JPH02238665A - Ｃｃｄイメージセンサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＣＣＤ　（電荷転送装Ｎ）イメージセンサに関
し、特にスミア現象を防止したＣＣＤイメージセンサの
構造に関する。

（従来の技術〕 従来のＣＣＤイメージセンサーの画素部の構造を第４図
に示す。同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は平面図で
ある。この構造のＣＣＤイメージセンサは、Ｐ型シリコ
ン基板１にフォトダイオード部としてのＮ型拡散層２と
ＣＣＤシフトレジスタの一部のＮ型ウェル３とを形成し
、絶縁膜４で被覆している。そして、この絶縁膜４上に
第１の金属電極５を形成し、かつ層間絶縁膜７を介して
第２の金属電極８を形成し、更にこの上に層間絶縁膜１
０で絶縁を保った上で遮光用金属電極膜１１を形成して
いる。この遮光用金属電極膜１１は前記フォ１・ダイオ
ード部２に相当する箇所に窓を開設している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のＣＣＤイメージセンサは、遮光用金属電
極膜１ｌの下側に第１及び第２の金属電極５．８と眉間
絶縁膜７，１０を設けているために、遮光用金属電極膜
１１とフォトダイオード部２との距離が大きくなる。こ
のため、遮光用金属電極膜１１の開口部から入射した光
の一部がシリコン基板１に到達する途中で拡散し、その
一部がＮ型ウエル３に侵入してスミア現象が生しるとい
う問題がある。

この問題を解決するために、従来では第５図のように、
フォトダイオード部２上の層間絶縁膜の厚さを薄くし、
遮光用金属膜１１の一部１１Ａをフォトダイオード部２
に近づけて光の拡散を抑制し、Ｎ型ウェル３への光の侵
入を抑制したものが提案されている。

しかし、遮光用金属電極膜１１には、通常フォトダイオ
ード部２のポテンシャルを安定化させる目的で一定の電
位が印加されているため、フォトダイオード部２と遮光
用金属電極膜１１との距離が短くされた分だけ層間絶縁
膜１ｏの厚さのばらつきによってフォトダイオード部２
のポテンシャルにばらつきが生し、結果としてＣＣＤイ
メージセンサの出力が不安定になるという問題が生じる
。

本発明はスミア現象を防止するとともに、出力の安定化
を図ったＣＣＤイメージセンサを提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段〕 本発明のＣＣＤイメージセンサは、ＣＣＤシフトレジス
タ部を覆ってフォトダイオード部を開口する遮光用金属
電極膜の下層に形成される１層以上の金属電極には、そ
の少なくとも上面にフォｌ・シールド膜を形成している
。

〔作用〕

上述した構成では、遮光用金属電極膜の開口から入射し
た光はフォトシールド膜によっても遮光されるため、そ
の光の一部がＣＯＤシフトレジスタ部に侵入することが
防止される。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。

図において、１は一導電型、ここではＰ型のシリコン基
板であり、その主面に光センサとしてのＰＮ接合フォト
ダイオード部を構成するＮ型拡散層２と、ＣＣＤシフト
レジスタ部を構成するＮ型ウェル３を形成し、表面をシ
リコン酸化膜等の絶縁膜４で被覆している。そして、こ
の絶縁膜４上には第１の金属電極５を形成し、その上に
フォトシールド膜６及び層間絶縁膜７を形成している。

また、第１の金属電極５に一部を重ねて第２の金属電極
８を形成し、この上にフォトシールド膜９及び層間絶縁
膜１０を形成している。なお、前記層間絶縁膜７と層間
絶縁膜１０は前記フォトダイオード部２上にも形成して
いる。また、前記フォ１・シールド膜６及び９は高温（
〜９００゜Ｃ）の熱処理に耐え、かつ多結晶シリコン及
び酸化硅素膜よりも光の透過率の低い膜、たとえばシリ
コン窒化膜．金属シリサイド膜等が用いられる。

そして、前記層間絶縁膜１０上に遮光用の金属電極膜１
１を形成し、前記フォトダイオード部２を開口している
。

第２図（ａ）乃至（ｄ）は第１図の構成を製造する方法
を工程順に示す縦断面図である。

先ず、第２図（ａ）のように、シリコン基板１にＮ型拡
散層２とＮ型ウェル３を形成し、表面に絶縁膜４を形成
し−た後、前面に第１の金属電極５及びフォトシールド
膜６を形成する。

次に、同図（ｂ）のように、第１の金属電極５及びフォ
トシールド膜６を所要のパターンに選択エッチングする
。このパターニングにより、少なくともフォトダイオー
ド部２は露呈される。

次いで、同図（ｃ）のように、少なくとも第１の金属電
極５を被覆する眉間絶縁膜７を薄く形成した後、この上
に第２の金属電極８及びフォトシールド膜９を形成する
。

そして、同図（ｄ）のように、これら第２の金属電極８
及びフォトシールド膜９を所要のパターンに選択エッチ
ングする。

その後、全面に層間絶縁膜１０を形成し、かっこの上に
遮光用金属電極膜１１を形成し、かつ前記フォトダイオ
ード部２を開口するようにバターニングすることで、第
１図の構造が完成される。

したがって、この構造によれば、遮光用金属電極膜１１
の開口から入射した光はフォトシールド膜６．９によっ
ても遮光されるため、ＣＣＤシフトレジスタ部のＮ型ウ
エル３に侵入することが防止される。これにより、スミ
ア現象を確実に防止する。また、この構成では、一定の
電位が印加された金属電極膜１１がフォトダイオード部
２に近接されることがないため、ＣＣＤイメージセンサ
の出力にばらつきが生じることを防止する。

第３図は木発明の他の実施例の縦断面図であり、第１図
と同一部分には同一符号を付してある。

本実施例では、フォトシールド膜６及び９を、第１の金
属電極５及び第２の金属電極８の上面だけでなく、フォ
トダイオード部２に臨むこれらの側壁面にも形成してい
る。この構成により、これら金属電極５．８間を通して
ＣＣＤシフトレジスタ部に至る光の侵入を更に有効に防
止することが可能となる。

［発明の効果〕 以上説明したように本発明は、遮光用金属電極膜の下層
に形成される金属電極の少なくとも上面にフォトシール
ド膜を形成しているので、遮光用金属電極膜の開口から
入射した光はフォトシールド膜によっても遮光されるこ
とになり、遮光用金属電極膜をフォトダイオード部に近
接配置しなくとも光の一部がＣＣＤシフトレジスタ部に
侵入することを防止でき、スミアを確実に防止するとと
もに、フォトダイオードのポテンシャルのばらつきを防
止して出力の安定化を図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１回は本発明の一実施例の縦断面図、第２図（ａ）乃
至（ｄ）は第１図の構造を製造する方法を工程順に示す
縦断面回、第３図は本発明の他の実施例の縦断面図、第
４図は従来のＣＣＤイメージセンサを示し、同図（ａ）
は縦断面図、同図（ｂ）は平面図、第５図は従来の他の
ＣＣＤイメージセンサの縦断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・Ｎ型拡散層（フォトダ
イオード部）、３・・・Ｎ型ウェル（ＣＣＤシフトレジ
スタ部）、４・・・絶縁膜、５・・・第１の金属電極、
６・・・フォトシールド膜、７・・・層間絶縁膜、８・
・・第２の金属電極、９・・・フォ１−シールド膜、１
０・・・層間絶縁膜、１１，ＩＩＡ・・・遮光用金属電
極膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、半導体基板上にフォトダイオード部とＣＣＤシフト
   レジスタ部とを隣接配置し、このＣＣＤシフトレジスタ
   部を覆って前記フォトダイオード部を開口する遮光用金
   属電極膜を備えるＣＣＤイメージセンサにおいて、前記
   遮光用金属電極膜の下側において前記ＣＣＤシフトレジ
   スタ部の上に形成される１層以上の金属電極には、その
   少なくとも上面にフォトシールド膜を形成したことを特
   徴とするＣＣＤイメージセンサ。