JP3496888B2 - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JP3496888B2 JP3496888B2 JP04533593A JP4533593A JP3496888B2 JP 3496888 B2 JP3496888 B2 JP 3496888B2 JP 04533593 A JP04533593 A JP 04533593A JP 4533593 A JP4533593 A JP 4533593A JP 3496888 B2 JP3496888 B2 JP 3496888B2
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- film
- shielding film
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スミアの低減化を図っ
た固体撮像素子に関する。
た固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、従来のＣＣＤ固体撮像素子の一
例を示す。このＣＣＤ固体撮像素子１は、第１導電形例
えばＮ形のシリコン基板２上の第１の第２導電形即ちＰ
形のウエル領域３内にＮ形の不純物拡散領域４と垂直転
送レジスタ５を構成するＮ形転送チャネル領域６並びに
Ｐ形のチャネルストップ領域７が形成され、上記Ｎ形の
不純物拡散領域４上にＰ形の正電荷蓄積領域８が、Ｎ形
の転送チャネル領域６の直下に第２のＰ形ウエル領域９
が夫々形成されている。
例を示す。このＣＣＤ固体撮像素子１は、第１導電形例
えばＮ形のシリコン基板２上の第１の第２導電形即ちＰ
形のウエル領域３内にＮ形の不純物拡散領域４と垂直転
送レジスタ５を構成するＮ形転送チャネル領域６並びに
Ｐ形のチャネルストップ領域７が形成され、上記Ｎ形の
不純物拡散領域４上にＰ形の正電荷蓄積領域８が、Ｎ形
の転送チャネル領域６の直下に第２のＰ形ウエル領域９
が夫々形成されている。
【０００３】ここで、Ｎ形の不純物拡散領域４とＰ形ウ
エル領域３とのＰＮ接合ｊによるフォトダイオードＰＤ
によって受光部（光電変換部）１０が構成される。この
受光部１０は画素に対応して形成される。
エル領域３とのＰＮ接合ｊによるフォトダイオードＰＤ
によって受光部（光電変換部）１０が構成される。この
受光部１０は画素に対応して形成される。
【０００４】そして、垂直転送レジスタ５を構成する転
送チャネル領域６、チャネルストップ領域７及び後述す
る読み出しゲート部１１上にＳｉＯ2 膜１２を介してＳ
ｉ3Ｎ4 膜１３及びＳｉＯ2 膜１４が順次積層される。
このＳｉＯ2 膜１２、Ｓｉ3 Ｎ4 膜１３及びＳｉＯ2 膜
１４による３層構造のゲート絶縁膜１５上に多結晶シリ
コンからなる転送電極１６が形成され、転送チャネル領
域６、ゲート絶縁膜１５及び転送電極１６により垂直転
送レジスタ５が構成される。
送チャネル領域６、チャネルストップ領域７及び後述す
る読み出しゲート部１１上にＳｉＯ2 膜１２を介してＳ
ｉ3Ｎ4 膜１３及びＳｉＯ2 膜１４が順次積層される。
このＳｉＯ2 膜１２、Ｓｉ3 Ｎ4 膜１３及びＳｉＯ2 膜
１４による３層構造のゲート絶縁膜１５上に多結晶シリ
コンからなる転送電極１６が形成され、転送チャネル領
域６、ゲート絶縁膜１５及び転送電極１６により垂直転
送レジスタ５が構成される。
【０００５】転送電極１６上及び正電荷蓄積領域８上を
含む全面に、ＰＳＧ（リン・シリケートガラス）からな
る層間絶縁膜１７が積層され、更に転送電極１６上に層
間絶縁膜１７を介してＡｌ遮光膜１８が選択的に形成さ
れる。
含む全面に、ＰＳＧ（リン・シリケートガラス）からな
る層間絶縁膜１７が積層され、更に転送電極１６上に層
間絶縁膜１７を介してＡｌ遮光膜１８が選択的に形成さ
れる。
【０００６】Ａｌ遮光膜１８には、受光部１０から直接
垂直転送レジスタ５に入射される光（斜めに入射される
光）を阻止するために、受光部１０側に一部延長するは
り出部１８ａが一体に設けられる。そして、このＡｌ遮
光膜１８を含む全面上に例えばプラズマＳｉＮ膜による
表面保護層１９が形成される。
垂直転送レジスタ５に入射される光（斜めに入射される
光）を阻止するために、受光部１０側に一部延長するは
り出部１８ａが一体に設けられる。そして、このＡｌ遮
光膜１８を含む全面上に例えばプラズマＳｉＮ膜による
表面保護層１９が形成される。
【０００７】転送電極１６は垂直転送レジスタ５と受光
部１０間に延長形成され、ここにおいて読み出しゲート
部１１が構成される。
部１０間に延長形成され、ここにおいて読み出しゲート
部１１が構成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のＣＣ
Ｄ固体撮像素子においては、受光部１０側に平行光Ｌが
照射された場合、Ａｌ遮光膜１８上のプラズマＳｉＮ膜
による表面保護膜１９で屈折し、シリコン領域（即ち正
電荷蓄積領域８）とＳｉＯ2 膜１２の界面で反射した光
のうちＡｌ遮光膜１８の下側に当たる光成分Ｌ1 が、Ａ
ｌ遮光膜１８のはり出し部１８ａと、シリコン領域との
間で多重反射を繰り返し、垂直転送レジスタ５に直接入
り込み、光電変換によって電子が発生することがある。
この電荷（電子）がＣＣＤ固体撮像素子におけるスミア
の発生の主要因と考えられている。
Ｄ固体撮像素子においては、受光部１０側に平行光Ｌが
照射された場合、Ａｌ遮光膜１８上のプラズマＳｉＮ膜
による表面保護膜１９で屈折し、シリコン領域（即ち正
電荷蓄積領域８）とＳｉＯ2 膜１２の界面で反射した光
のうちＡｌ遮光膜１８の下側に当たる光成分Ｌ1 が、Ａ
ｌ遮光膜１８のはり出し部１８ａと、シリコン領域との
間で多重反射を繰り返し、垂直転送レジスタ５に直接入
り込み、光電変換によって電子が発生することがある。
この電荷（電子）がＣＣＤ固体撮像素子におけるスミア
の発生の主要因と考えられている。
【０００９】この多重反射によるスミアを低減する方法
として、例えば図８に示すようにＡｌ遮光膜１８の下側
に例えばＴｉＯＮ膜等による低反射膜２０を形成する方
法が考えられる。しかし、この場合には同時に不必要な
部分にも低反射膜２０が形成されてしまうために、スミ
アの低減は図れるが、他の諸特性、特に暗時特性（暗電
流、白点）に悪影響を与える可能性がある。
として、例えば図８に示すようにＡｌ遮光膜１８の下側
に例えばＴｉＯＮ膜等による低反射膜２０を形成する方
法が考えられる。しかし、この場合には同時に不必要な
部分にも低反射膜２０が形成されてしまうために、スミ
アの低減は図れるが、他の諸特性、特に暗時特性（暗電
流、白点）に悪影響を与える可能性がある。
【００１０】即ち、暗電流は、結晶欠陥等によりＮ形基
板２や中性領域（即ち第１のＰ形ウエル領域３）から流
れ込む拡散電流やＳｉ−ＳｉＯ2 界面の準位からの発生
電流が主な成分であり、それが周辺の画素に比べて極所
的に多いと、その画素が白点となる。
板２や中性領域（即ち第１のＰ形ウエル領域３）から流
れ込む拡散電流やＳｉ−ＳｉＯ2 界面の準位からの発生
電流が主な成分であり、それが周辺の画素に比べて極所
的に多いと、その画素が白点となる。
【００１１】この暗電流を低減するために、アニール処
理を行うが、上層膜に水素が含まれていると、アニール
処理時に水素が拡散し、Ｓｉ−ＳｉＯ2 界面の準位が下
がり、より暗電流を低減させることができる。ＣＣＤ固
体撮像素子１においては、上層膜のＡｌ遮光膜１８やプ
ラズマＳｉＮ層１９に水素が含まれており、この水素が
暗電流の低減に寄与している。
理を行うが、上層膜に水素が含まれていると、アニール
処理時に水素が拡散し、Ｓｉ−ＳｉＯ2 界面の準位が下
がり、より暗電流を低減させることができる。ＣＣＤ固
体撮像素子１においては、上層膜のＡｌ遮光膜１８やプ
ラズマＳｉＮ層１９に水素が含まれており、この水素が
暗電流の低減に寄与している。
【００１２】しかし、低反射膜２０であるＴｉＯＮ膜は
水素を取り込む（いわゆる貯蔵する）性質を有している
ため、Ａｌ遮光膜１８下の全面にＴｉＯＮ膜による低反
射膜２０を形成すると、Ａｌ遮光膜１８や表面保護層１
９であるプラズマＳｉＮ層中の水素がＴｉＯＮ膜２０に
取り込まれてしまい水素アニールの効果が薄れ、暗電流
を低減させることができない。従って、従来構成に比べ
てスミアの発生は減少するも暗電流が増加してしまうと
考えられる。
水素を取り込む（いわゆる貯蔵する）性質を有している
ため、Ａｌ遮光膜１８下の全面にＴｉＯＮ膜による低反
射膜２０を形成すると、Ａｌ遮光膜１８や表面保護層１
９であるプラズマＳｉＮ層中の水素がＴｉＯＮ膜２０に
取り込まれてしまい水素アニールの効果が薄れ、暗電流
を低減させることができない。従って、従来構成に比べ
てスミアの発生は減少するも暗電流が増加してしまうと
考えられる。
【００１３】本発明は、上述の点に鑑み、他の諸特性
（特に暗時特性）に影響を与えることなくスミアの低減
化を図ることができる固体撮像素子を提供するものであ
る。
（特に暗時特性）に影響を与えることなくスミアの低減
化を図ることができる固体撮像素子を提供するものであ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像素
子は、垂直転送レジスタ５上及びこの垂直転送レジスタ
５に隣接する受光部１０端部に延在して形成された遮光
膜１８と、この遮光膜１８下に形成された遮光膜１８よ
り反射率の低い低反射膜３９とが存在し、この低反射膜
３９が垂直転送レジスタ５上に開口部３８を有するよう
に構成し、さらに遮光膜１８上で開口部３８上に水素供
給層１９を設けて構成する。
子は、垂直転送レジスタ５上及びこの垂直転送レジスタ
５に隣接する受光部１０端部に延在して形成された遮光
膜１８と、この遮光膜１８下に形成された遮光膜１８よ
り反射率の低い低反射膜３９とが存在し、この低反射膜
３９が垂直転送レジスタ５上に開口部３８を有するよう
に構成し、さらに遮光膜１８上で開口部３８上に水素供
給層１９を設けて構成する。
【００１５】 また、本発明に係る固体撮像素子は、垂
直転送レジスタ５上及びこの垂直転送レジスタ５に隣接
する受光部１０端部に延在して形成された遮光膜１８
と、この遮光膜１８下に形成された遮光膜１８より反射
率の低い低反射膜３９とが存在し、垂直転送レジスタ５
に対応する低反射膜３９下に水素供給層１８１を設けて
構成する。
直転送レジスタ５上及びこの垂直転送レジスタ５に隣接
する受光部１０端部に延在して形成された遮光膜１８
と、この遮光膜１８下に形成された遮光膜１８より反射
率の低い低反射膜３９とが存在し、垂直転送レジスタ５
に対応する低反射膜３９下に水素供給層１８１を設けて
構成する。
【００１６】 また、本発明に係る固体撮像素子は、撮
像部３１と蓄積部３３を有し、撮像部３１に、垂直転送
レジスタ５上及びこの垂直転送レジスタ５に隣接する受
光部１０端部に延在して形成された遮光膜１８と、この
遮光膜１８下に形成された遮光膜１８より反射率の低い
低反射膜３９とが存在し、この低反射膜３９が垂直転送
レジスタ５上に開口部３８を有し、遮光膜１８上で開口
部３８上に水素供給層１９を設けるとともに、蓄積部３
３に形成された遮光膜１８下には低反射膜３９を有しな
いように構成する。また、本発明に係る固体撮像素子
は、撮像部３１と蓄積部３３を有し、撮像部３１に、垂
直転送レジスタ５上及びこの垂直転送レジスタ５に隣接
する受光部１０端部に延在して形成された遮光膜１８
と、この遮光膜１８下に形成された遮光膜１８より反射
率の低い低反射膜３９とが存在し、垂直転送レジスタ５
に対応する低反射膜３９下に水素供給層１８ １ が設けら
れて成るとともに、蓄積部３３に形成された遮光膜１８
下には低反射膜３９を有しないように構成する。低反射
膜３９としては、ＴｉＯＮ膜、ＴｉＮ膜等により形成す
ることができる。
像部３１と蓄積部３３を有し、撮像部３１に、垂直転送
レジスタ５上及びこの垂直転送レジスタ５に隣接する受
光部１０端部に延在して形成された遮光膜１８と、この
遮光膜１８下に形成された遮光膜１８より反射率の低い
低反射膜３９とが存在し、この低反射膜３９が垂直転送
レジスタ５上に開口部３８を有し、遮光膜１８上で開口
部３８上に水素供給層１９を設けるとともに、蓄積部３
３に形成された遮光膜１８下には低反射膜３９を有しな
いように構成する。また、本発明に係る固体撮像素子
は、撮像部３１と蓄積部３３を有し、撮像部３１に、垂
直転送レジスタ５上及びこの垂直転送レジスタ５に隣接
する受光部１０端部に延在して形成された遮光膜１８
と、この遮光膜１８下に形成された遮光膜１８より反射
率の低い低反射膜３９とが存在し、垂直転送レジスタ５
に対応する低反射膜３９下に水素供給層１８ １ が設けら
れて成るとともに、蓄積部３３に形成された遮光膜１８
下には低反射膜３９を有しないように構成する。低反射
膜３９としては、ＴｉＯＮ膜、ＴｉＮ膜等により形成す
ることができる。
【００１７】
【作用】第１の発明においては、遮光膜１８下に遮光膜
１８より反射率の低い低反射膜３９が存在するので、受
光部１０側より遮光膜１８の下側に当たる斜め光成分Ｌ
1 による遮光膜１８ａ−半導体８間で生ずる多重反射が
減衰し、垂直転送レジスタ５に直接入射する光が減少し
てスミアの発生が低減する。そして、垂直転送レジスタ
５上の低反射膜３９には開口部３８が設けられるので、
アニール処理時に上層膜１８，１９中に含まれている水
素が上記開口部３８を通して拡散し、いわゆる水素アニ
ール効果によって暗電流がより低減する。
１８より反射率の低い低反射膜３９が存在するので、受
光部１０側より遮光膜１８の下側に当たる斜め光成分Ｌ
1 による遮光膜１８ａ−半導体８間で生ずる多重反射が
減衰し、垂直転送レジスタ５に直接入射する光が減少し
てスミアの発生が低減する。そして、垂直転送レジスタ
５上の低反射膜３９には開口部３８が設けられるので、
アニール処理時に上層膜１８，１９中に含まれている水
素が上記開口部３８を通して拡散し、いわゆる水素アニ
ール効果によって暗電流がより低減する。
【００１８】 第２の発明においては、遮光膜１８下に
遮光膜１８より反射率の低い低反射膜３９が存在するの
で、受光部１０側より遮光膜１８の下側に当たる斜め光
成分Ｌ1 の遮光膜１８ａ−半導体８間で生ずる多重反射
が減衰し、垂直転送レジスタ５に直接入射する光が減少
してスミアの発生が低減する。そして、低反射膜３９下
に水素供給層１８1 が設けられるので、アニール処理時
に水素供給層１８1 中の水素が拡散し、いわゆる水素ア
ニール効果によって暗電流がより低減する。
遮光膜１８より反射率の低い低反射膜３９が存在するの
で、受光部１０側より遮光膜１８の下側に当たる斜め光
成分Ｌ1 の遮光膜１８ａ−半導体８間で生ずる多重反射
が減衰し、垂直転送レジスタ５に直接入射する光が減少
してスミアの発生が低減する。そして、低反射膜３９下
に水素供給層１８1 が設けられるので、アニール処理時
に水素供給層１８1 中の水素が拡散し、いわゆる水素ア
ニール効果によって暗電流がより低減する。
【００１９】 第３の発明及び第４の発明においては、
撮像部３１に、遮光膜１８下に遮光膜１８より反射率の
低い低反射膜３９が存在するので、同様に受光部１０側
より遮光膜１８の下側に当たる斜め光成分Ｌ1 の遮光膜
１８ａ−半導体８間で生ずる多重反射が減衰し、垂直転
送レジスタ５に直接入射する光が減少してスミアの発生
が低減する。一方、蓄積部３３に形成された遮光膜１８
下には低反射膜３９を有しないので、ここでの水素アニ
ール効果は十分得られ、撮像素子における暗電流が低減
する。また、低反射膜３９としてＴｉＯＮ膜、ＴｉＮ膜
を用いることにより、多重反射の減衰が顕著となる。
撮像部３１に、遮光膜１８下に遮光膜１８より反射率の
低い低反射膜３９が存在するので、同様に受光部１０側
より遮光膜１８の下側に当たる斜め光成分Ｌ1 の遮光膜
１８ａ−半導体８間で生ずる多重反射が減衰し、垂直転
送レジスタ５に直接入射する光が減少してスミアの発生
が低減する。一方、蓄積部３３に形成された遮光膜１８
下には低反射膜３９を有しないので、ここでの水素アニ
ール効果は十分得られ、撮像素子における暗電流が低減
する。また、低反射膜３９としてＴｉＯＮ膜、ＴｉＮ膜
を用いることにより、多重反射の減衰が顕著となる。
【００２０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００２１】図１〜図４は、本発明をフレームインター
ライン転送方式のＣＣＤ固体撮像素子に適用した場合で
ある。なお、このＣＣＤ固体撮像素子は飽和電荷を基板
方向、即ち縦方向に掃き捨てる所謂縦型オーバーフロー
構造となっいる。
ライン転送方式のＣＣＤ固体撮像素子に適用した場合で
ある。なお、このＣＣＤ固体撮像素子は飽和電荷を基板
方向、即ち縦方向に掃き捨てる所謂縦型オーバーフロー
構造となっいる。
【００２２】フレームインターライン転送方式のＣＣＤ
固体撮像素子３０は、図１に示すように、画素となる複
数の受光部１０がマトリックス状に配列され、各受光部
列の一側にＣＣＤ構造の垂直転送レジスタ５が設けられ
た撮像部３１と、撮像部３１の複数の垂直転送レジスタ
５に１対１で対応するＣＣＤ構造の複数の垂直転送レジ
スタ３２が設けられた蓄積部３３と、蓄積部３３の一側
に配されたＣＣＤ構造の水平転送レジスタ３４と、水平
転送レジスタ３４の出力側に接続された出力回路３５と
を備えて成る。そして、撮像部３１における黒レベルを
規定するための所謂オプティカルブラック領域３７と、
蓄積部３３と、水平転送レジスタ３４との全面には、斜
線で示すように遮光膜例えばＡｌ遮光膜１８が形成され
る。
固体撮像素子３０は、図１に示すように、画素となる複
数の受光部１０がマトリックス状に配列され、各受光部
列の一側にＣＣＤ構造の垂直転送レジスタ５が設けられ
た撮像部３１と、撮像部３１の複数の垂直転送レジスタ
５に１対１で対応するＣＣＤ構造の複数の垂直転送レジ
スタ３２が設けられた蓄積部３３と、蓄積部３３の一側
に配されたＣＣＤ構造の水平転送レジスタ３４と、水平
転送レジスタ３４の出力側に接続された出力回路３５と
を備えて成る。そして、撮像部３１における黒レベルを
規定するための所謂オプティカルブラック領域３７と、
蓄積部３３と、水平転送レジスタ３４との全面には、斜
線で示すように遮光膜例えばＡｌ遮光膜１８が形成され
る。
【００２３】このＣＣＤ固体撮像素子３０では、各受光
部１０において受光量に応じて光電変換された信号電荷
が垂直転送レジスタ５に読み出され、垂直転送レジスタ
５内を転送して一旦蓄積部３３の垂直転送レジスタ３２
に蓄積される。そして、一水平ライン毎の信号電荷が水
平転送レジスタ３４に転送され、水平転送レジスタ３４
内を順次転送して出力回路３５を通じて出力される。
部１０において受光量に応じて光電変換された信号電荷
が垂直転送レジスタ５に読み出され、垂直転送レジスタ
５内を転送して一旦蓄積部３３の垂直転送レジスタ３２
に蓄積される。そして、一水平ライン毎の信号電荷が水
平転送レジスタ３４に転送され、水平転送レジスタ３４
内を順次転送して出力回路３５を通じて出力される。
【００２４】本例においては、撮像部３１の受光を必要
とする画素領域３６を図２（図１のＡ−Ａ線上の断面
図）に示すように構成する。即ち、この画素領域３６で
は、第１導電形例えばＮ形のシリコン基板２上の第１の
第２の導電形即ちＰ形のウエル領域３内にＮ形の不純物
拡散領域４と垂直転送レジスタ５を構成するＮ形転送チ
ャネル領域６並びにＰ形のチャネルストップ領域７が形
成され、上記Ｎ形の不純物拡散領域４上にＰ形の正電荷
蓄積領域８が、またＮ形のチャネル領域６の直下に第２
のＰ形ウエル領域９が夫々形成される。
とする画素領域３６を図２（図１のＡ−Ａ線上の断面
図）に示すように構成する。即ち、この画素領域３６で
は、第１導電形例えばＮ形のシリコン基板２上の第１の
第２の導電形即ちＰ形のウエル領域３内にＮ形の不純物
拡散領域４と垂直転送レジスタ５を構成するＮ形転送チ
ャネル領域６並びにＰ形のチャネルストップ領域７が形
成され、上記Ｎ形の不純物拡散領域４上にＰ形の正電荷
蓄積領域８が、またＮ形のチャネル領域６の直下に第２
のＰ形ウエル領域９が夫々形成される。
【００２５】ここで、Ｎ形の不純物拡散領域４とＰ形ウ
エル領域３とのＰＮ接合ｊによるフォトダイオードＰＤ
によって受光部（光電変換部）１０が構成される。
エル領域３とのＰＮ接合ｊによるフォトダイオードＰＤ
によって受光部（光電変換部）１０が構成される。
【００２６】そして、垂直転送レジスタ５を構成する転
送チャネル領域６、チャネルストップ領域７及び読み出
しゲート部１１上にＳｉＯ2 膜１２を介してＳｉ3 Ｎ4
膜１３及びＳｉＯ2 膜１４が順次積層され、このＳｉＯ
2 膜１２、Ｓｉ3 Ｎ4 膜１３及びＳｉＯ2 膜１４による
３層構造のゲート絶縁膜１５上に多結晶シリコンからな
る転送電極１６が形成され、転送チャネル領域６、ゲー
ト絶縁膜１５及び転送電極１６により垂直転送レジスタ
５が構成される。
送チャネル領域６、チャネルストップ領域７及び読み出
しゲート部１１上にＳｉＯ2 膜１２を介してＳｉ3 Ｎ4
膜１３及びＳｉＯ2 膜１４が順次積層され、このＳｉＯ
2 膜１２、Ｓｉ3 Ｎ4 膜１３及びＳｉＯ2 膜１４による
３層構造のゲート絶縁膜１５上に多結晶シリコンからな
る転送電極１６が形成され、転送チャネル領域６、ゲー
ト絶縁膜１５及び転送電極１６により垂直転送レジスタ
５が構成される。
【００２７】転送電極１６上及び正電荷蓄積領域８上を
含む全面に、ＰＳＧ（リン・シリケートガラス）からな
る層間絶縁膜１７が積層され、更に転送電極１６上に層
間絶縁膜１７を介して遮光膜、例えばＡｌ遮光膜１８が
選択的に形成される。
含む全面に、ＰＳＧ（リン・シリケートガラス）からな
る層間絶縁膜１７が積層され、更に転送電極１６上に層
間絶縁膜１７を介して遮光膜、例えばＡｌ遮光膜１８が
選択的に形成される。
【００２８】Ａｌ遮光膜１８は周辺の回路配線の形成と
同時に形成することができ、また例えばこのＡｌ形成プ
ロセスを複数回、例えば２回に分けて多層構造とするこ
とができる。
同時に形成することができ、また例えばこのＡｌ形成プ
ロセスを複数回、例えば２回に分けて多層構造とするこ
とができる。
【００２９】また、Ａｌ遮光膜１８には受光部１０から
直接垂直転送レジスタ５に入射される光（斜めに入射さ
れる光）を阻止するために、受光部１０側に一部延長す
るはり出し部１８ａが一体に設けられる。
直接垂直転送レジスタ５に入射される光（斜めに入射さ
れる光）を阻止するために、受光部１０側に一部延長す
るはり出し部１８ａが一体に設けられる。
【００３０】そして、本例では、特にＡｌ遮光膜１８の
下部に、その垂直転送レジスタ５に対応する部分に開口
部３８が形成されるように低反射膜３９を被着形成す
る。即ち、この低反射膜３９は少なくともＡｌ遮光膜１
８のはり出し部１８ａの下部に形成するようになす。
下部に、その垂直転送レジスタ５に対応する部分に開口
部３８が形成されるように低反射膜３９を被着形成す
る。即ち、この低反射膜３９は少なくともＡｌ遮光膜１
８のはり出し部１８ａの下部に形成するようになす。
【００３１】低反射膜３９としては、例えばＴｉＯＮ
膜、ＴｉＮ膜等にて形成することができる。反射率で比
較した場合、Ａｌは８０〜９０％、ＴｉＯＮは３０％、
ＴｉＮは６０％程度となり、低反射膜３９としてＴｉＯ
Ｎ膜を用いるのが好ましい。ＴｉＯＮ，ＴｉＮは共に導
電性を有している。最上層にはプラズマＳｉＮによる表
面保護層１９が形成される。
膜、ＴｉＮ膜等にて形成することができる。反射率で比
較した場合、Ａｌは８０〜９０％、ＴｉＯＮは３０％、
ＴｉＮは６０％程度となり、低反射膜３９としてＴｉＯ
Ｎ膜を用いるのが好ましい。ＴｉＯＮ，ＴｉＮは共に導
電性を有している。最上層にはプラズマＳｉＮによる表
面保護層１９が形成される。
【００３２】 一方、オプティカルブラック領域３７に
おいては、図３（図１のＢ−Ｂ線上の断面図）に示すよ
うに、垂直転送レジスタ５、受光部１０が画素領域３６
と同様に形成されると共に、Ａｌ遮光膜１８下には低反
射膜３９を有しないように構成される。
おいては、図３（図１のＢ−Ｂ線上の断面図）に示すよ
うに、垂直転送レジスタ５、受光部１０が画素領域３６
と同様に形成されると共に、Ａｌ遮光膜１８下には低反
射膜３９を有しないように構成される。
【００３３】また、蓄積部３３においては、図４（図１
のＣ−Ｃ線上の断面図）に示すように、第１のＰ形ウエ
ル領域３内に垂直転送レジスタ３２を構成するＮ形の転
送チャネル領域６並びにＰ形のチャネルストップ領域７
が形成され、Ｎ形の転送チャネル領域６の直下に第２の
Ｐ形ウエル領域９が形成される。そして、ＳｉＯ2 膜１
２、Ｓｉ3 Ｎ4 膜１３及びＳｉＯ2 膜１４からなる３層
構造のゲート絶縁膜１５を介して多結晶シリコンからな
る転送電極４１が形成され、転送チャネル領域６、ゲー
ト絶縁膜１５及び転送電極４１により垂直転送レジスタ
３２が構成される。転送電極４１を含む全面にはＰＳＧ
からなる層間絶縁膜１７が積層され、更にＡｌ遮光膜１
８、プラズマＳｉＮによる表面保護層１９が形成され
る。この蓄積部３３ではＡｌ遮光膜１８下には低反射膜
３９を有しないように構成される。
のＣ−Ｃ線上の断面図）に示すように、第１のＰ形ウエ
ル領域３内に垂直転送レジスタ３２を構成するＮ形の転
送チャネル領域６並びにＰ形のチャネルストップ領域７
が形成され、Ｎ形の転送チャネル領域６の直下に第２の
Ｐ形ウエル領域９が形成される。そして、ＳｉＯ2 膜１
２、Ｓｉ3 Ｎ4 膜１３及びＳｉＯ2 膜１４からなる３層
構造のゲート絶縁膜１５を介して多結晶シリコンからな
る転送電極４１が形成され、転送チャネル領域６、ゲー
ト絶縁膜１５及び転送電極４１により垂直転送レジスタ
３２が構成される。転送電極４１を含む全面にはＰＳＧ
からなる層間絶縁膜１７が積層され、更にＡｌ遮光膜１
８、プラズマＳｉＮによる表面保護層１９が形成され
る。この蓄積部３３ではＡｌ遮光膜１８下には低反射膜
３９を有しないように構成される。
【００３４】 上記低反射膜３９は、全面被着形成した
後、画素領域３６の必要部分を残してその他の垂直転送
レジスタ５上、オプティカルブラック領域３７及び水平
転送レジスタ３４等に対応する不要部分を選択的にエッ
チング除去するようになされる。水平転送レジスタ３４
のＡｌ遮光膜下にも低反射膜３９は形成されない。
後、画素領域３６の必要部分を残してその他の垂直転送
レジスタ５上、オプティカルブラック領域３７及び水平
転送レジスタ３４等に対応する不要部分を選択的にエッ
チング除去するようになされる。水平転送レジスタ３４
のＡｌ遮光膜下にも低反射膜３９は形成されない。
【００３５】上述の実施例によれば、撮像部３１の画素
領域３６におけるＡｌ遮光膜１８の下部、特にその受光
部１０側へのはり出し部１８ａの下部に低反射膜（例え
ばＴｉＯＮ膜）３９を形成することにより、受光部１０
に平行光が照射された際、表面保護膜１９で屈折した斜
め光成分Ｌ1 のＡｌはり出し部１８ａ−シリコン領域
（正電荷蓄積領域８）間での多重反射が減衰される。そ
の結果、垂直転送レジスタ５に直接入射される光が減
り、Ａｌはり出し部１８ａとシリコン領域８間での多重
反射によるスミアを低減することができる。
領域３６におけるＡｌ遮光膜１８の下部、特にその受光
部１０側へのはり出し部１８ａの下部に低反射膜（例え
ばＴｉＯＮ膜）３９を形成することにより、受光部１０
に平行光が照射された際、表面保護膜１９で屈折した斜
め光成分Ｌ1 のＡｌはり出し部１８ａ−シリコン領域
（正電荷蓄積領域８）間での多重反射が減衰される。そ
の結果、垂直転送レジスタ５に直接入射される光が減
り、Ａｌはり出し部１８ａとシリコン領域８間での多重
反射によるスミアを低減することができる。
【００３６】一方、画素領域３６の垂直転送レジスタ５
に対応する部分は低反射膜３９が除去されて開口部３８
が設けられているので、暗電流を低減するためのアニー
ル処理において、遮光膜１８であるＡｌ、表面保護層１
９であるプラズマＳｉＮに含まれている水素が開口部３
８を通して拡散する。この水素アニール効果によって、
Ｓｉ−ＳｉＯ2 界面の準位が下がり、より暗電流を低減
させることができる。
に対応する部分は低反射膜３９が除去されて開口部３８
が設けられているので、暗電流を低減するためのアニー
ル処理において、遮光膜１８であるＡｌ、表面保護層１
９であるプラズマＳｉＮに含まれている水素が開口部３
８を通して拡散する。この水素アニール効果によって、
Ｓｉ−ＳｉＯ2 界面の準位が下がり、より暗電流を低減
させることができる。
【００３７】図５〜図７は本発明の他の実施例を示す。
なお、図５〜図７は、前述の図２〜図４に対応してお
り、同図において、図１〜図４に対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
なお、図５〜図７は、前述の図２〜図４に対応してお
り、同図において、図１〜図４に対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
【００３８】 本例においては、画素領域３６の垂直転
送レジスタ５、オプティカルブラック領域３７、蓄積部
３３及び水平転送レジスタ３４に夫々形成されるＡｌ遮
光膜１８を、２層のＡｌ膜１８1 ，１８2 にて形成する
ようになし、第１のＡｌ膜１８1を形成した後、Ａｌ膜
１８1 上にＴｉＯＮ膜又はＴｉＮ膜等による低反射膜３
９を形成し、この低反射膜３９上に第２のＡｌ膜１８2
を形成して構成する。ここで、低反射膜３９であるＴｉ
ＯＮ膜、ＴｉＮ膜は導電性を有しているので、周辺の回
路配線をＡｌ膜１８1 ，１８2 の２層構造とし、その間
に低反射膜３９が存在しても配線の機能は損なわない。
他の構成は図２〜図４と同様である。
送レジスタ５、オプティカルブラック領域３７、蓄積部
３３及び水平転送レジスタ３４に夫々形成されるＡｌ遮
光膜１８を、２層のＡｌ膜１８1 ，１８2 にて形成する
ようになし、第１のＡｌ膜１８1を形成した後、Ａｌ膜
１８1 上にＴｉＯＮ膜又はＴｉＮ膜等による低反射膜３
９を形成し、この低反射膜３９上に第２のＡｌ膜１８2
を形成して構成する。ここで、低反射膜３９であるＴｉ
ＯＮ膜、ＴｉＮ膜は導電性を有しているので、周辺の回
路配線をＡｌ膜１８1 ，１８2 の２層構造とし、その間
に低反射膜３９が存在しても配線の機能は損なわない。
他の構成は図２〜図４と同様である。
【００３９】かかる実施例においては、Ａｌ遮光膜１８
の下部に低反射膜３９が形成されるので、斜め光成分Ｌ
1 のＡｌはり出し部１８ａ−シリコン領域（正電荷蓄積
領域８）間での多重反射が減衰され、多重反射によるス
ミアを低減することができる。
の下部に低反射膜３９が形成されるので、斜め光成分Ｌ
1 のＡｌはり出し部１８ａ−シリコン領域（正電荷蓄積
領域８）間での多重反射が減衰され、多重反射によるス
ミアを低減することができる。
【００４０】また、Ａｌ形成プロセスを分けてＡｌ遮光
膜１８を形成し、その中間に低反射膜３９を形成するこ
とにより、即ち、低反射膜３９の下には第１のＡｌ膜１
８1が形成されているので、アニール処理に際しても、
Ａｌ膜１８1 に含まれている水素が拡散し、いわゆる水
素アニール効果が期待でき、暗電流をより低減させるこ
とができる。
膜１８を形成し、その中間に低反射膜３９を形成するこ
とにより、即ち、低反射膜３９の下には第１のＡｌ膜１
８1が形成されているので、アニール処理に際しても、
Ａｌ膜１８1 に含まれている水素が拡散し、いわゆる水
素アニール効果が期待でき、暗電流をより低減させるこ
とができる。
【００４１】なお、図５〜図７の例ではＡｌ遮光膜１８
を２層構造としてその中間に低反射膜３９を配した構成
としたが、その他、水素供給源である第１のＡｌ膜１８
1 を例えば水素を含有するプラズマＳｉＮ膜に置き代え
構成することも可能である。
を２層構造としてその中間に低反射膜３９を配した構成
としたが、その他、水素供給源である第１のＡｌ膜１８
1 を例えば水素を含有するプラズマＳｉＮ膜に置き代え
構成することも可能である。
【００４２】上例ではフレームインターライン転送方式
のＣＣＤ固体撮像素子に適用したが、その他、インター
ライン転送方式のＣＣＤ固体撮像素子にも本発明を適用
することができる。
のＣＣＤ固体撮像素子に適用したが、その他、インター
ライン転送方式のＣＣＤ固体撮像素子にも本発明を適用
することができる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、固体撮像素子におい
て、スミア以外の諸特性（特に暗時特性）に悪影響を与
えることなく、遮光膜−半導体領域間の多重反射による
スミアを低減することができる。従って、信頼性の高い
固体撮像素子を提供できる。
て、スミア以外の諸特性（特に暗時特性）に悪影響を与
えることなく、遮光膜−半導体領域間の多重反射による
スミアを低減することができる。従って、信頼性の高い
固体撮像素子を提供できる。
【図１】本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の一例を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】第１実施例に係る図１のＡ−Ａ線上の断面図で
ある。
ある。
【図３】第１実施例に係る図１のＢ−Ｂ線上の断面図で
ある。
ある。
【図４】第１実施例に係る図１のＣ−Ｃ線上の断面図で
ある。
ある。
【図５】第２実施例に係る図１のＡ−Ａ線上の断面図で
ある。
ある。
【図６】第２実施例に係る図１のＢ−Ｂ線上の断面図で
ある。
ある。
【図７】第２実施例に係る図１のＣ−Ｃ線上の断面図で
ある。
ある。
【図８】ＣＣＤ固体撮像素子の参考例に係る構成図であ
る。
る。
【図９】従来のＣＣＤ固体撮像素子の構成図である。
１，３０ ＣＣＤ固体撮像素子
２ Ｎ形シリコン基板
３ 第１のＰ形ウエル領域
４ Ｎ形不純物拡散領域
５ 垂直転送レジスタ
６ 転送チャネル領域
７ チャネルストップ領域
８ 正電荷蓄積領域
９ 第２のＰ形ウエル領域
１０ 受光部
１１ 読み出し部
１２ ＳｉＯ2 膜
１３ Ｓｉ3 Ｎ4 膜
１４ ＳｉＯ2 膜
１５ ゲート絶縁膜
１６ 転送電極
１７ 層間絶縁膜
１８ Ａｌ遮光膜
１８ａ はり出し部
１９ 表面保護層
３９，２０ 低反射膜
３８ 開口部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭58−44867（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−13734（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 27/14
Claims (6)
- 【請求項１】 垂直転送レジスタ上及び該垂直転送レジ
スタに隣接する受光部端部に延在して形成された遮光膜
と、該遮光膜下に形成された前記遮光膜より反射率の低
い低反射膜とが存在し、該低反射膜が前記垂直転送レジ
スタ上に開口部を有し、前記遮光膜上で前記開口部上に
水素供給層が設けられて成ることを特徴とする固体撮像
素子。 - 【請求項２】 垂直転送レジスタ上及び該垂直転送レジ
スタに隣接する受光部端部に延在して形成された遮光膜
と、該遮光膜下に形成された前記遮光膜より反射率の低
い低反射膜とが存在し、前記垂直転送レジスタに対応す
る前記低反射膜下に水素供給層が設けられて成ることを
特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項３】 撮像部と蓄積部とを有した固体撮像素子
において、前記撮像部に、垂直転送レジスタ上及び該垂直転送レジ
スタに隣接する受光部端部に延在して形成された遮光膜
と、該遮光膜下に形成された前記遮光膜より反射率の低
い低反射膜とが存在し、該低反射膜が前記垂直転送レジ
スタ上に開口部を有し、前記遮光膜上で前記開口部上に
水素供給層が設けられて成るとともに、 前記蓄積部に形成された前記遮光膜下には前記低反射膜
を有しないように構成されたことを特徴とする固体撮像
素子。 - 【請求項４】 撮像部と蓄積部とを有した固体撮像素子
において、前記撮像部に、垂直転送レジスタ上及び該垂直転送レジ
スタに隣接する受光部端部に延在して形成された遮光膜
と、該遮光膜下に形成された前記遮光膜より反射率の低
い低反射膜とが存在し、前記垂直転送レジスタに対応す
る前記低反射膜下に水素供給層が設けられて成るととも
に、 前記蓄積部に形成された前記遮光膜下には前記低反射膜
を有しないように構成されたことを特徴とする固体撮像
素子。 - 【請求項５】 前記低反射膜がＴｉＯＮ膜であることを
特徴とする請求項１、２、３又は４のいずれかに記載の
固体撮像素子。 - 【請求項６】 前記低反射膜がＴｉＮ膜であることを特
徴とする請求項１、２、３又は４のいずれかに記載の固
体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04533593A JP3496888B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04533593A JP3496888B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260628A JPH06260628A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3496888B2 true JP3496888B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=12716434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04533593A Expired - Fee Related JP3496888B2 (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3496888B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3204216B2 (ja) | 1998-06-24 | 2001-09-04 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| KR100745985B1 (ko) * | 2004-06-28 | 2007-08-06 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
| JP2007335694A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Sharp Corp | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 |
| JP7414492B2 (ja) | 2019-11-29 | 2024-01-16 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP04533593A patent/JP3496888B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06260628A (ja) | 1994-09-16 |
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