JPH01245528A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
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- JPH01245528A JPH01245528A JP63073897A JP7389788A JPH01245528A JP H01245528 A JPH01245528 A JP H01245528A JP 63073897 A JP63073897 A JP 63073897A JP 7389788 A JP7389788 A JP 7389788A JP H01245528 A JPH01245528 A JP H01245528A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は暗電流を低減させた固体撮像装置の製造方法に
関する。
関する。
［従来の技術］
固体撮像装置は、小型、低消費電力及び高信頼性の特徴
を生して急速に発展している。固体撮像装置は、その信
号の取出し形態により、インターライン転送方式と呼ば
れる電荷転送撮像装置とＭＯ３型撮像装置とに大別され
る。しかし、これらのいずれの形態においても、光電変
換部は通常基板半導体とｐ−ｎ接合を形成した領域から
構成されている。
を生して急速に発展している。固体撮像装置は、その信
号の取出し形態により、インターライン転送方式と呼ば
れる電荷転送撮像装置とＭＯ３型撮像装置とに大別され
る。しかし、これらのいずれの形態においても、光電変
換部は通常基板半導体とｐ−ｎ接合を形成した領域から
構成されている。
第３図は従来のインターライン転送方式による電荷転送
撮像装置における単位セルの断面模式図である。
撮像装置における単位セルの断面模式図である。
ｐ型半導体基板１０の主面には光電変換部１１が形成さ
れており、この光電変換部１１は基板半導体とは異なる
ｎ型領域からなり、前記ｐ型半導体基板１０とでｐ−ｎ
接合を構成する。また、ｐ型半導体基板１０の主面には
、トランスファゲート領域１２を挾んで前記光電変換部
１１と対向する位置にｎ型領域からなる垂直埋込みチャ
ネルのＣＣＤレジスタ１３が配置されている。更に、光
電変換部１１及びＣＣＤレジスタ１３の周囲には基板不
純物濃度より高い不純物層からなるチャネルストップ領
域１４が形成されている。これらが形成されたｐ型半導
体基板１０の上面には、熱酸化５ｉ０２膜等の絶縁膜１
５が形成され、更に、トランスファゲート１２とＣＣＤ
レジスタ１３上には上記絶縁膜１５を介してゲート電ｆ
ｉ１６が配置されている。そして、その全面は、リン及
びボロン等が混合された平坦化絶縁膜１７により覆われ
ている。更に、光電変換部１１を除いた平坦化絶縁８１
７の上には配線用の金属膜として、例えば、アルミニウ
ム膜１８が形成されている。アルミニウム膜１８は遮光
手段としても機能し、その上にはカバーガラス膜（図示
せず）が形成されている。
れており、この光電変換部１１は基板半導体とは異なる
ｎ型領域からなり、前記ｐ型半導体基板１０とでｐ−ｎ
接合を構成する。また、ｐ型半導体基板１０の主面には
、トランスファゲート領域１２を挾んで前記光電変換部
１１と対向する位置にｎ型領域からなる垂直埋込みチャ
ネルのＣＣＤレジスタ１３が配置されている。更に、光
電変換部１１及びＣＣＤレジスタ１３の周囲には基板不
純物濃度より高い不純物層からなるチャネルストップ領
域１４が形成されている。これらが形成されたｐ型半導
体基板１０の上面には、熱酸化５ｉ０２膜等の絶縁膜１
５が形成され、更に、トランスファゲート１２とＣＣＤ
レジスタ１３上には上記絶縁膜１５を介してゲート電ｆ
ｉ１６が配置されている。そして、その全面は、リン及
びボロン等が混合された平坦化絶縁膜１７により覆われ
ている。更に、光電変換部１１を除いた平坦化絶縁８１
７の上には配線用の金属膜として、例えば、アルミニウ
ム膜１８が形成されている。アルミニウム膜１８は遮光
手段としても機能し、その上にはカバーガラス膜（図示
せず）が形成されている。
このように構成された電荷転送撮像装置は、ｐ型半導体
基板１０と光電変換部１１とで構成されるｐ−ｎ接合部
を逆バイアス状態にし、ここに光が照射されることによ
って生じた信号電荷をＣＣＤレジスタ１３によって垂直
方向に転送することにより、撮像信号を読出すように動
作をする。
基板１０と光電変換部１１とで構成されるｐ−ｎ接合部
を逆バイアス状態にし、ここに光が照射されることによ
って生じた信号電荷をＣＣＤレジスタ１３によって垂直
方向に転送することにより、撮像信号を読出すように動
作をする。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような固体撮像装置においては、光
電変換部１１の暗電流は、撮像装置の低照度撮像レベル
の限界を決めたり、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を決める
重要な特性であり、その低減が望まれている。ｐ−ｎ接
合の暗電流を低減させるには、基板半導体界面に露出し
ているｐ −ｒｌ接合部空乏層の表面再結合速度を減少
させることが必要である。この表面再結合速度は、基板
半導体界面の未結合シリコンボンドにより生ずる表面準
位に依存する。そこで、従来、この表面準位密度を減少
させる方法として金属配線と基板とのコンタクト強化の
ためのアロイ処理と呼ばれる最終熱処理を水素雰囲気で
行うことが提案されている。
電変換部１１の暗電流は、撮像装置の低照度撮像レベル
の限界を決めたり、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を決める
重要な特性であり、その低減が望まれている。ｐ−ｎ接
合の暗電流を低減させるには、基板半導体界面に露出し
ているｐ −ｒｌ接合部空乏層の表面再結合速度を減少
させることが必要である。この表面再結合速度は、基板
半導体界面の未結合シリコンボンドにより生ずる表面準
位に依存する。そこで、従来、この表面準位密度を減少
させる方法として金属配線と基板とのコンタクト強化の
ためのアロイ処理と呼ばれる最終熱処理を水素雰囲気で
行うことが提案されている。
これにより、前述した基板界面の未結合シリコンボンド
と水素とを結合させ、暗電流の原因となる表面準位密度
の低減を図っていた。
と水素とを結合させ、暗電流の原因となる表面準位密度
の低減を図っていた。
しかしながら、このような方法によっても、光電変換部
の暗電流は１Ｏ−１２Ａ／ｃｕｔが限界であり、その低
減が望まれていた。
の暗電流は１Ｏ−１２Ａ／ｃｕｔが限界であり、その低
減が望まれていた。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
ｐ−ｎ接合からなる光電変換部の暗電流を更に低減する
ことが可能な固体撮像装置の製造方法を提供することを
目的とする。
ｐ−ｎ接合からなる光電変換部の暗電流を更に低減する
ことが可能な固体撮像装置の製造方法を提供することを
目的とする。
［課題を解決するための手段１
本発明は、ｐ−ｎ接合領域を光電変換部とする固体撮像
装置の各部を形成した後、最終熱処理工程の前に３５０
乃至５００℃の温度で水素プール処理を行い、その後、
水素プラズマ処理温度以下の水素雰囲気で最終熱処理を
行うようにしている。
装置の各部を形成した後、最終熱処理工程の前に３５０
乃至５００℃の温度で水素プール処理を行い、その後、
水素プラズマ処理温度以下の水素雰囲気で最終熱処理を
行うようにしている。
［作用］
固体撮像装置の各部を形成した後、水素プラズマ処理を
行うと、水素プラズマ中のＨ＋イオンが基板表面と絶縁
膜との界面において、未結合シリコンボンドと極めて良
好に結合する。そして、その後の最終熱処理は水素プラ
ズマ処理温度以下で行われるため、上記結合された水素
イオンが安定化される。これにより基板の表面準位密度
が十分に低減され、暗電流の発生を大幅に抑制すること
ができる。
行うと、水素プラズマ中のＨ＋イオンが基板表面と絶縁
膜との界面において、未結合シリコンボンドと極めて良
好に結合する。そして、その後の最終熱処理は水素プラ
ズマ処理温度以下で行われるため、上記結合された水素
イオンが安定化される。これにより基板の表面準位密度
が十分に低減され、暗電流の発生を大幅に抑制すること
ができる。
し実施例］
以下、本発明をインターライン転送方式による電荷転送
撮像装置に適用した実施例について説明する。
撮像装置に適用した実施例について説明する。
本実施例に係る電荷転送撮像装置の製造方法は、第１図
にその工程図を示すように、各部の形成工程（ステップ
Ｓｌ）と、水素プラズマ処理（ステップＳ２）と、水素
アロイ処理（ステップＳ３）とにより構成される。
にその工程図を示すように、各部の形成工程（ステップ
Ｓｌ）と、水素プラズマ処理（ステップＳ２）と、水素
アロイ処理（ステップＳ３）とにより構成される。
各部の形成工程（ステップＳＬ）は、第２図に示すよう
に、先ず、ｐ型半導体基板１０に選択拡散によりｎ型の
光電変換部１１及びＣＣＤレジスタ１３と、チャネルス
トップ領域１４とを形成し、更に、その上に５ｉ０２の
絶縁膜１５、ゲート電極１６、平坦化絶縁膜１７、アル
ミニウム膜１８、及びカバーガラス膜１９を順次形成す
ることにより行われる。
に、先ず、ｐ型半導体基板１０に選択拡散によりｎ型の
光電変換部１１及びＣＣＤレジスタ１３と、チャネルス
トップ領域１４とを形成し、更に、その上に５ｉ０２の
絶縁膜１５、ゲート電極１６、平坦化絶縁膜１７、アル
ミニウム膜１８、及びカバーガラス膜１９を順次形成す
ることにより行われる。
次に、水素プラズマ処理（ステップＳ２）では、上記の
工程により形成された撮像装置を、３５０乃至５００℃
のプラズマ雰囲気で１０分以上処理する。これにより、
水素プラズマ中のＨ＋イオン２０（第２図）は、ｐ−ｎ
接合のｎ型領域である光電変換部１１と、その上部に覆
われている絶縁膜１５との界面２１において、未結合の
シリコン及び酸素と良好に結合する。この結果、暗電流
発生の基になる表面準位密度を低減さ瞳ることかできる
。
工程により形成された撮像装置を、３５０乃至５００℃
のプラズマ雰囲気で１０分以上処理する。これにより、
水素プラズマ中のＨ＋イオン２０（第２図）は、ｐ−ｎ
接合のｎ型領域である光電変換部１１と、その上部に覆
われている絶縁膜１５との界面２１において、未結合の
シリコン及び酸素と良好に結合する。この結果、暗電流
発生の基になる表面準位密度を低減さ瞳ることかできる
。
最後に金属配線と基板とのコンタクトを強化するための
アロイ熱処理（ステップＳ３）を行う。
アロイ熱処理（ステップＳ３）を行う。
この最終熱処理の温度は上述した界面２１で結合してい
る水素イオンＨ＋を安定化させるため、水素プラズマ処
理温度より少なくとも１０℃以上低い温度で行う。
る水素イオンＨ＋を安定化させるため、水素プラズマ処
理温度より少なくとも１０℃以上低い温度で行う。
この製造方法により、ｐ−ｎ接合を光電変換部とする撮
像装置の暗電流を大幅に低減することができる。
像装置の暗電流を大幅に低減することができる。
なお、上記実施例では、電荷転送撮像装置を例にとって
説明したが、本発明はＭＯ３型撮像装置にも適用可能で
あることはいうまでもない。
説明したが、本発明はＭＯ３型撮像装置にも適用可能で
あることはいうまでもない。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、高温で゛水素プ
ラズマ処理を行っているので、界面の未結合シリコンボ
ンドに水素を良好に結合させることができ、その結果ｐ
−ｎ接合を形成している半導体基板主面と基板主面を覆
う絶縁層との界面の表面準位を大幅に低減させることが
できる。このため、本発明はｐ−ｎ接合を光電変換部と
する固体撮像装置の暗電流を十分に低減することができ
るという効果を奏する。
ラズマ処理を行っているので、界面の未結合シリコンボ
ンドに水素を良好に結合させることができ、その結果ｐ
−ｎ接合を形成している半導体基板主面と基板主面を覆
う絶縁層との界面の表面準位を大幅に低減させることが
できる。このため、本発明はｐ−ｎ接合を光電変換部と
する固体撮像装置の暗電流を十分に低減することができ
るという効果を奏する。
第１図は本発明の実施例に係る電荷転送撮像装置の製造
工程図、第２図は同製造工程における水素プラズマ処理
の様子を示ず上記撮像装置のセル断面図、第３図は従来
の電荷転送撮像装置のセル要部断面図である。 １０；ｐ型半導体基板、１１；光電変換部（ｎ領域＞、
１２；）ランスファゲート領域、１３；ＣＣＤレジスタ
、１４：チャネルストップ領域、１５；絶縁膜（Ｓｉ０
２ ）−１６；ゲート電極、１７；平坦化絶縁膜、１８
；アルミニウム膜、２０；水素プラズマ、２１；界面
工程図、第２図は同製造工程における水素プラズマ処理
の様子を示ず上記撮像装置のセル断面図、第３図は従来
の電荷転送撮像装置のセル要部断面図である。 １０；ｐ型半導体基板、１１；光電変換部（ｎ領域＞、
１２；）ランスファゲート領域、１３；ＣＣＤレジスタ
、１４：チャネルストップ領域、１５；絶縁膜（Ｓｉ０
２ ）−１６；ゲート電極、１７；平坦化絶縁膜、１８
；アルミニウム膜、２０；水素プラズマ、２１；界面
Claims (1)
- （１）ｐ−ｎ接合領域を光電変換部とする固体撮像装置
の各部を形成した後、３５０乃至５００℃の温度範囲で
水素プラズマ処理を行い、その後前記水素プラズマ処理
温度以下の温度の水素雰囲気で最終熱処理を行うことを
特徴とする固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073897A JPH01245528A (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63073897A JPH01245528A (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01245528A true JPH01245528A (ja) | 1989-09-29 |
Family
ID=13531456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63073897A Pending JPH01245528A (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01245528A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03225959A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-04 | Sharp Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
| KR20030040865A (ko) * | 2001-11-16 | 2003-05-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 암전류를 감소시키기 위한 이미지센서의 제조 방법 |
| KR100399955B1 (ko) * | 2001-11-19 | 2003-09-29 | 주식회사 하이닉스반도체 | 암전류를 감소시키기 위한 이미지센서의 제조 방법 |
| JP2008172056A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Sharp Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| CN101901821A (zh) * | 2009-05-28 | 2010-12-01 | 索尼公司 | 制作半导体器件的方法 |
| US7892877B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-02-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing image sensor |
-
1988
- 1988-03-28 JP JP63073897A patent/JPH01245528A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03225959A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-04 | Sharp Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
| KR20030040865A (ko) * | 2001-11-16 | 2003-05-23 | 주식회사 하이닉스반도체 | 암전류를 감소시키기 위한 이미지센서의 제조 방법 |
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| CN101901821A (zh) * | 2009-05-28 | 2010-12-01 | 索尼公司 | 制作半导体器件的方法 |
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