JP4584159B2 - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図1に示すように、イメージセンサの1つのセル(1つのフォトダイオード)は、P型基板1の所定領域に形成されたN型ウェル2と、素子間分離のため、N型ウェル2の上部周縁にLOCOS(Local Oxidation of Silicon)法により形成されたフィールド酸化膜3と、N型ウェル2と電気的接続を取るための高濃度N型領域4と、フィールド酸化膜3の上層に形成された層間絶縁膜5と、層間絶縁膜5を貫通して形成され、高濃度N型領域4と接続される配線6と、層間絶縁膜5、配線6の上層に形成され、素子を保護する保護膜7を有するものである。なお、特許文献1のように、1つのセルの周囲をトレンチ絶縁層により、素子分離するものもある。上記構成のセルにおいては、P型基板1とN型ウェル2との接合界面J1〜J3の近傍に空乏層K1〜K3が生成されており、入射光9が入射された際、素子内部で吸収された光によりキャリア10(電子−正孔対)が発生し、主に空乏層K1〜K3で発生したキャリア10が、各々P型領域、N型領域へ移動することで電流が生じて、光電変換が行われることになる。
n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成して、前記基板と前記ウェル領域との接合界面近傍に生成される空乏層により、入射された光の光電変換を行う半導体装置において、
前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように設け、
前記溝に絶縁物を埋め込んだことを特徴とする。
n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成して、前記基板と前記ウェル領域との接合界面近傍に生成される空乏層により、入射された光の光電変換を行う半導体装置において、
前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の上部までの深さであり、かつ、ウェル領域に形成する高濃度領域まで拡幅された幅の第1溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように設けると共に、
前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい第2溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように、前記第1溝の底部に設け、
前記第1溝及び前記第2溝に絶縁物を埋め込んだことを特徴とする。
n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成して、前記基板と前記ウェル領域との接合界面近傍に生成される空乏層により、入射された光の光電変換を行う半導体装置において、
深さが、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、上方における幅が、ウェル領域に形成する高濃度領域まで拡幅された幅であり、かつ、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さ位置における幅が、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい逆三角形状断面の溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように設け、
前記溝に絶縁物を埋め込んだことを特徴とする。
上記第1〜第3のいずれかの発明に記載の半導体装置において、
前記絶縁物を、酸化珪素又は低誘電率を有する珪素系絶縁化合物とすることを特徴とする。
入射された光の光電変換を行う半導体装置の製造方法であって、
n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成し、
前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように形成し、
前記溝に絶縁物を埋め込むことを特徴とする。
入射された光の光電変換を行う半導体装置の製造方法であって、
n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成し、
前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の上部までの深さであり、かつ、ウェル領域に形成する高濃度領域まで拡幅された幅の第1溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように形成し、
更に、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい第2溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように、前記第1溝の底部に形成し、
前記第1溝及び前記第2溝に絶縁物を埋め込むことを特徴とする。
入射された光の光電変換を行う半導体装置の製造方法であって、
n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成し、
深さが、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、上方における幅が、ウェル領域に形成する高濃度領域まで拡幅された幅であり、かつ、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さ位置における幅が、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい逆三角形状断面の溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように形成し、
前記溝に絶縁物を埋め込むことを特徴とする。
上記第7の発明に記載の半導体装置において、
前記逆三角形状の溝は、アルカリ系溶液を用いるウェットエッチングにより形成することを特徴とする。
上記第5〜第8のいずれかの発明に記載の半導体装置において、
前記絶縁物を、酸化珪素又は低誘電率を有する珪素系絶縁化合物とすることを特徴とする。
以下、図2〜図6を参照して、本発明に係る半導体装置の実施形態例のいくつかを説明する。
2、 N型ウェル
3 フィールド酸化膜
4 高濃度N型領域
5 層間絶縁膜
6 配線
7 保護膜
9 入射光
10 キャリア
21、23、25 絶縁層
22、24、24a、24b、26 トレンチ
C1、C2、C3 容量
J1、J2、J3 接合界面
K1、K2、K3 空乏層
Claims (7)
- n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成して、前記基板と前記ウェル領域との接合界面近傍に生成される空乏層により、入射された光の光電変換を行う半導体装置において、
前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の上部までの深さであり、かつ、ウェル領域に形成する高濃度領域を取り囲んで、前記高濃度領域まで拡幅された幅の第1溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように設けると共に、
前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい第2溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように、前記第1溝の底部に設け、
前記第1溝及び前記第2溝に絶縁物を埋め込んだことを特徴とする半導体装置。 - n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成して、前記基板と前記ウェル領域との接合界面近傍に生成される空乏層により、入射された光の光電変換を行う半導体装置において、
深さが、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、上方における幅が、ウェル領域に形成する高濃度領域を取り囲んで、前記高濃度領域まで拡幅された幅であり、かつ、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さ位置における幅が、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい逆三角形状断面の溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように設け、
前記溝に絶縁物を埋め込んだことを特徴とする半導体装置。 - 前記絶縁物を、酸化珪素又は低誘電率を有する珪素系絶縁化合物とすることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
- 入射された光の光電変換を行う半導体装置の製造方法であって、
n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成し、
前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の上部までの深さであり、かつ、ウェル領域に形成する高濃度領域を取り囲んで、前記高濃度領域まで拡幅された幅の第1溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように形成し、
更に、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい第2溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように、前記第1溝の底部に形成し、
前記第1溝及び前記第2溝に絶縁物を埋め込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 入射された光の光電変換を行う半導体装置の製造方法であって、
n型又はp型の何れか一方の半導体からなる基板の所定領域に、n型又はp型の何れか他方の半導体からなる所定深さのウェル領域を形成し、
深さが、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さより深く、かつ、上方における幅が、ウェル領域に形成する高濃度領域を取り囲んで、前記高濃度領域まで拡幅された幅であり、かつ、前記ウェル領域の底部側に生成される空乏層の深さ位置における幅が、前記ウェル領域の側方側に生成される空乏層の幅より大きい逆三角形状断面の溝を、前記ウェル領域の側方側の接合界面を削除するように形成し、
前記溝に絶縁物を埋め込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記逆三角形状の溝は、アルカリ系溶液を用いるウェットエッチングにより形成することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記絶縁物を、酸化珪素又は低誘電率を有する珪素系絶縁化合物とすることを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
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