JPH02244761A

JPH02244761A - 固体撮像素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH02244761A
Application number: JP1063836A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sugaya; 菅谷　正
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1989-03-17
Publication date: 1990-09-28

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）本発明は、固体撮像装置用の固体撮像素子およびその製
造方法に関するものである。

（従来の技ｔＪ）従来の固体撮像素子は、光の入射側表面に形成された遮
光用金属薄膜により各画素間の入射光を分離したり、Ｍ
、ＯＳトランジスタ等の受光部以外の不必要な部分に光
の漏れ込むことを防いでいる。

この種の従来の固体撮像素子について、第２図の断面図
により説明する。

同図において５固体撮像素子は、シリコン基板】−に、
縦横に配置された複数個の光検出用ホトダイオード部２
を形成し、上記の光検出用ホトダイオード部２の中間に
、層間絶ａｌｌ！Ｊ３で絶縁された信号転送用電極部４
を配置し、さらに、上記の信号転送用電極部４の」−に
も形成された層間絶縁膜３を隔てて遮光用金属薄膜５を
形成した後、全面を保護１１情６で覆い、さらに、その
前面に空間を置いてガラス、石英などの封止用窓材７を
配置したものである。

なお、上記の遮光用金属薄膜５は、信号転送用電極部４
への光の漏込みを極力少なくするため、光検出用ホトダ
イオード部２の表面付近に設けられ、また、その材質は
工程設計ヒ、主として固体撮像素子配線用のアルミニウ
ム系薄膜が用いられる。このアルミニウム系薄膜は、可
視光に対する反射率が８０％以、」二ある。

以上のように構成された固体撮像素子の動作について説
明する。

固体撮像素子の入射光８は、封止用窓材７．保護膜６お
よび層間絶縁膜３を透過して、光検出用ホトダイオード
部２に到達して電気信号に変わり。

信号転送用電極部４により素子外部に電気信号として取
り出される。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、」二記の構成では、遮光用金属簿膜５が
アルミニウム系薄膜のため、これに照射された入射光８
の大半が反射され、反射光９が封止用窓材７やレンズな
どの光学系（図示せず）で多重反射され、隣接した光検
出用ホトダイオード部２に入射する。従って、本来結像
すべき光検出用ホトダイオード部２に結像光以外の反射
光９が入射するため、一般にフレアと呼ばれる光源像の
にじみが発生するという問題があった。

本発明は１−、記の問題を解決するもので、フレアの生
じない固体撮像素子を提供するものである。

（課題を解決するための手段）上記の課題を解決するため、本発明は、遮光用金属薄膜
の表面に反射率の低い層を設けるものである。

（作　用）Ｌ記の構成により、遮光用金属薄膜からの反射光は著し
く低減する。従って、封止用窓材、レンズ等の光学系部
品と固体撮像素ｒ−表面の間の多重反射が大幅に減少す
るため、フレアがほとんど発生しない。

〈実施例）本発明の一実施例を第１図により説明する。

同図に示す実施例が、第２図に示した従来例と異なる点
は、遮光用金属薄膜５の表面に低反射率層１０を形成し
た点である。その他は従来例と変わらないので、同一部
品には同一符号を付してその説明を省略する。また、固
体撮像素子としての動作も従来例と変わらないので、説
明を省略するが、遮光用金属薄膜５の反射光が低反射率
層１０によって従来例に比べて大幅に減少するため、反
射光９が隣接する光検出用ホトダイオード部２に入射す
ることがなくなり、従って、フレアが発生しなくなる。

次に、上記の低反射率層１０の形成方法について説明す
る。

遮光用金属薄膜５の表面を覆う低反射率層１０は、層間
絶縁膜３の全面に遮光用金属薄膜５を形成した後に、イ
オン注入により変質させたり、染色したり、あるいは反
射率の低いチタン、モリブデン。

タングステン等の薄膜を形成することによって得られる
。その後、従来例と同じリソグラフィ法により光検出用
ホトダイオード部２の上面を除去すると、信号転送用電
極部４を覆う、表面に低反射中層１０が形成された遮光
用金属薄膜５が得られる。

なお、固体撮像素子からの電気信号を取り出すポンディ
ングパッド部（図示せず）は、表面の保護膜６を開口す
る時に、配線用金属薄膜１−の低反射率層１０を連続し
て開口、除去することにより形成される。このポンディ
ングパッド部は、封止用窓材７の受光領域外を黒色にす
ることにより入射光を遮断することができる。

次に、低反射率層１０の形成方法について詳しく説明す
る。

遮光用金属薄膜５は、通常、配線用のアルミニウム系薄
膜で兼用されるので、その表面に炭素。

チタン、クロム、モリブデン、ホウ素、リン、ヒ素、ア
ンチモン等のイオンを大量に注入して黒く変色させたり
、また、表面をアルマイト処理して黒く染色したりする
ことにより、低反射率層１ｏを形成することができる。

低反射率層１０は、チタン。

モリブデン、クロム、タングステン等の反射率の低い黒
色金属薄膜を遮光用金属薄１１’Ｊ　５１に直接堆積し
ても形成することができる。また、これら金属の酸化物
でもよいし、他の反射率の低い薄膜でも同様の効果が得
られる。これにより、遮光用金ｌ２ｆｌ薄膵５は、電気
的な配線金属としての性能を保持しながら、入射光に対
する反射率を著しく低減できる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、遮光用金属薄膜
の表面に低反射率層が形成されるので、フレアの極めて
少ない固体撮像前ｒが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固体撮像素子の断面図、第２図は
従来の固体撮像素子の断面図である。１・・・シリコン基板、　２・・・光検出用ホトダイオ
ード部、　３・・・層間絶縁膜、　４・・・信号転送用
電極部、　５・・・遮光用金属薄膜、６・・・保護膜、
　７・・・封止用窓材、　８・・・入射光、　９・・・
反射光、　１ｏ・・・低反射率層。特許出願人　松下電子工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）遮光用金属薄膜の表面に遮光用金属薄膜よりも反
射率の低い層が形成されていることを特徴とする固体撮
像素子。
（２）遮光用金属薄膜を回路配線用金属薄膜と同一材料
で形成したことを特徴とする請求項（１）記載の固体撮
像素子。
（３）遮光用金属薄膜を回路配線用金属薄膜と同一材料
で形成し、両薄膜の上に遮光用金属薄膜よりも反射率の
低い層を同時に形成することを特徴とする固体撮像素子
の製造方法。
（４）遮光用金属薄膜と遮光用金属薄膜よりも反射率の
低い層を同一の写真食刻工程により加工することを特徴
とする請求項（３）記載の固体撮像素子の製造方法。
（５）イオン注入技術を用いて、遮光用金属薄膜の表面
に遮光用金属薄膜よりも反射率の低い層を形成すること
を特徴とする請求項（３）または（４）記載の固体撮像
素子の製造方法。
（６）注入イオン量が１平方ｃｍ当たり１０＾１＾５原
子以上であることを特徴とする請求項（３）、（４）ま
たは（５）記載の固体撮像素子の製造方法。
（７）イオン注入元素として、炭素、チタン、クロム、
モリブデン、ホウ素、リン、ヒ素、アンチモンのうち少
なくとも一種類を含んでいることを特徴とする請求項（
３）、（４）、（５）または（６）記載の固体撮像素子
の製造方法。
（８）遮光用金属薄膜にアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を使用し、陽極酸化により表面層を多孔質化した
後、顔料を封じ込める処理を施し、遮光用金属薄膜より
も反射率の低い染色層を形成したことを特徴とする請求
項（３）または（４）記載の固体撮像素子の製造方法。
（９）遮光用金属薄膜表面上に遮光用金属薄膜よりも反
射率の低い層を堆積したことを特徴とする請求項（３）
または（４）記載の固体撮像素子の製造方法。
（１０）遮光用金属薄膜よりも反射率の低い層の材質が
、チタン、モリブデン、タングステンのうち少なくとも
一種類を含んでいることを特徴とする請求項（３）、（
４）または（９）記載の固体撮像素子の製造方法。