JPH02172277A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH02172277A JPH02172277A JP63326506A JP32650688A JPH02172277A JP H02172277 A JPH02172277 A JP H02172277A JP 63326506 A JP63326506 A JP 63326506A JP 32650688 A JP32650688 A JP 32650688A JP H02172277 A JPH02172277 A JP H02172277A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- side wall
- film
- polycrystalline silicon
- oxide film
- silicon gate
- 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
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Landscapes
- 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。
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］
本発明は固体撮像素子に関し、特に、信号転送ラインの
遮光を完全にし、スミアを減少せしめた固体撮像素子に
関する。
遮光を完全にし、スミアを減少せしめた固体撮像素子に
関する。
［従来の技術］
従来の固体撮像素子は、光電変換部とこの変換部で光電
変換された信号電荷を出力検出回路に転送する転送ライ
ンで構成されたおり、転送ラインへもれ込んだ光による
影響を避けるべく光電変換部のみに開口を有し、転送ラ
インを遮光する膜が転送ライン上に配置されている。こ
のような従来例について第２図、第３図（ａ）、（ｂ）
を参照して説明する。
変換された信号電荷を出力検出回路に転送する転送ライ
ンで構成されたおり、転送ラインへもれ込んだ光による
影響を避けるべく光電変換部のみに開口を有し、転送ラ
インを遮光する膜が転送ライン上に配置されている。こ
のような従来例について第２図、第３図（ａ）、（ｂ）
を参照して説明する。
第２図は、従来の固体撮像素子の一例である２次元撮像
素子の一絵素部分の平面図であり、第３図（ａ）、（ｂ
）は、それぞれ第２図のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線の断面
図である。これらの図において、１はＮ型半導体基板、
２はＰウェル、３はチャネルストップＰ＋不純物層、４
はＮ型フォトダイオード不純物層、５は埋込チャネル型
電荷転送素子（ＢＣＯＤ）のＮ型不純物層、６はゲート
酸化膜等を含む熱酸化膜、７は第１層多結晶シリコンゲ
ート転送電極、８は第２層多結晶シリコンゲート転送電
極、９は眉間絶縁酸化膜、１０は遮光アルミニウム膜で
ある。
素子の一絵素部分の平面図であり、第３図（ａ）、（ｂ
）は、それぞれ第２図のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線の断面
図である。これらの図において、１はＮ型半導体基板、
２はＰウェル、３はチャネルストップＰ＋不純物層、４
はＮ型フォトダイオード不純物層、５は埋込チャネル型
電荷転送素子（ＢＣＯＤ）のＮ型不純物層、６はゲート
酸化膜等を含む熱酸化膜、７は第１層多結晶シリコンゲ
ート転送電極、８は第２層多結晶シリコンゲート転送電
極、９は眉間絶縁酸化膜、１０は遮光アルミニウム膜で
ある。
ところで、転送電極には高速クロックパルスを印加し、
信号電荷を転送する必要があるため、転送電極の地竜極
間容量は極力小さくする必要がある。また、遮光膜にピ
ンホールが発生しないようにするには、転送電極による
段差部を解消してそこをなだらかになす必要がある。こ
れ等の理由により、第３図（ａ）、（ｂ）に示したよう
に遮光［１０は、転送電極上に厚い層間絶縁酸化膜９を
介して配置される。
信号電荷を転送する必要があるため、転送電極の地竜極
間容量は極力小さくする必要がある。また、遮光膜にピ
ンホールが発生しないようにするには、転送電極による
段差部を解消してそこをなだらかになす必要がある。こ
れ等の理由により、第３図（ａ）、（ｂ）に示したよう
に遮光［１０は、転送電極上に厚い層間絶縁酸化膜９を
介して配置される。
［発明が解決しようとする問題点］
従来例の固体撮像素子においては、フォトダイオード上
部において層間絶縁酸化膜９は凹状に形成されており、
また、遮光Ｈ１０は基板表面から離れて形成されている
ので、第３図（ａ）、（ｂ）に示すように、フォトダイ
オードの端部に垂直に入射した光ａ、ｂは、凹レンズ状
酸化膜９によってａ’ 、ｂ′と曲げられて、また、フ
ォトダイオード端部に斜めに入射した光は、そのままフ
ォトダイオードのＮ型不純物層４外に入射し、そこで電
子・正孔対を発生させ、その電子が転送ライン部のＢＣ
ＯＤのＮ型不純物層にとり込まれてスミアどなる。
部において層間絶縁酸化膜９は凹状に形成されており、
また、遮光Ｈ１０は基板表面から離れて形成されている
ので、第３図（ａ）、（ｂ）に示すように、フォトダイ
オードの端部に垂直に入射した光ａ、ｂは、凹レンズ状
酸化膜９によってａ’ 、ｂ′と曲げられて、また、フ
ォトダイオード端部に斜めに入射した光は、そのままフ
ォトダイオードのＮ型不純物層４外に入射し、そこで電
子・正孔対を発生させ、その電子が転送ライン部のＢＣ
ＯＤのＮ型不純物層にとり込まれてスミアどなる。
ところで、本発明者は、既に、特開昭６２−２９３６７
３号公報および特開昭６３−２５７２６６号公報におい
て、フォトダイオード上部の表面を平坦にしてフォトダ
イオード外へ光の進入を防止することを提案した。この
手段によれば、垂直入射光についてスミアを減少させる
ことができるものの斜め方向から入射する光については
、未だ何ら対策はたてられていなかった。
３号公報および特開昭６３−２５７２６６号公報におい
て、フォトダイオード上部の表面を平坦にしてフォトダ
イオード外へ光の進入を防止することを提案した。この
手段によれば、垂直入射光についてスミアを減少させる
ことができるものの斜め方向から入射する光については
、未だ何ら対策はたてられていなかった。
［問題点を解決するための手段］
本発明の固体撮像素子は、フォトダイオードに隣接して
配置された転送電極の側壁にサイドウオール遮光膜が配
置された構造を有している。
配置された転送電極の側壁にサイドウオール遮光膜が配
置された構造を有している。
［実施例］
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、第２図のＡ−Ａ’
線、Ｂ−Ｂ’線断面における本実施例を示す断面図であ
る０図中、参照番号１〜１０が付されたものは、従来例
のものと同等物であるのでその部分に関する詳細な説明
は省略するが、本実施例では、第１層多結晶シリコンゲ
ート転送電極７の側壁には酸化膜を介して、また、第２
層多結晶シリコンゲート転送電極８の側壁には直接サイ
ドウオール遮光膜１１が配置されている。この膜は、第
２層多結晶シリコン電極を形成した後、全面にリフラク
トリ・メタルのモリブデン（Ｍｏ）を膜厚３０００人に
スパッタリング法を用いて堆積し、これに反応性異方性
プラズマエツチングを施して転送電極の側壁部にのみサ
イドウオール形状にこのリフラクトリ・メタルを残存さ
せて形成したものである。しかる後、従来通り層間絶縁
酸化１１１９および上部遮光アルミニウム膜を配置し本
実施例の構造を有した固体撮像素子を得る。
線、Ｂ−Ｂ’線断面における本実施例を示す断面図であ
る０図中、参照番号１〜１０が付されたものは、従来例
のものと同等物であるのでその部分に関する詳細な説明
は省略するが、本実施例では、第１層多結晶シリコンゲ
ート転送電極７の側壁には酸化膜を介して、また、第２
層多結晶シリコンゲート転送電極８の側壁には直接サイ
ドウオール遮光膜１１が配置されている。この膜は、第
２層多結晶シリコン電極を形成した後、全面にリフラク
トリ・メタルのモリブデン（Ｍｏ）を膜厚３０００人に
スパッタリング法を用いて堆積し、これに反応性異方性
プラズマエツチングを施して転送電極の側壁部にのみサ
イドウオール形状にこのリフラクトリ・メタルを残存さ
せて形成したものである。しかる後、従来通り層間絶縁
酸化１１１９および上部遮光アルミニウム膜を配置し本
実施例の構造を有した固体撮像素子を得る。
前述の実施例においては、サイドウオール材としてリフ
ラクトリ・メタル材を用いる例を示したが、これに代え
て上部層間絶縁膜形成時の熱処理に耐える他の材料例え
ばシリサイドで遮光膜を形成してもよい、あるいは、転
送電極の材料として多結晶シリコンに代えてリフラクト
リ・メタル系材料を用いてもよい。その場合には上部遮
光アルミニウム膜を省略することができる。また、本発
明と本発明者が先に提案した、フォトダイオード表面を
平坦にする手段とを組み合わせることもできる。そのよ
うにすれば固体撮像素子の感度を向上させることができ
るとともにスミアを一層減少させることができる。
ラクトリ・メタル材を用いる例を示したが、これに代え
て上部層間絶縁膜形成時の熱処理に耐える他の材料例え
ばシリサイドで遮光膜を形成してもよい、あるいは、転
送電極の材料として多結晶シリコンに代えてリフラクト
リ・メタル系材料を用いてもよい。その場合には上部遮
光アルミニウム膜を省略することができる。また、本発
明と本発明者が先に提案した、フォトダイオード表面を
平坦にする手段とを組み合わせることもできる。そのよ
うにすれば固体撮像素子の感度を向上させることができ
るとともにスミアを一層減少させることができる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明は、フォトダイオードに隣
接した信号転送用の転送電極の側壁部分に遮光膜を配置
したものであるので、本発明によれば、フォトダイオー
ド端部表面で凹レンズ効果により曲げられた光および斜
めもれ込み光の転送ラインへの進入を阻止することがで
き、スミアリングによる画質の劣化を抑制することがで
きる。
接した信号転送用の転送電極の側壁部分に遮光膜を配置
したものであるので、本発明によれば、フォトダイオー
ド端部表面で凹レンズ効果により曲げられた光および斜
めもれ込み光の転送ラインへの進入を阻止することがで
き、スミアリングによる画質の劣化を抑制することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第２図は従来例を示す平面図、第１図（ａ）、（ｂ）は
、それぞれ、第２図のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ′線断面にお
ける本発明の一実施例を示す断面図、第３図（ａ＞、（
ｂ）は、それぞれ、第２図のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線断
面図である。 １・・・Ｎ型半導体基板、 ２・・・Ｐウェル、 ３・
・・チャネルストップＰゝ不純物層、 ４・・・Ｎ型フ
ォトダイオード不純物層、 ５・・・ＢＣＣＤ用Ｎ型不
純物層、 ６・・・熱酸化膜、 ７・・・第１層多結晶
シリコンゲート転送電極、 ８・・・第２層多結晶シリ
コンゲート転送電極、 ９・・・層間絶縁酸化膜、１０
・・・遮光アルミニウム膜、 １１・・・サイドウオ
ール遮光層。
、それぞれ、第２図のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ′線断面にお
ける本発明の一実施例を示す断面図、第３図（ａ＞、（
ｂ）は、それぞれ、第２図のＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線断
面図である。 １・・・Ｎ型半導体基板、 ２・・・Ｐウェル、 ３・
・・チャネルストップＰゝ不純物層、 ４・・・Ｎ型フ
ォトダイオード不純物層、 ５・・・ＢＣＣＤ用Ｎ型不
純物層、 ６・・・熱酸化膜、 ７・・・第１層多結晶
シリコンゲート転送電極、 ８・・・第２層多結晶シリ
コンゲート転送電極、 ９・・・層間絶縁酸化膜、１０
・・・遮光アルミニウム膜、 １１・・・サイドウオ
ール遮光層。
Claims (1)
- 半導体基板表面に形成された複数の光電変換部と、半導
体基板上に形成され前記光電変換部の蓄積信号電荷を読
み出しこれを出力検出部へ転送するための転送電極とを
備えた固体撮像素子において、前記転送電極の側壁には
遮光膜が設けられていることを特徴とする固体撮像素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326506A JPH02172277A (ja) | 1988-12-25 | 1988-12-25 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326506A JPH02172277A (ja) | 1988-12-25 | 1988-12-25 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02172277A true JPH02172277A (ja) | 1990-07-03 |
Family
ID=18188591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63326506A Pending JPH02172277A (ja) | 1988-12-25 | 1988-12-25 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02172277A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136665A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-08 | Toshiba Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JPS63272069A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPH01233761A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子 |
-
1988
- 1988-12-25 JP JP63326506A patent/JPH02172277A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63136665A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-08 | Toshiba Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JPS63272069A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPH01233761A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子 |
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