JP2001015724A - Solid-state imaging device - Google Patents
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Landscapes
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 紫外線等の特定波長光に対する感度を向上さ
せることができ、かつ高感度の製品を歩留まりよく製造
することを可能にする固体撮像素子を提供する。
【解決手段】 特定波長光λ1を通す絶縁膜11がセン
サ部3上に形成されて成る固体撮像素子1を構成する。
また、センサ部3の半導体基板2上に第1の反射防止膜
11を有し、その上に層間膜6を介して又は介さないで
第2の反射防止膜12または13が形成され、第1の反
射防止膜11及び第2の反射防止膜12または13によ
り特定波長光λ1を通すようにして成る固体撮像素子2
1,31,41を構成する。
(57) [Problem] To provide a solid-state imaging device capable of improving sensitivity to light of a specific wavelength such as ultraviolet light and enabling high-sensitivity products to be manufactured with high yield. SOLUTION: A solid-state imaging device 1 in which an insulating film 11 for transmitting light having a specific wavelength λ1 is formed on a sensor unit 3 is constituted.
In addition, a first anti-reflection film 11 is provided on the semiconductor substrate 2 of the sensor unit 3, and a second anti-reflection film 12 or 13 is formed thereon with or without an interlayer film 6. Solid-state imaging device 2 having a specific wavelength light λ1 transmitted by anti-reflection film 11 and second anti-reflection film 12 or 13
1, 31, 41 are constituted.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば紫外線の受
光検出に用いて好適な固体撮像素子に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device suitable for use in, for example, detection of ultraviolet light reception.
【0002】[0002]
【従来の技術】固体撮像素子は可視光線を受光検出する
ものが一般的であり、可視光領域の広い波長範囲の光を
受光検出することができる。2. Description of the Related Art In general, a solid-state imaging device detects and detects visible light, and can detect and detect light in a wide wavelength range of a visible light region.
【0003】これに対して、顕微鏡や半導体露光装置
(いわゆるステッパ)等の装置において、紫外線を光源
として用いて、その受光素子に固体撮像素子を適用する
ことが考えられている。On the other hand, in a device such as a microscope or a semiconductor exposure device (so-called stepper), it has been considered to apply a solid-state image pickup device to a light-receiving device using ultraviolet light as a light source.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
紫外線用固体撮像素子では、センサ部上の層間絶縁膜等
の膜厚のばらつきに対して感度が影響を受けやすく、そ
の結果製造における歩留まりが低下するという問題があ
った。However, in the conventional solid-state image pickup device for ultraviolet light, the sensitivity is easily affected by variations in the thickness of the interlayer insulating film and the like on the sensor portion, and as a result, the production yield is reduced. There was a problem of doing.
【0005】また、紫外線のような短波長領域の光は、
シリコン基板表面における反射率が非常に大きく、可視
光領域の光の感度と比較して紫外線領域の光の感度が低
くなってしまう問題があった。[0005] Light in a short wavelength region, such as ultraviolet light,
There is a problem that the reflectance on the surface of the silicon substrate is very large, and the sensitivity of light in the ultraviolet region is lower than that in the visible light region.
【0006】さらに、従来使用された紫外線光源は、そ
の発光波長が広い分布を有していたため、上層膜の多重
反射等を利用した反射防止膜を用いた場合でもあまり大
きな反射防止効果が得られず、感度を上げることが難し
かった。Further, since the conventionally used ultraviolet light source has a broad emission wavelength distribution, a very large antireflection effect can be obtained even when an antireflection film utilizing multiple reflection of an upper layer film is used. And it was difficult to raise the sensitivity.
【0007】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、紫外線等の特定波長光に対する感度を向上させ
ることができ、かつ高感度の製品を歩留まりよく製造す
ることを可能にする固体撮像素子を提供するものであ
る。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a solid-state imaging device capable of improving the sensitivity to light of a specific wavelength such as ultraviolet light and manufacturing high-sensitivity products with high yield. Is provided.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子
は、特定波長光を通す絶縁膜がセンサ部上に形成されて
成るものである。According to the present invention, there is provided a solid-state imaging device comprising an insulating film for transmitting light of a specific wavelength formed on a sensor portion.
【0009】上述の本発明の構成によれば、センサ部上
に形成された絶縁膜より特定波長光を通すように構成さ
れるため、この特定波長光に対する感度を向上すること
ができる。According to the configuration of the present invention described above, the insulating film formed on the sensor section is configured to transmit light of a specific wavelength, so that the sensitivity to the light of the specific wavelength can be improved.
【0010】本発明の固体撮像素子は、センサ部の半導
体基板上に第1の反射防止膜を有し、その上に層間膜を
介して又は介さないで第2の反射防止膜が形成され、第
1の反射防止膜及び第2の反射防止膜により特定波長光
を通すようにして成るものである。The solid-state imaging device of the present invention has a first anti-reflection film on a semiconductor substrate of a sensor section, and a second anti-reflection film is formed thereon with or without an interlayer film. The first antireflection film and the second antireflection film allow light of a specific wavelength to pass therethrough.
【0011】上述の本発明の構成によれば、第1の反射
防止膜及び第2の反射防止膜により特定波長光を通すよ
うに構成されるため、この特定波長光に対する感度を向
上することができる。また、2層の反射防止膜を用いる
ため、それぞれの膜厚等を調節することにより反射率の
制御を精度よく行うことができる。According to the configuration of the present invention, since the first antireflection film and the second antireflection film are configured to transmit light of a specific wavelength, it is possible to improve sensitivity to the light of the specific wavelength. it can. In addition, since two antireflection films are used, the reflectance can be accurately controlled by adjusting the thickness of each film.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明は、特定波長光を通す絶縁
膜がセンサ部上に形成されて成る固体撮像素子である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is a solid-state imaging device in which an insulating film that transmits light of a specific wavelength is formed on a sensor unit.
【0013】また本発明は、上記固体撮像素子におい
て、特定波長光は紫外線領域の波長の光である構成とす
る。Further, according to the present invention, in the solid-state imaging device, the specific wavelength light is light having a wavelength in an ultraviolet region.
【0014】本発明は、センサ部の半導体基板上に第1
の反射防止膜を有し、第1の反射防止膜の上に層間膜を
介して、又は介さないで第2の反射防止膜が形成され、
第1の反射防止膜及び第2の反射防止膜により、特定波
長光を通すようにして成る固体撮像素子である。According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
A second anti-reflection film is formed on the first anti-reflection film with or without an interlayer film,
The solid-state imaging device is configured to transmit light of a specific wavelength by using a first antireflection film and a second antireflection film.
【0015】また本発明は、上記固体撮像素子におい
て、特定波長光は紫外線領域の波長の光である構成とす
る。Further, according to the present invention, in the solid-state imaging device, the specific wavelength light is light having a wavelength in an ultraviolet region.
【0016】本発明の一実施の形態としてCCD固体撮
像素子の概略構成図(断面図)を図1に示す。このCC
D固体撮像素子1は、例えばシリコン基板からなる半導
体基板2内に受光部(センサ部)3を構成する2つの不
純物領域3A及び3Bが形成され、これら不純物領域3
A及び3Bによりフォトダイオードが形成される。FIG. 1 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of a CCD solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. This CC
In the D solid-state imaging device 1, two impurity regions 3A and 3B constituting a light receiving unit (sensor unit) 3 are formed in a semiconductor substrate 2 made of, for example, a silicon substrate.
A and 3B form a photodiode.
【0017】半導体基板2上には、絶縁膜4を介して例
えば多結晶シリコンから成る転送電極5がセンサ部3上
を除いた部分に形成され、転送電極5を覆って層間絶縁
膜6が形成されている。この層間絶縁膜6上にAl膜等
の遮光膜7が形成され、この遮光膜7の受光部3上の部
分には開口が形成されている。さらに、遮光膜7を覆っ
て全面的にパッシベーション膜8が形成され、その上に
厚い絶縁層9が形成されている。A transfer electrode 5 made of, for example, polycrystalline silicon is formed on the semiconductor substrate 2 with an insulating film 4 interposed therebetween except for a portion above the sensor section 3, and an interlayer insulating film 6 is formed to cover the transfer electrode 5. Have been. A light-shielding film 7 such as an Al film is formed on the interlayer insulating film 6, and an opening is formed in a portion of the light-shielding film 7 on the light receiving section 3. Further, a passivation film 8 is formed entirely over the light shielding film 7, and a thick insulating layer 9 is formed thereon.
【0018】尚、絶縁層9は、必要に応じてその表面が
平坦化されオンチップレンズ等が形成される。Incidentally, the surface of the insulating layer 9 is flattened as necessary to form an on-chip lens or the like.
【0019】本実施の形態のCCD固体撮像素子1で
は、特にセンサ部3上に絶縁膜から成る反射防止膜11
が設けられている。この場合は、絶縁膜4と層間絶縁膜
6の間に反射防止膜11が形成されている。In the CCD solid-state imaging device 1 according to the present embodiment, an antireflection film 11 made of an insulating film is formed on the sensor unit 3 in particular.
Is provided. In this case, an antireflection film 11 is formed between the insulating film 4 and the interlayer insulating film 6.
【0020】反射防止膜11は、光源に用いる紫外線領
域の光等の特定波長光、例えば波長266nmの紫外線
を通す材料の絶縁膜により形成される。例えばSiN系
の絶縁膜を用いることができる。The antireflection film 11 is formed of an insulating film made of a material that transmits light of a specific wavelength such as light in an ultraviolet region used as a light source, for example, ultraviolet light having a wavelength of 266 nm. For example, a SiN-based insulating film can be used.
【0021】また、反射防止膜11は、光源として使用
する特定波長光を充分通すようにその膜厚を設定する。
具体的には、図5に反射防止膜における反射率の波長依
存性を示すように、反射率の極小を与える波長を、光源
として使用する特定波長光の波長λ1にほぼ一致させる
ようにする。The thickness of the antireflection film 11 is set so that light of a specific wavelength used as a light source is sufficiently transmitted.
More specifically, as shown in FIG. 5, the wavelength at which the reflectance is minimized is made to substantially match the wavelength λ1 of the specific wavelength light used as the light source, as shown in FIG.
【0022】これにより、光源として使用する特定波長
光の反射を防止して、入射光量を多くすることができ、
この特定波長光例えば紫外線領域の波長の光(以下紫外
線とする)に対する充分な感度を確保することができ
る。Thus, it is possible to prevent reflection of light of a specific wavelength used as a light source and increase the amount of incident light.
Sufficient sensitivity to this specific wavelength light, for example, light having a wavelength in the ultraviolet region (hereinafter referred to as ultraviolet light) can be ensured.
【0023】次に、本発明の他の実施の形態としてCC
D固体撮像素子の概略構成図(断面図)を図2に示す。
このCCD固体撮像素子21は、先の実施の形態のCC
D固体撮像素子1と同様にセンサ部3上の絶縁膜4と層
間絶縁膜6との間に第1の反射防止膜11が設けられて
いる。さらに、センサ部3上のパッシベーション膜8と
絶縁層9との間にも第2の反射防止膜12が設けられて
いる。即ち第1の反射防止膜11上に層間絶縁膜6及び
パッシベーション膜8を介して第2の反射防止膜12が
形成されている。Next, as another embodiment of the present invention, CC
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of the D solid-state imaging device.
This CCD solid-state image pickup device 21 is the same as the CC
Similar to the D solid-state imaging device 1, a first antireflection film 11 is provided between the insulating film 4 and the interlayer insulating film 6 on the sensor unit 3. Further, a second antireflection film 12 is provided between the passivation film 8 and the insulating layer 9 on the sensor unit 3. That is, the second antireflection film 12 is formed on the first antireflection film 11 via the interlayer insulating film 6 and the passivation film 8.
【0024】そして、第1の反射防止膜11及び第2の
反射防止膜12は、同じ材料の絶縁膜からなり、これら
2層の反射防止膜11,12により特定波長の光を通す
ように構成される。The first antireflection film 11 and the second antireflection film 12 are made of an insulating film of the same material, and the two antireflection films 11 and 12 pass light of a specific wavelength. Is done.
【0025】即ちこれら2層の反射防止膜11,12に
より特定波長の光を通すように、第1及び第2の反射防
止膜11,12の膜厚を設定する、或いは2層の反射防
止膜の膜厚の合計を設定する。That is, the film thickness of the first and second anti-reflection films 11 and 12 is set so that light of a specific wavelength is transmitted by the two-layer anti-reflection films 11 and 12 or the two-layer anti-reflection film is used. Set the total of the film thicknesses.
【0026】その他の構成は、先の実施の形態のCCD
固体撮像素子1と同様であるので、同一符号を付して重
複説明を省略する。The other configuration is the same as that of the CCD of the previous embodiment.
Since the configuration is the same as that of the solid-state imaging device 1, the same reference numerals are given and duplicate description is omitted.
【0027】本実施の形態のCCD固体撮像素子21に
よれば、先の実施の形態と同様に、光源として使用する
特定波長光の反射を防止して、この特定波長光例えば紫
外線に対する充分な感度を確保することができる。According to the CCD solid-state imaging device 21 of the present embodiment, similarly to the above-described embodiment, reflection of light of a specific wavelength used as a light source is prevented, and sufficient sensitivity to the light of the specific wavelength, for example, ultraviolet light is achieved. Can be secured.
【0028】さらに、本実施の形態では、2層の反射防
止膜11,12を用いるため、それぞれの膜厚を調節す
ることにより反射率の制御を精度よく行うことができ
る。Further, in this embodiment, since two layers of antireflection films 11 and 12 are used, the reflectance can be controlled with high precision by adjusting the thickness of each film.
【0029】次に、本発明の別の実施の形態としてCC
D固体撮像素子の概略構成図(断面図)を図3に示す。
このCCD固体撮像素子31は、先の実施の形態のCC
D固体撮像素子21と同様に、センサ部3上の絶縁膜4
と層間絶縁膜6との間、及びセンサ部3上のパッシベー
ション膜8と絶縁層9との間にそれぞれ反射防止膜が設
けられている。Next, as another embodiment of the present invention, CC
FIG. 3 shows a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of the D solid-state imaging device.
This CCD solid-state imaging device 31 is the same as the CC
Similarly to the D solid-state imaging device 21, the insulating film 4 on the sensor unit 3
An antireflection film is provided between the insulating layer 9 and the interlayer insulating film 6 and between the passivation film 8 and the insulating layer 9 on the sensor unit 3.
【0030】ただし、本実施の形態のCCD固体撮像素
子31では、センサ部3上の絶縁膜4と層間絶縁膜6と
の間に設けられた第1の反射防止膜11と、センサ部3
上のパッシベーション膜8と絶縁層9との間に設けられ
た第2の反射防止膜13とが互いに異なる材料により形
成されている。However, in the CCD solid-state imaging device 31 of the present embodiment, the first antireflection film 11 provided between the insulating film 4 and the interlayer insulating film 6 on the sensor unit 3 and the sensor unit 3
The second antireflection film 13 provided between the upper passivation film 8 and the insulating layer 9 is made of different materials.
【0031】第1の反射防止膜11は屈折率n1の絶縁
膜からなり、第2の反射防止膜13は屈折率n2の絶縁
膜からなる。そして、これら2層の反射防止膜11,1
3により特定波長の光を通すように構成される。The first anti-reflection film 11 is made of an insulating film having a refractive index of n1, and the second anti-reflection film 13 is made of an insulating film having a refractive index of n2. Then, these two layers of antireflection films 11, 1
3 is configured to transmit light of a specific wavelength.
【0032】即ちこれら2層の反射防止膜11,13に
より特定波長の光を通すように、各反射防止膜11,1
3の材料即ち屈折率を選定すると共に、各反射防止膜1
1,13の膜厚を設定する。That is, each of the anti-reflection films 11, 1 is made to pass light of a specific wavelength by the two anti-reflection films 11, 13.
3, the material, that is, the refractive index, and each antireflection film 1
The film thicknesses 1 and 13 are set.
【0033】その他の構成は、前述の実施の形態のCC
D固体撮像素子1,21と同様であるので、同一符号を
付して重複説明を省略する。The other structure is the same as that of the above-described embodiment.
Since they are the same as those of the D solid-state imaging devices 1 and 21, the same reference numerals are given and duplicate explanations are omitted.
【0034】本実施の形態のCCD固体撮像素子31に
よれば、先の実施の形態と同様に、光源として使用する
特定波長光の反射を防止して、この特定波長光例えば紫
外線に対する充分な感度を確保することができる。According to the CCD solid-state imaging device 31 of the present embodiment, similarly to the previous embodiment, the reflection of light of a specific wavelength used as a light source is prevented, and sufficient sensitivity to the light of the specific wavelength, for example, ultraviolet light is achieved. Can be secured.
【0035】さらに、本実施の形態では、2層の反射防
止膜11,13を用いるため、それぞれの材料即ち屈折
率を選定すると共にそれぞれの膜厚を調節することによ
り反射率の制御を精度よく行うことができる。Further, in the present embodiment, since two layers of antireflection films 11 and 13 are used, the control of the reflectance can be performed with high precision by selecting each material, that is, the refractive index, and adjusting each film thickness. It can be carried out.
【0036】尚、上述の図2及び図3に示した実施の形
態では、パッシベーション膜8上の第2の反射防止膜1
2または13がセンサ部3上のみに形成されているが、
パッシベーション膜8を覆って全面的に第2の反射防止
膜12または13を形成するようにしてもよい。In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the second antireflection film 1 on the passivation film 8 is used.
Although 2 or 13 is formed only on the sensor section 3,
The second antireflection film 12 or 13 may be formed entirely over the passivation film 8.
【0037】次に、本発明のさらに他の実施の形態とし
てCCD固体撮像素子の概略構成図(断面図)を図4に
示す。このCCD固体撮像素子41は、先の実施の形態
のCCD固体撮像素子1と同様にセンサ部3上の絶縁膜
4と層間絶縁膜6との間に反射防止膜が設けられてい
る。Next, FIG. 4 shows a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of a CCD solid-state imaging device as still another embodiment of the present invention. In the CCD solid-state imaging device 41, an antireflection film is provided between the insulating film 4 and the interlayer insulating film 6 on the sensor unit 3 as in the CCD solid-state imaging device 1 of the above embodiment.
【0038】ただし、本実施の形態のCCD固体撮像素
子41では、反射防止膜を屈折率n1の絶縁膜からなる
第1の反射防止膜11と、屈折率n2の絶縁膜からなる
第2の反射防止膜13との積層構造14即ち互いに異な
る材料の2層の反射防止膜11,13の積層構造14に
より構成している。即ち第1の反射防止膜11上に層間
膜を介さないで直接第2の反射防止膜13が形成されて
いる。そして、これら2層の反射防止膜11,13によ
り特定波長の光を通すように構成される。However, in the CCD solid-state imaging device 41 of the present embodiment, the first anti-reflection film 11 made of an insulating film having a refractive index of n1 and the second anti-reflection film made of an insulating film having a refractive index of n2 are used. It has a laminated structure 14 with an anti-reflection film 13, that is, a laminated structure 14 with two layers of anti-reflection films 11 and 13 made of different materials. That is, the second antireflection film 13 is formed directly on the first antireflection film 11 without an interlayer film. The two layers of antireflection films 11 and 13 are configured to transmit light of a specific wavelength.
【0039】即ちこれら2層の反射防止膜11,13に
より特定波長の光を通すように、各反射防止膜11,1
3の材料即ち屈折率を選定すると共に、各反射防止膜1
1,13の膜厚を設定する。That is, each of the antireflection films 11, 1 and 1 is made to pass light of a specific wavelength by these two antireflection films 11, 13.
3, the material, that is, the refractive index, and each antireflection film 1
The film thicknesses 1 and 13 are set.
【0040】その他の構成は、先の実施の形態のCCD
固体撮像素子1と同様であるので、同一符号を付して重
複説明を省略する。The other structure is the same as that of the CCD of the previous embodiment.
Since the configuration is the same as that of the solid-state imaging device 1, the same reference numerals are given and duplicate description is omitted.
【0041】本実施の形態のCCD固体撮像素子41に
よれば、先の実施の形態と同様に、光源として使用する
特定波長光の反射を防止して、この特定波長光例えば紫
外線に対する充分な感度を確保することができる。According to the CCD solid-state imaging device 41 of the present embodiment, similarly to the previous embodiment, reflection of light of a specific wavelength used as a light source is prevented, and sufficient sensitivity to the light of the specific wavelength, for example, ultraviolet light is achieved. Can be secured.
【0042】また、本実施の形態によれば、2層の反射
防止膜11,13を用いるため、それぞれの材料即ち屈
折率を選定すると共にそれぞれの膜厚を調節することに
より反射率の制御を精度よく行うことができる。Further, according to the present embodiment, since two layers of antireflection films 11 and 13 are used, the control of the reflectance is performed by selecting each material, that is, the refractive index, and adjusting each film thickness. It can be performed accurately.
【0043】ところで、固体撮像素子の製造において、
センサ部3上の各層(例えば層間絶縁膜6やパッシベー
ション膜8等)の膜厚にばらつきが生じると、前述した
ように特定波長光に対する感度が影響を受けて変化して
しまう。By the way, in the manufacture of the solid-state imaging device,
When the thickness of each layer (for example, the interlayer insulating film 6 and the passivation film 8) on the sensor unit 3 varies, as described above, the sensitivity to light of a specific wavelength is affected and changes.
【0044】これに対して、上述した図2及び図3に示
した実施の形態の構成によれば、製造工程中において反
射防止膜、特に第2の反射防止膜12または13の膜厚
を選定して成膜することにより、例えば層間絶縁膜6や
パッシベーション膜8等の各層の膜厚のばらつきに起因
する感度の影響を緩和することが可能である。On the other hand, according to the configuration of the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the thickness of the antireflection film, particularly the thickness of the second antireflection film 12 or 13 is selected during the manufacturing process. By forming the layers, it is possible to reduce the influence of the sensitivity caused by the variation in the thickness of each layer such as the interlayer insulating film 6 and the passivation film 8.
【0045】ここで、反射防止膜の膜厚を変更すると、
反射率の波長依存性が変化するため、特定波長光の感度
も変化する。例えば図5に示した反射率の波長依存性の
グラフでは、反射防止膜の膜厚を変更すると曲線の位置
が左右方向にシフトする。反射防止膜の膜厚を厚くした
場合には、曲線が図5の右方向即ち波長の長い方へシフ
トする。逆に膜厚を薄くした場合には、左方向即ち波長
の短い方へシフトする。Here, when the thickness of the antireflection film is changed,
Since the wavelength dependence of the reflectance changes, the sensitivity of light of a specific wavelength also changes. For example, in the graph of the wavelength dependence of the reflectance shown in FIG. 5, when the thickness of the antireflection film is changed, the position of the curve shifts in the left-right direction. When the thickness of the antireflection film is increased, the curve shifts to the right in FIG. 5, that is, the longer wavelength. Conversely, when the film thickness is reduced, it shifts to the left, that is, to the shorter wavelength.
【0046】そこで、反射防止膜の成膜工程において、
成膜の前に反射率の波長依存性を測定し、測定結果を基
にして特定波長光に対して低い反射率が得られるように
反射防止膜の膜厚を選定して成膜するようにする。Therefore, in the step of forming the antireflection film,
Measure the wavelength dependence of the reflectance before film formation, and select the thickness of the anti-reflection film based on the measurement result so that a low reflectance is obtained for light of a specific wavelength. I do.
【0047】これにより、上述の各層の膜厚のばらつき
をより効果的に吸収することができるため、精度良く特
定波長光に対する感度を制御することができる。従っ
て、高感度の製品を歩留まりよく製造することが可能に
なる。This makes it possible to more effectively absorb the above-described variation in the thickness of each layer, so that the sensitivity to light of a specific wavelength can be accurately controlled. Therefore, it is possible to manufacture high-sensitivity products with high yield.
【0048】次に、反射防止膜の膜厚を具体的に選定す
る方法について説明する。まず、反射防止膜の下の各
層、図2及び図3ではパッシベーション膜8までの各層
を形成する。Next, a method for specifically selecting the thickness of the antireflection film will be described. First, each layer under the antireflection film, and in FIGS. 2 and 3, each layer up to the passivation film 8 are formed.
【0049】そして、クリーンルーム内において例えば
エリプソを用いて、反射率の測定を行う。具体的には、
使用する光源の特定波長λ1とその近傍から選択した数
点の波長の単色光を用いて、それぞれの単色光に対する
反射率を測定する。Then, the reflectance is measured in a clean room by using, for example, Ellipso. In particular,
Using monochromatic light of several wavelengths selected from the specific wavelength λ1 of the light source to be used and its vicinity, the reflectance for each monochromatic light is measured.
【0050】得られた反射率の測定値から、その時点即
ち測定時の膜厚における反射率の極小値を与える波長を
求めることができる。このとき、極小値を与える波長が
判別できるのであれば、上述の測定点に光源の特定波長
λ1を含んでいても含んでいなくても構わない。From the obtained measured value of the reflectance, the wavelength that gives the minimum value of the reflectance at that time, that is, the film thickness at the time of the measurement, can be obtained. At this time, as long as the wavelength giving the minimum value can be determined, the above-mentioned measurement point may or may not include the specific wavelength λ1 of the light source.
【0051】次に、得られた測定データから、予め設定
された計算式を用いていわゆるフィードフォワードをか
けることにより、その反射率の極小値を与える波長が使
用する特定波長λ1と一致するように反射防止膜の厚さ
を選定する。Next, a so-called feedforward is applied to the obtained measurement data using a preset calculation formula so that the wavelength giving the minimum value of the reflectance coincides with the specific wavelength λ1 to be used. Select the thickness of the anti-reflection film.
【0052】その後、パッシベーション膜8の上に、選
定した厚さの第2の反射防止膜12または13を堆積す
る。Thereafter, a second antireflection film 12 or 13 having a selected thickness is deposited on the passivation film 8.
【0053】また、第2の反射防止膜12または13の
成膜後に再度反射率の測定を行って、反射率が極小とな
る波長が用いる波長λ1とほぼ一致しているか確認する
ようにしてもよい。After the second anti-reflection film 12 or 13 is formed, the reflectance is measured again to confirm whether the wavelength at which the reflectance is minimized substantially matches the wavelength λ1 to be used. Good.
【0054】反射率の測定データから極小値を与える波
長が使用する特定波長λ1より短くなっている場合に
は、上述のようにパッシベーション膜8上に第2の反射
防止膜12または13の膜厚を選定して堆積することに
より、極小値を与える波長を長くして使用する特定波長
λ1にほぼ一致させることができる。If the wavelength giving the minimum value is shorter than the specific wavelength λ1 to be used from the measurement data of the reflectance, the thickness of the second antireflection film 12 or 13 on the passivation film 8 is By selecting and depositing, it is possible to lengthen the wavelength giving the minimum value and make it substantially coincide with the specific wavelength λ1 to be used.
【0055】一方、反射率の測定データから極小値を与
える波長が使用する特定波長λ1より長くなっている場
合には、特定波長λ1にほぼ一致させるための手法が若
干異なる。この場合の反射率の測定データの一例を図6
に示す。図中の○印が反射率の測定値を示し、この測定
値から破線で示すような特性曲線が得られ、この曲線か
ら極小値を与える波長が求められる。極小値を与える波
長は使用する波長λ1より少し長くなっている。On the other hand, when the wavelength giving the minimum value from the reflectance measurement data is longer than the specific wavelength λ1 to be used, the method for making the wavelength substantially coincide with the specific wavelength λ1 is slightly different. An example of the measured data of the reflectance in this case is shown in FIG.
Shown in The circles in the figure indicate the measured values of the reflectance, and from these measured values, a characteristic curve shown by a broken line is obtained, and the wavelength giving the minimum value is obtained from this curve. The wavelength giving the minimum value is slightly longer than the wavelength λ1 to be used.
【0056】この場合の第1の方法としては、例えば反
射防止膜を形成する代わりに最上層のパッシベーション
膜8の膜厚を薄くすることにより、極小値を与える波長
を短くする。具体的には例えば成膜したパッシベーショ
ン膜8の一部をエッチング等により除去する。As a first method in this case, for example, instead of forming an antireflection film, the thickness of the uppermost passivation film 8 is reduced to shorten the wavelength giving the minimum value. Specifically, for example, a part of the formed passivation film 8 is removed by etching or the like.
【0057】尚、この第1の方法によって得られるCC
D固体撮像素子は、パッシベーション膜8上に反射防止
膜が形成されないので、図2または図3の構成ではな
く、図1の構成即ち下層の反射防止膜のみを有する構成
となる。The CC obtained by the first method
The D solid-state imaging device does not have an anti-reflection film formed on the passivation film 8, and thus has a configuration shown in FIG. 1, that is, a configuration having only a lower anti-reflection film instead of the configuration shown in FIG. 2 or FIG.
【0058】ここで、本発明で用いられるような絶縁膜
からなる反射防止膜の特性として、図5に示すように反
射率の極小値を与える波長が複数存在する。従って、第
2の方法としては、次の短波長側の極小値を与える波長
が使用する波長λ1と一致するように膜厚を選定して、
パッシベーション膜8上に第2の反射防止膜12または
13を堆積させる。Here, as a characteristic of the antireflection film made of an insulating film as used in the present invention, there are a plurality of wavelengths giving a minimum value of the reflectance as shown in FIG. Therefore, as a second method, the film thickness is selected such that the wavelength giving the next minimum value on the short wavelength side coincides with the wavelength λ1 used.
A second antireflection film 12 or 13 is deposited on the passivation film 8.
【0059】上述した選定方法により、パッシベーショ
ン膜8等の各層の膜厚のばらつきを吸収して特定波長λ
1の感度を向上し、高感度の製品を高い歩留まりで製造
することができる。According to the selection method described above, the dispersion of the film thickness of each layer such as the passivation film 8 is absorbed to obtain the specific wavelength λ.
1 is improved, and a product with high sensitivity can be manufactured with a high yield.
【0060】上述の選定方法では、パッシベーション膜
8上を形成した後の膜厚選定に適用して説明したが、同
様の方法を他の部分に適用することも可能である。例え
ば次のような場合が考えられる。Although the above-described selection method has been described as applied to the selection of the film thickness after the passivation film 8 is formed, the same method can be applied to other portions. For example, the following cases can be considered.
【0061】1)図4に示した構成の積層構造14の反
射防止膜において、第1の反射防止膜11を形成した後
に反射率を測定して、測定値を基にして第2の反射防止
膜12の膜厚を選定する。特に第1の反射防止膜11を
薄く形成する場合で、膜厚の制御を精度良く成膜するこ
とが難しい場合に有効である。1) In the anti-reflection film of the laminated structure 14 having the structure shown in FIG. 4, the reflectance is measured after forming the first anti-reflection film 11, and the second anti-reflection film is formed based on the measured value. The thickness of the film 12 is selected. This is particularly effective when the first antireflection film 11 is formed thin and it is difficult to control the film thickness with high accuracy.
【0062】2)反射防止膜をいったん成膜した時点で
反射率を測定して、極小値を与える波長が特性波長λ1
とずれていた場合には、極小値を与える波長が特性波長
λ1とほぼ一致するように反射防止膜の膜厚の修正量を
選定する。そして、膜厚が不足する場合には、引き続き
反射防止膜の成膜を行う。また、膜厚が過剰である場合
は、反射防止膜の一部を除去するか、或いは前述の短波
長側の極小値を与える波長が特性波長λ1とほぼ一致す
るように引き続き反射防止膜の成膜を行う。尚、2層以
上の反射防止膜を有する場合には、主として最上層の反
射防止膜に対して膜厚の修正を行うようにすることが好
ましい。2) The reflectivity is measured once the antireflection film is formed, and the wavelength giving the minimum value is the characteristic wavelength λ1.
If it is deviated from the above, the correction amount of the film thickness of the antireflection film is selected so that the wavelength giving the minimum value substantially coincides with the characteristic wavelength λ1. Then, if the film thickness is insufficient, an anti-reflection film is continuously formed. When the film thickness is excessive, a part of the anti-reflection film is removed or the anti-reflection film is continuously formed so that the wavelength giving the minimum value on the short wavelength side substantially matches the characteristic wavelength λ1. Perform the membrane. When two or more antireflection films are provided, it is preferable to mainly correct the thickness of the uppermost antireflection film.
【0063】尚、反射率の測定装置を成膜装置内に設け
るようにしてもよく、成膜装置内に設けることにより測
定結果を基に速やかに反射防止膜の成膜或いは膜厚の修
正を行うことができる。It is to be noted that a reflectivity measuring device may be provided in the film forming device, and by providing the device in the film forming device, the film formation of the antireflection film or the correction of the film thickness can be promptly performed based on the measurement result. It can be carried out.
【0064】尚、上述の実施の形態の構成を組み合わせ
て、例えば上層と下層で合わせて3層以上の反射防止膜
を形成するようにしてもよい。この場合、屈折率や膜厚
等を選定することによる調整の自由度が広がるため、特
定波長光に対する感度の制御をより精度良く行うことが
可能になる利点を有する。ただし、反射防止膜の数が増
えることにより製造工程数が若干増加する。It is to be noted that three or more antireflection films may be formed by combining, for example, the upper layer and the lower layer by combining the configurations of the above-described embodiments. In this case, since the degree of freedom of adjustment by selecting the refractive index, the film thickness, and the like is widened, there is an advantage that the sensitivity to specific wavelength light can be controlled more accurately. However, an increase in the number of antireflection films slightly increases the number of manufacturing steps.
【0065】上述の各実施の形態では、CCD固体撮像
素子に本発明を適用したが、その他の固体撮像素子例え
ば画素にMOSトランジスタを使用したMOS型の固体
撮像素子でも同様に、本発明を適用して特定波長光に対
する感度の向上を図ることができる。In each of the above embodiments, the present invention is applied to a CCD solid-state imaging device. However, the present invention is similarly applied to other solid-state imaging devices, for example, a MOS type solid-state imaging device using MOS transistors for pixels. As a result, the sensitivity to the specific wavelength light can be improved.
【0066】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他
様々な構成が取り得る。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may take various other configurations without departing from the gist of the present invention.
【0067】[0067]
【発明の効果】上述の本発明によれば、特定波長光の反
射を非常に低く抑えることができ、感度を高くすること
ができる。According to the present invention, the reflection of light of a specific wavelength can be suppressed to a very low level, and the sensitivity can be increased.
【0068】従って、本発明によれば、特定波長光の単
色光を光源として用いた例えば顕微鏡や露光装置等の装
置における受光素子に適用して好適な固体撮像素子を構
成することができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to constitute a solid-state imaging device suitable for application to a light receiving element in an apparatus such as a microscope or an exposure apparatus using monochromatic light of a specific wavelength as a light source.
【0069】また、第1の反射防止膜上に層間膜を介し
て第2の反射防止膜を形成したときには、各薄膜の膜厚
のばらつきをフィードフォワードにより吸収することが
可能になるので、製造時の歩留まりを高くすることがで
きる。Further, when the second anti-reflection film is formed on the first anti-reflection film via an interlayer film, it is possible to absorb variations in film thickness of each thin film by feed forward. The yield at the time can be increased.
【図1】本発明の一実施の形態の固体撮像素子の概略構
成図(断面図)である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施の形態の固体撮像素子の概略
構成図(断面図)である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of a solid-state imaging device according to another embodiment of the present invention.
【図3】本発明の別の実施の形態の固体撮像素子の概略
構成図(断面図)である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of a solid-state imaging device according to another embodiment of the present invention.
【図4】本発明のさらに他の実施の形態の固体撮像素子
の概略構成図(断面図)である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of a solid-state imaging device according to still another embodiment of the present invention.
【図5】反射防止膜の反射率の波長依存性を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing the wavelength dependence of the reflectance of an antireflection film.
【図6】反射率の測定データの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of reflectance measurement data.
1,21,31,41 CCD固体撮像素子、2 半導
体基板、3 受光部(センサ部)、4 絶縁膜、5 転
送電極、6 層間絶縁膜、7 遮光膜、8 パッシベー
ション膜、9 絶縁層、11 第1の反射防止膜、1
2,13 第2の反射防止膜、14 積層構造1, 21, 31, 41 CCD solid-state imaging device, 2 semiconductor substrate, 3 light receiving section (sensor section), 4 insulating film, 5 transfer electrode, 6 interlayer insulating film, 7 light shielding film, 8 passivation film, 9 insulating layer, 11 First antireflection film, 1
2,13 second antireflection film, 14 laminated structure
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M118 AA01 AB01 BA10 BA14 CA03 CA33 CA34 FA06 GB03 GB07 GB11 GC20 5C024 AA00 EA00 EA08 FA01 FA11 GA11 5F088 BA18 BB03 EA04 HA01 LA05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4M118 AA01 AB01 BA10 BA14 CA03 CA33 CA34 FA06 GB03 GB07 GB11 GC20 5C024 AA00 EA00 EA08 FA01 FA11 GA11 5F088 BA18 BB03 EA04 HA01 LA05
Claims (4)
形成されて成ることを特徴とする固体撮像素子。1. A solid-state imaging device, wherein an insulating film that transmits light of a specific wavelength is formed on a sensor unit.
光であることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素
子。2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the specific wavelength light is light having a wavelength in an ultraviolet region.
止膜を有し、該第1の反射防止膜の上に層間膜を介し
て、又は介さないで第2の反射防止膜が形成され、 上記第1の反射防止膜及び上記第2の反射防止膜によ
り、特定波長光を通すようにして成ることを特徴とする
固体撮像素子。3. A first antireflection film is formed on a semiconductor substrate of the sensor section, and a second antireflection film is formed on the first antireflection film with or without an interlayer film. A solid-state imaging device characterized in that light of a specific wavelength is transmitted by the first antireflection film and the second antireflection film.
光であることを特徴とする請求項3に記載の固体撮像素
子。4. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the specific wavelength light is light having a wavelength in an ultraviolet region.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11185961A JP2001015724A (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11185961A JP2001015724A (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Solid-state imaging device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001015724A true JP2001015724A (en) | 2001-01-19 |
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ID=16179916
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP11185961A Pending JP2001015724A (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Solid-state imaging device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001015724A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006191047A (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-20 | Magnachip Semiconductor Ltd | Image sensor capable of adjusting focal length for each color and manufacturing method thereof |
JP2006319037A (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Canon Inc | Solid-state imaging element |
US7453109B2 (en) | 2004-09-03 | 2008-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and imaging system |
-
1999
- 1999-06-30 JP JP11185961A patent/JP2001015724A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7453109B2 (en) | 2004-09-03 | 2008-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and imaging system |
US7745247B2 (en) | 2004-09-03 | 2010-06-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and imaging system |
JP2006191047A (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-20 | Magnachip Semiconductor Ltd | Image sensor capable of adjusting focal length for each color and manufacturing method thereof |
JP2006319037A (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Canon Inc | Solid-state imaging element |
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