JPS61114572A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPS61114572A JPS61114572A JP59235221A JP23522184A JPS61114572A JP S61114572 A JPS61114572 A JP S61114572A JP 59235221 A JP59235221 A JP 59235221A JP 23522184 A JP23522184 A JP 23522184A JP S61114572 A JPS61114572 A JP S61114572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- polysilicon
- oxide film
- element isolation
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 17
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 31
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 abstract description 30
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- XUKUURHRXDUEBC-SXOMAYOGSA-N (3s,5r)-7-[2-(4-fluorophenyl)-3-phenyl-4-(phenylcarbamoyl)-5-propan-2-ylpyrrol-1-yl]-3,5-dihydroxyheptanoic acid Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-SXOMAYOGSA-N 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000005513 bias potential Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWMLJOLKUYYJFJ-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,5,6,7-Hexahydroxyheptanoic acid Chemical compound OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O KWMLJOLKUYYJFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100001475 Aeromonas hydrophila subsp. hydrophila (strain ATCC 7966 / DSM 30187 / BCRC 13018 / CCUG 14551 / JCM 1027 / KCTC 2358 / NCIMB 9240 / NCTC 8049) alr-1 gene Proteins 0.000 description 1
- -1 BF2 ions Chemical class 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000070 arsenic hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N bromotrifluoromethane Chemical compound FC(F)(F)Br RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920002781 resilin Polymers 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H01L27/14681—
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Element Separation (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は素子分離領域を有する半導体装置の製造方法に
係シ、特に一導電型の半導体で形成された素子分離領域
によって各素子を電気的に分離する半導体装置の製造方
法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having an element isolation region, and particularly relates to a method for manufacturing a semiconductor device having an element isolation region. The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device that is separated into two parts.
第4図(&)は、特願昭58−120755号に記載さ
れている光電変換装置の平面図、第4図(b)は、その
A −A’線断面図である。FIG. 4(&) is a plan view of the photoelectric conversion device described in Japanese Patent Application No. 120755/1982, and FIG. 4(b) is a sectional view taken along the line A-A'.
第4図(−)および(b)において、n+シリコン基板
101上に光センサセルが配列されておシ、各党センサ
セルは5io2 、5tsN4 、又はポリシリ゛コン
等により成る素子分離領域102によって隣りの光セン
サセルから電気的に絶縁されている。In FIGS. 4(-) and 4(b), optical sensor cells are arranged on an n+ silicon substrate 101, and each sensor cell is connected to the adjacent optical sensor cell by an element isolation region 102 made of 5io2, 5tsN4, polysilicon, or the like. electrically isolated from
各光センサセルは次のような構成を有する。Each optical sensor cell has the following configuration.
エピタキシャル技術等で形成される不純物濃度の低いn
″″領域103上にはpタイプの不純物(たトエばゾロ
ン等)をドーピングすることでp領域104および10
5が形成され、p領域104にはn+領域106が形成
されている。Low impurity concentration n formed by epitaxial technology etc.
By doping a p-type impurity (such as Tatoebazolone) on the ``'' region 103, p regions 104 and 10 are formed.
5 is formed, and an n+ region 106 is formed in the p region 104.
p領域104および105は、各々pチャネルMO8ト
ランジスタのソースおよびドレインであシ、p領域10
4および?領域106は、各々NPNバイプーラトラン
ジスタのベースおよびエミッタである。すなわち、p領
域104は、pチャネルMO8トランジスタのソースと
NPNパイ4−ラトランジスタのベースを兼ねている。P regions 104 and 105 are the source and drain of a p-channel MO8 transistor, respectively;
4 and? Regions 106 are the base and emitter of an NPN bipolar transistor, respectively. That is, p region 104 serves both as the source of the p-channel MO8 transistor and as the base of the NPN transistor.
このよ5に各領域が形成されたn−領域103上には酸
化膜107が形成され、酸化膜107上に前記pチャネ
ルMO8トランジスタのダート電極108と、MOSキ
ャパシタ電極109とが形成されている。MOSキャパ
シタ電極109は、酸化膜107を挾んでp領域104
と対向し、キャノ々シタを構成する。An oxide film 107 is formed on the n-region 103 in which each region is formed in this way, and a dirt electrode 108 of the p-channel MO8 transistor and a MOS capacitor electrode 109 are formed on the oxide film 107. . MOS capacitor electrode 109 is connected to p region 104 with oxide film 107 in between.
Facing them, they form a canon.
その他vcn+領域106に接続されたエミ、り電極1
10.p領域105に接続された電極111がそれぞれ
形成されている。Other emitter electrodes 1 connected to the vcn+ region 106
10. Electrodes 111 connected to p-region 105 are respectively formed.
光はバイポーラトランジスタのベースであるp領域10
4へ入射し、光量に対応した電荷がp領域104に蓄積
される(蓄積動作)。蓄積された電荷によってペース電
位は変化し、その電位変化をエミッタ電極110から読
出すことで、入射光量に対応した電気信号を得ることが
できる(読出し動作)。また、p領域104を所定電位
(ここでは負電位)にリセットするには、電極111に
所定電圧を印加しておき、ダート電極108に電圧を印
加してpチャネルMO8トランジスタを導通状態にすれ
ばよい(リフレッシ、動作)。このリフレッシ。動作に
よって、ベースであるp領域104の完全な初期化が行
われたことになり、以後上述の蓄積、読出し、す7レツ
シーという各動作が繰シ返される。The light is transmitted to the p region 10 which is the base of the bipolar transistor.
4, and charges corresponding to the amount of light are accumulated in the p region 104 (accumulation operation). The pace potential changes depending on the accumulated charge, and by reading out the potential change from the emitter electrode 110, an electric signal corresponding to the amount of incident light can be obtained (reading operation). Furthermore, in order to reset the p-region 104 to a predetermined potential (here, a negative potential), a predetermined voltage is applied to the electrode 111, and a voltage is applied to the dirt electrode 108 to make the p-channel MO8 transistor conductive. Good (refreshing, working). This refresh. By this operation, the p-region 104, which is the base, has been completely initialized, and the above-described operations of storage, readout, and retrieval are repeated thereafter.
このように、リフレッシュ動作時にベースであるp領域
104を所定の負電圧に固定することで、光の強弱に関
係なく光情報を完全に、かつ高速で消去することができ
る。In this way, by fixing the base p-region 104 to a predetermined negative voltage during the refresh operation, optical information can be completely and quickly erased regardless of the intensity of light.
しかしながら、特に光電変換装置では、感度の向上およ
び高解像度化の要請等に伴って、素子表面を有効に利用
することが望ましい。However, especially in photoelectric conversion devices, it is desirable to effectively utilize the element surface due to demands for improved sensitivity and higher resolution.
この点で、従来の光電変換装置は十分ではなかりた。す
なわち、第1図に示すようVC,絶縁材より成る素子分
離領域102およびp領域105を有しているために、
この領域分だけ素子が大きくなり、しかもリフレッシ、
時に導通状態となるpチャネルMOSトランジスタの一
方の主電極領域105に所定の負電圧を印加するための
配線を特別に設ける必要がある。In this respect, conventional photoelectric conversion devices were not sufficient. That is, as shown in FIG. 1, since it has a VC, an element isolation region 102 made of an insulating material, and a p region 105,
The element becomes larger by this area, and the refresh
It is necessary to provide a special wiring for applying a predetermined negative voltage to one main electrode region 105 of the p-channel MOS transistor, which sometimes becomes conductive.
一方、半導体よ)成る素子分離領域の場合、2〜4μm
の幅でチップ内を引きまわすと、抵抗値がシート抵抗の
2500〜5000倍となシ、電位分布が発生する問題
が生ずる。On the other hand, in the case of element isolation regions made of semiconductors, the thickness is 2 to 4 μm.
If the wire is routed around the inside of the chip with a width of 2,500 to 5,000 times the sheet resistance, a problem arises in which potential distribution occurs.
また素子分離領域を深く形成しようとすると、幅も同程
度に広C→素子表面の無駄が大きくなってしまう。Furthermore, if an attempt is made to form a deep element isolation region, the width will be similarly wide (C), and the waste of the element surface will become large.
本発明は上記従来の問題点に鑑み成されたものでラシ、
その目的は完全な素子分離が実現でき、素子分離領域の
抵抗値が低く、かつ素子表面を有効に利用できる半導体
装置の製造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems.
The purpose is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can realize complete element isolation, have a low resistance value in the element isolation region, and make effective use of the element surface.
本発明による半導体装置の製造方法は、一導電型半導体
層に形成された各素子を反対導電型半導体の素子分離領
域によって電気的に分離した半導体装置t−製造する方
法において、前記一導電型半導体層の素子分離領域を形
成すべき位置に所望の深さの溝を形成する第1ステップ
と、
該溝に反対導電型の多結晶半導体を形成する第2ステ、
プと、
によって前記素子分離領域を形成することを特徴とする
。A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a method for manufacturing a semiconductor device in which each element formed in a semiconductor layer of one conductivity type is electrically isolated by an element isolation region of a semiconductor of an opposite conductivity type. a first step of forming a groove of a desired depth at a position in the layer where an element isolation region is to be formed; a second step of forming a polycrystalline semiconductor of an opposite conductivity type in the groove;
The element isolation region is formed by the following steps.
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は、本発明による半導体装置の製造方法の一実施
例の製造工程図である。FIG. 1 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
まず、第1図(a) K示されるよ5に、不純物濃度I
X 10 〜5 X 10”cyt−”のnfiシリ
コン基板1の裏面に、不純物濃度I X 10”〜I
X 1020譚−3のオーミツクコ/タクト用のn+層
2をP 、 As又はsbの拡散によって形成する。続
いて、n+層層上上厚さ3000〜7000Xの酸化膜
3(たとえば5to2膜)を■法によって形成する。First, as shown in FIG. 1(a), the impurity concentration I
On the back surface of the NFI silicon substrate 1 with an impurity concentration of I
The n+ layer 2 for the Omitsuko/Tact of X1020 Tan-3 is formed by diffusion of P, As, or sb. Subsequently, an oxide film 3 (for example, a 5to2 film) having a thickness of 3000 to 7000× is formed on the n+ layer by the method (3).
酸化膜3はバックコートと呼ばれ、基板1が熱処理され
る際の不純物蒸気の発生を防止するものである。The oxide film 3 is called a back coat and is used to prevent impurity vapor from being generated when the substrate 1 is heat treated.
次に、基板10表面を、温度1000℃、 HcAを2
1/min、 N2を60 J/mlnの条件で約1.
5分間エツチングした後、ソースガス5ta2cz2
(100チ)を1.21/mkn 、ドーぜングfス(
N2希釈P)13 。Next, the surface of the substrate 10 was heated to a temperature of 1000°C and 2 HcA.
1/min, N2 at 60 J/mln.
After etching for 5 minutes, source gas 5ta2cz2
(100chi) to 1.21/mkn, dosing fs(
N2 dilution P)13.
20PPM)を100CC流し、成長温度1000℃。20PPM) was flowed at 100CC, and the growth temperature was 1000℃.
120〜180Torrの減圧下において、n−1ピタ
キシャル層4(以下、n一層4とする)を形成する。こ
の時の単結晶成長速度は0.5μm/mim 、厚さは
2〜10μm1そして不純物濃度はI X 1012〜
1016鋸−3,好ましくは10〜10 譚 である〔
第1図(b)〕。An n-1 pitaxial layer 4 (hereinafter referred to as n-layer 4) is formed under a reduced pressure of 120 to 180 Torr. At this time, the single crystal growth rate was 0.5 μm/mm, the thickness was 2-10 μm1, and the impurity concentration was I x 1012 ~
1016 saw-3, preferably 10-10 tan [
Figure 1(b)].
なお、n″″″層4質を向上させるためには、基板をま
ず1150〜1250℃程度の高温処理で表面近傍から
酸素を除去して、その後800℃程度の長時間熱処理に
よシ基板内部にマイクロディフェクトを多数発生させ、
デヌーデットゾー/を有するイントリンシック2ッタリ
ングの行える基板にしておくこともきわめて有効である
。In order to improve the quality of the n'''' layer 4, the substrate is first treated at a high temperature of about 1,150 to 1,250°C to remove oxygen from the vicinity of the surface, and then heat-treated for a long time at about 800°C to remove the inside of the substrate. causes many micro-defects,
It is also very effective to use a substrate that can perform intrinsic bittering with denudetzo.
続いて、n一層4上に厚さ8000〜12000芙の酸
化膜5をパイロジェネ、り酸化(N2+02)、ウェッ
ト酸化(02+ N20 ) 、又はスチーム酸化(N
2 + N20 )により形成する。更に、積層欠陥等
のない良好な酸化膜を得るには、800〜1000℃の
温度での高圧酸化が適している。Subsequently, an oxide film 5 with a thickness of 8,000 to 12,000 mm is formed on the n-layer 4 by pyrogenation, oxidation (N2+02), wet oxidation (02+N20), or steam oxidation (N2).
2 + N20). Furthermore, high-pressure oxidation at a temperature of 800 to 1000° C. is suitable for obtaining a good oxide film free of stacking defects and the like.
そして、素子分離領域を形成するために、酸化膜5の一
部をフォトリソグラフィ法によって選択的に除去する〔
第1図(C)〕。Then, in order to form an element isolation region, a part of the oxide film 5 is selectively removed by photolithography.
Figure 1 (C)].
次に、酸化膜5をマスクとして、n″″″層4IB(リ
アクティツイオンエッチング装置)を用いて選択的にエ
ツチングし、素子分離領域を形成するための溝Gを形成
する〔第1図(d)〕。このエエツチング種のガスとし
【は、SF6又tiCF+ + 02又はsp6 +
CCl4を用い喪。Next, using the oxide film 5 as a mask, selective etching is performed using the n'''' layer 4IB (reactive ion etching apparatus) to form a groove G for forming an element isolation region (see Fig. 1). (d)] This etching type gas [is SF6 or tiCF+ + 02 or sp6 +
Mourning using CCl4.
溝Gを形成すると、RIBを用いたエツチング工程で発
生した不純物および残留物の除去と表面清浄化のために
、7ツ酸等の強酸と超音波洗浄の併用によって洗浄を行
う。また、乾燥工程は、一般に用いられるリンサードラ
イヤを利用するものと、ラング加熱とを併用した乾燥法
を用いると、良い結果が得られた。Once the grooves G are formed, cleaning is performed using a combination of strong acid such as heptonic acid and ultrasonic cleaning to remove impurities and residues generated during the etching process using RIB and to clean the surface. In addition, good results were obtained when the drying process used a commonly used dryer using a rinser dryer and a drying method that combined Lang heating.
続いて、゛減圧CVD法を用いて溝GKf!すyリコン
6を埋込む〔第1図(・)〕。Subsequently, the groove GKf! is formed using the low pressure CVD method. Embed Syricon 6 [Figure 1 (・)].
ポリシリコン6の堆積条件は、温度560〜700℃、
堆積速度40〜12017m1n 、圧力0、2〜1.
0 Torr 、種ガス量(sta4zoo*)は20
〜200087m111である。The deposition conditions for polysilicon 6 are a temperature of 560 to 700°C;
Deposition rate: 40-12017 m1n, pressure: 0, 2-1.
0 Torr, seed gas amount (sta4zoo*) is 20
~200087m111.
こうして4リシリコン6を埋込むと、ポリシリコンロに
p型不純物としてゾロンを拡散する。After embedding the polysilicon 6 in this manner, zolon is diffused into the polysilicon as a p-type impurity.
まず、ウェハ状に形成されたがロンナイトライド(以下
BNとする)を第1図(e)に示されるウェハと向い合
せて拡散炉内に配置し、N2+02+N2雰囲気で80
0℃の熱処理を行なって不純物Bを含んだ&0ンガラス
をポリシリコンロ上に付着させる。First, a wafer-shaped ronitride (hereinafter referred to as BN) was placed in a diffusion furnace facing the wafer shown in FIG.
A heat treatment is performed at 0° C. to deposit glass containing impurity B on the polysilicon.
続いて、N2雰囲気中で1050〜1150℃の熱処理
を2〜6時間行い、付着不純物Bをポリシリコンロ内へ
押込む。その際、ポリシリコンロへの不純物拡散は、n
一層4に比較してはやく進行し、また11″″層4は酸
化膜5によりて覆われているために、n″″層4内にお
いて、ゾロン拡散は実質的に溝G内のポリシリコンロに
のみ行われる。以下、溝G内のぎロン拡散されたpポリ
シリコンを素子分離領域6とする。Subsequently, heat treatment is performed at 1050 to 1150° C. for 2 to 6 hours in an N2 atmosphere to push the attached impurity B into the polysilicon layer. At that time, impurity diffusion into polysilicon is n
Since the 11'' layer 4 is covered with the oxide film 5, the zolon diffusion in the n'' layer 4 is substantially caused by the polysilicon in the groove G. It is carried out only in Hereinafter, the p-polysilicon diffused in the groove G will be used as the element isolation region 6.
次に、ガス8F4+02t−用いたRIEによって工。Next, RIE using gas 8F4+02t- was performed.
デパック(凸部からエツチングする方法)を行い、表面
のポリシリコンおよび酸化膜5を順次エツチングし、平
坦化する〔第1図(f)〕。Depacking (a method of etching from the convex portion) is performed to sequentially etch the polysilicon and oxide film 5 on the surface and flatten it [FIG. 1(f)].
なお、上記素子分離領域6を形成する工程は、第1図(
s)Kおける?リシリ;ンを堆積する際にB2H6(ジ
ゲラン)等のガスを混合して、不純物を含んだポリシリ
コンを堆積すれば、ゾロン拡散工程を省略することがで
きる。Note that the step of forming the element isolation region 6 is shown in FIG.
s) Can you put K? If polysilicon containing impurities is deposited by mixing a gas such as B2H6 (digerane) when depositing resilin, the zolon diffusion step can be omitted.
こうして、plJの素子分離領域6が形成されると、表
面に残っ九酸化膜、汚れ等を取シ除くために、7.酸等
の薬品によ部表面清浄化を行う。After the element isolation region 6 of plJ is formed in this way, 7. Partial surface cleaning is performed using chemicals such as acids.
次に、バイポーラトランジスタのペース領域を形成する
。Next, a space region for the bipolar transistor is formed.
まず、バッファ用酸化膜7を表面に形成し、その上にレ
ゾスト8を塗布してベースとなるべき領域をパターニン
グする〔第1図(g)〕。First, a buffer oxide film 7 is formed on the surface, and a resist 8 is applied thereon to pattern a region to become a base [FIG. 1(g)].
駿酸化膜は、ペース領域をイオン注入によって形成する
際のチャネリング防止および表面欠陥防止のために設け
られ、厚さは500〜1500Xである。The oxide film is provided to prevent channeling and surface defects when forming the pace region by ion implantation, and has a thickness of 500 to 1500×.
続いて、BF3を材料ガスとして生成されたB+イオン
又はBF2 イオンをウェハへ打ち込む。この時レジ
スト8がマスクとなシ、レジスト8が除去された部分に
だけB+イオンが注入される。この表面濃度は1×10
〜5 X 10 tyn %望ましくは1〜20X
10 cm であシ、イオン注入量は7×10〜1
×10 の 、望ましくはI X 1012〜lXl0
cm である。Subsequently, B+ ions or BF2 ions generated using BF3 as a material gas are implanted into the wafer. At this time, the resist 8 is used as a mask, and B+ ions are implanted only in the areas where the resist 8 is removed. This surface concentration is 1×10
~5 X 10 tyn% preferably 1~20X
10 cm thick, ion implantation amount is 7×10~1
×10, preferably IX1012 to lXl0
cm.
こうしてイオンが注入されると、レジスト8が除去され
、N2雰囲気で1000〜1100℃の熱処理が行われ
る。この熱処理によって、注入されたがロンイオンを電
気的に活性化させ結晶欠陥を除去し、ベースとなるp領
域9(以下、ベース領域9とする。)を形成する。さら
に、パイロジェネ、り酸化(H2+ 02 )によって
ペース領域9を所定の深さまで拡散によ)形成するとと
もに、酸化膜lOを形成する〔第1図(h)〕。After the ions are implanted in this manner, the resist 8 is removed and heat treatment is performed at 1000 to 1100° C. in an N2 atmosphere. Through this heat treatment, the implanted ions are electrically activated, crystal defects are removed, and a p region 9 (hereinafter referred to as base region 9) serving as a base is formed. Furthermore, a pace region 9 is formed by pyrogenation and oxidation (H2+ 02 ) by diffusion to a predetermined depth, and an oxide film 1O is formed [FIG. 1(h)].
ペース領域9の深さはたとえば0.6〜1μm程度であ
る。The depth of the pace region 9 is, for example, about 0.6 to 1 μm.
ペース領域9の厚さと不純物濃度は以下のような考えで
決定する。感度を上げようとすれば、ペース領域9の不
純物濃度を下げてベース・エミッタ間容量Cbeを小さ
くすることが望ましい。Cbeは略々次のように与えら
れる。The thickness and impurity concentration of the pace region 9 are determined based on the following considerations. In order to increase the sensitivity, it is desirable to lower the impurity concentration in the pace region 9 to reduce the base-emitter capacitance Cbe. Cbe is given approximately as follows.
ただし、vbtは工ばツタ・ペース間拡散電位であシ、
で与えられる。ここで、Cはシリコン結晶の誘電率、N
Dはエミッタの不純物濃度、Nムはベースのエミッタに
隣接する部分の不純物密度n1は真性キャリア濃度As
はペース領域の面積、kは?ルッマン定数、Tは温度、
qは単位電荷量である。Nムを小さくする程Cbeは小
さくなって、感度は上昇するが、Nムをあまシ小さくし
すぎるとペース領域が動作状態で完全に空乏化してパン
チングスルー状態になってしまうため、あまシ低くはで
きない。However, vbt is the ivy-to-pace diffusion potential, which is given by: Here, C is the dielectric constant of silicon crystal, N
D is the impurity concentration of the emitter, N is the impurity density n1 of the base adjacent to the emitter, and is the intrinsic carrier concentration As.
is the area of the pace region, and is k? Lutmann constant, T is temperature,
q is a unit charge amount. As Nmu becomes smaller, Cbe becomes smaller and the sensitivity increases, but if Nmu is made too small, the pace region will be completely depleted in the operating state and a punching-through state will occur, so the sensitivity will be low. I can't.
ペース領域が完全に空乏化して)4ンチングスルー状態
にならない程度に設定する。The pace region is set to such an extent that it does not become completely depleted (4 inches through).
なお、ペース領域9を形成する方法としては、BSGを
ウェハ上に堆積させて、1100〜1200℃の熱拡散
によって不純物Bを所定の深さまで拡散させて形成する
方法もある。Note that as a method of forming the pace region 9, there is also a method of depositing BSG on a wafer and diffusing impurity B to a predetermined depth by thermal diffusion at 1100 to 1200°C.
こうして、素子分離領域6およびペース領域9が形成さ
れると、酸化膜10を選択的に除去し、そこに厚さ数十
〜数百芙の酸化膜11および12を形成する〔第1図(
i)〕。ここでは、HCt(100〜200 al、/
min )を含む(02+ HCt十N2 )ガスによ
シ酸化することで良い結果が得られた。After the element isolation region 6 and the space region 9 are formed in this manner, the oxide film 10 is selectively removed, and oxide films 11 and 12 with a thickness of several tens to hundreds of layers are formed thereon (see FIG. 1).
i)]. Here, HCt (100-200 al, /
Good results were obtained by oxidizing with (02+ HCt + N2) gas containing (min).
なお、酸化膜11および12の代わシに減圧(至)法を
用いた窒化膜(5i3N4)でも良い。窒化膜は、誘電
率が8102の約2倍でらシ、大きなコンデンサ容量を
得ることができる。また酸化膜(5to2膜)は81と
8102の界面が安定であシ、熱ストレスや界面準位が
少ないという利点がある。Note that instead of the oxide films 11 and 12, a nitride film (5i3N4) using a reduced pressure method may be used. The dielectric constant of the nitride film is approximately twice that of 8102, and a large capacitor capacity can be obtained. Further, the oxide film (5to2 film) has the advantage that the interface between 81 and 8102 is stable, and thermal stress and interface states are small.
酸化膜11および12を形成すると、p+イオンを5×
10〜1×10 cm イオン注入する。When oxide films 11 and 12 are formed, p+ ions are
Implant 10-1×10 cm ions.
このイオン注入は、ペース領域9と素子分離領域6との
間に形成されるpチャネルMO8トランジスタがスイッ
チ動作を行う場合のしきい値電圧vthを決定するため
に行われる。本実施例では、しきい値電圧は0.5〜2
vに設定した。This ion implantation is performed to determine the threshold voltage vth when the p-channel MO8 transistor formed between the pace region 9 and the element isolation region 6 performs a switching operation. In this example, the threshold voltage is 0.5 to 2
It was set to v.
続いて、エミ、り電極およびエミッタ領域を形成するた
めに、フォトリソグラフィを用いて酸化膜11の一部を
除去する。そして、(N2 + SiH4+ AlR1
1)又は(He + 81H4+ AsH3)又は(H
a +81H4+ PH,) ;ガスを用いて、CVD
法により As又はPドーグのポリシリコンを堆積する
。この時の堆積温度は550℃〜900℃程度、厚さは
2000〜7000Xである。むろん、ノンドーグのポ
リシリコンを(至)法で堆積しておいて、その′後As
又はPを拡散しても良い。Subsequently, a portion of the oxide film 11 is removed using photolithography in order to form an emitter, an electrode, and an emitter region. And (N2 + SiH4 + AlR1
1) or (He + 81H4+ AsH3) or (H
a +81H4+ PH,) ; Using gas, CVD
As or P dope polysilicon is deposited by a method. The deposition temperature at this time is about 550°C to 900°C, and the thickness is 2000 to 7000X. Of course, non-doped polysilicon is deposited by the method, and then As
Alternatively, P may be diffused.
そして、堆積し九Iリシリコン膜をマスク合わせフォト
リングラフィ工程の後エツチングで除去し、ポリクリコ
ン13および14を形成する〔第1図(j)〕。ただし
、堆積したポリシリコンのエツチングはC2CL2F4
a (CBrF3 + C22)等のガス系で行う。Then, the deposited silicon film is removed by etching after a mask alignment photolithography process to form polycrystalline silicon 13 and 14 [FIG. 1(j)]. However, the etching of the deposited polysilicon is C2CL2F4
a (CBrF3 + C22) or other gas system.
続いて、熱処理全行うことで、ポリシリコン13から不
純物(Am)をベース領域9の内部に拡散させ、n+エ
ミ、り領域15を形成する〔第1図(k) ) 。Subsequently, a complete heat treatment is performed to diffuse the impurity (Am) from the polysilicon 13 into the base region 9, forming an n+ emitter region 15 (FIG. 1(k)).
次に、厚さ3000〜7000Xの5io2膜16を上
述のガス系の(至)法で堆積し、続いて、マスク合せ工
程とエツチング工程とによυポリシリコン14上にコン
タクトホールを開ける。このコンタクトホールに電極1
7 (At、 At−81、At−Cu−81等の金属
)を真空蒸着又はスパッタリングによって堆積させる〔
第1図(4〕。Next, a 5io2 film 16 with a thickness of 3000 to 7000X is deposited by the above-mentioned gas-based method, and then a contact hole is formed on the υ polysilicon 14 by a mask alignment process and an etching process. Electrode 1 is inserted into this contact hole.
7 (metal such as At, At-81, At-Cu-81, etc.) is deposited by vacuum evaporation or sputtering [
Figure 1 (4).
続いて、PSG膜又は5102膜等の眉間絶縁膜18を
CVD法で厚さ3000〜6000X堆積させる。Subsequently, a glabellar insulating film 18 such as a PSG film or a 5102 film is deposited to a thickness of 3000 to 6000× by CVD.
そして、マスク合わせおよび工、チング工程により、/
リシリコン13上にコンタクトホールを開け、電極19
(At、 At−81、At−Cu−81等の金属)
を形成する〔第1図(ホ)〕。Then, through mask alignment, machining, and chiming processes, /
A contact hole is made on the silicon 13 and the electrode 19 is
(Metals such as At, At-81, At-Cu-81, etc.)
[Figure 1 (e)].
そして最後に、パ、シペーシ、ン膜20 (PSG膜又
は815N4膜等)をCVD法によって形成し、ウェハ
裏面に電極21 (ht 、ht−sl、 Au等の金
属)を形成して完成する〔第1図(→〕。Finally, a carbon film 20 (PSG film or 815N4 film, etc.) is formed by the CVD method, and an electrode 21 (metal such as HT, HT-SL, Au, etc.) is formed on the back surface of the wafer to complete the process. Figure 1 (→).
なお、本実施例では、溝Gの深さをn″″″層4さに等
しくしたが、これに限定されるものではなく、n一層4
に広がる空乏層を素子間で分離できる深さであれば十分
である。Note that in this embodiment, the depth of the groove G is equal to n'''' layer 4, but is not limited to this, and
A depth that can separate the depletion layer that spreads between elements is sufficient.
第2図は、第1図(、)に示される光センサセルを2次
元的に配列した光電変換装置の平面図であ択一中のB
−B’線断面が第1図(、)に相当する。Figure 2 is a plan view of a photoelectric conversion device in which the optical sensor cells shown in Figure 1 (,) are arranged two-dimensionally.
-B' line cross section corresponds to FIG. 1 (, ).
次に、第1図(、)および第2図を参照しながら、本実
施例によって製造された光電変換装置の構成および動作
を説明する。Next, the configuration and operation of the photoelectric conversion device manufactured according to this example will be explained with reference to FIGS. 1(,) and 2.
両図において、tl型シリコンの基板1上にn″″″層
4成され、その中に素子分離領域6によりて相互に電気
的に絶縁されて光センサセルが形成されている。In both figures, an n'''' layer 4 is formed on a TL type silicon substrate 1, and a photosensor cell is formed in the n'''' layer 4, which is electrically insulated from each other by an element isolation region 6.
各光センナセルは、n一層4上のバイポーラトランジス
タのpペース領域9、n+エミッタ領域15、酸化膜1
0を挾んで、p−MOS)ランジスタのダートとpぺ一
゛ス領域9にパルスを印加するためのコンデンサCOX
の電極とを兼ねている電極用のIリシリコン14、
?エミ、り領域15に接続している電極用のポリシリコ
/13、
そして、ポリシリコン13に接続した電極19およびポ
リシリコン14に接続した電極17等で構成さt14【
いる。Each optical sensor cell includes a p space region 9 of a bipolar transistor on an n layer 4, an n+ emitter region 15, an oxide film 1
0, a capacitor COX for applying a pulse to the dirt of the p-MOS) transistor and the p-space area 9.
I-resilicon 14 for electrodes, which also serves as an electrode for ? It consists of polysilicon/13 for the electrode connected to the emitter region 15, an electrode 19 connected to the polysilicon 13, an electrode 17 connected to the polysilicon 14, etc.
There is.
このような構成を有する光センサセルの基本的動作を次
に説明する。The basic operation of the optical sensor cell having such a configuration will be explained below.
まず、電荷蓄積動作は、pペース領域9にn+エミ、り
領域15に対して逆バイアス電位を与えた後、?リシリ
コン14の電位をp −MOS トランジスタのしきい
値電圧以上の正電位に保ち、p−MOSトランジスタを
オフ状態として、pペース領域9に光によって発生した
ホールを蓄積する。First, the charge storage operation is performed after applying a reverse bias potential to the n+ emitter to the p space region 9 and the reverse bias potential to the ri region 15. The potential of the silicon 14 is maintained at a positive potential higher than the threshold voltage of the p-MOS transistor, the p-MOS transistor is turned off, and holes generated by light are accumulated in the p-space region 9.
ホールの蓄積によって、pペース領域9の電位は正の方
向に向かって変化するが、光の強さによって各党センサ
セルのpペース領域9の電位は異なってくる。The potential of the p-pace region 9 changes in the positive direction due to the accumulation of holes, but the potential of the p-pace region 9 of each sensor cell differs depending on the intensity of light.
この状態で、正の読出しパルス電圧vRが電極17から
ポリシリコン14に印加される。電圧V、は正であるか
ら、p−MOS トランジスタはオフ状態のままである
。In this state, a positive read pulse voltage vR is applied from electrode 17 to polysilicon 14 . Since the voltage V, is positive, the p-MOS transistor remains off.
読出しパルス電圧vRがポリシリコン14に印加される
と、pベース領域9がn+エミッタ領域15に対して順
方向バイアス状態となシ、n工4.り領域15からpペ
ース領域9の電子の注入が起こり、n+エミッタ領域1
5の電位が次第に正電位方向に変化する。すなわち、p
ベース領域9に蓄積された情報がエミ、り側へ読出され
る。When the read pulse voltage vR is applied to the polysilicon 14, the p base region 9 becomes forward biased with respect to the n+ emitter region 15. Electrons are injected into the p-pace region 9 from the irradiation region 15, and the n+ emitter region 1
The potential of 5 gradually changes in the positive potential direction. That is, p
The information accumulated in the base area 9 is read out to the rear side.
ある一定時間読出しパルス電圧V、が印加され先後、ポ
リシリコン14が接地電位になると、pペース領域9は
n+エミッタ領域15に対して逆バイアス状態となり、
n+エミ、り領域15の電位変化は停止する。After a read pulse voltage V is applied for a certain period of time, when the polysilicon 14 is brought to the ground potential, the p pace region 9 becomes reverse biased with respect to the n+ emitter region 15,
The potential change in the n+ emitter region 15 stops.
この状態で、エミ、り側の情報がポリシリコン13およ
び電極19を通って外部へ読出される。In this state, information on the emitter and rear sides is read out through polysilicon 13 and electrode 19.
この読出しが終了すると、電極19が接地され、?エミ
ッタ領域15は接地電位となる。しかし、この状態では
、pベース領域9に光の強度に対応した電位、すなわち
光情報が蓄積されたままであるから、この光情報を除去
する必要がある。When this readout is completed, the electrode 19 is grounded and the ? Emitter region 15 is at ground potential. However, in this state, a potential corresponding to the intensity of light, that is, optical information, remains accumulated in p base region 9, and therefore, it is necessary to remove this optical information.
そこで、電極17を通じて、ポリシリコン14にp −
MOS トランジスタのしきい値電圧Vthを超える負
のノクルス電圧VILHを印加する。これによってp−
’MOSトランジスタは導通状態となシ、p−一ス領域
9に蓄積されたホールは除去され、pペース領域9の電
位は素子分離領域6に印加されている所定の負電圧に固
定される。Therefore, p −
A negative Noculus voltage VILH exceeding the threshold voltage Vth of the MOS transistor is applied. This allows p-
'The MOS transistor is in a conductive state, the holes accumulated in the p-space region 9 are removed, and the potential of the p-space region 9 is fixed at the predetermined negative voltage applied to the element isolation region 6.
このリフレッシ−動作によって、pペース領域9は完全
な初期状態となシ、以後上述した蓄積、読出し、リフレ
ッシ、の各動作が繰返えされる。This refresh operation brings the p-pace area 9 into a complete initial state, and thereafter the above-described storage, read, and refresh operations are repeated.
このように、読出し時には、ポリシリコン14に正のノ
クルスを印加し、リフレッシ一時には、負のパルスを印
加してp −MOS トランジスタをオン状態とするた
めに、上記動作が干渉することはな〜ゝ・
ところで、第2図のように光センサセルが配列された光
電変換装置の一部に強い光が轟った場合、その部分の光
センサセルのpペース領域9がn+エミッタ領域15に
対して順方向バイアス状態となル、エミ、り側に信号が
読出されてプルーミング現象が生起する。In this way, during reading, a positive pulse is applied to the polysilicon 14, and during refreshing, a negative pulse is applied to turn on the p-MOS transistor, so that the above operations do not interfere. By the way, when strong light hits a part of the photoelectric conversion device in which photosensor cells are arranged as shown in FIG. A directional bias state occurs, and a signal is read out to the left, right, and left sides, and a pluming phenomenon occurs.
これを防止するために、蓄積動作時に/ 17シリコン
14の電位を、pベース領域9の電位がゼロ電位に近す
いた状態で、すなわちエミ、り偏に信号が読出される前
1c、p−MOSトランジスタが導通状態となるように
設定し【も良い。In order to prevent this, during the storage operation, the potential of the /17 silicon 14 is set to 1c, p- with the potential of the p base region 9 approaching zero potential, that is, before the signal is read out on the emitter side. It is also possible to set the MOS transistor to be conductive.
このようにポリシリコン14の電位を設定することで、
pベース領域9とn+エミッタ領域15とが順方向バイ
アス状態になる前に、p−MOSトランジスタが導通状
態とな)、過剰電荷は素子分離領域6側へ流出し、プル
ーミング現象が防止される。By setting the potential of polysilicon 14 in this way,
Before the p base region 9 and the n+ emitter region 15 are put into a forward bias state, the p-MOS transistor becomes conductive (), excess charge flows to the element isolation region 6 side, and the pluming phenomenon is prevented.
第3図は本実施例の回路図である。ただし、ここでは画
素数2X2=4の場合を一例として取シ上げるが、任意
の画素数nXnの回路は同図の回路から容易に構成され
うる。FIG. 3 is a circuit diagram of this embodiment. However, although the case where the number of pixels is 2X2=4 will be taken as an example here, a circuit with an arbitrary number of pixels nXn can be easily constructed from the circuit shown in the figure.
同図において、各光センサセルEll〜E2!は第1図
(、)および第2図に示される構成を有している。In the figure, each optical sensor cell Ell~E2! has the configuration shown in FIGS. 1(,) and 2.
すなわち、バイポーラトランジスタ301のpペース領
域9と、酸化膜10を挾んで対向しているポリシリコン
14とによってコンデンサCOx302が形成され、p
ベース領域9、素子分離領域6、そしてプリシリコン1
4によりてp −MOS トランジスタ303が形成さ
れる。本実施例では、ポリシリコン14が、コンデンサ
C0X302の一方の電極とp −MOS トランジス
タ303のダートとを兼ねているが、従来例(第4図)
のように別々に構成することもできる。That is, a capacitor COx 302 is formed by the p-space region 9 of the bipolar transistor 301 and the polysilicon 14 facing each other with the oxide film 10 in between.
Base region 9, element isolation region 6, and pre-silicon 1
4, a p-MOS transistor 303 is formed. In this embodiment, the polysilicon 14 serves as one electrode of the capacitor C0X302 and the dirt of the p-MOS transistor 303, but in the conventional example (FIG. 4)
It can also be configured separately like this.
光センサセルF’llおよびE12の各電極17は、ス
イッチングトランジスタ(以下、SWTとする)304
を介してシフトレジスタAの第1の並列出力端子に接続
され、さらにSWT 305を介して端子T3に接続さ
れている。Each electrode 17 of the photosensor cells F'll and E12 is a switching transistor (hereinafter referred to as SWT) 304
is connected to the first parallel output terminal of shift register A through SWT 305 and to terminal T3 through SWT 305.
光センサセル)11およびE22の各電極17は、SW
T 306を介してシフトレジスタAの第2の並列出力
端子に接続され、さらにSWT 307を介して端子T
3に接続されている。Each electrode 17 of the optical sensor cell) 11 and E22 is SW
T 306 to the second parallel output terminal of shift register A, and SWT 307 to terminal T
Connected to 3.
また、SWT 304および306の各ダート端子は端
子T1に、SWT 305および307(7)各ダート
端子は端子T2に各々接続されている。Further, each dart terminal of SWTs 304 and 306 is connected to terminal T1, and each dart terminal of SWTs 305 and 307(7) is connected to terminal T2.
光センサセルElfおよびE21の各パイポーラトラン
ジスタ301のエミッタ電極19は、5WT308を介
して出力端子に接続され、さらに5WT309を介して
接地されている。The emitter electrode 19 of each bipolar transistor 301 of the optical sensor cells Elf and E21 is connected to the output terminal via a 5WT 308, and further grounded via a 5WT 309.
光センサセルgtzおよびE2mの各エミ、り電極19
は、5WT310を介して出力端子に接続され、さらに
SWT 311を介して接地されている。Each emitter electrode 19 of the optical sensor cell gtz and E2m
is connected to the output terminal via the 5WT 310 and further grounded via the SWT 311.
また、SWT 308および310の各ダート端子は、
シフトレジスタBの第1および第2の並列出力端子にそ
れぞれ接続され、5WT309および311の各ダート
端子は端子T4に接続されている。In addition, each dart terminal of SWT 308 and 310 is
They are connected to the first and second parallel output terminals of shift register B, respectively, and the dart terminals of 5WTs 309 and 311 are connected to terminal T4.
各光センサセルのp −MOS トランジスタ303の
ソース領域、すなわち素子分離領域6には所定の負電圧
vBBが印加され、また各党センサセルのバイポーラト
ランジスタ301のコレクタ電標21には所定の正電圧
VCCが印加されている。A predetermined negative voltage vBB is applied to the source region of the p-MOS transistor 303 of each photosensor cell, that is, the element isolation region 6, and a predetermined positive voltage VCC is applied to the collector voltage 21 of the bipolar transistor 301 of each sensor cell. has been done.
また、各端子T1〜T4には、所定のタイミングで電圧
が印加され、対応するSWTをオン状態にする。Further, a voltage is applied to each terminal T1 to T4 at a predetermined timing to turn on the corresponding SWT.
シフトレジスタAおよびBには、所定のタイミングでシ
フトパルスが入力し、各並列出力端子から順次ハイレベ
ル(正電圧VB )が出力される。Shift pulses are input to shift registers A and B at predetermined timing, and a high level (positive voltage VB) is sequentially output from each parallel output terminal.
このような構成を有する本実施例の回路の動作を簡単に
説明する。The operation of the circuit of this embodiment having such a configuration will be briefly described.
まず、5WT304.306.308 、セして310
をオフ状態、5WT305.307.309゜そして3
11をオン状態として、リフレッシ−のための負電圧パ
ルスを端子T3に印加する。これによりて全光センサセ
ルEll””E2!のリフレッシュ動作が行われる。First, 5WT304.306.308, set 310
in the off state, 5WT305.307.309° and 3
11 is turned on, and a negative voltage pulse for refreshing is applied to the terminal T3. As a result, all optical sensor cells Ell""E2! A refresh operation is performed.
続いて、5WT305および307をオフ状態にして、
電荷蓄積動作を行う。これによって、各pペース領域9
にその場所における光情報が蓄積される。Next, turn 5WT305 and 307 off,
Performs charge accumulation operation. This allows each p pace area 9
The optical information at that location is accumulated.
次に、SWT 309および311をオフ状態、SFr
304および306をオン状態にして、蓄積された情
報を順次読出す動作を行う。Next, SWT 309 and 311 are turned off, SFr
304 and 306 are turned on, and the stored information is sequentially read out.
まず、シフトレ・ゾスタAの第1の並列出力端子をハイ
レベルにすることで、光センサセル”11およびE12
の各電極17に正電圧vRを印加し、pペース領域9に
蓄積されている情報をエミッタ側へ読出す。続いて、シ
フトレジスタBの第1および第2の並列出力端子を順次
ハイレベルとして、5WT308、そしてSWT 31
0を順次オン状態にする。この動作によって、光センサ
セルEllとE12とに蓄積された情報が順次外部へ出
力される。First, by setting the first parallel output terminal of shift register A to high level, optical sensor cells "11" and "E12"
A positive voltage vR is applied to each electrode 17, and the information stored in the p pace region 9 is read out to the emitter side. Subsequently, the first and second parallel output terminals of shift register B are sequentially set to high level, and the 5WT 308 and the SWT 31
0 are turned on one after another. By this operation, the information accumulated in the optical sensor cells Ell and E12 is sequentially output to the outside.
次に、シフトレジスタAの第2の並列出力端子をハイレ
ベルとし、上述したようにシフトレジスタBを動作させ
ることで、光センサセルE21とE2jlとに蓄積され
た情報を同様に順次外部へ出力する。Next, by setting the second parallel output terminal of shift register A to a high level and operating shift register B as described above, the information accumulated in optical sensor cells E21 and E2jl is sequentially output to the outside in the same way. .
こうして読出しが終了すると、上述のリフレッシュ動作
を行い、以後蓄積、読出し、リフレッシュの各動作を繰
返えす。When the reading is completed in this way, the above-mentioned refresh operation is performed, and thereafter the storage, read, and refresh operations are repeated.
以上詳細に説明したように、本発明による半導体装置の
製造方法は、素子分離領域の横広がりが抑えられるため
に幅を狭くすることができ、所望の深さの素子分離領域
を容易に形成することができる。したがって、素子の分
離を確実に行うことができ、しかも素子表面を有効に利
用することができるために、素子のよシ小形化が可能と
なる。As described above in detail, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention suppresses the lateral expansion of the element isolation region, so that the width can be reduced, and the element isolation region with a desired depth can be easily formed. be able to. Therefore, since the elements can be reliably separated and the element surface can be used effectively, the elements can be made smaller.
さらに、リフレッシュ時に所定の電位にもどす必要のあ
るペース領域を有する光電変換装置の製造に適用した場
合、簡単な構成でリフレッシ、動作を高速に、かつ確実
に行うことができる光電変換装置を得ることができる。Furthermore, when applied to the manufacture of a photoelectric conversion device having a pace region that needs to be returned to a predetermined potential at the time of refreshing, it is possible to obtain a photoelectric conversion device that can refresh and operate quickly and reliably with a simple configuration. I can do it.
また、各光センサセルの小形化、すなわち高解像度化、
かつ高感度化を達成することができる。In addition, miniaturization of each optical sensor cell, that is, higher resolution,
Moreover, high sensitivity can be achieved.
なお本発明による製造方法は、従来の光電変換装置の一
例として特願昭58−120755号に記載されたもの
を引用したが、
“ 他の光電変換装置にも適用可能であるこ
とは明らかである。Although the manufacturing method according to the present invention is described in Japanese Patent Application No. 58-120755 as an example of a conventional photoelectric conversion device, it is clear that it is applicable to other photoelectric conversion devices. .
第1図(&)〜(n)は、本発明による半導体装置の製
造方法の一実施例の製造工程図、
第2図は、本実施例によって製造された光電変換装置の
平面図、
第3図は上記光電変換装置の回路図、
第4図(a)は従来の光電変換装置の平面図、第4図(
b)はそのA −A’線断面図である。
l・・・基板、4・・・エピタキシャル層、6・・・素
子分離領域、9・・・ペース領域、lO・・・酸化膜、
13゜14・・・ポリシリコン(電極用)、15・・・
エミ、り領域。
代理人 弁理士 山 下 穣 平
第1図(a)
第1図(b)
第1図(C)
第1図(d)
第1図(h)
第1図(1)
第1図(j)
第1図(k)
第1図(1)
第1図(n)
第2図
第3図
第4図(0)1(&) to (n) are manufacturing process diagrams of an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention; FIG. 2 is a plan view of a photoelectric conversion device manufactured according to this embodiment; The figure is a circuit diagram of the photoelectric conversion device, FIG. 4(a) is a plan view of a conventional photoelectric conversion device, and FIG.
b) is a sectional view taken along the line A-A'. 1... Substrate, 4... Epitaxial layer, 6... Element isolation region, 9... Space region, lO... Oxide film,
13゜14...Polysilicon (for electrode), 15...
Emi, Ri area. Agent Patent Attorney Minoru Yamashita Figure 1 (a) Figure 1 (b) Figure 1 (C) Figure 1 (d) Figure 1 (h) Figure 1 (1) Figure 1 (j) Figure 1 (k) Figure 1 (1) Figure 1 (n) Figure 2 Figure 3 Figure 4 (0)
Claims (3)
型半導体の素子分離領域によって電気的に分離した半導
体装置を製造する方法において、前記一導電型半導体層
における素子分離領域を形成すべき位置に所望の深さの
溝を形成する第1ステップと、 該溝に反対導電型の多結晶半導体を形成する第2ステッ
プと、 によって前記素子分離領域を形成することを特徴とする
半導体装置の製造方法。(1) In a method for manufacturing a semiconductor device in which each element formed in a semiconductor layer of one conductivity type is electrically isolated by an element isolation region of a semiconductor of an opposite conductivity type, forming an element isolation region in the semiconductor layer of one conductivity type. A semiconductor device characterized in that the element isolation region is formed by: a first step of forming a groove with a desired depth at a desired position; and a second step of forming a polycrystalline semiconductor of an opposite conductivity type in the groove. manufacturing method.
め込み、該埋め込まれた多結晶半導体に反対導電型の不
純物を拡散させることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の半導体装置の製造方法。(2) The second step is characterized in that a polycrystalline semiconductor is buried in the groove and an impurity of an opposite conductivity type is diffused into the buried polycrystalline semiconductor.
A method for manufacturing a semiconductor device according to section 1.
め込む際に、反対導電型の不純物を混合することを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方
法。(3) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the second step, an impurity of an opposite conductivity type is mixed when burying the polycrystalline semiconductor in the groove.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59235221A JPS61114572A (en) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59235221A JPS61114572A (en) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61114572A true JPS61114572A (en) | 1986-06-02 |
Family
ID=16982874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59235221A Pending JPS61114572A (en) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61114572A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0745800A (en) * | 1993-07-27 | 1995-02-14 | Nec Corp | Soi substrate |
JP2002057319A (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-22 | Sony Corp | Solid-state image sensing element |
JP2007088383A (en) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing same |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP59235221A patent/JPS61114572A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0745800A (en) * | 1993-07-27 | 1995-02-14 | Nec Corp | Soi substrate |
JP2786081B2 (en) * | 1993-07-27 | 1998-08-13 | 日本電気株式会社 | SOI substrate |
JP2002057319A (en) * | 2000-08-07 | 2002-02-22 | Sony Corp | Solid-state image sensing element |
JP2007088383A (en) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Nissan Motor Co Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0182610B1 (en) | Semiconductor photodetector device | |
US4952523A (en) | Process for fabricating charge-coupled device with reduced surface state at semiconductor-insulator interface | |
JPH0719882B2 (en) | Photoelectric conversion device | |
US4041519A (en) | Low transient effect switching device and method | |
EP0206650B1 (en) | Photoelectric conversion device | |
EP0118568B1 (en) | Semiconductor image pickup device | |
JPS61114572A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JPS6012762A (en) | Photoelectric conversion device | |
US3649889A (en) | Vidicon target plate having a drift field region surrounding each image element | |
US5338946A (en) | Solid state image sensor with fast reset | |
JPS61144062A (en) | Photoelectric conversion device | |
JP2641416B2 (en) | Photoelectric conversion device | |
JPH0620121B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPH0620120B2 (en) | Semiconductor device | |
JPH0566745B2 (en) | ||
JP2705748B2 (en) | Method for manufacturing photoelectric conversion device | |
JPH07123160B2 (en) | Semiconductor device | |
EP0201270A2 (en) | Photoelectric converting device | |
JPS61144063A (en) | Photoelectric conversion device | |
JPS60251659A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JPS61252660A (en) | Photoelectric conversion device | |
JPH0624233B2 (en) | Photoelectric conversion device | |
JP3196430B2 (en) | Charge detection device | |
JPS61285759A (en) | Photoelectric conversion device | |
JPS5919370A (en) | Semiconductor device |