JPH01160054A - 電荷転送装置 - Google Patents
電荷転送装置Info
- Publication number
- JPH01160054A JPH01160054A JP31926687A JP31926687A JPH01160054A JP H01160054 A JPH01160054 A JP H01160054A JP 31926687 A JP31926687 A JP 31926687A JP 31926687 A JP31926687 A JP 31926687A JP H01160054 A JPH01160054 A JP H01160054A
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- crystal growth
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- charge transfer
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 33
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 33
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 33
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 6
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- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
電荷転送素子を設ける半導体基板の構成に関し、暗信号
を減少させることを目的とし、 一導電型半導体基板に成長した同一導電型結晶成長層に
電荷転送素子が設けられ、前記一導電型半導体基板が前
記同一導電型結晶成長層の不純物濃度の１０倍以上の高
い不純物濃度を有することを特徴とする。
を減少させることを目的とし、 一導電型半導体基板に成長した同一導電型結晶成長層に
電荷転送素子が設けられ、前記一導電型半導体基板が前
記同一導電型結晶成長層の不純物濃度の１０倍以上の高
い不純物濃度を有することを特徴とする。
本発明は、電荷転送素子を設ける半導体基板の構成に関
する。
する。
ＣＣＤ （電荷転送装置； Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌ
ｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）はデジタル信号を転送する装置
として知られているが、この電荷転送装置は出来るだけ
暗信号（Ｄ Ｓ）の少ないことが望まれている。
ｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）はデジタル信号を転送する装置
として知られているが、この電荷転送装置は出来るだけ
暗信号（Ｄ Ｓ）の少ないことが望まれている。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕ＣＣＤ
（電荷転送装置）はイメージセンサ等として各種の電
子機器に広く使用されているが、ＭＯＳトランジスタと
ばぼ類イ以の構造で、ソースとドレインの間に多数の転
送電極が配置されており、例えば、ソースに受光して生
成される電荷（チャージ）が転送パルスのタイミングで
順々に転送電極に移送されて、最終にはドレインに到達
して出力される。
（電荷転送装置）はイメージセンサ等として各種の電
子機器に広く使用されているが、ＭＯＳトランジスタと
ばぼ類イ以の構造で、ソースとドレインの間に多数の転
送電極が配置されており、例えば、ソースに受光して生
成される電荷（チャージ）が転送パルスのタイミングで
順々に転送電極に移送されて、最終にはドレインに到達
して出力される。
第２図は従来のＣＣＤ素子の断面図を示しており、同図
において、■はｐ型シリコン基板、２はフィールド絶縁
膜、３はｎ型ソース領域、４はＳｉＯ□ （酸化シリコ
ン）からなる絶縁膜、 ５ａ＋ ５ｂ＋５ｃｍ−−−−
−５ｍ、 ５ｎは転送電極、６はｎ型ドレイン領域。
において、■はｐ型シリコン基板、２はフィールド絶縁
膜、３はｎ型ソース領域、４はＳｉＯ□ （酸化シリコ
ン）からなる絶縁膜、 ５ａ＋ ５ｂ＋５ｃｍ−−−−
−５ｍ、 ５ｎは転送電極、６はｎ型ドレイン領域。
７は出力電極である。
さて、図のようにＣＣＤはｐ型シリコン基板に直接、ｎ
型の不純物イオンを注入してソース層およびドレイン層
が形成されるが、そのシリコン基板は通常引き上げ法で
作成したＣＺ型シリコン結晶（ＣＺｏｃｈｒａｌｓｋｉ
ｇｒｏｗｎ ５ｉｌｉｃｏｎ ｃｒｙｓｔａｌ）を裁
断したシリコンウェハーで、このＣＺ型シリコン結晶か
ら形成したシリコンウェハーは結晶欠陥が多くて暗信号
（Ｄ Ｓ （Ｄａｒｋ Ｓｉｇｎａｌ））を小さく抑制
できないと云う欠点がある。例えば、転送信号電流を１
００ｍＡとし、暗信号電流の規格を１０ｍＡ以下とする
と、ＣＺ型シリコン結晶からなるシリコンウェハーから
得られるＣＣＤチ・７プの収率（歩留）は殆ど零に近い
。
型の不純物イオンを注入してソース層およびドレイン層
が形成されるが、そのシリコン基板は通常引き上げ法で
作成したＣＺ型シリコン結晶（ＣＺｏｃｈｒａｌｓｋｉ
ｇｒｏｗｎ ５ｉｌｉｃｏｎ ｃｒｙｓｔａｌ）を裁
断したシリコンウェハーで、このＣＺ型シリコン結晶か
ら形成したシリコンウェハーは結晶欠陥が多くて暗信号
（Ｄ Ｓ （Ｄａｒｋ Ｓｉｇｎａｌ））を小さく抑制
できないと云う欠点がある。例えば、転送信号電流を１
００ｍＡとし、暗信号電流の規格を１０ｍＡ以下とする
と、ＣＺ型シリコン結晶からなるシリコンウェハーから
得られるＣＣＤチ・７プの収率（歩留）は殆ど零に近い
。
本発明は、この暗信号を減少させることを目的とした電
荷転送装置を提案するものである。
荷転送装置を提案するものである。
その目的は、−ｉ電型半導体基板に成長した同一導電型
結晶成長層に電荷転送素子が設けられ、前記一導電型半
導体基板は前記同一導電型結晶成長層の不純物濃度の１
０倍以上の高い不純物濃度を有する電荷転送装置によっ
て達成される。
結晶成長層に電荷転送素子が設けられ、前記一導電型半
導体基板は前記同一導電型結晶成長層の不純物濃度の１
０倍以上の高い不純物濃度を有する電荷転送装置によっ
て達成される。
即ち、本発明は、高濃度な半導体基板に低濃度な結晶成
長層を設けて、その低濃度結晶成長層（エピタキシャル
成長層）にＣＣＤ素子を設ける。
長層を設けて、その低濃度結晶成長層（エピタキシャル
成長層）にＣＣＤ素子を設ける。
そうすると、結晶欠陥が半導体基板と結晶成長層との境
界面部分に吸収（ゲッタリング）され、ソース、ドレイ
ンなどを設ける結晶成長層の表面近傍は欠陥が減少し、
その結果、暗信号が減少すると云う効果が得られる。
界面部分に吸収（ゲッタリング）され、ソース、ドレイ
ンなどを設ける結晶成長層の表面近傍は欠陥が減少し、
その結果、暗信号が減少すると云う効果が得られる。
以下、図面を参照して実施結果により詳細に説明する。
第１図は本発明にがかるＣＣＤ素子の断面図を示してお
り、１０は高濃度なｐ＋型シリコン基板。
り、１０は高濃度なｐ＋型シリコン基板。
１１はエピタキシャル成長した低濃度なｐ型シリコン層
で、その他の部材の記号と第２図と同一部材に同一記号
が付けである。このように、高濃度なｐ＋型シリコン基
板１０の上に低濃度なｐ型シリコン層１１を成長したシ
リコンウェハーを用いる。
で、その他の部材の記号と第２図と同一部材に同一記号
が付けである。このように、高濃度なｐ＋型シリコン基
板１０の上に低濃度なｐ型シリコン層１１を成長したシ
リコンウェハーを用いる。
今、実験結果の不良率を次表に示す。
この表はｐ＋型シリコン基板１０の不純物濃度（基板濃
度）およびｐ型シリコン層１１の不純物濃度（成長層濃
度）を変化させて、約２００個のチップが得られるシリ
コンウェハーを試料とし、信号電流規格を１００ｍＡ、
暗電流規格を１０ｍＡ以下にして測定した結果である。
度）およびｐ型シリコン層１１の不純物濃度（成長層濃
度）を変化させて、約２００個のチップが得られるシリ
コンウェハーを試料とし、信号電流規格を１００ｍＡ、
暗電流規格を１０ｍＡ以下にして測定した結果である。
上記表より、試料Ｎｏ■はエピタキシャル成長したｐ型
シリコン層１１を設けないで、直接ＣＺ型シリコン結晶
基板にＣＣＤ素子を形成した試料で収率は零である。試
料Ｎｏ■はシリコン基板１０とシリコン層１１とを同一
不純物濃度にした試料で、ある程度の良品が得られるが
、まだ収率が悪くて使用できる程度ではない。次の試料
Ｎｏ■はシリコン基板１０の不純物濃度をシリコン層１
１の１０倍の不純物濃度にした試料で、この程度では使
用が可能になる。更に、試料Ｎｏ■はシリコン基板１０
の不純物濃度をシリコン層１１の１０００倍の不純物濃
度にした試料で、シリコンウェハー面のチップは殆どが
良品となる。
シリコン層１１を設けないで、直接ＣＺ型シリコン結晶
基板にＣＣＤ素子を形成した試料で収率は零である。試
料Ｎｏ■はシリコン基板１０とシリコン層１１とを同一
不純物濃度にした試料で、ある程度の良品が得られるが
、まだ収率が悪くて使用できる程度ではない。次の試料
Ｎｏ■はシリコン基板１０の不純物濃度をシリコン層１
１の１０倍の不純物濃度にした試料で、この程度では使
用が可能になる。更に、試料Ｎｏ■はシリコン基板１０
の不純物濃度をシリコン層１１の１０００倍の不純物濃
度にした試料で、シリコンウェハー面のチップは殆どが
良品となる。
この結果よりシリコン基板１０の不純物濃度をシリコン
層１１の不純物濃度の１０倍以上とすれば、暗信号電流
が減少することは明らかで、ＣＣＤの収率は良（なり、
且つ、その品質も向上する。
層１１の不純物濃度の１０倍以上とすれば、暗信号電流
が減少することは明らかで、ＣＣＤの収率は良（なり、
且つ、その品質も向上する。
以上の説明から判るように、本発明によれば電荷転送装
置の暗信号電流（ＤＳ）が減少して、その収率・品質が
大きく改善される効果がある。
置の暗信号電流（ＤＳ）が減少して、その収率・品質が
大きく改善される効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にかかるＣＣＤ素子の断面図、第２図は
従来のＣＣＤ素子の断面図である。 図において、 ■は従来のｐ型シリコン基板、 ２はフィールド絶縁膜、 ３はｎ型ソース層、 ４は５ｉ０２からなる絶縁膜、 ５ａ、 ５ｂ、 ５ｃｍ−−−−−５ｍ、 ５ｎは転送
電極、６はｎ型ドレイン層、 ７は出力電極、 １０は高温度なｐ＋型シリコン基板、 １１は低濃度なｐ型シリコン層
従来のＣＣＤ素子の断面図である。 図において、 ■は従来のｐ型シリコン基板、 ２はフィールド絶縁膜、 ３はｎ型ソース層、 ４は５ｉ０２からなる絶縁膜、 ５ａ、 ５ｂ、 ５ｃｍ−−−−−５ｍ、 ５ｎは転送
電極、６はｎ型ドレイン層、 ７は出力電極、 １０は高温度なｐ＋型シリコン基板、 １１は低濃度なｐ型シリコン層
Claims (1)
- 一導電型半導体基板に成長した同一導電型結晶成長層
に電荷転送素子が設けられ、前記一導電型半導体基板が
前記同一導電型結晶成長層の不純物濃度の１０倍以上の
高い不純物濃度を有することを特徴とする電荷転送装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31926687A JPH01160054A (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | 電荷転送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31926687A JPH01160054A (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | 電荷転送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01160054A true JPH01160054A (ja) | 1989-06-22 |
Family
ID=18108284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31926687A Pending JPH01160054A (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | 電荷転送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01160054A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06338506A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-06 | Nec Corp | 半導体基板およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-12-16 JP JP31926687A patent/JPH01160054A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06338506A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-06 | Nec Corp | 半導体基板およびその製造方法 |
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