JPH06268191A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH06268191A JPH06268191A JP5048845A JP4884593A JPH06268191A JP H06268191 A JPH06268191 A JP H06268191A JP 5048845 A JP5048845 A JP 5048845A JP 4884593 A JP4884593 A JP 4884593A JP H06268191 A JPH06268191 A JP H06268191A
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- JP
- Japan
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- solid
- semiconductor substrate
- signal
- signal charge
- ion implantation
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 微細加工を進めても信号電荷読み出し部に信
号電荷の溜まりとなるポテンシャルのこぶを発生させ
ず、残像の発生を防止する。 【構成】 ｐウェル２を形成したｎ型半導体基板１上
に、イオン注入のマスクとしてフォトレジスト９を塗布
し隙間ｘを設け、このフォトレジスト９の隙間ｘに、ｎ
型半導体基板１に対して垂直方向ｓからイオン注入を行
って信号電荷読み出し部となるｐ型拡散層を形成する。
号電荷の溜まりとなるポテンシャルのこぶを発生させ
ず、残像の発生を防止する。 【構成】 ｐウェル２を形成したｎ型半導体基板１上
に、イオン注入のマスクとしてフォトレジスト９を塗布
し隙間ｘを設け、このフォトレジスト９の隙間ｘに、ｎ
型半導体基板１に対して垂直方向ｓからイオン注入を行
って信号電荷読み出し部となるｐ型拡散層を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、入射光に応じて信号
電荷を発生するフォトダイオード部（感光画素部）と信
号電荷を順次転送する電荷転送部（ＣＣＤ；Charge Co
upled Device ）を有した固体撮像装置の製造方法に関
するものである。
電荷を発生するフォトダイオード部（感光画素部）と信
号電荷を順次転送する電荷転送部（ＣＣＤ；Charge Co
upled Device ）を有した固体撮像装置の製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】カメラ一体型ＶＴＲに搭載されている固
体撮像装置は年々小型化が進められており、画素部のセ
ルサイズが小さくなっている。このため固体撮像装置を
製造する上では微細加工技術が求められる。これにもか
かわらず、特性は従来と同等かそれ以上のものが求めら
れている。
体撮像装置は年々小型化が進められており、画素部のセ
ルサイズが小さくなっている。このため固体撮像装置を
製造する上では微細加工技術が求められる。これにもか
かわらず、特性は従来と同等かそれ以上のものが求めら
れている。
【０００３】図３は固体撮像装置の断面図を示したもの
である。図３において、１はｎ型半導体基板、２はｐウ
ェル、３はｎ型拡散層からなる垂直電荷転送部（ＶＣＣ
Ｄ）、４はｎ型拡散層からなるフォトダイオード部、５
はｐ+ 型拡散層からなる分離部、６はｐ型拡散層からな
る信号電荷読み出し部、７はｐ+ 表面拡散層、８はゲー
ト電極である。
である。図３において、１はｎ型半導体基板、２はｐウ
ェル、３はｎ型拡散層からなる垂直電荷転送部（ＶＣＣ
Ｄ）、４はｎ型拡散層からなるフォトダイオード部、５
はｐ+ 型拡散層からなる分離部、６はｐ型拡散層からな
る信号電荷読み出し部、７はｐ+ 表面拡散層、８はゲー
ト電極である。
【０００４】図４は図３に示す固体撮像装置の従来の製
造方法における、ｐ型拡散層からなる信号電荷読み出し
部６の形成方法を示したものである。ｈはｎ型半導体基
板１と垂直をなす線、ｔはイオン注入を示す方向、θは
イオン注入角である。９はフォトレジストであり、イオ
ン注入のマスクとなる。フォトレジスト９の隙間の距離
ｘが信号電荷読み出し部６（図３）の幅となる。
造方法における、ｐ型拡散層からなる信号電荷読み出し
部６の形成方法を示したものである。ｈはｎ型半導体基
板１と垂直をなす線、ｔはイオン注入を示す方向、θは
イオン注入角である。９はフォトレジストであり、イオ
ン注入のマスクとなる。フォトレジスト９の隙間の距離
ｘが信号電荷読み出し部６（図３）の幅となる。
【０００５】従来、信号電荷読み出し部６（図３）とな
るｐ型拡散層の形成において、イオン注入角θをチャネ
リング防止のために７°に設定していた。
るｐ型拡散層の形成において、イオン注入角θをチャネ
リング防止のために７°に設定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示すようにイオン注入角θを７゜にして信号電荷読み出
し部６となるｐ型拡散層を製造した場合には、固体撮像
素子の画質で特に問題となる残像が発生する。図５は、
図３におけるＡ−Ｂの部分のポテンシャルを示した図で
あり、（ａ）はフォトダイオード部４に信号電荷を溜
めた状態、（ｂ）はフォトダイオード部４から垂直電荷
転送部３に信号電荷を読み出した状態である。図４に示
すように、イオン注入角θが７°であるため、イオン注
入がフォトレジスト９で陰になり隙間ｘにはイオン注入
されない部分ｙができる。このため図５（ｂ）のよう
に、信号電荷読み出し部６にポテンシャルのこぶがで
きる。ポテンシャルにこぶができると、信号電荷の溜
まりが発生して残像となる。フォトレジスト９の隙間
ｘが小さくなるほど隙間ｘに対してのｙの比率が大きく
なり、残像は大きくなる。このフォトレジスト９の隙間
ｘと残像との関係を図６に示す。隙間ｘが１μｍ以下で
は極端に残像が悪化し、微細加工を進めるにあたり問題
となる。
示すようにイオン注入角θを７゜にして信号電荷読み出
し部６となるｐ型拡散層を製造した場合には、固体撮像
素子の画質で特に問題となる残像が発生する。図５は、
図３におけるＡ−Ｂの部分のポテンシャルを示した図で
あり、（ａ）はフォトダイオード部４に信号電荷を溜
めた状態、（ｂ）はフォトダイオード部４から垂直電荷
転送部３に信号電荷を読み出した状態である。図４に示
すように、イオン注入角θが７°であるため、イオン注
入がフォトレジスト９で陰になり隙間ｘにはイオン注入
されない部分ｙができる。このため図５（ｂ）のよう
に、信号電荷読み出し部６にポテンシャルのこぶがで
きる。ポテンシャルにこぶができると、信号電荷の溜
まりが発生して残像となる。フォトレジスト９の隙間
ｘが小さくなるほど隙間ｘに対してのｙの比率が大きく
なり、残像は大きくなる。このフォトレジスト９の隙間
ｘと残像との関係を図６に示す。隙間ｘが１μｍ以下で
は極端に残像が悪化し、微細加工を進めるにあたり問題
となる。
【０００７】この発明の目的は、微細加工を進めても信
号電荷読み出し部に信号電荷の溜まりとなるポテンシャ
ルのこぶが発生せず、残像の発生しない固体撮像装置の
製造方法を提供することである。
号電荷読み出し部に信号電荷の溜まりとなるポテンシャ
ルのこぶが発生せず、残像の発生しない固体撮像装置の
製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の固体撮像装置
の製造方法は、信号電荷読み出し部を形成するイオン注
入を半導体基板に対して垂直に行うことを特徴とする。
の製造方法は、信号電荷読み出し部を形成するイオン注
入を半導体基板に対して垂直に行うことを特徴とする。
【０００９】
【作用】この発明の固体撮像装置の製造方法によれば、
信号電荷読み出し部を形成するイオン注入を半導体基板
に対して垂直に行うことにより、信号電荷読み出し部の
形成領域の全てにイオン注入できる。そのため、微細加
工を進めても信号電荷読み出し部にポテンシャルのこぶ
が発生せず、電荷の溜まりもできず、残像の発生を防止
できる。
信号電荷読み出し部を形成するイオン注入を半導体基板
に対して垂直に行うことにより、信号電荷読み出し部の
形成領域の全てにイオン注入できる。そのため、微細加
工を進めても信号電荷読み出し部にポテンシャルのこぶ
が発生せず、電荷の溜まりもできず、残像の発生を防止
できる。
【００１０】
【実施例】この発明の一実施例について図面を参照しな
がら説明する。図１はこの発明の一実施例の固体撮像装
置の製造方法の特徴点を示す図である。なお、この実施
例では、従来例で用いた図３に示す固体撮像装置の製造
方法について説明する。この実施例の特徴点は、ｐ型拡
散層からなる信号電荷読み出し部６（図３）の形成方法
にある。すなわち、ｐウェル２を形成したｎ型半導体基
板１上に、イオン注入のマスクとしてフォトレジスト９
を塗布し、信号電荷読み出し部６（図３）となる領域の
上に隙間ｘを設ける。そして、このフォトレジスト９の
隙間ｘに、イオン注入をｎ型半導体基板１に対して垂直
に行って信号電荷読み出し部６（図３）となるｐ型拡散
層を形成する。なお、図１において、ｓはイオン注入を
示す方向、δはイオン注入角で９０度である。
がら説明する。図１はこの発明の一実施例の固体撮像装
置の製造方法の特徴点を示す図である。なお、この実施
例では、従来例で用いた図３に示す固体撮像装置の製造
方法について説明する。この実施例の特徴点は、ｐ型拡
散層からなる信号電荷読み出し部６（図３）の形成方法
にある。すなわち、ｐウェル２を形成したｎ型半導体基
板１上に、イオン注入のマスクとしてフォトレジスト９
を塗布し、信号電荷読み出し部６（図３）となる領域の
上に隙間ｘを設ける。そして、このフォトレジスト９の
隙間ｘに、イオン注入をｎ型半導体基板１に対して垂直
に行って信号電荷読み出し部６（図３）となるｐ型拡散
層を形成する。なお、図１において、ｓはイオン注入を
示す方向、δはイオン注入角で９０度である。
【００１１】図２はこの実施例により固体撮像装置を製
造したときのフォトレジスト９の隙間ｘと残像との関係
を示す図である。隙間ｘが１．５μｍから０．５μｍま
での場合の残像はほぼ０％である。以上のようにこの実
施例によれば、信号電荷読み出し部６（図３）となるｐ
型拡散層を形成するためのイオン注入をｎ型半導体基板
１に対して垂直に行うことにより、イオン注入は隙間ｘ
内にすべて入り、従来例で示したようにフォトレジスト
９の陰となり注入の行われない領域ｙ（図４参照）が存
在しないため、微細加工を進めても信号電荷読み出し部
６（図３）に信号電荷の溜まりとなるポテンシャルのこ
ぶが発生せず、残像も発生しない。
造したときのフォトレジスト９の隙間ｘと残像との関係
を示す図である。隙間ｘが１．５μｍから０．５μｍま
での場合の残像はほぼ０％である。以上のようにこの実
施例によれば、信号電荷読み出し部６（図３）となるｐ
型拡散層を形成するためのイオン注入をｎ型半導体基板
１に対して垂直に行うことにより、イオン注入は隙間ｘ
内にすべて入り、従来例で示したようにフォトレジスト
９の陰となり注入の行われない領域ｙ（図４参照）が存
在しないため、微細加工を進めても信号電荷読み出し部
６（図３）に信号電荷の溜まりとなるポテンシャルのこ
ぶが発生せず、残像も発生しない。
【００１２】なお、チャネリングの防止については、イ
オン注入を約２００Åのシリコン酸化膜を通して行うこ
とにより可能である。酸化膜を通すことによって、注入
イオンは散乱され、注入角に分布ができることによりチ
ャネリングが抑えられるからである。
オン注入を約２００Åのシリコン酸化膜を通して行うこ
とにより可能である。酸化膜を通すことによって、注入
イオンは散乱され、注入角に分布ができることによりチ
ャネリングが抑えられるからである。
【００１３】
【発明の効果】この発明の固体撮像装置の製造方法は、
信号電荷読み出し部を形成するイオン注入を半導体基板
に対して垂直に行うことにより、信号電荷読み出し部の
形成領域の全てにイオン注入できる。そのため、微細加
工を進めても信号電荷読み出し部にポテンシャルのこぶ
が発生せず、電荷の溜まりもできず、残像の発生を防止
できる。
信号電荷読み出し部を形成するイオン注入を半導体基板
に対して垂直に行うことにより、信号電荷読み出し部の
形成領域の全てにイオン注入できる。そのため、微細加
工を進めても信号電荷読み出し部にポテンシャルのこぶ
が発生せず、電荷の溜まりもできず、残像の発生を防止
できる。
【図１】この発明の一実施例の固体撮像装置の製造方法
の特徴点を示す図である。
の特徴点を示す図である。
【図２】同実施例におけるフォトレジストの隙間と残像
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図３】固体撮像装置の断面図である。
【図４】従来の固体撮像装置の製造方法を説明するため
の図である。
の図である。
【図５】従来の固体撮像装置の製造方法により製造した
場合の図３におけるＡ−Ｂの部分のポテンシャルを示し
た図である。
場合の図３におけるＡ−Ｂの部分のポテンシャルを示し
た図である。
【図６】従来例におけるフォトレジストの隙間と残像と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
１ ｎ型半導体基板 ｓ イオン注入方向
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上に入射光量に応じた信号電
荷を発生する複数のフォトダイオード部と、前記フォト
ダイオード部で発生した信号電荷を転送する垂直電荷転
送部と、前記フォトダイオード部と前記垂直電荷転送部
とを分離する信号電荷読み出し部と、前記フォトダイオ
ード部から発生した信号電荷を前記信号電荷読み出し部
を介して前記垂直電荷転送部に読み出すための読み出し
ゲートとを備えた固体撮像装置の製造方法であって、 前記信号電荷読み出し部を形成するイオン注入を前記半
導体基板に対して垂直に行うことを特徴とする固体撮造
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048845A JPH06268191A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048845A JPH06268191A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268191A true JPH06268191A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12814600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5048845A Pending JPH06268191A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06268191A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016114202A1 (ja) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 化学・物理現象検出装置 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP5048845A patent/JPH06268191A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016114202A1 (ja) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 化学・物理現象検出装置 |
| JPWO2016114202A1 (ja) * | 2015-01-14 | 2017-11-16 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 化学・物理現象検出装置 |
| US9976981B2 (en) | 2015-01-14 | 2018-05-22 | National University Corporation Toyohashi University Of Technology | Device for detecting chemical/physical phenomenon having a diffusion layer formed between an input charge control region and a sensing region on a substrate |
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