JPH0371669A

JPH0371669A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH0371669A
Application number: JP1208177A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Shibusawa; 渋沢　勝彦
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1991-03-27

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）この発明は、固体撮像装置に関するものである。

（従来の技術）半導体材料を用いた固体撮像装置は、めざましい進歩を
とげており、ビデオカメラ等をはじめとする種々の装置
に利用されている。

このような固体撮像装置の一例として垂直オーバーフロ
ードレイン構造を有する固体撮像装置か知られでいた（
例えば文献　（株）サイエンスフォーラム発行「超ＬＳ
ｒ総合辞典」　（昭６３．３．３１）ｐ、２０）。この
固体撮像装置は、ブルーミングの発生やスミアの発生の
抑制に有効なものであり、以下に説明するような構造を
有し、また、動作するものであった。

この固体撮像装置では、Ｎ型シ１ノコン基板上に一部の
深さが浅いＰウェルが設けられでいる。このＰウェルの
深さが浅い領域にはｎ型拡散層が設けられホトダイオー
ドが構成され、さらにこのＰウェルの別の領域には電荷
転送部としての垂直ＣＯＤと、トランスファーゲートと
か設けられている。Ｐウェルのホトダイオード用のＮ型
拡散層が設けられた部分はＰウェルの深さか浅くされで
いるために、Ｎ型拡散層とＮ型シリコン基板とは近接す
る。従って、ホトダイオードで過剰に電荷か生しると、
ホトダイオード下のＰウェルの厚さか薄い部分でバンチ
スルー状態か起き、過剰電荷はＮ型シリコン基板に掃き
出される。この結果、ブルーミングの発生等の防止か出
来た。

しかし、このような従来の固体撮像装置ヲ用い色情報を
識別する場合、従来の固体撮像装置のホトダイオードか
波長３００〜１５００ｎｍの範囲の光に感応し光電変換
を行なってしまうため、固体撮像装置のみでは色情報を
得ることか出来なかった。そこで、従来は、例えば次の
■、■のような方法か用いられていた。

■・・・被写体からの光％Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（
青）の各光に予め分解し、これら各光の光強度をそれぞ
れ個別の固体撮像装置により測定する方法。いわゆる三
板式と称される方法。

■・・・１つの固体撮像装置（こ備わる多数のホトダイ
オードをカラーフィルタを用いて所定の色成分（例えば
口、Ｇ及びＢ）用（こ割り当でで、この固体撮像装置１
つて各色成分の光強度を測定する方法。いわゆる単板式
と称される方法。

従って、従来の単板式のカラー固体撮像装置では、多数
のホトダイオードを上述の例で云えば８、Ｇ又（よりの
各光用に割り当てるために、電荷転送の方式（ＣＣＤ　
（Ｃｈａｒｑｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）型と
かＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ　０ｘｉｄｅ　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒ）型等）を問わず、カラーフィルタか必要で
あった。このため、従来の単板式のカラー固体撮像装置
では、例えば文献（竹村裕夫著ｒ　ｃｃｏカメラ技術」
ラジオ技術社発行１）ｐ、　１０９〜１１５）に開示さ
れているように、ホトダイオードや電荷転送部等の作製
か終了したつエバに別途に用意したカラーフィルタを貼
り合わせるとか、または、このウェハ上にカラフィルタ
をホトリソグラフィ技術により直接形成する（オンウェ
ハとかオンチップと称される。）とかを行なって固体撮
像装置を構成しでいた。

カラーフィルタとしでは、セラチン等のような有機物質
を染色した染色フィルタや、無機系物質の薄膜を用いた
干渉膜フィルタが用いられていた。

（発明か解決しようとする課題）しかしながら、上述のようにカラーフィルタを用いる必
要かある従来の固体撮像装置では、例えば以下のような
ｆ！々の問題点が生しでいた。

■・・・カラーフィルタを作製するため（こは、ｌＯ数
回に及ぶホトリックラフイエ程や染色工程か必要であり
、このため固体撮像装置の製品コストか増加してしまう
という問題点。

■・・・フィルタの構成材料をセラチン等のような有機
物質とした場合、これの耐熱性や耐候性等によっでバラ
ケージング工程やパッケージング材がか制限されてしま
うという問題点。

■・・・フィルタの構成材料をゼラチン等のような有機
物質とした場合、変芭、退芭等という色の経年変化が起
きてしまうという問題点。さらにまた当該固体撮像装置
の使用環境がこのフィルタによって制限されてしまうと
いう問題点。

■・・・ゼラチンに感光性を付与するために添加する重
クロム酸アンモニウムの廃液中の六価クロムの公害防止
対策か大変であるという問題点。

■・・・染色ムラ、セラチン膜の膜厚不均一等に起因す
る色再現性の劣化という問題点。

■・・・カラーフィルタのレンズ効果に起因する再生画
像の画質劣化という問題点。

■・・・無機系の物質（こよる干渉膜型のカラーフィル
タの場合、その製作コストが有機物質を染色した型のも
のに比し非常に高いという問題点。

この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、従
ってこの発明の目的は、カラーフィルタを用いることな
くカラー画像を得ることが出来る単板式の固体撮像装Ｍ
％提供することにある。

（課題を解決するための手段）この目的の達成を図るため、この出願に係る発明者は！
！々の検討を重ねた。その結果、従来は、ブルーミング
の発生やスミアの発生を防止するための構造として知ら
れでいた縦型オーバーフロードレイン（Ｖｅｒｔｉｃａ
ｌ　Ｏｖｅｒｆｌｏｗ　Ｄｒａｉｎ）構造（以下、ＶＯ
Ｄ構造と略称することもある。）に着目し、これを改良
すること（こよって、この発明を完成するに至った。

従ってこの発明によれば、Ｎ型半導体基板に一部の層厚
が薄いＰ型半導体層を具え、このＰ型半導体層の前述の
層厚が薄い部分にホトダイオードを他の部分に電荷転送
部を具えるＶＯＤ構造型造型体撮像装置において、前述のホトダイオード表面から前述のＰ型半導体層の層
厚が薄い部分と、前述のＮ型半導体基板との接合位置ま
での深さを、前述のホトダイオードで吸収したい波長の
光の、当該固体撮像装置を構成する半導体材料への侵入
深さと実質的に一部させてあることを特徴とする。

なお、この発明の実施に当たり、前述のホトダイオード
上にこのホトダイオードで吸収したい波長の光より短波
長側の光を吸収する吸収膜を設けるのか好適である。な
お、この吸収膜は、従来の干渉膜フィルタで必要であっ
たＲ密な設計は不要であるから、これを設けたとしても
コストを高めることはない。この吸収膜をどのようなも
ので構成するかについでは、吸収したい波長等を考慮し
選択することになる。固体撮像装置の形成工程での便宜
を考えると、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等が好適
である。特にシリコン窒化膜は紫外線の吸収係数か大き
いことで知られでいるので、紫外線を除去する場合は非
常に有効である。

（作用）このような構成によれば、ホトダイオードで吸収したい
波長の光より長波長側の光はＮ型半導体基板に吸収され
るようになるので、このホトダイオードでは、吸収した
い波長の光より長波長側の光による光電変換は行なわれ
なくなる。また、吸収したい光より短波長側の光による
光電変換は行なわれてしまうが、これによる情報は公知
の通り、後の演算処理によって容易に除去できる。この
ため、固体撮像装置に備わる多数のホトダイオードを例
えばＢ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各光の波長を閾値
とした長、中及び短波長用の３群に分け、各群に所属す
るホトダイオードのＰ型半導体層とＮ型半導体基板との
接合位置を日光、日光又は日光の半導体材料への侵入深
さに実質的に一部させることにより、第１のホトダイオ
ード群で円の色情報が、第２のホトダイオード群でＧの
色情報か、第３のホトダイオード群でＢの色情報がそれ
ぞれ得られる。この結果、カラーフィルタを用いずとも
カラー画像が得られるようになる。

また、前述のホトダイオード上にこのホトダイオードで
吸収したい波長の光より短波長側の光を吸収する吸収膜
を設けると、吸収したい波長の光より短波長側の光によ
る光電変換が防止される。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の固体撮像装置の実施例
につき説明する。なお、以下の実施例は、吸収波長の異
なるａ　ｆｍ類のホトダイオード、具体的には８（赤）
の光の波長以下の光を主に吸収するホトダイオード、Ｇ
（緑）の光の波長以下の光を主に吸収するホトダイオー
ド及びＢ（青）の光の波長以下の光を主に吸収するホト
ダイオドを具えるＣＣＤ型の固体撮像装置の例である。

しかし、これは単なる例示であることは理解されたい。

従って、吸収波長の異なるホトダイオードの種類数や閾
値波長は、上述の例に限られるものではなく固体撮像装
置の設計によって変更出来ることは理解されたい。なお
、以下の説明においては上述の３ｆｉ類のホトダイオー
ドを、単に日用ホトダイオード、日用ホトダイオード、
日用ホトダイオードと略称する。

構［０え明先ず、第１図（Ａ）及び（Ｂ）を参照して実施例の固体
撮像装置の構造１こつき説明する。なお、第１図（Ａ）
は、実施例の固体撮像装置を、これの一画素にあたる部
分（こ主に着目しで示した平面図、また、第１図（Ｂ）
は、実施例の固体撮像装置を、第１図（Ａ）のＱ−Ｑ線
に沿って切った断面図である。しかしなから、これら図
は、この発明を理解出来る程度に概略的に示しであるに
すぎない。従って、図中の各構成成分の寸法、形状及び
配Ｗｆｍ係、ざらに各構成戊分間の寸法比も概略的であ
り、この発明が図示例にのみ限定されるものでないこと
は理解されたい。

始めに第１図（Ａ）を参照して、実施例の固体撮像装置
の平面構造についで説明する。第１図（Ａ）において、
Ｐｘは１画素領域を示す。この１画素領域Ｐｘ内には、
詳細は後述するか、Ｂ用のホトダイオードｌｌａ　’ｆ
ｒ有する第一のセルＣ６と、Ｇ用のホトダイオードＩｌ
ｂＭ有する第二のセルＣ６と、Ｂ用のホトダイオードｔ
ｉｃ　＠有する第三のセルＣ，とか設けである。各セル
領域は、従来同様ホトダイオード形成領域ＰＤ、トラン
スファゲート形成領域ＴＧ及びＣＣＤ形戒領域で構成し
である。

続いて第１図（Ｂ）を参照して、実施例の固体撮像装置
の要部の構造について説明する。

第１図（Ｂ）において、１３はＮ型半導体基板としての
Ｎ型シリコン基板を示す、この実施例のＮ型シリコン基
板は１３、不純物濃度か５　Ｘ　１０”〜１　ｘ　１０
”／ｃｍ３程度のＮ型シリコン基板で構成している。

このＮ型シリコン基板１３上には、所々の層厚が薄くさ
れたＰ型半導体層としてのＰウェル１５が設けである。

このＰウェル１５の層厚が薄くされた部分各々は、ホト
ダイオードＩｌａ、Ｉｌｂ又はＩｌｃが形成されるとこ
ろとなる。また、Ｐウェル１５の所定の領域各々には、
素子分離のためのフィールド酸化膜１５ａ、　１５ｂ、
　１５ｃ、　１５ｄが設けである。

ここで、ホトダイオード自体が波長選択性を有しでいな
かった従来の固体撮像装置においては、Ｐウェル１５内
のホトダイオードか形成される各々の部分と、Ｎ型シリ
コン基板１３との接合位置のホトダイオード表面からの
深さは、いずれにおいても同じとされでいた訳であるが
、この発明の固体撮像装置では、日、Ｇ及びＢ用のホト
ダイオード１１ａ、　Ｉ　Ｉｂ、　ｌ　Ｉｃ毎てこの深
さを以下に説明するように異ならせである。

８用ホトダイオードｌｌａの表面（実際にはＰウェル１
５に設けたホトダイオード用Ｎ十型拡散層１７ａ表面）
から、この下のＰウェル部分と、Ｎ型シリコン基板１３
との接合位置まての深さは、１６としである。

また、Ｇ用ホトダイオードｌｌｂの表面（実際にはＰウ
ェル１５に設けたホトダイオード用Ｎ＋型拡散層＋７ｂ
表面）から、この下のＰウェル部分と、Ｎ型シリコン基
板１３との接合位置までの深さは、β４としである。

また、Ｂ用ホトダイオードｌｌｃの表面（実際にはＰウ
ェル１５に設けたホトダイオード用Ｎ＋型拡散層１７ｃ
表面）から、この下のＰウェル部分と、Ｎ型シリコン基
板１３との接合位置までの深さは、１２としである。

ここて１２．β４及びβ６各々の値は、各ホトダイオー
ドｌｌａ、Ｉｌｂ、Ｉｌｃの表面からＰウェル１５の層
厚か薄い部分と、Ｎ型半導体基板１３との接合位置まで
の深さを、そのホトダイオードで吸収したし）波長の光
の、当該固体撮像装置を構成する半導体材料（この例で
はシリコン）への侵入深さと実質的に一部するような値
としでいる。具体的には次の通りとしである。

日、Ｇ及びＢの各光の場合、これら光のシリコン内への
侵入深さは、白の光が一番深く、Ｂの光か一番浅くなる
。第２図（Ａ）にその様子を示した。なお、第２図（Ａ
）においで、縦軸はホトダイオードに入射させた光の波
長を示す軸であり、横軸はホトダイオード表面から基板
方向への深さを示す軸である。ざらに、実線は、ホトダ
イオード上に吸収膜を設けた場合の侵入深さ、破線は吸
収膜を設けていない場合の侵入深さである。さらに、λ
６、λ６、入。は、円、Ｇ、Ｂの光の波長をそれぞれ示
す。

従って、上述のβ２＋−＆４＋及びｌＩｌ各々の値は、
１２２＜１２　ａ＜１２　ｅという関係を示すことには
違いないか、実際は、Ｎ＋型型数散層１７ａ　１７ｂ、
　１７ｃの不純物濃度を変えた場合、Ｐウェルの不純物
濃度を変えた場合、ホトダイオード上に吸収膜を設けた
場合等により変化する。また、この実施例の場合は、８
用ホトダイオードＩｌａ上のみに、窒化膜から戊る膜厚
か１０００大程度の吸収膜１９を設けであるので、Ｒ用
のホトダイオードでの光の侵入深さは、第２図（Ａ）中
の実線で示した深さにほぼなる。

このような点を考慮しで決定されたこの実施例における
Ａ　２．ｎ　４＋及びβ６各々の具体的な値は、ｆ２２
＝０．５　ｕｍ、βａ　＝　１．０　ｕ　ｍ　、　１　
ｅ　＝　１．５ｑｍである。また、このときの日用ホト
ダイオード１１ｃのＮ＋型型数散層１７ｃ深さ！２１は
０．２５ａｍ、Ｇ用ホトダイオードＩｌｂのＮ十型拡散
層＋７ｂの深ざ１３は０．６　ｕｍ、Ｒ用ホトダイオー
ド１１ａのＮ１型拡散層１７ａの深さ（５は１．２ｕｍ
である。

なお、この実施例の固体撮像装置は、従来の固体撮像装
置と同様に、チャネルとなるＮ−型拡散層２１．絶縛膜
２３及びポリシリコン電極２５で主に構成されたＣＣＤ
（第１図（Ａ）参照）と、ＣＣＤのゲートと兼用のトラ
ンスファーゲートＴＧと、層間絶縁膜２７と、遮光膜２
９と、パッシベーション膜３１とを具えている。ＣＣＤ
、　ＴＧ、層間′！＆、締膜２７、遮光膜２９、パッシ
ベーション膜３１等に関する説明は、これらか公知のも
のであるので、省略する。

上述のような実施例の固体撮像装置においては、Ｐウェ
ル１５をアースとし、Ｎ型シリコン基板１３に所定のバ
ックバイアスを印加すると、日、Ｇ及びＢ用のホトダイ
オードＩｌａ、ｌｌｂ、Ｉｌｃ　８りの基板深さ方向の
電位変化は以下に説明するようなもの（こなる。第２図
（８）〜（Ｄ）はその説明１こ供する図であり、横軸に
ホトダイオード表面から基板方向の深さをとり、縦軸に
電位（ポテンシャル）をとり、８、Ｇ及びＢ用のホトダ
イオード１１ａ、ｌＩｂ、　Ｉｌｃ各々の基板深さ方向
の電位変化を示した図である。なお、第２図（Ｂ）はＢ
用ホトダイオードｌｌｃに関する特性図、第２図（Ｃ）
はＧ用ホトダイオードｌｌｂに関する特性図、第２図（
Ｃ）はｎ用ホトダイオードＩｌａに関する特性図である
。また、これらの図において基板表面における電位は、
トランスファーゲート（ＴＧ）かオンしたときのチャネ
ル（Ｎ−型拡散層２１）での電位である。また、図中の
破線ｊ　１は、ホトダイオード用のＮ＋＋散層１７ａ、
１７ｂ又は１７ｃと、Ｐウェル１５との接合位置を示す
。さらに、破線Ｊ２はＰウェル１５と、Ｎ型シリコン基
板１３との接合位置を示す。なお、縦軸は下に向う程電
位が高くなることに留意されたい。

第２図（Ｂ）〜（Ｄ）からも理解出来るよう（こ、８、
Ｇ及びＢ用ホトダイオードいずれにおいても、電位変化
のピークと、対応する光（日、Ｇ又はＢ）のホトダイオ
ードへの侵入深さ（＝Ｐウェル及びＮ型シリコン基板の
接合位置８２　）とが一致するようになる。このため、
各ホトダイオド共に、対応する光より短波長の光から対
応する光までを有効に吸収出来るようになる。

裂Ａ１」しり後期次（こ、この発明の理解を深めるために、実施例の固体
撮像装置の製造方法の一例について説明する。第３図（
Ａ）〜（Ｆ）は、その説明に供する図であり、工程中の
主な工程における装置の様子を第１図（Ｂ）同様な断面
図を以って示した工程図である。

先ず、不純物濃度か５　ｘ　Ｉｎ”　〜Ｔ　Ｘ　１０”
／ｃｍ３程度のＮ型シリコン基板で（＋００）面を主面
とするＮ型シリコン基板１３を用意する。

次に、このＮ型シ１ノコン基板Ｉ３の、後工程（こおい
てＢ用ホトダイオードが形成される予定領域に不純物濃
度かＩ　Ｘ　１０”〜３　Ｘ　１０１５／ｃｍ３程度で
深ざＸ、か１．２〜１．５　ｕ、ｍ程度の第１のＰウェ
ル１５×を、Ｇ用ホトダイオードが形ｆＪｉ、される予
定領域に不純物濃度が８　Ｘ　１０”〜２　ｘ　ｔｏ１
５／ｃｍ３程度で深さＸ、か０．７〜１０　Ｌ１ｍ程度
の第２のＰウェル１５ｙをそれぞれ公知の方法で形成す
る。ざら（こ、Ｎ型シリコン基板１３の、日、Ｇ及びＢ
用ホトダイオードが形成される予定領域以外の領域に不
純物濃度か８　Ｘ　１０１５〜５　Ｘ　１０”／ｃｍ３
程度で深さＸ、か１．８〜２．０ｕｍ程度の第３のＰウ
ェル１５ｚ　ａ公知の方法で形成する。なお、以下の説
明において第１〜第３Ｐウエルを包括的にＰウェル１５
と称することもある。

次に、Ｐウェル１５の形成が終了した試料の所定領域に
、ＬＯＣＯ３法により素子分離のためにフィールド酸化
膜１５ａ〜＋５ｄを、５０００人程度の膜厚に形成する
（第３図（Ａ））。

次に、アクティブ領域の所定領域に、不純物としての例
えばリンをドーズ量が２　Ｘ　１０”／ｃｍ２程度の条
件でイオン注入して、深さかｌｕｍ程度であるＣＯＤの
チャネルとなるＮ−型拡散層２１を形成する。また、こ
の工程において、Ｐウェル１５の日用ホトダイオードか
形成される予定領域にもＮ−型拡散層２１ｘを同時に形
成する（第３図（Ｂ））。この日用ホトダイオードか形
成される予定領域に形成されたＮ〜型型数散層２１×深
さは、この部分のＰウェルの不純物濃度か低い分、他の
Ｎ−型拡散層２１より深くなり１．２ｕｍ程度になる。

次に、公知の技術によりゲート酸化膜となる絶縁膜２３
を所定領域に形成する。次に、公知の成膜技術、フォト
リングラフィ技術及びエツチング技術により、ＣＯＤの
ゲートとなる例えば膜厚か８０００人程度のポリシリコ
ン電極２５ヲ形戒する（第３図（Ｃ））。この際、本実
施例が電荷転送方式をＣＣＤ型としでいるので、第二ゲ
ート酸化膜（図示せず）及び第二ポリシリコン電極（第
１図（Ａ）に２５ａで示したもの）も同様に形成する。

次に、Ｎ型シリコン基板１３の、日用ホトダイオードが
形成される予定領域に不純物濃度か５Ｘ１０１７〜１×
１０Ｉ′！ｌ／Ｃｍ３程度で深さＸ、が０．５ｕｍ程度
の浅いＰウェル１５ｖを公知の方法で形成する（第３図
（Ｄ））。

次に、日、Ｇ及びＢ用の各ホトダイオードのためのＮ生
鉱散層１７ａ、　１７ｂ、　１７ｃを以下に説明するよ
うに形成する。

日用及びＧ用のホトダイオード形成予定領域に対しては
、不純物としてリンを用いこれをドーズ量か５　ｘ　１
０”／ｃｍ２程度の条件でイオン注入して深さか０．６
ｕｍ程度のＮ＋型型数散層１７ａ１７ｂ　＠形成する。

この際、日用ホトダイオード形成予定領域には既にＮ−
型拡散層２１ｘが形成されているか、これは、ポリシリ
コン電極２５ヲマスクとしたイオン注入により、Ｎ生型
拡散層１７ａになる。

また、Ｂ用のホトダイオード形成予定領域に対しでは、
不純物として砒素を用いこれをドーズ量が５　Ｘ　１０
”／ｃｍ２程度の条件でイオン注入して深さか０゜２５
ａｍ程度の浅いＮ＋型型数散層１７ｃ形成する（第３図
（Ｅ））。

次に、公知の成膜技術、フォトリングラフィ技術及びエ
ツチング技術により、日用ホトダイオードのＮ生型拡散
層１７ａ上に、例えば窒化膜から成る膜厚が例えば１０
００人程度の吸ｔｔｘ膜１９を形成する（第３図（Ｆ）
）。

その後、公知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及び
エツチング技術により、膜厚か例えば６０００大であり
例えばＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏ−Ｐｈｏｓｐｈｏ　５ｉｌｉ
ｃａｔｅＧｌａｓｓ）から成る層間結締膜２７を形成し
、ざらに膜厚が例えば８０００人であり例えばＡＱ　（
アルミニウム）から成る遮光膜２９を形威し、ざらに膜
厚か例えば＋ｏｏｏｏ人であり例えばＰＳＧ（Ｐｈｏｓ
ｐｈｏ　５ｉｌｉｃａｔｅＧｌａｓｓ）から成るパッシ
ベーション膜３１ヲ形戊して、第１図に示した実施例の
固体撮像装置を得る。

以上かこの発明の固体撮像装置の実施例の説明である。

しかしながらこの発明は上述の実施例のみに限られるも
のではなく以下に説明するような＋！々の変更を加える
ことが出来る。

例えば上述した実施例は、ＣＣＤ型の固体撮像装置にこ
の発明を適用した例であった。しかし、この発明は、Ｍ
ＯＳ　（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−３ｅｍｉｃｏｎｄｕ
ｃｔｏｒ）型の固体撮像装置に適用しでも実施例と同様
な効果を期待することが出来る。

また、上述の実施例では各セルＣＲ，Ｃ［１等をマトリ
クス状に配置した例（第１図（Ａ）参照）で説明してい
る。しかし、各セルの配置はこれ（こ限られるものでは
ない。

また、上述の実施例で述べた不純物濃度や、膜厚等の数
値的条件は、単なる例示にすぎず、固体撮像装置の設計
（こ応じで変更されるものであることは理解されたい。

ざらに、上述の実施例では日用ホトダイオード上にのみ
吸収膜＋９！設けでいるが、固体撮像装置の設計によっ
ては、Ｇ用ホトダイオード上及び又は日用のホトダイオ
ード上に吸収膜１９を設けても良い。吸収膜の材質及び
膜厚は、吸収したい光の波長等を考慮し固体撮像装置の
設計に適した材質及び膜厚にすれば良い。

（発明の効果）上述した説明からも明らかなように、この発明の固体撮
像装置によれば、半導体材料（実施例で云えばシリコン
）内への光の侵入深さか波長によって異なることを利用
し、この侵入深さに、ホトダイオードの接合位置を実質
的に一部させてホトダイオードそのものに吸収波長の選
択性を持たせである。このため、単板式の固体撮像装置
であっても、カラーフィルタを用いることなくカラー画
像か得られるようになる。従って、カラーフィルタを用
いることで生していた種々の問題を解決出来るから、固
体撮像装置の大＠なコスト低減が図れる。

また、前述のホトダイオード上にこのホトダイオードで
吸収したい波長の光より短波長側の光を吸収する吸収膜
を設けると、このホトダイオードは目的とする波長の光
のみを光電変換するようになるので、より好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は、実施例の固体撮像装置の説明に供する
平面図、第１図（８）は、実施例の固体撮像装置の説明（こ供す
る断面図、第２図（Ａ）〜（Ｄ）は、この発明の説明に供する図、第３図（Ａ）〜（「）は、実施例の固体撮像装置の製造
方法の一例を示す工程図である。Ｐｘ・・・１画素領域、　　　ＣＲ・・・第１のセルＣ
Ｇ・・・第２のセル、　　Ｃ８・・・第３のセルＰＤ・
・・ホトダイオード形７５Ｍ領域Ｔ６・・・トランスフ
ァーゲート形成領域ＣＣＤ・・・ＣＣＤ形戊領域１１ａ・・・日用ホトダイオード１１ｂ・・・Ｇ用ホトダイオード１１ｃ・・・日用ホトダイオード３・・・Ｎ型半導体基板（Ｎ型シリコン基板）５・・・
一部の層厚か薄いＰ型半導体層（Ｐウェル）５８〜＋５
ｄ・・・フィールド酸化膜７ａ〜１７ｃ・・・ホトダイオード用Ｎ＋型拡散層９・
・・吸収膜２１・・・Ｎ−型拡散層（チャネル）２３・・・絶縁膜、　　　　　２５・・・ポリシリコン
電極２５ａ・・・第二ポリシリコン電極２７・・・層間絶縁膜、　　　２９・・・遮光膜３１・
・・パッシベーション膜ｊ、・・・Ｎ＋型型数散層Ｐウェルとの接合位置ｊ２・
・・ＰウェルとＮ型半導体基板との接合位置１５ｘ＝第
１のＰウェル、＋５ｙ　−・・第２のＰウェル１５ｚ＝
・第３のＰウェル、２１×・・・Ｎ−型拡散層１５ｖ・
・・浅いＰウェル。（Ａ）ホトダイオード表面からの深さ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｎ型半導体基板に一部の層厚が薄いＰ型半導体層
を具え、該Ｐ型半導体層の前記層厚が薄い部分にホトダ
イオードを他の部分に電荷転送部を具える垂直オーバー
フロードレイン型の固体撮像装置において、前記ホトダイオード表面から前記Ｐ型半導体層の層厚が
薄い部分と、前記Ｎ型半導体基板との接合位置までの深
さを、前記ホトダイオードで吸収したい波長の光の、当
該固体撮像装置を構成する半導体材料への侵入深さと実
質的に一致させてあることを特徴とする固体撮像装置。
（２）前記ホトダイオード上に該ホトダイオードで吸収
したい波長の光より短波長側の光を吸収する吸収膜を設
けたことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。