DE4010885A1 - Festkoerperbildsensor mit einer overflow-drain-struktur und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Festkörper-Bildsensoreinrichtungen und insbesondere auf den Aufbau einer Festkörper-Bildsensorein­ richtung mit einer Overflow-Drain-Struktur zum Eindämmen der Blooming-Erscheinung. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Ver­ fahren zur Herstellung der Overflow-Drain-Struktur der Festkörper- Bildsensoreinrichtung.

Die Festkörper-Bildsensoreinrichtung weist drei grundlegende Funktionen auf, nämlich photoelektrische Konversion, Ladungs­ speicherung und Abtastung. Eine Bildwandlereinrichtung speichert die Ladungen, die der Menge des auf entsprechende Bildelemente eines Mosaikmusters einfallenden Lichtes entsprechen, und liest durch aufeinanderfolgendes elektrisches Schalten der Bildelemente Veränderungen der Ladungen aus, die der Intensität des einfal­ lenden Lichtes proportional sind.

Festkörper-Bildsensoreinrichtungen werden grob in zwei Arten einge­ teilt, den Interline-Transfer-Typ und den Rahmen-Transfer-Typ. Der Aufbau einer herkömmlichen Festkörper-Bildsensoreinrichtung des Interline-Transfer-Types wird unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 beschrieben. Fig. 10 stellt eine Draufsicht auf eine herkömm­ liche Festkörper-Bildsensoreinrichtung dar. Fig. 11 ist ein Schnitt entlang der Achse A-A in Fig. 10. Eine Festkörper-Bildsensorein­ richtung mit dem dargestellten Aufbau ist z. B. in der JP 59-1 05 779 beschrieben.

Bezüglich dieser Figuren umfaßt die Festkörper-Bildsensoreinrich­ tung vom Interline-Transfer-Typ einen lichtempfindlichen vertikalen Ladungstransferbereich 1, einen horizontalen Ladungstransferbereich 2 und einen Overflow-Drain-Bereich 3. Der lichtempfindliche verti­ kale Transferbereich 1 umfaßt lichtempfindliche Konversionsbereiche 4 und vertikale Ladungstransferbereiche 5. Die photoelektrischen Konversionsbereiche 4 umfassen eine Mehrzahl von in Form einer Matrix auf der Hauptoberfläche eines p-Typ Siliziumsubstrates 6 gebildeten n-Typ Störstellenbereichen 7.

Die vertikalen Ladungstransferbereiche 5 umfassen Kanalbereiche 8, Isolierfilme 9 und Transferelektroden 10. Die Kanalbereiche 8 umfassen n-Störstellen, die auf der Hauptoberfläche des p-Typ Siliziumsubstrates 6 gebildet sind. Die Transferelektroden 10 werden von einer Mehrzahl von leitenden Polysiliziumschichten gebildet, die in Richtung des Ladungstransfers ausgerichtet sind.

Zwischen jedem n-Störstellenbereich 7 der photoelektrischen Kon­ versionsbereiche 4 und und jedem Kanalbereich 8 der vertikalen Ladungstransferbereiche 5 ist ein p⁺-Störstellenbereich 11 gebil­ det. Die Transferelektroden 10 überlappen teilweise die p⁺-Stör­ stellenbereiche 11, wobei sich der Isolierfilm 9 zwischen diesen befindet. Die p⁺- Störstellenbereiche 11, die Erweiterungen der Transferelektroden 10 und die Isolierschichten 9 bilden die Lese­ gatter 12.

Die Overflow-Drain-Bereiche 3 liegen den vertikalen Ladungstrans­ ferbereichen 5, mit den photoelektrischen Konversionsbereichen 4 dazwischen, gegenüber. Die Overflow-Drain-Bereiche 3 umfassen p⁺-Störstellenbereiche 13 und n-Störstellenbereiche 14, die auf der Hauptoberfläche des Siliziumsubstrates 6 vom p-Typ geschaffen sind, sowie auf den Isolierfilmen 9 gebildete Gate-Elektroden 14. Jeder Overflow-Drain-Bereich 3 weist den Aufbau eine MOS- (Metall- Oxid-Halbleiter-) Transistors mit dem n-Störstellenbereich 7 des photoelektrischen Konversionsbereiches als Source, dem n-Stör­ stellenbereich 14 als Drain, und dem p⁺-Störstellenbereich 13 als Kanal auf.

Oxidfilme 16 zum Isolieren und Trennen der Bauelemente sind auf vorbestimmten Bereichen der Hauptoberfläche des p-Siliziumsub­ strates 6 geschaffen. Die Oxidfilme 16 bewirken eine Isolierung und Trennung der vertikalen Ladungstransferbereiche 5 und der Overflow-Drain-Bereiche 3, die einander gegenüberliegen, und zwischen den ausgerichteten n-Störstellenbereichen 7 der photo­ elektrischen Konversionsbereiche 4.

Der horizontale Ladungstransferbereich 2 umfaßt ein Ladungstransfer- CCD (Charge Coupled Device).

Die Overflow-Drain-Bereiche 3 sind mit einer Ableitungs-Drain 17 verbunden. Die Ableitungs-Drain ist an einer dem horizontalen Ladungstransferbereich 2 gegenüberliegenden Position gebildet.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 12A und 12B der Betrieb der Festkörper-Bildsensoreinrichtung beschrieben. Die Fig. 12 ist eine schematische Draufsicht auf die Festkörper-Bild­ sensoreinrichtung, die deren Betrieb zeigt. Die Fig. 12B zeigt ein Zeitdiagramm des Betriebes der Festkörper-Bildsensoreinrichtung. Bezüglich dieser Zeichnungen sind die photoelektrischen Konver­ sionsbereiche 4, die eine Mehrzahl von Photodioden umfassen, jeweils über die Lesegatter 12 mit den vertikal ausgerichteten vertikalen Ladungstransferbereichen 5 verbunden. Wenn Licht in die photoelektrischen Konversionsbereiche 4 eintritt, werden die die photoelektrischen Bereiche 4 bildenden photodioden optisch aufge­ laden. Die optischen Ladungen sammeln sich während einer vertikalen Blanking-Periode an. Wenn Gatterimpulse P 2 an die Lesegatter 12 angelegt werden, werden die Ladungen sofort auf die vertikalen Ladungstransferbereiche 5 ausgelesen. Die derart ausgelesenen Ladungen werden über die vertikalen Ladungstransferbereiche 5 auf die horizontalen Ladungstransferbereiche 2 übertragen. Ein einer Zeile entsprechendes Signal wird als Videoausgangssignal während jeder horizontalen Abtastperiode abgenommen. Diese Funktion wird als elektronische Verschluß- oder Shutter-Funktion bezeichnet.

Während einer effektiven vertikalen Abtastperiode zum Übertragen effektiver optischer Ladungen auf die horizontalen Ladungstransfer­ bereiche 2 werden andererseits überschüssige Ladungen in den photo­ elektrischen Konversionsbereichen 4 durch die ständige Lichtein­ strahlung erzeugt. Die Overflow-Drain-Struktur ist zum Ableiten dieser überschüssigen Ladungen aus der Einrichtung heraus betreib­ bar. Genauer gesagt werden Gatterimpulse P 1 mit einer vorbestimmten Spannung an die Gate-Elektroden 15 der Overflow-Drain-Bereiche 3 für bestimmte Zeitintervalle während der effektiven vertikalen Abtastperiode angelegt. Damit werden die in den photoelektrischen Konversionsbereichen 4 erzeugten überschüssigen Ladungen über die n-Störstellenbereiche 14 auf die Ableitungs-Drain 17 übertragen und dann nach außen abgeleitet. Auf diese Weise kann durch die Shutter-Funktion, die effektive optische und überschüssige Ladungen für vorbestimmte Zeitintervalle ausliest oder ableitet, ein klares Bild reproduziert werden.

Das oben beschriebene Beispiel stellt eine Festkörper-Bildsensor­ einrichtung mit einer flachen Overflow-Drain-Struktur dar, die parallel zu den photoelektrischen Konversionsbereichen 4 angeordnete Overflow-Drain-Bereiche 3 auf der Hauptoberfläche des Halbleiter­ substrates aufweist. Dieser Aufbau besitzt den Nachteil, daß die Anwesenheit der Overflow-Drain-Bereiche 3 für die photoelektrischen Konversionsbereiche 3 zu einem verminderten Anteil an der Haupt­ oberfläche des Halbleitersubstrates führt, oder die erforderliche Fläche der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates vergrößert. Aufgrund der oben genannten Situation ist eine Einrichtung vorge­ schlagen worden, die verhindert, daß die Overflow-Drain-Struktur zu einer wesentlichen Verminderung der von den photoelektrischen Konversionsbereichen oder ähnlichem belegten Fläche führt. Dieses Beispiel wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 14 beschrieben. Fig. 13 stellt einen Querschnitt einer Festkörper-Bildsensorein­ richtung die einen unter dem Namen vertikale Overflow-Drain- Struktur bekannten Aufbau aufweist. Eine derartige Struktur ist z. B. in der JP 63-27 057 beschrieben.

Bezüglich der Fig. 13 umfaßt diese Festkörper-Bildsensoreinrichtung Overflow-Drain-Bereiche 3, photoelektrische Konversionsbereiche 4, vertikale Ladungstransferbereiche 5 und Lesegatter 12.

Die dargestellte Einrichtung umfaßt ferner p-Wells 19 von p-Stör­ stellenbereichen, die auf einer Hauptoberfläche eines Silizium­ substrates 18 gebildet sind. Ferner sind n-Störstellenbereiche 7 auf den Oberflächen der p-Wells 19 geschaffen. Die Gebiete mit diesen n-Störstellenbereichen 7 bilden die photoelektrischen Konver­ sionsbereiche 4.

Die vertikalen Ladungstransferbereiche 5 umfassen Kanalbereiche 8 mit auf Oberflächen der p-Wells 19 gebildeten n-Störstellenbe­ reichen und auf einem Isolierfilm 9 gebildeten Transferelektroden 10. Die Transferelektroden 10 umfassen eine Mehrzahl von in Richtung des Transfers der optischen Ladungen ausgerichteten Elektroden.

Die Lesegatter 12 umfassen Gate-Elektroden 15, die auf dem Isolier­ film 9 gebildet sind. Die jeweiligen Gate-Elektroden 15, Isolier­ filme 9, n-Störstellenbereiche 7 und Kanalbereiche 8 bilden einen MOS-Transistor.

Jeder Overflow-Drain-Bereich 3 ist in einem Graben 3 definiert, der in der Hauptoberfläche des n-Siliziumsubstrates 18 geschaffen ist. Es ist ein Isolierfilm 22 auf den Innenwänden jedes Grabens 21 gebildet. Ferner ist eine Gate-Elektrode 3 auf einer Oberfläche des Isolierfilmes 22 geschaffen. Dieser Overflow-Drain-Bereich 3 definiert einen MOS-Transistor mit dem Gate-Isolierfilm 22 und der Gate-Elektrode 23, wobei der n-Störstellenbereich 7 als Source- und das n-Siliziumsubstrat 18 als Drain-Bereich wirken. Ein Kanal­ stopbereich 24 mit einem hochdotierten p-Störstellenbereich ist auf derjenigen Seitenoberfläche des Grabens 21 gebildet, die dem verti­ kalen Ladungstransferbereich 5 näher liegt.

Nun wird der Betrieb der Overflow-Drain-Bereiche 3 beschrieben. In den n-Störstellenbereichen der photoelektrischen Konversionsbereiche 4 werden durch Lichteinfall optische Ladungen erzeugt. Wenn durch intensiv einfallendes Licht überschüssige Ladungen erzeugt werden, wird eine vorbestimmte Spannung an die Gate-Elektroden 23 angelegt. Damit werden Inversionsschichten auf den Oberflächen derjenigen Bereiche gebildet, die den Gate-Elektroden 23 gegenüberliegen. Die überschüssigen Ladungen werden über diese Inversionsschichten auf das n-Siliziumsubstrat 18 abgeleitet. Der Kanalstopbereich 24 ist auf einer Seite des Grabens 21 geschaffen. Daher wird auf der Seite mit dem Kanalstopbereich 24 selbst dann kein Kanal gebildet, wenn die vorbestimmte Spannung an die Gate-Elektroden 23 angelegt wird. Diese Eigenschaft bewirkt eine Bauelement-Isolierfunktion.

Die Festkörper-Bildsensoreinrichtung mit vertikaler Overflow-Drain- Struktur bewirkt im Vergleich zur Festkörper-Bildsensoreinrichtung mit herkömmlicher flacher Overflow-Drain-Struktur eine Verminderung der von den Overflow-Drain-Bereichen belegten Fläche.

Wie oben beschrieben worden ist, weist die herkömmliche Festkörper- Bildsensoreinrichtung einen Overflow-Drain-Bereich für jeden optischen Konversionsbereich auf. Diese Einrichtung verbessert die Miniaturisierung aufgrund einer Verminderung der Größe der Overflow- Drain-Struktur. Bezüglich der Anordnung von Bauelementen auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates wurde jedoch kein Fort­ schritt erzielt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Miniaturisierung der Bauelemente­ konstruktion einer Festkörper-Bildsensoreinrichtung mit Overflow- Drain-Struktur zu unterstützen. Ferner soll das Öffnungsverhältnis einer Festkörper-Bildsensoreinrichtung mit Overflow-Drain-Struktur verbessert werden. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, den Oberflächenanteil der Overflow-Drain-Bereiche einer Festkörper- Bildsensoreinrichtung zu vermindern. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung einer Festkörper-Bildsensoreinrichtung mit verklei­ nerter Overflow-Drain-Struktur geschaffen werden.

Die erfindungsgemäße Festkörper-Bildsensoreinrichtung weist eine Overflow-Drain-Struktur zum Abführen überschüssiger Ladungen auf, die erzeugt werden, wenn das auf die photoelektrischen Konversions­ elemente einfallende Licht eine vorbestimmte Intensität übersteigt. Die Einrichtung umfaßt ein Halbleitersubstrat eines ersten Leit­ fähigkeitstypes mit einer Hauptoberfläche und Gräben, die sich in einer vorbestimmten Richtung auf der Hauptoberfläche erstrecken, wobei jeder Graben voneinander entfernte Seitenflächen und eine Bodenfläche, die die Seitenflächen verbindet, aufweist. Diese Festkörper-Bildsensoreinrichtung umfaßt ferner ein erstes Feld von photoelektrischen Konversionselementen mit einer Mehrzahl von ersten Störstellenbereichen eines zweiten Leitfähigkeitstypes, die auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates gegenüber einer Seitenfläche eines jeden Grabens gebildet und in Richtung der Erstreckung der Gräben ausgerichtet sind, ein zweites Feld von photoelektrischen Konversionselementen mit einer Mehrzahl von zweiten Störstellenbereichen des zweiten Leitfähigkeitstypes, die auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates gegenüber der anderen Seitenfläche eines jeden Grabens gebildet und in Richtung der Erstreckung der Gräben ausgerichtet sind, Kanalbereiche, die auf den jeweiligen Seitenflächen eines jeden Grabens gebildet und voneinander unabhängig sind, Drain-Bereiche des zweiten Leitfähig­ keitstypes, die jeweils von den ersten und zweiten Störstellen­ bereichen durch die jeweiligen Kanalbereiche getrennt sind und entweder eine der Seitenflächen oder die Bodenfläche eines jeden Grabens berühren, und Gate-Elektroden, die jeweils über den Gate- Elektroden und den Drain-Bereichen, abgetrennt durch einen Isolierfilm, geschaffen sind.

Die erfindungsgemäße Festkörper-Bildsensoreinrichtung umfaßt Gräben, die jeweils zwischen photoelektrischen Konversionsberei­ chen gebildet sind, und eine in den Gräben geschaffene Overflow- Drain-Struktur. Dieser Aufbau erlaubt, daß die Overflow-Drain- Bereiche im Vergleich mit der herkömmlichen Festkörper-Bildsensor­ einrichtung mit einer Overflow-Drain-Struktur für jeden photo­ elektrischen Konversionsbereich einen verminderten Anteil der Hauptoberfläche der Festkörper-Bildsensoreinrichtung belegt. Folglich kann der Elementaufbau weiter vermindert werden und die Festkörper-Bildsensoreinrichtung kann ein erhöhtes Öffnungsverhältnis besitzen.

Die Overflow-Drain-Struktur kann getrieben werden, um eine Bild­ element- (Pixel-) Isolationsfunktion, eine Funktion zum Eindämmen des Bloomings und eine elektronische Shutter-Funktion getrennt und zuverlässig durch eine Veränderung der an die Gate-Elektroden angelegten Spannung auszuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Festkörper- Bildsensoreinrichtung umfaßt die folgenden Schritte: Bilden von ersten Störstellenbereichen eines ersten Leitfähigkeitstypes mit einer hohen Dichte in vorbestimmten Bereichen der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates eines ersten Leitfähigkeitstypes; Bilden von Bauelemente isolierenden Oxidfilmen auf den Oberflächen der ersten Störstellenbereiche; Aufbringen von Störstellenionen eines zweiten Leitfähigkeitstypes auf die Oberfläche des Halbleitersub­ strates unter Verwendung des Bauelemente isolierenden Oxidfilmes als Maske, wodurch zweite Störstellenbereiche geschaffen werden, die photoelektrische Konversionselemente bilden; Entfernen des Bauelemente isolierenden Oxidfilmes von vorbestimmten Bereichen des Halbleitersubstrates; Bilden von Gräben in den ersten Stör­ stellenbereichen, von denen der Bauelemente isolierende Film ent­ fernt worden ist; Bilden von dritten Störstellenbereichen des zweiten Leitfähigkeitstypes auf den gegenüberliegenden Seitenflächen und den Bodenflächen der Gräben; Bilden von Isolierfilmen auf den gegenüberliegenden Seitenflächen und den Bodenflächen der Gräben; und Bilden von leitenden Schichten auf den Oberflächen der Isolier­ filme.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Festkörper- Bildsensoreinrichtung können Störstellen mit kontrollierter Dichte und Tiefe innerhalb mikroskopischer Gräben durch Schrägionenimplan­ tation oder ähnliches einfach geschaffen werden.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen perspektivischen Querschnitt einer Festkörper-Bild­ sensoreinrichtung in einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Festkörper- Bildsensoreinrichtung;

Fig. 3 eine Ansicht zur Darstellung des Betriebes der Festkörper- Bildsensoreinrichtung in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 4A bis 4G Querschnitte zur Darstellung eines Herstellungs­ ablaufes der Festkörper-Bildsensoreinrichtung in der ersten Ausführungsform;

Fig. 5 einen Querschnitt einer Festkörper-Bildsensoreinrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6A bis 6E Querschnitte zur Darstellung eines Herstellungs­ ablaufes der in Fig. 5 gezeigten Festkörper-Bildsensor­ einrichtung;

Fig. 7A bis 7F Querschnitte zur Darstellung eines weiteren Her­ stellungsablaufes der in Fig. 5 gezeigten Festkörper- Bildsensoreinrichtung;

Fig. 8 einen Querschnitt einer Festkörper-Bildsensoreinrichtung in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 einen Querschnitt einer Festkörper-Bildsensoreinrichtung in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 eine Draufsicht auf eine herkömmliche Festkörper-Bild­ sensoreinrichtung;

Fig. 11 einen Querschnitt entlang der Achse A-A in Fig. 10 der Festkörper-Bildsensoreinrichtung;

Fig. 12A eine Ansicht zur Darstellung einer Operation der in den Fig. 10 und 11 gezeigten herkömmlichen Festkörper-Bild­ sensoreinrichtung;

Fig. 12B ein Zeitdiagramm zur Darstellung der Operation der in Fig. 12A gezeigten Festkörper-Bildsensoreinrichtung; und

Fig. 13 einen Querschnitt einer weiteren herkömmlichen Festkörper- Bildsensoreinrichtung.

Im folgenden wird im Detail eine erste Ausführung der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bezüglich der Fig. 1 und 2 umfaßt die dargestellte Festkörper-Bildsensoreinrich­ tung einen lichtempfindlichen vertikalen Ladungstransferbereich 1, einen horizontalen Ladungstransferbereich 2 und eine Ableitungs- Drain 17.

Der lichtempfindliche vertikale Ladungstransferbereich 1 umfaßt Overflow-Drain-Bereiche 3, photoelektrische Konversionsbereiche 4 und vertikale Ladungstransferbereiche 5.

Jeder photoelektrische Konversionsbereich 4 umfaßt eine Mehrzahl von vertikal ausgerichteten n-Störstellenbereichen 7 (nach oben und unten in Fig. 2) auf einer Hauptoberfläche eines p-Silizium­ substrates 6. Ein n-Störstellenbereich 7 entspricht einem Bild­ element (Pixel). Ein erster Graben 25 und ein zweiter Graben 26 erstrecken sich vertikal entlang gegenüberliegenden Seiten eines jeden vertikalen Feldes von photoelektrischen Konversionsbereichen 4. Die voneinander unabhängigen vertikalen Ladungstransferbereiche 5 sind auf gegenüberliegenden Seitenflächen des ersten Grabens 25 gebildet. Der Boden des ersten Grabens 25 ist durch einen Bauele­ mente isolierenden und abtrennenden Film 27 isoliert und abge­ trennt. Jeder vertikale Ladungstransferbereich 5 umfaßt einen n⁻-Stöstellenbereich (Kanalbereich) 28, der auf einer Seitenwand des ersten Grabens 25 gebildet ist, und einen auf einer Oberfläche des n⁻-Störstellenebreiches 28 gebildeten Isolierfilm 29. Die Mehrzahl von Transferelektroden 30 ist entlang der ersten Gräben 25 angeordnet und unabhängig voneinander. Die Transferelektroden 30 erstrecken sich jeweils teilweise über die n-Störstellenbereiche 7 der photoelektrischen Konversionsbereiche 4. Die Erweiterungen 30 a der Transferelektroden 30 wirken als Lesegatter 12. Es sind p⁺-Störstellenbereiche 31 in den oberen Endbereichen der n⁻-Stör­ stellenbereiche 28 gebildet. Ferner umgibt ein p⁺-Störstellen­ bereich 45 den n⁻-Störstellenbereich 28.

Die Overflow-Drain-Bereiche 3 sind im zweiten Graben 26 gebildet. Genauer gesagt ist ein Drain-Bereich 32 mit einem n-Störstellen­ bereich auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Grabens geschaffen. Eine Gate-Elektrode 34 ist auf den Innenseiten des zweiten Grabens 26 auf einem Isolierfilm 33 gebildet. Ferner sind p⁺-Störstellenbereiche umfassende Kanalbereiche 35 den oberen Oberflächen des zweiten Grabens benachbart geschaffen. Es ist eine Struktur eines MOS-Transistors gebildet, die die Gate-Elektrode 34, den lsolierfilm 33 und den Kanalbereich 35 umfaßt, wobei die n-Störstellenbereiche 7 der photoelektrischen Konversionsbereiche 4 als Source-Bereiche und die Drain-Bereiche 34 als Drain-Bereiche wirken. Die Drain-Bereiche 32 der Overflow-Drain-Bereiche 3 sind mit der Ableitungs-Drain 17 verbunden.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 die Arbeitsweise der Overflow-Drain-Bereiche der Festkörper-Bildsensoreinrichtung beschrieben. Die Overflow-Drain-Bereiche 3 dieser Ausführung führen drei Funktionen aus, d. h., eine Element-Isolierungsfunktion, eine Funktion zum Eindämmen des Bloomings und eine elektronische Shutter-Funktion.

Zuerst wird die Element-Isolierungsfunktion beschrieben. Jeder Overflow-Drain-Bereich 3 weist die MOS-Transistor-Struktur auf. Die MOS-Transistor-Struktur ist eine Transistorstruktur, die benachbarte, als Source-Bereiche wirkende n-Störstellenbereiche 7 und den als Drain-Bereich wirkenden Drain-Bereich 32 besitzt. Daher kann dieser MOS-Transistor durch Anlegen eines geeigneten potentiales an die Gate-Elektrode 34 ständig in einem sperrenden Zustand gehalten werden. Damit werden die benachbarten n-Stör­ stellenbereiche 7 voneinander isoliert und getrennt.

Als nächstes wird die Funktion zum Eindämmen des Bloomings beschrie­ ben. Wenn intensives Licht in die photoelektrischen Konversionsbe­ reiche 4 eintritt, werden Überschußladungen in der Nähe der n-Stör­ stellenbereiche 7 erzeugt. Die unter dem Namen Blooming bekannte Erscheinung wird durch Eintreten der Überschußladungen in die Kanalbereiche 28 der vertikalen Ladungstransferbereiche 5 bewirkt. Wenn überschüssige Ladungen erzeugt werden, können diese durch Anlegen eines vorbestimmten Potentiales an die Gate-Elektroden der Overflow-Drain-Bereiche 3 zum Durchschalten der MOS-Transi­ storen an die Drain-Bereiche 32 abgeführt werden. Damit wird verhindert, daß sich die Überschußladungen mit den Signalladungen vermischen.

Die elektronische Shutter-Funktion ist bereits im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben worden, so daß deren Beschreibung hier nicht mehr wiederholt wird.

Die Fig. 3 zeigt schematisch, wie die Signal- und Überschußla­ dungen in der Festkörper-Bildsensoreinrichtung transferiert werden. Die Signalladungen werden, wie durch durchgezogene Linien in der Zeichnung angedeutet, von den photoelektrischen Konversions­ bereichen 4 über die vertikalen Transferbereiche 5 zum horizontalen Ladungstransferbereich 2 übertragen. Anschließend werden die Signalladungen durch eine Transferoperation des horizontalen Ladungstransferbereiches 2 nach außen abgegeben. Die überschüssigen Ladungen werden, wie durch gestrichelte Linien angedeutet, von den photoelektrischen Konversionsbereichen 4 über die Overflow-Drain- Bereiche 3 zur Ableitungs-Drain 17 übertragen. Anschließend werden die Überschußladungen über die Ableitungs-Drain 17 abgeleitet.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4A bis 4G ein Verfahren zur Herstellung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Fest­ körper-Bildsensoreinrichtung beschrieben.

Zuerst wird, wie in Fig. 4A gezeigt, ein Photolackmuster 36 mit vorbestimmten Öffnungen auf der Hauptoberfläche des p-Siliziumsub­ strates 6 gebildet. Dann werden p-Störstellenionen 37 durch Ionenimplantation in die Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 unter Verwendung des Photolackmusters 36 als Maske eingelagert. Damit werden p⁺-Störstellenbereiche 35 als Ergebnis der Ionenim­ plantation geschaffen.

Nun wird, wie in Fig. 4B gezeigt, ein isolierender Feldoxidfilm 38 auf der Oberfläche eines jeden p⁺-Störstellenbereiches 35 durch das LOCOS-Verfahren (local oxidation of silicon) gebildet. Der Feldoxidfilm 38 wird beim Implantieren von n-Störstellenionen 39 in die Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 als Maske verwendet. Dies führt zur Bildung der n-Störstellenbereiche 7 der photoelek­ trischen Konversionsbereiche 4.

Wie in Fig. 4C gezeigt ist, wird der isolierende Feldoxidfilm 38 abgeätzt. Anschließend werden die zweiten Gräben 26 in denjenigen Bereichen geschaffen, aus denen die isolierenden Feldoxidfilme 38 entfernt worden sind.

Wie in Fig. 4D gezeigt ist, wird ferner der p⁺-Störstellenbereich 40 auf den Innenseiten eines jeden der zweiten Gräben 26 durch schräge Ionenimplantation geschaffen.

Wie in Fig. 4E darsgestellt ist, wird der näher an der Oberfläche als der p⁺-Störstellenbereich 40 liegende n⁻-Störstellenbereich 32 auf den Innenseiten eines jeden der zweiten Gräben 26 durch einen weiteren schrägen Ionenimplantationsprozeß gebildet.

Als nächstes wird, wie in Fig. 4F gezeigt, der Isolierfilm 33 auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 und den Innenseiten der zweiten Gräben 26 durch ein CVD-Verfahren (chemical vapour deposition) geschaffen.

Schließlich wird, wie in Fig. 4G dargestellt, eine Polysilizium­ schicht 34 auf der Oberfläche des Isolierfilmes durch ein CVD- Verfahren abgeschieden. Dann wird der Polysiliziumschicht 34 und dem Isolierfilm 33 ein vorbestimmtes Muster aufgeprägt. Dies führt zur Bildung des Isolierfilmes 33 und der Gate-Elektrode 34 der Overflow-Drain-Bereiche 3.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 wird nun eine Festkörper-Bildsen­ soreinrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Im Unterschied zur ersten Ausführungs­ form weist die zweite Ausführungsform auf der Hauptoberfläche eines p-Siliziumsubstrates 6 gebildete vertikale Ladungstransfer­ bereiche 5 auf. Es sind Overflow-Drain-Bereiche 3 wie bei der ersten Ausführungsform im Innern von Gräben 26 geschaffen. Ferner sind photoelektrische Konversionsbereiche 4 entlang gegenüberlie­ gender Seiten eines jeden Overflow-Drain-Bereiches 3 gebildet.

Wie bei der ersten Ausführungsform besitzen die Overflow-Drain- Bereiche 3 drei Funktionen, nämlich die Funktion zum Isolieren von Elementen, die Funktion zum Eindämmen des Bloomings und die elektronische Shutter-Funktion.

Ein Verfahren zur Herstellung der Festkörper-Bildsensoreinrichtung entsprechend der zweiten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 6A bis 6E beschrieben.

Wie in Fig. 6A gezeigt ist, werden zuerst die isolierenden Feld­ oxidfilme 38 in vorbestimmten Bereichen der Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 geschaffen. Dann werden die isolierenden Feldoxidfilme 38 beim Implantieren von n-Störstellenionen 39 in die Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 als Maske benutzt. Als Ergebnis der Ionenimplantation werden damit n-Störstellenbereiche 7 geschaffen.

Als nächstes wird ein vorbestimmtes Photolackmuster 36 a auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 gebildet. Unter Verwendung des Photolackmusters 36 a werden die Gräben 26 im p-Siliziumsub­ strat 6 geschaffen. Ferner wird, wie in Fig. 6C dargestellt, der den n-Störstellenbereich umfassende Drain-Bereich 32 auf den Innenseiten eines jeden Grabens 26 durch schräge Ionenimplantation gebildet.

Die p⁻-Störstellenbereiche 35 werden, wie in Fig. 6D gezeigt, in den oberen Oberflächenbereichen eines jeden Grabens 26 durch einen weiteren schrägen Ionenimplantationsprozeß geschaffen.

Anschließend wird der Photolack 36 a entfernt und der Isolierfilm 33 dann auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 und den Innen­ seiten der Gräben 26 durch ein CVD-Verfahren abgeschieden, wie in Fig. 6E dargestellt. Ferner wird eine Polysiliziumschicht 34 auf der Oberfläche des Isolierfilmes 33 durch ein CVD-Verfahren geschaffen. Dann wird der Polysiliziumschicht 34 ein vorbestimmtes Muster aufgeprägt, wodurch die Gate-Elektrode 34 geschaffen wird.

Der oben beschriebene Prozeß führt zur Bildung der Overflow-Drain- Bereiche 3 und der photoelektrischen Konversionsbereiche 4.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung der Festkörper-Bildsensor­ einrichtung in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 7A bis 7F beschrieben.

Wie in Fig. 7A gezeigt ist, werden n-Störstellenionen 39 in die Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 implantiert. Damit werden die n-Störstellenbereiche 7 geschaffen.

Als nächstes wird ein vorbestimmtes Photolackmuster 36 a auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 gebildet. Nun werden unter Verwendung des Photolackmusters 36 a als Maske p-Störstellenionen 37 in die Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 eingelagert. Dies führt zur Bildung von p⁺-Störstellenbereichen 35 in vorbestimmten Bereichen des p-Siliziumsubstrates 6.

Nun wird, wie in Fig. 7C dargestellt, der Photolack 36 a entfernt und anschließend erneut ein Photolackmuster 36 b gebildet, das vorbestimmte Öffnungen definiert. Im p-Siliziumsubstrat 6 werden die Gräben 26 unter Verwendung diese Photolackmusters 36 b geschaffen.

Wie in Fig. 7D gezeigt ist, werden n-Störstellenionen 39 in die Innenseiten eines jeden Grabens 6 durch schräge Ionenimplantation eingelagert. Dadurch wird der den n-Störstellenbereich umfassende Drain-Bereich 32 entlang der Innenseiten des Grabens 26 gebildet.

Anschließend wird der Photolack 36 b entfernt und dann der Isolier­ film 33 auf der Oberfläche des p-Siliziumsubstrates 6 und den Innenseiten der Gräben 26 durch ein CVD-Verfahren gebildet, wie in Fig. 7E dargestellt.

Ferner wird, wie in Fig. 7F gezeigt, durch ein CVD-Verfahren eine Polysiliziumschicht 34 auf der Oberfläche des Isolierfilmes 33 abgeschieden. Anschließend wird der Polysiliziumschicht 34 ein vorbestimmtes Muster aufgeprägt, wodurch die Gate-Elektrode 34 gebildet wird.

Der oben beschriebene Prozeß führt zur Bildung der Overflow-Drain- Bereiche 3 und der photoelektrischen Konversionsbereiche 4 der Festkörper-Bildsensoreinrichtung.

Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform weist eine Besonderheit in der Transistorstruktur der Overflow-Drain-Bereiche auf. Genauer gesagt wird ein hochdotierter n-Störstellenbereich am Boden eines jeden Grabens 26 gebildet. Dieser hochdotierte n-Störstellenbereich wirkt als Drain-Bereich 32. Die entlang der gegenüberliegenden Seiten des Grabens 26 gelegenen Bereiche des p-Siliziumsubstrates 6 bilden die Kanalbereiche. Mit einer derartigen Struktur kann ein ausreichender Abstand zwischen den n-Störstellenbereichen 7 der photoelektrischen Konversionsbereiche 4 und der Drain-Bereiche 32 der Overflow-Drains sichergestellt werden. Es ist damit möglich, einen Leckstrom auf­ grund einer zwischen diesen auftretenden Durchgrifferscheinung einzudämmen. Die tief im Innern des p-Siliziumsubstrates 6 gebil­ deten Drain-Bereiche 32 wirken als Senken für im Halbleitersubstrat wandernde Ionen. Dieser Aufbau ist daher auch günstig im Hinblick auf eine "smear reduction". Die seitlich von den Gräben 26 angeord­ neten Kanalbereiche werden von Störstellen, die zur Steuerung des Schwellenpegels der die Overflow-Drain-Bereiche 3 bildenden MOS- Transistors eingelagert werden, nicht beeinflußt.

Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Auch diese Ausführung weist eine Besonderheit in der Transistorstruktur der Overflow-Drain-Bereiche auf. Genauer gesagt sind Steuerkanäle 35 mit hochdotierten p⁺-Störstellenbereichen in den oberen Oberflächen eines jeden Grabens 26 gebildet. Ferner sind Overflow-Drains 32 a mit n-Störstellenbereichen niedriger Dichte auf gegenüberliegenden Wandflächen des Grabens 26 an die Steuerkanäle anschließend geschaffen. Es ist ein hochdotierter Overflow-Drain- Bereich 32 b mit einem n-Störstellenbereich hoher Dichte auf dem Boden eines jeden Grabens 26 gebildet.

Es ist erforderlich, daß die Overflow-Drains 32 a auf den Seiten­ flächen des Grabens 26 eine niedrigere Dichte als die Steuerkanäle aufweisen. Mit den Overflow-Drains 32 a niedriger Dichte ist es jedoch aufgrund des hohen Widerstandes schwierig, überschüssige Ladungen zu übertragen. Damit werden Überschußladungen sofort über den am Boden des Grabens 26 gebildeten Overflow-Drain-Bereich 32 b abgeleitet.

Wie oben beschrieben worden ist, weisen die erfindungsgemäßen Festkörper-Bildsensoreinrichtungen einen zwischen benachbarten photoelektrischen Konversionsbreichen gebildeten Graben auf und es ist ein Overflow-Drain-Bereich im Innern des Grabens gebildet. Dieser Aufbau erlaubt, daß die photoelektrischen Konversionsbe­ reiche einen erhöhten Anteil der Oberfläche des Halbleitersub­ strates belegen kann. Im Vergleich z. B. mit der in den Fig. 10 und 11 dargestellten Festkörper-Bildsensoreinrichtung mit flacher Overflow-Drain-Struktur, weist die erfindungsgemäße Festkörper- Bildsensoreinrichtung photoelektrische Konversionsbereiche mit einer um den Faktor 1,7 vergrößerten Licht empfangenden Fläche auf, und das Öffnungsverhältnis ist um ungefähr 31 bis 52% erhöht. Dies stellt eine Verbesserung der Empfindlichkeit und des dynamischen Bereiches der Festkörper-Bildsensoreinrichtung sicher.

Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungen wurde die Festkörper- Bildsensoreinrichtung derart beschrieben, daß diese ein p-Silizium­ substrat verwendet. Dies stellt keine Beschränkung dar, sondern die Bildsensoreinrichtung kann auch auf einem n-Siliziumsubstrat gebildet werden.

In Übereinstimmung mit dieser Erfindung ist, wie oben beschrieben, ein Graben zwischen benachbarten photoelektrischen Konversionsbe­ reichen und eine Overflow-Drain-Struktur im Innern des Grabens gebildet. Damit weisen die photoelektrischen Konversionsbereiche eine vergrößerte Licht empfangende Fläche auf und das Offnungs­ verhältnis der Festkörper-Bildsensoreinrichtung ist erhöht. Diese Eigenschaften erlauben eine Verbesserung der Empfindlichkeit und des dynamischen Bereiches der Einrichtung.

Claims (11)

1. Festkörper-Bildsensoreinrichtung mit einer Overflow-Drain- Struktur zum Ableiten überschüssiger Ladungen, die erzeugt werden, wenn Licht, das eine vorbestimmte Intensität übersteigt, in den optoelektronischen Wandler eintritt, umfassend ein Halbleitersub­ strat (6) eines ersten Leitfähigkeitstypes mit einer Hauptober­ fläche und Gräben, die sich in eine vorbestimmte Richtung auf der Hauptoberfläche erstrecken, wobei jeder der Gräben einander in einem Abstand gegenüberliegende Seitenflächen und eine Bodenfläche, die die Seitenfläche verbindet, aufweist, ein erstes Feld von optoelektronischen Wandlern (5) mit einer Mehrzahl von ersten Störstellenbereichen (7) eines zweiten Leitfähigkeitstypes, die auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates benachbart zu einer der Seitenflächen eines jeden Grabens gebildet und in Richtung der Erstreckung der Gräben ausgerichtet sind, ein zweites Feld von photoelektrischen Konversionselementen (5) mit einer Mehrzahl von zweiten Störstellenbereichen (7) des zweiten Leit­ fähigkeitstypes, die auf der Hauptoberfläche des Halbleitersub­ strates benachbart zu der anderen Seitenfläche eines jeden Grabens gebildet und in Richtung der Erstreckung der Gräben ausgerichtet sind, Kanalbereiche (35), die an den jeweiligen Seitenflächen eines jeden Grabens geschaffen und unabhängig voneinander sind, Drain-Bereiche (32) des zweiten Leitfähigkeitstypes, die jeweils von den ersten und zweiten Störstellenbereichen durch die Kanal­ bereiche getrennt sind und eine der Seiten- oder Bodenflächen eines jeden Grabens berühren, und Gate-Elektroden (34), die jeweils über den Kanalbereichen und jedem Drain-Bereich über einem Isolierfilm geschaffen sind.

2. Festkörper-Bildsensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalbereiche (35) Störstellenbereiche des ersten Leitfähigkeitstypes umfassen.

3. Festkörper-Bildsensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalbereiche (35) in den oberen Bereichen der einander gegenüberliegenden Seitenflächen eines jeden Grabens (26) gebildet sind.

4. Festkörper-Bildsensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drainbereich (32) kontinuier­ lich entlang der Seitenflächen und der Bodenfläche eines jeden Grabens zwischen einem der Kanalbereiche (35), der im oberen Bereich einer Seitenfläche eines jeden Grabens gebildet ist, und dem anderen Kanalbereich (35), der im oberen Bereich der anderen Seitenfläche eines jeden Grabens gebildet ist, geschaffen ist.

5. Festkörper-Bildsensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gate-Elektrode (34) kontinuier­ lich in derjenigen Richtung gebildet ist, in der sich die Gräben erstrecken.

6. Festkörper-Bildsensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl der ersten Störstellen­ bereiche (7) jeweils voneinander und die Mehrzahl der zweiten Störstellenbereiche jeweils voneinander durch isolierende Oxidfilme (38) getrennt sind.

7. Festkörper-Bildsensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Drain-Bereiche (32) Stör­ stellenbereiche (32 a) des zweiten Leitfähigkeitstypes mit einer relativ niedrigen Konzentration, die auf den entsprechenden Seiten­ flächen eines jeden Grabens anschließend an die Kanalbereiche (35) gebildet sind, und einen Störstellenbereich (32) des zweiten Leit­ fähigkeitstypes mit einer relativ hohen Konzentration, der im Bodenbereich eines jeden Grabens gebildet ist, umfaßt.

8. Festkörper-Bildsensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten Störstellenbereiche (7) und jeder der zweiten Störstellenbereiche (7) derart gebildet ist, daß diese mit den oberen Bereichen der jeweiligen Seiten­ flächen eines jeden Grabens überlappen und jeder der Drain-Bereiche (32) auf der Bodenfläche eines jeden Grabens gebildet ist, wobei ein Seitenbereich eines jeden Grabens zwischen den ersten Stör­ stellenbereichen und jedem Drain-Bereich und ein Seitenbereich eines jeden Grabens zwischen den zweiten Störstellenbereichen und jedem Drain-Bereich liegt, und wobei jeder Drain-Bereich die Kanal­ bereiche bildet.

9. Verfahren zur Herstellung einer Festkörper-Bildsensoreinrichtung mit einer Overflow-Drain-Struktur zum Abführen überschüssiger Ladungen, die erzeugt werden, wenn Licht, das eine vorbestimmte Intensität übersteigt, in den optoelektronischen Wandler eintritt, umfassend die Schritte: Bilden von ersten Störstellenbereichen (35) eines ersten Leitfähigkeitstypes mit einer hohen Konzentration in vorbestimmten Bereichen der Hauptoberfläche eines Halbleitersub­ strates des ersten Leitfähigkeitstypes, Bilden von Bauelemente isolierenden Oxidfilmen (38) auf den Oberflächen der ersten Stör­ stellenbereiche, Einlagern von Störstellenionen (39) eines zweiten Leitfähigkeitstypes in die Oberfläche des Halbleitersubstrates unter Verwendung der Bauelemente isolierenden Oxidfilme als Maske, wodurch zweite Störstellenbereiche (7) geschaffen werden, die den optoelektronischen Wandler bilden, Entfernen der Bauelemente isolierenden Oxidfilme von vorbestimmten Bereichen des Halbleiter­ substrates, Bilden von Gräben (26) in den ersten Störstellen­ bereichen (7), von denen die Bauelemente isolierenden Oxidfilme entfernt worden sind, Bilden von dritten Störstellenbereichen (32) des zweiten Leitfähigkeitstypes auf gegenüberliegenden Seiten­ flächen und Bodenflächen der Gräben, Bildung von isolierenden Filmen (33) auf den gegenüberliegenden Seitenflächen und den Bodenflächen der Gräben, und Bilden von leitenden Schichten (34) auf den Oberflächen der isolierenden Filme.

10. Verfahren zur Herstellung einer Festkörper-Bildsensoreinrich­ tung mit einer Overflow-Drain-Struktur zum Abführen überschüssiger Ladungen, die erzeugt werden, wenn Licht, das eine vorbestimmte Intensität übersteigt, in den optoelektronischen Wandler eintritt, umfassend die Schritte: Bilden von Störstellenbereichen (7) auf der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates mit einem dem Leit­ fähigkeitstyp des Halbleitersubstrates entgegengesetzten Leitfähig­ keitstyp, Bilden von Gräben (26) in vorbestimmten Bereichen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates, Bilden von Drain-Bereichen (32) eines zweiten Leitfähigkeitstypes, die sich jeweils auf gegenüberliegenden Seitenflächen und den Bodenflächen der Gräben kontinuierlich erstrecken, durch schräge Ionenimplantation, Bilden von Kanalbereichen (35) des zweiten Leitfähigkeitstypes mit einer höheren Konzentration als das Halbleitersubstrat in den oberen Bereichen der Seitenwände der Gräben durch schräge Ionenimplan­ tation, Bilden von isolierenden Filmen (33) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates, den einander gegenüberliegenden Seiten­ wänden und den Bodenflächen der Gräben, und Bilden von leitenden Schichten (34) auf den Oberflächen der isolierenden Filme.

11. Verfahren zur Herstellung einer Festkörper-Bildsensoreinrichtung mit einer Overflow-Drain-Struktur zum Abführen überschüssiger Ladungen, die erzeugt werden, wenn Licht, das eine vorbestimmte Intensität übersteigt, in den optoelektronischen Wandler eintritt, umfassend die Schritte: Bilden von ersten Störstellenbereichen (7) auf der Hauptoberfläche eines Halbleitersubstrates mit einem dem Leitfähigkeitstyp des Halbleitersubstrates entgegengesetzten Leit­ fähigkeitstyp, Bilden von Störstellenbereichen (35) eines ersten Leitfähigkeitstypes, der mit demjenigen des Halbleitersubstrates übereinstimmt, in vorbestimmten Bereichen der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates mit einer höheren Konzentration als im Halb­ leitersubstrat, Bilden von Gräben (26) in Bereichen der Hauptober­ fläche des Halbleitersubstrates, in denen die Störstellenbereiche geschaffen worden sind, Bilden von Drain-Bereichen (32) eines zweiten Leitfähigkeitstypes, die sich auf den gegenüberliegenden Seitenflächen und den Bodenflächen der Gräben kontinuierlich erstrecken, durch schräge Ionenimplantation, Bilden von isolierenden Filmen (33) auf der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrates, den gegenüberliegenden Seitenflächen und den Bodenflächen der Gräben, und Bilden von leitenden Schichten (34) auf den Oberflächen der isolierenden Filme.