JPS59130466A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPS59130466A JPS59130466A JP58005676A JP567683A JPS59130466A JP S59130466 A JPS59130466 A JP S59130466A JP 58005676 A JP58005676 A JP 58005676A JP 567683 A JP567683 A JP 567683A JP S59130466 A JPS59130466 A JP S59130466A
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- Japan
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- region
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- solid
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- Pending
Links
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固体撮像素子にかかシ、とくに大容量でしかも
残像の無い固体撮像素子に関するものでるる。
残像の無い固体撮像素子に関するものでるる。
近年、固体撮像素子は小型・軽量という利点に加えて、
残像が無くしかも焼き付けもないという事から広く普及
しようとしている。しかしながら、広く使用されている
％インチ系の固体撮子では、セル数は一般的に２０万１
［！］程匿である為、白黒画像では充分な解像匿全得ら
れるが、カラー画像では解像度不足となってしまう。こ
の解像度不足を補うには、少なくともセル数を４０′）
５個にする必要があるＤしかしながら、セル数を増加す
る事はセル面積ひいては受光部面積の低下を招き、従っ
て信号電（ｆｒ量の蓄積−４全低下ちせる為容易ではな
い０又、残像がないという点においても近年の研究で実
は残像が存在することが分ってきた◎そこで、受光部の
容量を大きくし且つ残像を無くす為の手段として第１図
の様なセル構造が提案されている。図において１−はＰ
型半導体基板、２はゲートば化膜、３はフィールド敗化
膜、４はＰ 型チャネルストッパ領域、５はＰ型基板ｌ
とフォトダイオードを形成するｎ 型領域、６は前記７
オトダイオードの信号の電荷を受は取り、出力回路へ移
送する為のｎ−型領域で例えばＣＯＤの埋込みチャネル
、７は前記フォトダイオードからｎ型領域６へ信号電荷
を移送する為の転送ゲート８はｎ−型領域６の電位全制
御する為のゲート電極、９はｎ領域５の表面に設けられ
たＰ 型領域でろる。本構造によれば、Ｐ 型領域９は
Ｐ型基板ｌと接しているので、常に一定電位にあり、こ
の為、前記フォトダイオードの６瀘としてはｎ 型領域
５とＰ型基板ｌとの接合容量にガロえてＰ 型領域９と
ｎ 型領域５との接合容量もある為、相箔に大きくなる
。又、Ｐ＋型領域９がある為、ｎ 型領域５は常に空乏
化する為、残像も無くなるというものである◎したし、
実際には第１図の様な構造にはならず、第２図の＆ＶＣ
なってしまう。即ち、Ｐ＋型領域９はｎ型領域５の甲に
取多込１れてフローティングになってしまう。これはｎ
型領域５の閑さがＰ 型領域９に対して５〜６倍程度深
く形成される為である０促ってＰ 型領域９がある事に
よる前記した効果は全く発煙されず、むしろ画質を悪く
してしまうという欠点があった。
残像が無くしかも焼き付けもないという事から広く普及
しようとしている。しかしながら、広く使用されている
％インチ系の固体撮子では、セル数は一般的に２０万１
［！］程匿である為、白黒画像では充分な解像匿全得ら
れるが、カラー画像では解像度不足となってしまう。こ
の解像度不足を補うには、少なくともセル数を４０′）
５個にする必要があるＤしかしながら、セル数を増加す
る事はセル面積ひいては受光部面積の低下を招き、従っ
て信号電（ｆｒ量の蓄積−４全低下ちせる為容易ではな
い０又、残像がないという点においても近年の研究で実
は残像が存在することが分ってきた◎そこで、受光部の
容量を大きくし且つ残像を無くす為の手段として第１図
の様なセル構造が提案されている。図において１−はＰ
型半導体基板、２はゲートば化膜、３はフィールド敗化
膜、４はＰ 型チャネルストッパ領域、５はＰ型基板ｌ
とフォトダイオードを形成するｎ 型領域、６は前記７
オトダイオードの信号の電荷を受は取り、出力回路へ移
送する為のｎ−型領域で例えばＣＯＤの埋込みチャネル
、７は前記フォトダイオードからｎ型領域６へ信号電荷
を移送する為の転送ゲート８はｎ−型領域６の電位全制
御する為のゲート電極、９はｎ領域５の表面に設けられ
たＰ 型領域でろる。本構造によれば、Ｐ 型領域９は
Ｐ型基板ｌと接しているので、常に一定電位にあり、こ
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５とＰ型基板ｌとの接合容量にガロえてＰ 型領域９と
ｎ 型領域５との接合容量もある為、相箔に大きくなる
。又、Ｐ＋型領域９がある為、ｎ 型領域５は常に空乏
化する為、残像も無くなるというものである◎したし、
実際には第１図の様な構造にはならず、第２図の＆ＶＣ
なってしまう。即ち、Ｐ＋型領域９はｎ型領域５の甲に
取多込１れてフローティングになってしまう。これはｎ
型領域５の閑さがＰ 型領域９に対して５〜６倍程度深
く形成される為である０促ってＰ 型領域９がある事に
よる前記した効果は全く発煙されず、むしろ画質を悪く
してしまうという欠点があった。
本発明の目的は、上記の欠点企取多除いた固体撮像素子
を提供することでるる。
を提供することでるる。
本発明による固体撮像素子は、−２Ｎ、成型半導体基板
の表面に：、多叙のフォトダイオードが規則的に配列で
れ、前記フォトダイオードは、ｍＪ記基板表面から深さ
方向に形成された一尋電型唄域と他導篭型狽域とからな
シ、更に、前記−尋電型領域と前記基板とを接続する一
寺電狽域をＭしている事全特徴とする。
の表面に：、多叙のフォトダイオードが規則的に配列で
れ、前記フォトダイオードは、ｍＪ記基板表面から深さ
方向に形成された一尋電型唄域と他導篭型狽域とからな
シ、更に、前記−尋電型領域と前記基板とを接続する一
寺電狽域をＭしている事全特徴とする。
次に図面を参照して説明する。
第３図は本発明の一芙施？ＩＩ金示す図で、第１図、第
２図と同一めものには同一符号を付けてろる０本発明で
は、Ｐ 型領域９と半導体基板１とを接続するＰ型領域
ｌＯが設けられている・従りてＰ＋型領域９は常に基板
１の電位に同圧される為、ｎ＋型領領域５方に空乏Ｊｆ
ｉｔを伸ばしてｎ 型領域５を空乏化させる為に、残像
が無くなる。又、フォト＋ ダイオードの８貢もｎ 型領域５とＰ型基板ｌとの接合
容量の他に、Ｐ 型領域９とｎ型領域５との接合容量も
ガロわる為大きくなる０その為、セル面積を小さくする
ことが出来、ひいては高解像度にすることが可能となる
〇 次に本発明によるセル構造を侍る為の製造方法の−シＩ
Ｉ全説明する。第３図におけるｎ−型領域６の形成は本
発明の部分とは無関係である為、この領域を形成した以
後から説明する。
２図と同一めものには同一符号を付けてろる０本発明で
は、Ｐ 型領域９と半導体基板１とを接続するＰ型領域
ｌＯが設けられている・従りてＰ＋型領域９は常に基板
１の電位に同圧される為、ｎ＋型領領域５方に空乏Ｊｆ
ｉｔを伸ばしてｎ 型領域５を空乏化させる為に、残像
が無くなる。又、フォト＋ ダイオードの８貢もｎ 型領域５とＰ型基板ｌとの接合
容量の他に、Ｐ 型領域９とｎ型領域５との接合容量も
ガロわる為大きくなる０その為、セル面積を小さくする
ことが出来、ひいては高解像度にすることが可能となる
〇 次に本発明によるセル構造を侍る為の製造方法の−シＩ
Ｉ全説明する。第３図におけるｎ−型領域６の形成は本
発明の部分とは無関係である為、この領域を形成した以
後から説明する。
先ず、不純物磯厩が５〜１０ Ｘ １０”ｃ；？程度の
Ｐ型基板ｌに５００Ａ程度の熱殴化膜ｌｌ′ｆｒ：形成
し、更にその上に７オトレジスト１２を塗布した後パタ
ーニングＬ、５０Ｋｅｖ 程度でドーズ蓋ｌ〜１．５
Ｘ １ ｏ１８♂のポロンイオン注入を行ないＰ＋型領
域１ｏを形成する（第４図（ａ））。次に７オトレジス
ト１２を除去して・ シリコン窒化膜１３を１０００Ａ
程度堆槓した後フォ・・レジスト１４を塗布しフィール
ド部分を除去する。仄に残存したレジス）１４をマスク
にシリコン窒化ｋ１３を除去し、残存したフォトレジス
ト１４及びシリコ７’Ａ化Ｍ１３にマスクに、ｉ ｏ
□ Ｋｅ Ｖ ％ ドーズｔ２Ｘ１び３０のホロンイ
オン圧入を行って、Ｐ チャネルスト、パ領域４を形成
するｆ（第４図（ｂ））。次に７オトレジスト１４ｔ−
除去して、シリコン窒化ｍｌａをマスクに１−１．５μ
ｍのフィールド酸化Ｍ３’に形成する０引続きシリコン
窒化膜１３、シリコン酸化膜１１を顧去した後、１００
ＯＡ程度のゲート酸化膜２を形成し、通常のシリコンゲ
ートｄ術を使用して、転送ゲート電憔７、ゲート電極８
を形成する（第４図（Ｃ））。最後に、リン全１００〜
１５０Ｋｅｙでドーズｔ ５〜８ Ｘ １０”ｔ：ｍ’
でイオン注入を行ない、１１００℃の窒素雰囲気中で１
μｍ程度まで押し込んでｎ型領域５を形成し、更にボロ
ン’ｔ” ７０〜８０ Ｋｅｖｂ ドーズ１ｉ １
Ｘ １０”ｃｍ”のイオン注入を行なってＰ 型領域９
を形成すると第３図に示す様な構造ができる・ なお、以上は半導体基板表面にフォトダイオードを有す
る全ての固体撮像素子に通用可能である０
Ｐ型基板ｌに５００Ａ程度の熱殴化膜ｌｌ′ｆｒ：形成
し、更にその上に７オトレジスト１２を塗布した後パタ
ーニングＬ、５０Ｋｅｖ 程度でドーズ蓋ｌ〜１．５
Ｘ １ ｏ１８♂のポロンイオン注入を行ないＰ＋型領
域１ｏを形成する（第４図（ａ））。次に７オトレジス
ト１２を除去して・ シリコン窒化膜１３を１０００Ａ
程度堆槓した後フォ・・レジスト１４を塗布しフィール
ド部分を除去する。仄に残存したレジス）１４をマスク
にシリコン窒化ｋ１３を除去し、残存したフォトレジス
ト１４及びシリコ７’Ａ化Ｍ１３にマスクに、ｉ ｏ
□ Ｋｅ Ｖ ％ ドーズｔ２Ｘ１び３０のホロンイ
オン圧入を行って、Ｐ チャネルスト、パ領域４を形成
するｆ（第４図（ｂ））。次に７オトレジスト１４ｔ−
除去して、シリコン窒化ｍｌａをマスクに１−１．５μ
ｍのフィールド酸化Ｍ３’に形成する０引続きシリコン
窒化膜１３、シリコン酸化膜１１を顧去した後、１００
ＯＡ程度のゲート酸化膜２を形成し、通常のシリコンゲ
ートｄ術を使用して、転送ゲート電憔７、ゲート電極８
を形成する（第４図（Ｃ））。最後に、リン全１００〜
１５０Ｋｅｙでドーズｔ ５〜８ Ｘ １０”ｔ：ｍ’
でイオン注入を行ない、１１００℃の窒素雰囲気中で１
μｍ程度まで押し込んでｎ型領域５を形成し、更にボロ
ン’ｔ” ７０〜８０ Ｋｅｖｂ ドーズ１ｉ １
Ｘ １０”ｃｍ”のイオン注入を行なってＰ 型領域９
を形成すると第３図に示す様な構造ができる・ なお、以上は半導体基板表面にフォトダイオードを有す
る全ての固体撮像素子に通用可能である０
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は従来の固体撮像素子の断面図、第３図
及び第４図＜＆）〜（ｃ）は本発明による固体撮像素子
の断面図及び製造工程順の断面図である。 向、図において、 ｌ・・・・・・Ｐ型半導体基板、２・・・・・・ゲート
酸化膜、３・・・・・・フィールド酸化膜、４・・・・
・・Ｐチャネルストッパ領域、５・・・・・・ｎ＋型領
領域６・・・・・・ｎ−型領域、７・・・・・・転送ゲ
ート電極、８・・・・・・ゲート電惟、９．１０°・・
°°・Ｐ 型領域、１１・・・・・・シＩＪコン哨イヒ
膜、１２．１４・・・・・・フォトレジスト、１３・・
・・・・シ１ノコン窒化膜〇 第１区 第２図 第３図 一〜−１ 第４図（久） 、ど＼−１ 第４図（ｂ） 第４図（Ｃ）
及び第４図＜＆）〜（ｃ）は本発明による固体撮像素子
の断面図及び製造工程順の断面図である。 向、図において、 ｌ・・・・・・Ｐ型半導体基板、２・・・・・・ゲート
酸化膜、３・・・・・・フィールド酸化膜、４・・・・
・・Ｐチャネルストッパ領域、５・・・・・・ｎ＋型領
領域６・・・・・・ｎ−型領域、７・・・・・・転送ゲ
ート電極、８・・・・・・ゲート電惟、９．１０°・・
°°・Ｐ 型領域、１１・・・・・・シＩＪコン哨イヒ
膜、１２．１４・・・・・・フォトレジスト、１３・・
・・・・シ１ノコン窒化膜〇 第１区 第２図 第３図 一〜−１ 第４図（久） 、ど＼−１ 第４図（ｂ） 第４図（Ｃ）
Claims (1)
- 一導亀型牛得体基板の表面に多数のフォトダイオードが
配列され、前記フォトダイオードは別記基板の弐面から
深さ方向に形成された一導峨型領域と他導電型領域とか
らなり、史に前記−４岨型領域と一１Ｊ記基板と全接続
する一４電形領域が形成されている事を特徴とする固体
撮像素子０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58005676A JPS59130466A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58005676A JPS59130466A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59130466A true JPS59130466A (ja) | 1984-07-27 |
Family
ID=11617698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58005676A Pending JPS59130466A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59130466A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01135184A (ja) * | 1987-11-19 | 1989-05-26 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JPH02168670A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-06-28 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JPH02304974A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Nec Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
| US6528342B2 (en) | 1996-09-19 | 2003-03-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state imaging apparatus, method of manufacturing the same and video system using such solid state imaging apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5386516A (en) * | 1977-01-10 | 1978-07-31 | Hitachi Ltd | Solid state pickup device |
-
1983
- 1983-01-17 JP JP58005676A patent/JPS59130466A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5386516A (en) * | 1977-01-10 | 1978-07-31 | Hitachi Ltd | Solid state pickup device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01135184A (ja) * | 1987-11-19 | 1989-05-26 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JPH02168670A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-06-28 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JPH02304974A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-18 | Nec Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
| US6528342B2 (en) | 1996-09-19 | 2003-03-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state imaging apparatus, method of manufacturing the same and video system using such solid state imaging apparatus |
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