JP2936826B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JP2936826B2 JP2936826B2 JP3232710A JP23271091A JP2936826B2 JP 2936826 B2 JP2936826 B2 JP 2936826B2 JP 3232710 A JP3232710 A JP 3232710A JP 23271091 A JP23271091 A JP 23271091A JP 2936826 B2 JP2936826 B2 JP 2936826B2
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- Japan
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- photodiode
- solid
- layer
- imaging device
- state imaging
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関し、特
にフォトダイオード表面の電位固体用拡散層が非常に浅
く形成された固体撮像装置に関する。
にフォトダイオード表面の電位固体用拡散層が非常に浅
く形成された固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置の暗電流は装置の特性の上
で重要な要素である。近年、この暗電流低減の為に光電
変換領域のフォトダイオード表面に濃度の高いＰ型拡散
層を形成し、フォトダイオード表面を最低電位に固定す
ることにより暗電流を低減する方法が用いられている。
図３はその従来構造の断面図である。
で重要な要素である。近年、この暗電流低減の為に光電
変換領域のフォトダイオード表面に濃度の高いＰ型拡散
層を形成し、フォトダイオード表面を最低電位に固定す
ることにより暗電流を低減する方法が用いられている。
図３はその従来構造の断面図である。
【０００３】次に図３を用いて従来構造の固体撮像装置
について説明する。図３においてＮ型半導体基板３０１
上にＰウェル層３０２が形成される。ここでは縦型オー
バーフロードレイン構造の為フォトダイオード直下のＰ
ウェル層は浅く形成されている。次に光電変換領域を構
成するＮ型フォトダイオード拡散層３０３及び電荷転送
領域を構成する垂直レジスタ部３０４が形成され、更に
ゲート酸化膜３０５，電荷転送電極３０６が順次形成さ
れる。次にフォトダイオード表面にＰ型の電位固定用拡
散層３０８をイオン注入により形成する。このＰ型電位
固定用拡散層３０８はあらかじめ形成されていたチャネ
ルカット用のＰ型拡散層３０９と接続される。次にアル
ミニウムからなる遮光膜３０７を形成して完了する。
について説明する。図３においてＮ型半導体基板３０１
上にＰウェル層３０２が形成される。ここでは縦型オー
バーフロードレイン構造の為フォトダイオード直下のＰ
ウェル層は浅く形成されている。次に光電変換領域を構
成するＮ型フォトダイオード拡散層３０３及び電荷転送
領域を構成する垂直レジスタ部３０４が形成され、更に
ゲート酸化膜３０５，電荷転送電極３０６が順次形成さ
れる。次にフォトダイオード表面にＰ型の電位固定用拡
散層３０８をイオン注入により形成する。このＰ型電位
固定用拡散層３０８はあらかじめ形成されていたチャネ
ルカット用のＰ型拡散層３０９と接続される。次にアル
ミニウムからなる遮光膜３０７を形成して完了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来構造による固
体撮像装置には以下に記す問題点がある。前記Ｐ型電位
固定用拡散層３０８はイオン注入法により形成する為に
深さ方向に濃度分布を有し、かつ、表面近傍の濃度は約
１０18ｃｍ-3以上必要である為フォトダイオードとの接
合の深さは図４に示す通り約０．４μｍ〜０．５μｍと
なる。従ってＮ型のフォトダイオードもそれに合わせて
濃度を高くかつ深く形成しなければならない。一方Ｎ型
半導体基板３０１内部にはある確率で結晶欠陥が存在し
それが固体撮像装置では白キズの発生原因となり問題と
なっている。前述した様にフォトダイオードを深く形成
することはこの結晶欠陥をより多く取り込む確率が高く
なり固体撮像装置の歩留を低下させ問題であった。
体撮像装置には以下に記す問題点がある。前記Ｐ型電位
固定用拡散層３０８はイオン注入法により形成する為に
深さ方向に濃度分布を有し、かつ、表面近傍の濃度は約
１０18ｃｍ-3以上必要である為フォトダイオードとの接
合の深さは図４に示す通り約０．４μｍ〜０．５μｍと
なる。従ってＮ型のフォトダイオードもそれに合わせて
濃度を高くかつ深く形成しなければならない。一方Ｎ型
半導体基板３０１内部にはある確率で結晶欠陥が存在し
それが固体撮像装置では白キズの発生原因となり問題と
なっている。前述した様にフォトダイオードを深く形成
することはこの結晶欠陥をより多く取り込む確率が高く
なり固体撮像装置の歩留を低下させ問題であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、半導体基板の一主面上に複数個の光電変換領域と電
荷転送量を有する固体撮像装置において、該固体撮像装
置表面の少なくとも一部は分子線エピタキシャル成長層
で形成されていることを特徴とする。
は、半導体基板の一主面上に複数個の光電変換領域と電
荷転送量を有する固体撮像装置において、該固体撮像装
置表面の少なくとも一部は分子線エピタキシャル成長層
で形成されていることを特徴とする。
【０００６】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の断面図である。
る。図１は本発明の一実施例の断面図である。
【０００７】Ｎ型半導体基板１０１表面に従来法により
Ｐウェル層１０２，Ｎ型フォトダイオード１０３，垂直
レジスタ部１０４，Ｐ型拡散層１０９を順次形成する。
次にＮ型フォトダイオード１０３表面にのみ熱酸化膜を
マスクに分子線エピタキシャル成長法により約２００ｎ
ｍ程度のエピタキシャル層を形成する。このエピタキシ
ャル層は約１０18ｃｍ-3のボロンが添加されており、ま
た成長温度は約６００℃程度である。更にエピタキシャ
ル層１０８はＰ型拡散層１０９と電気的に接続されてい
る。次にエピタキシャル成長時にマスクとした熱酸化膜
を除去した後、従来法によりゲート酸化膜１０５，電荷
転送電極１０６，遮光膜１０７を形成し装置の形成を完
了する。
Ｐウェル層１０２，Ｎ型フォトダイオード１０３，垂直
レジスタ部１０４，Ｐ型拡散層１０９を順次形成する。
次にＮ型フォトダイオード１０３表面にのみ熱酸化膜を
マスクに分子線エピタキシャル成長法により約２００ｎ
ｍ程度のエピタキシャル層を形成する。このエピタキシ
ャル層は約１０18ｃｍ-3のボロンが添加されており、ま
た成長温度は約６００℃程度である。更にエピタキシャ
ル層１０８はＰ型拡散層１０９と電気的に接続されてい
る。次にエピタキシャル成長時にマスクとした熱酸化膜
を除去した後、従来法によりゲート酸化膜１０５，電荷
転送電極１０６，遮光膜１０７を形成し装置の形成を完
了する。
【０００８】図２は本発明の第２の実施例の断面図であ
る。
る。
【０００９】図２ではチャネルカット用のＰ型拡散層も
Ｐ型分子線エピタキシャル層で同時に形成する。形成方
法及び条件は第１の実施例と同一である。
Ｐ型分子線エピタキシャル層で同時に形成する。形成方
法及び条件は第１の実施例と同一である。
【００１０】図２によれば図１にて説明したＰ型拡散層
１０９を形成する為のリソグラフィー工程及びイオン注
入工程を削減できる。
１０９を形成する為のリソグラフィー工程及びイオン注
入工程を削減できる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明では従来構造
におけるＰ型電位固定用拡散層３０８をＰ型分子線エピ
タキシャル層１０８に変更した。これにより従来約０．
４〜０．５μｍ程度の深さがあったＰ型電位固定用拡散
層３０８はエピタキシャル成長後に熱酸化等によりエピ
タキシャル層に添加されているボロンが拡散される深さ
約０．１μｍ程度まで浅く形成されることが可能であ
る。従って従来構造と同程度の飽和電荷量を有するには
従来よりＮ型フォトダイオード１０３の濃度を薄くかつ
深さを浅くすることが可能となる。その結果、Ｎ型半導
体基板１０１内の結晶欠陥に起因する白キズ不良がフォ
トダイオードが浅くなった分だけ減少し装置の歩留が向
上する。
におけるＰ型電位固定用拡散層３０８をＰ型分子線エピ
タキシャル層１０８に変更した。これにより従来約０．
４〜０．５μｍ程度の深さがあったＰ型電位固定用拡散
層３０８はエピタキシャル成長後に熱酸化等によりエピ
タキシャル層に添加されているボロンが拡散される深さ
約０．１μｍ程度まで浅く形成されることが可能であ
る。従って従来構造と同程度の飽和電荷量を有するには
従来よりＮ型フォトダイオード１０３の濃度を薄くかつ
深さを浅くすることが可能となる。その結果、Ｎ型半導
体基板１０１内の結晶欠陥に起因する白キズ不良がフォ
トダイオードが浅くなった分だけ減少し装置の歩留が向
上する。
【図１】本発明の実施例を示す図。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図。
【図３】従来構造を説明する為の図。
【図４】従来例の不純物分布を示す図。
１０１，３０１ Ｎ型半導体基板 １０２，３０２ Ｐウェル層 １０３，３０３ Ｎ型フォトダイオード １０４，３０４ 垂直レジスタ １０５，３０５ ゲート酸化膜 １０６，３０６ 電荷転送電極 １０７，３０７ 遮光膜 １０８ 分子線エピタキシャル層
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板の一主面上に複数個のフォト
ダイオードを有する光電交換領域と電荷転送領域と前記
フォトダイオードに隣接したフォトダイオードとは逆導
電型の拡散層とを有する固体撮像装置において、前記フ
ォトダイオード表面上に前記拡散層と同じ導電型の分子
線エピタキシャル成長層を設け、且つ、前記分子線エピ
タキシャル層を前記拡散層に接続したことを特徴とする
固体撮像装置。 - 【請求項２】 半導体基板の一主面上に複数個のフォト
ダイオードを有する光電交換領域と電荷転送領域とを有
する固体撮像装置において、前記フォトダイオード表面
上及びフォトダイオードに隣接した領域の表面上に前記
フォトダイオードとは逆導電型の分子線エピタキシャル
層を設け、前記フォトダイオードに隣接した領域表面上
の分子線エピタキシャル層をフォトダイオードに隣接し
たチャネルカット用半導体層としたことを特徴とする固
体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3232710A JP2936826B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3232710A JP2936826B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575158A JPH0575158A (ja) | 1993-03-26 |
| JP2936826B2 true JP2936826B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=16943570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3232710A Expired - Lifetime JP2936826B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936826B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6252979A (ja) * | 1985-08-31 | 1987-03-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 光電変換素子 |
| JPH081949B2 (ja) * | 1989-05-30 | 1996-01-10 | 三菱電機株式会社 | 赤外線撮像装置及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3232710A patent/JP2936826B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0575158A (ja) | 1993-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990511 |