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DE2341179C3 - Method of making a two-phase charge transfer device and the use of materials in this method - Google Patents

Method of making a two-phase charge transfer device and the use of materials in this method

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DE2341179C3
DE2341179C3 DE19732341179 DE2341179A DE2341179C3 DE 2341179 C3 DE2341179 C3 DE 2341179C3 DE 19732341179 DE19732341179 DE 19732341179 DE 2341179 A DE2341179 A DE 2341179A DE 2341179 C3 DE2341179 C3 DE 2341179C3
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DE
Germany
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electrodes
substrate
level
layer
charge transfer
Prior art date
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DE19732341179
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DE2341179B2 (en
Inventor
Karl Dr.-Ing.; Stein Karl-Ulrich Dr.-Ing.; 8000 München Goser
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Siemens AG
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Siemens AG
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Priority to US494708A priority patent/US3914857A/en
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Description

Ladungsverschiebeanordnungen solcher Art sind bebereiche führt, in schräger Richtung zur Substrat- kannt Beispielsweise ist in der deutschen Offenle- -*---"<■■' - - ,5 gungsschrift 22 01395 eine LadungsverschiebeanordCharge transfer devices of this type are bebereiche leads, known in an oblique direction to the substrate For example, in the German disclosure - * --- "<■■ '- - 5 supply magazine 22 01395 a Ladungsverschiebeanord

nung beschrieben, bei der eine Dotierung von Randbereichen unterhalb der Elektroden durch einen zur Oberfläche schrägen Ionenstrahl erfolgt und bei der die Bereiche unterhalb der Spalte zur Verbesserung des Poten'ialverlaufs durch einen Ionenstrahl senkrecht zur Substratoberfläche dotiert sind. Eine solche Anordnung eines Ladungsverschiebeelementes mit Elektroden in einer Ebene (Ein-Gate-Technik) ha» den Vorteil, daßvoltage described, takes place in a doping of edge regions below the electrodes inclined by a z ur surface ion beam and in which the regions below the column to improve the Poten'ialverlaufs perpendicularly through a beam of ions are doped to the substrate surface. Such an arrangement of a charge transfer element with electrodes in one plane (one-gate technique) has the advantage that

-—β _.. „.„..*. ν—/ <u...ν, www ww. ein Zweiphasen-Betrieb und eine nahezu verlusifreie-— β _ .. "." .. *. ν— / <u ... ν, www ww. a two-phase operation and an almost loss-free one

Substratoberfläche, so daß infolge der Dicke der 25 Ladungsübertragung möglich sind. Bei einer solchen EIektrpden (3) und gegebenenfalls einer darauf be- Ladungsverschiebeanordnung wird die Länge einerSubstrate surface, so that due to the thickness of the 25 charge transfer are possible. In the case of such an electric pden (3) and, if applicable, a charge shifting arrangement loaded on it, the length becomes one

Verschiebestufe durch die Länge von zwei Gateelektroden und von zwei Spaltbereichen bestimmt.Shift stage determined by the length of two gate electrodes and two gap areas.

r , In der Veröffentlichung IEEE Journal of Solid-State r , In the publication IEEE Journal of Solid-State

Elektroden (3, 31) der ersten Ebene und auf der in 30 Circuits, Bd. SC-6, 1971, Nr. 5, S. 314 bis 322 sind Zweiden Spalten freiliegenden elektrisch isolierenden phasen-Ladungsverschiebeanordnungen beschriebenElectrodes (3, 31) on the first level and on that in 30 Circuits, Vol. SC-6, 1971, No. 5, pp. 314 to 322 are twos Columns of exposed electrically insulating phase charge transfer devices are described

°-L! ' ■ '—x · ■ r-._i_ ■ i__r· J-. -:-i f -: o;i:_· ■° - L! '■ ' - x · ■ r -._ i_ ■ i__r · J-. -: - if -: o; i: _ · ■

1. Verfahren zur Herstellung einer Zweiphasen-Ladungsverschiebeanordnung mit einem Substrat aus Halbleitermaterial und einer darauf befindlichen elektrisch isolierenden Schicht, auf der durch Spalte voneinander getrennt Elektroden der ersten Ebene vorgesehen sind, bei dem im Halbleitermaterial durch zwei Ionenimplantationen Randbereiche unterhalb des Randes der Elektroden und Teilbereiche unterhalb der Spalte dotiert werden, wobei die eine Ionenimplantation, Öie zu der Dotierung der Randbereiche führt, in schräger Richtung zur Substrat Oberfläche erfolgt, dadurch gekennzeich net, daß auch die andere Ionenimplantation (6), die zu der Dotierung der Teilbereiche (13) führt, in schräger Richtung zur Substratoberfläche erfolgt, daß der Winkel (7) zwischen der Richtung (5) der einen Ionenimplantation, die zur Dotierung der Randbereiche (12) führt, und der Substratoberfläche kleiner eingestellt wird als der Winkel (8) zwischen der Richtung (6) der anderen Ionenimplantation, die zur Dotierung der Teilbereiche (13) führt, und der Substratoberfläche, so daß infolge der Dicke der Elektroden (3) und gegebenenfalls einer darauf befindlichen photoempfindlichen Schicht (4) eine Abschattung bewirkt wird, die nicht dotierte Bereiche (14) unterhalb der Spalte entstehen läßt, daß auf den1. A method for producing a two-phase charge transfer arrangement with a substrate made of semiconductor material and an electrically insulating layer thereon, on which electrodes of the first level are provided, separated by gaps, in which edge areas below the edge of the electrodes and partial areas are provided in the semiconductor material by two ion implantations are doped below the column, one ion implantation, Öie leading to the doping of the edge areas, taking place in an oblique direction to the substrate surface, characterized in that the other ion implantation (6), which leads to the doping of the subregions (13) , takes place in an oblique direction to the substrate surface that the angle (7) between the direction (5) of the one ion implantation, which leads to the doping of the edge areas (12), and the substrate surface is set smaller than the angle (8) between the direction ( 6) the other ion implantation necessary for doping the subregions (13) leads, and the substrate surface, so that due to the thickness of the electrodes (3) and possibly a photosensitive layer (4) located thereon, a shadowing is effected, which allows undoped regions (14) to arise below the gaps on the

Schicht (2) eine weitere elektrisch isolierende Schicht (9) aufgebracht wird und daß oberhalb der Spalte auf dieser weiteren elektrisch isolierenden Shih (9)Layer (2) a further electrically insulating layer (9) is applied and that above the Column on this further electrically insulating Shih (9)

phasenLadungsaordnungen beschrieben. Dabei befindet sich auf einem Siiiziumsubstrat eine SiIiziumdioxidschicht auf der, durch Spalte getrennt Elektroden der ersten Ebene, aufgebracht sind. Diese Elekd d Eb bhphase charge arrangements described. There is a silicon dioxide layer on a silicon substrate on which electrodes of the first level are applied, separated by gaps. This Elekd d Eb bh

p er weiteren elektrisch isolierenden troden de , gebracht sind. Diese Elek-p er further electrically insulating electrodes have been brought. This elec-

Schicht (9) Elektroden (lO) der zweiten Ebene auf- 35 troden der ersten Ebene bestehen aus Silizium. Auf der gebracht werden. Siliziumdioxidschicht und auf den Elektroden der er-Layer (9) electrodes (10) of the second level on the first level consist of silicon. On the to be brought. Silicon dioxide layer and on the electrodes of the

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sten Ebene ist eine weitere Siliziumdioxidschicht aufgezeichnet, daß bei einem η-leitenden Substrat (1) bracht, auf der oberhalb der Spalte Elektroden der Phosphorionen in die Randbereiche (12) und Bor- zweiten Ebene, die aus Aluminium bestehen aufge ionen in die Teilbereiche (13) unterhalb der Spalte 40 bracht sind.2. The method according to claim 1, characterized in the marked level, a further silicon dioxide layer is recorded, that with an η-conductive substrate (1) brings, on the above the column electrodes of the Phosphorus ions in the edge areas (12) and boron-second level, which are made of aluminum ions are brought into the subregions (13) below the column 40.

implantiert werden.be implanted.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem p-leitenden Substrat (1) Bori i di Rdbi3. The method according to claim 1, characterized in that that with a p-conductive substrate (1) Bori i di Rdbi

, bei einem pleitenden Substrat (1), in the case of a failing substrate (1)

Borionen in die Randbereiche (12) und Phosphorionen in die Teilbih (13) hlb d S Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Zweiphasen-Ladungsver-Schiebeanordnung anzugeben, bei der die Fläche einerBoron ions in the edge areas (12) and phosphorus ions in the Teilbih (13) hlb d S It is an object of the invention to provide a method of manufacturing a two-phase charge shifting arrangement indicate where the area of a

dbereiche (12) und Phosphor Verschiebestufe bei gleichen Elektrodenbreiten gegen ionen in die Teilbereiche (13) unterhalb der Spalte 45 über den oben genannten Ladungsverschiebeanordnun implantiert werden. gen des Standes der Technik auf die Hälfte reduziertd areas (12) and phosphor shift stage with the same electrode widths against ions are now implanted in the sub-areas (13) below the column 45 via the above-mentioned charge shift arrangement. according to the prior art reduced to half

Diese Aufgabe wird durch ein wie eingangs erwähntes Verfahren zur Herstellung einer Zweiphasen-Ladhibd lö d fThis object is achieved by a method, as mentioned at the beginning, for producing a two-phase Ladhibd lö d f

4. Verwendung von Silizium als Material für das Substrat bei dem Verfahren nach einem der An-4. Use of silicon as a material for the substrate in the method according to one of the

spruche 1 bis 3. ung einer Zweiphasen-La-say 1 to 3 and a two-phase charge

5. verwendung einer SiOi-Schicht als elektrisch 50 dungsverschiebeanordnung gelöst, das erfindungsee isolierende^Schicht^ (2) bei dem Verfahren nach maß dadurch gekennzeicht it dß h di einem ^er Ansprüche 1 bis 3 oder der Verwendung5. Use of a SiOi layer as an electrical 50 movement displacement arrangement solved the invention insulating ^ layer ^ (2) in the process according to measure characterized by it dß h di one of claims 1 to 3 or the use

nach Ansph 4after approach 4

nach Anspruch 4.according to claim 4.

b. Verwendung einer SiO2- oder AbOs-Schicht als eitere lkth lidb. Use of a SiO 2 or AbOs layer as a further lkth lid

maß dadurch gekennzeichnet ist, daß auch die andere Ionenimplantation, die zu der Dotierung der Teilbereiche führt, in schräger Richtung zur Substratoberflächemeasured is characterized in that the other ion implantation, which leads to the doping of the subregions leads in an oblique direction to the substrate surface

«,..;♦» 1 u · 1 ■-■""."· ~", ■"* " "" erfolgt, daß der Winkel zwischen der Richtung der«, ..; ♦» 1 u · 1 ■ - ■ "". "· ~", ■ "*""" takes place that the angle between the direction of the

weitere elektrisch isolierende Schicht (9) bei einem 55 einen Ionenimplantation, die zur Dotierung der Rand verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder bereiche führt, und der Substratoberfläche kleiner ein der Verwendung nach Anspruch 4 oder 5. further electrically insulating layer (9) at a 55 an ion implantation, which is used for doping the edge Method according to one of Claims 1 to 3 or areas, and the substrate surface is smaller the use according to claim 4 or 5.

7. Verwendung von Silizium, Molybdän, Aluminium, Wolfram oder Chrom als Material für die Elektroden (3, 31) der ersten Ebene bei dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder der Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 6.7. Use of silicon, molybdenum, aluminum, tungsten or chromium as material for the electrodes (3, 31) of the first level in the method according to one of Claims 1 to 3 or the use according to one of claims 4 to 6.

8. Verwendung von Aluminium, Wolfram, Silizium oder Chrom als Material für die Elektroden (10) der zweiten Ebene bei dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder der Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7.8. Use of aluminum, tungsten, silicon or chromium as material for the electrodes (10) the second level in the method according to any one of claims 1 to 3 or the use according to one of claims 5 to 7.

gestellt wird als der Winkel zwischen der Richtung der anderen Ionenimplantation, die zur Dotierung der Teilbereiche führt, und der Substratoberfläche, so daß in-is set as the angle between the direction of the other ion implantation leading to the doping of the subregions leads, and the substrate surface, so that in-

folge der Dicke der Elektroden und gegebenenfalls einer darauf befindlichen photoempfindlichen Schicht eine Abschattung bewirkt wird, die nicht dotierte Bereiche unterhalb der Spalte entstehen läßt, daß auf den Elektroden der ersten Ebene und auf der in der Spaltefollow the thickness of the electrodes and optionally a photosensitive layer on them a shadowing is caused, the undoped areas below the column can arise that on the First level electrodes and on the one in the column

freiliegenden elektrisch isolierenden Schicht eine weitere elektrisch isolierende Schicht aufgebracht wird und daß oberhalb der Spalte auf dieser weiteren elektrisch isolierenden Schicht Elektroden der zweiten Fhp.exposed electrically insulating layer a further electrically insulating layer is applied and that above the column on this further electrically insulating layer electrodes of the second Fhp.

ne aufgebracht werden.ne be applied.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß man durch eine zweimalige Schrägimplantation bei Ladungsverschiebeanordnungen mit Elektroden in zwei Ebuien sowohl Potentialbarrieren unter den Elektroden der ersten Ebene als auch unter den Elektroden der zweiten Ebene herstellen kann.A major advantage of the process according to the invention is that you can go through a double Angled implantation for charge shifting arrangements with electrodes in two buildings and potential barriers under the electrodes of the first level as well as under the electrodes of the second level can.

Vorteilhafterweise bilden awei nebeneinanderliegende Elektroden, also eine Elektrode der ersten Ebene und eine Elektrode der zweiten Ebene zusammen eine Verschiebestufe, während in der üblichen Herstellungstechnik erst A nebeneinanderliegende Gateelektroden ein Verschiebeelement darstellen. Aus dieser Tatsache resultiert, daß die Fläche einer Verschiebestufe, bei gleichen Breiten der Elektroden auf die Hälfte reduziert wird.Advantageously, two electrodes lying next to one another, that is to say one electrode of the first level and one electrode of the second level, together form a shift stage, while in the usual manufacturing technique only A adjacent gate electrodes represent a shifting element. As a result of this fact, the area of a shift stage is reduced to half with the same widths of the electrodes.

Weitere Erläuterungen zur Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Figuren bevorzugter Ausführungsbeispieie der Erfindung und ihrer Weiterbildungen hervor.Further explanations of the invention can be found in the description and the figures of preferred exemplary embodiments the invention and its further developments.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch eine Ladungsverschiebeanordnung, bei der durch Ionenimplantation in schrägen Richtungen in dem Halbleitersubstrat dotierte Bereiche erzeugt werden;F i g. 1 shows a schematic representation of a cross section through a charge shifting arrangement, in which doped regions are generated in the semiconductor substrate by ion implantation in oblique directions will;

F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Ladungsverschiebeanordnung; F i g. 2 shows a schematic representation of a charge shifting arrangement produced according to the method according to the invention;

F i g. 3 zeigt den Potentialverlauf bei einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ladungsverschiebeanordnung. F i g. 3 shows the potential profile in a charge transfer arrangement produced according to the method according to the invention.

In der F i g. 1 ist das Substrat, auf dem die Ladungsverschiebeanordnung aufgebaut wird, mit 1 bezeichnet. Vorzugsweise besteht dieses Substrat aus n- oder p-leitendem Silizium.In FIG. 1 is the substrate on which the charge transfer device is set up, denoted by 1. This substrate is preferably made of n- or p-conducting Silicon.

Auf diesem Substrat 1 ist eine elektrisch isolierende Schicht 2 aufgebracht, die vorzugsweise aus S1O2 besteht. Mit Hilfe von fotolithografischen Verfahrensschritten sind auf der elektrisch isolierenden Schicht 2 Elektroden 3, 31 der ersten Ebene aufgebracht. Diese Elektroden bestehen vorzugsweise aus Silizium, Molybdän, Aluminium, Wolfram oder Chrom. Die nach dem Ätzen des Spaltes 11 zwischen den Elektroden auf diesen verbleibenden Reste der vorher fotoempfindlichen Schicht sind mit 4 bezeichnet.An electrically insulating layer 2, which preferably consists of S1O2, is applied to this substrate 1. With the aid of photolithographic process steps, the electrically insulating layer 2 Electrodes 3, 31 applied to the first level. These electrodes are preferably made of silicon, molybdenum, Aluminum, tungsten or chrome. After etching the gap 11 between the electrodes on these Remaining residues of the previously photosensitive layer are denoted by 4.

Wie in der F i g. 1 dargestellt werden nun in einzelnen lonenimplantationsschritten die Randbereiche 12 und die Teilbereiche 13 hergestellt. Die in dem Substrat 1 befindlichen dotierten Randbereiche, die sich im wesentlichen, wie aus der Figur ersichtlich ist, unterhalb der Kante der Elektroden 31 befinden, die dem Ionenstrahl zugewandt ist, sind mit 12 bezeichnet. Der Ionenstrahl, mit dessen Hilfe Ionen in den Randbereich 12 implantiert werden ist mit 5 bezeichnet. Der Ionenstrahl 5 wird schräg zur Substratoberfläche eingestrahlt. Der Winkel den der Ionenstrahl 5 mit der Substratoberfläche bildet ist mit 7 bezeichnet.As in FIG. 1, the edge regions 12 are now shown in individual ion implantation steps and the subregions 13 are produced. The doped edge regions located in the substrate 1, which are essentially as can be seen from the figure, located below the edge of the electrodes 31, which the ion beam is facing are denoted by 12. The ion beam, with the help of which ions are introduced into the edge region 12 are implanted is denoted by 5. The ion beam 5 is irradiated at an angle to the substrate surface. The angle that the ion beam 5 forms with the substrate surface is denoted by 7.

Mit Hilfe des Ionenstrahl 5 werden Ionen, die von der gleichen Ionenart wie die in dem Substrat enthaltenen Ionen sind, implantiert. Beispielsweise werden in die Randbereiche 12 bei einem η-leitenden Substrat 1 Phosphorionen und bei einem p-leitenden Substrat Borionen implantiert.With the help of the ion beam 5 ions that are from of the same kind of ions as the ions contained in the substrate are implanted. For example, in the edge regions 12 in the case of an η-conductive substrate 1 phosphorus ions and in the case of a p-conductive substrate Implanted boron ions.

Mit Hilfe des Ionenstrahl 6, der ebenfalls schräg zur (15 Substratoberfläche eingestrahlt wird, wird der teilweise unterhalb des Spaltes 11 in dem Substrat befindliche Teilbereich 13 dotiert. Der Ionenstrahl ist mit 6 bezeichnet. Der Winkel zwischen dem Ionenstrahl 6 und der Substratoberfläche trägt das Bezugszeichen 8. Infolge der Dicke der Elektrode 3 und der darauf befindlichen Photolackschicht 4 kommt es, durch die schräge Einstrahlung des lonenstrahles 6 bedingt, zu einer Abschattung, so daß in dem Substrat 1 ein nicht dotierter Bereich 14 entsteht. Dieser nicht dotierte Bereich 14 bewirkt im Betrieb der Ladungsverschiebeanordnung, ebenso wie der dotierte Pandbereich 12, eine Potentialbarriere. With the help of the ion beam 6, which is also inclined to the (15 Substrate surface is irradiated, that is partially located below the gap 11 in the substrate Sub-area 13 doped. The ion beam is denoted by 6. The angle between the ion beam 6 and the substrate surface bears the reference number 8. As a result of the thickness of the electrode 3 and that located on it Photoresist layer 4, due to the oblique irradiation of the ion beam 6, shading occurs, so that a non-doped region 14 arises in the substrate 1. This non-doped area 14 causes, like the doped Pand region 12, a potential barrier during operation of the charge shifting arrangement.

Mit Hilfe des lonenstrahles 6 werden Ionen, die von der komplementären lonenart wie die in dem Substrat enthaltenen Ionen sind, implantiert. Beispielsweise werden in die Teilbereiche 13 bei einem η-leitenden Substrat Borionen und bei einem p-leitenden Substrat Phosphorionen implantiert.With the help of the ion beam 6, ions of the complementary ion type as those in the substrate contained ions are implanted. For example, in the subregions 13 in the case of an η-conductive substrate Boron ions and, in the case of a p-conducting substrate, phosphorus ions are implanted.

In weiteren Verfahrensschritten werden, wie in der F i g. 2 dargestellt, nachdem die Reste 4 der Photolackschicht entfernt sind auf die Anordnung der F i g. 1, d. h. also auf die in dem Spalt 11 freiliegenden Bereiche der Substratoberfläche und auf die Oberfläche der Elektroden 3, 31 eine weitere elektrisch isolierende Schicht 9 aufgebracht. Vorzugsweise besteht diese Schicht 9 ebenlails wie die Schicht 2 aus Siliziumdioxid. Auf die Schicht 9 werden nun oberhalb der Spalte zwischen den Elektroden 3, 31 der ersten Ebene die Elektroden 10 der zweiten Ebene hergestellt. Vorzugsweise bestehen diese Elektroden 10 der zweiten Ebene aus Aluminium, Silizium, Wolfram oder Chrom. Zur Herstellung dieser Elektroden der zweiten Ebene wird vorzugsweise zunächst auf die gesamte Oberfläche der Schicht 9 eine Aluminiumschicht 9 aufgebracht, aus der dann mit Hilfe von an sich bekannten fotolithografischen Verfahrensschritten die Elektroden 10 der zweiten Ebene hergestellt werden.In further process steps, as shown in FIG. 2 shown after the remnants 4 of the photoresist layer are removed to the arrangement of FIG. 1, d. H. that is to say on the areas of the exposed in the gap 11 Substrate surface and on the surface of electrodes 3, 31 a further electrically insulating layer 9 upset. This layer 9, like the layer 2, preferably consists of silicon dioxide. On the Layer 9 are now the electrodes above the gaps between the electrodes 3, 31 of the first level 10 of the second level made. These electrodes 10 of the second level are preferably made of aluminum, Silicon, tungsten or chromium. To manufacture these second level electrodes, it is preferred first an aluminum layer 9 is applied to the entire surface of the layer 9, from which then with The electrodes 10 of the second level with the aid of per se known photolithographic process steps getting produced.

In der Fig.3 ist der Potentialverlauf, der in einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ladungsverschiebeanordnung während des Betriebes entsteht dargestellt. Aus der Figur ist ersichtlich, daß in dem Bereich 14 eine Potentialbarriere 141 und in dem Bereich 12 eine Potentialbarriere 121 entsteht.In Figure 3 is the potential curve that is in a Charge shifting arrangement produced according to the method according to the invention during operation is shown. From the figure it can be seen that in the area 14 a potential barrier 141 and in the Area 12 a potential barrier 121 is created.

Wesentlich für einen Zweiphasen-Betrieb ist, daß auch unter den Elektroden der zweiten Ebene eine Potentialbarriere 14 angeordnet ist. Werden beispielsweise mit Hilfe des Ionenstrahls 5 Phosphorionen und durch den Strahl 6 Borionen in ein η-leitendes Siliziumsubstrat 1 implantiert, so wird, wie auch aus der F i g. 3 ersichtlich ist, das Potential unter den Elektroden 31 zur Erzeugung von Potentialbarrieren angehoben und in den implantierten Spaltbereichen abgesenkt. Die Absenkung geschieht dabei soweit, daß gute Übertragungseigenschaften erzielt werden. Die Potentiale im Spaltbereich können an die Potentiale unter den Elektroden 3 und 31 noch dadurch angepaßt werden, indem die Potentiale im gesamten Spaltbereich durch eine übliche Senkrechtimplantation angehoben oder abgesenkt werden. In den nicht implantierten Spaltbereichen 14 wird das Oberflächenpotential nicht beeinflußt und dadurch entstehen dort die für den Zweiphasen-Betrieb notwendigen Potentialbarrieren 141.It is essential for two-phase operation that there is also a potential barrier under the electrodes of the second level 14 is arranged. For example, with the help of the ion beam 5 phosphorus ions and boron ions are implanted into an η-conductive silicon substrate 1 by the beam 6, as is also shown in FIG. 3 It can be seen that the potential under the electrodes 31 is raised to generate potential barriers and lowered in the implanted gap areas. The reduction happens so far that good transmission properties be achieved. The potentials in the gap area can match the potentials under the electrodes 3 and 31 can still be adapted by changing the potentials in the entire gap area by a customary Vertical implantation can be raised or lowered. In the non-implanted cleft areas 14, the surface potential is not influenced, which means that there are those for two-phase operation necessary potential barriers 141.

Mit Hilfe von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ladungsverschiebeanordnungen kann die Länge einer Verschiebestufe vorteilhafterweise auf die Länge von zwei Elektroden reduziert werden, so daß die Fläche einer Verschiebestufe nur halb so groß ist wie die Fläche bei den bekannten Ladungsverschiebeanordnungen mit Elektroden in zwei Ebenen des Standes der Technik. Vorteilhafterweise ist die FlächeWith the aid of charge shifting arrangements produced by the method according to the invention, the length of a shift stage can advantageously be reduced to the length of two electrodes, see above that the area of a shift stage is only half as large as the area in the known charge shifting arrangements with electrodes in two levels of the prior art. The area is advantageous

einer Verschiebestufe nur etwa 2Ii so groß wie bei bekannten Ladungsverschiebeanordnungcn, bei denen Elektroden nur in einer Ebene angeordnet sind, wenn die Spalte etwa halb so breit wie die Elektroden sind.a shift stage only about 2 Ii as large as in known charge shifting arrangements in which electrodes are only arranged in one plane when the gaps are about half as wide as the electrodes.

Dieser Vorteil der höheren Packungsdichte ist ent- S scheidend für die Anwendung in Speicherschallungen und bei Sensoren in Festkörperkameras.This advantage of the higher packing density is evident crucial for the application in memory sound systems and for sensors in solid-state cameras.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Zweiphasen-Ladungsverschiebeanordnung mit einem Substrat aus Halbleitermaterial ι,ηή einer darauf befindlichen elektrisch isolierenden 5 Schicht, auf der durch Spalte voneinander getrennt Elektroden der ersten Ebene vorgesehen sind, bei dem im Halbleitermaterial durch zwei Ionenimplantationen Randbereiche unterhalb des Randes der Elektroden und Teilbereiche unterhalb der Spalte dotiert werden ο wobei die eine Ionenimplantation, die zu der Dotierung der Randbereiche führt, in schräger Richtung zur Sub stratoberfläche erfolgt.The invention relates to a method for producing a two-phase charge displacement arrangement with a substrate made of semiconductor material ι, η ή an electrically insulating 5 layer located thereon, on which electrodes of the first level are provided separated by gaps, in which the semiconductor material is provided with two ion implantations Edge areas below the edge of the electrodes and partial areas below the column are doped ο with the one ion implantation, which leads to the doping of the edge areas, taking place in an oblique direction to the substrate surface.
DE19732341179 1973-08-14 1973-08-14 Method of making a two-phase charge transfer device and the use of materials in this method Expired DE2341179C3 (en)

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