JPH01152761A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents

固体撮像装置の製造方法

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JPH01152761A
JPH01152761A JP62313528A JP31352887A JPH01152761A JP H01152761 A JPH01152761 A JP H01152761A JP 62313528 A JP62313528 A JP 62313528A JP 31352887 A JP31352887 A JP 31352887A JP H01152761 A JPH01152761 A JP H01152761A
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JP
Japan
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hydrogen
insulating film
photoelectric conversion
conversion section
interface
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JP62313528A
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Yasuo Ishihara
石原 保雄
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置の製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
固体撮像装置は小型、低消費電力、高信頼性の特徴を生
かして急速に発展している。
固体撮像装置の構成は種々発表されているが、インター
ライン転送方式と呼ばれる電荷転送撮像装置とMO8型
撮像装置に大別できる。
前述の2種類の撮像装置における光!変換部は通常基板
半導体とp−n擬合金形成した領域から成っている。
第3図に従来のインターライン転送方式による電荷転送
撮像装置における単位セルの断面tie図を示す。
p型半導体基板10の主面に基板半導体と異ったn型領
域11で構成される光電変換部(p−Ω接合)が形成さ
れている。光電変換部にはトランス7アゲート領域12
を介してn型埋込みチャネル13からなる垂直CODレ
ジスタが配置されている。また、光電変換領域(11)
やCODレジスタ(13)の周囲には基板不純物濃度よ
り高い不純物層からなるチャネルストップ領域14で電
気的に分離される。またトランス77ゲート領域12と
CCDレジスタ上には熱酸化5iOz等の絶縁膜15を
介してゲート電極16が配置されている。さらに光電変
換領域(11)、チャネルストップ領域14.ゲート電
極16上にはゲート絶縁膜と同様な5i02またはリン
、ボロン等が混合された平坦化絶縁膜17で被われてい
る。さらに光電変換部以外は配線用の金属膜例えばアル
ミニウム膜18で遮光されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような単位セルにおいて、光電変換部の暗電流は撮
像装置の低照度撮像レベルの限界を決めたり、信号対雑
音比(S/N比)の重要な特性であり、その低減が望ま
れている。
このようなp −n接合からなる光電変換部の暗電流は
10 12A/Cm2が限界であった。
従来s p−n接合の暗電流の重要な低減要素は基板半
導体界面に露出しているp −n接合部空乏層の表面再
結合速度を減少することであるとされてきた。この表面
再結合速度が依存する表面準位密度全減少する手段とし
て通常アロイ処理と呼ばれる最終熱処理を水素雰囲気で
行うことが提案されているが、十分番′ホ実に暗電流を
低減することに末だ成功していない。
本発明は上述の水素アロイ熱理効未を高め大幅にかつ確
実にp−n接合から成る光電変換部の暗電流を低減する
ことのできる固体撮像装置の製造方法を提供する仁とに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の固体撮像装置の製造方法は、第1導電型牛導体
基板の主表面に選択的に第2導電型不純物’ff14人
してp −n接合を含む光1!電変換金形成する工程と
、前記光電変換部の前記主表面に接して設けられ友第1
の絶縁膜上に平坦化絶縁膜を形成し几のち、前記光電変
換部の前記第1の絶縁膜と半導体基板との界面に水素イ
オンを注入してから熱死Fli’e行ない界面のダング
リング・ポンドに水素元素を結合させる工程とを含んで
いる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例を説明するための途中工程に
おける半導体チップの断面図である。
シリコンからなるp型子導体基板の主表面にn型領域1
1、n型埋込みチャネル13、チャネルストップ領域1
4、第1の絶縁膜15′、ゲート電極16、平坦化絶縁
膜17を形成するところまでは従来通りに行なう。
本発明では遮光用のアルミニウム膜18を被着する前に
半導体ウェーハ全体へ水素イオン19を打込む。水素イ
オン注入の深さ方向分布を第2図に示す。第2図は第1
図の光電変換部の深さ方向におけるイオン注入された水
素イオン濃度の模式的プロファイル図である。表面から
平坦化絶縁膜17 、SiO2等の第1の絶縁膜15’
、n型光電変換部11とp型基板半導体になっている。
水素元素は半導体基板と第1の絶縁膜15′の界面20
に濃度の最大値がくるように注入エネルギーを選択する
と良いが、絶縁膜の厚さのばらつきを考慮して、界面2
0の水素濃度を5X10”個/Cm2前後に制御する。
シリコン−酸化シリコン界面準位は高々1011/cm
2であるので、この程度の注入で十分である。なお、第
1の絶縁膜は厚さ1100nのS i02、平坦化絶縁
膜は厚さ600 nmのPSG膜が代表的なものである
その後、第3図に示すように回路配線を兼ねたアルミニ
ウム膜18を被着し、ホトレジスト技術を用いてアルミ
ニウム・パターンを形成する。
最後にアルミニウムのアロイ熱処理を行う時、上述のイ
オン注入され次水素が有効に表面準位を低減させるよう
に300″O−450°Cの温度で熱処理する。この熱
処理は水素雰囲気中で行なうのが好ましい。この熱処理
以後撮像装置’!i 300℃以上にすることのないよ
う、水素のイオン注入は平坦絶縁膜17の形成後に行な
うのである。
この製造方法により表面準位を形成する基準半導体の界
面にあるシリコンのタンクリンク・ボンドを殆んど完全
に水素元素と結合させて表面再結合速度を減少させるこ
とができるので暗電流の少ない光電変換部(p−n接合
ダイオード)を実現できる。
〔発明の効果〕
以上説明し之ように本発明は、p−n接合を形成してい
る半導体基板主面と、基板を被う絶縁層電変換部て含む
固体撮像装置の暗電流を大幅に低減することができる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例全説明する念めの途中工程の
半導体チップの断面図、詳しくはp −n接合全光電変
換部とするインターライン転送方式電荷結合撮像装置の
セル断面図、第2図は第1図の光電変換部における水素
イオン濃度の模式的プロファイル図、第3図は従来例を
説明するための半導体チップの断面図である。 10・・・・・・p絶学導体基板、11・・・・・・n
型領域、12・・・・・・トランス7アゲート部、13
・・・・・・n型埋込ミチャネル、14・・・・・・チ
ャネルストップ領域、15・・・・・・絶縁膜、15′
・・・・・・第1の絶縁層、16、・・・・・ゲート電
極、17・・・・・・平坦化絶縁膜、18・・・・・・
アルミニクム膜、19・・・・・・水素イオン、20・
・・・・・界面、21・・・・・・水素イオン濃度分布
。 代理人 弁理士  内 原   晋 給 1 霞 濁二力市 拾 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  第1導電型半導体基板の主表面に選択的に第2導電型
    不純物を導入してp−n接合を含む光電変換部を形成す
    る工程と、前記光電変換部の前記主表面に接して設けら
    れた第1の絶縁膜上に平坦化絶縁膜を形成したのち、前
    記光電変換部の前記第1の絶縁膜と半導体基板との界面
    に水素イオンを注入してから水素雰囲気中で熱処理を行
    ない界面のタンクリンク・ボンドに水素元素を結合させ
    る工程とを含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方
    法。
JP62313528A 1987-12-10 1987-12-10 固体撮像装置の製造方法 Pending JPH01152761A (ja)

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