JPH01503102A - インタライン転送電荷結合素子 - 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】

インクライン転送電荷結合素子 この発明は電荷結合素子（ＣＯＤ）に、更に詳しくはインタライン転送ＣＣＤ　 Ｋｒ１Ａ係している。 インタライン転送ＣＯＤは、複数の行に整列させられた光検出器の配列を備えて いて、この各行には複数の光検出器があり且つインタライン転送ＣＯＤが光検出 器の行間にはさみ込まれている

【インタリープ】形式の画像装置に使用されてい る。動作の際、一つの行における個個の光検出器によりて検出された電流は、関 連の蓄積キャパシタにおける積分の後、近接のインクライン転送ＣＯＤの個個の セルにおける電荷としての蓄積のために周期的に並列に転送され、そして次にそ のような電荷は利用場所への伝送のためにＣＯＤから電流として出力線へ直列に 読み出される。 このような利用のために重要なことはインタライン転送ＣＯＤ自体がホトセルの 配列を励起するために使用された光によって直接影響されないことであり、この 目的のためにＣＯＤの上に光速へい体な利用することが普通に行われているが、 この光遮へい体は一般に金属の層の形式なしていて１元検出器の配列及びインタ ライン転送ＣＯＤが形成されている共通のシリコン基板の表面上に付着させられ ており、且つ光が光検出器には達するがＣＯＤの重大なゲート電極領域には達し ないように適当なパターンにされている。 ゲート電極に不透明さｒ与えて自己整列式遮へい体がゲート電極の形成と共に自 動的に存在するようにし、従って付加的な遮へいの必要性が回避されるようＫす ることが有利であろう。 しかしながら、グー）！極は典型的にはドープされたポリシリコンでできており 、これは所望の不透明さな呈しない。 別の問題は、ポリシリコンはドープされた場合でさえも所望のものより高いシー ト抵抗率を持つ傾向があることである。従って、増大した不透明さに加えて、実 現され得る読出し速度な改善するためにゲート電極がより低いシート抵抗値を持 つとすれば有利であろう。 発明の開示 これらの目的のために、ドープされたポリシリコンの下方層及びけい化物の上方 層からなる二重層なゲート電極として使用するのが望ましいことが判明している 。そのような二重層は以下においてはポリサイド層と呼ばれる。けい化物として けい化タングステンな使用すると、不透明であり且つ高度に導電性であるポリサ イドゲート電極が得られるので、・特に有利であることが判明した。この発明の 採択実施例な形成するポリサイド法においては、それぞれＫｌ相及び第２相の組 のゲート電極を形成するために通常付着させられた二つのポリシリコン層のそれ ぞれの上に順にけい化物層が一様に付着させられ、そしてポリシリコン層及びけ い化物層が共通のマスクな朗いた反応性イオン食刻法によりて食刻されて二つの 層の自動整列が達成される。 更に、ポリサイド法は高抵抗酸化物層が第１相の組のゲート電極上で成長させら れて１重なり合う第２相の組のゲート電極からの電気的分離を与えることを可能 にする。 −態様においＣはこの発明は、第１相の組のゲート電極が、重なり合う第２相の 組の電極とインタリープ（はさみ込み）されていて、第１相の組の電極及び第２ 相の組の電極が両方共不透明であり且つ二重層構造ｒ持りていて、その下方層が 導電性になるようにドープされたポリシリコン製であり且つその上方層が不透明 なけい化物層であって、これら二つの組がこのけい化物から成長した分離酸化物 によって分離され℃いる二相ゲート電極システムを用いたＩ！荷結合素子に向け られている。 この発明は添付の図面について行われた次の更に詳細な訣明から一層よく理解さ れるであろうが、添付の図面において、図１はこの発明に従り℃ポリサイドの第 １相及び第２相のゲート電極を備えたＣＯＤの一つの段のチャネル領域に泊って 縦方向に取られた断面な示している。 発明な実施する方法 この発明は通常の二相埋込みチャネルＣＯＤへの組込みに特に関連して説明され る。 図１において、シリコンウェハ１０は、そのバルクがｐ形であって、その上方面 に埋込みチャネルがあり、これに信号電荷転送が集中している。このチャネルは 下方層の十符号１２によって概略的に表されたドナーイオンの注入によって形成 されている。酸化げい素層１３はウェハの上方面においてチャネルの上にある。 この酸化物層の上には二つだけが示されている第１相の組の電極１４かうなるゲ ート電極がある。この第１相の組の電極の上には一つだけが示されている第２相 の組の電極１６がある。二つの組の電極の間にはクロツク源（図示されていない 〕が接続されて、これらの間に周期的に変化する電位差が加えられ、二つの組の ゲート電極によって確立された埋込みチャネルにおける連続した電位井戸の間で 信号電荷バケットを転送する。電位井戸間での電荷転送の所望の方向性を確保す るために、下方層の十符号１８によりて示されたように、各ゲート電極の下に非 対称的に付加的なドナーイオンが注入され℃いる。 既述の諸点においてはこのＣＯＤは普通である。更ＶＣ，前述の同時出願係属中 の出願においては、そのような構造物な製作するための一方法が記載されている 。 この発明に従って１両方の組の電極１４及び１６には二つの層がある。ゲート酸 化物層１３と接触している下方層１４Ａ。 １６Ａは低い抵抗率になるようにドーグされたポリシリコン製であって、数千オ ングストロームの厚さ１例えば約３０００オングストロームの厚さである。この 層はポリシリコンが酸化けい素ゲート絶縁に対する制御金属として役立つために 特に適しているので重要である。上方層１４Ｂ、１６Ｂは周囲光に対して不透明 であり且つ低い抵抗値を持つように十分な厚さのげい化物、有利にはけい化タン グステン製である。数千オングストローム、例えば３０００オングストロームの 厚さで十分である。 酸化けい素層２０は重なりの領域における電極１４と１６との間の電気的分離な 与える。 このような二重ポリサイド層を形成するためにはｓ１種の技術を使用することが できる。 特に、好適な技術は、まず適当なドーピング及び厚さのポリシリコンの一様な層 を通常の方法１例えば化学蒸着法で非選択的に付着させ、そして次にけい化タン グステン源な用いて適当な厚さのけい化タングステンの層な非選択的にそれの上 にスパッタ付着させることを含んでいる。結果として生じた二層構造物は次に所 望のパターンのマスクな施されて非等方的にプラズマ食刻され、二層構造物に対 して所望のほぼ垂直の側壁が与えられる。 更に、第２相の組の電極？形成する際に使用するための二重層構造物乞付着させ る前に、ウェハが酸化雰囲気中で加熱されて、所望の分離を与えるために十分な 厚さ１例えば約１０００オングストロームの厚さの、第１相の組のものの表面上 における酸化けい素層を成長させる。そのような成長の後、二重層な付着させ１ 次に前のようにパターン化して、第２相の組のゲート電極な形成すればよい。 特に、けい化物層の材料がスパッタリングに対して容易に影響な受けない場合［ は、所望の二重層ポリサイド電極を形成するために他の技法を利用することがで きる。そのような場合には、ポリシリコン膜す付着させて、第１相の組の電極と して役立つようにそれなバター７化した後、所望の叶い化物の金属成分１例えば けい化コバルトについてはコバルト、又はけい化？タンについてはチタン、の層 が非選択的に付着させられる。次にポリシリコンにおける金属はポリシリコンの 部分的反応によって重なりの領域に金属けい化物な形成するのに十分な温度に加 熱される。未反応の金属は適当な食刻剤によって選択的に除去されて１重なりの 原始領域にけい化物及びポリシリコンの二重層が残される。 ＦＩＧ、１ 国際調査報告 国際調査報告 ｕｓ　ａｇｏｏａｓｓ Ｓ＾　２１７１５

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．第１相の組のダート電極が、重なり合う第２相の組の電極とインタリーブさ れている二相ダート電極システムであって、第１相の組の電極及び第２相の組の 電極が両方共不透明であり且つ二重層構造を持っていて、その下方層が導電性に なるようにドープされたポリシリコン製であり且つその上方層が不透明なけい化 物層であり、これら二つの組のものがこのけい化物から成長した分離酸化物によ り分離されていることによって特徴づけられている前記の電極システムを用いた 電荷結合素子。
2. ２．けい化物がけい化タングステンである、請求項１の素子。
3. ３．ポリシリコン層及びけい化物層がそれぞれ約数千オンダストロームの厚さで ある、請求項２の素子。
4. ４．分離酸化物が約１０００オンダストロームの層さである、請求項３の素子。
5. ５．二相ＣＣＤの製造において、ポリシリコンの層及びけい化タングステンの層 を非選択的に付着させて次にこれら二つの層を非等方的に選択的にプラズマ食刻 して所望の一組のダート電極を形成することによって各組のゲート電極を順に形 成することからなっている二組のゲート電極を形成する方法。
6. ６．請求項５の方法において、第２組のダート電極を形成する前に第１組のゲー ト電極のけい化物層を酸化させて分離酸化物を形成する段階。