JPH03165063A - 固体撮像素子 - 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型あるいはＭＯＳ型の固体撮像素子に間
し、特に、スミア等の偽信号を低減せしめた固体撮像素
子に関する。

［従来の技術］ 従来のこの種固体撮像素子の断面図を第４図に示す、こ
れは、ＣＣＤ型２次元固体操像素子の例であって、同図
において、１はｎ型半導体基板、２はｐ型ウェル、３は
ｎ型光電変換領域、４はｎ型電荷転送領域、５はｐ＋型
チャネルストップ、６は絶縁膜、７はポリシリコンから
なる電荷転送電極、９はアルミニウム遮光膜である。

この固体撮像素子において、撮像素子への入射光はアル
ミニウム遮光膜９により、光電変換領域４へのみ入射す
るように規制されている。光電変換領域で発生した信号
電荷は、電荷転送電極７へ読み出しパルスおよび転送パ
ルスを印加することにより、電荷転送領域４へ読み出さ
れ、該領域内を水平電荷転送素子へ向けて紙面に対して
垂直方向に転送される。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の固体撮像素子では、アルミニウム遮光膜
９は、素子に垂直な入射光に関しては効果を発揮する。

しかし、現実の撮像装置においては垂直入射光以外の斜
め入射光が存在するので、第４図に示すように光電変換
領域３以外の領域に斜め入射光１３が入射する。この場
合に、この斜め入射光による光電変換電荷１４の一部は
電荷転送領域４に集められスミア成分となる。従来の固
体撮像素子では、高輝度の被写体を撮像すると、この斜
め入射光成分により生じたスミア成分によって画像崩れ
を起こした。

斜め入射光が光電変換領域以外の領域に入射しないよう
にする方法として、第５図に示すようにアルミニウム遮
光膜９ａの受光素子上の開口部を狭くし、電荷転送電極
７の側面をアルミニウム遮光膜９ａで覆ってしまう方法
が考えられる。しかし、この方法だとアルミニウム遮光
膜をバターニングする際に、アライメントずれが生じた
場合でも電荷転送電極７の側面を露出せしめないように
するには、十分大きなマージンを設けなければならない
ので、開口部が狭くなり感度が大幅に低下するという問
題が生じる。特に素子が高密度化された最近の固体撮像
素子においてはこの手段を採用することが困難である。

［課題を解決するための手段］ 本発明の固体撮像素子は、第１導電型半導体領域内に設
けられた複数の第２導電型の光電変換領域と、各光電変
換領域に隣接して設けられた第１導電型の電荷読み出し
領域と、前記光電変換領域内で発生した信号電荷を前記
電荷読み出し領域を介して受け取る信号電荷受け取り領
域と、前記電荷読み出し領域上に絶縁膜を介して形成さ
れたゲート電極と、半導体基板上に前記ゲート電極を覆
うように形成された金属遮光膜と、前記ゲート電極の側
壁に前記金属遮光膜よりも膜厚が薄くかつ前記金属遮光
膜とは分離されて形成された遮光膜とを具備するもので
ある。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示す断面図である。同図
において、第４図の従来例の部分と共通する部分には同
一の参照番号が付されているので重複する説明は省略す
る０本実施例では、電荷転送電極７の側壁にタングステ
ンからなる膜厚０゜１μｍの遮光性金属膜８が形成され
ている。

上記膜厚のタングステン膜は光の透過率が０゜１％以下
であるので、この膜に入射する斜め入射光はほぼ完全遮
断できる。したがって、本実施例撮像素子では、高輝度
被写体を撮像した場合であっても問題となるほどの画像
崩れは生じない、また、上記膜厚め遮光性金属膜は、開
口面積をほとんど減じることがないので感度が低下する
ことはない。

次に、第２図（ａ）〜（ｄ）を参照して、本実施例の製
造方法について説明する。

常法により、ｎ型半導体基板１にｐ型不純物のイオン注
入と拡散熱処理によりｐ型ウェル２を形成した後、ｐ型
不純物およびｎ不純物のイオン注入によりｐ＋型チャネ
ルストップ５、ｎ型光電変換領域３およびｎ型電荷転送
領域４を形成する。

続いて、絶縁Ｍ６を介してポリシリコンからなる電荷転
送電極７を形成する［第２図（ａ）］。

次に、熱酸化によりポリシリコンの表面に絶縁膜６を形
成し、その上に第２図（ｂ）に示すように遮光性金属膜
８をスパッタ法、有機金属ＣＶＤ法等の方法で一様に成
長させる。続いて、遮光性金属膜に対して異方性エツチ
ングを施すことにより、第２図（ｃ）に示すように、電
荷転送電極７の側壁に自己整合的に遮光性金属膜８を残
す。

次いで、第２図（ｄ）に示すように、眉間膜として絶縁
膜６を形成し、その上にアルミニウム遮光膜９を形成す
れば第１図に示す固体撮像素子が得られる。

第３図は本発明の他の実施例を示す断面図である。これ
はＭＯ３型固体撮像素子に間するものであって、この素
子においては光電変換領域３内で発生した信号電荷は、
ゲート電極１１に読み出しパルスを印加することにより
、ｎ型ドレイン領域１０へ読み出され、信号線１２を介
して取り出される。

本実施例でも、ゲート電極１１と信号線１２との側壁に
は薄い遮光性金属膜８が設けられているので、光電変換
領域以外の部分へ光が漏れ込むことはなくなり、偽信号
電荷による画像崩れは抑制される。

なお、以上の実施例では、側壁遮光膜の材料としてタン
グステンを用いていたが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、他の金属材料あるいはそのシリサイドを用
いることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、電荷の読み出しあるい
は電荷転送を行う電極の側壁に金属膜等からなる薄い遮
光性サイドウオールを形成したものであるので、本発明
によれば、受光素子の開口面積をほとんど減じることな
く、受光素子以外のセル内部領域に入射しようとする斜
め入射光を効果的に遮蔽することができる。したがって
、本発明によれば、感度を低下させることなく、高輝度
の被写体を撮像した場合に問題となる斜め入射光成分に
よる偽信号の発生を防止することができ、偽信号により
生じる画像崩れを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す断面図、第２図（ａ
）〜（ｄ）は、その製造工程を説明するための断面図、
第３図は、本発明の他の実施例を示す断面図、第４図、
第５図は、それぞれ従来例を示す断面図である。 １・・・ｎ型半導体基板、　　２・・・ｐ型ウェル、３
・・・ｎ型光電変換領域、　　４・・・ｎ型電荷転送領
域、　　　５・・・ｐ１型チャネルストップ、　　６・
・・絶縁膜、　　７・・・電荷転送電極、　　　８・・
・遮光性金属膜、　　９・・・アルミニウム遮光膜、　
　１０・・・ｎ型ドレイン領域、　　１１・・・ゲート
電極、１２・・・信号線、　　１３・・・斜め入射光、
　　１４・・・光電変換電荷。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１導電型半導体領域内に設けられた複数の第２導電
   型の光電変換領域と、各光電変換領域に隣接して設けら
   れた第１導電型の電荷読み出し領域と、前記光電変換領
   域内で発生した信号電荷を前記電荷読み出し領域を介し
   て受け取る信号電荷受け取り領域と、前記電荷読み出し
   領域上に絶縁膜を介して設けられたゲート電極と、半導
   体基板上に前記ゲート電極を覆うように形成された前記
   光電変換領域上に開口を有する金属遮光膜と、前記ゲー
   ト電極の側壁に前記金属遮光膜よりも膜厚が薄くかつ前
   記金属遮光膜とは分離されて形成された遮光膜とを具備
   する固体撮像素子。