JP2010239002A - 固体撮像装置およびその製造方法および撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置およびその製造方法および撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010239002A JP2010239002A JP2009086670A JP2009086670A JP2010239002A JP 2010239002 A JP2010239002 A JP 2010239002A JP 2009086670 A JP2009086670 A JP 2009086670A JP 2009086670 A JP2009086670 A JP 2009086670A JP 2010239002 A JP2010239002 A JP 2010239002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- light receiving
- transfer
- imaging device
- transfer electrode
- 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
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、読み出し電圧が印加されたときのチャネルストップ部の空乏化を阻止して、隣接画素からの電荷の漏れこみを防ぎ、混色を防止することを可能にする。
【解決手段】半導体基板11に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21と、受光部21より信号電荷を読み出す読み出し部23と、読み出し部23で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部24と、信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された受光部21間の半導体基板11に形成された拡散層からなるチャネルストップ部25とを有し、チャネルストップ部25上に形成された少なくとも表面が第1絶縁膜26からなる空乏化阻止層27と、電荷転送部24上に第2絶縁膜28を介して形成された転送電極29と、空乏化阻止層27上に水平転送方向の転送電極29,29間を接続する転送電極配線31を有する。
【選択図】図1
【解決手段】半導体基板11に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21と、受光部21より信号電荷を読み出す読み出し部23と、読み出し部23で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部24と、信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された受光部21間の半導体基板11に形成された拡散層からなるチャネルストップ部25とを有し、チャネルストップ部25上に形成された少なくとも表面が第1絶縁膜26からなる空乏化阻止層27と、電荷転送部24上に第2絶縁膜28を介して形成された転送電極29と、空乏化阻止層27上に水平転送方向の転送電極29,29間を接続する転送電極配線31を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、固体撮像装置およびその製造方法およびその固体撮像装置を用いた撮像装置に関するものである。
従来の電荷結合素子(以下、CCDという)を図15(1)の平面レイアウト図および(2)のA−A’線断面図、(3)のB−B’線断面図に示す。
図15に示すように、垂直転送方向と平行な方向において受光部121Aとこれと隣接する受光部121Bとの間に、P型領域からなるウエル領域112と、その上部にウエル領域112よりも高濃度のP+領域からなるチャネルストップ部125が形成されている。
また、各受光部121(121A、121B)はN型領域からなり、その上層にP+領域のホール蓄積層122が形成されている。
上記チャネルストップ部125および上記受光部121のホール蓄積層122上には50nm程度の厚さの酸化シリコンからなる絶縁膜128が形成されている。さらに、上記チャネルストップ部125上の上記絶縁膜128上には、水平転送方向との平行な方向の上記転送電極129(129A,129B)、129(129A,129B)間を接続する2本の転送電極配線131(131A,131B)が配設されている。
上記転送電極129に読み出し電圧が印加されると、画素(受光部121)間のチャネルストップ部125のポテンシャルが空乏化して、画素にある電荷が隣接画素に漏れこみ易くなって、混色を発生するという問題があった。
図15に示すように、垂直転送方向と平行な方向において受光部121Aとこれと隣接する受光部121Bとの間に、P型領域からなるウエル領域112と、その上部にウエル領域112よりも高濃度のP+領域からなるチャネルストップ部125が形成されている。
また、各受光部121(121A、121B)はN型領域からなり、その上層にP+領域のホール蓄積層122が形成されている。
上記チャネルストップ部125および上記受光部121のホール蓄積層122上には50nm程度の厚さの酸化シリコンからなる絶縁膜128が形成されている。さらに、上記チャネルストップ部125上の上記絶縁膜128上には、水平転送方向との平行な方向の上記転送電極129(129A,129B)、129(129A,129B)間を接続する2本の転送電極配線131(131A,131B)が配設されている。
上記転送電極129に読み出し電圧が印加されると、画素(受光部121)間のチャネルストップ部125のポテンシャルが空乏化して、画素にある電荷が隣接画素に漏れこみ易くなって、混色を発生するという問題があった。
また、図示はしていないが、従来のCCDでは、隣接画素への電荷の漏れこみを防ぐため、画素間部に形成されるP+型領域の濃度を濃くしていた。
しかしながら、P+型領域のP型不純物が画素のN型領域の受光部に拡散して、受光部の受光面積を狭くしていた。そのため、受光部の飽和信号量が低下する要因となっていた。
しかしながら、P+型領域のP型不純物が画素のN型領域の受光部に拡散して、受光部の受光面積を狭くしていた。そのため、受光部の飽和信号量が低下する要因となっていた。
また、画素間上に配設される電極を2層構造(例えば、特許文献1参照。)にすることで、隣接画素からの電荷の漏れこみを抑制している。
しかしながら、2層の電極自体の膜厚と、2層の電極間に形成される絶縁膜の膜厚で300nmを超える膜厚になる。このため、斜め入射光が上記2層の電極等によって、画素の受光部に入射する斜め入射光を遮るようになり、受光部に入射する光量が減少して、結果的に受光感度が低下する。
しかしながら、2層の電極自体の膜厚と、2層の電極間に形成される絶縁膜の膜厚で300nmを超える膜厚になる。このため、斜め入射光が上記2層の電極等によって、画素の受光部に入射する斜め入射光を遮るようになり、受光部に入射する光量が減少して、結果的に受光感度が低下する。
解決しようとする問題点は、画素間上の電極に読み出し電圧が印加されると、画素間の不純物拡散層で形成されている素子分離領域が空乏化して、隣接画素からの電荷の漏れこみが発生し、混色の原因となる点である。
本発明は、読み出し電圧が印加されたとき、画素間の不純物拡散層で形成されているチャネルストップ部等の素子分離領域の空乏化を阻止して、隣接画素からの電荷の漏れこみをなくし、混色の発生を防止することを可能にする。
本発明の固体撮像装置は、半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部とを有し、前記チャネルストップ部上に形成された少なくとも表面が第1絶縁膜からなる空乏化阻止層と、前記電荷転送部上に第2絶縁膜を介して形成された転送電極と、前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を有する。
本発明の固体撮像装置では、受光部間の半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部上に少なくとも表面が第2絶縁膜からなる空乏化阻止層が形成されている。このため、空乏化阻止層上に水平転送方向の転送電極間を接続する転送電極配線は、受光部より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部間のチャネルストップ部が空乏化しない。その結果、隣接画素(受光部)の電荷がもれ込むことが防止される。
本発明の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に拡散層からなるチャネルストップ部とを形成した後、前記半導体基板上に第1絶縁膜を形成する工程と、前記チャネルストップ部の上方の前記第1絶縁膜で空乏化阻止層を形成する工程と、前記電荷転送部上に第2絶縁膜を形成する工程と、前記電荷転送部上に前記第2絶縁膜を介して転送電極を形成すると同時に前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を形成する工程とを有する。
また、本発明の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に拡散層からなるチャネルストップ部とを形成した後、前記半導体基板上に第2絶縁膜を形成する工程と、前記チャネルストップ部の上方の前記第2絶縁膜上に第1絶縁膜で空乏化阻止層を形成する工程と、前記電荷転送部上に前記第2絶縁膜を介して転送電極を形成すると同時に前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を形成する工程とを有する。
本発明の固体撮像装置の製造方法では、受光部間の半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部の上方に第1絶縁膜からなる空乏化阻止層が形成される。このため、空乏化阻止層上に形成される水平転送方向の転送電極間を接続する転送電極配線は、受光部より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部間のチャネルストップ部が空乏化しないようになる。その結果、隣接画素(受光部)の電荷がもれ込むことが防止される。
本発明の撮像装置は、半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部とを有し、前記チャネルストップ部上に形成された少なくとも表面が第1絶縁膜からなる空乏化阻止層と、前記電荷転送部上に第2絶縁膜を介して形成された転送電極と、前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を有する。
本発明の撮像装置では、画素間の電荷の漏れこみが低減された本願発明の固体撮像装置に用いられる。
本発明の固体撮像装置は、隣接画素(受光部)の電荷がもれ込むことが防止されるため、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
本発明の固体撮像装置の製造方法は、隣接画素(受光部)の電荷がもれ込むことが防止されるため、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
本発明の撮像装置は、画素間の混色が改善された固体撮像装置を用いているため、高品質な撮影画像が得られるという利点がある。
以下、発明を実施するための形態(以下、実施の形態とする)について説明する。
<1.第1の実施の形態>
[固体撮像装置の構成の第1例]
本発明の第1実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第1例を、図1によって説明する。図1(1)に平面レイアウト図を示し、図1(2)に図1(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図1(3)に図1(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
[固体撮像装置の構成の第1例]
本発明の第1実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第1例を、図1によって説明する。図1(1)に平面レイアウト図を示し、図1(2)に図1(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図1(3)に図1(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
図1に示すように、半導体基板11には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21が形成されている。例えば、上記半導体基板11には、N型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にP型ウエル領域12が形成されている。このP型ウエル領域12が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部21は、このP型ウエル領域12に形成される。上記受光部21はN型領域からなり、その表層には、P+型領域からなるホール蓄積層22が形成されている。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部21には、垂直方向における画素(受光部21)間の信号電荷が混合しないように、P+型領域からなるチャネルストップ部25が形成されている。
また、上記チャネルストップ部25上には、少なくとも表面が第1絶縁膜26からなる空乏化阻止層27が形成されている。この第1例では、上記空乏化阻止層27は、全体が第1絶縁膜26からなる。この第1絶縁膜26は、例えばチャネルストップ部25の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚を確保した酸化シリコン膜で形成されている。
この空乏化阻止層27となる第1絶縁膜26の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極29に電圧を印加したときのチャネルストップ部25の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
本第1例では、上記空乏化阻止層27を酸化シリコン膜で形成し、その膜厚を100nmとした。
この空乏化阻止層27となる第1絶縁膜26の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極29に電圧を印加したときのチャネルストップ部25の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
本第1例では、上記空乏化阻止層27を酸化シリコン膜で形成し、その膜厚を100nmとした。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28が、例えば40nmの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第2絶縁膜28は、例えば上記受光部21上にも形成されている。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28を介して転送電極29(第1転送電極29A、第2転送電極29B)が形成されている。例えば、一つの上記受光部21に対して、図面上のその一方側上部に第1転送電極29Aが形成され、図面上のその一方側下部に第2転送電極29Bが形成されている。そして第1転送電極29Aと第2転送電極29Bとは互いに絶縁膜(図示せず)で離間されて形成されている。すなわち、1画素2電極構成となっている。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28を介して転送電極29(第1転送電極29A、第2転送電極29B)が形成されている。例えば、一つの上記受光部21に対して、図面上のその一方側上部に第1転送電極29Aが形成され、図面上のその一方側下部に第2転送電極29Bが形成されている。そして第1転送電極29Aと第2転送電極29Bとは互いに絶縁膜(図示せず)で離間されて形成されている。すなわち、1画素2電極構成となっている。
また上記転送電極29は上記受光部21側に延長して形成され、その部分は読み出し電極30として機能する。すなわち、読み出し電極30は、上記受光部21と上記電荷転送部24の間上の上記第2絶縁膜28上に形成されている。また、上記転送電極29は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられている。
さらに上記空乏化阻止層27上には、水平転送方向の上記転送電極29(第1転送電極29Aと隣接画素の第1転送電極29A、第2転送電極29Bと隣接画素の第2転送電極29B)間を接続する2本の転送電極配線31(31A、31B)が配設されている。上記転送電極配線31は、上記転送電極29と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられる。
図示はしないが、上記半導体基板11上に上記転送電極29等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部21上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板11上を上記遮光膜、受光部21等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部21上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部21に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置1が構成されている。
このように、固体撮像装置1が構成されている。
上記固体撮像装置1では、受光部21間の上記チャネルストップ部25上に第1絶縁膜26(酸化シリコン膜)からなる空乏化阻止層27が形成されている。このため、空乏化阻止層27上に水平転送方向の転送電極29間を接続する転送電極配線31は、受光部21より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部21間のチャネルストップ部25が空乏化しない。その結果、隣接画素(受光部21)の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
また、画素間部のチャネルストップ部25のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部25の不純物の受光部21側への拡散を抑制することができる。このため、受光部21の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、感度の向上が見込める。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも300nmとしているため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量が少なくなる。よって、受光部21の飽和信号量の低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも300nmとしているため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量が少なくなる。よって、受光部21の飽和信号量の低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
[固体撮像装置の構成の第2例]
次に、本発明の第1実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第2例を、図2によって説明する。図2(1)に平面レイアウト図を示し、図2(2)に図2(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図2(3)に図2(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
次に、本発明の第1実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第2例を、図2によって説明する。図2(1)に平面レイアウト図を示し、図2(2)に図2(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図2(3)に図2(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
図2に示すように、半導体基板11には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21が形成されている。例えば、上記半導体基板11には、N型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にP型ウエル領域12が形成されている。このP型ウエル領域12が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部21は、このP型ウエル領域12に形成される。上記受光部21はN型領域からなり、その表層には、P+型領域からなるホール蓄積層22が形成されている。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
また、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部21には、垂直方向における画素(受光部21)間の信号電荷が混合しないように、P+型領域からなるチャネルストップ部25が形成されている。
また、上記チャネルストップ部25の上部には凹部32が形成されている。この凹部32は、例えば、上記チャネルストップ部25上での次に説明する空乏化阻止層27の膜厚が100nm以上300nm以下になるように形成されている。例えば、50nm以上250nm以下の深さに形成されている。
上記チャネルストップ部25上には、少なくとも表面が第1絶縁膜26からなる空乏化阻止層27が形成されている。この空乏化阻止層27の下部は上記凹部32内に埋め込まれている。この第2例では、上記空乏化阻止層27は、全体が第1絶縁膜26からなる。この第1絶縁膜26は、例えばチャネルストップ部25の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚を確保した酸化シリコン膜で形成されている。
この空乏化阻止層27となる第1絶縁膜26の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極29に電圧を印加したときのチャネルストップ部25の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
本第2例では、上記空乏化阻止層27を酸化シリコン膜で形成し、その膜厚を100nmとした。
上記チャネルストップ部25上には、少なくとも表面が第1絶縁膜26からなる空乏化阻止層27が形成されている。この空乏化阻止層27の下部は上記凹部32内に埋め込まれている。この第2例では、上記空乏化阻止層27は、全体が第1絶縁膜26からなる。この第1絶縁膜26は、例えばチャネルストップ部25の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚を確保した酸化シリコン膜で形成されている。
この空乏化阻止層27となる第1絶縁膜26の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極29に電圧を印加したときのチャネルストップ部25の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
本第2例では、上記空乏化阻止層27を酸化シリコン膜で形成し、その膜厚を100nmとした。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28が、例えば40nmの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第2絶縁膜28は、例えば上記受光部21上にも形成されている。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28を介して転送電極29(第1転送電極29A、第2転送電極29B)が形成されている。例えば、一つの上記受光部21に対して、図面上のその一方側上部に第1転送電極29Aが形成され、図面上のその一方側下部に第2転送電極29Bが形成されている。そして第1転送電極29Aと第2転送電極29Bとは互いに絶縁膜(図示せず)で離間されて形成されている。すなわち、1画素2電極構成となっている。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28を介して転送電極29(第1転送電極29A、第2転送電極29B)が形成されている。例えば、一つの上記受光部21に対して、図面上のその一方側上部に第1転送電極29Aが形成され、図面上のその一方側下部に第2転送電極29Bが形成されている。そして第1転送電極29Aと第2転送電極29Bとは互いに絶縁膜(図示せず)で離間されて形成されている。すなわち、1画素2電極構成となっている。
また上記転送電極29は上記受光部21側に延長して形成され、その部分は読み出し電極30として機能する。すなわち、読み出し電極30は、上記受光部21と上記電荷転送部24の間上の上記第2絶縁膜28上に形成されている。また、上記転送電極29は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられている。
さらに上記空乏化阻止層27上には、水平転送方向の上記転送電極29(第1転送電極29Aと隣接画素の第1転送電極29A、第2転送電極29Bと隣接画素の第2転送電極29B)間を接続する2本の転送電極配線31(31A、31B)が配設されている。上記転送電極配線31は、上記転送電極29と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられる。
図示はしないが、上記半導体基板11上に上記転送電極29等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部21上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板11上を上記遮光膜、受光部21等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部21上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部21に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置2が構成されている。
このように、固体撮像装置2が構成されている。
上記固体撮像装置2では、受光部21間の上記チャネルストップ部25上に第1絶縁膜26(酸化シリコン膜)からなる空乏化阻止層27が形成されている。このため、空乏化阻止層27上に水平転送方向の転送電極29間を接続する転送電極配線31は、受光部21より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部21間のチャネルストップ部25が空乏化しない。その結果、隣接画素(受光部21)の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
また、画素間部のチャネルストップ部25のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部25の不純物の受光部21側への拡散を抑制することができる。このため、受光部21の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、感度の向上が見込める。
また、空乏化阻止層27は凹部32内に形成されるため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられることがない。よって、受光部21の飽和信号量の低下が起こらないという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
また、空乏化阻止層27は凹部32内に形成されるため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられることがない。よって、受光部21の飽和信号量の低下が起こらないという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
[固体撮像装置の構成の第3例]
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第3例を、図3によって説明する。図3(1)に平面レイアウト図を示し、図3(2)に図3(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図3(3)に図3(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第3例を、図3によって説明する。図3(1)に平面レイアウト図を示し、図3(2)に図3(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図3(3)に図3(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
図3に示すように、半導体基板11には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21が形成されている。例えば、上記半導体基板11には、N型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にP型ウエル領域12が形成されている。このP型ウエル領域12が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部21は、このP型ウエル領域12に形成される。上記受光部21はN型領域からなり、その表層には、P+型領域からなるホール蓄積層22が形成されている。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部21には、垂直方向における画素(受光部21)間の信号電荷が混合しないように、P+型領域からなるチャネルストップ部25が形成されている。
また、上記チャネルストップ部25上には空乏化阻止層27が形成されている。この空乏化阻止層27は、垂直転送方向に平行な方向に配列されている上記受光部21上および受光部21間に第3絶縁膜33を介して形成された透明電極層34を有している。さらに、上記チャネルストップ部25上方の上記透明電極層34上に形成された第1絶縁膜26を有している。すなわち、上記チャネルストップ部25上に形成された第3絶縁膜33、透明電極層34および第1絶縁膜26で形成されている。
上記第1絶縁膜26および上記第3絶縁膜33は、例えば酸化シリコン膜で形成され、その膜厚は、それぞれ例えば40nm〜50nmとした。また、上記透明電極層34は、例えばインジウムスズオキサイド(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、インジウム亜鉛オキサイド等の一般的な透明電極が用いられている。その膜厚は、例えば1nm以上100nm以下とした。
この空乏化阻止層27の第1絶縁膜26の膜厚は、薄いほうが好ましく、透明電極層34と後に説明する転送電極配線31との絶縁性が確保される膜厚であればよい。ここでは、第1絶縁膜26に酸化シリコン膜を用いたので、一例として、50nmの膜厚とした。
上記第1絶縁膜26および上記第3絶縁膜33は、例えば酸化シリコン膜で形成され、その膜厚は、それぞれ例えば40nm〜50nmとした。また、上記透明電極層34は、例えばインジウムスズオキサイド(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、インジウム亜鉛オキサイド等の一般的な透明電極が用いられている。その膜厚は、例えば1nm以上100nm以下とした。
この空乏化阻止層27の第1絶縁膜26の膜厚は、薄いほうが好ましく、透明電極層34と後に説明する転送電極配線31との絶縁性が確保される膜厚であればよい。ここでは、第1絶縁膜26に酸化シリコン膜を用いたので、一例として、50nmの膜厚とした。
上記電荷転送部24上には、ゲート絶縁膜となる上記第2絶縁膜28が、例えば40nmの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第2絶縁膜28は、例えば上記受光部21上にも形成されている。また、上記第2絶縁膜28は上記第3絶縁膜33と共通化、すなわち同一層の膜で形成されたものであってもよい。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28を介して転送電極29(第1転送電極29A、第2転送電極29B)が形成されている。例えば、一つの上記受光部21に対して、図面上のその一方側上部に第1転送電極29Aが形成され、図面上のその一方側下部に第2転送電極29Bが形成されている。そして第1転送電極29Aと第2転送電極29Bとは互いに絶縁膜(図示せず)で離間されて形成されている。すなわち、1画素2電極構成となっている。
また上記転送電極29は上記受光部21側に延長して形成され、その部分は読み出し電極30として機能する。すなわち、読み出し電極30は、上記受光部21と上記電荷転送部24の間上の上記第2絶縁膜28上に形成されている。また、上記転送電極29は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられている。
さらに上記空乏化阻止層27上には、水平転送方向の上記転送電極29(第1転送電極29Aと隣接画素の第1転送電極29A、第2転送電極29Bと隣接画素の第2転送電極29B)間を接続する2本の転送電極配線31(31A、31B)が配設されている。上記転送電極配線31は、上記転送電極29と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられる。
図示はしないが、上記半導体基板11上に上記転送電極29等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部21上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板11上を上記遮光膜、受光部21等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部21上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部21に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置3が構成されている。
このように、固体撮像装置3が構成されている。
上記固体撮像装置3では、受光部21間の上記チャネルストップ部25上に透明電極層34を有する空乏化阻止層27が形成されている。例えば、上記透明電極層34の電位を0Vとすることで、転送電極29に例えば15Vの読み出し電圧がかかったとしても、チャネルストップ部25にその電位がかからないので、チャネルストップ部25が空乏化することはない。その結果、隣接画素(受光部21)の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
また、画素間部のチャネルストップ部25のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部25の不純物の受光部21側への拡散を抑制することができる。このため、受光部21の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、飽和信号量の向上が見込める。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも150nm程度であるため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量はほとんどない。よって、受光部21の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも150nm程度であるため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量はほとんどない。よって、受光部21の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
[固体撮像装置の構成の第4例]
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第4例を、図4によって説明する。図4(1)に平面レイアウト図を示し、図4(2)に図4(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図4(3)に図4(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第4例を、図4によって説明する。図4(1)に平面レイアウト図を示し、図4(2)に図4(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図4(3)に図4(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
図4に示すように、半導体基板11には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21が形成されている。例えば、上記半導体基板11には、N型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にP型ウエル領域12が形成されている。このP型ウエル領域12が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部21は、このP型ウエル領域12に形成される。上記受光部21はN型領域からなり、その表層には、P+型領域からなるホール蓄積層22が形成されている。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部21には、垂直方向における画素(受光部21)間の信号電荷が混合しないように、P+型領域からなるチャネルストップ部25が形成されている。
また、上記チャネルストップ部25上には空乏化阻止層27が形成されている。この空乏化阻止層27は、垂直転送方向に平行な方向に配列されている上記受光部21上および受光部21間に第3絶縁膜33を介して形成された導電層35を有している。さらに、上記チャネルストップ部25上方の上記導電層35上に形成された第1絶縁膜26を有している。すなわち、上記チャネルストップ部25上に形成された第3絶縁膜33、導電層35および第1絶縁膜26で形成されている。
上記第1絶縁膜26および上記第3絶縁膜33は、例えば酸化シリコン膜で形成され、その膜厚は、例えば50nmとした。また、上記導電層35は、例えば導電性ポリシリコン、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の一般的な電極材料が用いられている。
この空乏化阻止層27の第1絶縁膜26の膜厚は、薄いほうが好ましく、導電層35と後に説明する2本の転送電極配線31との絶縁性が確保される膜厚であればよい。ここでは、第1絶縁膜26に酸化シリコン膜を用いたので、一例として、50nmの膜厚とした。
上記第1絶縁膜26および上記第3絶縁膜33は、例えば酸化シリコン膜で形成され、その膜厚は、例えば50nmとした。また、上記導電層35は、例えば導電性ポリシリコン、アルミニウム(Al)、タングステン(W)等の一般的な電極材料が用いられている。
この空乏化阻止層27の第1絶縁膜26の膜厚は、薄いほうが好ましく、導電層35と後に説明する2本の転送電極配線31との絶縁性が確保される膜厚であればよい。ここでは、第1絶縁膜26に酸化シリコン膜を用いたので、一例として、50nmの膜厚とした。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28が、例えば40nmの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第2絶縁膜28は、例えば上記受光部21上にも形成されている。また、上記第2絶縁膜28は上記第3絶縁膜33と共通化、すなわち同一層の膜で形成されたものであってもよい。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28を介して転送電極29(第1転送電極29A、第2転送電極29B)が形成されている。例えば、一つの上記受光部21に対して、図面上のその一方側上部に第1転送電極29Aが形成され、図面上のその一方側下部に第2転送電極29Bが形成されている。そして第1転送電極29Aと第2転送電極29Bとは互いに絶縁膜(図示せず)で離間されて形成されている。すなわち、1画素2電極構成となっている。
また上記転送電極29は上記受光部21側に延長して形成され、その部分は読み出し電極30として機能する。すなわち、読み出し電極30は、上記受光部21と上記電荷転送部24の間上の上記第2絶縁膜28上に形成されている。また、上記転送電極29は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられている。
さらに上記空乏化阻止層27上には、水平転送方向の上記転送電極29(第1転送電極29Aと隣接画素の第1転送電極29A、第2転送電極29Bと隣接画素の第2転送電極29B)間を接続する2本の転送電極配線31(31A、31B)が配設されている。上記転送電極配線31は、上記転送電極29と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられる。
一方、上記第1絶縁膜26上には、上記2本の転送電極配線31を被覆する第4絶縁膜36が形成され、この第4絶縁膜36上に金属配線37が形成されている。上記第4絶縁膜36は、上記第1絶縁膜26と同様に、例えば酸化シリコン膜で形成され、その膜厚は例えば50nmに形成されている。この第4絶縁膜36も上記第3絶縁膜33と同様に上記金属配線37と後に説明する2本の転送電極配線31との絶縁性が確保される膜厚であればよい。
また、上記2本の転送電極配線31間で上記各転送電極配線31から離間して上記金属配線37と上記導電層35とを接続するプラグ38が形成されている。
この導電層35は、図示はしていないが、上記金属配線37の他にポリシリコン配線、金属遮光膜等に接続されていてもよい。
また、上記金属配線37、ポリシリコン配線(図示せず)、金属遮光膜等には、例えば0Vが印加されている。
さらに、上記2本の転送電極配線31のうち、少なくとも読み出し電圧が印加される方の転送電極配線31は、第1絶縁膜26を介して上記導電層35上に形成されている。
また、上記2本の転送電極配線31間で上記各転送電極配線31から離間して上記金属配線37と上記導電層35とを接続するプラグ38が形成されている。
この導電層35は、図示はしていないが、上記金属配線37の他にポリシリコン配線、金属遮光膜等に接続されていてもよい。
また、上記金属配線37、ポリシリコン配線(図示せず)、金属遮光膜等には、例えば0Vが印加されている。
さらに、上記2本の転送電極配線31のうち、少なくとも読み出し電圧が印加される方の転送電極配線31は、第1絶縁膜26を介して上記導電層35上に形成されている。
図示はしないが、上記半導体基板11上に上記転送電極29等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部21上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板11上を上記遮光膜、受光部21等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部21上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部21に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置4が構成されている。
このように、固体撮像装置4が構成されている。
上記固体撮像装置4では、受光部21間の上記チャネルストップ部25上に導電層35を有する空乏化阻止層27が形成されている。例えば、上記導電層35の電位を0Vとすることで、転送電極29に例えば15Vの読み出し電圧がかかったとしても、チャネルストップ部25にその電位がかからないので、チャネルストップ部25が空乏化することはない。その結果、隣接画素(受光部21)の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
また、画素間部のチャネルストップ部25のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部25の不純物の受光部21側への拡散を抑制することができる。このため、受光部21の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、飽和信号量の向上が見込める。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも150nm程度であるため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量はほとんどない。よって、受光部21の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも150nm程度であるため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量はほとんどない。よって、受光部21の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
[固体撮像装置の構成の第5例]
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第5例を、図5によって説明する。図5(1)に平面レイアウト図を示し、図5(2)に図5(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図5(3)に図5(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第5例を、図5によって説明する。図5(1)に平面レイアウト図を示し、図5(2)に図5(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図5(3)に図5(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
図5に示すように、半導体基板11には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21が形成されている。例えば、上記半導体基板11には、N型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にP型ウエル領域12が形成されている。このP型ウエル領域12が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部21は、このP型ウエル領域12に形成される。上記受光部21はN型領域からなり、その表層には、P+型領域からなるホール蓄積層22が形成されている。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部21には、垂直方向における画素(受光部21)間の信号電荷が混合しないように、P+型領域からなるチャネルストップ部25が形成されている。
また、上記チャネルストップ部25上には、少なくとも表面が第1絶縁膜26からなる空乏化阻止層27が形成されている。この第5例では、上記空乏化阻止層27は、上記チャネルストップ部25上より酸化シリコン膜からなる第3絶縁膜33、窒化シリコン膜41、そして酸化シリコン膜からなる第1絶縁膜26の積層膜で形成されている。最下層の上記第3絶縁膜33は、例えば50nmの厚さに形成され、上記窒化シリコン膜41は、例えば10nm以上100nm以下の厚さに形成されている。また上記第1絶縁膜26は、例えば膜厚がチャネルストップ部25の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚に形成されている。そして、全体で300nm以下の厚さに形成されることが好ましい。
この空乏化阻止層27の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極29に電圧を印加したときのチャネルストップ部25の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28が、例えば40nmの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第2絶縁膜28は、例えば上記受光部21上にも形成されている。また、上記第2絶縁膜28は上記第3絶縁膜33と共通化、すなわち同一層の膜で形成されたものであってもよい。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28を介して転送電極29(第1転送電極29A、第2転送電極29B)が形成されている。例えば、一つの上記受光部21に対して、図面上のその一方側上部に第1転送電極29Aが形成され、図面上のその一方側下部に第2転送電極29Bが形成されている。そして第1転送電極29Aと第2転送電極29Bとは互いに絶縁膜(図示せず)で離間されて形成されている。すなわち、1画素2電極構成となっている。
また上記転送電極29は上記受光部21側に延長して形成され、その部分は読み出し電極30として機能する。すなわち、読み出し電極30は、上記受光部21と上記電荷転送部24の間上の上記第2絶縁膜28上に形成されている。また、上記転送電極29は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられている。
さらに上記空乏化阻止層27上には、水平転送方向の上記転送電極29(第1転送電極29Aと隣接画素の第1転送電極29A、第2転送電極29Bと隣接画素の第2転送電極29B)間を接続する2本の転送電極配線31(31A、31B)が配設されている。上記転送電極配線31は、上記転送電極29と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられる。
図示はしないが、上記半導体基板11上に上記転送電極29等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部21上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板11上を上記遮光膜、受光部21等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部21上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部21に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置5が構成されている。
このように、固体撮像装置5が構成されている。
上記固体撮像装置5では、受光部21間の上記チャネルストップ部25上に絶縁膜(第3絶縁膜33、窒化シリコン膜41、第1絶縁膜26)からなる空乏化阻止層27が形成されている。このため、空乏化阻止層27上に水平転送方向の転送電極29間を接続する転送電極配線31は、受光部21より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部21間のチャネルストップ部25が空乏化しない。その結果、隣接画素(受光部21)の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
また、画素間部のチャネルストップ部25のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部25の不純物の受光部21側への拡散を抑制することができる。このため、受光部21の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、飽和信号量の向上が見込める。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも300nmとしているため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量が少なくなる。よって、受光部21の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも300nmとしているため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量が少なくなる。よって、受光部21の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
さらに、空乏化阻止層27を形成する際に、第1絶縁膜26をエッチング加工するとき、その下層の窒化シリコン膜41がエッチングストッパになり、窒化シリコン膜41をエッチング加工するとき、その下層の酸化シリコン膜33がエッチングストッパとなる。よって選択制御性のよいエッチング加工がおこなえるので、半導体基板11にエッチングダメージが入らないという利点がある。
[固体撮像装置の構成の第6例]
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第6例を、図6によって説明する。図5(1)に平面レイアウト図を示し、図5(2)に図5(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図5(3)に図5(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第6例を、図6によって説明する。図5(1)に平面レイアウト図を示し、図5(2)に図5(1)中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、および図5(3)に図5(1)中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。
図6に示すように、半導体基板11には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21が形成されている。例えば、上記半導体基板11には、N型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にP型ウエル領域12が形成されている。このP型ウエル領域12が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部21は、このP型ウエル領域12に形成される。上記受光部21はN型領域からなり、その表層には、P+型領域からなるホール蓄積層22が形成されている。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24が形成されている。この電荷転送部24は、例えばN型領域からなる。
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部21には、垂直方向における画素(受光部21)間の信号電荷が混合しないように、P+型領域からなるチャネルストップ部25が形成されている。
また、上記チャネルストップ部25上には、少なくとも表面が第1絶縁膜26からなる空乏化阻止層27が形成されている。この第6例では、上記空乏化阻止層27は、上記チャネルストップ部25上より酸化シリコン膜からなる第3絶縁膜33、フッ化酸化シリコン膜42、そして酸化シリコン膜からなる第1絶縁膜26の積層膜で形成されている。もしくは、上記チャネルストップ部25上より酸化シリコンからなる第3絶縁膜33、炭化酸化シリコン膜43、そして酸化シリコン膜からなる第1絶縁膜26の積層膜で形成されている。
最下層の上記第3絶縁膜33は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えば50nmの厚さに形成され、上記フッ化酸化シリコン膜42および炭化酸化シリコン膜43は、例えば10nm以上100nm以下の厚さに形成されている。また上記第1絶縁膜26は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えばチャネルストップ部25の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚に形成されている。そして、全体で300nm以下の厚さに形成されることが好ましい。
最下層の上記第3絶縁膜33は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えば50nmの厚さに形成され、上記フッ化酸化シリコン膜42および炭化酸化シリコン膜43は、例えば10nm以上100nm以下の厚さに形成されている。また上記第1絶縁膜26は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えばチャネルストップ部25の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚に形成されている。そして、全体で300nm以下の厚さに形成されることが好ましい。
この空乏化阻止層27の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極29に電圧を印加したときのチャネルストップ部25の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28が、例えば40nmの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第2絶縁膜28は、例えば上記受光部21上にも形成されている。また、上記第2絶縁膜28は上記第3絶縁膜33と共通化、すなわち同一層の膜で形成されたものであってもよい。
上記電荷転送部24上には、上記第2絶縁膜28を介して転送電極29(第1転送電極29A、第2転送電極29B)が形成されている。例えば、一つの上記受光部21に対して、図面上のその一方側上部に第1転送電極29Aが形成され、図面上のその一方側下部に第2転送電極29Bが形成されている。そして第1転送電極29Aと第2転送電極29Bとは互いに絶縁膜(図示せず)で離間されて形成されている。すなわち、1画素2電極構成となっている。
また上記転送電極29は上記受光部21側に延長して形成され、その部分は読み出し電極30として機能する。すなわち、読み出し電極30は、上記受光部21と上記電荷転送部24の間上の上記第2絶縁膜28上に形成されている。また、上記転送電極29は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられている。
さらに上記空乏化阻止層27上には、水平転送方向の上記転送電極29(第1転送電極29Aと隣接画素の第1転送電極29A、第2転送電極29Bと隣接画素の第2転送電極29B)間を接続する2本の転送電極配線31(31A、31B)が配設されている。上記転送電極配線31は、上記転送電極29と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)等の配線材料に用いる金属が用いられる。
図示はしないが、上記半導体基板11上に上記転送電極29等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部21上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板11上を上記遮光膜、受光部21等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部21上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部21に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置6が構成されている。
このように、固体撮像装置6が構成されている。
上記固体撮像装置6では、受光部21間の上記チャネルストップ部25上に絶縁膜(第3絶縁膜33、フッ化酸化シリコン膜42または炭化酸化シリコン膜43、第1絶縁膜26)からなる空乏化阻止層27が形成されている。このため、空乏化阻止層27上に水平転送方向の転送電極29間を接続する転送電極配線31は、受光部21より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部21間のチャネルストップ部25が空乏化しない。その結果、隣接画素(受光部21)の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
また、画素間部のチャネルストップ部25のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部25の不純物の受光部21側への拡散を抑制することができる。このため、受光部21の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、感度の向上が見込める。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも300nmとしているため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量が少なくなる。よって、受光部21の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
また、空乏化阻止層27の膜厚は最大でも300nmとしているため、空乏化阻止層27によって受光部21に入射される斜め入射光がさえぎられる量が少なくなる。よって、受光部21の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を2層構造に形成するものより有利である。
さらに、空乏化阻止層27を形成する際に、第1絶縁膜26をエッチング加工するとき、その下層のフッ化酸化シリコン膜42または炭化酸化シリコン膜43がエッチングストッパになる。上記フッ化酸化シリコン膜42または炭化酸化シリコン膜43をエッチング加工するとき、その下層の酸化シリコン膜からなる第3絶縁膜33がエッチングストッパとなる。よって選択制御性のよいエッチング加工が行えるので、半導体基板11にエッチングダメージが入らないという利点がある。
さらに、空乏化阻止層27の一部の層を、フッ化酸化シリコン膜42または炭化酸化シリコン膜43のような酸化シリコン膜よりも低誘電率を有する絶縁膜で形成されていることから、空乏化阻止層27を酸化シリコン膜のみで形成するよりも膜厚を薄くできる。
[固体撮像装置の構成の第7例]
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第7例を、図7の平面レイアウト図によって説明する。
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第7例を、図7の平面レイアウト図によって説明する。
前記固体撮像装置の第1例ないし第6例では、1画素(単位画素当たり)2転送電極の構成であったが、図7に示すように、1画素(単位画素当たり)1転送電極の構成でも、本願発明の空乏化阻止層27を適用することができる。
この場合、空乏化阻止層27上には、水平転送方向に平行な方向に配列されている転送電極29、29間を接続する1本の転送電極配線31が配設される。
その他の構成は、前記第1例ないし第6例と同様にすることができる。
この場合、空乏化阻止層27上には、水平転送方向に平行な方向に配列されている転送電極29、29間を接続する1本の転送電極配線31が配設される。
その他の構成は、前記第1例ないし第6例と同様にすることができる。
<2.第2の実施の形態>
[固体撮像装置の製造方法の第1例]
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第1例を、図8および図9の製造工程断面図および図10の平面レイアウト図によって説明する。図8、図9に示す図面は、右側に図10中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、左側に図10中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。なお、図8、9を参照する際に同時に図10も参照していただきたい。
[固体撮像装置の製造方法の第1例]
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第1例を、図8および図9の製造工程断面図および図10の平面レイアウト図によって説明する。図8、図9に示す図面は、右側に図10中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、左側に図10中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。なお、図8、9を参照する際に同時に図10も参照していただきたい。
図8(1)に示すように、半導体基板11には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21を形成する。例えば、上記半導体基板11には、N型のシリコン基板を用い、このシリコン基板の上層部にP型ウエル領域12を形成しておく。このP型ウエル領域12が画素間の素子分離の機能を果たす。そして上記受光部21は、このP型ウエル領域12に形成される。上記受光部21はN型領域からなり、その表層にP+型領域からなるホール蓄積層22を形成しておく。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24を形成する。この電荷転送部24は、例えばN型領域で形成する。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24を形成する。この電荷転送部24は、例えばN型領域で形成する。
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部21には、垂直方向における画素(受光部21)間の信号電荷が混合しないように、P+型領域からなるチャネルストップ部25を形成する。
そして上記半導体基板11上に例えば酸化シリコン膜からなる犠牲酸化膜となる第3絶縁膜33を形成した後、この第3絶縁膜33上に第1絶縁膜26を形成する。上記第3絶縁膜33は、例えば10nm〜50nm程度の膜厚に形成される。また上記第1絶縁膜26は、例えば化学気相成長(CVD)法によって酸化シリコン膜を例えば、上記第3絶縁膜33の膜厚も含めて100nm以上300nm以下の膜厚に形成する。
次に、図8(2)に示すように、上記チャネルストップ部25の上方の上記第1絶縁膜26上に空乏化阻止層を形成するためのエッチングマスク61を形成する。このエッチングマスク61は、通常のレジスト塗布技術によって、上記第1絶縁膜26上にレジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
次に、図8(3)に示すように、上記エッチングマスク61(前記図8(2)参照)を用いて上記第1絶縁膜26をエッチングして、上記チャネルストップ部25の上方の上記第1絶縁膜26で空乏化阻止層27を形成する。その後、上記エッチングマスク61を除去する。この図面では、上記エッチングマスク61を除去した後の状態を示した。
上記空乏化阻止層27を形成する膜は、例えば上記第3絶縁膜33の酸化シリコン膜と、窒化シリコン膜と、酸化シリコン膜からなる第1絶縁膜26の積層膜としてもよい。または、上記第3絶縁膜33の酸化シリコン膜と、フッ化酸化シリコン膜もしくは炭化酸化シリコン膜と、酸化シリコン膜からなる第1絶縁膜26の積層膜としてもよい。
上記空乏化阻止層27を形成する膜は、例えば上記第3絶縁膜33の酸化シリコン膜と、窒化シリコン膜と、酸化シリコン膜からなる第1絶縁膜26の積層膜としてもよい。または、上記第3絶縁膜33の酸化シリコン膜と、フッ化酸化シリコン膜もしくは炭化酸化シリコン膜と、酸化シリコン膜からなる第1絶縁膜26の積層膜としてもよい。
次に、上記空乏化阻止層27が形成されていない上記半導体基板11上に形成されている上記第3絶縁膜33(前記図8(1)参照)を除去する。そして、電荷転送部24上にゲート絶縁膜となる第2絶縁膜28を形成する。このとき、上記第2絶縁膜28は、上記受光部21上にも形成される。上記第2絶縁膜28は、例えば40nmの厚さの酸化シリコン膜で形成される。
以下の(4)図以降、上記第3絶縁膜33の図示は省略して上記第1絶縁膜26に含めて示す。
以下の(4)図以降、上記第3絶縁膜33の図示は省略して上記第1絶縁膜26に含めて示す。
次に、図8(4)に示すように、上記半導体基板11上の全面に転送電極を形成するための電極形成膜51を形成する。この電極形成膜51は、例えば導電性ポリシリコン、もしくはアルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線材料で形成される。
次に、図9(5)に示すように、上記電極形成膜51上に、転送電極(転送電極間を水平転送方向と平行な方向に接続する配線も含む)を形成するためのエッチングマスク63を形成する。このエッチングマスク63は、通常のレジスト塗布技術によって、上記電極形成膜51上にレジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
次に、図9(6)に示すように、上記エッチングマスク61(前記図9(5)参照)を用いて上記電極形成膜51(前記図9(5)参照)をエッチングして、上記電荷転送部24上に上記第2絶縁膜28を介して転送電極29を形成する。それと同時に上記空乏化阻止層27上に、水平転送方向の上記転送電極29(第1転送電極29Aと隣接画素の第1転送電極29A、第2転送電極29B(図示せず)と隣接画素の第2転送電極29B(図示せず))間を接続する2本の転送電極配線31(31A、31B(図示せず))を形成する。この転送電極配線31は、上記転送電極29と一体に形成される。
次に、図9(7)に示すように、上記受光部21上を開口するためのエッチングマスク65を形成する。このエッチングマスク65は、通常のレジスト塗布技術によって、レジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
次に、図9(8)に示すように、上記エッチングマスク65(前記図9(7)参照)を用いて上記電極形成膜51をエッチングして、上記受光部21上に上記開口部52を形成する。
その後、図示はしていないが上記半導体基板11上に上記転送電極29等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部21上の遮光膜に開口部が形成される。また、上記半導体基板11上を上記遮光膜、受光部21等を被覆する透明な絶縁膜が形成される。さらに、上記受光部21上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部21に導くマイクロレンズが形成される。
このようにして、固体撮像装置1が形成される。
このようにして、固体撮像装置1が形成される。
上記固体撮像装置1の製造方法では、受光部21間のチャネルストップ部25の上方に第1絶縁膜26からなる空乏化阻止層27が形成される。このため、空乏化阻止層27上に形成される水平転送方向の転送電極29間を接続する転送電極配線31は、受光部21より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部21間のチャネルストップ部25が空乏化しないようになる。その結果、隣接画素(受光部)の電荷がもれ込むことが防止される。よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
[固体撮像装置の製造方法の第2例]
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第2例を、図11および図12の製造工程断面図および図13の平面レイアウト図によって説明する。図11、図12に示す図面は、右側に図13中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、左側に図13中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。なお、図11、12を参照する際に同時に図13も参照していただきたい。
本発明の第2実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第2例を、図11および図12の製造工程断面図および図13の平面レイアウト図によって説明する。図11、図12に示す図面は、右側に図13中に示したA−A’線における概略構成断面図を示し、左側に図13中に示したB−B’線における概略構成断面図に示す。なお、図11、12を参照する際に同時に図13も参照していただきたい。
図11(1)に示すように、半導体基板11には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部21を形成する。例えば、上記半導体基板11には、N型のシリコン基板を用い、このシリコン基板の上層部にP型ウエル領域12を形成しておく。このP型ウエル領域12が画素間の素子分離の機能を果たす。そして上記受光部21は、このP型ウエル領域12に形成される。上記受光部21はN型領域からなり、その表層にP+型領域からなるホール蓄積層22を形成しておく。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24を形成する。この電荷転送部24は、例えばN型領域で形成する。
また、上記受光部21の一方側(図面左側)には、信号電荷を読み出す読み出し部23を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部24を形成する。この電荷転送部24は、例えばN型領域で形成する。
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部21には、垂直方向における画素(受光部21)間の信号電荷が混合しないように、P+型領域からなるチャネルストップ部25を形成する。
そして上記半導体基板11上に例えば酸化シリコン膜からなるゲート酸化膜となる第2絶縁膜28を形成した後、この第2絶縁膜28上に窒化シリコン膜41と第1絶縁膜26を形成する。上記第2絶縁膜28は、例えば40nm程度の膜厚に形成される。また上記窒化シリコン膜41と上記第1絶縁膜26は、例えば化学気相成長(CVD)法によって形成される。そして、第2絶縁膜28と窒化シリコン膜41と第1絶縁膜26は、その合計膜厚が100nm以上300nm以下になるように形成される。
次に、図11(2)に示すように、上記チャネルストップ部25の上方の上記第1絶縁膜上に空乏化阻止層を形成するためのエッチングマスク61を形成する。このエッチングマスク61は、通常のレジスト塗布技術によって、上記第1絶縁膜26上にレジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
次に、図11(3)に示すように、上記エッチングマスク61(前記図11(2)参照)を用いて上記第1絶縁膜26および窒化シリコン膜41をエッチングして、上記チャネルストップ部25の上方の上記第3絶縁膜33上に空乏化阻止層27を形成する。その後、上記エッチングマスク61を除去する。この図面では、上記エッチングマスク61を除去した後の状態を示した。
上記エッチングでは、第1絶縁膜26の酸化シリコン膜のエッチング時に窒化シリコン膜41がエッチングストッパとなり、窒化シリコン膜41のエッチング時に酸化シリコン膜の第2絶縁膜28がエッチングストッパとなる。また、窒化シリコン膜41のエッチングを熱リン酸等によるウエットエッチングで行うことで、下地の第2絶縁膜28にエッチングダメージを与えないようにすることができる。
上記エッチングでは、第1絶縁膜26の酸化シリコン膜のエッチング時に窒化シリコン膜41がエッチングストッパとなり、窒化シリコン膜41のエッチング時に酸化シリコン膜の第2絶縁膜28がエッチングストッパとなる。また、窒化シリコン膜41のエッチングを熱リン酸等によるウエットエッチングで行うことで、下地の第2絶縁膜28にエッチングダメージを与えないようにすることができる。
次に、図11(4)に示すように、上記半導体基板11上の全面に転送電極を形成するための電極形成膜51を形成する。この電極形成膜51は、例えば導電性ポリシリコン、もしくはアルミニウム(Al)、タングステン(W)等の金属配線材料で形成される。
次に、図12(5)に示すように、上記電極形成膜51上に、転送電極(転送電極間を水平転送方向と平行な方向に接続する配線も含む)を形成するためのエッチングマスク63を形成する。このエッチングマスク63は、通常のレジスト塗布技術によって、上記電極形成膜51上にレジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
次に、図12(6)に示すように、上記エッチングマスク61(前記図12(5)参照)を用いて上記電極形成膜51をエッチングして、上記電荷転送部24上に上記第2絶縁膜28を介して転送電極29を形成する。それと同時に上記空乏化阻止層27上に、水平転送方向の上記転送電極29(第1転送電極29Aと隣接画素の第1転送電極29A、第2転送電極29Bと隣接画素の第2転送電極29B)間を接続する2本の転送電極配線31(31A、31B)を形成する。この転送電極配線31は、上記転送電極29と一体に形成される。
次に、図12(7)に示すように、上記受光部21上を開口するためのエッチングマスク65を形成する。このエッチングマスク63は、通常のレジスト塗布技術によって、レジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
次に、図12(8)に示すように、上記エッチングマスク66(前記図12(7)参照)を用いて上記電極形成膜51をエッチングして、上記受光部21上に上記開口部52を形成する。
その後、図示はしていないが上記半導体基板11上に上記転送電極29等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部21上の遮光膜に開口部が形成される。また、上記半導体基板11上を上記遮光膜、受光部21等を被覆する透明な絶縁膜が形成される。さらに、上記受光部21上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部21に導くマイクロレンズが形成される。
このようにして、固体撮像装置5が形成される。
このようにして、固体撮像装置5が形成される。
上記固体撮像装置5の製造方法では、受光部21間のチャネルストップ部25の上方に第1絶縁膜26からなる空乏化阻止層27が形成される。このため、空乏化阻止層27上に形成される水平転送方向の転送電極29間を接続する転送電極配線31は、受光部21より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部21間のチャネルストップ部25が空乏化しないようになる。その結果、隣接画素(受光部)の電荷がもれ込むことが防止される。よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
<3.第3の実施の形態>
[撮像装置の構成の一例]
本発明の第3実施の形態に係る撮像装置の構成の一例を、図14のブロック図によって説明する。
[撮像装置の構成の一例]
本発明の第3実施の形態に係る撮像装置の構成の一例を、図14のブロック図によって説明する。
図14に示すように、撮像装置200は、撮像部201に固体撮像装置(図示せず)を備えている。この撮像部201の集光側には像を結像させる集光光学部202が備えられ、また、撮像部201には、それを駆動する駆動回路、固体撮像装置で光電変換された信号を画像に処理する信号処理回路等を有する信号処理部203が接続されている。また上記信号処理部203によって処理された画像信号は画像記憶部(図示せず)によって記憶させることができる。このような撮像装置200において、上記固体撮像装置には、前記製造方法で形成された固体撮像装置を用いることができる。
本発明の撮像装置200では、本願発明の製造方法で形成された固体撮像装置を用いることから、固体撮像装置の分光バランスを整えることができるため、自然に近い色に画像を整える際の画像合成マージンができ、色補正が容易にできるので、色再現性に優れた画像が得られるという利点がある。
また、上記撮像装置200は、ワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と、信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。また、本発明の固体撮像装置は、上記のような撮像装置にも適用可能である。ここで、撮像装置は、例えば、カメラや撮像機能を有する携帯機器のことをいう。また「撮像」は、通常のカメラ撮影時における像の撮りこみだけではなく、広義の意味として、指紋検出なども含むものである。
11…半導体基板、21…受光部、23…読み出し部、24…電荷転送部、25…チャネルストップ部、26…第1絶縁膜、27…空乏化阻止層、29…転送電極、31…転送電極配線
Claims (12)
- 半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部とを有し、
前記チャネルストップ部上に形成された少なくとも表面が第1絶縁膜からなる空乏化阻止層と、
前記電荷転送部上に第2絶縁膜を介して形成された転送電極と、
前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を有する
固体撮像装置。 - 前記チャネルストップ部上部に凹部を有し、
前記凹部内に前記空乏化阻止層の下部が埋め込まれている
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記空乏化阻止層は、
垂直転送方向に平行な方向に配列されている前記受光部上および受光部間に第3絶縁膜を介して形成された透明電極層と、
前記チャネルストップ部上方の前記透明電極層上に形成された前記第1絶縁膜とで形成されている
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記透明電極層には0Vが印加されている
請求項3記載の固体撮像装置。 - 前記空乏化阻止層は、
前記チャネルストップ部上に第3絶縁膜を介して形成された導電層と、
前記導電層上に形成された前記第1絶縁膜からなり、
前記第1絶縁膜上に前記転送電極配線が2本配設され、
前記2本の転送電極配線を被覆する第4絶縁膜と、
前記第4絶縁膜上に形成された金属配線、ポリシリコン配線および金属遮光膜の少なくとも一つと、
前記2本の転送電極配線間で前記各転送電極配線から離間して前記金属配線、ポリシリコン配線および金属遮光膜の少なくとも一つと前記導電層とを接続するプラグとを有する
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記金属配線、ポリシリコン配線および金属遮光膜には0Vが印加されている
請求項5記載の固体撮像装置。 - 前記2本の転送電極配線のうちの少なくとも読み出し電圧が印加される転送電極配線は前記導電層上に形成されている
請求項5記載の固体撮像装置。 - 前記空乏化阻止層は、
窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜を有する
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記空乏化阻止層は、
炭化酸化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜もしくはフッ化酸化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜を有する
請求項1記載の固体撮像装置。 - 半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に拡散層からなるチャネルストップ部とを形成した後、
前記半導体基板上に第1絶縁膜を形成する工程と、
前記チャネルストップ部の上方の前記第1絶縁膜で空乏化阻止層を形成する工程と、
前記電荷転送部上に第2絶縁膜を形成する工程と、
前記電荷転送部上に前記第2絶縁膜を介して転送電極を形成すると同時に前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を形成する工程とを有する
固体撮像装置の製造方法。 - 半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に拡散層からなるチャネルストップ部とを形成した後、
前記半導体基板上に第2絶縁膜を形成する工程と、
前記チャネルストップ部の上方の前記第2絶縁膜上に第1絶縁膜で空乏化阻止層を形成する工程と、
前記電荷転送部上に前記第2絶縁膜を介して転送電極を形成すると同時に前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を形成する工程とを有する
固体撮像装置の製造方法。 - 入射光を集光する集光光学部と、
前記集光光学部で集光した光を受光して光電変換する固体撮像装置と、
光電変換された信号を処理する信号処理部を有し、
前記固体撮像装置は、
半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部とを有し、
前記チャネルストップ部上に形成された少なくとも表面が第1絶縁膜からなる空乏化阻止層と、
前記電荷転送部上に第2絶縁膜を介して形成された転送電極と、
前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を有する
撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009086670A JP2010239002A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 固体撮像装置およびその製造方法および撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009086670A JP2010239002A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 固体撮像装置およびその製造方法および撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010239002A true JP2010239002A (ja) | 2010-10-21 |
Family
ID=43093058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009086670A Pending JP2010239002A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 固体撮像装置およびその製造方法および撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010239002A (ja) |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009086670A patent/JP2010239002A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102268714B1 (ko) | 이미지 센서 및 이의 제조 방법 | |
JP6441711B2 (ja) | 負の電荷物質を含むトレンチを有するイメージセンサー及びその製造方法 | |
JP4384198B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法、電子情報機器 | |
JP4697258B2 (ja) | 固体撮像装置と電子機器 | |
TWI497702B (zh) | Solid state camera device | |
WO2011077580A1 (ja) | 固体撮像装置および撮像システム | |
JP2009021415A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP2009065098A (ja) | 裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法 | |
TWI393252B (zh) | 固態成像裝置,照相機,及製造固態成像裝置之方法 | |
US8618623B2 (en) | Solid-state image pickup device and method for manufacturing same, and image pickup apparatus | |
JP2005353626A (ja) | 光電変換膜積層型固体撮像素子及びその製造方法 | |
US20150311238A1 (en) | Image sensors including deposited negative fixed charge layers on photoelectric conversion regions and methods of forming the same | |
JP5037922B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2010080648A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
JP2006344914A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法、並びにカメラ | |
JP4645578B2 (ja) | 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法 | |
JP2010239002A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法および撮像装置 | |
JP4815769B2 (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
JP2008283070A (ja) | 撮像素子 | |
JP2007194359A (ja) | 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法 | |
JP2009129931A (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 | |
JP2008166845A (ja) | 固体撮像素子及び固体撮像素子の駆動方法 | |
WO2011155182A1 (ja) | 固体撮像素子 | |
JP2005277404A (ja) | 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法 | |
JP2010040942A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 |