JP2005033110A - Solid-state imaging device and manufacturing method thereof - Google Patents
Solid-state imaging device and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005033110A JP2005033110A JP2003272981A JP2003272981A JP2005033110A JP 2005033110 A JP2005033110 A JP 2005033110A JP 2003272981 A JP2003272981 A JP 2003272981A JP 2003272981 A JP2003272981 A JP 2003272981A JP 2005033110 A JP2005033110 A JP 2005033110A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light receiving
- antireflection film
- receiving portion
- solid
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
【課題】 反射防止膜による反射防止効果を実質的に損なうことなく、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給が効果的に行われ、出力画像の画質が良好で高感度の固体撮像素子を提供する。
【解決手段】 半導体基板1と、半導体基板内に形成された複数の受光部2と、受光部の上方に形成された反射防止膜6とを備え、反射防止膜は、各受光部の上方の一部に開口6aを有する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively supply hydrogen to a substrate necessary for reducing dark current without substantially impairing the antireflection effect of an antireflection film, and to achieve a high output image quality and high sensitivity. A solid-state imaging device is provided.
SOLUTION: A semiconductor substrate 1, a plurality of light receiving portions 2 formed in the semiconductor substrate, and an antireflection film 6 formed above the light receiving portions, wherein the antireflection film is provided above each light receiving portion. Some have openings 6a.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は固体撮像素子に関するものであり、さらに詳しくは、出力画像の画質、及び感度を改善した固体撮像素子およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a solid-state imaging device, and more particularly to a solid-state imaging device with improved image quality and sensitivity of an output image and a manufacturing method thereof.
現在、固体撮像素子としては信号電荷の読み出しにCCD(電荷結合素子)を使用したものが主流となっている。そして、高解像度化と光学システム系の小型化を図るため固体撮像素子の高画素化・小型化が進むに伴い、感度の向上が課題となっている。 At present, a solid-state imaging device mainly uses a CCD (charge coupled device) for reading signal charges. In order to increase the resolution and reduce the size of the optical system, improvement in sensitivity has become an issue as the solid-state imaging device is increased in size and size.
一般に、カラーカメラ等に用いられる固体撮像素子は、光電変換によって信号電荷を得るための受光部を形成したシリコン基板上に、絶縁膜を介して転送電極が形成され、さらに、層間絶縁膜、受光部上方に開口を有する遮光膜、表面保護膜、平坦化膜、カラーフィルター、マイクロレンズが順に積層された構造を有している。受光部はCCD部と交互に並ぶように二次元的に配置されており、一対の受光部とCCD部が一画素を構成している。マイクロレンズで集光された入射可視光は、カラーフィルターにより、画素ごとに赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)の3原色に分離される。分離された赤色光はR用受光部に入射され、緑色光はG用受光部に入射され、青色光はB用受光部に入射される。 In general, a solid-state imaging device used for a color camera or the like has a transfer electrode formed on a silicon substrate on which a light receiving portion for obtaining signal charges by photoelectric conversion is formed via an insulating film. It has a structure in which a light shielding film having an opening above the part, a surface protective film, a planarizing film, a color filter, and a microlens are sequentially laminated. The light receiving portions are two-dimensionally arranged so as to be alternately arranged with the CCD portions, and the pair of light receiving portions and the CCD portions constitute one pixel. The incident visible light collected by the microlens is separated into three primary colors of red light (R), green light (G), and blue light (B) for each pixel by a color filter. The separated red light is incident on the R light receiving portion, the green light is incident on the G light receiving portion, and the blue light is incident on the B light receiving portion.
このような固体撮像素子においては、層間絶縁膜として使用されるシリコン酸化膜とシリコン基板の屈折率の差により、シリコン基板表面において入射光が反射するためにフォトダイオードまで到達する光が損失し、感度の低下を招くという問題があった。 In such a solid-state imaging device, due to the difference in refractive index between the silicon oxide film used as an interlayer insulating film and the silicon substrate, incident light is reflected on the silicon substrate surface, so that light reaching the photodiode is lost, There was a problem that the sensitivity was lowered.
この問題を解決するため、シリコン基板と層間絶縁膜との間にシリコン窒化膜からなる反射防止膜を設けることにより、多重干渉効果を利用して入射光の反射を低減し、感度の向上を図ることが提案されている(特許文献1、特許文献2参照)。
In order to solve this problem, by providing an antireflection film made of a silicon nitride film between the silicon substrate and the interlayer insulating film, the reflection of incident light is reduced by utilizing the multiple interference effect and the sensitivity is improved. Has been proposed (see
ところが、従来の固体撮像素子において反射防止膜として使用されるシリコン窒化膜は、結晶構造が緻密であるために水素の透過性が悪く、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給が阻害されて、画質の向上を十分に図ることが困難であるという問題があった。この問題を解決するため、シリコン基板上の絶縁膜をLPCVD法(Low pressure chemical vapor deposition)によるシリコン酸化膜で形成し、転送電極上の反射防止膜の一部を取り除くことが提案されている(特許文献3参照)。
しかしながら、特許文献3における固体撮像素子のように転送電極上の反射防止膜の一部を取り除く場合、シリコン基板上の絶縁膜として使用される膜は水素透過性の良い膜でないと、画質の向上を十分に図ることが困難であるという問題があった。 However, when a part of the antireflection film on the transfer electrode is removed as in the solid-state imaging device in Patent Document 3, the film used as the insulating film on the silicon substrate is not a film with good hydrogen permeability, so that the image quality is improved. There was a problem that it was difficult to achieve sufficient.
また、従来の固体撮像素子においては、R用受光部、G用受光部、B用受光部のすべてにおいて同じ膜厚であり、従って、反射防止膜の膜厚が特定の波長に対して最も反射率が低減される設定になっている。そのため、全ての波長領域の可視光に対して入射光の反射を十分に低減することはできず、カラーカメラ等に用いられる固体撮像素子の感度を十分に高めることは困難であった。 Further, in the conventional solid-state imaging device, all of the R light receiving portion, the G light receiving portion, and the B light receiving portion have the same film thickness. Therefore, the film thickness of the antireflection film is the most reflective for a specific wavelength. The rate is set to be reduced. For this reason, it is impossible to sufficiently reduce the reflection of incident light with respect to visible light in all wavelength regions, and it has been difficult to sufficiently increase the sensitivity of a solid-state imaging device used in a color camera or the like.
本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであって、反射防止膜による反射防止効果を実質的に損なうことなく、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給が効果的に行われ、出力画像の画質が良好で高感度の固体撮像素子、及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to effectively supply hydrogen to a substrate necessary for reducing dark current without substantially impairing the antireflection effect of the antireflection film. An object of the present invention is to provide a high-sensitivity solid-state imaging device that has a high output image quality and a manufacturing method thereof.
上記課題を解決するため、本発明の固体撮像素子は、半導体基板と、前記半導体基板内に形成された複数の受光部と、前記受光部の上方に形成された反射防止膜とを備え、前記反射防止膜は、前記各受光部の上方の一部に開口を有する。 In order to solve the above problems, a solid-state imaging device of the present invention includes a semiconductor substrate, a plurality of light receiving portions formed in the semiconductor substrate, and an antireflection film formed above the light receiving portion, The antireflection film has an opening in a part above each light receiving portion.
本発明の他の構成の固体撮像素子は、半導体基板と、前記半導体基板内に形成された複数の受光部と、前記受光部の上方に形成された反射防止膜と、入射光に含まれる複数の色の成分毎に各々前記各受光部に入射させる光学部材とを備える。前記反射防止膜は、少なくとも1つの色を受光する前記受光部の上方の一部あるいは全部に前記開口を有する。 A solid-state imaging device having another configuration of the present invention includes a semiconductor substrate, a plurality of light receiving portions formed in the semiconductor substrate, an antireflection film formed above the light receiving portion, and a plurality of light contained in incident light. And an optical member that is incident on each of the light receiving portions for each color component. The antireflection film has the opening in part or all of the upper part of the light receiving unit that receives at least one color.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、半導体基板内に受光部を形成する工程と、前記受光部の上方に反射防止膜を形成する工程とを含み、前記反射防止膜を形成する工程は、前記受光部上方に位置する反射防止膜の一部をエッチング法によって除去する工程、または前記受光部上方の一部を除いた領域に反射防止膜を形成する工程を含む。 The method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention includes a step of forming a light receiving portion in a semiconductor substrate and a step of forming an antireflection film above the light receiving portion, and the step of forming the antireflection film includes the steps of: A step of removing a part of the antireflection film located above the light receiving portion by an etching method, or a step of forming an antireflection film in a region excluding a portion above the light receiving portion.
本発明の他の構成の固体撮像素子の製造方法は、半導体基板内に受光部を形成する工程と、前記受光部の上方に反射防止膜を形成する工程と、入射光に含まれる複数の色の成分毎に各々前記各受光部に入射させる光学部材を形成する工程とを含む。前記反射防止膜を形成する工程は、少なくとも1つの色を受光する前記受光部の上方に位置する前記反射防止膜の一部あるいは全部をエッチング法によって除去する工程、または、少なくとも1つの色を受光する前記受光部の上方の一部あるいは全部を除いた領域に前記反射防止膜を形成する工程を含む。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solid-state imaging device, the step of forming a light receiving portion in a semiconductor substrate, the step of forming an antireflection film above the light receiving portion, and a plurality of colors included in incident light. Forming an optical member that is incident on each of the light receiving portions for each of the components. The step of forming the antireflection film includes a step of removing a part or all of the antireflection film located above the light receiving portion that receives at least one color by an etching method, or receives at least one color. Forming the antireflection film in a region excluding a part or all of the light receiving portion above.
本発明の固体撮像素子によれば、反射防止膜が、受光部の上方の一部に開口を有することにより、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給を効果的に行うことができ、従来に比べて高画質の撮像信号を得ることができる。しかも、反射防止膜の一部における反射防止効果が失われるのみであるため、受光部への入射光に対する反射防止効果を実質的に損なうことなく、従来に比べて高画質の撮像信号を得ることができる。 According to the solid-state imaging device of the present invention, the antireflection film has an opening in a part above the light receiving portion, thereby effectively supplying hydrogen to the substrate necessary for reducing dark current. Therefore, it is possible to obtain an image pickup signal with higher image quality than in the past. In addition, since only the antireflection effect of a part of the antireflection film is lost, it is possible to obtain an image signal with higher image quality than before without substantially impairing the antireflection effect on the light incident on the light receiving portion. Can do.
本発明の他の構成の固体撮像素子によれば、反射防止膜が、少なくとも1つの色を受光する前記受光部の上方の一部あるいは全部に前記開口を有する構成であることにより、反射防止効果の低下による感度低下を回避するために反射防止膜への開口形成が制限される場合においても、実質的な感度低下を発生させずに、画質の向上を十分に図ることができる。例えば、反射防止膜の厚さが、赤色用受光部、緑色用受光部、青色用受光部のすべてに対して一様であって、赤色光から緑色光の波長領域に対して最も反射率が低減される反射防止膜の膜厚に設定される場合、青色用受光部の上方の反射防止膜に開口があっても実質的な感度低下は発生しない。 According to another aspect of the solid-state imaging device of the present invention, the antireflection film has the opening at a part or all of the upper part of the light receiving unit that receives at least one color, thereby preventing the antireflection effect. Even when the formation of the opening in the antireflection film is restricted in order to avoid the sensitivity decrease due to the decrease in image quality, the image quality can be sufficiently improved without causing a substantial decrease in sensitivity. For example, the thickness of the antireflection film is uniform for all of the red light receiving portion, the green light receiving portion, and the blue light receiving portion, and has the highest reflectivity in the wavelength region from red light to green light. When the film thickness of the antireflection film is set to be reduced, even if there is an opening in the antireflection film above the blue light receiving portion, no substantial decrease in sensitivity occurs.
本発明の固体撮像素子の製造方法によれば、上記構成の固体撮像素子を容易に製造することができる。 According to the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the solid-state imaging device having the above-described configuration can be easily manufactured.
本発明の固体撮像素子において好ましくは、第1の波長の光を受光する受光部の上方の反射防止膜は、その一部あるいは全部に開口を有し、第1の波長より長波長である第2の波長の光を受光する受光部の上方の反射防止膜は、開口を有さない構成とする。この構成によれば、例えば、赤色光と緑色光の波長領域に対して最も反射率が低減される反射防止膜の膜厚を設定した場合、青色光に対する反射率は反射防止膜がない場合とほとんど変化がないため、反射防止膜に開口が存在することによる感度低下の問題を最小限に抑制することができる。 Preferably, in the solid-state imaging device of the present invention, the antireflection film above the light receiving unit that receives the light of the first wavelength has an opening in a part or all thereof, and is longer than the first wavelength. The antireflection film above the light receiving portion that receives light having the wavelength of 2 is configured not to have an opening. According to this configuration, for example, when the film thickness of the antireflection film that reduces the reflectance most for the wavelength range of red light and green light is set, the reflectance for blue light is the case without the antireflection film. Since there is almost no change, the problem of sensitivity reduction due to the presence of openings in the antireflection film can be minimized.
以上のいずれかの構成の固体撮像素子において、好ましくは、反射防止膜の開口は、受光部の上部外周部に配置される。反射防止膜が形成されていない部分が受光部の周辺部である場合、反射防止効果の低下による感度低下の問題はほとんどない。その結果、カラーカメラ等に用いられる固体撮像素子の感度を低下させることなく画質の向上を図ることができる。 In the solid-state imaging device having any one of the configurations described above, preferably, the opening of the antireflection film is disposed on the upper outer peripheral portion of the light receiving portion. When the portion where the antireflection film is not formed is the peripheral portion of the light receiving portion, there is almost no problem of sensitivity reduction due to a reduction in the antireflection effect. As a result, the image quality can be improved without reducing the sensitivity of the solid-state imaging device used in a color camera or the like.
反射防止膜の材質はシリコン窒化膜とすることができる。また、反射防止の観点からは反射防止膜の開口部分は小さい方が好ましい。更に、受光部の形状が多角形の場合、反射防止膜の開口部分は角部に配置されることが好ましい。一方、いわゆる白キズ欠陥や暗電流等の画質の観点からは、特定の色の光、好ましくは青色光を受光する受光部の全面において反射防止膜が形成されていない構成とする。この構成によれば、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給が阻害されないため、画質の向上を十分に図ることができる。 The material of the antireflection film can be a silicon nitride film. From the viewpoint of antireflection, it is preferable that the opening portion of the antireflection film is small. Furthermore, when the shape of the light receiving part is a polygon, the opening part of the antireflection film is preferably arranged at the corner part. On the other hand, from the viewpoint of image quality such as so-called white flaw defect and dark current, an antireflection film is not formed on the entire surface of the light receiving portion that receives light of a specific color, preferably blue light. According to this configuration, since the supply of hydrogen to the substrate necessary for reducing the dark current is not hindered, the image quality can be sufficiently improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1における固体撮像素子の構成を示す。図1(a)は断面図、(b)はその要部を示す平面図である。但し、この図は、固体撮像素子を構成する1個の受光部のみを示したものであり、通常は、図1に示す受光素子が複数個アレイ状に配列されて、固体撮像素子を構成する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of the solid-state imaging device in the first embodiment. FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a plan view showing the main part thereof. However, this figure shows only one light receiving portion constituting the solid-state image sensor, and normally, a plurality of light-receiving elements shown in FIG. 1 are arranged in an array to constitute the solid-state image sensor. .
図1(a)において、1はp型シリコン基板であり、その上部基板内にフォトダイオードである受光部2が形成されている。p型シリコン基板1上面の、受光部2以外の領域に、シリコン酸化膜からなる絶縁膜3が形成されている。絶縁膜3上に転送電極4が形成され、転送電極4はシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜5により被覆されている。受光部2および層間絶縁膜5の上面を被覆して、シリコン窒化膜からなる反射防止膜6が形成されている。但し反射防止膜6は、図1(b)に示される平面形状から判るように、受光部2の周辺部に開口6aが設けられている。なお図1(b)は、反射防止膜6の平面形状を示すのみで、他の要素は図示が省略されている。
In FIG. 1A,
反射防止膜6の上面には、受光部2の上方が開口領域となったアルミニウムからなる遮光膜7が形成されている。遮光膜7の上面には、シリコン酸化膜からなる表面保護膜8、平坦化膜9、カラーフィルター10、およびマイクロレンズ11が形成されている。
On the upper surface of the
この固体撮像素子は、反射防止膜6が受光部2上と転送電極4の上層に形成された構造であり、受光部2の上方の反射防止膜6に開口6aが設けられて、反射防止膜6が存在しない箇所がある点を除けば、従来の固体撮像素子と同様の構造である。この固体撮像素子について遮光膜7の開口領域より入射した光の反射率を測定した結果、従来の固体撮像素子における反射率の測定結果と同様であった。
This solid-state imaging device has a structure in which an
この構造によれば、暗電流を低減するために必要な基板1への水素の供給を効果的に行うことができ、従来に比べて高画質の撮像信号を得ることができる。また、反射防止膜6が形成されていない部分が受光部2の周辺部であるため、反射防止効果の低下による感度低下の問題はほとんど伴わずに、画質の向上を十分に図ることができる。
According to this structure, it is possible to effectively supply hydrogen to the
本実施の形態の固体撮像素子において発生する暗電流を測定したところ、60℃の温度条件下で0.5mVであった。従来の固体撮像素子の場合に発生する暗電流をその他の条件を同一にして測定したところ、1.0mVであり、本実施の形態の固体撮像素子の構造により、発生する暗電流を約半分にまで低減できることが確認できた。 When the dark current generated in the solid-state imaging device of the present embodiment was measured, it was 0.5 mV under a temperature condition of 60 ° C. The dark current generated in the case of the conventional solid-state imaging device was measured with the other conditions being the same, and it was 1.0 mV. The generated dark current was reduced to about half by the structure of the solid-state imaging device of the present embodiment. It was confirmed that it could be reduced.
次に、本実施の形態における固体撮像素子の製造方法について、一実施例に基づいて説明する。 Next, the manufacturing method of the solid-state image sensor in this Embodiment is demonstrated based on one Example.
まず、p型シリコン基板1にn型不純物をイオン注入することによりフォトダイオードである受光部2を形成し、熱酸化によって膜厚が50nmのシリコン酸化膜からなる絶縁膜3を成長させた。
First, an n-type impurity was ion-implanted into a p-
次に、CVD(気相成長法)によって膜厚200nmのポリシリコン膜を成長させ、ドライエッチングにより転送電極4を形成した。その後、熱酸化によって転送電極4をシリコン酸化膜で被覆し、層間絶縁膜5とした。次にウェットエッチングにより受光部2上のシリコン酸化膜を除去した後、スパッタリング法により膜厚60nmのシリコン窒化膜からなる反射防止膜6を基板の全面に成長させた。その後、ドライエッチングにより受光部2の周辺部の上方のシリコン窒化膜を除去して開口6aを形成した。続いて、スパッタリング法によりアルミニウムからなる膜厚400nmの遮光膜7を形成し、ドライエッチングにより受光部2の上方に開口領域を形成した。
Next, a polysilicon film having a thickness of 200 nm was grown by CVD (vapor phase epitaxy), and the transfer electrode 4 was formed by dry etching. Thereafter, the transfer electrode 4 was covered with a silicon oxide film by thermal oxidation to form an
さらに、減圧CVDによって基板1全面を膜厚200nmのシリコン酸化膜からなる表面保護膜8で被覆した。その後、周知の技術を用いて、平坦化膜9、カラーフィルター10、マイクロレンズ11を形成し、固体撮像素子を得た。
Further, the entire surface of the
なお、反射防止膜6に対する開口6aの形成は、上述の工程のように全面にシリコン窒化膜を形成した後、ドライエッチングにより一部を除去するのではなく、受光部2上方の一部にだけ反射防止膜6を形成するようにしてもよい。
Note that the
また、上述の製造方法では、ウェットエッチングにより受光部2上のシリコン酸化膜を完全に除去した後に、反射防止膜6を形成しているが、ウェットエッチングの時間を調整することによりシリコン酸化膜の残厚を5nm〜25nm程度にしてもよい。
Further, in the above-described manufacturing method, the
また、反射防止膜6は受光部2上と転送電極4の上層に形成される構造としているが、これに限定されず、反射防止膜6が転送電極4の下層、あるいは遮光膜7の上層まで形成される構造であってもよい。
Further, the
以上のとおり、本実施の形態の構成によれば、反射防止効果を損なうことなく、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給を効果的に行うことができ、高感度で、高画質を得ることが可能である。 As described above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to effectively supply hydrogen to the substrate necessary for reducing dark current without impairing the antireflection effect, and with high sensitivity, High image quality can be obtained.
(実施の形態2)
実施の形態2における固体撮像素子の構成は、次の点を除いて、図1に示した実施の形態1の場合と同様である。すなわち、本実施の形態においては、シリコン窒化膜からなる反射防止膜6の膜厚が、赤色光と緑色光の波長領域に対して最も反射率が低減されるような厚さに設定される。そして、ドライエッチングによる受光部2の周辺部の上方に形成されたシリコン窒化膜の除去を、B(青色)用受光部に対してのみ実施し、R(赤色)用受光部、G(緑色)用受光部の上方のシリコン窒化膜は除去しない。
(Embodiment 2)
The configuration of the solid-state imaging device in the second embodiment is the same as that in the first embodiment shown in FIG. 1 except for the following points. That is, in the present embodiment, the thickness of the
この固体撮像素子において、遮光膜7の開口領域より入射した光の反射率を測定した結果、R用受光部、及びG用受光部に入射する光に対して、より確実に入射光の反射の低減を図れることを確認できた。B用受光部に対しては、第1の実施形態の場合と同様の結果となった。また、暗電流を測定したところ、第1の実施形態の場合と同様の結果であった。
In this solid-state imaging device, the reflectance of the light incident from the opening region of the
この構成の意味は次のとおりである。つまり、赤色光と緑色光の波長領域に対して最も反射率が低減される反射防止膜の膜厚に設定した場合、青色光に対する反射率は反射防止膜がない場合とほとんど変化がない。従って、B用受光部では、反射防止膜が形成されていないことによる感度低下の問題を最小限に抑制することができる。 The meaning of this configuration is as follows. That is, when the film thickness of the antireflection film is set so that the reflectance is reduced most with respect to the wavelength region of red light and green light, the reflectance for blue light is almost the same as that without the antireflection film. Therefore, in the B light receiving section, it is possible to minimize the problem of sensitivity reduction due to the absence of the antireflection film.
以上のように本実施の形態の構成によれば、反射防止効果を損なうことなく、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給を効果的に行うことができ、高感度で、高画質を得ることが可能である。 As described above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to effectively supply hydrogen to the substrate necessary for reducing dark current without impairing the antireflection effect, and with high sensitivity. High image quality can be obtained.
(実施の形態3)
実施の形態3における固体撮像素子の構成は、次の点を除いて、図1に示した実施の形態1の場合と同様である。すなわち、本実施形態においては、シリコン窒化膜からなる反射防止膜6の膜厚が、赤色光と緑色光の波長領域に対して最も反射率が低減されるような厚さに設定される。そして、ドライエッチングによる受光部2の上方のシリコン窒化膜の除去を、B(青色)用受光部の上方全面に対して実施し、R(赤色)用受光部、G(緑色)用受光部の上方のシリコン窒化膜は除去しない。
(Embodiment 3)
The configuration of the solid-state imaging device in the third embodiment is the same as that in the first embodiment shown in FIG. 1 except for the following points. That is, in the present embodiment, the thickness of the
この固体撮像素子についても、暗電流を測定したところ、60℃の温度条件下で0.3mVであった。実施の形態1および2の固体撮像素子の場合に発生する暗電流は0.5mVであり、本実施例の固体撮像素子によれば発生する暗電流を更に低減できることを確認できた。
Also for this solid-state imaging device, the dark current was measured and found to be 0.3 mV under a temperature condition of 60 ° C. The dark current generated in the case of the solid-state imaging device of
また、反射率を測定した結果、R用受光部、及びG用受光部に入射する光に対して、実施の形態1および2の場合と同様の結果となった。B用受光部に対しても、青色のカラーフィルターを透過する波長領域の平均の反射率は、実施の形態1および2との差は認められなかった。 Further, as a result of measuring the reflectance, the same results as in the first and second embodiments were obtained for the light incident on the R light receiving unit and the G light receiving unit. Also for the light receiving part for B, the average reflectivity in the wavelength region transmitting through the blue color filter was not different from the first and second embodiments.
この構成の意味は次のとおりである。つまり、赤色光と緑色光の波長領域に対して最も反射率が低減される反射防止膜の膜厚に設定した場合、青色光に対する反射率は反射防止膜がない場合とほとんど変化がない。従って、反射防止膜が形成されていないことによる感度低下の問題を最小限に抑制することができる。 The meaning of this configuration is as follows. That is, when the film thickness of the antireflection film is set so that the reflectance is reduced most with respect to the wavelength region of red light and green light, the reflectance for blue light is almost the same as that without the antireflection film. Therefore, it is possible to minimize the problem of sensitivity reduction due to the absence of the antireflection film.
以上のように、本実施の形態の構成によれば、反射防止効果を損なうことなく、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給を効果的に行うことができ、高感度で、高画質を得ることが可能である。 As described above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to effectively supply hydrogen to the substrate necessary for reducing dark current without impairing the antireflection effect, and with high sensitivity. It is possible to obtain high image quality.
なお、実施の形態2および3においては窒化膜の膜厚を赤色光と緑色光の波長領域に対して最も反射率が低減されるような厚さに設定したが、これに対して、例えば緑色光と青色光の波長領域に対して最も反射率が低減されるような厚さに設定し、受光部2の周辺部の上方のシリコン窒化膜の除去をR(赤色)用受光部に対してのみ実施する等、反射防止膜の特性に合わせて設計することは可能である。
In the second and third embodiments, the thickness of the nitride film is set such that the reflectance is reduced most with respect to the wavelength range of red light and green light. The thickness is set such that the reflectance is reduced most with respect to the wavelength region of light and blue light, and the removal of the silicon nitride film above the periphery of the
また、反射防止の観点からは反射防止膜の開口の面積は小さい方が好ましく、受光部の周辺部に配置されることがより好ましい。 From the viewpoint of antireflection, it is preferable that the area of the opening of the antireflection film is small, and it is more preferable that the area of the light receiving portion is disposed in the periphery.
また、受光部の形状が多角形の場合、反射防止膜の開口は角部に配置されることが好ましい。 Moreover, when the shape of the light receiving part is a polygon, it is preferable that the opening of the antireflection film is arranged at a corner part.
本実施の形態における固体撮像素子は、いわゆる白キズ欠陥や暗電流等の画質の観点からは、特定の色の光、好ましくは青色光を受光する受光部の全面において反射防止膜が形成されていないことが好ましい。それにより、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給が阻害されないため、画質の向上を十分に図ることができる。 In the solid-state imaging device according to the present embodiment, an antireflection film is formed on the entire surface of the light receiving portion that receives light of a specific color, preferably blue light, from the viewpoint of image quality such as a so-called white defect or dark current. Preferably not. Accordingly, the supply of hydrogen to the substrate necessary for reducing the dark current is not hindered, so that the image quality can be sufficiently improved.
本発明の固体撮像素子は、反射防止膜による反射防止効果を実質的に損なうことなく、暗電流を低減するために必要な基板への水素の供給が効果的に行われ、出力画像の画質が良好で高感度であり、カラーカメラ等への適用に有用である。 The solid-state imaging device of the present invention effectively supplies hydrogen to the substrate necessary to reduce the dark current without substantially impairing the antireflection effect of the antireflection film, and the output image quality is improved. Good and highly sensitive, useful for application to color cameras and the like.
1 シリコン基板
2 受光部
3 絶縁膜
4 転送電極
5 層間絶縁膜
6 反射防止膜
6a 開口
7 遮光膜
8 表面保護膜
9 平坦化膜
10 カラーフィルター
11 マイクロレンズ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
A step of forming a light receiving portion in the semiconductor substrate, a step of forming an antireflection film above the light receiving portion, and an optical member that is incident on each of the light receiving portions for each of a plurality of color components included in incident light. A step of forming the antireflection film includes etching a part or all of the antireflection film located above the light receiving portion that receives at least one color. A solid-state image pickup device comprising: a step of removing by a method; or a step of forming the antireflection film in a region excluding a part or all of the light receiving portion that receives at least one color Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003272981A JP2005033110A (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003272981A JP2005033110A (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005033110A true JP2005033110A (en) | 2005-02-03 |
Family
ID=34210367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003272981A Pending JP2005033110A (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005033110A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041211A (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Sony Corp | Solid-state imaging device and method for manufacturing solid-state imaging device |
| JP2006229150A (en) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sony Corp | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
| JP2006332124A (en) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
| CN100373627C (en) * | 2005-02-25 | 2008-03-05 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Method for improving the photon performance of photosensitive integrated circuit |
| JP2009043772A (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Panasonic Corp | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
| US7800041B2 (en) | 2006-12-19 | 2010-09-21 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and imaging apparatus |
-
2003
- 2003-07-10 JP JP2003272981A patent/JP2005033110A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041211A (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Sony Corp | Solid-state imaging device and method for manufacturing solid-state imaging device |
| JP2006229150A (en) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sony Corp | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
| CN100373627C (en) * | 2005-02-25 | 2008-03-05 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Method for improving the photon performance of photosensitive integrated circuit |
| JP2006332124A (en) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
| US7800041B2 (en) | 2006-12-19 | 2010-09-21 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and imaging apparatus |
| US7807953B2 (en) | 2006-12-19 | 2010-10-05 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and imaging apparatus |
| JP2009043772A (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Panasonic Corp | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2005142510A (en) | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof | |
| JP4826111B2 (en) | Solid-state imaging device, manufacturing method of solid-state imaging device, and image photographing apparatus | |
| US11804504B2 (en) | Image sensor | |
| KR102721025B1 (en) | Image sensor and Method of fabricating the same | |
| KR100672994B1 (en) | Image sensor and its manufacturing method | |
| JP2009218357A (en) | Solid-state image pickup device | |
| CN112397534A (en) | Image sensor for infrared sensing and method of manufacturing the same | |
| US20110031575A1 (en) | Solid-state image sensor | |
| JP2004047682A (en) | Solid-state imaging device | |
| JP5287923B2 (en) | Solid-state imaging device, manufacturing method of solid-state imaging device, and image photographing apparatus | |
| US20060042677A1 (en) | Solid-state image pickup device | |
| JPH10256518A (en) | Solid-state imaging device | |
| US12302660B2 (en) | Image sensor including reflective structure including a reflective structure | |
| JP2006140413A (en) | Solid-state image sensor | |
| JP2014033052A (en) | Solid state imaging element and electronic information equipment | |
| JP2005033110A (en) | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof | |
| JP2004207285A (en) | Photoelectric conversion device, solid-state imaging device, and manufacturing method thereof | |
| KR102901404B1 (en) | Image sensor and method of fabricating the same | |
| JP2007242877A (en) | Solid-state image sensor | |
| JP2011151420A (en) | Solid-state image sensor, method of manufacturing the same, and imaging device | |
| KR102357513B1 (en) | Image sensor | |
| JPH11214664A (en) | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same | |
| JP2011258884A (en) | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof | |
| JPH11154741A (en) | Solid-state image sensing element and its production | |
| US20250006761A1 (en) | Image sensor and method of fabricating the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060123 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070911 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080212 |