(57)【要約】【課題】光学特性や光電変換特性を維持することを目的とする。【解決手段】不純物が添加されない材料を含み、熱処理によってはリフローしない特性を有する層間絶縁膜２０９を設けることにより、層間絶縁膜２０９が流動して膜厚が厚くなることを防ぎ、さらには、光電変換部２０２に不純物が拡散することを防止できるため、光学特性や光電変換特性を維持することができる。【選択図】図１
2012023253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板の表面に行列状に形成される複数の光電変換部と、
前記半導体基板表面の前記複数の光電変換部の行間に形成されて行方向に伸びる転送チャネルと、
前記半導体基板表面上の全面に形成されるゲート絶縁膜と、
前記転送チャネル上に前記ゲート絶縁膜を介して形成される複数の転送電極と、
前記転送電極を覆う遮光膜と、
少なくとも前記遮光膜および前記光電変換部の上方に形成される第１の層間絶縁膜と
を備え、前記第１の層間絶縁膜は不純物非添加材料であり、かつ、熱処理によるリフロー耐性を有することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１の層間絶縁膜はＮＳＧであることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
半導体基板と、
前記半導体基板の表面に行列状に形成される複数の光電変換部と、
前記半導体基板表面の前記複数の光電変換部の行間に形成されて行方向に伸びる転送チャネルと、
前記半導体基板表面上の全面に形成されるゲート絶縁膜と、
前記転送チャネル上に前記ゲート絶縁膜を介して形成される複数の転送電極と、
前記転送電極を覆う遮光膜と、
少なくとも前記遮光膜および前記光電変換部の上方に形成される第２の層間絶縁膜と、
前記第２の層間絶縁膜上に形成される第３の層間絶縁膜と
を備え、前記第２の層間絶縁膜は不純物非添加材料であり、前記第３の層間絶縁膜は熱処理によるリフロー耐性が発揮される濃度の不純物が含有されることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
前記第２の層間絶縁膜の膜厚は、前記第３の絶縁膜に含まれる不純物がリフロー熱処理により移動する距離以上を有し、前記第３の層間絶縁膜が前記第２の層間絶縁膜よりもリフロー性が高い材料であることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第３の層間絶縁膜はＢＰＳＧ膜であることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
半導体基板表面に行列状に複数の光電変換部を形成する工程と、
前記半導体基板表面に、前記複数の光電変換部の間を行方向に伸びる転送チャネルを形成する工程と、
前記半導体基板の表面上にゲート酸化膜を形成する工程と、
前記転送チャネルの上方に前記ゲート絶縁膜を介して複数の転送電極を形成する工程と、
前記転送電極を覆う遮光膜を形成する工程と、
少なくとも前記遮光膜および前記光電変換部の上方に不純物非添加材料であり、熱処理によるリフロー耐性を有する材料からなる第１の層間絶縁膜を形成する工程と
を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１の層間絶縁膜を形成する工程は、高濃度オゾンを利用したＴＥＯＳ−ＣＶＤ法で形成することを特徴とする請求項６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の層間絶縁膜はＮＳＧであることを特徴とする請求項６または７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
半導体基板表面に行列状に複数の光電変換部を形成する工程と、
前記半導体基板表面に、前記複数の光電変換部の間を行方向に伸びる転送チャネルを形成する工程と、
前記半導体基板の表面上にゲート酸化膜を形成する工程と、
前記転送チャネルの上方に前記ゲート絶縁膜を介して複数の転送電極を形成する工程と、
前記転送電極を覆う遮光膜を形成する工程と、
少なくとも前記遮光膜および前記光電変換部の上方に不純物非添加材料からなる第２の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の層間絶縁膜上に前記第２の層間絶縁膜よりもリフロー性が高い材料からなる第３の層間絶縁膜を形成する工程と
を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第３の層間絶縁膜を形成する工程において、熱処理条件が前記第３の層間絶縁膜をリフローさせない条件であることを特徴とする請求項９に記載の固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換部で光電変換した電荷を転送チャネルで転送する固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディジタルカメラやその他の携帯機器の需要増加に伴い、固体撮像装置が広く用いられている。従来の固体撮像装置の構造について、図５を用いて説明する。図５は従来の固体撮像装置の構造を示す断面図であり、特許文献１に記載された従来のインターライン方式の固体撮像装置における撮像画素領域の構造を示す断面図である。
【０００３】
図５に示すように、従来の固体撮像装置は、Ｎ型シリコン基板１の表面に第１Ｐ−層２が形成されている。そして、第１Ｐ−層２の内部に、バリア層となる第２Ｐ−層３、および、画素分離のＰ＋層４が形成され、第２Ｐ−層３の上にリンあるいはヒ素を不純物とした電荷転送部５が形成されている。また、Ｎ型シリコン基板１には、リンのイオン注入により光電変換部９が形成されている。
【０００４】
さらに、Ｎ型シリコン基板１の表面に形成されたゲート絶縁膜６を介して、ポリシリコンからなる電荷転送電極７が形成されている。電荷転送電極７の側面には、タングステンシリサイドからなる第１の遮光膜１１が形成され、電荷転送電極７と第１の遮光膜１１と光電変換部９との上にリフロー性のある絶縁膜１２が形成されている。そして、絶縁膜１２の上にチタンタングステン膜からなる第２の遮光膜１３とＡｌ−Ｓｉ膜からなる第３の遮光膜１４とが積層されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６０６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１によれば、サイドウオール形状を最適化するために絶縁膜１２としてリフロー性のある絶縁膜を用いる場合が開示されており、一般的にはＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｇｌａｓｓ）があげられる。しかしながら、絶縁膜１２としてＢＰＳＧを用いると、リフロー熱処理を高温かつ長時間実行した場合は、ＢＰＳＧ膜が流動し、光電変換部９上の絶縁膜厚が厚膜化するため、シリコン基板から導波路下端までの距離が拡張し、感度やスミアといった光学特性が劣化するという課題があった。さらには、ＢＰＳＧ膜に含まれるＢやＰがＮ型シリコン基板１に熱拡散し、光電変換部９の特性が劣化するという課題があった。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法は、光学特性や光電変換特性を維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の固体撮像装置は半導体基板と、前記半導体基板の表面に行列状に形成される複数の光電変換部と、前記半導体基板表面の前記複数の光電変換部の行間に形成されて行方向に伸びる転送チャネルと、前記半導体基板表面上の全面に形成されるゲート絶縁膜と、前記転送チャネル上に前記ゲート絶縁膜を介して形成される複数の転送電極と、前記転送電極を覆う遮光膜を有し、少なくとも前記遮光膜および前記光電変換部の上方に形成される第１の層間絶縁膜とを備え、前記第１の層間絶縁膜は不純物非添加材料であり、かつ、熱処理によるリフロー耐性を有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記第１の層間絶縁膜はＮＳＧであっても良い。
また、半導体基板と、前記半導体基板の表面に行列状に形成される複数の光電変換部と、前記半導体基板表面の前記複数の光電変換部の行間に形成されて行方向に伸びる転送チャネルと、前記半導体基板表面上の全面に形成されるゲート絶縁膜と、前記転送チャネル上に前記ゲート絶縁膜を介して形成される複数の転送電極と、前記転送電極を覆う遮光膜と、少なくとも前記遮光膜および前記光電変換部の上方に形成される第２の層間絶縁膜と、前記第２の層間絶縁膜上に形成される第３の層間絶縁膜とを備え、前記第２の層間絶縁膜は不純物非添加材料であり、前記第３の層間絶縁膜は熱処理によるリフロー耐性が発揮される濃度の不純物が含有されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第２の層間絶縁膜の膜厚は、前記第３の絶縁膜に含まれる不純物がリフロー熱処理により移動する距離以上を有し、前記第３の層間絶縁膜が前記第２の層間絶縁膜よりもリフロー性が高い材料であることが好ましい。
【００１１】
また、前記第３の層間絶縁膜はＢＰＳＧ膜であっても良い。
さらに、本発明の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板表面に行列状に複数の光電変換部を形成する工程と、前記半導体基板表面に、前記複数の光電変換部の間を行方向に伸びる転送チャネルを形成する工程と、前記半導体基板の表面上にゲート酸化膜を形成する工程と、前記転送チャネルの上方に前記ゲート絶縁膜を介して複数の転送電極を形成する工程と、前記転送電極を覆う遮光膜を形成する工程と、少なくとも前記遮光膜および前記光電変換部の上方に不純物非添加材料であり、熱処理によるリフロー耐性を有する材料からなる第１の層間絶縁膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、前記第１の層間絶縁膜を形成する工程は、高濃度オゾンを利用したＴＥＯＳ−ＣＶＤ法で形成しても良い。
また、前記第１の層間絶縁膜はＮＳＧであっても良い。
【００１３】
また、半導体基板表面に行列状に複数の光電変換部を形成する工程と、前記半導体基板表面に、前記複数の光電変換部の間を行方向に伸びる転送チャネルを形成する工程と、前記半導体基板の表面上にゲート酸化膜を形成する工程と、前記転送チャネルの上方に前記ゲート絶縁膜を介して複数の転送電極を形成する工程と、前記転送電極を覆う遮光膜を形成する工程と、少なくとも前記遮光膜および前記光電変換部の上方に不純物非添加材料からなる第２の層間絶縁膜を形成する工程と、前記第２の層間絶縁膜上に前記第２の層間絶縁膜よりもリフロー性が高い材料からなる第３の層間絶縁膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記第３の層間絶縁膜を形成する工程において、熱処理条件が前記第３の層間絶縁膜をリフローさせない条件であることが好ましい。
以上により、光学特性や光電変換特性を維持することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、層間絶縁膜が流動して膜厚が厚くなることを防ぎ、さらには、光電変換部に不純物が拡散することを防止できるため、光学特性や光電変換特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の固体撮像装置の構成を示す断面図
【図２】実施例１の固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図
【図３】実施例２の固体撮像装置の構成を示す断面図
【図４】実施例２の固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図
【図５】従来の固体撮像装置の構造を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施例１）
図１，図２を用いて実施例１における固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法について説明する。
【００１８】
図１は実施例１の固体撮像装置の構成を示す断面図、図２は実施例１の固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図である。
図１に示すように、本発明の実施例１にかかる固体撮像装置は、ｎ型半導体基板２００における一方の表面から、その厚み方向内方にかけての領域にｐ型ウェル２０１が形成されている。ｐ型ウェル２０１内には、ｎ型半導体基板２００の表面に沿う方向において、ｎ型半導体からなる複数の光電変換部２０２が互いに間隔をあけて行列状に形成されている。隣り合う光電変換部２０２の行間には、行方向に伸びるｎ型半導体からなる転送チャネル２０３が形成されている。
【００１９】
本実施例の固体撮像装置では、光電変換部２０２とｐ型ウェル２０１とでフォトダイオードが構成され、一つのフォトダイオードで一画素が構成される。各撮像画素では、光電変換部２０２と転送チャネル２０３との間に、ｐ型ウェル２０１よりも低抵抗なトランスファーゲート領域２０４が介挿されている。また、隣接する画素と転送チャネル２０３との間には、電荷転送領域の分離機能を有するｐ型半導体であるチャネルストップ領域２０５が介挿されている。
【００２０】
本実施例の固体撮像装置では、光電変換部２０２、転送チャネル２０３、トランスファーゲート領域２０４およびチャネルストップ領域２０５の上を覆うように、ｎ型半導体基板２００表面上にゲート酸化膜２０６が形成されている。ゲート酸化膜２０６上には、転送チャネル２０３の上方に該当する箇所に転送電極２０７が形成され、転送電極２０７は絶縁層２１２を介してその周囲が第一の遮光膜２０８で覆われている。第一の遮光膜２０８は遮光性と電気伝導性を有する材料であればよく、一例として、タングステンがあげられる。
【００２１】
第一の遮光膜２０８の上とゲート酸化膜２０６を介した光電変換部２０２の上には、第一の層間絶縁膜２０９が堆積されている。第一の層間絶縁膜２０９は、第一の層間絶縁膜２０９の上方の透光性のある平坦化膜２１１等から、光電変換部２０２等のシリコン内部に不純物が熱拡散することを防止するための膜である。第一の層間絶縁膜２０９は、電気絶縁性と第一の層間絶縁膜２０９自身が拡散する不純物を含んでおらず、さらには、熱処理によるリフロー性を有さないリフロー耐性を備える。リフロー性を有さない絶縁膜を用いる理由は、熱処理により第一の層間絶縁膜２０９が光電変換部２０２上に流動することを防ぐためであり、ｎ型半導体基板２００から透光性のある平坦化膜２１１下端までの距離を短くすることで、感度やスミアといった光学特性の向上をはかるためである。
【００２２】
具体的には、ＮＳＧ（Ｎｏｎ−ｄｏｐｅｄ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｇｌａｓｓ）などがあげられる。たとえば、高濃度オゾンを利用したＴＥＯＳ  ＣＶＤ装置で成膜できるＮＳＧ膜などがあげられる。
【００２３】
図２を用いて実施例１の固体撮像装置の製造方法を説明する。
図２（ａ）に示すとおり、ｎ型半導体基板３００であるウエハにＢをイオン注入し、熱処理をしてｐ型ウェル３０１を形成する。さらにリソグラフィー技術とイオン注入技術と熱処理技術を組み合わせて、注入層である光電変換部３０２、転送チャネル３０３、トランスファーゲート領域３０４、チャネルストップ領域３０５を図１で説明した領域に形成する。全面に３０〜４０ｎｍ程度のゲート絶縁膜３０６を形成した後、同様に、１００〜２００ｎｍ程度のポリシリコン膜を成膜し、さらにリソグラフィー技術とドライエッチ技術を用いて、転送電極３０７を形成する。さらに転送電極３０７下を遮光するために、５０ｎｍ程度のタングステン膜をウエハ全面に成膜し、リソグラフィー技術とドライエッチ技術を用いて、転送電極３０７上のみ、選択的にタングステン膜を残すようにする。これにより第一の遮光膜３０８が形成される。
【００２４】
次に図２（ｂ）に示すとおり、ウエハ全面に層間絶縁膜３１４を成膜する。層間絶縁膜３１４の形成は、高濃度オゾンを利用したＴＥＯＳ−ＣＶＤ法等を用いることができる。前記層間絶縁膜３１４は、リフロー熱処理により不純物イオンが放出されず、さらに、電気絶縁性と光透過性を有する膜種であればよい。代表例としてはＮＳＧなどがあげられる。
【００２５】
次に図２（ｃ）に示すとおり、５０ｎｍ程度のタングステン膜をウエハ全面に成膜し、リソグラフィー技術とドライエッチ技術を用いて、転送電極３０７上領域のみに選択的に第二の遮光膜３１０を形成する。その後、透光性樹脂から形成される平坦化膜３１１やマイクロレンズ３１６を形成し、固体撮像装置を構成する。
【００２６】
図１，図２を用いて説明した固体撮像装置では、光電変換部の上部に形成される層間絶縁膜を、拡散する不純物を含んでおらず、熱処理によるリフロー性も有さない材料で形成することを特徴とする。このような層間絶縁膜を用いることにより、リフロー熱処理により層間絶縁膜の膜厚が増加しないため、光電変換部と導波路との間の距離が変化せず、感度やスミア等の光学特性が劣化することを防止することができる。同時に、不純物が光電変換部に熱拡散することがないため、光電変換部自体の特性の劣化も防止することができる。
【００２７】
（実施例２）
次に、図３，図４を用いて実施例２における固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法について説明する。
【００２８】
図３は実施例２の固体撮像装置の構成を示す断面図、図４は実施例２の固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図である。
図３に示すように、実施例２における固体撮像装置では、ｎ型半導体基板４００における一方の表面から、その厚み方向内方にかけての領域にｐ型ウェル４０１が形成されている。ｐ型ウェル４０１内には、ｎ型半導体基板４００の表面に沿う方向において、ｎ型半導体からなる光電変換部４０２が互いに間隔をあけて形成され、隣り合う光電変換部４０２の行間にｎ型半導体からなる転送チャネル４０３が形成されている。なお、固体撮像装置では、光電変換部４０２とｐ型ウェル４０１とでフォトダイオードが構成され、一つのフォトダイオードで一画素が構成される。各撮像画素では、光電変換部４０２と転送チャネル４０３との間に、ｐ型ウェル４０１よりも低抵抗なトランスファーゲート領域４０４が介挿されている。また、隣接する画素と転送チャネル４０３との間には、電荷転送領域の分離機能を有するｐ型半導体であるチャネルストップ領域４０５が介挿されている。実施例２の固体撮像装置では、光電変換部４０２、転送チャネル４０３、トランスファーゲート領域４０４およびチャネルストップ領域４０５の上を覆う状態でゲート酸化膜４０６が形成されている。ゲート酸化膜４０６上には、転送チャネル４０３の上方に該当する箇所に転送電極４０７が形成され、転送電極４０７はその周囲が絶縁膜４１２を介して第一の遮光膜４０８で覆われている。第一の遮光膜４０８は遮光性と電気伝導性を有する材料であればよく、一例として、タングステンがあげられる。第一の遮光膜４０８の上と光電変換部４０２上には、第一の層間絶縁膜４１４が堆積されている。第一の層間絶縁膜４１４は、第一の層間絶縁膜４１４上方の透光性のある平坦化膜４１１や絶縁膜等から、光電変換部４０２等のシリコン内部に不純物が熱拡散することを防止するための膜である。また、電気絶縁性を有するシリコン酸化膜等の不純物イオンを含まない膜とすることにより、第一の層間絶縁膜４１４から光電変換部４０２等のシリコン内部に不純物が熱拡散することを防止することができる。たとえば、高濃度オゾンを利用したＴＥＯＳ  ＣＶＤ装置で成膜できるＮＳＧ膜などがあげられる。なお、第一の層間絶縁膜４１４の膜厚は、下地の遮光膜である第一の遮光膜４０８と多層化された状態で熱処理を加えても、これらの層にクラックが生じない機械的強度を有する範囲でできるだけ薄膜化する必要がある。その強度は、リフロー熱処理温度に依存する。一例をあげると、リフロー熱処理温度が８００〜９００℃で１００〜１５０分の場合、クラックが発生しない最大膜厚は６０ｎｍ程度である。しかし、逆に、リフロー熱処理により、ＢおよびＰ等の後述の第二の層間絶縁膜４０９に添加された不純物が遮光膜の多層化層全体まで熱移動する距離程度に薄膜化した場合には、一般的に絶縁膜にかかる熱応力は、厚膜時より小さくなるためよりクラック耐性を高めることが可能となる。実用的な膜厚の一例としては、２０ｎｍ程度である。
【００２９】
また、第一の層間絶縁膜４１４の上方には、前記第一の層間絶縁膜４１４よりもリフロー性が高い材料で第二の層間絶縁膜４０９が積層されている。同時に、第二の層間絶縁膜４０９は、熱処理を行ってもリフローさせない不純物濃度にする必要がある。第二の層間絶縁膜４０９にリフロー性を有する膜を用いる理由は、熱処理によるクラックの発生を抑制するためである。その一方で、クラック耐性を向上させるために、層間絶縁膜４０９の不純物濃度を高めすぎると、熱処理により不純物の流動が発生し、光電変換部４０２上の膜厚が厚膜化してしまい、さらには、不純物イオンがシリコン基板に熱拡散してしまう。そのため、第二の層間絶縁膜４０９の不純物濃度は、熱処理によりリフローしない程度とする。一例では、第二の層間絶縁膜４０９としてＢＰＳＧ膜を用い、セルサイズが１．２〜１．４ｕｍ程度の場合、第二の層間絶縁膜４０９の膜厚は１００〜１５０ｎｍ程度、Ｂ／Ｐ＝１．５／４．０ｗｔ％程度、リフロー熱処理温度が８００〜９００℃である。
【００３０】
図４を用いて実施例２の固体撮像装置の製造方法を説明する。
図４（ａ）に示すとおり、ｎ型半導体基板５００にＢをイオン注入し、熱処理をしてｐ型ウェル５０１を形成する。さらにリソグラフィー技術とイオン注入技術と熱処理技術を組み合わせて、注入層である光電変換部５０２、転送チャネル５０３、トランスファーゲート領域５０４、チャネルストップ領域５０５を形成する。同様に、ｎ型半導体基板５００の表面に形成された３０〜４０ｎｍ程度のゲート絶縁膜５０６上に、１００〜２００ｎｍ程度のポリシリコン膜を成膜し、さらにリソグラフィー技術とドライエッチ技術を用いて、転送電極５０７を形成する。さらに転送電極５０７下を遮光するために、５０ｎｍ程度のタングステン膜をウエハ全面に成膜し、リソグラフィー技術とドライエッチ技術を用いて、転送電極５０７上のみに選択的にタングステン膜を残すようにする。これにより第一の遮光膜５０８が形成される。
【００３１】
次に図４（ｂ）に示すとおり、ウエハ全面に第一の層間絶縁膜５０９を成膜する。前記第一の層間絶縁膜５０９は、リフロー熱処理により不純物イオンが放出されず、さらに、電気絶縁性と光透過性を有する膜種であればよい。代表例としてはＮＳＧなどがあげられる。第一の層間絶縁膜５０９の膜厚は、上層に積層される第二の層間絶縁膜５１０の不純物濃度とリフロー熱処理温度により決定される。
【００３２】
具体的には、リフロー熱処理により、上層の第二の層間絶縁膜５１０から熱拡散される不純物がｎ型半導体基板５００であるシリコン基板まで拡散しない程度の膜厚以上、かつ、クラックが発生する膜厚以下とする。一例をあげると、第二の層間絶縁膜５１０の膜厚が１００〜１５０ｎｍ程度、かつ、リフロー熱処理温度が８００〜９００℃で１００〜１５０分の場合は、第一の層間絶縁膜５０９の膜厚は２０〜３０ｎｍ程度である。
【００３３】
次に図４（Ｃ）に示すとおり、前記第一の層間絶縁膜５０９上に、第二の層間絶縁膜５１０を成膜する。前記第二の層間絶縁膜５１０は、熱処理を加えても、流動性が生じない程度の少なくともＢまたはＰを含む酸化膜とする。一例をあげると、膜厚が１００〜１５０ｎｍ程度、濃度がＢ／Ｐ＝１．５／４．０ｗｔ％程度、リフロー熱処理温度が８００〜９００℃で１００〜１５０分程度である。
【００３４】
次に図４（ｄ）に示すとおり、５０ｎｍ程度のタングステン膜をウエハ全面に成膜し、リソグラフィー技術とドライエッチ技術を用いて、第二の遮光膜５１１を形成する。その後、透光性のある平坦化膜５１２やマイクロレンズ５１３を形成し、固体撮像装置を構成する。
【００３５】
以上のように、少なくとも光電変換部４０２の上部に不純物イオンを含まない第一の層間絶縁膜４１４を形成することにより、光電変換部４０２に不純物が拡散することを防止できるため、光電変換部４０２の特性が悪化することを防止することができる。さらに、第一の層間絶縁膜４１４上に熱処理を行ってもリフローしない不純物濃度の第二の層間絶縁膜４０９を形成することにより、熱処理による不純物の流動を抑制できるため、第二の層間絶縁膜４０９の厚膜化を防止し、感度やスミア等の光学特性の悪化を防止することができる。同時に、第一の層間絶縁膜４１４を薄膜化することによりシリコン基板からＢやＰが熱移動することができるため、クラック耐性を高めることも可能である。また、リフロー性を有する材料で第二の層間絶縁膜４０９を形成することにより、第二の層間絶縁膜４０９においても、ＢやＰが熱移動することができるためクラック耐性を高めることも可能である。さらに、層間絶縁膜を２層化することにより、第一の層間絶縁膜４１４により光電変換部４０２の特性が悪化することを防止しながら第二の層間絶縁膜４０９で感度やスミア等の光学特性の悪化を防止すると共に、第一の層間絶縁膜４１４を薄膜化し、第二の層間絶縁膜４０９にリフロー性を持たせることによりクラック耐性を高めることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、光学特性や光電変換特性を維持することができ、光電変換部で光電変換した電荷を転送チャネルで転送する固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法等に有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１    Ｎ型シリコン基板
２    第１Ｐ−層
３    第２Ｐ−層
４    画素分離のＰ＋層
５    電荷転送部
６    ゲート絶縁膜
７    電荷転送電極
９    光電変換部
１１    第１の遮光膜
１２    絶縁膜
１３    第２の遮光膜
１４    第３の遮光膜
２００    ｎ型半導体基板
２０１    ｐ型ウェル
２０２    光電変換部
２０３    転送チャネル
２０４    トランスファーゲート領域
２０５    チャネルストップ領域
２０６    ゲート酸化膜
２０７    転送電極
２０８    第一の遮光膜
２０９    第一の層間絶縁膜
２１１    平坦化膜
２１２    絶縁膜
３００    ｎ型半導体基板
３０１    ｐ型ウェル
３０２    光電変換部
３０３    転送チャネル
３０４    トランスファーゲート領域
３０５    チャネルストップ領域
３０６    ゲート絶縁膜
３０７    転送電極
３０８    第一の遮光膜
３１０    第二の遮光膜
３１１    平坦化膜
３１４    層間絶縁膜
３１６    マイクロレンズ
４００    ｎ型半導体基板
４０１    ｐ型ウェル
４０２    光電変換部
４０３    転送チャネル
４０４    トランスファーゲート領域
４０５    チャネルストップ領域
４０６    ゲート酸化膜
４０７    転送電極
４０８    第一の遮光膜
４０９    第二の層間絶縁膜
４１１    平坦化膜
４１２    絶縁膜
４１４    第一の層間絶縁膜
５００    ｎ型半導体基板
５０１    ｐ型ウェル
５０２    光電変換部
５０３    転送チャネル
５０４    トランスファーゲート領域
５０５    チャネルストップ領域
５０６    ゲート絶縁膜
５０７    転送電極
５０８    第一の遮光膜
５０９    第一の層間絶縁膜
５１０    第二の層間絶縁膜
５１１    第二の遮光膜
５１２    平坦化膜
５１３    マイクロレンズ
【図１】
2012023253.tif 000003
【図２】
2012023253.tif 000004
【図３】
2012023253.tif 000005
【図４】
2012023253.tif 000006
【図５】
2012023253.tif 000007