JP2003031789A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズの集光効率を高めて画素の感度を向上
することができ、安定して高感度な画素を得ることがで
きる固体撮像装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 遮光膜６の開口部６ａに隣接するゲート
電極部の重なりをなくして、その部分での遮光膜６の高
さを抑制し、レンズ８で集光された光に対して、そのけ
られを低減することにより、レンズ８の集光効率の向上
を可能とする。
することができ、安定して高感度な画素を得ることがで
きる固体撮像装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 遮光膜６の開口部６ａに隣接するゲート
電極部の重なりをなくして、その部分での遮光膜６の高
さを抑制し、レンズ８で集光された光に対して、そのけ
られを低減することにより、レンズ８の集光効率の向上
を可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子としてＣ
ＣＤなどの固体撮像素子を用いた固体撮像装置およびそ
の製造方法に関するものである。
ＣＤなどの固体撮像素子を用いた固体撮像装置およびそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、固体撮像素子を用いた固体撮
像装置として、固体撮像素子にＣＣＤを用いたＣＣＤ型
撮像装置が広く利用されている。
像装置として、固体撮像素子にＣＣＤを用いたＣＣＤ型
撮像装置が広く利用されている。
【０００３】以下、固体撮像素子としてＣＣＤを用いた
従来の固体撮像装置について説明する。図５は従来の固
体撮像装置の構成を示す平面図である。また、図６は従
来の固体撮像装置の構成を示す断面図であり、図６
（ａ）は図５のＡ−Ａ’断面、図６（ｂ）は図５のＢ−
Ｂ’断面、図６（ｃ）は図５のＣ−Ｃ’断面を、それぞ
れ示している。図５および図６において、２１は半導体
基板、２２、２２ａは半導体基板２１の表面に選択的に
形成された拡散層、２３は拡散層２２を含む半導体基板
２１の表面全域に形成された酸化絶縁膜、２４は第１の
ゲート電極、２５は第２のゲート電極、２６は遮光膜、
２７は透明樹脂あるいはカラー樹脂、２８はレンズであ
る。なお、レンズ２８の形状は、各レンズ２８の下面を
平坦化しているために画素ごとのばらつきは抑制されて
いる。
従来の固体撮像装置について説明する。図５は従来の固
体撮像装置の構成を示す平面図である。また、図６は従
来の固体撮像装置の構成を示す断面図であり、図６
（ａ）は図５のＡ−Ａ’断面、図６（ｂ）は図５のＢ−
Ｂ’断面、図６（ｃ）は図５のＣ−Ｃ’断面を、それぞ
れ示している。図５および図６において、２１は半導体
基板、２２、２２ａは半導体基板２１の表面に選択的に
形成された拡散層、２３は拡散層２２を含む半導体基板
２１の表面全域に形成された酸化絶縁膜、２４は第１の
ゲート電極、２５は第２のゲート電極、２６は遮光膜、
２７は透明樹脂あるいはカラー樹脂、２８はレンズであ
る。なお、レンズ２８の形状は、各レンズ２８の下面を
平坦化しているために画素ごとのばらつきは抑制されて
いる。
【０００４】以上のように構成された固体撮像装置につ
いて、その動作を以下に説明する。被写体からの光は、
レンズ２８で集光され、透明（またはカラー）樹脂２７
を通過し、遮光膜２６の開口部２６ａに対応する拡散層
２２の受光領域に入ったものだけが光電変換されたの
ち、その信号電荷は、第２のゲート電極２５に電圧を印
加することで転送領域に移動したのちに、隣接する第１
のゲート電極２４に電圧を印加し、その後さらに隣接す
る第２のゲート電極２５に順次電圧を印加していくこと
により、転送領域拡散層２２ａ内を順次転送され、最終
的に、被写体からの光の強度変化に対応した波形を有す
る電気信号として、この装置から出力される。
いて、その動作を以下に説明する。被写体からの光は、
レンズ２８で集光され、透明（またはカラー）樹脂２７
を通過し、遮光膜２６の開口部２６ａに対応する拡散層
２２の受光領域に入ったものだけが光電変換されたの
ち、その信号電荷は、第２のゲート電極２５に電圧を印
加することで転送領域に移動したのちに、隣接する第１
のゲート電極２４に電圧を印加し、その後さらに隣接す
る第２のゲート電極２５に順次電圧を印加していくこと
により、転送領域拡散層２２ａ内を順次転送され、最終
的に、被写体からの光の強度変化に対応した波形を有す
る電気信号として、この装置から出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の固体撮像装置では、図６（ａ）のＡ−Ａ’断
面図中に示すように、ゲート電極を第１のゲート電極２
４および第２のゲート電極２５による２層のポリシリコ
ンを重ねた構造で形成しているため、拡散層２２の受光
領域となる遮光膜２６の開口部２６ａに隣接する部分に
は、２層のゲート電極の重なりが存在する。
うな従来の固体撮像装置では、図６（ａ）のＡ−Ａ’断
面図中に示すように、ゲート電極を第１のゲート電極２
４および第２のゲート電極２５による２層のポリシリコ
ンを重ねた構造で形成しているため、拡散層２２の受光
領域となる遮光膜２６の開口部２６ａに隣接する部分に
は、２層のゲート電極の重なりが存在する。
【０００６】そのため、遮光膜２６がその重なり部分で
１層分のゲート電極の膜厚分だけ高くなり、レンズ２８
で集光された光が阻害される所謂“けられ”の量が多く
なり、特に微細化された画素においては、感度の低下が
顕著になるという問題点を有していた。
１層分のゲート電極の膜厚分だけ高くなり、レンズ２８
で集光された光が阻害される所謂“けられ”の量が多く
なり、特に微細化された画素においては、感度の低下が
顕著になるという問題点を有していた。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、微細化された画素においても、レンズの集光効率
を高めて画素の感度を向上することができ、安定して高
感度な画素を得ることができる固体撮像装置およびその
製造方法を提供する。
ので、微細化された画素においても、レンズの集光効率
を高めて画素の感度を向上することができ、安定して高
感度な画素を得ることができる固体撮像装置およびその
製造方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の固体撮像装置は、半導体基板上に形成され
た複数の受光領域を有し、その受光領域への入射光を光
電変換した信号電荷を、前記受光領域の近傍に形成され
た第１の電極および第２の電極に順次電圧を印加して、
前記半導体基板内の転送部領域を移動させながら、最終
的に前記入射光の強度に対応して変化する波形の電気信
号を出力する固体撮像装置において、前記第１の電極
を、前記半導体基板上に形成された絶縁膜により、前記
半導体基板と絶縁された状態で、前記半導体基板上に形
成し、前記第２の電極を、前記第１の電極と電気的に絶
縁された状態で、前記半導体基板上に形成し、前記第１
の電極および第２の電極を、少なくとも各受光領域の相
互間では、前記第２の電極が前記第１の電極の上にあ
り、前記転送部領域の主たる受光領域にかかる部分で
は、前記第１の電極上には前記第２の電極がないように
構成したことを特徴とする。
めに本発明の固体撮像装置は、半導体基板上に形成され
た複数の受光領域を有し、その受光領域への入射光を光
電変換した信号電荷を、前記受光領域の近傍に形成され
た第１の電極および第２の電極に順次電圧を印加して、
前記半導体基板内の転送部領域を移動させながら、最終
的に前記入射光の強度に対応して変化する波形の電気信
号を出力する固体撮像装置において、前記第１の電極
を、前記半導体基板上に形成された絶縁膜により、前記
半導体基板と絶縁された状態で、前記半導体基板上に形
成し、前記第２の電極を、前記第１の電極と電気的に絶
縁された状態で、前記半導体基板上に形成し、前記第１
の電極および第２の電極を、少なくとも各受光領域の相
互間では、前記第２の電極が前記第１の電極の上にあ
り、前記転送部領域の主たる受光領域にかかる部分で
は、前記第１の電極上には前記第２の電極がないように
構成したことを特徴とする。
【０００９】また、本発明の固体撮像装置の製造方法
は、半導体基板上に形成された複数の受光領域を有し、
その受光領域への入射光を光電変換した信号電荷を、前
記受光領域の近傍に形成された第１の電極および第２の
電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板内の転送部
領域を移動させながら、最終的に前記入射光の強度に対
応して変化する波形の電気信号を出力する固体撮像装置
の製造方法であって、前記半導体基板上に絶縁膜を形成
する工程と、前記第１の電極を前記絶縁膜を介して前記
半導体基板上に形成する工程と、前記第２の電極を前記
第１の電極と電気的に絶縁された状態で、前記半導体基
板上に形成する工程と、前記第２の電極の前記第１の電
極と重なる部分の一部を除去する工程とからなる方法と
したことを特徴とする。
は、半導体基板上に形成された複数の受光領域を有し、
その受光領域への入射光を光電変換した信号電荷を、前
記受光領域の近傍に形成された第１の電極および第２の
電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板内の転送部
領域を移動させながら、最終的に前記入射光の強度に対
応して変化する波形の電気信号を出力する固体撮像装置
の製造方法であって、前記半導体基板上に絶縁膜を形成
する工程と、前記第１の電極を前記絶縁膜を介して前記
半導体基板上に形成する工程と、前記第２の電極を前記
第１の電極と電気的に絶縁された状態で、前記半導体基
板上に形成する工程と、前記第２の電極の前記第１の電
極と重なる部分の一部を除去する工程とからなる方法と
したことを特徴とする。
【００１０】以上により、遮光膜の開口部に隣接するゲ
ート電極部の重なりをなくして、その部分での遮光膜の
高さを抑制し、レンズで集光された光に対して、そのけ
られを低減することにより、レンズの集光効率の向上を
可能とすることができる。
ート電極部の重なりをなくして、その部分での遮光膜の
高さを抑制し、レンズで集光された光に対して、そのけ
られを低減することにより、レンズの集光効率の向上を
可能とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の固体撮
像装置は、半導体基板上に形成された複数の受光領域を
有し、その受光領域への入射光を光電変換した信号電荷
を、前記受光領域の近傍に形成された第１の電極および
第２の電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板内の
転送部領域を移動させながら、最終的に前記入射光の強
度に対応して変化する波形の電気信号を出力する固体撮
像装置において、前記第１の電極を、前記半導体基板上
に形成された絶縁膜により、前記半導体基板と絶縁され
た状態で、前記半導体基板上に形成し、前記第２の電極
を、前記第１の電極と電気的に絶縁された状態で、前記
半導体基板上に形成し、前記第１の電極および第２の電
極を、少なくとも各受光領域の相互間では、前記第２の
電極が前記第１の電極の上にあり、前記転送部領域の主
たる受光領域にかかる部分では、前記第１の電極上には
前記第２の電極がないように構成する。
像装置は、半導体基板上に形成された複数の受光領域を
有し、その受光領域への入射光を光電変換した信号電荷
を、前記受光領域の近傍に形成された第１の電極および
第２の電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板内の
転送部領域を移動させながら、最終的に前記入射光の強
度に対応して変化する波形の電気信号を出力する固体撮
像装置において、前記第１の電極を、前記半導体基板上
に形成された絶縁膜により、前記半導体基板と絶縁され
た状態で、前記半導体基板上に形成し、前記第２の電極
を、前記第１の電極と電気的に絶縁された状態で、前記
半導体基板上に形成し、前記第１の電極および第２の電
極を、少なくとも各受光領域の相互間では、前記第２の
電極が前記第１の電極の上にあり、前記転送部領域の主
たる受光領域にかかる部分では、前記第１の電極上には
前記第２の電極がないように構成する。
【００１２】請求項２に記載の固体撮像装置は、請求項
１に記載の第１の電極の第２の電極と重なる部分の一部
が半導体基板内に埋め込まれた状態に構成する。請求項
３に記載の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板上に
形成された複数の受光領域を有し、その受光領域への入
射光を光電変換した信号電荷を、前記受光領域の近傍に
形成された第１の電極および第２の電極に順次電圧を印
加して、前記半導体基板内の転送部領域を移動させなが
ら、最終的に前記入射光の強度に対応して変化する波形
の電気信号を出力する固体撮像装置の製造方法であっ
て、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記
第１の電極を前記絶縁膜を介して前記半導体基板上に形
成する工程と、前記第２の電極を前記第１の電極と電気
的に絶縁された状態で、前記半導体基板上に形成する工
程と、前記第２の電極の前記第１の電極と重なる部分の
一部を除去する工程とからなる方法とする。
１に記載の第１の電極の第２の電極と重なる部分の一部
が半導体基板内に埋め込まれた状態に構成する。請求項
３に記載の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板上に
形成された複数の受光領域を有し、その受光領域への入
射光を光電変換した信号電荷を、前記受光領域の近傍に
形成された第１の電極および第２の電極に順次電圧を印
加して、前記半導体基板内の転送部領域を移動させなが
ら、最終的に前記入射光の強度に対応して変化する波形
の電気信号を出力する固体撮像装置の製造方法であっ
て、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記
第１の電極を前記絶縁膜を介して前記半導体基板上に形
成する工程と、前記第２の電極を前記第１の電極と電気
的に絶縁された状態で、前記半導体基板上に形成する工
程と、前記第２の電極の前記第１の電極と重なる部分の
一部を除去する工程とからなる方法とする。
【００１３】請求項４に記載の固体撮像装置の製造方法
は、半導体基板上に形成された複数の受光領域を有し、
その受光領域への入射光を光電変換した信号電荷を、前
記受光領域の近傍に形成された第１の電極および第２の
電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板内の転送部
領域を移動させながら、最終的に前記入射光の強度に対
応して変化する波形の電気信号を出力する固体撮像装置
の製造方法であって、前記半導体基板上に絶縁膜を形成
する工程と、前記第１の電極を前記絶縁膜を介して前記
半導体基板上に形成した後にその上に絶縁膜を形成する
工程と、前記第１の電極と一部が重なるように電極材料
を形成する工程と、前記電極材料を平坦化する工程と、
前記平坦化された電極材料から前記第２の電極を形成す
る工程と、前記第２の電極と接続された電極を形成する
工程とからなる方法とする。
は、半導体基板上に形成された複数の受光領域を有し、
その受光領域への入射光を光電変換した信号電荷を、前
記受光領域の近傍に形成された第１の電極および第２の
電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板内の転送部
領域を移動させながら、最終的に前記入射光の強度に対
応して変化する波形の電気信号を出力する固体撮像装置
の製造方法であって、前記半導体基板上に絶縁膜を形成
する工程と、前記第１の電極を前記絶縁膜を介して前記
半導体基板上に形成した後にその上に絶縁膜を形成する
工程と、前記第１の電極と一部が重なるように電極材料
を形成する工程と、前記電極材料を平坦化する工程と、
前記平坦化された電極材料から前記第２の電極を形成す
る工程と、前記第２の電極と接続された電極を形成する
工程とからなる方法とする。
【００１４】請求項５に記載の固体撮像装置の製造方法
は、半導体基板上に形成された複数の受光領域を有し、
その受光領域への入射光を光電変換した信号電荷を、前
記受光領域の近傍に形成された第１の電極および第２の
電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板内の転送部
領域を移動させながら、最終的に前記入射光の強度に対
応して変化する波形の電気信号を出力する固体撮像装置
の製造方法であって、前記半導体基板内に埋め込んだ状
態で電極を形成して前記第１の電極の一部とする工程
と、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記
半導体基板上の絶縁膜にホールを形成する工程と、前記
第１の電極を前記絶縁膜を介して前記半導体基板上に形
成した後にその上に絶縁膜を形成する工程と、前記第１
の電極を前記埋め込み電極とホールを介して接続する工
程と、前記第１の電極を覆うように電極材料を形成する
工程と、前記電極材料を平坦化して前記第２電極とする
工程とからなる方法とする。
は、半導体基板上に形成された複数の受光領域を有し、
その受光領域への入射光を光電変換した信号電荷を、前
記受光領域の近傍に形成された第１の電極および第２の
電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板内の転送部
領域を移動させながら、最終的に前記入射光の強度に対
応して変化する波形の電気信号を出力する固体撮像装置
の製造方法であって、前記半導体基板内に埋め込んだ状
態で電極を形成して前記第１の電極の一部とする工程
と、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、前記
半導体基板上の絶縁膜にホールを形成する工程と、前記
第１の電極を前記絶縁膜を介して前記半導体基板上に形
成した後にその上に絶縁膜を形成する工程と、前記第１
の電極を前記埋め込み電極とホールを介して接続する工
程と、前記第１の電極を覆うように電極材料を形成する
工程と、前記電極材料を平坦化して前記第２電極とする
工程とからなる方法とする。
【００１５】これらの構成および方法によると、遮光膜
の開口部に隣接するゲート電極部の重なりをなくして、
その部分での遮光膜の高さを抑制し、レンズで集光され
た光に対して、そのけられを低減することにより、レン
ズの集光効率の向上を可能とする。
の開口部に隣接するゲート電極部の重なりをなくして、
その部分での遮光膜の高さを抑制し、レンズで集光され
た光に対して、そのけられを低減することにより、レン
ズの集光効率の向上を可能とする。
【００１６】以下、本発明の実施の形態を示す固体撮像
装置およびその製造方法について、図面を参照しながら
具体的に説明する。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１の固体撮像装置
およびその製造方法を説明する。
装置およびその製造方法について、図面を参照しながら
具体的に説明する。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１の固体撮像装置
およびその製造方法を説明する。
【００１７】図１は本実施の形態１の固体撮像装置の構
成を示す平面図である。また、図２は本実施の形態１の
固体撮像装置の構成を示す断面図であり、図２（ａ）は
図１のＡ−Ａ’断面、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’断
面、図２（ｃ）は図１のＣ−Ｃ’断面を、それぞれ示し
ている。図１および図２において、１は半導体基板、
２、２ａは半導体基板１の表面に選択的に形成された拡
散層、３は拡散層２を含む半導体基板１の表面全域に形
成された酸化絶縁膜、４は第１のゲート電極、５は第２
のゲート電極、６は遮光膜、７は透明樹脂（あるいはカ
ラー樹脂）、８はレンズである。
成を示す平面図である。また、図２は本実施の形態１の
固体撮像装置の構成を示す断面図であり、図２（ａ）は
図１のＡ−Ａ’断面、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’断
面、図２（ｃ）は図１のＣ−Ｃ’断面を、それぞれ示し
ている。図１および図２において、１は半導体基板、
２、２ａは半導体基板１の表面に選択的に形成された拡
散層、３は拡散層２を含む半導体基板１の表面全域に形
成された酸化絶縁膜、４は第１のゲート電極、５は第２
のゲート電極、６は遮光膜、７は透明樹脂（あるいはカ
ラー樹脂）、８はレンズである。
【００１８】以上のように構成された固体撮像装置の製
造方法について、以下に説明する。図３は本実施の形態
１の固体撮像装置の製造方法を示す製造工程図である。
本実施の形態１の固体撮像装置は、図３（ｃ）の工程
に示すように、半導体基板１上に第１のゲート電極４お
よび第２のゲート電極５を形成した後に、図３（ｃ）の
工程に示すように、選択的に第１および第２のゲート
電極４、５の重なり部を含む部分が開口するようにレジ
ストパターンを形成する。
造方法について、以下に説明する。図３は本実施の形態
１の固体撮像装置の製造方法を示す製造工程図である。
本実施の形態１の固体撮像装置は、図３（ｃ）の工程
に示すように、半導体基板１上に第１のゲート電極４お
よび第２のゲート電極５を形成した後に、図３（ｃ）の
工程に示すように、選択的に第１および第２のゲート
電極４、５の重なり部を含む部分が開口するようにレジ
ストパターンを形成する。
【００１９】つぎに、図３（ｃ）の工程に示すよう
に、ゲート電極４、５の重なり部を含む部分を等方性エ
ッチングにより除去する。このときのエッチング量を、
第２のゲート電極５の膜厚の１４０％以上２００％の範
囲で行うことによって、所望の形状が得られる。その
後、図３（ｃ）の工程に示すように、通常の層間絶縁
膜および遮光膜６を形成する。
に、ゲート電極４、５の重なり部を含む部分を等方性エ
ッチングにより除去する。このときのエッチング量を、
第２のゲート電極５の膜厚の１４０％以上２００％の範
囲で行うことによって、所望の形状が得られる。その
後、図３（ｃ）の工程に示すように、通常の層間絶縁
膜および遮光膜６を形成する。
【００２０】以上のような構成および製造方法による固
体撮像装置について、その利点を以下に説明する。図２
（ａ）のＡ−Ａ’断面図に示すように、開口部６ａに隣
接する領域でけられを抑制できることによってレンズ８
による光の集光率を向上できる。特に、カメラ側の絞り
が開いた状態では、撮像装置の撮像面に入射する光には
斜め光成分が増加するため効果が顕著にあらわれる。け
られの割合を従来と比較するために、ゲート電極１層分
の遮光領域の画素に対する割合で示すと、３μｍピッチ
の画素では、従来が２０％程度であったのに対して４０
％以上確保できる。
体撮像装置について、その利点を以下に説明する。図２
（ａ）のＡ−Ａ’断面図に示すように、開口部６ａに隣
接する領域でけられを抑制できることによってレンズ８
による光の集光率を向上できる。特に、カメラ側の絞り
が開いた状態では、撮像装置の撮像面に入射する光には
斜め光成分が増加するため効果が顕著にあらわれる。け
られの割合を従来と比較するために、ゲート電極１層分
の遮光領域の画素に対する割合で示すと、３μｍピッチ
の画素では、従来が２０％程度であったのに対して４０
％以上確保できる。
【００２１】以上のようにして、上記の固体撮像装置を
撮像装置として構成することにより、遮光膜６の開口部
６ａに隣接するゲート電極部の重なりをなくして、その
部分での遮光膜６の高さを抑制し、レンズ９で集光され
た光に対して、そのけられを低減することにより、レン
ズ８の集光効率の向上を可能とすることができる。
撮像装置として構成することにより、遮光膜６の開口部
６ａに隣接するゲート電極部の重なりをなくして、その
部分での遮光膜６の高さを抑制し、レンズ９で集光され
た光に対して、そのけられを低減することにより、レン
ズ８の集光効率の向上を可能とすることができる。
【００２２】その結果、レンズ８の集光効率を高めて画
素の感度を向上することができ、安定して高感度な画素
が得られる撮像装置を実現することができる。この効果
は、特に微細化された画素において、顕著に現れる。
素の感度を向上することができ、安定して高感度な画素
が得られる撮像装置を実現することができる。この効果
は、特に微細化された画素において、顕著に現れる。
【００２３】なお、実施の形態１において、第２のゲー
ト電極５の開口部６ａでの第１のゲート電極４との重な
りを全て除去したが、開口部６ａに隣接する部分のみに
ついて除去するようにしてもよい。
ト電極５の開口部６ａでの第１のゲート電極４との重な
りを全て除去したが、開口部６ａに隣接する部分のみに
ついて除去するようにしてもよい。
【００２４】また、実施の形態１において、第１のゲー
ト電極４を形成した後に第２のゲート電極５となるポリ
シリコンを成長させ、このポリシリコンをＣＭＰで平坦
化し、第２のゲート電極５を形成した後にこれらの第２
のゲート電極５を接続する配線を第１のゲート電極４上
に形成してもよい。 （実施の形態２）本発明の実施の形態２の固体撮像装置
およびその製造方法を説明する。
ト電極４を形成した後に第２のゲート電極５となるポリ
シリコンを成長させ、このポリシリコンをＣＭＰで平坦
化し、第２のゲート電極５を形成した後にこれらの第２
のゲート電極５を接続する配線を第１のゲート電極４上
に形成してもよい。 （実施の形態２）本発明の実施の形態２の固体撮像装置
およびその製造方法を説明する。
【００２５】図４は本実施の形態２の固体撮像装置の構
成および製造方法を示す平面図ならびに断面図である。
なお、図４においては、従来構造と同様のため省略した
図面となっているが、図１および図２と同様に、半導体
基板１の表面に選択的に形成された拡散層２、および拡
散層２を含む半導体基板１の表面全域に形成された酸化
絶縁膜３を有している。図１と異なる点を以下に述べ
る。図４において、９は半導体基板１に埋め込まれた埋
め込みゲート電極、１０は埋め込みゲート電極９と酸化
絶縁膜３上に形成された第１のゲート電極４とを電気的
に接続するためのコンタクトホール、５は第２のゲート
電極、６は遮光膜である。
成および製造方法を示す平面図ならびに断面図である。
なお、図４においては、従来構造と同様のため省略した
図面となっているが、図１および図２と同様に、半導体
基板１の表面に選択的に形成された拡散層２、および拡
散層２を含む半導体基板１の表面全域に形成された酸化
絶縁膜３を有している。図１と異なる点を以下に述べ
る。図４において、９は半導体基板１に埋め込まれた埋
め込みゲート電極、１０は埋め込みゲート電極９と酸化
絶縁膜３上に形成された第１のゲート電極４とを電気的
に接続するためのコンタクトホール、５は第２のゲート
電極、６は遮光膜である。
【００２６】以上のように構成された固体撮像装置の製
造方法について、以下に説明する。本実施の形態２の固
体撮像装置は、図４（ａ）の平面図および図４（ｂ）の
Ｄ−Ｄ’断面図および図４（ｃ）のＣ−Ｃ’断面図に示
すように、まず、図２と同様に、半導体基板１に拡散層
２を選択的に形成した後に、埋め込みゲート電極９を形
成しさらに酸化絶縁膜３を形成する。この後コンタクト
ホール１０を形成する。
造方法について、以下に説明する。本実施の形態２の固
体撮像装置は、図４（ａ）の平面図および図４（ｂ）の
Ｄ−Ｄ’断面図および図４（ｃ）のＣ−Ｃ’断面図に示
すように、まず、図２と同様に、半導体基板１に拡散層
２を選択的に形成した後に、埋め込みゲート電極９を形
成しさらに酸化絶縁膜３を形成する。この後コンタクト
ホール１０を形成する。
【００２７】次に、図４（ｄ）の工程に示すように、
半導体基板１上に第１のゲート電極４を形成した後にポ
リシリコンを成長させる。そして、図４（ｄ）の工程
に示すように、ポリシリコンをＣＭＰで平坦化して、ポ
リシリコンにより第２のゲート電極５を形成した後に、
図４（ｄ）の工程に示すように、通常の遮光膜６、お
よび透明樹脂（あるいはカラー樹脂）、レンズを形成す
る。
半導体基板１上に第１のゲート電極４を形成した後にポ
リシリコンを成長させる。そして、図４（ｄ）の工程
に示すように、ポリシリコンをＣＭＰで平坦化して、ポ
リシリコンにより第２のゲート電極５を形成した後に、
図４（ｄ）の工程に示すように、通常の遮光膜６、お
よび透明樹脂（あるいはカラー樹脂）、レンズを形成す
る。
【００２８】以上のような構成および製造方法による固
体撮像装置について、その利点を以下に説明する。図４
（ｂ）のＤ−Ｄ’断面図および図４（ｃ）のＣ−Ｃ’断
面図に示すように、開口部６ａに隣接するゲート電極の
重なりを全てなくすることにより、遮光膜６の高さを抑
制した構成をしているとともに、二次元的に配列された
ゲート電極を接続する部分（Ｄ−Ｄ’断面）においても
接続部の平面積を増加させることなく高さを抑制するこ
とができるため、開口部６ａをＹ方向だけでなくＸ方向
にも拡大することが可能となるため、レンズの集光効率
がさらに向上させることができる。
体撮像装置について、その利点を以下に説明する。図４
（ｂ）のＤ−Ｄ’断面図および図４（ｃ）のＣ−Ｃ’断
面図に示すように、開口部６ａに隣接するゲート電極の
重なりを全てなくすることにより、遮光膜６の高さを抑
制した構成をしているとともに、二次元的に配列された
ゲート電極を接続する部分（Ｄ−Ｄ’断面）においても
接続部の平面積を増加させることなく高さを抑制するこ
とができるため、開口部６ａをＹ方向だけでなくＸ方向
にも拡大することが可能となるため、レンズの集光効率
がさらに向上させることができる。
【００２９】以上のようにして、上記の固体撮像装置を
撮像装置として構成することにより、遮光膜６の開口部
６ａに隣接するゲート電極部の重なりをなくして、その
部分での遮光膜６の高さを抑制し、レンズで集光された
光に対して、そのけられを低減することにより、レンズ
の集光効率の向上を可能とすることができる。
撮像装置として構成することにより、遮光膜６の開口部
６ａに隣接するゲート電極部の重なりをなくして、その
部分での遮光膜６の高さを抑制し、レンズで集光された
光に対して、そのけられを低減することにより、レンズ
の集光効率の向上を可能とすることができる。
【００３０】その結果、レンズの集光効率を高めて画素
の感度を向上することができ、安定して高感度な画素が
得られる撮像装置を実現することができる。この効果
は、特に微細化された画素において、顕著に現れる。
の感度を向上することができ、安定して高感度な画素が
得られる撮像装置を実現することができる。この効果
は、特に微細化された画素において、顕著に現れる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、遮光膜の
開口部に隣接するゲート電極部の重なりをなくして、そ
の部分での遮光膜の高さを抑制し、レンズで集光された
光に対して、そのけられを低減することにより、レンズ
の集光効率の向上を可能とすることができる。
開口部に隣接するゲート電極部の重なりをなくして、そ
の部分での遮光膜の高さを抑制し、レンズで集光された
光に対して、そのけられを低減することにより、レンズ
の集光効率の向上を可能とすることができる。
【００３２】そのため、微細化された画素においても、
レンズの集光効率を高めて画素の感度を向上することが
でき、安定して高感度な画素が得られる撮像装置を実現
することができる。
レンズの集光効率を高めて画素の感度を向上することが
でき、安定して高感度な画素が得られる撮像装置を実現
することができる。
【図１】本発明の実施の形態１の固体撮像装置の構成を
示す平面図
示す平面図
【図２】同実施の形態１の固体撮像装置の構成を示す断
面図
面図
【図３】同実施の形態１の固体撮像装置の製造方法を示
す製造工程図
す製造工程図
【図４】本発明の実施の形態２の固体撮像装置の構成を
示す平面図および断面図ならびに製造方法を示す製造工
程図
示す平面図および断面図ならびに製造方法を示す製造工
程図
【図５】従来の固体撮像装置の構成を示す平面図
【図６】同従来例の固体撮像装置の構成を示す断面図
１、２１ 半導体基板
２、２２ 拡散層
３、２３ 酸化絶縁膜
４、２４ 第１のゲート電極
５、２５ 第２のゲート電極
６、２６ 遮光膜
７、２７ 透明樹脂（あるいはカラー樹脂）
８、２８ レンズ
９ 埋め込みゲート電極
１０ コンタクトホール
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成された複数の受光領
域を有し、その受光領域への入射光を光電変換した信号
電荷を、前記受光領域の近傍に形成された第１の電極お
よび第２の電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板
内の転送部領域を移動させながら、最終的に前記入射光
の強度に対応して変化する波形の電気信号を出力する固
体撮像装置において、前記第１の電極を、前記半導体基
板上に形成された絶縁膜により、前記半導体基板と絶縁
された状態で、前記半導体基板上に形成し、前記第２の
電極を、前記第１の電極と電気的に絶縁された状態で、
前記半導体基板上に形成し、前記第１の電極および第２
の電極を、少なくとも各受光領域の相互間では、前記第
２の電極が前記第１の電極の上にあり、前記転送部領域
の主たる受光領域にかかる部分では、前記第１の電極上
には前記第２の電極がないように構成したことを特徴と
する固体撮像装置。 - 【請求項２】 第１の電極の第２の電極と重なる部分の
一部が半導体基板内に埋め込まれた状態に構成したこと
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 半導体基板上に形成された複数の受光領
域を有し、その受光領域への入射光を光電変換した信号
電荷を、前記受光領域の近傍に形成された第１の電極お
よび第２の電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板
内の転送部領域を移動させながら、最終的に前記入射光
の強度に対応して変化する波形の電気信号を出力する固
体撮像装置の製造方法であって、前記半導体基板上に絶
縁膜を形成する工程と、前記第１の電極を前記絶縁膜を
介して前記半導体基板上に形成する工程と、前記第２の
電極を前記第１の電極と電気的に絶縁された状態で、前
記半導体基板上に形成する工程と、前記第２の電極の前
記第１の電極と重なる部分の一部を除去する工程とから
なる固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項４】 半導体基板上に形成された複数の受光領
域を有し、その受光領域への入射光を光電変換した信号
電荷を、前記受光領域の近傍に形成された第１の電極お
よび第２の電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板
内の転送部領域を移動させながら、最終的に前記入射光
の強度に対応して変化する波形の電気信号を出力する固
体撮像装置の製造方法であって、前記半導体基板上に絶
縁膜を形成する工程と、前記第１の電極を前記絶縁膜を
介して前記半導体基板上に形成した後にその上に絶縁膜
を形成する工程と、前記第１の電極と一部が重なるよう
に電極材料を形成する工程と、前記電極材料を平坦化す
る工程と、前記平坦化された電極材料から前記第２の電
極を形成する工程と、前記第２の電極と接続された電極
を形成する工程とからなる固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項５】 半導体基板上に形成された複数の受光領
域を有し、その受光領域への入射光を光電変換した信号
電荷を、前記受光領域の近傍に形成された第１の電極お
よび第２の電極に順次電圧を印加して、前記半導体基板
内の転送部領域を移動させながら、最終的に前記入射光
の強度に対応して変化する波形の電気信号を出力する固
体撮像装置の製造方法であって、前記半導体基板内に埋
め込んだ状態で電極を形成して前記第１の電極の一部と
する工程と、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する工程
と、前記半導体基板上の絶縁膜にホールを形成する工程
と、前記第１の電極を前記絶縁膜を介して前記半導体基
板上に形成した後にその上に絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の電極を前記埋め込み電極とホールを介して接
続する工程と、前記第１の電極を覆うように電極材料を
形成する工程と、前記電極材料を平坦化して前記第２電
極とする工程とからなる固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001216051A JP4090221B2 (ja) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001216051A JP4090221B2 (ja) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003031789A true JP2003031789A (ja) | 2003-01-31 |
| JP4090221B2 JP4090221B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=19050579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001216051A Expired - Lifetime JP4090221B2 (ja) | 2001-07-17 | 2001-07-17 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4090221B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179646A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2034755B1 (en) | 2006-06-01 | 2013-01-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for connecting mobile station to base station |
-
2001
- 2001-07-17 JP JP2001216051A patent/JP4090221B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179646A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置の製造方法 |
| US7452744B2 (en) | 2004-12-22 | 2008-11-18 | Panasonic Corporation | Method of manufacturing solid image pickup apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4090221B2 (ja) | 2008-05-28 |
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