JPS6114749A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS6114749A JPS6114749A JP59135557A JP13555784A JPS6114749A JP S6114749 A JPS6114749 A JP S6114749A JP 59135557 A JP59135557 A JP 59135557A JP 13555784 A JP13555784 A JP 13555784A JP S6114749 A JPS6114749 A JP S6114749A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- light
- aluminum
- image sensor
- region
- 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
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
Landscapes
- 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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は半導体装置のうち、特に固体撮像素子などに設
けられる遮光膜の構造に関する。
けられる遮光膜の構造に関する。
固体撮像素子、例えばＣＣＤイメージセンサはビデオカ
メラなどの分野で既に量産に入っており、今後このよう
な固体撮像素子の利用増加が各方面で予想されている。
メラなどの分野で既に量産に入っており、今後このよう
な固体撮像素子の利用増加が各方面で予想されている。
それは、固体撮像素子が撮像管に比べて、振動や１ｈ撃
に強く （ガラス製品でないため）、消費電力が少なく
て高圧が不要で、且つ立ち１−り動作が速く、更に調整
も要らないなど、多くのメリア）があるからである。而
も、組立は簡単で、それは複雑な構造の撮像管とは比較
にはならない。
に強く （ガラス製品でないため）、消費電力が少なく
て高圧が不要で、且つ立ち１−り動作が速く、更に調整
も要らないなど、多くのメリア）があるからである。而
も、組立は簡単で、それは複雑な構造の撮像管とは比較
にはならない。
従って、固体撮像素子の発展は疑う余地のないところで
あるが、光を利用する半導体装置である関係１ム受光部
と非照射領域部とが、光に対して判然と区別され、受光
部以外には光が入射しない構造でなければならない。
あるが、光を利用する半導体装置である関係１ム受光部
と非照射領域部とが、光に対して判然と区別され、受光
部以外には光が入射しない構造でなければならない。
［従来の技術］
本発明はＣＣＤイメージセンサを実施例として説明する
が、ＣＣＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖ
ｉｃｅ）は受光部に生した電荷を、半導体中のボテユ／
シャル井戸に蓄え゛、外部からの転送電圧でポテンシャ
ル井戸を順次に移動させて、電荷を転送してゆく素子で
、受光部と転送部とを一体にして半導体装置−トに作成
しており、固体撮像素子の代表的なものである。
が、ＣＣＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖ
ｉｃｅ）は受光部に生した電荷を、半導体中のボテユ／
シャル井戸に蓄え゛、外部からの転送電圧でポテンシャ
ル井戸を順次に移動させて、電荷を転送してゆく素子で
、受光部と転送部とを一体にして半導体装置−トに作成
しており、固体撮像素子の代表的なものである。
第２図にこのようなＣＣＤイメージセンサの受光部１と
非照射領域（転送部）■の一部との断面構造を例示して
おり、光を入射してｐ型半導体基板ｌ中のｎ型領域２に
電荷を生しさせるが、それ以外の非照射領域■が光で照
射されると、逆に特性を悪くする障害が現れる。そのた
めに、従来からアルミニウム膜３のような遮光膜が、非
照射類Ｉｎ全面に被覆されている。
非照射領域（転送部）■の一部との断面構造を例示して
おり、光を入射してｐ型半導体基板ｌ中のｎ型領域２に
電荷を生しさせるが、それ以外の非照射領域■が光で照
射されると、逆に特性を悪くする障害が現れる。そのた
めに、従来からアルミニウム膜３のような遮光膜が、非
照射類Ｉｎ全面に被覆されている。
図中のその他の記号は、４は第１層の多結晶シリコン膜
、５は第２層の多結晶シリコン膜、６は二酸化シリコン
（ＳｉＯ２）腰、７．８は燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）膜、
９はカバーｐｓｃ膜で、多結晶シリコン膜４．５は転送
電極または電極配線であり、ＰＳＧ膜７．８は眉間絶縁
膜である。
、５は第２層の多結晶シリコン膜、６は二酸化シリコン
（ＳｉＯ２）腰、７．８は燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）膜、
９はカバーｐｓｃ膜で、多結晶シリコン膜４．５は転送
電極または電極配線であり、ＰＳＧ膜７．８は眉間絶縁
膜である。
これらの５ｉ０２股６やＰＳＧ膜７，８．９のような絶
縁膜は透明膜で、光を透過させるために、半導体基板中
のｎ型領域２に光が入射して電荷が生じるわけである。
縁膜は透明膜で、光を透過させるために、半導体基板中
のｎ型領域２に光が入射して電荷が生じるわけである。
［発明が解決しようとする問題点］
さて、遮光膜としζ用いられているアルミニウム膜３は
反射率が９５％位で、照射光の殆んどを反射させ、遮光
性は極めて良い。又、アルミニウム膜は導電膜として広
く半導体装置に用いられており、その被着方法も既に確
立しているから、甚だ好都合な遮光膜と云える。
反射率が９５％位で、照射光の殆んどを反射させ、遮光
性は極めて良い。又、アルミニウム膜は導電膜として広
く半導体装置に用いられており、その被着方法も既に確
立しているから、甚だ好都合な遮光膜と云える。
しかし、光を受光部■に照射する場合、照射光は多層に
積層した透明絶縁膜９．８．７．６を透過して、受光部
１のｎ型領域２に入射する一方で、その透明絶縁膜を透
過した光の一部分が半導体基板１の表面から反射し、遮
光用のアルミニウム膜３の裏面に当たって、更にその反
射光がアルミニウム膜３から反射し、このようにして、
次々に多重反射（第２図中に矢印で示す）して、非照射
領域（転送部）■に入り込む問題がある。
積層した透明絶縁膜９．８．７．６を透過して、受光部
１のｎ型領域２に入射する一方で、その透明絶縁膜を透
過した光の一部分が半導体基板１の表面から反射し、遮
光用のアルミニウム膜３の裏面に当たって、更にその反
射光がアルミニウム膜３から反射し、このようにして、
次々に多重反射（第２図中に矢印で示す）して、非照射
領域（転送部）■に入り込む問題がある。
この光の多重反射による転送部への進り込みは、画質の
低下、雑音比のト昇など、特性を劣化させる大きな原因
になる。本発明は、かような遮光膜の裏面での多重反射
を解消さセる構造のイメージセンサを提案するものであ
る。
低下、雑音比のト昇など、特性を劣化させる大きな原因
になる。本発明は、かような遮光膜の裏面での多重反射
を解消さセる構造のイメージセンサを提案するものであ
る。
［問題点を解決するための手段］
その問題は、受光部以外の領域が、裏面に低反射膜を有
する低反射膜（例えば、酸化クロム膜と金属クロム膜の
複層、あるいは酸化クロム膜のみ）と高反射膜（例えば
、アルミニウム膜）との２層からなる遮光膜で被覆され
ている半導体装置にＪ、って達成される。
する低反射膜（例えば、酸化クロム膜と金属クロム膜の
複層、あるいは酸化クロム膜のみ）と高反射膜（例えば
、アルミニウム膜）との２層からなる遮光膜で被覆され
ている半導体装置にＪ、って達成される。
［作用コ
即ち、本発明は、遮光膜の表面を高反射膜にして、受光
部以外の非照射領域を照射した光を反射させる。また、
遮光膜の裏面は低反射膜にして、受光部の半導体基板に
入射した照射光より跳ね返った反射光を吸収させ、非照
射領域に光が入らないようにするものである。
部以外の非照射領域を照射した光を反射させる。また、
遮光膜の裏面は低反射膜にして、受光部の半導体基板に
入射した照射光より跳ね返った反射光を吸収させ、非照
射領域に光が入らないようにするものである。
［実施例］
以下９図面を参照して一実施例によって詳細に説明する
。
。
第１図ｆａｔは本発明にがかるＣＣＤの受光部Ｉと非照
射領域（転送部）Ｈの一部との断面構造を示しており、
従来例の第２図に対応した断面図である。１０は本発明
になる遮光膜であり、同遮光膜の部分拡大図を第１回出
）に示している。
射領域（転送部）Ｈの一部との断面構造を示しており、
従来例の第２図に対応した断面図である。１０は本発明
になる遮光膜であり、同遮光膜の部分拡大図を第１回出
）に示している。
第１図（ｂｌにおいて、遮光Ｉ！ｌ！！１０は裏面から
酸化クロム（Ｃｒ２０ａ ） 膜ｉ＋、、金属クロム（
Ｃｒ）膜＋２゜アルミニウム（＾ｌ）膜１３の３層を積
層した膜から構成されている。膜厚は、Ｃｒ２Ｏ３膜１
１とＣｒ膜１２との合計膜厚が７００人程度、アルミニ
ウム膜を１μｍ程度にする。
酸化クロム（Ｃｒ２０ａ ） 膜ｉ＋、、金属クロム（
Ｃｒ）膜＋２゜アルミニウム（＾ｌ）膜１３の３層を積
層した膜から構成されている。膜厚は、Ｃｒ２Ｏ３膜１
１とＣｒ膜１２との合計膜厚が７００人程度、アルミニ
ウム膜を１μｍ程度にする。
このような構成の遮光膜にすると、表面はアルミニウム
膜の高反射膜で、照射光を跳ね返して光を吸収しないた
め、遮光膜自身が熱せられ素子の加熱を招くことが少な
い。一方、裏面はＣｒ２０３１１１１であるから、基板
に入射した光の反射光を殆んど吸収して、多重反射によ
る転送部への光の川り込みがなくなる。且つ、この裏面
からの反射光の光量は少ないために、遮光膜が加熱され
る心配もない。
膜の高反射膜で、照射光を跳ね返して光を吸収しないた
め、遮光膜自身が熱せられ素子の加熱を招くことが少な
い。一方、裏面はＣｒ２０３１１１１であるから、基板
に入射した光の反射光を殆んど吸収して、多重反射によ
る転送部への光の川り込みがなくなる。且つ、この裏面
からの反射光の光量は少ないために、遮光膜が加熱され
る心配もない。
そして、このような遮光膜の形成は容易で、スパッタ法
によって同一装置（Ｃｏ−５ｐｕｔｔｅｒ装置）内で順
次に積層することができる。又、パターンニングも、フ
ォトプロセスにより、例えば四塩化炭素で不要部分のア
ルミニウムをエツチングし、それをマスクにしてＣｒ２
０３膜とＣｒ１ｌをエツチングする方法で処理できる。
によって同一装置（Ｃｏ−５ｐｕｔｔｅｒ装置）内で順
次に積層することができる。又、パターンニングも、フ
ォトプロセスにより、例えば四塩化炭素で不要部分のア
ルミニウムをエツチングし、それをマスクにしてＣｒ２
０３膜とＣｒ１ｌをエツチングする方法で処理できる。
従って、本発明にかかる遮光膜の構造は、製造工程を複
雑にするものではなく、且つ、イメージセンサの改善に
役立つものである。
雑にするものではなく、且つ、イメージセンサの改善に
役立つものである。
又、上記実施例は低反射膜をＣｒ２Ｏ３膜とＣｒ膜とか
らなる複層としたが、Ｃｒ２０ａ Ｉ！のみを低反射膜
とし、その上にアルミニウム膜を設けた２層の遮光Ｉ黄
としても構わない。
らなる複層としたが、Ｃｒ２０ａ Ｉ！のみを低反射膜
とし、その上にアルミニウム膜を設けた２層の遮光Ｉ黄
としても構わない。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明によれば固体逼
像素子の高性能・高品質化に大きな効果があるものであ
る。
像素子の高性能・高品質化に大きな効果があるものであ
る。
尚、上記はＣＣＤイメージセンサで説明したが、本発明
はＭＯ５構造のイメージセンサなど、その他の光を利用
する半導体装置にも通用できることは云うまでもない。
はＭＯ５構造のイメージセンサなど、その他の光を利用
する半導体装置にも通用できることは云うまでもない。
第１図ｆａｌは本発明の一実ｂｉ例としてのＣＣＤイメ
ージセンサの断面構造を示す図、 第１図ｔ′ｂ）はその遮光膜部分の拡大図、第２図は従
来のＣＣＤイメージセンサの断面構造を示す図である。 図において、 １はｐ型半導体基板、 ２はｎ型領域、３はアルミニウ
ムＩ！ｉ （従来の遮光膜）、４．５は多結晶シリコン
膜、 ６は５ｉ０２膜、 ７． ８． ９はＰＳＧ膜、
１０は本発明にかかる遮光膜、 １１はＣｒ２Ｏ３膜、 ＪＪはＣｒｔ、】３はア
ルミニウム膜 を示している。 δ
ージセンサの断面構造を示す図、 第１図ｔ′ｂ）はその遮光膜部分の拡大図、第２図は従
来のＣＣＤイメージセンサの断面構造を示す図である。 図において、 １はｐ型半導体基板、 ２はｎ型領域、３はアルミニウ
ムＩ！ｉ （従来の遮光膜）、４．５は多結晶シリコン
膜、 ６は５ｉ０２膜、 ７． ８． ９はＰＳＧ膜、
１０は本発明にかかる遮光膜、 １１はＣｒ２Ｏ３膜、 ＪＪはＣｒｔ、】３はア
ルミニウム膜 を示している。 δ
Claims (3)
- （１）受光部以外の領域が、裏面に低反射膜を有する低
反射膜と高反射膜との２層からなる遮光膜で被覆されて
いることを特徴とする半導体装置。 - （２）低反射膜が下層を酸化クロム膜とした酸化クロム
膜と金属クロム膜との複層膜、高反射膜がアルミニウム
膜からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の半導体装置。 - （３）低反射膜が酸化クロム膜、高反射膜がアルミニウ
ム膜からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135557A JPS6114749A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135557A JPS6114749A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114749A true JPS6114749A (ja) | 1986-01-22 |
Family
ID=15154588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135557A Pending JPS6114749A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114749A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028972A (en) * | 1987-09-04 | 1991-07-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state image sensing device |
| JPH03174771A (ja) * | 1989-09-26 | 1991-07-29 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| US5043783A (en) * | 1988-09-22 | 1991-08-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state image sensor |
| US5329149A (en) * | 1990-10-12 | 1994-07-12 | Seiko Instruments Inc. | Image sensor with non-light-transmissive layer having photosensing windows |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58171A (ja) * | 1981-06-25 | 1983-01-05 | Toshiba Corp | 固体撮像素子 |
| JPS5836078A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-02 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59135557A patent/JPS6114749A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58171A (ja) * | 1981-06-25 | 1983-01-05 | Toshiba Corp | 固体撮像素子 |
| JPS5836078A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-02 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028972A (en) * | 1987-09-04 | 1991-07-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state image sensing device |
| US5043783A (en) * | 1988-09-22 | 1991-08-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state image sensor |
| JPH03174771A (ja) * | 1989-09-26 | 1991-07-29 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| US5329149A (en) * | 1990-10-12 | 1994-07-12 | Seiko Instruments Inc. | Image sensor with non-light-transmissive layer having photosensing windows |
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