JPH03116782A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH03116782A JPH03116782A JP1254185A JP25418589A JPH03116782A JP H03116782 A JPH03116782 A JP H03116782A JP 1254185 A JP1254185 A JP 1254185A JP 25418589 A JP25418589 A JP 25418589A JP H03116782 A JPH03116782 A JP H03116782A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- photodiode
- type
- film
- transfer gate
- 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.)
- Pending
Links
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固体撮像素子に関するものである。
従来の固体撮像素子について、図面を用いて説明する。
第３図は、従来の固体撮像素子を示す半導体チップの断
面図であり、インクライン転送方式のＣＣＤ型撮像素子
の画素部を示している。ｐ型シリコン半導体基板７上に
、ｎ型のホトダイオード領域３、シフトレジスタのｎ型
埋込みチャネル５、ｐ型のトランスファゲート領域６、
ｐ＋型のチャネルストッパ領域４が形成され、さらにゲ
ート酸化膜２、転送電極１が形成されている。
面図であり、インクライン転送方式のＣＣＤ型撮像素子
の画素部を示している。ｐ型シリコン半導体基板７上に
、ｎ型のホトダイオード領域３、シフトレジスタのｎ型
埋込みチャネル５、ｐ型のトランスファゲート領域６、
ｐ＋型のチャネルストッパ領域４が形成され、さらにゲ
ート酸化膜２、転送電極１が形成されている。
ホトダイオード領域３、ｎ型埋込みチャネルの表面は、
大部分（１００）面であるが、その周辺部には段差があ
り、（１１１）にほぼ近い面が存在している。固体撮像
素子の性能を決める重要な特性の一つとして暗電流があ
るが、暗電流はシリコン半導体基板に形成されたホトダ
イオード領域３と、ゲート酸化膜２との界面で多く発生
し、なかでも、界面が（１００）面よりは（１１１）面
に近い３ａの部分では、（１００，）面との界面よりも
４〜５倍多く暗電流が発生していることが確認された。
大部分（１００）面であるが、その周辺部には段差があ
り、（１１１）にほぼ近い面が存在している。固体撮像
素子の性能を決める重要な特性の一つとして暗電流があ
るが、暗電流はシリコン半導体基板に形成されたホトダ
イオード領域３と、ゲート酸化膜２との界面で多く発生
し、なかでも、界面が（１００）面よりは（１１１）面
に近い３ａの部分では、（１００，）面との界面よりも
４〜５倍多く暗電流が発生していることが確認された。
上述した従来の固体撮像素子はフォトダイオードと、酸
化膜との界面の面方位が（１１１）に近くなる部分があ
るので、暗電流が大きくなるという欠点がある。
化膜との界面の面方位が（１１１）に近くなる部分があ
るので、暗電流が大きくなるという欠点がある。
本発明は、シリコン半導体基板の表面近傍の第１導電型
領域内に選択的に形成された第２導電型Ｄホトダイオー
ド領域を有してなる固体撮像素子において、前記ホトダ
イオード領域及びその周囲のチャネルストッパ領域及び
トランスファゲート領域の表面はシリコンの＋１００）
面であるというものである。
領域内に選択的に形成された第２導電型Ｄホトダイオー
ド領域を有してなる固体撮像素子において、前記ホトダ
イオード領域及びその周囲のチャネルストッパ領域及び
トランスファゲート領域の表面はシリコンの＋１００）
面であるというものである。
次に本発明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のインクライン方式のＣＣＤ
型撮像素子を示す半導体チップの断面図である。実際に
は、絶縁層間膜、遮光アルミニウム膜などが設けられて
いるが、本発明と直接関係しないので図示しない。
型撮像素子を示す半導体チップの断面図である。実際に
は、絶縁層間膜、遮光アルミニウム膜などが設けられて
いるが、本発明と直接関係しないので図示しない。
表面が（１００）面であるｐ型のシリコン半導体基板７
に、ｎ型のホトダイオード領域３、シフトレジスタのｎ
型埋込みチャネル５、ｐ型のトランスファゲート領域６
、ｐ＋型のチャネルストッパ領域４が形成され、さらに
、ゲート酸化膜２、転送電極１が形成されている。半導
体基板表面とゲート酸化膜２との界面はすべて（１００
）面であり、（１１１）面に近い部分はないので暗電流
が小さい。
に、ｎ型のホトダイオード領域３、シフトレジスタのｎ
型埋込みチャネル５、ｐ型のトランスファゲート領域６
、ｐ＋型のチャネルストッパ領域４が形成され、さらに
、ゲート酸化膜２、転送電極１が形成されている。半導
体基板表面とゲート酸化膜２との界面はすべて（１００
）面であり、（１１１）面に近い部分はないので暗電流
が小さい。
次に、この実施例の製造方法について説明する。
第２図（ａ）〜（ｉ）は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示す半導体チップの断面図である。
めの工程順に示す半導体チップの断面図である。
まず、第１図（ａ＞に示すように、ｐ型のシリコン半導
体基板の（１００）面上に厚さ１１００ｎの熱酸化膜９
、厚さ５００ｎｍの窒化シリコン膜８を成長させ、パタ
ーニングして、ホトダイオード領域、埋込みチャネルを
区画する。次に第１図（ｂ）に示すように、ホトレジス
ト膜１０を形成し、ｎ型不純物をイオン注入し、ホトダ
イオード領域３を形成する。次に、第１図（ｃ）に示す
ように、フォトダイオード膜１１をホトダイオード領域
上に形成し、ｎ型不純物をイオン注入し、シフトレジス
タのｎ型埋込みチャネル５を形成する。次に、第２図（
ｄ）に示すように、気相成長法により、ボロンリンガラ
ス層１２（ホトレジスト膜でもよい）を全面に成長させ
、十分にリフローを行なう。次に第２図（ｅ）に示すよ
うに、ボロンリンガラス層を窒化シリコンＭ８の表面が
出てくるまでエツチングする。次（こ、第１図（ｆ）に
示すように、窒化シリコン膜８、熱酸化膜９をウェット
エツチングにより除去する。熱酸化膜９をエツチングす
る際、ボロンリンガラス層１２ａもエツチングされるが
、熱酸化膜９は十分薄いため、ボロンリンガラス層１２
ａは十分残っている０次に、第１図（ｇ）に示すように
、ボロンリンガラス層１２ａをマスクにして、ボロンを
注入する事により、トランスファゲート領域６を形成す
る。次に、第１図（ｈ）に示すように、トランスファゲ
ート領域６の上のみにホトレジスト膜１３を形成し、ボ
ロン注入する事により、チャネルストッパ領域４を形成
する０次に、第１図＜ｉ）に示すように、ホトレジスト
Ｍ１３．ボロンリンガラスＮ １２ ａを除去する。次
に、第１図に示すように、厚さ８０ｎｍのゲート酸化膜
２、厚さ４００ｎｍの多結晶シリコンからなる転送電極
１を形成し、このあと、図示しないが、絶縁層間膜、遮
光アルミニウム膜を従来技術と同様にして形成する。
体基板の（１００）面上に厚さ１１００ｎの熱酸化膜９
、厚さ５００ｎｍの窒化シリコン膜８を成長させ、パタ
ーニングして、ホトダイオード領域、埋込みチャネルを
区画する。次に第１図（ｂ）に示すように、ホトレジス
ト膜１０を形成し、ｎ型不純物をイオン注入し、ホトダ
イオード領域３を形成する。次に、第１図（ｃ）に示す
ように、フォトダイオード膜１１をホトダイオード領域
上に形成し、ｎ型不純物をイオン注入し、シフトレジス
タのｎ型埋込みチャネル５を形成する。次に、第２図（
ｄ）に示すように、気相成長法により、ボロンリンガラ
ス層１２（ホトレジスト膜でもよい）を全面に成長させ
、十分にリフローを行なう。次に第２図（ｅ）に示すよ
うに、ボロンリンガラス層を窒化シリコンＭ８の表面が
出てくるまでエツチングする。次（こ、第１図（ｆ）に
示すように、窒化シリコン膜８、熱酸化膜９をウェット
エツチングにより除去する。熱酸化膜９をエツチングす
る際、ボロンリンガラス層１２ａもエツチングされるが
、熱酸化膜９は十分薄いため、ボロンリンガラス層１２
ａは十分残っている０次に、第１図（ｇ）に示すように
、ボロンリンガラス層１２ａをマスクにして、ボロンを
注入する事により、トランスファゲート領域６を形成す
る。次に、第１図（ｈ）に示すように、トランスファゲ
ート領域６の上のみにホトレジスト膜１３を形成し、ボ
ロン注入する事により、チャネルストッパ領域４を形成
する０次に、第１図＜ｉ）に示すように、ホトレジスト
Ｍ１３．ボロンリンガラスＮ １２ ａを除去する。次
に、第１図に示すように、厚さ８０ｎｍのゲート酸化膜
２、厚さ４００ｎｍの多結晶シリコンからなる転送電極
１を形成し、このあと、図示しないが、絶縁層間膜、遮
光アルミニウム膜を従来技術と同様にして形成する。
以上のようにして本発明の固体撮像素子の構造を形成す
ることができる。
ることができる。
以上説明したように本発明は、半導体基板表面と、ゲー
ト酸化膜との界面を（１００）面（これと等価な面を含
む）とし、暗電流発生源となる（１１１）面を排除し、
固体撮像素子の重要特性の一つである暗電流を小さくで
きる効果がある。
ト酸化膜との界面を（１００）面（これと等価な面を含
む）とし、暗電流発生源となる（１１１）面を排除し、
固体撮像素子の重要特性の一つである暗電流を小さくで
きる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す半導体チップの断面図
、第２図（ａ）〜（ｉ）は一実施例の製造方法を説明す
るための工程順に示す半導体チップの断面図、第３図は
従来例を示す半導体チップの断面図である。 １・・・転送電極、２・・・ゲート酸化膜、３・・・ホ
トダイオード領域、４・・・ｐ＋型のチャネルストッパ
領域、５・・・ｎ型埋込みチャネル、６・・・ｐ型のト
ランスファゲート領域、７・・・ｐ型のシリコン半導体
基板、８・・・窒化シリコン膜、９・・・熱酸化膜、１
０゜１１・・・ホトレジスト膜、１２．１２ａ・・・ボ
ロンリンガラス層、１３・・・ホトレジスト膜。
、第２図（ａ）〜（ｉ）は一実施例の製造方法を説明す
るための工程順に示す半導体チップの断面図、第３図は
従来例を示す半導体チップの断面図である。 １・・・転送電極、２・・・ゲート酸化膜、３・・・ホ
トダイオード領域、４・・・ｐ＋型のチャネルストッパ
領域、５・・・ｎ型埋込みチャネル、６・・・ｐ型のト
ランスファゲート領域、７・・・ｐ型のシリコン半導体
基板、８・・・窒化シリコン膜、９・・・熱酸化膜、１
０゜１１・・・ホトレジスト膜、１２．１２ａ・・・ボ
ロンリンガラス層、１３・・・ホトレジスト膜。
Claims (1)
- シリコン半導体基板の表面近傍の第１導電型領域内に選
択的に形成された第２導電型のホトダイオード領域を有
してなる固体撮像素子において、前記ホトダイオード領
域及びその周囲のチャネルストッパ領域及びトランスフ
ァゲート領域の表面はシリコンの｛１００｝面であるこ
とを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254185A JPH03116782A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254185A JPH03116782A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03116782A true JPH03116782A (ja) | 1991-05-17 |
Family
ID=17261415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1254185A Pending JPH03116782A (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03116782A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006090155A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | マイクロポンプ |
| US8159110B2 (en) | 2005-12-09 | 2012-04-17 | Kyocera Corporation | Fluid actuator, and heat generating device and analysis device using the same |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP1254185A patent/JPH03116782A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006090155A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | マイクロポンプ |
| US8159110B2 (en) | 2005-12-09 | 2012-04-17 | Kyocera Corporation | Fluid actuator, and heat generating device and analysis device using the same |
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