JPH01233761A - 固体撮像素子 - Google Patents

固体撮像素子

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JPH01233761A
JPH01233761A JP63059435A JP5943588A JPH01233761A JP H01233761 A JPH01233761 A JP H01233761A JP 63059435 A JP63059435 A JP 63059435A JP 5943588 A JP5943588 A JP 5943588A JP H01233761 A JPH01233761 A JP H01233761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vccd
photodiode
film
polysilicon
invading
Prior art date
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Pending
Application number
JP63059435A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Mori
森 規
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPH01233761A publication Critical patent/JPH01233761A/ja
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はCCD型の固体撮像素子、特にVCCD(垂
直CCD)部の構造に関するものである。
[従来の技術] CCD (電荷結合素子の略称)は固体撮像素子として
現在広く用いられている半導体デノくイスの1つである
。素子は晃電変換部のホトダイオードと、このホトダイ
オードで変換された電気信号を受けたのち転送するVC
CD (垂直CCD)と、VCCDからの電気信号を転
送するHCCD (水平CCD)とから構成されている
とくに、この発明に関連する最近のCCD型固体撮像素
子に関する文献としては、r 1987年テレビジョン
学会全国大会予稿」の91〜92頁に開示されたものが
ある。この文献において、従来からCCD素子の特性に
影響を与える漏れ込み光に起因するスメアの解析を行っ
た結果についての情報提供が行われている。
第4図は従来のCCD型固体撮像素子の構成を示す概念
的な模式平面図である。
図において、ホトダイオード11に入射した光は、この
部分で電気信号(電荷)に変換されて一時的に蓄積され
、それをV CCD 12に一度転送した後、さらにH
,CCD13に転送し、HCCD13からの各画素の情
報を順次出力アンプ14を介して出力して画像化する。
第2図は画素を構成する従来のCCD索子の断面図であ
る。図においてn型Sl基Vi、21に浅いp−ウェル
層22と深いp−ウェル層23を有しており、入射光2
0を充電変換するホトダイオードは浅いp−ウェル層2
2とその中に形成されたn十型拡散層24とからpn接
合により構成されている。なお、210はフィールド酸
化膜である。
一方、ホトダイオードからの電気信号をはじめに受けて
HCCD (水平シフトレジスタ)に転送するVCCD
 (垂直シフトレジスタ)は深いp−ウェル層23の領
域内に形成されている。VCCDは2層のポリシリコン
(多結晶シリコン)を交互に並べた構造を有しているが
、第2図の断面図は断面の仕方によって第1のポリシリ
コン電極25のみが示されている。このポリシリコン電
極25の下部にはゲート酸化膜2BとVCCDを埋込み
チャネル型にするためのn−型拡散層27が形成されて
いる。
ポリシリコン電極25の下部でn−型拡散層のない領域
28はホトダイオードで蓄積した電荷をVCCDに転送
するためのゲートの役割をするトランスファゲート(転
送ゲート領域)である。図示しないHCCDの部分はV
CCDと同様な構成で同一基板に形成される。
ホトダイオードを除(VCCDやHCCDの上部には、
中間絶縁膜29を挾んで光シールド遮光用の金属211
の層が形成されている。通常、中間絶縁膜29はBPS
G、光シールド用の金属211にはANが用いられる。
なお、ポリシリコン電極25及びホトダイオードのに型
拡散層24の隣接上部には熱酸化膜212が設けられて
いる。この酸化膜212はポリシリコン電極25やホト
ダイオードのn+型型機散層24上層Al211の絶縁
性を高めたり、ゲート酸化膜26の耐圧を劣化させない
目的で設けられている。
[発明が解決しようとする課8] しかしながら、上記構成の装置ではホトダイオードに第
2図中Iで示したように入射した光20が、ホトダイオ
ードのシリコン基板表面で反射してシールド用AI 2
11の下部にあるBPSG中間絶縁膜内に入り込んでし
まう。中間絶縁膜層に入り込んだ光の一部はポリシリコ
ン電極25を第2図1′のように貫通してVCCDの埋
込チャネルr型拡散層27の空乏層内でホール・エレク
トロンペアを発生させ、画像上にスメアと呼ばれる偽信
号として現われるという本質的な問題がある。
この発明は上記のような:!a題を改良するためになさ
れたもので、偽信号の原因となるスメアを低減させたC
CD型固体撮像素子を提供することを目的とするもので
ある。
[課題を解決するための手段] この発明はCCD型固体撮像素子において、VCCDを
構成する電極例えば第1のポリシリコン電極及び第2の
ポリシリコン電極の側壁に遮光体として、例えば高融点
の金属或いはシリサイドを設けたものである。
C作用] この発明においては、スメアの原因となる入射光に対し
て、VCCD側へのはじめの入射部分のポリシリコン層
の側壁部に高融点金属又はその化合物(合金を含む)の
膜を形成するから、この膜は金属光沢を有する反射面と
なり、ホトダイオード表面で反射してVCCD側の中間
絶縁膜方向への侵入光を1部反射させるから、ポリシリ
コン層への侵入光を効率よくカットしてVCCD側への
侵入光の量を抑制する。
[実施例] 第1図はこの発明の一実施例を示す固体撮像素子の一断
面図である。図において、n型5L2J板31、浅いp
−ウェル層32、深いp−ウェル層33、ホトダイオー
ドの♂型拡散層34、第1のポリシリコン電極35、ゲ
ート酸化膜3B、埋込みチャネル用n−型拡散層37、
転送ゲート部(トランスファゲート)38、中間絶縁膜
39、フィールド酸化膜31O1光シールド用AD 3
11 、及び熱酸化膜312は全て第2図に示した従来
構造と同じである。
この実施例がff12図の従来例と異なる点は、ポリシ
リコン電極25の側壁遮光体として、例えば高融点金属
或いは高融点金属の化合物313を設けたことである。
高融点金属としてはν、 No、 Ta、 TIが代表
的で、これらのいずれを用いてもよく、その化合物を用
いる場合は上記高融点金属のシリサイド、すなわち、W
Si  、 MoSi  、 Ti512等が適切であ
る。
以上説明した第1図の実施例に示される構成においては
、第1図のJ−J’印に示したようにホトダイオード部
に対して垂直方向に近い入射角をもつ入射光に対しては
ホトダイオード面での反射光は高融点金属313の表面
で効果的に外側に反射されて、VCCD側への侵入光は
著るしく減少する。このため、スメアの発生は激減する
ので前記のf為信号は大きく低減する。
これに対して、第1図のI4!’印の点線で示したよう
にホトダイオード面に対してかなり斜めに入射する光は
、第2図の従来例で説明したものと同様に高融点金属3
13の面では反射されずVCCD側へ侵入するのでスメ
アの防止効果はない。
しかし、これに対しては第1図のtで示した中間絶縁膜
89の膜厚を薄くすることにより、光路を狭くしスメア
防止効果を向上させることが可能である。
例えば、この実施例の場合、ポリシリコン層の膜厚を5
000人、中間絶縁膜39として4000〜8000人
の膜厚のBPSG (ボロンリンガラス)を形成すると
5000人/ 9000人〜5000人/ 13000
人、すなわち最大55.6%〜最小38%程度のスメア
の発生を低減することが可能となる。これは素子の仕様
や1的によって、それに見合う厚さの中間絶縁膜を形成
することによって容品に達成される。なお、実際には各
画素に入射する光30は上記1−I′の入射光はど斜に
入射しないことを考えるとこのためのスメア防止率の割
合は全体としては小さくなることが予想される。このた
め、実際のスメア低減効果は側壁の反射面を形成す、る
高融点金属39の形成による寄与が大きくなる。
第3図(A)〜(D)は第1図の実施例の固体撮像素子
の製造方法を断面図によって説明する工程図である。(
A)〜(D)の工程図の順に形成方法と形成状態を説明
する。
(A) n型(100)Si基板41に周知の製造方法
を用いて浅いp−ウェル層43と深いp−ウェル層42
を形成し、さらに厚いフィールド酸化膜44、埋込みチ
ャネルn−型拡散層45、第1のゲート酸化膜46、第
1のポリシリコン電極47を形成する。
(B)前記ポリシリコン電極47がないアクティブ領域
に第2ゲート酸化膜49を形成し、さらに第2のポリシ
リコン電極を形成するが、この説明の断面図には現われ
ない。
前記第1のポリシリコン電極47及び図示しない第2の
ポリシリコンには導電性をもたせるためリン等の不純物
が導入されていることは言うまでもない。この第1ポリ
シリコン電極47及び第2ポリシリコン電極がVCCD
の電極となる。
第2ポリシリコン電極を形成した後は、全面に^S或い
はリンをイオン注入してホトダイオードのに型拡散層4
8を形成し、さらにイオン注入後のアニールと全面の絶
縁物形成を兼ねて熱酸化膜49を形成し、引き継き全面
にタングステンシリサイドν51x50を形成する。
(C)平行平板型のエツチング装置を用いて、CR4の
ガスを導入しWSlx50を熱酸化膜49が露出する迄
で異方性エツチングすると、第1のポリシリコン電極4
7の側壁にWSixが残る。
(D)中間絶縁膜51となるBPSGを4000〜80
00人堆積させ、さらに800〜1000℃程度の温度
で該BPSGを流動化させ表面を平滑にする。そして、
光シールド用のA152をスパッタしてパターニングす
ることにより、第1図に示した構造のCCD素子が得ら
れる。
なお、第1図及び第3図の実施例において、ポリシリコ
ン電極47の側壁材料として高融点金属やその化合物5
0を使用する理由は、後の工程で中間絶縁膜51として
用いたBPSGの平滑化のために高温での熱処理を行う
必要があるので、ANなどの低融点金属を用いることが
できないためである。
[発明の効果] 以上、詳細に説明したようにこの発明によれば、VCC
Dのポリシリコン電極側壁に融点金属或いはその化合物
の膜を備えているため、ホトダイオード表面で反射した
VCCD中間絶縁膜層への侵入光をこの側壁の反射面で
反射させてホトダイオード内へ戻したり或いは半導体外
部へ放出することができるようにしたので、固体撮像索
子の偽信号であるスメアを著るしく抑制でき、工程増加
分を補って余りある固体撮像素子が得られる効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のCCD型固体撮像素子の
一断面説明図、第2図は第1図の実施例の製造工程説明
図、第3図(A)〜(D)は従来の固体撮像素子の断面
構成図、第4図は従来のCCD型固体撮像素子の構成を
示す模式平面図である。 第1図において、30は入射光、31はn型シリコン基
板、32は浅いp−ウェル層、33は深いp−ウェル層
、34はホトダイオードのn十型拡散層、35は第1の
ポリシリコン電極、36はゲート酸化膜、37は埋込み
チャネル用ざ型拡散層、38は転送ゲート部(トランス
ファゲート)、39は中間絶縁膜(BPSG ) 、3
10はフィールド酸化膜、311はA11(膜) 、3
12は酸化膜、313は高融点金属又はその化合物(シ
リサイド)である。 第2図において、20は入射光、21はn型シリコン(
S+)基板、22は浅いp−ウェル層、23は深いp−
ウェル層、24は一型拡散層、25は第1のポリシリコ
ン電極、26はゲート酸化膜、27は埋込みチャネルの
ざ型拡散層、28はトランスファゲート、29は中間絶
縁膜(BPSG)、210はフィールド酸化膜、211
はAII(膜) 、212は酸化膜である。 第3図において、41はn型5t(100)基板、42
は深いp−ウェル層、43は浅いp−ウェル層、44は
フィールド酸化膜、45は埋込みチャネル1型拡散層、
4Gはゲート酸化膜、47は第1のポリシリコン電極、
48はに型拡散層、49は熱酸化膜、50はWSix(
タングステンシリサイド)、51は中間絶縁膜、52は
光シールド用のAffである。 第4図において、11はホトダイオード、12はVCC
D、13はHCCD、14は出力アンプである。 騙り 従来の固体撮像素子の模式構成 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  半導体基板上に1次元或いは2次元に配置された複数
    個の拡散層からなる光電変換素子と、上記半導体基板上
    に設けられ、上記光電変換素子の光の情報を順次読み出
    すCCDシフトレジスタを備えた固体撮像素子において
    、 上記CCDの電極側壁に高融点金属あるいは高融点金属
    化合物を設けたことを特徴とする固体撮像素子。
JP63059435A 1988-03-15 1988-03-15 固体撮像素子 Pending JPH01233761A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02172277A (ja) * 1988-12-25 1990-07-03 Nec Corp 固体撮像素子
JPH03188672A (ja) * 1989-12-18 1991-08-16 Matsushita Electron Corp 電荷転送装置及びその製造方法
KR100457335B1 (ko) * 1997-09-11 2005-05-17 삼성전자주식회사 반도체장치및그의제조방법

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JPH02172277A (ja) * 1988-12-25 1990-07-03 Nec Corp 固体撮像素子
JPH03188672A (ja) * 1989-12-18 1991-08-16 Matsushita Electron Corp 電荷転送装置及びその製造方法
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