JPS62269355A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS62269355A JPS62269355A JP61113306A JP11330686A JPS62269355A JP S62269355 A JPS62269355 A JP S62269355A JP 61113306 A JP61113306 A JP 61113306A JP 11330686 A JP11330686 A JP 11330686A JP S62269355 A JPS62269355 A JP S62269355A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide film
- solid
- layer
- state imaging
- light
- 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
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 26
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 32
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N arsenic(5+) Chemical compound [As+5] HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
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
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、固体撮像装置に関し、特にその受光部の形
成に選択的エピタキシャル成長技術を用いて、受光部の
開口率を大きくして感度を」二げたものに関するもので
ある。
成に選択的エピタキシャル成長技術を用いて、受光部の
開口率を大きくして感度を」二げたものに関するもので
ある。
第４図は従来のＣＣＤ型固体撮像装置の受光部の一画素
分を示す断面図である。図において、１はｐ型シリコン
基板、２は素子分別用酸化膜及びゲート酸化膜、３は信
号電荷転送を行うＢＣＣＤ（Ｂｕｒｉｅｄ Ｃｈａｎｎ
ｅｌ ＣＣＤ ）のベリソドチャネルを形成するＮ−
拡散層、４は受光部からＢＣＣＤ部へ電荷を移すための
トランジスタのゲートおよびＢＣＣＤ部の電荷転送用ゲ
ートでもあるポリシリコン配線、５は受光部の光電変換
領域を形成するＮ４拡散層、７は酸化膜、９はアルミ配
線、１０は眉間酸化膜、１１は受光部以外への光の侵入
を妨く遮光用Ａ４層、１２は入射光である。
分を示す断面図である。図において、１はｐ型シリコン
基板、２は素子分別用酸化膜及びゲート酸化膜、３は信
号電荷転送を行うＢＣＣＤ（Ｂｕｒｉｅｄ Ｃｈａｎｎ
ｅｌ ＣＣＤ ）のベリソドチャネルを形成するＮ−
拡散層、４は受光部からＢＣＣＤ部へ電荷を移すための
トランジスタのゲートおよびＢＣＣＤ部の電荷転送用ゲ
ートでもあるポリシリコン配線、５は受光部の光電変換
領域を形成するＮ４拡散層、７は酸化膜、９はアルミ配
線、１０は眉間酸化膜、１１は受光部以外への光の侵入
を妨く遮光用Ａ４層、１２は入射光である。
次に動作について説明する。ｐ型基板１およびＮ＋拡散
層５で形成されるｐｎ接合は予め所定の電位にまで空乏
層化されており、この光電変換領域に入射した光１２は
電子−正孔対を発生し、電子はＮ十領域５に蓄積される
。酸化膜２．ポリシリコン配線４．Ｎ十拡散層５で形成
されたＭＯＳトランジスタによって蓄積された電子はＮ
＠拡散層５から酸化膜２へ移動する。酸化膜２はＢＣＣ
Ｄの一部であり、このＢＣＣＤを所定の周期で駆動する
ことによって順次電子は読出し用のＣＣＤ部へ送られ、
外部に信号として読出される。
層５で形成されるｐｎ接合は予め所定の電位にまで空乏
層化されており、この光電変換領域に入射した光１２は
電子−正孔対を発生し、電子はＮ十領域５に蓄積される
。酸化膜２．ポリシリコン配線４．Ｎ十拡散層５で形成
されたＭＯＳトランジスタによって蓄積された電子はＮ
＠拡散層５から酸化膜２へ移動する。酸化膜２はＢＣＣ
Ｄの一部であり、このＢＣＣＤを所定の周期で駆動する
ことによって順次電子は読出し用のＣＣＤ部へ送られ、
外部に信号として読出される。
従来の固体撮像装置は以上のように構成されており、固
体撮像装置の光に対する感度は光の入射領域、即ち受光
部の面積によって制限されるので感度を」二げるために
はできるだけ受光部面積を大きくする必要があるが、こ
の場合−画素内に受光部と電荷転送領域を設けることが
必須であるので、受光部面積には自ずから上限があった
。
体撮像装置の光に対する感度は光の入射領域、即ち受光
部の面積によって制限されるので感度を」二げるために
はできるだけ受光部面積を大きくする必要があるが、こ
の場合−画素内に受光部と電荷転送領域を設けることが
必須であるので、受光部面積には自ずから上限があった
。
この発明は上記のような従来の問題点を解消するために
なされたもので、受光部の面積を従来以上に大きくする
ことができ、それによって高感度化を実現できる固体撮
像装置を得ることを目的とする。
なされたもので、受光部の面積を従来以上に大きくする
ことができ、それによって高感度化を実現できる固体撮
像装置を得ることを目的とする。
この発明に係る固体撮像装置は少なくとも画素部の受光
部領域に選択的エピタキシャル成長技術を通用し、感光
部にエピタキシャル成長層を形成するようにしたもので
ある。
部領域に選択的エピタキシャル成長技術を通用し、感光
部にエピタキシャル成長層を形成するようにしたもので
ある。
この発明における固体撮像装置では選択的エピタキシャ
ル成長法によって形成される受光部のエピタキシャル成
長層の横方向への成長を利用して受光部面積の増大を図
ることができる。
ル成長法によって形成される受光部のエピタキシャル成
長層の横方向への成長を利用して受光部面積の増大を図
ることができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による固体撮像装置を示し、図に
おいて、第４図と同一符号は同一のものを示す。６は選
択的エピタキシャル成長技術によって受光部に形成され
たエピタキシャル層、６１は電荷転送部に形成された多
結晶層である。
図は本発明の一実施例による固体撮像装置を示し、図に
おいて、第４図と同一符号は同一のものを示す。６は選
択的エピタキシャル成長技術によって受光部に形成され
たエピタキシャル層、６１は電荷転送部に形成された多
結晶層である。
第１図ないし第３図はずぺて固体撮像装置の一画素分の
断面構造を示している。
断面構造を示している。
次に第２図に従って第１図に示された構造を形成する手
順を説明する。
順を説明する。
第２図（ａｌにおいて、３はｐ型基板１の主表面上に形
成されたＮ−拡散領域で、電荷転送部のベリソドチャネ
ルを形成する。
成されたＮ−拡散領域で、電荷転送部のベリソドチャネ
ルを形成する。
第２図（ｂｌは酸化膜分離工程を経た後、ゲート酸化膜
２を形成し、その上にポリシリコン層を形成し、写真蝕
刻技術によって所定の領域にポリシリコンゲート電極４
を形成した状態を示す。
２を形成し、その上にポリシリコン層を形成し、写真蝕
刻技術によって所定の領域にポリシリコンゲート電極４
を形成した状態を示す。
第２図（Ｃ１はポリシリコン配線４をマスクにしてセル
ファラインで砒素を受光部にイオン注入して受光部のＮ
−拡散層５１を形成した後、受光部領域のＮ−拡散層５
１上の酸化膜を除去するための写真製版工程を経た後の
状態を示し、図中２１はレジストである。
ファラインで砒素を受光部にイオン注入して受光部のＮ
−拡散層５１を形成した後、受光部領域のＮ−拡散層５
１上の酸化膜を除去するための写真製版工程を経た後の
状態を示し、図中２１はレジストである。
第２図（ｄｌは受光部の酸化膜に開口した部分に対して
、選択的エピタキシャル成長技術を施した後に表面層に
酸化膜６３を形成した後に砒素のイオン注入によってＮ
＋拡散層６２を形成した状態を示す。ここで選択的エピ
タキシャル形成技術によって下地がシリコン単結晶であ
る受光部ではエピタキシャル成長単結晶層６が形成され
る。
、選択的エピタキシャル成長技術を施した後に表面層に
酸化膜６３を形成した後に砒素のイオン注入によってＮ
＋拡散層６２を形成した状態を示す。ここで選択的エピ
タキシャル形成技術によって下地がシリコン単結晶であ
る受光部ではエピタキシャル成長単結晶層６が形成され
る。
第２図（Ｑｌは酸化１１ｉ７をＣＶ Ｄにより形成した
後、熱処理によって平坦化を行った後に、コンタクト部
分を写真蝕刻技術によって形成し、続いてアルミ膜を形
成した後、アルミ配線領域９を写真蝕刻技術によって所
定のパターンに形成した状態を示ず。この後、層間絶縁
用酸化膜１０を形成し、写真蝕刻技術によって所定のパ
ターンを形成した後、遮光用アル ｆｆ１ｌｌを形成し
、同様に所定のパターンを形成して、第１図に示した固
体撮像装置が形成される。
後、熱処理によって平坦化を行った後に、コンタクト部
分を写真蝕刻技術によって形成し、続いてアルミ膜を形
成した後、アルミ配線領域９を写真蝕刻技術によって所
定のパターンに形成した状態を示ず。この後、層間絶縁
用酸化膜１０を形成し、写真蝕刻技術によって所定のパ
ターンを形成した後、遮光用アル ｆｆ１ｌｌを形成し
、同様に所定のパターンを形成して、第１図に示した固
体撮像装置が形成される。
以上のようなプロセスによって完成した本実施例装置の
動作は従来のものと全く同様であるが、本実施例装置で
は、選択的エピタキシャル成長におけるエピタキシャル
成長層の酸化膜」ニー、の横方向成長を利用して従来の
受光部５よりも広い面積の受光部を形成することができ
、また、従来は素子分離用の酸化膜上才９よびゲート電
極」二に侵入した光は十分に感度に寄与しなかったり、
偽信号成分として不要な成分となり、そのためにこのよ
うな領域は遮光用Ａｐ層で十分に遮光する必要があった
が、本発明に係る横方向に成長したエピタキシャル層は
受光部すなわち光の吸収体としてはたらくため、偽信号
成分となる光をも有効成分として吸収し感度向上に寄与
できるという特徴がある。
動作は従来のものと全く同様であるが、本実施例装置で
は、選択的エピタキシャル成長におけるエピタキシャル
成長層の酸化膜」ニー、の横方向成長を利用して従来の
受光部５よりも広い面積の受光部を形成することができ
、また、従来は素子分離用の酸化膜上才９よびゲート電
極」二に侵入した光は十分に感度に寄与しなかったり、
偽信号成分として不要な成分となり、そのためにこのよ
うな領域は遮光用Ａｐ層で十分に遮光する必要があった
が、本発明に係る横方向に成長したエピタキシャル層は
受光部すなわち光の吸収体としてはたらくため、偽信号
成分となる光をも有効成分として吸収し感度向上に寄与
できるという特徴がある。
なお、上記実施例では、受光部領域に選択的エピタキシ
ャル成長を施す前にＮ−拡散層５１を形成したが、第３
図に示した本発明の他の実施例のようにＮ−拡散層の無
い構造であってもよ＜、」１記実施例と同様の効果を奏
する。この場合、受光部のエピタキシャル成長の基板と
なる領域は第３図のようにポリシリコン配線４のすく近
傍から始まっていてもよく、また第１図と同様にポリシ
リコン配線４から少し離れた位置から始まっていても良
い。
ャル成長を施す前にＮ−拡散層５１を形成したが、第３
図に示した本発明の他の実施例のようにＮ−拡散層の無
い構造であってもよ＜、」１記実施例と同様の効果を奏
する。この場合、受光部のエピタキシャル成長の基板と
なる領域は第３図のようにポリシリコン配線４のすく近
傍から始まっていてもよく、また第１図と同様にポリシ
リコン配線４から少し離れた位置から始まっていても良
い。
なお、上記実施例ではＣＣＤＣＤ固体製像装置合につい
て説明したが、本発明は受光部をｐｎ接合タイオードで
構成する固体撮像装置、例えばＭＯ８固体撮像装置であ
ってｔ）よく、上記実施例と同様の効果を奏する。
て説明したが、本発明は受光部をｐｎ接合タイオードで
構成する固体撮像装置、例えばＭＯ８固体撮像装置であ
ってｔ）よく、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明に係る固体撮像装置によれば、
固体撮像装置の受光部に対し、選択的エピタキシャル成
長技術を適用するようにしたので、受光部面積を大幅に
増大でき感度を上昇するごとが可能となった。また、横
方向に成長して受光部の拡大に寄与しているエピタキシ
ャル層は光の吸収領域として機能し、偽信号成分を低減
できる効果がある。
固体撮像装置の受光部に対し、選択的エピタキシャル成
長技術を適用するようにしたので、受光部面積を大幅に
増大でき感度を上昇するごとが可能となった。また、横
方向に成長して受光部の拡大に寄与しているエピタキシ
ャル層は光の吸収領域として機能し、偽信号成分を低減
できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による固体撮像装置の一画
素を示す断面側面図、第２図は第１図の装置の製造プロ
セスを工程順に示す断面図、第３図は本発明の他の実施
例を示す断面図、第４図は従来の固体撮像装置を示す断
面図である。 図において、ｌはｐ型基板、２は酸化膜、３はＮ−拡散
層、４はポリシリコン配線、５１はＮ−拡散層、６はエ
ピタキシャル成長層、６２はＮ＋拡散層、６３は酸化膜
、７は酸化膜、９はアルミ配線、ｌＯは酸化膜、１１は
遮光用Ａ７！層である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
素を示す断面側面図、第２図は第１図の装置の製造プロ
セスを工程順に示す断面図、第３図は本発明の他の実施
例を示す断面図、第４図は従来の固体撮像装置を示す断
面図である。 図において、ｌはｐ型基板、２は酸化膜、３はＮ−拡散
層、４はポリシリコン配線、５１はＮ−拡散層、６はエ
ピタキシャル成長層、６２はＮ＋拡散層、６３は酸化膜
、７は酸化膜、９はアルミ配線、ｌＯは酸化膜、１１は
遮光用Ａ７！層である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (6)
- （１）ｐｎ接合ダイオードによる受光部を有する固体撮
像装置において、 少なくとも画素部の受光部領域に選択的エピタキシャル
成長法によってエピタキシャル層を形成したことを特徴
とする固体撮像装置。 - （２）上記エピタキシャル層はその周辺が、素子分離用
の酸化膜上およびポリシリコン電極上の酸化膜の上に、
あるいはそのいずれか一方の上に広がって形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮
像装置。 - （３）上記エピタキシャル層が、該エピタキシャル層と
同一導電形で、これと同一もしくはこれより低い不純物
濃度の拡散層の上に形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。 - （４）上記エピタキシャル層が、該エピタキシャル層と
反対導電形の基板上に形成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。 - （５）上記エピタキシャル層の表面領域に該エピタキシ
ャル層と同一導電形でこれにより不純物濃度の高い拡散
層を有することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の固体撮像装置。 - （６）上記反対導電形層の基板の不純物濃度が上記エピ
タキシャル層の不純物濃度より高いことを特徴とする特
許請求の範囲第４項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61113306A JPS62269355A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61113306A JPS62269355A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62269355A true JPS62269355A (ja) | 1987-11-21 |
Family
ID=14608889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61113306A Pending JPS62269355A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62269355A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030052740A (ko) * | 2001-12-21 | 2003-06-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 각 원색에 적합한 포토다이오드를 갖는 이미지센서 |
| KR100450363B1 (ko) * | 2000-03-28 | 2004-09-30 | 가부시끼가이샤 도시바 | 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법 |
| US7405097B2 (en) | 2004-12-30 | 2008-07-29 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | CMOS image sensor and method for manufacturing the same |
-
1986
- 1986-05-16 JP JP61113306A patent/JPS62269355A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100450363B1 (ko) * | 2000-03-28 | 2004-09-30 | 가부시끼가이샤 도시바 | 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법 |
| EP2284896A1 (en) * | 2000-03-28 | 2011-02-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state imaging device having a photodiode and a MOSFET |
| KR20030052740A (ko) * | 2001-12-21 | 2003-06-27 | 주식회사 하이닉스반도체 | 각 원색에 적합한 포토다이오드를 갖는 이미지센서 |
| US7405097B2 (en) | 2004-12-30 | 2008-07-29 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | CMOS image sensor and method for manufacturing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6057780A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JPS62269355A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3093212B2 (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| JP2573582B2 (ja) | 固体撮像子の製造方法 | |
| JP2912533B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS5846905B2 (ja) | コタイサツゾウソウチ | |
| JPS62269356A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2795241B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JPH06275809A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH07120774B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| EP0607874A1 (en) | Solid state image sensor | |
| JPS6321869A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS631067A (ja) | 電荷結合素子 | |
| JP2671151B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0355854A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH05145056A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH0424871B2 (ja) | ||
| JPH11251572A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JP2002190587A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP2768452B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPS62296552A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH07120773B2 (ja) | インタライン型固体撮像素子 | |
| JPS6262067B2 (ja) | ||
| JPS63194356A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0219632B2 (ja) |