JPH05267633A - 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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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
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- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 2
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
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- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8232—Field-effect technology
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- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子分離領域のp+ 型領域の熱処理工程にお
ける横方向拡散に起因して電荷転送領域のチャネル幅に
広・狭が生じるのを防止して電荷転送効率の向上を図
る。 【構成】 p型ウェルにn型不純物を導入してn型領域
3、4を形成し、p型不純物を導入して素子分離領域と
なるp+ 型領域5を形成する製造工程において、p+ 型
領域5のマスクパターンは、その後の熱処理工程での横
方向拡散を見込んで、電荷転送領域であるn型領域4の
電荷読み出しゲート領域9側において、n型領域4から
一定の距離が確保されている。
ける横方向拡散に起因して電荷転送領域のチャネル幅に
広・狭が生じるのを防止して電荷転送効率の向上を図
る。 【構成】 p型ウェルにn型不純物を導入してn型領域
3、4を形成し、p型不純物を導入して素子分離領域と
なるp+ 型領域5を形成する製造工程において、p+ 型
領域5のマスクパターンは、その後の熱処理工程での横
方向拡散を見込んで、電荷転送領域であるn型領域4の
電荷読み出しゲート領域9側において、n型領域4から
一定の距離が確保されている。
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、特に固体撮像素子のセル部の素子分離領域の
形成方法に関する。
法に関し、特に固体撮像素子のセル部の素子分離領域の
形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の固体撮像素子の製造工程を
工程順に示した平面図とそのC−C線断面図であり、図
4はこの製造方法により形成された固体撮像素子の平面
図とその電位プロファイルである。まず、n型半導体基
板1上にp型ウェル2を設け、該p型ウェル2の表面領
域内に選択的にn型不純物を導入して光電変換領域とな
るn型領域3および電荷転送領域となるn型領域4を形
成する[図3の(a)]。
工程順に示した平面図とそのC−C線断面図であり、図
4はこの製造方法により形成された固体撮像素子の平面
図とその電位プロファイルである。まず、n型半導体基
板1上にp型ウェル2を設け、該p型ウェル2の表面領
域内に選択的にn型不純物を導入して光電変換領域とな
るn型領域3および電荷転送領域となるn型領域4を形
成する[図3の(a)]。
【0003】次に、p型ウェル内に選択的にp型不純物
を高濃度にドープしてn型領域3およびn型領域4を分
離、区画するp+ 型領域5を形成する[図3の
(b)]。次に、絶縁膜6を介して電荷転送電極7、8
を形成し[図3の(c)]、さらに層間絶縁膜、金属配
線を形成することにより、従来法による固体撮像素子が
得られる。
を高濃度にドープしてn型領域3およびn型領域4を分
離、区画するp+ 型領域5を形成する[図3の
(b)]。次に、絶縁膜6を介して電荷転送電極7、8
を形成し[図3の(c)]、さらに層間絶縁膜、金属配
線を形成することにより、従来法による固体撮像素子が
得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の固体撮
像素子の製造方法では、素子分離領域となるp+ 型領域
5形成後の熱処理工程の影響により、図4の(a)にお
いて実線にて示した濃度の高いp+ 型領域5に横方向拡
散が発生し、製造工程終了後には点線にて示した拡散領
域10が形成される。この結果、電荷転送領域は電荷読
み出しゲート領域9に隣接した部分ではチャネル幅がW
1 と広くまたそれ以外の部分ではチャネル幅がW2 と狭
く形成され、そのため、図4の(b)[図4の(a)の
D−D線断面の電位プロファイル]に示されるように、
電荷転送の際ナローチャネル効果によるポテンシャルデ
ィップΔφchが発生し、電荷転送効率の劣化を招いてい
た。
像素子の製造方法では、素子分離領域となるp+ 型領域
5形成後の熱処理工程の影響により、図4の(a)にお
いて実線にて示した濃度の高いp+ 型領域5に横方向拡
散が発生し、製造工程終了後には点線にて示した拡散領
域10が形成される。この結果、電荷転送領域は電荷読
み出しゲート領域9に隣接した部分ではチャネル幅がW
1 と広くまたそれ以外の部分ではチャネル幅がW2 と狭
く形成され、そのため、図4の(b)[図4の(a)の
D−D線断面の電位プロファイル]に示されるように、
電荷転送の際ナローチャネル効果によるポテンシャルデ
ィップΔφchが発生し、電荷転送効率の劣化を招いてい
た。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子の
製造方法は、第1導電型半導体層内に第2導電型不純物
を導入して、光電変換領域および電荷転送領域を形成す
る工程と、第1導電型不純物を導入して、光電変換領
域、電荷転送領域および光電変換領域から電荷転送領域
へ信号電荷を読み出すための電荷読み出しゲート領域を
区画する素子分離領域を形成する工程と、を備えるもの
であって、第1導電型不純物の導入パターンが、前記電
荷転送領域の電荷読み出しゲート領域側において、電荷
転送領域の第2導電型不純物導入パターンより後退して
いることを特徴としている。
製造方法は、第1導電型半導体層内に第2導電型不純物
を導入して、光電変換領域および電荷転送領域を形成す
る工程と、第1導電型不純物を導入して、光電変換領
域、電荷転送領域および光電変換領域から電荷転送領域
へ信号電荷を読み出すための電荷読み出しゲート領域を
区画する素子分離領域を形成する工程と、を備えるもの
であって、第1導電型不純物の導入パターンが、前記電
荷転送領域の電荷読み出しゲート領域側において、電荷
転送領域の第2導電型不純物導入パターンより後退して
いることを特徴としている。
【0006】
【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。図1の(a)は、本発明の第1の実施例に
より作製された固体撮像素子の平面図であり、図1の
(b)はそのA−A線断面における電位プロファイルで
ある。
て説明する。図1の(a)は、本発明の第1の実施例に
より作製された固体撮像素子の平面図であり、図1の
(b)はそのA−A線断面における電位プロファイルで
ある。
【0007】図示された固体撮像素子を形成するには、
従来例の場合と同様に、p型ウェル内にn型領域3、4
を、続いて、p+ 型領域5を形成した後、電荷転送電極
7、8を形成する。上記工程中、p+ 型領域5を形成す
るマスクパターン(図中実線にて示す)には、p+ 型領
域5の形成後の熱処理工程による横方向拡散を見込ん
で、電荷転送領域となるn型領域4の端部より後退した
パターンのものが用いられている。
従来例の場合と同様に、p型ウェル内にn型領域3、4
を、続いて、p+ 型領域5を形成した後、電荷転送電極
7、8を形成する。上記工程中、p+ 型領域5を形成す
るマスクパターン(図中実線にて示す)には、p+ 型領
域5の形成後の熱処理工程による横方向拡散を見込ん
で、電荷転送領域となるn型領域4の端部より後退した
パターンのものが用いられている。
【0008】製造工程終了後には、p+ 型領域5の外側
には点線にて示す拡散領域10が形成されるが、その拡
散フロントは電荷転送領域(n型領域4)と接する部分
において、電荷読み出しゲート領域9の端部と一致して
いる。即ち、本実施例により電荷転送領域のチャネル幅
は一定化されポテンシャルディップは抑制される。
には点線にて示す拡散領域10が形成されるが、その拡
散フロントは電荷転送領域(n型領域4)と接する部分
において、電荷読み出しゲート領域9の端部と一致して
いる。即ち、本実施例により電荷転送領域のチャネル幅
は一定化されポテンシャルディップは抑制される。
【0009】実際、実験試作において、電荷転送領域と
なるn型領域4に4×1012cm-2の不純物を、また素子
分離領域となるp+ 型領域5に2×1013cm-2の不純物
を導入した場合、両領域間のマスクパターンに0.3μ
m程度の距離を確保すると、ポテンシャルディップの抑
制により電荷転送効率の向上が認められた。
なるn型領域4に4×1012cm-2の不純物を、また素子
分離領域となるp+ 型領域5に2×1013cm-2の不純物
を導入した場合、両領域間のマスクパターンに0.3μ
m程度の距離を確保すると、ポテンシャルディップの抑
制により電荷転送効率の向上が認められた。
【0010】図2の(a)は、本発明の第2の実施例に
より作製された固体撮像素子の平面図であり、図2の
(b)は、そのB−B線断面の一時点における電位プロ
ファイルである。本実施例でも、製造工程そのものは第
1の実施例の場合と変わらない。
より作製された固体撮像素子の平面図であり、図2の
(b)は、そのB−B線断面の一時点における電位プロ
ファイルである。本実施例でも、製造工程そのものは第
1の実施例の場合と変わらない。
【0011】本実施例では、p+ 型領域の熱処理工程終
了後の拡散フロントが、電荷転送領域(4)の電荷読み
出しゲート領域9側において、このゲート領域9と一体
的に形成されているp型領域9aの内部にとどまってい
る。よって、本実施例によれば、製造工程終了後におい
て、電荷転送領域のチャネル幅に広い部分と狭い部分と
が発生することがなくなる。
了後の拡散フロントが、電荷転送領域(4)の電荷読み
出しゲート領域9側において、このゲート領域9と一体
的に形成されているp型領域9aの内部にとどまってい
る。よって、本実施例によれば、製造工程終了後におい
て、電荷転送領域のチャネル幅に広い部分と狭い部分と
が発生することがなくなる。
【0012】実験試作においては、電荷転送領域となる
n型領域4に4×1012cm-2の不純物を、素子分離領域
となるp+ 型領域5に2×1013cm-2の不純物を、ゲー
ト領域9およびp型領域9aに2×1012cm-2の不純物
をそれぞれ導入した場合、前記n型領域4とp+ 型領域
5との間にマスクパターン上で0.4μm以上の距離を
確保したところ、ナローチャネル効果によるポテンシャ
ルディップΔφchの発生が抑止され、電荷転送効率の向
上が認められた。
n型領域4に4×1012cm-2の不純物を、素子分離領域
となるp+ 型領域5に2×1013cm-2の不純物を、ゲー
ト領域9およびp型領域9aに2×1012cm-2の不純物
をそれぞれ導入した場合、前記n型領域4とp+ 型領域
5との間にマスクパターン上で0.4μm以上の距離を
確保したところ、ナローチャネル効果によるポテンシャ
ルディップΔφchの発生が抑止され、電荷転送効率の向
上が認められた。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
素子の製造方法は、製造工程中の熱処理工程による素子
分離領域となるp+ 型領域の横方向拡散を見込んで、該
p+ 型領域と電荷転送領域となるn型領域との間にマス
クパターン上で一定距離を確保したものであるので、本
発明によれば、製造工程終了後において、電荷転送領域
のチャネル幅を一定化させることができ、ナローチャネ
ル効果によるポテンシャルディップΔφchの発生を抑制
して電荷転送効率を向上させることができる。
素子の製造方法は、製造工程中の熱処理工程による素子
分離領域となるp+ 型領域の横方向拡散を見込んで、該
p+ 型領域と電荷転送領域となるn型領域との間にマス
クパターン上で一定距離を確保したものであるので、本
発明によれば、製造工程終了後において、電荷転送領域
のチャネル幅を一定化させることができ、ナローチャネ
ル効果によるポテンシャルディップΔφchの発生を抑制
して電荷転送効率を向上させることができる。
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための平面図
と電位プロファイル。
と電位プロファイル。
【図2】本発明の第2の実施例を説明するための平面図
と電位プロファイル。
と電位プロファイル。
【図3】従来例を説明するための製造工程中の平面図と
断面図。
断面図。
【図4】従来例を説明するための平面図と電位プロファ
イル。
イル。
1…n型半導体基板、 2…p型ウェル、 3 光
電変換領域となるn型領域、 4…電荷転送領域とな
るn型領域、 5…素子分離領域となるp+型領域、
6…絶縁膜、 7、8…電荷転送電極、 9…
電荷読み出しゲート領域、 9a…p型領域、 1
0…拡散領域。
電変換領域となるn型領域、 4…電荷転送領域とな
るn型領域、 5…素子分離領域となるp+型領域、
6…絶縁膜、 7、8…電荷転送電極、 9…
電荷読み出しゲート領域、 9a…p型領域、 1
0…拡散領域。
Claims (1)
- 【請求項1】 第1導電型半導体層内に第2導電型不純
物を導入して、光電変換領域および電荷転送領域を形成
する工程と、第1導電型不純物を導入して、光電変換領
域、電荷転送領域および光電変換領域から電荷転送領域
へ信号電荷を読み出すための電荷読み出しゲート領域を
区画する素子分離領域を形成する工程と、を備える固体
撮像素子の製造方法において、第1導電型不純物の導入
パターンが、前記電荷転送領域の電荷読み出しゲート領
域側において、電荷転送領域の第2導電型の不純物導入
パターンより後退していることを特徴とする固体撮像素
子の製造方法
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4093713A JP2910394B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
US08/032,147 US5340766A (en) | 1992-03-19 | 1993-03-17 | Method for fabricating charge-coupled device |
EP19930104545 EP0561418A3 (en) | 1992-03-19 | 1993-03-19 | Method for fabricating charge-coupled device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4093713A JP2910394B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05267633A true JPH05267633A (ja) | 1993-10-15 |
JP2910394B2 JP2910394B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=14090069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4093713A Expired - Fee Related JP2910394B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5340766A (ja) |
EP (1) | EP0561418A3 (ja) |
JP (1) | JP2910394B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0746034A3 (en) * | 1995-05-29 | 1998-04-29 | Matsushita Electronics Corporation | Solid-state image pick-up device and method for manufacturing the same |
US5956085A (en) * | 1996-11-07 | 1999-09-21 | Umax Data Systems Inc. | Apparatus for increasing the sample frequency of scanning |
JP4092409B2 (ja) * | 1999-08-18 | 2008-05-28 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子 |
US7145122B2 (en) * | 2004-06-14 | 2006-12-05 | Omnivision Technologies, Inc. | Imaging sensor using asymmetric transfer transistor |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54114922A (en) * | 1978-02-27 | 1979-09-07 | Nec Corp | Two dimentional pick up element and its drive |
US4216574A (en) * | 1978-06-29 | 1980-08-12 | Raytheon Company | Charge coupled device |
US4276099A (en) * | 1978-10-11 | 1981-06-30 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Fabrication of infra-red charge coupled devices |
JPS5875382A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-05-07 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
JPS6045057A (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-11 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
US4683637A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-04 | Motorola, Inc. | Forming depthwise isolation by selective oxygen/nitrogen deep implant and reaction annealing |
JPH02278874A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-15 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子及びその製造方法 |
KR940009648B1 (ko) * | 1991-10-15 | 1994-10-15 | 금성일렉트론 주식회사 | 전하결합소자의 제조방법 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP4093713A patent/JP2910394B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-17 US US08/032,147 patent/US5340766A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-19 EP EP19930104545 patent/EP0561418A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0561418A2 (en) | 1993-09-22 |
US5340766A (en) | 1994-08-23 |
EP0561418A3 (en) | 1994-04-27 |
JP2910394B2 (ja) | 1999-06-23 |
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