JPS59123258A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS59123258A JPS59123258A JP57229043A JP22904382A JPS59123258A JP S59123258 A JPS59123258 A JP S59123258A JP 57229043 A JP57229043 A JP 57229043A JP 22904382 A JP22904382 A JP 22904382A JP S59123258 A JPS59123258 A JP S59123258A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- image sensor
- state image
- photoelectric conversion
- metal layer
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
- H10F77/331—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
- H10F77/334—Coatings for devices having potential barriers for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors for shielding light, e.g. light blocking layers or cold shields for infrared detectors
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固体撮像素子に関する。
近年、半導体・集積回路技術の急速な発達を背景にして
、固体撮像素子の開発が強力に推進されている。この固
体撮像素子には画像歪、残像、焼き付きがガく、かつ小
型軽量、低消費電力であることから、家庭用テレビカメ
ラを中心に、撮像管の代替として実用化されつつある。
、固体撮像素子の開発が強力に推進されている。この固
体撮像素子には画像歪、残像、焼き付きがガく、かつ小
型軽量、低消費電力であることから、家庭用テレビカメ
ラを中心に、撮像管の代替として実用化されつつある。
また、信頼性が高く、調整が容易である特徴を生かして
、トンネル内の監視ガど工業用テレビカメラへも応用さ
れつつある。しかしながら、明るい被写体を撮像したと
きに像かにじんで見えるフレア現象に限って言えば、固
体撮像素子は撮像管に比べてフレアがよシ多く発生し、
末だ十分な性能を有する素子は開発されていない。
、トンネル内の監視ガど工業用テレビカメラへも応用さ
れつつある。しかしながら、明るい被写体を撮像したと
きに像かにじんで見えるフレア現象に限って言えば、固
体撮像素子は撮像管に比べてフレアがよシ多く発生し、
末だ十分な性能を有する素子は開発されていない。
第１図は従来の固体撮像素子の一例を説明するだめの平
面配置図である。
面配置図である。
この固体撮像素子はインターライン転送方式電荷転送撮
像素子と呼ばれるもので、図には３×３の画素数を示し
た４、第１図において、ｘｌは光電変換素子、２は垂直
レジスタ、３は水平レジスタ、４は出力回路、５は出力
端子、である。この撮像素子の動作を説明する。まず、
−垂直走査周期（フィールドまたはフレーム）の間に光
電変換素子１で光電変換された信号電荷は、垂直ブラン
キング期間中に垂直レジスタ２のそれぞれ対応する位置
に移動する。ただし、図には移動を制御する転送ゲート
領域は省略している。垂直レジータ２へ移動した信号電
荷は、−水平走査周期（ＩＨ）ごとに下方へ順次転送さ
れる。垂直レジスタ２の末端に達した信号電荷は水平ブ
ランキング期間中に水平レジスタ３へ受は渡され、次い
で水平レジスタ３内を第１図の左方向へ順次転送される
。この転送により出力回路４に達した信号電荷は順次電
圧信号に変換され、出力端子５を介して時系列映像信号
として出力される。
像素子と呼ばれるもので、図には３×３の画素数を示し
た４、第１図において、ｘｌは光電変換素子、２は垂直
レジスタ、３は水平レジスタ、４は出力回路、５は出力
端子、である。この撮像素子の動作を説明する。まず、
−垂直走査周期（フィールドまたはフレーム）の間に光
電変換素子１で光電変換された信号電荷は、垂直ブラン
キング期間中に垂直レジスタ２のそれぞれ対応する位置
に移動する。ただし、図には移動を制御する転送ゲート
領域は省略している。垂直レジータ２へ移動した信号電
荷は、−水平走査周期（ＩＨ）ごとに下方へ順次転送さ
れる。垂直レジスタ２の末端に達した信号電荷は水平ブ
ランキング期間中に水平レジスタ３へ受は渡され、次い
で水平レジスタ３内を第１図の左方向へ順次転送される
。この転送により出力回路４に達した信号電荷は順次電
圧信号に変換され、出力端子５を介して時系列映像信号
として出力される。
第２図は第１図に示した撮像素子のＡ−Ａ’断面図であ
る。
る。
基板半導体１０（例えばｐ型）の主面に絶縁層１１を介
して垂直レジスタの電荷転送電極】２と、光電変換素子
１から垂直レジスタ２へのへ号電荷の移動を制御するだ
めの転送ゲート電極１３を設ける１、垂直レジスタ２は
基板半導体１ｏと逆の導電型（例えばｎ型）を有する拡
散層１４により埋込みチャネル構造となっている。光電
変換素子１は基板半導体１０とｐ −ｎ接合を形成する
拡散層１５（例えばｎ型）で構成されている。それぞれ
の光電変換素子１はチャネルストップ領域］６によシ隣
接画素と分離されている。電荷転送電極１２及び転送ゲ
ート電極］３上には光遮蔽のための金属層１７が配置さ
れ、光電変換素子Ｉ Ｊ−Ｊ、夕１に入射する光によっ
て発生するヌミア現象を防止している。。
して垂直レジスタの電荷転送電極】２と、光電変換素子
１から垂直レジスタ２へのへ号電荷の移動を制御するだ
めの転送ゲート電極１３を設ける１、垂直レジスタ２は
基板半導体１ｏと逆の導電型（例えばｎ型）を有する拡
散層１４により埋込みチャネル構造となっている。光電
変換素子１は基板半導体１０とｐ −ｎ接合を形成する
拡散層１５（例えばｎ型）で構成されている。それぞれ
の光電変換素子１はチャネルストップ領域］６によシ隣
接画素と分離されている。電荷転送電極１２及び転送ゲ
ート電極］３上には光遮蔽のための金属層１７が配置さ
れ、光電変換素子Ｉ Ｊ−Ｊ、夕１に入射する光によっ
て発生するヌミア現象を防止している。。
かかる構造の固体撮像索子ではフレア現象が問題となっ
ている。これは第２図において、金属層１７で反射され
／７ｃ光１８が固体撮像索子のパッケージ上に配置され
たフェースプレート１９あるいは撮像レンズの後玉で再
び反射されて他の位置に配置された光電変換素子に人シ
込む現象であり、明るい被写体を撮像したときに像かに
じんで見えたり、あるいはゴーストが見えたりする原因
となる。特に、地下鉄や自動車道のトンネル監視に応用
した場合などには、１４＋生画像を著しく劣化させるこ
とが報告さｎ−ｃいる。このように従来の固体撮像素子
はフレアがよシ多く発生し、性能が十分でないという欠
点があった。
ている。これは第２図において、金属層１７で反射され
／７ｃ光１８が固体撮像索子のパッケージ上に配置され
たフェースプレート１９あるいは撮像レンズの後玉で再
び反射されて他の位置に配置された光電変換素子に人シ
込む現象であり、明るい被写体を撮像したときに像かに
じんで見えたり、あるいはゴーストが見えたりする原因
となる。特に、地下鉄や自動車道のトンネル監視に応用
した場合などには、１４＋生画像を著しく劣化させるこ
とが報告さｎ−ｃいる。このように従来の固体撮像素子
はフレアがよシ多く発生し、性能が十分でないという欠
点があった。
本発明の目的Ｕ：、上記欠点を除去し、フレア現象を抑
匍ｊし、鮮明なｍｉ＋ 住信号を出力する固体撮像素子
を提供することにある。
匍ｊし、鮮明なｍｉ＋ 住信号を出力する固体撮像素子
を提供することにある。
本発明によれば、−導電型を有する半導体基板上に多数
の光電変換素子群が配列され、かつ前記光電変換素子群
の間が光遮蔽のための金属層で覆われた固体撮像素子に
おいて、前記金価層上にシリコン膜を設けたことを特徴
とする固体撮像素子が得られる。
の光電変換素子群が配列され、かつ前記光電変換素子群
の間が光遮蔽のための金属層で覆われた固体撮像素子に
おいて、前記金価層上にシリコン膜を設けたことを特徴
とする固体撮像素子が得られる。
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する１
゜ 第３ Ｎｒは本発明の一実施例の断面図であゼ、γＳ２
因と同一のものは同一番号を付しである。
゜ 第３ Ｎｒは本発明の一実施例の断面図であゼ、γＳ２
因と同一のものは同一番号を付しである。
第３図に示す実施＝ｉ＋１１と第２図に示した従来例と
の相違は、アルミニウム等で形成された金属層１７の上
にシリコン膜２０を設けたことにある２このシリコン膜
２０ｆｒ、ｉ固体撮像素子の光電変換領域以外に入射し
た光の反射を弱めると同時に、シリコン膜２０を透過し
て金属層１７の表面で反射される光を減衰させる働きも
する。よって、光電変換領域以外での反射光がパンゲー
ジ上に配置されたフェースプレートあるいは撮像レンズ
の後玉で再び反射されて、本来の入射像と空間的に全く
相関のない光電変換領域に入り込むフレア現象は、第２
図に示した従来例に比べて大幅に軽減される。
の相違は、アルミニウム等で形成された金属層１７の上
にシリコン膜２０を設けたことにある２このシリコン膜
２０ｆｒ、ｉ固体撮像素子の光電変換領域以外に入射し
た光の反射を弱めると同時に、シリコン膜２０を透過し
て金属層１７の表面で反射される光を減衰させる働きも
する。よって、光電変換領域以外での反射光がパンゲー
ジ上に配置されたフェースプレートあるいは撮像レンズ
の後玉で再び反射されて、本来の入射像と空間的に全く
相関のない光電変換領域に入り込むフレア現象は、第２
図に示した従来例に比べて大幅に軽減される。
またシリコン膜２０は、後述するように、固体撮像素子
製造工程と全く同一の工程によって成長、形成されるた
め、他の反射防止膜、例えば有機色素を使った膜に比べ
て工数及び価格の低減という面で非常に有利である。
製造工程と全く同一の工程によって成長、形成されるた
め、他の反射防止膜、例えば有機色素を使った膜に比べ
て工数及び価格の低減という面で非常に有利である。
次に、この実施例の製造方法について説明する。
第４図（ａ）、Φ）は本発明の一実施例の製造方法を説
明するだめの工程順に示した断面図である。
明するだめの工程順に示した断面図である。
基板半導体１０に電荷転送電極１２、転送ゲート電ｉ１
３、拡散層１４．１５チヤンネルストツプ領域１６等を
第１図に示した従来品と同様に製造する。そして、第４
図（ａ）に示すように、電子ビーム蒸着装置やスパッタ
ー蒸着装置を用いて酸化膜１１の上にアルミニウム等の
金属を蒸着し、金属層３０を形成する。次に蒸着装置の
ソースをアルミニウム等の金属からシリコンに切換えて
金属層３０の上にシリコン膜３１を成長させる。このシ
リコン膜３１は気相成長装置を用いても同様に形成する
ことができる。また、シリコン膜３１の膜厚は光の減衰
の観点からすれば厚いほど良いが、実用的な６０００Ａ
’程度の膜厚にしても、シリコン膜３１を透過して金属
層３０の表面で反射される緑色の光（波長５５０１１ｍ
）を約４４チにまで減衰させることができ、フレア現象
を大幅に軽減することが可能となる。次いでシリコン膜
３１の上にフォトレジスト３２を塗布し、その後写真食
刻法により、光電変換領域を形成する拡散層１５の上部
に位置するフォトレジストのみを取シ去る。
３、拡散層１４．１５チヤンネルストツプ領域１６等を
第１図に示した従来品と同様に製造する。そして、第４
図（ａ）に示すように、電子ビーム蒸着装置やスパッタ
ー蒸着装置を用いて酸化膜１１の上にアルミニウム等の
金属を蒸着し、金属層３０を形成する。次に蒸着装置の
ソースをアルミニウム等の金属からシリコンに切換えて
金属層３０の上にシリコン膜３１を成長させる。このシ
リコン膜３１は気相成長装置を用いても同様に形成する
ことができる。また、シリコン膜３１の膜厚は光の減衰
の観点からすれば厚いほど良いが、実用的な６０００Ａ
’程度の膜厚にしても、シリコン膜３１を透過して金属
層３０の表面で反射される緑色の光（波長５５０１１ｍ
）を約４４チにまで減衰させることができ、フレア現象
を大幅に軽減することが可能となる。次いでシリコン膜
３１の上にフォトレジスト３２を塗布し、その後写真食
刻法により、光電変換領域を形成する拡散層１５の上部
に位置するフォトレジストのみを取シ去る。
次に、第４図（１））に示すように、フォトレジスト３
２をマスクにして、フッ酸・氷酢酸混合液などを用いて
シリコン膜３１をエツチングする。シリコン膜３１のエ
ツチング終了後、今度は熱リン酸などを用いて金属層３
０をエツチングする。最後にフォトレジスト３２を除去
すれば、第３図に示した本発明による固体撮像素子が得
られる。なお上記の説明では、シリコン膜３１や金属層
３０のエツチングにフン酸−氷酢酸混合液やホットリン
酸を用いる、いわゆるウェットエツチングの手法を用い
る場合につい述べたが、プラズマエツチングやスパンタ
ーエツチングなど、いわゆるドライエツチングの手法を
用いても同様に加工することができる。
２をマスクにして、フッ酸・氷酢酸混合液などを用いて
シリコン膜３１をエツチングする。シリコン膜３１のエ
ツチング終了後、今度は熱リン酸などを用いて金属層３
０をエツチングする。最後にフォトレジスト３２を除去
すれば、第３図に示した本発明による固体撮像素子が得
られる。なお上記の説明では、シリコン膜３１や金属層
３０のエツチングにフン酸−氷酢酸混合液やホットリン
酸を用いる、いわゆるウェットエツチングの手法を用い
る場合につい述べたが、プラズマエツチングやスパンタ
ーエツチングなど、いわゆるドライエツチングの手法を
用いても同様に加工することができる。
上記実施例の説明はインターライン転送方式電荷転送撮
像素子について行ったが、本発明は例えばフレーム転送
方式電荷転送撮像素子、ＭＯ８型固体撮像素子、電荷注
入（ＣＩＤ）固体撮像素子などの素子にも適用できるこ
とは言うまでもない。
像素子について行ったが、本発明は例えばフレーム転送
方式電荷転送撮像素子、ＭＯ８型固体撮像素子、電荷注
入（ＣＩＤ）固体撮像素子などの素子にも適用できるこ
とは言うまでもない。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、フレア現
象を抑制し、鮮明な画像信号を出力する固体撮像素子が
得られるのでその効果は大きい。
象を抑制し、鮮明な画像信号を出力する固体撮像素子が
得られるのでその効果は大きい。
第１図は従来のインターライン転送方式固体撮像素子の
一例の断面図、第２図は第１図に示す団体撮像素子のＡ
−Ａ’線における断面図、第３図は本発明の一実施例
の断面図、第４図（＝１）、 （ｂ）は本発明の一実施
例の製造方法を説明するだめの工程順に示しだ断面図で
ある。 １・・・・・・光電変換素子、２・・・・・・垂直レジ
スタ、３・・・・・・水平レンスタ、４・・・・・・出
力回路、１０・・・・・・基板半導体、１１・・・・・
・絶縁層、１２・・・・・・電荷転送電極、１３・・・
・・・転送ケート電極、１４．１５・・・・・・拡散層
、１７・・・・・・金属層、１９・・・・・・フェース
プレート、２０・−・・・・シリコン膜、３０・・・・
・・金属層、３１・・・・−シリコン［３２・・・・・
・フォトレジスト。 第 １ 図 第３Ｎ
一例の断面図、第２図は第１図に示す団体撮像素子のＡ
−Ａ’線における断面図、第３図は本発明の一実施例
の断面図、第４図（＝１）、 （ｂ）は本発明の一実施
例の製造方法を説明するだめの工程順に示しだ断面図で
ある。 １・・・・・・光電変換素子、２・・・・・・垂直レジ
スタ、３・・・・・・水平レンスタ、４・・・・・・出
力回路、１０・・・・・・基板半導体、１１・・・・・
・絶縁層、１２・・・・・・電荷転送電極、１３・・・
・・・転送ケート電極、１４．１５・・・・・・拡散層
、１７・・・・・・金属層、１９・・・・・・フェース
プレート、２０・−・・・・シリコン膜、３０・・・・
・・金属層、３１・・・・−シリコン［３２・・・・・
・フォトレジスト。 第 １ 図 第３Ｎ
Claims (1)
- 一導電型を有する半導体基板上に多数の光電変換素子群
が配列され、かつ前記光電変換素子群の間が光遮蔽のだ
めの金属層で覆われた固体撮像素子において、前記金属
層上にシリコン膜を設けたことを特徴とする固体撮像素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57229043A JPS59123258A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57229043A JPS59123258A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123258A true JPS59123258A (ja) | 1984-07-17 |
Family
ID=16885842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57229043A Pending JPS59123258A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123258A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127153U (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-19 | ||
| JPH08227985A (ja) * | 1995-12-14 | 1996-09-03 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52144218A (en) * | 1976-05-26 | 1977-12-01 | Sony Corp | Solid pickup element |
| JPS57148366A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Hitachi Ltd | Solid state color image pickup element |
| JPS5844867A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-15 | Toshiba Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57229043A patent/JPS59123258A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52144218A (en) * | 1976-05-26 | 1977-12-01 | Sony Corp | Solid pickup element |
| JPS57148366A (en) * | 1981-03-09 | 1982-09-13 | Hitachi Ltd | Solid state color image pickup element |
| JPS5844867A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-15 | Toshiba Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63127153U (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-19 | ||
| JPH08227985A (ja) * | 1995-12-14 | 1996-09-03 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
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