NL9100082A - Werkwijze voor de vervaardiging van een fotodiode van een ccd beeldsensor. - Google Patents
Werkwijze voor de vervaardiging van een fotodiode van een ccd beeldsensor. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9100082A NL9100082A NL9100082A NL9100082A NL9100082A NL 9100082 A NL9100082 A NL 9100082A NL 9100082 A NL9100082 A NL 9100082A NL 9100082 A NL9100082 A NL 9100082A NL 9100082 A NL9100082 A NL 9100082A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- type
- photodiode
- image sensor
- ccd image
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 3
- 238000009933 burial Methods 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 phosphor ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—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
- H01L31/08—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
- 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
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—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
- H01L31/12—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 structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
-
- 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
- H01L27/14831—Area CCD imagers
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
- H01L31/02164—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors for shielding light, e.g. light blocking layers, cold shields for infrared detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
Korte aanduiding: Werkwijze voor de vervaardiging van een fotodiodevan een CCD beeldsensor.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ver¬vaardigen van een fotodiode, welke toegepast wordt in een ladinggekoppelde inrichting (CCD) beeldsensor en meer in het bijzonder opeen werkwijze voor het vervaardigen van een fotodiode voor hetbeperken van overloop afvoer (OFD).
Gewoonlijk wordt de fotodiode van een CCD beeldsensor gecon¬strueerd op een wijze als weergegeven in fig. 1 of fig. 3 en deprocesstappen van het fabriceren van de in fig. 1 weergegeven CCDbeeldsensor worden weergegeven in fig. 2A tot 2D. Zoals weergegeven infig. 2A, is het P-type brongebied 2 gevormd op een N"-type substraat 1en oxidelaag 3 is gevormd op het P-type brongebied 2. P+-type gebieden4 worden gevormd door het implanteren van fosforionen, zoals weerge¬geven in fig. 2B. Fig. 2C toont dat respectievelijk N-type fotodiode-gebied 5 en N“-type bron-gébied 6 daartussen gevormd zijn. Poly-silicium laag 7 en aluminiumlaag 8 zijn gevormd, zoals weergegeven infig. 2D. De hierboven beschreven processtappen zijn echter lastig,aangezien het moeilijk is om de diepte van het onder het N^-typefotodiodegebied 5 in hartvorm vervaardigde P-type brongebied 2 in testellen.
De processtappen van de volgens fig. 3 vervaardigde CCD beeld¬sensor wordt beschreven met verwijzing naar fig. 4A tot fig 4E. OndiepP-type brongebied 9 is gevormd op N-type substraat 1 en oxidelaag 3 isgevormd qp het ondiepe P-type brongebied 9, zoals weergegeven in fig.4A. Het diepe P-type brongebied 10 is gevormd in het ondiepe P-typebrongebied 9, met uitzondering van het ondiepe P-type brongebied voorhet vormen van de fotodiode, zoals weergegeven in fig. 4B. Dat wilzeggen het P-type brongebied 9 en 10 is niet in hartvorm maar invlakke vorm uitgevoerd. P+-type gebied 4 wordt gevormd door hetimplanteren van fosforionen, zoals weergegeven in fig. 4C. Na de ion-implantatie, worden N^-type fotodiodegebied 5 en N“-type brongebied 6daartussen gevormd, zoals weergegeven in fig. 4D, en daarna worden depolysiliciumlaag 7 en de aluminiumlaag 8 gevormd, zoals weergegeven infig. 4E. De processtappen van fig. 4A tot 4E worden eenvoudiger uitge¬voerd dan de processtappen van fig. 2A tot 2D, maar er bestaat echterhet nadeel van het toegenomen aantal processtappen.
De werking van de conventionele structuur zal toegelicht wordenmet verwijzing naar fig. 5. Wanneer elektronen geaccumuleerd worden in N^-type fotodiode, worden de elektronen volgens de aangegeven krommein de N^-type fotodiode geconcentreerd. Een spanning wordt gege¬nereerd in de N^-type fotodiode door het toevoeren van een drerrpel-spanning aan overdrachtspoort TG, waarbij de elektronen in deï^-type fotodiode in de vertikale lading gekoppelde inrichting (VCCD)stromen.
Als de doteringsconcentratie in het N-type substraat groter isdan die van het P-type brongebied, waarbij die van het P-type bron-gebied groter is dan die van het ΙΓ-type subtraat, worden de doormiddel van licht gevormde elektronen verenigd in het N~-type gebied.Het is daardoor moeilijk om OFD te beperken bij de processtap voor hetvormen van het P-type brongebied.
Overeenkomstig is een doel van de uitvinding het verschaffen vaneen werkwijze voor het vervaardigen van een fotodiode van een CCDbeeldsensor, bevattende de stappen: het vormen van een oxidelaag opeen N-type substraat; het implanteren van N^-type ionen in eengeselecteerd deel van het N-substraat voor het vormen van een N^-typebegraven gebied; het epitaxiaal doen aangroeien van een P-type laagtussen het N~-type substraat en de oxidelaag; het vormen van P+-typegebieden voor een kanaalstop door het implanteren van P+-ionen ingeselecteerde delen van de P-type epitaxiale laag; en het vormen vaneen N^-type fotodiode en een N"-type bron tussen de P+-type gebiedenvoor de kanaalstop, waarbij de N^-type fotodiode gevormd wordt bovenhet N^-type begraven gebied.
De uitvinding zal hieronder beschreven worden met verwijzingnaar de bijbehorende tekeningen.
Fig. 1 en fig. 3 tonen dwarsdoorsnede-aanzichten van een foto¬diode in een conventionele beeldsensor; fig. 2A tot fig. 2D zijn dwarsdoorsnede-aanzichten van deprocesstappen voor het vervaardigen van een CCD beeldsensor vanfig. 1; fig. 4A tot 4E zijn dwarsdoorsnede-aanzichten van de proces¬stappen voor het vervaardigen van een CCD beeldsensor volgens fig. 3; fig. 5 toont spanningsprofielen onder de fotodiode van eenconventionele CCD beeldsensor; fig. 6 toont een dwarsdoorsnede-aanzicht van een fotodiode ineen CCD-beeldsensor volgens de uitvinding; fig. 7A tot fig. 7D zijn dwarsdoorsnede-aanzichten van deprocesstappen voor het vervaardigen van een CCD beeldsensor volgens fig. 6: fig. 8 toont spanningsprofielen onder de fotodiode van een CCDbeeldsensor volgens de uitvinding.
Zoals weergegeven in fig. 7A, is de oxidelaag 22 gevormd op hetN“-type substraat 21 en daarna zijn N^-ionen geïmplanteerd in eengeselecteerd deel van het N“-type substraat 21 voor het vormen van een1^-type begraven gebied 23.
P-type epitaxiale laag 24 is aangegroeid tussen het N“-typesubstraat 21 en de oxidelaag 22. De P+-type gebieden 25 voor dekanaalstop zijn gevormd door middel van het implanteren van fosfor-ionen in geselecteerde delen van de P-type epitaxiale laag 23, zoalsweergegeven in fig. 7B.
De I^-type fotofiode 26 en de N“-type bron 27 zijn gevormdtussen de P+-type gebieden 25, waarbij de IT^-type fotodiode 26 gevormdis boven het N^-type begraven gebied 23, zoals weergegeven in fig. 7C.Daarna worden de polysilicium laag 28 en de aluminium laag 29 doormiddel van bekende technieken daarbovenop gevormd, zoals weergegevenin fig. 7D.
In de door middel van de uitvinding vervaardigde CCD beeldsensorhebben spanningsprofielen onder de fotodiode de krommen b, c in fig. 8en de helling van de krommen b, c kan gewijzigd worden overeenkomstigde concentratie van de ion-inplantatie in het begraven gebied. Het isaldus eenvoudig om tegemoet te komen aan de overloop afvoertoestand,aangezien het bereik van de doteringsconcentratie van het begravengebied sterk variabel is. Wanneer de P-type epitaxiale laag in plaatsvan het P-type brongebied gevormd wordt op het N~-type substraat, isvolgens de uitvinding de distributie van de doteringsconcentratie inhet CCD gebied uniform, zodat het beeldkenmerk beter wordt en hetmogelijk is om nagenoeg hetzelfde effect als bij ΝΓ-type substraat /N-type epitaxiale laag / P-type brongebied structuren, welke veelgébruikt werden voor het overwinnen van het uniformiteitsprobleem, teverkrijgen.
Een ander kenmerk van de onderhavige uitvinding is, dat heteenvoudig is om de fotodiode te optimaliseren, aangezien de doterings-concentraties van het If^-type gebied van de fotodiode eventueel ge¬wijzigd kunnen worden en het gebruikelijke P-type bron procesgeëlimineerd is.
Claims (2)
1. Werkwijze voor het vervaardigen van een fotodiode van een CCDbeeldsensor, gekenmerkt door het vormen van een oxidelaag op eenN“-type substraat; het implanteren van N^-type ionen in eengeselecteerd deel van het N"-substraat voor het vormen van een N+-typebegraven gebied; het doen aangroeien van een P-type epitaxiale laagtussen het N”-type substraat en de oxidelaag; het vormen van P+-typegebieden voor een kanaalstop door het implanteren van P+-ionen ingeselecteerde delen van de P-type epitaxiale laag; en het vormen vaneen Ν'*·-type fotodiode en een ΚΓ-type bron tussen de P+-type gebiedenvoor de kanaalstop, waarbij de N^-type fotodiode gevormd wordt bovenhet IT^-type begraven gebied.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat despanningsprofielen onder de fotodiode gewijzigd kunnen wordenovereenkomstig de concentratie van de ion-implantatie in het begravengebied.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR900000951 | 1990-01-29 | ||
| KR1019900000951A KR930000914B1 (ko) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Ccd 영상센서에서 포토 다이오드의 ofd 억제를 위한방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9100082A true NL9100082A (nl) | 1991-08-16 |
Family
ID=19295572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9100082A NL9100082A (nl) | 1990-01-29 | 1991-01-17 | Werkwijze voor de vervaardiging van een fotodiode van een ccd beeldsensor. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04212460A (nl) |
| KR (1) | KR930000914B1 (nl) |
| DE (1) | DE4102591A1 (nl) |
| GB (1) | GB2240429A (nl) |
| NL (1) | NL9100082A (nl) |
Families Citing this family (5)
| 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 |
| 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 |
Family Cites Families (2)
| 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 |
| 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
- 1991-01-29 DE DE4102591A patent/DE4102591A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910015076A (ko) | 1991-08-31 |
| GB2240429A (en) | 1991-07-31 |
| GB9101669D0 (en) | 1991-03-06 |
| DE4102591A1 (de) | 1991-08-01 |
| JPH04212460A (ja) | 1992-08-04 |
| KR930000914B1 (ko) | 1993-02-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3570733B2 (ja) | 仮想位相フレーム・インタライン転送ｃｃｄ画像センサ | |
| KR100734159B1 (ko) | 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법 | |
| US5859462A (en) | Photogenerated carrier collection of a solid state image sensor array | |
| CN1195199A (zh) | 场效应晶体管及其制造方法 | |
| DE19807745A1 (de) | Halbleitereinrichtung und Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung | |
| KR100815941B1 (ko) | 씨모스 이미지 센서 및 그 형성 방법 | |
| US11502120B2 (en) | Negatively biased isolation structures for pixel devices | |
| NL9100082A (nl) | Werkwijze voor de vervaardiging van een fotodiode van een ccd beeldsensor. | |
| EP0178664A2 (en) | Solid state image sensing device and method for making the same | |
| US5453632A (en) | Advanced lateral overflow drain antiblooming structure for virtual gate photosites | |
| KR100700269B1 (ko) | 시모스 이미지센서 및 그 제조방법 | |
| CN108198829A (zh) | Cmos图像传感器及其形成方法 | |
| TWI785806B (zh) | 碳化矽ｍｏｓｆｅｔ器件的製造方法 | |
| JPH08264747A (ja) | コンテナ側方オーバーフロードレインインプラントを有する固体画像化器及びその製造方法 | |
| JPH02304974A (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| JP3729537B2 (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| KR920005038Y1 (ko) | 고체 촬영소자의 단위 화소 | |
| KR0156166B1 (ko) | 고체촬상소자 | |
| CN114078896A (zh) | 具有穿硅鳍片转移门的图像传感器 | |
| KR940008027B1 (ko) | Ccd 고체촬상소자 및 그 제조방법 | |
| CN109920811A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| KR19990058629A (ko) | 고체촬상소자 및 그 제조방법 | |
| JP2005209673A (ja) | 光電変換装置および光電変換装置の製造方法および固体撮像装置 | |
| Furumiya et al. | A flattened-pear shaped photodiode structure for low smear and high sensitivity CCD image sensors | |
| JPH0715984B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed | ||
| BV | The patent application has lapsed |