JPS62269356A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS62269356A JPS62269356A JP61113311A JP11331186A JPS62269356A JP S62269356 A JPS62269356 A JP S62269356A JP 61113311 A JP61113311 A JP 61113311A JP 11331186 A JP11331186 A JP 11331186A JP S62269356 A JPS62269356 A JP S62269356A
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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
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
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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】
〔産業上の利用分野〕
こΦ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ＩＩ率を大きくして感度を上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ＩＩ率を大きくして感度を上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は素子分断１用酸化膜及びゲート酸化膜、３は
信号電荷転送を行うＢＣＯＤ（Ｂｕｒｉｅｄ Ｃｈａｎ
ｎａｌ ＣＣＤ ）のヘ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
入を妨ぐ遮光用ＡＡ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は素子分断１用酸化膜及びゲート酸化膜、３は
信号電荷転送を行うＢＣＯＤ（Ｂｕｒｉｅｄ Ｃｈａｎ
ｎａｌ ＣＣＤ ）のヘ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
入を妨ぐ遮光用ＡＡ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Ｎ４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Ｎ４領域５にＭ積される
。酸化膜２．ポリシリコン配線４．Ｎ十拡散Ｎ５で形成
されたＭＯＳトランジスタによって蓄積された電子ばＮ
十拡散Ｎ５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Ｎ４領域５にＭ積される
。酸化膜２．ポリシリコン配線４．Ｎ十拡散Ｎ５で形成
されたＭＯＳトランジスタによって蓄積された電子ばＮ
十拡散Ｎ５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上げるためには
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上げるためには
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、かつ電荷転送電極へのアルミ電極のコンタ
クトを容易にすることを可能とし、それによって高感度
化を実現し、かつ製造歩留りを向上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、かつ電荷転送電極へのアルミ電極のコンタ
クトを容易にすることを可能とし、それによって高感度
化を実現し、かつ製造歩留りを向上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全面
にわたって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とともに、電荷
転送部には、多結晶層を形成するようにしたものである
。
にわたって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とともに、電荷
転送部には、多結晶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
り、かつ電荷転送領域のポリシリコン配線」−に開口さ
れた部分には多結晶層が成長することにより、後続する
プロセスで行なわれるアルミ配線との結合部の表面の段
差低減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
り、かつ電荷転送領域のポリシリコン配線」−に開口さ
れた部分には多結晶層が成長することにより、後続する
プロセスで行なわれるアルミ配線との結合部の表面の段
差低減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図はすべ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（ｂ）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１０１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上の酸化膜および電荷転送部領域のポリシリコン配線
４上でアルミ配線と結合する部分の酸化膜を除去するだ
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上の酸化膜および電荷転送部領域のポリシリコン配線
４上でアルミ配線と結合する部分の酸化膜を除去するだ
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（ｄｉは受光部および電荷転送部の酸化膜に開口
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十拡散層６２を形成した状態を示す。
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十拡散層６２を形成した状態を示す。
こごで選択的エピタキシャル形成技術によっ°ζ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が形成されるが、下地がポリシリコン層である
電荷転送部にはエピタキシャル成長多結晶層６１が形成
される。
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が形成されるが、下地がポリシリコン層である
電荷転送部にはエピタキシャル成長多結晶層６１が形成
される。
第２図（ｅｌは酸化膜７をＣＶＤ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］・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す。この後、眉間絶縁用酸
化膜１ｏ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、遮光用アルミｅｌ ］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。
処理によって平坦化を行った後に、コンタク］・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す。この後、眉間絶縁用酸
化膜１ｏ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、遮光用アルミｅｌ ］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
成長層の酸化膜上−・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、電荷転送部に同時に形成される多結晶層によりア
ルミ配線との結合部の段差を著しく低減できアルミ配線
の形成の際の断線を著しく減少させることができる。
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
成長層の酸化膜上−・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、電荷転送部に同時に形成される多結晶層によりア
ルミ配線との結合部の段差を著しく低減できアルミ配線
の形成の際の断線を著しく減少させることができる。
また、従来は素子分離用の酸化膜上および電極上に侵入
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、そのためこのような領域は遮光
用Ａ１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、偽信号となる光をも有
効成分として吸収し、感度向」−に寄与できるという特
徴がある。
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、そのためこのような領域は遮光
用Ａ１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、偽信号となる光をも有
効成分として吸収し、感度向」−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く、上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のずぐ近傍
が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く、上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のずぐ近傍
が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ＣＣＤ固体撮像装置の場合につい
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
ってもよく、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
ってもよく、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および電荷転送部におけるポリシ
リコン配線のアルミ配線へのコンタクト部に対し、選択
的エピタキシャル成長技術を通用するようにしたので、
受光部面積を大幅に増大でき、かつ電荷転送部における
アルミ配線のコンタクト領域での段差を低減してアルミ
配線の断線を大幅に減少できる効果がある。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
ル層は光の吸収体として機能し、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および電荷転送部におけるポリシ
リコン配線のアルミ配線へのコンタクト部に対し、選択
的エピタキシャル成長技術を通用するようにしたので、
受光部面積を大幅に増大でき、かつ電荷転送部における
アルミ配線のコンタクト領域での段差を低減してアルミ
配線の断線を大幅に減少できる効果がある。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
ル層は光の吸収体として機能し、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、■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、６１は多結晶層、６２はＮ−１拡
散層、６３は酸化膜、７は酸化膜、９はアルミ配線、１
０は酸化膜、１１は遮光用ＡＪ層である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 −〜犯すマ品ψΦト■×＝さ謬
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、■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、６１は多結晶層、６２はＮ−１拡
散層、６３は酸化膜、７は酸化膜、９はアルミ配線、１
０は酸化膜、１１は遮光用ＡＪ層である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 −〜犯すマ品ψΦト■×＝さ謬
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および電荷転送部のコンタク
ト部に対して選択的エピタキシャル成長法によって受光
部にはエピタキシャル層を、コンタクト部には、下地が
シリコン単結晶の場合にはエピタキシャル層を、下地が
ポリシリコン層の場合は多結晶層をそれぞれ形成したこ
とを特徴とする固体撮像装置。 - （２）上記受光部に形成された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 |
|---|---|---|---|
| JP61113311A JPS62269356A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61113311A JPS62269356A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62269356A true JPS62269356A (ja) | 1987-11-21 |
Family
ID=14609014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61113311A Pending JPS62269356A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62269356A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002329858A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
-
1986
- 1986-05-16 JP JP61113311A patent/JPS62269356A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002329858A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
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