JP2001036062A - 固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子Info
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-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
-
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- H01L27/14654—Blooming suppression
- H01L27/14656—Overflow drain structures
Abstract
(57)【要約】
【課題】 オーバフローバリア層を深い位置に形成して
光電変換領域を広げることができ、しかもレジストをマ
スクとしたことによる放射線の発生をも防止した、固体
撮像素子の製造方法の提供が望まれている。 【解決手段】 縦型オーバーフロードレイン構造を有す
る固体撮像素子を製造するにあたり、レジストマスクを
用いることなくシリコン基板1全面にイオン注入を行
い、オーバーフローバリア層11を形成する。また、シ
リコン基板1の周辺部に、画素領域を囲むとともにオー
バーフローバリア層11を画素領域とその外周部とに分
離するトレンチ21を形成し、トレンチ21の内壁部
に、オーバーフローバリア層11と異なる導電型の不純
物拡散層22を形成してもよい。
光電変換領域を広げることができ、しかもレジストをマ
スクとしたことによる放射線の発生をも防止した、固体
撮像素子の製造方法の提供が望まれている。 【解決手段】 縦型オーバーフロードレイン構造を有す
る固体撮像素子を製造するにあたり、レジストマスクを
用いることなくシリコン基板1全面にイオン注入を行
い、オーバーフローバリア層11を形成する。また、シ
リコン基板1の周辺部に、画素領域を囲むとともにオー
バーフローバリア層11を画素領域とその外周部とに分
離するトレンチ21を形成し、トレンチ21の内壁部
に、オーバーフローバリア層11と異なる導電型の不純
物拡散層22を形成してもよい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、縦型オーバーフロ
ードレイン構造を有する固体撮像素子とその製造方法に
関する。
ードレイン構造を有する固体撮像素子とその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、CCD型の固体撮像素子(以下、
固体撮像素子と記す)としては、例えば図7に示すよう
な縦型オーバーフロードレイン構造のものが知られてい
る。この固体撮像素子は、N型のシリコン(Si)基板
1の表層部に光電変換をなす島状の受光センサ部2をマ
トリックス状に配列形成したもので、受光センサ部2…
からなる列の一方の側にライン状の垂直転送部3を形成
し、他方の側に画素分離領域4を形成したものである。
固体撮像素子と記す)としては、例えば図7に示すよう
な縦型オーバーフロードレイン構造のものが知られてい
る。この固体撮像素子は、N型のシリコン(Si)基板
1の表層部に光電変換をなす島状の受光センサ部2をマ
トリックス状に配列形成したもので、受光センサ部2…
からなる列の一方の側にライン状の垂直転送部3を形成
し、他方の側に画素分離領域4を形成したものである。
【0003】シリコン基板1の表面上には、前記垂直転
送部3の直上位置にシリコン酸化膜(図示略)を介して
ライン状の転送電極5が形成されている。また、これら
の受光センサ部2…や垂直転送部3…、画素分離領域4
…を形成してなる画素領域Gの外側にはP+ 層6が形成
され、さらにその外側にはN+ 拡散層7が形成されてい
る。そして、シリコン基板1内における前記垂直転送部
3の下には2Pウェル8が形成され、さらに2Pウェル
8や前記受光センサ部2の下方には、画素領域G全域に
亘り、かつシリコン基板1の周縁部にまで延びないよう
にしてオーバーフローバリア層9が形成されている。
送部3の直上位置にシリコン酸化膜(図示略)を介して
ライン状の転送電極5が形成されている。また、これら
の受光センサ部2…や垂直転送部3…、画素分離領域4
…を形成してなる画素領域Gの外側にはP+ 層6が形成
され、さらにその外側にはN+ 拡散層7が形成されてい
る。そして、シリコン基板1内における前記垂直転送部
3の下には2Pウェル8が形成され、さらに2Pウェル
8や前記受光センサ部2の下方には、画素領域G全域に
亘り、かつシリコン基板1の周縁部にまで延びないよう
にしてオーバーフローバリア層9が形成されている。
【0004】このような構成の固体撮像素子にあって
は、受光センサ部2に光が入射するとここで光電変換
し、電子としてこの受光センサ部2に蓄積される。そし
て、電子がある一定量溜まると、余分な電子がオーバー
フローバリア層9を越えてシリコン基板1に排出される
ようになっている。すなわち、このような余分な電子を
排出するようにした構造が、縦型オーバーフロードレイ
ン構造と称されているのである。
は、受光センサ部2に光が入射するとここで光電変換
し、電子としてこの受光センサ部2に蓄積される。そし
て、電子がある一定量溜まると、余分な電子がオーバー
フローバリア層9を越えてシリコン基板1に排出される
ようになっている。すなわち、このような余分な電子を
排出するようにした構造が、縦型オーバーフロードレイ
ン構造と称されているのである。
【0005】オーバーフローバリア層9の電位は、シリ
コン基板1の電位によってほぼ制御されるようになって
いる。したがって、このような構成により、シリコン基
板1に高い電圧を印加し、オーバーフローバリア層9の
電位の山をつぶして受光センサ部2の電荷をシリコン基
板1に完全にはき捨てる、いわゆる電子シャッター動作
が可能となっている。
コン基板1の電位によってほぼ制御されるようになって
いる。したがって、このような構成により、シリコン基
板1に高い電圧を印加し、オーバーフローバリア層9の
電位の山をつぶして受光センサ部2の電荷をシリコン基
板1に完全にはき捨てる、いわゆる電子シャッター動作
が可能となっている。
【0006】通常、このシリコン基板1の電圧は画素領
域Gの外側に形成されたN+ 拡散層7から与えられる。
また、オーバーフローバリア層9は、画素領域Gにおけ
る画素分離領域4、2Pウェル8と電位的につながって
おり、概略グランドレベルより数ボルト程度、シリコン
基板1の電位に近い値となっている。そして、画素領域
Gの近傍に形成されたP+ 層6(グランドレベル)とも
電位的につながっており、画素領域G全体が実効的にp
ウェルで囲まれた形となっている。なお、電子シャッタ
動作時、シリコン基板1の電位が直接画素領域Gに及ば
ないように、基板電位をとるためN+ 拡散層7は最外周
に設けられているのである。
域Gの外側に形成されたN+ 拡散層7から与えられる。
また、オーバーフローバリア層9は、画素領域Gにおけ
る画素分離領域4、2Pウェル8と電位的につながって
おり、概略グランドレベルより数ボルト程度、シリコン
基板1の電位に近い値となっている。そして、画素領域
Gの近傍に形成されたP+ 層6(グランドレベル)とも
電位的につながっており、画素領域G全体が実効的にp
ウェルで囲まれた形となっている。なお、電子シャッタ
動作時、シリコン基板1の電位が直接画素領域Gに及ば
ないように、基板電位をとるためN+ 拡散層7は最外周
に設けられているのである。
【0007】ところで、オーバーフローバリア層9は光
電変換する受光センサ部2の領域の深さを決定している
ため、これがより深い位置にある方が光電変換領域が広
がり、結果として感度が高くなる。
電変換する受光センサ部2の領域の深さを決定している
ため、これがより深い位置にある方が光電変換領域が広
がり、結果として感度が高くなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の固体撮像素子で
は、ホウ素(B)をイオン注入することによってオーバ
ーフローバリア層9を形成しており、その際、画素領域
Gに対応する箇所に開口部を有したレジストマスクを用
いてイオン注入を行っている。したがって、従来の構成
のままにオーバーフローバリア層9を深く形成して感度
を向上させるためには、打ち込みエネルギーを十分に高
くし、その分イオン注入のマスクとなるレジストの膜厚
も厚くする必要がある。具体的には、形成するオーバー
フローバリア層9の深さ、すなわちイオン注入の投影飛
程(Rp)となる距離に比べ、1.5倍程度の膜厚が必
要となる。
は、ホウ素(B)をイオン注入することによってオーバ
ーフローバリア層9を形成しており、その際、画素領域
Gに対応する箇所に開口部を有したレジストマスクを用
いてイオン注入を行っている。したがって、従来の構成
のままにオーバーフローバリア層9を深く形成して感度
を向上させるためには、打ち込みエネルギーを十分に高
くし、その分イオン注入のマスクとなるレジストの膜厚
も厚くする必要がある。具体的には、形成するオーバー
フローバリア層9の深さ、すなわちイオン注入の投影飛
程(Rp)となる距離に比べ、1.5倍程度の膜厚が必
要となる。
【0009】しかしながら、レジストからなるマスクを
形成する場合、オーバーフローバリア層9の形成箇所、
すなわち画素領域Gに対応する箇所を開口しなければな
らないが、前述したようにレジストを厚く形成した場
合、以下の不都合が生じる。
形成する場合、オーバーフローバリア層9の形成箇所、
すなわち画素領域Gに対応する箇所を開口しなければな
らないが、前述したようにレジストを厚く形成した場
合、以下の不都合が生じる。
【0010】一般に、厚い膜のレジストを露光すると内
部からのガスの発生量が多くなり、露光時間も長くなる
ため、レジスト内部から反応ガスが突沸することによっ
て発泡し易くなる。そして、発泡が起こると、発泡した
ところでは穴が空いてしまい、所望のマスク能力が得ら
れなくなる。また、レジストを厚く塗布するためには、
レジストを高粘度に調製するとともに比較的低速でこの
レジストを回転塗布しなければならないが、その場合塗
布時に放射状の膜厚ムラが発生し易くなり、したがって
厚く塗布すること自体が困難になっている。
部からのガスの発生量が多くなり、露光時間も長くなる
ため、レジスト内部から反応ガスが突沸することによっ
て発泡し易くなる。そして、発泡が起こると、発泡した
ところでは穴が空いてしまい、所望のマスク能力が得ら
れなくなる。また、レジストを厚く塗布するためには、
レジストを高粘度に調製するとともに比較的低速でこの
レジストを回転塗布しなければならないが、その場合塗
布時に放射状の膜厚ムラが発生し易くなり、したがって
厚く塗布すること自体が困難になっている。
【0011】さらに、オーバーフローバリア層9を深い
位置に形成するべく、例えば6〜7MeV以上の高い打
ち込みエネルギーでイオン注入を行うと、イオン注入し
たB(ホウ素)とレジストの構成材料である水素原子と
が、各々の原子核のクーロンバリアを超えて衝突し、こ
れにより核反応を起こす確率が高くなって放射線発生の
問題が生じてくる。このような核反応は、注入されたイ
オンが物質と当たってエネルギーを失いながら最後に止
まるとき、すなわちほとんど止まるときに最も起こり易
くなる。したがって、打ち込みエネルギーを高くする
と、レジストをマスクとして用いることも難しくなって
しまうのである。
位置に形成するべく、例えば6〜7MeV以上の高い打
ち込みエネルギーでイオン注入を行うと、イオン注入し
たB(ホウ素)とレジストの構成材料である水素原子と
が、各々の原子核のクーロンバリアを超えて衝突し、こ
れにより核反応を起こす確率が高くなって放射線発生の
問題が生じてくる。このような核反応は、注入されたイ
オンが物質と当たってエネルギーを失いながら最後に止
まるとき、すなわちほとんど止まるときに最も起こり易
くなる。したがって、打ち込みエネルギーを高くする
と、レジストをマスクとして用いることも難しくなって
しまうのである。
【0012】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、オーバフローバリア層を
深い位置に形成して光電変換領域を広げることができ、
しかもレジストをマスクとしたことによる放射線の発生
をも防止した、固体撮像素子の製造方法および固体撮像
素子を提供することにある。
で、その目的とするところは、オーバフローバリア層を
深い位置に形成して光電変換領域を広げることができ、
しかもレジストをマスクとしたことによる放射線の発生
をも防止した、固体撮像素子の製造方法および固体撮像
素子を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明における請求項1
記載の固体撮像素子の製造方法では、縦型オーバーフロ
ードレイン構造を有する固体撮像素子の製造するにあた
り、レジストマスクを用いることなくシリコン基板全面
にイオン注入を、好ましくは高い打ち込みエネルギーで
行い、オーバーフローバリア層を形成することを前記課
題の解決手段とした。
記載の固体撮像素子の製造方法では、縦型オーバーフロ
ードレイン構造を有する固体撮像素子の製造するにあた
り、レジストマスクを用いることなくシリコン基板全面
にイオン注入を、好ましくは高い打ち込みエネルギーで
行い、オーバーフローバリア層を形成することを前記課
題の解決手段とした。
【0014】この製造方法によれば、特に高い打ち込み
エネルギーでイオン注入を行うことにより、オーバーフ
ローバリア層を深い位置に形成することが可能になり、
また、レジストマスクを用いることなくイオン注入する
ことにより、放射線の発生をも確実に防止することが可
能になる。
エネルギーでイオン注入を行うことにより、オーバーフ
ローバリア層を深い位置に形成することが可能になり、
また、レジストマスクを用いることなくイオン注入する
ことにより、放射線の発生をも確実に防止することが可
能になる。
【0015】本発明における請求項2記載の固体撮像素
子では、縦型オーバーフロードレイン構造を有してな
り、シリコン基板の全面に亘ってオーバーフローバリア
層が形成され、前記シリコン基板の周辺部に、画素領域
を囲むとともに前記オーバーフローバリア層を画素領域
とその外周部とに分離するトレンチが形成され、前記ト
レンチの内壁部に、前記オーバーフローバリア層と異な
る導電型の不純物拡散層が形成されてなることを前記課
題の解決手段とした。
子では、縦型オーバーフロードレイン構造を有してな
り、シリコン基板の全面に亘ってオーバーフローバリア
層が形成され、前記シリコン基板の周辺部に、画素領域
を囲むとともに前記オーバーフローバリア層を画素領域
とその外周部とに分離するトレンチが形成され、前記ト
レンチの内壁部に、前記オーバーフローバリア層と異な
る導電型の不純物拡散層が形成されてなることを前記課
題の解決手段とした。
【0016】この固体撮像素子によれば、シリコン基板
の周辺部に、画素領域を囲むとともにオーバーフローバ
リア層を画素領域とその外周部とに分離するトレンチが
形成され、トレンチの内壁部に、オーバーフローバリア
層と異なる導電型の不純物拡散層が形成されているの
で、オーバーフローバリア層が画素領域とその外周部と
の間で前記不純物拡散層によって電気的に分離される。
したがって、シリコン基板の側面において該シリコン基
板とオーバーフロバリア層との接合が露出し、ここでリ
ーク電流が発生するのが防止される。
の周辺部に、画素領域を囲むとともにオーバーフローバ
リア層を画素領域とその外周部とに分離するトレンチが
形成され、トレンチの内壁部に、オーバーフローバリア
層と異なる導電型の不純物拡散層が形成されているの
で、オーバーフローバリア層が画素領域とその外周部と
の間で前記不純物拡散層によって電気的に分離される。
したがって、シリコン基板の側面において該シリコン基
板とオーバーフロバリア層との接合が露出し、ここでリ
ーク電流が発生するのが防止される。
【0017】本発明における請求項3記載の固体撮像素
子の製造方法では、縦型オーバーフロードレイン構造を
有する固体撮像素子の製造方法において、シリコン基板
全面にイオン注入を好ましくは高い打ち込みエネルギー
で行ってオーバーフローバリア層を形成する工程と、前
記シリコン基板の周辺部に、画素領域を囲むとともに前
記オーバーフローバリア層を画素領域とその外周部とに
分離するトレンチを形成する工程と、前記トレンチの内
壁部に、前記オーバーフローバリア層と異なる導電型の
不純物拡散層を形成する工程と、を備えてなることを前
記課題の解決手段とした。
子の製造方法では、縦型オーバーフロードレイン構造を
有する固体撮像素子の製造方法において、シリコン基板
全面にイオン注入を好ましくは高い打ち込みエネルギー
で行ってオーバーフローバリア層を形成する工程と、前
記シリコン基板の周辺部に、画素領域を囲むとともに前
記オーバーフローバリア層を画素領域とその外周部とに
分離するトレンチを形成する工程と、前記トレンチの内
壁部に、前記オーバーフローバリア層と異なる導電型の
不純物拡散層を形成する工程と、を備えてなることを前
記課題の解決手段とした。
【0018】この製造方法によれば、シリコン基板の周
辺部に、画素領域を囲むとともにオーバーフローバリア
層を画素領域とその外周部とに分離するトレンチを形成
し、トレンチの内壁部に、オーバーフローバリア層と異
なる導電型の不純物拡散層を形成するので、オーバーフ
ローバリア層を画素領域とその外周部との間で前記不純
物拡散層によって電気的に分離することが可能になる。
したがって、シリコン基板の側面において該シリコン基
板とオーバーフロバリア層との接合が露出し、ここでリ
ーク電流が発生するのを防止することが可能になる。
辺部に、画素領域を囲むとともにオーバーフローバリア
層を画素領域とその外周部とに分離するトレンチを形成
し、トレンチの内壁部に、オーバーフローバリア層と異
なる導電型の不純物拡散層を形成するので、オーバーフ
ローバリア層を画素領域とその外周部との間で前記不純
物拡散層によって電気的に分離することが可能になる。
したがって、シリコン基板の側面において該シリコン基
板とオーバーフロバリア層との接合が露出し、ここでリ
ーク電流が発生するのを防止することが可能になる。
【0019】また、特にレジストマスクを用いることな
くイオン注入を行ってオーバーフローバリア層を形成す
るようにすれば、イオン注入を高い打ち込みエネルギー
で行うことによる不都合がなくなり、オーバーフローバ
リア層を深い位置に形成することが可能になる。
くイオン注入を行ってオーバーフローバリア層を形成す
るようにすれば、イオン注入を高い打ち込みエネルギー
で行うことによる不都合がなくなり、オーバーフローバ
リア層を深い位置に形成することが可能になる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図1は本発明における請求項1記載の固体撮像素子の製
造方法の一実施形態例を説明するための図であり、図1
において符号10は固体撮像素子である。この固体撮像
素子10が図7に示した固体撮像素子と異なるところ
は、オーバーフローバリア層11が、シリコン基板1の
全面に亘って形成されている点と、図7のものに比べシ
リコン基板1中の深い位置に形成されている点である。
図1は本発明における請求項1記載の固体撮像素子の製
造方法の一実施形態例を説明するための図であり、図1
において符号10は固体撮像素子である。この固体撮像
素子10が図7に示した固体撮像素子と異なるところ
は、オーバーフローバリア層11が、シリコン基板1の
全面に亘って形成されている点と、図7のものに比べシ
リコン基板1中の深い位置に形成されている点である。
【0021】このような構成の固体撮像素子10を形成
するにあたり、特にオーバーフローバリア層を形成する
には、従来のごとく画素領域Gに対応する箇所に開口部
を有したレジストマスクを用いることなく、図2に示す
ようにシリコン基板1に直接、ホウ素(B)を高い打ち
込みエネルギーでイオン注入し、例えばシリコン基板1
表面から10μm程度の深さ位置にオーバーフローバリ
ア層11を形成する。ここで、打ち込みエネルギーとし
ては、より高いほうがオーバーフローバリア層11をよ
り深い位置に形成することができ好ましく、6〜7Me
V以上の超高エネルギーとするのが望ましい。なお、固
体撮像素子10における他の構成要素については、基本
的にオーバーフローバリア層11を形成した後、従来と
同様にして形成する。
するにあたり、特にオーバーフローバリア層を形成する
には、従来のごとく画素領域Gに対応する箇所に開口部
を有したレジストマスクを用いることなく、図2に示す
ようにシリコン基板1に直接、ホウ素(B)を高い打ち
込みエネルギーでイオン注入し、例えばシリコン基板1
表面から10μm程度の深さ位置にオーバーフローバリ
ア層11を形成する。ここで、打ち込みエネルギーとし
ては、より高いほうがオーバーフローバリア層11をよ
り深い位置に形成することができ好ましく、6〜7Me
V以上の超高エネルギーとするのが望ましい。なお、固
体撮像素子10における他の構成要素については、基本
的にオーバーフローバリア層11を形成した後、従来と
同様にして形成する。
【0022】このような製造方法にあっては、レジスト
マスクを用いることなくイオン注入を行うので、特にイ
オン注入を高い打ち込みエネルギーで行うことにより、
オーバーフローバリア層11を深い位置に形成して広い
光電変換領域を確保することができる。また、放射線発
生の問題がある6〜7MeV以上の超高エネルギーで行
っても、レジストマスクを用いることなくイオン注入し
ていることにより、放射線の発生を確実に防止すること
ができる。すなわち、シリコン基板1中には核反応が起
こる原因となる水素原子がほとんどないので、投影飛程
(Rp)をシリコン基板1中としていることにより、核
反応による放射線発生を十分に防止することができるの
である。
マスクを用いることなくイオン注入を行うので、特にイ
オン注入を高い打ち込みエネルギーで行うことにより、
オーバーフローバリア層11を深い位置に形成して広い
光電変換領域を確保することができる。また、放射線発
生の問題がある6〜7MeV以上の超高エネルギーで行
っても、レジストマスクを用いることなくイオン注入し
ていることにより、放射線の発生を確実に防止すること
ができる。すなわち、シリコン基板1中には核反応が起
こる原因となる水素原子がほとんどないので、投影飛程
(Rp)をシリコン基板1中としていることにより、核
反応による放射線発生を十分に防止することができるの
である。
【0023】なお、このような構成の固体撮像素子10
にあっては、P型のオーバーフローバリア層11とN型
のシリコン基板1との接合12が固体撮像素子10の側
面に露出することになる。したがって、シリコン基板1
の電圧を基板表面からでなく、シリコン基板1の裏面か
らとったとしても、この接合部12でリーク電流が発生
する。したがって、この固体撮像素子10では、リーク
電流の発生を防止するべく、固体撮像素子10を覆うパ
ッケージ(図示略)での外にて、図1中二点鎖線で示す
ようにN+ 拡散層7とオーバーフローバリア層11とを
導通させる必要がある。
にあっては、P型のオーバーフローバリア層11とN型
のシリコン基板1との接合12が固体撮像素子10の側
面に露出することになる。したがって、シリコン基板1
の電圧を基板表面からでなく、シリコン基板1の裏面か
らとったとしても、この接合部12でリーク電流が発生
する。したがって、この固体撮像素子10では、リーク
電流の発生を防止するべく、固体撮像素子10を覆うパ
ッケージ(図示略)での外にて、図1中二点鎖線で示す
ようにN+ 拡散層7とオーバーフローバリア層11とを
導通させる必要がある。
【0024】図3は本発明における請求項2記載の固体
撮像素子の一実施形態例を示す図であり、図3において
符号20は固体撮像素子である。この固体撮像素子20
が図1に示した固体撮像素子10と異なるところは、シ
リコン基板1の周辺部に、画素領域Gを囲むとともに前
記オーバーフローバリア層11を画素領域Gとその外周
部とに分離するトレンチ21が形成され、該トレンチ2
1の内壁部に、オーバーフローバリア層11と異なる導
電型、すなわちN型の不純物拡散層22が形成されてい
る点である。
撮像素子の一実施形態例を示す図であり、図3において
符号20は固体撮像素子である。この固体撮像素子20
が図1に示した固体撮像素子10と異なるところは、シ
リコン基板1の周辺部に、画素領域Gを囲むとともに前
記オーバーフローバリア層11を画素領域Gとその外周
部とに分離するトレンチ21が形成され、該トレンチ2
1の内壁部に、オーバーフローバリア層11と異なる導
電型、すなわちN型の不純物拡散層22が形成されてい
る点である。
【0025】このような構成の固体撮像素子20の製造
方法を基に、本発明における請求項3記載の固体撮像素
子の製造方法の一例を説明する。まず、先の実施形態例
と同様にして、レジストマスクを用いることなく高い打
ち込みエネルギーでイオン注入し、オーバーフローバリ
ア層11を形成する。
方法を基に、本発明における請求項3記載の固体撮像素
子の製造方法の一例を説明する。まず、先の実施形態例
と同様にして、レジストマスクを用いることなく高い打
ち込みエネルギーでイオン注入し、オーバーフローバリ
ア層11を形成する。
【0026】次に、図4(a)に示すように熱酸化法等
によってシリコン基板1表面にシリコン酸化膜23を形
成する。続いて、公知のリソグラフィ法ーとRIE(反
応性イオンエッチング)による異方性エッチングによ
り、シリコン基板1の周辺部に、画素領域Gを囲んだ状
態でシリコン基板1をそのオーバーフローバリア層11
の下まで深く堀り、トレンチ21を形成する。すなわ
ち、図4(b)の平面図に示すように、シリコン基板1
の全面に形成されたオーバーフローバリア層11(図4
(b)中にハッチングで示す)を、画素領域Gを囲んだ
状態でトレンチ21を形成することにより、オーバーフ
ローバリア層11を画素領域Gとその外周部とに分離す
るのである。
によってシリコン基板1表面にシリコン酸化膜23を形
成する。続いて、公知のリソグラフィ法ーとRIE(反
応性イオンエッチング)による異方性エッチングによ
り、シリコン基板1の周辺部に、画素領域Gを囲んだ状
態でシリコン基板1をそのオーバーフローバリア層11
の下まで深く堀り、トレンチ21を形成する。すなわ
ち、図4(b)の平面図に示すように、シリコン基板1
の全面に形成されたオーバーフローバリア層11(図4
(b)中にハッチングで示す)を、画素領域Gを囲んだ
状態でトレンチ21を形成することにより、オーバーフ
ローバリア層11を画素領域Gとその外周部とに分離す
るのである。
【0027】なお、このトレンチ21の形成にあたって
は、画素領域G全体を完全に囲った状態で形成すること
なく、このトレンチ21が一部断続的に形成されていて
も、後述する不純物拡散層22によってオーバーフロー
バリア層11が画素領域Gとその外周部とで電気的に十
分分離されれば、差し支えない。
は、画素領域G全体を完全に囲った状態で形成すること
なく、このトレンチ21が一部断続的に形成されていて
も、後述する不純物拡散層22によってオーバーフロー
バリア層11が画素領域Gとその外周部とで電気的に十
分分離されれば、差し支えない。
【0028】次いで、減圧CVD法によってリン(P)
を添加したポリシリコンをシリコン基板1上に堆積し、
ポリシリコンを前記トレンチ21内に埋め込む。続い
て、エッチバック法によってシリコン基板1上に堆積し
たポリシリコンを除去し、図4(c)に示すようにポリ
シリコンをトレンチ21内に埋め込んだ状態で残すこと
により、プラグ24を形成する。
を添加したポリシリコンをシリコン基板1上に堆積し、
ポリシリコンを前記トレンチ21内に埋め込む。続い
て、エッチバック法によってシリコン基板1上に堆積し
たポリシリコンを除去し、図4(c)に示すようにポリ
シリコンをトレンチ21内に埋め込んだ状態で残すこと
により、プラグ24を形成する。
【0029】その後、熱処理を行うことによってトレン
チ21内のポリシリコンからなるプラグ24からリン
(P)を固相拡散させ、トレンチ21の内壁部に不純物
拡散層22を形成する。なお、固体撮像素子20におけ
る他の構成要素については、前記の固体撮像素子10の
場合と同様に、オーバーフローバリア層11、プラグ2
4を形成した後、従来と同様にして形成する。ただし、
不純物拡散層22形成のための熱処理については、プラ
グ24形成の直後に独立して行うことなく、他の構成要
素の形成プロセスで熱処理を行う際、これに兼用させて
もよい。
チ21内のポリシリコンからなるプラグ24からリン
(P)を固相拡散させ、トレンチ21の内壁部に不純物
拡散層22を形成する。なお、固体撮像素子20におけ
る他の構成要素については、前記の固体撮像素子10の
場合と同様に、オーバーフローバリア層11、プラグ2
4を形成した後、従来と同様にして形成する。ただし、
不純物拡散層22形成のための熱処理については、プラ
グ24形成の直後に独立して行うことなく、他の構成要
素の形成プロセスで熱処理を行う際、これに兼用させて
もよい。
【0030】このような製造方法にあっては、図1に示
した例と同様にレジストマスクを用いることなくイオン
注入を行うので、特にイオン注入を高い打ち込みエネル
ギーで行うことにより、オーバーフローバリア層11を
深い位置に形成して広い光電変換領域を確保することが
できる。また、放射線発生の問題がある6〜7MeV以
上の超高エネルギーで行っても、レジストマスクを用い
ることなくイオン注入していることにより、放射線の発
生を確実に防止することができる。
した例と同様にレジストマスクを用いることなくイオン
注入を行うので、特にイオン注入を高い打ち込みエネル
ギーで行うことにより、オーバーフローバリア層11を
深い位置に形成して広い光電変換領域を確保することが
できる。また、放射線発生の問題がある6〜7MeV以
上の超高エネルギーで行っても、レジストマスクを用い
ることなくイオン注入していることにより、放射線の発
生を確実に防止することができる。
【0031】さらに、トレンチ21の内壁部に不純物拡
散層22を形成したので、結果的にオーバーフローバリ
ア層11とプラグ24との間での界面処理がなされ、こ
れにより不純物拡散層22との間の接合耐圧を向上する
ことができるとともに、後述するようにリーク電流の低
減をより効果的にすることができる。
散層22を形成したので、結果的にオーバーフローバリ
ア層11とプラグ24との間での界面処理がなされ、こ
れにより不純物拡散層22との間の接合耐圧を向上する
ことができるとともに、後述するようにリーク電流の低
減をより効果的にすることができる。
【0032】また、このような方法によって得られる固
体撮像素子20は、通常、画素部や各種配線が形成され
たシリコンウエハをそのスクライブラインで切断してチ
ップ毎に切り出すことによって形成される。したがっ
て、オーバーフローバリア層11は図1に示した固体撮
像素子10と同様にシリコン基板1の側面に露出してい
る。しかして、オーバーフローバリア層11はトレンチ
21およびプラグ24と不純物拡散層22とによって画
素領域Gとその外周部とに電気的に分離されているた
め、本例の固体撮像素子20では前記固体撮像素子10
において問題となるリーク電流の発生がなくなり、その
パッケージ外でのリーク電流防止のための処理が必要な
くなる。
体撮像素子20は、通常、画素部や各種配線が形成され
たシリコンウエハをそのスクライブラインで切断してチ
ップ毎に切り出すことによって形成される。したがっ
て、オーバーフローバリア層11は図1に示した固体撮
像素子10と同様にシリコン基板1の側面に露出してい
る。しかして、オーバーフローバリア層11はトレンチ
21およびプラグ24と不純物拡散層22とによって画
素領域Gとその外周部とに電気的に分離されているた
め、本例の固体撮像素子20では前記固体撮像素子10
において問題となるリーク電流の発生がなくなり、その
パッケージ外でのリーク電流防止のための処理が必要な
くなる。
【0033】図3および図4(a)〜(c)に示した例
では、異方性エッチングによってトレンチ21を形成し
たが、本発明はこれに限定されることなく、図5に示す
ようにウェットエッチングによる等方性エッチングによ
り、トレンチ25を形成するようにしてもよい。
では、異方性エッチングによってトレンチ21を形成し
たが、本発明はこれに限定されることなく、図5に示す
ようにウェットエッチングによる等方性エッチングによ
り、トレンチ25を形成するようにしてもよい。
【0034】このように等方性エッチングによってトレ
ンチ25を形成すると、このトレンチ25は異方性エッ
チングで形成したトレンチ21に比べ開口側が広くな
る。したがって、この場合には、先の例のごとくプラグ
24を形成して固相拡散により不純物拡散層22を形成
するのに代えて、リン(P)を斜めにイオン注入によ
り、不純物拡散層26を形成する。この例では、先の例
と同様にトレンチ25内にリンを含んだポリシリコンを
埋め込んでプラグ(図示せず)を形成してもよく、また
形成しなくてもよい。
ンチ25を形成すると、このトレンチ25は異方性エッ
チングで形成したトレンチ21に比べ開口側が広くな
る。したがって、この場合には、先の例のごとくプラグ
24を形成して固相拡散により不純物拡散層22を形成
するのに代えて、リン(P)を斜めにイオン注入によ
り、不純物拡散層26を形成する。この例では、先の例
と同様にトレンチ25内にリンを含んだポリシリコンを
埋め込んでプラグ(図示せず)を形成してもよく、また
形成しなくてもよい。
【0035】このように等方性エッチングでトレンチ2
5を形成する方法では、異方性エッチングで形成する場
合に比べてトレンチの深さを確保するのが容易になり、
したがってトレンチ形成のための処理工程を簡略化する
ことができ、プラグ形成工程を省略することもできる。
5を形成する方法では、異方性エッチングで形成する場
合に比べてトレンチの深さを確保するのが容易になり、
したがってトレンチ形成のための処理工程を簡略化する
ことができ、プラグ形成工程を省略することもできる。
【0036】図6(a)、(b)は、本発明における請
求項7記載の固体撮像素子の製造方法の一実施形態例を
説明するための図である。本例が図4(a)〜(c)に
示した例と異なるところは、オーバーフローバリア層3
0の形成を、レジストマスク31を用いて行う点であ
る。
求項7記載の固体撮像素子の製造方法の一実施形態例を
説明するための図である。本例が図4(a)〜(c)に
示した例と異なるところは、オーバーフローバリア層3
0の形成を、レジストマスク31を用いて行う点であ
る。
【0037】すなわち、本例ではまず、図6(a)に示
すようにシリコン基板1上に、画素領域Gに対応する箇
所に開口部32を有したレジストマスク31を形成す
る。このレジストマスク31の形成については、後のイ
オン注入工程において設定された投影飛程(Rp)に対
応する厚さより十分に薄い厚さに形成し、これによって
注入されたイオンがレジストマスク31中にて止まるこ
となく、これを透過してシリコン基板1内に到達するよ
うに形成する。
すようにシリコン基板1上に、画素領域Gに対応する箇
所に開口部32を有したレジストマスク31を形成す
る。このレジストマスク31の形成については、後のイ
オン注入工程において設定された投影飛程(Rp)に対
応する厚さより十分に薄い厚さに形成し、これによって
注入されたイオンがレジストマスク31中にて止まるこ
となく、これを透過してシリコン基板1内に到達するよ
うに形成する。
【0038】また、その開口部32の形成にあたって
は、開口部32の大きさが上から下側に行くに連れて漸
次小さくなるよう、その内壁面をテーパ面に形成する。
このようなテーパは、通常のパターン形成により、レジ
ストの縮小等によって普通に形成されるようになる。し
たがって、レジストマスク31形成のための露光・現像
処理の後、150℃程度で数十秒〜1分程度ポストベー
ク処理することにより、内壁面をテーパ面とした開口部
32を得る。
は、開口部32の大きさが上から下側に行くに連れて漸
次小さくなるよう、その内壁面をテーパ面に形成する。
このようなテーパは、通常のパターン形成により、レジ
ストの縮小等によって普通に形成されるようになる。し
たがって、レジストマスク31形成のための露光・現像
処理の後、150℃程度で数十秒〜1分程度ポストベー
ク処理することにより、内壁面をテーパ面とした開口部
32を得る。
【0039】そして、このような開口部32を有したレ
ジストマスク31を用い、前述したように該レジストマ
スク31を透過する高い打ち込みエネルギーでシリコン
基板1の全面にイオン注入を行い、オーバーフローバリ
ア層30を形成する。例えば、画素領域Gの外側におい
てオーバーフローバリア層30の深さを5μmとしたい
場合には、シリコン換算で3μmの素子能を有するよう
に、レジストを厚さ4〜5μmに塗布し、その後開口部
32を形成する。
ジストマスク31を用い、前述したように該レジストマ
スク31を透過する高い打ち込みエネルギーでシリコン
基板1の全面にイオン注入を行い、オーバーフローバリ
ア層30を形成する。例えば、画素領域Gの外側におい
てオーバーフローバリア層30の深さを5μmとしたい
場合には、シリコン換算で3μmの素子能を有するよう
に、レジストを厚さ4〜5μmに塗布し、その後開口部
32を形成する。
【0040】このようなレジストマスク31を用いてイ
オン注入を行うと、レジストマスク31の下では、シリ
コン基板1の表面から比較的浅い位置に投影飛程(R
p)を有する不純物プロファイル、すなわちオーバーフ
ローバリア層30が形成され、開口部32の下では、設
定した投影飛程(Rp)と対応する比較的深い位置にオ
ーバーフローバリア層30が形成される。このとき、開
口部32はその内壁面がテーパ面となっていることによ
り、オーバーフローバリア層30もこのテーパ面に対応
する箇所ではシリコン基板1表面に対し水平でなく斜め
に形成されるようになる。したがって、得られたオーバ
ーフローバリア層30は、画素領域Gに対応する位置で
深く形成され、画素領域Gの外側に対応する位置で浅く
形成され、さらにこれらの間では深い位置と浅い位置と
をつなぐようにして形成されるようになる。
オン注入を行うと、レジストマスク31の下では、シリ
コン基板1の表面から比較的浅い位置に投影飛程(R
p)を有する不純物プロファイル、すなわちオーバーフ
ローバリア層30が形成され、開口部32の下では、設
定した投影飛程(Rp)と対応する比較的深い位置にオ
ーバーフローバリア層30が形成される。このとき、開
口部32はその内壁面がテーパ面となっていることによ
り、オーバーフローバリア層30もこのテーパ面に対応
する箇所ではシリコン基板1表面に対し水平でなく斜め
に形成されるようになる。したがって、得られたオーバ
ーフローバリア層30は、画素領域Gに対応する位置で
深く形成され、画素領域Gの外側に対応する位置で浅く
形成され、さらにこれらの間では深い位置と浅い位置と
をつなぐようにして形成されるようになる。
【0041】次いで、図4(a)〜(c)に示した場合
と同様にして、図6(b)に示すように異方性エッチン
グによってトレンチ33を形成し、さらにリン(P)を
含有したポリシリコンからなるプラグ34を形成する。
その後、熱処理を施すことにより、固相拡散させてトレ
ンチ33の内壁部に不純物拡散層35を形成する。
と同様にして、図6(b)に示すように異方性エッチン
グによってトレンチ33を形成し、さらにリン(P)を
含有したポリシリコンからなるプラグ34を形成する。
その後、熱処理を施すことにより、固相拡散させてトレ
ンチ33の内壁部に不純物拡散層35を形成する。
【0042】このような製造方法にあっては、開口部3
2に対応する画素領域Gについてレジストマスク31が
無い状態でイオン注入しているので、特にイオン注入を
高い打ち込みエネルギーで行うことにより、オーバーフ
ローバリア層30を深い位置に形成して広い光電変換領
域を確保することができる。また、レジストマスク31
については、イオン注入の際にイオンがこれを透過する
よう薄く形成するため、レジストを厚く形成することに
よる不都合を回避することができる。また、画素領域G
の外側ではオーバーフローバリア層30の深さを比較的
浅く形成するので、トレンチ33の形成が容易になり、
したがって異方性エッチングでも簡単にこれを形成する
ことができるようになる。
2に対応する画素領域Gについてレジストマスク31が
無い状態でイオン注入しているので、特にイオン注入を
高い打ち込みエネルギーで行うことにより、オーバーフ
ローバリア層30を深い位置に形成して広い光電変換領
域を確保することができる。また、レジストマスク31
については、イオン注入の際にイオンがこれを透過する
よう薄く形成するため、レジストを厚く形成することに
よる不都合を回避することができる。また、画素領域G
の外側ではオーバーフローバリア層30の深さを比較的
浅く形成するので、トレンチ33の形成が容易になり、
したがって異方性エッチングでも簡単にこれを形成する
ことができるようになる。
【0043】さらに、図3、図4に示した例と同様に、
オーバーフローバリア層30をトレンチ33およびプラ
グ34と不純物拡散層35とによって画素領域Gとその
外周部とに電気的に分離するため、前記固体撮像素子1
0において問題となるリーク電流の発生を防止し、その
パッケージ外でのリーク電流防止のための処理を不要に
することができる。また、レジストマスク31を用いて
イオン注入を行うものの、イオンがレジストマスク31
中にて止まることなく透過するような高い打ち込みエネ
ルギーでイオン注入を行うので、結果として放射線の発
生を防止することができる。
オーバーフローバリア層30をトレンチ33およびプラ
グ34と不純物拡散層35とによって画素領域Gとその
外周部とに電気的に分離するため、前記固体撮像素子1
0において問題となるリーク電流の発生を防止し、その
パッケージ外でのリーク電流防止のための処理を不要に
することができる。また、レジストマスク31を用いて
イオン注入を行うものの、イオンがレジストマスク31
中にて止まることなく透過するような高い打ち込みエネ
ルギーでイオン注入を行うので、結果として放射線の発
生を防止することができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明における請
求項1記載の固体撮像素子の製造方法は、レジストマス
クを用いることなくシリコン基板全面にイオン注入を行
うようにした方法であるから、特にイオン注入を高い打
ち込みエネルギーで行うことにより、オーバーフローバ
リア層を深い位置に形成して広い光電変換領域を確保
し、感度の向上を図ることができる。また、放射線発生
の問題がある超高エネルギーで行っても、レジストマス
クを用いることなくイオン注入していることにより、放
射線の発生を確実に防止することができる。
求項1記載の固体撮像素子の製造方法は、レジストマス
クを用いることなくシリコン基板全面にイオン注入を行
うようにした方法であるから、特にイオン注入を高い打
ち込みエネルギーで行うことにより、オーバーフローバ
リア層を深い位置に形成して広い光電変換領域を確保
し、感度の向上を図ることができる。また、放射線発生
の問題がある超高エネルギーで行っても、レジストマス
クを用いることなくイオン注入していることにより、放
射線の発生を確実に防止することができる。
【0045】本発明における請求項2記載の固体撮像素
子は、シリコン基板の周辺部に、画素領域を囲むととも
にオーバーフローバリア層を画素領域とその外周部とに
分離するトレンチが形成され、トレンチの内壁部に、オ
ーバーフローバリア層と異なる導電型の不純物拡散層が
形成されたものであるから、オーバーフローバリア層が
画素領域とその外周部との間で前記不純物拡散層によっ
て電気的に分離されることにより、シリコン基板の側面
において該シリコン基板とオーバーフロバリア層との接
合が露出し、ここでリーク電流が発生するのが防止され
たものとなる。
子は、シリコン基板の周辺部に、画素領域を囲むととも
にオーバーフローバリア層を画素領域とその外周部とに
分離するトレンチが形成され、トレンチの内壁部に、オ
ーバーフローバリア層と異なる導電型の不純物拡散層が
形成されたものであるから、オーバーフローバリア層が
画素領域とその外周部との間で前記不純物拡散層によっ
て電気的に分離されることにより、シリコン基板の側面
において該シリコン基板とオーバーフロバリア層との接
合が露出し、ここでリーク電流が発生するのが防止され
たものとなる。
【0046】本発明における請求項3記載の固体撮像素
子の製造方法は、シリコン基板の周辺部に、画素領域を
囲むとともにオーバーフローバリア層を画素領域とその
外周部とに分離するトレンチを形成し、トレンチの内壁
部に、オーバーフローバリア層と異なる導電型の不純物
拡散層を形成する方法であるから、オーバーフローバリ
ア層を画素領域とその外周部との間で前記不純物拡散層
により電気的に分離することができ、したがって、シリ
コン基板の側面において該シリコン基板とオーバーフロ
バリア層との接合が露出し、ここでリーク電流が発生す
るのを防止することができる。
子の製造方法は、シリコン基板の周辺部に、画素領域を
囲むとともにオーバーフローバリア層を画素領域とその
外周部とに分離するトレンチを形成し、トレンチの内壁
部に、オーバーフローバリア層と異なる導電型の不純物
拡散層を形成する方法であるから、オーバーフローバリ
ア層を画素領域とその外周部との間で前記不純物拡散層
により電気的に分離することができ、したがって、シリ
コン基板の側面において該シリコン基板とオーバーフロ
バリア層との接合が露出し、ここでリーク電流が発生す
るのを防止することができる。
【0047】また、特にレジストマスクを用いることな
くイオン注入を行ってオーバーフローバリア層を形成す
るようにすれば、イオン注入を高い打ち込みエネルギー
で行うことによる不都合がなくなり、オーバーフローバ
リア層を深い位置に形成することができ、これにより広
い光電変換領域を確保して感度の向上を図ることができ
る。また、放射線発生の問題がある超高エネルギーで行
っても、レジストマスクを用いることなくイオン注入し
ていることにより、放射線の発生を確実に防止すること
ができる。
くイオン注入を行ってオーバーフローバリア層を形成す
るようにすれば、イオン注入を高い打ち込みエネルギー
で行うことによる不都合がなくなり、オーバーフローバ
リア層を深い位置に形成することができ、これにより広
い光電変換領域を確保して感度の向上を図ることができ
る。また、放射線発生の問題がある超高エネルギーで行
っても、レジストマスクを用いることなくイオン注入し
ていることにより、放射線の発生を確実に防止すること
ができる。
【図1】本発明における請求項1記載の固体撮像素子の
製造方法の、一実施形態例を説明するための要部側断面
図である。
製造方法の、一実施形態例を説明するための要部側断面
図である。
【図2】オーバーフローバリア層の形成方法を説明する
ための要部側断面図である。
ための要部側断面図である。
【図3】本発明における請求項2記載の固体撮像素子の
一実施形態例を示す要部側断面図である。
一実施形態例を示す要部側断面図である。
【図4】(a)〜(c)は、本発明における請求項3記
載の固体撮像素子の製造方法の一例を、工程順に説明す
るための要部側断面図である。
載の固体撮像素子の製造方法の一例を、工程順に説明す
るための要部側断面図である。
【図5】図4(a)〜(c)で説明した固体撮像素子の
製造方法の一例の変形例を示す要部側断面図である。
製造方法の一例の変形例を示す要部側断面図である。
【図6】(a)、(b)は、本発明における請求項7記
載の固体撮像素子の製造方法の一実施形態例を説明する
ための要部側断面図である。
載の固体撮像素子の製造方法の一実施形態例を説明する
ための要部側断面図である。
【図7】従来の固体撮像素子の一例を示す要部側断面図
である。
である。
1…シリコン基板、10,20…固体撮像素子、11,
30…オーバーフローバリア層、21,25,33…ト
レンチ、22,26,35…不純物拡散層、31…レジ
ストマスク、32…開口部
30…オーバーフローバリア層、21,25,33…ト
レンチ、22,26,35…不純物拡散層、31…レジ
ストマスク、32…開口部
Claims (7)
- 【請求項1】 縦型オーバーフロードレイン構造を有す
る固体撮像素子の製造方法において、 レジストマスクを用いることなくシリコン基板全面にイ
オン注入を行い、オーバーフローバリア層を形成するこ
とを特徴とする固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項2】 縦型オーバーフロードレイン構造を有す
る固体撮像素子において、 シリコン基板の全面に亘ってオーバーフローバリア層が
形成され、 前記シリコン基板の周辺部に、画素領域を囲むとともに
前記オーバーフローバリア層を画素領域とその外周部と
に分離するトレンチが形成され、 前記トレンチの内壁部に、前記オーバーフローバリア層
と異なる導電型の不純物拡散層が形成されてなることを
特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項3】 縦型オーバーフロードレイン構造を有す
る固体撮像素子の製造方法において、 シリコン基板全面にイオン注入を行ってオーバーフロー
バリア層を形成する工程と、 前記シリコン基板の周辺部に、画素領域を囲むとともに
前記オーバーフローバリア層を画素領域とその外周部と
に分離するトレンチを形成する工程と、 前記トレンチの内壁部に、前記オーバーフローバリア層
と異なる導電型の不純物拡散層を形成する工程と、を備
えてなることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項4】 前記トレンチを異方性エッチングによっ
て形成し、前記不純物拡散層を、前記トレンチ内に不純
物を添加したポリシリコンを埋め込み、その後熱処理を
行って不純物をトレンチの内壁部に拡散させることによ
り形成することを特徴とする請求項3記載の固体撮像素
子の製造方法。 - 【請求項5】 前記トレンチを等方性エッチングによっ
て形成し、前記不純物拡散層を、前記トレンチ内に不純
物をイオン注入することによって形成することを特徴と
する請求項3記載の固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項6】 前記オーバーフローバリア層を、レジス
トマスクを用いることなくイオン注入を行って形成する
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の製造方
法。 - 【請求項7】 前記オーバーフローバリア層を、画素領
域に対応する箇所に開口部を有したレジストマスクを用
いて、該レジストマスクを透過する打ち込みエネルギー
でシリコン基板全面にイオン注入を行って形成すること
を特徴とする請求項3記載の固体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11208847A JP2001036062A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子 |
US09/624,148 US6436729B1 (en) | 1999-07-23 | 2000-07-21 | Process for producing solid image pickup device and solid image pickup device |
KR1020000041966A KR20010015399A (ko) | 1999-07-23 | 2000-07-21 | 고체 촬상 소자의 제조 방법 및 고체 촬상 소자 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11208847A JP2001036062A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001036062A true JP2001036062A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16563098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11208847A Pending JP2001036062A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子 |
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Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JP2001036062A (ja) |
KR (1) | KR20010015399A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006147757A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2006147758A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2015177034A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置、その製造方法、及びカメラ |
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JP2003218341A (ja) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | Sony Corp | 固体撮像素子およびその製造方法 |
JP2004165462A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法 |
JP4122960B2 (ja) * | 2002-12-16 | 2008-07-23 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子 |
KR100598035B1 (ko) * | 2004-02-24 | 2006-07-07 | 삼성전자주식회사 | 전하 전송 이미지 소자의 제조 방법 |
JP2005277398A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-10-06 | Sony Corp | Ccdリニアセンサ |
KR100663359B1 (ko) * | 2005-03-31 | 2007-01-02 | 삼성전자주식회사 | 리세스 채널 트랜지스터 구조를 갖는 단일 트랜지스터플로팅 바디 디램 셀 및 그 제조방법 |
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JP2874668B2 (ja) * | 1996-10-30 | 1999-03-24 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
JP3024595B2 (ja) * | 1997-07-04 | 2000-03-21 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JPH11284158A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Sony Corp | 固体撮像素子と固体撮像素子の製造方法 |
-
1999
- 1999-07-23 JP JP11208847A patent/JP2001036062A/ja active Pending
-
2000
- 2000-07-21 KR KR1020000041966A patent/KR20010015399A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-07-21 US US09/624,148 patent/US6436729B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006147757A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2006147758A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP4561327B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2010-10-13 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP4561328B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2010-10-13 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2015177034A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置、その製造方法、及びカメラ |
Also Published As
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