JPH02306661A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH02306661A JPH02306661A JP1129137A JP12913789A JPH02306661A JP H02306661 A JPH02306661 A JP H02306661A JP 1129137 A JP1129137 A JP 1129137A JP 12913789 A JP12913789 A JP 12913789A JP H02306661 A JPH02306661 A JP H02306661A
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- JP
- Japan
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- gate electrode
- transfer gate
- conductivity type
- junction
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- 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
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (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〕
本発明は、電荷転送装置を用いた固体撮像装置に関し、
特に受光部にＰ−Ｎ接合型フォトダイトートを用いた固
体撮像装置に関する。
特に受光部にＰ−Ｎ接合型フォトダイトートを用いた固
体撮像装置に関する。
従来、この種の固体撮像装置は、受光部から電荷転送部
への読み出し特性を向上させるため、受光部に低濃度で
接合の深いＮ型領域が設けられ、さらに受光部から電荷
転送部に電荷を転送するトランスファゲート電極に自己
整合的に濃度の高いＮ型領域を形成し、トランスファゲ
ート電極に重なるＮ型領域部分は、低濃度になるように
形成されていた。
への読み出し特性を向上させるため、受光部に低濃度で
接合の深いＮ型領域が設けられ、さらに受光部から電荷
転送部に電荷を転送するトランスファゲート電極に自己
整合的に濃度の高いＮ型領域を形成し、トランスファゲ
ート電極に重なるＮ型領域部分は、低濃度になるように
形成されていた。
第４図は、従来の固体撮像装置の一例を示す主要部の断
面図である。Ｎ型半導体基板１に反対導電型のＰ型ウェ
ル２が形成され、受光部は接合が深く濃度の低い第２の
Ｎ型領域６と、第２のＮ型領域６よりも接合が浅く濃度
の高い第１のＮ型領域７が形成され、高濃度Ｐ型頭域で
あるチャンネルストップ領域８とＰ−Ｎ接合型フォトダ
イオードを形成している。受光部で発生した電子はトラ
ンスファゲート電極５により電荷転送部３に読み出され
、信号電子として出力される。また、受光部で発生した
過剰な電子はＮ型半導体基板１に排出される縦型オーバ
ーフロードレイン構造となるようにＮ型半導体基板１と
Ｐ型ウェル２の間には適切な電圧が印加されている。こ
のような固体撮像装置では、濃度の高い第１のＮ型領域
７がトランスファゲート電極５と自己整合的に形成され
、トランスファゲート電極５の下には、濃度の低い第２
のＮ型領域６のみが重なって形成されているため、受光
部から電荷転送部３に信号電子を読み出す時トランスフ
ァゲート電極のＮ型領域の重なり部分で信号電子の一部
が電位障壁によって読み出されずに受光部に残る読み出
し特性の不良を、著しく改善することができる。
面図である。Ｎ型半導体基板１に反対導電型のＰ型ウェ
ル２が形成され、受光部は接合が深く濃度の低い第２の
Ｎ型領域６と、第２のＮ型領域６よりも接合が浅く濃度
の高い第１のＮ型領域７が形成され、高濃度Ｐ型頭域で
あるチャンネルストップ領域８とＰ−Ｎ接合型フォトダ
イオードを形成している。受光部で発生した電子はトラ
ンスファゲート電極５により電荷転送部３に読み出され
、信号電子として出力される。また、受光部で発生した
過剰な電子はＮ型半導体基板１に排出される縦型オーバ
ーフロードレイン構造となるようにＮ型半導体基板１と
Ｐ型ウェル２の間には適切な電圧が印加されている。こ
のような固体撮像装置では、濃度の高い第１のＮ型領域
７がトランスファゲート電極５と自己整合的に形成され
、トランスファゲート電極５の下には、濃度の低い第２
のＮ型領域６のみが重なって形成されているため、受光
部から電荷転送部３に信号電子を読み出す時トランスフ
ァゲート電極のＮ型領域の重なり部分で信号電子の一部
が電位障壁によって読み出されずに受光部に残る読み出
し特性の不良を、著しく改善することができる。
固体撮像装置の受光部のＮ型領域は、スミア特性や感度
特性を向上させるために、接合が深いことが望ましい。
特性を向上させるために、接合が深いことが望ましい。
しかし、第４図に示したような従来の固体撮像装置では
、通常の半導体製造技術である熱拡散法を用いて第１の
Ｎ型領域６をより深く形成すると横方向にも拡散される
ためトランスファゲート電極５下の第１のＮ型領域６の
下の重なり部分が大きくなり読み出し特性が変動してし
まう、また熱拡散法でＮ型領域を形成した場合接合深さ
が深くなるほど接合深さのばらつきが大きくなるため、
読み出し特性のばらつきが大きくなるという欠点があっ
た。
、通常の半導体製造技術である熱拡散法を用いて第１の
Ｎ型領域６をより深く形成すると横方向にも拡散される
ためトランスファゲート電極５下の第１のＮ型領域６の
下の重なり部分が大きくなり読み出し特性が変動してし
まう、また熱拡散法でＮ型領域を形成した場合接合深さ
が深くなるほど接合深さのばらつきが大きくなるため、
読み出し特性のばらつきが大きくなるという欠点があっ
た。
本発明は、第１、導電型の半導体基板に反対導電型ウェ
ルが存在し、受光部として該反対導電型ウェルよりも接
合か浅く表面濃度の高い第１導電型の第１領域を設け、
且つ該第１領域が電荷転送部へ信号電荷を転送する手段
となるトランスファゲート電極と１部隣接するように形
成され、前記第１領域が前記トランスファゲート電極と
隣接する部分で濃度が薄く接合が浅くなるように前記ト
ランスファゲート電極に対して自己整合的に設けられて
いるというものである。
ルが存在し、受光部として該反対導電型ウェルよりも接
合か浅く表面濃度の高い第１導電型の第１領域を設け、
且つ該第１領域が電荷転送部へ信号電荷を転送する手段
となるトランスファゲート電極と１部隣接するように形
成され、前記第１領域が前記トランスファゲート電極と
隣接する部分で濃度が薄く接合が浅くなるように前記ト
ランスファゲート電極に対して自己整合的に設けられて
いるというものである。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の第１の実施例を示す固体撮像装置の
要部断面図である。
要部断面図である。
第１図が、従来例を示す第４図と大きく異なる点は、受
光部の接合が深く濃度の低い第２のＮ型領域６がトラン
スファゲート電極とは、重ならないで形成され、濃度が
低く接合の浅いＮ型領域１１（第１領域）がトランスフ
ァゲート電極５に自己整合的に形成されている点にある
。
光部の接合が深く濃度の低い第２のＮ型領域６がトラン
スファゲート電極とは、重ならないで形成され、濃度が
低く接合の浅いＮ型領域１１（第１領域）がトランスフ
ァゲート電極５に自己整合的に形成されている点にある
。
このような固体撮像装置は、以下に示すような方法で、
作成することができる。まずＮ型半導体基板１にＰ型ウ
ェル２を熱拡散法で深く形成する。次に、受光部にＰ型
ウェル２よりも表面濃度が高くなるように接合が深く濃
度の低い第２のＮ型領域６を写真蝕刻法と熱拡散で形成
する。さらに、電荷転送部３を写真蝕刻法とイオン注入
法で形成し、表面に形成した酸化硅素膜１２と窒化硅素
膜１３を介してトランスファゲート電極５を写真蝕刻法
とエツチング法で形成した時のトランスファゲート付近
の拡大図を第２図（ａ）に示す。
作成することができる。まずＮ型半導体基板１にＰ型ウ
ェル２を熱拡散法で深く形成する。次に、受光部にＰ型
ウェル２よりも表面濃度が高くなるように接合が深く濃
度の低い第２のＮ型領域６を写真蝕刻法と熱拡散で形成
する。さらに、電荷転送部３を写真蝕刻法とイオン注入
法で形成し、表面に形成した酸化硅素膜１２と窒化硅素
膜１３を介してトランスファゲート電極５を写真蝕刻法
とエツチング法で形成した時のトランスファゲート付近
の拡大図を第２図（ａ）に示す。
この時、接合が深く濃度の低い第２のＮ型領域６とトラ
ンスファゲート電極５は重ならないで形成され、トラン
スファゲート電極５は酸化雰囲気中で熱処理されている
ため酸化膜１４が形成されている０次に、第２図（ｂ）
に示すように酸化膜１４をマスクに窒化硅素膜１３をエ
ツチングする。
ンスファゲート電極５は重ならないで形成され、トラン
スファゲート電極５は酸化雰囲気中で熱処理されている
ため酸化膜１４が形成されている０次に、第２図（ｂ）
に示すように酸化膜１４をマスクに窒化硅素膜１３をエ
ツチングする。
さらに、酸化膜１４と酸化硅素膜１２を窒化硅素膜１３
と選択的にエツチングしイオン注入法によりリンを注入
して第１のＮ型領域７を形成すれば、第２図（Ｃ）に示
すようにトランスファゲート電極に隣接した部分に濃度
が低く接合の浅いＮ型領域１１（第１領域）を形成する
ことができる。
と選択的にエツチングしイオン注入法によりリンを注入
して第１のＮ型領域７を形成すれば、第２図（Ｃ）に示
すようにトランスファゲート電極に隣接した部分に濃度
が低く接合の浅いＮ型領域１１（第１領域）を形成する
ことができる。
第３図は、本発明の第２の実施例の固体撮像装置の要部
断面図である。
断面図である。
第３図は、第２図（ｃ）の状態でリンを注入して熱処理
を施したあと、イオン注入法で低い加速エネルギーでボ
ロンを注入することにより高濃度のＰ型頭域１５を自己
整合的に形成することにより作成することができる。こ
の実施例では、絶縁膜と半導体基板界面にある表面準位
の影響を受けないため暗電流特性を向上させることかで
きる。
を施したあと、イオン注入法で低い加速エネルギーでボ
ロンを注入することにより高濃度のＰ型頭域１５を自己
整合的に形成することにより作成することができる。こ
の実施例では、絶縁膜と半導体基板界面にある表面準位
の影響を受けないため暗電流特性を向上させることかで
きる。
以上説明したように本発明は、受光部のＮ型領域がトラ
ンスファゲート電極に対しトランスファゲート電極に隣
接する部分で接合が浅く、濃度が薄くなるように自己整
合的に設けられているため、良好な読み出し特性を有す
る固体撮像装置を提供することができる。
ンスファゲート電極に対しトランスファゲート電極に隣
接する部分で接合が浅く、濃度が薄くなるように自己整
合的に設けられているため、良好な読み出し特性を有す
る固体撮像装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
第１図は本発明の第１の実施例を示す固体撮像装置の要
部断面図、第２図（ａ）、（ｂ）。
部断面図、第２図（ａ）、（ｂ）。
（ｃ）は、第１の実施例の製造方法を説明するための製
造工程順に配置した要部断面図、第３図は、本発明の第
２の実施例を示す固体撮像装置の要部断面図、第４図は
従来の固体撮像装置の一例を示す要部断面図である。
造工程順に配置した要部断面図、第３図は、本発明の第
２の実施例を示す固体撮像装置の要部断面図、第４図は
従来の固体撮像装置の一例を示す要部断面図である。
１・・・Ｎ型半導体基板、２・・・Ｐ型ウェル、３・・
・電荷転送部、４・・・遮光膜、５・・・トランスファ
ゲート電極、６・・・第２のＮ型領域、７・・・第１の
Ｎ型領域、８・・・チャンネルストップ領域。
・電荷転送部、４・・・遮光膜、５・・・トランスファ
ゲート電極、６・・・第２のＮ型領域、７・・・第１の
Ｎ型領域、８・・・チャンネルストップ領域。
代理人 弁理士 内 原 音
７１図
第２図
￥２図
Claims (1)
- 第１導電型の半導体基板に反対導電型ウェルが存在し、
受光部として該反対導電型ウェルよりも接合か浅く表面
濃度の高い第１導電型の第１領域を設け、且つ該第１領
域が電荷転送部へ信号電荷を転送する手段となるトラン
スファゲート電極と１部隣接するように形成され、前記
第１領域が前記トランスファゲート電極と隣接する部分
で濃度が薄く接合が浅くなるように前記トランスファゲ
ート電極に対して自己整合的に設けられたことを特徴と
する固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129137A JPH02306661A (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1129137A JPH02306661A (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306661A true JPH02306661A (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=15002033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1129137A Pending JPH02306661A (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02306661A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04355964A (ja) * | 1990-12-21 | 1992-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6255960A (ja) * | 1985-09-05 | 1987-03-11 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS6273662A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-04 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
| JPS63255962A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-24 | Nec Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
-
1989
- 1989-05-22 JP JP1129137A patent/JPH02306661A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6255960A (ja) * | 1985-09-05 | 1987-03-11 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS6273662A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-04 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
| JPS63255962A (ja) * | 1987-04-13 | 1988-10-24 | Nec Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04355964A (ja) * | 1990-12-21 | 1992-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
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