JPH0770698B2 - 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
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- JPH0770698B2 JPH0770698B2 JP61288160A JP28816086A JPH0770698B2 JP H0770698 B2 JPH0770698 B2 JP H0770698B2 JP 61288160 A JP61288160 A JP 61288160A JP 28816086 A JP28816086 A JP 28816086A JP H0770698 B2 JPH0770698 B2 JP H0770698B2
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 17
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像装置およびその製造方法に関し、特に
CCD（電荷転送装置）を用いた２次元固体撮像装置に関
する。
CCD（電荷転送装置）を用いた２次元固体撮像装置に関
する。
従来、この種の固体撮像装置は、半導体基板表面にＰ−
Ｎ接合により形成した複数のフォトダイオードと、信号
電荷を転送する複数の電荷転送部と、これらフォトダイ
オードと電荷転送部に隣接して信号電荷を読出すトラン
スファゲート領域とから構成されていた。
Ｎ接合により形成した複数のフォトダイオードと、信号
電荷を転送する複数の電荷転送部と、これらフォトダイ
オードと電荷転送部に隣接して信号電荷を読出すトラン
スファゲート領域とから構成されていた。
第４図は従来の固体撮像装置の一例の要部断面図で、フ
ォトダイオードは、Ｐ型半導体基板１の表面に形成され
たＮ型領域２により構成され、電荷転送部はＰ型半導体
基板表面１に形成されたシリコン酸化膜９とこの酸化膜
９上に形成したポリシリコン電極５及びその電極５下に
形成したＮ型領域３で構成された埋込みチャンネル型CC
Dとなっていた。又、フォトダイオード２から電荷転送
部３へ、信号電荷を読み出すトランスファゲート領域４
はＰ型領域でポリシリコン電極５により電圧制御が行わ
れるようになっている。
ォトダイオードは、Ｐ型半導体基板１の表面に形成され
たＮ型領域２により構成され、電荷転送部はＰ型半導体
基板表面１に形成されたシリコン酸化膜９とこの酸化膜
９上に形成したポリシリコン電極５及びその電極５下に
形成したＮ型領域３で構成された埋込みチャンネル型CC
Dとなっていた。又、フォトダイオード２から電荷転送
部３へ、信号電荷を読み出すトランスファゲート領域４
はＰ型領域でポリシリコン電極５により電圧制御が行わ
れるようになっている。
各フォトダイオードは、他のフォトダイオードや他の電
荷転送装置と高濃度のＰ型領域であるチャンネルストッ
プ領域６及びチャンネルストップ酸化膜８により電気的
に分離されている。このフォトダイオード部２以外の上
部は光遮蔽され、フォトダイオードに入射した光のみが
半導体基板で光電変換され、Ｎ型領域２に信号電子とし
て蓄積される。ポリシリコン電極４に電圧パルスを加え
ると、フォトダイオードから電荷転送部に蓄積された信
号電子は、読み出され、再びフォトダイオードでは信号
電子の蓄積が始まる。
荷転送装置と高濃度のＰ型領域であるチャンネルストッ
プ領域６及びチャンネルストップ酸化膜８により電気的
に分離されている。このフォトダイオード部２以外の上
部は光遮蔽され、フォトダイオードに入射した光のみが
半導体基板で光電変換され、Ｎ型領域２に信号電子とし
て蓄積される。ポリシリコン電極４に電圧パルスを加え
ると、フォトダイオードから電荷転送部に蓄積された信
号電子は、読み出され、再びフォトダイオードでは信号
電子の蓄積が始まる。
このような従来の固体撮像装置のフォトダイオードのＮ
型領域２及び電荷転送部のＮ型領域３の形成方法として
は、チャンネルストップ酸化膜８を用いた自己整合形成
法が用いられてきた。
型領域２及び電荷転送部のＮ型領域３の形成方法として
は、チャンネルストップ酸化膜８を用いた自己整合形成
法が用いられてきた。
すなわち、第５図（ａ）に示すように、まずチャンネル
ストップを用いたLOCOS形成方法によりチャンネルスト
ップ酸化膜８とチャンネルストップ領域６を形成する。
次に、チャンネルストップ酸化膜８を介してイオン注入
方法により、フォトダイオードのＮ型領域２及び電荷転
送装置のＮ型領域３を、第５図（ｂ）のように形成す
る。最後に、トランスファゲート領域４上の酸化膜９の
みをエッチングして表面を、第５図（ｃ）のように酸化
して固体撮像装置を形成することができた。
ストップを用いたLOCOS形成方法によりチャンネルスト
ップ酸化膜８とチャンネルストップ領域６を形成する。
次に、チャンネルストップ酸化膜８を介してイオン注入
方法により、フォトダイオードのＮ型領域２及び電荷転
送装置のＮ型領域３を、第５図（ｂ）のように形成す
る。最後に、トランスファゲート領域４上の酸化膜９の
みをエッチングして表面を、第５図（ｃ）のように酸化
して固体撮像装置を形成することができた。
上述した従来の固体撮像装置は、自己整合形成方法を用
いているので、フォトダイオード及び電荷転送部のＮ型
領域の面積のバラツキが少なく、またトランスファゲー
ト領域の幅もバラツかないので固体撮像装置の小型化、
高密度化に有利であった。しかし、LOCOS形成方法によ
るチャンネルストップ酸化膜８の形成は、表面応力によ
る結晶欠陥の発生及び酸化膜と半導体基板の界面の乱
れ、すなわち凹凸を生じ、固体撮像装置の固定パターン
ノイズを発生し低照度でのS/Nを著しく劣化させるとい
う欠点があった。本発明の目的は、このような欠点を除
き、チャンネルストップ領域及びトランスファゲート領
域をLOCOS形成方法のチャンネルストップ酸化膜による
自己形成方法を用いずに形成できるので、絶縁膜の界面
を平坦にでき、低照度でのS/Nの劣化を抑え、小形化・
高密度化を図ることのできる固体撮像装置およびその製
造方法を提供することにある。
いているので、フォトダイオード及び電荷転送部のＮ型
領域の面積のバラツキが少なく、またトランスファゲー
ト領域の幅もバラツかないので固体撮像装置の小型化、
高密度化に有利であった。しかし、LOCOS形成方法によ
るチャンネルストップ酸化膜８の形成は、表面応力によ
る結晶欠陥の発生及び酸化膜と半導体基板の界面の乱
れ、すなわち凹凸を生じ、固体撮像装置の固定パターン
ノイズを発生し低照度でのS/Nを著しく劣化させるとい
う欠点があった。本発明の目的は、このような欠点を除
き、チャンネルストップ領域及びトランスファゲート領
域をLOCOS形成方法のチャンネルストップ酸化膜による
自己形成方法を用いずに形成できるので、絶縁膜の界面
を平坦にでき、低照度でのS/Nの劣化を抑え、小形化・
高密度化を図ることのできる固体撮像装置およびその製
造方法を提供することにある。
本発明の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板表面全
域に酸化膜を形成する工程と、前記酸化膜上にシリコン
窒化膜を形成しこのシリコン窒化膜をエッチングし所定
パターンを形成する工程と、前記シリコン窒化膜パター
ンをマスクとして不純物を導入しフォトダイオード及び
電荷転送部を形成する工程と、前記シリコン窒化膜パタ
ーンを含む表面上に有機物を含んだ塗布膜を形成しその
表面を平坦化する工程と、前記有機物を含んだ塗布膜を
エッチングして前記シリコン窒化膜パターンを露出させ
る工程と、前記シリコン窒化膜パターンを前記有機物を
含んだ塗布膜に対して選択的にエッチングしてこの塗布
膜を残す工程と、トランスファゲート領域となる前記酸
化膜の一領域をレジスト膜で覆う工程と、前記レジスト
膜および前記有機物を含んだ塗布膜をマスクにしてイオ
ン注入することによりチャネルストップ領域を形成する
工程とを含んで構成される。
域に酸化膜を形成する工程と、前記酸化膜上にシリコン
窒化膜を形成しこのシリコン窒化膜をエッチングし所定
パターンを形成する工程と、前記シリコン窒化膜パター
ンをマスクとして不純物を導入しフォトダイオード及び
電荷転送部を形成する工程と、前記シリコン窒化膜パタ
ーンを含む表面上に有機物を含んだ塗布膜を形成しその
表面を平坦化する工程と、前記有機物を含んだ塗布膜を
エッチングして前記シリコン窒化膜パターンを露出させ
る工程と、前記シリコン窒化膜パターンを前記有機物を
含んだ塗布膜に対して選択的にエッチングしてこの塗布
膜を残す工程と、トランスファゲート領域となる前記酸
化膜の一領域をレジスト膜で覆う工程と、前記レジスト
膜および前記有機物を含んだ塗布膜をマスクにしてイオ
ン注入することによりチャネルストップ領域を形成する
工程とを含んで構成される。
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を示す要部断面図、第２図
（ａ）〜（ｅ）はその製造工程順に示した断面図であ
る。Ｐ型半導体基板１にフォトダイオードのＮ型領域２
及び電荷転送部のＮ型領域３が形成され、チャンネルス
トップ領域６とトランスファゲート領域４が従来例の第
４図と同様に形成されている。本実施例が従来例と異な
る点は、チャンネルストップ酸化膜による自己形成方法
を用いていないため、チャンネルストップ酸化膜８が無
いことと、トランスファゲート領域４でシリコン酸化膜
９と半導体基板１の界面が凹状にならず、平坦になって
いることである。
（ａ）〜（ｅ）はその製造工程順に示した断面図であ
る。Ｐ型半導体基板１にフォトダイオードのＮ型領域２
及び電荷転送部のＮ型領域３が形成され、チャンネルス
トップ領域６とトランスファゲート領域４が従来例の第
４図と同様に形成されている。本実施例が従来例と異な
る点は、チャンネルストップ酸化膜による自己形成方法
を用いていないため、チャンネルストップ酸化膜８が無
いことと、トランスファゲート領域４でシリコン酸化膜
９と半導体基板１の界面が凹状にならず、平坦になって
いることである。
この固体撮像装置は、次のように自己整合で作成するこ
とができる。
とができる。
まず、第２図（ａ）に示すようにＰ型半導体基板１の表
面にシリコン酸化膜９を約200Å厚さに形成し、次いで
このシリコン酸化膜９の上に化学気相成長方法で約5000
Å厚さにシリコン窒化膜10を形成する。さらにこのシリ
コン窒化膜10を所定のパターンにエッチングし、これを
マスクにしてイオン注入方法によりＮ型領域２及びＮ型
領域３を形成する。
面にシリコン酸化膜９を約200Å厚さに形成し、次いで
このシリコン酸化膜９の上に化学気相成長方法で約5000
Å厚さにシリコン窒化膜10を形成する。さらにこのシリ
コン窒化膜10を所定のパターンにエッチングし、これを
マスクにしてイオン注入方法によりＮ型領域２及びＮ型
領域３を形成する。
次に、第２図（ｂ）に示すように、塗布法を用いて有機
膜11を約6000〜8000Åの厚さに形成する。この有機膜11
の表面は完全平坦になるようなフェニル基やメチル基等
の成分を含んだ有機膜が望ましい。次に、第２図（ｃ）
に示すように、シリコン窒化膜10が露出するまで有機膜
11をエッチングする。次に、第２図（ｄ）に示すよう
に、シリコン窒化膜10を有機膜11を残すように選択的に
エッチングする。最後に、第２図（ｅ）に示すように、
写真触刻法によりレジスト膜12をパターニングしてチャ
ンネルストップ領域６を形成する。
膜11を約6000〜8000Åの厚さに形成する。この有機膜11
の表面は完全平坦になるようなフェニル基やメチル基等
の成分を含んだ有機膜が望ましい。次に、第２図（ｃ）
に示すように、シリコン窒化膜10が露出するまで有機膜
11をエッチングする。次に、第２図（ｄ）に示すよう
に、シリコン窒化膜10を有機膜11を残すように選択的に
エッチングする。最後に、第２図（ｅ）に示すように、
写真触刻法によりレジスト膜12をパターニングしてチャ
ンネルストップ領域６を形成する。
第３図は本発明の第２の実施例の縦断面図である。図
中、22はＮ型半導体基板、21はＰ型拡散層である。この
実施例では、第１の実施例のＰ型半導体基板１の代りに
Ｎ型半導体基板22上にＰ型拡散層21を設けたものを用い
ているので、Ｎ型半導体基板22に、過剰な信号電子を排
出することができ、そのため、固体撮像装置の欠点であ
るブルーミング、スミアといった現象を抑制することが
できる。
中、22はＮ型半導体基板、21はＰ型拡散層である。この
実施例では、第１の実施例のＰ型半導体基板１の代りに
Ｎ型半導体基板22上にＰ型拡散層21を設けたものを用い
ているので、Ｎ型半導体基板22に、過剰な信号電子を排
出することができ、そのため、固体撮像装置の欠点であ
るブルーミング、スミアといった現象を抑制することが
できる。
以上説明したように、本発明は、LOCOS形成方法による
チャンネルストップ酸化膜を形成しないので、絶縁膜の
界面を平坦にでき、低照度での固体パターンノイズによ
るS/Nの劣化を著しく改善することができる。また、本
発明による製造方法を用いれば、自己整合形成法でフォ
トダイオード及び電荷転送部のＮ型領域、トランスファ
ゲート領域を形成できるので、固体撮像装置の小型化、
高密度化を達成することができる。
チャンネルストップ酸化膜を形成しないので、絶縁膜の
界面を平坦にでき、低照度での固体パターンノイズによ
るS/Nの劣化を著しく改善することができる。また、本
発明による製造方法を用いれば、自己整合形成法でフォ
トダイオード及び電荷転送部のＮ型領域、トランスファ
ゲート領域を形成できるので、固体撮像装置の小型化、
高密度化を達成することができる。
第１図は本発明の固体撮像装置の一実施例の要部断面
図、第２図（ａ）〜（ｅ）は本実施例の固体撮像装置を
製造工程順に示した要部断面図、第３図は本発明の第２
の実施例を示す要部断面図、第４図は従来装置の一例の
断面図、第５図（ａ）〜（ｃ）は従来装置の製造方法の
一例を示す要部断面図である。 １……Ｐ型半導体基板、２……フォトダイオードのＮ型
領域、３……電荷転送装置のＮ型領域、４……トランス
ファゲート領域、５……ポリシリコン電極、６……チャ
ンネルストップ領域、８……チャンネルストップ酸化
膜、９……シリコン酸化膜、10……シリコン窒化膜、11
……有機膜、12……レジスト、21……Ｐ型拡散層、22…
…Ｎ型半導体基板。
図、第２図（ａ）〜（ｅ）は本実施例の固体撮像装置を
製造工程順に示した要部断面図、第３図は本発明の第２
の実施例を示す要部断面図、第４図は従来装置の一例の
断面図、第５図（ａ）〜（ｃ）は従来装置の製造方法の
一例を示す要部断面図である。 １……Ｐ型半導体基板、２……フォトダイオードのＮ型
領域、３……電荷転送装置のＮ型領域、４……トランス
ファゲート領域、５……ポリシリコン電極、６……チャ
ンネルストップ領域、８……チャンネルストップ酸化
膜、９……シリコン酸化膜、10……シリコン窒化膜、11
……有機膜、12……レジスト、21……Ｐ型拡散層、22…
…Ｎ型半導体基板。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板表面全域に酸化膜を形成する工
程と、前記酸化膜上にシリコン窒化膜を形成しこのシリ
コン窒化膜をエッチングし所定パターンを形成する工程
と、前記シリコン窒化膜パターンをマスクとして不純物
を導入しフォトダイオード及び電荷転送部を形成する工
程と、前記シリコン窒化膜パターンを含む表面上に有機
物を含んだ塗布膜を形成しその表面を平坦化する工程
と、前記有機物を含んだ塗布膜をエッチングして前記シ
リコン窒化膜パターンを露出させる工程と、前記シリコ
ン窒化膜パターンを前記有機物を含んだ塗布膜に対して
選択的にエッチングしてこの塗布膜を残す工程と、トラ
ンスファゲート領域となる前記酸化膜の一領域をレジス
ト膜で覆う工程と、前記レジスト膜および前記有機物を
含んだ塗布膜をマスクにしてイオン注入することにより
チャネルストップ領域を形成する工程とを含む固体撮像
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288160A JPH0770698B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288160A JPH0770698B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140568A JPS63140568A (ja) | 1988-06-13 |
| JPH0770698B2 true JPH0770698B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=17726577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61288160A Expired - Lifetime JPH0770698B2 (ja) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770698B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106601603B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-06-21 | 上海集成电路研发中心有限公司 | 一种cmos图像传感器的自对准注入制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916472A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
-
1986
- 1986-12-02 JP JP61288160A patent/JPH0770698B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63140568A (ja) | 1988-06-13 |
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