KR100311493B1 - Solid state image sensor and method for manufacturing the same - Google Patents

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김영환
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    • H01L27/144Devices controlled by radiation
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Abstract

수평전하전송소자에서의 전하전송 효율을 높이기에 알맞은 고체촬상소자 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a solid state image pickup device and a method of manufacturing the same which are suitable for increasing the charge transfer efficiency in a horizontal charge transfer device.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 고체촬상소자는 수평전하전송소자에 있어서, 제 1 도전형웰의 소정깊이에 형성된 제 2 도전형 매몰전하결합소자 영역, 싱기 매몰전하결합소자 영역상부에 번갈아서 형성된 복수개의 제 1, 제 2 수평전하전송게이트, 상기 제 2 수평전하전송게이트 하부 채널의 오른쪽에 형성된 제 1 도전형 제 1 베리어 영역, 상기 제 2 수평전하전송게이트 하부 채널의 왼쪽에 상기 제 1 베리어 영역보다 깊고 높은 농도를 갖고 형성된 제 1 도전형 제 2 베리어 영역, 상기 제 1 수평전하전송게이트 하부 채널의 오른쪽에 제 2 도전형 제 3 베리어영역을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.A solid state image pickup device for achieving the above object includes a plurality of second alternating buried charge coupling device regions formed in a predetermined depth of a first conductivity type well, and a plurality of second alternating portions formed on the singular buried charge coupling device region in a horizontal charge transfer device. 1, a second conductive charge transfer gate, a first conductivity type first barrier region formed on the right side of the second horizontal charge transfer gate lower channel, and deeper than the first barrier region on the left side of the second horizontal charge transfer gate lower channel; And a second conductivity type second barrier region formed with a high concentration and a second conductivity type third barrier region on the right side of the lower channel of the first horizontal charge transfer gate.

Description

고체촬상소자 및 그의 제조방법{SOLID STATE IMAGE SENSOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Solid state image pickup device and method of manufacturing the same {SOLID STATE IMAGE SENSOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 고체촬상소자에 대한 것으로, 특히 수평전하전송 효율을 높일 수 있는 고체촬상소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid state image pickup device, and more particularly, to a solid state image pickup device capable of increasing horizontal charge transfer efficiency and a method of manufacturing the same.

첨부 도면을 참조하여 종래 고체촬상소자에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a conventional solid state image pickup device will be described below.

도 1은 종래 고체촬상소자 중 수평전자전송영역의 구조단면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선상의 구동클럭에 따른 채널의 포텐셜을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a horizontal electron transfer region in a conventional solid state image pickup device, and FIG. 2 is a diagram illustrating a potential of a channel according to a driving clock on line I-I of FIG.

종래 고체촬상소자는 HCCD의 제 2 수평전하전송게이트의 하부 채널에 베리어영역을 형성하는 것으로써, 그 구성은 도 1에 도시한 바와 같이 P웰(1)내의 소정깊이내에 N형의 BCCD(Bulk Charge Coupled Device)영역(2)이 형성되어 있고, 상기 BCCD영역(2)상에 게이트산화막(3)이 형성되어 있다.In the conventional solid state imaging device, the barrier region is formed in the lower channel of the second horizontal charge transfer gate of the HCCD. As shown in FIG. 1, the configuration of the solid state image pickup device is an N-type BCCD (Bulk) within a predetermined depth in the P well 1. Charge Coupled Device) region 2 is formed, and a gate oxide film 3 is formed on the BCCD region 2.

그리고 상기 BCCD영역(2)상의 게이트산화막(3)상에 제 1 수평전하전송게이트(4)(GATE1)가 일정한 간격을 갖고 복수개 형성되어 있다. 그리고 제 1 수평전하전송게이트(4)를 감싸도록 층간절연막(5)이 형성되어 있다. 그리고 상기 제 1 수평전하전송게이트(4)와 오버랩된 제 2 수평전하전송게이트(7)(GATE2)가 있다.A plurality of first horizontal charge transfer gates 4 (GATE1) are formed on the gate oxide film 3 on the BCCD region 2 at regular intervals. An interlayer insulating film 5 is formed to surround the first horizontal charge transfer gate 4. There is also a second horizontal charge transfer gate 7 (GATE2) which overlaps with the first horizontal charge transfer gate 4.

여기서 제 2, 제 1 수평전하전송게이트(7,4)는 번갈아서 형성되어 있고, 제 2, 제 1 수평전하전송게이트(7,4)가 동일클럭신호(φ1 또는 φ2)를 받아서 동작한다. 참고로 복수개의 제 2, 제 1 수평전하전송게이트(7,4)를 한쌍으로 φ2, φ1, φ2, φ1 ….가 일대일로 인가된다.Here, the second and first horizontal charge transfer gates 7 and 4 are alternately formed, and the second and first horizontal charge transfer gates 7 and 4 operate by receiving the same clock signal φ1 or φ2. For reference, a plurality of second and first horizontal charge transfer gates 7 and 4 are paired with? 2,? 1,? 2,? 1,. Is authorized one-to-one.

그리고 상기 각 제 2 수평전하전송게이트(7) 하부의 BCCD 채널에 P형의 베리어영역이 형성되어 있다.A P-type barrier region is formed in the BCCD channel under each of the second horizontal charge transfer gates 7.

상기와 같이 구성된 종래 고체촬상소자의 HCCD영역이 구동클럭에 따른 채널의 포텐셜변화에 의한 전하이동경로를 설명하면 도 2의 (a)에서와 같이 φ1은 '하이'클럭신호를 발생하고, φ2는 '로우'클럭신호를 발생하는 t1시점에서, 도 2의 (b)와 같이 ①영역에서는 '로우'클럭신호를 인가 받으므로 베리어영역(6)의 포텐셜은 변화가 없다.When the HCCD region of the conventional solid-state imaging device configured as described above describes the charge transfer path due to the potential change of the channel according to the driving clock, φ1 generates a 'high' clock signal as shown in FIG. At the time t1 where the 'low' clock signal is generated, the potential of the barrier region 6 remains unchanged since the 'low' clock signal is applied in the region ① as shown in FIG.

그리고 ②영역은 N형이므로 베리어영역(6)보다 포텐셜이 낮다. 그리고 ②영역의 에지영역의 포텐셜레벨이 약간 올라갈 경우에는 전하가 ②영역에 트랩되어 전송전하의 손실이 발생될 수 있다.And (2) the area is N-type, so the potential is lower than that of the barrier area (6). When the potential level of the edge region of the region rises slightly, charges are trapped in the region and loss of transmission charges may occur.

그리고 ③영역에서는 φ1의 '하이'클럭신호를 인가받으므로 포텐셜레벨이 ②영역보다 낮아지고 이부분을 통해서 전하가 ④영역으로 이동된다. 이에 따라서 ④영역에 전하가 축적된다.In the ③ region, since the 'high' clock signal of φ1 is applied, the potential level is lower than the ② region, and the charge is transferred to the ④ region. As a result, charges accumulate in the region (4).

그리고 ⑤영역에서는 '로우'클럭신호를 인가 받으므로 베리어영역(6)의 포텐셜은 변화가 없다. 이때 ⑤영역의 에지부분에서 미소한 포텐셜 변화가 발생되어 전하가 ④영역으로 역행하는 현상이 발생할 수 있다.In the area ⑤, the 'low' clock signal is applied so that the potential of the barrier area 6 remains unchanged. At this time, a small potential change occurs at the edge portion of the region ⑤, and a phenomenon in which charge is reversed to the region ④ may occur.

상기와 같이 종래 고체촬상소자는 다음과 같은 문제가 있다.As described above, the conventional solid state imaging device has the following problems.

첫째, 전하전송시 에지부의 미소한 포텐셜 변화로 인하여 전하가 역행하는 문제가 발생할 수 있다.First, the charge back may be caused by the slight potential change of the edge portion during the charge transfer.

둘째, 포텐셜 에지가 미소하게 올라갈 경우에 전하가 전송되지 못하고 트랩되어 전송전하가 손실될 수 있으므로 전하전송효율이 떨어지는 문제가 발생한다.Second, when the potential edge rises slightly, charges may not be transferred and may be trapped and transfer charges may be lost.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 수평전하전송소자에서의 전하전송 효율을 높이기에 알맞은 고체촬상소자 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a solid state image pickup device and a method of manufacturing the same, which are particularly suitable for increasing charge transfer efficiency in a horizontal charge transfer device.

도 1은 종래 고체촬상소자 중 수평전자전송영역의 구조단면도1 is a structural cross-sectional view of a horizontal electron transfer region in a conventional solid state imaging device

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선상의 구동클럭에 따른 채널의 포텐셜을 나타낸 도면FIG. 2 is a diagram illustrating the potential of the channel according to the driving clock on the line I-I of FIG.

도 3은 본 발명 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자 중 수평전하전송영역의 구조단면도3 is a structural cross-sectional view of a horizontal charge transfer region in the solid state image pickup device according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선상의 구동클럭에 따른 채널의 포텐셜을 나타낸 도면4 shows the potential of the channel according to the driving clock on the II-II line of FIG.

도 5a와 도 5b는 도 3의 단위 수평전하전송게이트의 베리어막 형성방법을 나타낸 단면도5A and 5B are cross-sectional views illustrating a barrier film forming method of the unit horizontal charge transfer gate of FIG. 3.

도 6은 본 발명 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자 중 수평전하전송영역의 구조단면도6 is a structural cross-sectional view of a horizontal charge transfer region in the solid state image pickup device according to the second embodiment of the present invention.

도 7은 도 6의 Ⅲ-Ⅲ선상의 구동클럭에 따른 채널의 포텐셜을 나타낸 도면7 is a diagram illustrating the potential of a channel according to the driving clock on the III-III line of FIG.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

31: P웰 32: BCCD(Bulk Charge Coupled Device)영역31: P well 32: BC Charge (Bulk Charge Coupled Device) area

33: 게이트산화막 34: 제 1 수평전하전송게이트33: gate oxide film 34: first horizontal charge transfer gate

35: 층간절연막 36: 제 1 베리어영역35: interlayer insulating film 36: first barrier region

37: 감광막 38: 제 2 베리어영역37: photosensitive film 38: second barrier area

39: 제 2 수평전하전송게이트 40: 제 3 베리어영역39: second horizontal charge transfer gate 40: third barrier area

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 고체촬상소자는 수평전하전송소자에 있어서, 제 1 도전형웰의 소정깊이에 형성된 제 2 도전형 매몰전하결합소자 영역, 싱기 매몰전하결합소자 영역상부에 번갈아서 형성된 복수개의 제 1, 제 2 수평전하전송게이트, 상기 제 2 수평전하전송게이트 하부 채널의 오른쪽에 형성된 제 1 도전형 제 1 베리어 영역, 상기 제 2 수평전하전송게이트 하부 채널의 왼쪽에 상기 제 1 베리어 영역보다 깊고 높은 농도를 갖고 형성된 제 1 도전형 제 2 베리어 영역, 상기 제 1 수평전하전송게이트 하부 채널의 오른쪽에 제 2 도전형 제 3 베리어영역을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The solid-state imaging device of the present invention for achieving the above object is a horizontal charge transfer device, alternately formed on the second conductive buried charge coupling device region formed in a predetermined depth of the first conductive well, the upper buried charge coupling device region A plurality of first and second horizontal charge transfer gates, a first conductive type first barrier region formed on a right side of the lower channel of the second horizontal charge transfer gate, and a first barrier on a left side of the lower channel of the second horizontal charge transfer gate; And a first conductive second barrier region formed deeper than the region, and including a second conductive third barrier region on the right side of the lower channel of the first horizontal charge transfer gate.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 고체촬상소자의 제조방법은 제 1 도전형 웰내에 제 2 도전형 매몰전하결합소자 영역을 형성하는 단계, 상기 매몰전하결합소자 표면내의 일정영역에 제 2 도전형 제 1 베리어영역을 형성하는 단계, 상기 매몰전하결합소자 영역상에 게이트절연막을 형성하는 단계, 상기 제 2 도전형 제 1 베리어영역이 오른쪽 하부에 위치하도록 상기 게이트절연막상에 일정간격을 갖는 제 1 수평전하전송게이트를 형성하는 단계, 상기 제 1 수평전하전송게이트를 감싸도록 절연막을 증착하는 단계, 상기 제 1 수평전하전송게이트 사이의 상기 매몰전하결합소자 영역의 채널의 표면내에 제 1 도전형 제 2 베리어영역을 형성하는 단계, 상기 제 2 베리어영역의 왼쪽 채널영역에 상기 제 2 베리어영역보다 깊게 그리고 높은 농도를 갖는 제 1 도전형 제 3 베리어영역을 형성하는 단계, 상기 제 1 수평전하전송게이트와 오버랩되도록 상기 제 2, 제 3 베리어영역 상부에 제 2 수평전하전송게이트를 형성하는 단계를 포함하여 제조함을 특징으로 한다.In the method of manufacturing the solid-state imaging device of the present invention having the above configuration, forming a second conductivity type buried charge coupling device region in a first conductivity type well, and forming a second conductivity type agent in a predetermined region in the buried charge coupling device surface. Forming a barrier region, forming a gate insulating film on the buried charge coupling device region, and first horizontally having a predetermined interval on the gate insulating film so that the second conductive first barrier region is located at a lower right side Forming a charge transfer gate; depositing an insulating film to surround the first horizontal charge transfer gate; and a first conductivity type second in a surface of a channel of the buried charge coupling device region between the first horizontal charge transfer gates; Forming a barrier region, the first channel having a depth deeper and higher than that of the second barrier region in a left channel region of the second barrier region; Third is characterized in that the manufacture, including the step of forming the second, the second horizontal charge transfer gates in the top third barrier region are forming a barrier region, the overlap of the first horizontal charge transfer gate.

고체촬상소자에서 영상의 품질을 높이기 위한 여러 조건중에서 수직전하전송소자(Vertical CCD)와 수평전하전송소자(Horizontal CCD)의 전하전송효율(Charge Transfer Efficiency)이 좋아야 한다.Among various conditions for improving image quality in a solid state image pickup device, the charge transfer efficiency of a vertical charge transfer device (Vertical CCD) and a horizontal charge transfer device (Horizontal CCD) should be good.

VCCD 구동클럭은 비교적 주파수가 낮으며 3 또는 4 페이즈(Phase)전송으로 인해 전송효율이 상당히 좋다.The VCCD drive clock is relatively low frequency and has very good transmission efficiency due to 3 or 4 phase transmission.

그러나 HCCD는 VCCD 보다 빠른 전송을 요하기 때문에 구동 클럭 주파수가 VCCD 클럭 주파수의 2배이상을 요구하게 되므로 2 Phase 전송방식이 사용된다.However, since HCCD requires faster transmission than VCCD, two-phase transmission is used because the driving clock frequency requires more than twice the VCCD clock frequency.

이와 같이 2 Phase전송방식으로 이루어지는 HCCD의 구동을 효과적이게 하는 방법으로 CCD채널상에 인위적으로 P형 이온주입을 하는 방법을 사용할 수 있다. 이와 같이 P형의 이온을 주입하여 CCD채널상에 베리어막을 형성하므로써 베리어막의 농도 차이에 의한 포텐셜차를 이용하여서 전하전송효율을 높일 수 있다.As a method of effectively driving the HCCD formed by the two-phase transfer method as described above, a method of artificially injecting P-type ion into the CCD channel can be used. Thus, by forming a barrier film on the CCD channel by implanting P-type ions, the charge transfer efficiency can be improved by utilizing the potential difference due to the difference in concentration of the barrier film.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 고체촬상소자 및 그의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a solid state image pickup device and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자 중 수평전하전송영역의 구조단면도 이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선상의 구동클럭에 따른 채널의 포텐셜을 나타낸 도면이며, 도 5a와 도 5b는 도 3의 단위 수평전하전송게이트의 베리어막 형성방법을 나타낸 단면도이다.3 is a structural cross-sectional view of a horizontal charge transfer region in the solid state image pickup device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing the potential of the channel according to the driving clock on the II-II line of FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a method of forming a barrier film of the unit horizontal charge transfer gate of FIG. 3.

그리고 도 6은 본 발명 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자 중 수평전하전송영역의 구조단면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅲ-Ⅲ선상의 구동클럭에 따른 채널의 포텐셜을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the structure of the horizontal charge transfer region in the solid state image pickup device according to the second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view illustrating the potential of the channel according to the driving clock on the III-III line of FIG. 6.

본 발명 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자는 HCCD의 제 2 수평전하전송게이트의 하부 채널에 제 1, 제 2 베리어막을 형성하는 것으로써, 그 구성은 도 3에 도시한 바와 같이 P웰(31)내의 소정깊이내에 N형의 BCCD(Bulk Charge Coupled Device)영역(32)이 형성되어 있고, 상기 BCCD영역(32)상에 게이트산화막(33)이 형성되어 있다.In the solid state image pickup device according to the first embodiment of the present invention, the first and second barrier films are formed on the lower channel of the second horizontal charge transfer gate of the HCCD. An N type BCCD (Bulk Charge Coupled Device) region 32 is formed within a predetermined depth within the N-type, and a gate oxide film 33 is formed on the BCCD region 32.

그리고 상기 BCCD영역(32)상의 게이트산화막(33)상에 제 1 수평전하전송게이트(34)(GATE1)가 일정한 간격을 갖고 복수개 형성되어 있다. 그리고 제 1 수평전하전송게이트(34)를 감싸도록 층간절연막(35)이 형성되어 있다. 그리고 상기 제 1 수평전하전송게이트(34)와 오버랩된 제 2 수평전하전송게이트(39)(GATE2)가 있다.A plurality of first horizontal charge transfer gates 34 (GATE1) are formed on the gate oxide film 33 on the BCCD region 32 at regular intervals. An interlayer insulating layer 35 is formed to surround the first horizontal charge transfer gate 34. There is a second horizontal charge transfer gate 39 (GATE2) overlapping the first horizontal charge transfer gate 34.

여기서 제 2, 제 1 수평전하전송게이트(39,34)는 번갈아서 형성되어 있고, 제 2, 제 1 수평전하전송게이트(39,34)가 동일클럭신호(φ1 또는 φ2)를 받아서 동작한다. 참고로 복수개의 제 2, 제 1 수평전하전송게이트(39,34)를 한쌍으로 φ2,φ1, φ2, φ1 ….가 일대일로 인가된다.Here, the second and first horizontal charge transfer gates 39 and 34 are alternately formed, and the second and first horizontal charge transfer gates 39 and 34 operate by receiving the same clock signal φ1 or φ2. For reference, a plurality of second and first horizontal charge transfer gates 39 and 34 are paired by? 2,? 1,? 2,? 1,. Is authorized one-to-one.

그리고 상기 각 제 2 수평전하전송게이트(39) 하부의 BCCD 채널의 오른쪽에 P형의 제 1 베리어영역(36)이 형성되어 있고, 상기 각 제 2 수평전하전송게이트(39) 하부의 BCCD 채널의 왼쪽에 제 1 베리어영역(36) 보다 깊은 곳에 P형의 제 1 베리어영역(38)이 형성되어 있다. 이때 제 2 베리어영역(38)이 제 1 베리어영역(36)보다 농도가 더 높다.A P-type first barrier region 36 is formed on the right side of the BCCD channel under each of the second horizontal charge transfer gates 39, and the BCCD channel under each of the second horizontal charge transfer gates 39 is formed. The P-type first barrier region 38 is formed deeper than the first barrier region 36 on the left side. In this case, the second barrier region 38 has a higher concentration than the first barrier region 36.

다시말해서 제 2 베리어영역(38)은 상기 제 1 베리어영역(36)보다 깊게, 그리고 제 1 베리어영역(36)의 약 절반정도의 폭을 갖고 형성되어 있다.In other words, the second barrier region 38 is formed deeper than the first barrier region 36 and about half the width of the first barrier region 36.

상기와 같이 구성된 본 발명 제 1 실시예의 구동클럭을 받아 채널에서의 포텐셜변화에 따른 전하이동경로를 설명하면 도 4의 (a)에서와 같이 φ1은 '하이'클럭신호를 발생하고, φ2는 '로우'클럭신호를 발생하는 t1시점에서, 도 4의 (b)와 같이 ①영역에서는 '로우'클럭신호를 인가 받으므로 제 1, 제 2 베리어영역(36,38)의 포텐셜은 변화가 없고, 이때 제 2 베리어영역(38)이 제 1 베리어영역(36)보다 포텐셜이 높기 때문에 전하가 역류되는 것을 방지할 수 있다.Referring to the charge transfer path according to the potential change in the channel by receiving the driving clock of the first embodiment of the present invention configured as described above, as shown in (a) of FIG. 4, φ1 generates a 'high' clock signal, and φ2 is' At the time t1 that generates the low 'clock signal, as shown in (b) of FIG. 4, since the' low 'clock signal is applied in the ① area, the potentials of the first and second barrier areas 36 and 38 remain unchanged. In this case, since the potential of the second barrier region 38 is higher than that of the first barrier region 36, it is possible to prevent backflow of charge.

그리고 ②영역은 N형이므로 제 1 베리어영역(36)보다 포텐셜이 낮다. 이에 따라서 전하가 트랩(Trap)되는 것을 방지해준다.And the area (2) is N-type, which has a lower potential than the first barrier area (36). This prevents charge from being trapped.

또한 ③영역에서는 φ1의 '하이'클럭신호를 인가받으므로 포텐셜레벨이 ②영역보다 낮아지고 계단형태를 이루어서 이부분을 통해서 전하가 ④영역으로 쉽게 이동된다. 이에 따라서 ④영역에 전하가 축적된다. 그리고 ⑤영역에서는 '로우'클럭신호를 인가 받으므로 제 1, 제 2 베리어영역(36,38)의 포텐셜은 변화가 없고, 제2 베리어영역(38)이 제 1 베리어영역(36)보다 포텐셜이 높기 때문에 전하가 ④영역으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.In addition, in the ③ region, the 'high' clock signal of φ1 is applied, so that the potential level is lower than the ② region, and it forms a staircase, whereby the charge is easily moved to the ④ region. As a result, charges accumulate in the region (4). In the ⑤ region, since the 'low' clock signal is applied, the potentials of the first and second barrier regions 36 and 38 remain unchanged, and the second barrier region 38 has a potential higher than that of the first barrier region 36. Since it is high, it is possible to prevent the charge from flowing back into the region.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 제 1 실시예에서 제 2 수평전하전송게이트(39)하부에 제 1, 제 2 베리어영역(36,38)을 형성하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.In the first embodiment of the present invention having the above-described configuration, a method of forming the first and second barrier regions 36 and 38 under the second horizontal charge transfer gate 39 will be described below.

도 5a에 도시한 바와 같이 P웰(31)의 소정깊이내에 N형이온을 주입한 후 확산공정에 의해 BCCD영역(32)을 형성하고, 상기 BCCD영역(32)상에 게이트산화막(33)을 형성한다. 이후에 폴리실리콘층을 증착한 후 일정간격을 갖도록 패터닝하여 제 1 수평전하전송게이트(34)을 형성한다. 이후에 제 1 수평전하전송게이트(34)을 감싸고 제 1 수평전하전송게이트(34)사이의 게이트산화막(33)과 BCCD영역(32)이 드러나도록 층간절연막(35)을 형성한다. 이후에 상기 층간절연막(35)을 마스크로 드러난 BCCD영역(32)의 표면내에 P형이온을 주입하여서 제 1 베리어영역(36)을 형성한다.As shown in FIG. 5A, after implanting N-type ions within a predetermined depth of the P well 31, a BCCD region 32 is formed by a diffusion process, and a gate oxide film 33 is formed on the BCCD region 32. Form. Thereafter, after depositing the polysilicon layer, the polysilicon layer is patterned to have a predetermined interval to form the first horizontal charge transfer gate 34. Thereafter, the interlayer insulating layer 35 is formed to surround the first horizontal charge transfer gate 34 and expose the gate oxide layer 33 and the BCCD region 32 between the first horizontal charge transfer gate 34. Thereafter, P-type ions are implanted into the surface of the BCCD region 32 exposing the interlayer insulating layer 35 as a mask to form the first barrier region 36.

다음에 도 5b에 도시한 바와 상기 결과물 전면에 감광막(37)을 도포한 후 상기 제 1 수평전하전송게이트(34)사이의 상기 제 1 베리어영역(36)의 일부가 드러나도록 노광 및 현상공정으로 감광막(37)을 선택적으로 패터닝한다. 이때 드러난 부분은 제 1 베리어영역(36)의 왼쪽부분이다.Next, as shown in FIG. 5B, a photosensitive film 37 is applied to the entire surface of the resultant, and then exposed and developed to expose a part of the first barrier region 36 between the first horizontal charge transfer gates 34. The photosensitive film 37 is selectively patterned. The exposed part is the left part of the first barrier area 36.

이후에 패터닝된 감광막(37)을 마스크로 P형이온을 주입해서 제 1 베리어영역(36)보다 깊게 게 1 베리어영역(36)왼쪽에 제 2 베리어영역(38)을 형성하고, 감광막(37)을 제거한다.Subsequently, P-type ions are implanted using the patterned photoresist layer 37 as a mask to form a second barrier region 38 to the left of the first barrier region 36 deeper than the first barrier region 36 and the photoresist layer 37 Remove it.

이후에 도면에는 도시되지 않았지만 전면에 폴리실리콘층을 증착한 후 제 1 수평전하전송게이트(34)에 오버랩되도록 폴리실리콘층을 패터닝해서 제 2 수평전하전송게이트를 형성한다.Subsequently, although not shown in the drawing, the polysilicon layer is deposited on the entire surface, and then the polysilicon layer is patterned to overlap the first horizontal charge transfer gate 34 to form a second horizontal charge transfer gate.

다음에 본 발명 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자는 고체촬상소자 중 수평전하전송소자부분에 대한 것으로써, 그 구성은 도 6에 도시한 바와 같이 각 제 1 수평전하 전송게이트(34) 하부 채널의 오른쪽에 N형의 제 3 베리어영역(40)이 형성된 것을 제외하고는 본 발명 제 1 실시예와 동일한 구성을 갖고 있다.Next, the solid state image pickup device according to the second embodiment of the present invention is for the horizontal charge transfer element portion of the solid state image pickup device, and the configuration thereof is as shown in FIG. 6 and the lower channel of each first horizontal charge transfer gate 34 is shown. Except that the N-type third barrier region 40 is formed on the right side, the structure is the same as that of the first embodiment of the present invention.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 제 2 실시예의 동작클럭에 따른 포텐셜변화 및 전하이동경로를 설명하면 도 7에 도시한 바와 같이 도 7의 (a)에서 φ1은 '하이'클럭신호를 발생하고, φ2가 '로우'클럭신호를 발생하는 t1시점에서 도 7의 (b)에서와 같이 ①영역에서는 '로우'클럭신호를 인가 받으므로 제 1, 제 2 베리어영역(36,38)의 포텐셜은 변화가 없고, 제 2 베리어영역(38)이 제 1 베리어영역(36)보다 포텐셜이 높기 때문에 전하가 역류되는 것을 방지할 수 있다.Referring to the potential change and the charge transfer path according to the operation clock of the second embodiment of the present invention having the configuration as described above, as shown in Figure 7 (a) in Figure 7 generates a 'high' clock signal, At the time t1 when φ2 generates the 'low' clock signal, as shown in (b) of FIG. 7, since the 'low' clock signal is applied in the ① area, the potentials of the first and second barrier regions 36 and 38 change. And because the potential of the second barrier region 38 is higher than that of the first barrier region 36, it is possible to prevent backflow of charge.

그리고 ②영역에서는 채널의 오른쪽에 N형의 제 3 베리어영역(40)이 형성되어 있으므로 포텐셜이 낮다. 이에 따라서 전하가 트랩(Trap)되는 것을 방지해준다.In the region ②, since the N-type third barrier region 40 is formed on the right side of the channel, the potential is low. This prevents charge from being trapped.

또한 ③영역에서는 φ1의 '하이'클럭신호를 인가받으므로 포텐셜레벨이 ②영역보다 낮아지고 계단형태를 이루어서 이부분을 통해서 전하를 ④영역으로 쉽게 이동시킨다. 이에 따라서 ④영역에 전하가 축적된다. 그리고 ⑤영역에서는 '로우'클럭신호를 인가 받으므로 제 1, 제 2 베리어영역(36,38)의 포텐셜은 변화가 없고, 제 2 베리어영역(38)이 제 1 베리어영역(36)보다 포텐셜이 높기 때문에 전하가 ④영역으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.In addition, in the ③ region, the 'high' clock signal of φ1 is applied, so that the potential level is lower than the ② region and forms a staircase, thereby easily transferring charges to the ④ region. As a result, charges accumulate in the region (4). In the ⑤ region, since the 'low' clock signal is applied, the potentials of the first and second barrier regions 36 and 38 remain unchanged, and the potential of the second barrier region 38 is higher than that of the first barrier region 36. Since it is high, it is possible to prevent the charge from flowing back into the region.

상기와 같은 본 발명 고체촬상소자 및 그의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.The solid-state imaging device of the present invention as described above and a manufacturing method thereof have the following effects.

첫째, 제 2 수평전하 전송게이트의 하부 채널의 왼쪽에 제 2 베리어영역을 형성하므로 전송전하가 역류되는 것을 방지할 수 있으므로 전하전송 효율을 높일 수 있다.First, since the second barrier region is formed on the left side of the lower channel of the second horizontal charge transfer gate, transfer charges can be prevented from flowing back, thereby increasing charge transfer efficiency.

둘째, 제 1 수평전하 전송게이트 하부 채널의 오른쪽에 제 3 베리어영역을 형성하므로 BCCD영역의 채널 포텐셜을 상대적으로 낮게함으로써 전송전하가 트랩되는 것을 방지할 수 있다.Second, since the third barrier region is formed on the right side of the lower channel of the first horizontal charge transfer gate, the transmission potential is prevented from being trapped by lowering the channel potential of the BCCD region relatively.

Claims (5)

수평전하전송소자에 있어서,In the horizontal charge transfer device, 제 1 도전형웰의 소정깊이에 형성된 제 2 도전형 매몰전하결합소자 영역,A second conductive buried charge coupling element region formed at a predetermined depth of the first conductive well, 싱기 매몰전하결합소자 영역상부에 번갈아서 형성된 복수개의 제 1, 제 2 수평전하전송게이트,A plurality of first and second horizontal charge transfer gates alternately formed over the region of the submerged charge coupling element; 상기 제 2 수평전하전송게이트 하부 채널의 오른쪽에 형성된 제 1 도전형 제 1 베리어 영역,A first conductivity type first barrier region formed on the right side of the lower channel of the second horizontal charge transfer gate; 상기 제 2 수평전하전송게이트 하부 채널의 왼쪽에 상기 제 1 베리어 영역보다 깊고 높은 농도를 갖고 형성된 제 1 도전형 제 2 베리어 영역,A first conductivity type second barrier region formed at a left side of the lower channel of the second horizontal charge transfer gate and having a higher concentration than the first barrier region; 상기 제 1 수평전하전송게이트 하부 채널의 오른쪽에 형성된 제 2 도전형 제 3 베리어영역을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고체촬상소자.And a second conductivity type third barrier region formed on the right side of the lower channel of the first horizontal charge transfer gate. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 수평전하전송게이트는 상기 제 1 수평전하전송게이트와 오버랩되고 오른쪽의 제 1 수평전하전송게이트와 동일클럭신호를 받아서 동작하도록 구성됨을 특징으로 하는 고체촬상소자.2. The solid state image pickup device of claim 1, wherein the second horizontal charge transfer gate overlaps the first horizontal charge transfer gate and is configured to receive and operate the same clock signal as the first horizontal charge transfer gate on the right side. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 도전형은 P형, 제 2 도전형은 N형인 것을 특징으로 하는 고체촬상소자.The solid state image pickup device according to claim 1, wherein the first conductivity type is P type and the second conductivity type is N type. 제 1 도전형 웰내에 제 2 도전형 매몰전하결합소자 영역을 형성하는 단계,Forming a second conductive buried charge coupling device region in the first conductive well, 상기 매몰전하결합소자 표면내의 일정영역에 제 2 도전형 제 1 베리어영역을 형성하는 단계,Forming a second conductivity type first barrier region in a predetermined region within the buried charge coupling device; 상기 매몰전하결합소자 영역상에 게이트절연막을 형성하는 단계,Forming a gate insulating film on the buried charge coupling device region; 상기 제 2 도전형 제 1 베리어영역이 오른쪽 하부에 위치하도록 상기 게이트절연막상에 일정간격을 갖는 제 1 수평전하전송게이트를 형성하는 단계,Forming a first horizontal charge transfer gate having a predetermined interval on the gate insulating layer such that the second conductive first barrier region is located at a lower right side thereof; 상기 제 1 수평전하전송게이트를 감싸도록 절연막을 증착하는 단계,Depositing an insulating film to surround the first horizontal charge transfer gate; 상기 제 1 수평전하전송게이트 사이의 상기 매몰전하결합소자 영역의 채널의 표면내에 제 1 도전형 제 2 베리어영역을 형성하는 단계,Forming a first conductive type second barrier region in a surface of a channel of the buried charge coupling device region between the first horizontal charge transfer gates; 상기 제 2 베리어영역의 왼쪽 채널영역에 상기 제 2 베리어영역보다 깊게 그리고 높은 농도를 갖는 제 1 도전형 제 3 베리어영역을 형성하는 단계,Forming a first conductive type third barrier region having a depth deeper and higher than that of the second barrier region in a left channel region of the second barrier region; 상기 제 1 수평전하전송게이트와 오버랩되도록 상기 제 2, 제 3 베리어영역 상부에 제 2 수평전하전송게이트를 형성하는 단계를 포함하여 제조함을 특징으로 하는 고체촬상소자의 제조방법.And forming a second horizontal charge transfer gate on the second and third barrier regions so as to overlap with the first horizontal charge transfer gate. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 도전형은 P형이고, 제 2 도전형은 N형을 사용하여 제조함을 특징으로 하는 고체촬상소자의 제조방법.5. The method of manufacturing a solid state image pickup device according to claim 4, wherein the first conductivity type is P type and the second conductivity type is manufactured using N type.
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