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JPH06291295A - Solid-state image sensor - Google Patents

Solid-state image sensor

Info

Publication number
JPH06291295A
JPH06291295A JP5073730A JP7373093A JPH06291295A JP H06291295 A JPH06291295 A JP H06291295A JP 5073730 A JP5073730 A JP 5073730A JP 7373093 A JP7373093 A JP 7373093A JP H06291295 A JPH06291295 A JP H06291295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoelectric conversion
vertical transfer
conversion storage
solid
impurity diffusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5073730A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nagataka Tanaka
長孝 田中
Masayuki Matsunaga
誠之 松長
Yoshiyuki Shioyama
善之 塩山
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5073730A priority Critical patent/JPH06291295A/en
Publication of JPH06291295A publication Critical patent/JPH06291295A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a miniaturized solid-state image sensor having a large photoelectric storage section by forming a diffused layer that overlaps an adjacent transfer electrode. CONSTITUTION:In a solid-state image sensor, an n-type diffused layer 103 in a photoelectric storage section is formed to overlap a transfer electrode 101 in a vertical CCD section, rather than in self-alignment. On the other hand, the n-type diffused layer 103 may be self-aligned with an n-type diffused layer 104 in the vertical CCD section. As a result, it is possible to enlarge the aperture of the photoelectric storage section in the event of device miniaturization. Since the photoelectric storage section is formed relatively large even in a miniaturized device, a solid-state image sensor of high sensitivity can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、サイズが小形化された
固体撮像装置に関し、特に、高感度を有する固体撮像装
置及び良好な対スミア特性を有する固体撮像装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device having a reduced size, and more particularly to a solid-state image pickup device having high sensitivity and a solid-state image pickup device having good smear resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

<第1の従来の技術> <First Conventional Technique>

【0003】固体撮像装置は、ビデオカメラや電子スチ
ルカメラ等において撮像素子として用いられているデバ
イスである。このデバイスは、入力した光を信号電荷に
変換して光電変換蓄積部に蓄積し、電荷結合素子(以
下、CCDと略記する)等で転送して出力するものであ
る。
A solid-state image pickup device is a device used as an image pickup element in a video camera, an electronic still camera, or the like. This device converts input light into a signal charge, stores it in a photoelectric conversion storage unit, transfers it by a charge-coupled device (hereinafter abbreviated as CCD), and outputs it.

【0004】近年、カメラの小型化及び軽量化のため
に、固体撮像装置の小型化が求められており、将来的に
は光電変換蓄積部のサイズを現在の9μmセルから5μ
m以下のセルへと微細化を進めていくことが求められて
いる。
In recent years, in order to reduce the size and weight of the camera, it is required to reduce the size of the solid-state image pickup device. In the future, the size of the photoelectric conversion storage unit will be 5 μm from the current 9 μm cell.
There is a demand for further miniaturization into cells of m or less.

【0005】しかしながら、従来の技術では光電変換蓄
積部と垂直転送CCDとを別々のリソグラフィー工程で
形成していたので、光電変換蓄積部の面積を大きくとれ
ないと言う欠点があった。このため、微細化を進めると
感度が低下し、スペックを満足できないと言う問題が生
じてきた。
However, in the conventional technique, since the photoelectric conversion storage section and the vertical transfer CCD are formed by separate lithography processes, there is a drawback that the area of the photoelectric conversion storage section cannot be increased. For this reason, as miniaturization progresses, the sensitivity decreases, and there arises a problem that the specifications cannot be satisfied.

【0006】図7は、光電変換蓄積部と垂直転送CCD
とを別々のリソグラフィー工程で形成した従来の画素部
分の一例を示す概略断面図である。この例では、垂直転
送電極101と光電変換蓄積部のn型拡散領域103と
をセルフアラインな工程で形成している。このため、垂
直転送CCDの転送電極101と光電変換蓄積部103
とはオーバーラップしておらず、また、離れてもいな
い。また、この場合、光電変換蓄積部103と垂直転送
CCDのn型拡散領域104は必然的にセルフアライン
な工程で形成することは不可能である。
FIG. 7 shows a photoelectric conversion storage unit and a vertical transfer CCD.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional pixel portion in which and are formed in separate lithography steps. In this example, the vertical transfer electrode 101 and the n-type diffusion region 103 of the photoelectric conversion storage unit are formed in a self-aligned process. Therefore, the transfer electrode 101 of the vertical transfer CCD and the photoelectric conversion storage unit 103
It does not overlap with, nor is it separated. Further, in this case, the photoelectric conversion storage unit 103 and the n-type diffusion region 104 of the vertical transfer CCD cannot necessarily be formed in a self-aligned process.

【0007】従って、リソグラフィー工程での合わせず
れを考えると、光電変換蓄積部と垂直転送CCDの間隔
を大きくとる必要があり、その結果開口率をあげること
が困難であった。
Therefore, considering the misalignment in the lithography process, it is necessary to increase the distance between the photoelectric conversion storage portion and the vertical transfer CCD, and as a result, it is difficult to increase the aperture ratio.

【0008】ここで、従来技術で光電変換蓄積部のn型
拡散領域103と垂直転送電極101とをセルフアライ
ンで形成していた理由について、図8を用いて説明す
る。すなわち、以前は、図8のように光電変換蓄積部の
上部にp型不純物拡散層を形成していなかった。この場
合、光電変換蓄積部のn型拡散領域103と垂直転送電
極101とをセルフアラインで行わなかったとすると、
リソグラフィー工程での合わせずれ等のため、光電変換
蓄積部のn型拡散領域103と垂直転送電極101とが
オーバーラップする可能性がある。この場合、光電変換
蓄積部のn型拡散領域103と垂直転送電極101との
間に容量結合が生じ、電荷読み出し時に完全読み出しが
困難になる。このために、上記容量結合の影響を回避す
るために、前述のように光電変換蓄積部のn型拡散領域
103と垂直転送電極101とをセルフアラインで形成
して、前記結合容量の発生を回避していた。そして、近
年、図7のように光電変換蓄積部の上部にp型不純物拡
散層を形成する構造が取り入れられたが、それまでの製
造プロセスを踏襲することの利点から、従来のように光
電変換蓄積部のn型拡散領域103と垂直転送電極10
1とをセルフアラインで形成していたわけである。 <第2の従来の技術>
Here, the reason why the n-type diffusion region 103 of the photoelectric conversion storage portion and the vertical transfer electrode 101 are formed by self-alignment in the prior art will be described with reference to FIG. That is, before, as shown in FIG. 8, the p-type impurity diffusion layer was not formed on the photoelectric conversion storage portion. In this case, assuming that the n-type diffusion region 103 of the photoelectric conversion storage unit and the vertical transfer electrode 101 are not self-aligned,
There is a possibility that the n-type diffusion region 103 of the photoelectric conversion storage unit and the vertical transfer electrode 101 may overlap due to misalignment in the lithography process. In this case, capacitive coupling occurs between the n-type diffusion region 103 of the photoelectric conversion storage unit and the vertical transfer electrode 101, which makes complete reading difficult during charge reading. Therefore, in order to avoid the influence of the capacitive coupling, as described above, the n-type diffusion region 103 of the photoelectric conversion storage unit and the vertical transfer electrode 101 are formed in self-alignment to avoid the generation of the coupling capacitance. Was. In recent years, as shown in FIG. 7, a structure in which a p-type impurity diffusion layer is formed above the photoelectric conversion storage part has been introduced. However, the photoelectric conversion like the conventional one has been adopted because of the advantage of following the manufacturing process up to that point. The n-type diffusion region 103 of the storage portion and the vertical transfer electrode 10
1 and 1 were formed by self-alignment. <Second conventional technology>

【0009】近年、半導体装置は高集積化の一途を辿っ
ており、垂直電荷転送電極(以下、VCCDと略記す
る)及びフォトダイオード(以下、PDと略記する)か
らなる画素セルを用いて構成される固体撮像素子におい
ても、その画素セルサイズの縮小化への研究が進んでい
る。このような画素セルの縮小化に際して、PDの開口
面積の減少およびVCCDの微細化に伴う転送電荷量の
減少による画像特性の劣化が問題となっている。
In recent years, semiconductor devices have been highly integrated, and are composed of pixel cells each including a vertical charge transfer electrode (hereinafter abbreviated as VCCD) and a photodiode (hereinafter abbreviated as PD). Also in the solid-state image pickup device, the research for reducing the pixel cell size is progressing. When such a pixel cell is reduced in size, deterioration of image characteristics due to a decrease in the aperture area of the PD and a decrease in the transfer charge amount due to the miniaturization of the VCCD becomes a problem.

【0010】図13に、従来の固体撮像素子の画素セル
部分の断面図の一例を示す。この画素セル部分は、半導
体基板241上に、フォトダイオードを構成するための
拡散層(図示せず)及び垂直転送用チャネル(図示せ
ず)を形成し、それらの上にゲート絶縁膜242を形成
し、次に、VCCD領域に比較的厚い厚さH(例えば、
200〜400nm)のゲート電極243を形成し、ゲ
ート電極243と遮光層245とを電気的に絶縁するた
めの層間絶縁膜244を形成し、そして、遮光層245
を形成して構成される。ここで、PD部において、層間
絶縁膜244及びゲート絶縁膜242を挟んで、遮光層
245と基板241との距離をdとする。
FIG. 13 shows an example of a sectional view of a pixel cell portion of a conventional solid-state image pickup device. In this pixel cell portion, a diffusion layer (not shown) for forming a photodiode and a vertical transfer channel (not shown) are formed on a semiconductor substrate 241, and a gate insulating film 242 is formed thereon. Then, in the VCCD area, a relatively thick thickness H (eg,
A gate electrode 243 of 200 to 400 nm), an interlayer insulating film 244 for electrically insulating the gate electrode 243 and the light shielding layer 245, and a light shielding layer 245.
Is formed and formed. Here, in the PD portion, the distance between the light shielding layer 245 and the substrate 241 with the interlayer insulating film 244 and the gate insulating film 242 sandwiched therebetween is d.

【0011】図12に、遮光層−基板間の膜厚dとスミ
アとの関係を示す。スミアは−80dB以下に抑えれば
よく、そのためには、遮光層−基板間距離dを600n
m以下にすれば良いことが知られている。すなわち、遮
光層−基板間距離dが数式(1)を満たせば良い。
FIG. 12 shows the relationship between the film thickness d between the light shielding layer and the substrate and the smear. The smear may be suppressed to -80 dB or less, and for that purpose, the light shielding layer-substrate distance d is 600 n.
It is known that it should be m or less. That is, the distance d between the light-shielding layer and the substrate should satisfy the formula (1).

【0012】しかし、従来の固体撮像装置では、合わせ
ずれも考え、数式(1)を満たすための不活性領域24
6が必要となり、PD部の開口率を上げることは難し
く、画素セルの縮小化は不可能であった。
However, in the conventional solid-state image pickup device, the inactive region 24 for satisfying the formula (1) is considered in consideration of misalignment.
6 is required, it is difficult to increase the aperture ratio of the PD portion, and it is impossible to reduce the pixel cell.

【0013】また、画素セル部の遮光層245は、図1
3に示すように、厚いゲート電極243上に、層間絶縁
膜244を介して基板241に落とし込むような形で形
成されている。従って、VCCD部とPD部と間のゲー
ト電極分の段差Hが大きい場合、遮光層245が段切れ
を起こし、対スミア特性が劣化するという不具合があっ
た。
Further, the light-shielding layer 245 in the pixel cell portion is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, it is formed on the thick gate electrode 243 so as to be dropped into the substrate 241 via the interlayer insulating film 244. Therefore, when the step H corresponding to the gate electrode between the VCCD section and the PD section is large, there is a problem that the light-shielding layer 245 is broken and the smear resistance is deteriorated.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の固体撮
像素子では、光電変換蓄積部と、垂直転送CCDとを別
々の工程で形成しているため、露光するときの合わせず
れ等を考えると、設計的に開口率を大きくとれず、微細
化を進めた場合、高感度を実現するのが困難であるとい
う問題点があった。本発明は、上記事情を考慮してなさ
れたもので、小面積であって、かつ、高感度を有する固
体撮像装置を提供することを目的とする。
In the above-mentioned conventional solid-state image pickup device, the photoelectric conversion storage portion and the vertical transfer CCD are formed in separate steps. Therefore, when misalignment during exposure is considered, There is a problem that it is difficult to realize high sensitivity when the miniaturization is advanced because the aperture ratio cannot be designed large. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a solid-state imaging device having a small area and high sensitivity.

【0015】一方、従来の固体撮像装置では、必要なス
ミア特性を確保するために不活性領域を設ける必要があ
り、PD部の開口率を上げることは難しく、画素セルの
縮小化は不可能であった。また、ゲート電極による大き
な段差により、遮光層が段切れを起こし、対スミア特性
が劣化するという不具合があった。本発明の他の目的
は、縮小された画素セル及び開口率の大きいPDを備
え、かつ、良好な対スミア特性を有する固体撮像装置を
提供することにある。
On the other hand, in the conventional solid-state image pickup device, it is necessary to provide an inactive region in order to secure a necessary smear characteristic, it is difficult to increase the aperture ratio of the PD portion, and it is impossible to reduce the pixel cell. there were. Further, there is a problem that a large step due to the gate electrode causes step breakage of the light shielding layer and deteriorates smear resistance. Another object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that includes a reduced pixel cell and a PD having a large aperture ratio and that has a good anti-smear characteristic.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、以下のような手段を講じた。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems and achieve the object, the following measures were taken.

【0017】(1)本発明に係る固体撮像装置では、半
導体基板上に二次元的に配列された複数の光電変換蓄積
部であって、入射光により生成された信号電荷を蓄積す
るための信号電荷蓄積ダイオードを構成する不純物拡散
層を有する光電変換蓄積部と、前記光電変換蓄積部の不
純物拡散層に蓄積された電荷を読み出して伝える転送電
極を有する複数の垂直転送CCDと、前記垂直転送CC
Dの信号を受け水平方向に転送する水平転送CCDとを
備えてなる固体撮像装置において、前記不純物拡散層と
これに隣接する転送電極とをオーバーラップして形成し
たことを特徴とする固体撮像装置。
(1) In the solid-state image pickup device according to the present invention, a plurality of photoelectric conversion storage units arranged two-dimensionally on a semiconductor substrate, which are signals for storing signal charges generated by incident light. A photoelectric conversion storage unit having an impurity diffusion layer forming a charge storage diode, a plurality of vertical transfer CCDs having transfer electrodes for reading and transmitting charges stored in the impurity diffusion layer of the photoelectric conversion storage unit, and the vertical transfer CC.
A solid-state image pickup device comprising a horizontal transfer CCD which receives a D signal and horizontally transfers it, wherein the impurity diffusion layer and a transfer electrode adjacent thereto are formed to overlap each other. .

【0018】(2)本発明に係る固体撮像装置では、半
導体基板の表面部分に形成され、入射光を電気信号に変
換して電荷蓄積を行うためのフォトダイオードと、前記
半導体基板上にゲート絶縁膜を介して形成され、前記フ
ォトダイオードに蓄えられた電荷を素子外部に取り出す
ための電荷結合素子を構成する垂直転送電極と、前記フ
ォトダイオード及び前記垂直転送電極を含む素子全体を
覆うように形成された層間絶縁膜と、この層間絶縁膜上
に前記垂直転送電極を覆うようにして設けられ、前記垂
直転送電極に光が入射することを防ぐための遮光層とを
備えてなる固体撮像装置において、前記層間絶縁膜,前
記垂直転送電極及び前記ゲート絶縁膜を挟んで、前記遮
光層と前記半導体基板との間の距離dが、 d≦600nm …(1) を満たすことを特徴とする。
(2) In the solid-state image pickup device according to the present invention, a photodiode formed on the surface of the semiconductor substrate for converting incident light into an electric signal to accumulate charges, and a gate insulation on the semiconductor substrate. A vertical transfer electrode, which is formed through a film and constitutes a charge-coupled device for taking out the electric charge accumulated in the photodiode to the outside of the device, and a whole device including the photodiode and the vertical transfer electrode. In the solid-state imaging device, the interlayer insulating film is provided, and a light-shielding layer is provided on the interlayer insulating film so as to cover the vertical transfer electrodes and prevents light from entering the vertical transfer electrodes. , The distance d between the light shielding layer and the semiconductor substrate with the interlayer insulating film, the vertical transfer electrode, and the gate insulating film sandwiched is d ≦ 600 nm (1) And wherein the Succoth.

【0019】[0019]

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。
As a result of taking the above-mentioned means, the following effects occur.

【0020】(1)不純物拡散層とこれに隣接する転送
電極とをオーバーラップさせて形成した。これにより、
微細化を進めた場合でも、光電変換蓄積部と垂直転送C
CDとをセルフアラインな工程で形成して、光電変換蓄
積部の面積を大きくとることが可能になる。従って、微
細化によって光電変換蓄積部の面積が小さくなっても開
口率を大きくとれるので、高い感度を有する固体撮像装
置を提供することができる。
(1) The impurity diffusion layer and the transfer electrode adjacent thereto are formed to overlap each other. This allows
Even when miniaturization is advanced, the photoelectric conversion storage unit and the vertical transfer C
By forming the CD in a self-aligned process, it is possible to increase the area of the photoelectric conversion storage portion. Therefore, the aperture ratio can be increased even if the area of the photoelectric conversion storage unit is reduced due to miniaturization, and thus a solid-state imaging device having high sensitivity can be provided.

【0021】(2)垂直転送電極の薄膜化を行い、ゲー
ト電極を挟んだ遮光層・半導体基板間距離dを600n
m以下にした。従って、活性領域が存在するいたるとこ
ろで、遮光層−基板間距離は数式(1)を満たすので、
漏れ込もうとする光を遮る作用が十分に働き、スミアレ
ベルを−80dB以下にすることができる。
(2) The vertical transfer electrodes are thinned so that the distance d between the light shielding layer and the semiconductor substrate sandwiching the gate electrode is 600 n.
m or less. Therefore, since the distance between the light shielding layer and the substrate satisfies the formula (1) everywhere where the active region exists,
The effect of blocking the light that tries to leak in works sufficiently, and the smear level can be made -80 dB or less.

【0022】従って、従来の撮像素子のように不活性領
域をもうける必要がなくなり、その分PDの開口率を上
げることが可能となる。さらに、合わせずれに対するマ
ージンを広げることが可能となる。
Therefore, it is not necessary to provide an inactive region as in the conventional image pickup device, and the aperture ratio of the PD can be increased accordingly. Furthermore, it is possible to widen the margin for misalignment.

【0023】また、ゲート電極の薄膜化により、遮光層
を均一な厚さで形成することができるため、従来のよう
な遮光層の段切れを防止することが可能であり、対スミ
ア特性の向上が望める。従って、対スミア特性の向上
と、設計マージンの拡大により、画素セルの微細化によ
る撮像素子の高密度化が可能となる。
Further, since the light shielding layer can be formed with a uniform thickness by thinning the gate electrode, it is possible to prevent breakage of the light shielding layer as in the conventional case, and improve smear resistance. Can be expected. Therefore, by improving the smear resistance and expanding the design margin, it is possible to increase the density of the image sensor by miniaturizing the pixel cells.

【0024】[0024]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。なお、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は
省略する。 <第1,第2及び第3の実施例>
Embodiments will be described below with reference to the drawings. The same parts are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. <First, Second and Third Embodiments>

【0025】図1は、本発明の第1の実施例に係る固体
撮像装置の画素部分の概略断面図である。この画素部分
は、n型半導体基板106上に、垂直CCD部のn型不
純物拡散層104及び光電変換蓄積部のn型不純物拡散
層103を形成し、さらに、この拡散領域103の表面
部にP型拡散領域102を形成し、そして、ゲート絶縁
膜107を介して垂直CCD部の転送電極101を形成
して構成される。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a pixel portion of a solid-state image pickup device according to the first embodiment of the present invention. In this pixel portion, the n-type impurity diffusion layer 104 of the vertical CCD portion and the n-type impurity diffusion layer 103 of the photoelectric conversion storage portion are formed on the n-type semiconductor substrate 106, and further, P is formed on the surface portion of the diffusion region 103. A type diffusion region 102 is formed, and then a transfer electrode 101 of the vertical CCD section is formed via a gate insulating film 107.

【0026】その際、本発明においては、光電変換蓄積
部のn型不純物拡散層103と垂直CCD部の転送電極
101とはセルフアラインな工程で形成せずに、光電変
換蓄積部のn型不純物拡散層103と垂直CCD部の転
送電極101とをオーバーラップさせて形成している。
At this time, in the present invention, the n-type impurity diffusion layer 103 of the photoelectric conversion storage section and the transfer electrode 101 of the vertical CCD section are not formed in a self-aligned process, but the n-type impurity of the photoelectric conversion storage section is not formed. The diffusion layer 103 and the transfer electrode 101 of the vertical CCD section are formed to overlap each other.

【0027】これにより、光電変換蓄積部のn型不純物
拡散層103と垂直CCD部のn型不純物拡散層104
をセルフアラインな工程で形成することが可能になる。
従って、微細化を進めた場合でも光電変換蓄積部の開口
率を大きくとることが可能になる。これにより、微細化
によって素子面積が小さくなっても光電変換蓄積部の面
積をより大きくとれるので、高い感度を有する固体撮像
装置を実現することができる。
As a result, the n-type impurity diffusion layer 103 of the photoelectric conversion storage section and the n-type impurity diffusion layer 104 of the vertical CCD section are provided.
Can be formed in a self-aligned process.
Therefore, it is possible to increase the aperture ratio of the photoelectric conversion storage unit even when miniaturization is advanced. As a result, the area of the photoelectric conversion storage section can be made larger even if the element area becomes smaller due to miniaturization, and thus a solid-state imaging device having high sensitivity can be realized.

【0028】ここで、本発明では、光電変換蓄積部のn
型拡散領域103と垂直転送電極101とをセルフアラ
インで形成しない点に関して説明する。図1において、
光電変換蓄積部のn型拡散領域103はP型拡散領域1
02で覆われている。従って、たとえばP型拡散領域1
02を接地しておけば、電荷読み出し時に垂直転送電極
101に電圧を印加したときでも、p型不純物拡散層1
02にシールドされるので、従来のような結合容量は発
生せず、垂直転送電極の下のn型拡散領域103でのポ
テンシャルはほとんど変化しない。従って、従来のよう
に、完全読みだしが困難になることはない。よって、垂
直転送電極101と光電変換蓄積部のn型拡散領域10
3とがオーバーラップしても悪影響はない。本発明者ら
は、この点に着目して、従来技術のように光電変換蓄積
部と垂直転送電極とをセルフアラインで形成せずに、オ
ーバーラップして形成する構造を採用したわけである。
Here, in the present invention, n of the photoelectric conversion storage unit is used.
The point that the type diffusion region 103 and the vertical transfer electrode 101 are not formed by self-alignment will be described. In FIG.
The n-type diffusion region 103 of the photoelectric conversion storage unit is the P-type diffusion region 1
It is covered with 02. Therefore, for example, the P-type diffusion region 1
If 02 is grounded, even if a voltage is applied to the vertical transfer electrode 101 during charge reading, the p-type impurity diffusion layer 1
Since it is shielded by 02, no coupling capacitance as in the conventional case is generated, and the potential in the n-type diffusion region 103 below the vertical transfer electrode hardly changes. Therefore, complete reading does not become difficult unlike the conventional case. Therefore, the vertical transfer electrode 101 and the n-type diffusion region 10 of the photoelectric conversion storage unit
There is no adverse effect even if 3 and 3 overlap. Focusing on this point, the present inventors have adopted a structure in which the photoelectric conversion storage portion and the vertical transfer electrode are not formed by self-alignment as in the conventional technique but are formed so as to overlap each other.

【0029】図2は、図1のデバイスを作成するための
プロセスフローの一例を示す図である。まず、図2
(a)のように、n型基板106上のpウェル105に
酸化膜108を形成し、SiN109を形成後、光電変
換蓄積部及び垂直CCD部のSiN膜109をエッチン
グする。次に、図2(b)のように、レジスト110を
塗布し、垂直転送CCDの部分のレジスト110をエッ
チングし、残っているレジスト110とSiN膜109
とをマスクとして垂直転送CCD部にイオン注入を行っ
て、n型不純物拡散層104を形成する。さらに、図2
(c)のように、レジスト110を剥離した後、再度レ
ジスト111を塗布し、今度は光電変換蓄積部のレジス
トをエッチングし、光電変換蓄積部へのイオン注入を行
って、n型不純物拡散層103及びP型拡散領域102
を順次形成する。以上の工程によって、光電変換蓄積部
と垂直転送CCDをセルフアラインな工程で形成するこ
とができる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a process flow for making the device of FIG. First, FIG.
As shown in (a), the oxide film 108 is formed on the p-well 105 on the n-type substrate 106, and after the SiN 109 is formed, the SiN film 109 in the photoelectric conversion storage portion and the vertical CCD portion is etched. Next, as shown in FIG. 2B, a resist 110 is applied, the resist 110 in the vertical transfer CCD portion is etched, and the remaining resist 110 and the SiN film 109 are etched.
Using as a mask, ions are implanted into the vertical transfer CCD section to form the n-type impurity diffusion layer 104. Furthermore, FIG.
As shown in (c), after the resist 110 is peeled off, the resist 111 is applied again, this time the resist in the photoelectric conversion storage portion is etched, and ions are implanted into the photoelectric conversion storage portion to form an n-type impurity diffusion layer. 103 and P-type diffusion region 102
Are sequentially formed. Through the above process, the photoelectric conversion storage unit and the vertical transfer CCD can be formed in a self-aligned process.

【0030】図3は、図1のデバイスを作成するための
プロセスフローの他の例を示す図である。図3(a)の
ように、n型基板106上のpウェル105に酸化膜1
08を形成し、次にSiN109を形成後にレジスト1
10を塗布し、光電変換蓄積部と垂直転送CCD部のレ
ジスト110及びSiN膜109をエッチングする。次
に、図3(b)のように、そのままレジスト110とS
iN膜109とをマスクとして垂直転送CCD部及び光
電変換蓄積部にイオン注入を行って、n型不純物拡散層
104及びn型不純物拡散層103を同時に形成する。
さらに、図3(c)のように、レジスト110を剥離し
た後、再度レジスト111を塗布し、光電変換蓄積部の
レジストをエッチングし、光電変換蓄積部へのイオン注
入を行って、P型拡散領域102を形成する。この場
合、光電変換蓄積部のn型不純物拡散層103の不純物
は二回のイオン注入によって注入される。
FIG. 3 is a diagram showing another example of the process flow for making the device of FIG. As shown in FIG. 3A, the oxide film 1 is formed on the p-well 105 on the n-type substrate 106.
08, then SiN109 and then resist 1
10 is applied, and the resist 110 and the SiN film 109 in the photoelectric conversion storage part and the vertical transfer CCD part are etched. Next, as shown in FIG. 3B, the resist 110 and the S
Ions are implanted into the vertical transfer CCD section and the photoelectric conversion storage section using the iN film 109 as a mask to simultaneously form the n-type impurity diffusion layer 104 and the n-type impurity diffusion layer 103.
Further, as shown in FIG. 3C, after removing the resist 110, the resist 111 is applied again, the resist in the photoelectric conversion storage portion is etched, and ions are implanted into the photoelectric conversion storage portion to perform P-type diffusion. A region 102 is formed. In this case, the impurities of the n-type impurity diffusion layer 103 of the photoelectric conversion storage unit are implanted by ion implantation twice.

【0031】以上の工程によって、光電変換蓄積部と垂
直転送CCDとをセルフアラインで形成することができ
る。このプロセスフローは、特に、垂直転送CCD部の
不純物濃度が光電変換蓄積部の不純物濃度に比べて小さ
い場合に有効であり、図2に説明したプロセスフローよ
りも工程数を削減することができる。
Through the above steps, the photoelectric conversion storage section and the vertical transfer CCD can be formed in self-alignment. This process flow is particularly effective when the impurity concentration of the vertical transfer CCD unit is lower than the impurity concentration of the photoelectric conversion storage unit, and the number of steps can be reduced as compared with the process flow described in FIG.

【0032】図4は、図1のデバイスを作成するための
プロセスフローのさらに他の例を示す図である。図4
(a)のように、n型基板106上のpウェル105に
酸化膜108を形成し、レジスト110を塗布し、光電
変換蓄積部と垂直転送CCD部とのレジストをエッチン
グする。次に、図4(b)のように、そのままレジスト
110をマスクとして垂直転送CCD及び光電変換蓄積
部にイオン注入を行う。さらに、図4(c)のように、
前記レジスト110を残したまま二層目のレジスト11
2を塗布し、光電変換蓄積部の二層目のレジストをエッ
チングし、光電変換蓄積部へのイオン注入を行う。
FIG. 4 is a diagram showing yet another example of the process flow for producing the device of FIG. Figure 4
As shown in (a), an oxide film 108 is formed on the p-well 105 on the n-type substrate 106, a resist 110 is applied, and the resist of the photoelectric conversion storage part and the vertical transfer CCD part is etched. Next, as shown in FIG. 4B, ion implantation is performed on the vertical transfer CCD and the photoelectric conversion storage unit using the resist 110 as a mask as it is. Further, as shown in FIG.
The second layer resist 11 while leaving the resist 110
2 is applied, the second layer resist of the photoelectric conversion storage portion is etched, and ions are implanted into the photoelectric conversion storage portion.

【0033】以上の工程によって、光電変換蓄積部と垂
直転送CCDをセルフアラインで形成することができ
る。図3で説明したプロセスフローと同様に、このプロ
セスフローは、特に、垂直転送CCDの不純物濃度が光
電変換蓄積部の不純物濃度に比べて小さい場合に有効で
あり、図3に説明したプロセスフローよりもSiN膜工
程の分だけさらに工程数を削減することができる。
Through the above steps, the photoelectric conversion storage section and the vertical transfer CCD can be formed in self-alignment. Similar to the process flow described with reference to FIG. 3, this process flow is particularly effective when the impurity concentration of the vertical transfer CCD is lower than the impurity concentration of the photoelectric conversion storage unit. Also, the number of steps can be further reduced by the SiN film step.

【0034】図5は、本発明の第2の実施例に係る固体
撮像装置の画素部分の概略断面図である。この画素部分
は、n型半導体基板106上に、垂直CCD部のn型不
純物拡散層104及び光電変換蓄積部のn型不純物拡散
層115を形成し、さらに、この拡散領域115の表面
部にP型拡散領域114を形成し、そして、ゲート絶縁
膜107を介して垂直CCD部の転送電極101を形成
して構成される。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a pixel portion of a solid-state image pickup device according to the second embodiment of the present invention. In this pixel portion, the n-type impurity diffusion layer 104 of the vertical CCD portion and the n-type impurity diffusion layer 115 of the photoelectric conversion storage portion are formed on the n-type semiconductor substrate 106, and P is formed on the surface portion of the diffusion region 115. A type diffusion region 114 is formed, and then a transfer electrode 101 of the vertical CCD section is formed via a gate insulating film 107.

【0035】本実施例においても、光電変換蓄積部のn
型不純物拡散層115と垂直CCD部の転送電極101
とはセルフアラインな工程で形成せずに、光電変換蓄積
部のn型不純物拡散層115と垂直CCD部の転送電極
101とを離して形成している。そのため、光電変換蓄
積部のn型不純物拡散層115と垂直CCD部のn型不
純物拡散層104とをセルフアラインな工程で形成する
ことが可能になる。
Also in this embodiment, n of the photoelectric conversion storage unit is
-Type impurity diffusion layer 115 and transfer electrode 101 of vertical CCD section
Is not formed in a self-aligned process, but the n-type impurity diffusion layer 115 of the photoelectric conversion storage portion and the transfer electrode 101 of the vertical CCD portion are formed separately. Therefore, it becomes possible to form the n-type impurity diffusion layer 115 of the photoelectric conversion storage section and the n-type impurity diffusion layer 104 of the vertical CCD section in a self-aligned process.

【0036】従って、光電変換蓄積部と転送電極とをオ
ーバーラップさせないので、開口率が大きくでき、感度
のスペックが厳しい場合に有効である。特に、遮光層
(図示せず)とCCD転送電極とを兼用する単層メタル
電極CCDでは有効である。
Therefore, since the photoelectric conversion storage portion and the transfer electrode are not overlapped, it is effective when the aperture ratio can be increased and the sensitivity specifications are strict. In particular, it is effective in a single-layer metal electrode CCD that also serves as a light shielding layer (not shown) and a CCD transfer electrode.

【0037】図6は、本発明の第3の実施例に係る固体
撮像装置の画素部分の概略断面図である。この画素部分
は、n型半導体基板106上に、垂直CCD部のn型不
純物拡散層104及び光電変換蓄積部のn型不純物拡散
層116を形成し、そして、ゲート絶縁膜107を介し
て垂直CCD部の転送電極101を形成して構成され
る。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a pixel portion of a solid-state image pickup device according to the third embodiment of the present invention. In this pixel portion, the n-type impurity diffusion layer 104 of the vertical CCD portion and the n-type impurity diffusion layer 116 of the photoelectric conversion storage portion are formed on the n-type semiconductor substrate 106, and the vertical CCD is provided via the gate insulating film 107. And a transfer electrode 101 is formed.

【0038】本実施例においても、光電変換蓄積部のn
型不純物拡散層116と垂直CCD部の転送電極101
とはセルフアラインな工程で形成せずに、光電変換蓄積
部のn型不純物拡散層116と垂直CCD部の転送電極
101とを離して形成している。そのため、光電変換蓄
積部のn型不純物拡散層116と垂直CCD部のn型不
純物拡散層104とをセルフアラインな工程で形成する
ことが可能になる。
Also in this embodiment, n of the photoelectric conversion storage unit is
-Type impurity diffusion layer 116 and transfer electrode 101 of vertical CCD section
Is not formed in a self-aligned process, but the n-type impurity diffusion layer 116 of the photoelectric conversion storage portion and the transfer electrode 101 of the vertical CCD portion are formed separately. Therefore, it is possible to form the n-type impurity diffusion layer 116 of the photoelectric conversion storage section and the n-type impurity diffusion layer 104 of the vertical CCD section in a self-aligned process.

【0039】それにより、光電変換蓄積部のn型不純物
拡散層116の基板深さ方向の不純物分布と、垂直転送
CCDのチャネルを形成するn型不純物拡散層104の
基板深さ方向の不純物分布とを同一にすることが可能に
なる。ここで、光電変換層及びCCDの濃度プロファイ
ルを同一に設計すれば、イオン注入の工程が一回減るの
で有効である。 <第4の実施例>
Thereby, the impurity distribution in the substrate depth direction of the n-type impurity diffusion layer 116 of the photoelectric conversion storage portion and the impurity distribution in the substrate depth direction of the n-type impurity diffusion layer 104 forming the channel of the vertical transfer CCD. Can be the same. Here, if the photoelectric conversion layer and the CCD have the same concentration profile, it is effective because the number of ion implantation steps is reduced once. <Fourth Embodiment>

【0040】図9に、本発明の第4の実施例に係る固体
撮像装置の画素セル部分の平面図を、図10に図9のa
−a′線矢視断面図を示す。図に示すように、1つの画
素セルは、開口部を有するPD部及びゲート電極223
を有するVCCDから構成される。この画素セルは、半
導体基板基板221上に、フォトダイオードを構成する
ための拡散層(図示せず)及び垂直転送用チャネル(図
示せず)を形成し、それらの上にゲート絶縁膜222を
形成し、次に、VCCD領域に薄膜ゲート電極(垂直転
送電極)223を形成し、ゲート電極223と遮光層2
25とを電気的に絶縁するための層間絶縁膜224を形
成し、そして、遮光層225を形成して構成される。
FIG. 9 is a plan view of a pixel cell portion of a solid-state image pickup device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG.
-A 'line sectional drawing is shown. As shown in the figure, one pixel cell includes a PD portion having an opening and a gate electrode 223.
It is composed of a VCCD having In this pixel cell, a diffusion layer (not shown) for forming a photodiode and a vertical transfer channel (not shown) are formed on a semiconductor substrate 221 and a gate insulating film 222 is formed thereon. Then, a thin film gate electrode (vertical transfer electrode) 223 is formed in the VCCD region, and the gate electrode 223 and the light shielding layer 2 are formed.
25, an interlayer insulating film 224 is formed to electrically insulate the insulating layer 25 from the insulating layer 225, and then a light shielding layer 225 is formed.

【0041】本撮像素子の製造プロセスにおいては、例
えば、シリコン基板221上のゲート絶縁膜222は熱
酸化膜70nm程度を形成し、ゲート電極223はTi
をスパッタにより70nm堆積し、異方性エッチングに
より図9に示すようなパターンに切り出して形成し、層
間絶縁膜224はCVD法により400nm堆積し、遮
光層225はAlを800nmスパッタにより堆積し、
フォトダイオード部を開口して形成してもよい。
In the manufacturing process of the present image pickup device, for example, the gate insulating film 222 on the silicon substrate 221 is formed with a thermal oxide film of about 70 nm, and the gate electrode 223 is formed of Ti.
Is deposited by sputtering to a thickness of 70 nm, and is cut out to form a pattern as shown in FIG. 9 by anisotropic etching. The interlayer insulating film 224 is deposited by CVD to 400 nm, and the light shielding layer 225 is deposited by sputtering 800 nm of Al.
The photodiode part may be formed by opening.

【0042】ここで、VCCD部で、層間絶縁膜22
4,ゲート電極223及びゲート絶縁膜222を挟ん
で、遮光層225と基板221と間の距離をdとする。
本発明においては、VCCD部のゲート電極223の薄
膜化を行うことにより、遮光層225と半導体基板22
1と間の距離dが600nm以下になるようしたわけで
ある。
Here, in the VCCD portion, the interlayer insulating film 22 is formed.
4, the distance between the light shielding layer 225 and the substrate 221 sandwiching the gate electrode 223 and the gate insulating film 222 is d.
In the present invention, the light shielding layer 225 and the semiconductor substrate 22 are formed by thinning the gate electrode 223 of the VCCD section.
The distance d between 1 and 1 is set to 600 nm or less.

【0043】このように構成すると、活性領域が存在す
るいたるところで、遮光層−基板間距離は数式(1)を
満たすことになる。それゆえ、漏れ込もうとする光を遮
る作用が十分に働き、スミアレベルを−80dB以下に
することが可能となる。
With this structure, the light-shielding layer-substrate distance satisfies the formula (1) everywhere the active region is present. Therefore, the effect of blocking the leaking light works sufficiently, and it becomes possible to reduce the smear level to −80 dB or less.

【0044】ここで、VCCD部で遮光層・基板間距離
dが数式(1)を満たしているため、従来の撮像素子の
ように、不活性領域をもうける必要がなくなり、その分
PDの開口率を上げることが可能となる。
Here, since the distance d between the light shielding layer and the substrate in the VCCD section satisfies the mathematical expression (1), it is not necessary to provide an inactive region as in the conventional image pickup element, and the aperture ratio of the PD is correspondingly increased. It is possible to raise.

【0045】また、遮光層パターンニング時に合わせず
れが起きて、図11に示したように遮光層235のエッ
ジがVCCD側へずれ込んでも、もちろん反対にPD側
にずれても、VCCD部で数式(1)が満たされている
限りスミア特性の劣化は発生しない。従って、合わせず
れに対するマージンを広げることが可能となる。
Further, even if misalignment occurs at the time of patterning the light-shielding layer and the edge of the light-shielding layer 235 shifts to the VCCD side as shown in FIG. As long as 1) is satisfied, the smear characteristic does not deteriorate. Therefore, it is possible to widen the margin for misalignment.

【0046】このように、従来の撮像素子に必要であっ
た数式(1)を満たすようなPD上の不活性領域をなく
し、かつ合わせずれにたいするマージンを広げることに
より、設計マージンを広げることが可能となる。
As described above, the design margin can be widened by eliminating the inactive region on the PD which satisfies the formula (1) required for the conventional image sensor and widening the margin for misalignment. Becomes

【0047】さらに、このような構造においては、Al
遮光層225のパターンニング時に合わせずれを起こし
ても、ゲート電極223の薄膜化によりPD部とVCC
D部との段差が小さく抑えられているため、PD部から
VCCD部にかけてまたがる境界領域の前後において、
遮光層225を均一な厚さで形成することができるた
め、遮光層225の段切れを防止することが可能であ
り、対スミア特性の向上が望める。これにより、従来か
ら問題となっている遮光層225の段切れに起因するス
ミア特性劣化による歩留まり低下を防ぐことが可能とな
る。以上、本発明を用いれば、対スミア特性の向上と、
設計マージンの拡大により、画素セルの微細化による撮
像素子の高密度化が可能となる。また、本発明は上述し
た各実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
Further, in such a structure, Al
Even if misalignment occurs during the patterning of the light shielding layer 225, the thin film of the gate electrode 223 reduces the PD portion and the VCC.
Since the step difference with the D section is suppressed to be small, before and after the boundary area extending from the PD section to the VCCD section,
Since the light-shielding layer 225 can be formed to have a uniform thickness, it is possible to prevent the light-shielding layer 225 from being disconnected, and improvement of smear resistance can be expected. This makes it possible to prevent a decrease in yield due to deterioration of smear characteristics due to step breakage of the light shielding layer 225, which has been a problem in the past. As described above, the use of the present invention improves the smear resistance and
By increasing the design margin, it is possible to increase the density of the image sensor by miniaturizing the pixel cells. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be carried out without departing from the scope of the invention.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば下記のような作用効果が
期待できる。
According to the present invention, the following operational effects can be expected.

【0049】(1)光電変換蓄積部のn型不純物拡散層
と垂直CCD部の転送電極とをオーバーラップさせて形
成した。これにより、光電変換蓄積部と垂直転送CCD
とをセルフアラインな工程で形成することができ、微細
化を進めた場合でも光電変換蓄積部の開口率を大きくと
ることが可能になる。従って、微細化によって素子面積
が小さくなっても光電変換蓄積部の面積をより大きくと
れるので、高い感度を有する固体撮像装置を実現するこ
とができる。
(1) The n-type impurity diffusion layer of the photoelectric conversion storage portion and the transfer electrode of the vertical CCD portion are formed to overlap each other. As a result, the photoelectric conversion storage unit and the vertical transfer CCD
Can be formed in a self-aligned process, and the aperture ratio of the photoelectric conversion storage part can be increased even when miniaturization is advanced. Therefore, even if the element area becomes smaller due to miniaturization, the area of the photoelectric conversion storage section can be made larger, so that a solid-state imaging device having high sensitivity can be realized.

【0050】(2)ゲート電極の薄膜化を行い、ゲート
電極を挟んだ遮光層・半導体基板間距離dを600nm
以下にする。これにより、活性領域が存在するいたると
ころで、遮光層−基板間距離は数式(1)を満たし、ス
ミアレベルを−80dB以下にすることが可能となる。
(2) The gate electrode is thinned, and the distance d between the light shielding layer and the semiconductor substrate sandwiching the gate electrode is 600 nm.
Below. As a result, the light-shielding layer-substrate distance satisfies Expression (1) everywhere the active region is present, and the smear level can be set to −80 dB or less.

【0051】それゆえ、従来の撮像素子のように不活性
領域をもうける必要がなくなり、その分PDの開口率を
上げることが可能となる。さらに、合わせずれに対する
マージンを広げることが可能となる。
Therefore, it is not necessary to provide an inactive region unlike the conventional image pickup device, and the aperture ratio of the PD can be increased accordingly. Furthermore, it is possible to widen the margin for misalignment.

【0052】また、ゲート電極の薄膜化により、遮光層
を均一な厚さで形成することができるため、従来のよう
な遮光層の段切れを防止することが可能であり、対スミ
ア特性の向上が望める。従って、対スミア特性の向上
と、設計マージンの拡大により、画素セルの微細化によ
る撮像素子の高密度化が可能となる。
Since the light shielding layer can be formed with a uniform thickness by thinning the gate electrode, it is possible to prevent the breakage of the light shielding layer as in the conventional case and improve the smear resistance. Can be expected. Therefore, by improving the smear resistance and expanding the design margin, it is possible to increase the density of the image sensor by miniaturizing the pixel cells.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る固体撮像装置の画
素部分の概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pixel portion of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のデバイスを作成するためのプロセスフロ
ーの一例である。
2 is an example of a process flow for making the device of FIG.

【図3】図1のデバイスを作成するためのプロセスフロ
ーの他の例である。
FIG. 3 is another example of a process flow for making the device of FIG.

【図4】図1のデバイスを作成するためのプロセスフロ
ーのさらに他の例である。
FIG. 4 is yet another example of a process flow for making the device of FIG.

【図5】本発明の第2の実施例に係る固体撮像装置の画
素部分の概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a pixel portion of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例に係る固体撮像装置の画
素部分の概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a pixel portion of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】光電変換蓄積部と垂直転送CCDとを別々のリ
ソグラフィー工程で形成した従来の固体撮像装置の画素
部分の一例を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of a pixel portion of a conventional solid-state imaging device in which a photoelectric conversion storage portion and a vertical transfer CCD are formed by separate lithography steps.

【図8】従来の固体撮像装置の製造において、光電変換
蓄積部と垂直転送CCDとを別々のリソグラフィー工程
で形成していた理由を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating the reason why the photoelectric conversion storage unit and the vertical transfer CCD are formed in different lithography steps in the manufacture of the conventional solid-state imaging device.

【図9】本発明の第4の実施例に係る固体撮像装置の画
素セル部分の平面図である。
FIG. 9 is a plan view of a pixel cell portion of a solid-state imaging device according to Example 4 of the present invention.

【図10】図9の固体撮像装置の画素セル部分の断面図
である。
10 is a sectional view of a pixel cell portion of the solid-state imaging device of FIG.

【図11】図9の遮光層の寸法が変動した場合の影響を
説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining an influence when the size of the light shielding layer in FIG. 9 varies.

【図12】遮光層−基板間の膜厚dとスミアとの関係を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a film thickness d between a light shielding layer and a substrate and smear.

【図13】従来の固体撮像素子の画素セル部分の一例を
示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of a pixel cell portion of a conventional solid-state image sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…垂直転送CCDの転送電極、 102…光電変換蓄積部のp型不純物拡散層、 103…光電変換蓄積部のn型不純物拡散層(不純物拡
散層)、 104…垂直転送CCDのn型不純物拡散層、 105…pウェル、 106…n型基板、 107…ゲート絶縁膜、 108…酸化膜、 109…SiN膜、 110,111…レジスト、 112…二層目のレジスト、 221…半導体基板、 222…ゲート絶縁膜、 223…ゲート電極(垂直転送電極)、 224…層間絶縁膜、 225…遮光層。
101 ... Transfer electrodes of vertical transfer CCD, 102 ... P-type impurity diffusion layer of photoelectric conversion storage unit, 103 ... N-type impurity diffusion layer (impurity diffusion layer) of photoelectric conversion storage unit, 104 ... N-type impurity diffusion of vertical transfer CCD Layers, 105 ... P-well, 106 ... N-type substrate, 107 ... Gate insulating film, 108 ... Oxide film, 109 ... SiN film, 110, 111 ... Resist, 112 ... Second layer resist, 221 ... Semiconductor substrate, 222 ... Gate insulating film, 223 ... Gate electrode (vertical transfer electrode), 224 ... Interlayer insulating film, 225 ... Light-shielding layer.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板上に二次元的に配列された複数
の光電変換蓄積部であって、入射光により生成された信
号電荷を蓄積するための信号電荷蓄積ダイオードを構成
する不純物拡散層を有する光電変換蓄積部と、前記光電
変換蓄積部の不純物拡散層に蓄積された電荷を読み出し
て伝える転送電極を有する複数の垂直転送CCDと、前
記垂直転送CCDの信号を受け水平方向に転送する水平
転送CCDとを備えてなる固体撮像装置において、 前記不純物拡散層とこれに隣接する転送電極とをオーバ
ーラップして形成したことを特徴とする固体撮像装置。
1. A plurality of photoelectric conversion storage units arranged two-dimensionally on a semiconductor substrate, wherein an impurity diffusion layer forming a signal charge storage diode for storing signal charges generated by incident light is provided. A photoelectric conversion storage unit having the same, a plurality of vertical transfer CCDs having transfer electrodes for reading and transmitting the charges stored in the impurity diffusion layer of the photoelectric conversion storage unit, and a horizontal transfer for receiving signals from the vertical transfer CCDs in the horizontal direction. A solid-state image pickup device comprising a transfer CCD, wherein the impurity diffusion layer and a transfer electrode adjacent to the impurity diffusion layer overlap each other.
【請求項2】半導体基板の表面部分に形成され、入射光
を電気信号に変換して電荷蓄積を行うためのフォトダイ
オードと、前記半導体基板上にゲート絶縁膜を介して形
成され、前記フォトダイオードに蓄えられた電荷を素子
外部に取り出すための電荷結合素子を構成する垂直転送
電極と、前記フォトダイオード及び前記垂直転送電極を
含む素子全体を覆うように形成された層間絶縁膜と、こ
の層間絶縁膜上に前記垂直転送電極を覆うようにして設
けられ、前記垂直転送電極に光が入射することを防ぐた
めの遮光層とを備えてなる固体撮像装置において、 前記層間絶縁膜,前記垂直転送電極及び前記ゲート絶縁
膜を挟んで、前記遮光層と前記半導体基板との間の距離
dが、 d≦600nm …(1) を満たすことを特徴とする固体撮像装置。
2. A photodiode formed on the surface of a semiconductor substrate for converting incident light into an electric signal to accumulate charges, and a photodiode formed on the semiconductor substrate via a gate insulating film. A vertical transfer electrode forming a charge-coupled device for taking out the electric charge stored in the device to the outside of the device, an interlayer insulating film formed so as to cover the entire device including the photodiode and the vertical transfer electrode, and the interlayer insulating film. In the solid-state imaging device, which is provided on the film so as to cover the vertical transfer electrodes and includes a light shielding layer for preventing light from entering the vertical transfer electrodes, the interlayer insulating film and the vertical transfer electrodes And a distance d between the light shielding layer and the semiconductor substrate with the gate insulating film sandwiched therebetween: d ≦ 600 nm (1)
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