JPS6345856A - 固体撮像素子 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像素子に係シ、特にスメア現象を低減す
るのに好適な固体撮像素子に関する。

〔従来の技術〕

従来の固体撮像素子について第２図を用いて説明する。

第２図は、ＴＶ学会全国大会予稿集ｐ４９（１９８５年
）Ｋ開示された従来のＣＣＤ型固体撮像素子の画素の断
面図を示す。図において、１はｎ型３ｉ基板、２はｐ型
ウェル層、３と８と１０は酸化膜、４はホトダイオード
となるｎ型層、５は電荷転送用垂直ＣＯＤチャネルｎ型
層、６は素子分離用高濃度ｐ型層、７は垂直ＣＣＤゲー
ト電極、９は遮光用ｈｔ膜、１１〜１３はスメア現象の
原因となる光の漏れ込み成分を示す。ここで、１１は斜
め入射光、１２はデバイス表面の酸化膜の凹レンズ効果
やＡｔ遮光膜端での回折によって入射光が曲げられる効
果、１３は多重反射光を示している。従来の固体撮像素
子では、これらの効果により入射光が直接垂直ＣＣＤ５
に入射し発生したスメア電荷がスメア現象の主原因であ
った。

そこで従来の固体撮像素子ではまた上述の光の漏れ込み
成分によるスメア現象を抑圧するために人を遮光膜９と
垂直ＣＣＤゲート電橿７との層間酸化膜厚３，１０を薄
くすることが行われてきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら従来は１層間酸化膜厚３，１０を全体に薄
くしていたため１垂直ＣＣＤゲート電極７の寄生容量が
増加し駆動波形がなまる消費電力が増える。また層間耐
圧が劣化するという問題があった。

本発明の目的は、上記問題点を抑圧して光の漏れ込みに
よるスメア成分を低減することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、眉間酸化膜と遮光用ｋｔ膜の端部だけ薄く
することにより、達成される。

〔作用〕

眉間酸化膜を遮光用Ａｔ膜の端部だけ薄くする。

これにより、垂直ＣＣＤゲート電極の寄生容量の増加や
層間耐圧の劣化を抑圧して光の漏れ込みによるスメア現
象を低減することができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。

本実施例が第２図に示す従来例と異なる点は。

遮光膜１６と垂直ＣＣＤゲート電極との間の層間絶縁膜
１４．１５が遮光膜１６の端部で薄くなっているところ
である。このように光の漏れ込み口を狭くすることによ
り、光の漏れこみ成分によるスメア現象を抑圧すること
ができる。また上記層間絶縁膜の一部だけを薄くするこ
とにより、垂直ＣＯＤゲート電極と遮光膜１６間の寄生
容量の増加や眉間耐圧の劣化を少なく抑えることができ
る。

本発明の他の実施例を第３図に示す。本実施例が第１図
に示す実施例と異なるところは層間絶縁＠１７，１８，
１９が積層構造となった点である。

遮光膜１６の端部の層間絶縁膜を薄くするためのエツチ
ングのストッパーとして１９を用いることにより、遮光
膜端部の層間絶縁膜厚をより精密に制御することができ
る。たとえば、１７．１８をＳｉＯ冨膜、１９を５ｉｔ
Ｎ４膜とすることにより上記目的を達成できる。なおこ
こで層間絶縁膜１８はなくても↓い。またエツチングス
トッパー１９は遮光膜１６の端部付近以外にはなくても
よい。

本発明の他の実施例を第４図に示す。本実施例が第１図
に示す実施例と異なるところは、遮光膜１６の下に多結
晶Ｓｉ＃膜２０が設けられているところにある。多結晶
３ｉ膜は一般に付着性がよく遮光膜端のように断差の大
きいところでも断線することがなく、上部の遮光膜が断
差切れを生じても電気的にフローティング状態となるこ
とを防ぐことができる。なお、ここで多結晶５ｉ膜２０
は遮光膜１６の端部付近以外にはなくてもよい。

本発明の他の実施例を第５図に示す。本実施例は、第１
図に示す実施例において遮光＠１６の断差切れと防ぐた
めのプロセスを示したものである。

眉間１８縁膜２１をつけた後、遮光部７を７オトレジス
ト２２が被うように選択的に形成する。次に第５図（ａ
）に示すように層間絶縁膜２１ｔ−ウェットエツチング
し、エツチング端部２３の段差を滑らかなものとする。

これにより第５図（ｂ）に示すように段差部２３に遮光
Ａｔｆｉ１６をつけても断差切れを生じるのを防止する
ことができる。

本発明の他の実施例を第６図に示す。本実施例は、第１
図の実施例に第３〜第５図に示すすべての実施例を適用
したものである。効果については。

第１図、第３図から第５図にのべた通りである。

なお、第３図から第５図の任意の２つ実施例を組み合わ
せることも可能である。

本発明の他の実施例ｆｒ：第７図に示す。本実施例が第
１図に示す実施例と異なるところは、遮光Ａｔ［１６の
上にさらに２層目の遮光部を膜３５を設けたところにあ
る。一般に一層目入を膜１６は配線と共用されているた
め３ｉを含んでおシ遮光効果が不充分である。一方２層
目Ａｔ膜３５は純Ａｔ＠で遮光効果が充分であり、入ｔ
＠を通しての光の漏れこみによるスメア現象をさらに抑
圧することができる。２層目遮光膜は１層目Ａｔ膜より
はみ出してもかまわない。なお１本実施例は第３図から
第６図に示す実施例にも適用することができる。

本発明の他の実施例を第８図に示す。本実施例が第１図
に示す実施例と異なる点は、遮光効果の十分な２層入り
膜３９を設け、その２層Ａ／、膜端部下の酸化膜厚を薄
くしたところＫある。それにより回折や多重反射等に加
えＡｔ膜を通しての透過光による光のもれこみに対する
スメア現象をも抑圧することができるのである。なお本
実施例は第３図から第６図に示す実施例にも適用するこ
とができる。

本発明は第１図に示すＣＣＤ型固体撮像素子の他にも、
ＭＯ８型固体撮像素子にも勿論適用することができる。

その構成の１例を第７図に示す。

ここで、３，１はｎ型Ｓｉ基板、２４はｐ型ウェル層、
２５はホトダイオードとなるｎ型層、２６はドレインと
なるｎ型層、２７は多結晶Ｓｉよりなるゲート電極、２
８は素子間分離用酸化膜、２９は眉間酸化膜、３０は光
がドレイン２６に入射しないように光遮蔽を兼ねた配線
用Ａｔ膜である。

この場合も第１図に示す実施例と同様に、遮光膜３０端
部の層間酸化膜２９の膜厚を薄くすることにより、ゲー
ト電極２７と遮光膜３０との間の寄生容量の増加を抑え
て、光の漏れこみによるスメア成分を低減することがで
きる。なお、ＭＯ８型固体撮像素子には第３図から第６
図に示す実施例を適用することも勿論できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、漏れこみ光の入口となる遮光部端の層
間絶縁膜厚だけとうすくできるので、遮光部のゲート電
極と遮光膜間の寄生容量の増加等の副作用を抑えて漏れ
こみ光によりスメア成分を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第４図、第５図、第６図、第７図、第
８図は本発明’ｋｃｃＤ型固体撮像素子に適用した実施
例を示す図、第２図は従来例のＣＣＤ型固体撮像素子の
構成を示す断面図、第９図は本発明をＭＯ８型固体撮像
素子に適用した実施例を示す図である。 １．３１・・・ｎ型Ｓｉ基板、２，２４・・・ｐ型ウェ
ル層、　３．８．１０．１４．１５．１７．１８゜２１
．２８，２９，３４，３６．３７・・・絶縁膜。 ４．２５・・・ホトダイオードとなるｎ型層、５゜２６
・・・ドレインとなるｎ型層、７・・・垂直ＣＣＤゲー
ト成極、９，１６，３０，３８・・・遮光膜、１１〜１
３・・・漏れこみ光、１９・・・エツチングストッパー
、２０・・・多結晶５１ｇｇ、２２・・・フォトレジス
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光電変換素子より成る感光部と、スイッチ素子を含
   む電荷読み出し機構より成り上部に層間絶縁膜を介して
   遮光膜をもつ遮光部とを備えた固体撮像素子において、
   該層間絶縁膜は遮光部中心より遮光部端部の方が薄いこ
   とを特徴とする固体撮像素子。 ２、上記層間絶縁膜は、酸化珪素以外の成分も含むこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像素子
   。