JPH05267633A - 固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
固体撮像素子の製造方法Info
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- JPH05267633A JPH05267633A JP4093713A JP9371392A JPH05267633A JP H05267633 A JPH05267633 A JP H05267633A JP 4093713 A JP4093713 A JP 4093713A JP 9371392 A JP9371392 A JP 9371392A JP H05267633 A JPH05267633 A JP H05267633A
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- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W10/00—Isolation regions in semiconductor bodies between components of integrated devices
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- H10W10/031—Manufacture or treatment of isolation regions comprising PN junctions
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- Element Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子分離領域のｐ+ 型領域の熱処理工程にお
ける横方向拡散に起因して電荷転送領域のチャネル幅に
広・狭が生じるのを防止して電荷転送効率の向上を図
る。 【構成】 ｐ型ウェルにｎ型不純物を導入してｎ型領域
３、４を形成し、ｐ型不純物を導入して素子分離領域と
なるｐ+ 型領域５を形成する製造工程において、ｐ+ 型
領域５のマスクパターンは、その後の熱処理工程での横
方向拡散を見込んで、電荷転送領域であるｎ型領域４の
電荷読み出しゲート領域９側において、ｎ型領域４から
一定の距離が確保されている。
ける横方向拡散に起因して電荷転送領域のチャネル幅に
広・狭が生じるのを防止して電荷転送効率の向上を図
る。 【構成】 ｐ型ウェルにｎ型不純物を導入してｎ型領域
３、４を形成し、ｐ型不純物を導入して素子分離領域と
なるｐ+ 型領域５を形成する製造工程において、ｐ+ 型
領域５のマスクパターンは、その後の熱処理工程での横
方向拡散を見込んで、電荷転送領域であるｎ型領域４の
電荷読み出しゲート領域９側において、ｎ型領域４から
一定の距離が確保されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の製造方
法に関し、特に固体撮像素子のセル部の素子分離領域の
形成方法に関する。
法に関し、特に固体撮像素子のセル部の素子分離領域の
形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の固体撮像素子の製造工程を
工程順に示した平面図とそのＣ−Ｃ線断面図であり、図
４はこの製造方法により形成された固体撮像素子の平面
図とその電位プロファイルである。まず、ｎ型半導体基
板１上にｐ型ウェル２を設け、該ｐ型ウェル２の表面領
域内に選択的にｎ型不純物を導入して光電変換領域とな
るｎ型領域３および電荷転送領域となるｎ型領域４を形
成する［図３の（ａ）］。
工程順に示した平面図とそのＣ−Ｃ線断面図であり、図
４はこの製造方法により形成された固体撮像素子の平面
図とその電位プロファイルである。まず、ｎ型半導体基
板１上にｐ型ウェル２を設け、該ｐ型ウェル２の表面領
域内に選択的にｎ型不純物を導入して光電変換領域とな
るｎ型領域３および電荷転送領域となるｎ型領域４を形
成する［図３の（ａ）］。
【０００３】次に、ｐ型ウェル内に選択的にｐ型不純物
を高濃度にドープしてｎ型領域３およびｎ型領域４を分
離、区画するｐ+ 型領域５を形成する［図３の
（ｂ）］。次に、絶縁膜６を介して電荷転送電極７、８
を形成し［図３の（ｃ）］、さらに層間絶縁膜、金属配
線を形成することにより、従来法による固体撮像素子が
得られる。
を高濃度にドープしてｎ型領域３およびｎ型領域４を分
離、区画するｐ+ 型領域５を形成する［図３の
（ｂ）］。次に、絶縁膜６を介して電荷転送電極７、８
を形成し［図３の（ｃ）］、さらに層間絶縁膜、金属配
線を形成することにより、従来法による固体撮像素子が
得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の固体撮
像素子の製造方法では、素子分離領域となるｐ+ 型領域
５形成後の熱処理工程の影響により、図４の（ａ）にお
いて実線にて示した濃度の高いｐ+ 型領域５に横方向拡
散が発生し、製造工程終了後には点線にて示した拡散領
域１０が形成される。この結果、電荷転送領域は電荷読
み出しゲート領域９に隣接した部分ではチャネル幅がＷ
1 と広くまたそれ以外の部分ではチャネル幅がＷ2 と狭
く形成され、そのため、図４の（ｂ）［図４の（ａ）の
Ｄ−Ｄ線断面の電位プロファイル］に示されるように、
電荷転送の際ナローチャネル効果によるポテンシャルデ
ィップΔφchが発生し、電荷転送効率の劣化を招いてい
た。
像素子の製造方法では、素子分離領域となるｐ+ 型領域
５形成後の熱処理工程の影響により、図４の（ａ）にお
いて実線にて示した濃度の高いｐ+ 型領域５に横方向拡
散が発生し、製造工程終了後には点線にて示した拡散領
域１０が形成される。この結果、電荷転送領域は電荷読
み出しゲート領域９に隣接した部分ではチャネル幅がＷ
1 と広くまたそれ以外の部分ではチャネル幅がＷ2 と狭
く形成され、そのため、図４の（ｂ）［図４の（ａ）の
Ｄ−Ｄ線断面の電位プロファイル］に示されるように、
電荷転送の際ナローチャネル効果によるポテンシャルデ
ィップΔφchが発生し、電荷転送効率の劣化を招いてい
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子の
製造方法は、第１導電型半導体層内に第２導電型不純物
を導入して、光電変換領域および電荷転送領域を形成す
る工程と、第１導電型不純物を導入して、光電変換領
域、電荷転送領域および光電変換領域から電荷転送領域
へ信号電荷を読み出すための電荷読み出しゲート領域を
区画する素子分離領域を形成する工程と、を備えるもの
であって、第１導電型不純物の導入パターンが、前記電
荷転送領域の電荷読み出しゲート領域側において、電荷
転送領域の第２導電型不純物導入パターンより後退して
いることを特徴としている。
製造方法は、第１導電型半導体層内に第２導電型不純物
を導入して、光電変換領域および電荷転送領域を形成す
る工程と、第１導電型不純物を導入して、光電変換領
域、電荷転送領域および光電変換領域から電荷転送領域
へ信号電荷を読み出すための電荷読み出しゲート領域を
区画する素子分離領域を形成する工程と、を備えるもの
であって、第１導電型不純物の導入パターンが、前記電
荷転送領域の電荷読み出しゲート領域側において、電荷
転送領域の第２導電型不純物導入パターンより後退して
いることを特徴としている。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１の（ａ）は、本発明の第１の実施例に
より作製された固体撮像素子の平面図であり、図１の
（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面における電位プロファイルで
ある。
て説明する。図１の（ａ）は、本発明の第１の実施例に
より作製された固体撮像素子の平面図であり、図１の
（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面における電位プロファイルで
ある。
【０００７】図示された固体撮像素子を形成するには、
従来例の場合と同様に、ｐ型ウェル内にｎ型領域３、４
を、続いて、ｐ+ 型領域５を形成した後、電荷転送電極
７、８を形成する。上記工程中、ｐ+ 型領域５を形成す
るマスクパターン（図中実線にて示す）には、ｐ+ 型領
域５の形成後の熱処理工程による横方向拡散を見込ん
で、電荷転送領域となるｎ型領域４の端部より後退した
パターンのものが用いられている。
従来例の場合と同様に、ｐ型ウェル内にｎ型領域３、４
を、続いて、ｐ+ 型領域５を形成した後、電荷転送電極
７、８を形成する。上記工程中、ｐ+ 型領域５を形成す
るマスクパターン（図中実線にて示す）には、ｐ+ 型領
域５の形成後の熱処理工程による横方向拡散を見込ん
で、電荷転送領域となるｎ型領域４の端部より後退した
パターンのものが用いられている。
【０００８】製造工程終了後には、ｐ+ 型領域５の外側
には点線にて示す拡散領域１０が形成されるが、その拡
散フロントは電荷転送領域（ｎ型領域４）と接する部分
において、電荷読み出しゲート領域９の端部と一致して
いる。即ち、本実施例により電荷転送領域のチャネル幅
は一定化されポテンシャルディップは抑制される。
には点線にて示す拡散領域１０が形成されるが、その拡
散フロントは電荷転送領域（ｎ型領域４）と接する部分
において、電荷読み出しゲート領域９の端部と一致して
いる。即ち、本実施例により電荷転送領域のチャネル幅
は一定化されポテンシャルディップは抑制される。
【０００９】実際、実験試作において、電荷転送領域と
なるｎ型領域４に４×１０12cm-2の不純物を、また素子
分離領域となるｐ+ 型領域５に２×１０13cm-2の不純物
を導入した場合、両領域間のマスクパターンに０．３μ
ｍ程度の距離を確保すると、ポテンシャルディップの抑
制により電荷転送効率の向上が認められた。
なるｎ型領域４に４×１０12cm-2の不純物を、また素子
分離領域となるｐ+ 型領域５に２×１０13cm-2の不純物
を導入した場合、両領域間のマスクパターンに０．３μ
ｍ程度の距離を確保すると、ポテンシャルディップの抑
制により電荷転送効率の向上が認められた。
【００１０】図２の（ａ）は、本発明の第２の実施例に
より作製された固体撮像素子の平面図であり、図２の
（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面の一時点における電位プロ
ファイルである。本実施例でも、製造工程そのものは第
１の実施例の場合と変わらない。
より作製された固体撮像素子の平面図であり、図２の
（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面の一時点における電位プロ
ファイルである。本実施例でも、製造工程そのものは第
１の実施例の場合と変わらない。
【００１１】本実施例では、ｐ+ 型領域の熱処理工程終
了後の拡散フロントが、電荷転送領域（４）の電荷読み
出しゲート領域９側において、このゲート領域９と一体
的に形成されているｐ型領域９ａの内部にとどまってい
る。よって、本実施例によれば、製造工程終了後におい
て、電荷転送領域のチャネル幅に広い部分と狭い部分と
が発生することがなくなる。
了後の拡散フロントが、電荷転送領域（４）の電荷読み
出しゲート領域９側において、このゲート領域９と一体
的に形成されているｐ型領域９ａの内部にとどまってい
る。よって、本実施例によれば、製造工程終了後におい
て、電荷転送領域のチャネル幅に広い部分と狭い部分と
が発生することがなくなる。
【００１２】実験試作においては、電荷転送領域となる
ｎ型領域４に４×１０12cm-2の不純物を、素子分離領域
となるｐ+ 型領域５に２×１０13cm-2の不純物を、ゲー
ト領域９およびｐ型領域９ａに２×１０12cm-2の不純物
をそれぞれ導入した場合、前記ｎ型領域４とｐ+ 型領域
５との間にマスクパターン上で０．４μｍ以上の距離を
確保したところ、ナローチャネル効果によるポテンシャ
ルディップΔφchの発生が抑止され、電荷転送効率の向
上が認められた。
ｎ型領域４に４×１０12cm-2の不純物を、素子分離領域
となるｐ+ 型領域５に２×１０13cm-2の不純物を、ゲー
ト領域９およびｐ型領域９ａに２×１０12cm-2の不純物
をそれぞれ導入した場合、前記ｎ型領域４とｐ+ 型領域
５との間にマスクパターン上で０．４μｍ以上の距離を
確保したところ、ナローチャネル効果によるポテンシャ
ルディップΔφchの発生が抑止され、電荷転送効率の向
上が認められた。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
素子の製造方法は、製造工程中の熱処理工程による素子
分離領域となるｐ+ 型領域の横方向拡散を見込んで、該
ｐ+ 型領域と電荷転送領域となるｎ型領域との間にマス
クパターン上で一定距離を確保したものであるので、本
発明によれば、製造工程終了後において、電荷転送領域
のチャネル幅を一定化させることができ、ナローチャネ
ル効果によるポテンシャルディップΔφchの発生を抑制
して電荷転送効率を向上させることができる。
素子の製造方法は、製造工程中の熱処理工程による素子
分離領域となるｐ+ 型領域の横方向拡散を見込んで、該
ｐ+ 型領域と電荷転送領域となるｎ型領域との間にマス
クパターン上で一定距離を確保したものであるので、本
発明によれば、製造工程終了後において、電荷転送領域
のチャネル幅を一定化させることができ、ナローチャネ
ル効果によるポテンシャルディップΔφchの発生を抑制
して電荷転送効率を向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための平面図
と電位プロファイル。
と電位プロファイル。
【図２】本発明の第２の実施例を説明するための平面図
と電位プロファイル。
と電位プロファイル。
【図３】従来例を説明するための製造工程中の平面図と
断面図。
断面図。
【図４】従来例を説明するための平面図と電位プロファ
イル。
イル。
１…ｎ型半導体基板、 ２…ｐ型ウェル、 ３ 光
電変換領域となるｎ型領域、 ４…電荷転送領域とな
るｎ型領域、 ５…素子分離領域となるｐ+型領域、
６…絶縁膜、 ７、８…電荷転送電極、 ９…
電荷読み出しゲート領域、 ９ａ…ｐ型領域、 １
０…拡散領域。
電変換領域となるｎ型領域、 ４…電荷転送領域とな
るｎ型領域、 ５…素子分離領域となるｐ+型領域、
６…絶縁膜、 ７、８…電荷転送電極、 ９…
電荷読み出しゲート領域、 ９ａ…ｐ型領域、 １
０…拡散領域。
Claims (1)
- 【請求項１】 第１導電型半導体層内に第２導電型不純
物を導入して、光電変換領域および電荷転送領域を形成
する工程と、第１導電型不純物を導入して、光電変換領
域、電荷転送領域および光電変換領域から電荷転送領域
へ信号電荷を読み出すための電荷読み出しゲート領域を
区画する素子分離領域を形成する工程と、を備える固体
撮像素子の製造方法において、第１導電型不純物の導入
パターンが、前記電荷転送領域の電荷読み出しゲート領
域側において、電荷転送領域の第２導電型の不純物導入
パターンより後退していることを特徴とする固体撮像素
子の製造方法
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4093713A JP2910394B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
| US08/032,147 US5340766A (en) | 1992-03-19 | 1993-03-17 | Method for fabricating charge-coupled device |
| EP19930104545 EP0561418A3 (en) | 1992-03-19 | 1993-03-19 | Method for fabricating charge-coupled device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4093713A JP2910394B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267633A true JPH05267633A (ja) | 1993-10-15 |
| JP2910394B2 JP2910394B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=14090069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4093713A Expired - Fee Related JP2910394B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5340766A (ja) |
| EP (1) | EP0561418A3 (ja) |
| JP (1) | JP2910394B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0746034A3 (en) * | 1995-05-29 | 1998-04-29 | Matsushita Electronics Corporation | Solid-state image pick-up device and method for manufacturing the same |
| US5956085A (en) * | 1996-11-07 | 1999-09-21 | Umax Data Systems Inc. | Apparatus for increasing the sample frequency of scanning |
| JP4092409B2 (ja) * | 1999-08-18 | 2008-05-28 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子 |
| US7145122B2 (en) * | 2004-06-14 | 2006-12-05 | Omnivision Technologies, Inc. | Imaging sensor using asymmetric transfer transistor |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54114922A (en) * | 1978-02-27 | 1979-09-07 | Nec Corp | Two dimentional pick up element and its drive |
| US4216574A (en) * | 1978-06-29 | 1980-08-12 | Raytheon Company | Charge coupled device |
| US4276099A (en) * | 1978-10-11 | 1981-06-30 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Fabrication of infra-red charge coupled devices |
| JPS5875382A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-05-07 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS6045057A (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-11 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
| US4683637A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-04 | Motorola, Inc. | Forming depthwise isolation by selective oxygen/nitrogen deep implant and reaction annealing |
| JPH02278874A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-15 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| KR940009648B1 (ko) * | 1991-10-15 | 1994-10-15 | 금성일렉트론 주식회사 | 전하결합소자의 제조방법 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP4093713A patent/JP2910394B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-17 US US08/032,147 patent/US5340766A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-19 EP EP19930104545 patent/EP0561418A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5340766A (en) | 1994-08-23 |
| JP2910394B2 (ja) | 1999-06-23 |
| EP0561418A3 (en) | 1994-04-27 |
| EP0561418A2 (en) | 1993-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980908 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990309 |
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