JPH0969620A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH0969620A JPH0969620A JP7223895A JP22389595A JPH0969620A JP H0969620 A JPH0969620 A JP H0969620A JP 7223895 A JP7223895 A JP 7223895A JP 22389595 A JP22389595 A JP 22389595A JP H0969620 A JPH0969620 A JP H0969620A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge transfer
- transfer
- unit
- horizontal charge
- image pickup
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 2個の水平電荷転送部を有するFIT型CC
D固体撮像素子の構造や製造工程の簡略化と感度特性の
向上を図る。 【解決手段】 撮像部、蓄積部、水平電荷転送部等の電
荷転送電極を不透明な導電膜による、電極間隔が約0.
2μmの一層電極構成とし、フォトレジストをマスクと
した2度の不透明な導電膜のエッチングで、水平電荷転
送部間電荷転送領域74や上記転送電極等を形成し、フ
ォトレジストの約0.2μmの間隔部のパターンを加熱
により融着し、このフォトレジストをマスクとしイオン
注入でセンサ部を形成し、遮光膜をパターニングして撮
像部や蓄積部の遮光膜と同時に水平電荷転送部間転送電
極11を形成する。 【効果】 FIT型CCD固体撮像素子の構造が簡単化
され、従来の製造工程の半分に近い、大幅な工程簡略化
と、感度特性の大幅な向上とが可能となる。
D固体撮像素子の構造や製造工程の簡略化と感度特性の
向上を図る。 【解決手段】 撮像部、蓄積部、水平電荷転送部等の電
荷転送電極を不透明な導電膜による、電極間隔が約0.
2μmの一層電極構成とし、フォトレジストをマスクと
した2度の不透明な導電膜のエッチングで、水平電荷転
送部間電荷転送領域74や上記転送電極等を形成し、フ
ォトレジストの約0.2μmの間隔部のパターンを加熱
により融着し、このフォトレジストをマスクとしイオン
注入でセンサ部を形成し、遮光膜をパターニングして撮
像部や蓄積部の遮光膜と同時に水平電荷転送部間転送電
極11を形成する。 【効果】 FIT型CCD固体撮像素子の構造が簡単化
され、従来の製造工程の半分に近い、大幅な工程簡略化
と、感度特性の大幅な向上とが可能となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインターライン(I
T)型およびフレームインターライン(FIT)型CC
D固体撮像素子の固体撮像装置に関し、さらに詳しく
は、2本の水平電荷転送部を有するIT型およびFIT
型CCD固体撮像素子に関する。
T)型およびフレームインターライン(FIT)型CC
D固体撮像素子の固体撮像装置に関し、さらに詳しく
は、2本の水平電荷転送部を有するIT型およびFIT
型CCD固体撮像素子に関する。
【0002】
【従来の技術】TVカメラの高解像度化と高性能化の要
望に応えるため、固体撮像素子の高画素化と各種撮像特
性の向上を目指した開発が進められている。特に最近
は、高解像度を目指した、2個の水平電荷転送部を有す
る全画素読み出しのIT型CCD固体撮像素子やHDT
V対応の放送局用カメラに使用する小型、高性能の固体
撮像素子の要望による、2個の水平電荷転送部を有する
FIT型CCD固体撮像素子が開発され、実用化される
に至っている。また、フォトリソグラフィ技術の進歩は
顕著で、クォータミクロン以下のフォトリソグラフィを
用いたMOSメモリデバイス等が盛んに開発されてい
る。
望に応えるため、固体撮像素子の高画素化と各種撮像特
性の向上を目指した開発が進められている。特に最近
は、高解像度を目指した、2個の水平電荷転送部を有す
る全画素読み出しのIT型CCD固体撮像素子やHDT
V対応の放送局用カメラに使用する小型、高性能の固体
撮像素子の要望による、2個の水平電荷転送部を有する
FIT型CCD固体撮像素子が開発され、実用化される
に至っている。また、フォトリソグラフィ技術の進歩は
顕著で、クォータミクロン以下のフォトリソグラフィを
用いたMOSメモリデバイス等が盛んに開発されてい
る。
【0003】従来の技術の一例として、HDTV対応の
2本の水平電荷転送部を有するFIT型CCD固体撮像
素子の概略構成、撮像部の基本セル部の概略平面図およ
びその概略断面図、2本の水平電荷転送部領域の概略平
面図を、特開平3ー258083号および特開平2ー8
7574号記載をもとに、図6〜図9に示す。以下、図
6〜図9を参照して2本の水平電荷転送部を有するFI
T型CCD固体撮像素子を説明する。まず、図6に示す
如く、2本の水平電荷転送部を有するFIT型CCD固
体撮像素子1は、撮像部2、蓄積部3、第1の水平電荷
転送部4、第2の水平電荷転送部5および出力部6より
概略構成されている。ここで、撮像部2はマトリクス状
に配列された受光部7と各受光部の垂直列毎に設けられ
て各受光部からの電荷を転送する第一の垂直電荷転送部
8とより構成れている。
2本の水平電荷転送部を有するFIT型CCD固体撮像
素子の概略構成、撮像部の基本セル部の概略平面図およ
びその概略断面図、2本の水平電荷転送部領域の概略平
面図を、特開平3ー258083号および特開平2ー8
7574号記載をもとに、図6〜図9に示す。以下、図
6〜図9を参照して2本の水平電荷転送部を有するFI
T型CCD固体撮像素子を説明する。まず、図6に示す
如く、2本の水平電荷転送部を有するFIT型CCD固
体撮像素子1は、撮像部2、蓄積部3、第1の水平電荷
転送部4、第2の水平電荷転送部5および出力部6より
概略構成されている。ここで、撮像部2はマトリクス状
に配列された受光部7と各受光部の垂直列毎に設けられ
て各受光部からの電荷を転送する第一の垂直電荷転送部
8とより構成れている。
【0004】また、蓄積部3は第1の垂直電荷転送部に
対応して電荷が転送される第2の垂直電荷転送部9で構
成され、第2の垂直電荷転送部9と第1の水平電荷転送
部4との間には、第2の垂直電荷転送部9から第1の水
平電荷転送部4へ電荷を転送する転送電極10があり、
第1の水平電荷転送部4と第2の水平電荷転送部5の間
には、水平電荷転送部間転送電極11がある。更に、出
力部6は、2個の水平電荷転送部4、5により転送され
てきた電荷を取り出し、電荷量を電圧に変換し増幅する
ところで、各水平電荷転送部に対応した2個の信号出力
端VOUT1、VOUT2より信号が外部に取り出され
る。
対応して電荷が転送される第2の垂直電荷転送部9で構
成され、第2の垂直電荷転送部9と第1の水平電荷転送
部4との間には、第2の垂直電荷転送部9から第1の水
平電荷転送部4へ電荷を転送する転送電極10があり、
第1の水平電荷転送部4と第2の水平電荷転送部5の間
には、水平電荷転送部間転送電極11がある。更に、出
力部6は、2個の水平電荷転送部4、5により転送され
てきた電荷を取り出し、電荷量を電圧に変換し増幅する
ところで、各水平電荷転送部に対応した2個の信号出力
端VOUT1、VOUT2より信号が外部に取り出され
る。
【0005】次に、FIT型CCD固体撮像素子にとっ
て重要な構造である上記撮像部2の基本セル部の構造を
図7の概略平面図と図8の概略断面図とによって説明す
る。図7の概略平面図は受光部7aに対応した第1の垂
直電荷転送部8aと、次の受光部列に対応した第1の垂
直電荷転送部8bとを示したもので、一個の受光部7a
の領域とその左側の第1の垂直電荷転送部7aの一部の
領域とを基本セル領域31と見なし、撮像部2はこの基
本セル領域31がマトリクス状に配置されて構成されて
いるものである。この図7のA−A断面を示したのが図
8の概略断面図である。
て重要な構造である上記撮像部2の基本セル部の構造を
図7の概略平面図と図8の概略断面図とによって説明す
る。図7の概略平面図は受光部7aに対応した第1の垂
直電荷転送部8aと、次の受光部列に対応した第1の垂
直電荷転送部8bとを示したもので、一個の受光部7a
の領域とその左側の第1の垂直電荷転送部7aの一部の
領域とを基本セル領域31と見なし、撮像部2はこの基
本セル領域31がマトリクス状に配置されて構成されて
いるものである。この図7のA−A断面を示したのが図
8の概略断面図である。
【0006】上記撮像部2の構成は、図8に示す如く、
半導体基板21の上層にPウェル22が形成され、素子
間をするチャネルストッパ23が形成され、さらに第1
の垂直電荷転送部8a、8bには埋め込みチャネル層2
4が形成され、ゲート酸化膜25が形成されている。
更に、このゲート酸化膜25上には、図7の一点破線で
示すような第1のポリシリコン電極32が水平方向に形
成され、この第1のポリシリコン電極32上には層間絶
縁膜が形成されている。更にその後、図7の一点破線で
示すような第2のポリシリコン電極33を水平方向に形
成し、この第2のポリシリコン電極33上に層間絶縁膜
を形成し、その後、図8に示す受光部7aのセンサ部3
4をイオン注入により形成する。更に、後述するシャン
ト電極構成を取らせるため、電荷の転送電極である第1
のポリシリコン電極32や第2のポリシリコン電極33
にコンタクトホール35a、35bを開け、ポリシリコ
ン膜を堆積して、第3のポリシリコン電極36を形成
し、その後層間絶縁膜を堆積する。更にその後、第1の
垂直電荷転送部8a、8b等の遮光膜37を形成し、そ
の後層間絶縁膜を堆積する。
半導体基板21の上層にPウェル22が形成され、素子
間をするチャネルストッパ23が形成され、さらに第1
の垂直電荷転送部8a、8bには埋め込みチャネル層2
4が形成され、ゲート酸化膜25が形成されている。
更に、このゲート酸化膜25上には、図7の一点破線で
示すような第1のポリシリコン電極32が水平方向に形
成され、この第1のポリシリコン電極32上には層間絶
縁膜が形成されている。更にその後、図7の一点破線で
示すような第2のポリシリコン電極33を水平方向に形
成し、この第2のポリシリコン電極33上に層間絶縁膜
を形成し、その後、図8に示す受光部7aのセンサ部3
4をイオン注入により形成する。更に、後述するシャン
ト電極構成を取らせるため、電荷の転送電極である第1
のポリシリコン電極32や第2のポリシリコン電極33
にコンタクトホール35a、35bを開け、ポリシリコ
ン膜を堆積して、第3のポリシリコン電極36を形成
し、その後層間絶縁膜を堆積する。更にその後、第1の
垂直電荷転送部8a、8b等の遮光膜37を形成し、そ
の後層間絶縁膜を堆積する。
【0007】更に、第3のポリシリコン電極36上で、
コンタクトホール35a、35bより垂直方向に受光部
7aの1ピッチ相当程度離れた場所の層間絶縁膜にコン
タクトホール38a、38bを開け、低抵抗電極材料の
導電膜を堆積してシャント電極39a、39bを形成す
る。以上のように電荷転送の第1のポリシリコン電極3
2や第2のポリシリコン電極33を第3のポリシリコン
電極36を介してシャント電極39a、39bに接続
し、第1の垂直電荷転送部8a、8bの駆動を、シャン
ト電極39a、39b等への駆動パルス印加により行う
ことにしたのがシャント電極構成である。その後、パッ
シベーション膜40を堆積し、透明樹脂による平坦化膜
41を塗布し、染料等によるオプテカルブラック部42
を第1の垂直電荷転送部8a、8b上に形成し、さらに
その後、光の有効利率向上を図るため受光部7aに対応
する部分にマイクロレンズ43を形成する。
コンタクトホール35a、35bより垂直方向に受光部
7aの1ピッチ相当程度離れた場所の層間絶縁膜にコン
タクトホール38a、38bを開け、低抵抗電極材料の
導電膜を堆積してシャント電極39a、39bを形成す
る。以上のように電荷転送の第1のポリシリコン電極3
2や第2のポリシリコン電極33を第3のポリシリコン
電極36を介してシャント電極39a、39bに接続
し、第1の垂直電荷転送部8a、8bの駆動を、シャン
ト電極39a、39b等への駆動パルス印加により行う
ことにしたのがシャント電極構成である。その後、パッ
シベーション膜40を堆積し、透明樹脂による平坦化膜
41を塗布し、染料等によるオプテカルブラック部42
を第1の垂直電荷転送部8a、8b上に形成し、さらに
その後、光の有効利率向上を図るため受光部7aに対応
する部分にマイクロレンズ43を形成する。
【0008】一方、HDTV対応のFIT型CCD固体
撮像素子1においては、水平方向への電荷転送が高速で
あること、および転送電極形状が微細になり加工上およ
び素子特性上で厳しくなること等の対策として、一般に
は図6に示す如く、第1の水平電荷転送部4と第2の水
平電荷転送部5との2個の水平電荷転送部によって構成
されている。この水平電荷転送部の構造に関し、図9の
概略平面図を参照して説明する。まず、上記撮像部2の
基本セル部の構造として示した図7の概略平面図と、図
8の概略断面図により説明したように、水平電荷転送部
50も前述した半導体基板のゲート酸化膜下には、素子
間を分離するチャネルストッパ13a、13bや、図示
していないが、Pウェル、埋め込みチャネル層等が形成
されていて、ゲート酸化膜上には、第1のポリシリコン
膜による第2の垂直電荷転送部9から第1の水平電荷転
送部4へ電荷を転送する転送電極10と、第1の水平電
荷転送部4より第2の水平電荷転送部5に電荷を転送す
る水平電荷転送部間転送電極11とが形成されている。
撮像素子1においては、水平方向への電荷転送が高速で
あること、および転送電極形状が微細になり加工上およ
び素子特性上で厳しくなること等の対策として、一般に
は図6に示す如く、第1の水平電荷転送部4と第2の水
平電荷転送部5との2個の水平電荷転送部によって構成
されている。この水平電荷転送部の構造に関し、図9の
概略平面図を参照して説明する。まず、上記撮像部2の
基本セル部の構造として示した図7の概略平面図と、図
8の概略断面図により説明したように、水平電荷転送部
50も前述した半導体基板のゲート酸化膜下には、素子
間を分離するチャネルストッパ13a、13bや、図示
していないが、Pウェル、埋め込みチャネル層等が形成
されていて、ゲート酸化膜上には、第1のポリシリコン
膜による第2の垂直電荷転送部9から第1の水平電荷転
送部4へ電荷を転送する転送電極10と、第1の水平電
荷転送部4より第2の水平電荷転送部5に電荷を転送す
る水平電荷転送部間転送電極11とが形成されている。
【0009】更に、層間絶縁膜が形成され、その後第2
のポリシリコン膜を用いた第1の水平電荷転送部4や第
2の水平電荷転送部5の転送電極33aが形成される。
その後、層間絶縁膜が形成され、さらに第3のポリシリ
コン膜を用いた第1の水平電荷転送部4や第2の水平電
荷転送部5の転送電極36aが形成される。その後は、
図8で示されていると同様に、層間絶縁膜、遮光膜、パ
ッシベーション膜等が形成される。
のポリシリコン膜を用いた第1の水平電荷転送部4や第
2の水平電荷転送部5の転送電極33aが形成される。
その後、層間絶縁膜が形成され、さらに第3のポリシリ
コン膜を用いた第1の水平電荷転送部4や第2の水平電
荷転送部5の転送電極36aが形成される。その後は、
図8で示されていると同様に、層間絶縁膜、遮光膜、パ
ッシベーション膜等が形成される。
【0010】なお、ここで図6の第2の垂直電荷転送部
9より転送されてくる電荷が第1の水平電荷転送部4と
第2の水平電荷転送部5に転送される状態を図9により
簡単に説明する。まず、水平電荷転送部50の第1、第
2の水平電荷転送部4、5は2相駆動の2層電極で構成
されていて、一列毎の第2の垂直電荷転送部9からの電
荷51a、52bは、各転送電極のパルスタイミングに
応じ、転送電極10を介して転送電極33aの第1の水
平電荷転送部4のストレージ部電極領域52および53
へ転送される。次に、水平電荷転送部間転送電極11に
パルスを印加すると、ストレージ部電極領域52の電荷
51aのみが、水平電荷転送部間転送電極11のチャネ
ルストッパ13b間の埋め込みチャネル部54を通っ
て、転送電極33aの第2の水平電荷転送部5のストレ
ージ部電極領域55に転送される。この様にして、一列
毎の第2の垂直電荷転送部9からの電荷51a、51b
は、電荷51aが第2の水平電荷転送部5に、電荷51
bが第1の水平電荷転送部に分けられた後、図6に示し
た出力部6に向け水平転送されてゆく。
9より転送されてくる電荷が第1の水平電荷転送部4と
第2の水平電荷転送部5に転送される状態を図9により
簡単に説明する。まず、水平電荷転送部50の第1、第
2の水平電荷転送部4、5は2相駆動の2層電極で構成
されていて、一列毎の第2の垂直電荷転送部9からの電
荷51a、52bは、各転送電極のパルスタイミングに
応じ、転送電極10を介して転送電極33aの第1の水
平電荷転送部4のストレージ部電極領域52および53
へ転送される。次に、水平電荷転送部間転送電極11に
パルスを印加すると、ストレージ部電極領域52の電荷
51aのみが、水平電荷転送部間転送電極11のチャネ
ルストッパ13b間の埋め込みチャネル部54を通っ
て、転送電極33aの第2の水平電荷転送部5のストレ
ージ部電極領域55に転送される。この様にして、一列
毎の第2の垂直電荷転送部9からの電荷51a、51b
は、電荷51aが第2の水平電荷転送部5に、電荷51
bが第1の水平電荷転送部に分けられた後、図6に示し
た出力部6に向け水平転送されてゆく。
【0011】以上述べたように、従来のHDTV対応の
FIT型CCD固体撮像素子1は、ポリシリコン電極が
3層、Al合金膜電極が2層、これらの電極の多数の層
間絶縁膜等で構成され、構造が複雑で、製造工程が長
く、製品を作製するのが非常に困難である。さらに、図
8の概略平面図より明らかなように、各種電極膜や層間
絶縁膜とにより第1の垂直電荷転送部8a、8bと受光
部7aとに大きな凹凸があり、これを平坦化膜41にて
平坦化した後、オプテカルブラック部42やマイクロレ
ンズ43を形成するので、センサ部34とマイクロレン
ズ43との距離が大きくなる。この様になると、マイク
ロレンズ43の焦点距離を長くしなければならず、TV
カメラに使用した時のレンズF値小の時、大きな感度低
下やスメア悪化等を引き起こす。 また、図7より明ら
かなように、受光部7aの面積と基本セル31の面積と
の比が小さいため、マイクロレンズ43を用いていて
も、撮像部2に入射する光の利用効率がまだ低い。ここ
では説明を省略するが、2個の水平電荷転送部を持つ全
画素読み出しのIT型CCD固体撮像素子の場合も、上
記と同様の問題点がある。
FIT型CCD固体撮像素子1は、ポリシリコン電極が
3層、Al合金膜電極が2層、これらの電極の多数の層
間絶縁膜等で構成され、構造が複雑で、製造工程が長
く、製品を作製するのが非常に困難である。さらに、図
8の概略平面図より明らかなように、各種電極膜や層間
絶縁膜とにより第1の垂直電荷転送部8a、8bと受光
部7aとに大きな凹凸があり、これを平坦化膜41にて
平坦化した後、オプテカルブラック部42やマイクロレ
ンズ43を形成するので、センサ部34とマイクロレン
ズ43との距離が大きくなる。この様になると、マイク
ロレンズ43の焦点距離を長くしなければならず、TV
カメラに使用した時のレンズF値小の時、大きな感度低
下やスメア悪化等を引き起こす。 また、図7より明ら
かなように、受光部7aの面積と基本セル31の面積と
の比が小さいため、マイクロレンズ43を用いていて
も、撮像部2に入射する光の利用効率がまだ低い。ここ
では説明を省略するが、2個の水平電荷転送部を持つ全
画素読み出しのIT型CCD固体撮像素子の場合も、上
記と同様の問題点がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、2個の水平
電荷転送部を有する全画素読み出しのIT型CCD固体
撮像素子やHDTV対応の2個の水平電荷転送部を有す
るFIT型CCD固体撮像素子における構造の複雑さと
製造工程の長さによる製品作製の困難や光の利用効率が
まだ低いという問題を解決しようとするものである。
電荷転送部を有する全画素読み出しのIT型CCD固体
撮像素子やHDTV対応の2個の水平電荷転送部を有す
るFIT型CCD固体撮像素子における構造の複雑さと
製造工程の長さによる製品作製の困難や光の利用効率が
まだ低いという問題を解決しようとするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、上述の課題を解決するために提案するものであり、
複数の受光部がマトリクス状に配列され、各受光部の垂
直列毎に設けられて各受光部からの電荷を転送する第1
の垂直電荷転送部を有する撮像部と、第1の垂直電荷転
送部より電荷が転送されるように設けられた第2の垂直
電荷転送部からなる蓄積部と、第2の垂直電荷転送部よ
り電荷が転送され、転送された電荷を水平方向に転送す
る第1と第2の水平電荷転送部と、出力部とを有する固
体撮像装置にあって、撮像部、蓄積部および前記第1と
第2の水平電荷転送部の転送電極は、不透明導電材料に
よる一層電極の構成であり、転送電極の電極間隔は、
0.3μm以下であり、第1と第2の水平電荷転送部の
間に設けられた水平電荷転送部間転送電極は、撮像部と
蓄積部に設けられる導電材料の遮光膜をパターニングし
て形成したものであることを特徴とするものである。
は、上述の課題を解決するために提案するものであり、
複数の受光部がマトリクス状に配列され、各受光部の垂
直列毎に設けられて各受光部からの電荷を転送する第1
の垂直電荷転送部を有する撮像部と、第1の垂直電荷転
送部より電荷が転送されるように設けられた第2の垂直
電荷転送部からなる蓄積部と、第2の垂直電荷転送部よ
り電荷が転送され、転送された電荷を水平方向に転送す
る第1と第2の水平電荷転送部と、出力部とを有する固
体撮像装置にあって、撮像部、蓄積部および前記第1と
第2の水平電荷転送部の転送電極は、不透明導電材料に
よる一層電極の構成であり、転送電極の電極間隔は、
0.3μm以下であり、第1と第2の水平電荷転送部の
間に設けられた水平電荷転送部間転送電極は、撮像部と
蓄積部に設けられる導電材料の遮光膜をパターニングし
て形成したものであることを特徴とするものである。
【0014】また本発明の固体撮像装置は、水平電荷転
送部間転送電極下の埋め込みチャネル層のポテンシャル
アジャストを行うため、イオン注入による埋め込みチャ
ネル層の不純物濃度を変えたことを特徴とするものであ
る。
送部間転送電極下の埋め込みチャネル層のポテンシャル
アジャストを行うため、イオン注入による埋め込みチャ
ネル層の不純物濃度を変えたことを特徴とするものであ
る。
【0015】更にまた、本発明の固体撮像装置は、複数
の受光部がマトリクス状に配列され、各受光部の垂直列
毎に設けられて各受光部からの電荷を転送する第1の垂
直電荷転送部を有する撮像部と、第1の垂直電荷転送部
より電荷が転送されるように設けられた第2の垂直電荷
転送部からなる蓄積部と、第2の垂直電荷転送部より電
荷が転送され、転送された電荷を水平方向に転送する第
1と第2の水平電荷転送部と、出力部とを有する固体撮
像装置にあって、撮像部、蓄積部および第1と第2の水
平電荷転送部の転送電極とする不透明導電材料による導
電膜を堆積する工程と、出力部のMOSゲート電極形成
や水平電荷転送部間の転送を行う水平電荷転送部間電荷
転送領域や撮像部、蓄積部および第1と第2の水平電荷
転送部の周辺の導電膜除去のために、フォトレジストを
塗布してパターニングする工程と、このパターニングし
たフォトレジストをマスクとして、導電膜をエッチング
する第1のパターニング工程と、水平電荷転送部間電荷
転送領域の埋め込みチャネル層の不純物濃度を変えるた
めに、パターニングしたフォトレジストをマスクとして
イオン注入する工程と、フォトレジストを塗布し、撮像
部、蓄積部および第1と第2の水平電荷転送部の転送電
極を形成するための、少なくとも0.3μm以下のパタ
ーンを含む、フォトレジストのパターニング工程と、こ
のパターニングしたフォトレジストをマスクとして、導
電膜をエッチングする第2のパターニング工程と、加熱
処理を行い、転送電極間に形成されているフォトレジス
トの0.3μm以下の間隔を融着させる工程と、フォト
レジストをマスクとしてイオン注入し、受光部を形成す
る工程と、層間絶縁膜を堆積した後、導電材料による遮
光膜を堆積する工程と、遮光膜をパターニングし、撮像
部と蓄積部との遮光膜および水平電荷転送部間転送電極
を形成する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
の受光部がマトリクス状に配列され、各受光部の垂直列
毎に設けられて各受光部からの電荷を転送する第1の垂
直電荷転送部を有する撮像部と、第1の垂直電荷転送部
より電荷が転送されるように設けられた第2の垂直電荷
転送部からなる蓄積部と、第2の垂直電荷転送部より電
荷が転送され、転送された電荷を水平方向に転送する第
1と第2の水平電荷転送部と、出力部とを有する固体撮
像装置にあって、撮像部、蓄積部および第1と第2の水
平電荷転送部の転送電極とする不透明導電材料による導
電膜を堆積する工程と、出力部のMOSゲート電極形成
や水平電荷転送部間の転送を行う水平電荷転送部間電荷
転送領域や撮像部、蓄積部および第1と第2の水平電荷
転送部の周辺の導電膜除去のために、フォトレジストを
塗布してパターニングする工程と、このパターニングし
たフォトレジストをマスクとして、導電膜をエッチング
する第1のパターニング工程と、水平電荷転送部間電荷
転送領域の埋め込みチャネル層の不純物濃度を変えるた
めに、パターニングしたフォトレジストをマスクとして
イオン注入する工程と、フォトレジストを塗布し、撮像
部、蓄積部および第1と第2の水平電荷転送部の転送電
極を形成するための、少なくとも0.3μm以下のパタ
ーンを含む、フォトレジストのパターニング工程と、こ
のパターニングしたフォトレジストをマスクとして、導
電膜をエッチングする第2のパターニング工程と、加熱
処理を行い、転送電極間に形成されているフォトレジス
トの0.3μm以下の間隔を融着させる工程と、フォト
レジストをマスクとしてイオン注入し、受光部を形成す
る工程と、層間絶縁膜を堆積した後、導電材料による遮
光膜を堆積する工程と、遮光膜をパターニングし、撮像
部と蓄積部との遮光膜および水平電荷転送部間転送電極
を形成する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
【0016】発明の骨子は、撮像部、蓄積部および前記
第1と第2の水平電荷転送部の転送電極を、不透明導電
材料による、電極間隔を0.3μm以下の一層電極にて
構成すること、水平電荷転送部間転送電極下の埋め込み
チャネル層のポテンシャルアジャストを行うため、イオ
ン注入による埋め込みチャネル層の不純物濃度を変える
こと、上記転送電極を形成するときに用いた0.3μm
以下のフォトレジストパターンを熱処理により融着さ
せ、その後このフォトレジストパターンをマスクとし、
イオン注入してセンサ部を形成する製造方法を用いるこ
と、撮像部と蓄積部に設けられる導電材料の遮光膜をパ
ターニングし、水平電荷転送部間転送電極としても用い
ることである。なお、ここで転送電極の電極間隔を0.
3μm以下とした理由は、電極間隔を0.3μm以上と
すると、電極間隔部下の埋め込みチャネル層のポテンシ
ャルデップによる転送効率の悪化が起こるためである。
なお、転送電極の電極間隔の下限としては、フォトリソ
グラフィの下限と考えられる約0.1μm程度である。
これにより、2個の水平電荷転送部を有する全画素読み
出しのIT型CCD固体撮像素子やHDTV対応の2個
の水平電荷転送部を有するFIT型CCD固体撮像素子
における構造が簡単になり、製造工程が大幅に簡略化さ
れ、さらに光の利用効率のたかい固体撮像装置の作製が
実現できる。
第1と第2の水平電荷転送部の転送電極を、不透明導電
材料による、電極間隔を0.3μm以下の一層電極にて
構成すること、水平電荷転送部間転送電極下の埋め込み
チャネル層のポテンシャルアジャストを行うため、イオ
ン注入による埋め込みチャネル層の不純物濃度を変える
こと、上記転送電極を形成するときに用いた0.3μm
以下のフォトレジストパターンを熱処理により融着さ
せ、その後このフォトレジストパターンをマスクとし、
イオン注入してセンサ部を形成する製造方法を用いるこ
と、撮像部と蓄積部に設けられる導電材料の遮光膜をパ
ターニングし、水平電荷転送部間転送電極としても用い
ることである。なお、ここで転送電極の電極間隔を0.
3μm以下とした理由は、電極間隔を0.3μm以上と
すると、電極間隔部下の埋め込みチャネル層のポテンシ
ャルデップによる転送効率の悪化が起こるためである。
なお、転送電極の電極間隔の下限としては、フォトリソ
グラフィの下限と考えられる約0.1μm程度である。
これにより、2個の水平電荷転送部を有する全画素読み
出しのIT型CCD固体撮像素子やHDTV対応の2個
の水平電荷転送部を有するFIT型CCD固体撮像素子
における構造が簡単になり、製造工程が大幅に簡略化さ
れ、さらに光の利用効率のたかい固体撮像装置の作製が
実現できる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例につき、添付図
面を参照して説明する。なお従来技術の説明で参照した
図6〜図9の構成部分と同様の構成部分には、同一の符
号を付すものとする。
面を参照して説明する。なお従来技術の説明で参照した
図6〜図9の構成部分と同様の構成部分には、同一の符
号を付すものとする。
【0018】本実施例は、FDTV対応のFIT型CC
D固体撮像素子に本発明を適用した例であり、これを図
1〜図5を参照にして説明する。2本の水平電荷転送部
を有するFIT型CCD固体撮像素子1の概略構成は従
来例で説明した図6と同様で、この撮像部2の基本セル
部の構造は、当発明者等がIT型CCD固体撮像素子と
して特許を既に提出したものと同様の構造で、これを図
1の概略平面図と、この概略平面図のI − I部およびII
−II部での概略断面図の図2、図3にて説明する。ま
た、第1の水平電荷転送部4と第2の水平電荷転送部5
を有する水平電荷転送部50は、図4の概略平面図と、
この概略平面図のIII − III部での製造工程順に示した
概略断面図(図5)にて説明する。
D固体撮像素子に本発明を適用した例であり、これを図
1〜図5を参照にして説明する。2本の水平電荷転送部
を有するFIT型CCD固体撮像素子1の概略構成は従
来例で説明した図6と同様で、この撮像部2の基本セル
部の構造は、当発明者等がIT型CCD固体撮像素子と
して特許を既に提出したものと同様の構造で、これを図
1の概略平面図と、この概略平面図のI − I部およびII
−II部での概略断面図の図2、図3にて説明する。ま
た、第1の水平電荷転送部4と第2の水平電荷転送部5
を有する水平電荷転送部50は、図4の概略平面図と、
この概略平面図のIII − III部での製造工程順に示した
概略断面図(図5)にて説明する。
【0019】まず、図2に示す如く、半導体基板21の
上層にPウェル22、素子間を分離するチャネルストッ
パ23、埋め込みチャネル層24等を、従来例と同様
に、常法に準じた製造方法により形成する。次に、ゲー
ト酸化膜25を熱酸化により、厚さ約40nmほど形成
する。続いて、後述する各種転送電極となる、W等の不
透明電極材料による導電膜72をゲート酸化膜25上
に、厚さ約300nmほどCVD法等により堆積する。
その後、図5(a)に示す如く、フォトレジスト73を
塗布し、水平電荷転送部間の転送を行う水平電荷転送部
間電荷転送領域74およびその他、図は省略するが、出
力部のゲート電極の形成や撮像部、蓄積部および第1と
第2の水平電荷転送部の周辺の導電膜除去のためのフォ
トレジスト73のパターニングをし、このフォトレジス
ト73をマスクとし、RIE法による導電膜72の第1
のエッチングを行う。更にその後、水平電荷転送部間電
荷転送領域74の埋め込みチャネル層24の不純物濃度
を変えるため、パターニングしたフォトレジスト73を
マスクとし、例えば、上述の埋め込みチャネルス層24
形成をAs+ イオン注入によるドース量約3.8E12
/cm、イオン打ち込みエネルギー約250KeVで行
った場合には、ボロンのイオン注入をドース量約1.5
E12/cm2 、イオン打ち込みエネルギー約50Ke
Vで行い、水平電荷転送部間電荷転送領域74の埋め込
みチャネル層74aを形成する。
上層にPウェル22、素子間を分離するチャネルストッ
パ23、埋め込みチャネル層24等を、従来例と同様
に、常法に準じた製造方法により形成する。次に、ゲー
ト酸化膜25を熱酸化により、厚さ約40nmほど形成
する。続いて、後述する各種転送電極となる、W等の不
透明電極材料による導電膜72をゲート酸化膜25上
に、厚さ約300nmほどCVD法等により堆積する。
その後、図5(a)に示す如く、フォトレジスト73を
塗布し、水平電荷転送部間の転送を行う水平電荷転送部
間電荷転送領域74およびその他、図は省略するが、出
力部のゲート電極の形成や撮像部、蓄積部および第1と
第2の水平電荷転送部の周辺の導電膜除去のためのフォ
トレジスト73のパターニングをし、このフォトレジス
ト73をマスクとし、RIE法による導電膜72の第1
のエッチングを行う。更にその後、水平電荷転送部間電
荷転送領域74の埋め込みチャネル層24の不純物濃度
を変えるため、パターニングしたフォトレジスト73を
マスクとし、例えば、上述の埋め込みチャネルス層24
形成をAs+ イオン注入によるドース量約3.8E12
/cm、イオン打ち込みエネルギー約250KeVで行
った場合には、ボロンのイオン注入をドース量約1.5
E12/cm2 、イオン打ち込みエネルギー約50Ke
Vで行い、水平電荷転送部間電荷転送領域74の埋め込
みチャネル層74aを形成する。
【0020】次に、図5(b)に示す如く、フォトレジ
スト75を塗布し、図1の受光部71以外は約0.2幅
のパターンが形成されるマスクによるフォトレジスト7
5のパターニングをし、このフォトレジスト75をマス
クとし、RIE法による導電膜72の第2のエッチング
をし、図1に示すような、第1の垂直電荷転送部8a、
8bの転送電極72a、72bや、図4に示すような、
水平電荷転送部50の第1、第2の垂直電荷転送部4、
5の転送電極72c、72d、72e、72fおよび転
送電極10等を形成する。なお、フォトレジスト75の
水平電荷転送部間電荷転送領域74部におけるパターニ
ングされた形状は、図4の点線にて示したような約0.
2μm幅のパターン78が形成された状態となる。した
がって、導電膜72の第2のエッチング後の第1、第2
の水平電荷転送部4、5の転送電極72c、72d形状
は、図4に示す如く、水平電荷転送部間電荷転送領域7
4部で凹状に縊れた形状となっている。
スト75を塗布し、図1の受光部71以外は約0.2幅
のパターンが形成されるマスクによるフォトレジスト7
5のパターニングをし、このフォトレジスト75をマス
クとし、RIE法による導電膜72の第2のエッチング
をし、図1に示すような、第1の垂直電荷転送部8a、
8bの転送電極72a、72bや、図4に示すような、
水平電荷転送部50の第1、第2の垂直電荷転送部4、
5の転送電極72c、72d、72e、72fおよび転
送電極10等を形成する。なお、フォトレジスト75の
水平電荷転送部間電荷転送領域74部におけるパターニ
ングされた形状は、図4の点線にて示したような約0.
2μm幅のパターン78が形成された状態となる。した
がって、導電膜72の第2のエッチング後の第1、第2
の水平電荷転送部4、5の転送電極72c、72d形状
は、図4に示す如く、水平電荷転送部間電荷転送領域7
4部で凹状に縊れた形状となっている。
【0021】次に、約150℃でフォトレジスト75の
加熱処理を行い、転送電極間に形成されているフォトレ
ジスト75の約0.2μmの間隔を融着させる。この様
にすると、図1のセンサ部71以外の半導体基板21は
フォトレジスト75にて覆われた状態となる。続いて、
フォトレジスト75をマスクとし、受光部にAsイオン
をドーズ量約3E12/cm2 、エネルギー約600K
eVで注入し、その後Bイオンをドーズ量約1.5E1
3/cm2 、エネルギー約30KeVで注入してセンサ
部71aを形成する(図2)。その後、図面は省略した
が、フォトレジストをマスクにしてイオン注入し、出力
部等のMOSトランジスタのソース、ドレインを形成す
る。更にその後、出来るだけ低温プロセスを実現するた
め、赤外線による短時間加熱(RTA)、エキシマレー
ザアニールまたはアニール炉による短時間加熱等によ
り、注入したイオンの活性化をする。
加熱処理を行い、転送電極間に形成されているフォトレ
ジスト75の約0.2μmの間隔を融着させる。この様
にすると、図1のセンサ部71以外の半導体基板21は
フォトレジスト75にて覆われた状態となる。続いて、
フォトレジスト75をマスクとし、受光部にAsイオン
をドーズ量約3E12/cm2 、エネルギー約600K
eVで注入し、その後Bイオンをドーズ量約1.5E1
3/cm2 、エネルギー約30KeVで注入してセンサ
部71aを形成する(図2)。その後、図面は省略した
が、フォトレジストをマスクにしてイオン注入し、出力
部等のMOSトランジスタのソース、ドレインを形成す
る。更にその後、出来るだけ低温プロセスを実現するた
め、赤外線による短時間加熱(RTA)、エキシマレー
ザアニールまたはアニール炉による短時間加熱等によ
り、注入したイオンの活性化をする。
【0022】次に、図5(c)に示す如く、フォトレジ
スト75を除去した後、CVD法によるSiO2 膜の層
間絶縁膜76を堆積する。その後、図面は省略したが、
上記の各種転送電極72a、72b、72c、72d、
72e、72f等の端部や出力部のMOSのゲート電
極、ソースおよびドレイン等のコンタクトホールを形成
する。次に、Al合金系の導電材料による遮光膜をスパ
ッタ法等により堆積し、フォトリソグラフィ技術を用い
て水平電荷転送部間転送電極11、第1、第2の水平電
荷転送部4、5の転送効率改善電極77b、77c、図
1に示す様な遮光膜77aおよび、図は省略したが、上
記の各種転送電極72a、72b、72c、72d、7
2e、72f等のバスライン配線、出力部のMOS等の
電極配線を形成する。
スト75を除去した後、CVD法によるSiO2 膜の層
間絶縁膜76を堆積する。その後、図面は省略したが、
上記の各種転送電極72a、72b、72c、72d、
72e、72f等の端部や出力部のMOSのゲート電
極、ソースおよびドレイン等のコンタクトホールを形成
する。次に、Al合金系の導電材料による遮光膜をスパ
ッタ法等により堆積し、フォトリソグラフィ技術を用い
て水平電荷転送部間転送電極11、第1、第2の水平電
荷転送部4、5の転送効率改善電極77b、77c、図
1に示す様な遮光膜77aおよび、図は省略したが、上
記の各種転送電極72a、72b、72c、72d、7
2e、72f等のバスライン配線、出力部のMOS等の
電極配線を形成する。
【0023】次に、図2、図3に示す如く、プラズマC
VD法によるSiN膜等のパッシベーション膜40を堆
積し、その後透明樹脂による平坦化膜41を塗布し、更
に染料等によるオプテカルブラック部42を第1の垂直
電荷転送部8a、8b上に形成し、さらにその後、光の
有効利率向上を図るため受光部71に対応する部分にマ
イクロレンズ43を形成する。
VD法によるSiN膜等のパッシベーション膜40を堆
積し、その後透明樹脂による平坦化膜41を塗布し、更
に染料等によるオプテカルブラック部42を第1の垂直
電荷転送部8a、8b上に形成し、さらにその後、光の
有効利率向上を図るため受光部71に対応する部分にマ
イクロレンズ43を形成する。
【0024】なお、ここで第2の垂直電荷転送部9から
第1、第2の水平電荷転送部4、5への電荷の転送を図
5を参照して説明する。本実施例の場合も従来例を説明
した場合と同様に、一列毎の第2の垂直電荷転送部9か
らの電荷51a、52bは、各転送電極のパルスタイミ
ングに応じ、転送電極10を介して転送電極74cの第
1の水平電荷転送部4のストレージ部電極領域52およ
び53へ転送される。次に、水平電荷転送部間転送電極
11にパルスを印加すると、ストレージ部電極領域52
の電荷51aのみが、水平電荷転送部間転送電極11の
チャネルストッパ13b間の埋め込みチャネル層74を
通って、転送電極74dの第2の水平電荷転送部5のス
トレージ部電極領域55に転送される。この様にして、
一列毎の第2の垂直電荷転送部9からの電荷51a、5
1bは、電荷51aが第2の水平電荷転送部5に、電荷
51bが第1の水平電荷転送部に分けられた後、従来例
の図6で示した、出力部6に向け水平転送されてゆく。
第1、第2の水平電荷転送部4、5への電荷の転送を図
5を参照して説明する。本実施例の場合も従来例を説明
した場合と同様に、一列毎の第2の垂直電荷転送部9か
らの電荷51a、52bは、各転送電極のパルスタイミ
ングに応じ、転送電極10を介して転送電極74cの第
1の水平電荷転送部4のストレージ部電極領域52およ
び53へ転送される。次に、水平電荷転送部間転送電極
11にパルスを印加すると、ストレージ部電極領域52
の電荷51aのみが、水平電荷転送部間転送電極11の
チャネルストッパ13b間の埋め込みチャネル層74を
通って、転送電極74dの第2の水平電荷転送部5のス
トレージ部電極領域55に転送される。この様にして、
一列毎の第2の垂直電荷転送部9からの電荷51a、5
1bは、電荷51aが第2の水平電荷転送部5に、電荷
51bが第1の水平電荷転送部に分けられた後、従来例
の図6で示した、出力部6に向け水平転送されてゆく。
【0025】上述した如く、本発明の2個の水平電荷転
送部を有するFIT型CCD固体撮像素子は、W等の不
透明電極材料による導電膜の転送電極が1層と、第1の
垂直電荷転送部、第2の垂直電荷転送部等の遮光膜や水
平電荷転送部間転送電極等となるAl合金系の導電材料
による遮光膜兼電極膜が1層との合計2層の電極膜より
構成され、非常に簡単な構成となっている。また、不透
明電極材料で1層の転送電極となる導電膜堆積後は、短
時間のイオン活性化処理を除いて、約450℃以下の低
温プロセスとなっている。更に、撮像部の第1の垂直電
荷転送部の転送電極が不透明導電膜で、しかもこの導電
膜下の酸化膜は約40nmと薄く、半導体基板表面とこ
の導電膜との間で多重反射による光の第1の垂直電荷転
送部への漏れが少なく、従って、従来のような第1の垂
直電荷転送部の周囲に張り出した遮光膜を形成する必要
がなく、大きな受光部面積をとることができ、感度が向
上する。更にまた、上記の如く、撮像部の半導体基板の
表面形状が簡単なため、受光部の半導体基板のセンサ部
とマイクロレンズ間が狭くでき、焦点距離の短いマイク
ロレンズ形成が可能となり、TVカメラに使用した時の
レンズF値小の時、大きな感度低下やスメア悪化の問題
が軽減される。また、FIT型CCD固体撮像素子の動
作に際しては、第1、第2の水平電荷転送部の転送電極
間にポテンシャルデップができないように、第1、第2
の水平電荷転送部上の転送効率改善電極に適切な電圧を
印加することで転送効率が改善できる。
送部を有するFIT型CCD固体撮像素子は、W等の不
透明電極材料による導電膜の転送電極が1層と、第1の
垂直電荷転送部、第2の垂直電荷転送部等の遮光膜や水
平電荷転送部間転送電極等となるAl合金系の導電材料
による遮光膜兼電極膜が1層との合計2層の電極膜より
構成され、非常に簡単な構成となっている。また、不透
明電極材料で1層の転送電極となる導電膜堆積後は、短
時間のイオン活性化処理を除いて、約450℃以下の低
温プロセスとなっている。更に、撮像部の第1の垂直電
荷転送部の転送電極が不透明導電膜で、しかもこの導電
膜下の酸化膜は約40nmと薄く、半導体基板表面とこ
の導電膜との間で多重反射による光の第1の垂直電荷転
送部への漏れが少なく、従って、従来のような第1の垂
直電荷転送部の周囲に張り出した遮光膜を形成する必要
がなく、大きな受光部面積をとることができ、感度が向
上する。更にまた、上記の如く、撮像部の半導体基板の
表面形状が簡単なため、受光部の半導体基板のセンサ部
とマイクロレンズ間が狭くでき、焦点距離の短いマイク
ロレンズ形成が可能となり、TVカメラに使用した時の
レンズF値小の時、大きな感度低下やスメア悪化の問題
が軽減される。また、FIT型CCD固体撮像素子の動
作に際しては、第1、第2の水平電荷転送部の転送電極
間にポテンシャルデップができないように、第1、第2
の水平電荷転送部上の転送効率改善電極に適切な電圧を
印加することで転送効率が改善できる。
【0026】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記の実施例に何ら限定去れるものではない。例え
ば、不透明電極材料で1層の転送電極となる導電膜とし
てW膜をとりあげたが、他にMo、Ti等の高融点遷移
金属でもよい。また、不透明電極材料で1層の転送電極
となる導電膜堆積後は、約450℃以上の熱処理がない
ため、W、Mo、Ti等の高融点遷移金属のシリサイド
膜は不透明膜となるので、これらシリサイド膜を使用し
てもよい。また、上記の実施例の説明では、2個の水平
電荷転送部を有するFIT型CCD固体撮像素子を取り
上げたが、2個の水平電荷転送部を有する全画素読み出
しのIT型CCD固体撮像素子にも本発明を適応するこ
とがでできる。また、第1の垂直電荷転送部上にある遮
光膜の形状として、第1の垂直電荷転送部の転送電極間
より光が半導体基板に入らない程度に遮光膜をオーバー
ラップさせた形状とし、可能な限り第1の垂直電荷転送
部の転送電極と遮光膜との層間容量を低減させた構造を
とらせたが、第1の垂直電荷転送部上の全体に遮光膜が
覆うような形状でもよい。その他、本発明の技術的思想
の範囲内で、1層構成の転送電極や遮光膜の形状および
プロセス条件は適宜変更が可能である。
明は上記の実施例に何ら限定去れるものではない。例え
ば、不透明電極材料で1層の転送電極となる導電膜とし
てW膜をとりあげたが、他にMo、Ti等の高融点遷移
金属でもよい。また、不透明電極材料で1層の転送電極
となる導電膜堆積後は、約450℃以上の熱処理がない
ため、W、Mo、Ti等の高融点遷移金属のシリサイド
膜は不透明膜となるので、これらシリサイド膜を使用し
てもよい。また、上記の実施例の説明では、2個の水平
電荷転送部を有するFIT型CCD固体撮像素子を取り
上げたが、2個の水平電荷転送部を有する全画素読み出
しのIT型CCD固体撮像素子にも本発明を適応するこ
とがでできる。また、第1の垂直電荷転送部上にある遮
光膜の形状として、第1の垂直電荷転送部の転送電極間
より光が半導体基板に入らない程度に遮光膜をオーバー
ラップさせた形状とし、可能な限り第1の垂直電荷転送
部の転送電極と遮光膜との層間容量を低減させた構造を
とらせたが、第1の垂直電荷転送部上の全体に遮光膜が
覆うような形状でもよい。その他、本発明の技術的思想
の範囲内で、1層構成の転送電極や遮光膜の形状および
プロセス条件は適宜変更が可能である。
【0027】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の固体撮像装置は構造の簡単化が可能となり、製造工程
は従来の製造工程の半分に近い、大幅な工程短縮が可能
となる。また、本発明の固体撮像装置は1層構成の転送
電極に不透明導電膜を使用しているため、受光部の面積
が大きくとれ、受光部の開口率が向上し、固体撮像装置
の感度を向上させることが可能となる。更に、本発明の
固体撮像装置は構造の簡単なため、半導体基板のセンサ
部とマイクロレンズ間が狭くでき、TVカメラに使用し
てレンズF値小時に、感度低下が少なく、スメアの少な
い固体撮像装置にすることが可能である。
の固体撮像装置は構造の簡単化が可能となり、製造工程
は従来の製造工程の半分に近い、大幅な工程短縮が可能
となる。また、本発明の固体撮像装置は1層構成の転送
電極に不透明導電膜を使用しているため、受光部の面積
が大きくとれ、受光部の開口率が向上し、固体撮像装置
の感度を向上させることが可能となる。更に、本発明の
固体撮像装置は構造の簡単なため、半導体基板のセンサ
部とマイクロレンズ間が狭くでき、TVカメラに使用し
てレンズF値小時に、感度低下が少なく、スメアの少な
い固体撮像装置にすることが可能である。
【図1】本発明を適用した実施例のFIT型固体撮像素
子における撮像部の基本セル部構造を説明するための基
本セル部の概略平面図である。
子における撮像部の基本セル部構造を説明するための基
本セル部の概略平面図である。
【図2】本発明を適用した実施例のFIT型固体撮像素
子における撮像部の基本セル部構造を説明するための、
図1のI − I部での概略断面図である。
子における撮像部の基本セル部構造を説明するための、
図1のI − I部での概略断面図である。
【図3】本発明を適用した実施例のFIT型固体撮像素
子における撮像部の基本セル部構造を説明するための、
図1のII−II部での概略断面図である。
子における撮像部の基本セル部構造を説明するための、
図1のII−II部での概略断面図である。
【図4】本発明を適用した実施例のFIT型固体撮像素
子における水平電荷転送部構造を説明するための水平電
荷転送部の概略平面図である。
子における水平電荷転送部構造を説明するための水平電
荷転送部の概略平面図である。
【図5】本発明を適用した実施例のFIT型固体撮像素
子における水平電荷転送部構造を説明するための、図4
のIII − III部での製造工程順に示した概略断面図で、
(a)は水平電荷転送部間電荷転送領域にポテンシャル
アジャストのなめのイオン注入をして、水平電荷転送部
間電荷転送領域の埋め込みチャネルを形成した状態、
(b)はフォトレジストを塗布し、約0.2μmの間隔
のパターニングをした状態、(c)は遮光膜を堆積し、
撮像部や蓄積部の遮光膜と水平電荷転送部間転送電極等
を形成した状態である。
子における水平電荷転送部構造を説明するための、図4
のIII − III部での製造工程順に示した概略断面図で、
(a)は水平電荷転送部間電荷転送領域にポテンシャル
アジャストのなめのイオン注入をして、水平電荷転送部
間電荷転送領域の埋め込みチャネルを形成した状態、
(b)はフォトレジストを塗布し、約0.2μmの間隔
のパターニングをした状態、(c)は遮光膜を堆積し、
撮像部や蓄積部の遮光膜と水平電荷転送部間転送電極等
を形成した状態である。
【図6】従来のFIT型固体撮像素子を説明するための
概略構成図である。
概略構成図である。
【図7】従来のFIT型固体撮像素子における撮像部の
基本セル部構造を説明するための基本セル部の概略平面
図である。
基本セル部構造を説明するための基本セル部の概略平面
図である。
【図8】従来のFIT型固体撮像素子における撮像部の
基本セル部構造を説明するための、図7のA−A部での
概略断面図である。
基本セル部構造を説明するための、図7のA−A部での
概略断面図である。
【図9】従来のFIT型固体撮像素子における水平電荷
転送部構造を説明するための水平電荷転送部の概略平面
図である。
転送部構造を説明するための水平電荷転送部の概略平面
図である。
1 FIT型CCD固体撮像素子 2 撮像部 3 蓄積部 4 第1の水平電荷転送部 5 第2の水平電荷転送部 6 出力部 7、7a 受光部 8、8a、8b 第1の垂直電荷転送部 9 第2の垂直電荷転送部 10 転送電極 11 水平電荷転送部間転送電極 21 半導体基板 22 Pウェル 23 チャネルストッパ 24 埋め込みチャネル部 25 ゲート酸化膜 31 基本セル領域 32 第1のポリシリコン電極 33 第2のポリシリコン電極 34 センサ部 35a、35b コンタクトホール 36 第3のポリシリコン電極 37 遮光膜 38a、38b コンタクトホール 39a、39b シャント電極 40 パッシベーション膜 41 平坦化膜 42 オプテカルブラック部 43 マイクロレンズ 50 水平電荷転送部 51a、51b 電荷 52、53 第1の水平電荷転送部のストレー
ジ部電極領域 54、74 水平電荷転送部間電荷転送領域 55 第2の水平電荷転送部のストレー
ジ部電極領域 71 受光部 72a、72b 第1の垂直電荷転送部の転送電極 72c〜72f 水平電荷転送部の転送電極 73、75 フォトレジスト 76 層間絶縁膜 77a 遮光膜 77b、77c 転送効率改善電極 78 水平電荷転送部間電荷転送領域の
フォトレジストパターン
ジ部電極領域 54、74 水平電荷転送部間電荷転送領域 55 第2の水平電荷転送部のストレー
ジ部電極領域 71 受光部 72a、72b 第1の垂直電荷転送部の転送電極 72c〜72f 水平電荷転送部の転送電極 73、75 フォトレジスト 76 層間絶縁膜 77a 遮光膜 77b、77c 転送効率改善電極 78 水平電荷転送部間電荷転送領域の
フォトレジストパターン
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の受光部がマトリクス状に配列さ
れ、前記各受光部の垂直列毎に設けられて各受光部から
の電荷を転送する第1の垂直電荷転送部を有する撮像部
と、 前記第1の垂直電荷転送部より電荷が転送されるように
設けられた第2の垂直電荷転送部からなる蓄積部と、 前記第2の垂直電荷転送部より電荷が転送され、転送さ
れた電荷を水平方向に転送する第1と第2の水平電荷転
送部と、 出力部とを有する固体撮像装置において、 前記撮像部、前記蓄積部および前記第1と第2の水平電
荷転送部の転送電極は、不透明導電材料による一層電極
の構成であり、 前記転送電極の電極間隔は、0.3μm以下であり、 前記第1と第2の水平電荷転送部との間に設けられた水
平電荷転送部間転送電極は、前記撮像部と前記蓄積部に
設けられる導電材料の遮光膜をパターニングして形成す
るものであることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項2】 前記水平電荷転送部間転送電極下の埋め
込みチャネル層のポテンシャルアジャストを行うため、
イオン注入による埋め込みチャネル層の不純物濃度を変
えたことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 - 【請求項3】 複数の受光部がマトリクス状に配列さ
れ、前記各受光部の垂直列毎に設けられて各受光部から
の電荷を転送する第1の垂直電荷転送部を有する撮像部
と、 前記第1の垂直電荷転送部より電荷が転送されるように
設けられた第2の垂直電荷転送部からなる蓄積部と、 前記第2の垂直電荷転送部より電荷が転送され、転送さ
れた電荷を水平方向に転送する第1と第2の水平電荷転
送部と、 出力部とを有する固体撮像装置において、 前記撮像部、前記蓄積部および前記第1と第2の水平電
荷転送部の転送電極とする不透明導電材料による導電膜
を堆積する工程と、 前記出力部のMOSトランジスタゲート電極形成や水平
電荷転送部間の転送を行う水平電荷転送部間電荷転送領
域や前記撮像部、前記蓄積部および前記第1と第2の水
平電荷転送部の周辺の前記導電膜除去のために、フォト
レジストを塗布してパターニングする工程と、 前記パターニングしたフォトレジストをマスクとして、
前記導電膜をエッチングする第1のパターニング工程
と、 前記水平電荷転送部間電荷転送領域の埋め込みチャネル
層の不純物濃度を変えるために、前記パターニングした
フォトレジストをマスクとしてイオン注入する工程と、 フォトレジストを塗布し、前記撮像部、前記蓄積部およ
び前記第1と第2の水平電荷転送部の転送電極を形成す
るための、少なくとも0.3μm以下のパターンを含
む、前記フォトレジストのパターニング工程と、 前記パターニングしたフォトレジストをマスクとして、
前記導電膜をエッチングする第2のパターニング工程
と、 加熱処理を行い、転送電極間に形成されている前記フォ
トレジストの0.3μm以下の間隔を融着させる工程
と、 前記フォトレジストをマスクとしてイオン注入し、受光
部を形成する工程と、 層間絶縁膜を堆積した後、導電材料による遮光膜を堆積
する工程と、 前記遮光膜をパターニングし、前記撮像部と前記蓄積部
の遮光膜および前記水平電荷転送部間転送電極を形成す
る工程と、 を有することを特徴する固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7223895A JPH0969620A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7223895A JPH0969620A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0969620A true JPH0969620A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16805397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7223895A Pending JPH0969620A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0969620A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007214272A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
US7589777B2 (en) | 2005-12-14 | 2009-09-15 | Sony Corporation | Solid-state imaging device with light shield electrically connected to inter-horizontal transfer register |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP7223895A patent/JPH0969620A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7589777B2 (en) | 2005-12-14 | 2009-09-15 | Sony Corporation | Solid-state imaging device with light shield electrically connected to inter-horizontal transfer register |
JP2007214272A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3177514B2 (ja) | 固体イメージセンサ | |
US7091463B2 (en) | Solid state image pickup device with polysilicon transfer electrodes | |
TWI278231B (en) | Solid-state imaging device, method of producing the same, and camera | |
US7541631B2 (en) | Solid-state imaging device | |
JPH0969620A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JPH08335690A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
JP4004891B2 (ja) | Ccd型固体撮像装置 | |
KR100697700B1 (ko) | Ccd 고체촬상소자 및 그 제조방법 | |
JP4739706B2 (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
KR100757653B1 (ko) | 광감지소자의 제조방법 | |
JP3381127B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP3795808B2 (ja) | 固体撮像素子およびこれを用いた撮像装置 | |
WO2011101935A1 (ja) | 固体撮像素子とその製造方法 | |
JP3028823B2 (ja) | 電荷結合素子およびこれを用いた固体撮像装置 | |
JP2000124435A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
JP2000106425A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
JP3100624B2 (ja) | 各ピクセルに対して簡易電極構造を備えた非インターレースインターライン転送型ccdイメージセンサ | |
KR100697702B1 (ko) | Ccd 고체촬상소자 제조방법 | |
JP4867309B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法、並びにカメラ | |
JP4797302B2 (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
KR100697701B1 (ko) | Ccd 고체촬상소자 및 그 제조방법 | |
JP2000299456A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2531435B2 (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
JP2010040942A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
JPH03171770A (ja) | 固体撮像装置 |