JPH03225915A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH03225915A JPH03225915A JP2145490A JP2145490A JPH03225915A JP H03225915 A JPH03225915 A JP H03225915A JP 2145490 A JP2145490 A JP 2145490A JP 2145490 A JP2145490 A JP 2145490A JP H03225915 A JPH03225915 A JP H03225915A
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (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係り、特にＣＯＤ （電荷結合
素子）を用いた固体撮像素子に関する。
素子）を用いた固体撮像素子に関する。
［従来の技術］
第２図は従来の固体撮像素子の一部を示す断面図である
。
。
同図において、１１はＮ型シリコン基板、１２はＰ型不
純物層（Ｐ型ウェル層）、１３はＰ型ウェル層１２上の
垂直転送用のＣＯＤのＮ型チャネル不純物層、１４はゲ
ート絶縁膜、１５は垂直ＣＯＤの第１ゲト電極、１６は
垂直ＣＣＤの第２ゲート電極、１７は第１ゲート電極１
５及び第２ゲート電極１６間に設けられた層間絶縁膜で
ある。第１ゲート電極１５及び第２ゲート電極１６は、
リンを含む多結晶シリコンのみで形成されている。
純物層（Ｐ型ウェル層）、１３はＰ型ウェル層１２上の
垂直転送用のＣＯＤのＮ型チャネル不純物層、１４はゲ
ート絶縁膜、１５は垂直ＣＯＤの第１ゲト電極、１６は
垂直ＣＣＤの第２ゲート電極、１７は第１ゲート電極１
５及び第２ゲート電極１６間に設けられた層間絶縁膜で
ある。第１ゲート電極１５及び第２ゲート電極１６は、
リンを含む多結晶シリコンのみで形成されている。
このような固体撮像素子では、Ｐ型ウェル層１２上に形
成された図示しないフォトダイオードが光電変換により
電子を発生し、これを第１ゲート電極１５の下の電位井
戸に信号電荷として蓄積する。
成された図示しないフォトダイオードが光電変換により
電子を発生し、これを第１ゲート電極１５の下の電位井
戸に信号電荷として蓄積する。
各第１ゲート電極１５及び第２ゲート電極１６に２相又
は４相のクロックパルスを与えることにより、信号電荷
の転送が行われる。
は４相のクロックパルスを与えることにより、信号電荷
の転送が行われる。
［発明が解決しようとする課題］
上述したように、従来の固体撮像素子は垂直ＣＯＤのゲ
ート電極がリンを含む多結晶シリコンのみで形成されて
いる。このような多結晶シリコンのゲートは、配線抵抗
が比較的高いため、信号電荷を高速転送しようとすると
問題が生じる。即ち、高速転送する際の転送用クロック
信号のなまりにより、転送電荷量の減少を引き起こすの
である。
ート電極がリンを含む多結晶シリコンのみで形成されて
いる。このような多結晶シリコンのゲートは、配線抵抗
が比較的高いため、信号電荷を高速転送しようとすると
問題が生じる。即ち、高速転送する際の転送用クロック
信号のなまりにより、転送電荷量の減少を引き起こすの
である。
高融点の金属材料をゲート電極として用いれば、低抵抗
化が図れ転送電荷量の減少を抑えることが可能であるが
、高融点金属材料のストレスのため、層間絶縁膜の形成
方法等の改善が新たに必要になる。
化が図れ転送電荷量の減少を抑えることが可能であるが
、高融点金属材料のストレスのため、層間絶縁膜の形成
方法等の改善が新たに必要になる。
本発明はこのような従来の課題を解消するためになされ
たものであり、信号電荷の高速転送時にも転送電荷量の
減少を防止することができる固体撮像素子を提供するこ
とを目的とする。
たものであり、信号電荷の高速転送時にも転送電荷量の
減少を防止することができる固体撮像素子を提供するこ
とを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上述の目的を達成する本発明の特徴は、光電変換により
得られた信号電荷を転送するための複数の転送電極を有
する固体撮像素子であって、転送電極を多結晶シリコン
膜と高融点金属又は高融点金属シリサイド膜と多結晶シ
リコン膜とを順次積層してなる３層構造としたことにあ
る。
得られた信号電荷を転送するための複数の転送電極を有
する固体撮像素子であって、転送電極を多結晶シリコン
膜と高融点金属又は高融点金属シリサイド膜と多結晶シ
リコン膜とを順次積層してなる３層構造としたことにあ
る。
［作用］
転送電極には低抵抗の高融点金属膜又は高融点金属シリ
サイド膜が設けられるので、クロックのなまりによる転
送電荷量の減少を防止できる。
サイド膜が設けられるので、クロックのなまりによる転
送電荷量の減少を防止できる。
一方、その高融点金属膜や高融点金属シリサイド膜を間
に挟んだ両側に多結晶シリコン膜を設けた３層構造であ
るため、これら多結晶シリコン膜の作用により、高融点
金属膜又は高融点金属シリサイド膜のストレスが効果的
に抑えられる。
に挟んだ両側に多結晶シリコン膜を設けた３層構造であ
るため、これら多結晶シリコン膜の作用により、高融点
金属膜又は高融点金属シリサイド膜のストレスが効果的
に抑えられる。
さらに、高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜が遮
光特性を呈するのでスミア−が非常に効果的に抑制され
る。
光特性を呈するのでスミア−が非常に効果的に抑制され
る。
［実施例］
以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の固体撮像素子の一実施例の一部を示す
断面図である。
断面図である。
同図において、２１はＮ型シリコン基板、２２はこのＮ
型シリコン基板２１上に形成されたＰ型不純物層（Ｐ型
ウェル層）である。Ｐ型ウェル層２２は、不用電荷をＮ
型シリコン基板２１に掃き出すために用いられている。
型シリコン基板２１上に形成されたＰ型不純物層（Ｐ型
ウェル層）である。Ｐ型ウェル層２２は、不用電荷をＮ
型シリコン基板２１に掃き出すために用いられている。
Ｐ型ウェル層２２上には、垂直転送用のＣＣＤと図示さ
れてないがフォトダイオードとが形成されている。
れてないがフォトダイオードとが形成されている。
ＣＯＤは、Ｐ型ウェル層２２上に形成されたＮ型チャネ
ル不純物層２３と、ゲート絶縁膜２４を介してＮ型チャ
ネル不純物層２３上に形成された３層構造の第１ゲート
電極２５と、層間絶縁膜２７を介してその上に積層され
た３層構造の第２ゲート電極２６とから主として構成さ
れている。
ル不純物層２３と、ゲート絶縁膜２４を介してＮ型チャ
ネル不純物層２３上に形成された３層構造の第１ゲート
電極２５と、層間絶縁膜２７を介してその上に積層され
た３層構造の第２ゲート電極２６とから主として構成さ
れている。
第１ゲート電極２５は、リンドープの多結晶シリコン膜
２５ａと、高融点金属膜又は高融点金属元素とシリコン
との金属間化合物である高融点金属シリサイド膜２５ｂ
と、リンドープの多結晶シリコン膜２５ｃとを順次積層
した３層構造となっている。
２５ａと、高融点金属膜又は高融点金属元素とシリコン
との金属間化合物である高融点金属シリサイド膜２５ｂ
と、リンドープの多結晶シリコン膜２５ｃとを順次積層
した３層構造となっている。
高融点金属としては、Ｍｏ、ＷＳＴａ等が代表的であり
、高融点金属シリサイドとしては、Ｍ。
、高融点金属シリサイドとしては、Ｍ。
Ｓｉ２、ＷＳｉ２、ＴｉＳｉ２等がある。
第２ゲート電極２６も同様に、リンドープの多結晶シリ
コン膜２６ａと、高融点金属膜又は高融点金属シリサイ
ド膜２６ｂと、リンドープの多結晶シリコン膜２６ｃと
を順次積層した３層構造となっている。
コン膜２６ａと、高融点金属膜又は高融点金属シリサイ
ド膜２６ｂと、リンドープの多結晶シリコン膜２６ｃと
を順次積層した３層構造となっている。
ゲート絶縁膜２４及び層間絶縁膜２７は、シリコン酸化
膜で構成されている。
膜で構成されている。
このような構成の固体撮像素子は、次のようにして形成
される。
される。
まず、Ｎ型シリコン基板２１に不純物ドープ及び熱拡散
することにより、Ｐ型ウェル層２２を形成する。このＰ
型ウェル層２２に不純物ドープ及び熱拡散することによ
って、Ｎ型チャネル不純物層２３を形成する。
することにより、Ｐ型ウェル層２２を形成する。このＰ
型ウェル層２２に不純物ドープ及び熱拡散することによ
って、Ｎ型チャネル不純物層２３を形成する。
これらの層上にシリコン熱酸化膜であるゲート絶縁膜２
４を形成した後、その上に第１ゲート電極２５を形成す
る。この第１ゲート電極２５は、リンドブの多結晶シリ
コン膜２５ａ１高融点金属膜又は高融点金属シリサイド
膜２５ｂ１ リンドープの多結晶シリコン膜２５ｃをス
パッタリング法、ＣＶＤ法、合金反応法等で順次堆積し
、これらの３層について周知のフォトリソグラフィー及
びエツチング技術により切欠加工を行うことにより形成
する。
４を形成した後、その上に第１ゲート電極２５を形成す
る。この第１ゲート電極２５は、リンドブの多結晶シリ
コン膜２５ａ１高融点金属膜又は高融点金属シリサイド
膜２５ｂ１ リンドープの多結晶シリコン膜２５ｃをス
パッタリング法、ＣＶＤ法、合金反応法等で順次堆積し
、これらの３層について周知のフォトリソグラフィー及
びエツチング技術により切欠加工を行うことにより形成
する。
次いで、熱酸化法又はＣＶＤ法（気相成長法）によって
層間絶縁膜２７を形成し、この層間絶縁膜２７及びゲー
ト絶縁膜２４上に第１ゲート電極２５と同様の方法で３
層構造の第２ゲート電極２６を形成することにより、第
１図に示すような素子を得る。
層間絶縁膜２７を形成し、この層間絶縁膜２７及びゲー
ト絶縁膜２４上に第１ゲート電極２５と同様の方法で３
層構造の第２ゲート電極２６を形成することにより、第
１図に示すような素子を得る。
これ以後の製造過程は公知であるため、説明を省略する
。
。
このような固体撮像素子では、Ｐ型ウェル層２２上に形
成された図示しないフォトダイオードが光電変換により
電子を発生し、これを第１ゲート電極２５の下の電位井
戸に信号電荷として蓄積する。
成された図示しないフォトダイオードが光電変換により
電子を発生し、これを第１ゲート電極２５の下の電位井
戸に信号電荷として蓄積する。
各第１ゲート電極２５及び第２ゲート電極２６に２相又
は４相のクロックパルスを与えることにより、信号電荷
の転送が行われる。
は４相のクロックパルスを与えることにより、信号電荷
の転送が行われる。
この場合において、第１ゲート電極２５及び第２ゲート
電極２６を構成する１層である高融点金属膜又は高融点
金属シリサイド膜２５ｂが低抵抗であるため、クロック
のなまりによる転送電荷量の減少を防止できると共に、
高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜が遮光特性を
呈するのでスミア−が非常に効果的に抑制される。
電極２６を構成する１層である高融点金属膜又は高融点
金属シリサイド膜２５ｂが低抵抗であるため、クロック
のなまりによる転送電荷量の減少を防止できると共に、
高融点金属膜又は高融点金属シリサイド膜が遮光特性を
呈するのでスミア−が非常に効果的に抑制される。
また、高融点金属膜や高融点金属シリサイド膜を間に挟
んだ両側に多結晶シリコン膜を設けた３層構造であるた
め、これら多結晶シリコン膜により高融点金属膜又は高
融点金属シリサイド膜のストレスが効果的に抑えられる
。
んだ両側に多結晶シリコン膜を設けた３層構造であるた
め、これら多結晶シリコン膜により高融点金属膜又は高
融点金属シリサイド膜のストレスが効果的に抑えられる
。
［発明の効果コ
以上詳細に説明したように本発明によれば、転送電極を
多結晶シリコン膜と高融点金属又は高融点金属シリサイ
ド膜と多結晶シリコン膜とを順次積層してなる３層構造
としているため、クロックのなまりによる転送電荷量の
減少を防止できる。
多結晶シリコン膜と高融点金属又は高融点金属シリサイ
ド膜と多結晶シリコン膜とを順次積層してなる３層構造
としているため、クロックのなまりによる転送電荷量の
減少を防止できる。
しかも、高融点金属膜や高融点金属シリサイド膜を間に
挟んだ両側に多結晶シリコン膜を設けた３層構造である
ため、これら多結晶シリコン膜の作用により、高融点金
属膜又は高融点金属シリサイド膜のストレスが効果的に
抑えられる。さらに、高融点金属膜又は高融点金属シリ
サイド膜が遮光特性を呈するのでスミア−が非常に効果
的に抑制される。
挟んだ両側に多結晶シリコン膜を設けた３層構造である
ため、これら多結晶シリコン膜の作用により、高融点金
属膜又は高融点金属シリサイド膜のストレスが効果的に
抑えられる。さらに、高融点金属膜又は高融点金属シリ
サイド膜が遮光特性を呈するのでスミア−が非常に効果
的に抑制される。
第１図は本発明の一実施例による固体撮像素子の一部を
示す断面図、第２図は従来の固体撮像素子の一部を示す
断面図である。 ２１・・・・・・Ｎ型シリコン基板、２２・・・・・・
Ｐ型ウェル層、２３・・・・・・Ｎ型チャネル不純物層
、２４・・・・・・ゲート絶縁膜、２５・・・・・・第
１ゲート電極、２５ａ ｓ ２５ｃ ％ ２６ａ ％２
６ｃ・・・・・・多結晶シリコン膜、２５ｂ 、 ２６
ｂ・・・・・・高融点金属膜又は高融点金属シリサイド
膜、２６・・・・・・第２ゲート電極、２７・・・・・
・層間絶縁膜。
示す断面図、第２図は従来の固体撮像素子の一部を示す
断面図である。 ２１・・・・・・Ｎ型シリコン基板、２２・・・・・・
Ｐ型ウェル層、２３・・・・・・Ｎ型チャネル不純物層
、２４・・・・・・ゲート絶縁膜、２５・・・・・・第
１ゲート電極、２５ａ ｓ ２５ｃ ％ ２６ａ ％２
６ｃ・・・・・・多結晶シリコン膜、２５ｂ 、 ２６
ｂ・・・・・・高融点金属膜又は高融点金属シリサイド
膜、２６・・・・・・第２ゲート電極、２７・・・・・
・層間絶縁膜。
Claims (1)
- 光電変換により得られた信号電荷を転送するための複数
の転送電極を有する固体撮像素子であって、該転送電極
を多結晶シリコン膜と高融点金属又は高融点金属シリサ
イド膜と多結晶シリコン膜とを順次積層してなる３層構
造としたことを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2145490A JPH03225915A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2145490A JPH03225915A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03225915A true JPH03225915A (ja) | 1991-10-04 |
Family
ID=12055414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2145490A Pending JPH03225915A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03225915A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0641026A2 (en) * | 1993-08-26 | 1995-03-01 | Nec Corporation | Solid-state image pickup device comprising power feeding wires each divided into plural ones |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016446A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-28 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2145490A patent/JPH03225915A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016446A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-28 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0641026A2 (en) * | 1993-08-26 | 1995-03-01 | Nec Corporation | Solid-state image pickup device comprising power feeding wires each divided into plural ones |
| EP0641026A3 (en) * | 1993-08-26 | 1998-04-15 | Nec Corporation | Solid-state image pickup device comprising power feeding wires each divided into plural ones |
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