JPH051081Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH051081Y2 JPH051081Y2 JP1986094810U JP9481086U JPH051081Y2 JP H051081 Y2 JPH051081 Y2 JP H051081Y2 JP 1986094810 U JP1986094810 U JP 1986094810U JP 9481086 U JP9481086 U JP 9481086U JP H051081 Y2 JPH051081 Y2 JP H051081Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dark current
- wiring
- current detection
- solid
- photoelectric conversion
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本考案は固体撮像素子に関する。
(ロ) 従来の技術
一般に固体撮像素子としては、1984年12月17日
発行の日経エレクトロニクスの記事「家庭用ビデ
オ・カメラの要求にこたえ、活発な動きを見せる
固体撮像素子と撮像管」に詳しく紹介されている
ように、MOS型、あるいはフレームトランスフ
アー方式のCCD型及びインターライン方式の
CCD型が存在しており、いずれの場合にもシリ
コン基板からなる半導体構成である為に、光検知
電流成分に対して、暗電流成分ノイズが混入する
不都合がある。
発行の日経エレクトロニクスの記事「家庭用ビデ
オ・カメラの要求にこたえ、活発な動きを見せる
固体撮像素子と撮像管」に詳しく紹介されている
ように、MOS型、あるいはフレームトランスフ
アー方式のCCD型及びインターライン方式の
CCD型が存在しており、いずれの場合にもシリ
コン基板からなる半導体構成である為に、光検知
電流成分に対して、暗電流成分ノイズが混入する
不都合がある。
従つて、従来の斯る素子では、第３図に模式的
に示す如く、例えば行列配置された光電変換セル
Ａ，Ａ，Ａ，…の内特定の一列のセルA′…を除
いたセルＡ，Ａ…を撮像光の受光部IMとして用
い、その特定の一列のセルA′…を遮光して暗電
流検知部OPBとして使用していた。即ち、受光
部IMからの暗電流成分ノイズを含む画像信号か
ら暗電流検知部OPBからの暗電流成分を差し引
いてノイズのない真の画像信号を得ようとしてい
た。
に示す如く、例えば行列配置された光電変換セル
Ａ，Ａ，Ａ，…の内特定の一列のセルA′…を除
いたセルＡ，Ａ…を撮像光の受光部IMとして用
い、その特定の一列のセルA′…を遮光して暗電
流検知部OPBとして使用していた。即ち、受光
部IMからの暗電流成分ノイズを含む画像信号か
ら暗電流検知部OPBからの暗電流成分を差し引
いてノイズのない真の画像信号を得ようとしてい
た。
しかしながら、通常暗電流検知部OPBは半導
体基板に構成された受光部IMと同一構造の光電
変換セルA′に対して、その上面にアルミニウム
からなる遮光膜が被着されたものであるので、こ
の金属遮光膜の影響で受光部IMの光電変換セル
Ａと暗電流検知部OPBのそれA′との間で暗電流
の値が異なつてしまう不都合があつた。即ち、こ
れ等両者の暗電流値を相殺しても真の画像信号を
得ることができないのである。
体基板に構成された受光部IMと同一構造の光電
変換セルA′に対して、その上面にアルミニウム
からなる遮光膜が被着されたものであるので、こ
の金属遮光膜の影響で受光部IMの光電変換セル
Ａと暗電流検知部OPBのそれA′との間で暗電流
の値が異なつてしまう不都合があつた。即ち、こ
れ等両者の暗電流値を相殺しても真の画像信号を
得ることができないのである。
ここで、暗電流検知部OPBと受光部IMでの各
セルＡ，A′に於ける暗電流値が異なる理由を検
討すると次の通りである。
セルＡ，A′に於ける暗電流値が異なる理由を検
討すると次の通りである。
この現象は通常アルニール（Alnneal）効果と
称され、半導体素子上のアルミニウム膜の存在に
より、コンタクト結合時等のアニール処理の際に
アルミニウム膜付近のH2Ｏ分子が分解され、ア
ルミニウムは酸素と反応する。この事は、水素原
子が半導体素子の例えばSi−SiO2界面のダング
リングボンドを埋める事が原因と解釈されてい
る。
称され、半導体素子上のアルミニウム膜の存在に
より、コンタクト結合時等のアニール処理の際に
アルミニウム膜付近のH2Ｏ分子が分解され、ア
ルミニウムは酸素と反応する。この事は、水素原
子が半導体素子の例えばSi−SiO2界面のダング
リングボンドを埋める事が原因と解釈されてい
る。
従つて、アルミニウム膜が被着された暗電流検
知部OPBのセルA′では、受光部IMのセルＡより
界面準位密度が小さくなる。従つて、例えばセル
A′の界面準位密度が７×109／cm2evであつたな
ら、セルＡのそれが９×109／cm2evとなり、暗電
流検知部OPBでの暗電流は受光部IMでの実際の
暗電流より少さくなつてしまう。
知部OPBのセルA′では、受光部IMのセルＡより
界面準位密度が小さくなる。従つて、例えばセル
A′の界面準位密度が７×109／cm2evであつたな
ら、セルＡのそれが９×109／cm2evとなり、暗電
流検知部OPBでの暗電流は受光部IMでの実際の
暗電流より少さくなつてしまう。
斯様な従来の固体撮像素子は第２図の断面図に
示す如く、半導体基板上にポリシリコンゲート１
をゲート酸化膜２を介して配置したものであつ
て、このポリシリコンゲート１上の層間絶縁膜３
上には暗電流検知部OPBに於いてアルミニウム
からなる遮光パターン５が被着されている。そし
て、遮光パターン５と同工程で形成された配線パ
ターン４が設けられている。
示す如く、半導体基板上にポリシリコンゲート１
をゲート酸化膜２を介して配置したものであつ
て、このポリシリコンゲート１上の層間絶縁膜３
上には暗電流検知部OPBに於いてアルミニウム
からなる遮光パターン５が被着されている。そし
て、遮光パターン５と同工程で形成された配線パ
ターン４が設けられている。
(ハ) 考案が解決しようとする問題点
上述の如く、暗電流検知部OPBに配線パター
ン４と同程度に厚いアルミニウムの遮光パターン
を設けると、前述したアルニール効果により暗電
流値が大巾に下がりしかもその値のバラツキも非
常に大きくなる。従つて、暗電流検知部OPB上
に直接遮光パターンを設ける事なくガラス基板上
にクロム等を被着形成した別の遮光板を素子上に
配置しなければならず、斯る撮像装置の小型化を
制限するものであつた。
ン４と同程度に厚いアルミニウムの遮光パターン
を設けると、前述したアルニール効果により暗電
流値が大巾に下がりしかもその値のバラツキも非
常に大きくなる。従つて、暗電流検知部OPB上
に直接遮光パターンを設ける事なくガラス基板上
にクロム等を被着形成した別の遮光板を素子上に
配置しなければならず、斯る撮像装置の小型化を
制限するものであつた。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本考案の固体撮像素子は、暗電流検知部のアル
ミニウムを主体とする金属被膜を薄膜化し、必要
な配線としてこの薄膜化した金属被膜上に新たに
金属膜を積層してなる２層構造としたものであ
る。
ミニウムを主体とする金属被膜を薄膜化し、必要
な配線としてこの薄膜化した金属被膜上に新たに
金属膜を積層してなる２層構造としたものであ
る。
(ホ) 作用
本考案によれば、暗電流検知部では遮光に必要
なだけの薄い膜厚だけあればよいので、成膜のた
めのアニール処理が短時間ですみ、アルニール効
果は小さく、暗電流を安定して適正な値で検出す
ることができる。
なだけの薄い膜厚だけあればよいので、成膜のた
めのアニール処理が短時間ですみ、アルニール効
果は小さく、暗電流を安定して適正な値で検出す
ることができる。
(ヘ) 実施例
第１図に本考案の固体撮像素子の断面を示す。
同図の素子が第２図の従来素子と異なるところ
は、暗電流検知部OPBのアルミニウムの遮光膜
５′を薄膜化し、配線４′をアルミニウムの２層配
線とした点にある。即ち、層間絶縁膜３上にまず
アルミニウムからなる配線４′の地下層４１
（0.6μ厚）をパターン形成し、次に同じくアルミ
ニウムからなるOPBの遮光膜５′と配線４′の上
層４２（0.2μ厚）とを同時にパターン形成する事
によつて、遮光膜５′は薄膜化を実現すると共に、
配線４′には充分な膜厚を実現している。
同図の素子が第２図の従来素子と異なるところ
は、暗電流検知部OPBのアルミニウムの遮光膜
５′を薄膜化し、配線４′をアルミニウムの２層配
線とした点にある。即ち、層間絶縁膜３上にまず
アルミニウムからなる配線４′の地下層４１
（0.6μ厚）をパターン形成し、次に同じくアルミ
ニウムからなるOPBの遮光膜５′と配線４′の上
層４２（0.2μ厚）とを同時にパターン形成する事
によつて、遮光膜５′は薄膜化を実現すると共に、
配線４′には充分な膜厚を実現している。
斯様な固体撮像素子に於いては、暗電流検知部
OPB上の遮光膜５′が配線４′より充分に薄いの
で、前述のアルニール効果はほとんど表れず第２
図の従来素子に比べてOPBでの暗電流が受光部
IMのそれと等しくなり、しかもバラツキなく安
定したものとなる。従つて、このOPBからの検
出暗電流を用いて受光部IMの暗電流を相殺して
ノイズのない鮮明な画像信号を得る事ができる。
しかも、配線４′は電気伝導の為の充分な導電率
を得るべく充分な厚みを実現している。
OPB上の遮光膜５′が配線４′より充分に薄いの
で、前述のアルニール効果はほとんど表れず第２
図の従来素子に比べてOPBでの暗電流が受光部
IMのそれと等しくなり、しかもバラツキなく安
定したものとなる。従つて、このOPBからの検
出暗電流を用いて受光部IMの暗電流を相殺して
ノイズのない鮮明な画像信号を得る事ができる。
しかも、配線４′は電気伝導の為の充分な導電率
を得るべく充分な厚みを実現している。
(ト) 考案の効果
本考案の固体撮像素子によれば、暗電流検知部
のアルミニウム主体の遮光膜が配線の膜厚程度よ
り大巾に薄膜化されているので、アルニール効果
による暗電流の低減化あるいはバラツキをほとん
ど解消する事ができ、これによつて適正な暗電流
補正が可能となる。従つて、この素子とは別体の
遮光手段を設ける事なく斯様な装置の小型化に寄
与する所は大きい。
のアルミニウム主体の遮光膜が配線の膜厚程度よ
り大巾に薄膜化されているので、アルニール効果
による暗電流の低減化あるいはバラツキをほとん
ど解消する事ができ、これによつて適正な暗電流
補正が可能となる。従つて、この素子とは別体の
遮光手段を設ける事なく斯様な装置の小型化に寄
与する所は大きい。
第１図は本考案の固体撮像素子の断面図、第２
図は従来素子の断面図、第３図は固体撮像素子の
模式的平面図である。 ４，４′……配線、５，５′……遮光膜、４１…
…下層、４２……上層。
図は従来素子の断面図、第３図は固体撮像素子の
模式的平面図である。 ４，４′……配線、５，５′……遮光膜、４１…
…下層、４２……上層。
Claims (1)
- 複数の光電変換セルを備え、大多数の光電変換
セルを受光部として用いると共に、その他の特定
数の光電変換セル上に金属被膜を被着せしめて暗
電流検知部となした半導体構成の固体撮像素子に
於いて、アルミニウムを主体とした金属の２層構
造体からなる配線を備え、上記暗電流検知部の金
属被膜を上記配線の上層金属と同工程で上記配線
の下層金属より薄く成膜形成した事を特徴とする
固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986094810U JPH051081Y2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986094810U JPH051081Y2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS631349U JPS631349U (ja) | 1988-01-07 |
| JPH051081Y2 true JPH051081Y2 (ja) | 1993-01-12 |
Family
ID=30958645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986094810U Expired - Lifetime JPH051081Y2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH051081Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2903812B2 (ja) * | 1991-12-10 | 1999-06-14 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245166A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP1986094810U patent/JPH051081Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS631349U (ja) | 1988-01-07 |
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