JPH0522397B2 - - Google Patents
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- JPH0522397B2 JPH0522397B2 JP58115476A JP11547683A JPH0522397B2 JP H0522397 B2 JPH0522397 B2 JP H0522397B2 JP 58115476 A JP58115476 A JP 58115476A JP 11547683 A JP11547683 A JP 11547683A JP H0522397 B2 JPH0522397 B2 JP H0522397B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、固体撮像素子特にインターライン転
送形CCD固体撮像素子の製法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state image sensor, particularly an interline transfer type CCD solid-state image sensor.
背景技術とその問題点
カラーカメラへの応用を目的とした固体撮像素
子は実用段階に入つており、活発な開発が行なわ
れている。固体撮像素子を用いたカメラは、現在
実用化されているチユーブ方式のカメラと比較す
ると、解像度、感度等に問題があり、特に特性的
に改善すべき点としてスミアの低減化がある。即
ち、インターライン転送形のCCD固体撮像素子
においては、第1図で示すようにセンサ部1から
光2が入り、半導体基体3の深部で光電変換され
た電荷4が垂直転送レジスタ部5の埋込みチヤン
ネル層6内に取り入れられた場合にスミアが発生
する。尚、図中、7はSiO2等の絶縁膜、8は透
明センサ電極、9は転送電極、10はAl等によ
る遮光層である。このスミアの低減化を図る方法
としては、第2図に示すように垂直転送レジスタ
部5の例えばN形の埋込チヤンネル層6の下部を
P形の島領域11で囲みスミア電荷4に対する障
壁を形成する方法がある。なお、半導体基体内に
再結合中心を高密度に形成して基体内でスミア電
荷を除去するイントリンスイツク・ゲツター方
式、駆動回路を改良して垂直転送レジスタ部内の
電荷をはき出してしまう方式等も知られている。BACKGROUND TECHNOLOGY AND THEIR PROBLEMS Solid-state imaging devices intended for application to color cameras have entered the practical stage and are under active development. Cameras using solid-state image sensors have problems in resolution, sensitivity, etc. when compared to tube-type cameras currently in practical use, and a particular feature that should be improved is the reduction of smear. That is, in the interline transfer type CCD solid-state image sensor, as shown in FIG. When incorporated into the channel layer 6, smear occurs. In the figure, 7 is an insulating film made of SiO 2 or the like, 8 is a transparent sensor electrode, 9 is a transfer electrode, and 10 is a light shielding layer made of Al or the like. As a method for reducing this smear, as shown in FIG. There is a way to form it. In addition, there are also methods such as the intra-switch getter method, which removes smear charges within the semiconductor substrate by forming recombination centers at high density, and the method where the drive circuit is improved to eject the charges within the vertical transfer register. Are known.
ところで、第2図の構成によるスミア低減化法
では、センサ部1と垂直転送レジスタ部5の下の
島領域11の不純物濃度が同一であると、センサ
部の下部で生じた電荷が横方向に拡散し、スミア
成分が多くなる。従つて、センサ部下の島領域の
不純物濃度を垂直転送レジスタ部下の島領域の不
純物濃度より低くして障壁を形成する必要があ
る。一方、例えばP形半導体基体にP形島領域を
形成した場合、スミア電荷に対して障壁となるた
めにはP形島領域の不純物濃度は基体濃度より高
くしておく必要があり、少くとも数kT以上(k
はボルツマン定数、Tは絶対温度)の障壁が必要
である。通常P形島領域を形成する方法として
は、不純物濃度、深さ制御の点からイオン注入法
が用いられる。 By the way, in the smear reduction method using the configuration shown in FIG. 2, if the impurity concentration of the island region 11 under the sensor section 1 and the vertical transfer register section 5 is the same, the charge generated at the bottom of the sensor section is horizontally It spreads and smear components increase. Therefore, it is necessary to form a barrier by making the impurity concentration of the island region under the sensor lower than the impurity concentration of the island region under the vertical transfer register. On the other hand, for example, when a P-type island region is formed in a P-type semiconductor substrate, the impurity concentration of the P-type island region must be higher than the substrate concentration in order to act as a barrier against smear charges, and at least several kT or more (k
is the Boltzmann constant and T is the absolute temperature). Ion implantation is usually used to form the P-type island region from the viewpoint of impurity concentration and depth control.
第3図はスミア低減化法として島領域を用いた
従来のCCD固体撮像素子の製法を示す。この例
では、まず例えばP形のシリコン半導体基体21
の一主面上にイオン注入用マスクとなる酸化膜2
2を被着形成し、(第1図A参照)、この酸化膜2
2の垂直転送レジスタ部に対応する部分のみホト
レジスト層23をマスクに選択的エツチングする
(第3図B参照)。イオン注入条件としては島領域
の深さを大にすることが必要なので、注入エネル
ギーを300KeV以上にする必要がある。その為に
酸化膜22のみではイオン注入用マスクとして不
十分なのでパターン形成したときのホトレジスト
層23も残す。次に、ボロンをイオン注入してP
形の第1島領域24aを形成する(第3図C参
照)。ボロンを300KeVでイオン注入する場合、
LSS理論ではシリコン中のRPが1.0002μm、ΔRP
=0.143μmであり、SiO2中ではRP=0.7536μm、
ΔRP=0.0902μmなので、イオン注入用マスクと
してSiO2のみだと最低1.08μm以上の厚さが必要
である。さらに、注入エネルギーを上げた場合に
は酸化膜(SiO2)22及びホトレジスト層23
の2層でも不十分となる。酸化膜22を厚くして
いくとパターン精度は落ちる。次に、このイオン
注入後にホトレジスト層23を剥離し、第1島領
域24aの深さに応じて1100℃以上の温度で長時
間の熱処理(ドライブ・イン)を施す(第3図D
参照)。次に、基体全面にCVDのSiO2膜25を被
着し、そのSiO2膜25のセンサ部及び垂直転送
レジスタ部を含む領域に対応する部分を選択的に
エツチング除去する(第3図E参照)。このとき
の選択エツチングにおけるパターン精度はあまり
要求されない。そして、ボロンをイオン注入して
P形の第2島領域24bを形成し、熱処理(ドラ
イブ・イン)を施す(第3図F参照)。次で、第
1島領域24aに対応する島領域24内に垂直転
送レジスタ部のN-形埋込みチヤンネル層26を
形成する(第3図G参照)。なお、埋込みチヤン
ネル層26間の第2島領域24bがセンサ部形成
領域27となる。これ以後の工程は通常と同様に
垂直転送レジスタ部上に転送電極を形成し、或は
センサ電極を形成する等CCD固体撮像素子とし
ての必要な工程が行われる。 FIG. 3 shows a conventional method for manufacturing a CCD solid-state image sensor using island regions as a smear reduction method. In this example, first, for example, a P-type silicon semiconductor substrate 21
An oxide film 2 serving as a mask for ion implantation on one main surface of the
2 (see FIG. 1A), and this oxide film 2
Only the portion corresponding to the vertical transfer register section 2 is selectively etched using the photoresist layer 23 as a mask (see FIG. 3B). As the ion implantation conditions, it is necessary to increase the depth of the island region, so the implantation energy must be 300 KeV or more. For this reason, since the oxide film 22 alone is insufficient as a mask for ion implantation, the photoresist layer 23 used when patterning is also left. Next, boron ions are implanted and P
A shaped first island region 24a is formed (see FIG. 3C). When ion implanting boron at 300KeV,
According to LSS theory, R P in silicon is 1.0002 μm, ΔR P
= 0.143μm, and in SiO 2 R P =0.7536μm,
Since ΔR P =0.0902 μm, if only SiO 2 is used as an ion implantation mask, the thickness must be at least 1.08 μm or more. Furthermore, when the implantation energy is increased, the oxide film (SiO 2 ) 22 and the photoresist layer 23
Even two layers will be insufficient. As the oxide film 22 becomes thicker, pattern accuracy decreases. Next, after this ion implantation, the photoresist layer 23 is peeled off, and heat treatment (drive-in) is performed for a long time at a temperature of 1100° C. or more depending on the depth of the first island region 24a (Fig. 3D).
reference). Next, a CVD SiO 2 film 25 is deposited on the entire surface of the substrate, and a portion of the SiO 2 film 25 corresponding to the area including the sensor section and the vertical transfer register section is selectively etched away (see Fig. 3E). ). Pattern accuracy in selective etching at this time is not required very much. Then, boron ions are implanted to form a P-type second island region 24b, and heat treatment (drive-in) is performed (see FIG. 3F). Next, an N - type buried channel layer 26 of a vertical transfer register section is formed in the island region 24 corresponding to the first island region 24a (see FIG. 3G). Note that the second island region 24b between the buried channel layers 26 becomes the sensor portion formation region 27. In the subsequent steps, necessary steps for forming a CCD solid-state image sensor, such as forming transfer electrodes on the vertical transfer register section or forming sensor electrodes, are performed in the same manner as usual.
しかし乍ら、従来のかかる製法、特にP形島領
域24の形成法においては、次のような問題点が
あつた。すなわち、第1島領域24aの形成には
高エネルギーのイオン注入が必要であり、このた
めイオン注入用マスクとして厚い酸化膜が必要と
なり、パターン精度が上がらない。特に高解像度
の場合にはパターン幅が3μm以下となるので、
高精度のパターン形成が困難となる。また、高エ
ネルギーのイオン注入を使用するとこれに耐える
イオン注入用マスクが得にくい。すなわちエネル
ギーが700KeVではSiO2のRPが1.3μmであり、
1.9μm以上の厚さが必要となり、SiO2膜とホトレ
ジスト層の2層ではマスクとして難かしい。ま
た、高エネルギーイオン注入を用いるので注入損
傷が大きくなり結晶欠陥が発生し、アニール処理
でも十分回復しなくなり、画像欠陥、暗電流の増
加の原因となる。また、P形島領域を深く形成す
るために、イオン注入後に高温(1100℃以上)、
長時間の熱処理(ドライブ・イン)が必要とな
り、炉からの汚染、シリコン基体への影響が無視
できなくなる。同時に、工程処理時間の増加はコ
スト的に不利になる。さらにパターン形成法上の
問題のみでなく島領域内の不純物濃度プロフアイ
ルにも問題がある。特にボロンの場合、注入エネ
ルギーが500KeV以上であると垂直転送レジスタ
部に対応するP形島領域の不純物濃度分布が基体
表面で高く基体内部に向かつて低下していく分布
となる(第5図の分布()参照)。この状態の
P形島領域にN-形埋込みチヤンネル層を形成す
ると、島領域の表面濃度が高いために、N形不純
物濃度も高くする必要があり、埋込みチヤンネル
層の形成条件が限定されることになる。また埋込
みチヤンネル層のミニマム・ポテンシヤルの位置
が表面側に動き、表面のトラツプの影響を受け易
くなる。 However, the conventional manufacturing method, particularly the method for forming the P-shaped island region 24, has the following problems. That is, high-energy ion implantation is required to form the first island region 24a, and therefore a thick oxide film is required as a mask for ion implantation, which does not improve pattern accuracy. Especially in the case of high resolution, the pattern width is less than 3μm, so
High-precision pattern formation becomes difficult. Furthermore, when high-energy ion implantation is used, it is difficult to obtain an ion implantation mask that can withstand this. In other words, when the energy is 700KeV, R P of SiO 2 is 1.3μm,
A thickness of 1.9 μm or more is required, making it difficult to use a two-layer mask consisting of an SiO 2 film and a photoresist layer. Furthermore, since high-energy ion implantation is used, implantation damage becomes large and crystal defects occur, which cannot be sufficiently recovered even with annealing treatment, causing image defects and an increase in dark current. In addition, in order to form a deep P-type island region, high temperature (over 1100℃) is applied after ion implantation.
A long heat treatment (drive-in) is required, and the contamination from the furnace and the effect on the silicon substrate cannot be ignored. At the same time, the increase in processing time is disadvantageous in terms of cost. Further, there are problems not only in the pattern formation method but also in the impurity concentration profile within the island region. Particularly in the case of boron, when the implantation energy is 500 KeV or more, the impurity concentration distribution in the P-type island region corresponding to the vertical transfer register section is high on the substrate surface and decreases toward the inside of the substrate (see Fig. 5). distribution()). If an N - type buried channel layer is formed in the P-type island region in this state, the N-type impurity concentration must also be increased because the surface concentration of the island region is high, which limits the conditions for forming the buried channel layer. become. Additionally, the position of the minimum potential of the buried channel layer moves toward the surface, making it more susceptible to surface traps.
発明の目的
本発明は、上述の島領域を形成する際の問題点
を改善せしめた固体撮像素子の製法を提供するも
のである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention provides a method for manufacturing a solid-state imaging device that improves the problems encountered in forming the above-mentioned island regions.
発明の概要
本発明は、半導体基体の主面にイオン注入法で
選択的に一導電形の島領域を形成し、この島領域
を含む基体主面上に島領域より低不純物濃度の一
導電形のエピタキシヤル層を形成し、このエピタ
キシヤル層の島領域に対応する部分に垂直転送レ
ジスト部を、エピタキシヤル層の他の部分にセン
サ部を夫々形成するようになす。Summary of the Invention The present invention selectively forms an island region of one conductivity type on the main surface of a semiconductor substrate by ion implantation, and forms a one-conductivity type island region with an impurity concentration lower than that of the island region on the main surface of the substrate including the island region. A vertical transfer resist portion is formed in a portion of this epitaxial layer corresponding to the island region, and a sensor portion is formed in another portion of the epitaxial layer.
この発明の製法では、低エネルギーのイオン注
入が利用できるのでイオン注入用マスクが薄くな
り、パターン精度の向上が図れる。またイオン注
入後の熱処理、島領域の不純物濃度分布等が改善
される。 In the manufacturing method of the present invention, since low-energy ion implantation can be used, the ion implantation mask can be made thinner, and pattern accuracy can be improved. Further, heat treatment after ion implantation, impurity concentration distribution in the island region, etc. are improved.
実施例
以下、第4図を用いて本発明による固体撮像素
子の実施例を説明する。Embodiment Hereinafter, an embodiment of the solid-state image sensing device according to the present invention will be described using FIG.
本発明においては、先ず第4図Aに示すように
例えば不純物濃度が1014cm-3程度のP形のシリコ
ン半導体基体21の一主面上にイオン注入用マス
クとなる酸化膜22を被着形成する。この酸化膜
22は熱酸化のSiO2膜及びCVD法によるSiO2膜
を推積して形成される。 In the present invention, first, as shown in FIG. 4A, an oxide film 22 serving as an ion implantation mask is deposited on one main surface of a P-type silicon semiconductor substrate 21 with an impurity concentration of about 10 14 cm -3 . Form. This oxide film 22 is formed by depositing a thermally oxidized SiO 2 film and a CVD SiO 2 film.
次に第4図Bに示すようにホトレジスト層23
をマスクに酸化膜22の垂直転送レジスタ部に対
応する部分を選択的にエツチング除去する。 Next, as shown in FIG. 4B, a photoresist layer 23 is formed.
Using this as a mask, a portion of the oxide film 22 corresponding to the vertical transfer register portion is selectively removed by etching.
次に、第4図Cに示すようにこのホトレジスト
層23も残して例えばボロンをイオン注入して基
体21の主面に不純物濃度が1016cm-3程度のP+形
の第1島領域24aを形成する。このときのイオ
ン注入条件は必ずしも高エネルギーのイオン注入
を必要とせず、従来用いられている100KeV程度
の低エネルギーのイオン注入でも良い。したがつ
て酸化膜22の膜厚も3000Å程度でよい。 Next, as shown in FIG. 4C, this photoresist layer 23 is also left and ions of, for example, boron are implanted into the main surface of the base 21 to form a P + type first island region 24a with an impurity concentration of about 10 16 cm -3 . form. The ion implantation conditions at this time do not necessarily require high-energy ion implantation, and the conventionally used low-energy ion implantation of about 100 KeV may be used. Therefore, the thickness of the oxide film 22 may be approximately 3000 Å.
次に、ホトレジスト層23を除去してのちドラ
イブ・イン又はアニールを目的として1000℃前後
で短時間(10〜20分)の熱処理を行う。これによ
つて注入損傷が回復され、又若干のドライブ・イ
ンがなされる(第4図D参照)。 Next, after removing the photoresist layer 23, heat treatment is performed for a short time (10 to 20 minutes) at around 1000°C for the purpose of drive-in or annealing. This repairs the implant damage and also provides some drive-in (see Figure 4D).
次に、第4図Eに示すように酸化膜22を全面
除去して基体21の主面上に第2島領域に相当す
るP形のエピタキシヤル層31を成長する。この
エピタキシヤル条件は不純物濃度が1014〜1015cm
-3程度、厚さが1μm程度で良い。現状のエピタキ
シヤル技術ではSiH4を用いたエピタキシヤル成
長で1μmの厚さにおいて±10%以内のバラツキ
が保証できるので、厚さ制御は問題ない。しかも
1020℃前後の温度で行うので、欠陥発生も十分制
御できる。また第1島領域24aの不純物濃度が
1016cm-3程度なので、オートドーピングもなく、
エピタキシヤル層31内の濃度プロフアイルも正
確に制御できる。 Next, as shown in FIG. 4E, the oxide film 22 is completely removed and a P-type epitaxial layer 31 corresponding to the second island region is grown on the main surface of the base body 21. This epitaxial condition has an impurity concentration of 10 14 to 10 15 cm.
A thickness of about -3 and a thickness of about 1 μm is sufficient. With the current epitaxial technology, epitaxial growth using SiH 4 can guarantee variation within ±10% in a thickness of 1 μm, so there is no problem in controlling the thickness. Moreover,
Since the process is carried out at a temperature of around 1020°C, the occurrence of defects can be sufficiently controlled. Further, the impurity concentration of the first island region 24a is
Since it is about 10 16 cm -3 , there is no autodoping,
The concentration profile within epitaxial layer 31 can also be precisely controlled.
次に第4図Fに示すようにエピタキシヤル層3
1の第1島領域24aに対応する部分に垂直転送
レジスタ部のN-形の埋込みチヤンネル層26を
形成する。またエピタキシヤル層31に対応した
部分をセンサ部形成領域27とし、ここにセンサ
部を形成する。これ以後の工程は通常と同様にチ
ヤンネルストツプ領域、オーバーフロードレイン
領域(縦型オーバーフロードレイン構造の場合は
不要)を形成し、垂直転送レジスタ部上に絶縁膜
を介して転送電極を形成し、或はセンサ電極を形
成する等を行つて目的とするインターライン転送
形のCCD固体撮像素子を構成する。 Next, as shown in FIG. 4F, an epitaxial layer 3 is formed.
An N - type buried channel layer 26 of the vertical transfer register section is formed in a portion corresponding to the first island region 24a of the first island region 24a. Further, a portion corresponding to the epitaxial layer 31 is designated as a sensor portion formation region 27, and a sensor portion is formed here. The subsequent steps are to form a channel stop region and an overflow drain region (not necessary in the case of a vertical overflow drain structure) in the same way as usual, and to form a transfer electrode on the vertical transfer register section via an insulating film. The desired interline transfer type CCD solid-state imaging device is constructed by forming sensor electrodes and the like.
この製法によれば、垂直転送レジスタ部に対応
する島領域24内において、その基体側の第1島
領域24aの不純物濃度をイオン注入で任意に制
御できると共に、埋込みチヤンネル層26が形成
される部分(所謂第2島領域)の不純物濃度をエ
ピタキシヤル層31によつて別に制御することが
できる。従つて、P形島領域24において第6図
に示す如き不純物濃度分布()が得られる。な
お、第5図は第3図の製法による従来のP形島領
域24の不純物濃度分布()を示す。 According to this manufacturing method, in the island region 24 corresponding to the vertical transfer register section, the impurity concentration of the first island region 24a on the base side can be arbitrarily controlled by ion implantation, and the portion where the buried channel layer 26 is formed can be controlled arbitrarily by ion implantation. The impurity concentration of the (so-called second island region) can be separately controlled by the epitaxial layer 31. Therefore, an impurity concentration distribution () as shown in FIG. 6 is obtained in the P-type island region 24. Incidentally, FIG. 5 shows the impurity concentration distribution () of the conventional P-type island region 24 produced by the manufacturing method shown in FIG.
垂直転送レジスタ部の埋込みチヤンネル層を形
成する場合、基本濃度が高いと埋込みチヤンネル
層の表面濃度を高くする必要があり、埋込みチヤ
ンネル構造がとりにくくなる。埋込み層の濃度が
高くなると、ミニマム・ポテンシヤルの位置が基
体表面に近ずくので、表面チヤンネル動作に近く
なる。従つて、埋込みチヤンネル形成部分の島領
域の不純物濃度は低いことが必要である。一方、
センサ部から基体中に入射された光による電荷が
垂直転送レジスタ部内に入ることを防ぐためには
埋込みチヤンネル層下の島領域の不純物濃度が基
体より高いことが必要である。本製法では、第6
図の不純物濃度分布()で示すように島領域に
おいてその埋込みチヤンネル形成部分が低濃度で
あり、これより深い部分が基体より高濃度である
ので、スメア防止が確実に行えると同時に正常な
埋込みチヤンネル動作が保証される。 When forming the buried channel layer of the vertical transfer register section, if the basic concentration is high, it is necessary to increase the surface concentration of the buried channel layer, making it difficult to form a buried channel structure. As the concentration of the buried layer increases, the position of the minimum potential moves closer to the substrate surface, resulting in nearer surface channel behavior. Therefore, it is necessary that the impurity concentration in the island region of the buried channel forming portion be low. on the other hand,
In order to prevent charges caused by light incident from the sensor section into the substrate from entering the vertical transfer register section, it is necessary that the impurity concentration of the island region under the buried channel layer is higher than that of the substrate. In this manufacturing method, the 6th
As shown in the impurity concentration distribution () in the figure, the buried channel formation part in the island region has a low concentration, and the deeper part has a higher concentration than the base, so it is possible to reliably prevent smearing and at the same time ensure a normal buried channel. Operation is guaranteed.
また本製法においては、第1島領域24aを形
成するためのイオン注入として、従来のような高
エネルギー・イオン注入を必要としない。このた
めにイオン注入用マスクとなる酸化膜22が薄く
て済み、マスク形成の際のパターン精度が向上す
る。これはパターン幅が3μm以下の高解像度の
固体撮像素子の形成に適するものである。また、
エピタキシヤル層31に垂直転送レジスタ部の埋
込みチヤンネル層を形成するので、従来のような
イオン注入による注入損傷、結晶欠陥がなく、画
像欠陥、暗電流の増加等が回避される。また、第
1島領域24aを深くする必要がないの、イオン
注入後の熱処理の低温化、短時間化が図れる。し
たがつて、炉からの汚染、半導体基体への悪影響
がなくなると共に、工程処理時間の短縮にもな
る。 Further, in this manufacturing method, high energy ion implantation as in the conventional method is not required for ion implantation to form the first island region 24a. For this reason, the oxide film 22 serving as a mask for ion implantation can be made thin, and pattern accuracy during mask formation is improved. This is suitable for forming a high-resolution solid-state imaging device with a pattern width of 3 μm or less. Also,
Since the buried channel layer of the vertical transfer register portion is formed in the epitaxial layer 31, there is no implantation damage or crystal defects caused by conventional ion implantation, and image defects, increase in dark current, etc. can be avoided. Further, there is no need to make the first island region 24a deep, and the heat treatment after ion implantation can be performed at a lower temperature and in a shorter time. Therefore, contamination from the furnace and adverse effects on the semiconductor substrate are eliminated, and process time is also shortened.
なお、P形半導体基体にP形島領域を形成する
方式では、センサ部の濃度と基体濃度は同じで良
い。また、本製法では第1島領域24aの形成後
のパターン合せ用目印を作る方法としては、目印
部分のみにSiO2膜を残し、選択エピタキシー法
を使うことができる。 Note that in the method of forming a P-type island region on a P-type semiconductor substrate, the concentration of the sensor portion and the concentration of the substrate may be the same. In addition, in this manufacturing method, as a method for creating marks for pattern alignment after the formation of the first island region 24a, a selective epitaxy method can be used, leaving the SiO 2 film only in the mark portions.
上例はP形半導体基体にP形島領域を形成した
場合について述べたが、その他第7図に示すよう
にN形半導体基体32にP形島領域即ち第1島領
域24a及びエピタキシヤル層31を形成する構
成にも適用できる。さらには、導電形を逆にした
構成にも適用できる。 The above example describes the case where a P-type island region is formed on a P-type semiconductor substrate, but in addition, as shown in FIG. It can also be applied to configurations that form. Furthermore, it can also be applied to a configuration in which the conductivity types are reversed.
発明の効果
上述の本発明によれば、半導体基体の主面にイ
オン注入法で選択的に一導電形の島領域を形成
し、その上に島領域より低不純物濃度の一導電形
エピタキシヤル層を形成したので、イオン注入と
して低エネルギー・イオン注入が利用できる。こ
のためイオン注入用マスクとなる酸化膜は薄くて
よく、マスク形成に際してのパターン精度が上
る。またイオン注入で形成された高濃度の島領域
が実質的に深い位置に存するので、イオン注入後
の熱処理が低温、短時間で済む。またエピタキシ
ヤル層の島領域に対応する部分に垂直転送レジス
タ部を形成するので、垂直転送レジスタ部の濃度
制御ができる。Effects of the Invention According to the present invention described above, an island region of one conductivity type is selectively formed on the main surface of a semiconductor substrate by ion implantation, and an epitaxial layer of one conductivity type is formed on the island region with an impurity concentration lower than that of the island region. , low energy ion implantation can be used for ion implantation. Therefore, the oxide film serving as a mask for ion implantation can be thin, and the pattern accuracy when forming the mask is improved. Further, since the high concentration island region formed by ion implantation is located at a substantially deep position, heat treatment after ion implantation can be performed at a low temperature and in a short time. Further, since the vertical transfer register portion is formed in the portion corresponding to the island region of the epitaxial layer, the concentration of the vertical transfer register portion can be controlled.
このように本発明はスミア低減化法として島領
域を用いた固体撮像素子の信頼性を高め、また高
解像化を図ることができる。 As described above, the present invention can improve the reliability of a solid-state imaging device using island regions as a smear reduction method, and can also achieve high resolution.
第1図及び第2図は夫々本発明の説明に供する
固体撮像素子の断面図、第3図は従来の固体撮像
素子の製法例を示す工程順の断面図、第4図は本
発明による固体撮像素子の製法の実施例を示す工
程順の断面図、第5図は従来製法による島領域の
不純物濃度分布図、第6図は本発明製法による島
領域の不純物濃度分布図、第7図は本発明の他の
実施例を示す断面図である。
21は半導体基体、24aは一導電形の第1島
領域、26は垂直転送レジスタ部の埋込みチヤン
ネル層、31は一導電形のエピタキシヤル層であ
る。
1 and 2 are cross-sectional views of a solid-state image sensing device used to explain the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a manufacturing method of a conventional solid-state image sensing device, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a solid-state image sensing device according to the present invention. 5 is an impurity concentration distribution diagram of the island region according to the conventional manufacturing method, FIG. 6 is an impurity concentration distribution diagram of the island region according to the manufacturing method of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention. 21 is a semiconductor substrate, 24a is a first island region of one conductivity type, 26 is a buried channel layer of a vertical transfer register section, and 31 is an epitaxial layer of one conductivity type.
Claims (1)
一導電形の島領域を形成し、該島領域を含む上記
基体主面上に島領域より低不純物濃度の一導電形
のエピタキシヤル層を形成し、該エピタキシヤル
層の上記島領域に対応する部分に垂直転送レジス
タ部を、エピタキシヤル層の他の部分にセンサ部
を夫々形成することを特徴とする固体撮像素子の
製法。1. An island region of one conductivity type is selectively formed on the main surface of a semiconductor substrate by ion implantation, and an epitaxial layer of one conductivity type with a lower impurity concentration than the island region is formed on the main surface of the substrate including the island region. A method for manufacturing a solid-state image sensing device, characterized in that a vertical transfer register section is formed in a portion of the epitaxial layer corresponding to the island region, and a sensor section is formed in another portion of the epitaxial layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115476A JPS607766A (en) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | Manufacture of solid-state image pick-up element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115476A JPS607766A (en) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | Manufacture of solid-state image pick-up element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607766A JPS607766A (en) | 1985-01-16 |
| JPH0522397B2 true JPH0522397B2 (en) | 1993-03-29 |
Family
ID=14663471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115476A Granted JPS607766A (en) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | Manufacture of solid-state image pick-up element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607766A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4658497A (en) * | 1983-01-03 | 1987-04-21 | Rca Corporation | Method of making an imaging array having a higher sensitivity |
Family Cites Families (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 |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP58115476A patent/JPS607766A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS607766A (en) | 1985-01-16 |
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