JPH07202159A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH07202159A JPH07202159A JP5337165A JP33716593A JPH07202159A JP H07202159 A JPH07202159 A JP H07202159A JP 5337165 A JP5337165 A JP 5337165A JP 33716593 A JP33716593 A JP 33716593A JP H07202159 A JPH07202159 A JP H07202159A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14825—Linear CCD imagers
-
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
- H01L31/02164—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors for shielding light, e.g. light blocking layers, cold shields for infrared detectors
Abstract
(57)【要約】
【構成】垂直ＣＣＤの各転送電極に駆動パルスを供給す
るための金属配線が垂直ＣＣＤ上に設けられた固体撮像
装置において、その金属配線の間隔を、有効撮像領域と
オプティカルブラック領域とで互いに異なる寸法にす
る。 【効果】オプティカルブラック領域における遮光膜下部
の段差形状が改善され、光の透過が防止される。したが
って正しい黒の基準レベルが得られる。
るための金属配線が垂直ＣＣＤ上に設けられた固体撮像
装置において、その金属配線の間隔を、有効撮像領域と
オプティカルブラック領域とで互いに異なる寸法にす
る。 【効果】オプティカルブラック領域における遮光膜下部
の段差形状が改善され、光の透過が防止される。したが
って正しい黒の基準レベルが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次元のＣＣＤ型固体
撮像装置に関し、特に転送電極に転送パルスを供給する
ために垂直ＣＣＤレジスタ上部の領域に形成された金属
配線の構成に関する。
撮像装置に関し、特に転送電極に転送パルスを供給する
ために垂直ＣＣＤレジスタ上部の領域に形成された金属
配線の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、一般的なインターラインＣＣＤ
型固体撮像装置の構成図である。インターラインＣＣＤ
型固体撮像装置は、複数のフォトダイオード１０１と、
フォトダイオードからの電荷を受け取って転送する垂直
ＣＣＤ１０２と、垂直ＣＣＤ１０２からの電荷を受け取
って転送する水平ＣＣＤ１０３と、水平ＣＣＤレジスタ
１０３により転送されてきた電荷を検出する電荷検出部
１０４と、出力増幅器１０５により構成される。撮像部
は、有効撮像領域１０６と、黒基準信号レベルを定める
ために遮光されたオプティカルブラック領域１０７で構
成される。なお、図４では、右側にのみオプティカルブ
ラック領域を設けた場合について示しているが、この限
りではない。
型固体撮像装置の構成図である。インターラインＣＣＤ
型固体撮像装置は、複数のフォトダイオード１０１と、
フォトダイオードからの電荷を受け取って転送する垂直
ＣＣＤ１０２と、垂直ＣＣＤ１０２からの電荷を受け取
って転送する水平ＣＣＤ１０３と、水平ＣＣＤレジスタ
１０３により転送されてきた電荷を検出する電荷検出部
１０４と、出力増幅器１０５により構成される。撮像部
は、有効撮像領域１０６と、黒基準信号レベルを定める
ために遮光されたオプティカルブラック領域１０７で構
成される。なお、図４では、右側にのみオプティカルブ
ラック領域を設けた場合について示しているが、この限
りではない。
【０００３】図５（ａ），（ｂ）は、それぞれ従来の固
体撮像装置における有効撮像領域およびオプティカルブ
ラック領域の画素の水平方向断面図である。この種の固
体撮像装置として、例えば国際電子デバイス会議（ＩＥ
ＤＭ）のＴｅｃｈｎｉｃａｌＤｉｇｅｓｔ，ｐｐ．１０
５−１０８，１９９２．に記載されたものがある。ま
ず、画素の構成を説明する。第１導電型半導体基板１１
１の一主面上に第２導電型不純物ウェル層１１２が形成
されている。その内部にフォトダイオードを構成する第
１導電型不純物層１１３、およびその表面に暗電流の発
生を抑性するための第２導電型不純物層１１４が形成さ
れている。また、垂直ＣＣＤを構成する第１導電型不純
物層１１５、およびその下部に第２導電型不純物層１１
６が形成されている。フォトダイオードと垂直ＣＣＤ間
には、トランスファーゲート部１１７を除いて、チャネ
ルストップ１１８が形成されている。半導体基板１１１
の一主面上には、二酸化シリコン膜や窒化膜などからな
る絶縁膜１１９が形成されており、その上にポリシリコ
ン膜などからなる転送電極１２０が形成されている。さ
らにその上には二酸化シリコン膜などからなる絶縁膜１
２１を介して、タングステン膜やアルミ膜などからなる
金属配線１２２が形成されており、金属配線１２２は転
送電極１２０とコンタクトホール１２３を通して接続さ
れている。ここで、転送電極１２０と金属配線１２２の
間にポリシリコンなどからなる緩衝膜を設けて、コンタ
クトホール１２３を通して金属配線１２２と転送電極１
２０が反応することを防ぐ場合もある。金属配線１２２
は、垂直ＣＣＤを覆うように、かつ、フォトダイオード
上部の領域に開口部分を有するように形成されており、
転送電極１２０に垂直転送パルスを供給するバスライ
ン、および垂直ＣＣＤの遮光膜として機能する。オプテ
ィカルブラック領域の画素（ｂ）においては、さらにそ
の上に、二酸化シリコン膜などからなる絶縁膜１２４を
介してアルミ膜などからなる遮光膜１２５が形成され、
フォトダイオードへの光の入射を防止する構造となって
いる。通常、有効撮像領域およびオプティカルブラック
領域の画素の構造は、光入射の有無の差異のみが得られ
るようにするため、フォトダイオードや垂直ＣＣＤの構
造および寸法は同一に設計され、唯一、遮光膜１２５の
有無のみ異なる構成となっている。
体撮像装置における有効撮像領域およびオプティカルブ
ラック領域の画素の水平方向断面図である。この種の固
体撮像装置として、例えば国際電子デバイス会議（ＩＥ
ＤＭ）のＴｅｃｈｎｉｃａｌＤｉｇｅｓｔ，ｐｐ．１０
５−１０８，１９９２．に記載されたものがある。ま
ず、画素の構成を説明する。第１導電型半導体基板１１
１の一主面上に第２導電型不純物ウェル層１１２が形成
されている。その内部にフォトダイオードを構成する第
１導電型不純物層１１３、およびその表面に暗電流の発
生を抑性するための第２導電型不純物層１１４が形成さ
れている。また、垂直ＣＣＤを構成する第１導電型不純
物層１１５、およびその下部に第２導電型不純物層１１
６が形成されている。フォトダイオードと垂直ＣＣＤ間
には、トランスファーゲート部１１７を除いて、チャネ
ルストップ１１８が形成されている。半導体基板１１１
の一主面上には、二酸化シリコン膜や窒化膜などからな
る絶縁膜１１９が形成されており、その上にポリシリコ
ン膜などからなる転送電極１２０が形成されている。さ
らにその上には二酸化シリコン膜などからなる絶縁膜１
２１を介して、タングステン膜やアルミ膜などからなる
金属配線１２２が形成されており、金属配線１２２は転
送電極１２０とコンタクトホール１２３を通して接続さ
れている。ここで、転送電極１２０と金属配線１２２の
間にポリシリコンなどからなる緩衝膜を設けて、コンタ
クトホール１２３を通して金属配線１２２と転送電極１
２０が反応することを防ぐ場合もある。金属配線１２２
は、垂直ＣＣＤを覆うように、かつ、フォトダイオード
上部の領域に開口部分を有するように形成されており、
転送電極１２０に垂直転送パルスを供給するバスライ
ン、および垂直ＣＣＤの遮光膜として機能する。オプテ
ィカルブラック領域の画素（ｂ）においては、さらにそ
の上に、二酸化シリコン膜などからなる絶縁膜１２４を
介してアルミ膜などからなる遮光膜１２５が形成され、
フォトダイオードへの光の入射を防止する構造となって
いる。通常、有効撮像領域およびオプティカルブラック
領域の画素の構造は、光入射の有無の差異のみが得られ
るようにするため、フォトダイオードや垂直ＣＣＤの構
造および寸法は同一に設計され、唯一、遮光膜１２５の
有無のみ異なる構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】金属配線１２２のパタ
ーンは、フォトダイオードの感度向上、およびスミアの
低減を考慮して決定され、通常、転送電極１２０の側面
を十分に覆うように設計される。しかし、セル寸法が数
μｍ各と小さくなってきている現在、フォトダイオード
の感度を維持するためには、金属配線１２２が転送電極
１２０の側面から０〜０．３μｍ程度飛び出す程度の設
計マージンとなる。したがって、図５（ｂ）に示したよ
うに、金属配線１２２は転送電極１２０の側面部分で大
きな段差を生じる。マスクの目合わせずれやエッチング
量のばらつきにより、さらに段差形状がオーバーハング
になるなど悪化する恐れもある。この結果、オプティカ
ルブラック領域の画素においては、金属配線１２２の側
面部で、遮光膜１２５の段切れやクラックの発生、もし
くは膜厚の極度の減少を招き、光が透過して黒の基準レ
ベルが変動するという問題点がある。
ーンは、フォトダイオードの感度向上、およびスミアの
低減を考慮して決定され、通常、転送電極１２０の側面
を十分に覆うように設計される。しかし、セル寸法が数
μｍ各と小さくなってきている現在、フォトダイオード
の感度を維持するためには、金属配線１２２が転送電極
１２０の側面から０〜０．３μｍ程度飛び出す程度の設
計マージンとなる。したがって、図５（ｂ）に示したよ
うに、金属配線１２２は転送電極１２０の側面部分で大
きな段差を生じる。マスクの目合わせずれやエッチング
量のばらつきにより、さらに段差形状がオーバーハング
になるなど悪化する恐れもある。この結果、オプティカ
ルブラック領域の画素においては、金属配線１２２の側
面部で、遮光膜１２５の段切れやクラックの発生、もし
くは膜厚の極度の減少を招き、光が透過して黒の基準レ
ベルが変動するという問題点がある。
【０００５】この問題点を解決する１つの方法として、
特開昭６２−１４５７７１号公報に開示された方法があ
る。この発明は、オプティカルブラック領域の画素のみ
において転送電極をフォトダイオード上に延在すること
により段差を軽減して、遮光膜にクラックが発生するこ
とを防止するというものである。この発明によれば、光
の漏れ込みは防げるが、新たな問題が発生する。すなわ
ち、オプティカルブラック領域の画素のみフォトダイオ
ードが転送電極で覆われているために、オプティカルブ
ラック領域の画素と有効撮像領域の画素との間で、フォ
トダイオード表面の状態が異なることになる。さらに、
転送電極下部の絶縁膜の構成要素の１つとして窒化膜を
使用する場合には、画素全体が水素を通しにいく窒化膜
で覆われていることになり、一般的にデバイス形成プロ
セスの最終段階で行われる水素アニールによるダングリ
ングボンドの低減ができなくなる。また、窒化膜の応力
により基板にストレスが加わり、欠陥が勇気され易くな
る。これらの結果、オプティカルブラック領域の画素の
方が有効撮像領域の画素よりも暗電流が大きくなり、正
しい黒の基準レベルが得られなくなるという問題があ
る。
特開昭６２−１４５７７１号公報に開示された方法があ
る。この発明は、オプティカルブラック領域の画素のみ
において転送電極をフォトダイオード上に延在すること
により段差を軽減して、遮光膜にクラックが発生するこ
とを防止するというものである。この発明によれば、光
の漏れ込みは防げるが、新たな問題が発生する。すなわ
ち、オプティカルブラック領域の画素のみフォトダイオ
ードが転送電極で覆われているために、オプティカルブ
ラック領域の画素と有効撮像領域の画素との間で、フォ
トダイオード表面の状態が異なることになる。さらに、
転送電極下部の絶縁膜の構成要素の１つとして窒化膜を
使用する場合には、画素全体が水素を通しにいく窒化膜
で覆われていることになり、一般的にデバイス形成プロ
セスの最終段階で行われる水素アニールによるダングリ
ングボンドの低減ができなくなる。また、窒化膜の応力
により基板にストレスが加わり、欠陥が勇気され易くな
る。これらの結果、オプティカルブラック領域の画素の
方が有効撮像領域の画素よりも暗電流が大きくなり、正
しい黒の基準レベルが得られなくなるという問題があ
る。
【０００６】光透過を防止する別の方法として、特開昭
６３−２６６８６８号公報に開示された方法がある。こ
の発明は、オプティカルブラック領域の画素において、
本来の遮光膜とフォトダイオードとの間に、新たな補助
用遮光膜を設けるというものである。この発明によれ
ば、光の漏れ込みは防げるが、ＰＲ数が増加しコストが
高くなるという問題がある。
６３−２６６８６８号公報に開示された方法がある。こ
の発明は、オプティカルブラック領域の画素において、
本来の遮光膜とフォトダイオードとの間に、新たな補助
用遮光膜を設けるというものである。この発明によれ
ば、光の漏れ込みは防げるが、ＰＲ数が増加しコストが
高くなるという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、垂直ＣＣＤの
各転送電極に駆動パレスを供給するための金属配線が前
記垂直ＣＣＤ上に設けれた固体撮像装置において、オプ
ティカルブラック領域の画素で生じる遮光膜下部の大き
な段差を低減するもので、第１の手段は、前記金属配線
が、前記垂直ＣＣＤレジスタ上部にそれと平行に形成さ
れており、かつ、オプティカルブラック領域における前
記金属配線の間隔が、有効撮像領域における該金属配線
の間隔より狭いことを特徴とする。
各転送電極に駆動パレスを供給するための金属配線が前
記垂直ＣＣＤ上に設けれた固体撮像装置において、オプ
ティカルブラック領域の画素で生じる遮光膜下部の大き
な段差を低減するもので、第１の手段は、前記金属配線
が、前記垂直ＣＣＤレジスタ上部にそれと平行に形成さ
れており、かつ、オプティカルブラック領域における前
記金属配線の間隔が、有効撮像領域における該金属配線
の間隔より狭いことを特徴とする。
【０００８】第２の手段は、前記金属配線が、前記垂直
ＣＣＤレジスタ上部にそれと平行に形成されており、か
つ、オプティカルブラック領域における前記金属配線の
間隔が、有効撮像領域における該金属配線の間隔より広
いことを特徴とする。
ＣＣＤレジスタ上部にそれと平行に形成されており、か
つ、オプティカルブラック領域における前記金属配線の
間隔が、有効撮像領域における該金属配線の間隔より広
いことを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１０】図１（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の
一実施例の固体撮像装置における有効撮像領域およびオ
プティカルブラック領域の画素の水平方向断面図であ
る。まず、画素の構成を説明する。第１導電型半導体基
板１１の一主面上に第２導電型不純物ウェル層１２が形
成されている。その内部にフォトダイオードを構成する
第１導電型不純物層１３、およびその表面に暗電流の発
生を抑制するための第２導電型不純物層１４が形成され
ている。また、垂直ＣＣＤを構成する第１導電型不純物
１５、およびその下部に第２導電型不純物層１６が形成
されている。フォトダイオードと垂直ＣＣＤ間には、ト
ランスファーゲート部１７を除いて、チャネルストッパ
１８が形成されている。半導体基板１１の一主面上に
は、二酸化シリコン膜や窒化膜などからなる絶縁膜１９
が形成されており、その上にポリシリコン膜などからな
る転送電極２０が形成されている。さらに上層には二酸
化シリコン膜などからなる絶縁膜２１を介して、タング
ステン膜やアルミ膜などからなる金属配線２２が形成さ
れており、金属配線２２は前記転送電極２０とコンタク
トホール２３を通して接続されている。ここで、転送電
極２０と金属配線２２の間にポリシリコン膜などからな
る緩衝膜を設けることにより、コンタクトホール２３を
通して金属配線２２と転送電極２０が反応することを防
ぐ場合もある。金属配線２２は、垂直ＣＣＤを覆うよう
に、かつ、フォトダイオード上部の領域に開口部分を有
するように形成されており、転送電極２０に垂直転送パ
ルスを供給するバスライン、および垂直ＣＣＤの遮光膜
として機能する。ここで、オプティカルブラック領域の
画素における金属配線２２の間隔ＬＯは、有効撮像領域
の画素における金属配線２２の間隔ＬＡよりも狭く形成
されている。具体的には、オプティカルブラック領域の
画素における金属配線２２は、転送電極の側面から０．
５〜１．０μｍ飛び出すように設計される。ただし、位
相の異なる駆動パルスを供給しなければならないため、
隣合う金属配線２２は電気的に分離されている必要があ
り、間隔ＬＯは少なくとも０．２μｍ以上離れていなけ
ればならない。オプティカルブラック領域の画素（ｂ）
においては、さらに金属配線２２の上層に、二酸化シリ
コン膜などからなる絶縁膜２４を介してアルミ膜などか
らなる遮光膜２５が形成されている。かかる方法によ
り、フォトダイオード端における金属配線２２の大きな
段差が防止できる。
一実施例の固体撮像装置における有効撮像領域およびオ
プティカルブラック領域の画素の水平方向断面図であ
る。まず、画素の構成を説明する。第１導電型半導体基
板１１の一主面上に第２導電型不純物ウェル層１２が形
成されている。その内部にフォトダイオードを構成する
第１導電型不純物層１３、およびその表面に暗電流の発
生を抑制するための第２導電型不純物層１４が形成され
ている。また、垂直ＣＣＤを構成する第１導電型不純物
１５、およびその下部に第２導電型不純物層１６が形成
されている。フォトダイオードと垂直ＣＣＤ間には、ト
ランスファーゲート部１７を除いて、チャネルストッパ
１８が形成されている。半導体基板１１の一主面上に
は、二酸化シリコン膜や窒化膜などからなる絶縁膜１９
が形成されており、その上にポリシリコン膜などからな
る転送電極２０が形成されている。さらに上層には二酸
化シリコン膜などからなる絶縁膜２１を介して、タング
ステン膜やアルミ膜などからなる金属配線２２が形成さ
れており、金属配線２２は前記転送電極２０とコンタク
トホール２３を通して接続されている。ここで、転送電
極２０と金属配線２２の間にポリシリコン膜などからな
る緩衝膜を設けることにより、コンタクトホール２３を
通して金属配線２２と転送電極２０が反応することを防
ぐ場合もある。金属配線２２は、垂直ＣＣＤを覆うよう
に、かつ、フォトダイオード上部の領域に開口部分を有
するように形成されており、転送電極２０に垂直転送パ
ルスを供給するバスライン、および垂直ＣＣＤの遮光膜
として機能する。ここで、オプティカルブラック領域の
画素における金属配線２２の間隔ＬＯは、有効撮像領域
の画素における金属配線２２の間隔ＬＡよりも狭く形成
されている。具体的には、オプティカルブラック領域の
画素における金属配線２２は、転送電極の側面から０．
５〜１．０μｍ飛び出すように設計される。ただし、位
相の異なる駆動パルスを供給しなければならないため、
隣合う金属配線２２は電気的に分離されている必要があ
り、間隔ＬＯは少なくとも０．２μｍ以上離れていなけ
ればならない。オプティカルブラック領域の画素（ｂ）
においては、さらに金属配線２２の上層に、二酸化シリ
コン膜などからなる絶縁膜２４を介してアルミ膜などか
らなる遮光膜２５が形成されている。かかる方法によ
り、フォトダイオード端における金属配線２２の大きな
段差が防止できる。
【００１１】次に、本発明の第１の実施例の固体撮像装
置の製造方法の一例を図面を参照して説明する。
置の製造方法の一例を図面を参照して説明する。
【００１２】図２（ａ）〜（ｄ）は、それぞれプロセス
の途中段階における、オプティカルブラック領域の画素
の水平方向断面図である。図２（ａ）に示すように、１
０14ｃｍ-3程度の第１導電型半導体基板１１の一主面上
に１０14〜１０15ｃｍ-3の不純物濃度を有する第２導電
型不純物ウェル層１２をイオン注入により形成する。続
いて、図２（ｂ）に示すように、不純物ウェル層１２の
表面側に、フォトリソグラフィー技術を用いて形成した
レジストパターンをマスクとして、１０15〜１０17ｃｍ
-3の不純物濃度を有する第１導電型不純物層１３、およ
びその表面側に１０17〜１０20ｃｍ-3の不純物濃度を有
する第２導電型不純物層１４をイオン注入により形成す
る。また、第１導電型不純物層１３を形成したのと同様
の方法により、１０16〜５×１０17ｃｍ-3の不純物濃度
を有する第２導電型不純物層１６、およびその表面側に
１０16〜５×１０17ｃｍ-3の不純物濃度を有する第１導
電型不純物層１５を形成する。さらに、１０17〜１０20
ｃｍ-3の不純物濃度を有するチャネルストップ１８を形
成する。続いて、図２（ｃ）に示すように、半導体基板
１１の一主面上に、二酸化シリコン膜や窒化膜などから
なる絶縁膜１９を形成する。ここで、絶縁膜１９は二酸
化シリコン膜や窒化膜などからなる多層膜でもよい。さ
らに、絶縁膜１９上にポリシリコン膜を成長し、フォト
リソグラフィー技術を用いて形成したレジストパターン
をマスクとして、ドライエッチングによりポリシリコン
膜の一部を除去して、転送電極２０を形成する。なお、
絶縁膜１９の構成要素として窒化膜を使用している場合
には、転送電極２０の形成と同時、もしくは転送電極２
０の形成後の工程で窒化膜を除去する。続いて、図２
（ｄ）に示すように、二酸化シリコン膜などからなる絶
縁膜２１を形成した後、転送電極２０上の一部にドライ
エッチングやウェットエッチングによりコンタクトホー
ル２３を形成する。さらに、スパッタリングなどにより
タングステンなどの金属牧、あるいはタングステンシリ
サイドなどの金属シリサイド膜を堆積する。この後、フ
ォトリソグラフィー技術を用いて形成したレジストパタ
ーンをマスクとして、ドライエッチングにより金属配線
２２を形成する。続いて、図１（ｂ）に示すように、二
酸化シリサイド膜などからなる絶縁膜を形成した後、ス
パッタチングなどによりアルミ膜などの金属膜を堆積す
る。この後、フォトリソグラフィー技術を用いて形成し
たレジストパターンをマスクとして、ドライエッチング
により遮光膜２５を形成する。なお、図２（ａ）〜
（ｄ）では、第１導電型不純物層１３および第２導電型
不純物層１４を転送電極２０よりも前の工程で形成する
場合を示したが、逆の順序で形成してもよい。
の途中段階における、オプティカルブラック領域の画素
の水平方向断面図である。図２（ａ）に示すように、１
０14ｃｍ-3程度の第１導電型半導体基板１１の一主面上
に１０14〜１０15ｃｍ-3の不純物濃度を有する第２導電
型不純物ウェル層１２をイオン注入により形成する。続
いて、図２（ｂ）に示すように、不純物ウェル層１２の
表面側に、フォトリソグラフィー技術を用いて形成した
レジストパターンをマスクとして、１０15〜１０17ｃｍ
-3の不純物濃度を有する第１導電型不純物層１３、およ
びその表面側に１０17〜１０20ｃｍ-3の不純物濃度を有
する第２導電型不純物層１４をイオン注入により形成す
る。また、第１導電型不純物層１３を形成したのと同様
の方法により、１０16〜５×１０17ｃｍ-3の不純物濃度
を有する第２導電型不純物層１６、およびその表面側に
１０16〜５×１０17ｃｍ-3の不純物濃度を有する第１導
電型不純物層１５を形成する。さらに、１０17〜１０20
ｃｍ-3の不純物濃度を有するチャネルストップ１８を形
成する。続いて、図２（ｃ）に示すように、半導体基板
１１の一主面上に、二酸化シリコン膜や窒化膜などから
なる絶縁膜１９を形成する。ここで、絶縁膜１９は二酸
化シリコン膜や窒化膜などからなる多層膜でもよい。さ
らに、絶縁膜１９上にポリシリコン膜を成長し、フォト
リソグラフィー技術を用いて形成したレジストパターン
をマスクとして、ドライエッチングによりポリシリコン
膜の一部を除去して、転送電極２０を形成する。なお、
絶縁膜１９の構成要素として窒化膜を使用している場合
には、転送電極２０の形成と同時、もしくは転送電極２
０の形成後の工程で窒化膜を除去する。続いて、図２
（ｄ）に示すように、二酸化シリコン膜などからなる絶
縁膜２１を形成した後、転送電極２０上の一部にドライ
エッチングやウェットエッチングによりコンタクトホー
ル２３を形成する。さらに、スパッタリングなどにより
タングステンなどの金属牧、あるいはタングステンシリ
サイドなどの金属シリサイド膜を堆積する。この後、フ
ォトリソグラフィー技術を用いて形成したレジストパタ
ーンをマスクとして、ドライエッチングにより金属配線
２２を形成する。続いて、図１（ｂ）に示すように、二
酸化シリサイド膜などからなる絶縁膜を形成した後、ス
パッタチングなどによりアルミ膜などの金属膜を堆積す
る。この後、フォトリソグラフィー技術を用いて形成し
たレジストパターンをマスクとして、ドライエッチング
により遮光膜２５を形成する。なお、図２（ａ）〜
（ｄ）では、第１導電型不純物層１３および第２導電型
不純物層１４を転送電極２０よりも前の工程で形成する
場合を示したが、逆の順序で形成してもよい。
【００１３】図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の他
の実施例の固体撮像装置における有効撮像領域およびオ
プティカルブラック領域の画素の水平方向断面図であ
る。画素の基本的な構成は図１と同様であるが、当該例
では、オプティカルブラック領域の画素における金属配
線２の間隔ＬＯ’は、有効撮像領域の画素における金属
配線２２の間隔ＬＡ’よりも広く形成されている。具体
的には、オプティカルブラック領域の画素における金属
配線２２は、転送電極の側辺から０．２〜０．５μｍ引
っ込むように設計される。かかる方法により、フォトダ
イオード端における金属配線２２の大きな段差が防止で
きる。
の実施例の固体撮像装置における有効撮像領域およびオ
プティカルブラック領域の画素の水平方向断面図であ
る。画素の基本的な構成は図１と同様であるが、当該例
では、オプティカルブラック領域の画素における金属配
線２の間隔ＬＯ’は、有効撮像領域の画素における金属
配線２２の間隔ＬＡ’よりも広く形成されている。具体
的には、オプティカルブラック領域の画素における金属
配線２２は、転送電極の側辺から０．２〜０．５μｍ引
っ込むように設計される。かかる方法により、フォトダ
イオード端における金属配線２２の大きな段差が防止で
きる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、オプティカルブラック
領域における遮光膜下部の段差形状が改善され、光の透
過が防止される。したがって、正しい黒の基準レベルが
得られる。また、フォトダイオード上部の窒化膜は除去
されているのでオプティカルブラック領域においても水
素アニールの効果が得られ、有効撮像領域との暗電流の
差も生じない。さらに、特に新たなプロセスを追加する
ことも無い。
領域における遮光膜下部の段差形状が改善され、光の透
過が防止される。したがって、正しい黒の基準レベルが
得られる。また、フォトダイオード上部の窒化膜は除去
されているのでオプティカルブラック領域においても水
素アニールの効果が得られ、有効撮像領域との暗電流の
差も生じない。さらに、特に新たなプロセスを追加する
ことも無い。
【図１】本発明固体撮像装置の一実施例における有効撮
像領域およびオプティカルブラック領域の画素の水平方
向断面図。
像領域およびオプティカルブラック領域の画素の水平方
向断面図。
【図２】本発明固体撮像装置の一実施例における、プロ
セスの途中段階における。オプティカルブラック領域の
画素の水平方向断面図。
セスの途中段階における。オプティカルブラック領域の
画素の水平方向断面図。
【図３】本発明固体撮像装置の他の実施例における有効
撮像領域およびオプティカルブラック領域の画素の水平
方向断面図。
撮像領域およびオプティカルブラック領域の画素の水平
方向断面図。
【図４】一般的なインターラインＣＣＤ型固体撮像装置
の構成図。
の構成図。
【図５】従来の固体撮像装置における有効撮像領域およ
びオプティカルブラック領域の画素の水平方向断面図。
びオプティカルブラック領域の画素の水平方向断面図。
１１，１１１ 第１導電型半導体基板 １２，１１２ 第２導電型不純物ウェル層 １３，１１３ 第１導電型不純物層 １４，１１４ 第２導電型不純物層 １５，１１５ 第１導電型不純物層 １６，１１６ 第２導電型不純物層 １７，１１７ トランスファーゲート部 １８，１１８ チャネルストップ １９，２１，２４，１１９，１２１，１２４ 絶縁膜 ２０，１２０ 転送電極 ２２，１２２ 金属配線 ２３，１２３ コンタクトホール ２５，１２５ 遮光膜 １０１ フォトダイオード １０２ 垂直ＣＣＤ １０３ 水平ＣＣＤ １０４ 電荷検出部 １０５ 出力増幅器 １０６ 有効撮像領域 １０７ オプティカルブラック領域
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のフォトダイオードと、該フォトダ
イオードからの電荷を受け取って転送する垂直ＣＣＤレ
ジスタと、該垂直ＣＣＤレジスタからの電荷を受け取っ
て転送する水平ＣＣＤレジスタと、該水平ＣＣＤレジス
タからの電荷を検出する電荷検出部と、出力増幅器とか
らなり、かつ、前記複数のフォトダイオードの内の一部
が遮光膜で覆われオプティカルブラック領域が形成され
た固体撮像装置において、前記垂直ＣＣＤレジスタの各
転送電極に駆動パルスを伝達するための金属配線が、前
記垂直ＣＣＤレジスタ上部にそれと平行に形成されてお
り、かつ、オプティカルブラック領域における前記金属
配線の間隔が有効撮像領域における前記金属配線の間隔
が、有効撮像領域における該金属配線の間隔より狭いこ
とを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 複数のフォトダイオードと、該フォトダ
イオードからの電荷を受け取って転送する垂直ＣＣＤレ
ジスタと、該垂直ＣＣＤレジスタからの電荷を受け取っ
て転送する水平ＣＣＤレジスタと、該水平ＣＣＤレジス
タからの電荷を検出する電荷検出部と、出力増幅器とか
らなり、かつ、前記複数のフォトダイオードの内の一部
が遮光膜で覆われオプティカルブラック領域が形成され
た固体撮像装置において、前記垂直ＣＣＤレジスタの各
転送電極に駆動パルスを伝達するための金属配線が、前
記垂直ＣＣＤレジスタ上部にそれと平行に形成されてお
り、かつ、オプティカルブラック領域における前記金属
配線の間隔が、有効撮像領域における該金属配線の間隔
よりも広いことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項３】 フォトダイオード上部に窒化膜が存在し
ないことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 フォトダイオード上部に窒化膜が存在し
ないことを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337165A JP2701726B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 固体撮像装置 |
| US08/363,886 US5519207A (en) | 1993-12-28 | 1994-12-27 | Solid-state image pickup device having different structures for image sensing region and optical black region |
| KR1019940038057A KR100193410B1 (ko) | 1993-12-28 | 1994-12-28 | 고체 촬상 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337165A JP2701726B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202159A true JPH07202159A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2701726B2 JP2701726B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=18306062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5337165A Expired - Lifetime JP2701726B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 固体撮像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5519207A (ja) |
| JP (1) | JP2701726B2 (ja) |
| KR (1) | KR100193410B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011061872A1 (ja) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | パナソニック株式会社 | 固体撮像素子および固体撮像装置 |
| US10708530B2 (en) | 2017-06-29 | 2020-07-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging sensor, imaging system, and moving body |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7199410B2 (en) * | 1999-12-14 | 2007-04-03 | Cypress Semiconductor Corporation (Belgium) Bvba | Pixel structure with improved charge transfer |
| US6815791B1 (en) * | 1997-02-10 | 2004-11-09 | Fillfactory | Buried, fully depletable, high fill factor photodiodes |
| KR100263474B1 (ko) | 1998-01-16 | 2000-08-01 | 김영환 | 고체 촬상 소자 및 그의 제조 방법 |
| US6721005B1 (en) * | 1998-12-03 | 2004-04-13 | Sony Corporation | Solid state image sensor having different structures for effective pixel area and optical black area |
| KR100390822B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2003-07-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | 이미지센서에서의 암전류 감소 방법 |
| JP4246964B2 (ja) * | 2002-05-27 | 2009-04-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置及び固体撮像装置アレイ |
| US6867062B2 (en) * | 2003-08-15 | 2005-03-15 | Eastman Kodak Company | Method for forming light shield process for solid-state image sensor with multi-metallization layer |
| KR100654342B1 (ko) * | 2005-02-07 | 2006-12-08 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
| US7808022B1 (en) | 2005-03-28 | 2010-10-05 | Cypress Semiconductor Corporation | Cross talk reduction |
| US7750958B1 (en) | 2005-03-28 | 2010-07-06 | Cypress Semiconductor Corporation | Pixel structure |
| US8476567B2 (en) | 2008-09-22 | 2013-07-02 | Semiconductor Components Industries, Llc | Active pixel with precharging circuit |
| US8760543B2 (en) | 2011-09-26 | 2014-06-24 | Truesense Imaging, Inc. | Dark reference in CCD image sensors |
| KR20230026622A (ko) | 2021-08-18 | 2023-02-27 | 주식회사 케이티 | 공장의 생산 지표를 추정하는 서버, 방법 및 컴퓨터 프로그램 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59110179A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-26 | Hitachi Ltd | 半導体装置およびその製造法 |
| JPS62145771A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-29 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS63266868A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-02 | Hitachi Ltd | 固体撮像装置 |
| JPH0228372A (ja) * | 1988-04-20 | 1990-01-30 | Konica Corp | イメージセンサ |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5337165A patent/JP2701726B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-27 US US08/363,886 patent/US5519207A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-28 KR KR1019940038057A patent/KR100193410B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011061872A1 (ja) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | パナソニック株式会社 | 固体撮像素子および固体撮像装置 |
| US10708530B2 (en) | 2017-06-29 | 2020-07-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging sensor, imaging system, and moving body |
| US11265493B2 (en) | 2017-06-29 | 2022-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging sensor, imaging system, and moving body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5519207A (en) | 1996-05-21 |
| KR100193410B1 (ko) | 1999-06-15 |
| JP2701726B2 (ja) | 1998-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970902 |