JP3201010B2 - 固体撮像素子とその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子とその製造方法Info
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- JP3201010B2 JP3201010B2 JP27937592A JP27937592A JP3201010B2 JP 3201010 B2 JP3201010 B2 JP 3201010B2 JP 27937592 A JP27937592 A JP 27937592A JP 27937592 A JP27937592 A JP 27937592A JP 3201010 B2 JP3201010 B2 JP 3201010B2
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- nitride film
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子、特に単
色光を検出する固体撮像素子と、その製造方法に関す
る。
色光を検出する固体撮像素子と、その製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤ固体撮像素子は受光部をシリコン
酸化膜（リンガラスも含む）とシリコン窒化膜により覆
っている。シリコン酸化膜は絶縁、保護及び表面平坦化
の役割を担い、シリコン窒化膜は保護及び水素供給の役
割を担う。
酸化膜（リンガラスも含む）とシリコン窒化膜により覆
っている。シリコン酸化膜は絶縁、保護及び表面平坦化
の役割を担い、シリコン窒化膜は保護及び水素供給の役
割を担う。
【０００３】尚、シリコン窒化膜の水素供給というの
は、シリコン窒化膜が受光部表面に存在するダングリン
グボンドをターミネートすることにより界面準位を低く
する水素をＮ−Ｈ結合の形で含有し、シリコン窒化膜成
膜後のアニールによりその水素が脱離してダングリング
ボンドをターミネートすることから、シリコン窒化膜が
特性向上（暗電流低減）の要因となる水素の供給源とな
ることを指している。
は、シリコン窒化膜が受光部表面に存在するダングリン
グボンドをターミネートすることにより界面準位を低く
する水素をＮ−Ｈ結合の形で含有し、シリコン窒化膜成
膜後のアニールによりその水素が脱離してダングリング
ボンドをターミネートすることから、シリコン窒化膜が
特性向上（暗電流低減）の要因となる水素の供給源とな
ることを指している。
【０００４】そして、ファクシミリや白黒コピー機にセ
ンサーとして用いる固体撮像素子は、単色光［一般に緑
（波長５５０μｍ）］を光源として原稿等を撮像するの
が普通である。ところで、元来シリコン窒化膜の屈折率
は約２と比較的大きく、そのため、シリコン酸化膜、シ
リコン窒化膜によってそこを透過する光に分光特性が生
じ、そして、その光の透過率は膜厚に対して依存性を有
し、膜厚の変化による透過率の変化は必然的に感度の変
化をもたらす。そして、その透過率の変化はシリコン窒
化膜を相当に厚くすることにより小さくできる。そのた
め、従来においてはシリコン窒化膜を数千ｎｍというよ
うに相当に厚くしていた。
ンサーとして用いる固体撮像素子は、単色光［一般に緑
（波長５５０μｍ）］を光源として原稿等を撮像するの
が普通である。ところで、元来シリコン窒化膜の屈折率
は約２と比較的大きく、そのため、シリコン酸化膜、シ
リコン窒化膜によってそこを透過する光に分光特性が生
じ、そして、その光の透過率は膜厚に対して依存性を有
し、膜厚の変化による透過率の変化は必然的に感度の変
化をもたらす。そして、その透過率の変化はシリコン窒
化膜を相当に厚くすることにより小さくできる。そのた
め、従来においてはシリコン窒化膜を数千ｎｍというよ
うに相当に厚くしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におい
てはシリコン窒化膜を相当に厚くしていたので、分光特
性が平坦化し、感度のバラツキを小さくすることができ
るが、その反面において光の透過率が低くなった。具体
的には、従来におけるシリコン酸化膜及びシリコン窒化
膜からなる多層膜の緑色光に対する透過率は５０〜７０
％にしかならなかった。そして、そのことが固体撮像素
子の感度の向上を阻んだ。
てはシリコン窒化膜を相当に厚くしていたので、分光特
性が平坦化し、感度のバラツキを小さくすることができ
るが、その反面において光の透過率が低くなった。具体
的には、従来におけるシリコン酸化膜及びシリコン窒化
膜からなる多層膜の緑色光に対する透過率は５０〜７０
％にしかならなかった。そして、そのことが固体撮像素
子の感度の向上を阻んだ。
【０００６】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、受光部を覆うシリコン酸化膜及びシ
リコン窒化膜の透過率を高くし、固体撮像素子の向上を
図ることを目的とする。
されたものであり、受光部を覆うシリコン酸化膜及びシ
リコン窒化膜の透過率を高くし、固体撮像素子の向上を
図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明固体撮像素子は、
シリコン酸化膜の膜厚を２００ｎｍにし、シリコン窒化
膜の膜厚を５０乃至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又
は３２０乃至３４０ｎｍにしたことを特徴とする。本発
明固体撮像素子の製造方法は、シリコン酸化膜の厚さを
適宜設定し、その場合におけるシリコン窒化膜の膜厚と
シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜の被検出単色光に対
する光の透過率との関係を示す曲線の透過率が略極大値
（ピーク）になるときの膜厚をシリコン窒化膜の膜厚と
して設定することを特徴とする。
シリコン酸化膜の膜厚を２００ｎｍにし、シリコン窒化
膜の膜厚を５０乃至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又
は３２０乃至３４０ｎｍにしたことを特徴とする。本発
明固体撮像素子の製造方法は、シリコン酸化膜の厚さを
適宜設定し、その場合におけるシリコン窒化膜の膜厚と
シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜の被検出単色光に対
する光の透過率との関係を示す曲線の透過率が略極大値
（ピーク）になるときの膜厚をシリコン窒化膜の膜厚と
して設定することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明固体撮像素子によれば、図２に示すよう
に、透過率が９５％以上のきわめて高い値になり、従っ
て、固体撮像素子の感度が向上する。本発明固体撮像素
子の製造方法によれば、シリコン窒化膜の膜厚と透過率
の関係を示す曲線の透過率が略極大になるときの膜厚を
シリコン窒化膜の膜厚に選ぶので、シリコン酸化膜とシ
リコン窒化膜の多層膜の透過率を高くでき、延いては固
体撮像素子の感度の向上を図ることができる。
に、透過率が９５％以上のきわめて高い値になり、従っ
て、固体撮像素子の感度が向上する。本発明固体撮像素
子の製造方法によれば、シリコン窒化膜の膜厚と透過率
の関係を示す曲線の透過率が略極大になるときの膜厚を
シリコン窒化膜の膜厚に選ぶので、シリコン酸化膜とシ
リコン窒化膜の多層膜の透過率を高くでき、延いては固
体撮像素子の感度の向上を図ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１は本発明固体撮像素子の一つの実施例を示
す断面図である。図面において、１は半導体基板、２は
光電変換領域、３はチャンネルストップ領域、４は垂直
転送レジスタ、５はシリコン酸化膜からなるゲート酸化
膜、６は多結晶シリコンからなる垂直転送電極、７は該
垂直転送電極６の表面を覆う酸化膜である。
明する。図１は本発明固体撮像素子の一つの実施例を示
す断面図である。図面において、１は半導体基板、２は
光電変換領域、３はチャンネルストップ領域、４は垂直
転送レジスタ、５はシリコン酸化膜からなるゲート酸化
膜、６は多結晶シリコンからなる垂直転送電極、７は該
垂直転送電極６の表面を覆う酸化膜である。
【００１０】８はリンガラス（ＰＳＧ）であり、リンを
含む等若干の違いあるにせよ基本的にはゲート酸化膜５
と材質が略同じである。従って、後述するシリコン窒化
膜（１０）の下地としてのシリコン酸化膜は膜５及び８
を含むものとする。即ち、ゲート酸化膜５及びリンガラ
ス８を合せて１つのシリコン酸化膜とみなす。９はアル
ミニウムからなる遮光膜、１０は固体撮像素子の撮像領
域を全体的に覆うシリコン窒化膜である。
含む等若干の違いあるにせよ基本的にはゲート酸化膜５
と材質が略同じである。従って、後述するシリコン窒化
膜（１０）の下地としてのシリコン酸化膜は膜５及び８
を含むものとする。即ち、ゲート酸化膜５及びリンガラ
ス８を合せて１つのシリコン酸化膜とみなす。９はアル
ミニウムからなる遮光膜、１０は固体撮像素子の撮像領
域を全体的に覆うシリコン窒化膜である。
【００１１】本固体撮像素子は、シリコン酸化膜５、８
の厚さ（ゲート酸化膜５及びリンガラス８の厚さの合
計）が２００ｎｍに設定され、シリコン窒化膜１０の厚
さが５０乃至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又は３２
０乃至３４０ｎｍに設定されている。
の厚さ（ゲート酸化膜５及びリンガラス８の厚さの合
計）が２００ｎｍに設定され、シリコン窒化膜１０の厚
さが５０乃至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又は３２
０乃至３４０ｎｍに設定されている。
【００１２】図２は緑色光（波長５５０ｎｍ）について
シリコン酸化膜の膜厚と、シリコン窒化膜及びシリコン
酸化膜（リンガラス含む）からなる多層膜の透過率との
関係を示す関係図で、シリコン酸化膜５、８の厚さが２
００ｎｍの場合（実線）と、２５０ｎｍの場合（破線）
と、３００ｎｍの場合（二点鎖線）を示している。この
関係図は、シリコン酸化膜５、８の厚さが２００ｎｍの
場合の関係を実験により求め、そして、それを基礎とし
て異なる条件についてシミュレーションにより関係を求
めたものである。
シリコン酸化膜の膜厚と、シリコン窒化膜及びシリコン
酸化膜（リンガラス含む）からなる多層膜の透過率との
関係を示す関係図で、シリコン酸化膜５、８の厚さが２
００ｎｍの場合（実線）と、２５０ｎｍの場合（破線）
と、３００ｎｍの場合（二点鎖線）を示している。この
関係図は、シリコン酸化膜５、８の厚さが２００ｎｍの
場合の関係を実験により求め、そして、それを基礎とし
て異なる条件についてシミュレーションにより関係を求
めたものである。
【００１３】ところで、図２から明らかなように、図１
の固体撮像素子のように、シリコン酸化膜５、８の厚さ
を２００ｎｍにし、シリコン窒化膜１０の厚さを５０乃
至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又は３２０乃至３４
０ｎｍにした場合には透過率を９５％以上にすることが
でき、感度を従来の約１．５倍に高めることができる。
の固体撮像素子のように、シリコン酸化膜５、８の厚さ
を２００ｎｍにし、シリコン窒化膜１０の厚さを５０乃
至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又は３２０乃至３４
０ｎｍにした場合には透過率を９５％以上にすることが
でき、感度を従来の約１．５倍に高めることができる。
【００１４】尚、固体撮像素子は必ずしもシリコン酸化
膜５、８の厚さを２００ｎｍにし、シリコン窒化膜１０
の厚さを５０乃至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又は
３２０乃至３４０ｎｍにすることは不可欠ではない。重
要なのは、本発明においては固体撮像素子を製造する場
合、シリコン窒化膜５、８の厚さを適宜な値（例えば２
００ｎｍあるいは２５０ｎｍ等）に設定し、次に、その
条件におけるシリコン窒化膜１０の膜厚と透過率との関
係を求め、その関係を示す曲線（正弦波のような周期性
を有する）の透過率が略極大（ピーク）になるときの膜
厚をもってシリコン窒化膜１０の膜厚とすることであ
る。
膜５、８の厚さを２００ｎｍにし、シリコン窒化膜１０
の厚さを５０乃至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又は
３２０乃至３４０ｎｍにすることは不可欠ではない。重
要なのは、本発明においては固体撮像素子を製造する場
合、シリコン窒化膜５、８の厚さを適宜な値（例えば２
００ｎｍあるいは２５０ｎｍ等）に設定し、次に、その
条件におけるシリコン窒化膜１０の膜厚と透過率との関
係を求め、その関係を示す曲線（正弦波のような周期性
を有する）の透過率が略極大（ピーク）になるときの膜
厚をもってシリコン窒化膜１０の膜厚とすることであ
る。
【００１５】そのような方法で固体撮像素子を製造すれ
ば、シリコン酸化膜５、８とシリコン窒化膜１０との多
層膜の単色光に対する透過率を小さくすることができ、
延いては固体撮像素子の感度の向上を図ることができ
る。
ば、シリコン酸化膜５、８とシリコン窒化膜１０との多
層膜の単色光に対する透過率を小さくすることができ、
延いては固体撮像素子の感度の向上を図ることができ
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明固体撮像素子は、シリコン酸化膜
の膜厚を２００ｎｍにし、シリコン窒化膜の膜厚を５０
乃至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又は３２０乃至３
４０ｎｍにしたことを特徴とするものである。従って、
本発明固体撮像素子によれば、図２に示すように、透過
率が９５％以上のきわめて高い値になり、従って、固体
撮像素子の感度が向上する。
の膜厚を２００ｎｍにし、シリコン窒化膜の膜厚を５０
乃至６０ｎｍ、１８０乃至２００ｎｍ又は３２０乃至３
４０ｎｍにしたことを特徴とするものである。従って、
本発明固体撮像素子によれば、図２に示すように、透過
率が９５％以上のきわめて高い値になり、従って、固体
撮像素子の感度が向上する。
【００１７】本発明固体撮像素子の製造方法は、シリコ
ン酸化膜の厚さを設定し、その場合におけるシリコン窒
化膜の膜厚とシリコン酸化膜及びシリコン窒化膜の被検
出単色光に対する光の透過率との関係を示す曲線の膜厚
の最大値をシリコン窒化膜の膜厚に設定することを特徴
とするものである。従って、本発明固体撮像素子の製造
方法によれば、シリコン窒化膜の膜厚と透過率の関係を
示す曲線の透過率が極大（ピーク）になる膜厚をシリコ
ン窒化膜の膜厚に選ぶので、シリコン酸化膜とシリコン
窒化膜の多層膜の透過率を高くでき、延いては固体撮像
素子の感度の向上を図ることができる。
ン酸化膜の厚さを設定し、その場合におけるシリコン窒
化膜の膜厚とシリコン酸化膜及びシリコン窒化膜の被検
出単色光に対する光の透過率との関係を示す曲線の膜厚
の最大値をシリコン窒化膜の膜厚に設定することを特徴
とするものである。従って、本発明固体撮像素子の製造
方法によれば、シリコン窒化膜の膜厚と透過率の関係を
示す曲線の透過率が極大（ピーク）になる膜厚をシリコ
ン窒化膜の膜厚に選ぶので、シリコン酸化膜とシリコン
窒化膜の多層膜の透過率を高くでき、延いては固体撮像
素子の感度の向上を図ることができる。
【図１】本発明固体撮像素子の一つの実施例を示す断面
図である。
図である。
【図２】緑色光（波長５５０ｎｍ）についてシリコン酸
化膜の膜厚と、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜（リ
ンガラス含む）からなる多層膜の透過率との関係を示す
関係図である。
化膜の膜厚と、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜（リ
ンガラス含む）からなる多層膜の透過率との関係を示す
関係図である。
５、８ シリコン酸化膜 １０ シリコン窒化膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−209270（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−177778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−131568（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−269567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−12571（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−205462（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−265574（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200367（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 27/14 H01L 27/148 H01L 31/10 H04N 1/028
Claims (2)
- 【請求項１】 受光部をシリコン酸化膜及びシリコン窒
化膜が覆う固体撮像素子において、 シリコン酸化膜の膜厚が約２００ｎｍで、 シリコン窒化膜の膜厚が５０乃至６０ｎｍ、１８０乃至
２００ｎｍ又は３２０乃至３４０ｎｍであることを特徴
とする固体撮像素子 - 【請求項２】 受光部をシリコン酸化膜及びシリコン窒
化膜が覆う固体撮像素子の製造方法において、 シリコン酸化膜の厚さをある値に設定し、 その場合におけるシリコン窒化膜の膜厚と、シリコン酸
化膜及びシリコン窒化膜の被検出単色光に対する光の透
過率との関係を求め、 上記関係を示す曲線の透過率が略極大値になるときの膜
厚をシリコン窒化膜の膜厚として設定することを特徴と
する固体撮像素子の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27937592A JP3201010B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 固体撮像素子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27937592A JP3201010B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 固体撮像素子とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06112452A JPH06112452A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3201010B2 true JP3201010B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=17610273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27937592A Expired - Lifetime JP3201010B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 固体撮像素子とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201010B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07110597B2 (ja) * | 1987-02-10 | 1995-11-29 | 株式会社小糸製作所 | 電動格納型ドアミラ− |
| JPH03121946A (ja) * | 1989-10-02 | 1991-05-23 | Aisin Seiki Co Ltd | 回動装置のトルクリミッタ機構 |
| IL156497A (en) * | 2002-06-20 | 2007-08-19 | Samsung Electronics Co Ltd | Image sensor and method of fabricating the same |
| JP4852016B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2012-01-11 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2012234968A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Sharp Corp | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子情報機器 |
-
1992
- 1992-09-24 JP JP27937592A patent/JP3201010B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06112452A (ja) | 1994-04-22 |
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