JPH01207964A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH01207964A JPH01207964A JP63031874A JP3187488A JPH01207964A JP H01207964 A JPH01207964 A JP H01207964A JP 63031874 A JP63031874 A JP 63031874A JP 3187488 A JP3187488 A JP 3187488A JP H01207964 A JPH01207964 A JP H01207964A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- type impurity
- epitaxial layer
- layer
- solid
- 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
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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］
この発明は、固体撮像素子の受光部における、ブルーミ
ング対策即ち２種類のＰウェル層を設けたタイプの固体
撮像素子に関するものである。
ング対策即ち２種類のＰウェル層を設けたタイプの固体
撮像素子に関するものである。
［従来の技術］
従来、この種の固体撮像素子に関しては、下記の文献に
開示されている。
開示されている。
“固体撮像デバイス”テレビ学会、昭和６１年７月３０
日、■昭晃胴堂発行、ｐ’１７０〜１７１即ち、固体撮
像デバイスの特性は、近年急速に改善が進みホームビデ
オカメラとして十分満足出来るようになった。
日、■昭晃胴堂発行、ｐ’１７０〜１７１即ち、固体撮
像デバイスの特性は、近年急速に改善が進みホームビデ
オカメラとして十分満足出来るようになった。
しかし固体撮像デバイス全体の性能を見ると、焼付き、
画像ひずみがない等撮像管にはない特徴を持つ反面、高
輝度被写体によって再生画像が損なわれるブルーミング
やスミア現象が大きな問題として残された。
画像ひずみがない等撮像管にはない特徴を持つ反面、高
輝度被写体によって再生画像が損なわれるブルーミング
やスミア現象が大きな問題として残された。
尚、ブルーミングは強い入射光でフォトダイオードが飽
和し、あふれ出た電荷がＣＣＤに流れ込むもので、スミ
アは入射光の散乱やキャリヤの横方向拡散により電荷が
直接ＣＣＤに混入するものである。いずれも明るい被写
体の上下に白い縦筋を生じ著しく画質を劣化させる。
和し、あふれ出た電荷がＣＣＤに流れ込むもので、スミ
アは入射光の散乱やキャリヤの横方向拡散により電荷が
直接ＣＣＤに混入するものである。いずれも明るい被写
体の上下に白い縦筋を生じ著しく画質を劣化させる。
第２図に従来の固体撮像素子デバイスにおける受光部（
画素）のセル断面を示す。
画素）のセル断面を示す。
先ず、濃度１０〜１０１５／ｃｍ３のＮ型半導体基板１
上にボロンイオン注入と高温熱処理にて、不純物深さの
異なるＰウェル層（１）１１及びＰウェル１（２）、１
２を夫々形成する。ここでＰウェル層（１）１１は、ホ
トダイオードを形成する領域に配置されるものである。
上にボロンイオン注入と高温熱処理にて、不純物深さの
異なるＰウェル層（１）１１及びＰウェル１（２）、１
２を夫々形成する。ここでＰウェル層（１）１１は、ホ
トダイオードを形成する領域に配置されるものである。
次に、素子分離用の厚いＳ ｉ Ｏ２酸化膜４を選択酸
化法にて形成した後、ゲート５ＩＯ２酸化膜６．８及び
第１．第２層ポリシリコン電極７，９を形成する。さら
にホトダイオード部にＮ型不純物層］Ｏを所定の深さで
形成し、Ｎ−Ｐウェル−Ｎ接合とする。
化法にて形成した後、ゲート５ＩＯ２酸化膜６．８及び
第１．第２層ポリシリコン電極７，９を形成する。さら
にホトダイオード部にＮ型不純物層］Ｏを所定の深さで
形成し、Ｎ−Ｐウェル−Ｎ接合とする。
又、ポリシリコン電極７，９下には信号電荷転送のため
の埋込チャネル型ＣＣＤを構成するためのＮ型不純物層
５が形成される。
の埋込チャネル型ＣＣＤを構成するためのＮ型不純物層
５が形成される。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記のような従来の固体撮像素子では、
次のような問題点があった。
次のような問題点があった。
（ａ）Ｎ型半導体基板上に形成するＰウェル層は、通常
４〜１０ＩＪｍ程度の深さてコントロールすることから
１２００ ’Ｃ以上の高温で長時間の熱処理工程を経る
必要があり、製造工数が長くなり、且つ半導体結晶への
熱歪による素子特性の劣化が発生しやすい。
４〜１０ＩＪｍ程度の深さてコントロールすることから
１２００ ’Ｃ以上の高温で長時間の熱処理工程を経る
必要があり、製造工数が長くなり、且つ半導体結晶への
熱歪による素子特性の劣化が発生しやすい。
（ｂ）深さの異る２種のＰウェル層が、前述の如く、素
子特性向上のために必要となり、製造が複雑となる。更
にＰウェル層を形成するＰ型不純物の横方向拡散が大き
いため、素子の集積化が難しい。
子特性向上のために必要となり、製造が複雑となる。更
にＰウェル層を形成するＰ型不純物の横方向拡散が大き
いため、素子の集積化が難しい。
この発明は、係る問題点を解決するためになされたもの
で、製造工程が簡単で、且つ従来素子と同等若しくはそ
れ以上の撮像性能の優れた固体撮像素子を提供すること
を目的とするものである。
で、製造工程が簡単で、且つ従来素子と同等若しくはそ
れ以上の撮像性能の優れた固体撮像素子を提供すること
を目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る固体撮像素子は、
固体撮像素子において、
ａ、Ｎ型半導体基板上の一部にＮ型不純物領域を形成し
、前記Ｎ型半導体基板及び前記Ｎ型不純物領域上にＰ型
エピタキシャル層を形成し、ｂ、Ｎ型不純物領域上のＰ
型エピタキシャル層上にホトダイオード部を、それ以外
の領域上にホトダイオード以外の素子を形成する ことからなることを特徴とする固体撮像素子である。
、前記Ｎ型半導体基板及び前記Ｎ型不純物領域上にＰ型
エピタキシャル層を形成し、ｂ、Ｎ型不純物領域上のＰ
型エピタキシャル層上にホトダイオード部を、それ以外
の領域上にホトダイオード以外の素子を形成する ことからなることを特徴とする固体撮像素子である。
［作用］
この発明の固体撮像素子は、Ｎ型半導体基板上にＮ型不
純物領域をホトダイオード部に設けた後、Ｐ型不純物を
含むエピタキシャル層を成長させ、Ｎ型不純物層からの
不純物のオートドーピングを利用して、従来の固体撮像
素子における２種のＰウェル層の役目をさせるようにし
たものである。
純物領域をホトダイオード部に設けた後、Ｐ型不純物を
含むエピタキシャル層を成長させ、Ｎ型不純物層からの
不純物のオートドーピングを利用して、従来の固体撮像
素子における２種のＰウェル層の役目をさせるようにし
たものである。
このように構成したことにより、製造工程の低温化、製
造時間の短縮化か出来るばかりでなく、高温、長時間の
熱処理による結晶への熱歪みを低減でき素子特性の向上
と、またＰウェル層をＰ型エピタキシャル層で形成して
いるため、従来のＰ型不純物による横方向拡散が無く、
素子の微細化が達成できる。
造時間の短縮化か出来るばかりでなく、高温、長時間の
熱処理による結晶への熱歪みを低減でき素子特性の向上
と、またＰウェル層をＰ型エピタキシャル層で形成して
いるため、従来のＰ型不純物による横方向拡散が無く、
素子の微細化が達成できる。
次にこの発明の実施例について述べる。
［実施例］
第１図はこの発明の一実施例を示す固体撮像素子のセル
の断面説明図である。
の断面説明図である。
先ず、濃度１０ −１０１５／ａｍ３のＮ型Ｓｉ基板１
上に、受光ホトダイオードを形成する領域にのみに選択
的に、不純物として砒素またはアンチモンを拡散し、濃
度１０〜１０２°／ｃＩｎ３．深さ１〜５人のＮ型不純
物層２を形成する。
上に、受光ホトダイオードを形成する領域にのみに選択
的に、不純物として砒素またはアンチモンを拡散し、濃
度１０〜１０２°／ｃＩｎ３．深さ１〜５人のＮ型不純
物層２を形成する。
このＮ型不純物層２の形成方法としてはイオン注入法、
気相拡散法など現在創案されている種々の拡散技術のい
ずれも利用できる。
気相拡散法など現在創案されている種々の拡散技術のい
ずれも利用できる。
次に、濃度１０ −１０１６／ｃｍ”のＰ型エピタキシ
ャル層３を３〜１１０１Ｊ程度の厚みでＣＶＤ法により
形成する。
ャル層３を３〜１１０１Ｊ程度の厚みでＣＶＤ法により
形成する。
次に、従来方法と全く同様に選択酸化法により、素子分
離用酸化膜４を３０００〜ｔｏｏｏｏ人、ゲート５１０
２酸化膜６，８を熱酸化法により５００〜１０００人、
ポリシリコン電極７，９を３０００〜５０００人の厚さ
でＣＶＤ法により形成し、ホトダイオード部には、燐ま
たは砒素拡散の濃度１０１６〜１０２０／ｃｍ３．深さ
１〜３人のＮ型不純物層１０をイオン注入法等により、
所定の深さの０，５〜１．５１Ｊｍ形成する。
離用酸化膜４を３０００〜ｔｏｏｏｏ人、ゲート５１０
２酸化膜６，８を熱酸化法により５００〜１０００人、
ポリシリコン電極７，９を３０００〜５０００人の厚さ
でＣＶＤ法により形成し、ホトダイオード部には、燐ま
たは砒素拡散の濃度１０１６〜１０２０／ｃｍ３．深さ
１〜３人のＮ型不純物層１０をイオン注入法等により、
所定の深さの０，５〜１．５１Ｊｍ形成する。
又、埋込チャネル型電荷転送部においては、イオン注入
法によりＮ型不純物層５を０．５〜２．０ ＩＪｌｌの
深さで形成する。
法によりＮ型不純物層５を０．５〜２．０ ＩＪｌｌの
深さで形成する。
以上の製造工程を経た最終の素子構造としては、第１図
のＮ型半導体基板１上のＮ型不純物Ｎ２において、種々
の熱処理工程を繰り返した結果として、図中のＡで示す
ような不純物のＰ型エピタキシャル層３への上方向拡散
（オートドーピングと通称される）が発生し、ホトダイ
オード部下には浅いＰ型エピタキシャル層が、その他の
領域にはそれよりも深いＰ型エピタキシャル層が形成さ
れた型となる。
のＮ型半導体基板１上のＮ型不純物Ｎ２において、種々
の熱処理工程を繰り返した結果として、図中のＡで示す
ような不純物のＰ型エピタキシャル層３への上方向拡散
（オートドーピングと通称される）が発生し、ホトダイ
オード部下には浅いＰ型エピタキシャル層が、その他の
領域にはそれよりも深いＰ型エピタキシャル層が形成さ
れた型となる。
［発明の効果］
以上のように、この発明の固体撮像素子によれば、従来
高温、長時間の熱処理により形成していた２種の深さの
Ｐウェル層を、Ｐ型エピタキシャル層とＮ型半導体基板
上の界面に設けられたＮ型不純物のオートドーピング現
象を利用して形成していることから、次のような効果を
奏するものである。
高温、長時間の熱処理により形成していた２種の深さの
Ｐウェル層を、Ｐ型エピタキシャル層とＮ型半導体基板
上の界面に設けられたＮ型不純物のオートドーピング現
象を利用して形成していることから、次のような効果を
奏するものである。
（ａ）製造工程の低温化、製造時間の短縮化が出来るた
め、高温、長時間の熱処理による結晶への熱歪みを低減
でき素子特性を向上できる。
め、高温、長時間の熱処理による結晶への熱歪みを低減
でき素子特性を向上できる。
（ｂ）Ｐウェル層をＰ型エピタキシャル層で形成してい
るため、従来のＰ型不純物による横方向拡散が無く、素
子の微細化を達成できる。
るため、従来のＰ型不純物による横方向拡散が無く、素
子の微細化を達成できる。
（Ｃ）製造技術が簡単なため、素子の歩留まりを向上さ
せることが可能となる。
せることが可能となる。
第１図はこの発明の一実施例を示す固体撮像素子のセル
断面説明図、第２図は従来の固体撮像素子デバイスにお
ける受光部のセル断面説明図である。 図において、にＮ型半導体基板、２：Ｎ型不純物層、３
：Ｐ型エピタキシャル層、４：素子分離用酸化膜、５：
Ｎ型不純物層、６及び８：ゲート５ｉ０２酸化膜、７：
第１ポリシリコン電極。 ９：第２ポリシリコン電極、１０：Ｎ型不純物層。 １１：Ｐウェル層（１）、１２：Ｐウェル層（２）守
− 手続補正書（自発） ］、事件の表示 特願昭６３−３１８７４号 ２、発明の名称 固体撮像素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名
称 （０２９）沖電気工業株式会社代表者 小杉
信光 ４、代理人 住 所 東京都港区芝浦４丁目１０番３号５、補
正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 （１）明細書３頁２〜３行の「Ｐウェル層（１）１１」
を「Ｐウェル層（２）１２Ｊと補正する。 （２）同３頁１１行の「７．」を削除する。 （３）同４頁１４行の「固体撮像素子において、」を削
除する。 （４）同６頁２行の「領域に」を「領域」と補正する。 （５）同６頁５行の１人」をｒ ＩＪｍ Ｊと補正する
。 （６）同６頁１７〜２０行の「燐または・・・形成する
。」を次の如く補正する。 「濃度１０〜１０２°ｃｍ−３の燐または砒素によるＮ
型不純物層１０を、イオン注入法等により０５〜１．５
μｍの深さに形成する。」 （７）同７頁２行の「注入法により」を「注入法等によ
り」と補正する。 （８）同８頁８行と９行間に次の文章を挿入する。 「（ｄ）さらに、ホトダイオード部におけるＮ型半導体
基板上のＮ型不純物層濃度をＰ型エピタキンヤル層の濃
度よりも高くすることが容易にてきることから、Ｎ型不
純物層への空乏層の伸びを防止でき、従来型よりも安定
したブルーミング対策かできる。」
断面説明図、第２図は従来の固体撮像素子デバイスにお
ける受光部のセル断面説明図である。 図において、にＮ型半導体基板、２：Ｎ型不純物層、３
：Ｐ型エピタキシャル層、４：素子分離用酸化膜、５：
Ｎ型不純物層、６及び８：ゲート５ｉ０２酸化膜、７：
第１ポリシリコン電極。 ９：第２ポリシリコン電極、１０：Ｎ型不純物層。 １１：Ｐウェル層（１）、１２：Ｐウェル層（２）守
− 手続補正書（自発） ］、事件の表示 特願昭６３−３１８７４号 ２、発明の名称 固体撮像素子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名
称 （０２９）沖電気工業株式会社代表者 小杉
信光 ４、代理人 住 所 東京都港区芝浦４丁目１０番３号５、補
正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 （１）明細書３頁２〜３行の「Ｐウェル層（１）１１」
を「Ｐウェル層（２）１２Ｊと補正する。 （２）同３頁１１行の「７．」を削除する。 （３）同４頁１４行の「固体撮像素子において、」を削
除する。 （４）同６頁２行の「領域に」を「領域」と補正する。 （５）同６頁５行の１人」をｒ ＩＪｍ Ｊと補正する
。 （６）同６頁１７〜２０行の「燐または・・・形成する
。」を次の如く補正する。 「濃度１０〜１０２°ｃｍ−３の燐または砒素によるＮ
型不純物層１０を、イオン注入法等により０５〜１．５
μｍの深さに形成する。」 （７）同７頁２行の「注入法により」を「注入法等によ
り」と補正する。 （８）同８頁８行と９行間に次の文章を挿入する。 「（ｄ）さらに、ホトダイオード部におけるＮ型半導体
基板上のＮ型不純物層濃度をＰ型エピタキンヤル層の濃
度よりも高くすることが容易にてきることから、Ｎ型不
純物層への空乏層の伸びを防止でき、従来型よりも安定
したブルーミング対策かできる。」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 固体撮像素子において、 ａ、Ｎ型半導体基板上の一部にＮ型不純物領域を形成し
、前記Ｎ型半導体基板及び前記Ｎ型不純物領域上にＰ型
エピタキシャル層を形成し、ｂ、Ｎ型不純物領域上のＰ
型エピタキシャル層上にホトダイオード部を、それ以外
の領域上にホトダイオード以外の素子を形成する ことからなることを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63031874A JPH01207964A (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63031874A JPH01207964A (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01207964A true JPH01207964A (ja) | 1989-08-21 |
Family
ID=12343183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63031874A Pending JPH01207964A (ja) | 1988-02-16 | 1988-02-16 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01207964A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0774334A (ja) * | 1990-05-11 | 1995-03-17 | Gold Star Electron Co Ltd | Ｃｃｄ映像素子およびその製造方法 |
| US5486711A (en) * | 1993-06-25 | 1996-01-23 | Nikon Corporation | Solid-state image sensor with overlapping split gate electrodes |
| DE102017121693A1 (de) * | 2017-09-19 | 2019-03-21 | Infineon Technologies Ag | Dotierungsverfahren |
-
1988
- 1988-02-16 JP JP63031874A patent/JPH01207964A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0774334A (ja) * | 1990-05-11 | 1995-03-17 | Gold Star Electron Co Ltd | Ｃｃｄ映像素子およびその製造方法 |
| US5486711A (en) * | 1993-06-25 | 1996-01-23 | Nikon Corporation | Solid-state image sensor with overlapping split gate electrodes |
| DE102017121693A1 (de) * | 2017-09-19 | 2019-03-21 | Infineon Technologies Ag | Dotierungsverfahren |
| US10566198B2 (en) | 2017-09-19 | 2020-02-18 | Infineon Technologies Ag | Doping method |
| DE102017121693B4 (de) | 2017-09-19 | 2022-12-08 | Infineon Technologies Ag | Dotierungsverfahren |
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