JPH10116976A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子及びその製造方法Info
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- JPH10116976A JPH10116976A JP8289355A JP28935596A JPH10116976A JP H10116976 A JPH10116976 A JP H10116976A JP 8289355 A JP8289355 A JP 8289355A JP 28935596 A JP28935596 A JP 28935596A JP H10116976 A JPH10116976 A JP H10116976A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大光量時でも画質の乱れが少なく、Ｓ／Ｎが
高くて画質も優れている固体撮像素子を提供する。 【解決手段】 垂直方向の電荷転送部の拡散層１５と水
平方向の電荷転送部の拡散層との少なくとも一方を形成
している不純物がＳｂである。Ｓｂの拡散係数が小さい
ので、拡散層１５に接している読み出しゲート部及び画
素分離領域の拡散層１３、１７のｐ型不純物とＳｂとの
補償が少なくて、Ｓｂのドーズ量の低減が抑制されてい
る。このため、Ｓｂのドーズ量が少なくても、拡散層１
５の幅が実効的に広く、また、Ｓｂのドーズ量が少なく
てもよいので、拡散層１５における微小結晶欠陥数が少
ない。
高くて画質も優れている固体撮像素子を提供する。 【解決手段】 垂直方向の電荷転送部の拡散層１５と水
平方向の電荷転送部の拡散層との少なくとも一方を形成
している不純物がＳｂである。Ｓｂの拡散係数が小さい
ので、拡散層１５に接している読み出しゲート部及び画
素分離領域の拡散層１３、１７のｐ型不純物とＳｂとの
補償が少なくて、Ｓｂのドーズ量の低減が抑制されてい
る。このため、Ｓｂのドーズ量が少なくても、拡散層１
５の幅が実効的に広く、また、Ｓｂのドーズ量が少なく
てもよいので、拡散層１５における微小結晶欠陥数が少
ない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、電荷転送部の
拡散層を有する固体撮像素子及びその製造方法に関する
ものである。
拡散層を有する固体撮像素子及びその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｓｉ基板に形成されている例えばＣＣＤ
固体撮像素子では、垂直方向及び水平方向へ電荷を転送
するための電荷転送部のｎ型拡散層は、４０〜８０ｋｅ
Ｖ程度の加速エネルギー及び２〜４×１０12ｃｍ-2程度
のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＰか、７０〜
２００ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜４×１０12
ｃｍ-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＡ
ｓで形成されており、画素分離領域の拡散層や読み出し
ゲート部の拡散層はＢで形成されている。
固体撮像素子では、垂直方向及び水平方向へ電荷を転送
するための電荷転送部のｎ型拡散層は、４０〜８０ｋｅ
Ｖ程度の加速エネルギー及び２〜４×１０12ｃｍ-2程度
のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＰか、７０〜
２００ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜４×１０12
ｃｍ-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＡ
ｓで形成されており、画素分離領域の拡散層や読み出し
ゲート部の拡散層はＢで形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＣＤ固体
撮像素子の微細化に伴って、例えば垂直方向の電荷転送
部における拡散層の水平方向幅は１．０μｍ程度にまで
縮小されてきている。ところが、電荷転送部のｎ型拡散
層を形成しているｎ型不純物としてのＰやＡｓの拡散係
数はあまり小さくなく、特にＰの拡散係数は大きい。こ
のため、これらのＰやＡｓが、画素分離領域の拡散層や
読み出しゲート部の拡散層におけるｐ型不純物としての
Ｂに補償される割合が高かった。
撮像素子の微細化に伴って、例えば垂直方向の電荷転送
部における拡散層の水平方向幅は１．０μｍ程度にまで
縮小されてきている。ところが、電荷転送部のｎ型拡散
層を形成しているｎ型不純物としてのＰやＡｓの拡散係
数はあまり小さくなく、特にＰの拡散係数は大きい。こ
のため、これらのＰやＡｓが、画素分離領域の拡散層や
読み出しゲート部の拡散層におけるｐ型不純物としての
Ｂに補償される割合が高かった。
【０００４】電荷転送部のｎ型拡散層を形成しているｎ
型不純物が補償されると、このｎ型拡散層の幅が実効的
に狭くなり、電荷転送部が取り扱える電荷量が減少し
て、電荷転送速度が低下する。これに対して、電荷転送
部のｎ型拡散層を形成する際のｎ型不純物のドーズ量を
多くすれば、ｐ型不純物による補償を少なくすることが
できる。
型不純物が補償されると、このｎ型拡散層の幅が実効的
に狭くなり、電荷転送部が取り扱える電荷量が減少し
て、電荷転送速度が低下する。これに対して、電荷転送
部のｎ型拡散層を形成する際のｎ型不純物のドーズ量を
多くすれば、ｐ型不純物による補償を少なくすることが
できる。
【０００５】しかし、ｎ型不純物のドーズ量を多くすれ
ば、ｎ型拡散層における微小結晶欠陥数が多くなって、
発生再結合中心が多くなる。この結果、発生再結合中心
から電荷が放出されることによる暗電流が増加し、Ｓ／
Ｎが低下して、画質が劣化する。従って、従来のＣＣＤ
固体撮像素子では、高速の電荷転送と優れた画質との両
方を同時に達成することが困難であった。
ば、ｎ型拡散層における微小結晶欠陥数が多くなって、
発生再結合中心が多くなる。この結果、発生再結合中心
から電荷が放出されることによる暗電流が増加し、Ｓ／
Ｎが低下して、画質が劣化する。従って、従来のＣＣＤ
固体撮像素子では、高速の電荷転送と優れた画質との両
方を同時に達成することが困難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の発明による固体撮
像素子は、垂直方向へ電荷を転送するための第１の拡散
層と水平方向へ電荷を転送するための第２の拡散層との
少なくとも一方を形成している不純物がＳｂであること
を特徴としている。
像素子は、垂直方向へ電荷を転送するための第１の拡散
層と水平方向へ電荷を転送するための第２の拡散層との
少なくとも一方を形成している不純物がＳｂであること
を特徴としている。
【０００７】本願の発明による固体撮像素子の製造方法
は、垂直方向へ電荷を転送するための第１の拡散層と水
平方向へ電荷を転送するための第２の拡散層との少なく
とも一方を、半導体基板にＳｂをイオン注入することに
よって形成することを特徴としている。
は、垂直方向へ電荷を転送するための第１の拡散層と水
平方向へ電荷を転送するための第２の拡散層との少なく
とも一方を、半導体基板にＳｂをイオン注入することに
よって形成することを特徴としている。
【０００８】本願の発明では、電荷転送部の拡散層を形
成している不純物がＳｂであり、Ｓｂの拡散係数が小さ
いので、電荷転送部の拡散層に接している画素分離領域
の拡散層や読み出しゲート部の拡散層のｐ型不純物とＳ
ｂとの補償が少なくて、Ｓｂのドーズ量の低減が抑制さ
れている。このため、Ｓｂのドーズ量が少なくても、電
荷転送部の拡散層の幅が実効的に広く、また、Ｓｂのド
ーズ量が少なくてもよいので、電荷転送部の拡散層にお
ける微小結晶欠陥数が少ない。
成している不純物がＳｂであり、Ｓｂの拡散係数が小さ
いので、電荷転送部の拡散層に接している画素分離領域
の拡散層や読み出しゲート部の拡散層のｐ型不純物とＳ
ｂとの補償が少なくて、Ｓｂのドーズ量の低減が抑制さ
れている。このため、Ｓｂのドーズ量が少なくても、電
荷転送部の拡散層の幅が実効的に広く、また、Ｓｂのド
ーズ量が少なくてもよいので、電荷転送部の拡散層にお
ける微小結晶欠陥数が少ない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、ＣＣＤ固体撮像素子及びそ
の製造方法に適用した本願の発明の一実施形態を、図１
〜４を参照しながら説明する。本実施形態を製造するた
めには、図１（ａ）に示す様に、ｎ型のＳｉ基板１１の
全面にｐ型不純物をイオン注入させたり熱拡散させたり
して、縦型オーバフロードレイン構造におけるオーバフ
ローバリアとしてのｐウェル１２と読み出しゲート部の
拡散層１３とを形成する。
の製造方法に適用した本願の発明の一実施形態を、図１
〜４を参照しながら説明する。本実施形態を製造するた
めには、図１（ａ）に示す様に、ｎ型のＳｉ基板１１の
全面にｐ型不純物をイオン注入させたり熱拡散させたり
して、縦型オーバフロードレイン構造におけるオーバフ
ローバリアとしてのｐウェル１２と読み出しゲート部の
拡散層１３とを形成する。
【００１０】そして、チャネリング防止用のＳｉＯ2 膜
１４をＳｉ基板１１の表面に形成した後、１００〜３０
０ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び１〜３×１０12ｃｍ
-2程度のドーズ量でＳｂをＳｉ基板１１に選択的にイオ
ン注入して電荷転送部の拡散層１５を形成し、Ｓｉ基板
１１にｐ型不純物を選択的にイオン注入して拡散層１５
下のｐウェル１６と画素分離領域の拡散層１７とを形成
する。
１４をＳｉ基板１１の表面に形成した後、１００〜３０
０ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び１〜３×１０12ｃｍ
-2程度のドーズ量でＳｂをＳｉ基板１１に選択的にイオ
ン注入して電荷転送部の拡散層１５を形成し、Ｓｉ基板
１１にｐ型不純物を選択的にイオン注入して拡散層１５
下のｐウェル１６と画素分離領域の拡散層１７とを形成
する。
【００１１】なお、図示されている拡散層１５は垂直方
向へ電荷を転送するためのものであるが、水平方向へ電
荷を転送するための拡散層も拡散層１５と同時に形成す
る。その後、図１（ｂ）に示す様に、チャネリング防止
用のＳｉＯ2 膜１４を除去した後、熱酸化を行ってゲー
ト絶縁膜としてのＳｉＯ2 膜１８をＳｉ基板１１の表面
に再び形成する。
向へ電荷を転送するためのものであるが、水平方向へ電
荷を転送するための拡散層も拡散層１５と同時に形成す
る。その後、図１（ｂ）に示す様に、チャネリング防止
用のＳｉＯ2 膜１４を除去した後、熱酸化を行ってゲー
ト絶縁膜としてのＳｉＯ2 膜１８をＳｉ基板１１の表面
に再び形成する。
【００１２】次に、図１（ｃ）に示す様に、電荷転送部
の電極を多結晶Ｓｉ膜２１で形成し、この多結晶Ｓｉ膜
２１の表面を酸化してＳｉＯ2 膜２２を形成する。そし
て、ＳｉＯ2 膜２２及び多結晶Ｓｉ膜２１等をマスクに
してＳｉ基板１１にｎ型不純物をイオン注入してセンサ
部としての拡散層２３を形成し、同様にｐ型不純物をイ
オン注入して正孔蓄積部としての拡散層２４を形成す
る。
の電極を多結晶Ｓｉ膜２１で形成し、この多結晶Ｓｉ膜
２１の表面を酸化してＳｉＯ2 膜２２を形成する。そし
て、ＳｉＯ2 膜２２及び多結晶Ｓｉ膜２１等をマスクに
してＳｉ基板１１にｎ型不純物をイオン注入してセンサ
部としての拡散層２３を形成し、同様にｐ型不純物をイ
オン注入して正孔蓄積部としての拡散層２４を形成す
る。
【００１３】その後、パッシベーション膜２５を全面に
形成し、パッシベーション膜２５上に遮光膜２６を形成
し、遮光膜２６のうちで拡散層２３、２４上の部分に開
口２７を形成する。そして、更に、従来公知の工程を実
行して、このＣＣＤ固体撮像素子を完成させる。
形成し、パッシベーション膜２５上に遮光膜２６を形成
し、遮光膜２６のうちで拡散層２３、２４上の部分に開
口２７を形成する。そして、更に、従来公知の工程を実
行して、このＣＣＤ固体撮像素子を完成させる。
【００１４】ところで、既述の様に、従来のＣＣＤ固体
撮像素子における電荷転送部のｎ型拡散層は、４０〜８
０ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜４×１０12ｃｍ
-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＰか、
７０〜２００ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜４×
１０12ｃｍ-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入さ
れたＡｓで形成されていた。
撮像素子における電荷転送部のｎ型拡散層は、４０〜８
０ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜４×１０12ｃｍ
-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＰか、
７０〜２００ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜４×
１０12ｃｍ-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入さ
れたＡｓで形成されていた。
【００１５】これは、従来のイオン注入装置では大きな
加速エネルギーを得ることができず、Ａｓよりも質量数
の大きい元素をＳｉ基板中の深い位置へ高い精度でイオ
ン注入することが困難なためであった。しかし、本実施
形態では１ＭｅＶ程度の加速エネルギーを得ることがで
きイオン注入装置を用いているので、ＳｂでもＳｉ基板
１１中の深い位置へ高い精度でイオン注入することがで
きる。
加速エネルギーを得ることができず、Ａｓよりも質量数
の大きい元素をＳｉ基板中の深い位置へ高い精度でイオ
ン注入することが困難なためであった。しかし、本実施
形態では１ＭｅＶ程度の加速エネルギーを得ることがで
きイオン注入装置を用いているので、ＳｂでもＳｉ基板
１１中の深い位置へ高い精度でイオン注入することがで
きる。
【００１６】そして、Ｓｂの拡散係数が小さいので、本
実施形態のＣＣＤ固体撮像素子では、電荷転送部の拡散
層１５に接している画素分離領域の拡散層１７や読み出
しゲート部の拡散層１３のｐ型不純物と拡散層１５のＳ
ｂとの補償が少なくて、Ｓｂのドーズ量の低減が抑制さ
れている。このことは、本実施形態の様に、チャネリン
グ防止用のＳｉＯ2 膜１４を除去した後、ゲート絶縁膜
としてのＳｉＯ2 膜１８を熱酸化で再び形成して、熱処
理が多い場合に特に有効である。
実施形態のＣＣＤ固体撮像素子では、電荷転送部の拡散
層１５に接している画素分離領域の拡散層１７や読み出
しゲート部の拡散層１３のｐ型不純物と拡散層１５のＳ
ｂとの補償が少なくて、Ｓｂのドーズ量の低減が抑制さ
れている。このことは、本実施形態の様に、チャネリン
グ防止用のＳｉＯ2 膜１４を除去した後、ゲート絶縁膜
としてのＳｉＯ2 膜１８を熱酸化で再び形成して、熱処
理が多い場合に特に有効である。
【００１７】図２〜４は、Ｓｂで拡散層１５を形成した
本実施形態とこのＳｂと同じドーズ量のＰで拡散層１５
を形成した場合の従来例との比較を示している。即ち、
図２はＳｉ基板１１のうちで垂直方向の電荷転送部にお
ける深さ方向の不純物濃度を示しているが、図２（ｂ）
の従来例に比べて、図２（ａ）の本実施形態では、拡散
層１５の深さ方向への拡散が少ない。
本実施形態とこのＳｂと同じドーズ量のＰで拡散層１５
を形成した場合の従来例との比較を示している。即ち、
図２はＳｉ基板１１のうちで垂直方向の電荷転送部にお
ける深さ方向の不純物濃度を示しているが、図２（ｂ）
の従来例に比べて、図２（ａ）の本実施形態では、拡散
層１５の深さ方向への拡散が少ない。
【００１８】また、図３、４中の実線はＳｉ基板１１の
表面近傍における水平方向の不純物濃度とポテンシャル
とを示しているが、図３（ｂ）、図４（ｂ）の従来例に
比べて、図３（ａ）、図４（ａ）の本実施形態では、拡
散層１５の水平方向への拡散が少なく、拡散層１５の不
純物濃度及びポテンシャルが高い。
表面近傍における水平方向の不純物濃度とポテンシャル
とを示しているが、図３（ｂ）、図４（ｂ）の従来例に
比べて、図３（ａ）、図４（ａ）の本実施形態では、拡
散層１５の水平方向への拡散が少なく、拡散層１５の不
純物濃度及びポテンシャルが高い。
【００１９】図４（ｂ）中の点線は図４（ａ）中の実線
と同じポテンシャルを示しているが、このポテンシャル
を得るためには、図３（ｂ）中に点線で示されている様
に、ドーズ量を多くする必要がある。しかし、この様に
ドーズ量を多くすると、図３（ｂ）から明らかな様に、
拡散層１５中のＰと拡散層１７中のｐ型不純物とが補償
されて、拡散層１７から成る画素分離領域の分離能力が
低下するのみならず、拡散層１５における微小結晶欠陥
数も多くなる。
と同じポテンシャルを示しているが、このポテンシャル
を得るためには、図３（ｂ）中に点線で示されている様
に、ドーズ量を多くする必要がある。しかし、この様に
ドーズ量を多くすると、図３（ｂ）から明らかな様に、
拡散層１５中のＰと拡散層１７中のｐ型不純物とが補償
されて、拡散層１７から成る画素分離領域の分離能力が
低下するのみならず、拡散層１５における微小結晶欠陥
数も多くなる。
【００２０】なお、以上の実施形態では垂直方向の電荷
転送部の拡散層１５と水平方向の電荷転送部の拡散層と
の両方がＳｂで形成されているが、これらの一方のみが
Ｓｂで形成されていてもよい。また、以上の実施形態は
ＣＣＤ固体撮像素子及びその製造方法に本願の発明を適
用したものであるが、ＣＣＤ固体撮像素子以外の例えば
ＭＯＳ型固体撮像素子及びその製造方法にも本願の発明
を適用することができる。
転送部の拡散層１５と水平方向の電荷転送部の拡散層と
の両方がＳｂで形成されているが、これらの一方のみが
Ｓｂで形成されていてもよい。また、以上の実施形態は
ＣＣＤ固体撮像素子及びその製造方法に本願の発明を適
用したものであるが、ＣＣＤ固体撮像素子以外の例えば
ＭＯＳ型固体撮像素子及びその製造方法にも本願の発明
を適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】本願の発明では、電荷転送部の拡散層の
幅が実効的に広いので、電荷転送速度が速い。また、電
荷転送部の拡散層における微小結晶欠陥数が少ないので
発生再結合中心が少なく、この発生再結合中心から電荷
が放出されることによる暗電流が抑制されており、Ｓ／
Ｎが高くて画質が優れている。
幅が実効的に広いので、電荷転送速度が速い。また、電
荷転送部の拡散層における微小結晶欠陥数が少ないので
発生再結合中心が少なく、この発生再結合中心から電荷
が放出されることによる暗電流が抑制されており、Ｓ／
Ｎが高くて画質が優れている。
【図１】本願の発明の一実施形態の製造方法を工程順に
示す側断面図である。
示す側断面図である。
【図２】半導体基板のうちで垂直方向の電荷転送部にお
ける深さ方向の不純物濃度を示すグラフであり、（ａ）
（ｂ）は夫々一実施形態及び一従来例を示している。
ける深さ方向の不純物濃度を示すグラフであり、（ａ）
（ｂ）は夫々一実施形態及び一従来例を示している。
【図３】半導体基板の表面近傍における水平方向の不純
物濃度を示すグラフであり、（ａ）（ｂ）は夫々一実施
形態及び一従来例を示している。
物濃度を示すグラフであり、（ａ）（ｂ）は夫々一実施
形態及び一従来例を示している。
【図４】半導体基板の表面近傍における水平方向のポテ
ンシャルを示すグラフであり、（ａ）（ｂ）は夫々一実
施形態及び一従来例を示している。
ンシャルを示すグラフであり、（ａ）（ｂ）は夫々一実
施形態及び一従来例を示している。
１１ Ｓｉ基板（半導体基板） １５ 拡散層（第
１の拡散層）
１の拡散層）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１１月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】Ｓｉ基板に形成されている例えばＣＣＤ
固体撮像素子では、垂直方向及び水平方向へ電荷を転送
するための電荷転送部のｎ型拡散層は、４０〜８０ｋｅ
Ｖ程度の加速エネルギー及び２〜６×１０12ｃｍ-2程度
のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＰか、７０〜
２００ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜６×１０12
ｃｍ-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＡ
ｓで形成されており、画素分離領域の拡散層や読み出し
ゲート部の拡散層はＢで形成されている。
固体撮像素子では、垂直方向及び水平方向へ電荷を転送
するための電荷転送部のｎ型拡散層は、４０〜８０ｋｅ
Ｖ程度の加速エネルギー及び２〜６×１０12ｃｍ-2程度
のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＰか、７０〜
２００ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜６×１０12
ｃｍ-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＡ
ｓで形成されており、画素分離領域の拡散層や読み出し
ゲート部の拡散層はＢで形成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】そして、チャネリング防止やＳｉ基板１１
の表面の保護等のためのＳｉＯ2 膜１４をＳｉ基板１１
の表面に形成した後、１００〜３００ｋｅＶ程度の加速
エネルギー及び１〜５×１０12ｃｍ-2程度のドーズ量で
ＳｂをＳｉ基板１１に選択的にイオン注入して電荷転送
部の拡散層１５を形成し、Ｓｉ基板１１にｐ型不純物を
選択的にイオン注入して拡散層１５下のｐウェル１６と
画素分離領域の拡散層１７とを形成する。
の表面の保護等のためのＳｉＯ2 膜１４をＳｉ基板１１
の表面に形成した後、１００〜３００ｋｅＶ程度の加速
エネルギー及び１〜５×１０12ｃｍ-2程度のドーズ量で
ＳｂをＳｉ基板１１に選択的にイオン注入して電荷転送
部の拡散層１５を形成し、Ｓｉ基板１１にｐ型不純物を
選択的にイオン注入して拡散層１５下のｐウェル１６と
画素分離領域の拡散層１７とを形成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】なお、図示されている拡散層１５は垂直方
向へ電荷を転送するためのものであるが、水平方向へ電
荷を転送するための拡散層も拡散層１５と同時に形成す
る。その後、図１（ｂ）に示す様に、チャネリング防止
やＳｉ基板１１の表面の保護等のためのＳｉＯ2 膜１４
を除去した後、熱酸化を行ってゲート絶縁膜としてのＳ
ｉＯ2 膜１８をＳｉ基板１１の表面に再び形成する。
向へ電荷を転送するためのものであるが、水平方向へ電
荷を転送するための拡散層も拡散層１５と同時に形成す
る。その後、図１（ｂ）に示す様に、チャネリング防止
やＳｉ基板１１の表面の保護等のためのＳｉＯ2 膜１４
を除去した後、熱酸化を行ってゲート絶縁膜としてのＳ
ｉＯ2 膜１８をＳｉ基板１１の表面に再び形成する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】次に、図１（ｃ）に示す様に、電荷転送部
の電極を多結晶Ｓｉ膜２１で形成し、この多結晶Ｓｉ膜
２１の表面の酸化や堆積によってＳｉＯ2 膜２２を形成
する。そして、ＳｉＯ2 膜２２及び多結晶Ｓｉ膜２１等
をマスクにしてＳｉ基板１１にｎ型不純物をイオン注入
してセンサ部としての拡散層２３を形成し、同様にｐ型
不純物をイオン注入して正孔蓄積部としての拡散層２４
を形成する。
の電極を多結晶Ｓｉ膜２１で形成し、この多結晶Ｓｉ膜
２１の表面の酸化や堆積によってＳｉＯ2 膜２２を形成
する。そして、ＳｉＯ2 膜２２及び多結晶Ｓｉ膜２１等
をマスクにしてＳｉ基板１１にｎ型不純物をイオン注入
してセンサ部としての拡散層２３を形成し、同様にｐ型
不純物をイオン注入して正孔蓄積部としての拡散層２４
を形成する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】ところで、既述の様に、従来のＣＣＤ固体
撮像素子における電荷転送部のｎ型拡散層は、４０〜８
０ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜６×１０12ｃｍ
-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＰか、
７０〜２００ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜６×
１０12ｃｍ-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入さ
れたＡｓで形成されていた。
撮像素子における電荷転送部のｎ型拡散層は、４０〜８
０ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜６×１０12ｃｍ
-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入されたＰか、
７０〜２００ｋｅＶ程度の加速エネルギー及び２〜６×
１０12ｃｍ-2程度のドーズ量でＳｉ基板にイオン注入さ
れたＡｓで形成されていた。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】これは、従来のイオン注入装置では大きな
加速エネルギーを得ることができず、Ａｓよりも質量数
の大きい元素をＳｉ基板中の深い位置へ高い精度でイオ
ン注入することが困難なためであった。しかし、本実施
形態では１ＭｅＶ程度の加速エネルギーを得ることがで
きるイオン注入装置を用いているので、ＳｂでもＳｉ基
板１１中の深い位置へ高い精度でイオン注入することが
できる。
加速エネルギーを得ることができず、Ａｓよりも質量数
の大きい元素をＳｉ基板中の深い位置へ高い精度でイオ
ン注入することが困難なためであった。しかし、本実施
形態では１ＭｅＶ程度の加速エネルギーを得ることがで
きるイオン注入装置を用いているので、ＳｂでもＳｉ基
板１１中の深い位置へ高い精度でイオン注入することが
できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】そして、Ｓｂの拡散係数が小さいので、本
実施形態のＣＣＤ固体撮像素子では、電荷転送部の拡散
層１５に接している画素分離領域の拡散層１７や読み出
しゲート部の拡散層１３のｐ型不純物と拡散層１５のＳ
ｂとの補償が少なくて、Ｓｂのドーズ量の低減が抑制さ
れている。このことは、本実施形態の様に、チャネリン
グ防止やＳｉ基板１１の表面の保護等のためのＳｉＯ2
膜１４を除去した後、ゲート絶縁膜としてのＳｉＯ2 膜
１８を熱酸化で再び形成して、熱処理が多い場合に特に
有効である。
実施形態のＣＣＤ固体撮像素子では、電荷転送部の拡散
層１５に接している画素分離領域の拡散層１７や読み出
しゲート部の拡散層１３のｐ型不純物と拡散層１５のＳ
ｂとの補償が少なくて、Ｓｂのドーズ量の低減が抑制さ
れている。このことは、本実施形態の様に、チャネリン
グ防止やＳｉ基板１１の表面の保護等のためのＳｉＯ2
膜１４を除去した後、ゲート絶縁膜としてのＳｉＯ2 膜
１８を熱酸化で再び形成して、熱処理が多い場合に特に
有効である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【発明の効果】本願の発明では、電荷転送部の拡散層の
幅が実効的に広いので、取扱い可能な電荷量が多くて、
大光量時でも画質の乱れが少ない。また、電荷転送部の
拡散層における微小結晶欠陥数が少ないので発生再結合
中心が少なく、この発生再結合中心から電荷が放出され
ることによる暗電流が抑制されており、Ｓ／Ｎが高くて
画質が優れている。
幅が実効的に広いので、取扱い可能な電荷量が多くて、
大光量時でも画質の乱れが少ない。また、電荷転送部の
拡散層における微小結晶欠陥数が少ないので発生再結合
中心が少なく、この発生再結合中心から電荷が放出され
ることによる暗電流が抑制されており、Ｓ／Ｎが高くて
画質が優れている。
Claims (2)
- 【請求項１】 垂直方向へ電荷を転送するための第１の
拡散層と水平方向へ電荷を転送するための第２の拡散層
との少なくとも一方を形成している不純物がＳｂである
ことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 垂直方向へ電荷を転送するための第１の
拡散層と水平方向へ電荷を転送するための第２の拡散層
との少なくとも一方を、半導体基板にＳｂをイオン注入
することによって形成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 |
|---|---|---|---|
| JP8289355A JPH10116976A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8289355A JPH10116976A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10116976A true JPH10116976A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17742137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8289355A Pending JPH10116976A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10116976A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005268295A (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Canon Inc | 固体撮像素子 |
-
1996
- 1996-10-11 JP JP8289355A patent/JPH10116976A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005268295A (ja) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Canon Inc | 固体撮像素子 |
| JP4700919B2 (ja) * | 2004-03-16 | 2011-06-15 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子 |
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