JPH0897394A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像装置及びその製造方法

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JPH0897394A
JPH0897394A JP6233161A JP23316194A JPH0897394A JP H0897394 A JPH0897394 A JP H0897394A JP 6233161 A JP6233161 A JP 6233161A JP 23316194 A JP23316194 A JP 23316194A JP H0897394 A JPH0897394 A JP H0897394A
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JP
Japan
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thin film
region
substrate
ofd
forming
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JP6233161A
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Masayuki Oki
正幸 大木
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CDDレジスタ用のOFDを備えた複数ライ
ンセンサのライン間隔を短縮した固体撮像装置を提供す
ることである。 【構成】 基板上にゲート絶縁膜を介して形成された複
数の転送薄膜電極を有する2列のCCDレジスタと、該
2列のCCDレジスタの間に形成されたフォトセンサと
を備えたラインセンサが複数列並列に配設され、さらに
前記各ラインセンサにおける前記CCDレジスタの外側
に沿ってオーバーフロードレインがそれぞれ配設された
固体撮像装置において、前記転送薄膜電極のコンタクト
をとるためのフィールド絶縁領域を基板の表面側の前記
ゲート絶縁膜の下に設け、前記オーバーフロードレイン
は、前記フィールド絶縁領域下に前記基板と反対導電型
のチャネルで配線して引き出し、その引き出し側から電
位が印加される構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CCDレジスタ部にオ
ーバーフロードレイン(OFD)を設けた3ラインセン
サ等で構成される固体撮像装置及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の分野の技術としては例え
ば図6に示すようなものがあった。
【0003】図6は、従来の固体撮像装置の一構成例を
示す模式図である。
【0004】この固体撮像装置は、光量に応じた信号電
荷を発生するフォトセンサ等の感光素子列101aと、
その感光素子列101aの両側に沿ってそれぞれ配列さ
れた読出しゲート101bと、両読出しゲート101b
に沿ってそれぞれ配列された2列のCCDレジスタ10
1cと、2列のCCDレジスタ101cの出力側にそれ
ぞれ設けられた出力回路101dとを有する第1のライ
ンセンサを備えている。さらに、前記第1のラインセン
サと同一構成の第2と第3のラインセンサが第1のライ
ンセンサに対して順次並列に配設されて、3ラインセン
サの固体撮像装置が構成されている。
【0005】ここで、図中の102a,103aは、そ
れぞれ第2と第3のラインセンサの感光素子列を示し、
102b,103bは、それぞれ第2と第3のラインセ
ンサの読出しゲートを示し、102c,103cは、そ
れぞれ第2と第3のラインセンサのCCDレジスタを示
し、102d,103dは、それぞれ第2と第3のライ
ンセンサの出力回路を示している。
【0006】そして、前記第1のラインセンサにおける
各CCDレジスタ101cの外側に沿ってOFD10
4,105が配設され、前記第2のラインセンサにおけ
る各CCDレジスタ102cの外側に沿ってOFD10
5,106が配設され、同様に前記第3のラインセンサ
における各CCDレジスタ103cの外側に沿ってOF
D106,107が配設されている。
【0007】図7(a),(b)は、上記図6に示す3
ラインセンサにおけるラインセンサ間に設けられたOF
D周辺の構造を示す図であり、同図(a)は断面構造
図、同図(b)は上面構造図である。
【0008】p型シリコン基板111の表面側内部には
n型不純物層112が形成され、さらに該n型不純物層
112内の一部に浅いn型不純物層113がOFD用
に形成されている。そして、n型不純物層112及びn
型不純物層113の表面上にはゲート酸化膜114が
形成され、さらに、n型不純物層113はコンタクト
ホール115を介してOFD電極116とコンタクトが
とられている。
【0009】また、前記n型不純物層113の両側付
近には、OFD用の電位障壁を形成するためのOFD薄
膜ポリシリコン電極117,118がゲート酸化膜11
4上にそれそれ設けられている。さらに、OFD薄膜ポ
リシリコン電極117,118の各々片側には、例えば
上記CCDレジスタ101c,102c用のレジスタ薄
膜ポリシリコン電極119,120がそれぞれ形成され
ている。そして、この状態の基板上に絶縁層12が形成
され、レジスタ薄膜ポリシリコン電極119,120が
コンタクトホール122,123を介してレジスタ電極
124,125とコンタクトがとられている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構造の固体撮像装置では、隣り合うCDDレジスタ間の
OFD領域に、OFD電極116用の配線領域と、n
型不純物層113にコンタクトをとるための領域と、O
FD薄膜ポリシリコン電極117,118を形成するた
めの領域とが必要となる。これらの領域は、3ラインセ
ンサのライン間隔を短縮するのに支障を来していた。
【0011】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、CDDレジス
タ用のOFDを備えた複数ラインセンサのライン間隔を
短縮した固体撮像装置を提供することである。またその
他の目的は、前記固体撮像装置を簡単に製造することが
できる固体撮像装置の製造方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明の固体撮像装置の特徴は、基板上にゲー
ト絶縁膜を介して形成された複数の転送薄膜電極を有す
る2列のCCDレジスタと、該2列のCCDレジスタの
間に形成されたフォトセンサとを備えたラインセンサが
複数列並列に配設され、さらに前記各ラインセンサにお
ける前記CCDレジスタの外側に沿ってオーバーフロー
ドレインがそれぞれ配設された固体撮像装置において、
前記転送薄膜電極の外側部でその転送薄膜電極のコンタ
クトをとるためのフィールド絶縁領域を基板の表面側の
前記ゲート絶縁膜の下に設け、前記オーバーフロードレ
インは、前記フィールド絶縁領域下に前記基板と反対導
電型のチャネルで配線して引き出し、その引き出し側か
ら電位が印加される構成にしたことにある。
【0013】第2の発明の固体撮像装置の製造方法の特
徴は、基板表面側の内部に基板と反対導電型のチャネル
で構成されたオーバーフロートドレイン用の第1の層を
形成する第1の工程と、前記第1の層に沿ってその上部
にフィールド絶縁領域を形成する第2の工程と、前記フ
ィールド絶縁領域を含む基板表面上にゲート酸化膜を形
成する第3の工程と、前記ゲート酸化膜を介して前記フ
ィールド絶縁領域の一部に達するように該フィールド絶
縁領域に沿ってCCDレジスタ用の転送薄膜電極を複数
個形成する第4の工程と、前記転送薄膜電極を含む基板
上に絶縁層を形成し、前記フィールド絶縁領域上の前記
転送薄膜電極に達するように前記絶縁層にコンタクトホ
ールを形成する第5の工程と、前記コンタクトホールを
介して前記転送薄膜電極を配線する第6の工程とを有す
ることにある。
【0014】
【作用】上述の如き構成の第1の発明の固体撮像装置に
よれば、オーバーフロードレインは、フィールド絶縁領
域下に基板と反対導電型のチャネルで配線して引き出
し、その引き出し側から電位が印加される構成にしたの
で、従来必要であったオーバーフロードレイン用電極の
配線領域、オーバーフロードレインのコンタクトをとる
ための領域、及びオーバーフロードレイン用の電位障壁
を形成するための薄膜電極の領域が不要となる。
【0015】第2の発明の固体撮像装置の製造方法は、
基板表面側の内部に基板と反対導電型のチャネルで構成
されたオーバーフロートドレイン用の第1の層を形成
し、前記第1の層に沿ってその上部にフィールド絶縁領
域を形成し、前記フィールド絶縁領域を含む基板表面上
にゲート酸化膜を形成し、前記ゲート酸化膜を介して前
記フィールド絶縁領域の一部に達するように該フィール
ド絶縁領域に沿ってCCDレジスタ用の転送薄膜電極を
複数個形成し、前記転送薄膜電極を含む基板上に絶縁層
を形成し、前記フィールド絶縁領域上の前記転送薄膜電
極に達するように前記絶縁層にコンタクトホールを形成
し、前記コンタクトホールを介して前記転送薄膜電極を
配線するようにしたので、CDDレジスタ用のオーバー
フロートドレインを備えた複数ラインセンサにおけるラ
イン間隔を短縮した固体撮像装置を簡単に製造すること
ができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明を実施した固体撮像装置の構成
を示す模式図である。
【0017】この固体撮像装置は、第1、第2及び第3
のラインセンサが並列に配設された3ラインセンサの構
造を有するもので、その内の第1のラインセンサは、光
量に応じた信号電荷を発生するフォトセンサ等の感光素
子列1aと、その感光素子列1aの両側に沿ってそれぞ
れ配列され、前記感光素子列1aからの信号電荷を所定
のタイミングで読み出す読出しゲート1bと、両読出し
ゲート1bに沿ってそれぞれ配列され、前記読出しゲー
ト1bからの信号電荷を駆動パルスに従って順次転送す
る2列のCCDレジスタ1cと、2列のCCDレジスタ
1cの出力側にそれぞれ設けられ信号電荷を電圧に変換
する出力回路1dとを備えている。
【0018】第2及び第3のラインセンサも同様に構成
されている。ここで、図中の2a,3aは、それぞれ第
2と第3のラインセンサの感光素子列を示し、2b,3
bは、それぞれ第2と第3のラインセンサの読出しゲー
トを示し、2c,3cは、それぞれ第2と第3のライン
センサのCCDレジスタを示し、2d,3dは、それぞ
れ第2と第3のラインセンサの出力回路を示している。
【0019】そして、前記第1、第2及び第3のライン
センサにおける各CCDレジスタ1c,2c,3cの外
側に沿ってOFDがそれぞれ配設されている。すなわ
ち、第1のラインセンサにおける一方のCCDレジスタ
1cの外側にはOFD4が設けられ、他方のCCDレジ
スタ1cの外側にはOFD4が設けられている。さら
に、第2のラインセンサにおける一方のCCDレジスタ
2cの外側には前記OFD5が設けられ、他方のCCD
レジスタ2cの外側にはOFD6が設けられている。ま
た、第3のラインセンサにおける一方のCCDレジスタ
3cの外側には前記OFD6が設けられ、他方のCCD
レジスタ3cの外側にはOFD7が設けられている。
【0020】ここで、本実施例におけるラインセンサ間
の領域は、次に述べる図2(a),(b)より明らかな
ように、従来よりも短縮されている。
【0021】図2(a),(b)は、上記図1に示す3
ラインセンサにおけるラインセンサ間に設けられたOF
D付近の構造を示す図であり、同図(a)は断面構造
図、同図(b)は上面構造図である。
【0022】p型シリコン基板11の表面側内部にはn
型不純物層12が形成され、さらに該n型不純物層12
内から基板11内に達する深さで所定幅のn型不純物
層(チャネル層)13がOFD用に形成されている。そ
して、n型不純物層13の上部に沿ってフィールド酸
化領域(SiO2 )14が形成されている。このフィー
ルド酸化領域14は、後述するCCDレジスタのレジス
タ薄膜ポリシリコン電極16,17のコンタクト用に設
けられる領域である。
【0023】フィールド酸化領域14を含むn型不純物
層12の表面上にはゲート酸化膜15が形成され、さら
にゲート酸化膜15を介して前記フィールド酸化領域1
4の一部に達するように、該フィールド酸化領域14に
沿って例えばCCDレジスタ1c,2c用のレジスタ薄
膜ポリシリコン電極(転送薄膜電極)16,17がそれ
ぞれ複数個配列形成されている。そのレジスタ薄膜ポリ
シリコン電極16,17を含む基板上はSiO2 層18
によって被覆され、レジスタ薄膜ポリシリコン電極1
6,17は、フィールド酸化領域14上でコンタクトホ
ール19,20を介してアルミニューム等のレジスタ電
極配線21,22にコンタクトがとられている。
【0024】上述したようにOFDは前記フィールド酸
化領域14下にn型のチャネル層13で配線して引き出
され、その引き出し側から正電位(図1に示す電位4
a,5a,6a,7a)が印加されるようになってい
る。
【0025】本実施例の3ラインセンサによれば、OF
D用のチャネル層13に対して引き出し側から正電位を
印加すると、チャネル層13の近傍にOFD用の電位障
壁が形成される。CCDレジスタは、前記レジスタ電極
配線21,22に印加される駆動パルスに同期して感光
素子列側からの信号電荷を出力回路へ順次転送する。そ
の際、CCDレジスタ内の余剰電荷は、前記電位障壁の
上からOFDへ排出される。
【0026】本実施例では、フィールド酸化領域14を
ゲート絶縁膜15の下に設け、OFDは、前記フィール
ド酸化領域14下にn型のチャネルで配線して引き出
し、その引き出し側から正電位を印加する構成にしたの
で、従来必要であったOFD配線電極の配線領域、OF
Dのコンタクトをとるための領域、及びOFD用の電位
障壁を形成するための薄膜電極の領域が不要となり、C
DDレジスタ用のOFDを備えた3ラインセンサのライ
ン間隔を短縮することができる。
【0027】次に、上記図2に示すラインセンサ間のO
FD付近の製造方法を図3(a),(b),(c)、図
4(d),(e)及び図5(f)及び(g)を説明す
る。
【0028】まず、図3(a)に示すように、p型シリ
コン基板11の表面側内部にn型不純物層12が形成さ
れたウェーハに、マスク31を用いてCCDレジスタの
内部チャネルを形成すべく領域12a以外のn型不純物
層12の表面にリン(P)を注入する。さらに、図3
(b)に示すように、マスク32を用いてOFD用のn
型チャネル層13を形成すべく基板11内部に達する深
さでリン(P)を注入する。次いで、図3(c)に示
すように、マスク33を用いて前記領域12aに対して
ボロン(B)を注入する。これは、CCDレジスタの
閾値電圧を制御するために行われる。
【0029】その後、図4(d)に示すように例えばL
OCOS法を用いてn型チャネル層13の上部にフィー
ルド酸化領域14を形成する。即ち、n型不純物層12
の表面にSi窒化膜14aをパターン形成し、この状態
のウェーハを高温酸化雰囲気中で酸化させる。これによ
って、Si窒化膜14aの存在しない領域が酸化されて
フィールド酸化領域(SiO2 )14が形成される。そ
の後に、リン酸処理等を行ってSi窒化膜14aとその
上の酸化膜14bを除去する。
【0030】次に、図4(e)に示すように、前記フィ
ールド酸化領域14を含むn型不純物層12表面上にゲ
ート酸化膜15を形成し、さらにゲート酸化膜15を介
して前記フィールド酸化領域14の一部に達するよう
に、該フィールド絶縁領域14に沿ってCCDレジスタ
用のレジスタ薄膜ポリシリコン電極16,17をそれぞ
れ複数個形成する。
【0031】そして、図5(f)に示すように、前記レ
ジスタ薄膜ポリシリコン電極16,17を含む基板上に
絶縁層18を形成し、前記フィールド酸化領域14上の
前記レジスタ薄膜ポリシリコン電極16,17に達する
ように前記絶縁層18にコンタクトホール19,20を
形成する。そしてその後は、コンタクトホール19,2
0を介してレジスタ薄膜ポリシリコン電極16,17を
アルミニュ−ム等のレジスタ配線電極21,22によっ
て配線する。
【0032】このように本実施例の製造方法によれば、
CDDレジスタ用のOFDを備えた3ラインセンサにお
けるライン間隔を短縮した固体撮像装置を簡単に製造す
ることができる。
【0033】
【発明の効果】以上詳細に説明したように第1の発明の
固体撮像装置によれば、オーバーフロードレインは、フ
ィールド絶縁領域下に基板と反対導電型のチャネルで配
線して引き出し、その引き出し側から電位が印加される
構成にしたので、従来必要であったオーバーフロードレ
イン用電極の配線領域、オーバーフロードレインのコン
タクトをとるための領域、及びオーバーフロードレイン
用の電位障壁を形成するための薄膜電極の領域が不要と
なる。これにより、CDDレジスタ用のオーバーフロー
ドレインを備えた複数ラインセンサのライン間隔を短縮
することが可能となる。
【0034】第2の発明の固体撮像装置の製造方法は、
基板表面側の内部に基板と反対導電型のチャネルで構成
されたオーバーフロートドレイン用の第1の層を形成
し、前記第1の層に沿ってその上部にフィールド絶縁領
域を形成し、前記フィールド絶縁領域を含む基板表面上
にゲート酸化膜を形成し、前記ゲート酸化膜を介して前
記フィールド絶縁領域の一部に達するように該フィール
ド絶縁領域に沿ってCCDレジスタ用の転送薄膜電極を
複数個形成し、前記転送薄膜電極を含む基板上に絶縁層
を形成し、前記フィールド絶縁領域上の前記転送薄膜電
極に達するように前記絶縁層にコンタクトホールを形成
し、前記コンタクトホールを介して前記転送薄膜電極を
配線するようにしたので、CDDレジスタ用のオーバー
フロートドレインを備えた複数ラインセンサにおけるラ
イン間隔を短縮した固体撮像装置を簡単に製造すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施した固体撮像装置の構成を示す模
式図である。
【図2】図1に示す装置におけるラインセンサ間のOF
D付近の構造を示す図である。
【図3】図2に示す装置の製造方法を示す工程図である
(その1)。
【図4】図2に示す装置の製造方法を示す工程図である
(その2)。
【図5】図2に示す装置の製造方法を示す工程図である
(その3)。
【図6】従来の固体撮像装置の一構成例を示す模式図で
ある。
【図7】図6に示す装置におけるラインセンサ間のOF
D付近の構造を示す図である。
【符号の説明】
1a,2a,3a 感光素子列 1b,2b,3b 読出しゲート 1c,2c,3c CCDレジスタ 1d,2d,3d 出力回路 4,5,6,7 OFD 13 n型不純物層(チャネル層) 14 フィールド酸化領域(SiO2 ) 15 ゲート酸化膜 16,17 レジスタ薄膜ポリシリコン電極(転送薄膜
電極) 18 SiO2 層 19,20 コンタクトホール 21,22 レジスタ電極配線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上にゲート絶縁膜を介して形成され
    た複数の転送薄膜電極を有する2列のCCDレジスタ
    と、該2列のCCDレジスタの間に形成されたフォトセ
    ンサとを備えたラインセンサが複数列並列に配設され、
    さらに前記各ラインセンサにおける前記CCDレジスタ
    の外側に沿ってオーバーフロードレインがそれぞれ配設
    された固体撮像装置において、 前記転送薄膜電極のコンタクトをとるためのフィールド
    絶縁領域を基板の表面側の前記ゲート絶縁膜の下に設
    け、 前記オーバーフロードレインは、前記フィールド絶縁領
    域下に前記基板と反対導電型のチャネルで配線して引き
    出し、その引き出し側から電位が印加される構成にした
    ことを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 基板表面側の内部に基板と反対導電型の
    チャネルで構成されたオーバーフロートドレイン用の第
    1の層を形成する第1の工程と、 前記第1の層に沿ってその上部にフィールド絶縁領域を
    形成する第2の工程と、 前記フィールド絶縁領域を含む基板表面上にゲート酸化
    膜を形成する第3の工程と、 前記ゲート酸化膜を介して前記フィールド絶縁領域の一
    部に達するように該フィールド絶縁領域に沿ってCCD
    レジスタ用の転送薄膜電極を複数個形成する第4の工程
    と、 前記転送薄膜電極を含む基板上に絶縁層を形成し、前記
    フィールド絶縁領域上の前記転送薄膜電極に達するよう
    に前記絶縁層にコンタクトホールを形成する第5の工程
    と、 前記コンタクトホールを介して前記転送薄膜電極を配線
    する第6の工程とを有することを特徴とする固体撮像装
    置の製造方法。
JP6233161A 1994-09-28 1994-09-28 固体撮像装置及びその製造方法 Withdrawn JPH0897394A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015041679A (ja) * 2013-08-21 2015-03-02 株式会社リコー 撮像素子、画像読取装置、画像形成装置及び画像読取方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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