JPH01143256A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH01143256A JPH01143256A JP62300909A JP30090987A JPH01143256A JP H01143256 A JPH01143256 A JP H01143256A JP 62300909 A JP62300909 A JP 62300909A JP 30090987 A JP30090987 A JP 30090987A JP H01143256 A JPH01143256 A JP H01143256A
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- semiconductor substrate
- photodiode
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- Pending
Links
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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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。
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、固体撮像装置に関し、特にＣＣ１）を用いた
２矢元固体撮像装置に関する。
２矢元固体撮像装置に関する。
一般にＣＣＵ（電荷転送装置）を用いた固体撮像装置は
、半導体基板表面にＰ−Ｎ接合により形成した複数のホ
トダイオードからなる光電変換部と信号電荷を転送する
電荷転送部、ホトダイオードと電荷転送部に隣接して信
号電荷を請λ出すトランスファゲート領域、隣接したホ
トダイオード及びホトダイオードと電荷転送部を電気的
に分離するチャネルストップ領域より成っている。
、半導体基板表面にＰ−Ｎ接合により形成した複数のホ
トダイオードからなる光電変換部と信号電荷を転送する
電荷転送部、ホトダイオードと電荷転送部に隣接して信
号電荷を請λ出すトランスファゲート領域、隣接したホ
トダイオード及びホトダイオードと電荷転送部を電気的
に分離するチャネルストップ領域より成っている。
第４図は従来例の主要部を示すチップ断面図であり、ホ
トダイオード２は、Ｐ型半導体基板１０表面に形成した
Ｎ型領域５により構成している。
トダイオード２は、Ｐ型半導体基板１０表面に形成した
Ｎ型領域５により構成している。
電荷転送部３は、この半導体基板１の表面の絶縁膜７上
に形成した多結晶シリコン電極４と、この電極下に形成
したＮ型領域６とで埋込みチャイル型ＣＣＤとして構成
している。又、トランスファケート領域９はＰ型領域で
、多結詰シリコン電榛５に読み出しパルスを加えること
によってホトダイオード２から電荷転送部３に信号が読
み出させるようになっている。各ホトダイオードは［、
接するホトダイオードや電荷転送部と高強度のＰ型佃域
であるチャネルストップ領域８により分離されている。
に形成した多結晶シリコン電極４と、この電極下に形成
したＮ型領域６とで埋込みチャイル型ＣＣＤとして構成
している。又、トランスファケート領域９はＰ型領域で
、多結詰シリコン電榛５に読み出しパルスを加えること
によってホトダイオード２から電荷転送部３に信号が読
み出させるようになっている。各ホトダイオードは［、
接するホトダイオードや電荷転送部と高強度のＰ型佃域
であるチャネルストップ領域８により分離されている。
第４図に示した従来例ではホトダイオード２と電荷転送
部３の基板と絶縁膜の界面が凹部にへこんでいる。この
ため電荷転送部のＮ型領域６へ高濃度Ｐ型領域（８）か
らの不純物が後工程の熱処理で横方向に拡散し、Ｎ型領
域６の面積が減少するのを防いでいる。
部３の基板と絶縁膜の界面が凹部にへこんでいる。この
ため電荷転送部のＮ型領域６へ高濃度Ｐ型領域（８）か
らの不純物が後工程の熱処理で横方向に拡散し、Ｎ型領
域６の面積が減少するのを防いでいる。
こうした第４図に示した構造は窒化硅素膜を用いた選択
酸化法により自己整合的に形成することができる。
酸化法により自己整合的に形成することができる。
つまり第５図ｒａ＋に示すようにシリコンからなるＰ型
半導体基板１を酸化してｅ縁膜７全形成し窒化硅素膜１
０を堆積させる。
半導体基板１を酸化してｅ縁膜７全形成し窒化硅素膜１
０を堆積させる。
次に第５図ｆｂ）に示すように、窒化硅素膜１０を所定
のパターンにエツチングする。
のパターンにエツチングする。
次に第５図（Ｃ）に示すように写真食刻法によりレジス
ト膜１２をパターニングする。この後、イオン注入法に
よシホトダイオードのＮ型領域５が形成される。
ト膜１２をパターニングする。この後、イオン注入法に
よシホトダイオードのＮ型領域５が形成される。
レジスト膜１２を除去した後同様に第５図（ｄ）に示す
ように写真食刻法によりレジスト膜１３をパターニング
し、電荷転送部３のＮ型領域６を形成する。
ように写真食刻法によりレジスト膜１３をパターニング
し、電荷転送部３のＮ型領域６を形成する。
次に、レジスト膜を除去後、第５図ｆｅ）に示すように
、ホトダイオードと電荷転送部を選択酸化に厚い絶縁膜
７“を形成する。
、ホトダイオードと電荷転送部を選択酸化に厚い絶縁膜
７“を形成する。
次に、第５図（ｆｌに示すようにトランスファゲート領
域にレジスト膜１５を設け、イオン注入法によりチャネ
ルストップ領域８として高濃度Ｐ型領域を形成する。
域にレジスト膜１５を設け、イオン注入法によりチャネ
ルストップ領域８として高濃度Ｐ型領域を形成する。
最後に絶縁膜７′、７“をエツチング除去して表面を酸
化して絶縁膜７を形成しさらに多結晶シリコン電極４を
パターニングして形成すれば第４図のような固体撮像装
置は形成することができる。
化して絶縁膜７を形成しさらに多結晶シリコン電極４を
パターニングして形成すれば第４図のような固体撮像装
置は形成することができる。
上述した従来の固体撮像装置は、ホトダイオード部の半
導体基板表面が選択酸化されて凹部にへこんでいる。こ
のためホトダイオード部には表面応力による結晶欠陥の
発生及び酸化膜と半導体基板の乱れが生じゃすくなシ、
固体撮像装置の固定スパイク雑音の発生や低照度でのＳ
／Ｎの劣化を引き起こすという欠点があった。
導体基板表面が選択酸化されて凹部にへこんでいる。こ
のためホトダイオード部には表面応力による結晶欠陥の
発生及び酸化膜と半導体基板の乱れが生じゃすくなシ、
固体撮像装置の固定スパイク雑音の発生や低照度でのＳ
／Ｎの劣化を引き起こすという欠点があった。
本発明の固体撮像装置は、第１導電型の半導体基板の一
生面にそれぞれ選択的に設けられた第２４７４型領域を
きむ光電変換部及び電荷転送部と、前記電荷転送部に隣
接して設けられた高濃度第１４ｍ型のチャネルストップ
領域とを有する固体撮像装置において、前記半導体基板
の表面が前記光電変換部及び前記電荷転送部でそれぞれ
平坦及び凹状であるというものである。
生面にそれぞれ選択的に設けられた第２４７４型領域を
きむ光電変換部及び電荷転送部と、前記電荷転送部に隣
接して設けられた高濃度第１４ｍ型のチャネルストップ
領域とを有する固体撮像装置において、前記半導体基板
の表面が前記光電変換部及び前記電荷転送部でそれぞれ
平坦及び凹状であるというものである。
次に、不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の主要部を示すチップ断面図
である。
である。
第２図（ａｌ〜第２図ｆｆ）はこの実施例の製造方法を
説明するための工程順に示したチップ断面図である。
説明するための工程順に示したチップ断面図である。
シリコンからなるＰ型半導体基板】の−主表面にホトダ
イオードのへ型領域５及び電荷転送部のＮ型領域６がそ
れぞれ選択的に形成され、チャネルストップ領域８とト
ラスファゲート領域９が従来例の第４図と同様に形成さ
れている。
イオードのへ型領域５及び電荷転送部のＮ型領域６がそ
れぞれ選択的に形成され、チャネルストップ領域８とト
ラスファゲート領域９が従来例の第４図と同様に形成さ
れている。
本実施例が従来例と異なる点は、ホトダイオード部で絶
縁膜７と半導体基板１の界面が凹状にならず、平坦にな
っていることである。
縁膜７と半導体基板１の界面が凹状にならず、平坦にな
っていることである。
この固体撮像装置は、次のように自己整合で作成するこ
とができる。
とができる。
まず、第２図（ａ）に示すように、シリコンからなるＰ
型半導体基板１を酸化して絶縁膜７′を形成し多結晶シ
リコン膜１６を約２０ｎｒｎの厚さに形成し、次いでこ
の多結晶シリコン膜１６の上に化学気相成長法で窒化硅
素膜１０を形成する。
型半導体基板１を酸化して絶縁膜７′を形成し多結晶シ
リコン膜１６を約２０ｎｒｎの厚さに形成し、次いでこ
の多結晶シリコン膜１６の上に化学気相成長法で窒化硅
素膜１０を形成する。
次に第２図＋ｂｌに示すように窒化硅素膜１０を所定の
パターンにエツチングする。
パターンにエツチングする。
さらに第２図ｆｃ）に示すよｐに、′ｃＸ人食刻法によ
りレジスト膜１２をパターニングする。この後イオン注
入法によりホトダイオードのＮ型領域５が形成される。
りレジスト膜１２をパターニングする。この後イオン注
入法によりホトダイオードのＮ型領域５が形成される。
レジスト膜１２を除去後、第２図（ｄ）に示すように写
真食刻法によりレジスト膜１３をパターニングする。次
にポリシリコン膜１６をパターニングされた窒化硅素膜
１０をマスクに選択的にエツチングする。さらにイオン
注入法によシミ荷転送部のＮ型領域６を形成する。
真食刻法によりレジスト膜１３をパターニングする。次
にポリシリコン膜１６をパターニングされた窒化硅素膜
１０をマスクに選択的にエツチングする。さらにイオン
注入法によシミ荷転送部のＮ型領域６を形成する。
次にレジスト膜１３を除去後、ホトダイオード部に残し
た多結晶シリコン膜１６が全て酸化硅素膜になるまで酸
化すると第２図ｔｅｌに示されるようにホトダイオード
部と電荷転送部の半導体基板表面は選択酸化される。
た多結晶シリコン膜１６が全て酸化硅素膜になるまで酸
化すると第２図ｔｅｌに示されるようにホトダイオード
部と電荷転送部の半導体基板表面は選択酸化される。
次に、第２図げ）に示すようにトランスファゲート領域
にレジスト膜１４を残し、イオン注入法によりチャネル
ストップ領域８として高濃度Ｐ型頭域を形成する。最後
に選択酸化膜７“、７“′及び酸化＆７’にエツチング
除去して表面を酸化して絶縁膜７を形５に、 Ｌさらに
多結晶シリコン電極４をパターニングして形成すれば第
１図のような本発明の固体撮像装置を作成することがで
きる。
にレジスト膜１４を残し、イオン注入法によりチャネル
ストップ領域８として高濃度Ｐ型頭域を形成する。最後
に選択酸化膜７“、７“′及び酸化＆７’にエツチング
除去して表面を酸化して絶縁膜７を形５に、 Ｌさらに
多結晶シリコン電極４をパターニングして形成すれば第
１図のような本発明の固体撮像装置を作成することがで
きる。
この実施例では、電荷転送部で半導体基板の表面が凹状
になっているので従来例と同様にＮ型領域の狭小化が防
止されるが、ホトダイオード部では平坦なので、表面応
力による結晶欠陥の発生等がなく固定スパイク雑音や低
照度の８／Ｎの劣化がない。
になっているので従来例と同様にＮ型領域の狭小化が防
止されるが、ホトダイオード部では平坦なので、表面応
力による結晶欠陥の発生等がなく固定スパイク雑音や低
照度の８／Ｎの劣化がない。
第３図は本発明の第２の実施例の主要部を示すチップ断
面図である。
面図である。
この実施例では、第１の実施例のように電荷転送部を選
択酸化して基板１と絶縁膜７の界面を凹状態にするので
はなく、深溝を基板１をエツチングすることにより形成
して電荷転送部での基板１と絶縁膜７の界面を凹状態に
している。この実施例では、高濃度のＰ型頭域（８）か
らの不純物拡散を防いで電荷転送部のＮ型領域６を狭小
化させないばかりでなく、溝の深さを深くすることによ
り転送電荷量を増大することができる。
択酸化して基板１と絶縁膜７の界面を凹状態にするので
はなく、深溝を基板１をエツチングすることにより形成
して電荷転送部での基板１と絶縁膜７の界面を凹状態に
している。この実施例では、高濃度のＰ型頭域（８）か
らの不純物拡散を防いで電荷転送部のＮ型領域６を狭小
化させないばかりでなく、溝の深さを深くすることによ
り転送電荷量を増大することができる。
以上説明したように、本発明は電荷転送部の半導体基板
と絶縁膜の界面が凹状態になっているので電荷転送部の
不純物領域がチャネルストップ領域からの不純物拡散に
より狭小化し、転送電荷量が減少することはない。また
、ホトダイオード部の基板と絶縁膜の界面は平坦である
ので固体撮像装置の固定スパイクノイズの発生や低照度
でのＳ／Ｎの劣化などの画質劣化を生じない。
と絶縁膜の界面が凹状態になっているので電荷転送部の
不純物領域がチャネルストップ領域からの不純物拡散に
より狭小化し、転送電荷量が減少することはない。また
、ホトダイオード部の基板と絶縁膜の界面は平坦である
ので固体撮像装置の固定スパイクノイズの発生や低照度
でのＳ／Ｎの劣化などの画質劣化を生じない。
第１図は本発明の第１の実施例の主要部を示すチップ断
面図、第２図＋ａ＋〜第２図げ）は本実施例の製造方法
を説明するだめの工程１１μに示したチップ断面図、第
３図は本）Ｒ，明の第２の実施例のキキ主要部を示すチ
ップ断面図、第４図は従来例の主要部を示すチップ断面
図、第５図＋ａ）〜第５図ば）は従来例の製造方法の説
明するための工程順に示したチップ断面図である。 ■・・・・・・Ｐ型半導体基板、２・・・・・・ホトダ
イオード、３・・・・・・電荷転送部、４・・・・・多
結晶シリコン電極、５・・・・・・ホトダイオードのＮ
型領域、６・・・・・・電荷転送部のＮ型領域、７．７
’、７“、７″・・・・・・絶縁膜、８・・・・・・チ
ャネルストップ領域、９・・・・・・トランスファゲー
ト領域。
面図、第２図＋ａ＋〜第２図げ）は本実施例の製造方法
を説明するだめの工程１１μに示したチップ断面図、第
３図は本）Ｒ，明の第２の実施例のキキ主要部を示すチ
ップ断面図、第４図は従来例の主要部を示すチップ断面
図、第５図＋ａ）〜第５図ば）は従来例の製造方法の説
明するための工程順に示したチップ断面図である。 ■・・・・・・Ｐ型半導体基板、２・・・・・・ホトダ
イオード、３・・・・・・電荷転送部、４・・・・・多
結晶シリコン電極、５・・・・・・ホトダイオードのＮ
型領域、６・・・・・・電荷転送部のＮ型領域、７．７
’、７“、７″・・・・・・絶縁膜、８・・・・・・チ
ャネルストップ領域、９・・・・・・トランスファゲー
ト領域。
Claims (1)
- 第１導電型の半導体基板の一主面にそれぞれ選択的に
設けられた第２導電型領域を含む光電変換部及び電荷転
送部と、前記電荷転送部に隣接して設けられた高濃度第
１導電型のチャネルストップ領域とを有する固体撮像装
置において、前記半導体基板の表面が前記光電変換部及
び前記電荷転送部でそれぞれ平坦及び凹状であることを
特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300909A JPH01143256A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300909A JPH01143256A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01143256A true JPH01143256A (ja) | 1989-06-05 |
Family
ID=17890586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62300909A Pending JPH01143256A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01143256A (ja) |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP62300909A patent/JPH01143256A/ja active Pending
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