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公開番号2025084984
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2025034594,2024076925
出願日2025-03-05,2017-07-11
発明の名称光電変換装置、光電変換装置を備えた機器、光電変換装置の製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H10F 39/12 20250101AFI20250527BHJP()
要約【課題】性能と信頼性を向上した光電変換装置を提供する。
【解決手段】光電変換部を有する半導体基板と、光電変換部の少なくとも一部に重ならないように半導体基板の上に設けられた金属含有部と、金属含有部を覆うように半導体基板の上に配された層間絶縁膜と、層間絶縁膜と半導体基板との間に位置する部分を有するように光電変換部の上に配された第1窒化シリコン層と、第1窒化シリコン層と光電変換部との間に配された部分、および、層間絶縁膜と金属含有部との間に配された部分を有する酸化シリコン膜と、酸化シリコン膜と金属含有部との間に配された第2窒化シリコン層と、層間絶縁膜、酸化シリコン膜および第2窒化シリコン層を貫通し、金属含有部に接触するコンタクトプラグと、層間絶縁膜および酸化シリコン膜を貫通し、半導体基板に接触するコンタクトプラグと、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
光電変換部と前記光電変換部で生成された電荷を保持する電荷保持部とを有する半導体基板と、
前記半導体基板の上に設けられたシリサイド部と、
前記シリサイド部の上に配された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に囲まれるように前記光電変換部の上に配された誘電体領域と、
前記層間絶縁膜と前記半導体基板との間に位置する遮光膜と、
前記層間絶縁膜と前記光電変換部との間に配された酸化シリコンとは異なる材料の第１絶縁層と、
前記第１絶縁層と前記光電変換部との間に配された第１部分、および、前記層間絶縁膜と前記シリサイド部との間に配された第２部分を有する第１酸化シリコン膜と、
前記第１絶縁層と前記光電変換部との間に配された第２酸化シリコン膜と、
前記第１酸化シリコン膜と前記シリサイド部との間に配された酸化シリコンとは異なる材料の第２絶縁層と、
を備え、
前記遮光膜は、前記電荷保持部を覆うように配され、
前記第１絶縁層と前記遮光膜との間に前記第１酸化シリコン膜の一部が配され、
前記光電変換部から前記電荷保持部に電荷を転送する転送トランジスタのゲート電極と前記遮光膜との間に前記第２酸化シリコン膜の一部が配されることを特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記半導体基板の上に配された電極を有し、
前記シリサイド部は、前記電極の上に配されていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記電極の側面を覆うサイドウォールスペーサを有し、
前記第１酸化シリコン膜と前記サイドウォールスペーサとの間に、前記第２絶縁層が配されていることを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記半導体基板の中に設けられた不純物領域を有し、
前記シリサイド部は、前記不純物領域の上に配されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記誘電体領域は窒化シリコンを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記第１絶縁層は、前記第２絶縁層の厚さよりも厚さが大きい部分を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記層間絶縁膜および前記シリサイド部に接触するコンタクトプラグを有し、前記コンタクトプラグは、前記第１酸化シリコン膜を貫通することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記第１部分から前記第２部分までにわたる前記第１酸化シリコン膜の厚さの分布は±１０％以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記第１絶縁層および前記第２絶縁層は、窒化シリコン層であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記第２酸化シリコン膜は、前記第１酸化シリコン膜と前記ゲート電極との間に配されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
光電変換装置では、同一の半導体基板に、光電変換部と、光電変換部以外の素子が設けられる。光電変換部の上には反射防止構造や導波路構造が設けられ、素子にはコンタクトプラグ等が接続される。そのため、光電変換部と、他の素子との両方の特性を考慮して光電変換装置を設計する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、光電変換部（２１）上には、酸化シリコン膜（１３４）と窒化シリコン膜と（１３５）の積層構造を有しているサイドウォール形成膜（１３７）と同一層の膜でシリサイドブロック膜（７１）を形成することが開示されている。さらに、画素部（１２）および周辺回路部（１３）上の全面に窒化シリコン膜のエッチングストッパ膜（７４）を形成することが開示されている。また、光電変換部（２１）上に導波路（２３）を形成することが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、導光部材（４２０）用の開口部（４２１）の形成時のエッチングストッパとなる制御膜（４１０）と、周辺回路領域のコンタクトホール形成用のエッチングストップとなる保護膜（２５０）と、が開示されている。そして、制御膜（４１０）と保護膜（２５０）とを同じ窒化シリコン膜から形成することが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、層間絶縁膜（ＩＦ１）およびシリコン窒化膜であるコンタクトエッチストレスライナー膜（ＣＥＳＬ）を貫通してシリコン窒化膜であるサイドウォール絶縁膜（ＳＷＩ）に達する導波路が形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１０－５６５１６号公報
特開２０１３－８４７４０号公報
特開２０１４－５６８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の技術では、光電変換部への汚染やダメージによりノイズが生じてしまい、光電変換の品質が低下する可能性がある。また、光電変換部以外の素子への電気的接続の信頼性は光電変換装置の信頼性の確保において重要である。従来の技術では光電変換装置の性能や信頼性の向上が十分ではない。
【０００８】
そこで本発明は、性能と信頼性を向上した光電変換装置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】
【０００９】
課題を解決するための手段の第１の観点は、光電変換装置であって、光電変換部を有する半導体基板と、前記光電変換部の少なくとも一部に重ならないように前記半導体基板の上に設けられた金属含有部と、前記金属含有部を覆うように前記半導体基板の上に配された層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜と前記半導体基板との間に位置する部分を有するように前記光電変換部の上に配された第１窒化シリコン層と、前記第１窒化シリコン層と前記光電変換部との間に配された部分、および、前記層間絶縁膜と前記金属含有部との間に配された部分を有する酸化シリコン膜と、前記酸化シリコン膜と前記金属含有部との間に配された第２窒化シリコン層と、前記層間絶縁膜、前記酸化シリコン膜および前記第２窒化シリコン層を貫通し、前記金属含有部に接触するコンタクトプラグと、前記層間絶縁膜および前記酸化シリコン膜を貫通し、前記半導体基板に接触するコンタクトプラグと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
課題を解決するための手段の第２の観点は、
光電変換装置であって、光電変換部を有する半導体基板と、前記光電変換部の少なくとも一部に重ならないように前記半導体基板の上に設けられた金属含有部と、前記光電変換部の上に配された第１窒化シリコン層であって、前記光電変換部と前記第１窒化シリコン層との間の距離が、前記配線層と前記半導体基板との間の距離よりも小さい前記第１窒化シリコン層と、前記第１窒化シリコン層と前記光電変換部との間に配された部分、および、前記金属含有部の上に配された部分を有する酸化シリコン膜と、前記酸化シリコン膜と前記金属含有部との間に配された第２窒化シリコン層と、前記酸化シリコン膜および前記第２窒化シリコン層を貫通し、前記配線層および前記金属含有部に接触するコンタクトプラグと、を備えることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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