(57)【要約】【課題】オプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍画素を含む有効画素領域の暗電流を均一にする。【解決手段】受光部の上方で、パターニングされた配線層１７および遮光膜１８上の層間絶縁膜１６ｅ上にパッシベーション膜１９を形成し、有効画素部２の周辺のオプティカルブラック部３におけるパッシベーション膜１９の膜厚を、有効画素部２におけるパッシベーション膜１９の膜厚に比べて厚く形成している。これによって、画素の暗電流を低減するために必要なパッシベーション膜１９（ｐ−ＳｉＮ膜）から半導体基板１１の表面への適正な水素の供給を、ＳｉＮ膜質や膜厚を設定することにより得ている。【選択図】図２
2012023319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を光電変換して撮像する複数の受光部が２次元状に配設された撮像領域が設けられた固体撮像素子の製造方法において、
該受光部の上方で、パターニングされた配線層および遮光膜上の層間絶縁膜上にパッシベーション膜を形成し、該撮像領域のうちの有効画素領域の周辺のオプティカルブラック部における該パッシベーション膜の膜厚を、該有効画素領域における該パッシベーション膜の膜厚に比べて厚く形成するパッシベーション膜形成工程を有する固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
前記パッシベーション膜形成工程は、
前記オプティカルブラック部の遮光膜上の層間絶縁膜に、フォトリソグラフィーおよびドライエッチングまたはウェットエッチングにより開口部を形成する開口部形成工程と、
該層間絶縁膜上にパッシベーション膜を成膜すると共に、該開口部を埋め込むようにパッシベーション膜を成膜するパッシベーション膜成膜工程とを有する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項３】
熱処理により前記パッシベーション膜から水素を脱離させるシンター処理工程を更に有する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項４】
前記配線層および前記遮光膜はそれぞれ、中央の金属層の上層および下層として少なくともＴｉ層または／およびＴｉＮ層を有している請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項５】
前記開口部形成工程は、前記オプティカルブラック部の遮光膜の表面まで達する開口部を前記層間絶縁膜に形成する請求項２に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項６】
前記開口部の幅は、前記パッシベーション膜の膜厚の２倍とする請求項５に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項７】
前記開口部形成工程は、前記オプティカルブラック部の遮光膜の表面に至るまでの途中深さの開口部を形成する請求項２に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項８】
前記開口部の幅は、前記オプティカルブラック部の遮光膜の幅寸法に対応した寸法とする請求項７に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項９】
前記有効画素領域と前記オプティカルブラック部とで前記パッシベーション膜の膜厚を異ならせて、該有効画素領域における中央画素とオプティカルブラック部近傍画素との間で暗電流抑制が均一になる各膜厚の組み合わせで該パッシベーション膜を堆積する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１０】
前記オプティカルブラック部の周辺に、トランジスタを用いた周辺回路部をさらに有し、該周辺回路の上方のパッシベーション膜を、前記有効画素領域のパッシベーション膜の膜厚と同じ膜厚に形成する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１１】
前記パッシベーション膜として、プラズマＣＶＤ法によりプラズマ窒化シリコン膜を形成する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１２】
前記パッシベーション膜成膜工程は、アンモニア（ＮＨ３）ガス／ＳｉＨ４（シランガス）の流量比を０.２５〜０.５に設定して前記プラズマＳｉＮ膜を成膜する請求項１１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１３】
前記パッシベーション膜成膜工程は、アンモニア（ＮＨ３）ガスの流量を１００〜１５０ｓｃｃｍに設定し、ＳｉＨ４（シランガス）の流量を３００〜４００ｓｃｃｍに設定する請求項１１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１４】
前記有効画素領域では前記配線層は２〜５層配線、前記オプティカルブラック部では該配線層の２〜５層配線に加えてその上に前記遮光膜を含む３〜６層配線になっている請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１５】
入射光を光電変換して撮像する複数の受光部が２次元状に配設された撮像領域が設けられた固体撮像素子において、
該受光部の上方で、パターニングされた配線層および遮光膜上の層間絶縁膜上にパッシベーション膜が設けられ、該撮像領域のうちの有効画素領域の周辺のオプティカルブラック部における該パッシベーション膜の膜厚が、該有効画素領域における該パッシベーション膜の膜厚に比べて厚く形成されている固体撮像素子。
【請求項１６】
前記パッシベーション膜として、プラズマＣＶＤ法によりプラズマ窒化シリコン膜を形成する請求項１５に記載の固体撮像素子。
【請求項１７】
前記配線層および前記遮光膜はそれぞれ、中央の金属層の上層および下層として少なくともＴｉ層または／およびＴｉＮ層を有している請求項１５に記載の固体撮像素子。
【請求項１８】
前記オプティカルブラック部の遮光膜の表面まで達する開口部が前記層間絶縁膜に形成され、該開口部内に前記パッシベーション膜が埋め込まれて該パッシベーション膜の膜厚が厚く形成されている請求項１５に記載の固体撮像素子。
【請求項１９】
前記開口部の幅は、前記パッシベーション膜の膜厚の２倍とする請求項１８に記載の固体撮像素子。
【請求項２０】
前記オプティカルブラック部の遮光膜の表面に至るまでの途中深さの開口部が前記層間絶縁膜に形成され、該開口部内に前記パッシベーション膜が埋め込まれて該パッシベーション膜の膜厚が厚く形成されている請求項１５に記載の固体撮像素子。
【請求項２１】
前記開口部の幅は、前記オプティカルブラック部の遮光膜の幅寸法に対応した寸法になっている請求項２０に記載の固体撮像素子。
【請求項２２】
前記パッシベーション膜として、プラズマＣＶＤ法によりプラズマ窒化シリコン膜が形成されている請求項１５に記載の固体撮像素子。
【請求項２３】
ＣＭＯＳ型固体撮像素子またはＣＣＤ型固体撮像素子である請求項１５に記載の固体撮像素子。
【請求項２４】
前記ＣＭＯＳ型固体撮像素子は、複数の画素部のそれぞれに、
該画素部毎に光電変換部として前記受光部が設けられ、該受光部に隣接して、該受光部からの信号電荷が電荷電圧変換部に電荷転送するための電荷転送トランジスタと、
該受光部毎に該電荷転送トランジスタにより該電荷電圧変換部に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅されて該画素部毎の撮像信号として読み出すための読出回路とを有する請求項２３に記載の固体撮像素子。
【請求項２５】
前記ＣＣＤ型固体撮像素子は、複数の画素部のそれぞれに、
該画素部毎に光電変換部として前記受光部が設けられ、該受光部に隣接して、該受光部からの信号電荷を所定方向に電荷転送するための電荷転送部および、この上に、読み出された信号電荷を電荷転送制御するためのゲート電極およびその上の金属遮光膜が配置されている請求項２３に記載の固体撮像素子。
【請求項２６】
前記有効画素領域では前記配線層は２〜５層配線、前記オプティカルブラック部では該配線層の２〜５層配線に加えてその上に前記遮光膜を含む３〜６層配線になっている請求項１５に記載の固体撮像素子。
【請求項２７】
請求項１５〜２６のいずれかに記載の固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤやＣＭＯＳイメージャなどの従来の固体撮像素子において、画質を劣化させる要因となる暗電流の発生を抑制することが重要である。製造過程のプラズマ処理（ＣＶＤやドライエッチング）でのチャージアップやＵＶ照射などによるプラズマダメージにより、半導体基板の界面準位が増大することが暗電流の要因の一つになっている。暗電流を低減させる、即ち界面準位を低下させる手法として、メタル配線上に堆積するパッシベーション膜（ＳｉＮ膜）が後工程の熱処理により水素を脱離し、その水素が半導体基板表面上のダングリングボンドと結合することを利用して、さらに、Ｐ−ＳｉＮ膜質をより水素含有量を多い状態に形成して、ダングリングボンドの結合効率を向上させる。これが特許文献１に開示されている。
【０００３】
図１５は、特許文献１に開示されている従来のＣＭＯＳ型イメージセンサの要部構成例を示す縦断面図である。
【０００４】
図１５に示すように、従来のＣＭＯＳ型イメージセンサ１００の各画素部には、その半導体基板１０１の表面層として、光電変換部としてのフォトダイオード１０２が形成されている。フォトダイオード１０２に隣接して、信号電荷がフローティングディヒュージョン部ＦＤに転送するための電荷転送トランジスタの電荷転送部１０３が設けられている。この電荷転送部１０３上に、ゲート絶縁膜１０４を介して引き出し電極であるゲート電極１０５が設けられている。さらに、このフォトダイオード１０２毎にフローティングディフュージョン部ＦＤに電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅されて各画素部毎の撮像信号として読み出すための読出回路を有している。
【０００５】
このゲート電極１０５の上方には、この読出回路の回路配線部として、第１絶縁膜１０６ａが形成され、その上に第１配線１０７ａが形成され、その上に第２絶縁膜１０６ｂが形成され、その上に第２配線１０７ｂが形成され、同様に、その上に、第３絶縁膜１０６ｃ、第３配線１０７ｃがこの順に順次形成されている。
【０００６】
また、これらの配線層１０７と半導体基板１０１間（図示せず）、配線層１０７とゲート電極１０５間および各配線層１０７間に、導電性材料からなるコンタクトプラグ（図示せず）が形成されて、配線層１０７と半導体基板１０１間、配線層１０７とゲート電極１０５間および各配線層１０７間が電気的に接続されている。
【０００７】
入射光が入射される有効画素領域の外周側にオプティカルブラック部（ＯＢ部）が設けられている。このＯＢ部にのみ、第４絶縁層１０６ｄ上に遮光膜１０８が配置されており、第４絶縁層１０６ｄおよび遮光膜１０８上に第５絶縁層１０６ｅが形成されている。
【０００８】
この第５絶縁層１０６ｅ上に、プラズマＣＶＤ法により、Ｐ−ＳｉＮ膜質をより水素含有量を多い状態にパッシベーション膜１０９を形成する。その後、熱によるシンター処理を行って、パッシベーション膜１０９から、各画素を構成するフォトダイオード１０２の表面に水素を供給してその表面の暗電流を抑制することができる。
【０００９】
さらに、パッシベーション膜１０９上に、フォトダイオード１０２毎に配置されたＲ，Ｇ，Ｂの各色のカラーフィルタ１１０が形成され、その上に平坦化膜（図示せず）を介して、フォトダイオード１０２への集光用のマイクロレンズ１１１が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２２９５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の固体撮像素子１００では、シンター処理時に、半導体基板１０１全体に多くの水素が供給されるものの、オプティカルブラック部（ＯＢ部）の遮光膜１０８として用いられる配線層のバリアメタルで用いられる水素吸蔵性の高いチタン（Ｔｉ）の影響により、オプティカルブラック部近傍有効画素とオプティカルブラック部（ＯＢ部）から離れた有効画素センター部で半導体基板１０１への水素供給量が異なることになってしまう。これによって、界面準位を低下させる効果に差が生じ、有効画素全域で暗電流のばらつきが大きいものとなるという問題を有していた。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、オプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍画素を含む有効画素領域の暗電流を均一にできる固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、入射光を光電変換して撮像する複数の受光部が２次元状に配設された撮像領域が設けられた固体撮像素子の製造方法において、該受光部の上方で、パターニングされた配線層および遮光膜上の層間絶縁膜上にパッシベーション膜を形成し、該撮像領域のうちの有効画素領域の周辺のオプティカルブラック部における該パッシベーション膜の膜厚を、該有効画素領域における該パッシベーション膜の膜厚に比べて厚く形成するパッシベーション膜形成工程を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】
また、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法におけるパッシベーション膜形成工程は、前記オプティカルブラック部の遮光膜上の層間絶縁膜に、フォトリソグラフィーおよびドライエッチングまたはウェットエッチングにより開口部を形成する開口部形成工程と、該層間絶縁膜上にパッシベーション膜を成膜すると共に、該開口部を埋め込むようにパッシベーション膜を成膜するパッシベーション膜成膜工程とを有する。
【００１５】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、熱処理により前記パッシベーション膜から水素を脱離させるシンター処理工程を更に有する。
【００１６】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における配線層および前記遮光膜はそれぞれ、中央の金属層の上層および下層として少なくともＴｉ層または／およびＴｉＮ層を有している。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における開口部形成工程は、前記オプティカルブラック部の遮光膜の表面まで達する開口部を前記層間絶縁膜に形成する。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における開口部の幅は、前記パッシベーション膜の膜厚の２倍とする。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における開口部形成工程は、前記オプティカルブラック部の遮光膜の表面に至るまでの途中深さの開口部を形成する。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における開口部の幅は、前記オプティカルブラック部の遮光膜の幅寸法に対応した寸法とする。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記有効画素領域と前記オプティカルブラック部とで前記パッシベーション膜の膜厚を異ならせて、該有効画素領域における中央画素とオプティカルブラック部近傍画素との間で暗電流抑制が均一になる各膜厚の組み合わせで該パッシベーション膜を堆積する。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法におけるオプティカルブラック部の周辺に、トランジスタを用いた周辺回路部をさらに有し、該周辺回路の上方のパッシベーション膜を、前記有効画素領域のパッシベーション膜の膜厚と同じ膜厚に形成する。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法におけるパッシベーション膜として、プラズマＣＶＤ法によりプラズマ窒化シリコン膜を形成する。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法におけるパッシベーション膜成膜工程は、アンモニア（ＮＨ３）ガス／ＳｉＨ４（シランガス）の流量比を０.２５〜０.５に設定して前記プラズマＳｉＮ膜を成膜する。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法におけるパッシベーション膜成膜工程は、アンモニア（ＮＨ３）ガスの流量を１００〜１５０ｓｃｃｍに設定し、ＳｉＨ４（シランガス）の流量を３００〜４００ｓｃｃｍに設定する。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における有効画素領域では前記配線層は２〜５層配線、前記オプティカルブラック部では該配線層の２〜５層配線に加えてその上に前記遮光膜を含む３〜６層配線になっている。
【００２７】
本発明の固体撮像素子は、入射光を光電変換して撮像する複数の受光部が２次元状に配設された撮像領域が設けられた固体撮像素子において、該受光部の上方で、パターニングされた配線層および遮光膜上の層間絶縁膜上にパッシベーション膜が設けられ、該撮像領域のうちの有効画素領域の周辺のオプティカルブラック部における該パッシベーション膜の膜厚が、該有効画素領域における該パッシベーション膜の膜厚に比べて厚く形成されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２８】
また、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるパッシベーション膜として、プラズマＣＶＤ法によりプラズマ窒化シリコン膜を形成する。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における配線層および前記遮光膜はそれぞれ、中央の金属層の上層および下層として少なくともＴｉ層または／およびＴｉＮ層を有している。
【００３０】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、前記オプティカルブラック部の遮光膜の表面まで達する開口部が前記層間絶縁膜に形成され、該開口部内に前記パッシベーション膜が埋め込まれて該パッシベーション膜の膜厚が厚く形成されている。
【００３１】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における開口部の幅は、前記パッシベーション膜の膜厚の２倍とする。
【００３２】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるオプティカルブラック部の遮光膜の表面に至るまでの途中深さの開口部が前記層間絶縁膜に形成され、該開口部内に前記パッシベーション膜が埋め込まれて該パッシベーション膜の膜厚が厚く形成されている。
【００３３】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における開口部の幅は、前記オプティカルブラック部の遮光膜の幅寸法に対応した寸法になっている。
【００３４】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるパッシベーション膜として、プラズマＣＶＤ法によりプラズマ窒化シリコン膜が形成されている。
【００３５】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子は、ＣＭＯＳ型固体撮像素子またはＣＣＤ型固体撮像素子である。
【００３６】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるＣＭＯＳ型固体撮像素子は、複数の画素部のそれぞれに、該画素部毎に光電変換部として前記受光部が設けられ、該受光部に隣接して、該受光部からの信号電荷が電荷電圧変換部に電荷転送するための電荷転送トランジスタと、該受光部毎に該電荷転送トランジスタにより該電荷電圧変換部に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅されて該画素部毎の撮像信号として読み出すための読出回路とを有する。
【００３７】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるＣＣＤ型固体撮像素子は、複数の画素部のそれぞれに、該画素部毎に光電変換部として前記受光部が設けられ、該受光部に隣接して、該受光部からの信号電荷を所定方向に電荷転送するための電荷転送部および、この上に、読み出された信号電荷を電荷転送制御するためのゲート電極およびその上の金属遮光膜が配置されている。
【００３８】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における有効画素領域では前記配線層は２〜５層配線、前記オプティカルブラック部では該配線層の２〜５層配線に加えてその上に前記遮光膜を含む３〜６層配線になっている。
【００３９】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４０】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００４１】
本発明においては、入射光を光電変換して撮像する複数の受光部が２次元状に配設された撮像領域が設けられた固体撮像素子の製造方法において、受光部の上方で、パターニングされた配線層および遮光膜上の層間絶縁膜上にパッシベーション膜を形成し、撮像領域のうちの有効画素領域の周辺のオプティカルブラック部におけるパッシベーション膜の膜厚を、有効画素領域におけるパッシベーション膜の膜厚に比べて厚く形成するパッシベーション膜形成工程を有している。
【００４２】
これによって、オプティカルブラック部におけるパッシベーション膜の膜厚を、有効画素領域におけるパッシベーション膜の膜厚に比べて厚く形成するので、有効画素領域の暗電流を、有効画素領域センター画素と有効画素領域のオプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍画素とで均一にすることが可能となる。
【００４３】
この場合、オプティカルブラック部の遮光膜上の層間絶縁膜に、フォトリソグラフィーおよびドライエッチングまたはウェットエッチングにより開口部を形成するが、この開口部にパッシベーション膜材料を埋め込んで、オプティカルブラック部のパッシベーション膜の膜厚を厚く構成することが可能となる。これによって、オプティカルブラック部近傍画素に、遮光膜によって吸収されて少なくなる水素量分だけ多く水素を供給することが可能となる。
【００４４】
また、オプティカルブラック部の遮光膜の表面まで達する開口部を層間絶縁膜に形成し、開口部の幅が、パッシベーション膜の膜厚の２倍とする場合（実施形態１）には、パッシベーション膜自体を薄く構成することが可能となって、光透過による光量低下を抑えることが可能となる。
【００４５】
また、オプティカルブラック部の遮光膜の表面に至るまでの途中深さの開口部を形成し、開口部の幅が、オプティカルブラック部の遮光膜の幅寸法に対応した寸法とする場合（実施形態２）には、開口部が浅いため、エッチング時間を短く設定することができて製造工数が抑制される。
【００４６】
また、有効画素領域における中央画素とオプティカルブラック部近傍画素との間で暗電流抑制が均一になる各膜厚の組み合わせで（水素供給能力の組み合わせで）、パッシベーション膜を堆積することにより、有効画素領域の暗電流を、有効画素領域センター画素と有効画素領域のオプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍画素とで均一にすることが可能となる。
【００４７】
また、有効画素領域では配線層は２〜５層配線、オプティカルブラック部では配線層の２〜５層配線に加えてその上に前記遮光膜を含む３〜６層配線になっている。配線層および遮光膜はそれぞれ、中央の金属層の上層および下層として少なくともＴｉ層または／およびＴｉＮ層を有している。これによって、オプティカルブラック部では遮光膜の分だけ、水素を多く供給すれば、有効画素領域センター画素と有効画素領域のオプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍画素とで水素供給を均一にすることが可能となる。
【発明の効果】
【００４８】
以上により、本発明によれば、オプティカルブラック部におけるパッシベーション膜の膜厚を、有効画素領域におけるパッシベーション膜の膜厚に比べて厚く形成するため、有効画素領域の暗電流を、有効画素領域センター画素と有効画素領域のオプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍画素とで均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態１における固体撮像素子の要部構成例を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態１における固体撮像素子の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図３】図２のパッシベーション膜（プラズマＳｉＮ膜）を埋め込む開口部を模式的に示す縦断面図である。
【図４】図２の配線層および遮光膜の多層構造を模式的に示す縦断面図である。
【図５】図１の固体撮像素子の製造方法における多層配線層および遮光膜の形成工程までの要部縦断面図である。
【図６】図１の固体撮像素子の製造方法におけるパッシベーション膜を埋め込むための開口部を形成する工程までの要部縦断面図である。
【図７】図１の固体撮像素子の製造方法におけるパッシベーション膜を形成する工程までの要部縦断面図である。
【図８】図１の固体撮像素子の製造方法におけるカラーフィルタおよびマイクロレンズ形成工程までの要部縦断面図である。
【図９】本発明の実施形態２における固体撮像素子の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【図１０】図９の固体撮像素子の製造方法における多層配線層および遮光膜の形成工程までの要部縦断面図である。
【図１１】図９の固体撮像素子の製造方法におけるパッシベーション膜を埋め込むための幅広の開口部を形成する工程までの要部縦断面図である。
【図１２】図９の固体撮像素子の製造方法におけるパッシベーション膜を形成する工程までの要部縦断面図である。
【図１３】図９の固体撮像素子の製造方法におけるカラーフィルタおよびマイクロレンズ形成工程までの要部縦断面図である。
【図１４】本発明の実施形態３として、本発明の実施形態１、２の固体撮像素子１または１Ａを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図１５】特許文献１に開示されている従来のＣＭＯＳ型イメージセンサの要部構成例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下に、本発明の固体撮像素子の実施形態１、２および、この固体撮像素子の実施形態１または２を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態３について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
【００５１】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における固体撮像素子の要部構成例を模式的に示す平面図である。
【００５２】
図１において、本実施形態１の固体撮像素子１は、その中央部に有効画素領域２が配設され、この有効画素領域２の外周側にオプティカルブラック部３（ＯＢ部）が配設されている。これらの有効画素領域２およびオプティカルブラック部３（ＯＢ部）により、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部（フォトダイオード）が２次元状でマトリクス状に配設された撮像領域を構成している。さらに、このオプティカルブラック部３（ＯＢ部）のさらに外周側には、トランジスタを用いた、各画素からの信号読み出し用のドライバからなる周辺回路部が設けられている。なお、有効画素領域２において、画素５は有効画素領域センターの画素（センター画素）を示し、画素６はオプティカルブラック部近傍画素を示している。
【００５３】
図２は、本発明の実施形態１における固体撮像素子の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。
【００５４】
図２において、本実施形態１の固体撮像素子１は、ＣＭＯＳ型イメージセンサであり、その半導体基板１１の表面層として、複数の光電変換部としての複数の受光部１２がマトリクス状に設けられている。各受光部１２に隣接して、信号電荷がフローティングディヒュージョン部ＦＤに転送するための電荷転送トランジスタの電荷転送部１３が設けられている。この電荷転送部１３上に、ゲート絶縁膜１４を介して引き出し電極であるゲート電極１５が設けられている。さらに、この受光部１２毎にフローティングディフュージョン部ＦＤに電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅されて各画素部毎の撮像信号として読み出されるようになっている。
【００５５】
このゲート電極１５の上方には、この読出回路の回路配線部として、第１絶縁膜１６ａが形成され、その上に第１配線１７ａが形成され、その上に第２絶縁膜１６ｂが形成され、その上に第２配線１７ｂが形成され、同様に、その上に、第３絶縁膜１６ｃ、第３配線１７ｃがこの順に順次形成されている。
【００５６】
また、これらの配線層１７と半導体基板１１間（図示せず）、配線層１７とゲート電極１５間および各上下の配線層１７間に、導電性材料からなるコンタクトプラグ（図示せず）が形成されて、配線層１７と半導体基板１１間、配線層１７とゲート電極１５間および各配線層１７間が電気的に接続されている。
【００５７】
入射光が入射される有効画素領域２の外周側のオプティカルブラック部３（ＯＢ部）にのみ、第４絶縁層１６ｄ上に遮光膜１８が配置されており、第４絶縁層１６ｄおよび遮光膜１８上に第５絶縁層１６ｅ（層間絶縁膜）が形成されている。
【００５８】
有効画素領域２では配線層１７ａ〜１７ｃの３層配線、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）では、配線層１７ａ〜１７ｃの３層配線に加えて遮光膜１８を含む４層配線になっている。
【００５９】
この第５絶縁層１６ｅ上に、ＳｉＨ４とアンモニア（ＮＨ３）ガスを用いるプラズマＣＶＤ法により、有効画素領域２におけるパッシベーション膜１９の膜厚が例えば１５００〜３０００オングストローム程度の窒化シリコン膜（Ｓｉ３Ｎ４膜）、即ち、プラズマＳｉＮ膜を形成する。即ち、Ｐ−ＳｉＮ膜質をより水素含有量を多い状態にパッシベーション膜１９を形成する。この場合のパッシベーション膜１９は、有効画素領域２における膜厚よりも、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）における膜厚を厚くして、例えば４０００〜６０００オングストローム程度とすることができる。これは、遮光膜１８として用いられる配線層のバリアメタルで用いられる水素吸蔵性の高いチタン（Ｔｉ）の影響により、水素がより多く吸収されるため、パッシベーション膜１９の膜厚は、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）で厚くして水素供給量を増やしている。その後の熱によるシンター処理により、パッシベーション膜１９から、各画素を構成する受光部１２の表面側に水素を供給してその表面のダングリングボンドの結合を促進して暗電流を抑制している。
【００６０】
オプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍の画素６を含めた有効画素領域２の暗電流を均一化するために、オプティカルブラック部（ＯＢ部）上部に開口部１９ａを設けている。この開口部１９内にパッシベーション膜１９（プラズマＳｉＮ膜）を埋め込むことにより、水素供給量の多いパッシベーション膜１９（プラズマＳｉＮ膜）を異なる膜厚（厚い膜）にしている。これによって、オプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍有効画素６への水素供給量が画素センター部の画素５と同等になり、有効画素領域２全域の暗電流を均一に低減することが可能になる。
【００６１】
図３を用いて、パッシベーション膜１９（プラズマＳｉＮ膜）を埋め込む開口部１９ａの幅について説明する。パッシベーション膜１９の膜厚をｔとした場合に、効率よく膜が埋め込めれる開口部１９ａの幅はパッシベーション膜１９の膜厚の２倍になる。要するに水素供給量は、パッシベーション膜１９の体積によって決定される。
【００６２】
図４を用いて、配線層１７ａ〜１７ｃおよび遮光膜１８の多層構造について説明する。中央層に金属層としてＡｌ層またはＡｌ・Ｃｕ層が設けられ、その上下層のバリアメタル層として、Ｔｉ層とＴｉＮ層の２層構造をそれぞれ有している。即ち、配線層１７ａ〜１７ｃおよび遮光膜１８はそれぞれ、下から、Ｔｉ層、ＴｉＮ層、Ａｌ・Ｃｕ層、Ｔｉ層、ＴｉＮ層の５層構造である。なお、配線層１７ａ〜１７ｃおよび遮光膜１８はそれぞれ、下から、Ｔｉ層、Ａｌ・Ｃｕ層、ＴｉＮ層の３層構造であってもよい。要するに、配線層１７ａ〜１７ｃおよび遮光膜１８はそれぞれ、中央の金属層の上層および下層として少なくともＴｉ層または／およびＴｉＮ層を有している。
【００６３】
さらに、パッシベーション膜１９上に、受光部１２毎に配置されたＲ，Ｇ，Ｂの各色のカラーフィルタ２０が形成され、その上に平坦化膜（図示せず）を介して、受光部１２への集光用のマイクロレンズ２１が形成されている。
【００６４】
ここで、上記構成の固体撮像素子１の製造方法について説明する。
【００６５】
図５は、図１の固体撮像素子１の製造方法における多層配線層および遮光膜の形成工程までの要部縦断面図である。
【００６６】
図５に示すように、半導体基板１１に表面側に、有効画素領域を含む撮像領域として、複数の受光部１２をマトリクス状に形成する。各受光部１２に隣接して、電荷転送トランジスタの電荷転送部１３およびフローティングディヒュージョン部ＦＤを形成する。この電荷転送部１３上に、ゲート絶縁膜１４を介してゲート電極１５を形成する。このゲート電極１５上方に、第１絶縁膜１６ａ、第１配線１７ａ、第２絶縁膜１６ｂ、第２配線１７ｂ、第３絶縁膜１６ｃ、第３配線１７ｃ、第４絶縁膜１６ｄ、遮光膜１８、第５絶縁膜１６ｅをこの順に形成する。このようにして、半導体基板１１上の画素領域に複数の受光部１２を形成した後に、遮光膜１８を含む多層配線を形成する。配線材料はＡｌＣｕ膜とＴｉ膜、ＴｉＮ膜の積層構造としている。ここでは、有効画素領域は３層配線、オプティカルブラック部（ＯＢ部）は４層配線とし、４層目の配線は遮光膜１８としている。
【００６７】
図６は、図１の固体撮像素子１の製造方法におけるパッシベーション膜１９を埋め込むための開口部を形成する工程までの要部縦断面図である。
【００６８】
図６に示すように、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）の４層目の遮光膜１８の上部をフォトリソグラフィーおよびドライエッチングまたはウェットエッチングにより、遮光膜１８の表面まで達する開口部１９ａを形成する。遮光膜18がエッチングストッパーになって開口部19aの深さが正確に均一になる。
【００６９】
図７は、図１の固体撮像素子１の製造方法におけるパッシベーション膜１９を形成する工程までの要部縦断面図である。
【００７０】
図７に示すように、配線材料を水分から保護するためパッシベーション膜１９を全面に堆積する。この際に後工程の熱処理で多くの水素が供給できるよう、パッシベーション膜１９として、ＳｉＨ４とアンモニア（ＮＨ３）ガスを用いるプラズマＣＶＤによるプラズマＳｉＮ膜を用いる。アンモニア（ＮＨ３）ガス／ＳｉＨ４（シランガス）の流量比を０.２５〜０.５に設定してプラズマＳｉＮ膜を成膜する。また、アンモニア（ＮＨ３）ガスの流量を１００〜１５０ｓｃｃｍに設定し、ＳｉＨ４（シランガス）の流量を３００〜４００ｓｃｃｍに設定する。
【００７１】
パッシベーション膜１９（ｐ−ＳｉＮ膜）から水素を脱離させるために、熱処理を行う。パッシベーション膜１９（ｐ−ＳｉＮ膜）から脱離された水素が画素部の半導体基板１１表面のダングリングボンドと結合するが、供給される水素量は、パッシベーション膜１９（ｐ−ＳｉＮ膜）の膜厚差により、画素部全域が同じように制御される。
【００７２】
図８は、図１の固体撮像素子１の製造方法におけるカラーフィルタおよびマイクロレンズ形成工程までの要部縦断面図である。
【００７３】
図８に示すように、画素部にカラーフィルタ２０を形成し、その上に平坦化膜を介してマイクロレンズ２１を形成する。
【００７４】
要するに、固体撮像素子１の製造方法としては、オプティカルブラック部３の遮光膜１８上の層間絶縁膜１６ｅに、フォトリソグラフィーおよびドライエッチングまたはウェットエッチングにより開口部１９ａを形成する開口部形成工程と、層間絶縁膜１６ｅおよび開口部１９ａ上にパッシベーション膜１９を成膜して、パッシベーション膜１９で開口部１９ａ内を埋め込むパッシベーション膜成膜工程と、熱処理によりパッシベーション膜１９から水素を脱離させるシンター処理工程とを有している。この場合の開口部形成工程は、オプティカルブラック部３の遮光膜１８の表面まで達する開口部１９ａを層間絶縁膜１６ｅに形成ｓｉ，開口部１９ａの幅は、パッシベーション膜３の膜厚の約２倍程度（例えば１．８〜２．２倍）としている。
【００７５】
以上により、本実施形態１によれば、受光部の上方で、パターニングされた配線層１７および遮光膜１８上の層間絶縁膜１６ｅ上にパッシベーション膜１９を形成し、有効画素部２の周辺のオプティカルブラック部３におけるパッシベーション膜１９の膜厚を、有効画素部２におけるパッシベーション膜１９の膜厚に比べて厚く形成している。
【００７６】
これによって、画素の暗電流を低減するために必要なパッシベーション膜１９（ｐ−ＳｉＮ膜）から半導体基板１１の表面への適正な水素の供給を、ＳｉＮ膜質や膜厚を設定することにより得ることができ、また、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）の近傍画素６を含む有効画素領域２の全域で暗電流を均一にすることが可能となる。
【００７７】
具体的には、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）の上部に開口部１９ａを設けることにより、パッシベーション膜１９（ｐ−ＳｉＮ膜）を、画素部とオプティカルブラック部で異なる膜厚にしている。これによって、オプティカルブラック部近傍有効画素６の水素供給量を増加させることができるため、有効画素全域２の暗電流を中央部と周辺部で均一にすることができる。
【００７８】
（実施形態２）
上記実施形態１では、第５絶縁層１６ｅに形成され、パッシベーション膜１９が埋め込まれる開口部１９ａが遮光膜１８の表面側まで達している場合について説明したが、本実施形態２では、第５絶縁層１６ｅに形成された開口部が遮光膜１８の表面側に達する途中で浅いが、開口部の幅が広い場合について説明する。これらは、開口部の形状が異なるだけで、水素の供給量に関してはパッシベーション膜の体積に比例する。
【００７９】
図９は、本発明の実施形態１における固体撮像素子の要部構成例を模式的に示す縦断面図である。なお、図２の構成部材と同一の作用効果を奏する部材には同一の符号を付して説明する。
【００８０】
図９において、本実施形態２の固体撮像素子１Ａは、前述したように、有効画素領域２では配線層１７ａ〜１７ｃの３層配線、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）では、配線層１７ａ〜１７ｃの３層配線に加えて遮光膜１８を含む４層配線になっている。
【００８１】
さらに、第５絶縁層１６ｅ上に、ＳｉＨ４とアンモニア（ＮＨ３）ガスを用いるプラズマＣＶＤ法により、膜厚が４０００〜６０００オングストローム程度の窒化シリコン膜（Ｓｉ３Ｎ４膜）、即ち、プラズマＳｉＮ膜を形成する。即ち、Ｐ−ＳｉＮ膜質をより水素含有量を多い状態にパッシベーション膜１９Ａを形成する。この場合のパッシベーション膜１９Ａは、有効画素領域２における膜厚よりも、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）における膜厚を厚くしている。パッシベーション膜１９Ａが、上記実施形態１のパッシベーション膜１９と異なるのは、第５絶縁層１６ｅに形成された開口部１９ａが遮光膜１８の表面側まで達しているのに対して、その深さが浅く、その代わり開口部１９ｂの幅が広く形成されている点である。開口部１９ｂの深さが浅いと、その分だけエッチング時間が短くなる。この開口部１９ｂ内にパッシベーション膜１９Ａを埋め込んで、パッシベーション膜１９Ａの膜厚を、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）で厚くして水素供給量を増やしている。
【００８２】
要するに、固体撮像素子１の製造方法としては、オプティカルブラック部３の遮光膜１８上の層間絶縁膜１６ｅに、フォトリソグラフィーおよびドライエッチングまたはウェットエッチングにより開口部１９ｂを形成する開口部形成工程と、層間絶縁膜１６ｅおよび開口部１９ｂ上にパッシベーション膜１９Ａを成膜して、パッシベーション膜１９Ａで開口部１９ｂ内を埋め込むパッシベーション膜成膜工程と、熱処理によりパッシベーション膜１９Ａから水素を脱離させるシンター処理工程とを有している。この場合の開口部形成工程は、オプティカルブラック部３の遮光膜１８の表面に至るまでの途中深さの開口部１９ｂを形成している。この開口部１９ｂの幅は、オプティカルブラック部３の遮光膜１８の幅寸法（図９の横方向寸法）に対応した寸法になっている。
【００８３】
その後の熱によるシンター処理工程により、パッシベーション膜１９Ａから、各画素を構成する受光部１２の表面側に水素を供給してその表面のダングリングボンドの結合を促進して暗電流を抑制している。要するに水素供給量は、パッシベーション膜１９Ａの体積によって決定される。
【００８４】
ここで、上記構成の固体撮像素子１Ａの製造方法について説明する。
【００８５】
図１０は、図９の固体撮像素子１Ａの製造方法における多層配線層および遮光膜の形成工程までの要部縦断面図である。
【００８６】
図１０に示すように、半導体基板１１に表面側に、有効画素領域を含む撮像領域として、複数の受光部１２、各受光部１２に隣接して、電荷転送トランジスタの電荷転送部１３およびフローティングディヒュージョン部ＦＤを形成する。この電荷転送部１３上に、ゲート絶縁膜１４を介してゲート電極１５を形成する。このゲート電極１５上方に、第１絶縁膜１６ａ、第１配線１７ａ、第２絶縁膜１６ｂ、第２配線１７ｂ、第３絶縁膜１６ｃ、第３配線１７ｃ、第４絶縁膜１６ｄ、遮光膜１８、第５絶縁膜１６ｅをこの順に形成する。
【００８７】
図１１は、図９の固体撮像素子１の製造方法におけるパッシベーション膜１９Ａを埋め込むための幅広の開口部１９ｂを形成する工程までの要部縦断面図である。
【００８８】
図１１に示すように、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）の４層目の遮光膜１８の上部をフォトリソグラフィーおよびドライエッチングまたはウェットエッチングにより、遮光膜１８まで達しない浅いが幅広の開口部１９ｂを形成する。
【００８９】
図１２は、図９の固体撮像素子１Ａの製造方法におけるパッシベーション膜１９Ａを形成する工程までの要部縦断面図である。
【００９０】
図１２に示すように、配線材料を水分から保護するためパッシベーション膜１９Ａを全面に堆積する。この際に後工程の熱処理で多くの水素が供給できるよう、パッシベーション膜１９ＡとしてプラズマＣＶＤによるプラズマＳｉＮ膜を用いる。パッシベーション膜１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）から水素を脱離させるために、熱処理を行う。パッシベーション膜１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）から脱離された水素が画素部の半導体基板１１表面のダングリングボンドと結合するが、供給される水素量は、パッシベーション膜１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）の膜厚差により、画素部全域が同じように制御される。
【００９１】
図１３は、図９の固体撮像素子１Ａの製造方法におけるカラーフィルタおよびマイクロレンズ形成工程までの要部縦断面図である。
【００９２】
図１３に示すように、画素部にカラーフィルタ２０を形成し、その上に平坦化膜を介してマイクロレンズ２１を形成する。
【００９３】
以上により、本実施形態２によれば、上記実施形態１の場合と同じように、画素の暗電流を低減するために必要なパッシベーション膜１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）から半導体基板表面への適正な水素の供給を、ＳｉＮ膜質や膜厚を設定することにより得ることができ、また、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）の近傍画素６を含む有効画素領域２の全域で暗電流を均一にすることが可能となる。
【００９４】
具体的には、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）の上部に浅いが幅広の開口部１９ｂを設けることにより、パッシベーション膜１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）を、画素部とオプティカルブラック部で異なる膜厚にしている。これによって、オプティカルブラック部近傍有効画素６の水素供給量を増加させることができるため、有効画素全域２の暗電流を中央部と周辺部で均一にすることができる。
【００９５】
なお、上記実施形態１，２では、ＣＭＯＳ型固体撮像素子の場合について説明したが、これに限らず、ＣＣＤ型固体撮像素子の場合についても本発明のパッシベーション膜１９または１９Ａを適用することもできる。
【００９６】
即ち、ＣＣＤ固体撮像素子の各画素部には、半導体基板上に、受光素子として入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部が２次元状でマトリクス状に設けられ、各受光部に隣接して受光部からの信号電荷を電荷転送するための電荷転送部および、この上にはゲート絶縁膜を介して、読み出された信号電荷を電荷転送制御するための電荷転送電極としてのゲート電極が配置されている。これらの受光部および電荷転送部からなる画素部間（水平方向の間）には素子分離層としてのストップ層が設けられている。
【００９７】
このゲート電極上には、入射光がゲート電極により反射してノイズが発生するのを防ぐために遮光膜が絶縁層を介して形成されている。また、受光部の上方は遮光膜に開口部が形成されている。
【００９８】
受光部の表面と遮光膜との段差部分を平坦化するための層間絶縁膜が形成されている。この層間絶縁膜上には、熱によるシンター処理で各画素部を構成する受光部の表面の暗電流を抑制するために、プラズマＣＶＤ法により、プラズマＳｉＮ膜がパッシベーション膜（パッシベーション膜１９または１９Ａを用いる）として形成されている。このプラズマＳｉＮ膜上に、受光部毎に配置されたＲ，Ｇ，Ｂの各色配列（例えばベイヤー配列）のカラーフィルタが形成され、さらに、その上に平坦化膜が形成され、その上に、受光部への集光用のマイクロレンズが形成されている。
【００９９】
要するに、ＣＭＯＳ型固体撮像素子１または１Ａは、複数の画素部のそれぞれに、画素部毎に光電変換部として受光部１２が設けられ、受光部１２に隣接して、受光部１２からの信号電荷が電荷電圧変換部（ＦＤ）に電荷転送するための電荷転送トランジスタ（図示せず）と、受光部１２毎に電荷転送トランジスタにより電荷電圧変換部（ＦＤ）に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅されて画素部毎の撮像信号として読み出すための読出回路（図示せず）とを有している。
【０１００】
これに対して、ＣＣＤ型固体撮像素子１Ｂ（図１４）は、複数の画素部のそれぞれに、画素部毎に光電変換部として受光部が設けられ、受光部に隣接して、受光部からの信号電荷を所定方向に電荷転送するための電荷転送部（図示せず）および、この上に、読み出された信号電荷を電荷転送制御するためのゲート電極およびその上の遮光膜が配置されている。
【０１０１】
なお、上記実施形態１，２では、特に詳細に説明しなかったが、画素の暗電流を低減するために必要なパッシベーション膜１９，１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）から半導体基板１１の表面への水素の供給は、膜厚をある程度以上に厚くしても暗電流低減効果は一定になって変化しないが、水素供給が多すぎると、データ読み出し回路などを構成するトランジスタのスタビリティを悪化させてしまう。パッシベーション膜１９，１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）の膜厚は、光透過が重要であるから薄いほどよいが、平坦化するにはある程度の膜厚が必要になる。したがって、図３にも示したように、パッシベーション膜１９（ｐ−ＳｉＮ膜）の膜厚ｔの２倍の開口部幅であれば、効率よく平坦化できる。パッシベーション膜１９の膜厚は、前述したように有効画素領域２では約２倍の例えば１５００〜３０００オングストローム程度で、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）では例えば４０００〜６０００オングストローム程度であるが、パッシベーション膜１９Ａの方が、開口部１９ｂの幅が広い分だけ平坦化のためにパッシベーション膜１９によりも膜厚が厚くなる。
【０１０２】
また、上記実施形態１，２では、特に詳細に説明しなかったが、オプティカルブラック部３（ＯＢ部）のさらに外周側には、トランジスタを用いた、各画素からの信号読み出し用のドライバからなる周辺回路部が設けられているが、この周辺回路部の上方にもパッシベーション膜１９，１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）が設けられている。この場合のパッシベーション膜１９，１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）は、水分を透過させない機能があればよく、シンター処理による水素供給能力が少なくても問題はなく、その膜厚は薄くてもよい。ここでは、周辺回路部の上方にもパッシベーション膜１９，１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）の膜厚は、有効画素領域２のパッシベーション膜１９，１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）の膜厚と同じ膜厚にしている。
【０１０３】
なお、上記実施形態１，２では、有効画素領域２では配線層は３層配線、オプティカルブラック部３では配線層の３層配線に加えてその上に遮光膜１８を含む４層配線について説明したが、これに限らず、有効画素領域２では配線層は５層配線、オプティカルブラック部３では配線層の５層配線に加えてその上に遮光膜１８を含む６層配線であっても上記実施形態１，２のパッシベーション膜１９，１９Ａ（ｐ−ＳｉＮ膜）を適用することができる。要するに、有効画素領域２では配線層は２〜５層配線、オプティカルブラック部３では配線層の２〜５層配線に加えてその上に遮光膜１８を含む３〜６層配線になっていてもよく、さらにそれ以上の多層配線であってもよい。この場合、配線層１７および遮光膜１８はそれぞれ、中央の金属層の上層および下層として少なくともＴｉ層または／およびＴｉＮ層を有している。これによって、オプティカルブラック部３では遮光膜１８の分だけ、水素を多く供給すればよく、有効画素領域センター画素５と有効画素領域のオプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍画素６とで水素供給を均一にすることができて、有効画素領域の暗電流を均一にすることが可能となる。
【０１０４】
これらの場合にも同様に、有効画素領域２におけるセンター画素５とオプティカルブラック部近傍画素６との間で暗電流抑制が均一になる各膜厚の組み合わせで（水素供給能力の組み合わせで）、パッシベーション膜１９，１９Ａを堆積することにより、有効画素領域２全域の暗電流を、有効画素領域センター画素５と有効画素領域２のオプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍画素６とで均一にすることが可能となる。
【０１０５】
（実施形態３）
図１４は、本発明の実施形態３として、本発明の実施形態１、２の固体撮像素子１または１Ａを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【０１０６】
図１４において、本実施形態３の電子情報機器９０は、上記実施形態１、２の固体撮像素子１または１Ａまたは１Ｂからの撮像信号に所定の信号処理を施してカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示部９３と、通信部９４と、プリンタなどの画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【０１０７】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【０１０８】
したがって、本実施形態３によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【０１０９】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜３を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜３に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜３の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された固体撮像素子およびその製造方法、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、オプティカルブラック部におけるパッシベーション膜の膜厚を、有効画素領域におけるパッシベーション膜の膜厚に比べて厚く形成するため、有効画素領域の暗電流を、有効画素領域センター画素と有効画素領域のオプティカルブラック部（ＯＢ部）近傍画素とで均一にすることができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１、１Ａ、１Ｂ  固体撮像素子
２  有効画素領域
３  オプティカルブラック部（ＯＢ部）
５  センター画素
６  オプティカルブラック部近傍画素
１１  半導体基板
１２  受光部
１３  電荷転送部
１４  ゲート絶縁膜
１５  ゲート電極
１６ａ  第１絶縁膜
１６ｂ  第２絶縁膜
１６ｃ  第３絶縁膜
１６ｄ  第４絶縁層
１６ｅ  第５絶縁層
１７  配線層
１７ａ  第１配線
１７ｂ  第２配線
１７ｃ  第３配線
１８  遮光膜
１９，１９Ａ  パッシベーション膜（プラズマＳｉＮ膜；ｐ−ＳｉＮ膜）
１９ａ，１９ｂ  開口部
２０  カラーフィルタ
２１  マイクロレンズ
９０  電子情報機器
９１  固体撮像装置
９２  メモリ部
９３  表示部
９４  通信部
９５  画像出力部
【図３】
2012023319.tif 000003
【図４】
2012023319.tif 000004
【図１４】
2012023319.tif 000005
【図１】
2012023319.tif 000006
【図２】
2012023319.tif 000007
【図５】
2012023319.tif 000008
【図６】
2012023319.tif 000009
【図７】
2012023319.tif 000010
【図８】
2012023319.tif 000011
【図９】
2012023319.tif 000012
【図１０】
2012023319.tif 000013
【図１１】
2012023319.tif 000014
【図１２】
2012023319.tif 000015
【図１３】
2012023319.tif 000016
【図１５】
2012023319.tif 000017