JPH04263469A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH04263469A
JPH04263469A JP3023419A JP2341991A JPH04263469A JP H04263469 A JPH04263469 A JP H04263469A JP 3023419 A JP3023419 A JP 3023419A JP 2341991 A JP2341991 A JP 2341991A JP H04263469 A JPH04263469 A JP H04263469A
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JP
Japan
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light
film
receiving section
solid
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Pending
Application number
JP3023419A
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English (en)
Inventor
Kazunori Tsukiki
槻木 和徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH04263469A publication Critical patent/JPH04263469A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に関し、
特に、受光部表面に正電荷蓄積領域を有するCCD固体
撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、CCDカメラ等に用いられるC
CD固体撮像装置としては、飽和電荷を横方向に掃き捨
てるタイプのもの(横型オーバーフローCCD)と基板
方向、即ち縦方向に掃き捨てるタイプのもの(縦型オー
バーフローCCD)とがある。前者の横型オーバーフロ
ーCCDは、受光部の空乏層外で光電変換された電荷が
垂直レジスタに侵入し、偽信号(スミア)を発生させる
という問題があるが、後者の縦型オーバーフローCCD
は、受光部の空乏層外で光電変換された電荷を基板側に
掃き捨てることができるため、上記横型オーバーフロー
CCDよりもスミアの発生が少ない。
【0003】従来の縦型オーバーフローCCDによる固
体撮像装置の構成は、図4に示すように、N型シリコン
基板31上の第1のP型ウェル領域32内にN型の受光
部33と垂直レジスタ34並びにP型のチャンネル・ス
トッパ領域35が形成され、受光部33表面にP型の正
電荷蓄積領域36が、垂直レジスタ34直下に第2のP
型ウェル領域37が夫々形成され、更に、第1のP型ウ
ェル領域32上に3層構造のゲート絶縁膜38を介して
多結晶シリコン層による転送電極39が選択的に形成さ
れ、この転送電極39上に層間膜40を介してAl遮光
層41が形成されて構成されている。尚、受光部33と
垂直レジスタ34間のP型領域は読出しゲート42を構
成する。
【0004】また、上記Al遮光層41は、受光部33
上において選択的にエッチング除去されており、光Lは
、このエッチング除去によって形成された開口43を通
じて受光部33内に入射されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
CCD固体撮像装置においては、層間膜40上にAl遮
光層41を形成したのち、該Al遮光層41を受光部3
3上において選択的にエッチング除去するようにしてい
るため、Al遮光層41の開口43下部から垂直レジス
タ34上部までゲート絶縁膜38及び層間膜40等の透
明な膜が連続的に形成されたかたちとなる。そのため、
受光部33側に入射した光Lのうち、その回折光が層間
膜40及びゲート絶縁膜38を通じて垂直レジスタ34
側に導波し、その導波した光成分のうちの一部が垂直レ
ジスタ34に入射してスミアを発生させるという問題が
あった。
【0006】一方、受光部33に入射した光Lによって
発生した電子と正孔のうち、正孔は外部に捨て去る必要
があるが、従来の固体撮像装置の場合、上記正孔をP型
のチャンネル・ストッパ領域35を通じて逃がすしか方
法がなく、しかも、このチャンネル・ストッパ領域35
は、そのコンダクタンスが小さいため、溜った正孔を全
て逃がすことができず、結局、正孔が受光部33付近に
残留するという現象が生じる。
【0007】その結果、受光部33から垂直レジスタ3
4に転送される電荷量としては、図5に示すように、受
光量に対して線形特性を有する信号電荷量Qsであるこ
とが好ましいが、従来の固体撮像装置の場合、垂直レジ
スタ34に転送される電荷中、飽和電荷量Qoから信号
電荷量Qsを差し引いた分の電荷量、即ち、受光量に対
して非線形特性を有する電荷量Qkneeが、上記信号
電荷量Qsに加えて増加し、出力信号として変換した場
合のリニヤリティーが劣化するという不都合が生じる。
【0008】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、回折光の垂直レジス
タへの導波を防止でき、スメアの低減化を図ることがで
きると共に、出力信号のリニヤリティーを向上させるこ
とができる固体撮像装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、受光部3表面
に正電荷蓄積領域6を有する固体撮像装置において、受
光部3の周縁部分に形成された遮光膜16と正電荷蓄積
領域6とを電気的に接続して構成する。
【0010】
【作用】上述の本発明の構成によれば、受光部3の周縁
部分に形成された遮光膜16によって、回折光Lの垂直
レジスタ4側への導波を阻止することができるため、回
折光Lの垂直レジスタ4への入射により発生するスメア
を低減させることができる。また、正電荷蓄積領域6と
遮光膜16とを電気的に接続するようにしたので、遮光
膜16に例えば接地電位Vssを印加することにより、
正電荷蓄積領域6に溜った正孔を遮光膜16を通じて逃
がすことができる。その結果、垂直レジスタ4に転送さ
れる電荷量のうち、受光量に対して非線形特性を有する
電荷量Qkneeが減少し、上記転送電荷量としては、
受光量に対して線形特性を有する信号電荷量Qsの割合
が増え、出力信号のリニヤリティーが向上する。
【0011】
【実施例】以下、図1〜図3を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図1は、本実施例に係る固体撮像装置
の要部を示す構成図である。
【0012】この固体撮像装置は、図示する如く、N型
シリコン基板1上の第1のP型ウェル領域2内にN型の
受光部3と垂直レジスタ4並びにP型のチャンネル・ス
トッパ領域5が形成され、受光部3表面にP型の正電荷
蓄積領域6が、垂直レジスタ直4下に第2のP型ウェル
領域7が夫々形成されている。尚、受光部3と垂直レジ
スタ4間のP型領域は読出しゲート8を構成する。
【0013】そして、第1のP型ウェル領域2の上記チ
ャンネル・ストッパ領域5、垂直レジスタ4及び読出し
ゲート8並びに正電荷蓄積領域6の中央部分上には、夫
々Si02からなる酸化膜9が形成され、更に、垂直レ
ジスタ4及びチャンネル・ストッパ領域5上には上記酸
化膜9を介してSi3N4 膜10及びSi02膜11
が順次積層される。この垂直レジスタ及びチャンネル・
ストッパ領域上の酸化膜9、Si3N4 膜及びSi0
2膜は3層構造のゲート絶縁膜12を構成する。また、
第1のP型ウェル領域2上の上記ゲート絶縁膜12上に
、多結晶シリコン層による転送電極13及びSi02に
よる酸化膜14が選択的に形成され、更に、転送電極1
3上の酸化膜14上及び正電荷蓄積領域6上の酸化膜9
上に夫々PSG(リン・シリケート・ガラス)等からな
る層間膜15が積層されている。
【0014】しかして、本例においては、Al遮光膜1
6を転送電極13上及び受光部3周縁部分のシリコン露
出部分にかけて連続的に形成して構成される。即ち、こ
のAl遮光膜16は、受光部3の中央部分上に形成され
た層間膜15上において選択的にエッチング除去されて
おり、光Lは、このエッチング除去によって形成された
開口17を通じて受光部3内に入射される。また、Al
遮光膜16は、受光部3の周縁部分において、正電荷蓄
積領域6と接触したかたちとなっており、Al遮光膜1
6に例えば接地電位(零電位)Vssを印加することに
より、正電荷蓄積領域6は、Al遮光膜16と同電位の
接地電位Vssに固定される。
【0015】次に、本例に係るCCD固体撮像装置の製
造方法を図2及び図3の工程図に基いて説明する。尚、
図1と対応するものについては同符号を記す。まず、図
2Aに示すように、N型シリコン基板1上の第1のP型
ウェル領域2上にSi02からなる酸化膜9を形成した
のち、第1のP型ウェル領域2内にN型及びP型の不純
物を選択的に導入(イオン注入)して、N型の垂直レジ
スタ4及びP型のチャンネル・ストッパ領域5並びに第
2のP型ウェル領域7を形成する。
【0016】次に、図2Bに示すように、第1のP型ウ
ェル領域2上の酸化膜9上全面にSi3N4 膜10及
びSi02膜11を順次積層したのち、後に受光部3と
なる部分のSi3N4 膜10及びSi02膜11を選
択的にエッチング除去する。ここで、垂直レジスタ4及
びチャンネル・ストッパ領域5上の酸化膜9,Si3N
4 膜10及びSi02膜11がゲート絶縁膜12を構
成する。その後、ゲート絶縁膜12上に多結晶シリコン
層による転送電極13を形成する。
【0017】次に、図2Cに示すように、上記転送電極
13をマスクとしてN型の不純物を第1のP型ウェル領
域2内に選択的に導入(イオン注入)して、N型の受光
部3を形成する。更に、上記転送電極13をマスクとし
てP型の不純物を受光部3表面に選択的に導入(イオン
注入)してP型の正電荷蓄積領域6を形成する。これら
受光部3等の不純物拡散領域を形成するために不純物の
導入後、活性化アニール処理が施される。そして、この
活性化アニール処理、特に酸化性雰囲気中での熱処理に
よって、転送電極13の表面が酸化され、該転送電極1
3上にSi02からなる酸化膜14が形成される。
【0018】次に、図3Aに示すように、全面にPSG
等からなる層間膜15を形成したのち、受光部3の周縁
部分における酸化膜9及び層間膜15を選択的にエッチ
ング除去して窓18を形成する。この窓18を通して下
層の正電荷蓄積領域6が露出する。
【0019】次に、図3Bに示すように、全面にAl遮
光膜16を形成したのち、受光部3の中央部分、即ち、
酸化膜9及び層間膜15が形成されている部分のAl遮
光膜16を選択的にエッチング除去して開口17を形成
する。このとき、Al遮光膜16は、受光部3の周縁部
分に形成された窓18を介して下層の正電荷蓄積領域6
と接触する。このAl遮光膜16の接触により、ゲート
絶縁膜12方向への光Lの入射が遮光されたかたちにな
る(図1参照)。
【0020】上述のように、本例によれば、受光部3上
に形成された酸化膜9及び層間膜15をその周縁部分に
おいて一部除去して窓18を形成したのち、Al遮光膜
16を堆積させ、このAl遮光膜16と受光部3表面に
形成された正電荷蓄積領域6とを窓18を介して接触さ
せるようにしたので、回折光Lの垂直レジスタ4側への
導波を阻止することができ、回折光Lの垂直レジスタ4
への入射により発生するスメアを低減させることができ
る。また、正電荷蓄積領域6とAl遮光膜16とが電気
的に接続されるため、Al遮光膜16に例えば接地電位
Vssを印加することにより、正電荷蓄積領域6に溜っ
た正孔をAl遮光膜16を通じて逃がすことができる。 その結果、図5に示すように、垂直レジスタ4に転送さ
れる電荷量のうち、受光量に対して非線形特性を有する
電荷量Qkneeが減少し、上記転送電荷量としては、
受光量に対して線形特性を有する信号電荷量Qsの割合
が増え、それに伴い、垂直レジスタ4によって転送され
る電荷を出力信号として変換する場合のリニヤリティー
が向上し、後段での信号処理が容易になると共に、画質
の向上を効率よく図ることができる。
【0021】
【発明の効果】本発明に係る固体撮像装置によれば、回
折光の垂直レジスタへの導波を防止でき、回折光の垂直
レジスタへの入射により発生するスメアの低減化を図る
ことができると共に、出力信号のリニヤリティーを向上
させることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る固体撮像装置の要部を示す構成
図。
【図2】本実施例に係る固体撮像装置の製造方法を示す
工程図(その1)。
【図3】本実施例に係る固体撮像装置の製造方法を示す
工程図(その2)。
【図4】従来例に係る固体撮像装置の要部を示す構成図
【図5】受光量に対する電荷量の発生特性を示す特性図
【符号の説明】
1  シリコン基板 2  第1のP型ウェル領域 3  受光部 4  垂直レジスタ 5  チャンネル・ストッパ領域 6  正電荷蓄積領域 7  第2のP型ウェル領域 8  読出しゲート 9,14  酸化膜 10  Si3N4 膜 11  Si02膜 12  ゲート絶縁膜 13  転送電極 15  層間膜 16  Al遮光膜 17  開口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  受光部表面に正電荷蓄積領域を有する
    固体撮像装置において、上記受光部の周縁部分に形成さ
    れた遮光膜と上記正電荷蓄積領域とが電気的に接続され
    ていることを特徴とする固体撮像装置。
JP3023419A 1991-02-18 1991-02-18 固体撮像装置 Pending JPH04263469A (ja)

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JP3023419A JPH04263469A (ja) 1991-02-18 1991-02-18 固体撮像装置

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JP3023419A JPH04263469A (ja) 1991-02-18 1991-02-18 固体撮像装置

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JPH04263469A true JPH04263469A (ja) 1992-09-18

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JP (1) JPH04263469A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04352475A (ja) * 1991-05-24 1992-12-07 Samsung Electron Co Ltd Ccd固体撮像素子
US5654565A (en) * 1994-06-30 1997-08-05 Nec Corporation Charge coupled device with filling film and method of manufacture thereof
JP2002246584A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Sony Corp 固体撮像素子
JP2006261229A (ja) * 2005-03-15 2006-09-28 Fuji Photo Film Co Ltd 固体撮像素子およびその製造方法
JP2010539675A (ja) * 2006-09-19 2010-12-16 ウードゥヴェ セミコンダクターズ 光学的クロストークの改善を伴うカラー画像センサ

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