JPH04212460A - Ｃｃｄイメージセンサーにおけるフォトダイオードの製造方法 - Google Patents
Ｃｃｄイメージセンサーにおけるフォトダイオードの製造方法Info
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- JPH04212460A JPH04212460A JP3026788A JP2678891A JPH04212460A JP H04212460 A JPH04212460 A JP H04212460A JP 3026788 A JP3026788 A JP 3026788A JP 2678891 A JP2678891 A JP 2678891A JP H04212460 A JPH04212460 A JP H04212460A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 20
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- H01L31/10—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電荷結合デバイス（Ｃ
ＣＤ）イメージセンサーにおけるフォトダイオードの製
造方法に関し、特にＯＦＤ（オーバフロードレイン）抑
制のための方法に関する。
ＣＤ）イメージセンサーにおけるフォトダイオードの製
造方法に関し、特にＯＦＤ（オーバフロードレイン）抑
制のための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】一般的Ｃ
ＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃ
ｅ）イメージセンサー中のフォトダイオード（図面では
ＰＤで示す）の部分は、図１及び図６に示したように構
成される。まず、図１で示したようなＣＣＤイメージセ
ンサーの製造工程は、図２乃至図５の通りである。即ち
、図２のようにＮ− 型基板１上にＰ型ウエル（ｗｅｌ
ｌ）２と酸化膜３とを形成し、図３のように燐（Ｐ）イ
オンを注入してＰ＋ 型領域４を形成したのち、図４の
ようにＰ＋ 型領域４の間にＮ＋ 型フォトダイオード
５とＮ− 型ウエル６を形成し、図５のようにポリシリ
コン層７とアルミニウム層８を形成する。しかしながら
、上記のようにした場合、Ｎ＋ 型フォトダイオード５
の下方に、略ハート形凹溝を形成したＰ型ウエル２の深
さの調整が難しくて工程の安定性がなかった。
ＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃ
ｅ）イメージセンサー中のフォトダイオード（図面では
ＰＤで示す）の部分は、図１及び図６に示したように構
成される。まず、図１で示したようなＣＣＤイメージセ
ンサーの製造工程は、図２乃至図５の通りである。即ち
、図２のようにＮ− 型基板１上にＰ型ウエル（ｗｅｌ
ｌ）２と酸化膜３とを形成し、図３のように燐（Ｐ）イ
オンを注入してＰ＋ 型領域４を形成したのち、図４の
ようにＰ＋ 型領域４の間にＮ＋ 型フォトダイオード
５とＮ− 型ウエル６を形成し、図５のようにポリシリ
コン層７とアルミニウム層８を形成する。しかしながら
、上記のようにした場合、Ｎ＋ 型フォトダイオード５
の下方に、略ハート形凹溝を形成したＰ型ウエル２の深
さの調整が難しくて工程の安定性がなかった。
【０００３】一方、図６に示したように製造されるＣＣ
Ｄイメージセンサーの作製においては、図７のようにＮ
型基板１上に浅いＰ型ウエル（薄膜部）９と酸化膜３を
形成し、さらに前記Ｐ型ウエル９の周囲に深いＰ型ウエ
ル（肉厚部）１０を形成するので、平坦な略台形状凹溝
を形成したＰ型ウエルが形成される。そして、図８乃至
図１１に示す課程を實施して、結局、図６のように製造
して図２乃至図５の工程に比べて再現性を増加するよう
になっているが、これはいろいろな製造工程の段階を必
要とする問題点があった。
Ｄイメージセンサーの作製においては、図７のようにＮ
型基板１上に浅いＰ型ウエル（薄膜部）９と酸化膜３を
形成し、さらに前記Ｐ型ウエル９の周囲に深いＰ型ウエ
ル（肉厚部）１０を形成するので、平坦な略台形状凹溝
を形成したＰ型ウエルが形成される。そして、図８乃至
図１１に示す課程を實施して、結局、図６のように製造
して図２乃至図５の工程に比べて再現性を増加するよう
になっているが、これはいろいろな製造工程の段階を必
要とする問題点があった。
【０００４】以下、従来方式の動作を図１２を参照して
説明する。Ｎ＋ 型フォトダイオード５に電子が蓄積す
れば、曲線ａのようにＮ＋ 型フォトダイオード５に電
子が集まる。ＴＧ（トランスファー・ゲートｔｒａｎｓ
ｆｅｒ ｇａｔｅ）に閾電圧Ｖｔｈを加えてＮ＋ 型
フォトダイオード５にＶ１ ほどの電圧が発生すれば、
Ｎ＋ 型フォトダイオード５の電子がＶＣＣＤ（ｖｅｒ
ｔｉｃａｌ ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄ
ｅｖｉｃｅ）の方へ出てしまう。このような問題点は、
不純物の濃度が、Ｎ− 型基板＜Ｐ型ウエル（２，９，
１０）＜Ｎ＋型フォトダイオード（５）とならなければ
ならないので、上記Ｎ＋ 型フォトダイオード５の濃度
が高くなって光によって形成された電子がＮ− 型領域
ですぐ再結合される可能性があり、Ｐ型ウエル（２，９
，１０）の工程が難しく、その条件を設定することも困
難であるという欠点があった。
説明する。Ｎ＋ 型フォトダイオード５に電子が蓄積す
れば、曲線ａのようにＮ＋ 型フォトダイオード５に電
子が集まる。ＴＧ（トランスファー・ゲートｔｒａｎｓ
ｆｅｒ ｇａｔｅ）に閾電圧Ｖｔｈを加えてＮ＋ 型
フォトダイオード５にＶ１ ほどの電圧が発生すれば、
Ｎ＋ 型フォトダイオード５の電子がＶＣＣＤ（ｖｅｒ
ｔｉｃａｌ ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄ
ｅｖｉｃｅ）の方へ出てしまう。このような問題点は、
不純物の濃度が、Ｎ− 型基板＜Ｐ型ウエル（２，９，
１０）＜Ｎ＋型フォトダイオード（５）とならなければ
ならないので、上記Ｎ＋ 型フォトダイオード５の濃度
が高くなって光によって形成された電子がＮ− 型領域
ですぐ再結合される可能性があり、Ｐ型ウエル（２，９
，１０）の工程が難しく、その条件を設定することも困
難であるという欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の技
術の問題を解消すべくなされたもので、フォトダイオー
ド部分を改善して使用しているＰ型ウエル工程の代わり
にＰ型エピタキシャル工程を使用することにより、フォ
トダイオード部分の工程を単純化したものである。すな
わち、本発明のＣＣＤイメージセンサーにおけるフォト
ダイオードの製造方法は、Ｎ− 型基板の上に酸化膜を
形成し、該Ｎ− 型基板の選択された部分にＮ＋ 型イ
オン注入を行ってＮ＋ 型埋没層を形成した後、前記Ｎ
− 型基板と酸化膜との間にＰ型エピタキシャル層を成
長させ、該Ｐ型エピタキシャル層の選択された部分内に
Ｐ＋ イオンを注入することによってチャンネルストッ
プのためのＰ＋ 型領域を形成し、前記Ｐ＋ 型領域の
間にＮ＋ 型フォトダイオードとＮ− 型ウエルとを形
成し、その際にＮ＋ 型フォトダイオードは前記Ｎ＋型
埋没層の上に形成してフォトダイオード特性を容易に設
定させることができるようにすることを特徴とする。
術の問題を解消すべくなされたもので、フォトダイオー
ド部分を改善して使用しているＰ型ウエル工程の代わり
にＰ型エピタキシャル工程を使用することにより、フォ
トダイオード部分の工程を単純化したものである。すな
わち、本発明のＣＣＤイメージセンサーにおけるフォト
ダイオードの製造方法は、Ｎ− 型基板の上に酸化膜を
形成し、該Ｎ− 型基板の選択された部分にＮ＋ 型イ
オン注入を行ってＮ＋ 型埋没層を形成した後、前記Ｎ
− 型基板と酸化膜との間にＰ型エピタキシャル層を成
長させ、該Ｐ型エピタキシャル層の選択された部分内に
Ｐ＋ イオンを注入することによってチャンネルストッ
プのためのＰ＋ 型領域を形成し、前記Ｐ＋ 型領域の
間にＮ＋ 型フォトダイオードとＮ− 型ウエルとを形
成し、その際にＮ＋ 型フォトダイオードは前記Ｎ＋型
埋没層の上に形成してフォトダイオード特性を容易に設
定させることができるようにすることを特徴とする。
【０００６】
【実 施 例】以下、本発明を実施例により詳細に
説明する。図１３乃至図１７は、本発明の実施例に関す
る図面である。図１３は、本発明により製造されるＣＣ
Ｄイメージセンサーの断面図で、この工程は図１４乃至
図１７に示すとおりである。まず、図１４のようにＮ−
型基板２１の上に酸化膜２２を形成し、Ｎ＋ イオン
を注入してＮ＋ 型埋没層２３を形成する。そして、図
１５のようにＮ− 型基板２１と酸化膜２２との間にＰ
型エピタキシャル層２４を成長させ、該Ｐ型エピタキシ
ャル層２４の選択された部分内にＰ＋ イオンを注入す
ることによってチャンネルストップのためのＰ＋ 型領
域２５を形成する。次に、図１６のように、前記Ｐ＋
型領域２５間にＮ＋ 型フォトダイオード２６とＮ−
型ウエル２７とを形成する。この際、Ｎ＋ 型フォトダ
イオード２６は前記Ｎ＋ 型埋没層２３の上に形成する
。次いで、図１７のようにポリシリコン層２８とアルミ
ニウム層２９を公知の技術により形成する。
説明する。図１３乃至図１７は、本発明の実施例に関す
る図面である。図１３は、本発明により製造されるＣＣ
Ｄイメージセンサーの断面図で、この工程は図１４乃至
図１７に示すとおりである。まず、図１４のようにＮ−
型基板２１の上に酸化膜２２を形成し、Ｎ＋ イオン
を注入してＮ＋ 型埋没層２３を形成する。そして、図
１５のようにＮ− 型基板２１と酸化膜２２との間にＰ
型エピタキシャル層２４を成長させ、該Ｐ型エピタキシ
ャル層２４の選択された部分内にＰ＋ イオンを注入す
ることによってチャンネルストップのためのＰ＋ 型領
域２５を形成する。次に、図１６のように、前記Ｐ＋
型領域２５間にＮ＋ 型フォトダイオード２６とＮ−
型ウエル２７とを形成する。この際、Ｎ＋ 型フォトダ
イオード２６は前記Ｎ＋ 型埋没層２３の上に形成する
。次いで、図１７のようにポリシリコン層２８とアルミ
ニウム層２９を公知の技術により形成する。
【０００７】
【発明の作用及び効果】本発明により作製されたＣＣＤ
イメージセンサーにおいては、図１８の曲線ｂ，ｃの端
部のカーブの傾きはＮ＋ 型イオンの埋没注入濃度によ
って変化させることができる。したがって、フォトダイ
オードのＮ領域２６の濃度可変が大きくなるので、ＯＦ
Ｄ条件を容易に設定することができる。換言すれば、Ｎ
− 型基板２１に従来の方式のようにＰ型ウエル２，９
，１０を形成しない。そのかわりにＰ型エピタキシャル
層２４を形成するので、電荷搬送されるＣＣＤ部分の不
純物濃度の分布がＰ型基板よりも均一して画像の特性が
良好になり、この点が、最近、均一性（ｕｎｉｆｏｒｍ
ｉｔｙ）の問題で主に使用されているＮ− 型基板／Ｎ
型エピタキシャル層／Ｐ型ウエルの工程とほとんどひと
しい効果をえることができる。又、フォトダイオードの
Ｎ＋ 型領域およびその下方の不純物濃度を任意に変化
させることができるので、フォトダイオードを最適化す
るのが容易になり、また従来のＰ型ウエル２，９，１０
の工程を省略することができる。
イメージセンサーにおいては、図１８の曲線ｂ，ｃの端
部のカーブの傾きはＮ＋ 型イオンの埋没注入濃度によ
って変化させることができる。したがって、フォトダイ
オードのＮ領域２６の濃度可変が大きくなるので、ＯＦ
Ｄ条件を容易に設定することができる。換言すれば、Ｎ
− 型基板２１に従来の方式のようにＰ型ウエル２，９
，１０を形成しない。そのかわりにＰ型エピタキシャル
層２４を形成するので、電荷搬送されるＣＣＤ部分の不
純物濃度の分布がＰ型基板よりも均一して画像の特性が
良好になり、この点が、最近、均一性（ｕｎｉｆｏｒｍ
ｉｔｙ）の問題で主に使用されているＮ− 型基板／Ｎ
型エピタキシャル層／Ｐ型ウエルの工程とほとんどひと
しい効果をえることができる。又、フォトダイオードの
Ｎ＋ 型領域およびその下方の不純物濃度を任意に変化
させることができるので、フォトダイオードを最適化す
るのが容易になり、また従来のＰ型ウエル２，９，１０
の工程を省略することができる。
【図１】従来のＣＣＤイメージセンサーの断面図である
。
。
【図２】図３乃至図５と同様に、従来の工程を説明する
ための図で、Ｐ型ウエル及び酸化膜形成後のＮ− 型基
板の断面図である。
ための図で、Ｐ型ウエル及び酸化膜形成後のＮ− 型基
板の断面図である。
【図３】Ｐ＋ 型領域形成後の断面図である。
【図４】Ｎ＋ 型フォトダイオード及びＮ− 型ウエル
形成後の断面図である。
形成後の断面図である。
【図５】ポリシリコン層及びアルミニウム層形成後の断
面図である。
面図である。
【図６】従来の別のＣＣＤイメージセンサーの断面図で
ある。
ある。
【図７】図８乃至図１０と同様に、従来の別の方法の工
程を説明するための図で、Ｐ型ウエル及び酸化膜形成後
のＮ− 型基板の断面図である。
程を説明するための図で、Ｐ型ウエル及び酸化膜形成後
のＮ− 型基板の断面図である。
【図８】深いＰ型ウエル形成後の断面図である。
【図９】Ｐ＋ 型領域形成後の断面図である。
【図１０】Ｎ＋ 型フォトダイオード及びＮ− 型ウエ
ル形成後の断面図である。
ル形成後の断面図である。
【図１１】ポリシリコン層及びアルミニウム層形成後の
断面図である。
断面図である。
【図１２】従来のＣＣＤイメージセンサーの動作説明図
である。
である。
【図１３】本発明によるＣＣＤイメージセンサーの断面
図である。
図である。
【図１４】図１５乃至図１７と同様に、本発明に係る方
法の工程を説明するための図で、酸化膜及びＮ＋ 型埋
没層形成後のＮ− 型基板の断面図である。
法の工程を説明するための図で、酸化膜及びＮ＋ 型埋
没層形成後のＮ− 型基板の断面図である。
【図１５】本発明の方法に従ってＰ型エピタキシャル層
及びＰ＋ 型領域形成後の断面図である。
及びＰ＋ 型領域形成後の断面図である。
【図１６】Ｎ＋ 型フォトダイオード及びＮ− 型ウエ
ル形成後の断面図である。
ル形成後の断面図である。
【図１７】ポリシリコン層及びアルミニウム層形成後の
断面図である。
断面図である。
【図１８】本発明に係るＣＣＤイメージセンサーの動作
説明図である。
説明図である。
２１ Ｎ− 型基板、２２ 酸化膜、２３ Ｎ＋
型埋没層、２４ Ｐ型エピタキシャル層、２５
Ｐ＋ 型領域、２６ Ｎ＋ 型フォトダイオード、２
７ Ｎ− 型ウエル。
型埋没層、２４ Ｐ型エピタキシャル層、２５
Ｐ＋ 型領域、２６ Ｎ＋ 型フォトダイオード、２
７ Ｎ− 型ウエル。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｎ− 型基板の上に酸化膜を形成し、
該Ｎ− 型基板の選択された部分にＮ＋ 型イオン注入
を行ってＮ＋ 型埋没層を形成した後、前記Ｎ− 型基
板と酸化膜との間にＰ型エピタキシャル層を成長させ、
該Ｐ型エピタキシャル層の選択された部分内にＰ＋ イ
オンを注入することによってチャンネルストップのため
のＰ＋ 型領域を形成し、前記Ｐ＋ 型領域の間にＮ＋
型フォトダイオードとＮ− 型ウエルとを形成し、そ
の際にＮ＋ 型フォトダイオードは前記Ｎ＋ 型埋没層
の上に形成することを特徴とするＣＣＤイメージセンサ
ーにおけるフォトダイオードの製造方法。 - 【請求項２】 フォトダイオードの下の電位分布を埋
沿層へのイオン注入濃度によって変えることができる請
求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019900000951A KR930000914B1 (ko) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Ccd 영상센서에서 포토 다이오드의 ofd 억제를 위한방법 |
| KR1990-951 | 1990-01-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212460A true JPH04212460A (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=19295572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3026788A Pending JPH04212460A (ja) | 1990-01-29 | 1991-01-29 | Ｃｃｄイメージセンサーにおけるフォトダイオードの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04212460A (ja) |
| KR (1) | KR930000914B1 (ja) |
| DE (1) | DE4102591A1 (ja) |
| GB (1) | GB2240429A (ja) |
| NL (1) | NL9100082A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109817736A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-28 | 杭州电子科技大学 | 一种串扰抑制和辐射加固的像素探测器 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3311004B2 (ja) * | 1991-03-28 | 2002-08-05 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| US6580139B1 (en) * | 2000-07-20 | 2003-06-17 | Emcore Corporation | Monolithically integrated sensing device and method of manufacture |
| US6852565B1 (en) * | 2003-07-10 | 2005-02-08 | Galaxcore, Inc. | CMOS image sensor with substrate noise barrier |
| US7388187B1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-06-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Cross-talk reduction through deep pixel well implant for image sensors |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5755672A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-02 | Nec Corp | Solid-state image pickup device and its driving method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0828496B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1996-03-21 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
-
1990
- 1990-01-29 KR KR1019900000951A patent/KR930000914B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-01-17 NL NL9100082A patent/NL9100082A/nl not_active Application Discontinuation
- 1991-01-25 GB GB9101669A patent/GB2240429A/en not_active Withdrawn
- 1991-01-29 JP JP3026788A patent/JPH04212460A/ja active Pending
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