JP3036747B2 - 固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
固体撮像素子の製造方法Info
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- JP3036747B2 JP3036747B2 JP63237707A JP23770788A JP3036747B2 JP 3036747 B2 JP3036747 B2 JP 3036747B2 JP 63237707 A JP63237707 A JP 63237707A JP 23770788 A JP23770788 A JP 23770788A JP 3036747 B2 JP3036747 B2 JP 3036747B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像素子の製造方法に関し、特に２層多
結晶シリコン構造を有する電荷結合素子（CCD）の製造
方法に関する。
結晶シリコン構造を有する電荷結合素子（CCD）の製造
方法に関する。
従来、この種の２層多結晶シリコン電極構造の電荷結
合素子を用いた固体撮像素子は、第３図に平面図、第４
図（ａ）に第３図のＩ−Ｉ′面の断面図、第４図（ｂ）
に第３図のII−II′面の断面図を示した様に、Ｐ型半導
体基板１にＰ−Ｎ接合により形成した複数個の光電変換
部２と、信号電荷を転送するＮ型領域６、ゲート絶縁膜
10及び２層の多結晶シリコン膜11,12から成る電荷転送
部３と、光電変換部２から電荷転送部３へ信号電荷を読
み出すトランスファゲート部４と隣接した光電変換部２
及び電荷転送部３を電気的に分離するチャンネルストッ
プ５とを有していた。
合素子を用いた固体撮像素子は、第３図に平面図、第４
図（ａ）に第３図のＩ−Ｉ′面の断面図、第４図（ｂ）
に第３図のII−II′面の断面図を示した様に、Ｐ型半導
体基板１にＰ−Ｎ接合により形成した複数個の光電変換
部２と、信号電荷を転送するＮ型領域６、ゲート絶縁膜
10及び２層の多結晶シリコン膜11,12から成る電荷転送
部３と、光電変換部２から電荷転送部３へ信号電荷を読
み出すトランスファゲート部４と隣接した光電変換部２
及び電荷転送部３を電気的に分離するチャンネルストッ
プ５とを有していた。
第５図は従来の固体撮像素子の主な製造工程における
電荷転送部の断面図の一例である。Ｐ型半導体基板１内
に選択的に光電変換部２と、電荷転送部３の埋込チャン
ネルとなるＮ型層６及びチャンネルストップ５となる高
濃度のＰ型層７を形成した後Ｐ型半導体基板１を酸化し
て第１のゲート絶縁膜８を形成し、第１の多結晶シリコ
ン膜11を堆積させ、第１の多結晶シリコン膜の比抵抗を
下げる為及びＰ型半導体基板１の裏面に高濃度のりんを
入れて結晶欠陥を裏面に意図的に発生させゲッタリング
を行う為に前記第１の多結晶シリコン膜11にリンを拡散
する（第５図（ａ））。
電荷転送部の断面図の一例である。Ｐ型半導体基板１内
に選択的に光電変換部２と、電荷転送部３の埋込チャン
ネルとなるＮ型層６及びチャンネルストップ５となる高
濃度のＰ型層７を形成した後Ｐ型半導体基板１を酸化し
て第１のゲート絶縁膜８を形成し、第１の多結晶シリコ
ン膜11を堆積させ、第１の多結晶シリコン膜の比抵抗を
下げる為及びＰ型半導体基板１の裏面に高濃度のりんを
入れて結晶欠陥を裏面に意図的に発生させゲッタリング
を行う為に前記第１の多結晶シリコン膜11にリンを拡散
する（第５図（ａ））。
次に写真食刻法及びプラズマエッチング法により第１
の多結晶シリコン膜をパターニングし、前記第１のゲー
ト絶縁膜８をフッ酸系エッチング液にて基板表面までエ
ッチングする（第５図（ｂ））。第２の絶縁膜９をＰ型
半導体基板１及び第１の多結晶シリコン膜11を酸化する
ことにより形成する（第５図（ｃ））。第２の多結晶シ
リコン膜12を堆積させ、上述した第１の多結晶シリコン
膜11の場合と同様にして、写真食刻法及びプラズマエッ
チング法によりパターニングして形成する（第５図
（ｄ））。しかる後、層間酸化硅素膜15を常圧CVD法に
て形成し、アルミニウム配線16及び保護酸化硅素膜17を
施して第３図，第４図の固体撮像素子を得る。
の多結晶シリコン膜をパターニングし、前記第１のゲー
ト絶縁膜８をフッ酸系エッチング液にて基板表面までエ
ッチングする（第５図（ｂ））。第２の絶縁膜９をＰ型
半導体基板１及び第１の多結晶シリコン膜11を酸化する
ことにより形成する（第５図（ｃ））。第２の多結晶シ
リコン膜12を堆積させ、上述した第１の多結晶シリコン
膜11の場合と同様にして、写真食刻法及びプラズマエッ
チング法によりパターニングして形成する（第５図
（ｄ））。しかる後、層間酸化硅素膜15を常圧CVD法に
て形成し、アルミニウム配線16及び保護酸化硅素膜17を
施して第３図，第４図の固体撮像素子を得る。
上述した従来の固体撮像素子は第１の多結晶シリコン
膜11をパターニングし第１のゲート絶縁膜８をＰ型半導
体基板１表面までエッチングした後、Ｐ型半導体基板１
及び第１の多結晶シリコン膜11を熱酸化し、第２のゲー
ト絶縁膜９を形成しているため、第２のゲート絶縁膜９
形成時に第１の多結晶シリコン膜11及びＰ型半導体基板
１の裏面から飛び出した（アウトディフュージョン）り
んが、基板表面の光電変換部２或は電荷転送部３のＮ型
層６に付着し、局部的にN+層を形成する為、光電変換部
２に付着した場合には再生画面上点欠陥を生じ、電荷転
送部３のＮ型層６に付着した場合には、付着した地点の
濃度は他の地点より濃いN+層を形成する為その点の表面
電位は、深くなり転送されて来た電荷はその地点で一部
トラップされる形となり、電荷の転送損失をもたらすと
いう欠点があった。
膜11をパターニングし第１のゲート絶縁膜８をＰ型半導
体基板１表面までエッチングした後、Ｐ型半導体基板１
及び第１の多結晶シリコン膜11を熱酸化し、第２のゲー
ト絶縁膜９を形成しているため、第２のゲート絶縁膜９
形成時に第１の多結晶シリコン膜11及びＰ型半導体基板
１の裏面から飛び出した（アウトディフュージョン）り
んが、基板表面の光電変換部２或は電荷転送部３のＮ型
層６に付着し、局部的にN+層を形成する為、光電変換部
２に付着した場合には再生画面上点欠陥を生じ、電荷転
送部３のＮ型層６に付着した場合には、付着した地点の
濃度は他の地点より濃いN+層を形成する為その点の表面
電位は、深くなり転送されて来た電荷はその地点で一部
トラップされる形となり、電荷の転送損失をもたらすと
いう欠点があった。
本発明の固体撮像素子の製造方法は、裏面にリンを含
む第１導電型の半導体基板の表面にそれぞれ設けられた
第２導電型領域の光電変換部と、第１のゲート絶縁膜
と、リンを含む第１の多結晶シリコン電極と、第２のゲ
ート絶縁膜と、第２の多結晶シリコン電極及び第２導電
型領域からなる電荷転送部と、前記光電変換部から前記
電荷転送部への電荷転送を行うトランスファゲートと、
前記各領域を電気的に分離する高濃度の第１導電型のチ
ャネルストップ領域とを有する固体撮像素子の製造方法
において、前記第２のゲート絶縁膜が、プラズマCVD法
により酸化珪素膜を形成する工程と、前記酸化珪素膜を
熱酸化する工程とにより形成されることを特徴としてい
る。
む第１導電型の半導体基板の表面にそれぞれ設けられた
第２導電型領域の光電変換部と、第１のゲート絶縁膜
と、リンを含む第１の多結晶シリコン電極と、第２のゲ
ート絶縁膜と、第２の多結晶シリコン電極及び第２導電
型領域からなる電荷転送部と、前記光電変換部から前記
電荷転送部への電荷転送を行うトランスファゲートと、
前記各領域を電気的に分離する高濃度の第１導電型のチ
ャネルストップ領域とを有する固体撮像素子の製造方法
において、前記第２のゲート絶縁膜が、プラズマCVD法
により酸化珪素膜を形成する工程と、前記酸化珪素膜を
熱酸化する工程とにより形成されることを特徴としてい
る。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の主な製造工程における電
荷転送部の断面図である。
荷転送部の断面図である。
Ｐ型半導体基板１内に選択的に光電変換部２と電荷転
送部３の埋込チャンネルとなるＮ型層６及びチャンネル
ストップ５となる高濃度のＰ型層７を形成した後Ｐ型半
導体基板１を酸化して第１のゲート絶縁膜８を形成し、
第１の多結晶シリコン膜11を堆積させ、第１の多結晶シ
リコン11の比抵抗を下げる為及びＰ型半導体基板１の裏
面に高濃度のりんを入れて結晶欠陥を裏面に意図的に発
生させゲッタリングを行う為に前記第１の多結晶シリコ
ン膜11にりんを拡散する（第１図（ａ））。
送部３の埋込チャンネルとなるＮ型層６及びチャンネル
ストップ５となる高濃度のＰ型層７を形成した後Ｐ型半
導体基板１を酸化して第１のゲート絶縁膜８を形成し、
第１の多結晶シリコン膜11を堆積させ、第１の多結晶シ
リコン11の比抵抗を下げる為及びＰ型半導体基板１の裏
面に高濃度のりんを入れて結晶欠陥を裏面に意図的に発
生させゲッタリングを行う為に前記第１の多結晶シリコ
ン膜11にりんを拡散する（第１図（ａ））。
次に写真食刻法及びプラズマエッチング法により、第
１の多結晶シリコン膜11をパターニングし前記第１のゲ
ート絶縁膜８をフッ酸系エッチング液にて基板表面まで
エッチングする（第１図（ｂ））。
１の多結晶シリコン膜11をパターニングし前記第１のゲ
ート絶縁膜８をフッ酸系エッチング液にて基板表面まで
エッチングする（第１図（ｂ））。
プラズマCVD法を用いて酸化硅素膜13を約10nmから50n
m堆積させる（第１（ｃ）図）。
m堆積させる（第１（ｃ）図）。
プラズマCVD法にて堆積させた酸化硅素膜13に熱酸化
を施し第２のゲート絶縁膜９を形成する（第１図
（ｄ））。
を施し第２のゲート絶縁膜９を形成する（第１図
（ｄ））。
第２の多結晶シリコン膜12を堆積させ上述した第１の
多結晶シリコン膜11の場合と同様にして写真食刻法及び
プラズマエッチング法によりパターニングする（第１図
（ｅ））。
多結晶シリコン膜11の場合と同様にして写真食刻法及び
プラズマエッチング法によりパターニングする（第１図
（ｅ））。
しかる後、層間酸化膜層を常圧CVD法にて形成しアル
ミニウム配線及び保護酸化膜を施して固体撮像素子を得
る。
ミニウム配線及び保護酸化膜を施して固体撮像素子を得
る。
第２図は本発明の参考例の主な製造工程における電荷
転送部の断面図である。
転送部の断面図である。
第２図（ｃ）においてプラズマCVD法において窒化硅
素膜14を約10nmから30nm堆積させている以外は第１図に
示した実施例と同一である。
素膜14を約10nmから30nm堆積させている以外は第１図に
示した実施例と同一である。
第２図（ｅ）において第２の多結晶シリコン膜12のパ
ターニング終了後、層間酸化膜層を常圧CVD法にて形成
し、アルミニウム配線及び保護酸化膜を施して固体撮像
素子を得る。
ターニング終了後、層間酸化膜層を常圧CVD法にて形成
し、アルミニウム配線及び保護酸化膜を施して固体撮像
素子を得る。
以上説明した様に、本発明によれば固体撮像素子の製
造工程において、第２のゲート絶縁膜をプラズマCVD法
で形成した酸化硅素膜を熱酸化し、形成することによ
り、第２のゲート絶縁膜形成時に第１の多結晶シリコン
膜及びＰ型半導体基板の裏面からアウトディフュージョ
ンしたりんが基板表面の光電変換部或は電荷転送部のＮ
型層に付着し、局部的なN+層を形成するのを抑制するこ
とが出来、テレビジョンカメラシステムとして使用した
場合前記局部的なN+層に起因する再生画面上の点欠陥及
び電荷の転送損傷による棒状欠陥を抑制することが出来
るという効果がある。
造工程において、第２のゲート絶縁膜をプラズマCVD法
で形成した酸化硅素膜を熱酸化し、形成することによ
り、第２のゲート絶縁膜形成時に第１の多結晶シリコン
膜及びＰ型半導体基板の裏面からアウトディフュージョ
ンしたりんが基板表面の光電変換部或は電荷転送部のＮ
型層に付着し、局部的なN+層を形成するのを抑制するこ
とが出来、テレビジョンカメラシステムとして使用した
場合前記局部的なN+層に起因する再生画面上の点欠陥及
び電荷の転送損傷による棒状欠陥を抑制することが出来
るという効果がある。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例の主な製造工
程における電荷転送部の断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）
は本発明の他の実施例の主な製造工程における電荷転送
部の断面図である。 第３図は従来技術の一例である２層多結晶シリコン電極
構造の電荷結合素子を用いた固体撮像素子の平面図、第
４図（ａ）は第３図Ｉ−Ｉ′面の断面図、第４図（ｂ）
は第３図II−II′面の断面図、第５図は従来の固体撮像
素子の主な製造工程における電荷転送部の断面図であ
る。 １……Ｐ型半導体基板、２……光電変換部、３……電荷
転送部、４……トランスファゲート部、５……チャンネ
ルストップ、６……Ｎ型層、７……Ｐ型層、８……第１
のゲート絶縁膜、９……第２ゲート絶縁膜、10……ゲー
ト絶縁膜、11……第１の多結晶シリコン膜、12……第２
の多結晶シリコン膜、13……プラズマCVD酸化硅素膜、1
4……プラズマCVD窒化硅素膜、15……常圧CVD層間酸化
硅素膜、16……アルミニウム配線、17……保護酸化硅素
膜。
程における電荷転送部の断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）
は本発明の他の実施例の主な製造工程における電荷転送
部の断面図である。 第３図は従来技術の一例である２層多結晶シリコン電極
構造の電荷結合素子を用いた固体撮像素子の平面図、第
４図（ａ）は第３図Ｉ−Ｉ′面の断面図、第４図（ｂ）
は第３図II−II′面の断面図、第５図は従来の固体撮像
素子の主な製造工程における電荷転送部の断面図であ
る。 １……Ｐ型半導体基板、２……光電変換部、３……電荷
転送部、４……トランスファゲート部、５……チャンネ
ルストップ、６……Ｎ型層、７……Ｐ型層、８……第１
のゲート絶縁膜、９……第２ゲート絶縁膜、10……ゲー
ト絶縁膜、11……第１の多結晶シリコン膜、12……第２
の多結晶シリコン膜、13……プラズマCVD酸化硅素膜、1
4……プラズマCVD窒化硅素膜、15……常圧CVD層間酸化
硅素膜、16……アルミニウム配線、17……保護酸化硅素
膜。
Claims (1)
- 【請求項１】裏面にリンを含む第１導電型の半導体基板
の表面にそれぞれ設けられた第２導電型領域の光電変換
部と、第１のゲート絶縁膜と、リンを含む第１の多結晶
シリコン電極と、第２のゲート絶縁膜と、第２の多結晶
シリコン電極及び第２導電型領域からなる電荷転送部
と、前記光電変換部から前記電荷転送部への電荷転送を
行うトランスファゲートと、前記各領域を電気的に分離
する高濃度の第１導電型のチャネルストップ領域とを有
する固体撮像素子の製造方法において、前記第２のゲー
ト絶縁膜が、プラズマCVD法により酸化珪素膜を形成す
る工程と、前記酸化珪素膜を熱酸化する工程とにより形
成されることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63237707A JP3036747B2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63237707A JP3036747B2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0284768A JPH0284768A (ja) | 1990-03-26 |
| JP3036747B2 true JP3036747B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=17019313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63237707A Expired - Lifetime JP3036747B2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3036747B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2965061B2 (ja) * | 1996-04-19 | 1999-10-18 | 日本電気株式会社 | 電荷結合素子およびその製造方法 |
| CN103400847B (zh) * | 2013-08-14 | 2015-08-05 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 制作ccd二次或二次以上多晶硅的工艺 |
| CN109256441B (zh) * | 2018-09-20 | 2021-01-05 | 北方电子研究院安徽有限公司 | 一种emccd器件多层多晶硅栅结构制作方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841659B2 (ja) * | 1977-08-30 | 1983-09-13 | 株式会社東芝 | 絶縁膜の形成方法 |
| JPS5851673A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-26 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| JPS60263437A (ja) * | 1984-06-12 | 1985-12-26 | Ise Electronics Corp | 薄膜トランジスタの製造方法 |
| JPS61156885A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0644621B2 (ja) * | 1985-03-19 | 1994-06-08 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP63237707A patent/JP3036747B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0284768A (ja) | 1990-03-26 |
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