JPH03190272A - 固体撮像装置 - 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 本発明はビデオカメラ等に利用できる固体撮像装置に関
するものである。

従来の技術 近年、固体撮像装置はビデオカメラ等に広く実用化され
ている。その固体撮像装置は高性能化。

高画質化が進むにしたがい、一種の雑音信号となるスミ
アや白傷等の特性が問題となっている。

以下、従来の固体撮像装置について図面を参照しながら
説明する。

第２図は従来の技術による固体撮像装置の光電変換部（
以下、フォトダイオードと記す）と垂直シフトレジスタ
（以下、垂直ＣＯＤと記す）の断面図であり、１はｎ−
型シリコン基板、２はｐ型ウェル、３はｎ−型領域、４
はｐ型領域、５はｎ型領域、６はｐ＋型領領域７はｐ＋
型領領域８はゲート酸化膜、９はシリコン窒化膜、１０
はポリシリコン電極、１１はポリシリコン酸化膜、１２
はｐ＋＋型領域、１３はポリサイド膜、１４は層間絶縁
膜、１５はアルミ遮光膜である。

以上のように構成された固体撮像装置について、以下説
明する。

ま　ず　　ｎ−型シリコン基板１上にｐ型ウェル２、フ
ォトダイオードとなるｎ−型領域３、基板中の雑音電荷
の拡散を防止するｐ型領域４、垂直ＣＣＤ部となるｎ型
領域５を形成する。そして、フォトダイオードから垂直
ＣＣＤ部への信号電荷を読み出す時にその読みだしポテ
ンシャルの制御を行うｐ＋型領領域６隣接したフォトダ
イオードからの信号電荷の入り込みを防止するｐ＋型領
領域７イオン注入により形成する。次に、ゲート酸化膜
８と耐圧向上のためシリコン窒化膜９を成長させ、電極
となるポリシリコン膜を堆積させ、エツチングにより、
ポリシリコン電極１０のバターニングと同時にその下地
のフォトダイオード上にあるシリコン窒化膜を除去する
。ポリシリコン酸化膜１１と埋め込みフォトダイオード
構造とするためｐ＋＋型領域１２を作り、スミア対策と
してポリサイド膜１３を遮光膜として適用し、層間絶縁
膜１４．アルミ遮光膜１５を形成して固体撮像装置は完
成する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の方法では、ポリサイド遮光膜
をポリシリコン電極に近い場所に設けることにより直接
ポリシリコン電極に入射する光やアルミ遮光膜下の層間
絶縁膜を介しての光に対して遮光特性を向上させ、光の
入り込みにより発生するスミアを低減しているが、フォ
トダイオードの基板表面で反射し、ポリシリコン酸化膜
を介してポリシリコン電極に入射する光に対してポリサ
イド遮光膜の下にポリシリコン酸化膜が存在するため、
はとんど遮光効果を示さない。ポリシリコン酸化膜厚を
薄膜化することにより光の入射を低減することは可能で
あるが、一方、ポリシリコン電極とポリサイド膜の電気
的耐圧が低下してしまい、撮像装置としての動作が不可
能となってしまう。つまり、ポリサイド遮光膜を適用し
ても、そのスミア特性はポリシリコン電極とポリサイド
遮光膜間の電気的耐圧を満たすポリシリコン酸化膜の膜
厚により律速されており、より一層スミア値を低くする
ことは困難であった。

また、ポリサイド膜をフォトダイオード上の近傍に形成
した場合、その膜中のタングステン等の重金属が酸化膜
中を拡散し、フォトダイオード中に到達し、その重金属
の汚染によりフォトダイオード中に結晶欠陥が発生する
。固体撮像装置として動作させた場合、その結晶欠陥は
白傷として検出され、信頼性を含め、大きな問題点とな
る。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためのもので、
スミアが無く電気的耐圧を満足し、かつ白傷の発生を抑
制する固体撮像装置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 この問題点を解決するために本発明の固体撮像装置は、
ゲート酸化膜、シリコン窒化膜を形成後、−旦シリコン
窒化膜のみをポリシリコン電極の仕上がりの形状に合わ
せ、エツチング除去する。そして、ポリシリコン膜を成
長、エツチングによりパターニングし、電極を形成する
。ポリシリコン酸化膜を成長させ、ポリサイド遮光膜の
両端部下部がシリコン窒化膜上に形成することより構成
されている。

作用 この構成によればポリサイド膜の両端下部にはシリコン
窒化膜が存在し、ポリシリコン電極とポリサイド膜間の
電気的耐圧対策のためポリシリコン酸化膜膜厚を厚膜化
しても、シリコン窒化膜上には酸化膜は成長せず、ポリ
サイド膜両端下部はシリコン窒化膜のみの膜厚になり、
スミア等の層間膜を介する光に対し非常に有効となる。

また、ポリサイド膜の両端下部にはシリコン窒化膜があ
るため、ポリサイド中の重金属はシリコン窒化膜により
フォトダイオード中への拡散を妨げられ、結晶欠陥の発
生が抑えられ、結果的に白傷のない固体撮像装置の実現
が可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における固体撮像装置の断面
図を示すものである。第１図において、１はｎ〜型シリ
コン基板、２はｐ型ウェル、３はｎ−型領域、４はｎ型
領域、５はｎ型領域、６はｐ＋型領領域７はｐ＋型領領
域８はゲート酸化膜、９はシリコン窒化膜、１０はポリ
シリコン電極、１１はポリシリコン酸化膜、１２はｐ＋
＋型領域、１３はポリサイド膜、１４は層間絶縁膜、１
５はアルミ遮光膜で、これらは従来例の構成と同じであ
る。

まず、従来例の場合と同様に、ｎ−型シリコン基板中に
各ウェル及び注入領域を形成した後、ゲート酸化膜８．
シリコン窒化膜９を成長する。

次に、シリコン窒化膜をポリシリコン電極（１層目ポリ
シリコン電極及び２層目ポリシリコン電極を含む）と同
じ形状にエツチングする。ここで、シリコン窒化膜のエ
ツチング寸法はポリシリコン電極に対し、片側で約０．
６μｍ太くする。次に、ポリシリコンを約０．５μｍ成
長させ、ポリシリコン電極１０をエツチングにより形成
する。

ポリシリコン電極を酸化し、ポリシリコン酸化膜１１を
約０．２μｍ成長させる。その後、約０．４μｍのポリ
サイド膜１３で垂直ＣＣＤ部の遮光を行う。ここで、シ
リコン窒化膜はポリシリコン電極に対し、片側で約０．
６μｍ広い寸法値をもつため、ポリサイド遮光膜の下部
まで完全にシリコン窒化膜が下地として存在し、ポリサ
イド膜下部とシリコン基板間の距離を短くすることが可
能となる。また、重金属の拡散もシリコン窒化膜の存在
により、低減が可能となる。

発明の効果 本発明は遮光膜であるポリサイド膜の下部にシリコン窒
化膜を設けることにより、ポリシリコン酸化膜の酸化膜
厚を厚膜化しても、ポリサイド膜の下地のシリコン窒化
膜の膜厚が変化しないため、ポリサイド遮光膜下部の絶
縁膜の膜厚はゲート酸化膜とシリコン窒化膜の膜厚のと
なり、薄膜化が可能となる。従って、層間絶縁膜を介し
ての光によるスミアの発生を抑制し、かつ重金属の拡散
による結晶欠陥の発生を抑え、白傷のない固体撮像装置
を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における固体撮像装置の断面
図、第２図は従来の固体撮像装置の断面図である。 １・・・・・・ｎ−型シリコン基板、２・・・・・・ｐ
型ウェル、３・・・・・・ｎ−型領域、４・・・・・・
ｎ型領域、５・・・・・・ｎ型領域、６・・・・・・ｐ
＋型領領域７・・・・・・ｐ＋型領領域８・・・・・・
ゲート酸化膜、９・・・・・・シリコン窒化膜、１０・
・・・・・ポリシリコン電極、１１・・・・・・ポリシ
リコン酸化膜、１２・・・・・・ｐ＋＋型領域、１３・
・・・・・ポリサイド膜、１４・・・・・・層間絶縁膜
、１５・・・・・・アルミ遮光膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリコン基板上にマトリックス上に配された光電変換部
   と垂直シフトレジスタからなる固体撮像装置で、上記垂
   直シフトレジスタ部に酸化膜とシリコン窒化膜を成長し
   、上記シリコン窒化膜の一部をエッチング除去し、上記
   シリコン窒化膜の領域のみにポリシリコン電極を形成し
   、ポリシリコン酸化膜、ポリサイド遮光膜を上記ポリシ
   リコン電極を覆う状態で形成し、かつポリサイド遮光膜
   の両端下部が上記シリコン窒化膜の上にあることを特徴
   とする固体撮像装置。