JPH04245474A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH04245474A JPH04245474A JP3010047A JP1004791A JPH04245474A JP H04245474 A JPH04245474 A JP H04245474A JP 3010047 A JP3010047 A JP 3010047A JP 1004791 A JP1004791 A JP 1004791A JP H04245474 A JPH04245474 A JP H04245474A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- film
- shielding film
- layer
- reflection
- 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
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子に関し、特
に遮光膜の上下に反射防止膜を積層した固体撮像素子に
関する。
に遮光膜の上下に反射防止膜を積層した固体撮像素子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＣＤ固体撮像素子は、外観上、
複数の垂直ＣＣＤ部１と、これらの垂直ＣＣＤ部１間に
配置された感光部２と、水平ＣＣＤ部３と、出力部４と
から構成されている（図３図示）。こうした固体撮像素
子は、断面的に見れば、図２に示すようになっている。
複数の垂直ＣＣＤ部１と、これらの垂直ＣＣＤ部１間に
配置された感光部２と、水平ＣＣＤ部３と、出力部４と
から構成されている（図３図示）。こうした固体撮像素
子は、断面的に見れば、図２に示すようになっている。
【０００３】図中の１１は、ｐ型のシリコン（Ｓｉ）基
板である。この基板１１の表面には、感光部であるｎ−
型のフォトダイオ−ド層１２、このフォトダイオ−ド
で光電変換された電荷を転送するｎ型の電荷転送路１３
及びｐ＋ 型のチャネルストッパ層１４等がイオン打込
みなどにより形成されている。前記基板１１上には、ゲ
−ト酸化膜１５を介して多結晶シリコンからなる電極１
６が形成されている。 この電極１６を含むゲ−ト酸化膜１５上には、層間絶縁
膜１７が形成されている。この層間絶縁膜１７上でかつ
前記電荷転送路１３に対応する位置には、スミア防止の
ためアルミ系合金からなる遮光膜１８が形成されている
。この遮光膜１８を含む層間絶縁膜１７上には、パッシ
ベ−ション膜１９が形成されている。
板である。この基板１１の表面には、感光部であるｎ−
型のフォトダイオ−ド層１２、このフォトダイオ−ド
で光電変換された電荷を転送するｎ型の電荷転送路１３
及びｐ＋ 型のチャネルストッパ層１４等がイオン打込
みなどにより形成されている。前記基板１１上には、ゲ
−ト酸化膜１５を介して多結晶シリコンからなる電極１
６が形成されている。 この電極１６を含むゲ−ト酸化膜１５上には、層間絶縁
膜１７が形成されている。この層間絶縁膜１７上でかつ
前記電荷転送路１３に対応する位置には、スミア防止の
ためアルミ系合金からなる遮光膜１８が形成されている
。この遮光膜１８を含む層間絶縁膜１７上には、パッシ
ベ−ション膜１９が形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＣＣＤ固体撮像素子によれば、遮光膜１８として反射率
の高いアルミ系合金を用いているため、遮光膜１８の端
部で乱反射した光が隣の電荷転送路１３を感光してスミ
アが発生する。また、光が遮光膜１８とＳｉ基板１１と
の間の層間絶縁膜１７を通して入射し、Ｓｉ基板表面と
遮光膜１８との間で多重反射して伝わり（導波管効果）
、その結果光が電荷転送路１３へ入射してスミアが発生
する。こうした事実は、電子情報通信学会論文誌１９８
９／９，Ｖｏｌ．Ｊ７２−Ｃ−ＩＩ，Ｎｏ．９で明らか
である。
ＣＣＤ固体撮像素子によれば、遮光膜１８として反射率
の高いアルミ系合金を用いているため、遮光膜１８の端
部で乱反射した光が隣の電荷転送路１３を感光してスミ
アが発生する。また、光が遮光膜１８とＳｉ基板１１と
の間の層間絶縁膜１７を通して入射し、Ｓｉ基板表面と
遮光膜１８との間で多重反射して伝わり（導波管効果）
、その結果光が電荷転送路１３へ入射してスミアが発生
する。こうした事実は、電子情報通信学会論文誌１９８
９／９，Ｖｏｌ．Ｊ７２−Ｃ−ＩＩ，Ｎｏ．９で明らか
である。
【０００５】こうしたことから、層間絶縁膜１７の厚さ
を薄くしたり、電極１６と遮光膜１８端までの距離（遮
光長さ）を長くする方法が提案されている。しかし、電
極１６と遮光膜との短絡が生じたり、感光部の開口が狭
くなって感度低下が生じたりする。
を薄くしたり、電極１６と遮光膜１８端までの距離（遮
光長さ）を長くする方法が提案されている。しかし、電
極１６と遮光膜との短絡が生じたり、感光部の開口が狭
くなって感度低下が生じたりする。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
、遮光膜の上下に反射防止膜を設けることにより、遮光
膜の端部での光の乱反射や遮光膜と基板表面との間で反
射を繰り返して光が伝わる導波管効果により電荷転送路
が感光されて生じるスミアを抑制できる固体撮像素子を
提供することを目的とする。
、遮光膜の上下に反射防止膜を設けることにより、遮光
膜の端部での光の乱反射や遮光膜と基板表面との間で反
射を繰り返して光が伝わる導波管効果により電荷転送路
が感光されて生じるスミアを抑制できる固体撮像素子を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、光電変換する
感光部及びこの感光部で光電変換された電荷を転送する
電荷転送路を表面に有した半導体基板と、この半導体基
板上に該基板と電気的に絶縁して形成された電極と、こ
の電極を含む前記半導体基板上に層間絶縁膜を介して前
記電極の上方に位置するように形成された遮光膜と、こ
の遮光膜を上下から挾む反射防止膜とを具備することを
特徴とする固体撮像素子である。本発明において、反射
防止膜の材質としては、アモルファス（α）Ｓｉ、Ｔｉ
Ｎ、Ｗなどが挙げられ、遮光膜の上下の反射防止膜の材
質をそれぞれ別々にしてもよいし、同じにしても良い。 本発明において、遮光膜の材質としては、反射率の高い
アルミ系合金等が挙げられる。
感光部及びこの感光部で光電変換された電荷を転送する
電荷転送路を表面に有した半導体基板と、この半導体基
板上に該基板と電気的に絶縁して形成された電極と、こ
の電極を含む前記半導体基板上に層間絶縁膜を介して前
記電極の上方に位置するように形成された遮光膜と、こ
の遮光膜を上下から挾む反射防止膜とを具備することを
特徴とする固体撮像素子である。本発明において、反射
防止膜の材質としては、アモルファス（α）Ｓｉ、Ｔｉ
Ｎ、Ｗなどが挙げられ、遮光膜の上下の反射防止膜の材
質をそれぞれ別々にしてもよいし、同じにしても良い。 本発明において、遮光膜の材質としては、反射率の高い
アルミ系合金等が挙げられる。
【０００８】
【作用】本発明においては、遮光膜が、下部の第１反射
防止膜と、上部の第２反射防止膜により挾まれた構成に
なっている。従って、従来のように遮光膜の端部に当た
って乱反射した光は、本願発明では第２反射防止膜２９
ｂに当たるため、乱反射を防止され、スミアの発生を抑
制できる。
防止膜と、上部の第２反射防止膜により挾まれた構成に
なっている。従って、従来のように遮光膜の端部に当た
って乱反射した光は、本願発明では第２反射防止膜２９
ｂに当たるため、乱反射を防止され、スミアの発生を抑
制できる。
【０００９】また、遮光膜の下側に形成された第２反射
防止膜の存在により、基板と遮光膜間の層間絶縁膜を光
が入射しても、第２反射防止膜により光を減衰させ、こ
れによりスミアの発生を抑制できる。そして、従来より
も光の反射の減衰を早くして導波管効果が抑えられるた
めに、遮光長さを小さくして受光部の開口を広げること
ができ、感度を向上できる。更に、層間絶縁膜も極端に
薄くする必要がなくなるため、電極と遮光膜間の短絡を
防止できる。
防止膜の存在により、基板と遮光膜間の層間絶縁膜を光
が入射しても、第２反射防止膜により光を減衰させ、こ
れによりスミアの発生を抑制できる。そして、従来より
も光の反射の減衰を早くして導波管効果が抑えられるた
めに、遮光長さを小さくして受光部の開口を広げること
ができ、感度を向上できる。更に、層間絶縁膜も極端に
薄くする必要がなくなるため、電極と遮光膜間の短絡を
防止できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係るＣＣＤ固体撮
像素子について図１を参照して説明する。
像素子について図１を参照して説明する。
【００１１】図中の２１は、ｐ型のシリコン（Ｓｉ）基
板である。この基板２１の表面には、感光部であるｎ−
型のフォトダイオ−ド層２２、このフォトダイオ−ド
で光電変換された電荷を転送するｎ型の電荷転送路２３
及びｐ＋ 型のチャネルストッパ層２４等がイオン打込
みなどにより形成されている。前記基板２１上には、ゲ
−ト酸化膜２５を介して多結晶シリコンからなる電極２
６が形成されている。 この電極２６を含むゲ−ト酸化膜２５上には、層間絶縁
膜２７が形成されている。この層間絶縁膜２７上でかつ
前記電荷転送路２３の略真上に対応する位置には、スミ
ア防止のためアルミ系合金からなる遮光膜２８が形成さ
れている。この遮光膜２８の上下には、例えばＴｉＮか
らなる第１反射防止膜２９ａ，アモルファスＳｉからな
る第２反射防止膜２９ｂが形成されている。ここで、Ｔ
ｉとＮ２ との反応性スパッタリングによりＴｉＮ層を
堆積し、その上にアルミ系合金層を形成した後、ＴｉＮ
層，合金層をパタ−ニングして第１反射防止膜２９ａ，
遮光膜２８を形成し、更にアモルファスＳｉ層をｐ−Ｃ
ＶＤ法により堆積した後パタ−ニングして第２反射防止
膜２９ｂを形成する。
板である。この基板２１の表面には、感光部であるｎ−
型のフォトダイオ−ド層２２、このフォトダイオ−ド
で光電変換された電荷を転送するｎ型の電荷転送路２３
及びｐ＋ 型のチャネルストッパ層２４等がイオン打込
みなどにより形成されている。前記基板２１上には、ゲ
−ト酸化膜２５を介して多結晶シリコンからなる電極２
６が形成されている。 この電極２６を含むゲ−ト酸化膜２５上には、層間絶縁
膜２７が形成されている。この層間絶縁膜２７上でかつ
前記電荷転送路２３の略真上に対応する位置には、スミ
ア防止のためアルミ系合金からなる遮光膜２８が形成さ
れている。この遮光膜２８の上下には、例えばＴｉＮか
らなる第１反射防止膜２９ａ，アモルファスＳｉからな
る第２反射防止膜２９ｂが形成されている。ここで、Ｔ
ｉとＮ２ との反応性スパッタリングによりＴｉＮ層を
堆積し、その上にアルミ系合金層を形成した後、ＴｉＮ
層，合金層をパタ−ニングして第１反射防止膜２９ａ，
遮光膜２８を形成し、更にアモルファスＳｉ層をｐ−Ｃ
ＶＤ法により堆積した後パタ−ニングして第２反射防止
膜２９ｂを形成する。
【００１２】しかして、上記実施例に係るＣＣＤ固体撮
像素子は、アルミ系合金からなる遮光膜２８が、例えば
ＴｉＮからなる第１反射防止膜２９ａと、アモルファス
Ｓｉからなる第２反射防止膜２９ｂにより挾まれた構成
になっている。従って、従来のように遮光膜の端部に当
たる光は、本願発明では第２反射防止膜２９ｂに当たる
ため、乱反射を防止され、スミアの発生を抑制できる。
像素子は、アルミ系合金からなる遮光膜２８が、例えば
ＴｉＮからなる第１反射防止膜２９ａと、アモルファス
Ｓｉからなる第２反射防止膜２９ｂにより挾まれた構成
になっている。従って、従来のように遮光膜の端部に当
たる光は、本願発明では第２反射防止膜２９ｂに当たる
ため、乱反射を防止され、スミアの発生を抑制できる。
【００１３】また、遮光膜２８の下側に形成された第２
反射防止膜２９ｂの存在により、Ｓｉ基板と光遮蔽幕２
８間の層間絶縁膜２７を光が入射しても、第２反射防止
膜２９ｂにより光を減衰させ、これによりスミアの発生
を抑制できる。そして、従来よりも光の反射の減衰を早
くして導波管効果が抑えられるために、遮光長さを小さ
くして受光部の開口を広げることができ、感度を向上で
きる。更に、層間絶縁膜２７も極端に薄くする必要がな
くなるため、電極２６と遮光膜２８間の短絡を防止でき
る。
反射防止膜２９ｂの存在により、Ｓｉ基板と光遮蔽幕２
８間の層間絶縁膜２７を光が入射しても、第２反射防止
膜２９ｂにより光を減衰させ、これによりスミアの発生
を抑制できる。そして、従来よりも光の反射の減衰を早
くして導波管効果が抑えられるために、遮光長さを小さ
くして受光部の開口を広げることができ、感度を向上で
きる。更に、層間絶縁膜２７も極端に薄くする必要がな
くなるため、電極２６と遮光膜２８間の短絡を防止でき
る。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、遮光
膜の上下に反射防止膜を設けることにより、遮光膜の端
部での光の乱反射や遮光膜と基板表面との間で反射を繰
り返して光が伝わる導波管効果により電荷転送路が感光
されて生じるスミアを抑制でき、更には遮光長さを小さ
くし受光部の開口を広げることにより感度を向上でき、
かつ層間絶縁膜も極端に薄くする必要がなく電極と遮光
膜間の短絡を防止可能な固体撮像素子を提供できる。
膜の上下に反射防止膜を設けることにより、遮光膜の端
部での光の乱反射や遮光膜と基板表面との間で反射を繰
り返して光が伝わる導波管効果により電荷転送路が感光
されて生じるスミアを抑制でき、更には遮光長さを小さ
くし受光部の開口を広げることにより感度を向上でき、
かつ層間絶縁膜も極端に薄くする必要がなく電極と遮光
膜間の短絡を防止可能な固体撮像素子を提供できる。
【図１】本発明の一実施例に係るＣＣＤ固体撮像素子の
断面図。
断面図。
【図２】ＣＣＤ固体撮像素子の全体説明図。
【図３】従来のＣＣＤ固体撮像素子の断面図。
２１…ｐ型のシリコン基板、２２…フォトダイオ−ド層
、２３…電荷転送路、２６…電極、２７…層間絶縁膜、
２８…遮光膜、２９ａ，２９ｂ…反射防止膜、３０…パ
ッシベ−ション膜。
、２３…電荷転送路、２６…電極、２７…層間絶縁膜、
２８…遮光膜、２９ａ，２９ｂ…反射防止膜、３０…パ
ッシベ−ション膜。
Claims (1)
- 【請求項１】 光電変換する感光部及びこの感光部で
光電変換された電荷を転送する表面に電荷転送路を有し
た半導体基板と、この半導体基板上に該基板と電気的に
絶縁して形成された電極と、この電極を含む前記半導体
基板上に層間絶縁膜を介して前記電極の上方に位置する
ように形成された遮光膜と、この遮光膜を上下から挾む
反射防止膜とを具備することを特徴とする固体撮像素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010047A JPH04245474A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010047A JPH04245474A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04245474A true JPH04245474A (ja) | 1992-09-02 |
Family
ID=11739487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3010047A Pending JPH04245474A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04245474A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6188119B1 (en) | 1997-02-10 | 2001-02-13 | Nec Corporation | Semiconductor device having barrier metal layer between a silicon electrode and metal electrode and manufacturing method for same |
| JP2002158345A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Shimadzu Corp | 固体撮像素子 |
| JP2017092499A (ja) * | 2017-02-10 | 2017-05-25 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置、及び撮像システム |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP3010047A patent/JPH04245474A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6188119B1 (en) | 1997-02-10 | 2001-02-13 | Nec Corporation | Semiconductor device having barrier metal layer between a silicon electrode and metal electrode and manufacturing method for same |
| JP2002158345A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Shimadzu Corp | 固体撮像素子 |
| JP2017092499A (ja) * | 2017-02-10 | 2017-05-25 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置、及び撮像システム |
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