JP2001060680A - 固体撮像素子およびその製造方法 - Google Patents

固体撮像素子およびその製造方法

Info

Publication number
JP2001060680A
JP2001060680A JP11235759A JP23575999A JP2001060680A JP 2001060680 A JP2001060680 A JP 2001060680A JP 11235759 A JP11235759 A JP 11235759A JP 23575999 A JP23575999 A JP 23575999A JP 2001060680 A JP2001060680 A JP 2001060680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
type
epitaxial layer
solid
conductivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11235759A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuji Wada
和司 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP11235759A priority Critical patent/JP2001060680A/ja
Priority to US09/640,548 priority patent/US6403994B1/en
Priority to KR1020000048562A priority patent/KR100741559B1/ko
Publication of JP2001060680A publication Critical patent/JP2001060680A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14887Blooming suppression
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14692Thin film technologies, e.g. amorphous, poly, micro- or nanocrystalline silicon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14806Structural or functional details thereof
    • H01L27/14812Special geometry or disposition of pixel-elements, address lines or gate-electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers
    • H01L27/14843Interline transfer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した特性を有し、かつ歩留まりよく製造
を行うことができる固体撮像素子及びその製造方法を提
供する。 【解決手段】 第1導電型nの半導体基体10の画素領
域に対応する領域部23に第2導電型pの不純物領域4
を有し、半導体基体10上に第1導電型nの高抵抗エピ
タキシャル層5が形成され、画素領域以外の周辺領域部
24において半導体基体10又は/及び高抵抗エピタキ
シャル層5に第1導電型nのイオン注入領域31,32
を有して成る固体撮像素子1を構成する。また、第1導
電型nの半導体基体10の周辺領域部24に第1導電型
nの不純物をイオン注入する工程と、高抵抗エピタキシ
ャル層5の周辺領域部24に第1導電型nの不純物をイ
オン注入する工程との内、少なくとも一方の工程を有し
て固体撮像素子1の製造を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子及び
その製造方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】固体撮像素子として、受光部(センサ
部)における余剰の電荷を基板側に排出するようにし
た、いわゆる縦型オーバーフロードレイン方式の固体撮
像素子が知られている。本出願人は、先に縦型オーバー
フロードレイン方式の固体撮像素子において、受光部の
空乏領域を厚さ2μm以上の高抵抗エピタキシャル層に
より形成し、近赤外線領域にも感度を有せしめた固体撮
像素子を提案した(特開平9−331058号参照)。
【0003】図9は、この固体撮像素子を示す。この固
体撮像素子51は、第1導電型、例えばn型のシリコン
からなる半導体基板52上に、同導電型の低不純物濃
度、即ちn- のエピタキシャル層53が形成されたn型
の半導体基体60を有し、この半導体基体60のエピタ
キシャル層53内にオーバーフローバリア領域となる第
2導電型、例えばp型の第1の半導体ウエル領域54が
形成され、この第1のp型半導体ウエル領域54上にエ
ピタキシャル成長により、第1のp型半導体ウエル領域
54より比抵抗の高い高抵抗半導体領域、いわゆる高抵
抗エピタキシャル層55が形成される。この高抵抗エピ
タキシャル層55は、その厚さを2μm以上、好ましく
は5μm以上とし、第1のp型半導体ウエル領域54よ
り低濃度のp型領域又はn型領域、又はノンドープ(真
性半導体)領域で形成される。
【0004】この高抵抗エピタキシャル層55の表面に
マトリックス配列の各受光部(センサ部)61を構成す
るためのn+ 半導体領域56及びこの上のp+ の正電荷
蓄積領域57が形成される。また、高抵抗エピタキシャ
ル層55の各受光部列の一側に対応する位置に、読み出
しゲート部63を挟んで垂直転送レジスタ62のn型の
転送チャネル領域59が形成される。転送チャネル領域
59下には第2のp型半導体ウエル領域58が形成され
る。さらに各受光部61を区画するp型のチャネルスト
ップ領域64が形成される。
【0005】転送チャネル領域59、チャネルストップ
領域64及び読み出しゲート部63上に、ゲート絶縁膜
65を介して、例えば多結晶シリコンからなる転送電極
66が形成され、転送チャネル領域59、ゲート絶縁膜
65及び転送電極66によりCCD構造の垂直転送レジ
スタ62が構成される。さらに、転送電極66上を被覆
する層間絶縁膜68を介して受光部61の開口を除く他
所全面に遮光膜67が形成される。
【0006】このようにして、受光部61と、オーバー
フローバリア領域となる第1のp型半導体ウエル領域5
4と、オーバーフロードレインとなる基板52が垂直方
向に形成されてなる縦型オーバーフロードレイン方式の
CCD固体撮像素子51が構成される。
【0007】このCCD固体撮像素子51においては、
赤外線が充分に吸収される深さにオーバーフローバリア
領域54が形成され、オーバーフローバリア領域54に
達する高抵抗エピタキシャル層55が空乏化されること
で、近赤外線領域にも感度を有することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このCCD固体撮像素
子51において、例えばCCD固体撮像素子51の所望
の特性を得るために高抵抗エピタキシャル層55をn型
領域にして形成することがある。しかしながら、このよ
うに高抵抗エピタキシャル層55をn型領域に形成した
場合には、高抵抗エピタキシャル層55を形成する前に
オーバーフローバリア領域54にイオン注入したp型の
不純物が、高抵抗エピタキシャル層55を形成する際
に、n型の高抵抗エピタキシャル層55中に拡散して取
り込まれてしまうことがある。
【0009】具体的には、図10に矢印70で示すよう
に、p型不純物が高抵抗エピタキシャル層55とその下
のn- のエピタキシャル層53との界面に沿って拡散
し、その結果オーバーフローバリア領域54を形成して
いない画素領域以外の周辺領域部に拡散してしまう。
【0010】このように周辺領域部の高抵抗エピタキシ
ャル層55にP型不純物が拡散してしまうと、周辺領域
部に形成される保護トランジスタの耐圧が低下したり、
pn接合ができて接合部でリーク電流を生じてしまう、
といった問題を生じることになる。その結果、CCD固
体撮像素子51の特性が劣化し、製造における歩留まり
の低下を来してしまう。
【0011】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、安定した特性を有し、かつ歩留まりよく製造を
行うことができる固体撮像素子及びその製造方法を提供
するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子
は、第1導電型の半導体基体の画素領域に対応する領域
部に第2導電型の不純物領域を有し、不純物領域を含む
半導体基体上に第1導電型の高抵抗エピタキシャル層が
形成され、画素領域以外の周辺領域部において半導体基
体又は/及び高抵抗エピタキシャル層に第1導電型のイ
オン注入領域を有して成るものである。
【0013】本発明の固体撮像素子の製造方法は、第1
導電型の半導体基体の画素領域に対応する領域部に第2
導電型の不純物を導入して不純物領域を形成し、第2導
電型の不純物領域を含む半導体基体上に、第1導電型の
高抵抗エピタキシャル層を成長する固体撮像素子の製造
方法であって、第1導電型の半導体基体の前記画素領域
に対応する領域部以外の周辺領域部に第1導電型の不純
物をイオン注入する工程と、高抵抗エピタキシャル層の
周辺領域部に第1導電型の不純物をイオン注入する工程
との内、少なくとも一方の工程を有するものである。
【0014】上述の本発明の固体撮像素子の構成によれ
ば、周辺領域部に第1導電型のイオン注入領域を有する
ことにより、第2導電型の不純物領域から拡散した第2
導電型不純物が周辺領域部に形成される回路素子に及ぼ
す影響を抑制することができる。
【0015】上述の本発明製法によれば、第1導電型の
半導体基体の周辺領域部に第1導電型の不純物を導入す
る工程と、高抵抗エピタキシャル層の周辺領域部に第1
導電型の不純物をイオン注入する工程との内、少なくと
も一方の工程を有することにより、製造工程中で第2導
電型の不純物領域から第2導電型不純物が拡散していて
も、注入した第1導電型の不純物によって、第2導電型
不純物が後に周辺領域部に形成される回路素子に及ぼす
影響を抑制または相殺することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は、第1導電型の半導体基
体の画素領域に対応する領域部に第2導電型の不純物領
域を有し、不純物領域を含む半導体基体上に第1導電型
の高抵抗エピタキシャル層が形成され、画素領域以外の
周辺領域部において半導体基体又は/及び高抵抗エピタ
キシャル層に第1導電型のイオン注入領域を有して成る
固体撮像素子である。
【0017】本発明は、第1導電型の半導体基体の画素
領域に対応する領域部に第2導電型の不純物を導入して
不純物領域を形成し、第2導電型の不純物領域を含む半
導体基体上に、第1導電型の高抵抗エピタキシャル層を
成長する固体撮像素子の製造方法であって、第1導電型
の半導体基体の前記画素領域に対応する領域部以外の周
辺領域部に第1導電型の不純物をイオン注入する工程
と、高抵抗エピタキシャル層の周辺領域部に第1導電型
の不純物をイオン注入する工程との内、少なくとも一方
の工程を有する固体撮像素子の製造方法である。
【0018】図1は本発明の一実施の形態としてCCD
固体撮像素子の概略構成図(断面図)を示す。このCC
D固体撮像素子1は、マトリクス状に配列された光電変
換を行う複数のフォトセンサからなる受光部(センサ
部)11と、この受光部11の各列に対応したCCD構
造の複数の垂直転送レジスタ12とを有して成る撮像領
域23が形成され、撮像領域23の一端には撮像領域2
3からの信号電荷を出力部に転送するCCD構造の水平
転送レジスタ21が配され、水平転送レジスタ21の最
終段には出力部22が接続されている。
【0019】そして、撮像領域23、水平転送レジスタ
21及び出力部22の外側には、画素領域に対応する領
域以外の領域として図中斜線で示す周辺領域部24があ
り、この周辺領域部24には図示しない駆動回路等の各
種回路や保護トランジスタ等が形成される。
【0020】図1のA−A断面図を図2に示す。第1導
電型例えばn型のシリコン基板2上に、抵抗率が例えば
40〜50Ωcmの第1導電型例えばn型のエピタキシ
ャル層3が形成され、このn型のエピタキシャル層3内
の撮像領域23に対応する領域に第2導電型の半導体領
域即ち第1のp型半導体ウエル領域4がイオン注入によ
って形成され、n型のエピタキシャル層3の上に抵抗率
が例えば100〜500Ωcmの高抵抗エピタキシャル
層5が形成されている。
【0021】高抵抗エピタキシャル層5の表面には、受
光部(センサ部)11を構成するためのn+ の不純物拡
散領域6及びこれの上のp+ の正電荷蓄積領域7が形成
される。また、受光部11から離れた位置の高抵抗エピ
タキシャル層5に第2のp型半導体ウェル領域8及びn
型の転送チャネル領域9が形成され、さらにp型のチャ
ネルストップ領域14が形成される。
【0022】ここで、第1のp型の半導体ウエル領域4
は、いわゆるオーバーフローバリア領域となる。受光部
11は画素となるもので、複数の受光部11がマトリッ
クス状に配列されている。受光部11と後述する垂直転
送レジスタ12の間には、読み出しゲート部13が形成
される。また、転送チャネル領域9、チャネルストップ
領域14及び読み出しゲート部13上にゲート絶縁膜1
5を介して、例えば多結晶シリコンからなる転送電極1
6が形成され、転送チャネル領域9、ゲート絶縁膜15
及び転送電極16によりCCD構造の垂直転送レジスタ
12が構成される。
【0023】さらに、転送電極16上を被覆する層間絶
縁膜18を介して受光部11の開口を除く他所全面に遮
光膜17が形成される。
【0024】上述のように受光部11と、オーバーフロ
ーバリアとなる第1のp型の半導体ウエル領域4と、オ
ーバーフロードレインとなる基板2が垂直方向に形成さ
れてなる、いわゆる縦型オーバーフロードレイン方式の
CCD型の固体撮像素子1が構成される。
【0025】尚、第1のp型半導体ウエル領域4は、図
2に示す撮像領域23の他、水平転送レジスタ21及び
出力部22の下にも形成される。
【0026】さらに、本実施の形態においては、特に図
1に斜線で示す周辺領域部24において、n- のエピタ
キシャル層3内に、n型イオン注入領域31が形成され
てCCD固体撮像素子1が構成される。
【0027】このように周辺領域部24のn- のエピタ
キシャル層3内に、第1導電型のn型イオン注入領域3
1が形成されていることにより、第1のp型半導体ウエ
ル領域からのp型不純物の拡散によりp型領域が生じる
ことによるpn接合の発生を抑制して、前述の特性の劣
化を防止することができる。従って、本実施の形態によ
れば、CCD固体撮像素子1の特性劣化を防止すること
ができる。
【0028】さらに、上述の本実施の形態によれば、第
1のp型半導体ウエル領域4の濃度に応じて、周辺領域
部24のn型イオン注入領域31のn型の不純物量を変
更することが可能であり、これにより周辺領域部24を
安定してn型にすることができる。そして、周辺領域部
24におけるn型の不純物濃度を自由に設定することが
可能になるため、周辺領域部24に形成される保護トラ
ンジスタ例えば高抵抗エピタキシャル層5をコレクタと
してこれにベース及びエミッタを形成してなる保護トラ
ンジスタの耐圧の設定を容易に最適化することができ
る。
【0029】このCCD固体撮像素子1は、例えば次の
ように製造することができる。図3Aに示すように、第
1導電型例えばn型の半導体基板2を用意する。次に、
図3Bに示すように、この第1導電型の半導体基板2上
に、エピタキシャル成長により第1導電型即ちn- のエ
ピタキシャル層3を形成する。
【0030】次に、図3Cに示すように、n- のエピタ
キシャル層3の一部に、低エネルギーの不純物のイオン
注入により、第2導電型すなわちp型の第1の半導体ウ
エル領域4を形成する。この第1のp型の半導体ウエル
層4は、図1の撮像領域23の全域、並びに水平転送レ
ジスタ21及び出力部22が形成される領域に形成す
る。
【0031】次に、図4Dに示すように、周辺領域部2
4のn- のエピタキシャル層3内にn型不純物のイオン
注入を行って、n型イオン注入領域31を形成する。
【0032】次に、図4Eに示すように、第1のp型半
導体ウエル領域4とn型イオン注入領域31とが形成さ
れたn- のエピタキシャル層3上に、表面を覆ってn型
の高抵抗エピタキシャル層5をエピタキシャル成長によ
り形成する。
【0033】その後は、図示しないが高抵抗エピタキシ
ャル層5にイオン注入を行って、第2のp型半導体ウェ
ル領域8、n型の転送チャネル領域9及びp型のチャネ
ルストップ領域14をそれぞれ形成する。次に、表面を
覆って全面的にゲート絶縁膜15を形成し、これの上に
選択的にポリシリコン層による転送電極16を形成す
る。そして、この転送電極16をマスクとしてイオン注
入を行って受光部11を構成するn+ の不純物拡散領域
6及びp+ の正電荷蓄積領域7を形成する。
【0034】さらに、転送電極16を層間絶縁膜18で
覆い、これの上に例えばAl等遮光金属からなる遮光膜
17を形成する。遮光膜17には、受光部11に対応す
る部分に開口を形成する。一方、周辺領域部24には比
較的厚い絶縁膜19を形成する。
【0035】このようにして、図1及び図2に示すCC
D固体撮像素子1を形成することができる。そして、上
述のようにCCD固体撮像素子1の製造を行うことによ
り、周辺領域部24において、n型イオン注入領域31
を形成してn型の不純物領域の厚さやn型の不純物濃度
の変動を抑えることができるので、後に周辺領域部24
に形成される回路素子の特性のばらつきを抑えて、歩留
まりよくCCD固体撮像素子1を製造することができ
る。
【0036】次に、図1及び図2に示す本実施の形態の
CCD固体撮像素子1の他の製法を説明する。尚、図3
A〜図3Cまでの工程は、先の製法と同じである。
【0037】図3に示した工程の後に、図5Dに示すよ
うに、エピタキシャル層3と第1のp型半導体ウエル領
域4上に、これらを覆ってn型の高抵抗エピタキシャル
層5をエピタキシャル成長により形成する。
【0038】次に、図5Eに示すように、比較的大きい
エネルギーで周辺領域部24のn-のエピタキシャル層
3内にn型不純物のイオン注入を行って、n型イオン注
入領域31を形成する。
【0039】その後は、図示しないが先の製法と同様に
して、図1及び図2に示すCCD固体撮像素子1を形成
することができる。
【0040】尚、図5Eに示したn型イオン注入領域3
1を形成するイオン注入工程は、垂直転送レジスタ12
を構成する第2のp型半導体ウェル領域8及びn型の転
送チャネル領域9を形成するイオン注入工程より後であ
ってもよい。ただし、n型イオン注入領域31を形成す
るイオン注入工程は、少なくともその後の絶縁膜19の
形成工程よりも先に行う方が好ましい。絶縁膜19を形
成した後で行うと、イオン注入のエネルギーを大きくす
る必要がある。
【0041】尚、図5に示したように、高抵抗エピタキ
シャル層5を形成した後でn型不純物をイオン注入する
場合には、n型不純物がエピタキシャル層5の形成時の
高温の影響を受けないので、安定したn型領域を形成す
ることができる。
【0042】続いて、本発明による固体撮像素子の他の
実施の形態について説明する。本実施の形態は、高抵抗
エピタキシャル層にイオン注入領域を形成する場合であ
る。図6に本発明の他の実施の形態としてCCD固体撮
像素子の概略構成図(要部の断面図)を示す。この図6
は図2の断面図と同じ部分の断面図を示している。本実
施の形態のCCD固体撮像素子40は、周辺領域部24
のn型の高抵抗エピタキシャル層5の表面付近に、n型
イオン注入領域32が形成されて構成される。周辺領域
部24以外の構成は、図1及び図2に示した先の実施の
形態と同様である。
【0043】本実施の形態によれば、周辺領域部24に
おいて、保護トランジスタ等や周辺回路が形成される高
抵抗エピタキシャル層5の表面にn型イオン注入領域3
2が形成されていることにより、p型不純物が拡散して
も、その影響をn型イオン注入領域32で抑制或いは相
殺することができる。従って、p型不純物の拡散により
これらの回路素子に影響が及ぶことを防止することがで
き、これらの回路素子が形成される部分を安定してn型
領域とすることができる。
【0044】本実施の形態のCCD固体撮像素子40
は、次のようにして製造することができる。尚、図3A
〜図3Cまでの工程は、先の実施の形態の製法と同じで
ある。図3に示した工程を経た後に、図7Aに示すよう
に、エピタキシャル層3と第1のp型半導体ウエル領域
4上に、これらを覆ってn型の高抵抗エピタキシャル層
5をエピタキシャル成長により形成する。
【0045】次に、図7Bに示すように、周辺領域部2
4のn型の高抵抗エピタキシャル層5内にn型不純物の
イオン注入を行って、n型イオン注入領域32を形成す
る。
【0046】その後は、図示しないが先の実施の形態の
製法と同様にして、図6に示すCCD固体撮像素子40
を形成することができる。
【0047】この場合も、高抵抗エピタキシャル層5を
形成した後でn型不純物をイオン注入しているので、n
型不純物がエピタキシャル層5の形成時の高温の影響を
受けないため、安定したn型領域を形成することができ
る。
【0048】尚、上述の各実施の形態において、n型不
純物のイオン注入の条件は、上述のいずれの製法におい
ても、例えばエネルギーが50〜2000keV程度、
ドーズ量が1×1012〜1×1014cm-2程度である。
図4D及び図7Bではエネルギーは少なく、図5Eでは
エネルギーは比較的大きくなる。
【0049】上述の実施の形態では、n- のエピタキシ
ャル層3または高抵抗エピタキシャル層5の一方にn型
イオン注入領域31又は32を形成した例であったが、
これらの両方にn型イオン注入領域をそれぞれ形成して
もよい。この場合の実施の形態を図8に示す。このCC
D固体撮像素子41では、周辺領域部24において、n
- のエピタキシャル層3にn型イオン注入領域31が形
成されていると共に高抵抗エピタキシャル層5にもn型
イオン注入領域32が形成されている。その他の構成は
前述の実施の形態と同様である。
【0050】この場合は、2カ所にn型イオン注入領域
を形成していることにより、工程数が増加するが、p型
不純物の拡散に起因する特性の劣化をより効果的に防止
することができる。
【0051】尚、本発明において、n型のイオン注入領
域31又は32の深さや厚さは、図2・図6・図8に示
したチャネルストップ領域14やp型半導体ウエル領域
4と同程度の深さや厚さに限定されるものではなく、必
要な特性に応じて任意の深さや厚さに設定することがで
きる。
【0052】また、n型のイオン注入領域31又は32
は、必ずしも周辺領域部24の全域に形成する必要はな
い。少なくとも撮像領域23等のp型半導体ウエル領域
4との境界付近に形成されていれば、特性の劣化を防止
する効果を得ることができる。
【0053】上述の各実施の形態では、n型の半導体基
板2上にn- のエピタキシャル層3を形成して半導体基
体10を構成し、この半導体基体10に対してp型半導
体ウエル領域を形成しているが、半導体基体を基板のみ
で構成してn型の半導体基板に直接p型半導体ウエル領
域を形成し、その上に高抵抗エピタキシャル層を形成す
る構成も採ることができる。
【0054】上述の各実施の形態では、本発明をCCD
固体撮像素子に適用して説明したが、その他の構成の固
体撮像素子、例えばMOS型の固体撮像素子において
も、本発明を適用することができる。
【0055】MOS型の固体撮像素子に適用した場合に
は、受光部や画素毎に形成されたMOSトランジスタ等
により構成された撮像領域の下に第1導電型の基体と反
対導電型例えばp型の半導体ウエル領域を形成し、駆動
回路等が形成される周辺領域部に第1導電型のイオン注
入領域を形成するようにすればよい。
【0056】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他
様々な構成が取り得る。
【0057】
【発明の効果】上述の本発明によれば、第1導電型のイ
オン注入領域を形成することにより、基体内に形成され
た第2導電型の領域からの第2導電型不純物の拡散によ
る周辺領域部に形成される回路素子への影響を抑制・相
殺することができる。従って、固体撮像素子の特性の劣
化を防止することができる。
【0058】そして、基体内の第2導電型の領域の濃度
に応じて周辺領域部への第1導電型の不純物導入量を変
更することが可能であり、周辺領域部を安定して第1導
電型にすることができる。また、周辺領域部の第1導電
型の不純物濃度を自由に設定することが可能になり、例
えば周辺領域部に形成される保護トランジスタの耐圧の
設定を容易に最適化することができる。
【0059】本発明製法によれば、不純物領域の厚さや
不純物濃度の変動を抑えて、素子特性のばらつきを抑え
て歩留まりよく固体撮像素子を製造することができる。
【0060】また、高抵抗エピタキシャル層を形成した
後に、第1導電型の不純物をイオン注入する工程を行う
場合には、第1導電型の不純物がエピタキシャル層の形
成時の高温の影響を受けないので、より安定した第1導
電型の領域を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のCCD固体撮像素子の
概略構成図(平面図)である。
【図2】図1のA−Aにおける断面図である。
【図3】A〜C 図1及び図2のCCD固体撮像素子の
製造工程を示す工程図である。
【図4】D、E 図1及び図2のCCD固体撮像素子の
製造工程を示す工程図である。
【図5】D、E 図1及び図2のCCD固体撮像素子の
他の製造工程を示す工程図である。
【図6】本発明の他の実施の形態のCCD固体撮像素子
の概略構成図(要部の断面図)である。
【図7】A、B 図6のCCD固体撮像素子の製造工程
を示す工程図である。
【図8】本発明のさらに他の実施の形態のCCD固体撮
像素子の概略構成図(要部の断面図)である。
【図9】従来のオーバーフローバリア領域を形成したC
CD固体撮像素子の画素部の断面図である。
【図10】従来構成における周辺領域部へのp型不純物
の拡散を説明する図である。
【符号の説明】
1,40,41 CCD固体撮像素子、2 半導体基
板、3 n- エピタキシャル層、4 第1のp型半導体
ウエル領域、5 高抵抗エピタキシャル層、6 不純物
拡散領域、7 正電荷蓄積領域、8 第2のp型半導体
ウエル領域、9 転送チャネル領域、10 半導体基
体、11 受光部(センサ部)、12 垂直転送レジス
タ、13 読み出しゲート部、14 チャネルストップ
領域、15 ゲート絶縁膜、16 転送電極、17 遮
光膜、18 層間絶縁膜、19 絶縁膜、21 水平転
送レジスタ、22 出力部、23 撮像領域、24 周
辺領域部、31,32 n型イオン注入領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型の半導体基体の画素領域に対
    応する領域部に第2導電型の不純物領域を有し、 前記不純物領域を含む前記半導体基体上に第1導電型の
    高抵抗エピタキシャル層が形成され、 前記画素領域以外の周辺領域部において、前記半導体基
    体又は/及び前記高抵抗エピタキシャル層に第1導電型
    のイオン注入領域を有して成ることを特徴とする固体撮
    像素子。
  2. 【請求項2】 第1導電型の半導体基体の画素領域に対
    応する領域部に第2導電型の不純物を導入して不純物領
    域を形成し、 前記第2導電型の不純物領域を含む前記半導体基体上
    に、第1導電型の高抵抗エピタキシャル層を成長する固
    体撮像素子の製造方法であって、 前記第1導電型の半導体基体の前記画素領域に対応する
    領域部以外の周辺領域部に第1導電型の不純物をイオン
    注入する工程と、 前記高抵抗エピタキシャル層の前記周辺領域部に第1導
    電型の不純物をイオン注入する工程との内、少なくとも
    一方の工程を有することを特徴とする固体撮像素子の製
    造方法。
JP11235759A 1999-08-23 1999-08-23 固体撮像素子およびその製造方法 Pending JP2001060680A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11235759A JP2001060680A (ja) 1999-08-23 1999-08-23 固体撮像素子およびその製造方法
US09/640,548 US6403994B1 (en) 1999-08-23 2000-08-17 Solid-state imaging device and method of fabricating the same
KR1020000048562A KR100741559B1 (ko) 1999-08-23 2000-08-22 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11235759A JP2001060680A (ja) 1999-08-23 1999-08-23 固体撮像素子およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001060680A true JP2001060680A (ja) 2001-03-06

Family

ID=16990825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11235759A Pending JP2001060680A (ja) 1999-08-23 1999-08-23 固体撮像素子およびその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6403994B1 (ja)
JP (1) JP2001060680A (ja)
KR (1) KR100741559B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002289534A (ja) * 2001-03-26 2002-10-04 Sony Corp 半導体装置の製造方法および固体撮像装置の選別方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001291858A (ja) * 2000-04-04 2001-10-19 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
JP3530159B2 (ja) * 2001-08-22 2004-05-24 松下電器産業株式会社 固体撮像装置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
JP3737089B2 (ja) * 2003-05-27 2006-01-18 松下電器産業株式会社 固体撮像装置製造方法および固体撮像装置
JP3885769B2 (ja) * 2003-06-02 2007-02-28 ソニー株式会社 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法
KR100630679B1 (ko) * 2003-12-17 2006-10-02 삼성전자주식회사 포토 다이오드 및 이의 제조 방법
US20070045668A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Micron Technology, Inc. Vertical anti-blooming control and cross-talk reduction for imagers
JP2008103566A (ja) * 2006-10-19 2008-05-01 Toshiba Corp 固体撮像装置
WO2012169211A1 (ja) 2011-06-09 2012-12-13 パナソニック株式会社 光学素子とその製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09331058A (ja) 1996-06-13 1997-12-22 Sony Corp 固体撮像素子
KR100192954B1 (ko) * 1996-07-18 1999-06-15 김광호 수직형 전달게이트를 가지는 전하결합형 고체촬상소자 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002289534A (ja) * 2001-03-26 2002-10-04 Sony Corp 半導体装置の製造方法および固体撮像装置の選別方法
JP4639502B2 (ja) * 2001-03-26 2011-02-23 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法および固体撮像装置の選別方法

Also Published As

Publication number Publication date
US6403994B1 (en) 2002-06-11
KR20010021375A (ko) 2001-03-15
KR100741559B1 (ko) 2007-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4604296B2 (ja) 固体撮像装置及びその製造方法
JP3899236B2 (ja) イメージセンサの製造方法
US7465598B2 (en) Solid-state imaging device and method for fabricating same
JPH1070263A (ja) 固体撮像素子
JPH09331058A (ja) 固体撮像素子
US20230005981A1 (en) Solid-state image sensor and electronic device
JPH08125157A (ja) 固体撮像素子およびその製造方法
JP2004039832A (ja) 光電変換装置及びその製造方法
JP2001060680A (ja) 固体撮像素子およびその製造方法
JPH07107928B2 (ja) 固体撮像装置
US20230197762A1 (en) Complementary metal-oxide-semiconductor image sensor and method of making
CN100527429C (zh) Cmos图像传感器及其制造方法
JP2021044542A (ja) 撮像装置
JPH02278874A (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
US20230361138A1 (en) Imaging device
JP4310845B2 (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
JP2000357788A (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
JP2000299456A (ja) 固体撮像装置
JP4797302B2 (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
JPH10116975A (ja) 固体撮像装置及び固体撮像装置のオーバーフローバリア形成方法
JP2004342784A (ja) 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法
JP2003060191A (ja) 固体撮像素子及びその製造方法
JPH0774336A (ja) 固体撮像素子
JPH0459828B2 (ja)
JPS6262067B2 (ja)