JP2010045083A - Solid-state imaging element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像素子に関するものである。 The present invention relates to a solid-state imaging device.
固体撮像素子では、1つの画素の光電変換部に入射した光がその画素内のみで光電変換されて、これにより生成された電荷がその画素のみで蓄積されることが理想である。しかし、実際には、ある画素に入射した光の一部が反射や屈折によって別の画素へ入射したり、ある画素内で光電変換により生成された電荷が半導体基板内を拡散して別の画素へ混入することがある。このように、ある画素の出力信号に、別の画素の信号成分となるべきものが混入することは、クロストークと呼ばれている。クロストークは、出力画像の解像度を低下させたり、色バランスを崩す原因となったりするので、できる限り小さいことが望ましい。 In a solid-state imaging device, it is ideal that light incident on the photoelectric conversion unit of one pixel is photoelectrically converted only in that pixel, and the electric charge generated thereby is accumulated only in that pixel. However, in reality, a part of the light incident on one pixel enters another pixel by reflection or refraction, or the charge generated by photoelectric conversion in one pixel diffuses in the semiconductor substrate and another pixel May be mixed in. In this way, mixing an output signal of a pixel with a signal component of another pixel is called crosstalk. Since the crosstalk lowers the resolution of the output image or causes the color balance to be lost, it is desirable that the crosstalk be as small as possible.
下記の特許文献1に開示された固体撮像素子では、画素へ斜めに入射する入射光によるクロストークを低減するために、遮光性金属膜が、フォトダイオードの上方に形成された光透過層を側方から囲うように、光透過層の側壁に形成されている。この遮光性金属膜の下端は、最下層の金属配線層の上面よりも低い位置に配置されている。一方、遮光性金属膜の上端は、最上層の金属配線層と同程度の高さ位置に配置されている。
特許文献1に開示されている固体撮像素子は、フォトダイオード上の絶縁層をエッチング除去して凹部を形成した後、凹部の側壁に遮光性金属膜をデポし、さらに凹部に光透過層を充填するという工程で、製造される。 The solid-state imaging device disclosed in Patent Document 1 forms a recess by etching away the insulating layer on the photodiode, and then deposits a light-shielding metal film on the sidewall of the recess, and further fills the recess with a light transmission layer It is manufactured in the process of doing.
例えば、フォトダイオードのサイズが3μm×3μmの固体撮像素子を考えた場合、この固体撮像素子が3層の金属配線を使用するとしていると、フォトダイオード上の絶縁膜の厚さは5μm程度となる。よって、凹部の形状は、開口面積3μm×3μmで、深さが5μmとなる。このような形状の凹部に対して、絶縁膜のエッチング、側壁への遮光性金属膜のデポ、さらには光透過層の充填という加工を行なうという製造工程は、非常に困難である。したがって、固体撮像素子の製造コストが上昇してしまう。さらには、固体撮像素子には、数百〜数千万個のフォトダイオードがある。全てのフォトダイオードに対して、上記のような高度な加工を行なうことは著しく困難であるため、歩留りが低下してしまう。その上、微細化及び多画素化の進展に伴い、上記のような加工はますます困難になってくる。 For example, when a solid-state imaging device having a photodiode size of 3 μm × 3 μm is considered and the solid-state imaging device uses three layers of metal wiring, the thickness of the insulating film on the photodiode is about 5 μm. . Therefore, the concave portion has an opening area of 3 μm × 3 μm and a depth of 5 μm. The manufacturing process of etching the insulating film, depositing the light-shielding metal film on the side wall, and filling the light transmitting layer with respect to the concave portion having such a shape is very difficult. Therefore, the manufacturing cost of the solid-state image sensor increases. Furthermore, there are hundreds to tens of millions of photodiodes in the solid-state imaging device. Since it is extremely difficult to perform the above-described advanced processing on all photodiodes, the yield decreases. In addition, with the progress of miniaturization and the increase in the number of pixels, the above processing becomes increasingly difficult.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、クロストークを低減することができ、しかも容易に製造することができる固体撮像素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that can reduce crosstalk and can be easily manufactured.
前記課題を解決するための手段として、以下の各態様を提示する。第1の態様による固体撮像素子は、所定領域に渡って配置された複数の光電変換部と、前記所定領域のうち前記複数の光電変換部の有効受光領域以外の領域に形成された複数層の金属配線層と、前記有効受光領域以外の前記領域に形成され、前記複数層の金属配線層のうちの最下層の金属配線層と前記光電変換部表面との間に配置された遮光膜と、を備えたものである。 The following aspects are presented as means for solving the problems. The solid-state imaging device according to the first aspect includes a plurality of photoelectric conversion units arranged over a predetermined region, and a plurality of layers formed in a region other than the effective light receiving region of the plurality of photoelectric conversion units in the predetermined region. A metal wiring layer and a light shielding film formed in the region other than the effective light receiving region, and disposed between the lowermost metal wiring layer of the plurality of metal wiring layers and the surface of the photoelectric conversion unit; It is equipped with.
第2の態様による固体撮像素子は、前記第1の態様において、前記遮光膜は、前記遮光膜が形成されない場合に比べてクロストークが低減される領域に形成されたものである。 In the solid-state imaging device according to the second aspect, in the first aspect, the light shielding film is formed in a region where crosstalk is reduced as compared with a case where the light shielding film is not formed.
第3の態様による固体撮像素子は、前記第1又は第2の態様において、前記遮光膜は、前記各有効受光領域の外周の少なくとも一部に沿った領域に形成されたものである。 In the solid-state imaging device according to the third aspect, in the first or second aspect, the light shielding film is formed in a region along at least a part of the outer periphery of each effective light receiving region.
第4の態様による固体撮像素子は、前記第1乃至第3のいずれかの態様において、前記遮光膜は、固定電位が印加されるものである。 In the solid-state imaging device according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, a fixed potential is applied to the light shielding film.
第5の態様による固体撮像素子は、前記第1乃至第4のいずれかの態様において、前記所定領域に渡って配置された複数のトランジスタを備え、前記遮光膜は、前記複数のトランジスタのゲート電極と重なった領域に形成されたものである。 A solid-state imaging device according to a fifth aspect includes, in any one of the first to fourth aspects, a plurality of transistors arranged over the predetermined region, and the light shielding film is a gate electrode of the plurality of transistors. It is formed in a region overlapping with.
第6の態様による固体撮像素子は、前記第1乃至第4のいずれかの態様において、前記所定領域に渡って配置された複数のトランジスタを備え、前記遮光膜は前記複数のトランジスタのゲート電極と同じ材料からなり、前記遮光膜は、前記複数のトランジスタの前記ゲート電極と重ならない領域に形成されたものである。 A solid-state imaging device according to a sixth aspect includes, in any one of the first to fourth aspects, a plurality of transistors arranged over the predetermined region, and the light-shielding film includes gate electrodes of the plurality of transistors. The light shielding film is made of the same material, and is formed in a region that does not overlap the gate electrodes of the plurality of transistors.
第7の態様による固体撮像素子は、前記第1乃至第6のいずれかの態様において、前記複数の光電変換部が配置された第1導電型ウエルと、前記第1導電型ウエル中に形成され前記第1導電型ウエルに固定電位を供給するための第1導電型拡散領域と、を備え、前記遮光膜は、前記第1導電型拡散領域の周囲に形成されたものである。 In any one of the first to sixth aspects, a solid-state imaging device according to a seventh aspect is formed in a first conductivity type well in which the plurality of photoelectric conversion units are disposed, and in the first conductivity type well. A first conductivity type diffusion region for supplying a fixed potential to the first conductivity type well, and the light shielding film is formed around the first conductivity type diffusion region.
本発明によれば、クロストークを低減することができ、しかも容易に製造することができる固体撮像素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a solid-state imaging device that can reduce crosstalk and can be easily manufactured.
以下、本発明による固体撮像素子について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a solid-state imaging device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態] [First Embodiment]
図1は、本発明の第1の実施の形態による固体撮像素子1を示す概略構成図である。この固体撮像素子1は、CMOS型固体撮像素子として構成されている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a solid-state imaging device 1 according to the first embodiment of the present invention. The solid-state image sensor 1 is configured as a CMOS solid-state image sensor.
本実施の形態による固体撮像素子1は、一般的なCMOS型固体撮像素子と同様に、2次元状に配置された複数の画素2と、垂直走査回路3と、水平走査回路4と、周知のCDS回路等を含む読み出し回路5と、出力アンプ6とを有している。各画素2のフォトダイオード16(図1では図示せず。後述する図2参照)が出力する電気信号が垂直走査回路3によって行単位で垂直信号線14を介して読み出し回路5に取り出され、水平走査回路4によって列単位で出力アンプ6を介して出力端子7に画像信号として順次出力されるようになっている。画素2が2次元状に配置された領域が画素領域100である。換言すれば、画素領域100に渡って複数の画素2(ひいては、複数のフォトダイオード16)が配置されている。
A solid-state imaging device 1 according to the present embodiment, like a general CMOS solid-state imaging device, has a plurality of
図2は、図1中の画素2を示す回路図である。各画素2は、図2に示すように、光電変換部としてのフォトダイオード16と、転送トランジスタ17と、フローティングディフュージョン18と、リセットトランジスタ19と、ゲートの電位に応じた信号を出力する増幅トランジスタ20と、選択トランジスタ21とを有している。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the
図1及び図2に示すように、各画素2の選択トランジスタ21のゲートは、行毎に選択線13(φSEL)に共通に接続されている。各画素2のリセットトランジスタ19のゲートは、行毎にリセット線11(φRST)に共通に接続されている。各画素2の転送トランジスタ17のゲートは、行毎に転送線12(φTX)に共通に接続されている。各画素2の選択トランジスタ21のソースは、列毎に垂直信号線14に共通に接続されている。選択線13、リセット線11、転送線12は、垂直走査回路3に接続され、垂直信号線14は、読み出し回路5に接続されている。また、各画素2には、端子8,9に印加される電源を供給するためのVDD電源配線10とVSS電源配線15が接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the gate of the
図3は、図1に示す固体撮像素子1の2×2個の画素2を模式的に示す概略平面図である。図4は、図3から遮光膜30を取り除いたものを示す概略平面図である。図5は、図3中の遮光膜30及びフォトダイオード16を示す概略平面図である。図6は、図3中のA−A’線に沿った概略断面図である。図7は、図3中のB−B’線に沿った概略断面図である。理解を容易にするため、図4においても、図3と同じく、A−A’線及びB−B’線を付している。なお、実際には、絶縁層47の上部において、フォトダイオード16の上方にはカラーフィルタやマイクロレンズが配置されるが、ここでは省略する。
FIG. 3 is a schematic plan view schematically showing 2 × 2
図3及び図4において、符号61〜65は、N型のシリコン基板41上に形成されたP型ウエル42(図6及び図7参照)に形成されたN型不純物拡散領域である。拡散領域65は、電源配線10により電源電圧VDDが印加される電源拡散部である。拡散領域61,62は、配線66によって接続され、全体としてフローティングディフュージョン18を構成している。符号17G,19G,20G,21Gは、多結晶シリコン膜で構成された前記各トランジスタ17,19〜21のゲート電極である。
3 and 4,
フォトダイオード16は、図6及び図7に示すように、P型ウエル42に形成されたN型の電荷蓄積層32とその表面側に配置されたP型の空乏化防止層33とからなる埋め込み型フォトダイオードである。しかし、フォトダイオード16は、空乏化防止層33の無いフォトダイオードにしても良い。各フォトダイオード16は、LOCOSによる厚いシリコン酸化膜43及びその下に配置されたP型の分離拡散67によって分離されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
フォトダイオード16は、入射する光を光電変換し、生じた電荷を電荷蓄積層32に蓄積する。フォトダイオード16の電荷蓄積層32に蓄積された電荷は、転送トランジスタ17がオン状態とされることによってフローティングディフュージョン18(拡散領域61,62)に転送される。
The
転送トランジスタ17は、フォトダイオード16の電荷蓄積層32をソース、フローティングディフュージョン18の拡散領域61をドレインとするMOSトランジスタである。転送トランジスタ17は、そのゲート電極17Gに印加される駆動信号φTXにより駆動される。
The
フローティングディフュージョン18(拡散領域61,62)は、配線66によって、増幅トランジスタ20のゲート電極20Gに電気的に接続されている。
The floating diffusion 18 (
増幅トランジスタ20は、電源拡散部65をドレイン、拡散領域64をソースとするMOSトランジスタである。前述したように、増幅トランジスタ20のゲート電極20Gは、フローティングディフュージョン18(拡散領域61,62)に接続されている。そして、増幅トランジスタ20は、そのゲート電極20Gの電圧に応じた電気信号を出力する。したがって、増幅トランジスタ20は、フォトダイオード16で生成・蓄積された電荷の量に応じた電気信号を出力する。
The
選択トランジスタ21は、拡散領域64をドレイン、拡散領域63をソースとするMOSトランジスタである。選択トランジスタ21は、オン状態にされることで、増幅トランジスタ20の出力を垂直信号線14に出力する。すなわち、増幅トランジスタ20と選択トランジスタ21によって、ソースフォロワによる読み出しが可能となっている。
The
リセットトランジスタ19は、電源拡散部65をドレイン、フローティングディフュージョン18の拡散領域62をソースとするMOSトランジスタである。リセットトランジスタ19は、オン状態にされることで、フローティングディフュージョン18に蓄積されている電荷をリセットする。
The
P型ウエル42には、P型ウエル42の電位を所定電位VSSに固定するためのP型拡散領域31が形成されている。P型拡散領域31は、VSS電源配線15と接続されている。
A P-
垂直信号線14、VSS電源配線15及び配線66は、1層目の金属配線層50で形成されている。選択線13、リセット線11及び転送線12は2層目の金属配線層51で形成されている。3層目の金属配線層52は、VDD電源配線10を形成すると共に、画素2へ垂直に入射する入射光に対する開口を規定する役割も持っている。すなわち、3層目の金属配線層52(VDD電源配線10)は、画素領域100のうちフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域の全体に形成され、遮光膜としても機能する。なお、1層目の金属配線層50及び2層目の金属配線層51は、画素領域100のうちフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域において、部分的に形成されている。各金属配線層50〜52は、層間絶縁層44〜47によって電気的に絶縁されている。
The
本実施の形態では、図3及び図5に示すように、遮光膜30が、画素領域100のうちの各画素2のフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域に、全体的に形成されている。具体的には、遮光膜30は、画素領域100のうちの各画素2のフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域の、遮光膜30に対する上下の所定部位間を電気的に接続するためコンタクトホールの付近の領域を除く全ての領域に、形成されている。ここでは、前記コンタクトホールは、1層目の金属配線層50と、画素領域100のうち各画素2のフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域に設けられたゲート電極や拡散領域との間を電気的に接続するコンタクトホールである。以上の説明からわかるように、本実施の形態では、遮光膜30は、各フォトダイオード16の有効受光領域の外周の全体に沿った領域を含む領域に形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, the
遮光膜30は、図6及び図7に示すように、金属配線層50〜52のうちの最下層である1層目の金属配線層50よりも低く、かつ、各フォトダイオード16の表面よりも高い位置に、配置されている。クロストーク低減効果を高めるためには、遮光膜30の下面を可能な限り低い位置に配置することが望ましい。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
遮光膜30としては、例えば、アルミニウム、チタン、クロム等の反射性の金属膜を用いてもよいし、窒化チタン、タングステン等の50%以上光を吸収する光吸収性金属を用いてもよいし、多結晶シリコン膜などの他の光吸収性膜を用いてもよい。窒化チタンは400〜500nmの波長範囲で50〜75%の吸収率を示し、短波長側で光吸収性を示す。また、タングステンは650nm付近の波長領域以外のほぼ全域の可視光領域で50%以上の吸収率を示す光吸収性金属である。なお、これらの金属の合金、あるいは積層膜を用いてもよい。
As the light-shielding
本実施の形態では、遮光膜30が金属等の導電材料で構成され、遮光膜30がゲート電極17G,19G,20G,21Gと重なる領域にも形成されている。このため、遮光膜30を絶縁するため、遮光膜30の下側に絶縁膜35が形成されている。絶縁膜35としては、例えば、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等が用いられる。製造時には、ゲート電極17G,19G,20G,21Gを形成し、引き続いて絶縁膜35を形成した後、遮光膜30を形成すればよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、遮光膜30は、コンタクトホール70によって、固定電位が印加される部位としてのVSS電源配線15に接続されている。したがって、遮光膜30により不要な浮遊容量が形成されないため、望ましい。もっとも、本発明では、遮光膜30を、固定電位が印加される部位に接続せずに、電気的に浮いた状態にしておいてもよい。
In the present embodiment, the
本実施の形態によれば、斜めに入射した入射光が遮光膜30によって遮光されるため、遮光膜30がない場合に比べて、クロストークが低減される。例えば、図6及び図7に示すように、斜めに入射した入射光48は、遮光膜30によって遮光され、P型ウエル42に入射することがないため、クロストークの原因となる電荷を発生しない。
According to the present embodiment, since incident light incident obliquely is shielded by the
図8は、本実施の形態による固体撮像素子1と比較される比較例による固体撮像素子の2×2個の画素2を模式的に示す概略平面図であり、図3に対応している。図9は、図8中のC−C’線に沿った概略断面図であり、図6に対応している。図10は、図8中のD−D’線に沿った概略断面図であり、図7に対応している。図8乃至図10において、図3乃至図7中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 8 is a schematic plan view schematically showing 2 × 2
この比較例が本実施の形態と異なる所は、遮光膜30、絶縁膜35及びコンタクトホール70が形成されていない点のみである。この比較例では、遮光膜30が形成されていないので、クロストークが多くなる。例えば、図9に示すように、図9中の左側の画素2に斜めに入射した入射光48は、1層目乃至3層目の金属配線層50〜52では遮光されず、P型ウエル42中で光電変換され、電荷34を生じる。発生した電荷34はP型ウエル42の中を移動して、右側の画素2のフォトダイオード16の電荷蓄積層32に捕獲され、右側の画素2の信号に混入してクロストークとなる。
This comparative example is different from the present embodiment only in that the
これに対し、本実施の形態では、前述したように、図6及び図7に示すように、斜めに入射した入射光48は遮光膜30によって遮光されるため、クロストークが低減されるのである。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, as shown in FIGS. 6 and 7, the incident light 48 incident obliquely is shielded by the
そして、本実施の形態によれば、前述した従来の固体撮像素子とは異なり、遮光膜30は、深い凹部の側壁に形成されるものではなく、通常の通りの成膜によって形成することができる。したがって、本実施の形態による固体撮像素子1は、前述した従来の固体撮像素子に比べて、容易に製造することができ、製造コストを低減することができる。
And according to this Embodiment, unlike the conventional solid-state image sensor mentioned above, the
本実施の形態では、遮光膜30は、前述したように、画素領域100のうちの各画素2のフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域に、全体的に形成されている。したがって、本実施の形態では、斜めの入射光に対する遮光性が高くなり、クロストーク低減効果が高くなるので、望ましい。もっとも、画素領域100のうちの各画素2のフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域において、部分的に形成するだけでもよい。遮光膜30を部分的に形成するだけでも、前記比較例のように遮光膜30がない場合に比べてクロストークが低減される箇所に形成すれば、クロストークの低減効果をある程度得ることができる。遮光膜30を部分的に形成する場合においても、各フォトダイオード16の有効受光領域の外周の少なくとも一部に沿った領域を含む領域に遮光膜30を形成すると、クロストークの低減効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
画素領域100のうちの各画素2のフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域において、その一部の領域のみに遮光膜30を形成する場合、遮光膜30がないとすればクロストークが特に多くなるような領域に、遮光膜30を形成することが好ましい。このような領域の例として、以下に説明する第2の実施の形態において遮光膜36が形成されている領域を挙げることができる。
In the region other than the effective light receiving region of the
なお、本実施の形態では、ゲート電極17G,19G,20G,21Gと重なる領域にも遮光膜30を形成しているので、ゲート電極17G,19G,20G,21Gと重ならない領域のみに遮光膜30を形成する場合に比べて、斜めの入射光に対する遮光性が高まり、クロストーク低減効果が得られる。
In the present embodiment, since the
[第2の実施の形態] [Second Embodiment]
図11は、本発明の第2の実施の形態による固体撮像素子の2×2個の画素2を模式的に示す概略平面図であり、図3に対応している。図12は、図11中のE−E’線に沿った概略断面図であり、図6に対応している。図13は、図11中のF−F’線に沿った概略断面図である。図11乃至図13において、図3乃至図7中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
FIG. 11 is a schematic plan view schematically showing 2 × 2
本実施の形態が前記第1の実施の形態と異なる所は、本実施の形態では、遮光膜30及び絶縁膜35が除去され、その代わりに、遮光膜36が形成されている点のみである。
The present embodiment is different from the first embodiment only in that the
本実施の形態では、図11に示すように、遮光膜36は、画素領域100のうちの各画素2のフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域において、部分的に形成されている。具体的には、遮光膜36は、図11中の縦方向に並んだ画素2間の領域には形成されずに、P型ウエル42の電位を所定電位VSSに固定するためのP型拡散領域31を取り巻く領域に形成されている。これにより、本実施の形態では、遮光膜36は、ゲート電極17G,19G,20G,21Gと重ならない領域に形成されている。本実施の形態では、遮光膜36は、ゲート電極17G,19G,20G,21Gと同じ材料である多結晶シリコンからなる。さらに、本実施の形態では、ゲート電極17G,19G,20G,21Gと同一階層に形成されることで、金属配線層50〜52のうちの最下層である1層目の金属配線層50よりも低く、かつ、各フォトダイオード16の表面よりも高い位置に、配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the
本実施の形態では、前述したように、遮光膜36は、ゲート電極17G,19G,20G,21Gと同じ材料である多結晶シリコンからなり、ゲート電極17G,19G,20G,21Gと重ならない領域に形成されている。したがって、遮光膜36は、ゲート電極17G,19G,20G,21Gと一括して同時に形成することができる。このため、本実施の形態によれば、前記第1の実施の形態に比べて、遮光膜36を形成するための特別な工程が不要となる。また、本実施の形態では、絶縁膜35が設けられていないので、絶縁膜35の形成工程も不要である。よって、本実施の形態による固体撮像素子は、前記第1の実施の形態による固体撮像素子1に比べて、より一層容易に製造することができ、より製造コストを低減することができる。
In the present embodiment, as described above, the
本実施の形態では、遮光膜36は、前記第1の実施の形態における遮光膜30と同様に、コンタクトホール70によって、固定電位が印加される部位としてのVSS電源配線15に接続されている。したがって、遮光膜36により不要な浮遊容量が形成されないため、望ましい。もっとも、本発明では、遮光膜36を、固定電位が印加される部位に接続せずに、電気的に浮いた状態にしておいてもよい。
In the present embodiment, the
P型拡散領域31は、前述したようにP型ウエル42の電位を固定するためのもので、所定電位VSS、通常は接地電位等の低い電位で固定されている。したがって、前述した比較例を示す図9に示すようにP型拡散領域31の付近で電荷(電子)が発生しまえば、この電荷は、P型拡散領域31には捕獲されず、隣接画素のフォトダイオード16の電荷蓄積層32に捕獲されてしまい、クロストークが発生する。このように、遮光膜36がないとすれば、P型拡散領域31の付近でクロストークが発生し易い。
As described above, the P-
ところが、本実施の形態では、前述したように、遮光膜36は、P型拡散領域31を取り巻く領域に形成されている。したがって、本実施の形態によれば、P型拡散領域31の付近で電荷を発生させようとする入射光48は、図12に示すように、遮光膜36によって遮光され、P型拡散領域31付近でP型ウエル42に入射することがない。よって、本実施の形態によれば、クロストークの原因となり易い電荷が発生しなくなるので、クロストークの低減効果が得られる。
However, in the present embodiment, as described above, the
一方、本実施の形態では、遮光膜36は、図11中の縦方向に並んだ画素2間の領域には形成されていない。しかし、この領域には、N型MOSトランジスタ19,20のドレインとなる高電位の電源拡散部65が配置されている。したがって、図13に示すように、斜めに入射した入射光48によってこの付近で電荷34が発生しても、その電荷34は電源拡散部65に捕獲されるため、クロストークが発生し難い。このため、遮光膜36が図11中の縦方向に並んだ画素2間の領域に形成されていなくても、クロストークの低減効果を大きく損なうようなことがない。
On the other hand, in the present embodiment, the
したがって、本実施の形態によれば、遮光膜36が、画素領域100のうちの各画素2のフォトダイオード16の有効受光領域以外の領域において、部分的に形成されているものの、前記第1の実施の形態の場合とさほど変わずに大きなクロストークの低減効果を得ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.
例えば、前述した各部の導電型についてP型とN型を逆にしてもよいことは、言うまでもない。また、本発明は、CMOS型固体撮像素子以外の種々の固体撮像素子にも適用することができる。 For example, it goes without saying that the P-type and the N-type may be reversed with respect to the conductivity type of each part described above. The present invention can also be applied to various solid-state image sensors other than CMOS solid-state image sensors.
1 固体撮像素子
2 画素
16 フォトダイオード
17,19,20,21 トランジスタ
17G,19G,20G,21G ゲート電極
30,36 遮光膜
50 1層目の金属配線層
51 2層目の金属配線層
52 3層目の金属配線層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid-
Claims (7)
前記所定領域のうち前記複数の光電変換部の有効受光領域以外の領域に形成された複数層の金属配線層と、
前記有効受光領域以外の前記領域に形成され、前記複数層の金属配線層のうちの最下層の金属配線層と前記光電変換部表面との間に配置された遮光膜と、
を備えたことを特徴とする固体撮像素子。 A plurality of photoelectric conversion units arranged over a predetermined area;
A plurality of metal wiring layers formed in a region other than the effective light receiving region of the plurality of photoelectric conversion units in the predetermined region;
A light-shielding film formed in the region other than the effective light-receiving region, and disposed between the lowermost metal wiring layer of the plurality of metal wiring layers and the surface of the photoelectric conversion unit;
A solid-state imaging device comprising:
前記遮光膜は、前記複数のトランジスタのゲート電極と重なった領域に形成されたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の固体撮像素子。 Comprising a plurality of transistors arranged over the predetermined region;
5. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the light shielding film is formed in a region overlapping with gate electrodes of the plurality of transistors.
前記遮光膜は前記複数のトランジスタのゲート電極と同じ材料からなり、
前記遮光膜は、前記複数のトランジスタの前記ゲート電極と重ならない領域に形成されたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の固体撮像素子。 Comprising a plurality of transistors arranged over the predetermined region;
The light shielding film is made of the same material as the gate electrodes of the plurality of transistors,
5. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the light shielding film is formed in a region that does not overlap the gate electrodes of the plurality of transistors.
前記第1導電型ウエル中に形成され前記第1導電型ウエルに固定電位を供給するための第1導電型拡散領域と、
を備え、
前記遮光膜は、前記第1導電型拡散領域の周囲に形成されたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の固体撮像素子。 A first conductivity type well in which the plurality of photoelectric conversion units are disposed;
A first conductivity type diffusion region formed in the first conductivity type well for supplying a fixed potential to the first conductivity type well;
With
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the light shielding film is formed around the first conductivity type diffusion region.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011204878A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Sony Corp | Solid-state image pickup device and electronic equipment |
JP2013038176A (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Toshiba Information Systems (Japan) Corp | Rear face irradiation type solid-state imaging element |
JP2018120884A (en) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | キヤノン株式会社 | Solid-state imaging device |
-
2008
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011204878A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Sony Corp | Solid-state image pickup device and electronic equipment |
US9167184B2 (en) | 2010-03-25 | 2015-10-20 | Sony Corporation | Solid-state image taking device and electronic apparatus |
US9648260B2 (en) | 2010-03-25 | 2017-05-09 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state image taking device with uniform noise distribution |
US9942499B2 (en) | 2010-03-25 | 2018-04-10 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state image taking device with uniform noise distribution |
JP2013038176A (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Toshiba Information Systems (Japan) Corp | Rear face irradiation type solid-state imaging element |
JP2018120884A (en) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | キヤノン株式会社 | Solid-state imaging device |
JP7193907B2 (en) | 2017-01-23 | 2022-12-21 | キヤノン株式会社 | Solid-state imaging device |
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