JPH1056164A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH1056164A JPH1056164A JP8212502A JP21250296A JPH1056164A JP H1056164 A JPH1056164 A JP H1056164A JP 8212502 A JP8212502 A JP 8212502A JP 21250296 A JP21250296 A JP 21250296A JP H1056164 A JPH1056164 A JP H1056164A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- insulating film
- solid
- imaging device
- state imaging
- 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】画素を微細化してもスミア特性の劣化を伴わず
に十分な感度を得る。 【解決手段】この発明は、遮光膜５に設けられた開口部
を介して光が入射され電荷を発生する受光部６と当該電
荷を転送する電荷転送部７とを有する固体撮像装置であ
って、上記遮光膜５上に第１の絶縁膜２１が形成され、
上記第１の絶縁膜２１上の少なくとも遮光膜５の開口部
の側壁部に第１の絶縁膜２１よりも屈折率の高い第２の
絶縁膜２２が形成され、上記入射した光により発生した
電荷が上記電荷転送部７に漏れ込むことを防ぐものであ
る。
に十分な感度を得る。 【解決手段】この発明は、遮光膜５に設けられた開口部
を介して光が入射され電荷を発生する受光部６と当該電
荷を転送する電荷転送部７とを有する固体撮像装置であ
って、上記遮光膜５上に第１の絶縁膜２１が形成され、
上記第１の絶縁膜２１上の少なくとも遮光膜５の開口部
の側壁部に第１の絶縁膜２１よりも屈折率の高い第２の
絶縁膜２２が形成され、上記入射した光により発生した
電荷が上記電荷転送部７に漏れ込むことを防ぐものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、その一部に開口が
設けられた遮光膜を有する構造の固体撮像装置に関する
ものである。
設けられた遮光膜を有する構造の固体撮像装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ビデオカメラや電子スチルカメラ
等では、固体撮像素子(CCD;Charge Coupled Device) を
用いた固体撮像装置が一般に使用されているが、カメラ
システム等においてはシステム自体の小型化を図るべく
チップ寸法を縮小することが嘱望されており、撮像素子
の単位画素の微細化が素子開発の一つの大きな課題とな
っている。
等では、固体撮像素子(CCD;Charge Coupled Device) を
用いた固体撮像装置が一般に使用されているが、カメラ
システム等においてはシステム自体の小型化を図るべく
チップ寸法を縮小することが嘱望されており、撮像素子
の単位画素の微細化が素子開発の一つの大きな課題とな
っている。
【０００３】このような微細化により影響を受ける特性
としては、「感度」と「スミア」が挙げられる。上記固
体撮像装置において、その遮光膜の開口を広げると感度
は向上するが、その反面、スミア特性が劣化してしま
う。このように、感度とスミアは遮光膜の開口寸法をパ
ラメータとして相反する特性となっている。
としては、「感度」と「スミア」が挙げられる。上記固
体撮像装置において、その遮光膜の開口を広げると感度
は向上するが、その反面、スミア特性が劣化してしま
う。このように、感度とスミアは遮光膜の開口寸法をパ
ラメータとして相反する特性となっている。
【０００４】ここで、図３には従来技術に係る固体撮像
装置の例としてＩＴ(Inter line Transfer) −ＣＣＤの
断面構造を示し説明する。図３に示されるように、半導
体基板１上にゲート絶縁膜２を介して例えば多結晶シリ
コンからなる転送電極３が形成され、当該転送電極３上
に例えばシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４、更に金
属による遮光膜５が形成されている。半導体基板１中に
は受光部６と電荷転送部７が隣接して形成されている。
遮光膜５は受光部６に光が選択的に入射するようにその
一部が開口されている。遮光膜５上には第１の平坦化層
８、色フィルタ９、第２の平坦化層１０が積層され、最
上部にはマイクロレンズ１１が形成された構造になって
いる。
装置の例としてＩＴ(Inter line Transfer) −ＣＣＤの
断面構造を示し説明する。図３に示されるように、半導
体基板１上にゲート絶縁膜２を介して例えば多結晶シリ
コンからなる転送電極３が形成され、当該転送電極３上
に例えばシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４、更に金
属による遮光膜５が形成されている。半導体基板１中に
は受光部６と電荷転送部７が隣接して形成されている。
遮光膜５は受光部６に光が選択的に入射するようにその
一部が開口されている。遮光膜５上には第１の平坦化層
８、色フィルタ９、第２の平坦化層１０が積層され、最
上部にはマイクロレンズ１１が形成された構造になって
いる。
【０００５】このような構成において、固体撮像装置に
入射した光はマイクロレンズ１１により集光され、色フ
ィルタ９、第１の平坦化層８を介して遮光膜５の開口を
通過して受光部６に入射し信号電荷を発生させる。この
電荷は電荷転送部７に転送され、各転送電極３に例えば
２相又は４相のクロックパルスが与えられると、それに
同期して１電極ずつ順番に転送される。
入射した光はマイクロレンズ１１により集光され、色フ
ィルタ９、第１の平坦化層８を介して遮光膜５の開口を
通過して受光部６に入射し信号電荷を発生させる。この
電荷は電荷転送部７に転送され、各転送電極３に例えば
２相又は４相のクロックパルスが与えられると、それに
同期して１電極ずつ順番に転送される。
【０００６】ここで、上記「スミア」とは、入射光によ
り発生した電荷が受光部６のみならず転送部７に漏れ込
むことにより発生する為の信号を言うが、遮光膜５の開
口端部へ斜めに入射した光が転送部７へ漏れ込むことが
一つの大きな要因となっている。このため、スミアの影
響を軽減すべく、設計的に遮光膜５の開口端部と転送部
７との距離を斜め光が入射しない十分な距離とすること
がされている。
り発生した電荷が受光部６のみならず転送部７に漏れ込
むことにより発生する為の信号を言うが、遮光膜５の開
口端部へ斜めに入射した光が転送部７へ漏れ込むことが
一つの大きな要因となっている。このため、スミアの影
響を軽減すべく、設計的に遮光膜５の開口端部と転送部
７との距離を斜め光が入射しない十分な距離とすること
がされている。
【０００７】一方、「感度」は、上記マイクロレンズ１
１の集光能力と開口の寸法により決定される。従って、
画素を微細化しても十分な感度を得られるようにする為
に遮光膜５の開口寸法の割合の低下を最小限に抑えるこ
とがされている。
１の集光能力と開口の寸法により決定される。従って、
画素を微細化しても十分な感度を得られるようにする為
に遮光膜５の開口寸法の割合の低下を最小限に抑えるこ
とがされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、スミア特性を劣化させない遮光膜５
の端部と転送部７の距離は画素寸法によらず略一定とな
るため、画素の微細化における開口割合の確保はスミア
特性の劣化を招くといった問題が生じる。
来技術においては、スミア特性を劣化させない遮光膜５
の端部と転送部７の距離は画素寸法によらず略一定とな
るため、画素の微細化における開口割合の確保はスミア
特性の劣化を招くといった問題が生じる。
【０００９】即ち、上記構造では、感度を確保するため
に開口の割合を維持するとスミア特性の劣化を伴い、ス
ミア特性の劣化を抑制するための遮光膜５の開口と転送
部７の距離を確保すると十分な感度が得られないという
問題があった。本発明は、上記問題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、画素を微細化してもス
ミア特性の劣化を伴わずに十分な感度を得ることにあ
る。
に開口の割合を維持するとスミア特性の劣化を伴い、ス
ミア特性の劣化を抑制するための遮光膜５の開口と転送
部７の距離を確保すると十分な感度が得られないという
問題があった。本発明は、上記問題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、画素を微細化してもス
ミア特性の劣化を伴わずに十分な感度を得ることにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の固体撮像装置は、遮光膜に設けられた開口
部を介して光が入射され電荷を発生する受光部と当該電
荷を転送する電荷転送部とを有する固体撮像装置におい
て、上記遮光膜上に形成された第１の絶縁膜と、上記第
１の絶縁膜上の少なくとも遮光膜の開口部の側壁部に形
成された第１の絶縁膜よりも屈折率の高い第２の絶縁膜
とを具備し、上記入射した光が上記電荷転送部に漏れ込
むことを防ぐことを特徴とする。
に、本発明の固体撮像装置は、遮光膜に設けられた開口
部を介して光が入射され電荷を発生する受光部と当該電
荷を転送する電荷転送部とを有する固体撮像装置におい
て、上記遮光膜上に形成された第１の絶縁膜と、上記第
１の絶縁膜上の少なくとも遮光膜の開口部の側壁部に形
成された第１の絶縁膜よりも屈折率の高い第２の絶縁膜
とを具備し、上記入射した光が上記電荷転送部に漏れ込
むことを防ぐことを特徴とする。
【００１１】そして、上記第１の絶縁膜をシリコン酸化
膜とし、上記第２の絶縁膜をシリコン窒化膜とすること
を特徴とする。このように、遮光膜上に屈折率の低い第
１の絶縁層と屈折率が第１の絶縁層膜よりも高い第２の
絶縁層が形成される。これにより、本発明の固体撮像装
置では、斜めに入射する光が転送部に入射することを抑
制し、画素の微細化においてもスミア特性の劣化を伴わ
ず十分な感度を得るといった作用を奏する。
膜とし、上記第２の絶縁膜をシリコン窒化膜とすること
を特徴とする。このように、遮光膜上に屈折率の低い第
１の絶縁層と屈折率が第１の絶縁層膜よりも高い第２の
絶縁層が形成される。これにより、本発明の固体撮像装
置では、斜めに入射する光が転送部に入射することを抑
制し、画素の微細化においてもスミア特性の劣化を伴わ
ず十分な感度を得るといった作用を奏する。
【００１２】
【実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の実施例
について説明する。図１は実施の形態に係る固体撮像装
置の画素部の断面構造を示す図である。この図１に示さ
れるように、半導体基板１上にはゲート絶縁膜２を介し
て例えば多結晶シリコンからなる転送電極３が形成さ
れ、当該転送電極３上には例えばシリコン酸化膜からな
る層間絶縁膜４、更に金属による遮光膜５が形成されて
いる。半導体基板１中には受光部６と電荷転送部７が隣
接して形成されている。遮光膜５は受光部６に光が選択
的に入射するようにその一部が開口されている。遮光膜
５上には第１の平坦化層８、色フィルタ９、第２の平坦
化層１０が積層され、最上部にはマイクロレンズ１１が
形成された構造になっている。
について説明する。図１は実施の形態に係る固体撮像装
置の画素部の断面構造を示す図である。この図１に示さ
れるように、半導体基板１上にはゲート絶縁膜２を介し
て例えば多結晶シリコンからなる転送電極３が形成さ
れ、当該転送電極３上には例えばシリコン酸化膜からな
る層間絶縁膜４、更に金属による遮光膜５が形成されて
いる。半導体基板１中には受光部６と電荷転送部７が隣
接して形成されている。遮光膜５は受光部６に光が選択
的に入射するようにその一部が開口されている。遮光膜
５上には第１の平坦化層８、色フィルタ９、第２の平坦
化層１０が積層され、最上部にはマイクロレンズ１１が
形成された構造になっている。
【００１３】そして、上記遮光膜５上に、屈折率の低い
第１の絶縁膜２１が形成され、更に第１の絶縁膜２１の
少なくとも遮光膜５の開口側壁部に屈折率が第１の絶縁
膜よりも高い第２の絶縁膜２２が形成されている。
第１の絶縁膜２１が形成され、更に第１の絶縁膜２１の
少なくとも遮光膜５の開口側壁部に屈折率が第１の絶縁
膜よりも高い第２の絶縁膜２２が形成されている。
【００１４】このような構成において、固体撮像装置に
入射した光はマイクロレンズ１１により集光され、色フ
ィルタ９、第１の平坦化層８を介して遮光膜５の開口を
通過して受光部６に入射し信号電荷を発生させる。この
電荷は電荷転送部７に転送され、各転送電極３に例えば
２相又は４相のクロックパルスが与えられると、それに
同期して１電極ずつ順番に転送される。特に、この実施
の形態に係る固体撮像装置では、電荷転送部７に入射す
る光を第１の絶縁膜２１と第２の絶縁膜の屈折率の違い
により低減している。
入射した光はマイクロレンズ１１により集光され、色フ
ィルタ９、第１の平坦化層８を介して遮光膜５の開口を
通過して受光部６に入射し信号電荷を発生させる。この
電荷は電荷転送部７に転送され、各転送電極３に例えば
２相又は４相のクロックパルスが与えられると、それに
同期して１電極ずつ順番に転送される。特に、この実施
の形態に係る固体撮像装置では、電荷転送部７に入射す
る光を第１の絶縁膜２１と第２の絶縁膜の屈折率の違い
により低減している。
【００１５】以下、図２には上記遮光膜５の開口端部周
辺の拡大図を示し、このような従来構造と本発明の構造
との入射光の光路の相違を説明する。この図２において
は、従来構造における斜め入射光の光路と本発明による
光路とを比較して示している。ここでは、一例として、
第１の絶縁膜に屈折率が約１．４５であるシリコン酸化
膜を用い、第２の絶縁膜に屈折率が約２．０であるシリ
コン窒化膜を用いた場合の光路の屈折の様子を示してい
る。
辺の拡大図を示し、このような従来構造と本発明の構造
との入射光の光路の相違を説明する。この図２において
は、従来構造における斜め入射光の光路と本発明による
光路とを比較して示している。ここでは、一例として、
第１の絶縁膜に屈折率が約１．４５であるシリコン酸化
膜を用い、第２の絶縁膜に屈折率が約２．０であるシリ
コン窒化膜を用いた場合の光路の屈折の様子を示してい
る。
【００１６】前述したような従来構造では遮光膜５の開
口部近傍では屈折率として均一なため、図のように斜め
に入射した光Ａ及びＢは直進し、図中Ａ”，Ｂ”で示す
光路上を進み、転送部６方向へ入射することになる。
口部近傍では屈折率として均一なため、図のように斜め
に入射した光Ａ及びＢは直進し、図中Ａ”，Ｂ”で示す
光路上を進み、転送部６方向へ入射することになる。
【００１７】これに対して、本発明の構造では、入射光
Ａの場合は第２の絶縁膜で遮光膜５方向に屈折し、光路
Ａ´上を進み、遮光膜５で遮られる。また、入射光Ｂの
場合は第１，第２の絶縁膜の界面で、第１の絶縁膜の屈
折率に対して第２の絶縁膜の屈折率が高い為に光は全反
射し、光路Ｂ´上を進み遮光膜５で遮られる。
Ａの場合は第２の絶縁膜で遮光膜５方向に屈折し、光路
Ａ´上を進み、遮光膜５で遮られる。また、入射光Ｂの
場合は第１，第２の絶縁膜の界面で、第１の絶縁膜の屈
折率に対して第２の絶縁膜の屈折率が高い為に光は全反
射し、光路Ｂ´上を進み遮光膜５で遮られる。
【００１８】このように本発明によれば電荷転送部７に
入射する光を大幅に低減することができるため、スミア
の劣化を伴わず開口付近の拡大が可能となる。以上、本
発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに
限定される事なく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の
改良・変更が可能であることは勿論である。例えば、上
記実施の形態では、第１の絶縁膜、第２の絶縁膜として
シリコン酸化膜、シリコン窒化膜を採用する例を説明し
たが、上記屈折率の条件を満たせば他の部材も採用でき
ることは勿論である。
入射する光を大幅に低減することができるため、スミア
の劣化を伴わず開口付近の拡大が可能となる。以上、本
発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに
限定される事なく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の
改良・変更が可能であることは勿論である。例えば、上
記実施の形態では、第１の絶縁膜、第２の絶縁膜として
シリコン酸化膜、シリコン窒化膜を採用する例を説明し
たが、上記屈折率の条件を満たせば他の部材も採用でき
ることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
斜めに入射する光の光路を屈折させ転送部への入射を抑
制することで、画素を微細化してもスミア特性の劣化を
伴わずに十分な感度を得る固体撮像装置を提供すること
ができる。
斜めに入射する光の光路を屈折させ転送部への入射を抑
制することで、画素を微細化してもスミア特性の劣化を
伴わずに十分な感度を得る固体撮像装置を提供すること
ができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る固体撮像装置の画素
部の断面構造を示す図である。
部の断面構造を示す図である。
【図２】本発明の効果を説明する遮光膜開口近傍の拡大
図である。
図である。
【図３】従来技術に係る固体撮像装置の画素部の断面構
造を示す図である。
造を示す図である。
１…半導体基板 ２…ゲート絶縁膜 ３…転送電極 ４…層間絶縁膜 ５…遮光膜 ６…受光部 ７…電荷転送部 ８…第１の平坦化層 ９…色フィルタ １０…第２の平坦化層 １１…マイクロレンズ ２１…第１の絶縁膜 ２２…第２の絶縁膜
Claims (2)
- 【請求項１】 遮光膜に設けられた開口部を介して光が
入射され電荷を発生する受光部と当該電荷を転送する電
荷転送部とを有する固体撮像装置において、 上記遮光膜上に形成された第１の絶縁膜と、 上記第１の絶縁膜上の少なくとも遮光膜の開口部の側壁
部に形成された第１の絶縁膜よりも屈折率の高い第２の
絶縁膜と、を具備し、上記入射した光が上記電荷転送部
に漏れ込むことを防ぐことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 上記第１の絶縁膜をシリコン酸化膜と
し、上記第２の絶縁膜をシリコン窒化膜とすることを特
徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8212502A JPH1056164A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8212502A JPH1056164A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1056164A true JPH1056164A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16623733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8212502A Pending JPH1056164A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1056164A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156578A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置の製造方法 |
| CN100437977C (zh) * | 2005-01-27 | 2008-11-26 | 索尼株式会社 | 制造固态成像器件的方法和固态成像器件及照相机 |
-
1996
- 1996-08-12 JP JP8212502A patent/JPH1056164A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006156578A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置の製造方法 |
| JP4494173B2 (ja) * | 2004-11-26 | 2010-06-30 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
| CN100437977C (zh) * | 2005-01-27 | 2008-11-26 | 索尼株式会社 | 制造固态成像器件的方法和固态成像器件及照相机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE50032E1 (en) | Solid-state imaging device, method of manufacturing a solid-state imaging device, and electronic apparatus | |
| KR100246059B1 (ko) | 고체촬상장치 | |
| US8829579B2 (en) | Solid-state imaging device, electronic apparatus, and method for manufacturing the same | |
| US8969776B2 (en) | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus having an on-chip micro lens with rectangular shaped convex portions | |
| US20110298074A1 (en) | Solid-state imaging element and electronic information device | |
| US20100078744A1 (en) | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus | |
| US9313385B2 (en) | Solid-state image-taking apparatus to focus incoming light into an image, manufacturing method thereof, and camera | |
| US7683388B2 (en) | Image pickup device with color filter arranged for each color on interlayer lenses | |
| JP2008091800A (ja) | 撮像素子及びその製造方法並びに撮像システム | |
| US20110284980A1 (en) | Solid-state imaging device | |
| CN102396066A (zh) | 固态摄像设备 | |
| US9337364B2 (en) | Solid-state imaging element and electronic apparatus | |
| US6721005B1 (en) | Solid state image sensor having different structures for effective pixel area and optical black area | |
| JP2001210812A (ja) | 固体撮像装置及びそれを備えた固体撮像システム | |
| CN108550597B (zh) | 成像装置和电子设备 | |
| JPH08148665A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH04199874A (ja) | 固体撮像装置 | |
| US20060157642A1 (en) | Solid state image sensor and manufacturing method therefor | |
| US7732745B2 (en) | Imaging apparatus including a solid state imaging device including a plurality of photo diodes | |
| KR100574353B1 (ko) | 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법 | |
| JPH03276677A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH1056164A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0969621A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP4618765B2 (ja) | 撮像素子、該撮像素子を備えたデジタルカメラ | |
| JP3018782B2 (ja) | 固体撮像素子 |