JPS63302553A - 電荷転送装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電荷転送装置の製造方法に関するも＜７）テ
、特許ＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　　［
）ｅＶｔｃｅ　）転送チャネル幅の縮小化に伴ない転送
効率を悪化させる狭チャネル効果の低減を可能とする電
荷転送装置の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は固体搬ｔＩＱｖ４置の充電変換領域および垂直
電荷転送部の平面配置を示す図である。第５図、第６図
は第４図に示される固体撮像装置の断面構造を示す図で
あり、第５図は第４図のＡ−Ａ’線に沿った断面構造を
示し、第６図はｃ−ｃ’線に沿った断面構造を示す。

図において１はｐ型シリコン基板、４は転送チャネル、
５は第１転送電極、５１は第１ポリシリコン膜、７は第
２転送電極、７１は第２ポリシリコン膜、８はゲート酸
化膜、９はレジスト膜パターン、１０はシリコン酸化膜
、１１はレジスト模パターン、３１は走査線、３２は光
電変換部、３５はコンタクト１１１１１，３６はトラン
スファゲートである。　　′ 第６図（ａ）〜（ｄ　＞は、従来の二相駆動電荷転送装
置の製造方法の主要工程段階における状態を示ず断面図
である。この二相駆動電荷転送装置は、ポテンシャル井
戸の形をイオン注入により制御し、ポリシリコンオーバ
ラップ電極構造を用いたものである。この製造方法につ
いて説明すると、まず、ｐ型シリコン基板１の表面にゲ
ート酸化膜８を形成する。（第６図（ａ））。次に、ゲ
ート酸化膜８の表面に第１ポリシリコン１１５１を形成
する。続いて第１ポリシリコン膜５１の表面の所定部に
写真製版技術により互いに間隔を隔てて複数個のレジス
ト膜パターン９を形成する（第６図（ｂ））。次に、レ
ジスト膜パターン９をマスクとして第１ポリシリコン膜
５１を選択エツチングして第１転送２を極５を形成し、
この後第１転送電極５を熱酸化してこの第１転送電極の
表面にシリコン酸化膜１０を形成する。続いて露出した
ゲート酸化１１８の表面およびシリコン酸化１１１１０
１７）表面に第２ポリシリコン膜７１を形成し、この後
第２ポ゛リシリコンＩＩ　７１の表面の所定部に写真製
版技術により互いに間隔を隔てて複数個のレジスト膜パ
ターン１１を形成する（第６図（Ｃ））。次に、レジス
ト膜パターン１１をマスクとして第２ポリシリコンｌ１
１７１を選択エツチングして第２転送電極７を形成する
（第６図（ｄ））。このように第１転送電極および第２
転送電極７との重ね合わせを逐次写真製版技術で行なう
ことによって二相駆動電荷転送装置が完成される。

第２図＜ａ　＞は従来の選択酸化法で素子分離領域を形
成した後に埋込チャネルを形成したときのチャネル幅に
対するポテンシャルを示したものである。第３図は上記
の従来法によって形成した埋込チャネルの断面を示すも
のである。図において１はｐ型基板あるいはｎ型基板中
のｐウェルに相当するもの、２はチャネルドープ領域（
ｐ＋型領領域、３は酸化膜、４は埋込チャネル（ｎ−型
領域）、５は電荷転送電極である。

埋込チャネル４は完全に空乏化された状態で、ゲート電
極５に与えられた電位に応じてポテンシャルが決まる。

第３図の主面に垂直方向に埋込チャネル４上に交互に形
成された転送電極に与えられる電位によって隣り合った
領域のポテンシャルが異なることになる。このポテンシ
ャルの深いところに転送されるべき電荷が入り、ゲート
電極に与えられたクロックパルスに従って電荷が転送さ
れる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の方法で作成された埋込ヂ１１ネルのポテンシャル
はチャネルドープ＠域２の横方向拡散による狭ヂャネル
効果によって埋込チャネルの濃度は所定の濃度より１く
なり、ポテンシャルが浅くなる。第２図（ａ）に示すよ
うに、この状況はチャネル幅が５μｍより狭くなると顕
著となりＣＯＤの転送効率の劣化を引き起こす。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、狭チャネル効果を低減することによって従来
より狭い幅でも転送効率の良い電荷転送装置を得ること
ができる電荷転送装置の製造方法を得ることを目的とす
る。゛ ［問題点を解決するための手段］ この発明に係る電荷転送装置の製造方法は、半導体基板
表面の埋込チャネルとなるべき領域を除去し、前記除去
した領域に前記半導体基板と異なる導電型の不純物を導
入して埋込チャネルを形成し、その後前記埋込チャネル
上に転送電極等を形成するよう構成したものである。

［作用］ この発明における電荷転送装置の製造方法は。

半導体基板表面の埋込チャネルとなるべき領域を除去す
るため、狭チャネル効果の原因となるチャネルドープ不
純物の横方向拡散により形成された高濃度領域が除去さ
れる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明に係る電荷転送装置の製造方法の製造工程
を示す図であり、図において１はｐ型基板、２はチャネ
ルドープ領域、３は酸化膜、４は埋込チャネル、５は電
荷転送電極、６はシリコンエツチングされた領域である
。

第１図（ａ）はｎ型シリコン基板、またはｎ型シリコン
基板のｐウェル上に通常の製造方法に従って選択酸化後
、活性領域上の酸化膜をエツチングした後の断面を示す
。チャネル幅が狭い場合を想定しているので、チャネル
ドープ領域２を形成する不純物原子の横方向拡散によっ
てチャネル部にもｐ＋型領領域拡がっている状態を示し
ている。

次に、将来埋込チャネルとなる部分のシリコン基板をエ
ツチングする。この状態を第１図（ｂ）に示す。次に埋
込チャネル４をリンのイオン注入および熱拡散によって
形成し、ゲート酸化膜を形成する。次いで電荷転送電極
を形成してＣＯＤ電荷転送素子を完成する。この状態が
第１図（ｄ　）である。

以上のようにして製造されたＣＯＤ電荷転送装置のポテ
ンシャルとチャネル幅との関係を第２図（ｂ）に示す。

従来法によって製造されたもの（ａ）と比べて、チャネ
ル幅が５μｍ以下の狭いチャネル幅であっても、ポテン
シャルの低下が抑えられていることがわかる。これは第
１図（ｂ）に示すように、従来狭チャネル効果の原因と
なっていたチャネル部への不純物原子の拡散部分をシリ
コンエツチングにより除去したことにより、゛第１図（
Ｃ）で形成した埋込チャネルのポテンシャルを所定の深
さに再現性良く形成できたことによる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、固体ｍｅ装置の電荷転
送装置の製造方法を、半導体基板表面の埋込チャネルと
なるべきチャネルドープ不純物の横方向拡散により形成
された高濃度領域を除去するステップと、前記除去した
領域に所定の不純物を導入して埋込チャネルを形成する
ステップと、前記埋込チャネル上部に転送電極を形成す
るステップとから構成したため、埋込チャネルのポテン
シャルを再現性良く所定の深さに調整することができ、
信号電荷の転送効率の改善が図り得るという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電荷転送装置の製造
フローを示す断面図、第２図は埋込チャネルのチャネル
幅に対するポテンシャルを示したもので、（ａ’）は従
来法によるもの、（ｂ）は本発明によるものである。第
３図は従来の電荷転送装置の断面図であり、第４図は固
体撮像装置の光電変換領域および垂直電荷転送部の平面
配置を示す図であり、第５図、第６図は第４図に示され
る固体圃像装２の断面構造を示す図である。 図において１はｎ型シリコン基板、２はチャネルドープ
領域、３は酸化膜、４は埋込チャネル、５は電荷転送電
極、６はシリコンエツチングされた領域である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の光電変換素子と、前記複数個の光電変換素子の
   各々に対して設けられて前記光電変換素子からの信号電
   荷を選択的に読出すトランスファゲートと、前記トラン
   スファゲートからの信号電荷を受けて転送する転送手段
   とを含み、前記転送手段が信号電荷の通路となる第１導
   電型の埋込チャネルを有する電荷転送装置から構成され
   た固体撮像装置の電荷転送装置の製造方法であつて、前
   記第１導電型と逆の第２導電型の半導体基板表面の前記
   埋込チャネルとなるべき領域を除去するステップと、前
   記除去された領域に第１導電型の不純物を導入して埋込
   チャネルを形成するステップと、前記除去された領域の
   前記埋込チャネルの上部に薄い絶縁膜を介して、受けた
   信号電荷を転送する転送電極を形成するステップとを含
   む電荷転送装置の製造方法。