JP2000228515A - 電荷転送素子の製造方法 - Google Patents
電荷転送素子の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 下層転送電極と上層転送電極との間隔によら
ず、電荷の転送効率を確保することが可能な電荷転送素
子の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１上に下層転送電極３を配列形成
し、下層転送電極３を絶縁膜４で覆った後、イオンビー
ムＢを所定の入射角度θに傾斜させたイオン注入によっ
て基板１の表面層に不純物を導入し、次いで基板１上に
おける下層転送電極３間に上層転送電極６を形成する電
荷転送素子の製造方法において、下層転送電極３下から
上層転送電極６下にかけての基板１の表面層に、ポテン
シャルディップｂが形成されないように、下層転送電極
３に対するイオンビームの入射方向α0 を選択し、イオ
ン注入の際には、選択された入射方向α0 から基板１に
対してイオンビームＢを照射する。
ず、電荷の転送効率を確保することが可能な電荷転送素
子の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１上に下層転送電極３を配列形成
し、下層転送電極３を絶縁膜４で覆った後、イオンビー
ムＢを所定の入射角度θに傾斜させたイオン注入によっ
て基板１の表面層に不純物を導入し、次いで基板１上に
おける下層転送電極３間に上層転送電極６を形成する電
荷転送素子の製造方法において、下層転送電極３下から
上層転送電極６下にかけての基板１の表面層に、ポテン
シャルディップｂが形成されないように、下層転送電極
３に対するイオンビームの入射方向α0 を選択し、イオ
ン注入の際には、選択された入射方向α0 から基板１に
対してイオンビームＢを照射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電荷転送素子の製
造方法に関し、特にはトランスファ部とストレージ部と
を備えた電荷転送素子の製造方法に関する。
造方法に関し、特にはトランスファ部とストレージ部と
を備えた電荷転送素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】トランスファ部とストレージ部とを備え
た電荷転送素子を製造するには、先ず図６（１）の断面
図に示すように、シリコンからなる基板１の（１００）
面を用い、この基板１のＮ型表面層上に、ゲート絶縁膜
２を介してポリシリコンからなる下層転送電極３を配列
形成する。次いで、この下層転送電極３を絶縁膜４で覆
った後、基板１のＮ型表面層にＰ型拡散層５を形成する
ためのホウ素イオン（Ｂ+ ）を、イオン注入によって導
入する。この際、イオンビームＢの入射角度（基板１の
法線との成す角度）θを７°以上の角度に傾斜させるこ
とによって、チャネリングの発生による投影飛程のばら
つきを防止する。また、図６（２）の平面図に示すよう
に、イオンビームＢの入射方向は、下層転送電極３の延
設方向に対して垂直な方向に設定され、下層転送電極３
を挟んだ２方向からそれぞれ基板１の全面に対して照射
される。尚、図６（１）は図６（２）のＡ−Ａ断面に対
応しており、図６（２）においては絶縁膜の図示を省略
した。しかる後、図７の断面図に示すように、基板１上
における下層転送電極３間に上層転送電極６を配列形成
する。
た電荷転送素子を製造するには、先ず図６（１）の断面
図に示すように、シリコンからなる基板１の（１００）
面を用い、この基板１のＮ型表面層上に、ゲート絶縁膜
２を介してポリシリコンからなる下層転送電極３を配列
形成する。次いで、この下層転送電極３を絶縁膜４で覆
った後、基板１のＮ型表面層にＰ型拡散層５を形成する
ためのホウ素イオン（Ｂ+ ）を、イオン注入によって導
入する。この際、イオンビームＢの入射角度（基板１の
法線との成す角度）θを７°以上の角度に傾斜させるこ
とによって、チャネリングの発生による投影飛程のばら
つきを防止する。また、図６（２）の平面図に示すよう
に、イオンビームＢの入射方向は、下層転送電極３の延
設方向に対して垂直な方向に設定され、下層転送電極３
を挟んだ２方向からそれぞれ基板１の全面に対して照射
される。尚、図６（１）は図６（２）のＡ−Ａ断面に対
応しており、図６（２）においては絶縁膜の図示を省略
した。しかる後、図７の断面図に示すように、基板１上
における下層転送電極３間に上層転送電極６を配列形成
する。
【０００３】以上のようにして、Ｎ型の基板１上に下層
転送電極３を設けてなるストレージ部７と、Ｐ型拡散層
５上に上層転送電極６を設けてなるトランスファ部８と
を交互に配置してなる電荷転送素子を得る。このように
して得られた電荷転送素子は、固体撮像装置における電
荷転送部（特に水平電荷転送部）や、ディレイラインと
して用いられている。
転送電極３を設けてなるストレージ部７と、Ｐ型拡散層
５上に上層転送電極６を設けてなるトランスファ部８と
を交互に配置してなる電荷転送素子を得る。このように
して得られた電荷転送素子は、固体撮像装置における電
荷転送部（特に水平電荷転送部）や、ディレイラインと
して用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、固体撮像装
置等の微細化や駆動振幅の低減化の要求に伴い、これに
用いられる電荷転送素子の絶縁膜４の薄膜化も進行して
おり、下層転送電極３と上層転送電極６との間隔Ｗも狭
くなる傾向にある。このため、Ｐ型拡散層５を形成する
ためのイオンビームＢの入射角度を傾斜させたイオン注
入においては、下層転送電極３の下方にも不純物が導入
され易く、トランスファー部８を構成するＰ型拡散層５
の端部がストレージ部７に侵入した状態になり易い。
置等の微細化や駆動振幅の低減化の要求に伴い、これに
用いられる電荷転送素子の絶縁膜４の薄膜化も進行して
おり、下層転送電極３と上層転送電極６との間隔Ｗも狭
くなる傾向にある。このため、Ｐ型拡散層５を形成する
ためのイオンビームＢの入射角度を傾斜させたイオン注
入においては、下層転送電極３の下方にも不純物が導入
され易く、トランスファー部８を構成するＰ型拡散層５
の端部がストレージ部７に侵入した状態になり易い。
【０００５】図８（１）にはトランスファー部８からス
トレージ部７にかけての拡大断面図を示し、図８（２）
にはトランスファー部８からストレージ部７にかけての
基板１の表面層部分の電位を示した。これらの図に示す
ように、Ｐ型拡散層５の端部がストレージ部７に侵入し
た状態では、ストレージ部７の端部の電位にバリアａが
形成され、これによって電荷の転送が滞る電位の窪み、
すなわちポテンシャルディップｂが形成される。このポ
テンシャルディップｂは、電荷転送素子における電荷の
転送効率を低下させるため、この電荷転送素子を用いた
固体撮像装置において撮像画の解像度劣化や画像欠陥を
引き起こす要因になる。
トレージ部７にかけての拡大断面図を示し、図８（２）
にはトランスファー部８からストレージ部７にかけての
基板１の表面層部分の電位を示した。これらの図に示す
ように、Ｐ型拡散層５の端部がストレージ部７に侵入し
た状態では、ストレージ部７の端部の電位にバリアａが
形成され、これによって電荷の転送が滞る電位の窪み、
すなわちポテンシャルディップｂが形成される。このポ
テンシャルディップｂは、電荷転送素子における電荷の
転送効率を低下させるため、この電荷転送素子を用いた
固体撮像装置において撮像画の解像度劣化や画像欠陥を
引き起こす要因になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された電荷転送素子の製造方法であ
る。すなわち、本発明は、基板上に配列形成された下層
転送電極を絶縁膜で覆う前または覆った後、イオンビー
ムを所定の入射角度に傾斜させたイオン注入によって前
記基板の表面層に不純物を導入し、次いで前記基板上に
おける前記下層転送電極間に前記絶縁膜を介して上層転
送電極を形成する電荷転送素子の製造方法において、前
記イオン注入の際には、前記下層転送電極の延設方向に
対する前記イオンビームの入射方向を選択した後、前記
選択された入射方向から前記基板に対してイオンビーム
を照射する方法である。そして、特に、前記下層転送電
極を前記絶縁膜で覆った後に前記不純物の導入を行う場
合には、前記イオンビームの入射方向は、前記絶縁膜の
膜厚毎に選択されることとする。また、前記不純物の導
入を行った後に、前記下層転送電極の表面層に絶縁膜を
成長させることによって当該下層転送電極を前記絶縁膜
で覆う場合には、前記イオンビームの入射方向は、前記
下層転送電極の内部への前記絶縁膜の成長膜厚毎に選択
されることとする。
を解決するために成された電荷転送素子の製造方法であ
る。すなわち、本発明は、基板上に配列形成された下層
転送電極を絶縁膜で覆う前または覆った後、イオンビー
ムを所定の入射角度に傾斜させたイオン注入によって前
記基板の表面層に不純物を導入し、次いで前記基板上に
おける前記下層転送電極間に前記絶縁膜を介して上層転
送電極を形成する電荷転送素子の製造方法において、前
記イオン注入の際には、前記下層転送電極の延設方向に
対する前記イオンビームの入射方向を選択した後、前記
選択された入射方向から前記基板に対してイオンビーム
を照射する方法である。そして、特に、前記下層転送電
極を前記絶縁膜で覆った後に前記不純物の導入を行う場
合には、前記イオンビームの入射方向は、前記絶縁膜の
膜厚毎に選択されることとする。また、前記不純物の導
入を行った後に、前記下層転送電極の表面層に絶縁膜を
成長させることによって当該下層転送電極を前記絶縁膜
で覆う場合には、前記イオンビームの入射方向は、前記
下層転送電極の内部への前記絶縁膜の成長膜厚毎に選択
されることとする。
【０００７】このような製造方法では、下層転送電極下
から上層転送電極下にかけての前記基板の表面層に電位
の窪みが形成されることがないので、下層転送電極と上
層転送電極との駆動による電荷転送において電荷の転送
が滞ることがなく、良好な転送効率が得られる。また、
絶縁膜が薄膜化されることによって下層転送電極と上層
転送電極との間隔が小さくなっても、この間隔によらず
良好な転送効率が得られる。
から上層転送電極下にかけての前記基板の表面層に電位
の窪みが形成されることがないので、下層転送電極と上
層転送電極との駆動による電荷転送において電荷の転送
が滞ることがなく、良好な転送効率が得られる。また、
絶縁膜が薄膜化されることによって下層転送電極と上層
転送電極との間隔が小さくなっても、この間隔によらず
良好な転送効率が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した電荷転送
素子の製造方法の各実施形態を、図面に基づいて説明す
る。ここでは一例として、固体撮像装置の水平電荷転送
部に用いる電荷転送素子として、トランスファ部とスト
レージ部とを備えた電荷転送素子を製造する方法に本発
明を適用した実施の形態を説明する。また、各実施形態
の説明に用いる図面においては、図６及び図７を用いて
説明した従来の製造方法と同様の構成要素には同一の符
号を付している。
素子の製造方法の各実施形態を、図面に基づいて説明す
る。ここでは一例として、固体撮像装置の水平電荷転送
部に用いる電荷転送素子として、トランスファ部とスト
レージ部とを備えた電荷転送素子を製造する方法に本発
明を適用した実施の形態を説明する。また、各実施形態
の説明に用いる図面においては、図６及び図７を用いて
説明した従来の製造方法と同様の構成要素には同一の符
号を付している。
【０００９】（第１実施形態）図１（１）は第１実施形
態を説明するための電荷転送素子の断面図であり、図１
（２）は図１（１）に対応する電荷転送素子の平面図で
ある。図１（１）は、図１（２）のＡ−Ａ断面図になっ
ている。
態を説明するための電荷転送素子の断面図であり、図１
（２）は図１（１）に対応する電荷転送素子の平面図で
ある。図１（１）は、図１（２）のＡ−Ａ断面図になっ
ている。
【００１０】これらの図に示すように、先ず、Ｐ型のシ
リコンの（１００）面を表面とした基板１を用意し、Ｎ
型不純物を導入することによって、その表面層をＮ型に
する。次に、基板１の表面上にゲート絶縁膜２を形成す
る。次いで、ゲート絶縁膜２上に、ポリシリコンからな
る下層転送電極３を所定間隔を設けた状態で配列形成す
る。その後、この下層転送電極３を覆うように、基板１
上に絶縁膜４〔図１（１）のみに図示〕を形成する。
リコンの（１００）面を表面とした基板１を用意し、Ｎ
型不純物を導入することによって、その表面層をＮ型に
する。次に、基板１の表面上にゲート絶縁膜２を形成す
る。次いで、ゲート絶縁膜２上に、ポリシリコンからな
る下層転送電極３を所定間隔を設けた状態で配列形成す
る。その後、この下層転送電極３を覆うように、基板１
上に絶縁膜４〔図１（１）のみに図示〕を形成する。
【００１１】次に、イオン注入によって、基板１の表面
層に、Ｐ型拡散層５を形成するためのホウ素イオン（Ｂ
+ ）を導入する。この際、チャネリングの発生による投
影飛程のばらつきを防止するため、イオンビームＢの入
射角度θを７°以上の適切な角度に傾斜させる。入射角
度θとは、基板１の表面の法線とイオンビームＢとのな
す角度であることとする。また、下層転送電極３の両端
下方に対してホウ素イオン（Ｂ+ ）が均等に導入される
ように、少なくとも、下層転送電極３の延設方向とのな
す角度が等しく、かつ下層転送電極３を挟んだ２方向の
入射方向α0 から、基板１の全面に対してそれぞれイオ
ンビームＢを照射する。ここで、入射方向αは、下層転
送電極３の延設方向とイオンビームＢとの成す角度によ
って示されることとする。
層に、Ｐ型拡散層５を形成するためのホウ素イオン（Ｂ
+ ）を導入する。この際、チャネリングの発生による投
影飛程のばらつきを防止するため、イオンビームＢの入
射角度θを７°以上の適切な角度に傾斜させる。入射角
度θとは、基板１の表面の法線とイオンビームＢとのな
す角度であることとする。また、下層転送電極３の両端
下方に対してホウ素イオン（Ｂ+ ）が均等に導入される
ように、少なくとも、下層転送電極３の延設方向とのな
す角度が等しく、かつ下層転送電極３を挟んだ２方向の
入射方向α0 から、基板１の全面に対してそれぞれイオ
ンビームＢを照射する。ここで、入射方向αは、下層転
送電極３の延設方向とイオンビームＢとの成す角度によ
って示されることとする。
【００１２】ここで、イオンビームＢの入射方向α
0 は、次のように選択される。すなわち、下層転送電極
３下から、次の工程で下層転送電極３間に形成される上
層転送電極下にかけての基板１の表面層の電位に、窪
み、すなわちポテンシャルディップが形成されないよう
に、イオンビームＢの入射方向α0 を選択する。
0 は、次のように選択される。すなわち、下層転送電極
３下から、次の工程で下層転送電極３間に形成される上
層転送電極下にかけての基板１の表面層の電位に、窪
み、すなわちポテンシャルディップが形成されないよう
に、イオンビームＢの入射方向α0 を選択する。
【００１３】そこで、図２に示すような、イオンビーム
Ｂの入射方向αに対するポテンシャルディップの大きさ
ΔＶのグラフを作成し、ポテンシャルディップの大きさ
ΔＶ＝０になる入射方向α0 を求めることとする。この
グラフは、下層転送電極３の側壁を覆う絶縁膜４の膜厚
Ｗ及びイオンビームの照射エネルギー毎に、例えばシミ
ュレーションによって作成する。
Ｂの入射方向αに対するポテンシャルディップの大きさ
ΔＶのグラフを作成し、ポテンシャルディップの大きさ
ΔＶ＝０になる入射方向α0 を求めることとする。この
グラフは、下層転送電極３の側壁を覆う絶縁膜４の膜厚
Ｗ及びイオンビームの照射エネルギー毎に、例えばシミ
ュレーションによって作成する。
【００１４】図２に示すように、イオンビームＢの入射
方向α＝０°においては、下層転送電極３及び絶縁膜４
下に最もイオンが注入され難く、下層転送電極３下から
上層転送電極下にかけての基板１の表面層の電位に最も
大きなポテンシャルディップが形成される。一方、イオ
ンビームＢの入射方向α＝９０°においては、下層転送
電極３及び絶縁膜４の側壁下の最も深い位置にイオンが
注入されることになる。そして、下層転送電極３下から
上層転送電極下にかけての基板１の表面層の電位に、最
も大きな電位の山、すなわちポテンシャルバリアが形成
され、このポテンシャルバリアに対応する大きさのポテ
ンシャルディップが形成される。以上のことから、イオ
ンビームＢの入射方向αが、０°＜α＜９０°の範囲
に、ポテンシャルディップの大きさΔＶ＝０になる入射
方向α0 が存在することになり、この入射方向α0 がイ
オンビームＢの入射方向として選択されるのである。
方向α＝０°においては、下層転送電極３及び絶縁膜４
下に最もイオンが注入され難く、下層転送電極３下から
上層転送電極下にかけての基板１の表面層の電位に最も
大きなポテンシャルディップが形成される。一方、イオ
ンビームＢの入射方向α＝９０°においては、下層転送
電極３及び絶縁膜４の側壁下の最も深い位置にイオンが
注入されることになる。そして、下層転送電極３下から
上層転送電極下にかけての基板１の表面層の電位に、最
も大きな電位の山、すなわちポテンシャルバリアが形成
され、このポテンシャルバリアに対応する大きさのポテ
ンシャルディップが形成される。以上のことから、イオ
ンビームＢの入射方向αが、０°＜α＜９０°の範囲
に、ポテンシャルディップの大きさΔＶ＝０になる入射
方向α0 が存在することになり、この入射方向α0 がイ
オンビームＢの入射方向として選択されるのである。
【００１５】そして、図１に示したように、下層転送電
極３を挟んだ少なくとも２方向の入射方向α0 から、基
板１に対してイオンビームＢを照射する。尚、図１にお
いては、基板１表面の一部分にのみイオンビームＢを照
射している状態を示したが、イオンビームＢは、それぞ
れ基板１の全面に照射されることとする。また、イオン
注入を行う場合には、基板１を構成するウエハのオリエ
ンテーションフラットの方向がイオンビームＢの入射方
向を規定する基準になる。このため、イオン注入の際に
は、オリエンテーションフラットの方向と下層転送電極
３の延設方向との関係を明らかにしておき、下層転送電
極３の延設方向に対して上述のようにイオンビームＢが
照射されるように、イオンビームの入射方向を設定する
こととする。
極３を挟んだ少なくとも２方向の入射方向α0 から、基
板１に対してイオンビームＢを照射する。尚、図１にお
いては、基板１表面の一部分にのみイオンビームＢを照
射している状態を示したが、イオンビームＢは、それぞ
れ基板１の全面に照射されることとする。また、イオン
注入を行う場合には、基板１を構成するウエハのオリエ
ンテーションフラットの方向がイオンビームＢの入射方
向を規定する基準になる。このため、イオン注入の際に
は、オリエンテーションフラットの方向と下層転送電極
３の延設方向との関係を明らかにしておき、下層転送電
極３の延設方向に対して上述のようにイオンビームＢが
照射されるように、イオンビームの入射方向を設定する
こととする。
【００１６】以上の後、図３の断面図に示すように、基
板１上における下層転送電極３間に絶縁膜４を介して上
層転送電極６を形成する。この上層転送電極６は、ポリ
シリコンからなるものとする。
板１上における下層転送電極３間に絶縁膜４を介して上
層転送電極６を形成する。この上層転送電極６は、ポリ
シリコンからなるものとする。
【００１７】その後、隣り合う一対の下層転送電極３と
上層転送電極６とを接続し、さらにこれらの転送電極対
を１つ置きに２相駆動させるように配線することで、固
体撮像装置の水平電荷転送部を構成する電荷転送素子が
得られる。この電荷転送素子は、基板１のＮ型部分上に
下層転送電極３を設けてなるストレージ部７と、基板１
のＰ型拡散層５上に上層転送電極６を設けてなるトラン
スファ部８とが交互に配置されたものになる。
上層転送電極６とを接続し、さらにこれらの転送電極対
を１つ置きに２相駆動させるように配線することで、固
体撮像装置の水平電荷転送部を構成する電荷転送素子が
得られる。この電荷転送素子は、基板１のＮ型部分上に
下層転送電極３を設けてなるストレージ部７と、基板１
のＰ型拡散層５上に上層転送電極６を設けてなるトラン
スファ部８とが交互に配置されたものになる。
【００１８】図４（１）にはトランスファー部８からス
トレージ部７にかけての拡大断面図を示し、図４（２）
にはトランスファー部８からストレージ部７にかけての
基板１の表面層部分の電位を示した。これらの図に示す
ように、以上で説明した電荷転送素子の製造方法では、
下層転送電極３下から上層転送電極６下にかけての基板
１の表面層の電位にポテンシャルディップが形成される
ことがないので、下層転送電極３と上層転送電極６との
駆動による電荷転送において電荷の転送が滞ることがな
く、良好な転送効率が得られる。このため、固体撮像装
置の微細化に伴って電荷転送素子の絶縁膜４の薄膜化が
進行し、下層転送電極３と上層転送電極６との間隔Ｗが
微細化された場合であっても、この間隔Ｗによらず良好
な転送効率を得ることができる。しかも、イオン注入の
際のチャネリングを防止することも可能である。この結
果、微細化が進行した固体撮像装置において、撮像画の
解像度劣化や画像欠陥を防止することが可能になる。
トレージ部７にかけての拡大断面図を示し、図４（２）
にはトランスファー部８からストレージ部７にかけての
基板１の表面層部分の電位を示した。これらの図に示す
ように、以上で説明した電荷転送素子の製造方法では、
下層転送電極３下から上層転送電極６下にかけての基板
１の表面層の電位にポテンシャルディップが形成される
ことがないので、下層転送電極３と上層転送電極６との
駆動による電荷転送において電荷の転送が滞ることがな
く、良好な転送効率が得られる。このため、固体撮像装
置の微細化に伴って電荷転送素子の絶縁膜４の薄膜化が
進行し、下層転送電極３と上層転送電極６との間隔Ｗが
微細化された場合であっても、この間隔Ｗによらず良好
な転送効率を得ることができる。しかも、イオン注入の
際のチャネリングを防止することも可能である。この結
果、微細化が進行した固体撮像装置において、撮像画の
解像度劣化や画像欠陥を防止することが可能になる。
【００１９】（第２実施形態）図５は、第２実施形態の
電荷転送素子の製造方法を説明するための製造工程図で
あり、図５（１）は、図５（２）のＡ−Ａ断面になって
いる。以下にこれらの図を用いて第２実施形態を説明す
る。尚、第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号
を付し、重複する説明は省略する。
電荷転送素子の製造方法を説明するための製造工程図で
あり、図５（１）は、図５（２）のＡ−Ａ断面になって
いる。以下にこれらの図を用いて第２実施形態を説明す
る。尚、第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号
を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】先ず、図５（１）に示すように、Ｐ型のシ
リコンの（１００）面を表面とした基板１にＮ型不純物
を導入してＮ型にし、基板１の表面上にゲート絶縁膜２
を介して下層転送電極３を所定間隔を設けた状態で配列
形成する。
リコンの（１００）面を表面とした基板１にＮ型不純物
を導入してＮ型にし、基板１の表面上にゲート絶縁膜２
を介して下層転送電極３を所定間隔を設けた状態で配列
形成する。
【００２１】次に、イオン注入によって、基板１の表面
層に、Ｐ型拡散層５を形成するためのホウ素イオン（Ｂ
+ ）を導入する。この際、第１実施形態でのイオン注入
と同様に、チャネリングの発生による投影飛程のばらつ
きを防止するため、イオンビームＢの入射角度θを７°
以上の適切な角度に傾斜させる。またさらに、図５
（２）の平面図に示すように、下層転送電極３を挟んだ
２方向の入射方向α0 から、基板１の全面に対してそれ
ぞれイオンビームＢを照射する。
層に、Ｐ型拡散層５を形成するためのホウ素イオン（Ｂ
+ ）を導入する。この際、第１実施形態でのイオン注入
と同様に、チャネリングの発生による投影飛程のばらつ
きを防止するため、イオンビームＢの入射角度θを７°
以上の適切な角度に傾斜させる。またさらに、図５
（２）の平面図に示すように、下層転送電極３を挟んだ
２方向の入射方向α0 から、基板１の全面に対してそれ
ぞれイオンビームＢを照射する。
【００２２】ここで、イオンビームＢの入射方向α
0 は、第１実施形態と同様にして選択される。すなわ
ち、下層転送電極３下から、次の工程で下層転送電極３
間に形成される上層転送電極下にかけての基板１の表面
層の電位に、窪み、すなわちポテンシャルディップが形
成されないように、イオンビームＢの入射方向α0 を選
択する。ただし、入射方向α0 を求めるためのグラフ
は、次の工程で下層転送電極３の表面に成長させる絶縁
膜の下層転送電極３の内側への成長膜厚Ｗ’及びイオン
ビームの照射エネルギー毎に、例えばシミュレーション
によって作成する。
0 は、第１実施形態と同様にして選択される。すなわ
ち、下層転送電極３下から、次の工程で下層転送電極３
間に形成される上層転送電極下にかけての基板１の表面
層の電位に、窪み、すなわちポテンシャルディップが形
成されないように、イオンビームＢの入射方向α0 を選
択する。ただし、入射方向α0 を求めるためのグラフ
は、次の工程で下層転送電極３の表面に成長させる絶縁
膜の下層転送電極３の内側への成長膜厚Ｗ’及びイオン
ビームの照射エネルギー毎に、例えばシミュレーション
によって作成する。
【００２３】以上の後、図５（３）に示すように、下層
転送電極３の表面を酸化処理し、これによって下層電極
３の表面層に酸化膜からなる絶縁膜４’を形成する。こ
の絶縁膜４’の形成工程では、図５（１）を用いて説明
した工程で得られた下層転送電極３の表面〔図５（３）
中において二点鎖線で示した〕から内側にも絶縁膜４’
が成長し、この内側への成長幅が上記成長膜厚Ｗ’にな
る。
転送電極３の表面を酸化処理し、これによって下層電極
３の表面層に酸化膜からなる絶縁膜４’を形成する。こ
の絶縁膜４’の形成工程では、図５（１）を用いて説明
した工程で得られた下層転送電極３の表面〔図５（３）
中において二点鎖線で示した〕から内側にも絶縁膜４’
が成長し、この内側への成長幅が上記成長膜厚Ｗ’にな
る。
【００２４】以上の後、第１実施形態の説明に用いた図
３の断面図に示したように、基板１上における下層転送
電極３間に絶縁膜４’を介して上層転送電極６を形成
し、これらの下層転送電極３及び上層転送電極６を配線
することで電荷転送素子が得られる。この電荷転送素子
は、上記第１実施形態と同様にストレージ部７とトラン
スファ部８とが交互に配置されたものになる。
３の断面図に示したように、基板１上における下層転送
電極３間に絶縁膜４’を介して上層転送電極６を形成
し、これらの下層転送電極３及び上層転送電極６を配線
することで電荷転送素子が得られる。この電荷転送素子
は、上記第１実施形態と同様にストレージ部７とトラン
スファ部８とが交互に配置されたものになる。
【００２５】このような方法であっても、下層転送電極
３下から上層転送電極６下にかけての基板１の表面層の
電位にポテンシャルディップが形成されることがないの
で、下層転送電極３と上層転送電極６との駆動による電
荷転送において電荷の転送が滞ることがなく、良好な転
送効率が得られる。このため、第１実施形態と同様に、
微細化が進んだ固体撮像装置における撮像画の解像度劣
化や画像欠陥を防止することが可能になる。
３下から上層転送電極６下にかけての基板１の表面層の
電位にポテンシャルディップが形成されることがないの
で、下層転送電極３と上層転送電極６との駆動による電
荷転送において電荷の転送が滞ることがなく、良好な転
送効率が得られる。このため、第１実施形態と同様に、
微細化が進んだ固体撮像装置における撮像画の解像度劣
化や画像欠陥を防止することが可能になる。
【００２６】尚、上記各実施形態においては、固体撮像
装置における水平電荷転送部を構成する電荷転送素子の
製造に本発明を適用した場合を説明したが、この発明は
トランスファ部とストレージ部とからなる電荷転送素子
の製造に広く適用可能である。
装置における水平電荷転送部を構成する電荷転送素子の
製造に本発明を適用した場合を説明したが、この発明は
トランスファ部とストレージ部とからなる電荷転送素子
の製造に広く適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電荷転送素
子の製造方法によれば、下層転送電極やこの下層転送電
極とこれを覆う絶縁膜をマスクにした斜め方向からのイ
オン注入の際に、下層転送電極下から上層転送電極下に
かけての基板の表面層の電位に窪みが形成されることの
ない様にイオンビームの入射方向を選択する構成にした
ことで、ストレージ部を構成する下層転送電極とトラン
スファー部を構成する上層転送電極との間隔によらず良
好な電荷の転送効率を得ることが可能になる。したがっ
て、この電荷転送素子を用いた固体撮像装置において
は、微細化が進んでも、撮像画の解像度劣化や画像欠陥
を防止することが可能になる。
子の製造方法によれば、下層転送電極やこの下層転送電
極とこれを覆う絶縁膜をマスクにした斜め方向からのイ
オン注入の際に、下層転送電極下から上層転送電極下に
かけての基板の表面層の電位に窪みが形成されることの
ない様にイオンビームの入射方向を選択する構成にした
ことで、ストレージ部を構成する下層転送電極とトラン
スファー部を構成する上層転送電極との間隔によらず良
好な電荷の転送効率を得ることが可能になる。したがっ
て、この電荷転送素子を用いた固体撮像装置において
は、微細化が進んでも、撮像画の解像度劣化や画像欠陥
を防止することが可能になる。
【図１】（１）は第１実施形態の製造方法を説明するた
めの電荷転送素子の断面工程図であり、（２）は（１）
に対応する電荷転送素子の平面工程図である。
めの電荷転送素子の断面工程図であり、（２）は（１）
に対応する電荷転送素子の平面工程図である。
【図２】イオンビームの入射方向に対するポテンシャル
ディップの大きさを示す図である。
ディップの大きさを示す図である。
【図３】実施形態の製造方法で得られた電荷転送素子の
断面図である。
断面図である。
【図４】（１）は実施形態で得られた電荷転送素子の要
部拡大断面図であり、（２）は（１）の要部拡大断面図
に対応する基板の表面層部分の電位を示す図である。
部拡大断面図であり、（２）は（１）の要部拡大断面図
に対応する基板の表面層部分の電位を示す図である。
【図５】第２実施形態の製造方法を説明するための電荷
転送素子の工程図である。
転送素子の工程図である。
【図６】（１）は従来の製造方法を説明するための要部
断面工程図であり、（２）は（１）に対応する要部平面
工程図である。
断面工程図であり、（２）は（１）に対応する要部平面
工程図である。
【図７】従来の製造方法で得られた電荷転送素子の要部
断面図である。
断面図である。
【図８】（１）は従来の方法で得られた電荷転送素子の
要部拡大断面図であり、（２）は（１）の要部拡大断面
図に対応する基板の表面層部分の電位を示す図である。
要部拡大断面図であり、（２）は（１）の要部拡大断面
図に対応する基板の表面層部分の電位を示す図である。
１…基板、３…下層転送電極、４，４’…絶縁膜、６…
上層転送電極、Ｂ…イオンビーム、θ…入射角度、α0
…入射方向、Ｗ…絶縁膜の膜厚、Ｗ’…絶縁膜の成長膜
厚
上層転送電極、Ｂ…イオンビーム、θ…入射角度、α0
…入射方向、Ｗ…絶縁膜の膜厚、Ｗ’…絶縁膜の成長膜
厚
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に配列形成された下層転送電極を
絶縁膜で覆う前または覆った後、イオンビームを所定の
入射角度に傾斜させたイオン注入によって前記基板の表
面層に不純物を導入し、次いで前記基板上における前記
下層転送電極間に前記絶縁膜を介して上層転送電極を形
成する電荷転送素子の製造方法において、 前記下層転送電極下から前記上層転送電極下にかけての
前記基板の表面層の電位に窪みが形成されないように、
前記下層転送電極の延設方向に対する前記イオンビーム
の入射方向を選択し、 前記イオン注入の際には、前記選択された入射方向から
前記基板に対してイオンビームを照射すること、 を特徴とする電荷転送素子の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の電荷転送素子の製造方法
において、 前記不純物の導入は、前記下層転送電極を前記絶縁膜で
覆った後に行われ、 前記イオンビームの入射方向は、前記絶縁膜の膜厚毎に
選択されることを特徴とする電荷転送素子の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の電荷転送素子の製造方法
において、 前記不純物の導入は、前記下層転送電極の表面層に絶縁
膜を成長させることによって当該下層転送電極を前記絶
縁膜で覆う前に行われ、 前記イオンビームの入射方向は、前記下層転送電極の内
部への前記絶縁膜の成長膜厚毎に選択されることを特徴
とする電荷転送素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11118993A JP2000228515A (ja) | 1998-12-04 | 1999-04-27 | 電荷転送素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-345423 | 1998-12-04 | ||
| JP34542398 | 1998-12-04 | ||
| JP11118993A JP2000228515A (ja) | 1998-12-04 | 1999-04-27 | 電荷転送素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000228515A true JP2000228515A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=26456812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11118993A Pending JP2000228515A (ja) | 1998-12-04 | 1999-04-27 | 電荷転送素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000228515A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303328A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Sharp Corp | 固体撮像装置の製造方法および電子情報装置 |
| JP2013008782A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11118993A patent/JP2000228515A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303328A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Sharp Corp | 固体撮像装置の製造方法および電子情報装置 |
| JP4518996B2 (ja) * | 2005-04-22 | 2010-08-04 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置の製造方法および電子情報装置 |
| JP2013008782A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
| US8987041B2 (en) | 2011-06-23 | 2015-03-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing solid-state imaging device |
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