JPH02166769A - Laminated solid state image sensor and manufacture thereof - Google Patents

Laminated solid state image sensor and manufacture thereof

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JPH02166769A
JPH02166769A JP63322314A JP32231488A JPH02166769A JP H02166769 A JPH02166769 A JP H02166769A JP 63322314 A JP63322314 A JP 63322314A JP 32231488 A JP32231488 A JP 32231488A JP H02166769 A JPH02166769 A JP H02166769A
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JP
Japan
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shield layer
light shield
signal charge
film
photoconductive film
Prior art date
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Application number
JP63322314A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryohei Miyagawa
良平 宮川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH02166769A publication Critical patent/JPH02166769A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent a transparent electrode from being etched in case of etching an optically shielding layer and to optimally set the thickness of a film by forming the transparent electrode on the optically shielding layer to be patterned by etching. CONSTITUTION:An optically shielding layer 41 such as a thin Ti film is formed on the whole surface of a photoconductive film 30 by depositing, etc. The thickness of the optically shielding layer 41 is required for 1000Angstrom or more for sufficiently shielding a light. Then, a mask 43 is formed on the optically shielding layer 41 on an optical black region. Thereafter, the optically shielding layer 41 is selectively etched with acid etchant such as hydrochloric acid. In this case, since the photoconductive film 30 is not substantially etched, the photoconductive film 30 is not damaged in case of etching the optically shielding layer 41. Subsequently, an ITO electrode 42 is formed on the whole surface of a deposited layer, etc. Thus, change of spectral sensitivity due to variation in the thickness of the film at the time of etching of the optically shielding layer 41 of the ITO electrode 42 does not occur.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、固体撮像素子チップ上に光導電膜を積層した
固体撮像装置に係わり、特にオプティカルブラック領域
の改良をはかった積層型固体撮像装置及びその製造方法
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a solid-state imaging device in which a photoconductive film is laminated on a solid-state imaging device chip, and in particular aims to improve the optical black area. The present invention relates to a stacked solid-state imaging device and a manufacturing method thereof.

(従来の技術) 固体撮像索子チップ上に光導電膜を積層した2階立て構
造の固体撮像装置(積層型固体撮像装置)は、感光部の
開口面積を広(することができるため、高感度且つ低ス
ミアという優れた特長を有する。このため、この固体撮
像装置は、各種監視用テレビジョンや高品位テレビジョ
ン等のカメラとして有望視されている。積層型固体撮像
装置用の光導電膜としては、現在のところ、アモルファ
ス材料膜が用いられている。例えば、5e−As−Te
膜、 Zn5e−ZnCdTe膜、 a−81:H膜(
水素化非晶質シリコン膜)等である。これらの材料の中
で特に、特性や加工性の良さ、低温形成の可能性から、
a−8t:H膜が本命になりつつある。
(Prior art) A solid-state imaging device with a two-story structure (stacked solid-state imaging device) in which a photoconductive film is laminated on a solid-state imaging probe chip is capable of widening the aperture area of the photosensitive section, so it is It has excellent features of high sensitivity and low smear.For this reason, this solid-state imaging device is seen as a promising camera for various surveillance televisions and high-definition televisions.Photoconductive film for stacked solid-state imaging devices At present, an amorphous material film is used.For example, 5e-As-Te
film, Zn5e-ZnCdTe film, a-81:H film (
hydrogenated amorphous silicon film), etc. Among these materials, especially due to their good properties, workability, and possibility of low-temperature formation,
The a-8t:H film is becoming the favorite.

ところで、固体撮像装置においては、イメージ領域の周
辺部の一方に数10画素列程度のオプティカルブラック
領域が形成されている。このオプティカルブラック領域
は光を遮蔽させた画素からなるもので、撮像信号の黒レ
ベル即ち暗電流を規定するために必要である。即ち、固
体撮像装置においては、光を入射しない場合にも固体撮
像装置内を構成する半導体内で熱的に電荷が発生し、こ
の電荷が光によって生成した信号電荷と共に各画素の信
号電荷蓄積部に蓄積される。従って、光の信号電荷のみ
を検出するため、光を遮蔽した画素を設けて、この画素
により熱的な信号電荷の成分を抽出する必要がある。
By the way, in a solid-state imaging device, an optical black area of about several tens of pixel columns is formed on one side of the periphery of the image area. This optical black area is made up of pixels that are shielded from light, and is necessary to define the black level of the image signal, that is, the dark current. In other words, in a solid-state imaging device, even when no light is incident, electrical charges are thermally generated within the semiconductor that constitutes the solid-state imaging device, and this electrical charge is transferred to the signal charge storage section of each pixel along with the signal charges generated by the light. is accumulated in Therefore, in order to detect only the optical signal charge, it is necessary to provide a pixel shielded from light and extract the thermal signal charge component using this pixel.

積層型固体撮像装置では、オプティカルブラック領域と
して、光導電膜上にAlやTi等の光シールド層を設け
ている。第6図は従来の積層型固体撮像装置の概略構成
を示す断面図である。信号電荷の蓄積部、読出し部及び
転送部等を形成した半導体基板61上に、画素電極62
が配列形成されている。画素電極62上には、アモルフ
ァスシリコン等からなる光導電膜63が積層形成され、
さらに光導電膜63上にはI T O(Indluw+
 Tin 0xide)等の透明電極64が形成されて
いる。この透明電極64の膜厚は、該電極64での反射
を最小にするために300〜500人と薄くしなければ
ならない。そして、オプティカルブラック領域形成のた
めに、透明電極64上にTi薄膜等からなる光シールド
層65が形成されている。
In a stacked solid-state imaging device, a light shield layer made of Al, Ti, or the like is provided on a photoconductive film as an optical black region. FIG. 6 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional stacked solid-state imaging device. A pixel electrode 62 is formed on a semiconductor substrate 61 on which a signal charge storage section, readout section, transfer section, etc. are formed.
are formed into an array. A photoconductive film 63 made of amorphous silicon or the like is laminated on the pixel electrode 62.
Further, on the photoconductive film 63, ITO (Indluw+
A transparent electrode 64 made of tin oxide or the like is formed. The thickness of the transparent electrode 64 must be 300 to 500 times thinner to minimize reflection at the electrode 64. A light shield layer 65 made of a Ti thin film or the like is formed on the transparent electrode 64 to form an optical black region.

ここで、光シールド層65の形成に際しては、まずIT
O電極64上の全面にTi薄膜を蒸着する。その後、こ
のTi薄膜をエツチング液を用いて選択エツチングし、
オプティカルブラック領域以外の部分を除去する。この
とき、光シールド層65は、十分に光を遮蔽するために
1000Å以上の膜厚が必要である。このような膜厚の
Ti薄膜を完全にエツチングする場合、ITO電極64
も若干エツチングされる。
Here, when forming the optical shield layer 65, first the IT
A Ti thin film is deposited on the entire surface of the O electrode 64. After that, this Ti thin film is selectively etched using an etching solution,
Remove areas other than optical black areas. At this time, the optical shield layer 65 needs to have a thickness of 1000 Å or more in order to sufficiently shield light. When completely etching a Ti thin film with such a thickness, the ITO electrode 64
It is also slightly etched.

ITO7r5極64の膜厚が変化すると、ITO電極6
4での光の分光反射率が変化するために、撮像装置自身
の分光感度が変化してしまう。このITO電極64の膜
厚変化による分光感度の変化のために、ITO膜厚を制
御することで調整された最適の分光感度から、固体撮像
装置の分光感度がずれてしまうと共に、再現性良く一定
の分光感度を得ることが難しくなる。
When the film thickness of the ITO7r5 electrode 64 changes, the ITO electrode 6
Since the spectral reflectance of light at 4 changes, the spectral sensitivity of the imaging device itself changes. Due to the change in spectral sensitivity due to the change in the film thickness of the ITO electrode 64, the spectral sensitivity of the solid-state imaging device deviates from the optimal spectral sensitivity adjusted by controlling the ITO film thickness, and also remains constant with good reproducibility. It becomes difficult to obtain a spectral sensitivity of

なお、ITO電極64の膜厚変化による分光感度変化を
防ぐためには、光シールドWi65のエツチング時のI
TO電極64の膜厚変化を10Å以下にすることが必要
である。ITO電極64の膜厚変化を10Å以下にする
には、光シールド層65のエツチング時間を膜厚分のエ
ツチング時間とその50%を加えた時間とし、光シール
ド層65の膜厚を1000人とした場合には、光シール
ド層65とITO電極64とのエツチング比が50以上
であればよい。しかしながら、このようなITOr1t
i64との大きなエツチング比を持つ光シールド層65
のエツチング液がないため、ITOm極64のエツチン
グによる分光感度の変化を防ぐことはできなかった。
Note that in order to prevent changes in spectral sensitivity due to changes in the film thickness of the ITO electrode 64, it is necessary to
It is necessary that the thickness change of the TO electrode 64 be 10 Å or less. In order to reduce the thickness change of the ITO electrode 64 to 10 Å or less, the etching time of the light shield layer 65 is set to the etching time for the film thickness plus 50% of that time, and the film thickness of the light shield layer 65 is set to 100 Å or less. In this case, the etching ratio between the optical shield layer 65 and the ITO electrode 64 may be 50 or more. However, such ITOr1t
Light shield layer 65 with a large etching ratio with i64
Since there was no etching solution available, it was not possible to prevent changes in spectral sensitivity due to etching of the ITO m electrode 64.

(発明が解決しようとする課題) このように、従来の積層型固体撮像装置においては、オ
プティカルブラック領域形成のための光シールド層のエ
ツチング時に生じる透明電極の膜厚変化に起因して、分
光感度が大きく変化する問題があヴ、分光感度の再現性
がなく、また最適の分光感度に調整することが難しいと
いう問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in conventional stacked solid-state imaging devices, the spectral sensitivity is There are problems in that the spectral sensitivity changes greatly, there is no reproducibility of the spectral sensitivity, and it is difficult to adjust the spectral sensitivity to the optimum value.

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、透明電極の膜厚変化を防止し透明電
極の膜厚を最適に設定することができ、分光感度を再現
性良く最適感度に調整することのできる積層型固体撮像
装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to prevent changes in the thickness of the transparent electrode, to optimally set the thickness of the transparent electrode, and to improve spectral sensitivity with reproducibility. An object of the present invention is to provide a stacked solid-state imaging device that can be well adjusted to optimal sensitivity.

また、本発明の他の目的は、上記特徴を有する積層型固
体撮像装置の製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a stacked solid-state imaging device having the above characteristics.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の骨子は、光シールド層のエツチングの際に透明
電極がエツチングされるのを防止するために、エツチン
グによりバターニングされる光シールド層の上に透明電
極を形成することにある。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to provide a light shield layer that is patterned by etching in order to prevent a transparent electrode from being etched during etching of the light shield layer. The purpose is to form a transparent electrode on top of the .

即ち本発明は、半導体基板上に信号電荷蓄積部及び信号
電荷読出し部が形成され、且つその上部に信号電荷蓄積
部に電気的に接続された画素電極が形成された固体撮像
索子チップ上に、光電変換部としての光導電膜を積層し
、さらにその上に透明電極及びオプティカルブラック領
域としての光シールド層を形成した積層型固体撮像装置
において、前記光導電膜上に形成する透明電極及び光シ
ールド層を、光シールド層。
That is, the present invention provides a solid-state imaging probe chip in which a signal charge storage section and a signal charge readout section are formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the signal charge storage section is formed on top of the signal charge storage section and signal charge readout section. , a stacked solid-state imaging device in which a photoconductive film as a photoelectric conversion section is stacked, and a transparent electrode and a light shield layer as an optical black region are formed thereon; The shield layer is a light shield layer.

透明電極の順に形成するようにしたものである。The transparent electrodes are formed in this order.

また本発明は、上記積層型固体撮像装置の製造方法にお
いて、半導体基板上に信号電荷蓄積部及び信号電荷読出
し部が形成され、且つその上部に信号電荷蓄積部に電気
的に接続された画素電極が形成された固体撮像素子チッ
プ上に、光電変換部としての光導電膜を積層したのち、
この光導電膜上に導電性の光シールド層を形成し、次い
で前記光導電膜のオプティカルブラック領域上を除いて
前記光シールド層をエツチング除去し、しかるのち前記
光導電膜及び光シールド層上に透明電極を形成するよう
にした方法である。
The present invention also provides a method for manufacturing a stacked solid-state imaging device, in which a signal charge storage section and a signal charge readout section are formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the signal charge storage section above the signal charge storage section. After laminating a photoconductive film as a photoelectric conversion section on the solid-state image sensor chip formed with
A conductive light shield layer is formed on the photoconductive film, and then the light shield layer is etched away except on the optical black area of the photoconductive film, and then a conductive light shield layer is formed on the photoconductive film and the light shield layer. This is a method for forming transparent electrodes.

(作 用) 本発明によれば、透明電極が光シールド層の上に位置す
るので、オプティカルブラック領域形成のために光シー
ルド層をエツチングする際に、透明電極がエツチングさ
れることはない。
(Function) According to the present invention, since the transparent electrode is located on the light shield layer, the transparent electrode is not etched when the light shield layer is etched to form an optical black region.

このため、透明電極の膜厚はその形成時の膜厚で決定さ
れることになる。従って、透明電極の膜厚を最適に設定
することができ、分光感度を再現性良く最適感度に調整
することが可能となる。また、光シールド層のエツチン
グの際の下地は光導電膜であるが、この光導電膜は十分
に厚いものであるから、多少エツチングされても殆ど問
題とならない。
Therefore, the thickness of the transparent electrode is determined by the thickness at the time of formation. Therefore, the film thickness of the transparent electrode can be optimally set, and the spectral sensitivity can be adjusted to the optimal sensitivity with good reproducibility. Further, the base for etching the light shield layer is a photoconductive film, but since this photoconductive film is sufficiently thick, even if it is etched to some extent, it hardly causes any problem.

(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。(Example) Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明の第1の実施例に係わる積層型固体撮像
装置の概略構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of a stacked solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

図中10はSi基板であり、この基板lo上に後述する
蓄積ダイオード、電荷転送部、転送ゲート及び引出し電
極等のチップ要素2oが形成され、この上に画素電極2
9が配列されて複数の固体撮像素子チップが構成されて
いる。これらの固体撮像素子チップ上に光導電膜3oが
積層されている。光導電膜30は(a−81:H)系で
あり、31.32.33の3層構造としている。
In the figure, reference numeral 10 denotes a Si substrate, and on this substrate lo are formed chip elements 2o such as storage diodes, charge transfer sections, transfer gates, extraction electrodes, etc., which will be described later.
9 are arranged to form a plurality of solid-state image sensor chips. A photoconductive film 3o is laminated on these solid-state image sensor chips. The photoconductive film 30 is of the (a-81:H) system and has a three-layer structure of 31.32.33.

31はi型の非晶質水素化シリコンカーバイド(a−9
IC:1f(1))で厚さ 200人、32はi型の非
晶質水素化シリコン(a−81:H(1))で厚さ3μ
m、33はp型の非晶質水素化シリコンカーバイドで(
a−9IC:11(p))で厚さ 200人である。
31 is i-type amorphous hydrogenated silicon carbide (a-9
IC: 1f(1)), thickness 200, 32 is i-type amorphous hydrogenated silicon (a-81:H(1)), thickness 3μ
m, 33 is p-type amorphous hydrogenated silicon carbide (
a-9IC: 11(p)) with a thickness of 200 people.

そして、光電変換は主としてa−8l:11(1)層3
2で行われる。
And photoelectric conversion is mainly a-8l:11(1) layer 3
It is done in 2.

なお、固体撮像素子チップの1画素は第2図に示す如く
構成されている。即ち、第2図に示す如く、St基板1
0の表面に素子分離層21、n+型チャネル(垂直CC
Dチャネル)22、n++型蓄積ダイオード23を形成
したのち、その上に転送ゲート24.25を形成する。
Note that one pixel of the solid-state image sensor chip is configured as shown in FIG. That is, as shown in FIG.
0, an element isolation layer 21, an n+ type channel (vertical CC
After forming a D channel) 22 and an n++ type storage diode 23, transfer gates 24 and 25 are formed thereon.

ここで、転送ゲート24の一部は信号読出しゲートとな
る。次いで、5in2等の第1絶縁膜26を形成した後
、この絶縁膜26にコンタクトホールをあけて引出し電
極27を形成する。さらに、平坦化用のBPSG膜(ボ
ロンリンシリケートガラス)からなる第2絶縁膜28を
堆積し、この絶縁膜28にコンタクトホールを開けて、
画素電極29を形成することにより、固体撮像素子チッ
プが作成される。
Here, a part of the transfer gate 24 becomes a signal readout gate. Next, after forming a first insulating film 26 of 5 in 2 or the like, a contact hole is made in this insulating film 26 and an extraction electrode 27 is formed. Furthermore, a second insulating film 28 made of a BPSG film (borophosphosilicate glass) for planarization is deposited, and a contact hole is opened in this insulating film 28.
By forming the pixel electrode 29, a solid-state image sensor chip is created.

ここまでの構成は従来装置と同様であり、本装置がこれ
と異なる点は、光導電膜30上に形成する透明電極及び
光シールド層の形成順序にある。即ち、光導電膜30上
にはTi薄膜等からなる厚さ約501)Oλの光シール
ド層41が形成され、この光シールド層41はオプティ
カルブラック領域を除いてエツチング除去されている。
The configuration up to this point is the same as that of the conventional device, and the difference between the present device and this device lies in the order in which the transparent electrode and the light shield layer are formed on the photoconductive film 30. That is, on the photoconductive film 30, a light shield layer 41 made of a Ti thin film or the like and having a thickness of about 501) Oλ is formed, and this light shield layer 41 is etched away except for the optical black region.

そして、光シールド層41の除去により露出した光導電
膜30上及び光シールド層41上には、ITOからなる
厚さ約500人の透明電極42が形成されている。
A transparent electrode 42 made of ITO and having a thickness of approximately 500 mm is formed on the photoconductive film 30 and the light shield layer 41 exposed by removing the light shield layer 41.

ここで、光シールド層41から透明電極42までの形成
工程を第3図を参照して説明する。
Here, the formation process from the optical shield layer 41 to the transparent electrode 42 will be explained with reference to FIG. 3.

まず、第3図(a)に示す如く、先導電膜30上の全面
にTi薄膜等の光シールド層41を蒸着等により形成す
る。この光シールド層41の厚さは十分に光を遮蔽する
ために1000Å以上必要であり、本実施例では500
0人とした。次いで、第3図(b)に示す如く、オプテ
ィカルブラック領域上において、光シールド層41上に
マスク43を形成する。次いで、酸系のエツチング液、
例えば塩酸を用い、第3図(C)に示す如く、光シール
ド層41を選択エツチングする。このとき、光導電膜3
0は殆どエツチングされないので、光シールド層41の
エツチングの際に光導電膜30にダメージを与えること
はない。この後、全面に前記ITO電極42を蒸着等に
より形成することにより、前記第1図に示す構造が実現
されることになる。
First, as shown in FIG. 3(a), a light shield layer 41 such as a Ti thin film is formed on the entire surface of the leading electric film 30 by vapor deposition or the like. The thickness of the light shield layer 41 is required to be 1000 Å or more in order to sufficiently shield light, and in this embodiment, the thickness is 500 Å or more.
The number was set to 0. Next, as shown in FIG. 3(b), a mask 43 is formed on the optical shield layer 41 over the optical black area. Next, an acid-based etching solution,
For example, using hydrochloric acid, the light shield layer 41 is selectively etched as shown in FIG. 3(C). At this time, the photoconductive film 3
Since 0 is hardly etched, the photoconductive film 30 is not damaged when the optical shield layer 41 is etched. Thereafter, the ITO electrode 42 is formed on the entire surface by vapor deposition or the like, thereby realizing the structure shown in FIG. 1.

かくして本実施例によれば、光シールド層41の形成を
ITO電極42の形成前に行っているので、ITO電極
42が光シールド層41の形成時のエツチング工程でエ
ツチングされることはない。このため、従来問題となっ
ていたITO電極42の光シールド層41のエツチング
時における膜厚変化による分光感度の変化は生じない。
Thus, according to this embodiment, since the optical shield layer 41 is formed before the ITO electrode 42 is formed, the ITO electrode 42 is not etched in the etching process when the optical shield layer 41 is formed. Therefore, a change in spectral sensitivity due to a change in film thickness during etching of the optical shield layer 41 of the ITO electrode 42, which has been a problem in the past, does not occur.

従って、ITO電極42を形成するときにその膜厚を制
御するのみで、ITO電極42の膜厚を最適に設定する
ことができ、再現性良く最適な分光感度を得ることがで
きる。
Therefore, by simply controlling the film thickness when forming the ITO electrode 42, the film thickness of the ITO electrode 42 can be optimally set, and optimal spectral sensitivity can be obtained with good reproducibility.

また、光シールド層41のエツチングをウェットエツチ
ングで行っているので、光シールド層41のエツチング
端部にサイドエツチングを生じさせ、該端部をテーパ状
に形成することができる。このテーバの存在により、後
に形成するITO電極42の段切れや膜剥がれを防ぐこ
とができる。また、光シールド層41が導電体であるの
で、オプティカルブラック領域の光導電膜30に電圧が
印加されるのは言うまでもない。
Further, since the optical shield layer 41 is etched by wet etching, side etching can be caused at the etched end of the optical shield layer 41, and the end can be formed into a tapered shape. The presence of this taber can prevent step breakage and film peeling of the ITO electrode 42 that will be formed later. Further, since the light shield layer 41 is a conductor, it goes without saying that a voltage is applied to the photoconductive film 30 in the optical black region.

第4図は本発明の第2の実施例の概略構成を示す断面図
である。なお、第1図と同一部分には同一符号を付して
、その詳しい説明は省略する。
FIG. 4 is a sectional view showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention. Note that the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

この実施例が先に説明した実施例と異なる点は、光シー
ルド層の下にも透明電極を存在させたことにある。即ち
本実施例では、光シールド層41の形成の前に、光導電
膜30上にITOからなる第1の透明電極42aを蒸着
等により形成し、その上にTi等の光シールド層41を
形成する。次いで、前記第3図に示す如く光シールド層
41上にマスクを設け、光シールド層41及び透明電極
42aを選択エツチングする。
This embodiment differs from the previously described embodiments in that a transparent electrode is also present under the light shield layer. That is, in this embodiment, before forming the light shield layer 41, the first transparent electrode 42a made of ITO is formed on the photoconductive film 30 by vapor deposition or the like, and the light shield layer 41 made of Ti or the like is formed thereon. do. Next, as shown in FIG. 3, a mask is provided on the light shield layer 41, and the light shield layer 41 and the transparent electrode 42a are selectively etched.

次いで、エツチングにより露出した光導電膜30上及び
光シールド層41上にITO等の第2の透明電極42b
を蒸着等により形成する。
Next, a second transparent electrode 42b made of ITO or the like is formed on the photoconductive film 30 and the light shield layer 41 exposed by etching.
is formed by vapor deposition or the like.

このような実施例では、オプティカルブラック領域以外
のイメージ領域は勿論のこと、オプティカルブラック領
域においても、光導電膜30上にはITO?4極が被告
されている。このような構造とした理由は、オプティカ
ルブラック領域の信号が光導電膜30上の膜の材料の影
響によって変化する場合には、オプティカルブラック領
域とそれ以外の領域との画素の光導電+11130上の
材料を同じにしなければならないためである。オプティ
カルブラック領域の信号が光導電膜30上の膜の材料に
よって変化しない場合は、このような構成とする必要は
ない。また、第2の透明電極42bは先の実施例と同様
に光シールド層41をエツチングした後に形成される。
In such an embodiment, ITO is not present on the photoconductive film 30 not only in the image area other than the optical black area but also in the optical black area. There are four defendants. The reason for this structure is that if the signal in the optical black area changes due to the influence of the material of the film on the photoconductive film 30, the photoconductivity on the +11130 of the pixel between the optical black area and other areas will change. This is because the materials must be the same. If the signal in the optical black region does not change depending on the material of the film on the photoconductive film 30, such a configuration is not necessary. Further, the second transparent electrode 42b is formed after etching the light shield layer 41 as in the previous embodiment.

従って、先の実施例と同様の効果が得られる。Therefore, the same effects as in the previous embodiment can be obtained.

第5図は本発明の第3の実施例の概略構成を示す断面図
である。なお、第1図は同一部分には同一符号を付して
、その詳しい説明は省略する。
FIG. 5 is a sectional view showing a schematic configuration of a third embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

この実施例が先の第1の実施例と異なる点は、光シール
ド層を2層構造としたことにある。即ち、光シールド層
41は下部の金属層41a。
This embodiment differs from the previous first embodiment in that the light shield layer has a two-layer structure. That is, the optical shield layer 41 is the lower metal layer 41a.

上部の金属層41bの2層構造となっており、これらの
光シールド層41の端部はなだらかなテーバ状に形成さ
れている。光シールド層41の端部をテーバ状にした理
由は、ITO電極42の端部での段切れや膜剥がれを防
止するためである。つまり、ITO?M極42が段切れ
や膜剥がれを起こすと、光導電膜30に所望の電圧を膜
全体に均一に印加できなくなり、固体撮像装置としての
光感度の均一性が失われたり、画像に欠陥が生じる等の
問題となるのである。
It has a two-layer structure including an upper metal layer 41b, and the ends of these light shield layers 41 are formed into a gentle tapered shape. The reason why the ends of the optical shield layer 41 are tapered is to prevent breakage and film peeling at the ends of the ITO electrodes 42. In other words, ITO? If the M pole 42 breaks or peels off, it becomes impossible to uniformly apply the desired voltage to the entire photoconductive film 30, resulting in loss of uniformity in photosensitivity as a solid-state imaging device and defects in images. This results in problems such as the occurrence of

具体的には、まず光導′Ir5M30上に第1の光シー
ルド層41aを被着し、次いで第2の光シールド層41
bを被告する。こうして形成された2層の光シールド層
41を同一のエツチング液で連続してエツチングし、所
定の形状に加工する。この場合に、第2の先シールド層
41bとして第1の光シールド層41aよりもエツチン
グ速度の大きな材料を用いると、光シールド層41の端
部はなだらかなテーバ状となる。例えば、第1の光シー
ルド層41aがM oであり、第2の光シールド層41
bがAl1であり、これらのエツチング液としてリン酸
系のエツチング液を用いると、光シールド層41の端部
は確実にテーバ状に形成される。この後、先の実施例と
同様にITOからなる透明電極42を形成することによ
って第5図に示す構造が実現される。
Specifically, first, the first light shield layer 41a is deposited on the light guide 'Ir5M30, and then the second light shield layer 41a is deposited on the light guide 'Ir5M30.
Defend b. The two light shield layers 41 thus formed are successively etched using the same etching solution and processed into a predetermined shape. In this case, if a material with a higher etching rate than the first optical shield layer 41a is used as the second front shield layer 41b, the end portion of the optical shield layer 41 will have a gentle tapered shape. For example, the first optical shield layer 41a is Mo, and the second optical shield layer 41
When b is Al1 and a phosphoric acid-based etching solution is used as the etching solution, the ends of the light shield layer 41 are reliably formed into a tapered shape. Thereafter, the structure shown in FIG. 5 is realized by forming a transparent electrode 42 made of ITO as in the previous embodiment.

このような実施例においても、ITOm極42を光シー
ルド層41の後に形成しているので、ITO電極42の
膜厚を最適に設定することができる。従って、先の第1
の実施例と同様の効果が得られる。さらに、光シールド
層41の端部がなだらかなテーバ状となっているため、
該端部におけるITO電極42の段切れや膜剥がれを確
実に防止できる利点もある。
Also in this embodiment, since the ITO m electrode 42 is formed after the optical shield layer 41, the film thickness of the ITO electrode 42 can be set optimally. Therefore, the first
The same effects as in the embodiment can be obtained. Furthermore, since the end of the optical shield layer 41 has a gentle tapered shape,
There is also the advantage that breakage and film peeling of the ITO electrode 42 at the end can be reliably prevented.

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例では電荷転送部を用いたCCD型の撮像装置
で説明したが、本発明はMOS型の撮像装置にも適用す
ることができる。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. Although the embodiment has been described using a CCD type imaging device using a charge transfer section, the present invention can also be applied to a MOS type imaging device.

また、光シールド層の材料はTiに限るものではなく、
導電性で且つ光を遮蔽するものであればよく、A、Q 
、Cr、Mo、W等の金属薄膜或いは金属シリサイドを
用いることもできる。さらに、光シールド層及び透明電
極の膜厚等は、仕様に応じて適宜変更可能することがで
ある。
Furthermore, the material of the optical shield layer is not limited to Ti.
Any material is sufficient as long as it is conductive and blocks light; A, Q
, Cr, Mo, W, etc., or metal silicide can also be used. Furthermore, the film thicknesses of the light shield layer and the transparent electrode can be changed as appropriate depending on specifications.

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。
In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、エッチングにより
バターニングされる光シールド層の上に透明電極を形成
しているので、光シールド層のエツチングの際に透明電
極がエツチングされるのを防止することができる。従っ
て、透明電極の膜厚変化を防止し透明電極の膜厚を最適
に設定することができ、分光感度を再現性良く最適感度
に調整することが可能となる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, since the transparent electrode is formed on the light shield layer which is patterned by etching, the transparent electrode is not etched when the light shield layer is etched. It is possible to prevent this from happening. Therefore, the film thickness of the transparent electrode can be prevented from changing and the film thickness of the transparent electrode can be optimally set, and the spectral sensitivity can be adjusted to the optimal sensitivity with good reproducibility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例に係わる積層型固体撮像
装置の概略構成を示す断面図、第2図は上記装置の1画
素構成を拡大して示す断面図、第3図は上記装置におけ
る光シールド層及び透明電極の形成工程を示す断面図、
第4図は本発明の第2の実施例の概略構成を示す断面図
、第5図は本発明の第3の実施例の概略構成を示す断面
図、第6図は従来装置の問題点を説明するための断面図
である。 10・・・St基板、20・・・チップ要素、21・・
・素子分離層、22・・・CCDチャネル、23・・・
蓄積ダイオード、24.25・・・転送ゲート、26゜
28・・・絶縁膜、27・・・引出し電極、29・・・
画素電極、30.31,32.33・・・光導電膜、4
1.41a、41b−・・光シールド層、42゜42a
、42b・・・透明電極、43・・・マスク。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第3因 第2図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a stacked solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged configuration of one pixel of the device, and FIG. A cross-sectional view showing the formation process of a light shield layer and a transparent electrode in the device,
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a third embodiment of the present invention, and FIG. It is a sectional view for explanation. 10... St substrate, 20... Chip element, 21...
・Element isolation layer, 22... CCD channel, 23...
Storage diode, 24.25... Transfer gate, 26°28... Insulating film, 27... Extraction electrode, 29...
Pixel electrode, 30.31, 32.33... photoconductive film, 4
1.41a, 41b--light shield layer, 42°42a
, 42b...Transparent electrode, 43...Mask. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Cause 3 Figure 2

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板上に信号電荷蓄積部及び信号電荷読出
し部が形成され、且つその上部に信号電荷蓄積部に電気
的に接続された画素電極が形成された固体撮像素子チッ
プと、この固体撮像素子チップ上に積層された光導電膜
と、この光導電膜上のオプティカルブラック領域上に形
成された導電性の光シールド層と、前記光導電膜及び光
シールド層上に形成された透明電極とを具備してなるこ
とを特徴とする積層型固体撮像装置。
(1) A solid-state image sensor chip in which a signal charge storage section and a signal charge readout section are formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the signal charge storage section is formed on the top thereof, and this solid-state image sensor chip. A photoconductive film laminated on the element chip, a conductive light shield layer formed on the optical black area on the photoconductive film, and a transparent electrode formed on the photoconductive film and the light shield layer. A stacked solid-state imaging device comprising:
(2)前記光シールド層は異なる材料からなる2層構造
に形成され、該光シールド層の端部はテーパ状に形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の積層型固体撮
像装置。
(2) The stacked solid-state imaging device according to claim 1, wherein the light shield layer has a two-layer structure made of different materials, and an end portion of the light shield layer is formed in a tapered shape.
(3)半導体基板上に信号電荷蓄積部及び信号電荷読出
し部が形成され、且つその上部に信号電荷蓄積部に電気
的に接続された画素電極が形成された固体撮像素子チッ
プ上に、光電変換部としての光導電膜を積層する工程と
、この光導電膜上に導電性の光シールド層を形成する工
程と、前記光導電膜のオプティカルブラック領域上を除
いて前記光シールド層をエッチング除去する工程と、次
いで前記光導電膜及び光シールド層上に透明電極を形成
する工程とを含むことを特徴とする積層型固体撮像装置
の製造方法。
(3) A photoelectric conversion device is mounted on a solid-state image sensor chip in which a signal charge storage section and a signal charge readout section are formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the signal charge storage section is formed on top of the signal charge storage section and a signal charge readout section. a step of laminating a photoconductive film as a part, a step of forming a conductive light shield layer on the photoconductive film, and a step of etching away the light shield layer except on the optical black region of the photoconductive film. A method for manufacturing a stacked solid-state imaging device, comprising the steps of: forming a transparent electrode on the photoconductive film and the light shield layer.
(4)半導体基板上に信号電荷蓄積部及び信号電荷読出
し部が形成され、且つその上部に信号電荷蓄積部に電気
的に接続された画素電極が形成された固体撮像素子チッ
プ上に、光電変換部としての光導電膜を積層する工程と
、前記光導電膜上に第1の透明電極を形成する工程と、
前記第1の透明電極上に光シールド層を形成する工程と
、前記光導電膜のオプティカルブラック領域上を除いて
前記光シールド層及び第1の透明電極をエッチング除去
する工程と、次いで前記光導電膜及び光シールド層上に
第2の透明電極を形成する工程とを含むことを特徴とす
る積層型固体撮像装置の製造方法。
(4) A photoelectric conversion device is mounted on a solid-state image sensor chip in which a signal charge storage section and a signal charge readout section are formed on a semiconductor substrate, and a pixel electrode electrically connected to the signal charge storage section is formed on top of the signal charge storage section and a signal charge readout section. a step of laminating a photoconductive film as a part; a step of forming a first transparent electrode on the photoconductive film;
forming a light shield layer on the first transparent electrode; etching away the light shield layer and the first transparent electrode except on the optical black region of the photoconductive film; A method for manufacturing a stacked solid-state imaging device, comprising the step of forming a second transparent electrode on the film and the light shield layer.
(5)前記光シールド層は異なる材料からなる2層構造
に形成され、前記エッチングの際に上側の層が下側の層
よりも速くもエッチングされるエッチャントを用いたこ
とを特徴とする請求項3又は4記載の積層型固体撮像装
置の製造方法。
(5) The light shield layer is formed in a two-layer structure made of different materials, and an etchant that etches the upper layer faster than the lower layer is used during the etching. 5. The method for manufacturing a stacked solid-state imaging device according to 3 or 4.
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US6199139B1 (en) 1998-01-27 2001-03-06 International Business Machines Corporation Refresh period control apparatus and method, and computer
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