JPH0730090A - 固体撮像素子 - Google Patents

固体撮像素子

Info

Publication number
JPH0730090A
JPH0730090A JP5170343A JP17034393A JPH0730090A JP H0730090 A JPH0730090 A JP H0730090A JP 5170343 A JP5170343 A JP 5170343A JP 17034393 A JP17034393 A JP 17034393A JP H0730090 A JPH0730090 A JP H0730090A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
light
layer
thin film
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5170343A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3362456B2 (ja
Inventor
Masaru Sugimoto
大 杉本
Hiroyuki Mori
裕之 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP17034393A priority Critical patent/JP3362456B2/ja
Publication of JPH0730090A publication Critical patent/JPH0730090A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3362456B2 publication Critical patent/JP3362456B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体撮像素子の遮光膜の薄膜化を可能にす
る。 【構成】 有効画素領域36の受光部1を除く他の領域
上に遮光膜44が形成されてなる固体撮像素子におい
て、遮光膜44を結晶配向性を引きつがないように複数
の膜、例えばAl薄膜41,TiN薄膜42及びAl薄
膜43の積層膜で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えばフレームインターライントランス
ファ(FIT)型、インターライントランスファ(I
T)型等のCCD固体撮像素子においては、図5に示す
ように、画素となる複数の受光部1がマトリックス状に
配列され、各受光部列の一側にCCD構造の垂直転送レ
ジスタ2が設けられた撮像部3を有して成り、この撮像
部3の有効画素領域4の受光部1を除く少なくとも垂直
転送レジスタ2を含む領域上及び黒の基準レベルを規定
するための所謂オプティカルブラック領域5の全面上
に、斜線で示すように、遮光膜例えばAl遮光膜6を形
成して構成される。
【0003】図6は、図5の有効画素領域4におけるA
−A線上の断面の一例を示す。11は第1導電形例えば
N形のシリコン基板を示し、この基板11上の第1の第
2導電形即ちP形のウェル領域12内に、N形不純物拡
散領域13と垂直転送レジスタ2を構成するN形転送チ
ャンネル領域14並びにP形のチャンネルストップ領域
15が形成され、上記N形不純物拡散領域13上にP形
の正電荷蓄積領域16が、N形の転送チャネル領域14
の真下に第2のP形ウェル領域17が夫々形成される。
【0004】ここで、N形不純物拡散領域13とP形ウ
ェル領域12とのPN接合jによるフォトダイオードP
Dによって受光部(光電変換部)1が構成される。
【0005】そして、垂直転送レジスタ2を構成する転
送チャネル領域14、チャネルストップ領域15及び読
み出しゲート部7上にゲート絶縁膜18を介して多結晶
シリコンからなる転送電極19が形成され、転送チャネ
ル領域14、ゲート絶縁膜18及び転送電極19により
垂直転送レジスタ2が構成される。
【0006】転送電極19上及び正電荷蓄積領域16を
含む全面上に層間絶縁膜20が積層され、更に転送電極
19に対応する層間絶縁膜20上に、スパッタリング等
によって例えば800nm程度の厚さに成膜したアルミ
ニウム等の金属遮光膜6が選択的に形成される。上層に
は表面保護膜22が形成される。
【0007】上記Al遮光膜6によって、直接、垂直転
送レジスタ2内に入射される光が阻止され、有効画素領
域4ではこの光入射によるスミアの発生が低減され、オ
プティカルブラック領域5では電気的に黒の基準レベル
が規定される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年、固体撮像素子の
高集積化に伴って、デバイスの平面方向だけでなく、段
切れ等を考慮して、厚さ方向にも寸法を小さくする必要
が生じてきた。しかし乍ら、金属遮光膜6の膜厚を薄く
すると、一層膜で形成されているため、図7に示すよう
に、金属遮光膜6の結晶粒24の粒界が揃い易く、ピン
ホール25が発生すると、そのピンホール25から光透
過してしまい、遮光性を低下させてしまう。従って、有
効画素領域4ではこの透過光26によるスミアが増加
し、固体撮像素子の不良を引き起こすという問題点が生
じて来た。
【0009】一方、オプティカルブラック領域5では光
透過により黒の基準レベルが変動する等の不都合が生じ
るものであった。
【0010】本発明は、上述の点に鑑み、遮光膜の膜厚
を薄くしても遮光性を確保し、高信頼性を図った固体撮
像素子を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、有効画素領域
36の受光部1を除く他の領域上に遮光膜44が形成さ
れてる固体撮像素子において、遮光膜44を、結晶の配
向性を引きつがない複数の膜(いわゆる積層膜)で形成
して構成する。
【0012】また、本発明は、上記固体撮像素子におい
て、遮光膜44を第1層膜41,第2層膜42及び第3
層膜43の3層膜構造とし、その第2層膜42を第1層
膜41及び第3層膜43と異なる膜で形成して構成す
る。
【0013】
【作用】第1の発明においては、固体撮像素子における
遮光膜44を、結晶の配向性を引きつがない複数の膜で
形成することにより、固体撮像素子の高集積化に伴い遮
光膜44を薄くしても、遮光膜44の遮光性が確保され
る。従ってスミア成分の低減が図られ、また、オプティ
カルブラック領域37での黒の基準レベルに変動が生じ
ない。
【0014】第2の発明においては、固体撮像素子にお
ける遮光膜44を、第1層膜41,第2層膜42及び第
3層膜43からなる3層膜構造とし、その中間の第2層
膜42を他の第1層膜41及び第3層膜43と異なる膜
で形成することにより、この遮光膜44は結晶の配向性
を引きつがない積層膜となる。従って、固体撮像素子の
高集積化に伴い遮光膜44を薄くしても、遮光膜44の
遮光性が確保され、スミア成分の低減化、オプティカル
ブラック領域37での黒の基準レベルの安定化が図れ
る。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による固体撮像
素子の実施例を説明する。
【0016】図1及び図2は、本発明をフレームインタ
ーライントランスファ(FIT)型のCCD固体撮像素
子に適用した場合である。
【0017】本例のFIT型CCD固体撮像素子30
は、図1に示すように、画素となる複数の受光部1がマ
トリックス状に配列され、各受光部列の一側にCCD構
造の垂直転送レジスタ2が設けられた撮像部31と、撮
像部31の複数の垂直転送レジスタ2に1対1で対応す
るCCD構造の複数の垂直転送レジスタ32が設けられ
た蓄積部33と、蓄積部33の一側に配されたCCD構
造の水平転送レジスタ34と、水平転送レジスタ34の
出力側に接続された出力回路35とを備えて成る。そし
て、撮像部31における有効画素領域36の受光部1を
除く垂直転送レジスタ2を含む他の領域と、黒の基準レ
ベルを規定するための所謂オプティカルブラック領域3
7及び水平転送レジスタ34の全面とには、斜線で示す
ように、後述の遮光膜44が形成される。
【0018】このCCD固体撮像素子30では、各受光
部1において受光量に応じて光電変換された信号電荷が
垂直転送レジスタ2に読み出され、垂直転送レジスタ2
内を転送して一旦蓄積部33の垂直転送レジスタ32に
蓄積される。そして、1水平ライン毎の信号電荷が水平
転送レジスタ34に転送され、水平転送レジスタ34内
を順次転送して出力回路35を通じて出力される。
【0019】本例においては、遮光膜38を図2に示す
ように構成する。図2は有効画素領域36の断面構造
(図1のA−A線上の断面図)を示す。この画素領域3
6では、第1導電形例えばN形のシリコン基板11上の
第1の第2導電形即ちP形のウェル領域12内に、N形
の不純物拡散領域13と垂直転送レジスタ2を構成する
N形転送チャネル領域14並びにP形のチャネルストッ
プ領域15が形成され、上記N形の不純物拡散領域13
上にP形の正電荷蓄積領域16が、またN形の転送チャ
ネル領域14の直下に第2のP形ウェル領域17が夫々
形成される。
【0020】ここで、N形の不純物拡散領域13とP形
ウェル領域12とのPN接合jによるフォトダイオード
PDによって受光部(光電変換部)1が構成される。垂
直転送レジスタ2を構成する転送チャネル領域14、チ
ャネルストップ領域15及び読み出しゲート部7上に、
ゲート絶縁膜18を介して例えば多結晶シリコンからな
る転送電極19が形成され、この転送チャネル領域1
4、ゲート絶縁膜18及び転送電極19により垂直転送
レジスタ2が構成される。
【0021】転送電極19及び正電荷蓄積領域16上を
含む全面に、層間絶縁膜20が形成される。
【0022】そして、本例では、転送電極19に対応す
る部分の層間絶縁膜20上に、第1層目薄膜例えばAl
薄膜41、第2層目薄膜例えばTiN薄膜42及び第3
層目薄膜例えばAl薄膜43からなる3層膜構造の金属
遮光膜44が形成される。第2層目のTiN薄膜42
は、第1層目のAl薄膜41の結晶配向性と異なる結晶
配向性を有している。金属遮光膜44はスパッタリング
等により成膜される。22は最上層の表面保護膜であ
る。
【0023】かかる遮光膜44は、図4に示すD.Cマ
グネトロンスパッタリング装置50を用いて成膜され
る。図3は、成膜された遮光膜44の膜式図である。
【0024】D.Cマグネトロンスパッタリング装置5
0は、中央に真空搬送室51を有し、その周囲に、予備
排気室52,Al−1%Siターゲット54を取り付け
た第1の処理室53,Tiターゲット56を取り付けた
第2の処理室55等を有して成る。
【0025】先ず、装置50の第1の処理室53に固体
撮像素子が作り込まれたシリコン基板を搬送し、ここに
おいて、第1層目の薄膜であるAl−1%Si薄膜44
を200nmの厚さに成膜する。このときの条件は、ア
ルゴンガスの圧力を8mTorr,D.C電力を6K
W,スパッタ時間を18secとした。成膜されたAl
−1%Si薄膜41は(111)の結晶方位をもった柱
状晶となる(図3参照)。
【0026】次に、シリコン基板を装置50の第2の処
理室55へ真空を破ることなく搬送し、アルゴン及び窒
素の混合ガス中でスパッタリングし、Al−1%Si薄
膜41上に第2層目の薄膜であるTiN薄膜42を40
nmの厚さに成膜する。このときのアルゴン及び窒素の
混合ガス圧力は8mTorr,D.C電力は3KW,ス
パッタ時間は71secとした。成膜されたTiN薄膜
42は、(200)の結晶方位をもっており、その格子
定数が4.2419Åとなる(図3参照)。
【0027】次に、シリコン基板を第2の処理室55か
ら第1の処理室53へ戻し、第1層目のAl−1%Si
薄膜41と同じ条件で、TiN薄膜42上に第3層目の
Al−1%Si薄膜43を200nmの厚さに成膜す
る。このAl−1%Si薄膜43は、(111)の結晶
方位をもっており、格子定数が2.8631Åである
(図3参照)。
【0028】このように、(111)配向の結晶性を有
したAl薄膜の格子定数が2.8631Åであって、第
2層目(中間膜)のTiN薄膜42と不整合を生じるた
め、第1層目(下層)のAl−1%Si薄膜41の結晶
配向性は、第2層目(中間膜)のTiN薄膜42で断ち
切られる。
【0029】即ち、上層の第3層目のAl−1%Si薄
膜43が下層の第1層目のAl−1%Si薄膜41の柱
状晶をそのまま引き継がないため、光45の透過する結
晶粒界が断ち切られたこととなる。
【0030】以上の工程により、Al−1%Si薄膜4
1,TiN薄膜42及びAl−1%Si薄膜43の3層
膜構造の遮光膜44が得られる。その後の工程は、通常
と同様の方法を用いて上記3層膜構造の膜を所望のパタ
ーンにエッチングをして目的とする固体撮像素子を作成
する。
【0031】上述の構成によれば、遮光膜44を結晶配
向性の連続性を断ち切るように、Al−1%Si薄膜4
1,TiN薄膜42及びAl−1%Si薄膜43からな
る積層膜で形成することにより、遮光膜44の遮光性を
向上することができる。従って、固体撮像素子の高集積
化に伴って、遮光膜を薄膜化することができ、スミア成
分の少ない、また黒の基準レベルが変動しない信頼性の
高い高集積固体撮像素子が得られる。
【0032】上例の遮光膜44では、中間の第2層目薄
膜をTiN膜42で形成したが、第2層目薄膜はこれに
限らず、例えばアモルファスSi,W,Cr,TiO
N,金属酸化膜等の薄膜を用いることができる。要は、
第2層目(中間層)の薄膜42は、第3層目(上層)の
Al薄膜43の結晶配向性を乱すことができる薄膜であ
ればよい。
【0033】第2層目薄膜をスパッタリングで形成する
代わりに、第1層目のAl薄膜表面に酸素プラズマ処理
を施すことによって酸化アルミニウム膜を形成し、この
酸化アルミニウム膜を第2層目薄膜とすることもでき
る。
【0034】また、上例では第1層目の薄膜41と第3
層目の薄膜43を同じAl−1%Si薄膜を用いたが、
両薄膜41及び43を互に異ならしてもよい。例えば第
1層目がAl−1%Si薄膜、第2層目がTiN,Ti
ON等の薄膜、第3層目がW薄膜とすることもできる。
【0035】さらに、結晶配向性を引きつがないようで
あれば2層膜構造で遮光膜を形成することもできる。例
えば第1層目がAl−1%Si薄膜、第2層目がW薄膜
とすることができる。
【0036】尚、第1層目の薄膜としては、他部におけ
るシリコン領域にコンタクトをとる際に好適なAl−1
%Siを用いたが、その他、例えば第1層目薄膜におい
てそのシリコン表面に接する下半分をAl−1%Siと
し、その上半分を純Alで形成するようにしても可能で
ある。第3層目も純Alで形成することもできる。
【0037】上例では、FIT型CCD固体撮像素子に
適用したが、その他、インターライントランスファ(I
T)型のCCD固体撮像素子等にも適用できる。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、膜厚を薄くしても遮光
膜の遮光性を向上することができる。従って、遮光膜を
薄膜化することができ、信頼性の高い高集積の固体撮像
素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係るフレームインターライントラン
スファ型CCD固体撮像素子の構成図である。
【図2】図1のB−B線上の断面図である。
【図3】本実施例に係る遮光膜の模式図である。
【図4】本実施例の遮光膜を成膜するためのD.Cマグ
ネトロンスパッタリング装置の構成図である。
【図5】従来例の説明に供する固体撮像素子の撮像部の
構成図である。
【図6】図5のA−A線上の断面図である。
【図7】従来の一層膜構造によるAl遮光膜の模式図で
ある。
【符号の説明】
1 受光部 2,32 垂直転送レジスタ 3,31 撮像部 4,36 有効画素領域 5,37 オプティカルブラック領域 6,38 遮光膜 33 蓄積部 34 水平転送レジスタ 35 出力回路 41 第1層目薄膜 42 第2層目薄膜 43 第3層目薄膜 50 D.Cマグネトロンスパッタリング装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有効画素領域の受光部を除く他の領域上
    に遮光膜が形成されてなる固体撮像素子において、 前記遮光膜が結晶の配向性を引きつがない複数の膜で形
    成されて成ることを特徴とする固体撮像素子。
  2. 【請求項2】 前記遮光膜が第1層膜、第2層膜及び第
    3層膜からなり、該第2層膜が前記第1層膜及び前記第
    3層膜と異なる膜で形成されてなることを特徴とする請
    求項1記載の固体撮像素子。
JP17034393A 1993-07-09 1993-07-09 固体撮像素子 Expired - Lifetime JP3362456B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17034393A JP3362456B2 (ja) 1993-07-09 1993-07-09 固体撮像素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17034393A JP3362456B2 (ja) 1993-07-09 1993-07-09 固体撮像素子

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001313818A Division JP3733891B2 (ja) 2001-10-11 2001-10-11 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0730090A true JPH0730090A (ja) 1995-01-31
JP3362456B2 JP3362456B2 (ja) 2003-01-07

Family

ID=15903173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17034393A Expired - Lifetime JP3362456B2 (ja) 1993-07-09 1993-07-09 固体撮像素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3362456B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09181292A (ja) * 1995-12-27 1997-07-11 Nec Corp 固体撮像素子とその駆動方法
US6133595A (en) * 1997-04-08 2000-10-17 Matsushita Electronics Corporation Solid state imaging device with improved ground adhesion layer
JP2013115429A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd イメージセンサチップおよびその製造方法
WO2016103936A1 (ja) * 2014-12-24 2016-06-30 シャープ株式会社 固体撮像素子、および固体撮像素子の製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09181292A (ja) * 1995-12-27 1997-07-11 Nec Corp 固体撮像素子とその駆動方法
US6133595A (en) * 1997-04-08 2000-10-17 Matsushita Electronics Corporation Solid state imaging device with improved ground adhesion layer
JP2013115429A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd イメージセンサチップおよびその製造方法
WO2016103936A1 (ja) * 2014-12-24 2016-06-30 シャープ株式会社 固体撮像素子、および固体撮像素子の製造方法
JPWO2016103936A1 (ja) * 2014-12-24 2017-08-03 シャープ株式会社 固体撮像素子、および固体撮像素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3362456B2 (ja) 2003-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3204216B2 (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
EP2245664B1 (en) Backside illuminated imaging sensor with silicide light reflecting layer
KR100276616B1 (ko) 고체촬상장치 및 그 제조방법
US20120147241A1 (en) Solid-state imaging device, method for producing same, and camera
US6635911B2 (en) Solid state image sensing device
US20060223214A1 (en) Optoelectronic component for converting electromagnetic radiation into a intensity-dependent photocurrent
KR20000048110A (ko) 고체촬상장치 및 그 제조방법
JP3541155B2 (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
EP0509820B1 (en) Image pickup apparatus
JPH07202159A (ja) 固体撮像装置
JP3362456B2 (ja) 固体撮像素子
JPH02166769A (ja) 積層型固体撮像装置及びその製造方法
JPH06140618A (ja) 固体撮像素子
JP3733891B2 (ja) 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法
JPH11214664A (ja) 固体撮像素子およびその製造方法
JP3496888B2 (ja) 固体撮像素子
JP2856774B2 (ja) 固体撮像装置
JP3296352B2 (ja) 光電変換装置、固体撮像装置およびその製造方法
JP3413977B2 (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
JP2899052B2 (ja) 薄膜半導体装置
JPH0456274A (ja) 固体撮像装置
JPH0456272A (ja) 固体撮像装置
JP2831752B2 (ja) 固体撮像装置
JPS63164270A (ja) 積層型固体撮像装置
JP3298259B2 (ja) 電荷転送素子

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091025

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091025

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101025

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101025

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111025

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111025

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121025

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121025

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131025

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term