JP2017054947A - 固体撮像素子及びその製造方法、並びに、電子機器 - Google Patents
固体撮像素子及びその製造方法、並びに、電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017054947A JP2017054947A JP2015178231A JP2015178231A JP2017054947A JP 2017054947 A JP2017054947 A JP 2017054947A JP 2015178231 A JP2015178231 A JP 2015178231A JP 2015178231 A JP2015178231 A JP 2015178231A JP 2017054947 A JP2017054947 A JP 2017054947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impurity region
- gate electrode
- semiconductor layer
- conductivity type
- solid
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 153
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 49
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 26
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 22
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 31
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 abstract description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 42
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 26
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 20
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 5
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 5
- -1 phosphorous ions Chemical class 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
- H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
- H01L27/14616—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor characterised by the channel of the transistor, e.g. channel having a doping gradient
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
- H01L27/1461—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14689—MOS based technologies
Abstract
【解決手段】この固体撮像素子は、第1導電型の半導体層と、半導体層上に位置するゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に位置するゲート電極と、ゲート電極の第1の端部よりも平面視で少なくとも外側の半導体層に位置する第2導電型の第1の不純物領域と、ゲート電極の第1の端部に対向する第2の端部よりも平面視で少なくとも外側の半導体層に位置する第2導電型の第2の不純物領域と、ゲート電極の第2の端部から平面視で離れて半導体層における第2の不純物領域の上層に位置し、第2の不純物領域に接する第1導電型の第3の不純物領域とを備える。
【選択図】図1
Description
<固体撮像素子>
以下の実施形態においては、低電圧で駆動される固体撮像素子について説明する。固体撮像素子が形成される半導体基板としては、N型半導体基板又はP型半導体基板を用いることができるが、以下においては、一例として、N型シリコン基板を用いる場合について説明する。
次に、図1に示す固体撮像素子の製造方法について説明する。
図2は、図1に示す固体撮像素子の製造方法を説明するための工程図である。固体撮像素子の製造に用いられる半導体基板としては、不純物濃度が1×1014atoms/cm3台のN型半導体基板、又は、不純物濃度が1×1014atoms/cm3台の後半から1×1015atoms/cm3台の前半のP型半導体基板を用いることが望ましい。以下においては、一例として、不純物濃度が1×1014atoms/cm3台のN型シリコン基板(Nsub)11を用いる場合について説明する。
次に、本発明の一実施形態に係る固体撮像素子の信号電荷の転送経路におけるポテンシャルの状態を比較例と比較しながら説明する。
図3は、比較例に係る固体撮像素子におけるポテンシャルの状態を模式的に示す図である。図4は、本発明の一実施形態に係る固体撮像素子におけるポテンシャルの状態を模式的に示す図である。ここで、図3(A)及び図4(A)は、固体撮像素子の断面図である。また、図3(B)及び図4(B)は、図3(A)及び図4(A)に示すX−Y線において、転送ゲートがオンしたときのポテンシャル(実線)と、転送ゲートがオフしたときのポテンシャル(破線)とを示している。
次に、本発明の一実施形態に係る電子機器について説明する。
図5は、本発明の一実施形態に係る電子機器の構成例を示すブロック図である。図5に示すように、電子機器100は、本発明の一実施形態に係る固体撮像素子を用いた撮像部110を含み、さらに、CPU120と、操作部130と、ROM(リードオンリー・メモリー)140と、RAM(ランダムアクセス・メモリー)150と、通信部160と、表示部170と、音声出力部180とを含んでも良い。なお、図5に示す構成要素の一部を省略又は変更しても良いし、あるいは、図5に示す構成要素に他の構成要素を付加しても良い。
Claims (5)
- 第1導電型の半導体層と、
前記半導体層上に位置するゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に位置するゲート電極と、
前記ゲート電極の第1の端部よりも平面視で少なくとも外側の前記半導体層に位置する第2導電型の第1の不純物領域と、
前記ゲート電極の第1の端部に対向する第2の端部よりも平面視で少なくとも外側の前記半導体層に位置する第2導電型の第2の不純物領域と、
前記ゲート電極の第2の端部から平面視で離れて前記半導体層における前記第2の不純物領域の上層に位置し、前記第2の不純物領域に接する第1導電型の第3の不純物領域と、
を備える固体撮像素子。 - 前記第3の不純物領域が、前記ゲート電極の第2の端部から平面視で該第2の端部に略直交する方向に前記ゲート電極の長さの1/6以上離れている、請求項1記載の固体撮像素子。
- 請求項1又は2記載の固体撮像素子を備える電子機器。
- 第1のフォトレジストをマスクとして第1導電型の半導体層に第2導電型の不純物イオンを注入することにより、前記半導体層に第2導電型の第1の不純物領域を形成する工程(a)と、
第2のフォトレジストをマスクとして前記半導体層に第2導電型の不純物イオンを注入することにより、前記半導体層に第2導電型の第2の不純物領域を形成する工程(b)と、
前記第1の不純物領域側に第1の端部を有し、前記第2の不純物領域側に第2の端部を有するゲート電極を、前記半導体層上にゲート絶縁膜を介して形成する工程(c)と、
前記ゲート電極及び第3のフォトレジストをマスクとして前記半導体層に斜めに第1導電型の不純物イオンを注入することにより、前記ゲート電極の第2の端部から平面視で離れて前記半導体層における前記第2の不純物領域の上層に、前記第2の不純物領域に接する第1導電型の第3の不純物領域を形成する工程(d)と、
を備える固体撮像素子の製造方法。 - 第1のフォトレジストをマスクとして第1導電型の半導体層に第2導電型の不純物イオンを注入することにより、前記半導体層に第2導電型の第1の不純物領域を形成する工程(a)と、
前記第1の不純物領域側に第1の端部を有するゲート電極を、前記半導体層上にゲート絶縁膜を介して形成する工程(b)と、
前記ゲート電極及び第2のフォトレジストをマスクとして前記半導体層に第2導電型の不純物イオンを注入することにより、前記ゲート電極の第1の端部に対向する第2の端部よりも平面視で外側の前記半導体層に第2導電型の第2の不純物領域を形成する工程(c)と、
前記ゲート電極及び第3のフォトレジストをマスクとして前記半導体層に斜めに第1導電型の不純物イオンを注入することにより、前記ゲート電極の第2の端部から平面視で離れて前記半導体層における前記第2の不純物領域の上層に、前記第2の不純物領域に接する第1導電型の第3の不純物領域を形成する工程(d)と、
を備える固体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015178231A JP2017054947A (ja) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 固体撮像素子及びその製造方法、並びに、電子機器 |
US15/255,976 US20170077156A1 (en) | 2015-09-10 | 2016-09-02 | Solid state imaging element and manufacturing method thereof, and electronic apparatus |
CN201610809330.4A CN106531754A (zh) | 2015-09-10 | 2016-09-07 | 固态摄像元件及其制造方法、以及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015178231A JP2017054947A (ja) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 固体撮像素子及びその製造方法、並びに、電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017054947A true JP2017054947A (ja) | 2017-03-16 |
Family
ID=58237156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015178231A Withdrawn JP2017054947A (ja) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 固体撮像素子及びその製造方法、並びに、電子機器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170077156A1 (ja) |
JP (1) | JP2017054947A (ja) |
CN (1) | CN106531754A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109244094A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-01-18 | 德淮半导体有限公司 | 像素单元及其制造方法、图像传感器以及成像装置 |
CN109935606B (zh) * | 2019-03-29 | 2021-04-02 | 汪一飞 | 一种高解调效率的像素结构 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050051701A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-10 | Hong Sungkwon C. | Image sensor having pinned floating diffusion diode |
JP2005197682A (ja) * | 2003-12-31 | 2005-07-21 | Dongbuanam Semiconductor Inc | Cmosイメージセンサ及びその製造方法 |
US20080157147A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Keun-Hyuk Lim | Cmos image sensor and fabricating method thereof |
JP2014135515A (ja) * | 2014-04-08 | 2014-07-24 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
US20170033145A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing solid-state image sensor |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11274462A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
KR100672688B1 (ko) * | 2005-06-07 | 2007-01-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지 센서의 제조방법 |
JP5453968B2 (ja) * | 2009-07-09 | 2014-03-26 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器 |
JP4785963B2 (ja) * | 2009-10-09 | 2011-10-05 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
JP2011216673A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Sony Corp | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器 |
-
2015
- 2015-09-10 JP JP2015178231A patent/JP2017054947A/ja not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-09-02 US US15/255,976 patent/US20170077156A1/en not_active Abandoned
- 2016-09-07 CN CN201610809330.4A patent/CN106531754A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050051701A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-10 | Hong Sungkwon C. | Image sensor having pinned floating diffusion diode |
WO2005041304A2 (en) * | 2003-09-05 | 2005-05-06 | Micron Technology, Inc. | Image sensor having pinned floating diffusion diode |
JP2007504670A (ja) * | 2003-09-05 | 2007-03-01 | マイクロン・テクノロジー・インコーポレーテッド | ピンド浮遊拡散ダイオードを有するイメージセンサ |
JP2005197682A (ja) * | 2003-12-31 | 2005-07-21 | Dongbuanam Semiconductor Inc | Cmosイメージセンサ及びその製造方法 |
US20050156213A1 (en) * | 2003-12-31 | 2005-07-21 | Dongbuanam Semiconductor Inc. | CMOS image sensor and method for fabricating the same |
US20080157147A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Keun-Hyuk Lim | Cmos image sensor and fabricating method thereof |
JP2014135515A (ja) * | 2014-04-08 | 2014-07-24 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
US20170033145A1 (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing solid-state image sensor |
JP2017033996A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106531754A (zh) | 2017-03-22 |
US20170077156A1 (en) | 2017-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6406585B2 (ja) | 撮像装置 | |
TW201630173A (zh) | 固體攝像裝置及固體攝像裝置之製造方法 | |
JP2009158932A (ja) | イメージセンサ及びその製造方法 | |
WO2014002361A1 (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
US9466641B2 (en) | Solid-state imaging device | |
US9570506B2 (en) | Photoelectric conversion device and manufacturing method of the same | |
TWI455295B (zh) | 固態成像裝置、電子設備及製造固態成像裝置之方法 | |
JP2009272539A (ja) | 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム | |
JP6198485B2 (ja) | 光電変換装置、及び撮像システム | |
JP2008041726A (ja) | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法及び撮像システム | |
JP2005072236A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP5955005B2 (ja) | 固体撮像装置、及び固体撮像装置の製造方法 | |
TWI536553B (zh) | 固態影像感測裝置及固態影像感測裝置之製造方法 | |
JP2015207671A (ja) | 半導体装置、固体撮像装置、それらの製造方法およびカメラ | |
EP1858083A2 (en) | Solid-state imaging device | |
JP2011243665A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
JP2017054947A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法、並びに、電子機器 | |
JP5050512B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法および半導体装置の製造方法 | |
JP2008060357A (ja) | 光電変換装置及び撮像システム | |
JP2007141937A (ja) | 固体撮像素子、半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
JP2007311648A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
JP2018067615A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法、並びに、電子機器 | |
JP2011176366A (ja) | 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム | |
JP2012146989A (ja) | 光電変換装置及び撮像システム | |
JP5355740B2 (ja) | 光電変換装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180903 |
|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20180906 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190319 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20190520 |