JPH03256359A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH03256359A JPH03256359A JP2053503A JP5350390A JPH03256359A JP H03256359 A JPH03256359 A JP H03256359A JP 2053503 A JP2053503 A JP 2053503A JP 5350390 A JP5350390 A JP 5350390A JP H03256359 A JPH03256359 A JP H03256359A
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- Japan
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- transfer
- section
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- shielding film
- shunt wiring
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Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 abstract description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
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- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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］
本発明は垂直電荷転送部に遮光膜とシャント配線を兼ね
るアルミニウム膜等の導電性遮光膜が形成された固体撮
像素子に関する。
るアルミニウム膜等の導電性遮光膜が形成された固体撮
像素子に関する。
〔発明の概要］
本発明は、インターライン転送型或いはフレームインタ
ーライン転送型のＣＣＤ固体撮像素子において、垂直電
荷転送部上に多相の転送クロック用のシャント配線と遮
光を兼ねる導電性遮光膜が形成され、その導電性遮光膜
のパターンを突出部を有するものとすることにより、ス
メア等の不要電荷の発生を防止するものである。
ーライン転送型のＣＣＤ固体撮像素子において、垂直電
荷転送部上に多相の転送クロック用のシャント配線と遮
光を兼ねる導電性遮光膜が形成され、その導電性遮光膜
のパターンを突出部を有するものとすることにより、ス
メア等の不要電荷の発生を防止するものである。
インターライン転送型或いはフレームインターライン転
送型のＣＣＤ固体撮像素子では、その垂直電荷転送部の
転送電極に供給される転送クロックの伝播遅延を防ぐた
め、アルミニウム膜からなるシャント配線がその垂直電
荷転送部の転送電極上に形成されるものが知られる。
送型のＣＣＤ固体撮像素子では、その垂直電荷転送部の
転送電極に供給される転送クロックの伝播遅延を防ぐた
め、アルミニウム膜からなるシャント配線がその垂直電
荷転送部の転送電極上に形成されるものが知られる。
このようなＣＣＤ固体撮像素子のシャント配線は、それ
ぞれ垂直方向を長手方向とする帯状のパターンを以て垂
直電荷転送部上に延在されている。
ぞれ垂直方向を長手方向とする帯状のパターンを以て垂
直電荷転送部上に延在されている。
第４図は、従来のＣＣＤ固体撮像素子のシャント配線、
第１層目及び第２層目のポリシリコン層からなる転送電
極のレイアウトを示す。この第４図に示すように、略帯
状に■方向に延在されたパターンからなるシャント配線
５１ａ、５１ｂが形成されており、そのシャント配線５
１ａ、５１ｂの下部に重なるように、第１層目のポリシ
リコン層からなる転送電極５２と、第２層目のポリシリ
コン層からなる転送電極５３が形成されている。これら
転送電極５２．５３は垂直電荷転送部上にＶ方向に交互
に配置されるように設けられており、第２層目のポリシ
リコン層からなる転送電極５３はその両端部がそれぞれ
第１層目のポリシリコン層からなる転送電極５２上に重
なる。シャント配線５１ａ、５１ｂは、各転送電極５２
．５３への給電を図るための導電膜としても機能し、ス
ミア防止のための遮光膜としても用いられる。各転送電
極５２．５３は、隣接する垂直列同士で連絡しており、
受光部５４の■方向の端部で細条部５５゜５６を介して
接続している。隣接するシャント配線５１ａとシャント
配線５１ｂには、互いに異相のクロックが与えられてお
り、転送電極５３とシャント配＊５１ａ、及び転送電極
５２とシャント配線５１ｂは、それぞれコンタクトホー
ル５７を介して接続されている。従って、転送電極５２
゜５３は異なる転送クロックで駆動されることになる。
第１層目及び第２層目のポリシリコン層からなる転送電
極のレイアウトを示す。この第４図に示すように、略帯
状に■方向に延在されたパターンからなるシャント配線
５１ａ、５１ｂが形成されており、そのシャント配線５
１ａ、５１ｂの下部に重なるように、第１層目のポリシ
リコン層からなる転送電極５２と、第２層目のポリシリ
コン層からなる転送電極５３が形成されている。これら
転送電極５２．５３は垂直電荷転送部上にＶ方向に交互
に配置されるように設けられており、第２層目のポリシ
リコン層からなる転送電極５３はその両端部がそれぞれ
第１層目のポリシリコン層からなる転送電極５２上に重
なる。シャント配線５１ａ、５１ｂは、各転送電極５２
．５３への給電を図るための導電膜としても機能し、ス
ミア防止のための遮光膜としても用いられる。各転送電
極５２．５３は、隣接する垂直列同士で連絡しており、
受光部５４の■方向の端部で細条部５５゜５６を介して
接続している。隣接するシャント配線５１ａとシャント
配線５１ｂには、互いに異相のクロックが与えられてお
り、転送電極５３とシャント配＊５１ａ、及び転送電極
５２とシャント配線５１ｂは、それぞれコンタクトホー
ル５７を介して接続されている。従って、転送電極５２
゜５３は異なる転送クロックで駆動されることになる。
上述のシャント配線５１ａ、５１ｂは、転送電極の低抵
抗化を図るためにも用いられるが、ＣＣＤ固体撮像素子
の受光部５４以外の領域を覆う遮光膜としても機能する
。
抗化を図るためにも用いられるが、ＣＣＤ固体撮像素子
の受光部５４以外の領域を覆う遮光膜としても機能する
。
ところが、隣接するようなシャント配線５１ａ。
５１ｂは互いに異なる転送クロックが与えられているた
めに、離間する必要があり、受光部５４以外の領域を全
て覆うわけにはいかない。このため垂直電荷転送部の上
のみを覆うように、各シャント配線５１ａ、５１ｂは略
帯状のパターンとされるが、第５図に示すように、転送
Ｈ１１５２，５３の重なった部分からなる段差部６ｏに
よって、例えばシャント配線５１ａのパターンがその段
差部６０のところだけ、本来幅ｗ０であるものが幅Ｗ、
に細くなり、側部に凹部６２が形成される現象が生ずる
。これは段差部６ｏでは、２つの転送電極５２．５３の
分だけ、すなわち約ｌＩＩｍ程度位置的に高くなってい
るからである。
めに、離間する必要があり、受光部５４以外の領域を全
て覆うわけにはいかない。このため垂直電荷転送部の上
のみを覆うように、各シャント配線５１ａ、５１ｂは略
帯状のパターンとされるが、第５図に示すように、転送
Ｈ１１５２，５３の重なった部分からなる段差部６ｏに
よって、例えばシャント配線５１ａのパターンがその段
差部６０のところだけ、本来幅ｗ０であるものが幅Ｗ、
に細くなり、側部に凹部６２が形成される現象が生ずる
。これは段差部６ｏでは、２つの転送電極５２．５３の
分だけ、すなわち約ｌＩＩｍ程度位置的に高くなってい
るからである。
そして、このようにシャント配線５１ａが段差部６０で
細くなったために、遮光されるべき領域で入射光が２層
の転送電極５２．５３を介して進入し、それが不要電荷
であるス逅アとなって、垂直電荷転送部の埋め込みチャ
ンネル層６１に入る。
細くなったために、遮光されるべき領域で入射光が２層
の転送電極５２．５３を介して進入し、それが不要電荷
であるス逅アとなって、垂直電荷転送部の埋め込みチャ
ンネル層６１に入る。
このために、得られた画像信号はノイズの大きなものと
なってしまう。
なってしまう。
そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑み、十分な不
要電荷の低減を図るような固体撮像素子の提供を目的と
する。
要電荷の低減を図るような固体撮像素子の提供を目的と
する。
上述の目的を達成するために、本発明の固体撮像素子は
、半導体基板上にマトリクス状に配列された受光部と、
その受光部の各垂直列毎に該垂直列に沿って設けられる
垂直電荷転送部と、その垂直電荷転送部からの電荷を水
平方向に転送する水平電荷転送部を有する０本発明の固
体撮像素子は、上記垂直電荷転送部と上記水平電荷転送
部の間に電荷を一時的に蓄積するための蓄積部を設けた
構造であっても良い。
、半導体基板上にマトリクス状に配列された受光部と、
その受光部の各垂直列毎に該垂直列に沿って設けられる
垂直電荷転送部と、その垂直電荷転送部からの電荷を水
平方向に転送する水平電荷転送部を有する０本発明の固
体撮像素子は、上記垂直電荷転送部と上記水平電荷転送
部の間に電荷を一時的に蓄積するための蓄積部を設けた
構造であっても良い。
そして、本発明の固体撮像素子は、上記垂直電荷転送部
の多相の転送クロックで駆動される転送電極上を覆って
該転送クロックの給電と遮光を兼ねる導電性遮光膜が上
記垂直列に沿って形成され、その転送電極の段差部上で
上記導電性遮光膜は不要電荷の発生防止用の突出部を有
することを特徴とする。
の多相の転送クロックで駆動される転送電極上を覆って
該転送クロックの給電と遮光を兼ねる導電性遮光膜が上
記垂直列に沿って形成され、その転送電極の段差部上で
上記導電性遮光膜は不要電荷の発生防止用の突出部を有
することを特徴とする。
ここで、上記導電性遮光膜としては、例えばアルミニウ
ム膜や、高融点金属膜及びそのシリサイド又はその組合
せ等の膜が挙げられる。
ム膜や、高融点金属膜及びそのシリサイド又はその組合
せ等の膜が挙げられる。
転送電極の段差部で上記導電性遮光膜に突出部を形成す
ることで、仮にその段差部で導電性遮光膜が細くなるよ
うな現象が生じた場合でも、突出部の幅が細くなるだけ
であり、本来のスメア防止に必要なパターン幅が確保さ
れることになる。従って、スミア等の不要電荷の発生が
防止されることになる。
ることで、仮にその段差部で導電性遮光膜が細くなるよ
うな現象が生じた場合でも、突出部の幅が細くなるだけ
であり、本来のスメア防止に必要なパターン幅が確保さ
れることになる。従って、スミア等の不要電荷の発生が
防止されることになる。
本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。
本実施例の固体撮像素子は、インターライン転送型のＣ
ＣＤイメージ中であり、第３図に示すような全体構造を
有する。すなわち、その撮倣部１０にはマトリクス状に
配列された複数の受光部１１がシリコン基板上に形成さ
れ、それら受光部ｌｌの各垂直列に沿って垂直レジスタ
１２が形成されている。これら垂直レジスタ１２は受光
部１１からの電荷を垂直方向に転送する。垂直レジスタ
１２には、後述するように、電荷を転送するための複数
の転送電極が設けられ、それらの転送電極にはシャント
配線を介して多相の転送クロックが供給される。また、
それらシャント配線は転送電極上を覆って遮光膜として
も機能する。各垂直レジスタ１２の端部には、水平方向
に電荷を転送するための水平レジスタ１３が設けられて
いる。そして、その水平レジスタ１３の終端部に出力ア
ンプ１４が設けられ、この出力アンプ１４より画像信号
が出力される。
ＣＤイメージ中であり、第３図に示すような全体構造を
有する。すなわち、その撮倣部１０にはマトリクス状に
配列された複数の受光部１１がシリコン基板上に形成さ
れ、それら受光部ｌｌの各垂直列に沿って垂直レジスタ
１２が形成されている。これら垂直レジスタ１２は受光
部１１からの電荷を垂直方向に転送する。垂直レジスタ
１２には、後述するように、電荷を転送するための複数
の転送電極が設けられ、それらの転送電極にはシャント
配線を介して多相の転送クロックが供給される。また、
それらシャント配線は転送電極上を覆って遮光膜として
も機能する。各垂直レジスタ１２の端部には、水平方向
に電荷を転送するための水平レジスタ１３が設けられて
いる。そして、その水平レジスタ１３の終端部に出力ア
ンプ１４が設けられ、この出力アンプ１４より画像信号
が出力される。
第１図は、本実施例のＣＣＤイメージヤのシャント配線
１ａ〜Ｉｄ、各転送電極２．３のパターンを示している
。第１図中、太い実線で示すようにアルえニウム膜から
なるシャント配線１ａ〜１ｄは、それぞれ後述する突出
部４を有した略帯状のパターンに形成され、それぞれ異
なる位相の転送クロックを供給するために、互いに分離
されている。第１層目のポリシリコン層からなる転送電
極２は、図中破線で示すように図中Ｈ方向に延在される
パターンとされ、受光部１１の開口率を高めるために受
光部１１のＶ方向の端部側で細条部を有し、垂直レジス
タのチャンネル層上で電極として機能するように広くさ
れたパターンを有している。第２層目のポリシリコン層
からなる転送電極３は、図中細い実線で示すパターンと
され、転送電極２と同様に、受光部１１のＶ方向の部分
で細くなり、垂直レジスタのチャンネル層上で電極とし
て機能するように広くされたパターンを有している。こ
れら転送電極２．３は、シリコン基板上に絶縁膜を介し
て形成されており、転送電極２゜３が重なった領域は段
差部５となる。また、これら転送電極２，３には、それ
ぞれ所要の転送クロックΦＩＭ＋〜ΦＩＭ４がシャント
配線１ａ〜ｌｄを介し、さらに図示しないコンタクトホ
ールを介して供給される。
１ａ〜Ｉｄ、各転送電極２．３のパターンを示している
。第１図中、太い実線で示すようにアルえニウム膜から
なるシャント配線１ａ〜１ｄは、それぞれ後述する突出
部４を有した略帯状のパターンに形成され、それぞれ異
なる位相の転送クロックを供給するために、互いに分離
されている。第１層目のポリシリコン層からなる転送電
極２は、図中破線で示すように図中Ｈ方向に延在される
パターンとされ、受光部１１の開口率を高めるために受
光部１１のＶ方向の端部側で細条部を有し、垂直レジス
タのチャンネル層上で電極として機能するように広くさ
れたパターンを有している。第２層目のポリシリコン層
からなる転送電極３は、図中細い実線で示すパターンと
され、転送電極２と同様に、受光部１１のＶ方向の部分
で細くなり、垂直レジスタのチャンネル層上で電極とし
て機能するように広くされたパターンを有している。こ
れら転送電極２．３は、シリコン基板上に絶縁膜を介し
て形成されており、転送電極２゜３が重なった領域は段
差部５となる。また、これら転送電極２，３には、それ
ぞれ所要の転送クロックΦＩＭ＋〜ΦＩＭ４がシャント
配線１ａ〜ｌｄを介し、さらに図示しないコンタクトホ
ールを介して供給される。
第２図はそのアルミニウム膜からなるシャント配線１の
パターンを示しており、これらシャント配線１は、図中
Ｖ方向を長手方向とする線幅りの帯状のパターンとされ
、その段差部５上で突出部４を有している。この突出部
４はシャント配線ｌの両側部から略矩形状にＨ方向に突
出した形状を有する。各シャント配線１はその突出部４
を有しているために、通常の間隔ｄ、が段差部５では間
隔ｄ２に狭くなっており、電気的には絶縁されているも
のの突出部４の先端で近接して配置されている。このよ
うに本実施例では、シャント配線１に突出部４が形成さ
れているために、フォトリソグラフィーによって段差部
５でシャント配線ｌの線幅が狭まるような現象が生して
も、本来の線幅りは確保され、遮光特性が劣化するよう
なことはない。
パターンを示しており、これらシャント配線１は、図中
Ｖ方向を長手方向とする線幅りの帯状のパターンとされ
、その段差部５上で突出部４を有している。この突出部
４はシャント配線ｌの両側部から略矩形状にＨ方向に突
出した形状を有する。各シャント配線１はその突出部４
を有しているために、通常の間隔ｄ、が段差部５では間
隔ｄ２に狭くなっており、電気的には絶縁されているも
のの突出部４の先端で近接して配置されている。このよ
うに本実施例では、シャント配線１に突出部４が形成さ
れているために、フォトリソグラフィーによって段差部
５でシャント配線ｌの線幅が狭まるような現象が生して
も、本来の線幅りは確保され、遮光特性が劣化するよう
なことはない。
本件発明者らが行った実験からは、このようなシャント
配線１の一例として、例えばシャント配線ｌの線幅りを
約５．６μｍとして、間隔ｄ、を約１．７μｍに設定し
、段差部５上の突出部４間の間隔ｄ２を約１．４μｍに
設定したところ、１μｍ加工用の色素入りレジストを使
用することで線幅が略一定で良好なシャント配線１が得
られた。また、他の例として、さらに突出部４の突出量
を多くし、間隔ｄ２を狭めることで、遮光性が高まり、
さらにスメアの低減された固体撮像素子を得ることがで
きた。
配線１の一例として、例えばシャント配線ｌの線幅りを
約５．６μｍとして、間隔ｄ、を約１．７μｍに設定し
、段差部５上の突出部４間の間隔ｄ２を約１．４μｍに
設定したところ、１μｍ加工用の色素入りレジストを使
用することで線幅が略一定で良好なシャント配線１が得
られた。また、他の例として、さらに突出部４の突出量
を多くし、間隔ｄ２を狭めることで、遮光性が高まり、
さらにスメアの低減された固体撮像素子を得ることがで
きた。
なお、上述の実施例では、固体撮像素子をインターライ
ン転送型としたが、フレームインターライン転送型であ
っても良い。
ン転送型としたが、フレームインターライン転送型であ
っても良い。
本発明の固体撮像素子は、遮光及び給電用に用いられる
導電性遮光膜が段差部に突出部を有しているため、レジ
ストの露光状態に起因してその線幅が狭まっても、十分
に線幅を確保することができ、スメア等の不要電荷の発
生を低減させることができる。
導電性遮光膜が段差部に突出部を有しているため、レジ
ストの露光状態に起因してその線幅が狭まっても、十分
に線幅を確保することができ、スメア等の不要電荷の発
生を低減させることができる。
第１図は本発明の固体撮像素子の一例の要部平面図、第
２図はその一例のアルミニウム膜のパターンを示すレイ
アウト、第３図は本発明の固体撮像素子の一例の概略的
な構造を示すブロック図、第４図は従来の固体撮像素子
の一例の要部平面図、第５図はその従来の固体撮像素子
の一例の段差部の断面斜視図である。 １．１ａ−１ｄ・・・シャント配線 ２．３・・・転送電極 ４・・・突出部 ５・・・段差部 １０・・・撮像部 １１・・・受光部 １２・・・垂直レジスタ １３・・・水平レジスタ
２図はその一例のアルミニウム膜のパターンを示すレイ
アウト、第３図は本発明の固体撮像素子の一例の概略的
な構造を示すブロック図、第４図は従来の固体撮像素子
の一例の要部平面図、第５図はその従来の固体撮像素子
の一例の段差部の断面斜視図である。 １．１ａ−１ｄ・・・シャント配線 ２．３・・・転送電極 ４・・・突出部 ５・・・段差部 １０・・・撮像部 １１・・・受光部 １２・・・垂直レジスタ １３・・・水平レジスタ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上にマトリクス状に配列された受光部と、
その受光部の各垂直列毎に該垂直列に沿って設けられる
垂直電荷転送部と、その垂直電荷転送部からの電荷を水
平方向に転送する水平電荷転送部を有し、 上記垂直電荷転送部の多相の転送クロックで駆動される
転送電極上を覆って該転送クロックの給電と遮光を兼ね
る導電性遮光膜が形成され、その転送電極の段差部上で
上記導電性遮光膜は不要電荷の発生防止用の突出部を有
す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 |
|---|---|---|---|
| JP2053503A JPH03256359A (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053503A JPH03256359A (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03256359A true JPH03256359A (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=12944630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2053503A Pending JPH03256359A (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03256359A (ja) |
Cited By (7)
| 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 |
| US6097433A (en) * | 1996-06-10 | 2000-08-01 | Nec Corporation | Solid state imaging apparatus having a plurality of metal wirings for supplying driving pulses to transfer electrodes of vertical CCD registers |
| JP2008147378A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| EP2405481A1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus and imaging system |
| US8507870B2 (en) | 2010-07-07 | 2013-08-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus and imaging system |
| US8836833B2 (en) | 2010-07-07 | 2014-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus having pixels with plural semiconductor regions |
| US9007501B2 (en) | 2010-07-07 | 2015-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus and imaging system |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP2053503A patent/JPH03256359A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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