JPS60170255A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPS60170255A
JPS60170255A JP59026390A JP2639084A JPS60170255A JP S60170255 A JPS60170255 A JP S60170255A JP 59026390 A JP59026390 A JP 59026390A JP 2639084 A JP2639084 A JP 2639084A JP S60170255 A JPS60170255 A JP S60170255A
Authority
JP
Japan
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light
film
layer
shielding
photosensitive
Prior art date
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Pending
Application number
JP59026390A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Morimune
森宗 勝彦
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS60170255A publication Critical patent/JPS60170255A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0216Coatings
    • H01L31/02161Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02162Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
    • H01L31/02164Coatings 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers

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  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は固体撮像装置に係シ、特に感光領域決定用の第
1層の遮光膜および光シールド用の第2層の遮光膜に関
する。
〔発明の技術的背景〕
固体撮像装置(固体イメージセンサ)には各種の構造の
ものがあるが、たとえばCOD (電荷結合素子)を用
いたCCUイメージセンサには2層アルミ技術が用いら
れたものがある。第1図は、ライン像撮像用の従来のC
CD IJニアセンザの一部を示しており、lFiたと
えばp型シリコンからなる半導体基板、2は上記基板の
表面の一部に形成された基板とは逆導電型(n型)の不
純物領域からなり入力光に応じて光電変換により生じた
電荷を蓄積するための感光画素領域、3は前記基板の表
面で上記感光画素領域2の近傍に形成された基板とは逆
導電型(n型)の不純物領域からなシミ荷を時系列的に
水平方向に読み出すための電荷転送レジスタ領域、4は
前紀基板上に形成された絶縁膜、5は上記絶縁膜4内に
設けられた前記感光画素領域2から電荷転送レジスタ領
域3へ蓄積電荷をシフト制御するためのソフトダート用
の1?リシリコン膜からなるケ°−ト電極、6け同じく
前記絶縁膜4内で前記電荷転送レジスタ領域3の方向に
設けられたポリシリコン膜からなる転送電極、7は前記
絶縁膜4上に形成され前記り゛−ト電極5に接続された
アルミニウム膜からなる電極配線、8けMjJ記絶縁膜
4上に形成され前記転送電極6に接続されたアルミニウ
ム膜からなる電極配線、9は同じく前記絶縁膜4上で感
光画素領域2の水平方向の両端i/i:、 rrjって
形成され、感光画素領域2の垂直方向(縦方向)の感光
領域(寸法を図中Aで表わす)全決定するだめのアルミ
ニウム膜からなる第1の遮光膜、1O(d、上記各アル
ミニウム膜および絶縁膜4の上に形成されたPSG(リ
ン珪酸ガラス)からなる層間絶縁膜、11は上記層間絶
縁膜1o上で撮像光入射窓J2を除いた部分に形成され
たアルミニウム膜からなる第2の遮光膜であり、この第
2の遮光膜11上にさらにPSGFiIAからなる保鰻
絶縁膜(図示せず)が形成されている。
なお、第2図は上記リニアセンサのセンサ領域の平面構
成を示しており、2.・・・はそれぞれ前記感光画素領
域、9は前記感光領域決定用の遮光膜、20は前記基板
1に形成された基板とは同一導電型の不純物を高濃度に
含むp+型の画素分離領域であって、感光画素領域2の
水平方向(横方向)の感光領域(寸法を図中Bで表わす
)を決定している。本例では、水平方向における奇数番
目、偶数番目の感光画素領域の電荷を相異なる片側VC
それぞれ設けられる電荷転送レジスタへ読み出すように
なっている。
上述したように絶縁膜4上の電極配線7.8および第1
の遮光膜9を形成する第1層のアルミニウム膜と、層間
絶縁膜10上の第2層のアルミニウム膜とを有するCO
Dリニアセンサにおいて、感光画素領域2の縦方向感光
領域寸法Aはたとえば10μmであり、第1層のアルミ
ニウム膜の膜厚は電極配線7.8として所要の電流容量
を祷るためにたとえば09〜1.2μmに形成されてい
る。
〔背景技術の問題点〕
ところで、上記CCD IJ ニアセンサの製造工程に
お・いてtま、第1層のアルミニウム膜を形成するため
のアルミニウム膜エツチングのばらつきが発生し、この
ばらつきに伴って感光領域寸法Aは上記第1層のアルミ
ニウム膜からなル第1の遮光膜9の膜厚程度のばらつき
(上記例では士10μ?n程度)が発生する。したがっ
て、上記寸法Aがたとえば前述したように10μm程度
の場合に上記ばらつきによる感光画素領域2の感光面a
変化に伴なう感度変化により、センサ出力信号(前記電
荷転送レジスタからの睨み出し電荷が電圧信号に変換さ
れたもの)のレベル変化が発生し、センサの品質(出力
特性)不良の原因となる。このような感光領域寸法Aの
ばらつきによる影響は、リニアセンサの小型化につれて
感光画素領域2のサイズを縮小すればするほど大きくな
り、その防止対策が必要となってくる。
なお、上述したような問題けりニアセンサに限らず、エ
リアセンサにおいても同様に発生する。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、感光画素
領域の感光面積のばらつきを減少させることができ、出
力信号特性不良の発生を防止し得る固体撮像装置全提供
するものである。
〔発明の概要〕
即ち、本発明の固体撮像装+1は、半導体基板の表面に
感光画素領域を有し、−ト記基板上に絶縁膜を介して前
記感光画素領域の感光領域を決定するkめの第1層の遮
光膜、電極配線および配11!ハツト部がパターン形成
されており、これらの上に層間絶縁膜を介して撮像光入
射窓を除く部分に第2層の遮光膜、電極部およびポンデ
ィングパッド部が)jターン形成されており、前記第1
層の遮光膜は約3000X乃至5000Xの膜厚であ!
、tl前記電極部およびボンディング部は前記層間絶縁
膜に設けられたコンタクトホールを介して下層の前記電
極配線および配線・e、。
ド部に接続されており、前記第2の遮光膜の・やターン
側端部と下層のmll短電極配線・2タ一ン側端部とは
上下方向に所定量のオーバーラツプ部を有してなること
を特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第3図はCCD IJニアセンサの一部を示してお
り、半導体基板1、感光画素領域2、電荷転送レノスタ
領域3、絶縁膜4、ダート電極5、転送電極6、層間絶
縁膜1oおよび保傅絶縁g!(図示せず)は第1図を参
照して前セ1(シたと同様であり、第1図中と同一符号
を付してその説明を省略する。捷だ、第2図を参照して
Ail述したと同様に、感光画素領域2の水平方向寸法
Bを規定するための分離層20が設けられ゛ている。
そして、本実施例においては、第1層のアルミニウム膜
が30001〜3500Xの膜厚で絶縁膜4上の全面に
形成されたのちエツチングによυ第1の遮光膜31、r
−)電極配線32、転送電極配線33のほかその他の配
線用の配線・千ッド部34が形成されている。この場合
、第1の遮光膜31は感光画素領域2の縦方向の感光領
域寸法AQ規定するものであり、ダート電極配線32お
よび転送電極配線33tIi、前記絶縁膜4に設けらり
、たコンタクトホールを通じてfJir記r−)電極5
および転送電極6に各対応して接続されるように形成さ
れている。
また、本実施例においては、前記層間絶縁膜(約2μm
)J o上に第2Nのアルミニウム膜が約1oooo1
の膜厚で形成されたのち、エツチングにより撮像光入射
窓35を除いた部分に第2の遮光膜36、ダート電極部
37、転送電極部38、ボンディング、622部39が
形成されている。この場合、r−ト電極部37、転送電
極部38、?ンディングノ9ッド部39は層間絶縁膜1
0tlc設けられたコンタクトホールを通じて前記第1
層のアルミニウム膜からなる各電極配線、? 2 、3
3およびノクッド部34に対応して接続されるように形
成されており、それぞれセンサ外囲器の各端子にボンデ
ィングワイヤ全弁して接続される。また、上記第2の遮
光膜36の7fタ一ン側端部とn7j記第1層のアルミ
ニウム膜からなる電極配線、・9ラド部等の・2タ一ン
側端部とは上下方向にオーバーラツプしており、このオ
ーバーラツプ部の幅Wは約5μm以上である。
上記CCD IJニアセセンにおいては、第1の遮XB
’A、?I(DIJI)H−1t’3000=3500
1 テ1)ルので、その・ぞターンエツチングによる感
光領域寸法へのばらつきの発生をよ±300 (1〜3
500 Xの範囲内におさ−まる。これは、従来のばら
つきの範囲±1 /1mに比べて減少してj7−リ、本
実施例によれば、センサ出力特性に関してセンサ品質の
ばらつきが減少し、センサ出力の不均一の割合&:1ニ
ー1−3%以内であった。この場合、第1の遮光膜31
を形成する第1層のアルミニウム膜として入射光を全波
長にわたって遮断するために必要な膜厚は最低3000
Xである。
また、第1の遮光膜31の膜厚を約5000Xまで厚く
しても感光領域寸法Aが約7μmの場合に寸法Aのばら
つきに伴なうセンサ出力のばらつきは実用上許容範囲に
おさまる。寸た、第2の遮光膜36は充分な遮光作用を
有しており、各電極部37.38の近傍では第2の遮光
膜36と第1層のアルミニウム膜とがオーバーラツプし
ているので、遮光上問題はない。また、各電極部、? 
7 、38および?ンディングノ千ッド部39は第1層
のアルミニウム膜上に第2層のアルミニウム膜が形成さ
れているので、それぞれアルミニウム膜の膜厚の合計は
13000〜13500 Kになっておシ、充分々遮光
性およびCCD駆動に必要な電流容量を有している。
なお、本発明は上記実施例に限られることなく、エリア
センザ形のCCDイメージセンサとかMO8形イメージ
センサなどにも適用可能である。
〔発明の効果〕
上述したように本発明の固体撮像装置によれば、感光領
域決定用の第1層の遮光膜を薄くしたので、感光画素領
域の感光面積のばらつきを減少させることができ、出力
信号の不均一による特性不良の発生を防止でき、製造歩
留りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のCOD IJ ニアセンサの一部を示す
断面図、第2図は第1図のセンサ領域を取シ出して平面
構成を説明するために示す図、第3図は本発明の一実施
例に係るCOD ’)ニアセンサの一部を示す断面図で
ある。 1・・・半導体基板、2・・・感光画素領域、4・・・
絶縁膜、10・・・層間絶縁膜、31・・・第1の遮光
膜、32.33・・・電極配線、34・・・配線用パッ
ド部、35・・・撮像光入射窓、36・・第2の遮光膜
、37.38・・・電極部、39・・・ポンディングパ
ッド部。 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板の表面に感光画素領域を有し、上記基板上に
    絶縁膜全弁[7て前記感光画素領域の感光領域を決定す
    るための第1層の遮光膜、電極配線および配線・9ラド
    部が・母ターン形成されでおり、これらの上に層間絶縁
    膜を介して撮像光入射窓を除く部分に第2層の遮!膜、
    電極部および鱈?ンディングパッド部がパターン形成さ
    れており、前記第1層の遮光膜は約3000X乃至50
    00 Xの膜厚であり、前記電極部およびrンディンダ
    パッド部はAi前記層間絶縁膜に設けられたコンタクト
    ホールを介して下層の前記電極配線および配線パッド部
    に接続されており、Ail記第2の遮光膜の・ゼターン
    側端部と下層の前記電極配線の・セターン側端部とは上
    下方向に所定檻のオーバーラツプ部を有してなることを
    特徴とする固体撮像装置。
JP59026390A 1984-02-15 1984-02-15 固体撮像装置 Pending JPS60170255A (ja)

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