JPH07142695A

JPH07142695A - 固体撮像素子

Info

Publication number: JPH07142695A
Application number: JP6052868A
Authority: JP
Inventors: Hideji Abe; 秀司阿部; Hiroaki Tanaka; 弘明田中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-09-25
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 1995-06-02
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: JP3399484B2

Abstract

(57)【要約】【目的】白傷の発生、暗電流の発生、遮光膜７・７間
の電気的ショートの虞れを伴うことなくスミアの低減を
図る。【構成】遮光膜７の少なくとも張出部８と、半導体基
板１との間の層間膜６が三層構造６ａ、６ｂ、６ｃを有
し、該層間膜６はその中間層６ｂがその下層６ｃ及び上
層６ａよりも大きな屈折率を有する。あるいは、遮光膜
７を層間膜６を介して多層化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子、特にス
ミアの低減を図ることのできる固体撮像素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ型の固体撮像素子は、一般に図５
に示す断面構造を有している。図面においては、１はシ
リコン半導体基板、２は垂直転送レジスタ、３は光電変
換をするフォトセンサ、４は該フォトセンサ３と垂直転
送レジスタ２との間に介在する読み出しゲート部、５は
ポリシリコンからなる転送電極、６は層間膜、７は例え
ばアルミニウムからなる遮光膜で、撮像領域においてフ
ォトセンサ３以外の部分を遮光する。８は遮光膜７の転
送電極５上方からフォトセンサ３側へ張り出した張出部
である。

【０００３】ところで、層間膜６はＳｉＯ₂ のみにより
形成する場合が多かったが、遮光膜７を成すアルミニウ
ムとＳｉＯ₂ とは反応するので層間膜６の下地のフォト
センサ３に白傷の発生という問題が生じた。そこで、層
間膜６を成すＳｉＯ₂ が直接アルミニウムからなる遮光
膜７と接しないようにするために、層間膜６を厚さ例え
ば１００ｎｍのポリシリコンあるいはチタンオキシナイ
トライドと、厚さ例えば２００ｎｍのＳｉＯ₂ 膜により
二層構造とすることが試みられたのである。二層構造の
層間膜６の上層をポリシリコンあるいはチタンオキシナ
イトライドが成し、下層をＳｉＯ₂ 膜が成す。図６はそ
のような固体撮像素子の層間膜６を拡大して示す拡大断
面図である。

【０００４】また、図７は固体撮像素子の別の従来例を
示す断面図である。この固体撮像素子も図５、図６に示
した固体撮像素子と基本的に相違しないが、層間膜６の
上層６ａがＰＳＧからなり、また、ポリシリコンからな
る転送電極５と半導体基板１（のレジスタ）との間を絶
縁するゲート絶縁膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ₂ ）、
シリコンナイトライド膜（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）、シリコン酸化
膜（ＳｉＯ₂ ）によって三層構造に形成されている点で
相違している。６ｄはそのシリコンナイトライド膜を示
している。

【０００５】尚、図７において、１はｎ型半導体基板、
１ａは第１のｐ型ウェル、１ｂはｎ型の受光素子、１ｃ
は上記第１のｐ型ウェルよりも浅い第２のｐ型ウェル
で、垂直転送レジスタ２の下側に形成されている。１ｄ
はｐ⁺⁺型のホールアキュムレート領域、１ｅはｐ⁺ 型の
チャンネルストッパ、１２はパシベーション膜であり、
Ｓｅｓｏｒはセンサ、ＲＯＧは読み出しゲート部、Ｖ−
ｒｅｇは垂直転送レジスタ、ＣＳはチャンネルストッパ
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した層
間膜６の上層６ａをポリシリコンあるいはチタンオキシ
ナイトライドにより、下層６ｂをＳｉＯ₂ により形成し
た図５、図６に示す固体撮像素子には、層間膜６の端面
に斜めに入射した光９が層間膜６と半導体基板１の端面
との界面１０で反射し、更に下層６ｂと上層６ａとの界
面１１でも反射し、かかる反射を多数回繰返しながら、
即ち多重反射しながら進行して垂直転送レジスタ２内に
入ってスミアとなるという問題があった。

【０００７】即ち、斜めに下層６ｂ内に入射した光９
は、界面１０で約数十％（例えば５０％）反射し、残り
は半導体基板１に吸収される。従って、その界面で１回
反射される毎にその斜めの光は吸収により例えば２分の
１減衰するが、結局斜めに層間膜６内に入射した光の数
分の１乃至約数十分の１は垂直転送レジスタ２内にまで
入り込みスミアとなるのである。また、図７に示す固体
撮像素子においては、斜めに入射した光９はシリコン半
導体表面とアルミニウムからなる遮光膜７の下面との間
で多重反射を繰返して垂直転送レジスタ２に入り、スミ
アとなるのである。

【０００８】このようなスミアは、高輝度被写体を撮像
した場合には、モニター画面上で上下に白く尾を引くよ
うな像をつくるので好ましくない。従って、その低減を
図る必要があるが、それには、先ず遮光膜７の張出部８
の長さｂを長くしてスミアとなる光のセンサ部と遮光部
との境界から垂直転送レジスタ２に至る光路の長さを長
くすることが考えられる。なぜならば、その光路長が長
い程スミアとなる光の反射回数が多くなり、その反射回
数が多くなる程スミアとなる光がより多く減衰するから
である。しかしながら、遮光膜７の張出部８を長くする
ことはセンサの開口率を小さくすることにつながり、感
度が低下するので好ましくはない。

【０００９】また、斜めに入射した光９が多重反射を繰
返す部分の厚さａ（図５、図６に示す固体撮像素子の場
合には層間膜６の下層６ｂの厚さ、図７に示す固体撮像
素子の場合には層間膜６の厚さ）を薄くすることも考え
られる。なぜならば、その厚さａを薄くする程斜めに下
層６に入射した光が転送レジスタ２に至るまでに反射す
る回数が多くなり、レジスタ２に入射するまでにスミア
となる光がより多く減衰するからである。

【００１０】しかしながら、図５、６に示す固体撮像素
子においては、層間膜６の下層６ｂを薄くすることには
制約があった。それは、遮光膜７を成すアルミニウム
と、層間膜６の上層６ａを成すポリシリコンあるいはチ
タンオキシナイトライドとのエッチングレートの差が小
さく、遮光膜７をマスクとして層間膜６を選択的にエッ
チングする場合、層間膜６の上層６ａは電気的導電性を
有するのでショート防止のためには完全に選択的エッチ
ングしきることが必要であり、且つ白傷防止や暗電流発
生防止のためには半導体基板１表面が絶対にエッチング
されないようにすることが必要であり、それには層間膜
６の下層６ｂをエッチング厚さのバラツキに対応できる
ように例えば２００ｎｍというように厚くすることが必
要となるためである。また、層間膜６を薄くするとナト
リウム等の不要な不純物の侵入を防止する効果が弱くな
り、白傷が発生し易くなることも層間膜６を薄くするこ
との制約となる。また、図７に示す固体撮像素子におい
てもやはり層間膜６を薄くするとナトリウム等の不要な
不純物の侵入を防止する効果が弱くなり、白傷が発生し
易くなるので、これを薄くすることには限界がある。そ
して、高画素化に伴う画素サイズの縮小もスミアの防止
をより難しくする。

【００１１】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、白傷の発生、暗電流の発生、遮光膜
間の電気的ショートの虞れを伴うことなくスミアの低減
を図ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の固体撮像素子
は、遮光膜の少なくとも張出部と半導体基板との間の層
間膜が、三層構造を有し、該層間膜の中間層がその下層
及び上層よりも大きな屈折率を有することを特徴とす
る。請求項２の固体撮像素子は、請求項１の固体撮像素
子において、層間膜の下層が上層よりも薄く形成された
ことを特徴とする。

【００１３】請求項３の固体撮像素子は、請求項１又は
２の固体撮像素子において、層間膜の上層と下層が共に
酸化膜からなり、中間層がシリコン膜またはチタンオキ
シナイトライド膜からなることを特徴とする。請求項４
の固体撮像素子は、遮光膜が層間膜を介して複数層積層
された構造を有することを特徴とする。請求項５の固体
撮像素子は、請求項４の固体撮像素子において、各遮光
膜下面と層間膜との間に低反射膜が形成されたことを特
徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１の固体撮像素子によれば、層間膜が三
層構造を有するので、上層として遮光膜との間でエッチ
ング選択比のとれる材料を用いることにより、遮光膜の
選択的エッチングの際に上層にエッチングストッパとし
ての役割を担わせることができる。そして、遮光膜と中
間層との間には上層が介在しており、遮光膜間が中間層
によりショートされる虞れはないのでその選択的エッチ
ングは中間層を完全に除去するようなエッチングである
必要はなく、中間層内でとまるエッチングで十分であ
る。

【００１５】従って、下層はエッチング深さのバラツキ
を考慮して厚く形成しなくても上記選択的エッチングに
より半導体基板の表面がエッチングされて白傷が発生し
たり暗電流が発生することを防止することができる。依
って、下層を厚くする必要がなくなり薄く形成すること
が許容される。そして、中間層の方が下層、上層よりも
大きな屈折率を有するので、斜めに下層に入射した光は
半導体基板と下層との界面での反射と下層と中間層との
界面での反射を何回も繰返して減衰してスミアとなるの
で、スミアの低減を図ることができる。

【００１６】請求項２の固体撮像素子によれば、層間膜
の下層が上層よりも薄いので、下層に斜めに入射した光
が進行して転送レジスタに入ってスミアとなる迄に下層
内で繰返す反射の回数をより多くすることができ、スミ
アとなる光をより多く減衰させることができ、延いては
スミアの低減を図ることができる。また、上層に入射し
た光は上層と遮光膜との界面と、中間層と上層との界面
での反射を繰返し、下層にはほとんど侵入できないので
スミアにはほとんどなり得ない。

【００１７】請求項３の固体撮像素子によれば、層間膜
の上層と下層が遮光膜とのエッチング選択比を大きくと
れる酸化膜からなり、中間層を成すシリコン膜又はチタ
ンオキシナイトライド膜が酸化膜よりも屈折率が大きい
ので、遮光膜をマスクとする層間膜のエッチングの際に
上層がエッチングストッパとしての役割を果し中間層や
下層が侵蝕されて半導体基板にまで傷がつくことを防止
することができると共に、遮光膜と酸化膜とが反応しそ
の影響が半導体基板にまで影響して白傷が生じることを
シリコン膜又はチタンオキシナイトライド膜からなる中
間層により防止することができる。そして、上層に入射
した光は上層内で反射を繰返すので、ほとんどがレジス
タ内に入り得ずスミアとならないし、下層に入射した光
は下層内で反射を何回も繰返してそのたび毎に減衰して
ごく一部のみがスミアとなる。従って、スミアの低減を
図ることができる。

【００１８】請求項４の固体撮像素子によれば、遮光膜
の張出部端面下部に斜めに入射した光は、その多く、少
なくとも一部が積層された遮光膜間で多重反射されて減
衰してレジスタに入射してスミアとなり得なくなる。従
って、スミアの低減を図ることができる。勿論、最も下
側の遮光膜と半導体表面との間に侵入した光はスミアと
なり得るが、それはレジスタに達する迄に多重反射の繰
返しにより減衰するので、請求項１乃至３の固体撮像素
子よりも更に有効にスミアの低減を図ることができる。

【００１９】請求項５の固体撮像素子によれば、積層さ
れた各遮光膜の下面に低反射膜を有するので、遮光膜の
張出部端面下部に斜めに入射した光は、多重反射により
奥に進行するが、その低反射膜で反射される毎に激しく
減衰するのでレジスタに入射してスミアとなる光の量を
きわめて有効に少なくすることができる。従って、スミ
アをより有効に低減することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明固体撮像素子を図示実施例に従
って詳細に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明固体
撮像素子の第１の実施例を示すもので、（Ａ）は断面
図、（Ｂ）は（Ａ）の一部を拡大して示す拡大断面図で
ある。本固体撮像素子は、図５、６に示した従来の固体
撮像素子とは層間膜６の構造において大きく相違する
が、それ以外の点では共通し、共通する点については既
に説明済みなので説明を省略し、相違する点についての
み説明する。また、全図を通して、共通する部分には共
通の符号を付した。

【００２１】本固体撮像素子は、層間膜６が三層構造を
有し、上層６ａがＳｉＯ₂ からなり、例えば２００ｎｍ
程度の厚さを有する。そして、中間層６ｂは例えばポリ
シリコンからなり例えば１００ｎｍの厚さを有する。下
層６ｃはＳｉＯ₂ からなり、例えば１０ｎｍの厚さを有
する。

【００２２】このような固体撮像素子によれば、有効に
スミアの低減を図ることができる。というのは、上層６
ａと下層６ｃがＳｉＯ₂ からなり、中間層６ｃを成すポ
リシリコンよりも屈折率が小さい（ポリシリコンの屈折
率は３．９、ＳｉＯ₂ の屈折率は１．４５）ので、図１
（Ｂ）に示すように、層間膜６の厚い上層６ａに入射し
た光は、先ず上層６ａと中間層６ｂの界面で約５０％が
反射し、残りの約５０％が中間層６ｂ内に入る。上層６
ａと中間層６ｂの界面で反射した光は上層６ａとアルミ
ニウムからなる遮光膜８との界面で反射し、そして、上
層６ａと中間層６ｂの界面で約５０％が反射し、残りの
約５０％が中間層６ｂ内に入る。

【００２３】このようにして上層６ａの中に入った光は
反射を繰返しながら上層６ａ内を進行して行き、スミア
にはならない。また、上層６ａから中間層６ｂ内に入っ
た光のみが下層６ｃ内に入り、下層６ｃと半導体基板１
との界面で略５０％が反射し、残りが半導体基板１内に
吸収される。その界面で反射した光は、下層６ｃと中間
層６ｂとの界面で反射し、以後反射を繰返しながら下層
６ｃ内を進行し、やがて垂直転送レジスタ２内に入って
スミアとなる。しかし、スミアとなる光は上記界面で反
射する毎に略５０％ずつ減衰し、しかも下層６ｃが１０
ｎｍと薄いので垂直転送レジスタ２に至るまで繰返す反
射回数が多い。従って、スミアとなる光の量はきわめて
少なくなる。

【００２４】勿論、直接下層６ｃ内に斜めに入射した
光、あるいは直接中間層６ｂ内に斜めに入射した光も先
ず下層６ｃと半導体基板１との界面で反射し、次に下層
６ｃと中間層６ｂとの界面で反射し以後この反射を交互
に繰返して下層６ｃ内を進行し、反射の度に減衰し、下
層６ｃが１０ｎｍと薄いためレジスタ２に達するまでに
繰返す反射回数が多くなるので必然的に減衰回数が多く
なり、延いてはスミアとなる光の減衰量も多くなる。依
って、スミアの低減を図ることができる。

【００２５】図２（Ａ）、（Ｂ）は図１に示した固体撮
像素子の製造方法を工程順に示した断面図である。先
ず、図２（Ａ）に示すように、転送電極５、５、…が形
成されたＣＣＤ型固体撮像素子の基板１の表面に、三層
構造の層間膜６を例えば連続的スパッタリングにより形
成する。次に、層間膜６上にアルミニウム膜７を全面的
に形成し、図２（Ｂ）に示すように該アルミニウム膜７
を選択的にエッチングしてパターニングして遮光膜とす
る。

【００２６】その後、遮光膜７をマスクとしてエッチン
グ深さが少なくとも層間膜６の中間層６ｂに達するまで
選択的エッチングを続けることによりセンサ開口を形成
すると図１に示す固体撮像素子ができる。中間層６ｂ
は、ポリシリコンからなり導電性を有するが、遮光膜５
との間には絶縁性を有するＳｉＯ₂ からなる上層６ａが
介在しているので、中間層６ｂは完全に除去しなくても
遮光膜７・７間のショートの問題は生じ得ない。従っ
て、層間膜６の中間層６ｂに達する深さまでエッチング
すれば良いのである。依って、下層６ｃは１０ｎｍとい
うように非常に薄く形成することが許容されるのであ
る。これは白傷の発生の虞れを伴うことなくスミアの低
減を図ることができることにほかならない。

【００２７】また、下層６ｃの上にはポリシリコンから
なる中間層６ｂが存在し、そして、ポリシリコンは遮光
膜７を成すアルミニウムとＳｉＯ₂ との反応を阻む役割
を果すので、下層６ｃが遮光膜７と反応して半導体基板
１の表面に白傷を与える虞れはない。尚、ポリシリコン
はセンサ開口に存在すると光学的に問題となるので除去
した方が良いが、それはＣＦ系のプラズマ種又はラジカ
ル種によるエッチングにより行うと下地にほとんど損傷
を与えることなく行うことができる。

【００２８】尚、上記実施例において層間膜６の上層６
ａの厚さが２００ｎｍ、中間層６ｂの厚さが１００ｎｍ
であったが、必ずしもこれに限定されるものではなく、
例えば上層６ａの厚さが５０ｎｍ、中間層６ｂの厚さも
５０ｎｍというようにしても良い。下層６ｃの厚さは、
前述の通り薄い程スミアの低減という面で好ましく、し
かもセンサ表面の電位はグランドレベルに近く、遮光膜
７はグランドレベルなので電界強度は強くなることがな
く、従って、１０ｎｍというように膜厚が薄くて済むの
である。

【００２９】層間膜６の中間層６ｂを成すポリシリコン
はｎ型あるいはｐ型の不純物を拡散したものであっても
良いし、なくても良い。また、ｎ型あるいはｐ型の不純
物を拡散した場合において、そのポリシリコンを電気的
にフローティングさせても、あるいはある電位を与えて
もスミアに関して特に問題はない。そして、層間膜６の
三層構造は、層間膜６のセンサへの張出部において有し
ておれば良く、層間膜６の全域において有している必要
はない。即ち、張出部８以外のところでは層間膜６は下
層６ｃのみからなる単層構造を有していても良い。ま
た、上記実施例においては、遮光膜６の中間層６ｂはポ
リシリコンにより形成されていたが必ずしもそれに限定
されず、上層６ａ、下層６ｃより屈折率が大きいもので
あれば良い。例えば、ＴｉＯＮ（チタンオキシナイトラ
イド）、ＴａＯ₂ 、ＳｉＮ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＮ等によ
り中間層６ｂを形成しても良い。

【００３０】図３は本発明固体撮像素子の第２の実施例
を示す断面図である。本固体撮像素子は、図１に示した
固体撮像素子とはアルミニウムからなる遮光膜が層間膜
を介して積層された二層構造を有している点で大きく相
違するが、それ以外の点ではほとんど共通し、共通する
点については既に説明済みであるので説明を省略し、相
違する点についてのみ説明する。図３において、７ａ、
７ｂは例えばＰＳＧからなる層間膜６ｂを介して積層さ
れた遮光膜で、アルミニウムからなる。このように、本
固体撮像素子においては遮光膜７が７ａ、７ｂによって
多層化されている。尚、１２は例えばプラズマシリコン
ナイトライドからなるパシベーション膜である。

【００３１】このような固体撮像素子によれば、遮光膜
７が多層（７ａ、７ｂ）化されているので、遮光膜７ｂ
の張出部８の下部に斜めに侵入した光９は、例えばその
半分程度、少なくとも一部が下側の遮光膜７ａと上側遮
光膜７ｂとの間で多重反射を繰返しながら奥に進行し、
進行する過程で徐々に減衰しやがて消滅する。従って、
スミアとはならない。勿論、遮光膜７ｂの張出部８の下
部に斜めに侵入した光９の残りは、下側の遮光膜７ａと
シリコン半導体基板１表面との間で多重反射を繰返して
奥へ進行し、その一部がレジスタ２に入ってスミアとな
り得るが、遮光膜７ａと半導体基板１表面との間の層間
膜６ａ、６ｂの厚さが薄いのでそこに斜めに入った光の
反射回数が多くなり、反射する毎に減衰するのでスミア
となる光は、例えば図１に示した固体撮像素子の場合よ
りも相当に低減することができる。尚、１２はプラズマ
シリコンナイトライドからなるパシベーション膜であ
る。

【００３２】ところで、上側の遮光膜７ｂと半導体基板
１との間における層間膜６ａ、６ｂの厚さａは、図７に
示す従来の固体撮像素子のそれと同程度にすることが望
ましい。というのは、厚くすると斜めの光９にとってい
わば間口が広くなることになり、侵入する光の量が多く
なると共に、侵入した光の反射回数が少なくなり減衰が
少なくなるので、スミア防止効果が若干低下する可能性
があり、また、逆に薄くすると、ナトリウム等不要な不
純物イオンの基板１への侵入を層間膜６により阻む効果
が弱まり白点等が発生するおそれが強くなるからであ
る。

【００３３】一方、下側の遮光膜７ａと半導体基板１と
の間における層間膜６ａ、６ｂの厚さｃは、可能な限り
薄い方が侵入した光９の多重反射の繰返し回数が多くな
り減衰が激しくなるので好ましい。また、下側の遮光膜
７ａの厚さｄは、スミアとなる光が通過しない限度で薄
くした方が上述した上側の遮光膜７ｂと半導体基板１と
の間における層間膜６ａ、６ｂの厚さａを厚くしなくて
済むのでよりスミア低減効果を強めることになり、好ま
しい。

【００３４】図４は本発明固体撮像素子の第３の実施例
を示す断面図である。本実施例は図３に示した実施例と
は各遮光膜７ａ、７ｂの下面に例えばチタンオキシナイ
トライドＴｉＯＮ等からなる低反射膜１３を形成した点
でのみ相違しており、それ以外の点では共通している。
本固体撮像素子によれば、遮光膜７ａあるいは７ｂと半
導体基板１との間に斜めに侵入した光９は、その間で多
重反射を繰返しながら奥へ進行するとき低反射膜１３、
１３に入射する毎に（謂わば遮光膜７ａ、７ｂの下面に
て反射される毎に）大きく減衰する（謂わば低反射膜１
３、１３により吸収される）。従って、図３に示す実施
例よりも更に低スミア化を図ることができる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の固体撮像素子は、遮光膜の少
なくとも張出部と半導体基板との間の層間膜が三層構造
を有し、該層間膜はその中間層がその下層及び上層より
も大きな屈折率を有することを特徴とするものである。
従って、請求項１の固体撮像素子によれば、層間膜が三
層構造を有するので、上層として遮光膜との間でエッチ
ング選択比のとれる材料を用いることにより、遮光膜の
選択的エッチングの際に上層にエッチングストッパとし
ての役割を担わせることができる。そして、遮光膜と中
間層との間には中間層が介在しており、遮光膜間が中間
層によりショートされる虞れはないのでその選択的エッ
チングは中間層を完全に除去するようなエッチングであ
る必要はなく、中間層内でとまるエッチングで十分であ
る。

【００３６】従って、下層はエッチング深さのバラツキ
を考慮して厚く形成しなくても上記選択的エッチングに
より半導体基板の表面がエッチングされて白傷が発生し
たり暗電流が発生することを防止することができる。依
って、下層を厚くする必要がなくなり薄くできる。そし
て、中間層の方が下層、上層よりも大きな屈折率を有す
るので、斜めに下層に入射した光は半導体基板と下層と
の界面での反射と下層と中間層との界面での反射を何回
も繰返して減衰してスミアとなるので、スミアの低減を
図ることができる。

【００３７】請求項２の固体撮像素子は、層間膜の下層
が上層よりも薄く形成されたことを特徴とするものであ
る。従って、請求項２の固体撮像素子によれば、層間膜
の下層が上層よりも薄いので、下層に斜めに入射した光
が進行して転送レジスタに入ってスミアとなる迄に下層
内で繰返す反射の回数をより多くすることができ、スミ
アとなる光をより多く減衰させることができ、延いては
スミアの低減を図ることができる。また、上層に入射し
た光は上層と遮光膜との界面と、中間層と上層との界面
での反射を繰返し、下層にはほとんど侵入できないので
ほとんどスミアになり得ない。

【００３８】請求項３の固体撮像素子は、層間膜の上層
と下層が共に酸化膜からなり、中間層がシリコン膜また
はチタンオキシナイトライド膜からなることを特徴とす
るものである。従って、請求項３の固体撮像素子によれ
ば、層間膜の上層と下層が遮光膜とのエッチング選択比
を大きくとれる酸化膜からなり、中間層を成すシリコン
膜又はチタンオキシナイトライド膜が酸化膜よりも屈折
率が大きいので、遮光膜をマスクとする層間膜のエッチ
ングの際に上層がエッチングストッパとしての役割を果
し中間層や下層が侵蝕されて半導体基板にまで傷がつく
ことを防止することができると共に、遮光膜と酸化膜と
が反応しその影響が半導体基板にまで及んで白傷が生じ
ることをシリコン膜又はチタンオキシナイトライド膜か
らなる中間層により防止することができる。そして、上
層に入射した光は、上層で反射を繰返すので、ほとんど
がレジスタ内に入り得ずスミアとならないし、下層に入
射した光は薄い下層内で反射を何回も繰返して減衰して
ごく一部がスミアとなる。従って、スミアの低減を図る
ことができる。

【００３９】請求項４の固体撮像素子は、遮光膜が層間
膜を介して複数層積層された構造を有することを特徴と
するものである。従って、請求項４の固体撮像素子によ
れば、遮光膜の張出部端面下部に斜めに入射した光はそ
の多く、少なくとも一部が積層された遮光膜間で多重反
射されて減衰してレジスタに入射してスミアとなり得な
くなる。従って、スミアの低減を図ることができる。勿
論、最も下側の遮光膜と半導体表面との間に侵入した光
はスミアとなり得るが、それはレジスタに達する迄に多
重反射の繰返しにより減衰するので、請求項１乃至３の
固体撮像素子よりも更に有効にスミアの低減を図ること
ができる。

【００４０】請求項５の固体撮像素子は、各遮光膜下面
と層間膜との間に低反射膜が形成されたことを特徴とす
るものである。従って、請求項５の固体撮像素子によれ
ば、積層された各遮光膜の下面に低反射膜を有するの
で、遮光膜の張出部端面下部に斜めに入射した光は、多
重反射により奥に進行するが、その低反射膜で反射され
る毎に激しく減衰するのでレジスタに入射してスミアと
なる光の量をきわめて有効に少なくすることができる。
従って、スミアをより有効に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部を拡大
して示す拡大断面図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）は図１の示した固体撮像素子の
製造方法を工程順に示す断面図である。

【図３】本発明固体撮像素子の第２の実施例を示す断面
図である。

【図４】本発明固体撮像素子の第３の実施例を示す断面
図である。

【図５】一つの従来例を示す断面図である。

【図６】図５の一部（要部）を拡大して示す断面図であ
る。

【図７】別の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１半導体基板２転送レジスタ５垂直転送レジスタ６層間膜６ａ層間膜の上層６ｂ層間膜の中間層６ｃ層間膜の下層７遮光膜７ａ、７ｂ多層化された遮光膜８遮光膜の張出部１３低反射膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遮光膜の少なくとも張出部と半導体基板
との間の層間膜が、三層構造を有し、上記層間膜はその中間層がその下層及び上層よりも大き
な屈折率を有することを特徴とする固体撮像素子
【請求項２】層間膜の下層が上層よりも薄く形成され
たことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子
【請求項３】層間膜の上層と下層が共に酸化膜からな
り、中間層がシリコン膜またはチタンオキシナイトライ
ド膜からなることを特徴とする請求項１又は２記載の固
体撮像素子
【請求項４】遮光膜が層間膜を介して複数層積層され
た構造を有することを特徴とする固体撮像素子
【請求項５】各遮光膜下面と層間膜との間に低反射膜
が形成されたことを特徴とする請求項４記載の固体撮像
素子