JPH11111961A - Ｃｃｄ固体撮像装置 - Google Patents
Ｃｃｄ固体撮像装置Info
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- JPH11111961A JPH11111961A JP9269811A JP26981197A JPH11111961A JP H11111961 A JPH11111961 A JP H11111961A JP 9269811 A JP9269811 A JP 9269811A JP 26981197 A JP26981197 A JP 26981197A JP H11111961 A JPH11111961 A JP H11111961A
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造コストアップならびに生産性が低下する
ことなく、高感度ならびに高い最大電荷蓄積量を実現し
たＣＣＤ固体撮像装置を得る。 【解決手段】 フォトダイオード１と、フォトダイオー
ド１で生成した信号電荷を転送するＣＣＤ２と、ＣＣＤ
２上に設けた転送電極１５と、転送電極５上に設けた絶
縁膜１２と、絶縁膜１２上に設けられフォトダイオード
１上と転送電極１５上に開口部を形成した遮光膜１６
と、遮光膜１６上に設けた層間絶縁膜１１と、転送電極
１５上の開口部の内側に開口内周面と接しないように層
間絶縁膜１１ならびに絶縁膜１２に形成したコンタクト
ホール１３と、層間絶縁膜１１上に形成されコンタクト
ホール１３を介して転送電極１５に接続された上部配線
１４と、上部配線１４に接続され転送電極１５に転送ま
たは読み出しパルスを印加するパルス印加パッド６とを
備えたものである。
ことなく、高感度ならびに高い最大電荷蓄積量を実現し
たＣＣＤ固体撮像装置を得る。 【解決手段】 フォトダイオード１と、フォトダイオー
ド１で生成した信号電荷を転送するＣＣＤ２と、ＣＣＤ
２上に設けた転送電極１５と、転送電極５上に設けた絶
縁膜１２と、絶縁膜１２上に設けられフォトダイオード
１上と転送電極１５上に開口部を形成した遮光膜１６
と、遮光膜１６上に設けた層間絶縁膜１１と、転送電極
１５上の開口部の内側に開口内周面と接しないように層
間絶縁膜１１ならびに絶縁膜１２に形成したコンタクト
ホール１３と、層間絶縁膜１１上に形成されコンタクト
ホール１３を介して転送電極１５に接続された上部配線
１４と、上部配線１４に接続され転送電極１５に転送ま
たは読み出しパルスを印加するパルス印加パッド６とを
備えたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はＣＣＤ固体撮像装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＣＤ固体撮像装置では、画素サ
イズ縮小と１画素に対して３つ以上の転送電極が必要と
なる全画素独立読み出し方式に対する需要の高まりによ
り、フォトダイオード面積が減少しており、高感度化お
よび高い最大電荷蓄積量を実現することが重要となって
いる。
イズ縮小と１画素に対して３つ以上の転送電極が必要と
なる全画素独立読み出し方式に対する需要の高まりによ
り、フォトダイオード面積が減少しており、高感度化お
よび高い最大電荷蓄積量を実現することが重要となって
いる。
【０００３】以下、従来のＣＣＤ固体撮像装置について
説明する。図５はＣＣＤ固体撮像装置の全体図であり、
要部を概略的に示している。１はフォトダイオード、２
は信号電荷を垂直方向に転送する垂直ＣＣＤ、３は信号
電荷を水平方向に転送する水平ＣＣＤ、４は出力アン
プ、５はフォトダイオード１から垂直ＣＣＤ２への信号
電荷の読み出しを行うための読み出しパルスまたは垂直
ＣＣＤ２で電荷転送を行うための垂直転送パルスを印加
する転送電極、６は転送パルス印加パッド、７は転送電
極５と転送パルス印加パッド６間の金属配線、８は撮像
部である。
説明する。図５はＣＣＤ固体撮像装置の全体図であり、
要部を概略的に示している。１はフォトダイオード、２
は信号電荷を垂直方向に転送する垂直ＣＣＤ、３は信号
電荷を水平方向に転送する水平ＣＣＤ、４は出力アン
プ、５はフォトダイオード１から垂直ＣＣＤ２への信号
電荷の読み出しを行うための読み出しパルスまたは垂直
ＣＣＤ２で電荷転送を行うための垂直転送パルスを印加
する転送電極、６は転送パルス印加パッド、７は転送電
極５と転送パルス印加パッド６間の金属配線、８は撮像
部である。
【０００４】入射光によりフォトダイオード１で生成し
た信号電荷は、垂直ＣＣＤ２へ読み出された後、転送パ
ルス印加パッド６から印加される転送パルスにより垂直
ＣＣＤ２から水平ＣＣＤ３に転送される。水平ＣＣＤ３
に転送された信号電荷は出力アンプ４に転送され、出力
アンプ４から転送された信号電荷に応じた信号電圧が出
力される。
た信号電荷は、垂直ＣＣＤ２へ読み出された後、転送パ
ルス印加パッド６から印加される転送パルスにより垂直
ＣＣＤ２から水平ＣＣＤ３に転送される。水平ＣＣＤ３
に転送された信号電荷は出力アンプ４に転送され、出力
アンプ４から転送された信号電荷に応じた信号電圧が出
力される。
【０００５】図６は、従来のインターライン方式のＣＣ
Ｄ固体撮像装置の平面図であり、図５の撮像部８を拡大
したものである。通常、インターライン方式では４つの
垂直転送パルスφＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 ，φＶ4 を用い
て垂直ＣＣＤ２を４相駆動させる。図７は図６における
VII −VII 断面図、図８は図６におけるVIII−VIII断面
図である。
Ｄ固体撮像装置の平面図であり、図５の撮像部８を拡大
したものである。通常、インターライン方式では４つの
垂直転送パルスφＶ1 ，φＶ2 ，φＶ3 ，φＶ4 を用い
て垂直ＣＣＤ２を４相駆動させる。図７は図６における
VII −VII 断面図、図８は図６におけるVIII−VIII断面
図である。
【０００６】図９は全画素独立読み出し方式のＣＣＤ固
体撮像装置の平面図であり、図１０は図９におけるＸ−
Ｘ断面図である。通常、全画素独立読み出し方式では位
相の異なる３相の垂直転送パルスを用いた３相駆動か、
４相の垂直転送パルスを用いた４相駆動が用いられる。
図９および図１０は３相駆動の例である。図６ないし図
１０において、２０は拡散層により形成された隣り合う
フォトダイオード間の分離部、２１はフォトダイオード
１の領域外を遮光する遮光膜、２２は層間絶縁膜、２３
は絶縁膜である。遮光膜２１としては通常アルミニウム
などの金属やシリサイドが用いられる。図６に示すよう
に、４相駆動のインターライン方式では１画素に対して
２つの転送電極５が必要となり、図９に示すように、３
相駆動の全画素独立読み出し方式では１画素に対し３つ
の転送電極５が必要となる。転送電極５は、隣の垂直Ｃ
ＣＤ２上の転送電極５とフォトダイオード間の分離部２
０上をとおして同相同士接続され、撮像部８の左右両端
で金属配線７と結線される。図８および図１０はフォト
ダイオード間の分離部２０の断面図であり、インターラ
イン方式の場合、図８に示すように転送電極５はフォト
ダイオード間の分離部２０において２層に重ねられ、全
画素独立読み出し方式の場合、図１０に示すように転送
電極５が３層に重ねられる。
体撮像装置の平面図であり、図１０は図９におけるＸ−
Ｘ断面図である。通常、全画素独立読み出し方式では位
相の異なる３相の垂直転送パルスを用いた３相駆動か、
４相の垂直転送パルスを用いた４相駆動が用いられる。
図９および図１０は３相駆動の例である。図６ないし図
１０において、２０は拡散層により形成された隣り合う
フォトダイオード間の分離部、２１はフォトダイオード
１の領域外を遮光する遮光膜、２２は層間絶縁膜、２３
は絶縁膜である。遮光膜２１としては通常アルミニウム
などの金属やシリサイドが用いられる。図６に示すよう
に、４相駆動のインターライン方式では１画素に対して
２つの転送電極５が必要となり、図９に示すように、３
相駆動の全画素独立読み出し方式では１画素に対し３つ
の転送電極５が必要となる。転送電極５は、隣の垂直Ｃ
ＣＤ２上の転送電極５とフォトダイオード間の分離部２
０上をとおして同相同士接続され、撮像部８の左右両端
で金属配線７と結線される。図８および図１０はフォト
ダイオード間の分離部２０の断面図であり、インターラ
イン方式の場合、図８に示すように転送電極５はフォト
ダイオード間の分離部２０において２層に重ねられ、全
画素独立読み出し方式の場合、図１０に示すように転送
電極５が３層に重ねられる。
【０００７】フォトダイオード１から信号電荷を垂直Ｃ
ＣＤ２に読み出すために必要となる読み出しパルスの電
圧値は、転送電極５とフォトダイオード１の距離に依存
するため、必要となる読み出しパルスのバラツキ抑制を
目的に、フォトダイオード１を形成するためのイオン注
入は転送電極５の形成後に行われる。そのため、フォト
ダイオード１の面積は転送電極５の面積に大きく抑制さ
れ、フォトダイオード間の分離部２０上に存在する転送
電極５は、通常図８および図１０に示すようにフォトダ
イオード１間の幅を狭くするために積層しなければなら
ない。転送電極５を積層して形成する場合、各転送電極
５の幅を高抵抗にならないように維持し、各転送電極５
間スペースをリークが発生しないよう保ち、さらに２層
目および３層目の転送電極５はエッチング残りを避ける
ため段差部でなく平坦部に形成することが必要となるた
め、フォトダイオード間の分離部２０上の転送電極５の
数が増すとフォトダイオード１間の距離が長くなり、フ
ォトダイオード１の面積が減少する。
ＣＤ２に読み出すために必要となる読み出しパルスの電
圧値は、転送電極５とフォトダイオード１の距離に依存
するため、必要となる読み出しパルスのバラツキ抑制を
目的に、フォトダイオード１を形成するためのイオン注
入は転送電極５の形成後に行われる。そのため、フォト
ダイオード１の面積は転送電極５の面積に大きく抑制さ
れ、フォトダイオード間の分離部２０上に存在する転送
電極５は、通常図８および図１０に示すようにフォトダ
イオード１間の幅を狭くするために積層しなければなら
ない。転送電極５を積層して形成する場合、各転送電極
５の幅を高抵抗にならないように維持し、各転送電極５
間スペースをリークが発生しないよう保ち、さらに２層
目および３層目の転送電極５はエッチング残りを避ける
ため段差部でなく平坦部に形成することが必要となるた
め、フォトダイオード間の分離部２０上の転送電極５の
数が増すとフォトダイオード１間の距離が長くなり、フ
ォトダイオード１の面積が減少する。
【０００８】このように、フォトダイオード間の分離部
２０上の転送電極５のためにフォトダイオード１間の距
離が大きくなり、フォトダイオード１の面積が減少し、
感度および最大電荷蓄積量が低下するという欠点を有し
ていた。特に、全画素独立読み出し方式では、図１０に
示すように転送電極５が３層となるためフォトダイオー
ド間の分離部２０上の転送電極５の幅が増大し、感度お
よび最大電荷蓄積量の低下が著しくなる。
２０上の転送電極５のためにフォトダイオード１間の距
離が大きくなり、フォトダイオード１の面積が減少し、
感度および最大電荷蓄積量が低下するという欠点を有し
ていた。特に、全画素独立読み出し方式では、図１０に
示すように転送電極５が３層となるためフォトダイオー
ド間の分離部２０上の転送電極５の幅が増大し、感度お
よび最大電荷蓄積量の低下が著しくなる。
【０００９】そこで、上記の構造以外に、印加する転送
パルスの鈍りを抑制することを目的として、転送電極５
と遮光膜２１間の絶縁膜２３にコンタクトホールを設
け、転送電極５と遮光膜２１とをコンタクトし金属配線
７と遮光膜２１を接続した構造が提案されている。図１
１に、この構造における垂直ＣＣＤ２の断面図を示す。
２４はコンタクトホールである。遮光膜２１でコンタク
トをとった転送電極５については、フォトダイオード間
の分離部２０上をとおして撮像部８の左右の金属配線７
と接続する必要がなくなるため、３相駆動ではフォトダ
イオード間の分離部２０上の転送電極５を１層減らすこ
とが容易であり、フォトダイオード１間の距離を従来の
構造に比べて短くでき、転送パルスの鈍りを抑制するだ
けでなくフォトダイオード１の面積を増大できるという
利点を有する。
パルスの鈍りを抑制することを目的として、転送電極５
と遮光膜２１間の絶縁膜２３にコンタクトホールを設
け、転送電極５と遮光膜２１とをコンタクトし金属配線
７と遮光膜２１を接続した構造が提案されている。図１
１に、この構造における垂直ＣＣＤ２の断面図を示す。
２４はコンタクトホールである。遮光膜２１でコンタク
トをとった転送電極５については、フォトダイオード間
の分離部２０上をとおして撮像部８の左右の金属配線７
と接続する必要がなくなるため、３相駆動ではフォトダ
イオード間の分離部２０上の転送電極５を１層減らすこ
とが容易であり、フォトダイオード１間の距離を従来の
構造に比べて短くでき、転送パルスの鈍りを抑制するだ
けでなくフォトダイオード１の面積を増大できるという
利点を有する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示す構造では、遮光膜２１で転送電極５とコンタクト
をとってフォトダイオード間の分離部２０上の転送電極
５を１層減らすため、絶縁膜２３の形成後で遮光膜２１
の形成前に、絶縁膜２３にコンタクトホール２４を形成
するためのマスクならびに工程を追加しなければなら
ず、製造コストがアップし、しかも製造工程が増加する
ので生産性が低下するという問題があった。
に示す構造では、遮光膜２１で転送電極５とコンタクト
をとってフォトダイオード間の分離部２０上の転送電極
５を１層減らすため、絶縁膜２３の形成後で遮光膜２１
の形成前に、絶縁膜２３にコンタクトホール２４を形成
するためのマスクならびに工程を追加しなければなら
ず、製造コストがアップし、しかも製造工程が増加する
ので生産性が低下するという問題があった。
【００１１】この発明は上記従来の問題点を解決するも
ので、製造コストアップならびに生産性が低下すること
なく、高感度ならびに高い最大電荷蓄積量を実現したＣ
ＣＤ固体撮像装置を提供することを目的とする。
ので、製造コストアップならびに生産性が低下すること
なく、高感度ならびに高い最大電荷蓄積量を実現したＣ
ＣＤ固体撮像装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のＣＣＤ固
体撮像装置は、フォトダイオードと、フォトダイオード
で生成した信号電荷を転送するＣＣＤと、ＣＣＤ上に設
けた転送電極と、転送電極上に設けた絶縁膜と、絶縁膜
上に設けられフォトダイオード上と転送電極上に開口部
を形成した遮光膜と、遮光膜上に設けた層間絶縁膜と、
転送電極上の開口部の内側に開口内周面と接しないよう
に層間絶縁膜ならびに絶縁膜に形成したコンタクトホー
ルと、層間絶縁膜上に形成されコンタクトホールを介し
て転送電極に接続された上部配線と、上部配線に接続さ
れ転送電極に転送または読み出しパルスを印加するパル
ス印加パッドとを備えたものである。
体撮像装置は、フォトダイオードと、フォトダイオード
で生成した信号電荷を転送するＣＣＤと、ＣＣＤ上に設
けた転送電極と、転送電極上に設けた絶縁膜と、絶縁膜
上に設けられフォトダイオード上と転送電極上に開口部
を形成した遮光膜と、遮光膜上に設けた層間絶縁膜と、
転送電極上の開口部の内側に開口内周面と接しないよう
に層間絶縁膜ならびに絶縁膜に形成したコンタクトホー
ルと、層間絶縁膜上に形成されコンタクトホールを介し
て転送電極に接続された上部配線と、上部配線に接続さ
れ転送電極に転送または読み出しパルスを印加するパル
ス印加パッドとを備えたものである。
【００１３】請求項１記載のＣＣＤ固体撮像装置による
と、パルス印加パッドに接続した上部配線により、転送
電極は、隣り合うＣＣＤ上に存在している同相の転送電
極とフォトダイオード間の分離部上で接続する必要がな
くなる。このため、フォトダイオード間の分離部上の転
送電極を１層減らすことができ、フォトダイオード間の
距離が短くなり、フォトダイオードの面積を増大させる
ことができ、感度、最大蓄積電荷量を増すことができ
る。
と、パルス印加パッドに接続した上部配線により、転送
電極は、隣り合うＣＣＤ上に存在している同相の転送電
極とフォトダイオード間の分離部上で接続する必要がな
くなる。このため、フォトダイオード間の分離部上の転
送電極を１層減らすことができ、フォトダイオード間の
距離が短くなり、フォトダイオードの面積を増大させる
ことができ、感度、最大蓄積電荷量を増すことができ
る。
【００１４】また、遮光膜の堆積後のフォトダイオード
上の開口部をエッチングする工程で、転送電極上の開口
部も同時にエッチングし、配線を形成する工程で上部配
線を同時に形成し、配線形成前のコンタクトホールを開
ける工程で転送電極上の開口部の内側にコンタクトホー
ルを形成することができるため、従来の工程をそのまま
運用できマスク枚数が増加しない。
上の開口部をエッチングする工程で、転送電極上の開口
部も同時にエッチングし、配線を形成する工程で上部配
線を同時に形成し、配線形成前のコンタクトホールを開
ける工程で転送電極上の開口部の内側にコンタクトホー
ルを形成することができるため、従来の工程をそのまま
運用できマスク枚数が増加しない。
【００１５】請求項２記載のＣＣＤ固体撮像装置は、請
求項１において、上部配線がフォトダイオード間の分離
部上を通って配置されたことを特徴とするものである。
請求項２記載のＣＣＤ固体撮像装置によると、請求項１
の作用に加え、上部配線をフォトダイオード間の分離部
上を通って配置しているため、上部配線をＣＣＤ上に配
置する場合に比べ上部配線間のスペースを広くできる。
したがって、上下に隣り合う画素に存在する転送電極に
異なる読み出しあるいは転送パルスを印加する場合、Ｃ
ＣＤ上に配置する構造ではＣＣＤ上に２本の上部配線を
配置しなければならないため、上部配線間のスペースが
狭くリークが起こり易いのに対し、上部配線間のスペー
スが広いためリークが起き難い。
求項１において、上部配線がフォトダイオード間の分離
部上を通って配置されたことを特徴とするものである。
請求項２記載のＣＣＤ固体撮像装置によると、請求項１
の作用に加え、上部配線をフォトダイオード間の分離部
上を通って配置しているため、上部配線をＣＣＤ上に配
置する場合に比べ上部配線間のスペースを広くできる。
したがって、上下に隣り合う画素に存在する転送電極に
異なる読み出しあるいは転送パルスを印加する場合、Ｃ
ＣＤ上に配置する構造ではＣＣＤ上に２本の上部配線を
配置しなければならないため、上部配線間のスペースが
狭くリークが起こり易いのに対し、上部配線間のスペー
スが広いためリークが起き難い。
【００１６】請求項３記載のＣＣＤ固体撮像装置は、請
求項１または請求項２において、転送電極の上面に遮光
性を有した電極層を形成したことを特徴とするものであ
る。請求項３記載のＣＣＤ固体撮像装置によると、請求
項１または請求項２の作用に加え、上部配線と遮光膜の
間から入射し、遮光膜の開口部からＣＣＤに達する入射
光を転送電極上の遮光性を有した電極層により遮ること
ができ、スミア特性が改善する。
求項１または請求項２において、転送電極の上面に遮光
性を有した電極層を形成したことを特徴とするものであ
る。請求項３記載のＣＣＤ固体撮像装置によると、請求
項１または請求項２の作用に加え、上部配線と遮光膜の
間から入射し、遮光膜の開口部からＣＣＤに達する入射
光を転送電極上の遮光性を有した電極層により遮ること
ができ、スミア特性が改善する。
【００１７】
第１の実施の形態 この発明の第１の実施の形態について、図１ないし図３
を参照しながら説明する。なお、ＣＣＤ固体撮像装置の
全体図は図５に示したものと同様であり、図５と同一部
分は同一符号を付してその説明を省略する。
を参照しながら説明する。なお、ＣＣＤ固体撮像装置の
全体図は図５に示したものと同様であり、図５と同一部
分は同一符号を付してその説明を省略する。
【００１８】図１はＣＣＤ固体撮像装置の平面図を示し
ており、図２は図１のII−II断面図であり、図３は図１
のIII −III 断面図である。一例として、３相駆動の全
画素独立読み出し方式の場合について説明する。図１な
いし図３において、１０は拡散層により形成されたフォ
トダイオード間の分離部、１１は層間絶縁膜、１２は絶
縁膜、１３はコンタクトホール、１４は層間絶縁膜１１
上に形成されフォトダイオード間の分離部１０を通って
水平方向に配置された金属製の上部配線、１５は矩形の
転送電極、１６はフォトダイオード１上と転送電極１５
上に開口部を持つ遮光膜である。遮光膜１６としては通
常アルミニウムなどの金属やシリサイドが用いられる。
ており、図２は図１のII−II断面図であり、図３は図１
のIII −III 断面図である。一例として、３相駆動の全
画素独立読み出し方式の場合について説明する。図１な
いし図３において、１０は拡散層により形成されたフォ
トダイオード間の分離部、１１は層間絶縁膜、１２は絶
縁膜、１３はコンタクトホール、１４は層間絶縁膜１１
上に形成されフォトダイオード間の分離部１０を通って
水平方向に配置された金属製の上部配線、１５は矩形の
転送電極、１６はフォトダイオード１上と転送電極１５
上に開口部を持つ遮光膜である。遮光膜１６としては通
常アルミニウムなどの金属やシリサイドが用いられる。
【００１９】すなわち、従来例の図６および図９に見ら
れる形状の転送電極５を一部矩形の転送電極１５（図
２）とし、上部配線１４を層間絶縁膜１１上にフォトダ
イオード間の分離部１０を通って水平方向に配置し、か
つ転送電極１５上の開口部の内側に開口内周面と接しな
いように層間絶縁膜１１ならびに絶縁膜１２に形成した
コンタクトホール１３を介して転送電極１５と電気接続
する。上部配線１４は撮像部８の左右で金属配線７と接
続される。上部配線１４は水平方向に配置されている
が、図３に示すように層間絶縁膜１１で下地が平坦化さ
れた後に形成されるため、フォトダイオード間の分離部
１０上に存在する転送電極５による段差の影響がなくエ
ッチングによる形成は容易である。
れる形状の転送電極５を一部矩形の転送電極１５（図
２）とし、上部配線１４を層間絶縁膜１１上にフォトダ
イオード間の分離部１０を通って水平方向に配置し、か
つ転送電極１５上の開口部の内側に開口内周面と接しな
いように層間絶縁膜１１ならびに絶縁膜１２に形成した
コンタクトホール１３を介して転送電極１５と電気接続
する。上部配線１４は撮像部８の左右で金属配線７と接
続される。上部配線１４は水平方向に配置されている
が、図３に示すように層間絶縁膜１１で下地が平坦化さ
れた後に形成されるため、フォトダイオード間の分離部
１０上に存在する転送電極５による段差の影響がなくエ
ッチングによる形成は容易である。
【００２０】また、上部配線１４により、転送電極１５
は、隣り合う垂直ＣＣＤ２上に存在している同相の転送
電極１５とフォトダイオード間の分離部１０上で接続す
る必要がなくなる。このため、従来例の図１０に比べ図
３に示すように、フォトダイオード間の分離部１０上の
転送電極５を１層減らすことができる。よって、フォト
ダイオード１間の距離が短くなり、フォトダイオード１
の面積を増大させることができ、感度、最大蓄積電荷量
を増すことができる。
は、隣り合う垂直ＣＣＤ２上に存在している同相の転送
電極１５とフォトダイオード間の分離部１０上で接続す
る必要がなくなる。このため、従来例の図１０に比べ図
３に示すように、フォトダイオード間の分離部１０上の
転送電極５を１層減らすことができる。よって、フォト
ダイオード１間の距離が短くなり、フォトダイオード１
の面積を増大させることができ、感度、最大蓄積電荷量
を増すことができる。
【００２１】また、従来から存在する遮光膜１６の堆積
後のフォトダイオード１上の開口部をエッチングする工
程で、転送電極１５上部の開口部も同時にエッチング
し、金属配線７を形成する工程で上部配線１４を同時に
形成し、従来の金属配線７形成前のコンタクトホールを
開ける工程でコンタクトホール１３を形成することがで
きるため、従来の工程をそのまま運用できマスク枚数は
増加しない。よって、製造コストアップならびに生産性
の低下を招かない。
後のフォトダイオード１上の開口部をエッチングする工
程で、転送電極１５上部の開口部も同時にエッチング
し、金属配線７を形成する工程で上部配線１４を同時に
形成し、従来の金属配線７形成前のコンタクトホールを
開ける工程でコンタクトホール１３を形成することがで
きるため、従来の工程をそのまま運用できマスク枚数は
増加しない。よって、製造コストアップならびに生産性
の低下を招かない。
【００２２】さらに、上部配線１４を水平方向に配置し
ているため、上部配線１４を垂直ＣＣＤ２上に配置する
場合に比べ上部配線１４間のスペースを広くできる。し
たがって、上下に隣り合う画素に存在する転送電極１５
に異なる読み出しあるいは転送パルスを印加する場合、
垂直方向に配線する構造では垂直ＣＣＤ２上に２本の上
部配線１４を配置しなければならないため上部配線１４
間のスペースが狭くリークが起こりやすいのに対し、上
部配線１４間のスペースが広いためリークが起き難いと
いう利点がある。
ているため、上部配線１４を垂直ＣＣＤ２上に配置する
場合に比べ上部配線１４間のスペースを広くできる。し
たがって、上下に隣り合う画素に存在する転送電極１５
に異なる読み出しあるいは転送パルスを印加する場合、
垂直方向に配線する構造では垂直ＣＣＤ２上に２本の上
部配線１４を配置しなければならないため上部配線１４
間のスペースが狭くリークが起こりやすいのに対し、上
部配線１４間のスペースが広いためリークが起き難いと
いう利点がある。
【００２３】第２の実施の形態 図４は、この発明の第２の実施の形態におけるＣＣＤ固
体撮像装置の断面図を示している。その構成は、第１の
実施の形態において、転送電極１５の上面に遮光性のあ
る遮光電極層１７を積層したものである。その他の構成
は第１の実施の形態と同様である。
体撮像装置の断面図を示している。その構成は、第１の
実施の形態において、転送電極１５の上面に遮光性のあ
る遮光電極層１７を積層したものである。その他の構成
は第１の実施の形態と同様である。
【００２４】このように構成されたＣＣＤ固体撮像装置
においても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
さらに、上部配線１４と遮光膜１６の間から入射し、遮
光膜１６の開口部から垂直ＣＣＤ２に達する入射光を転
送電極１５上に積層した遮光電極層１７により遮ること
ができるため、第１の実施の形態に比べスミア特性を改
善できる。また、積層構造にすることにより、電極材料
変更によるＭＯＳ構造のビルトイン電圧の変化を抑制し
ている。また、遮光電極層１７と転送電極１５の形成パ
ターンが同一であるためマスク枚数が増えることはな
い。
においても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
さらに、上部配線１４と遮光膜１６の間から入射し、遮
光膜１６の開口部から垂直ＣＣＤ２に達する入射光を転
送電極１５上に積層した遮光電極層１７により遮ること
ができるため、第１の実施の形態に比べスミア特性を改
善できる。また、積層構造にすることにより、電極材料
変更によるＭＯＳ構造のビルトイン電圧の変化を抑制し
ている。また、遮光電極層１７と転送電極１５の形成パ
ターンが同一であるためマスク枚数が増えることはな
い。
【００２５】なお、前記各実施の形態においては、３相
駆動の全画素独立読み出し方式のＣＣＤ固体撮像装置に
関するものであったが、４相駆動の全画素独立読み出し
方式やインターライン方式のＣＣＤ固体撮像装置に適用
しても、フォトダイオード間の分離部上の転送電極を１
層減らすことができる。
駆動の全画素独立読み出し方式のＣＣＤ固体撮像装置に
関するものであったが、４相駆動の全画素独立読み出し
方式やインターライン方式のＣＣＤ固体撮像装置に適用
しても、フォトダイオード間の分離部上の転送電極を１
層減らすことができる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１記載のＣＣＤ固体撮像装置によ
ると、パルス印加パッドに接続した上部配線により、転
送電極は、隣り合うＣＣＤ上に存在している同相の転送
電極とフォトダイオード間の分離部上で接続する必要が
なくなる。このため、フォトダイオード間の分離部上の
転送電極を１層減らすことができ、フォトダイオード間
の距離が短くなり、フォトダイオードの面積を増大させ
ることができ、感度、最大蓄積電荷量を増すことができ
る。特に、フォトダイオード分離部上の転送電極幅が広
い全画素独立読み出し方式に対して、本発明の効果は大
きい。
ると、パルス印加パッドに接続した上部配線により、転
送電極は、隣り合うＣＣＤ上に存在している同相の転送
電極とフォトダイオード間の分離部上で接続する必要が
なくなる。このため、フォトダイオード間の分離部上の
転送電極を１層減らすことができ、フォトダイオード間
の距離が短くなり、フォトダイオードの面積を増大させ
ることができ、感度、最大蓄積電荷量を増すことができ
る。特に、フォトダイオード分離部上の転送電極幅が広
い全画素独立読み出し方式に対して、本発明の効果は大
きい。
【００２７】また、遮光膜の堆積後のフォトダイオード
上の開口部をエッチングする工程で、転送電極上の開口
部も同時にエッチングし、配線を形成する工程で上部配
線を同時に形成し、配線形成前のコンタクトホールを開
ける工程で転送電極上の開口部の内側にコンタクトホー
ルを形成することができるため、従来の工程をそのまま
運用できマスク枚数が増加しない。
上の開口部をエッチングする工程で、転送電極上の開口
部も同時にエッチングし、配線を形成する工程で上部配
線を同時に形成し、配線形成前のコンタクトホールを開
ける工程で転送電極上の開口部の内側にコンタクトホー
ルを形成することができるため、従来の工程をそのまま
運用できマスク枚数が増加しない。
【００２８】請求項２記載のＣＣＤ固体撮像装置による
と、請求項１の効果に加え、上部配線をフォトダイオー
ド間の分離部上を通って配置しているため、上部配線を
ＣＣＤ上に配置する場合に比べ上部配線間のスペースを
広くできる。したがって、上下に隣り合う画素に存在す
る転送電極に異なる読み出しあるいは転送パルスを印加
する場合、ＣＣＤ上に配置する構造ではＣＣＤ上に２本
の上部配線を配置しなければならないため、上部配線間
のスペースが狭くリークが起こり易いのに対し、上部配
線間のスペースが広いためリークが起き難い。
と、請求項１の効果に加え、上部配線をフォトダイオー
ド間の分離部上を通って配置しているため、上部配線を
ＣＣＤ上に配置する場合に比べ上部配線間のスペースを
広くできる。したがって、上下に隣り合う画素に存在す
る転送電極に異なる読み出しあるいは転送パルスを印加
する場合、ＣＣＤ上に配置する構造ではＣＣＤ上に２本
の上部配線を配置しなければならないため、上部配線間
のスペースが狭くリークが起こり易いのに対し、上部配
線間のスペースが広いためリークが起き難い。
【００２９】請求項３記載のＣＣＤ固体撮像装置による
と、請求項１または請求項２の効果に加え、上部配線と
遮光膜の間から入射し、遮光膜の開口部からＣＣＤに達
する入射光を転送電極上の遮光性を有した電極層により
遮ることができ、スミア特性が改善する。
と、請求項１または請求項２の効果に加え、上部配線と
遮光膜の間から入射し、遮光膜の開口部からＣＣＤに達
する入射光を転送電極上の遮光性を有した電極層により
遮ることができ、スミア特性が改善する。
【図１】この発明の第１の実施の形態における全画素独
立読み出し方式のＣＣＤ固体撮像装置の平面図である。
立読み出し方式のＣＣＤ固体撮像装置の平面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１のIII −III 断面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態におけるインターラ
イン方式のＣＣＤ固体撮像装置の断面図である。
イン方式のＣＣＤ固体撮像装置の断面図である。
【図５】従来からあるＣＣＤ固体撮像装置の全体図であ
る。
る。
【図６】従来のインターライン方式のＣＣＤ固体撮像装
置の平面図である。
置の平面図である。
【図７】図６のVII −VII 断面図である。
【図８】図６のVIII−VIII断面図である。
【図９】従来の全画素独立読み出し方式のＣＣＤ固体撮
像装置の平面図である。
像装置の平面図である。
【図１０】図９のＸーＸ断面図である。
【図１１】従来例における遮光膜で読み出しおよび転送
パルスを印加するＣＣＤ固体撮像装置の垂直ＣＣＤ上の
断面図である。
パルスを印加するＣＣＤ固体撮像装置の垂直ＣＣＤ上の
断面図である。
１ フォトダイオード ２ 垂直ＣＣＤ ３ 水平ＣＣＤ ４ 出力アンプ ５，１５ 転送電極 ６ 転送パルス印加パッド ７ 金属配線 ８ 撮像部 １０ フォトダイオード間の分離部 １１ 層間絶縁膜 １２ 絶縁膜 １３ コンタクトホール １４ 上部配線 １６ 遮光膜 １７ 遮光電極層
Claims (3)
- 【請求項１】 フォトダイオードと、前記フォトダイオ
ードで生成した信号電荷を転送するＣＣＤと、前記ＣＣ
Ｄ上に設けた転送電極と、前記転送電極上に設けた絶縁
膜と、前記絶縁膜上に設けられ前記フォトダイオード上
と前記転送電極上に開口部を形成した遮光膜と、前記遮
光膜上に設けた層間絶縁膜と、前記転送電極上の開口部
の内側に開口内周面と接しないように前記層間絶縁膜な
らびに前記絶縁膜に形成したコンタクトホールと、前記
層間絶縁膜上に形成され前記コンタクトホールを介して
前記転送電極に接続された上部配線と、前記上部配線に
接続され前記転送電極に転送または読み出しパルスを印
加するパルス印加パッドとを備えたＣＣＤ固体撮像装
置。 - 【請求項２】 上部配線がフォトダイオード間の分離部
上を通って配置されたことを特徴とする請求項１記載の
ＣＣＤ固体撮像装置。 - 【請求項３】 転送電極の上面に遮光性を有した電極層
を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記
載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9269811A JPH11111961A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Ｃｃｄ固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9269811A JPH11111961A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Ｃｃｄ固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111961A true JPH11111961A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17477509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9269811A Pending JPH11111961A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Ｃｃｄ固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11111961A (ja) |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP9269811A patent/JPH11111961A/ja active Pending
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