JPH0722610A - 電荷転送装置およびその製造方法 - Google Patents
電荷転送装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH0722610A JPH0722610A JP16565593A JP16565593A JPH0722610A JP H0722610 A JPH0722610 A JP H0722610A JP 16565593 A JP16565593 A JP 16565593A JP 16565593 A JP16565593 A JP 16565593A JP H0722610 A JPH0722610 A JP H0722610A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- gate insulating
- insulating film
- charge transfer
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 転送効率を劣化するくことなく取扱い電荷量
を増大でき、またポテンシャルの制御および安定化が容
易であり、しかもプロセス上実現が容易で、低電圧化に
も十分対応できる電荷転送装置およびその製造方法を提
供する 【構成】電荷転送装置は、基板１と、この基板１に形成
された埋め込みチャンネル領域３と、基板１の表面に形
成されたゲート絶縁膜２とを備え、埋め込みチャンネル
３の不純物濃度分布のピーク値が基板１の内部にあるよ
うにしている。また電荷転送装置の製造方法は、基板１
にゲート絶縁膜２を形成した後、イオン注入することに
より基板１内に埋め込みチャンネルを形成するものであ
る。
を増大でき、またポテンシャルの制御および安定化が容
易であり、しかもプロセス上実現が容易で、低電圧化に
も十分対応できる電荷転送装置およびその製造方法を提
供する 【構成】電荷転送装置は、基板１と、この基板１に形成
された埋め込みチャンネル領域３と、基板１の表面に形
成されたゲート絶縁膜２とを備え、埋め込みチャンネル
３の不純物濃度分布のピーク値が基板１の内部にあるよ
うにしている。また電荷転送装置の製造方法は、基板１
にゲート絶縁膜２を形成した後、イオン注入することに
より基板１内に埋め込みチャンネルを形成するものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像装置等に適
用される電荷転送装置に関するものである。
用される電荷転送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電荷転送装置は、図３（ａ）に示
すように、埋め込みチャンネルＣＣＤ（以下ＢＣＣＤと
呼ぶ）を構成するＮ形領域４３を形成したＰ形基板４１
に、ゲート絶縁膜４２を形成後、電極となるポリシコン
電極４４を選択的に形成していた。
すように、埋め込みチャンネルＣＣＤ（以下ＢＣＣＤと
呼ぶ）を構成するＮ形領域４３を形成したＰ形基板４１
に、ゲート絶縁膜４２を形成後、電極となるポリシコン
電極４４を選択的に形成していた。
【０００３】この電荷転送装置は、Ｎ形領域４３の電子
を完全に排除することによりＮ形領域４３を完全空乏化
させ、これにより生じた図３（ｃ）に示すポテンシャル
のくぼみ４５にポテンシャル４６となるように信号電荷
の電子を蓄積する。そして、電荷の転送はポリシコン電
極４４に電圧ＶG を印加し隣合った電極間のポテンシャ
ルに差を設けることにより行う。
を完全に排除することによりＮ形領域４３を完全空乏化
させ、これにより生じた図３（ｃ）に示すポテンシャル
のくぼみ４５にポテンシャル４６となるように信号電荷
の電子を蓄積する。そして、電荷の転送はポリシコン電
極４４に電圧ＶG を印加し隣合った電極間のポテンシャ
ルに差を設けることにより行う。
【０００４】またこの電荷転送装置の製造において、Ｎ
形領域４３はＮ形不純物のリンおよび砒素のうちどちら
か一方または両方をイオン注入によりＰ形基板４１に選
択的に導入して形成する。そのイオン注入の条件は５０
〜１００ＫｅＶ程度の加速電圧で１〜５Ｅ１２ｃｍ-2の
ドーズ量であり、また不純物濃度分布を図３（ｂ）に示
している。４７はＮ形領域４３の分布、４８は信号電荷
分布である。
形領域４３はＮ形不純物のリンおよび砒素のうちどちら
か一方または両方をイオン注入によりＰ形基板４１に選
択的に導入して形成する。そのイオン注入の条件は５０
〜１００ＫｅＶ程度の加速電圧で１〜５Ｅ１２ｃｍ-2の
ドーズ量であり、また不純物濃度分布を図３（ｂ）に示
している。４７はＮ形領域４３の分布、４８は信号電荷
分布である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来例は、埋め込
みチャンネルの不純物濃度分布のピークがＰ形基板４１
内にないため、信号電荷の蓄積が少なく、転送効率が劣
化するので取扱い電荷量が小さくなる欠点があった。ま
た、この従来例は製造容易であるが、ポテンシャルの制
御および安定化が困難であるという欠点があった。すな
わち、ポテンシャルを決定する要因は、ゲート絶縁膜４
２の膜厚とＮ形領域４３の不純物分布４７であり、これ
らが変動するとポテンシャルが変動し、たとえばゲート
絶縁膜４２が厚くなるとポテンシャルは深くなり、Ｎ形
領域４３の不純物の濃度が高くなるか、または拡散長が
長くなってもポテンシャルは深くなる。
みチャンネルの不純物濃度分布のピークがＰ形基板４１
内にないため、信号電荷の蓄積が少なく、転送効率が劣
化するので取扱い電荷量が小さくなる欠点があった。ま
た、この従来例は製造容易であるが、ポテンシャルの制
御および安定化が困難であるという欠点があった。すな
わち、ポテンシャルを決定する要因は、ゲート絶縁膜４
２の膜厚とＮ形領域４３の不純物分布４７であり、これ
らが変動するとポテンシャルが変動し、たとえばゲート
絶縁膜４２が厚くなるとポテンシャルは深くなり、Ｎ形
領域４３の不純物の濃度が高くなるか、または拡散長が
長くなってもポテンシャルは深くなる。
【０００６】ところが、ゲート絶縁膜２の膜厚の制御性
は中心に対し±５％程度であり、中心を１００ｎｍとす
るとばらつきは１０％の１０ｎｍとなるので、ポテンシ
ャルの変動は約１Ｖ以上となる。また、ゲート絶縁膜４
２の膜厚の制御は処理時間の調整で行うため、ゲート絶
縁膜４２を形成の際の熱履歴がＮ形領域４３の不純物の
分布に直接影響し、これがポテンシャルのばらつきをさ
らに増大させる。
は中心に対し±５％程度であり、中心を１００ｎｍとす
るとばらつきは１０％の１０ｎｍとなるので、ポテンシ
ャルの変動は約１Ｖ以上となる。また、ゲート絶縁膜４
２の膜厚の制御は処理時間の調整で行うため、ゲート絶
縁膜４２を形成の際の熱履歴がＮ形領域４３の不純物の
分布に直接影響し、これがポテンシャルのばらつきをさ
らに増大させる。
【０００７】したがって、この発明の目的は、従来の前
記欠点を解消し、転送効率を劣化するくことなく取扱い
電荷量を増大でき、またポテンシャルの制御および安定
化が容易であり、しかもプロセス上実現が容易で、低電
圧化にも十分対応できる電荷転送装置およびその製造方
法を提供することである。
記欠点を解消し、転送効率を劣化するくことなく取扱い
電荷量を増大でき、またポテンシャルの制御および安定
化が容易であり、しかもプロセス上実現が容易で、低電
圧化にも十分対応できる電荷転送装置およびその製造方
法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の電荷転送装置
は、基板と、この基板に形成された埋め込みチャンネル
領域と、基板の表面に形成されたゲート絶縁膜とを備
え、埋め込みチャンネルの不純物濃度分布のピーク値が
前記基板の内部にあることを特徴とするものである。
は、基板と、この基板に形成された埋め込みチャンネル
領域と、基板の表面に形成されたゲート絶縁膜とを備
え、埋め込みチャンネルの不純物濃度分布のピーク値が
前記基板の内部にあることを特徴とするものである。
【０００９】請求項２の電荷転送装置は、請求項１にお
いて、ゲート絶縁膜を積層順に酸化膜，ナイトライド膜
および酸化膜からなる三層構造としたものである。請求
項３の電荷転送装置の製造方法は、基板にゲート絶縁膜
を形成した後、イオン注入することにより基板内に埋め
込みチャンネルを形成することを特徴とするものであ
る。
いて、ゲート絶縁膜を積層順に酸化膜，ナイトライド膜
および酸化膜からなる三層構造としたものである。請求
項３の電荷転送装置の製造方法は、基板にゲート絶縁膜
を形成した後、イオン注入することにより基板内に埋め
込みチャンネルを形成することを特徴とするものであ
る。
【００１０】請求項４の電荷転送装置の製造方法は、請
求項３において、ゲート絶縁膜が積層順に酸化膜，ナイ
トライド膜および酸化膜からなり、最初の酸化膜および
ナイトライド膜を順次基板に積層後イオン注入を行い、
その後にナイトライド膜上に酸化膜を形成するものであ
る。
求項３において、ゲート絶縁膜が積層順に酸化膜，ナイ
トライド膜および酸化膜からなり、最初の酸化膜および
ナイトライド膜を順次基板に積層後イオン注入を行い、
その後にナイトライド膜上に酸化膜を形成するものであ
る。
【００１１】
【作用】請求項１の電荷転送装置によれば、埋め込みチ
ャンネルの不純物濃度分布のピーク値が基板の内部にあ
るため、信号電荷の分布の中心は電荷が増大しても不純
物濃度分布と一致するので、信号電荷の蓄積が基板の内
部に有効にとどめられ、転送効率が劣化することなく取
扱い電荷量を増大することができる。しかも信号電荷の
蓄積量の増大と転送効率の両立が可能となることから微
細化に対応でき、暗電流の抑制能力も増大できる。
ャンネルの不純物濃度分布のピーク値が基板の内部にあ
るため、信号電荷の分布の中心は電荷が増大しても不純
物濃度分布と一致するので、信号電荷の蓄積が基板の内
部に有効にとどめられ、転送効率が劣化することなく取
扱い電荷量を増大することができる。しかも信号電荷の
蓄積量の増大と転送効率の両立が可能となることから微
細化に対応でき、暗電流の抑制能力も増大できる。
【００１２】請求項２の電荷転送装置によれば、請求項
１において、請求項１において、ゲート絶縁膜を積層順
に酸化膜，ナイトライド膜および酸化膜からなる三層構
造としたため、請求項１の作用のほか基板の酸化を防止
できる。請求項３の電荷転送装置の製造方法によれば、
基板にゲート絶縁膜を形成した後、イオン注入すること
により基板内に埋め込みチャンネルを形成したため、ゲ
ート絶縁膜の形成の際の熱履歴が不純物濃度分布に影響
しなくなるとともに、埋め込みチャンネル領域の不純物
濃度分布の深さがゲート絶縁膜の厚さに対して負の相関
を持ち、製造工程の変動によるポテンシャルの変動を自
己制御可能とすることができるので、ポテンシャルを一
定に保ちこれを安定化できるとともに、低電圧化が可能
となる。また埋め込みチャンネルの不純物濃度のピーク
位置は加速電圧により制御性よく決定可能であり、しか
も基板の内部に形成されるので、請求項１と同作用があ
る。
１において、請求項１において、ゲート絶縁膜を積層順
に酸化膜，ナイトライド膜および酸化膜からなる三層構
造としたため、請求項１の作用のほか基板の酸化を防止
できる。請求項３の電荷転送装置の製造方法によれば、
基板にゲート絶縁膜を形成した後、イオン注入すること
により基板内に埋め込みチャンネルを形成したため、ゲ
ート絶縁膜の形成の際の熱履歴が不純物濃度分布に影響
しなくなるとともに、埋め込みチャンネル領域の不純物
濃度分布の深さがゲート絶縁膜の厚さに対して負の相関
を持ち、製造工程の変動によるポテンシャルの変動を自
己制御可能とすることができるので、ポテンシャルを一
定に保ちこれを安定化できるとともに、低電圧化が可能
となる。また埋め込みチャンネルの不純物濃度のピーク
位置は加速電圧により制御性よく決定可能であり、しか
も基板の内部に形成されるので、請求項１と同作用があ
る。
【００１３】請求項４の電荷転送装置の製造方法によれ
ば、請求項３において、ゲート絶縁膜が積層順に酸化
膜，ナイトライド膜および酸化膜からなり、最初の酸化
膜およびナイトライド膜を順次基板に積層後イオン注入
を行い、その後にナイトライド膜上に酸化膜を形成する
ため、請求項３の作用のほか、イオン注入後の酸化膜の
形成時の酸化による増速拡散が窒化膜により抑制される
ので、イオン注入時の不純物濃度分布がほぼ一定に保た
れる。
ば、請求項３において、ゲート絶縁膜が積層順に酸化
膜，ナイトライド膜および酸化膜からなり、最初の酸化
膜およびナイトライド膜を順次基板に積層後イオン注入
を行い、その後にナイトライド膜上に酸化膜を形成する
ため、請求項３の作用のほか、イオン注入後の酸化膜の
形成時の酸化による増速拡散が窒化膜により抑制される
ので、イオン注入時の不純物濃度分布がほぼ一定に保た
れる。
【００１４】
【実施例】この発明の一実施例を図１および図２に基づ
いて説明する。すなわち、この電荷転送装置は、基板１
と、この基板１の内部に形成された埋め込みチャンネル
領域３と、前記基板１の表面に形成されたゲート絶縁膜
２とを有する。ゲート絶縁膜２は積層順にシリコン酸化
膜を実施例とする酸化膜２ａ，シリコン窒化膜を実施例
とするナイトライド膜２ｂおよびシリコン酸化膜を実施
例とする酸化膜２ｃからなる三層構造としている。
いて説明する。すなわち、この電荷転送装置は、基板１
と、この基板１の内部に形成された埋め込みチャンネル
領域３と、前記基板１の表面に形成されたゲート絶縁膜
２とを有する。ゲート絶縁膜２は積層順にシリコン酸化
膜を実施例とする酸化膜２ａ，シリコン窒化膜を実施例
とするナイトライド膜２ｂおよびシリコン酸化膜を実施
例とする酸化膜２ｃからなる三層構造としている。
【００１５】また埋め込みチャンネル領域３の不純物濃
度分布のピーク値を図１（ｂ）のように基板１の内部に
位置している。この図において、５は不純物濃度分布、
６は埋め込みチャンネル領域３以外の基板１における分
布、７は信号電荷分布である。また図１（ｃ）はポテン
シャル分布であり、８は信号電荷のないときのポテンシ
ャル分布、９は信号電荷があるときのポテンシャル分布
である。なお、ＶG は電荷の転送時に印加する電圧であ
る。
度分布のピーク値を図１（ｂ）のように基板１の内部に
位置している。この図において、５は不純物濃度分布、
６は埋め込みチャンネル領域３以外の基板１における分
布、７は信号電荷分布である。また図１（ｃ）はポテン
シャル分布であり、８は信号電荷のないときのポテンシ
ャル分布、９は信号電荷があるときのポテンシャル分布
である。なお、ＶG は電荷の転送時に印加する電圧であ
る。
【００１６】つぎに、電荷転送装置の製造方法は、基板
１にゲート絶縁膜２を形成した後、イオン注入すること
により基板１内に埋め込みチャンネル１を形成するもの
である。すなわち、まずＰ形の基板１にゲート絶縁膜２
を形成する酸化膜２ａおよびナイトライド膜２ｂを形成
した後、選択的にリンを加速電圧１６０ＫｅＶ、ドーズ
量２Ｅ１２ｃｍ-2でイオン注入して、埋め込みチャンネ
ル領域３を構成するＮ形領域を形成し、さらにゲート絶
縁膜２の酸化膜２ｃを形成後、ポリシリコン電極４を選
択的に形成している。
１にゲート絶縁膜２を形成した後、イオン注入すること
により基板１内に埋め込みチャンネル１を形成するもの
である。すなわち、まずＰ形の基板１にゲート絶縁膜２
を形成する酸化膜２ａおよびナイトライド膜２ｂを形成
した後、選択的にリンを加速電圧１６０ＫｅＶ、ドーズ
量２Ｅ１２ｃｍ-2でイオン注入して、埋め込みチャンネ
ル領域３を構成するＮ形領域を形成し、さらにゲート絶
縁膜２の酸化膜２ｃを形成後、ポリシリコン電極４を選
択的に形成している。
【００１７】この実施例によれば、基板１にゲート絶縁
膜２を形成した後、イオン注入することにより基板１内
に埋め込みチャンネルを形成したため、ゲート絶縁膜２
の形成の際の熱履歴が不純物濃度分布に影響しなくなる
とともに、埋め込みチャンネル領域３の不純物濃度分布
の深さがゲート絶縁膜２の厚さに対して負の相関を持つ
ようになる。すなわち、図２の（ａ1 ），（ｂ1 ）はゲ
ート絶縁膜２の膜厚が異なる電荷転送装置を比較したも
のである。そして図２の（ａ2 ）は（ａ1 ）の装置の不
純物濃度分布図、（ａ3 ）は（ａ1 ）の装置の信号電荷
のない状態のポテンシャル分布図、（ｂ2 ）は（ｂ1 ）
の装置の不純物濃度分布図、（ｂ3 ）は（ｂ1 ）の装置
の信号電荷のない状態のポテンシャル分布図である。図
２の（ｂ 1 ）に示すように絶縁膜２の膜厚が（ａ1 ）に
比べて厚いと埋め込みチャンネル領域３は浅く形成さ
れ、図２（ａ1 ）に示すように絶縁膜２の膜厚が薄いと
チャンネル領域３は深く形成される。そのため、イオン
注入の加速電圧が一定のとき、ＣＣＤの特性として重要
なポテンシャルはゲート絶縁膜２が（ｂ1 ）のように厚
くなれば深くなるが、埋め込みチャンネル領域３が浅く
なればポテンシャルは浅くなるため相殺されて図
（ｂ3 ）のようになる。反対にゲート絶縁膜２が
（ａ 1 ）のように薄いときはポテンシャルが浅くなる
が、埋め込みチャンネル領域３が深くなるのでポテンシ
ャルは深くなるため相殺されて図（ａ3 ）のようにな
り、図（ａ3 ），（ｂ3 ）の各ポテンシャル分布の電圧
αＶ，βＶは、α≒βとなる。
膜２を形成した後、イオン注入することにより基板１内
に埋め込みチャンネルを形成したため、ゲート絶縁膜２
の形成の際の熱履歴が不純物濃度分布に影響しなくなる
とともに、埋め込みチャンネル領域３の不純物濃度分布
の深さがゲート絶縁膜２の厚さに対して負の相関を持つ
ようになる。すなわち、図２の（ａ1 ），（ｂ1 ）はゲ
ート絶縁膜２の膜厚が異なる電荷転送装置を比較したも
のである。そして図２の（ａ2 ）は（ａ1 ）の装置の不
純物濃度分布図、（ａ3 ）は（ａ1 ）の装置の信号電荷
のない状態のポテンシャル分布図、（ｂ2 ）は（ｂ1 ）
の装置の不純物濃度分布図、（ｂ3 ）は（ｂ1 ）の装置
の信号電荷のない状態のポテンシャル分布図である。図
２の（ｂ 1 ）に示すように絶縁膜２の膜厚が（ａ1 ）に
比べて厚いと埋め込みチャンネル領域３は浅く形成さ
れ、図２（ａ1 ）に示すように絶縁膜２の膜厚が薄いと
チャンネル領域３は深く形成される。そのため、イオン
注入の加速電圧が一定のとき、ＣＣＤの特性として重要
なポテンシャルはゲート絶縁膜２が（ｂ1 ）のように厚
くなれば深くなるが、埋め込みチャンネル領域３が浅く
なればポテンシャルは浅くなるため相殺されて図
（ｂ3 ）のようになる。反対にゲート絶縁膜２が
（ａ 1 ）のように薄いときはポテンシャルが浅くなる
が、埋め込みチャンネル領域３が深くなるのでポテンシ
ャルは深くなるため相殺されて図（ａ3 ）のようにな
り、図（ａ3 ），（ｂ3 ）の各ポテンシャル分布の電圧
αＶ，βＶは、α≒βとなる。
【００１８】このように、製造工程の変動によりゲート
絶縁膜２が変動しても、ポテンシャルの変動は自己制御
的に抑制されることとなるので、ポテンシャルを一定に
保ちこれを安定化でき、このためさらに低電圧化も可能
となる。また、図１の不純物濃度分布に示すようにゲー
ト絶縁膜２と基板１の界面よりも深いところ（たとえば
約０．１μｍ）に濃度のピークを持つ埋め込みチャンネ
ル領域３が得られる。このピーク位置は加速電圧により
制御性良く決定可能である。このように埋め込みチャン
ネルの不純物濃度のピーク位置は基板１の内部に形成さ
れるため、図１（ｂ）に示すように、信号電荷の分布の
中心は電荷が増大しても不純物濃度分布と一致する。そ
のため、信号電荷の蓄積が基板の内部に有効にとどめら
れるので、従来例と比較すると転送効率が劣化し始める
信号量を増大することが可能となり、転送効率が劣化す
ることなく取扱い電荷量を増大することができ、しかも
信号電荷の蓄積量の増大と転送効率の両立が可能となる
ことからＣＣＤの微細化に対応できる。
絶縁膜２が変動しても、ポテンシャルの変動は自己制御
的に抑制されることとなるので、ポテンシャルを一定に
保ちこれを安定化でき、このためさらに低電圧化も可能
となる。また、図１の不純物濃度分布に示すようにゲー
ト絶縁膜２と基板１の界面よりも深いところ（たとえば
約０．１μｍ）に濃度のピークを持つ埋め込みチャンネ
ル領域３が得られる。このピーク位置は加速電圧により
制御性良く決定可能である。このように埋め込みチャン
ネルの不純物濃度のピーク位置は基板１の内部に形成さ
れるため、図１（ｂ）に示すように、信号電荷の分布の
中心は電荷が増大しても不純物濃度分布と一致する。そ
のため、信号電荷の蓄積が基板の内部に有効にとどめら
れるので、従来例と比較すると転送効率が劣化し始める
信号量を増大することが可能となり、転送効率が劣化す
ることなく取扱い電荷量を増大することができ、しかも
信号電荷の蓄積量の増大と転送効率の両立が可能となる
ことからＣＣＤの微細化に対応できる。
【００１９】またこの電荷転送装置は、従来構造よりも
ゲート絶縁膜２と基板１の界面におけるＮ形不純物濃度
を低減できるためゲート電極に与える電圧を負方向にし
ていった時に生じるピンニング現象（界面での電位がチ
ャンネルストッパーのＰ形電位と同じになるとホールの
供給が始まりさらにゲート電圧を負方向にしても界面の
電位が固定されチャンネル電位のプロファイルも固定さ
れる）において界面でのホール供給量が増加し暗電流の
低減効果が増大する。
ゲート絶縁膜２と基板１の界面におけるＮ形不純物濃度
を低減できるためゲート電極に与える電圧を負方向にし
ていった時に生じるピンニング現象（界面での電位がチ
ャンネルストッパーのＰ形電位と同じになるとホールの
供給が始まりさらにゲート電圧を負方向にしても界面の
電位が固定されチャンネル電位のプロファイルも固定さ
れる）において界面でのホール供給量が増加し暗電流の
低減効果が増大する。
【００２０】さらに製造工程において、酸化膜２ａおよ
びナイトライド膜２ｂを順次基板１に積層後リンイオン
の注入を行い、その後にナイトライド膜２ｂ上に酸化膜
２ｃを形成することにより、ゲート絶縁膜２を形成する
ため、イオン注入後の酸化膜の形成工程を行っても酸化
による増速拡散がナイトライド膜２ｂにより抑制される
ので、イオン注入時の不純物濃度分布がほぼ一定に保た
れ、基板１の酸化が防止される。
びナイトライド膜２ｂを順次基板１に積層後リンイオン
の注入を行い、その後にナイトライド膜２ｂ上に酸化膜
２ｃを形成することにより、ゲート絶縁膜２を形成する
ため、イオン注入後の酸化膜の形成工程を行っても酸化
による増速拡散がナイトライド膜２ｂにより抑制される
ので、イオン注入時の不純物濃度分布がほぼ一定に保た
れ、基板１の酸化が防止される。
【００２１】またチャンネルストッパを構成するＰ形領
域をゲート絶縁膜２の形成後にイオン注入して形成する
場合も、従来に比べて熱処理が減少されてチャンネルス
トッパのＰ形領域の横方向拡散が抑制され、実効的なＣ
ＣＤのチャンネル幅が拡大するため取扱い電荷量が増大
する。なお、この発明において、イオン注入時の加速電
圧は１００〜３００ＫｅＶでもよい。
域をゲート絶縁膜２の形成後にイオン注入して形成する
場合も、従来に比べて熱処理が減少されてチャンネルス
トッパのＰ形領域の横方向拡散が抑制され、実効的なＣ
ＣＤのチャンネル幅が拡大するため取扱い電荷量が増大
する。なお、この発明において、イオン注入時の加速電
圧は１００〜３００ＫｅＶでもよい。
【００２２】
【発明の効果】請求項１の電荷転送装置によれば、埋め
込みチャンネルの不純物濃度分布のピーク値が基板の内
部にあるため、信号電荷の分布の中心は電荷が増大して
も不純物濃度分布と一致するので、信号電荷の蓄積が基
板の内部に有効にとどめられ、転送効率が劣化すること
なく取扱い電荷量を増大することができる。しかも信号
電荷の蓄積量の増大と転送効率の両立が可能となること
から微細化に対応でき、暗電流の抑制能力も増大できる
という効果がある。
込みチャンネルの不純物濃度分布のピーク値が基板の内
部にあるため、信号電荷の分布の中心は電荷が増大して
も不純物濃度分布と一致するので、信号電荷の蓄積が基
板の内部に有効にとどめられ、転送効率が劣化すること
なく取扱い電荷量を増大することができる。しかも信号
電荷の蓄積量の増大と転送効率の両立が可能となること
から微細化に対応でき、暗電流の抑制能力も増大できる
という効果がある。
【００２３】請求項２の電荷転送装置によれば、請求項
１において、請求項１において、ゲート絶縁膜を積層順
に酸化膜，ナイトライド膜および酸化膜からなる三層構
造としたため、請求項１の効果のほか基板の酸化を防止
できる。請求項３の電荷転送装置の製造方法によれば、
基板にゲート絶縁膜を形成した後、イオン注入すること
により基板内に埋め込みチャンネルを形成したため、ゲ
ート絶縁膜の形成の際の熱履歴が不純物濃度分布に影響
しなくなるとともに、埋め込みチャンネル領域の不純物
濃度分布の深さがゲート絶縁膜の厚さに対して負の相関
を持ち、製造工程の変動によるポテンシャルの変動を自
己制御可能とすることができるので、ポテンシャルを一
定に保ちこれを安定化できるとともに、低電圧化が可能
となる。また埋め込みチャンネルの不純物濃度のピーク
位置は加速電圧により制御性よく決定可能であり、しか
も基板の内部に形成されるので、請求項１と同効果があ
る。
１において、請求項１において、ゲート絶縁膜を積層順
に酸化膜，ナイトライド膜および酸化膜からなる三層構
造としたため、請求項１の効果のほか基板の酸化を防止
できる。請求項３の電荷転送装置の製造方法によれば、
基板にゲート絶縁膜を形成した後、イオン注入すること
により基板内に埋め込みチャンネルを形成したため、ゲ
ート絶縁膜の形成の際の熱履歴が不純物濃度分布に影響
しなくなるとともに、埋め込みチャンネル領域の不純物
濃度分布の深さがゲート絶縁膜の厚さに対して負の相関
を持ち、製造工程の変動によるポテンシャルの変動を自
己制御可能とすることができるので、ポテンシャルを一
定に保ちこれを安定化できるとともに、低電圧化が可能
となる。また埋め込みチャンネルの不純物濃度のピーク
位置は加速電圧により制御性よく決定可能であり、しか
も基板の内部に形成されるので、請求項１と同効果があ
る。
【００２４】請求項４の電荷転送装置の製造方法によれ
ば、請求項３において、ゲート絶縁膜が積層順に酸化
膜，ナイトライド膜および酸化膜からなり、最初の酸化
膜およびナイトライド膜を順次基板に積層後イオン注入
を行い、その後にナイトライド膜上に酸化膜を形成する
ため、請求項３の効果のほか、イオン注入後の酸化膜の
形成時の酸化による増速拡散が窒化膜により抑制される
ので、イオン注入時の不純物濃度分布がほぼ一定に保た
れる。
ば、請求項３において、ゲート絶縁膜が積層順に酸化
膜，ナイトライド膜および酸化膜からなり、最初の酸化
膜およびナイトライド膜を順次基板に積層後イオン注入
を行い、その後にナイトライド膜上に酸化膜を形成する
ため、請求項３の効果のほか、イオン注入後の酸化膜の
形成時の酸化による増速拡散が窒化膜により抑制される
ので、イオン注入時の不純物濃度分布がほぼ一定に保た
れる。
【図１】図（ａ）はこの発明の一実施例の断面図、
（ｂ）はその不純物濃度分布図、（ｃ）はポテンシャル
分布図である。
（ｂ）はその不純物濃度分布図、（ｃ）はポテンシャル
分布図である。
【図２】図（ａ1 ），（ｂ1 ）は相互にゲート絶縁膜の
膜厚の異なる例の断面図、（ａ 2 ），（ｂ2 ）は不純物
濃度分布図、（ａ3 ），（ｂ3 ）はポテンシャル分布図
である。
膜厚の異なる例の断面図、（ａ 2 ），（ｂ2 ）は不純物
濃度分布図、（ａ3 ），（ｂ3 ）はポテンシャル分布図
である。
【図３】図（ａ）は従来例の断面図、（ｂ）はその不純
物濃度分布図、（ｃ）はポテンシャル分布図である。
物濃度分布図、（ｃ）はポテンシャル分布図である。
１ 基板 ２ ゲート絶縁膜 ３ 埋め込みチャンネル
Claims (4)
- 【請求項１】 基板と、この基板に形成された埋め込み
チャンネル領域と、前記基板の表面に形成されたゲート
絶縁膜とを備え、前記埋め込みチャンネルの不純物濃度
分布のピーク値が前記基板の内部にあることを特徴とす
る電荷転送装置。 - 【請求項２】 ゲート絶縁膜が積層順に酸化膜，ナイト
ライド膜および酸化膜からなる三層構造である請求項１
の電荷転送装置。 - 【請求項３】 基板にゲート絶縁膜を形成した後、イオ
ン注入することにより基板内に埋め込みチャンネルを形
成することを特徴とする電荷転送装置の製造方法。 - 【請求項４】 ゲート絶縁膜は、積層順に酸化膜，ナイ
トライド膜および酸化膜からなり、最初の酸化膜および
ナイトライド膜を順次基板に積層後イオン注入を行い、
その後にナイトライド膜上に酸化膜を形成する請求項３
記載の電荷転送装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05165655A JP3100802B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 電荷転送装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05165655A JP3100802B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 電荷転送装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722610A true JPH0722610A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3100802B2 JP3100802B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=15816488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05165655A Expired - Fee Related JP3100802B2 (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 電荷転送装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100802B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006106699A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing method of solid-state imaging device |
| JP2010287743A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Sony Corp | 半導体装置及びその製造方法、固体撮像素子 |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP05165655A patent/JP3100802B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006106699A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing method of solid-state imaging device |
| JP2008535204A (ja) * | 2005-03-31 | 2008-08-28 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
| US7585694B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-09-08 | Panasonic Corporation | Manufacturing method of solid-state imaging device |
| JP2010287743A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Sony Corp | 半導体装置及びその製造方法、固体撮像素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3100802B2 (ja) | 2000-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2835216B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US7361527B2 (en) | Image sensor with improved charge transfer efficiency and method for fabricating the same | |
| JP2787908B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US8541825B2 (en) | Image sensor with improved charge transfer efficiency and method for fabricating the same | |
| US6599782B1 (en) | Semiconductor device and method of fabricating thereof | |
| JPH03204941A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH04247629A (ja) | 電荷結合デバイス及びその製造方法 | |
| JP3100802B2 (ja) | 電荷転送装置の製造方法 | |
| JPH1041476A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2757491B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH04343437A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6373666A (ja) | 絶縁ゲ−ト型電界効果半導体装置 | |
| JP2853786B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH1140662A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06151807A (ja) | 電荷転送装置及びその製造方法 | |
| JPS61256670A (ja) | 絶縁ゲ−ト型電界効果トランジスタ | |
| JPS6373667A (ja) | Ｍｏｓ半導体装置の製造方法 | |
| JPS6290974A (ja) | Ｍｏｓｆｅｔの製造方法 | |
| JPH01117066A (ja) | Ｍｏｓ型半導体装置の製造方法 | |
| JPH0684940A (ja) | 半導体素子の形成方法 | |
| JPS6376376A (ja) | Ｍｏｓ半導体装置の製造方法 | |
| JP3026834B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH09307102A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH06244401A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JPH06310698A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070818 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080818 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080818 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090818 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100818 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110818 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |