JP5651364B2 - 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 - Google Patents
固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5651364B2 JP5651364B2 JP2010086579A JP2010086579A JP5651364B2 JP 5651364 B2 JP5651364 B2 JP 5651364B2 JP 2010086579 A JP2010086579 A JP 2010086579A JP 2010086579 A JP2010086579 A JP 2010086579A JP 5651364 B2 JP5651364 B2 JP 5651364B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- film
- solid
- charge transfer
- light receiving
- 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.)
- Active
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 90
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 60
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 144
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 58
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 33
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 33
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 32
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 30
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 13
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 11
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 20
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 16
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 10
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 9
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 9
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013144 data compression Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
図1は、本発明の実施形態1における固体撮像素子の単位画素部の要部構成例を示す平面図である。
図11は、本発明の実施形態2として、本発明の実施形態1の固体撮像素子20からの撮像信号を所定の信号処理をしてカラー画像信号を得る固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
2 p型ウェル
3 垂直CCD電荷転送部(電荷転送部)
4 チャネルストップ領域(画素分離領域)
5 受光部(フォトダイオードまたは光電変換部)
6 電荷読出し領域
7 ゲート絶縁膜
8 ゲート電極(電荷転送電極)
8a ゲート電極材料膜(導電性膜)
8b 開口部
9 第1の絶縁膜(CVDシリコン酸化膜)
10 第2の絶縁膜(シリコン窒化膜)
11 第3の絶縁膜(シリコン熱酸化膜)
12 第4の絶縁膜(シリコン窒化膜)
13 遮光膜(タングステン膜)
G ギャップ(ギャップ部)
20 固体撮像素子
90 電子情報機器
91 固体撮像装置
92 メモリ部
93 表示部
94 通信部
95 画像出力部
Claims (16)
- 半導体基板上にゲート絶縁膜を介して成膜された導電性膜をパターニングして電荷転送部上にギャップ部を形成しかつ、入射光を撮像する複数の受光部の上方にそれぞれ開口部を形成した電荷転送電極を形成する電荷転送電極形成工程と、該電荷転送電極上および該ギャップ部内を含むゲート絶縁膜上にCVD法により第1の絶縁膜を成膜する第1の絶縁膜成膜工程と、該第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を成膜する第2の絶縁膜成膜工程と、該ギャップ部内の第2の絶縁膜を残存させた状態で、該受光部の上方の基板面および該電荷転送電極の上表面が露出するまで各絶縁膜を除去するエッチバック工程と、該受光部の上方の基板面および該電荷転送電極の上表面に熱酸化により第3の絶縁膜を成膜する第3の絶縁膜成膜工程と、該ギャップ部内の第2の絶縁膜を除去した後に、基板全面に第4の絶縁膜を成膜する第4の絶縁膜成膜工程とを有する固体撮像素子の製造方法。
- 前記第1の絶縁膜成膜工程は、LPCVD法でSiH4ガスとN2Oを用いて、所定の温度で所定膜厚のシリコン酸化膜を前記第1の絶縁膜として成膜する請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記第2の絶縁膜成膜工程は、LPCVD法でSiH2CL2ガスとNH3ガスを用いて、所定の温度で所定膜厚のシリコン窒化膜を前記第2の絶縁膜として成膜する請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記エッチバック工程は、前記第2の絶縁膜を前記第1の絶縁膜が露出するまで全面エッチバックを行って、前記受光部の表面側および該電荷転送電極の表面側の該第2の絶縁膜を除去しつつ、該ギャップ部内の第2の絶縁膜を残存させる第2の絶縁膜除去工程と、該受光部の表面上方の基板面が露出するまで該第1の絶縁膜および該ゲート絶縁膜を除去すると共に、該電荷転送電極の上表面が露出するまで該第1の絶縁膜を除去する第1の絶縁膜除去工程とを有する請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記第3の絶縁膜を通して前記受光部の表面側に、該受光部の不純物導電型とは逆導電型の不純物をイオン注入して表面逆導電型層を形成する表面逆導電型層形成工程を更に有する請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記第4の絶縁膜の成膜前に、リン酸(H3PO4)を用いて、前記ギャップ部内の第2の絶縁膜をエッチング除去する請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記第4の絶縁膜形成工程は、前記第4の絶縁膜の前記ギャップ部内への充填と、前記受光部の表面上方への反射防止膜としての該第4の絶縁膜の形成を同時に行う請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記電荷転送電極形成工程の前に、前記半導体基板に所定の不純物をイオン注入して、前記受光部と、該受光部からの信号電荷を電荷転送するための電荷転送部とをそれぞれ形成する不純物拡散領域形成工程を更に有する請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記第4の絶縁膜成膜工程の後に、前記第4の絶縁膜上に遮光膜を形成し、前記受光部の上方の遮光膜を開口する遮光膜形成工程を更に有する請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記第2の絶縁膜と前記第4の絶縁膜とは共にシリコン窒化膜である請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記第1の絶縁膜はCVD酸化膜であり、前記第3の絶縁膜は熱酸化膜である請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 前記ギャップ部は、電荷転送電極間ギャップである請求項1に記載の固体撮像素子の製造方法。
- 請求項1〜12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であって、
前記半導体基板上に前記ゲート絶縁膜を介して、前記電荷転送部上に所定間隔の前記ギャップ部と前記受光部上方に開口部を有する導電性膜からなる電荷転送電極が設けられ、該ギャップ部内は該導電性膜が熱酸化により侵食されておらず、該ギャップ部内は基板表面から該ゲート絶縁膜を介して前記第1の絶縁膜および前記第4の絶縁膜が埋め込まれ、該受光部上方の基板表面は該第3の絶縁膜を介して該第4の絶縁膜が形成されている固体撮像素子。 - 前記第3の絶縁膜である熱酸化膜により前記半導体基板の表面に段差ができている請求項13に記載の固体撮像素子。
- 前記電荷転送電極間のギャップ部内への埋め込み絶縁膜が前記第4の絶縁膜で構成され、該第4の絶縁膜が前記受光部上の反射防止膜を兼ねている請求項13に記載の固体撮像素子。
- 請求項13〜15のいずれかに記載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電子情報機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010086579A JP5651364B2 (ja) | 2010-04-02 | 2010-04-02 | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010086579A JP5651364B2 (ja) | 2010-04-02 | 2010-04-02 | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011222572A JP2011222572A (ja) | 2011-11-04 |
JP5651364B2 true JP5651364B2 (ja) | 2015-01-14 |
Family
ID=45039207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010086579A Active JP5651364B2 (ja) | 2010-04-02 | 2010-04-02 | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5651364B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111509075A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-07 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0992812A (ja) * | 1995-09-21 | 1997-04-04 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
KR100263474B1 (ko) * | 1998-01-16 | 2000-08-01 | 김영환 | 고체 촬상 소자 및 그의 제조 방법 |
JP4705791B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2011-06-22 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
JP2006344914A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法、並びにカメラ |
-
2010
- 2010-04-02 JP JP2010086579A patent/JP5651364B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111509075A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-07 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 半导体器件及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011222572A (ja) | 2011-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102135529B1 (ko) | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법, 및 전자 기기 | |
KR101968197B1 (ko) | 이미지 센서 및 이의 형성 방법 | |
US8115851B2 (en) | Solid-state image capturing apparatus, method for manufacturing same, and electronic information device | |
JP2010263177A (ja) | 固体撮像素子およびその駆動方法、固体撮像素子の製造方法、電子情報機器 | |
KR101133901B1 (ko) | 고체 촬상 장치의 제조 방법, 고체 촬상 장치 및 카메라 | |
US10381389B2 (en) | Solid state imaging device, manufacturing method of solid state imaging device, and imaging system | |
US9853072B2 (en) | Solid-state imaging element and manufacturing method for solid-state imaging element | |
US8368161B2 (en) | Solid-state image capturing device, method of manufacturing solid-state image capturing device, and image capturing apparatus | |
KR101543098B1 (ko) | 고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 제조 방법 | |
JP6727897B2 (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および撮像システム | |
KR20150122866A (ko) | 이미지 센서 및 이의 제조 방법 | |
JP5651364B2 (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 | |
JP5349372B2 (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 | |
CN101442065B (zh) | 图像传感器及其制造方法 | |
JP2010245177A (ja) | 撮像素子、撮像素子の製造方法、撮像素子の駆動方法及び撮像装置 | |
JP2006344914A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法、並びにカメラ | |
JP2010056245A (ja) | 半導体撮像素子及びその製造方法、電子機器 | |
JP2010129786A (ja) | 固体撮像装置の製造方法、および電子情報機器 | |
JP4715110B2 (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
JP2012119492A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 | |
JP2008263037A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法並びに電子情報機器 | |
JP2009129931A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 | |
JP5697961B2 (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 | |
JP2012064815A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 | |
JP2013098261A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子情報機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130401 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140325 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141027 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5651364 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D04 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |