JPH0992813A - Solid state image pickup device and its manufacture - Google Patents
Solid state image pickup device and its manufactureInfo
- Publication number
- JPH0992813A JPH0992813A JP7248998A JP24899895A JPH0992813A JP H0992813 A JPH0992813 A JP H0992813A JP 7248998 A JP7248998 A JP 7248998A JP 24899895 A JP24899895 A JP 24899895A JP H0992813 A JPH0992813 A JP H0992813A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- light
- silicon nitride
- silicon substrate
- nitride film
- 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
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換を行う受
光部を有した固体撮像素子に係り、詳しくはスミア特性
を改善した固体撮像素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device having a light receiving portion for photoelectric conversion, and more particularly to a solid-state image pickup device having improved smear characteristics.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device
）型の固体撮像素子としては、例えば図３に示す構造
のものが知られている。図３において符号１は固体撮像
素子であり、この撮像素子１は、シリコン基板２の表層
部にオーバーフローバリア３を形成し、これの上に受光
部４を形成し、さらにこの受光部４の上にホール蓄積部
５を形成したものである。受光部４の一方の側方には読
み出し部（図示略）を介して垂直転送部６が配設されて
おり、他方の側方にはチャネルストップ（図示略）を介
して別の垂直転送部（図示略）が配設されている。そし
て、これら垂直転送部６のそれぞれの側方には、読み出
し部あるいはチャネルストップを介して別の受光部（図
示略）が配設されている。2. Description of the Related Art Conventionally, CCD (Charge-Coupled Device)
As a solid-state image pickup device of) type, for example, one having a structure shown in FIG. 3 is known. In FIG. 3, reference numeral 1 is a solid-state image sensor, and this image sensor 1 has an overflow barrier 3 formed on a surface layer of a silicon substrate 2, a light receiving section 4 formed on the overflow barrier 3, and an upper portion of the light receiving section 4. The hole accumulating portion 5 is formed in the. A vertical transfer unit 6 is provided on one side of the light receiving unit 4 via a reading unit (not shown), and another vertical transfer unit is provided on the other side of the light receiving unit 4 via a channel stop (not shown). (Not shown) is provided. Further, on each side of these vertical transfer units 6, another light receiving unit (not shown) is arranged via a reading unit or a channel stop.
【０００３】シリコン基板２の表面には絶縁膜７が形成
され、この絶縁膜７の上には、前記垂直転送部６の直上
位置を覆ってポリシリコンからなる転送電極８が形成さ
れている。また、転送電極８の表面にはポリシリコン酸
化膜９が形成されている。前記絶縁膜７上には、ポリシ
リコン酸化膜９を覆った状態でＰＳＧ（リンシリケート
ガラス）等からなるパッシベーション膜１０が形成さ
れ、このパッシベーション膜１０の上には、前記転送電
極８を覆いかつ前記受光部４の直上位置の一部を開口し
た状態で遮光膜１１が形成されている。これら遮光膜１
１、および該遮光膜１１の開口部に臨むパッシベーショ
ン膜１０を覆って透明層（図示略）が形成され、さらに
該透明層上にカラーフィルタ、マイクロオンチップレン
ズ等が形成されている。An insulating film 7 is formed on the surface of the silicon substrate 2, and a transfer electrode 8 made of polysilicon is formed on the insulating film 7 so as to cover a position directly above the vertical transfer portion 6. Further, a polysilicon oxide film 9 is formed on the surface of the transfer electrode 8. A passivation film 10 made of PSG (phosphosilicate glass) or the like is formed on the insulating film 7 while covering the polysilicon oxide film 9, and the transfer electrode 8 is covered on the passivation film 10. The light shielding film 11 is formed in a state in which a part of the position immediately above the light receiving portion 4 is opened. These light-shielding films 1
1, and a passivation film 10 facing the opening of the light-shielding film 11, a transparent layer (not shown) is formed, and a color filter, a micro-on-chip lens, and the like are further formed on the transparent layer.
【０００４】そして、このような構成により固体撮像素
子１は、透明層を透過してきた入射光を受光部４で受
け、光電変換を行って電荷とする。すると、得られた電
荷は読み出し部（図示略）を経て垂直転送部６に送ら
れ、さらに転送電極８の駆動によって垂直転送部６中を
移動し、水平転送部（図示略）を経て信号として出力さ
れる。In the solid-state image pickup device 1 having such a structure, the light-receiving portion 4 receives the incident light transmitted through the transparent layer, and photoelectrically converts it into an electric charge. Then, the obtained charges are sent to the vertical transfer unit 6 via the read-out unit (not shown), and further move in the vertical transfer unit 6 by driving the transfer electrode 8, and as a signal via the horizontal transfer unit (not shown). Is output.
【０００５】ところで、このような固体撮像素子１にお
いて遮光膜１１は、通常アルミニウム（Ａｌ）によって
形成されている。しかし、ＡｌはＳｉと反応し易く、コ
ンタクト面においてスパイクを発生させたり、突発的な
ヒロックを発生してランダムな箇所のセンサ開口を小さ
くしたり、マイグレーションが発生し断線したりするこ
とがあり、プロセス的に有利な材料とは決して言えない
のである。By the way, in such a solid-state image pickup device 1, the light shielding film 11 is usually formed of aluminum (Al). However, Al easily reacts with Si, and spikes may be generated on the contact surface, sudden hillocks may be generated to reduce the sensor openings at random locations, or migration may occur and disconnection may occur. It is by no means a process-friendly material.
【０００６】また、Ａｌは光反射成分が多いことから、
図３中矢印Ａで示すように、受光部３の受光面に対し斜
めに入射した光の一部がシリコン基板２表面と遮光膜１
１の張り出し部１１ａとの間で反射し、垂直転送部６あ
るいはその近傍に到達することがある。このように入射
光が受光部３を経ることなく垂直転送部６あるいはその
近傍に到達すると、この到達箇所で光電変換が起こり、
生じた電荷が垂直転送部６を経て水平転送部に流れるこ
とにより、スミアが発生してしまうのである。このよう
な機構によるスミアの発生を防止するため、従来、図４
に示すようにＷ系化合物やＴｉ系化合物等からなる低反
射膜１２をパッシベーション膜１０と遮光膜１１との間
に形成し、スミア成分を低減するといったプロセス面の
工夫がなされている。Also, since Al has many light reflection components,
As indicated by an arrow A in FIG. 3, a part of the light obliquely incident on the light receiving surface of the light receiving unit 3 is partially reflected by the surface of the silicon substrate 2 and the light shielding film 1.
It may be reflected between the first overhanging portion 11a and reach the vertical transfer portion 6 or the vicinity thereof. Thus, when the incident light reaches the vertical transfer unit 6 or the vicinity thereof without passing through the light receiving unit 3, photoelectric conversion occurs at this reaching position,
The generated charges flow to the horizontal transfer section through the vertical transfer section 6, so that smear occurs. In order to prevent the occurrence of smear due to such a mechanism, conventionally, as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a low reflection film 12 made of a W-based compound, a Ti-based compound, or the like is formed between the passivation film 10 and the light-shielding film 11 to reduce the smear component.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、図４に示し
た固体撮像素子にあっては、低反射膜１２を形成するこ
とから製造に際してその工程数が増加してしまい、また
この低反射膜１２の形成をＷ系化合物やＴｉ系化合物等
の高価な材料を用い、しかも製造装置についても高機能
のものを使用する必要があることから、総合的なコスト
が上昇してしまうといった不満がある。一方、デバイス
特性の面からみれば、スミアを低減するため遮光膜１１
をできるかぎりシリコン基板２表面に近づけたいが、遮
光膜１１の下に敷くパッシベーション膜１０の膜厚を薄
くすると、遮光膜１１からの金属不純物がシリコン基板
２中へ拡散する度合いが高くなり、白キズ欠陥数が増加
するという不都合がある。したがって、現状ではこのパ
ッシベーション膜１０の最小の膜厚からスミア値の下限
が決定されることとなっており、これを打開することが
大きな課題となっている。However, in the solid-state image pickup device shown in FIG. 4, since the low reflection film 12 is formed, the number of steps in manufacturing increases, and the low reflection film 12 is also required. Since it is necessary to use an expensive material such as a W-based compound or a Ti-based compound for the formation of the compound and a high-performance manufacturing apparatus, it is unsatisfactory that the overall cost increases. On the other hand, from the viewpoint of device characteristics, the light-shielding film 11 is used to reduce smear.
However, if the thickness of the passivation film 10 laid under the light shielding film 11 is made thin, the degree of diffusion of metal impurities from the light shielding film 11 into the silicon substrate 2 becomes high and the white There is an inconvenience that the number of scratch defects increases. Therefore, at present, the lower limit of the smear value is determined from the minimum film thickness of the passivation film 10, and it is a big problem to overcome this.
【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、コストの大きな上昇を招
くことなくスミア特性をさらに改善した固体撮像素子
と、その製造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a solid-state image pickup device having further improved smear characteristics without causing a large increase in cost, and a manufacturing method thereof. is there.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子で
は、パッシベーション膜と遮光膜との間の、少なくとも
前記遮光膜の開口部分の周辺部に、プラズマＣＶＤ成長
によりその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x としたとき、ｘ＞０．
６６６となる窒化ケイ素膜を設けたことを前記課題の解
決手段とした。In the solid-state image pickup device of the present invention, the composition between the passivation film and the light-shielding film is at least the peripheral portion of the opening of the light-shielding film, and the composition thereof is Si x N 2. If 1-x , x> 0.
The provision of a silicon nitride film serving as 666 was taken as a means for solving the above problems.
【００１０】この固体撮像素子によれば、少なくとも遮
光膜の開口部分の周辺部において、遮光膜の下面側にプ
ラズマＣＶＤ成長による窒化ケイ素膜を設けたことか
ら、該窒化ケイ素膜が低反射膜として機能することによ
り、遮光膜の下面における可視光反射率が小さくなる。
また、窒化ケイ素膜がプラズマＣＶＤ法によって成長形
成されており、したがって該窒化ケイ素膜はＨを含有す
るため、シリコン基体表面とその上の絶縁膜（ＳｉＯ2
膜）との界面におけるダングリングボンドがＨ終端し、
これにより暗電流値が小さくなる。According to this solid-state imaging device, since the silicon nitride film formed by plasma CVD growth is provided on the lower surface side of the light shielding film at least in the peripheral portion of the opening of the light shielding film, the silicon nitride film serves as a low reflection film. The function reduces the visible light reflectance on the lower surface of the light shielding film.
Further, since the silicon nitride film is grown and formed by the plasma CVD method, and therefore the silicon nitride film contains H, the surface of the silicon substrate and the insulating film (SiO 2
The dangling bond at the interface with the film is H-terminated,
This reduces the dark current value.
【００１１】本発明の固体撮像素子の製造方法では、シ
リコン基体の表層部に不純物を注入して垂直転送部を形
成する工程と、前記シリコン基体上の、前記垂直転送部
の略直上の位置に転送電極を形成する工程と、前記シリ
コン基体上に、前記転送電極を覆ってパッシベーション
膜を形成する工程と、前記パッシベーション膜の上にプ
ラズマＣＶＤ法によってその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x とし
たとき、ｘ＞０．６６６となる窒化ケイ素膜を形成する
工程と、前記窒化ケイ素膜上に遮光膜を形成する工程
と、前記窒化ケイ素膜および遮光膜における、前記受光
部の直上位置の少なくとも一部を、エッチングによって
開口させる工程とを備えてなることを前記課題の解決手
段とした。In the method of manufacturing a solid-state image pickup device according to the present invention, a step of injecting an impurity into a surface layer portion of a silicon substrate to form a vertical transfer portion, and a step on the silicon substrate substantially directly above the vertical transfer portion. A step of forming a transfer electrode, a step of forming a passivation film on the silicon substrate so as to cover the transfer electrode, and a composition of Si x N 1-x by plasma CVD on the passivation film. At this time, a step of forming a silicon nitride film satisfying x> 0.666, a step of forming a light-shielding film on the silicon nitride film, and at least one of positions of the silicon nitride film and the light-shielding film right above the light receiving portion. And a step of opening the portion by etching.
【００１２】この固体撮像素子の製造方法によれば、パ
ッシベーション膜の上にプラズマＣＶＤ法によって窒化
ケイ素膜を形成し、さらにこの窒化ケイ素膜上に遮光膜
を形成するとともに、該窒化ケイ素膜および遮光膜にお
ける、受光部の直上位置の少なくとも一部を、エッチン
グによって開口させるので、パッシベーション膜と遮光
膜との間に、低反射膜として機能する窒化ケイ素膜が形
成され、これにより前記の固体撮像素子が得られる。According to this method of manufacturing a solid-state image pickup device, a silicon nitride film is formed on the passivation film by a plasma CVD method, a light-shielding film is further formed on the silicon nitride film, and the silicon nitride film and the light-shielding film are formed. Since at least a portion of the film immediately above the light receiving portion is opened by etching, a silicon nitride film functioning as a low reflection film is formed between the passivation film and the light shielding film, whereby the solid-state imaging device described above is formed. Is obtained.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態例によ
り詳しく説明する。図１は本発明の固体撮像素子の一実
施形態例を示す図であり、図１において符号２０はＣＣ
Ｄ型の固体撮像素子である。この固体撮像素子２０が図
４に示した固体撮像素子と異なるところは、Ｗ系化合物
やＴｉ系化合物等からなる低反射層１２に代えて、プラ
ズマＣＶＤ法により成長させた窒化ケイ素膜（Ｓｉx Ｎ
1-x）２１を配した点にある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to embodiments. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a solid-state image sensor according to the present invention. In FIG.
It is a D-type solid-state image sensor. The solid-state imaging device 20 differs from the solid-state imaging device shown in FIG. 4 in that the low-reflection layer 12 made of a W-based compound, a Ti-based compound, or the like is used instead of the silicon nitride film (Si x N
1-x ) 21 is arranged.
【００１４】この窒化ケイ素膜（Ｓｉx Ｎ1-x ）２１と
しては、Ｓｉの組成比（ｘ）が０．６６６を越えるもの
とされる。これは、例えばｘ＜０．５０であると、この
窒化ケイ素膜の屈折率が約１．４以下と小さくなってし
まい、遮光膜１１の下に形成した場合の反射防止機能が
不十分になってしまうからである。なお、窒化ケイ素膜
（Ｓｉx Ｎ1-x ）２１は、一般に組成比ｘが大きくなる
ほど屈折率が大きくなるが、その値はデポジション装置
や製造条件によって異なるものとなる。このような窒化
ケイ素膜２１は、特に波長の短い可視光に対して反射率
が小さく、例えば３０〜１２０ｎｍ程度の厚さのとき、
４００ｎｍ程度の波長に対しては反射率がほぼ０％のも
のとなる。The silicon nitride film (Si x N 1-x ) 21 has a Si composition ratio (x) of more than 0.666. This is because, for example, when x <0.50, the refractive index of the silicon nitride film becomes as small as about 1.4 or less, and the antireflection function when formed below the light shielding film 11 becomes insufficient. This is because it will end up. The silicon nitride film (Si x N 1-x ) 21 generally has a higher refractive index as the composition ratio x increases, but the value thereof varies depending on the deposition apparatus and manufacturing conditions. Such a silicon nitride film 21 has a small reflectance particularly for visible light having a short wavelength, and has a thickness of, for example, about 30 to 120 nm,
The reflectance is about 0% for a wavelength of about 400 nm.
【００１５】なお、プラズマＣＶＤ成長によって形成し
た窒化ケイ素膜は、その膜中にＨを豊富に含み、界面準
位などを終端させるため、特に組成比ｘが０．３３程度
以下の窒化ケイ素膜については、この界面準位などを終
端させる目的で用いられることがある。しかし、このよ
うな目的で用いられることはあっても、従来では、窒化
ケイ素膜はフォトリソグラフィにおける露光光のフォト
レジストに対する反射防止膜として研究レベルで試みら
れた報告はあるものの、遮光膜１１の反射防止膜として
用いられた例は知られていない。また、プラズマＣＶＤ
法により成長させた窒化ケイ素膜（Ｓｉx Ｎ1-x ）２１
を反射防止膜として機能させるためには、その屈折率を
１．６以上にするのが望ましく、そのためには組成比ｘ
を２／３以上にする必要がある。Since the silicon nitride film formed by plasma CVD growth contains abundant H in the film and terminates interface states and the like, especially for a silicon nitride film having a composition ratio x of about 0.33 or less. May be used for the purpose of terminating the interface state. However, even though it has been used for such a purpose, conventionally, although there is a report that the silicon nitride film was attempted at the research level as an antireflection film for the photoresist of exposure light in photolithography, There is no known example used as an antireflection film. Also, plasma CVD
Silicon nitride film (Si x N 1-x ) 21 grown by the method
In order to function as an antireflection film, it is desirable that the refractive index thereof be 1.6 or more. For that purpose, the composition ratio x
Needs to be 2/3 or more.
【００１６】このような窒化ケイ素膜２１を備えた固体
撮像素子２０を製造するには、従来と同様にシリコン基
板２の表層部の所定位置にｐ型の不純物を注入し、読み
出し部（図示略）とチャネルストップ（図示略）とを所
定間隔あけてそれぞれ形成し、また、これとは別に、こ
れらチャネルストップおよび読み出し部のそれぞれの外
側にｎ型の不純物を注入して垂直転送部６を形成する。In order to manufacture the solid-state image pickup device 20 provided with such a silicon nitride film 21, p-type impurities are injected into a predetermined position of the surface layer portion of the silicon substrate 2 as in the conventional case, and the reading portion (not shown). ) And a channel stop (not shown) are formed at predetermined intervals, and separately from this, an n-type impurity is injected into the outside of each of the channel stop and the read section to form the vertical transfer section 6. To do.
【００１７】次に、シリコン基板２の表面に、熱酸化法
またはＣＶＤ法によってＳｉＯ2 からなる絶縁膜７を形
成し、続いて該絶縁膜７上にポリシリコン膜（図示略）
を形成する。そして、このポリシリコン膜を公知のリソ
グラフィ技術、エッチング技術によってパターンニング
し、前記垂直転送部６の略直上の位置にポリシリコンか
らなる転送電極８を形成する。続いて、この転送電極８
の表面に、熱酸化法等によってポリシリコン酸化膜９を
形成する。Next, an insulating film 7 made of SiO 2 is formed on the surface of the silicon substrate 2 by a thermal oxidation method or a CVD method, and then a polysilicon film (not shown) is formed on the insulating film 7.
To form Then, this polysilicon film is patterned by a well-known lithography technique and etching technique to form a transfer electrode 8 made of polysilicon at a position substantially directly above the vertical transfer portion 6. Then, this transfer electrode 8
A polysilicon oxide film 9 is formed on the surface of the silicon oxide film by a thermal oxidation method or the like.
【００１８】次いで、形成した転送電極８をマスクとし
たセルフアラインによってシリコン基板２表層部の比較
的深い位置にｎ型の不純物を注入し、読み出し部とチャ
ネルストップとの間に受光部４を形成する。さらに、同
様に転送電極８をマスクとしてシリコン基板２表層部の
比較的浅い位置にｐ型の不純物を注入し、受光部４の直
上にホール蓄積部５を形成する。続いて、形成した転送
電極８およびポリシリコン酸化膜９を覆って前記絶縁膜
７上に、ＣＶＤ法によってＰＳＧ（リンシリケートガラ
ス）からなり、パッシベーション効果を有するパッシベ
ーション膜１０を形成する。続いて、Ｎ2 雰囲気中にて
８００〜１０００℃程度の温度で該パッシベーション膜
１０を熱処理し、これによりリフローを行う。Next, by self-alignment using the formed transfer electrode 8 as a mask, an n-type impurity is injected into a relatively deep position of the surface layer portion of the silicon substrate 2 to form the light receiving portion 4 between the read portion and the channel stop. To do. Further, similarly, using the transfer electrode 8 as a mask, a p-type impurity is implanted at a relatively shallow position in the surface layer portion of the silicon substrate 2, and the hole accumulation portion 5 is formed immediately above the light receiving portion 4. Then, a passivation film 10 made of PSG (phosphosilicate glass) and having a passivation effect is formed on the insulating film 7 by covering the formed transfer electrode 8 and the polysilicon oxide film 9 by a CVD method. Subsequently, heat treatment of the passivation film 10 at a temperature of about 800 to 1000 ° C. at a N 2 atmosphere, thereby reflow.
【００１９】次いで、このリフロー処理後のパッシベー
ション膜１０上に、図２（ａ）に示すようにプラズマＣ
ＶＤ法によって窒化ケイ素膜２１を堆積形成する。この
窒化ケイ素膜２１の膜厚については、３０〜２００ｎｍ
程度とされ、例えば入射光のうち特にその反射を低減し
たい光の波長が４００ｎｍである場合には約４０ｎｍま
たは約１００ｎｍ、６００ｎｍである場合には約５０ｎ
ｍまたは約１５０ｎｍとされる。また、プラズマＣＶＤ
法の条件については、例えば原料ガスとしてＳｉＨ4 と
ＮＨ3 とを用い、これらを０．１〜１．０Ｔｏｒｒ程度
の減圧下のチャンバ内に、ＳｉＨ4 を３００ｃｃ／ｍｉ
ｎ、ＮＨ3 を１５０ｃｃ／ｍｉｎの流量でそれぞれ流
し、この状態で常温にて成膜するといった条件が挙げら
れる。Next, as shown in FIG. 2A, plasma C is formed on the passivation film 10 after the reflow treatment.
A silicon nitride film 21 is deposited and formed by the VD method. The thickness of this silicon nitride film 21 is 30 to 200 nm.
For example, about 40 nm or about 100 nm when the wavelength of the light whose incident light is desired to be reduced is 400 nm, or about 50 n when the wavelength is 400 nm.
m or about 150 nm. Also, plasma CVD
The conditions of the law, for example, using SiH 4 and NH 3 as raw material gases, these in a chamber of reduced pressure of about 0.1～1.0Torr, the SiH 4 300 cc / mi
The conditions are such that n and NH 3 are respectively flowed at a flow rate of 150 cc / min, and the film is formed at room temperature in this state.
【００２０】次いで、形成した窒化ケイ素膜２１に開口
部を形成するべく、該窒化ケイ素膜２１上にレジストを
塗布し、さらに公知の露光・現像処理によって図２
（ｂ）に示すように、受光部４の直上位置の一部を開口
したレジストパターン２２を形成する。そして、このレ
ジストパターン２２をマスクとして窒化ケイ素膜２１を
エッチングし、図２（ｃ）に示すように受光部４の直上
位置の一部を開口した窒化ケイ素膜２１を形成し、その
後レジストターン２２を除去する。Next, in order to form an opening in the formed silicon nitride film 21, a resist is coated on the silicon nitride film 21 and further subjected to a known exposure / development process as shown in FIG.
As shown in (b), a resist pattern 22 having an opening at a position directly above the light receiving portion 4 is formed. Then, using the resist pattern 22 as a mask, the silicon nitride film 21 is etched to form a silicon nitride film 21 having an opening at a position directly above the light receiving portion 4 as shown in FIG. To remove.
【００２１】次いで、前記窒化ケイ素膜２１上に、図２
（ｄ）に示すようにスパッタ法等によってＡｌ等からな
る遮光膜１１を、厚さ３００〜６００ｎｍ程度に形成す
る。ここで、この遮光膜１１を、主成分がＡｌである材
質で形成する場合、５％程度以下のＳｉを含有する組成
のものとしてもよい。また、遮光膜１１を、Ａｌをスパ
ッタすることによって形成する場合には、例えばウエハ
を１５０℃程度に加熱し、６〜１０ｍＴｏｒｒ程度に制
御されたＡｒガス雰囲気中で行う。なお、本発明におい
ては、この遮光膜１１の形成回数や膜種について特に限
定されないのはもちろんである。Next, as shown in FIG.
As shown in (d), the light shielding film 11 made of Al or the like is formed to a thickness of about 300 to 600 nm by a sputtering method or the like. Here, when the light shielding film 11 is formed of a material whose main component is Al, it may have a composition containing about 5% or less of Si. When the light-shielding film 11 is formed by sputtering Al, for example, the wafer is heated to about 150 ° C. and is performed in an Ar gas atmosphere controlled to about 6 to 10 mTorr. In the present invention, the number of times of forming the light shielding film 11 and the film type are not particularly limited.
【００２２】次いで、形成した遮光膜１１に開口部を形
成するべく、該遮光膜１１上にレジストを塗布し、さら
に公知の露光・現像処理によって図２（ｅ）に示すよう
に、受光部４の直上位置の一部、すなわち先に形成した
窒化ケイ素膜２１の開口部の直上位置を開口したレジス
トパターン２３を形成する。そして、このレジストパタ
ーン２３をマスクとして遮光膜１１をエッチングし、図
２（ｅ）に示すように窒化ケイ素膜２１の開口部に連通
した、すなわち受光部４の直上位置の一部を開口した遮
光膜１１を形成する。その後、レジストターン２３を除
去し、さらに透明層、カラーフィルタ、マイクロオンチ
ップレンズ等を従来と同様の手法により順次形成し、図
１に示した固体撮像素子２０を得る。Next, in order to form an opening in the formed light-shielding film 11, a resist is applied on the light-shielding film 11 and, by a known exposure / development process, as shown in FIG. A resist pattern 23 is formed by opening a part of the position immediately above, that is, the position immediately above the opening of the silicon nitride film 21 formed previously. Then, the light-shielding film 11 is etched by using the resist pattern 23 as a mask to communicate with the opening of the silicon nitride film 21 as shown in FIG. The film 11 is formed. After that, the resist turn 23 is removed, and a transparent layer, a color filter, a micro-on-chip lens and the like are sequentially formed by the same method as the conventional method, and the solid-state imaging device 20 shown in FIG. 1 is obtained.
【００２３】このようにして得られた固体撮像素子２０
にあっては、遮光膜１１の下面側にプラズマＣＶＤ成長
による窒化ケイ素膜２１を設けたことから、該窒化ケイ
素膜を低反射膜として機能させることにより、遮光膜１
１下面における可視光反射率を小さくすることができ、
したがって入射光がシリコン基板２と遮光膜１１の張り
出し部１１ａとの間で反射することに起因するスミアを
低減し、スミア特性を改善することができる。また、図
４に示した従来の固体撮像素子のごとく、低反射膜とし
てＷ系化合物やＴｉ系化合物が用いられることなく、通
常のプロセスに用いられるプラズマＣＶＤ窒化ケイ素が
用いられていることから、コストの上昇が抑えられたも
のとなる。さらに、窒化ケイ素膜２１がプラズマＣＶＤ
法によって成長形成されしたがってＨを含有しているた
め、シリコン基板２表面とその上の絶縁膜（ＳｉＯ
2 膜）７との界面におけるダングリングボンドがＨ終端
し、これにより暗電流値を小さくすることができる。The solid-state image pickup device 20 thus obtained
In this case, since the silicon nitride film 21 formed by plasma CVD growth is provided on the lower surface side of the light shielding film 11, the silicon nitride film is caused to function as a low reflection film, so that the light shielding film 1
1 It is possible to reduce the visible light reflectance on the lower surface,
Therefore, smear resulting from reflection of incident light between the silicon substrate 2 and the projecting portion 11a of the light shielding film 11 can be reduced, and smear characteristics can be improved. Further, unlike the conventional solid-state imaging device shown in FIG. 4, since the low reflection film does not use a W-based compound or a Ti-based compound, plasma CVD silicon nitride used in a normal process is used, The increase in cost is suppressed. Further, the silicon nitride film 21 is plasma CVD
Since it is grown by the method and therefore contains H, the surface of the silicon substrate 2 and the insulating film (SiO
The dangling bond at the interface with the ( 2 film) 7 is H-terminated, whereby the dark current value can be reduced.
【００２４】なお、前述した製造方法においては、窒化
ケイ素膜２１に開口部を形成するためのエッチング、遮
光膜１１に開口部を形成するためのエッチングをそれぞ
れ別に行ったが、窒化ケイ素膜２１、遮光膜１１を続け
て形成し、その後、これらの上にレジストパターンを形
成し、形成したレジストパターンをマスクにして窒化ケ
イ素膜２１、遮光膜１１を連続的にエッチングするよう
にしてもよい。また、窒化ケイ素膜２１のエッチング、
遮光膜１１のエッチングをそれぞれ別に行う場合には、
特に窒化ケイ素膜２１のエッチングについては、受光部
４の直上位置のみを開口するのでなく、この開口部の周
辺部のみに窒化ケイ素膜２１が残るように、転送電極８
の直上位置などについても開口させるようにして行って
もよい。In the manufacturing method described above, the etching for forming the opening in the silicon nitride film 21 and the etching for forming the opening in the light shielding film 11 are separately performed. The light-shielding film 11 may be continuously formed, and then a resist pattern may be formed on these, and the silicon nitride film 21 and the light-shielding film 11 may be continuously etched using the formed resist pattern as a mask. In addition, etching of the silicon nitride film 21,
When the light-shielding film 11 is separately etched,
In particular, regarding the etching of the silicon nitride film 21, the transfer electrode 8 is formed so that the silicon nitride film 21 is left only in the peripheral portion of this opening instead of opening only the position directly above the light receiving portion 4.
You may open so that it may be located just above.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像素
子は、遮光膜の下面側にプラズマＣＶＤ成長による窒化
ケイ素膜を設け、該窒化ケイ素膜を低反射膜として機能
させたものであるから、該窒化ケイ素膜によって遮光膜
下面における可視光反射率を小さくすることができ、こ
れにより入射光がシリコン基体と遮光膜の張り出し部と
の間で反射することに起因するスミアを低減し、従来の
ものに比べスミア特性を改善することができる。また、
Ｗ系化合物やＴｉ系化合物を低反射膜として用いること
なく、通常のプロセスに用いられるプラズマＣＶＤ窒化
ケイ素を用いていることから、コストの上昇を最小限に
抑えることができる。さらに、窒化ケイ素膜がプラズマ
ＣＶＤ法によって成長形成されしたがってＨを含有して
いるため、シリコン基体表面とその上の絶縁膜との界面
におけるダングリングボンドがＨ終端し、これにより暗
電流値を小さくすることができる。As described above, in the solid-state image pickup device of the present invention, a silicon nitride film formed by plasma CVD growth is provided on the lower surface side of the light shielding film, and the silicon nitride film is made to function as a low reflection film. The silicon nitride film can reduce the visible light reflectance on the lower surface of the light shielding film, thereby reducing smear caused by reflection of incident light between the silicon substrate and the overhanging portion of the light shielding film. The smear characteristics can be improved as compared with those described above. Also,
Since the plasma CVD silicon nitride used in the normal process is used without using the W-based compound or the Ti-based compound as the low reflection film, the cost increase can be suppressed to the minimum. Further, since the silicon nitride film is grown and formed by the plasma CVD method and thus contains H, dangling bonds at the interface between the surface of the silicon substrate and the insulating film thereover are H-terminated, which reduces the dark current value. can do.
【００２６】本発明の固体撮像素子の製造方法は、パッ
シベーション膜の上にプラズマＣＶＤ法によって窒化ケ
イ素膜を形成し、さらにこの窒化ケイ素膜上に遮光膜を
形成するとともに、該窒化ケイ素膜および遮光膜におけ
る、受光部の直上位置の少なくとも一部を、エッチング
によって開口させるので、パッシベーション膜と遮光膜
との間に、低反射膜として機能する窒化ケイ素膜を形成
することができ、これにより前記の固体撮像素子を容易
に形成することができる。In the method of manufacturing a solid-state image pickup device according to the present invention, a silicon nitride film is formed on the passivation film by a plasma CVD method, a light-shielding film is further formed on the silicon nitride film, and the silicon nitride film and the light-shielding film are formed. Since at least a part of the film immediately above the light receiving portion is opened by etching, a silicon nitride film functioning as a low reflection film can be formed between the passivation film and the light shielding film. The solid-state image sensor can be easily formed.
【図１】本発明の固体撮像素子の一例の概略構成を示す
要部側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration of an example of a solid-state imaging device of the present invention.
【図２】（ａ）〜（ｅ）は図１に示した固体撮像素子の
製造方法を工程順に説明するための要部側断面図であ
る。2A to 2E are cross-sectional views of the main part for explaining the method of manufacturing the solid-state imaging device shown in FIG. 1 in the order of steps.
【図３】従来の固体撮像素子の一例を示す要部側断面図
である。FIG. 3 is a side sectional view of an essential part showing an example of a conventional solid-state imaging device.
【図４】従来の固体撮像素子の他の例を示す要部側断面
図である。FIG. 4 is a side sectional view of a main part showing another example of a conventional solid-state imaging device.
２ シリコン基板（シリコン基体） ４ 受光部 ６ 垂直転送部 ８ 転送電極 １０ パッシベーション膜 １１ 遮光膜 ２０ 固体撮像素子 ２１ 窒化ケイ素膜 ２２ａ、２２ｂ 転送電極 2 Silicon substrate (silicon substrate) 4 Light receiving part 6 Vertical transfer part 8 Transfer electrode 10 Passivation film 11 Light-shielding film 20 Solid-state imaging device 21 Silicon nitride film 22a, 22b Transfer electrode
Claims (2)
変換を行う受光部と、 該受光部の側方に設けられた垂直転送部と、 前記シリコン基体上の、前記垂直転送部の略直上位置に
設けられた転送電極と、 前記シリコン基体上に、前記転送電極を覆って設けられ
たパッシベーション膜と、 前記パッシベーション膜の上に、前記転送電極を覆いか
つ前記受光部の直上位置の少なくとも一部を開口した状
態で設けられた遮光膜とを備えてなる固体撮像素子にお
いて、 前記パッシベーション膜と遮光膜との間の、少なくとも
前記遮光膜の開口部分の周辺部に、プラズマＣＶＤ成長
によりその組成が、Ｓｉx Ｎ1-x としたとき、ｘ＞０．
６６６となる窒化ケイ素膜を設けたことを特徴とする固
体撮像素子。1. A light receiving portion provided on the surface layer of a silicon substrate for performing photoelectric conversion, a vertical transfer portion provided on the side of the light receiving portion, and a portion of the silicon substrate directly above the vertical transfer portion. A transfer electrode provided at a position, a passivation film provided on the silicon substrate so as to cover the transfer electrode, and at least one of positions on the passivation film covering the transfer electrode and immediately above the light receiving portion. In a solid-state imaging device comprising a light-shielding film provided in a state where a portion of the light-shielding film is opened, a composition of the composition is formed by plasma CVD growth between the passivation film and the light-shielding film, at least in the periphery of the opening of the light-shielding film. Is Si x N 1-x , x> 0.
A solid-state image pickup device comprising a silicon nitride film to be 666.
て垂直転送部を形成する工程と、 前記シリコン基体上の、前記垂直転送部の略直上の位置
に転送電極を形成する工程と、 前記シリコン基体上に、前記転送電極を覆ってパッシベ
ーション膜を形成する工程と、 前記パッシベーション膜の上にプラズマＣＶＤ法によっ
てその組成が、ＳｉxＮ1-x としたとき、ｘ＞０．６６
６となる窒化ケイ素膜を形成する工程と、 前記窒化ケイ素膜上に遮光膜を形成する工程と、 前記窒化ケイ素膜および遮光膜における、前記受光部の
直上位置の少なくとも一部を、エッチングによって開口
させる工程と、 を備えてなることを特徴とする固体撮像素子の製造方
法。2. A step of implanting impurities into a surface layer portion of a silicon substrate to form a vertical transfer portion, a step of forming a transfer electrode on the silicon substrate at a position substantially directly above the vertical transfer portion, When a passivation film is formed on the silicon substrate so as to cover the transfer electrode, and the composition is Si x N 1-x by plasma CVD on the passivation film, x> 0.66.
6, a step of forming a silicon nitride film to be 6, a step of forming a light-shielding film on the silicon nitride film, and at least a portion of the silicon nitride film and the light-shielding film immediately above the light receiving portion are opened by etching. A method of manufacturing a solid-state imaging device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248998A JPH0992813A (en) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | Solid state image pickup device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7248998A JPH0992813A (en) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | Solid state image pickup device and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992813A true JPH0992813A (en) | 1997-04-04 |
Family
ID=17186495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7248998A Pending JPH0992813A (en) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | Solid state image pickup device and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0992813A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208685A (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Sony Corp | Solid-state imaging element |
| JP2008199059A (en) * | 2008-05-01 | 2008-08-28 | Sony Corp | Solid-state image pickup device and manufacturing method therefor |
| RU2497233C2 (en) * | 2011-02-09 | 2013-10-27 | Кэнон Кабусики Кайся | Solid-state image capturing device and method of making solid-state image capturing device |
| US10777596B2 (en) | 2017-09-28 | 2020-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus, method of manufacturing the same, and device |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP7248998A patent/JPH0992813A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002208685A (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Sony Corp | Solid-state imaging element |
| JP2008199059A (en) * | 2008-05-01 | 2008-08-28 | Sony Corp | Solid-state image pickup device and manufacturing method therefor |
| RU2497233C2 (en) * | 2011-02-09 | 2013-10-27 | Кэнон Кабусики Кайся | Solid-state image capturing device and method of making solid-state image capturing device |
| US10777596B2 (en) | 2017-09-28 | 2020-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus, method of manufacturing the same, and device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7259791B2 (en) | Method of making solid-state image pickup device in-layer lens with antireflection film with intermediate index of refraction | |
| TWI399849B (en) | Solid-state imaging device, method for manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus | |
| US6849476B2 (en) | Method of manufacturing a solid-state imaging device | |
| JPH0964325A (en) | Solid-state image sensing device and its manufacture | |
| JP2006332124A (en) | Solid-state image pickup element and manufacturing method thereof | |
| JPH11233750A (en) | Method for manufacturing solid-state image pick-up element | |
| US5246875A (en) | Method of making charge coupled device image sensor | |
| JPH0992813A (en) | Solid state image pickup device and its manufacture | |
| JPH0758772B2 (en) | Method of manufacturing solid-state imaging device | |
| JPH07106537A (en) | Manufacture of solid-state image sensing device | |
| JP2001352051A (en) | Solid-state image pickup device and its manufacturing method | |
| JPH10112532A (en) | Image sensing device | |
| JPS6344760A (en) | Solid state image sensor | |
| JP3339249B2 (en) | Method for manufacturing solid-state imaging device | |
| JP4162480B2 (en) | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof | |
| JP3092271B2 (en) | Method for manufacturing solid-state imaging device | |
| JP3485304B2 (en) | Solid-state imaging device | |
| JPH06125069A (en) | Solid-state image sensing element and manufacture thereof | |
| JP2002164522A (en) | Solid-state image pickup element and its manufacturing method | |
| JPH08306895A (en) | Solid-state image sensor and its fabrication method | |
| JP2003069007A (en) | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same | |
| JP2005175072A (en) | Solid state imaging apparatus and its fabricating process | |
| JP3296352B2 (en) | Photoelectric conversion device, solid-state imaging device, and method of manufacturing the same | |
| JP3413977B2 (en) | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same | |
| JP2004363473A (en) | Solid imaging device and its manufacturing method |