JPS62296552A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
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- JPS62296552A JPS62296552A JP61140832A JP14083286A JPS62296552A JP S62296552 A JPS62296552 A JP S62296552A JP 61140832 A JP61140832 A JP 61140832A JP 14083286 A JP14083286 A JP 14083286A JP S62296552 A JPS62296552 A JP S62296552A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14887—Blooming suppression
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は固体撮像装置の製造方法に関するものである。
従来の技術
２へ
近年、固体撮像素子の特性向上は著しく基本特性におい
て撮像管にまさるものもあられれてきた。
て撮像管にまさるものもあられれてきた。
しかしながら、強いスポット光が照射された時発生する
スミアおよびプルーミング特性は依然として固体撮像素
子特有の問題として残っている。この欠点を補うものと
して種々素子構造の検討が行なわれ、現段階ではＰウェ
ル構造が効果的であるといわれている。
スミアおよびプルーミング特性は依然として固体撮像素
子特有の問題として残っている。この欠点を補うものと
して種々素子構造の検討が行なわれ、現段階ではＰウェ
ル構造が効果的であるといわれている。
第３図は従来のＰウェル構造インターライン転送方式ｃ
ａｎの撮像部における断面構造図である。
ａｎの撮像部における断面構造図である。
同図において光電変換部１に蓄積された信号電荷は転送
電極２に適当な電圧を印加することによって垂直転送チ
ャンネル４に移送され、その中を転送される。入射光が
強いために過剰電荷が発生した場合には、ｎ型基板７と
２段の濃度プロファイルを持つＰウェル６との間に適当
な逆バイアス電圧を印加しておき、光電変換部１．浅い
Ｐウェル部６およびｎ型基板７間のパンチスルー効果を
利用して、過剰電荷をｎ型基板７に排出することによっ
てプルーミングを抑制する。
電極２に適当な電圧を印加することによって垂直転送チ
ャンネル４に移送され、その中を転送される。入射光が
強いために過剰電荷が発生した場合には、ｎ型基板７と
２段の濃度プロファイルを持つＰウェル６との間に適当
な逆バイアス電圧を印加しておき、光電変換部１．浅い
Ｐウェル部６およびｎ型基板７間のパンチスルー効果を
利用して、過剰電荷をｎ型基板７に排出することによっ
てプルーミングを抑制する。
３へ
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、第３図に示した従来構造ではＰウェル部
６が２段になっており、光電変換部１は基板表面から深
部へゆくに従って表面に平行な面における断面積が小さ
くなっている。このため同図に示したように斜め入射光
イによって深いＰウェル部６で電荷口が発生する率が高
くなる。この電荷口は矢印で示すように垂直転送チャン
ネル４内へ流れ込む。これはいわゆるスミア現象とよば
れるもので再生画像の画質を著しく損なうという欠点を
有していた。
６が２段になっており、光電変換部１は基板表面から深
部へゆくに従って表面に平行な面における断面積が小さ
くなっている。このため同図に示したように斜め入射光
イによって深いＰウェル部６で電荷口が発生する率が高
くなる。この電荷口は矢印で示すように垂直転送チャン
ネル４内へ流れ込む。これはいわゆるスミア現象とよば
れるもので再生画像の画質を著しく損なうという欠点を
有していた。
本発明は上記欠点に鑑み、スミア現象を大幅に軽減する
ことのできる固体撮像装置の製造方法を提供するもので
ある。
ことのできる固体撮像装置の製造方法を提供するもので
ある。
問題点を解決するだめの手段
この目的を達成するために本発明の固体撮像装置の製造
方法は第一のエピタキシャル層内に光電変換用埋め込み
拡散層を設け、前記第一のエピタキシャル層の上に第二
のエピタキシャル層を形成し、前記第二のエピタキシャ
ル層に前記埋め込み拡散層と接続されるように、前記埋
め込み拡散層よりも径小の光電変換部および信号電荷読
み出し手段を形成するものである。
方法は第一のエピタキシャル層内に光電変換用埋め込み
拡散層を設け、前記第一のエピタキシャル層の上に第二
のエピタキシャル層を形成し、前記第二のエピタキシャ
ル層に前記埋め込み拡散層と接続されるように、前記埋
め込み拡散層よりも径小の光電変換部および信号電荷読
み出し手段を形成するものである。
作用
この構成によって、下部の断面積が大きい裾拡がり型光
電変換部が形成され、スミア電荷となり得る電荷の発生
領域が減少し、かつ光電変換部に捕獲され易くなるため
スミア現象が軽減されることになる。
電変換部が形成され、スミア電荷となり得る電荷の発生
領域が減少し、かつ光電変換部に捕獲され易くなるため
スミア現象が軽減されることになる。
実施例
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図は本発明の実施例における素子断面図を示すもの
である。第１図において１１（２１を含む）は光電変換
部、１２は移送ゲート、１３は転送電極、１４は転送チ
ャンネル、１５はゲート酸化膜、１６はｃａｎ活性領域
が形成されるＰ型エピタキシャル層、１７はＮ型Ｓｉ基
板である。Ｐウェル１６とＮ型基板１７との間に逆バイ
アスを印加してブルーミングを抑制するのは従来例と同
５へ じである。本実施例においては光電変換部が１１と２１
からなり、その形状は深部で広くなっている。このため
垂直転送チャンネル１４と光電変換部２１との間のＰウ
ェル１６の領域が狭くなり、かつＰウェル１６と光電変
換部２１との境界の空乏層が拡がってくるので、Ｐウェ
ル１６内で発生する電荷は少なくなるとともに発生した
電荷は光電変換部２１に捕獲されやすくなる。
である。第１図において１１（２１を含む）は光電変換
部、１２は移送ゲート、１３は転送電極、１４は転送チ
ャンネル、１５はゲート酸化膜、１６はｃａｎ活性領域
が形成されるＰ型エピタキシャル層、１７はＮ型Ｓｉ基
板である。Ｐウェル１６とＮ型基板１７との間に逆バイ
アスを印加してブルーミングを抑制するのは従来例と同
５へ じである。本実施例においては光電変換部が１１と２１
からなり、その形状は深部で広くなっている。このため
垂直転送チャンネル１４と光電変換部２１との間のＰウ
ェル１６の領域が狭くなり、かつＰウェル１６と光電変
換部２１との境界の空乏層が拡がってくるので、Ｐウェ
ル１６内で発生する電荷は少なくなるとともに発生した
電荷は光電変換部２１に捕獲されやすくなる。
第２図は本発明の一実施例の固体撮像装置の製造方法の
工程を示している。第２図ａは比抵抗０．１Ωａ〜数１
０ΩＧの範囲のｎ型基板１７の上に一層目のＰ型エピタ
キシャル層１６ムが形成された様子を示す。エピタキシ
ャル層１６人の比抵抗は１〜数１０Ωα、エビ膜厚は２
〜２０μｍである。第２図すはエピタキシャル層１６Ａ
内に光電変換部の一部となるＮ型埋め込み拡散層２１を
選択的に形成する。形成法は熱拡散でもイオン注入法で
もかまわない。ただ拡散層の面積は後にこの上に形成さ
れる光電変換部（ＣＯＤの受光窓にほぼ等しい）１１の
断面積よりも大きなものとす６へ−７ る。第２図Ｃは二層目のエピタキシャル層１６Ｂを形成
し、一層目のＰ型エピタキシャル層１６人と接続したこ
とを示している。二層目エピタキシャル層１６Ｂの比抵
抗およびエビ膜厚は一層目のそれと同じでもよく、また
意図的に変えてもよい。
工程を示している。第２図ａは比抵抗０．１Ωａ〜数１
０ΩＧの範囲のｎ型基板１７の上に一層目のＰ型エピタ
キシャル層１６ムが形成された様子を示す。エピタキシ
ャル層１６人の比抵抗は１〜数１０Ωα、エビ膜厚は２
〜２０μｍである。第２図すはエピタキシャル層１６Ａ
内に光電変換部の一部となるＮ型埋め込み拡散層２１を
選択的に形成する。形成法は熱拡散でもイオン注入法で
もかまわない。ただ拡散層の面積は後にこの上に形成さ
れる光電変換部（ＣＯＤの受光窓にほぼ等しい）１１の
断面積よりも大きなものとす６へ−７ る。第２図Ｃは二層目のエピタキシャル層１６Ｂを形成
し、一層目のＰ型エピタキシャル層１６人と接続したこ
とを示している。二層目エピタキシャル層１６Ｂの比抵
抗およびエビ膜厚は一層目のそれと同じでもよく、また
意図的に変えてもよい。
この工程により縦型オーバフロードレイン構造に必要な
Ｐウェル層が形成される。第２図ｄはＰウェル領域を構
成するエピタキシャル層１６上にｃａｎ標準プロセスに
より固体撮像装置を形成する。このときＣＯＤプロセス
で形成される光電変換部１１は上記の埋め込み拡散層２
１と接続し、裾拡がり構造をもつ一体の光電変換部とな
る。
Ｐウェル層が形成される。第２図ｄはＰウェル領域を構
成するエピタキシャル層１６上にｃａｎ標準プロセスに
より固体撮像装置を形成する。このときＣＯＤプロセス
で形成される光電変換部１１は上記の埋め込み拡散層２
１と接続し、裾拡がり構造をもつ一体の光電変換部とな
る。
本発明の製造方法により転送チャンネル１４をとりかこ
むように光電変換部１１および２１が形成できるため、
Ｐ型エピタキシャル層１６内に発生する信号電荷を収集
しやすくなりスミア現象を完全に除去することができる
。特に本方法では。
むように光電変換部１１および２１が形成できるため、
Ｐ型エピタキシャル層１６内に発生する信号電荷を収集
しやすくなりスミア現象を完全に除去することができる
。特に本方法では。
光電変換部の構造を独立した２回の不純物導入で形成で
きるためその設計性の自由度があがり多様な素子構造が
可能である。
きるためその設計性の自由度があがり多様な素子構造が
可能である。
７へ−５
また本発明の製造方法によるＰウェル構造は従来例のそ
れとは異なり平担な一段構造が可能となり、プロセス制
御が容易なものとなる。
れとは異なり平担な一段構造が可能となり、プロセス制
御が容易なものとなる。
なお上記実施例においては、ＣＯＤ固体撮像装置を用い
て説明したが、本発明はＭＯ３型固体撮像装置にも適用
でき、さらに−次元および二次元のいずれの固体撮像装
置にも適用できるものであるＯ 発明の効果 以上のように本発明は、固体撮像装置において光電変換
部の下部に断面積が大きい埋め込み型光電変換部を設け
ることにより、簡単なプロセス技術で、プルーミング抑
制能力を劣化させることなく、スミア現象を完全に除去
することができ、その実用的効果は大なるものがある。
て説明したが、本発明はＭＯ３型固体撮像装置にも適用
でき、さらに−次元および二次元のいずれの固体撮像装
置にも適用できるものであるＯ 発明の効果 以上のように本発明は、固体撮像装置において光電変換
部の下部に断面積が大きい埋め込み型光電変換部を設け
ることにより、簡単なプロセス技術で、プルーミング抑
制能力を劣化させることなく、スミア現象を完全に除去
することができ、その実用的効果は大なるものがある。
第１図は本発明の実施例におけるＰウェル構造インター
ライン転送方式ＣＯＤの断面構造図、第２図１１ □
ｄは本発明の実施例における素子製造経過を説明するだ
めの断面図、第３図は従来のＰウェル構造インターライ
ン転送方式ＣＯＤの断面構造図である。 １１・・・・・・光電変換部、１２・・・・・・移送ゲ
ート、１４・・・・・・転送チャンネル、１６・・・・
・Ｐ型エピタキシャル層、１７・・・・・・ｎ型基板、
２１・・・・・・埋め込み型光電変換部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１１
−一一光電変撞部 １４−−一車及送２テダン年ル １６−Ｆ巨エピｙ午プマ７じ暫 ｌγ−ル型４ｉ反 第２図
ライン転送方式ＣＯＤの断面構造図、第２図１１ □
ｄは本発明の実施例における素子製造経過を説明するだ
めの断面図、第３図は従来のＰウェル構造インターライ
ン転送方式ＣＯＤの断面構造図である。 １１・・・・・・光電変換部、１２・・・・・・移送ゲ
ート、１４・・・・・・転送チャンネル、１６・・・・
・Ｐ型エピタキシャル層、１７・・・・・・ｎ型基板、
２１・・・・・・埋め込み型光電変換部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１１
−一一光電変撞部 １４−−一車及送２テダン年ル １６−Ｆ巨エピｙ午プマ７じ暫 ｌγ−ル型４ｉ反 第２図
Claims (1)
- 一導電型の半導体基板上に前記一導電型とは反対の導電
型の第一のエピタキシャル層を形成する工程と前記第一
のエピタキシャル層の表面に、前記一導電型の埋め込み
拡散領域を設ける工程と、前記第一のエピタキシャル層
の上に反対導電型の第二のエピタキシャル層を形成する
工程と前記第二のエピタキシャル層に前記埋め込み拡散
層と接続されかつ前記埋め込み拡散層より径小の光電変
換部および信号電荷読み出し手段を形成する工程とを含
むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140832A JPH0715984B2 (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140832A JPH0715984B2 (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62296552A true JPS62296552A (ja) | 1987-12-23 |
| JPH0715984B2 JPH0715984B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=15277752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61140832A Expired - Lifetime JPH0715984B2 (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715984B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008118096A (ja) * | 2006-11-03 | 2008-05-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | 画像センサー半導体装置 |
| CN110233961A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 互补金属氧化物图像传感器及终端 |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP61140832A patent/JPH0715984B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008118096A (ja) * | 2006-11-03 | 2008-05-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | 画像センサー半導体装置 |
| US8669133B2 (en) | 2006-11-03 | 2014-03-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Crosstalk improvement through P on N structure for image sensor |
| US9496302B2 (en) | 2006-11-03 | 2016-11-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Crosstalk improvement through P on N structure for image sensor |
| US9837458B2 (en) | 2006-11-03 | 2017-12-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Crosstalk improvement through P on N structure for image sensor |
| CN110233961A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 互补金属氧化物图像传感器及终端 |
| CN110233961B (zh) * | 2019-07-30 | 2021-03-05 | Oppo广东移动通信有限公司 | 互补金属氧化物图像传感器及终端 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0715984B2 (ja) | 1995-02-22 |
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