JPH06310701A - 固体撮像素子 - Google Patents

固体撮像素子

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Publication number
JPH06310701A
JPH06310701A JP5097834A JP9783493A JPH06310701A JP H06310701 A JPH06310701 A JP H06310701A JP 5097834 A JP5097834 A JP 5097834A JP 9783493 A JP9783493 A JP 9783493A JP H06310701 A JPH06310701 A JP H06310701A
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JP
Japan
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film
light
region
state image
image pickup
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Pending
Application number
JP5097834A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Okazaki
雄一 岡崎
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
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Publication of JPH06310701A publication Critical patent/JPH06310701A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CCD固体撮像素子において、Al遮光膜−
半導体領域間を通って入射する光成分によるスミアの低
減を図る。 【構成】 受光部10の1側に垂直転送レジスタ5が配
され、垂直転送レジスタ5上を覆ってAl遮光膜18が
形成されてなる固体撮像素子において、Al遮光膜の受
光部10側へはり出したはり出し部18a下の絶縁膜1
2を着色して(着色領域23参照)構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スミアの低減化を図っ
た固体撮像素子に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、従来のCCD固体撮像素子の一
例を示す。このCCD固体撮像素子1は、第1導電形例
えばN形のシリコン基板2上の第1の第2導電形即ちP
形のウェル領域3内にN形の不純物拡散領域4と、垂直
転送レジスタ5を構成するN形転送チャネル領域6並び
にP形のチャネルストップ領域7が形成され、上記N形
の不純物拡散領域4上にP形の正電荷蓄積領域8が、N
形の転送チャネル領域6の直下に第2のP形ウェル領域
9が夫々形成されている。
【0003】ここで、N形の不純物拡散領域4とP形ウ
ェル領域3とのPN接合jによるフォトダイオードPD
によって受光部(光電変換部)10が構成される。この
受光部10は画素に対応して形成される。
【0004】そして、垂直転送レジスタ5を構成する転
送チャネル領域6、チャネルストップ領域7及び後述す
る読み出しゲート部11上にSiO2 膜12を介してS
iN膜13が積層される。このSiO2 膜12及びSi
N膜13による2層構造のゲート絶縁膜15上に多結晶
シリコンからなる転送電極16が形成され、転送チャネ
ル領域6、ゲート絶縁膜15及び転送電極16によりC
CD構造の垂直転送レジスタ5が構成される。
【0005】転送電極16の表面にはSiO2 膜14が
形成され、この転送電極16及び受光部の正電荷蓄積領
域8上を含む全面に、PSG(リン・シリケートガラ
ス)からなる層間絶縁膜17が積層され、更に転送電極
16上に上記層間絶縁膜17を介してAl遮光膜18が
選択的に形成される。
【0006】Al遮光膜18には、受光部10から直接
垂直転送レジスタ5に入射される光(斜めに入射される
光)を阻止するために、受光部10側に一部延長するは
り出し部18aが一体に設けられる。そして、このAl
遮光膜18を含む全面上に例えばプラズマSiN膜19
及び平坦化膜20が順次形成される。この平坦化膜20
上にカラーフィルタ層21が形成され、更に、カラーフ
ィルタ層21上の受光部10に対応する位置にオンチッ
プマイクロレンズ22が形成される。
【0007】転送電極16は、垂直転送レジスタ5と受
光部10間に延長形成され、ここにおいて読み出しゲー
ト部11が構成される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年、固体撮像素子に
おいては、小型化が進められてきている。この小型化に
伴い、オンチップマイクロレンズ22の曲率や平坦化膜
20などの膜厚を調節しても、受光部10上に焦点を作
ることは不可能である。
【0009】従って、オンチップマイクロレンズ22を
通過した光Lが完全集光しないため、一部の光成分L1
が、Al遮光膜18のはり出し部18aとシリコン領域
との間で多重反射を繰り返し垂直転送レジスタ5に直接
入り込むという、いわゆる垂直転送レジスタ5への光の
もれ込みが増加し、スミア増加の主な原因となってい
る。
【0010】本発明は、上述の点に鑑み、スミアの低減
化を図ることができる固体撮像素子を提供するものであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、受光部10の
1側に垂直転送レジスタ5が配され、垂直転送レジスタ
5上を覆って遮光膜18が形成されてなる固体撮像素子
において、遮光膜18の受光部10側へはり出したはり
出し部18a下の絶縁膜12(又は17と12)を着色
して構成する。
【0012】
【作用】本発明においては、遮光膜18の受光部10側
へはり出したはり出し部18a下の絶縁膜12(又は1
7と12)が着色されるので、遮光膜18のはり出し部
18a下に入射された光成分L1 によるはり出し部−半
導体領域間で生ずる多重反射が減衰し、垂直転送レジス
タ5への光のもれ込みが減少してスミアの発生が低減す
る。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0014】図1は本発明によるCCD固体撮像素子の
一例を示す。本例のCCD固体撮像素子30において
は、第1導電形例えばN形のシリコン基板2上の第1の
第2導電形即ちP形のウェル領域3内にN形の不純物拡
散領域4と、垂直転送レジスタ5を構成するN形転送チ
ャネル領域6並びにP形のチャネルストップ領域7が形
成され、上記N形の不純物拡散領域4上にP形の正電荷
蓄積領域8が、またN形の転送チャネル領域6の直下に
第2のP形ウェル領域9が夫々形成される。
【0015】ここで、N形の不純物拡散領域4とP形ウ
エル領域3とのPN接合jによるフォトダイオードPD
によって受光部(光電変換部)10が構成される。この
受光部10は画素に対応して形成される。
【0016】そして、垂直転送レジスタ5を構成する転
送チャネル領域6、チャネルストップ領域7及び読み出
しゲート部11上にSiO2 膜12を介してSiN膜1
3が積層される。このSiO2 膜12及びSiN膜13
による2層構造のゲート絶縁膜15上に多結晶シリコン
からなる転送電極16が形成され、転送チャネル領域
6、ゲート絶縁膜15及び転送電極16によりCCD構
造の垂直転送レジスタ5が構成される。
【0017】転送電極16の表面にはSiO2 膜14が
形成され、この転送電極16及び受光部の正電荷蓄積領
域8上を含む全面に、PSG(リン・シリケートガラ
ス)からなる層間絶縁膜17が積層され、更に転送電極
16上に上記層間絶縁膜17を介してAl遮光膜18が
選択的に形成される。
【0018】Al遮光膜18には受光部10から直接垂
直転送レジスタ5に入射される光(斜めに入射される
光)を阻止するために、受光部10側に一部延長するは
り出し部18aが一体に設けられる。
【0019】このAl遮光膜18を含む全面上に例えば
プラズマSiN膜19及び平坦化膜20が順次形成さ
れ、この平坦化膜20上にカラーフィルタ層21が形成
され、更にカラーフィルタ層21上の受光部10に対応
する位置に入射光を受光部10に集光させるためのオン
チップマイクロレンズ22が形成される。
【0020】そして、本例では、特にAl遮光部18の
はり出し部18aの下部に位置する部分の絶縁膜例えば
SiO2 膜12を低反射、高吸収率の色(例えば黒色、
その他の色等)に着色するようになす。23はこの絶縁
膜の着色領域を示す。SiO 2 膜12の着色は例えばカ
ーボンをイオン注入することによりなされる。
【0021】また、Al遮光膜18の下部、少なくとも
そのはり出し部18aの下部に低反射膜24を形成す
る。低反射膜24としては、例えばTiON膜、TiN
膜等にて形成することができる。
【0022】図2及び図3は、上記SiO2 膜12の着
色領域23を形成するための製法例を示す。先ず、図2
Aに示すように、転送チャネル領域6、第2のP形ウェ
ル領域9及びチャネルストップ領域7を形成した第1の
P形ウェル領域3の表面全面に、SiO2 膜12を形成
し、このSiO2 膜12の一部(即ち受光部10を除く
部分)上に選択的にSiN膜13及び多結晶シリコンに
よる転送電極16を形成する。次で、爾後形成するAl
遮光部18のはり出し部18aに対応する部分を除いて
受光部10に対応するSiO2 膜12上及び転送電極1
8上にフォトレジストマスク26を選択的に形成する。
【0023】次に、図2Bに示すように、フォトレジス
トマスク26を介してSiO2 膜12のAl遮光膜18
のはり出し部18a下に対応する部分に着色材例えばカ
ーボン27をイオン注入する。
【0024】次いでフォトレジストマスク26を除去す
ることにより、図3Cに示すように、SiO2 膜12の
目的の位置にカーボンによって黒色に着色された着色領
域23が選択的に形成される。
【0025】次に、図3Dに示すように、第1のP形ウ
ェル領域3の受光部10に対応する領域にN形の不純物
拡散領域4及びP形の正電荷蓄積領域8をイオン注入に
より形成する。次いで転送電極16の表面にSiO2
14を形成したのち、PSGの層間絶縁膜17を形成
し、更にAl遮光膜18を形成する。以後、図示せざる
もプラズマSiN膜19、平坦化膜20、カラーフィル
タ層21及びオンチップマイクロレンズ22が形成され
る。
【0026】なお、受光部10を構成するN形の不純物
拡散領域4、P形の正電荷蓄積領域8を形成するための
イオン注入工程と、着色領域23を形成するためのカー
ボンのイオン注入工程との順序は、いずれが先でも可能
である。また、上例ではSiO2 膜12及びSiN膜1
3の2層構造でゲート絶縁膜15を形成したが、その
他、SiO2 膜12、SiN膜13さらにその上のSi
2 膜の3層構造でゲート絶縁膜を構成することもでき
る。
【0027】上述した本実施例によれば、Al遮光膜1
8のはり出し部18a下のSiO2膜12をカーボンに
よって着色し、ここに低反射、高吸収率の着色領域23
を形成することにより、Al遮光膜18下に入射され、
Alはり出し部18a−シリコン領域8間で多重反射す
る光成分L1 は、着色領域23で減衰される。また、多
重反射する光成分L1 はAl遮光膜18のはり出し部1
8aの下面に形成された低反射膜24によっても減衰さ
れる。
【0028】この結果、垂直転送レジスタ5への光のも
れ込みが減少し、Alはり出し部18aとシリコン領域
8間での多重反射によるスミアの発生を低減することが
できる。
【0029】なお、上例ではSiO2 膜12の厚み方向
の全体を着色したが、SiO2 膜12の表面のみを着色
するようにしてもよい。
【0030】図4は他の実施例を示す。本例はAl遮光
膜18のはり出し部18a下の絶縁膜のすべて、即ちP
SGからなる層間絶縁膜17及びその下のSiO2 膜1
2を共に低反射、高吸収率の色(例えば黒色、その他の
色)に着色して着色領域23を形成する。この構成では
はり出し部18aとシリコン領域間の多重反射の減衰効
果が更に高くなり、よりスミアの発生を低減できる。
【0031】図5は更に他の実施例を示す。本例は、A
l遮光膜18のはり出し部18aの下の絶縁膜に対し、
その膜厚方向の途中まで、図5では層間絶縁膜17を含
み、その下のSiO2 膜12の途中まで、低反射、高吸
収率の色に着色して着色領域23を形成する。この構成
では、スミアの発生を低減できると共に、着色領域23
がシリコン領域8に接触しないので、シリコン領域8が
着色領域23の影響を受けることがない。
【0032】上述の本発明に係るCCD固体撮像素子
は、フレームインターライン転送方式、インターライン
転送方式等のCCD固体撮像素子に適用できる。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、垂直転送レジスタを覆
う遮光膜の受光部側にはり出したはり出し部の下の絶縁
膜を着色することにより、受光部の開口を通して遮光膜
下に入射された光成分の多重反射を減衰させることがで
き、遮光膜−半導体領域間を通って入射する光成分によ
るスミアを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るCCD固体撮像素子の一例を示す
断面図である。
【図2】本発明に係るCCD固体撮像素子の製法例を示
す製造工程図(その1)である。
【図3】本発明に係るCCD固体撮像素子の製法例を示
す製造工程図(その2)である。
【図4】本発明に係るCCD固体撮像素子の他の例を示
す要部の断面図である。
【図5】本発明に係るCCD固体撮像素子のさらに他の
例を示す要部の断面図である。
【図6】従来のCCD固体撮像素子の例を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1,30 CCD固体撮像素子 2 N形シリコン基板 3 第1のP形ウェル領域 4 N形不純物拡散領域 5 垂直転送レジスタ 6 転送チャネル領域 7 チャネルストップ領域 8 正電荷蓄積領域 9 第2のP形ウェル領域 10 受光部 11 読み出し部 12 SiO2 膜 13 SiN膜 14 SiO2 膜 15 ゲート絶縁膜 16 転送電極 17 層間絶縁膜 18 Al遮光膜 18a はり出し部 19 プラズマSiN膜 20 平坦化膜 21 カラーフィルタ層 22 オンチップマイクロレンズ 23 着色領域 24 低反射膜 26 フォトレジストマスク 27 カーボン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受光部の1側に垂直転送レジスタが配さ
    れ、該垂直転送レジスタ上を覆って遮光膜が形成されて
    なる固体撮像素子において、 前記遮光膜の前記受光部側へはり出したはり出し部下の
    絶縁膜が着色されて成ることを特徴とする固体撮像素
    子。
JP5097834A 1993-04-23 1993-04-23 固体撮像素子 Pending JPH06310701A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5097834A JPH06310701A (ja) 1993-04-23 1993-04-23 固体撮像素子

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JP5097834A JPH06310701A (ja) 1993-04-23 1993-04-23 固体撮像素子

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JPH06310701A true JPH06310701A (ja) 1994-11-04

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ID=14202751

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JP5097834A Pending JPH06310701A (ja) 1993-04-23 1993-04-23 固体撮像素子

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JP (1) JPH06310701A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT3194B (en) 1991-07-19 1995-03-27 Alkaloida Vegyeszeti Gyar Novel unhygroscopic ammonium salts
JP2006261633A (ja) * 2005-02-18 2006-09-28 Tokyo Electron Ltd 基板の処理方法、固体撮像素子の製造方法、薄膜デバイスの製造方法及びプログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT3194B (en) 1991-07-19 1995-03-27 Alkaloida Vegyeszeti Gyar Novel unhygroscopic ammonium salts
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