JPH04279037A - 固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
固体撮像素子の製造方法Info
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- JPH04279037A JPH04279037A JP3041952A JP4195291A JPH04279037A JP H04279037 A JPH04279037 A JP H04279037A JP 3041952 A JP3041952 A JP 3041952A JP 4195291 A JP4195291 A JP 4195291A JP H04279037 A JPH04279037 A JP H04279037A
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- polycrystalline silicon
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- 239000007787 solid Substances 0.000 title 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 2
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- 238000000059 patterning Methods 0.000 abstract 1
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Landscapes
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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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子の製造方法
に関し、特に隣合う第1転送電極間のギャップと第2転
送電極用多結晶シリコン層の厚みとの関係に改良を施し
た固体撮像素子の製造方法に関する。
に関し、特に隣合う第1転送電極間のギャップと第2転
送電極用多結晶シリコン層の厚みとの関係に改良を施し
た固体撮像素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、CCD固体撮像素子には、高解像
度や低スミアなどの高画質化が要求されているおり、特
にFIT型のイメ−ジセンサは低スミアが可能なため注
目されている。ところで、このイメ−ジセンサは高速駆
動が要求されるため、転送電極配線の抵抗と容量をでき
るだけ小さくする必要がある。そこで、従来の2層の多
結晶シリコンゲ−ト電極構造(図2参照)から単層ゲ−
ト電極構造(図3参照)のCCD固体撮像素子が研究さ
れている。図2は、従来のCCD固体撮像素子の一例を
示す。図において、1はp型のSi基板、2はこの基板
1上に形成されたn型の電荷転送路であり、この電荷転
送路2を含む基板1上に絶縁膜3を介して1層目の多結
晶シリコンからなるゲ−ト電極4,及びこのゲ−ト電極
4に一部がオ−バ−ラップする2層目の多結晶シリコン
からなるゲ−ト電極5が形成されている。なお、図中の
6は、両ゲ−ト電極間に介在する熱酸化膜である。また
、図3は、ゲ−ト電極4,5が互いにオ−バラップする
ことなく絶縁膜3上に互いに離間して形成されている状
態を示す。
度や低スミアなどの高画質化が要求されているおり、特
にFIT型のイメ−ジセンサは低スミアが可能なため注
目されている。ところで、このイメ−ジセンサは高速駆
動が要求されるため、転送電極配線の抵抗と容量をでき
るだけ小さくする必要がある。そこで、従来の2層の多
結晶シリコンゲ−ト電極構造(図2参照)から単層ゲ−
ト電極構造(図3参照)のCCD固体撮像素子が研究さ
れている。図2は、従来のCCD固体撮像素子の一例を
示す。図において、1はp型のSi基板、2はこの基板
1上に形成されたn型の電荷転送路であり、この電荷転
送路2を含む基板1上に絶縁膜3を介して1層目の多結
晶シリコンからなるゲ−ト電極4,及びこのゲ−ト電極
4に一部がオ−バ−ラップする2層目の多結晶シリコン
からなるゲ−ト電極5が形成されている。なお、図中の
6は、両ゲ−ト電極間に介在する熱酸化膜である。また
、図3は、ゲ−ト電極4,5が互いにオ−バラップする
ことなく絶縁膜3上に互いに離間して形成されている状
態を示す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
CCD固体撮像素子によれば、ゲ−ト4,5間のギャッ
プ(G)が熱酸化膜6の膜厚で規定されていたため、G
=0.1〜0.3μm程度に抑えられていた。しかし、
エッチングにより電極を作る場合、ギャップを0.5μ
m以下にするのが難しく、ギャップ下のチャネルにポン
テンシャルのくぼみができるという問題点があった(図
4参照)。そこで、このくぼみの低減対策として、(1
) イオン注入によってギャップ下の実行的なn型不純
物濃度を下げる度を高くする。 (2) ゲ−ト酸化膜の膜厚を厚くする。
CCD固体撮像素子によれば、ゲ−ト4,5間のギャッ
プ(G)が熱酸化膜6の膜厚で規定されていたため、G
=0.1〜0.3μm程度に抑えられていた。しかし、
エッチングにより電極を作る場合、ギャップを0.5μ
m以下にするのが難しく、ギャップ下のチャネルにポン
テンシャルのくぼみができるという問題点があった(図
4参照)。そこで、このくぼみの低減対策として、(1
) イオン注入によってギャップ下の実行的なn型不純
物濃度を下げる度を高くする。 (2) ゲ−ト酸化膜の膜厚を厚くする。
【0004】(3) ギャップ内の絶縁膜を誘電率の高
いSiNにするなどの方法がとられているが、十分な対
策に至っていないのが現状である(セミコンダクタ−ワ
−ルド,1990年,5月号)。
いSiNにするなどの方法がとられているが、十分な対
策に至っていないのが現状である(セミコンダクタ−ワ
−ルド,1990年,5月号)。
【0005】しかし、上記(1) ,(2) の場合、
工程が複雑になるという問題を有する。また、(2)
の場合、電荷転送路に光が漏れ込み易くなり、スミア特
性の劣化が懸念される。
工程が複雑になるという問題を有する。また、(2)
の場合、電荷転送路に光が漏れ込み易くなり、スミア特
性の劣化が懸念される。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
、LDD構造のトランジスタの側壁スペ−サを形成する
方法を利用することにより、第1・第2電極間のギャッ
プを小さくできる固体撮像素子の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
、LDD構造のトランジスタの側壁スペ−サを形成する
方法を利用することにより、第1・第2電極間のギャッ
プを小さくできる固体撮像素子の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板に
光電変換する感光部、及びこの感光部で光電変換された
電荷を転送する電荷転送路を形成する工程と、前記半導
体基板上に互いに離間された第1転送電極をゲ−ト絶縁
膜を介して形成する工程と、第1転送電極の表面に酸化
膜を形成する工程と、全面に前記第1転送電極間のギャ
ップの1/2に対して前記酸化膜表面から測定した膜厚
が大きくなるように多結晶シリコン層を堆積する工程と
、前記多結晶シリコン層を異方性エッチング法によりエ
ッチングして第1転送電極間に前記酸化膜を介して第2
転送電極を埋め込む工程とを具備することを特徴とする
固体撮像素子の製造方法である。
光電変換する感光部、及びこの感光部で光電変換された
電荷を転送する電荷転送路を形成する工程と、前記半導
体基板上に互いに離間された第1転送電極をゲ−ト絶縁
膜を介して形成する工程と、第1転送電極の表面に酸化
膜を形成する工程と、全面に前記第1転送電極間のギャ
ップの1/2に対して前記酸化膜表面から測定した膜厚
が大きくなるように多結晶シリコン層を堆積する工程と
、前記多結晶シリコン層を異方性エッチング法によりエ
ッチングして第1転送電極間に前記酸化膜を介して第2
転送電極を埋め込む工程とを具備することを特徴とする
固体撮像素子の製造方法である。
【0008】本発明において、多結晶シリコン層の膜厚
dと第1転送電極間のギャップGとの関係をd>1/2
・Gとするのは、この関係をみたさないと、第2転送電
極間に2層目の多結晶シリコン層を堆積し、エッチング
後に多結晶シリコンが十分残存せず、目的とする第2電
荷転送電極が形成されないからである。
dと第1転送電極間のギャップGとの関係をd>1/2
・Gとするのは、この関係をみたさないと、第2転送電
極間に2層目の多結晶シリコン層を堆積し、エッチング
後に多結晶シリコンが十分残存せず、目的とする第2電
荷転送電極が形成されないからである。
【0009】
【作用】本発明においては、多結晶シリコン層の膜厚d
と第1転送電極間のギャップGとの関係をd>1/2・
Gとすることにより、第1・第2転送電極間のギャップ
を1poly酸化膜厚分と小さくでき、ギャップ下のチ
ャネルのポテンシャルにくぼみが発生するのを回避でき
る。 また、従来の単層構造の固体撮像素子のようにイオン注
入,窒化膜の導入等の複雑なプロセスを行う必要がなく
、ゲ−ト酸化膜厚も変える必要もなく、スミアの心配も
ない。
と第1転送電極間のギャップGとの関係をd>1/2・
Gとすることにより、第1・第2転送電極間のギャップ
を1poly酸化膜厚分と小さくでき、ギャップ下のチ
ャネルのポテンシャルにくぼみが発生するのを回避でき
る。 また、従来の単層構造の固体撮像素子のようにイオン注
入,窒化膜の導入等の複雑なプロセスを行う必要がなく
、ゲ−ト酸化膜厚も変える必要もなく、スミアの心配も
ない。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係るCCD固体撮
像素子の製造方法について図1を参照して説明する。
像素子の製造方法について図1を参照して説明する。
【0011】まず、p型のSi基板21上に、n型の電
荷転送路22、ゲ−ト酸化膜23を順次形成した。つづ
いて、前記ゲ−ト酸化膜23上に多結晶シリコン層を堆
積した後、これをパタ−ニングして1層目の第1転送電
極24a,24bを形成した。ひきつづき、前記転送電
極を酸化して酸化膜25を形成した(図1(A)参照)
。
荷転送路22、ゲ−ト酸化膜23を順次形成した。つづ
いて、前記ゲ−ト酸化膜23上に多結晶シリコン層を堆
積した後、これをパタ−ニングして1層目の第1転送電
極24a,24bを形成した。ひきつづき、前記転送電
極を酸化して酸化膜25を形成した(図1(A)参照)
。
【0012】次に、CVD法により、全面に多結晶シリ
コン層26を堆積した(図1(B)参照)。ここで、多
結晶シリコン層26の膜厚d(酸化膜25表面から多結
晶シリコン層の上面までの距離)は、前記第1転送電極
24a,24b間の距離(ギャップ)Gに対して、G<
2dの関係にした。
コン層26を堆積した(図1(B)参照)。ここで、多
結晶シリコン層26の膜厚d(酸化膜25表面から多結
晶シリコン層の上面までの距離)は、前記第1転送電極
24a,24b間の距離(ギャップ)Gに対して、G<
2dの関係にした。
【0013】次に、前記多結晶シリコン層26を異方性
エッチングにより均一にエッチングした。これにより、
多結晶シリコン層26が酸化膜25で覆われた第1転送
電極24a,24bのギャップに、側壁スペ−サが両側
からくっつく形で埋設されて第2転送電極27が形成さ
れた(図1(C)参照)。
エッチングにより均一にエッチングした。これにより、
多結晶シリコン層26が酸化膜25で覆われた第1転送
電極24a,24bのギャップに、側壁スペ−サが両側
からくっつく形で埋設されて第2転送電極27が形成さ
れた(図1(C)参照)。
【0014】しかして、上記実施例に係る固体撮像素子
の製造方法によれば、1層目の第1転送電極24a,2
4bをゲ−ト酸化膜23上に形成し、前記転送電極を酸
化して酸化膜25を形成した後、全面に膜厚dが前記第
1転送電極24a,24b間の距離(ギャップ)Gに対
してG<2dの関係にある多結晶シリコン層26を堆積
するため、この後多結晶シリコン層26を異方性エッチ
ング法によりエッチングすることにより、多結晶シリコ
ン層26が酸化膜25で覆われた第1転送電極24a,
24bのギャップに、高さが第1転送電極と略同じで側
壁スペ−サが両側からくっつく形で埋設された第2転送
電極27を形成することができる。従って、第1・第2
転送電極間のギャップを1poly酸化膜厚分と小さく
でき、ギャップ下のチャネルのポテンシャルにくぼみが
発生するのを回避できる。
の製造方法によれば、1層目の第1転送電極24a,2
4bをゲ−ト酸化膜23上に形成し、前記転送電極を酸
化して酸化膜25を形成した後、全面に膜厚dが前記第
1転送電極24a,24b間の距離(ギャップ)Gに対
してG<2dの関係にある多結晶シリコン層26を堆積
するため、この後多結晶シリコン層26を異方性エッチ
ング法によりエッチングすることにより、多結晶シリコ
ン層26が酸化膜25で覆われた第1転送電極24a,
24bのギャップに、高さが第1転送電極と略同じで側
壁スペ−サが両側からくっつく形で埋設された第2転送
電極27を形成することができる。従って、第1・第2
転送電極間のギャップを1poly酸化膜厚分と小さく
でき、ギャップ下のチャネルのポテンシャルにくぼみが
発生するのを回避できる。
【0015】また、従来の単層構造の固体撮像素子のよ
うにイオン注入,窒化膜の導入等の複雑なプロセスを行
う必要がなく、ゲ−ト酸化膜厚も変える必要もなく、ス
ミアの心配もない。
うにイオン注入,窒化膜の導入等の複雑なプロセスを行
う必要がなく、ゲ−ト酸化膜厚も変える必要もなく、ス
ミアの心配もない。
【0016】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、LD
D構造のトランジスタの側壁スペ−サを形成する方法を
利用することにより、第1・第2転送電極間のギャップ
を小さくでき、かつ工程が簡単でスミアの発生の恐もな
い固体撮像素子の製造方法を提供できる。
D構造のトランジスタの側壁スペ−サを形成する方法を
利用することにより、第1・第2転送電極間のギャップ
を小さくでき、かつ工程が簡単でスミアの発生の恐もな
い固体撮像素子の製造方法を提供できる。
【図1】本発明の一実施例に係るCCD固体撮像素子の
製造方法を工程順に説明するための断面図。
製造方法を工程順に説明するための断面図。
【図2】従来のCCD固体撮像素子の説明図。
【図3】従来のCCD固体撮像素子の断面図。
【図4】従来のCCD固体撮像素子によるチャネルポテ
ンシャル特性図。
ンシャル特性図。
21…p型のシリコン基板、22…電荷転送路、23…
ゲ−ト酸化膜、24a,24b…第1転送電極、25…
酸化膜、26…多結晶シリコン層、27…第2転送電極
。
ゲ−ト酸化膜、24a,24b…第1転送電極、25…
酸化膜、26…多結晶シリコン層、27…第2転送電極
。
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体基板に光電変換する感光部、及
びこの感光部で光電変換された電荷を転送する電荷転送
路を形成する工程と、前記半導体基板上に互いに離間さ
れた第1転送電極をゲ−ト絶縁膜を介して形成する工程
と、第1転送電極の表面に酸化膜を形成する工程と、全
面に前記第1転送電極間のギャップの1/2に対して前
記酸化膜表面から測定した膜厚が大きくなるように多結
晶シリコン層を堆積する工程と、前記多結晶シリコン層
を異方性エッチング法によりエッチングして第1転送電
極間に前記酸化膜を介して第2転送電極を埋め込む工程
とを具備することを特徴とする固体撮像素子の製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3041952A JPH04279037A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3041952A JPH04279037A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 固体撮像素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04279037A true JPH04279037A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=12622539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3041952A Pending JPH04279037A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04279037A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0591769A2 (de) * | 1992-09-29 | 1994-04-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellverfahren für ein selbstjustiertes Kontaktloch und Halbleiterstruktur |
JP2006128396A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Sharp Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP3041952A patent/JPH04279037A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0591769A2 (de) * | 1992-09-29 | 1994-04-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellverfahren für ein selbstjustiertes Kontaktloch und Halbleiterstruktur |
EP0591769A3 (de) * | 1992-09-29 | 1994-12-14 | Siemens Ag | Herstellverfahren für ein selbstjustiertes Kontaktloch und Halbleiterstruktur. |
JP2006128396A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Sharp Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
JP4680568B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2011-05-11 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
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