles emitted from the target 7 are ionized in the high-density plasma 2 generated inside the coil 3 by the voltage supplied from the RF power source 4 for generating high-density plasma, thereby generating ionized particles 8. As this target 7, for example, an Al material can be used.

次に、基板バイアス用ＲＦ電源６を用いてウェハ５上に加えたバイアス電圧（イオン化粒子と逆極性の電圧）によってイオン化粒子８をウェハ５側の方向へ引き込むことにより、ウェハ５上に所望の堆積材料膜（例えばＡｌ膜）を成膜する。   Next, the ionized particles 8 are drawn in the direction toward the wafer 5 by a bias voltage (voltage having a polarity opposite to that of the ionized particles) applied on the wafer 5 by using the substrate bias RF power source 6, so that a desired value is formed on the wafer 5. A deposited material film (for example, an Al film) is formed.

図２は、本発明の実施形態に係る固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。なお、本実施形態の固体撮像素子は、その撮像領域に、複数の画素部が２次元状で行方向と列方向にマトリクス状に配列されているが、図２では、要部構成として、本実施形態の固体撮像素子の１画素部に相当する断面構成を示している。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of the configuration of the main part of the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention. In the solid-state imaging device of the present embodiment, a plurality of pixel units are arranged in a two-dimensional matrix in the row direction and the column direction in the imaging region. In FIG. 2 shows a cross-sectional configuration corresponding to one pixel portion of the solid-state imaging device of the embodiment.

図２に示すように、本実施形態の固体撮像素子１０は、半導体基板１１の各所定位置にそれぞれ、被写体からの画像光を光電変換する受光センサ部１２がそれぞれ形成されている。半導体基板１１上には、絶縁・表面保護および受光センサ部１２への水素供給などの機能を有するシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）１３が設けられている。この受光センサ部１２上には、ＳｉＮ膜１３を介してシリコン酸化膜などの絶縁層１４で覆われており、絶縁層１４の各所定位置にそれぞれ形成された溝内に配線材料が順次埋め込まれて、絶縁層１４に多層（ここでは例えば３層）の配線層１５が設けられている。   As shown in FIG. 2, in the solid-state imaging device 10 of the present embodiment, a light receiving sensor unit 12 that photoelectrically converts image light from a subject is formed at each predetermined position of a semiconductor substrate 11. A silicon nitride film (SiN film) 13 having functions such as insulation / surface protection and hydrogen supply to the light receiving sensor unit 12 is provided on the semiconductor substrate 11. The light receiving sensor unit 12 is covered with an insulating layer 14 such as a silicon oxide film via a SiN film 13, and wiring materials are sequentially embedded in grooves formed at respective predetermined positions of the insulating layer 14. In addition, the insulating layer 14 is provided with a multilayer wiring layer 15 (for example, three layers here).

受光センサ部１２の上方の絶縁層１４には、入射効率を向上させるために導波路１８が設けられるが、この導波路形成過程で導波路形成用穴が設けられる。この導波路形成用穴の側壁には、金属膜からなる反射膜１７が設けられている。この反射膜１７は、イオン化スパッタリング法により、導波路形成用穴の側壁に、従来のように下地金属膜なしで直に形成できる。この導波路形成用穴の底部には、受光センサ部１２上への光の入射の必要から、後述するように、この反射膜１７は逆スパッタリングにより取り除かれて設けられていない。また、導波路形成用穴の内部には、図示しない透明材料が埋め込まれて導波路１８が構成されている。   The insulating layer 14 above the light receiving sensor unit 12 is provided with a waveguide 18 in order to improve the incidence efficiency, and a waveguide forming hole is provided in this waveguide forming process. A reflection film 17 made of a metal film is provided on the side wall of the waveguide forming hole. The reflective film 17 can be formed directly on the side wall of the waveguide forming hole without ionizing the base metal film as in the prior art by ionized sputtering. As will be described later, the reflection film 17 is not provided at the bottom of the waveguide forming hole by reverse sputtering because light needs to be incident on the light receiving sensor unit 12. Further, a waveguide 18 is configured by embedding a transparent material (not shown) in the waveguide forming hole.

このように、多層（ここでは例えば３層）の配線層１５が内部に設けられて絶縁層１４の層厚が厚くなっても、導波路１８の側壁に反射膜１７が形成されて導波路１８の内部を光が反射を繰り返しながら受光センサ部１２上に導かれるため、受光センサ部１２上への光の集光効率を高めることができる。   Thus, even if the multilayer (here, for example, three layers) wiring layer 15 is provided inside and the insulating layer 14 becomes thicker, the reflection film 17 is formed on the side wall of the waveguide 18 and the waveguide 18. Since the light is guided to the light receiving sensor unit 12 while repeatedly reflecting inside, the light collection efficiency on the light receiving sensor unit 12 can be increased.

最上層の配線層１５上には絶縁層１４が平坦化されて設けられ、この絶縁層１４上にパッシベーション膜１９およびカラーフィルタ２０がこの順に設けられている。このカラーフィルター２０上の受光センサ部１２と対応する対向位置に、受光センサ部１２上への集光用のオンチップマイクロレンズ２１が設けられている。   An insulating layer 14 is flattened and provided on the uppermost wiring layer 15, and a passivation film 19 and a color filter 20 are provided in this order on the insulating layer 14. An on-chip microlens 21 for condensing light on the light receiving sensor unit 12 is provided at a position corresponding to the light receiving sensor unit 12 on the color filter 20.

以上により、受光センサ部１２上に光の集光効率を高めるための導波路１８が設けられた本実施形態の固体撮像素子１０が構成される。   As described above, the solid-state imaging device 10 according to this embodiment in which the waveguide 18 for increasing the light collection efficiency is provided on the light receiving sensor unit 12 is configured.

このような構成の固体撮像素子１０では、オンチップマイクロレンズ２１を介して導波路１８内に入射された光が、導波路形成用穴の側壁を覆う反射膜１７によって反射されながら受光センサ部１２上へ導かれるため、光の利用効率を向上させることができる。   In the solid-state imaging device 10 having such a configuration, light incident on the waveguide 18 through the on-chip microlens 21 is reflected by the reflection film 17 covering the side wall of the waveguide forming hole, and the light receiving sensor unit 12. Since the light is guided upward, the light use efficiency can be improved.

図１のイオン化スパッタリング装置１によるイオン化スパッタリング法を用いて、反射膜１７を従来の下地金属膜なしで直に形成する反射膜形成工程を含む図２の固体撮像素子１０の製造方法について、図３Ａ（ａ）〜図３Ｂ（ｄ）を参照して詳細に説明する。   A manufacturing method of the solid-state imaging device 10 of FIG. 2 including a reflective film forming step of directly forming the reflective film 17 without a conventional base metal film using the ionized sputtering method by the ionized sputtering apparatus 1 of FIG. A detailed description will be given with reference to FIGS.

図３Ａ（ａ）〜図３Ｂ（ｄ）は、図２の固体撮像素子を製造するための各製造工程を説明するための要部縦断面図である。   3A (a) to 3B (d) are main part longitudinal cross-sectional views for explaining each manufacturing process for manufacturing the solid-state imaging device of FIG.

まず、図３Ａ（ａ）の受光部・多層配線形成工程に示すように、半導体基板１１の各所定位置にそれぞれ、入射光を受光して光電変換する各受光センサ部１２がそれぞれ形成され、その上にシリコン窒化膜１３が形成され、さらに、シリコン酸化膜などからなる絶縁層１４および、この絶縁層１４内の３層の配線層１５の各層を形成する。   First, as shown in the light receiving portion / multilayer wiring formation step of FIG. 3A (a), each light receiving sensor portion 12 that receives incident light and performs photoelectric conversion is formed at each predetermined position of the semiconductor substrate 11, respectively. A silicon nitride film 13 is formed thereon, and further, an insulating layer 14 made of a silicon oxide film or the like, and three layers of wiring layers 15 in the insulating layer 14 are formed.

次に、図３Ａ（ｂ）の穴形成工程に示すように、フォトリソグラフィーおよびエッチングの各処理により、受光センサ部１２に対応した対向位置であってシリコン窒化膜１３までの絶縁層１４に、四角穴や丸穴などの導波路形成用穴１８ａを形成する。ここでは、例えば反応性イオンエッチング法を行う際に用いられる反応ガスを選定することにより、絶縁層１４であるＳｉＯ２膜とＳｉＮ膜１３との間で、ある程度の選択比を確保することが可能となり、導波路形成用穴１８ａの底部にあるＳｉＮ膜１３を突き抜けることを防止することができる。 Next, as shown in the hole forming step of FIG. 3A (b), a square is formed on the insulating layer 14 at the opposite position corresponding to the light receiving sensor portion 12 and up to the silicon nitride film 13 by photolithography and etching processes. A waveguide forming hole 18a such as a hole or a round hole is formed. Here, for example, by selecting a reactive gas used when the reactive ion etching method is performed, a certain degree of selectivity can be ensured between the SiO 2 film as the insulating layer 14 and the SiN film 13. Thus, it is possible to prevent the SiN film 13 at the bottom of the waveguide forming hole 18a from penetrating.

さらに、図３Ｂ（ｃ）の反射膜形成工程に示すように、図１のイオン化スパッタリング装置１によるイオン化スパッタリング法により、導波路形成用穴１８ａの内周側壁表面に反射膜１７となる金属膜としてＡｌ膜などが成膜される。即ち、導波路形成用穴１８ａの側壁表面に従来のように下地金属膜（Ａｌ膜）を形成せずに、直接、絶縁層１４に接して反射膜１７を形成する。このイオン化スパッタリング法では、図１を用いて説明したように、反射膜１７の形成時に、ターゲット７からスパッタリングされる堆積材料の少なくとも一部をイオン化して、そのイオン化されたターゲット材料（例えばＡｌ材料；アルミニウム材料）のイオン化粒子を、基板バイアス用ＲＦ電源６を用いて半導体基板１１（ウェハ５）にバイアス電圧を印加して、半導体基板１１の方へ電気的に引き付けることにより、反射膜１７を成膜する。   Further, as shown in the reflective film forming step of FIG. 3B (c), a metal film that becomes the reflective film 17 is formed on the inner peripheral side wall surface of the waveguide forming hole 18a by the ionized sputtering method using the ionized sputtering apparatus 1 of FIG. An Al film or the like is formed. That is, the reflective film 17 is formed directly in contact with the insulating layer 14 without forming a base metal film (Al film) on the side wall surface of the waveguide forming hole 18a as in the prior art. In this ionization sputtering method, as described with reference to FIG. 1, at the time of forming the reflective film 17, at least a part of the deposited material sputtered from the target 7 is ionized, and the ionized target material (for example, Al material) The ionizing particles of the aluminum material) are electrically attracted toward the semiconductor substrate 11 by applying a bias voltage to the semiconductor substrate 11 (wafer 5) using the substrate bias RF power source 6, thereby forming the reflective film 17 Form a film.

このとき、基板バイアス用ＲＦ（高周波）電源６から半導体基板１１（ウェハ５）側に供給されるバイアス電力パワーを、例えば４００Ｗ以上２０００Ｗ以下の範囲内に上げることによって、導波路形成用穴１８ａの底部および導波路形成用穴１８ａの外部平面など、導波路形成用穴１８ａの側壁以外の部分に堆積される金属膜が、イオン化されたターゲット材料（反射膜１７となるＡｌ材料のイオン化粒子）により叩かれて逆スパッタリングされて取り除かれる。この場合に、イオン化粒子の照射方向に直交する基板面の導波路形成用穴１８ａの底部および該導波路形成用穴外部の平面部などの金属膜（反射膜１７）が、イオン化粒子により叩かれて逆スパッタリングされて取り除かれる。バイアス電力パワーが４００Ｗ以上になると逆スパッタリングが作用し、最大装置能力として２０００Ｗとした場合であり、それ以上の３０００Ｗの最大装置能力がある装置ができれば、バイアス電力パワーを４００Ｗ以上３０００Ｗ以下の範囲内とすることができ、要は、バイアス電力パワーを、逆スパッタリングが作用する４００Ｗ以上であればよい。   At this time, by increasing the bias power supplied from the substrate bias RF (high frequency) power source 6 to the semiconductor substrate 11 (wafer 5) side within a range of 400 W to 2000 W, for example, The metal film deposited on portions other than the sidewalls of the waveguide forming hole 18a, such as the bottom and the outer plane of the waveguide forming hole 18a, is ionized by the target material (ionized particles of Al material that becomes the reflective film 17). It is beaten and reverse sputtered and removed. In this case, the metal film (reflective film 17) such as the bottom of the waveguide forming hole 18a on the substrate surface orthogonal to the irradiation direction of the ionized particles and the flat portion outside the waveguide forming hole is hit by the ionized particles. Are removed by reverse sputtering. When the bias power power is 400 W or more, reverse sputtering is activated and the maximum device capacity is 2000 W. If a device having a maximum device capacity of 3000 W is obtained, the bias power power is within the range of 400 W to 3000 W. In short, the bias power power may be 400 W or more at which reverse sputtering acts.

このように、反射膜形成時に、イオン化されたターゲット材料（Ａｌ材料）により、導波路形成用穴１８ａの底部に堆積される反射膜１７の材料を逆スパッタリングして除去する。これにより、図３Ｂ（ｃ）に示すように、導波路形成陽穴１８ａ内の側壁表面にのみ、Ａｌ膜などの金属膜からなる反射膜１７を形成することができる。   As described above, when the reflective film is formed, the material of the reflective film 17 deposited on the bottom of the waveguide forming hole 18a is removed by reverse sputtering with the ionized target material (Al material). As a result, as shown in FIG. 3B (c), the reflective film 17 made of a metal film such as an Al film can be formed only on the side wall surface in the waveguide forming positive hole 18a.

続いて、図３Ｂ（ｄ）の導波路材料埋込工程に示すように、例えば公知のプラズマ法やハイデンシティプラズマ法（ＨＤＰ法）などを用いて、例えば酸化シリコン膜ＳｉＯ２膜などの透明材料が導波路形成用穴１８ａ内に埋め込まれる。または、塗布法を用いて、例えばＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）やＳＯＤ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）などの透明材料が導波路形成用穴１８ａ内に埋め込まれる。 Subsequently, as shown in the waveguide material embedding step of FIG. 3B (d), for example, a known material such as a plasma method or a high density plasma method (HDP method) is used, for example, a transparent material such as a silicon oxide film SiO 2 film. Is embedded in the waveguide forming hole 18a. Alternatively, using a coating method, for example, a transparent material such as SOG (Spin on Glass) or SOD (Spin on Dielectric) is embedded in the waveguide forming hole 18a.

その導波路形成用穴１８ａ内への透明材料の埋め込処理後（導波路材料埋込工程後）、平坦化処理が行われて、導波路形成用穴１８ａ内以外の部分に形成された透明材料膜（導波路材料膜）が除去されて、導波路形成用穴１８ａ内だけに図３Ｂ（ｄ）に示すような導波路１８を形成する。   After embedding the transparent material in the waveguide forming hole 18a (after the waveguide material embedding process), a flattening process is performed, and the transparent formed in a portion other than the waveguide forming hole 18a. The material film (waveguide material film) is removed to form the waveguide 18 as shown in FIG. 3B (d) only in the waveguide forming hole 18a.

以上の穴形成工程、導波路材料埋込工程および反射膜形成工程により導波路形成工程が構成されており、この導波路形成工程後に、絶縁層１４上に、受光センサ部１２と導波路１８を介して対向するように集光用のオンチップマイクロレンズ２１を形成するマイクロレンズ形成工程が行われる。   The above-described hole forming step, waveguide material embedding step, and reflective film forming step constitute a waveguide forming step. After this waveguide forming step, the light receiving sensor portion 12 and the waveguide 18 are formed on the insulating layer 14. A microlens forming step for forming the on-chip microlens 21 for condensing so as to face each other is performed.

このマイクロレンズ形成工程は、絶縁層１４上、および導波路形成用穴１８ａ内に埋め込まれた透明材料膜上を含む全面に、パッシベーション膜１９およびカラーフィルタ２０をこの順に形成し、カラーフィルタ２０の受光センサ部１２と対応する位置（対向位置）、即ち、導波路１８上部にオンチップマイクロレンズ２１を形成する。   In this microlens formation step, the passivation film 19 and the color filter 20 are formed in this order on the entire surface including the insulating layer 14 and the transparent material film embedded in the waveguide forming hole 18a. An on-chip microlens 21 is formed at a position corresponding to the light receiving sensor unit 12 (opposite position), that is, above the waveguide 18.

以上により、図３Ｂ（ｄ）に示すように、受光センサ部１２上の絶縁層１４に導波路１８が設けられ、この導波路１８の側壁表面にのみ反射膜１７を直に形成して、集光効率を高めることができるＣＭＯＳ型の固体撮像素子１０を製造することができる。   As described above, as shown in FIG. 3B (d), the waveguide 18 is provided in the insulating layer 14 on the light receiving sensor portion 12, and the reflection film 17 is formed directly only on the side wall surface of the waveguide 18 to collect the light. A CMOS type solid-state imaging device 10 capable of increasing the light efficiency can be manufactured.

以上のように、本実施形態によれば、受光センサ部１２上方の絶縁層１４に導波路１８が設けられ、この導波路１８の側壁部に反射膜１７が設けられた固体撮像素子１０を製造する際に、図１のイオン化スパッタリング装置１によるイオン化スパッタリング法により、導波路形成用穴１８ａ内の側壁表面にのみ反射膜１７を形成することにより、導波路形成用穴１８ａの側壁表面に直に均一な反射膜１７を形成すると同時に、イオン化されたターゲット材料７による逆スパッタリングにより導波路形成用穴１８ａの底部および導波路形成用穴外部の平面部に堆積した反射膜１７が打つかって除去される。これによって、従来技術のように、導波路１８の底部および導波路１８外部の平面部に形成された金属膜の反射膜１７を除去する従来の工程は不要となる。また、反射膜１７と導波路形成用穴１８ａの側壁表面との間には従来のように下地膜（下地金属膜）が形成されないため、反射膜１７と導波路形成用穴１８ａの側壁表面との間に下地膜を形成する従来の工程は不要となる。これによって、導波路１８による集光効率を高めた固体撮像素子１０を、簡略化された製造工程により容易かつ確実に作製することができる。   As described above, according to the present embodiment, the solid-state imaging device 10 in which the waveguide 18 is provided in the insulating layer 14 above the light receiving sensor unit 12 and the reflection film 17 is provided on the side wall of the waveguide 18 is manufactured. In this case, the reflective film 17 is formed only on the side wall surface in the waveguide forming hole 18a by the ionization sputtering method by the ionization sputtering apparatus 1 in FIG. 1, so that the reflection film 17 is directly formed on the side wall surface of the waveguide forming hole 18a. At the same time as forming the uniform reflective film 17, the reflective film 17 deposited on the bottom of the waveguide forming hole 18 a and the planar portion outside the waveguide forming hole is struck and removed by reverse sputtering with the ionized target material 7. . This eliminates the need for the conventional process of removing the metallic reflection film 17 formed on the bottom of the waveguide 18 and the planar portion outside the waveguide 18 as in the prior art. In addition, since a base film (base metal film) is not formed between the reflective film 17 and the sidewall surface of the waveguide forming hole 18a as in the prior art, the reflective film 17 and the sidewall surface of the waveguide forming hole 18a A conventional process for forming a base film between the two is not necessary. As a result, the solid-state imaging device 10 with improved light collection efficiency by the waveguide 18 can be easily and reliably manufactured by a simplified manufacturing process.

なお、上記実施形態では、反射膜１７としてＡｌ膜を形成したが、Ａｌに限らず、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、ＷもしくはＣｕ、またはそれらの合金などからなる金属膜を形成して反射膜として用いることができる。また、反射膜として、ＴｉＮ、ＷＮ、ＴｉＷまたはＷＳｉからなる金属化合膜を形成してもよい。さらに、反射膜として、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、ＷもしくはＣｕ、またはそれらの合金からなる金属膜と、ＴｉＮ、ＷＮ、ＴｉＷまたはＷＳｉからなる金属化合膜との積層膜を形成してもよい。この場合に、反射率の良好な反射膜となる。   In the above embodiment, an Al film is formed as the reflective film 17, but not only Al, but a metal film made of Ag, Au, Ti, W, Cu, or an alloy thereof is formed and used as the reflective film. be able to. Moreover, you may form the metal compound film which consists of TiN, WN, TiW, or WSi as a reflecting film. Further, as the reflective film, a laminated film of a metal film made of Al, Ag, Au, Ti, W or Cu, or an alloy thereof and a metal compound film made of TiN, WN, TiW or WSi may be formed. . In this case, the reflective film has a good reflectance.

また、上記実施形態では、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置１０について説明したが、これに限らず、本発明は、ＣＣＤ型の固体撮像装置にも適用可能である。    In the above embodiment, the CMOS type solid-state imaging device 10 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a CCD type solid-state imaging device.

さらに、上記実施形態では、特に説明しなかったが、要は、入射光（被写体光）を光電変換する受光センサ部１２上の絶縁層１４中に導波路１８が設けられた固体撮像素子の製造方法において、イオン化スパッタリング法により導波路１８の側壁にのみ反射膜１７を形成する反射膜形成工程を有する場合に、工程数の増加なく、受光センサ部１２上に導波路１８を設けて集光効率を向上させることができる本発明の目的を達成することができる。また同様に、要は、半導体基板１１の表面部（または表面側の所定深さ部分）に、入射光を光電変換する複数の受光センサ部１２が設けられ、受光センサ部１２上の絶縁層１４中に導波路１８が設けられた固体撮像素子の製造方法において、導波路１８を形成する際に、受光センサ部１２上の絶縁層１４に導波路形成用穴１８ａを形成する穴形成工程と、イオン化スパッタリング法により導波路形成用穴１８ａの側壁表面にのみ反射膜１７を形成する反射膜形成工程とを有する場合にも、工程数の増加なく、受光センサ部１２上に導波路１８を設けて集光効率を向上させることができる本発明の目的を達成することができる。即ち、受光センサ部１２上の絶縁層１４に導波路１８が設けられて集光率を向上させた固体撮像素子を製造する際に、イオン化スパッタリング法により逆スパッタリングを作用させつつ、導波路形成用穴１８ａ内の側壁にのみ、従来のように下地膜なしで反射膜１７を直に形成するように構成すれば、従来のように工程数の増加なく、受光センサ部１２上に導波路１８を設けて集光効率を向上させることができる。   Furthermore, although not specifically described in the above embodiment, in essence, the manufacture of a solid-state imaging device in which the waveguide 18 is provided in the insulating layer 14 on the light receiving sensor unit 12 that photoelectrically converts incident light (subject light). In the method, when there is a reflection film forming step of forming the reflection film 17 only on the side wall of the waveguide 18 by ionized sputtering, the waveguide 18 is provided on the light receiving sensor unit 12 without increasing the number of steps, thereby collecting efficiency. The object of the present invention can be achieved. Similarly, the main point is that a plurality of light receiving sensor portions 12 for photoelectrically converting incident light are provided on the surface portion (or a predetermined depth portion on the surface side) of the semiconductor substrate 11, and the insulating layer 14 on the light receiving sensor portion 12. In the manufacturing method of the solid-state imaging device in which the waveguide 18 is provided, when forming the waveguide 18, a hole forming step of forming a waveguide forming hole 18 a in the insulating layer 14 on the light receiving sensor unit 12; Even in the case of having a reflection film forming step of forming the reflection film 17 only on the side wall surface of the waveguide forming hole 18a by ionized sputtering, the waveguide 18 is provided on the light receiving sensor portion 12 without increasing the number of steps. The object of the present invention that can improve the light collection efficiency can be achieved. That is, when manufacturing a solid-state imaging device in which the waveguide 18 is provided in the insulating layer 14 on the light receiving sensor unit 12 and the light collection rate is improved, the reverse sputtering is performed by the ionized sputtering method, and the waveguide is formed. If the reflection film 17 is formed directly on the side wall in the hole 18a without a base film as in the prior art, the waveguide 18 is formed on the light receiving sensor portion 12 without increasing the number of processes as in the prior art. The light collection efficiency can be improved by providing.

さらに、上記実施形態では、特に説明しなかったが、上記実施形態の固体撮像素子１０を撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの画像入力デバイスを有した電子情報機器について説明する。本発明の電子情報機器は、本発明の上記実施形態の固体撮像素子１０を撮像部に用いて得た高品位な画像データを記録用に所定の信号処理した後にデータ記録する記録メディアなどのメモリ部と、この画像データを表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示する液晶表示装置などの表示手段と、この画像データを通信用に所定の信号処理をした後に通信処理する送受信装置などの通信手段と、この画像データを印刷（印字）して出力（プリントアウト）する画像出力手段とのうちの少なくともいずれかを有している。   Further, although not particularly described in the above embodiment, a digital camera such as a digital video camera or a digital still camera using the solid-state imaging device 10 of the above embodiment as an imaging unit, an image input camera, a scanner, a facsimile, An electronic information apparatus having an image input device such as a camera-equipped mobile phone device will be described. The electronic information device according to the present invention is a memory such as a recording medium for recording data after performing predetermined signal processing for recording high-quality image data obtained by using the solid-state imaging device 10 according to the above-described embodiment of the present invention as an imaging unit. A display means such as a liquid crystal display device for displaying the image data on a display screen such as a liquid crystal display screen after the image data is subjected to predetermined signal processing for display; and after the image data is subjected to predetermined signal processing for communication It has at least one of communication means such as a transmission / reception device for performing communication processing and image output means for printing (printing) and outputting (printing out) the image data.

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するＣＣＤ型固体撮像素子やＣＭＯＳ型固体撮像素子などの固体撮像素子およびその製造方法、特に、受光センサ部上に光の集光効率を高めるための導波路が設けられた固体撮像素子の製造方法および、この製造方法により製造された固体撮像素子、さらに、この固体撮像素子を、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器、この固体撮像素子の製造方法に用いられるイオン化スパッタリング装置の分野において、受光センサ部上の絶縁層に設けられた導波路の側壁に反射膜を形成する際に、イオン化スパッタリング法により導波路側壁に均一な反射膜を形成すると同時に、導波路底部に堆積した反射膜を除去することができるため、工程数を大幅に削減することが可能となり、集光効率に優れ感度が良好な固体撮像素子を、簡略化した製造工程により作製することができる。   The present invention relates to a solid-state imaging device such as a CCD solid-state imaging device or a CMOS-type solid-state imaging device that photoelectrically converts image light from a subject and images it, and its manufacturing method. Manufacturing method of solid-state imaging device provided with waveguide for enhancing, solid-state imaging device manufactured by this manufacturing method, and further, for example, digital video camera using this solid-state imaging device as an image input device in an imaging unit, and In the field of digital cameras such as digital still cameras, electronic information devices such as image input cameras, scanners, facsimiles, camera-equipped mobile phone devices, and ionization sputtering devices used in the manufacturing method of this solid-state imaging device, When forming a reflective film on the side wall of a waveguide provided in an insulating layer, an ionized sputtering method is used. A uniform reflective film can be formed on the side wall of the waveguide, and at the same time, the reflective film deposited on the bottom of the waveguide can be removed, so the number of steps can be greatly reduced, and light collection efficiency is excellent and sensitivity is good. A simple solid-state imaging device can be manufactured by a simplified manufacturing process.

本実施形態の固体撮像素子の製造方法に用いられるイオン化スパッタリング装置の構成例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structural example of the ionization sputtering apparatus used for the manufacturing method of the solid-state image sensor of this embodiment. 本発明の実施形態に係る固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part structural example of the solid-state image sensor which concerns on embodiment of this invention. （ａ）および（ｂ）は、図２の固体撮像素子を製造するための各製造工程（その１）を説明する要部縦断面図である。(A) And (b) is a principal part longitudinal cross-sectional view explaining each manufacturing process (the 1) for manufacturing the solid-state image sensor of FIG. （ｃ）および（ｄ）は、図２の固体撮像素子を製造するための各製造工程（その２）を説明する要部縦断面図である。(C) And (d) is a principal part longitudinal cross-sectional view explaining each manufacturing process (the 2) for manufacturing the solid-state image sensor of FIG. 従来の固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the example of a principal part structure of the conventional solid-state image sensor. （ａ）〜（ｃ）は、図４の固体撮像素子を製造するための各製造工程（その１）を説明する要部縦断面図である。(A)-(c) is a principal part longitudinal cross-sectional view explaining each manufacturing process (the 1) for manufacturing the solid-state image sensor of FIG. （ｄ）〜（ｆ）は、図４の固体撮像素子を製造するための各製造工程（その２）を説明する要部縦断面図である。(D)-(f) is a principal part longitudinal cross-sectional view explaining each manufacturing process (the 2) for manufacturing the solid-state image sensor of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ イオン化スパッタリング装置
２ 高密度プラズマ
３ コイル
４ 高密度プラズマ生成用ＲＦ電源
５ ウェハ
６ 基板バイアス用ＲＦ電源
７ ターゲット
８ イオン化粒子
１０ 固体撮像素子（固体撮像装置）
１１ 半導体基板
１２ 受光センサ部
１３ ＳｉＮ膜
１４ 絶縁層
１５ 配線層
１７ 反射膜
１８ 導波路
１８ａ 導波路形成用穴
１９ パッシベーション膜
２０ カラーフィルタ
２１ オンチップマイクロレンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ionization sputtering apparatus 2 High density plasma 3 Coil 4 RF power source for high density plasma generation 5 Wafer 6 RF power source for substrate bias 7 Target 8 Ionized particle 10 Solid-state imaging device (solid-state imaging device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Semiconductor substrate 12 Light receiving sensor part 13 SiN film 14 Insulating layer 15 Wiring layer 17 Reflective film 18 Waveguide 18a Waveform formation hole 19 Passivation film 20 Color filter 21 On-chip microlens

Claims (18)

入射光を光電変換する受光センサ部上の絶縁層中に導波路が設けられた固体撮像素子の製造方法において、
イオン化スパッタリング法により該導波路側壁にのみ反射膜を形成する反射膜形成工程を有する固体撮像素子の製造方法。 In a method for manufacturing a solid-state imaging device in which a waveguide is provided in an insulating layer on a light receiving sensor unit that photoelectrically converts incident light,
A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising a reflective film forming step of forming a reflective film only on the side wall of the waveguide by ionized sputtering. 半導体基板の表面部に、入射光を光電変換する複数の受光センサ部が設けられ、該受光センサ部上の絶縁層中に導波路が設けられた固体撮像素子の製造方法において、
該導波路を形成する際に、該受光センサ部上の絶縁層に導波路形成用穴を形成する穴形成工程と、イオン化スパッタリング法により該導波路形成用穴内の側壁表面にのみ反射膜を形成する反射膜形成工程とを有する固体撮像素子の製造方法。 In the method of manufacturing a solid-state imaging device, a plurality of light receiving sensor portions that photoelectrically convert incident light are provided on a surface portion of a semiconductor substrate, and a waveguide is provided in an insulating layer on the light receiving sensor portion.
When forming the waveguide, a hole forming step for forming a waveguide forming hole in the insulating layer on the light receiving sensor portion, and a reflective film is formed only on the side wall surface in the waveguide forming hole by ionized sputtering. The manufacturing method of the solid-state image sensor which has a reflective film formation process to perform. 前記反射膜が形成された導波路形成用穴内を透明材料で埋め込む導波路材料埋込工程をさらに有する請求項１または２に記載の固体撮像素子の製造方法。   The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a waveguide material embedding step of embedding the waveguide forming hole in which the reflective film is formed with a transparent material. 前記反射膜形成工程は、反射膜形成時に、イオン化されたターゲット材料により、前記導波路形成用穴の底部および該導波路形成用穴の外部平面に堆積される反射膜材料を逆スパッタリングして除去する請求項２または３に記載の固体撮像素子の製造方法。   In the reflective film forming step, the reflective film material deposited on the bottom of the waveguide forming hole and the external plane of the waveguide forming hole is removed by reverse sputtering with the ionized target material when the reflective film is formed. The manufacturing method of the solid-state image sensor of Claim 2 or 3. 前記反射膜形成工程は、前記導波路形成用穴内の側壁表面に下地膜を形成せずに、直接、前記絶縁層に接して前記反射膜を形成する請求項２または４に記載の固体撮像素子の製造方法。   5. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein the reflecting film forming step forms the reflecting film directly in contact with the insulating layer without forming a base film on a side wall surface in the waveguide forming hole. Manufacturing method. 前記反射膜として、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、またはそれらの合金からなる金属膜を形成する請求項１〜５のいずれかに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 1, wherein a metal film made of Al, Ag, Au, Ti, W, Cu, or an alloy thereof is formed as the reflective film. 前記反射膜として、ＴｉＮ、ＷＮ、ＴｉＷまたはＷＳｉからなる金属化合膜を形成する請求項１〜５のいずれかに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 1, wherein a metal compound film made of TiN, WN, TiW, or WSi is formed as the reflective film. 前記反射膜として、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、またはそれらの合金からなる金属膜と、ＴｉＮ、ＷＮ、ＴｉＷまたはＷＳｉからなる金属化合膜との積層膜を形成する請求項１〜５のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法。   The laminated film of a metal film made of Al, Ag, Au, Ti, W, Cu, or an alloy thereof and a metal compound film made of TiN, WN, TiW, or WSi is formed as the reflective film. 6. A method for producing a solid-state imaging device according to any one of 5 above. 前記絶縁層として、シリコン酸化膜を形成する請求項１、２および５のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法。   6. The method for manufacturing a solid-state imaging element according to claim 1, wherein a silicon oxide film is formed as the insulating layer. 前記反射膜形成工程は、前記反射膜の形成時に、基板バイアス用ＲＦ電源を用いて前記半導体基板にバイアス電圧を印加して、前記反射膜となる材料のイオン化粒子を該半導体基板の方向に電気的に引き付ける請求項１または２に記載の固体撮像素子の製造方法。   In the reflective film forming step, a bias voltage is applied to the semiconductor substrate using a substrate bias RF power source at the time of forming the reflective film, and ionized particles of the material to be the reflective film are electrically directed toward the semiconductor substrate. The manufacturing method of the solid-state image sensor of Claim 1 or 2 attracted | sucked. 前記基板バイアス用ＲＦ電源のバイアス電力パワーを４００Ｗ以上２０００Ｗ 以下に設定する請求項１０に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 10, wherein a bias power of the substrate bias RF power source is set to 400 W or more and 2000 W or less. 前記導波路材料埋込工程後に、前記絶縁層上に、前記受光センサ部と前記導波路を介して対向するように集光用のマイクロレンズを形成するマイクロレンズ形成工程をさらに有する請求項３に記載の固体撮像素子の製造方法。   4. The method according to claim 3, further comprising a microlens forming step of forming a condensing microlens on the insulating layer so as to face the light receiving sensor portion via the waveguide after the waveguide material embedding step. The manufacturing method of the solid-state image sensor of description. 所望の堆積材料により構成されたターゲットに対して、不活性ガスイオンを衝突させて該ターゲットから放出された粒子を、発生させた高密度プラズマ中でイオン化粒子としてイオン化させるイオン化手段と、
半導体基板にバイアス電圧を印加して、該イオン化粒子を該半導体基板の方向へ引き込むことにより、該半導体基板の導波路形成用穴内の側壁表面にのみ所望の堆積材料膜を成膜するための基板バイアス電圧印加手段とを備えたイオン化スパッタリング装置を、
前記イオン化スパッタリング法に用いて該所望の堆積材料膜として前記反射膜を形成する請求項１、２、４〜８、１０および１１のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法。 An ionization means for ionizing particles emitted from the target by colliding with an inert gas ion against the target composed of a desired deposition material as ionized particles in the generated high-density plasma;
A substrate for forming a desired deposited material film only on the side wall surface in the waveguide forming hole of the semiconductor substrate by applying a bias voltage to the semiconductor substrate and drawing the ionized particles toward the semiconductor substrate. An ionization sputtering apparatus including a bias voltage applying unit;
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the reflective film is formed as the desired deposition material film by using the ionized sputtering method. 前記穴形成工程の前に、前記半導体基板の各所定位置にそれぞれ前記受光センサ部をそれぞれ形成し、その上に前記絶縁層および配線層を多層に形成する受光部・多層配線形成工程をさらに有する請求項２に記載の固体撮像素子の製造方法。   Prior to the hole forming step, the method further includes a light receiving portion / multilayer wiring forming step in which the light receiving sensor portion is formed at each predetermined position of the semiconductor substrate, and the insulating layer and the wiring layer are formed in multiple layers thereon. The manufacturing method of the solid-state image sensor of Claim 2. 請求項１〜１４のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法により製造され、
前記反射膜と前記絶縁膜とが直に接している固体撮像素子。 Manufactured by the method for producing a solid-state imaging device according to claim 1,
A solid-state imaging device in which the reflective film and the insulating film are in direct contact. 請求項１〜１４のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法により製造された固体撮像素子を撮像部に用いた電子情報機器。   The electronic information device which used the solid-state image sensor manufactured by the manufacturing method of the solid-state image sensor in any one of Claims 1-14 for the imaging part. 所望の堆積材料により構成されたターゲットに対して、不活性ガスイオンを衝突させて該ターゲットから放出された粒子を、発生させた高密度プラズマ中でイオン化粒子としてイオン化させるイオン化手段と、
半導体基板にバイアス電圧を印加して、該イオン化粒子を該半導体基板の方向へ引き込むことにより、該半導体基板の導波路形成用穴内の側壁表面にのみ所望の堆積材料膜を成膜するための基板バイアス電圧印加手段とを備えたイオン化スパッタリング装置。 An ionization means for ionizing particles emitted from the target by colliding with an inert gas ion against the target composed of a desired deposition material as ionized particles in the generated high-density plasma;
A substrate for forming a desired deposited material film only on the side wall surface in the waveguide forming hole of the semiconductor substrate by applying a bias voltage to the semiconductor substrate and drawing the ionized particles toward the semiconductor substrate. An ionization sputtering apparatus comprising a bias voltage applying unit. 所望の堆積材料により構成されたターゲットに対して、不活性ガスイオンを衝突させて該ターゲットから放出された粒子を、発生させた高密度プラズマ中でイオン化粒子としてイオン化させるイオン化手段と、
半導体基板にバイアス電圧を印加して、該イオン化粒子を該半導体基板の方向へ引き込むことにより、該半導体基板に設けられた側壁表面にのみ所望の堆積材料膜を成膜するための基板バイアス電圧印加手段とを備えたイオン化スパッタリング装置。 An ionization means for ionizing particles emitted from the target by colliding with an inert gas ion against the target composed of a desired deposition material as ionized particles in the generated high-density plasma;
Applying a bias voltage to the semiconductor substrate and drawing the ionized particles in the direction of the semiconductor substrate, thereby applying a substrate bias voltage for forming a desired deposition material film only on the side wall surface provided on the semiconductor substrate. Means for ionizing sputtering.
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