JPH01257319A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
- Publication number
- JPH01257319A JPH01257319A JP63085936A JP8593688A JPH01257319A JP H01257319 A JPH01257319 A JP H01257319A JP 63085936 A JP63085936 A JP 63085936A JP 8593688 A JP8593688 A JP 8593688A JP H01257319 A JPH01257319 A JP H01257319A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- silicon oxide
- photodetector
- integrated circuit
- semiconductor integrated
- 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
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光検知素子を含み、その素子上に絶縁性表面
保護膜を被着し、さらに透明樹脂パフケージングを施し
た半導体集積回路装置に関する。
保護膜を被着し、さらに透明樹脂パフケージングを施し
た半導体集積回路装置に関する。
従来、光検知素子を応用した装置は、多く実用化されて
いる。それらはいずれも光検知部と信号処理部とが別々
の容器に納められていたが、最近はシステムのコンパク
ト化、信号処理速度の向上部Ｉｆの性能を改善するため
に光検知部と信号処理回路部とを同一の基板上に作り込
んだ半導体集積回路装！として用いられるようになって
いる。
いる。それらはいずれも光検知部と信号処理部とが別々
の容器に納められていたが、最近はシステムのコンパク
ト化、信号処理速度の向上部Ｉｆの性能を改善するため
に光検知部と信号処理回路部とを同一の基板上に作り込
んだ半導体集積回路装！として用いられるようになって
いる。
〔発明が解決しようとする４１１！］
このような半導体集積回路装置においては、信号処理回
路部の動作の信鯨性を確保するために、半導体集積回路
装置の最上層に表面像ｆｌ！膜を被着し、回路基板に本
集積回路装置を実装するためにパッケージングを施さな
ければならない、この陳光学的性質の異なるｗＡａ膜が
積層されるため、その界面での反射によって光検知部へ
の入射光量が減少し、検知能力が低下するという現象が
生ずる。
路部の動作の信鯨性を確保するために、半導体集積回路
装置の最上層に表面像ｆｌ！膜を被着し、回路基板に本
集積回路装置を実装するためにパッケージングを施さな
ければならない、この陳光学的性質の異なるｗＡａ膜が
積層されるため、その界面での反射によって光検知部へ
の入射光量が減少し、検知能力が低下するという現象が
生ずる。
例えば、半導体集積回路装置の表面保護膜として窒化珪
素分が、ボッケージ用透明樹脂としてエポキシ樹脂が用
いられることが一般的であるが、窒化珪素分の屈折率は
、可視波長領域で２．００であるのに対し、下地の酸化
珪素を主成分とする膜では屈折率１．４６であり、上層
のエポキシｍｍの屈折率は１．５５である。従って、下
地の酸化珪素を主成分とする膜との界面での反射損失は
１６％、上層のエポキシ樹脂との界面での反射損失は１
３％にも達し光検知素子の感度を大きく低下させてしま
う。
素分が、ボッケージ用透明樹脂としてエポキシ樹脂が用
いられることが一般的であるが、窒化珪素分の屈折率は
、可視波長領域で２．００であるのに対し、下地の酸化
珪素を主成分とする膜では屈折率１．４６であり、上層
のエポキシｍｍの屈折率は１．５５である。従って、下
地の酸化珪素を主成分とする膜との界面での反射損失は
１６％、上層のエポキシ樹脂との界面での反射損失は１
３％にも達し光検知素子の感度を大きく低下させてしま
う。
上述の問題に対し、半導体集積回路装置全面に表面保護
膜として窒化珪素分を被着し、光検知素子部上の窒化珪
素分だけを除去するという方法がある。この方法によっ
て界面の反射損失は３％にとどまり、感度低下の問題は
解決することはできるが、新たに次のような重大な欠点
が生ずる。すなわち、光検知素子上では、−旦被着した
窒化珪素分を、例えばＣＰ４ガスを主成分とするガスプ
ラズマで除去するため、光検知素子のＰＮ接合界面や表
面に損傷が生じ、接合界面での漏れ電流や表面再結合速
度の増大が起こる。そのために界面反射低減効果が相殺
されて感度向上が実質上達成されなかったり、漏れ電流
により暗電流特性が劣化したりする。さらに、光検知素
子上には、表面保ｌｌｌ１！が設けられないため、光検
知素子ばかりではなく、信号処理回路部も含めて、装置
全体の信鯨性が低下するという問題も生ずる。
膜として窒化珪素分を被着し、光検知素子部上の窒化珪
素分だけを除去するという方法がある。この方法によっ
て界面の反射損失は３％にとどまり、感度低下の問題は
解決することはできるが、新たに次のような重大な欠点
が生ずる。すなわち、光検知素子上では、−旦被着した
窒化珪素分を、例えばＣＰ４ガスを主成分とするガスプ
ラズマで除去するため、光検知素子のＰＮ接合界面や表
面に損傷が生じ、接合界面での漏れ電流や表面再結合速
度の増大が起こる。そのために界面反射低減効果が相殺
されて感度向上が実質上達成されなかったり、漏れ電流
により暗電流特性が劣化したりする。さらに、光検知素
子上には、表面保ｌｌｌ１！が設けられないため、光検
知素子ばかりではなく、信号処理回路部も含めて、装置
全体の信鯨性が低下するという問題も生ずる。
本発明の課題は、光検知素子への入射光の反射損失を少
なくしてその特性を充分に発揮させると同時に信軒性が
確保された半導体集積回路装置を提供することにある。
なくしてその特性を充分に発揮させると同時に信軒性が
確保された半導体集積回路装置を提供することにある。
上記の課題の解決のために、本発明は、素子の一部が光
検知素子であり、パフケージの少なくとも光検知素子へ
の光入射径路に位１する部分が透明樹脂よりなる半導体
集積回路装置において、半導体基板上の酸化珪素を主成
分とする絶縁膜と光検知素子への光入射径路の透明樹脂
層との間に、絶縁膜に接する部分は酸化珪素膜からなり
、順次窒化珪素分が連続的に増加し、透明樹脂層に接す
る部分はオキシ窒化珪素分からなる表面像ｉｌ！膜が介
在するものとする。
検知素子であり、パフケージの少なくとも光検知素子へ
の光入射径路に位１する部分が透明樹脂よりなる半導体
集積回路装置において、半導体基板上の酸化珪素を主成
分とする絶縁膜と光検知素子への光入射径路の透明樹脂
層との間に、絶縁膜に接する部分は酸化珪素膜からなり
、順次窒化珪素分が連続的に増加し、透明樹脂層に接す
る部分はオキシ窒化珪素分からなる表面像ｉｌ！膜が介
在するものとする。
表面像ａ膜の透明樹脂に接する部分のオキシ窒化珪素分
は、屈折率が１．６２でエポキシ樹脂の屈折率の１．５
５にに対し窒化珪素より近く、その界面での反射率は２
％になり、この表面保護層の一方の酸化珪素を主成分と
する絶縁膜に接する部分は酸化珪素からなるのでその界
面での反射率は０％４となる。その上その界面は同一の
物質同志が接するため密着性が良好である。
は、屈折率が１．６２でエポキシ樹脂の屈折率の１．５
５にに対し窒化珪素より近く、その界面での反射率は２
％になり、この表面保護層の一方の酸化珪素を主成分と
する絶縁膜に接する部分は酸化珪素からなるのでその界
面での反射率は０％４となる。その上その界面は同一の
物質同志が接するため密着性が良好である。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための半導体集
積回路装置の要部構造断面図で、Ｎ型シリコン基板１に
２層２を形成してなるＰＮ接合フォトダイオード、基板
１内のＰ型ソース・ドレイン領域３と基板上の酸化珪素
＠４を介してゲート電極５を形成してなるＭＯ３Ｉ−ラ
ンジスタ、酸化珪素１１１４をはさむ２層３１とアルミ
ニウム配線６よりなるキャパシタが集積され、各素子の
間はフィールド酸化ｌ！Ｉ４１により分離されている０
本発明によりアルミニウム配線６の上に最下層は酸化珪
素膜で上層にいくに従って窒化珪素分が連続的に増加し
最上層はオキシ窒化珪素分である表面保！ｌ膜７が被着
されている。さらに、フォトダイオード部を除く光信号
処理部はアルミニウム遮光ｌＩ！８で覆われ、素子全体
は透明エポキシ樹脂９で覆われている。
積回路装置の要部構造断面図で、Ｎ型シリコン基板１に
２層２を形成してなるＰＮ接合フォトダイオード、基板
１内のＰ型ソース・ドレイン領域３と基板上の酸化珪素
＠４を介してゲート電極５を形成してなるＭＯ３Ｉ−ラ
ンジスタ、酸化珪素１１１４をはさむ２層３１とアルミ
ニウム配線６よりなるキャパシタが集積され、各素子の
間はフィールド酸化ｌ！Ｉ４１により分離されている０
本発明によりアルミニウム配線６の上に最下層は酸化珪
素膜で上層にいくに従って窒化珪素分が連続的に増加し
最上層はオキシ窒化珪素分である表面保！ｌ膜７が被着
されている。さらに、フォトダイオード部を除く光信号
処理部はアルミニウム遮光ｌＩ！８で覆われ、素子全体
は透明エポキシ樹脂９で覆われている。
このような半導体集積回路の大部分は公知の従来技術に
より製造できるが、最上層のオキシ窒化珪素分より順に
窒化珪素分が減少する表面保護膜７の被着工程を以下に
説明する。この被着工程の際、アルミニウム配＆ＩＩ７
に損傷を与えないように、５００℃以下の低温プロセス
が必要であるが、以下のプロセスにより充分低温で形成
することができる。まず、アルミニウム配線６が形成さ
れた基板をプラズマＣＶＤ反応槽内で平行平板１ｉ極間
の温度３５０℃の支持台上に設置する０反応槽内をＩＴ
ｏｒｒの圧力に保ちながら５ｌ）１＃ガスおよびＮ、０
ガスはそれぞれ一定量１０■ｉ／分、２００ｍ１／分を
流し、ＮＨｚガスはＯｗｌ／分からはじまって毎分５ｍ
ｌ／分の割合で増加するように反応槽内に供給する０周
波数１３．５６ＭＨｚ、パワー１０ＷのＲＦ電力を印加
すると、下層より順に窒化珪素分が増加し最上層がオキ
シ窒化珪素分からなる表面保護膜が５００人／分の割合
で基板１の上面に堆穆し、２０分の反応で約１００００
人の膜厚が得られる。
より製造できるが、最上層のオキシ窒化珪素分より順に
窒化珪素分が減少する表面保護膜７の被着工程を以下に
説明する。この被着工程の際、アルミニウム配＆ＩＩ７
に損傷を与えないように、５００℃以下の低温プロセス
が必要であるが、以下のプロセスにより充分低温で形成
することができる。まず、アルミニウム配線６が形成さ
れた基板をプラズマＣＶＤ反応槽内で平行平板１ｉ極間
の温度３５０℃の支持台上に設置する０反応槽内をＩＴ
ｏｒｒの圧力に保ちながら５ｌ）１＃ガスおよびＮ、０
ガスはそれぞれ一定量１０■ｉ／分、２００ｍ１／分を
流し、ＮＨｚガスはＯｗｌ／分からはじまって毎分５ｍ
ｌ／分の割合で増加するように反応槽内に供給する０周
波数１３．５６ＭＨｚ、パワー１０ＷのＲＦ電力を印加
すると、下層より順に窒化珪素分が増加し最上層がオキ
シ窒化珪素分からなる表面保護膜が５００人／分の割合
で基板１の上面に堆穆し、２０分の反応で約１００００
人の膜厚が得られる。
このようなプロセスで堆積された表面保護膜７は、上層
より順に窒化珪素分低下するため、その屈折率１．６２
から１．４６まで連続的に減少する。したがうて、酸化
珪素膜４との界面での反射率は０％。
より順に窒化珪素分低下するため、その屈折率１．６２
から１．４６まで連続的に減少する。したがうて、酸化
珪素膜４との界面での反射率は０％。
透明エポキシ樹脂９との界面での反射率は２％と、窒化
珪素分を使用した場合の１６％、１３％なる値に比して
大きく減少する。しかも耐クラック性、耐熱性は窒化珪
素分より向上し、耐水性も窒化珪素分と同程度あること
などから、信鯨性的にも充分な性能を備えている。
珪素分を使用した場合の１６％、１３％なる値に比して
大きく減少する。しかも耐クラック性、耐熱性は窒化珪
素分より向上し、耐水性も窒化珪素分と同程度あること
などから、信鯨性的にも充分な性能を備えている。
上記表面保護膜７の通常のフォトリソグラフィ技術によ
る加工、アルミニウム遮光膜８の形成を完了すれば、光
信号処理用半導体集積回路チップができ上がり、透明エ
ポキシ樹脂９でモールド処理すれば所望の集積回路装置
が完成する。
る加工、アルミニウム遮光膜８の形成を完了すれば、光
信号処理用半導体集積回路チップができ上がり、透明エ
ポキシ樹脂９でモールド処理すれば所望の集積回路装置
が完成する。
本発明によれば、素子の一部が光検知素子である半導体
集積回路装置において、通常の製造方法で作り込んだ半
導体集積回路上に、酸化珪素を主成分とする絶縁膜を被
着した後、光検知素子部分で露出している絶縁膜上にオ
キシ窒化珪素分の上層より順に窒化珪素分が連続的に減
少し、最下層は酸化珪素膜となるような表面保護膜を堆
積するようにした。オキシ窒化珪素分は、屈折率が従来
の表面保護膜の窒化珪素分より小さいので、パッケージ
の透明エポキシ樹脂との界面での反射損失は少なくなり
、また最下層が酸化珪素膜のみとなるように組成が変化
しているため、基板上の酸化珪素膜との界面反射の問題
がなくなりその界面の密着性も良好で、装置全体の信親
性を低下させる光検知素子上の窒化珪素分除去の必要も
なく光の界面反射を押さえることができ、感度の向上し
た光検知素子を有する半導体集積回路装置を得ることが
可能となった。
集積回路装置において、通常の製造方法で作り込んだ半
導体集積回路上に、酸化珪素を主成分とする絶縁膜を被
着した後、光検知素子部分で露出している絶縁膜上にオ
キシ窒化珪素分の上層より順に窒化珪素分が連続的に減
少し、最下層は酸化珪素膜となるような表面保護膜を堆
積するようにした。オキシ窒化珪素分は、屈折率が従来
の表面保護膜の窒化珪素分より小さいので、パッケージ
の透明エポキシ樹脂との界面での反射損失は少なくなり
、また最下層が酸化珪素膜のみとなるように組成が変化
しているため、基板上の酸化珪素膜との界面反射の問題
がなくなりその界面の密着性も良好で、装置全体の信親
性を低下させる光検知素子上の窒化珪素分除去の必要も
なく光の界面反射を押さえることができ、感度の向上し
た光検知素子を有する半導体集積回路装置を得ることが
可能となった。
第１図は本発明の一実施例の光信号処理用半導体集積回
路装置の断面図である。 １：Ｎ型シリコン基板、２：フォトダイオードアノード
側層、４：酸化珪素膜、５＋Ａｊ配線、７：表面保護膜
、８：遮光膜、９：エポキシ樹脂。
路装置の断面図である。 １：Ｎ型シリコン基板、２：フォトダイオードアノード
側層、４：酸化珪素膜、５＋Ａｊ配線、７：表面保護膜
、８：遮光膜、９：エポキシ樹脂。
Claims (1)
- （１）素子の一部が光検知素子であり、パッケージの少
なくとも光検知素子への光入射径路に位置する部分が透
明樹脂よりなるものにおいて、半導体基板上の酸化珪素
を主成分とする絶縁膜と光検知素子への光入射径路の透
明樹脂層との間に、絶縁膜に接する部分は酸化珪素分か
らなり、順次窒化珪素分が連続的に増加し、透明樹脂層
に接する部分はオキシ窒化珪素分からなる表面保護膜が
介在することを特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085936A JPH01257319A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63085936A JPH01257319A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257319A true JPH01257319A (ja) | 1989-10-13 |
Family
ID=13872647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63085936A Pending JPH01257319A (ja) | 1988-04-07 | 1988-04-07 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01257319A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0536868A (ja) * | 1991-07-29 | 1993-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 薄型半導体装置 |
| US5479049A (en) * | 1993-02-01 | 1995-12-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid state image sensor provided with a transparent resin layer having water repellency and oil repellency and flattening a surface thereof |
-
1988
- 1988-04-07 JP JP63085936A patent/JPH01257319A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0536868A (ja) * | 1991-07-29 | 1993-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 薄型半導体装置 |
| US5479049A (en) * | 1993-02-01 | 1995-12-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid state image sensor provided with a transparent resin layer having water repellency and oil repellency and flattening a surface thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3996461A (en) | Silicon photosensor with optical thin film filter | |
| US5233181A (en) | Photosensitive element with two layer passivation coating | |
| JP2678400B2 (ja) | 回路内蔵受光素子 | |
| JPS60208813A (ja) | 光電変換装置とその製造方法 | |
| EP0109865B1 (fr) | Procédé de fabrication de circuits intégrés comportants des éléments du type grille-isolant-semiconducteur à au moins deux niveaux de grille | |
| CN108428747B (zh) | 一种探测基板及其制备方法、x射线探测器 | |
| US4606115A (en) | Method of manufacturing optically sensitive semiconductor devices including anti-reflective coatings | |
| FR3106237A1 (fr) | Protection ESD | |
| KR100540557B1 (ko) | 광전송률 개선을 위한 이미지센서 제조 방법 | |
| JPH01257319A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH04218964A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| CN108281437B (zh) | 背照式图像传感器的背面结构及制备方法 | |
| JPS63116458A (ja) | フオトセンサと信号処理回路を備えた半導体装置 | |
| JPS6193678A (ja) | 光電変換装置 | |
| US10998371B1 (en) | Film-based image sensor with suppressed light reflection and flare artifact | |
| JPH01216579A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| CN105762165A (zh) | 一种 cmos 图像传感器 | |
| KR102069657B1 (ko) | 패키지 구조 및 패키징 방법 | |
| KR20030002018A (ko) | 이미지센서 | |
| JPH03227063A (ja) | 固体撮像装置 | |
| KR100410693B1 (ko) | 이미지센서 및 그 제조 방법 | |
| JP3196727B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH08222722A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH04245474A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPS61272967A (ja) | 半導体集積回路装置 |