JPH02128468A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像装置及びその製造方法

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JPH02128468A
JPH02128468A JP63281584A JP28158488A JPH02128468A JP H02128468 A JPH02128468 A JP H02128468A JP 63281584 A JP63281584 A JP 63281584A JP 28158488 A JP28158488 A JP 28158488A JP H02128468 A JPH02128468 A JP H02128468A
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JP
Japan
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transparent conductive
conductive film
photoelectric conversion
film
solid
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Application number
JP63281584A
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English (en)
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Mariko Yokoyama
横山 麻理子
Shinji Miyagaki
真治 宮垣
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02128468A publication Critical patent/JPH02128468A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14806Structural or functional details thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • 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】 [概要] 受光部により変換された電気信号を転送部により転送す
る固体撮像装置であって、特に転送部と受光部が積層さ
れた積層型固体撮像装置及びその製造方法に関し、 光電変換膜と透明導電膜間の界面が非常に良好であり、
暗電流を低く押さえ、S/N比が高い固体撮像装置を製
造することが可能な固体撮像装置及びその製造方法を提
供することを目的とし、光電変換股上に透明電極を形成
した受光部と、前記受光部により変換された電気信号を
転送する転送部とを備えた固体撮像装置において、前記
透明電極は、前記光電変換膜表面に形成された第1の透
明導電膜と、前記第1の透明導電膜上に形成され、前記
第1の透明導電膜を、前記透明電極が接続されるべき配
線部に電気的に接続する第2の透明導電膜とを有するよ
うに構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は受光部により変換された電気信号を転送部によ
り転送する固体撮像装置であって、特に転送部と受光部
が積層された積層型固体撮像装置及びその製造方法に関
する。
固体撮像装置は従来の撮像管に比べて、小型、軽量、低
消費電力という利点に加えて、経時変化の少ない高信頼
性の画像を得ることができるので、近年、撮像管に代わ
って多く用いられるようになっている。
[従来の技術] 固体撮像装置の中でも特に転送部と受光部を積層した積
層型固体撮像装置は、表面全てを受光部として用いるこ
とができるので、受光部の面積が広く解像力に優れた固
体撮像装置を実現できる。
第3図を参照して従来の積層型固体撮像装置の製造方法
を説明する。なお、第3図は受光部の一画素分と共に周
辺回路の一部を断面として示すものである。
積層型固体撮像装置は、第3図(a)に示すように、半
導体基板10上で素子分離用のフィールド酸化膜12に
より画定された素子領域にn+型重電荷蓄積領域14転
送部の垂直c CD (Charge C。
upled Device)のn++埋込みチャンネル
16が形成されている。埋込みチャンネル16上には絶
縁膜18中に電荷転送用の転送電極20.22が形成さ
れている。電荷蓄積領域14は電極層24に接続され、
この電極層24は、眉間絶縁膜26上に形成された画素
電極層27に接続されている。
なお、周辺回路における絶縁膜18上には後述する受光
部に接続された配線層28が形成されている。
画素電極層27の配線後の受光部の形成方法について第
3図(a)〜[C)を参照して詳細に説明する。
まず、水素化アモルファスシリコンの光電変換膜30を
全面に堆積させる(第3図(a))。次に、この光電変
換膜30上に所定形状のレジスト層32を形成した後、
エツチングにより周辺回路部分の光電変換膜30を除去
し、その後配線層28にコンタクトするコンタクトホー
ル29を形成する(第3図(b))。次に、レジスト層
32を除去した後、I’l’ Q (lndiun t
in oxide)で作られた所定形状の透明導電膜3
4を形成する(第3図(C))。
[発明が解決しようとする課題] 光電変換膜30と透明導電膜34による受光部で光に応
じた電荷が発生されるため、光電変換膜30と透明導電
膜34の界面は特性上極めて重要である。しかるに、従
来の製造方法では、光電変換膜30のエツチングのため
にレジスト層32が塗布され、この塗布されたレジスト
層32が除去された後に、透明導電膜34を堆積してい
たため、光電変換膜30表面はレジスト層32からの不
純物により汚染され、汚染された後に、透明導電膜34
を形成していた。したがって、光電変換[30と透明導
電膜34の界面には界面準位が生じやすく、暗電流を低
く押さえることができず、S/N比を大きくとることが
困離であった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、光電変換
膜と透明導電膜間の界面が非常に良好であり、暗電流を
低く押さえ、S/N比が高い固体撮像装置を製造するこ
とが可能な固体撮像装置及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的は、光電変換膜上に透明電極を形成した受光部
と、前記受光部により変換された電気信号を転送する転
送部とを備えた固体撮像装置において、前記透明電極は
、前記光電変換膜表面に形成された第1の透明導電膜と
、前記第1の透明導電膜上に形成され、前記第1の透明
導電膜を、前記透明電極が接続されるべき配線部に電気
的に接続する第2の透明導電膜とを有することを特徴と
する固体撮像装置によって達成される。
上記目的は、光電変換膜上に透明電極を形成した受光部
と、前記受光部により変換された電気信号を転送する転
送部とを備えた固体撮像装置の製造方法において、前記
光電変換膜を形成した後、引続いて第1の透明導電膜を
形成する工程と、前記第1の透明導電膜及び前記光電変
換膜とを選択的にエツチング除去して前記透明電極が接
続されるべき配線部を露出する工程と、前記第1の透明
導電膜及び前記配線部上に第2の透明導電膜を形成して
前記第1の透明導電膜と前記配線部とを電気的に接続す
る工程とを有し、前記第1及び第2の透明導電膜により
前記透明電極を形成するととを特徴とする固体撮像装置
の製造方法によって達成される。
[作用] 本発明によれば、光電変換股上の透明電極を2層にして
、下層の透明導電膜により、光電変換膜と透明導電膜の
界面をエツチングによる汚染から保護する。
[実施例] 本発明の一実施例による積層型固体撮像装置を第1図に
示す。従来の固体撮像装置と同一の構成要素には同一の
符号を付しである。なお、第1図も受光部の一画素分と
共に周辺回路の一部を断面として示すものである。
この積層型固体撮像装置は、第1図に示すように、半導
体基板10上で素子分離用のフィールド酸化膜12によ
り画定された素子領域にn+型重電荷蓄積領域14転送
部の垂直CCDのn++埋込みチャンネル16が形成さ
れている。埋込みチャンネル16上には絶縁膜18中に
電荷転送用の転送部@20.22が形成されている。電
荷蓄積領域14は電極層24に接続され、この電極層2
4は、眉間絶縁膜26上に形成された画素電極層27に
接続されている。なお、周辺回路における絶縁膜18上
には後述する受光部に接続された配線層28が形成され
ている。
画素電極層27上には光電変換膜30が形成されている
。この光電変換膜30上には2層の第1透明導電膜36
及び第2透明導電膜40が形成され、これら第1透明導
電膜36及び第2透明導電膜40により透明電極を構成
している。第1透明導電膜36は光電変換830の表面
をその後の製造工程におけるエツチング処理等による汚
染から保護するためのものであり、第2透明導電膜36
は第1透明導電膜36と配線層28を電気的に接続する
このように本実施例によれば光電変換膜上の透明電極が
2層の透明導電膜により構成され、下層の透明導電膜に
より光電変換膜表面を保護しているため、光電変換膜と
透明導電膜間の界面を非常に良好な状態に維持すること
ができる。
本発明の一実施例による積層型固体撮像装置の製造方法
を第2図を用いて説明する。
まず、第2図(a)に示すように、p型半導体基板10
上に素子分離用のフィールド酸化膜12を形成し、転送
部の素子領域を画定する。半導体基板10の素子領域に
は、受光部で発生した電荷を蓄積するためのn+型重電
荷蓄積領域14共に、発生した電荷を取出すための転送
部における垂直CCDのn++埋込みチャンネル16を
形成する。
埋込みチャンネル16上に形成された絶縁膜18中には
、例えば多結晶シリコンの電荷転送用転送電極20.2
2が形成されている。転送電極20.22に所定のパル
スを印加することにより、電荷蓄積領域14に蓄積され
た電荷を埋込みチャンネル16に移したり、埋込みチャ
ンネル16間で順次電荷を転送したりすることができる
次に、電荷蓄積領域14とコンタクトをとるために絶縁
膜18にコンタクトホール23を形成する。その後、例
えば蒸着又はスパッタリングによりアルミニウムを堆積
させ、コンタクトホール23に電極層24を形成すると
共に、周辺回路における絶縁膜18上に後述する受光部
に接続される配線層28を形成する(第2図(b))。
次に、表面の凹凸を平坦化するために例えばPSG又は
ポリイミドの層間絶縁膜26を形成する。
さらに、層間絶縁膜26の電極層24上にコンタクトホ
ール25を形成し、その上に画素電極層27を形成する
(第2図(C))。画素電極層27は、受光部の各画素
において発生した電荷を集めるためのもので、集められ
た電荷は電極層24を介して電荷蓄積領域14に送られ
る。
次に、全面に水素化アモルファスシリコンを約1μm成
長させて光電変換膜30を形成し、引き続いて、光電変
換膜30の全面にITOで作られた第1透明導電膜36
を約500人形成する(第2図(d))。本実施例は光
電変換膜30を所定形状にエツチングする前に、第1透
明導電膜36を連続的に形成する点に特徴がある。
次に、光電変換膜30と第1透明導電膜36を同時に受
光部の画素形状にエツチングする。すなわち、第1透明
導電膜36上に所定形状のレジスト層38を形成した後
、レジスト層38が形成されていない部分の光電変換膜
30と第1透明導電膜36をエツチング除去する。さら
に、配線層28とコンタクトをとるために眉間絶縁膜2
6にコンタクトホール29を形成するく第2図(e))
次に、第1透明導電膜36及び配線層28上に所定形状
の第2透明導電膜40を約1000人形成する(第2図
(f))。第2透明導電膜40は、第1透明導電膜36
と共に光電変換膜30の透明電極として機能すると共に
、コンタクトホール29を介して配線層28に電気的に
接続される。
その後、全面に保護膜(図示せず)を形成して固体撮像
装置を完成させる。
このように本実施例によれば、光電変換膜30と第1透
明導電膜36を連続的に形成した後に所定形状にエツチ
ングするようにしているため、受光部の特性に大きな影
響を及ぼす光電変換膜30と第1透明導電膜36の界面
は、第1透明電極膜36が保護膜の役割をして、エツチ
ング時のレジスト層塗布、エツチング、レジスト層剥離
という一連の工程による汚染から保護される。したがっ
て、光電変換膜30と第1透明導電膜36の間に良好な
界面が実現でき、界面準位が生じることなく、暗電流を
低く押さえ、S/N比を大きくとることができる。
本発明は上記実施例に限らす種々の変形が可能である。
例えば、上記実施例では透明電極の材料としてITOを
用いたが、例えば酸化スズ(SnO□)のような他の材
料でもよい。また、上記実施例では光導電膜30の材料
として水素化アモルファスシリコンを用いたが、例えば
アモルファスカル:1ゲナイドのような他の材料でもよ
い。
また、上記実)(It例は積層型固体撮像装置に本発明
を適用したが、受光部として光導電膜上に透明電極が形
成されるものであれば、積層型ではない他のタイプの固
体撮像装置にも本発明を適用できる。
[発明の効果] 以上の通り、本発明によれば、エツチング時の汚染から
光電変換膜と透明導電膜の界面が保護されるので、界面
準位が生じることなく、暗電流を低く押さえ、S/N比
を大きくとることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による固体撮像装置の断面図
、 第2図は本発明の一実施例による固体撮像装置の製造方
法の工程断面図、 第3図は従来の固体撮像装置の製造方法の工程断面図 である。 図において、 10・・・半導体基板、 12・・・フィールド酸化膜、 14・・・電荷蓄積領域、 16・・・埋込みチャンネル、 18・・・絶縁膜、 20.22・・・転送電極、 23・・・コンタクトホール、 24・・・電極層、 25・・・コンタクトホール、 26・・・層間絶縁膜、 27・・・画素電極層、 28・・・配線層、 29・・・コンタクトホール、 30・・・光電変換膜、 32・・・レジスト層、 34・・・透明導電膜、 36・・・第1透明導電膜、 38・・・レジスト層、 40・・・第2透明導電膜。 区 KTJ〒− 検

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光電変換膜上に透明電極を形成した受光部と、前記
    受光部により変換された電気信号を転送する転送部とを
    備えた固体撮像装置において、前記透明電極は、 前記光電変換膜表面に形成された第1の透明導電膜と、 前記第1の透明導電膜上に形成され、前記第1の透明導
    電膜を、前記透明電極が接続されるべき配線部に電気的
    に接続する第2の透明導電膜とを有することを特徴とす
    る固体撮像装置。 2、光電変換膜上に透明電極を形成した受光部と、前記
    受光部により変換された電気信号を転送する転送部とを
    備えた固体撮像装置の製造方法において、 前記光電変換膜を形成した後、引続いて第1の透明導電
    膜を形成する工程と、 前記第1の透明導電膜及び前記光電変換膜とを選択的に
    エッチング除去して前記透明電極が接続されるべき配線
    部を露出する工程と、 前記第1の透明導電膜及び前記配線部上に第2の透明導
    電膜を形成して前記第1の透明導電膜と前記配線部とを
    電気的に接続する工程とを有し、前記第1及び第2の透
    明導電膜により前記透明電極を形成することを特徴とす
    る固体撮像装置の製造方法。
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