JP2000299453A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像装置及びその製造方法

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JP2000299453A JP11291363A JP29136399A JP2000299453A JP 2000299453 A JP2000299453 A JP 2000299453A JP 11291363 A JP11291363 A JP 11291363A JP 29136399 A JP29136399 A JP 29136399A JP 2000299453 A JP2000299453 A JP 2000299453A
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博文 角
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 MOS型、C−MOS型の固体撮像装置にお
いて、暗電流の低減、光電変換効率の向上を図る。 【解決手段】 選択酸化による素子分離層34により画
素分離されたpn接合型のセンサ部113を有し、第1
導電型の第1の半導体ウエル領域32と素子分離層34
との間に第1導電型の第2の半導体ウエル領域351が
形成され、センサ部の電荷蓄積領域36と素子分離層3
4との間に第2の半導体ウエル領域351が延長して形
成されて成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置、特
にMOS型あるいはC−MOS型の固体撮像装置及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】固体撮像装置として、各単位画素がフォ
トダイオードによるセンサ部とスイッチング素子を有し
て構成され、光電変換によりセンサ部に蓄積された信号
電荷を読み出して、これを電圧又は電流に変換して出力
する、いわゆるMOS型、あるいはC−MOS型の固体
撮像装置が知られている。これらMOS型あるいはC−
MOS型の固体撮像装置は、例えば画素の選択を行うス
イッチング素子や、信号電荷を読み出すスイッチング素
子に、MOSトランジスタあるいはC−MOSトランジ
スタが用いられている。また、水平走査回路、垂直走査
回路等の周辺回路にMOSトランジスタあるいはC−M
OSトランジスタが用いられ、スイッチング素子と一連
の構成で製造を行うことができる利点を有している。
【0003】従来、センサ部を構成するフォトダイオー
ドにpn接合型トランジスタを用いたMOS型あるいは
C−MOS型の固体撮像装置においては、その各画素の
センサ部が選択酸化による素子分離層、いわゆるLOC
OS(local oxidation of silicon)層によりXYマト
リックス状に画素分離されて形成される。
【0004】図16に示すように、センサ部となるフォ
トダイオード1は、例えばn型のシリコン半導体基板2
にp型の半導体ウエル領域3を形成した後、選択酸化に
よる素子分離層(LOCOS層)4を形成し、次いで、
薄い絶縁膜(例えばSiO2膜)5を介してp型半導体
ウエル領域3の表面に例えばヒ素(As)又はリン
(P)等のn型不純物6をイオン注入しn型半導体層7
を形成して作成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
センサ部(フォトダイオード)1では、より光電変換効
率を向上するために、空乏層を広げ、深い位置で光電変
換された信号電荷をも利用できるようにすることが望ま
れている。
【0006】一方、センサ部となるフォトダイオード1
の形成に際して、n型不純物6をドープするには、前述
の図16に示すように、素子分離層4上で位置合せした
フォトレジスト層8で他領域を保護してイオン注入する
ために、素子分離層4の端部Aにpn接合が現われてい
た。素子分離層4の端部Aには、応力で転位等の結晶欠
陥の発生があることが知られている。従って、pn接合
jに逆バイアスをかけて発生した空乏層が、この結晶欠
陥のある素子分離層端の領域に来ると、その電界により
リーク電流が増加する。センサ部(フォトダイオード)
1において、このリーク電流が増加すると、光が入射し
ていない状態でも信号電荷が発生し、暗電流となる。こ
の暗電流は、結晶欠陥により発生しているために、各セ
ンサ部1により発生量が異なり、画質上、むらとなって
表われる。
【0007】本発明は、上述の点に鑑み、センサ部にお
ける光電変換効率の向上を図った固体撮像装置を提供す
るものである。また、本発明は、リーク電流による暗電
流の低減を図った固体撮像装置及びその製造方法を提供
するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、素子分離層により画素分離されたpn接合型のセ
ンサ部を有し、第1の半導体ウエル領域と素子分離層と
の間に第2の半導体ウエル領域を形成し、動作時にセン
サ部の空乏層がセンサ部下の第1の半導体ウエル領域ま
で広がるように構成する。
【0009】この固体撮像装置では、第1の半導体ウエ
ル領域と素子分離層との間に第2の半導体ウエル領域が
形成され、センサ部の第1の半導体ウエル領域との間で
形成されるpn接合の位置が深くなり空乏層の広がり深
さが大きくなってセンサ部に於ける光電変換効率が増加
する。
【0010】本発明に係る固体撮像装置は、選択酸化に
よる素子分離層により画素分離されたpn接合型のセン
サ部を有し、センサ部の電荷蓄積領域と素子分離層との
間に、電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域を形成し
て構成する。
【0011】この固体撮像装置では、センサ部の電荷蓄
積領域と素子分離層との間に、電荷蓄積領域と逆導電型
の半導体領域が形成されるので、センサ部のpn接合が
素子分離層端から離れ、素子分離層端でのリーク電流の
発生が抑えられ、即ち、素子分離層との界面での空乏化
が防止され、この領域からのリーク電流の発生が抑えら
れ、暗電流が低減する。
【0012】本発明に係る固体撮像装置は、トレンチ分
離による素子分離層により画素分離されたpn接合型の
センサ部を有し、素子分離層から画素領域側にセンサ部
の電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域を形成して構
成する。
【0013】この固体撮像装置では、いわゆるトレンチ
素子分離領域から画素領域側にセンサ部の電荷蓄積領域
と逆導電型の半導体領域が形成されるので、センサ部の
pn接合がトレンチ素子分離層端から離れ、トレンチ素
子分離層との界面での空乏化が防止され、この領域から
のリーク電流の発生が抑えられ、暗電流が低減する。
【0014】本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、
センサ部を画素分離するための素子分離層を形成した
後、素子分離層の端部より離れたセンサ部側に終端が存
するように、センサ部の電荷蓄積領域とは逆導電型の半
導体領域をイオン注入で形成する。
【0015】この製造方法では、素子分離層を形成した
後、イオン注入で半導体領域を形成するので、素子分離
層形成時の熱処理が先に行われ、半導体領域の再拡散を
防いでセンサ部の電荷蓄積領域と半導体領域とのpn接
合位置を正確に設定することができる。そして、この半
導体領域が素子分離層端とセンサ部の電荷蓄積領域との
間に形成されるので、センサ部のpn接合を転位等のリ
ーク電流発生要因が存在する素子分離層端から離すこと
ができ、暗電流の低減が図れる。
【0016】本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、
センサ部を画素分離するための素子分離層を形成し、読
み出し用トランジスタのゲート電極を形成した後、ゲー
ト電極を基準にして素子分離層の端部より離れたセンサ
部側に終端が存するように、センサ部の電荷蓄積領域と
は逆導電型の半導体領域をイオン注入で形成する。
【0017】この製造方法では、素子分離層及び読み出
し用トランジスタのゲート電極を形成した後、半導体領
域を形成するので、再拡散のない半導体領域がえられ
る。しかも、ゲート電極を基準に位置合せして半導体領
域を形成するので、ゲート電極と半導体領域の合せ精度
が向上し、ゲート電極と半導体領域間の距離が高精度に
得られる。これにより、センサ部の開口面積を拡げるこ
とができると共に、ロット間の特性バラツキが低減す
る。
【0018】本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、
pn接合型のセンサ部を画素分離するためのトレンチ分
離による素子分離層を囲うようにセンサ部の電荷蓄積領
域とは逆導電型の半導体領域を形成する。
【0019】この製造方法では、トレンチ素子分離層を
囲ってセンサ部の電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領
域を形成するので、この半導体領域によって、トレンチ
素子分離層との界面及びその近傍でのリーク電流の発生
を抑えることができる。
【0020】本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、
半導体基体に画素分離のための溝を形成し、この溝を囲
うようにセンサ部の電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体
領域を形成した後、溝内に絶縁物を埋め込んで素子分離
層を形成する。
【0021】この製造方法では、溝内に絶縁物を埋め込
む前に、逆導電型の半導体領域を形成するので、溝の底
部にも他と同じ十分な深さで上記半導体領域を形成する
ことができ、溝を囲って一様の深さの上記半導体領域が
形成される。従って、溝との界面でのリーク電流の発生
を抑えることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明に係る固体撮像装置は、素
子分離層により画素分離されたpn接合型のセンサ部を
有し、第1導電型の第1の半導体ウエル領域と素子分離
層との間に第1導電型の第2の半導体ウエル領域が形成
され、動作時にセンサ部の空乏層がセンサ部下の第1の
半導体ウエル領域まで広がるようにした構成とする。
【0023】本発明は、この固体撮像装置において、第
2の半導体ウエル領域を、C−MOSトランジスタにお
ける素子分離層形成後に形成される半導体ウエル領域と
同時に形成することができる。
【0024】本発明に係る固体撮像装置は、選択酸化に
よる素子分離層により画素分離されたpn接合型のセン
サ部を有し、センサ部の電荷蓄積領域と素子分離層との
間に、電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域が形成さ
れた構成とする。
【0025】本発明は、この固体撮像装置において、素
子分離層と下層の第1の半導体ウエル領域との間に第2
の半導体ウエル領域を形成し、動作時にセンサ部の空乏
層がセンサ部下の第1の半導体ウエル領域まで広がるよ
うにした構成とすることができる。
【0026】又は、本発明は、この固体撮像装置におい
て、センサ部の電荷蓄積領域と素子分離層間の上記半導
体領域が、素子分離層と下層の第1の半導体ウエル領域
との間に形成された第2の半導体ウエル領域の一部を延
長して形成された構成とすることができる。
【0027】本発明に係る固体撮像装置は、トレンチ分
離による素子分離層により画素分離されたpn接合型の
センサ部を有し、素子分離層から画素領域側にセンサ部
の電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域が形成された
構成とする。
【0028】本発明は、この固体撮像装置において、逆
導電型の半導体領域が半導体ウエル領域の一部を延長し
て形成された構成とすることができる。
【0029】本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、
pn接合型のセンサ部を画素分離する選択酸化による素
子分離層を形成した後、素子分離層の端部より離れたセ
ンサ部側に終端が存するように、センサ部の電荷蓄積領
域とは逆導電型の半導体領域をイオン注入で形成する工
程を有する。
【0030】本発明は、この固体撮像装置の製造方法に
おいて、上記逆導電型の半導体領域を第1の半導体ウエ
ル領域と素子分離層との間に形成する第2の半導体ウエ
ル領域によって形成することができる。
【0031】本発明は、この固体撮像装置の製造方法に
おいて、素子分離層を形成した後で、素子分離層の下に
第1の半導体ウエル領域に達する第2の半導体ウエル領
域を形成する工程を経て、上記逆導電型の半導体領域を
形成することができる。
【0032】本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、
pn接合型のセンサ部を画素分離するためのトレンチ分
離による素子分離層を囲うように、センサ部の電荷蓄積
領域とは逆導電型の半導体領域を形成する工程を有す
る。
【0033】本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、
半導体基体にpn接合型のセンサ部を画素分離するため
の溝を形成し、この溝を囲うようにセンサ部の電荷蓄積
領域とは逆導電型の半導体領域を形成した後、溝内に絶
縁物を埋め込んで素子分離層を形成する工程を有する。
【0034】図1は、本発明の実施の形態に係る例えば
C−MOS型の固体撮像装置の一例の構成を示す。
【0035】この固体撮像装置10は、光電変換を行う
フォトダイオード(即ちpn接合型のセンサ部)11と
画素を選択する垂直選択用スイッチ素子(例えばMOS
トランジスタ)13と読み出し用スイッチ素子(例えば
MOSトランジスタ)12とによって構成された単位画
素14がマトリックス状に複数配列されて成る撮像領域
と、各行毎に垂直選択用スイッチ素子13の制御電極
(いわゆるゲート電極)が共通に接続された垂直選択線
15に垂直走査パルスφV〔φV1 ,‥‥φVm,‥‥
φVm+k ,‥‥〕を出力する垂直走査回路16と、各列
毎に読み出し用スイッチ素子12の主電極が共通に接続
された垂直信号線17と、各列毎に垂直選択用スイッチ
素子13の主電極に接続された読み出しパルス線18
と、垂直信号線17と水平信号線19に主電極が接続さ
れた水平スイッチ素子(例えばMOSトランジスタ)2
0と、水平スイッチ素子20の制御電極(いわゆるゲー
ト電極)と読み出しパルス線18に接続された水平走査
回路21と、水平信号線19に接続されたアンプ22に
より構成される。
【0036】各単位画素14では、読み出し用スイッチ
素子12の一方の主電極がフォトダイオード11に接続
され、その他方の主電極が垂直信号線17に接続され
る。また、垂直選択用スイッチ素子13の一方の主電極
が読み出し用スイッチ素子12の制御電極(いわゆるゲ
ート電極)に接続され、その他方の主電極が読み出しパ
ルス線18に接続され、その制御電極(いわゆるゲート
電極)が垂直選択線15に接続される。
【0037】水平走査回路21から各水平スイッチ素子
20の制御電極(いわゆるゲート電極)に水平走査パル
スφH〔φH1 ,‥‥φHn ,φHn+1 ,‥‥〕が供給
されると共に、各読み出しパルス線18に水平読み出し
パルスφHR 〔φHR 1 ,‥‥φHR n ,φHR n+1
‥‥〕が供給される。
【0038】この固体撮像装置10の基本動作は次のよ
うになる。垂直走査回路16からの垂直走査パルスφV
m と、水平走査回路21からの読み出しパルスφHR n
を受けた垂直選択用スイッチ素子13が、それらのパル
スφVm ,φHR n の積のパルスを作り、この積のパル
スで読み出し用スイッチ素子12の制御電極を制御し
て、フォトダイオード11で光電変換された信号電荷を
垂直信号線17に読み出す。この信号電荷は、水平映像
期間中に、水平走査回路21からの水平走査パルスφH
n により制御された水平スイッチ素子20を通して水平
信号線19に出て、これに接続されたアンプ22により
信号電圧に変換されて出力される。
【0039】尚、単位画素14の構成としては、上例に
限らず、例えば図2、図3、その他等の種々の構成を採
り得る。図2では、単位画素14が、フォトダイオード
11と之に接続された読み出し用MOSトランジスタ1
2で構成され、読み出し用MOSトランジスタ12の他
方の主電極が垂直信号線17に接続されると共に、その
ゲート電極が垂直選択線に接続される。
【0040】図3では、単位画素14が、フォトダイオ
ード11と、読み出し用MOSトランジスタ21と、F
D(フローティングディフージョン)アンプMOSトラ
ンジスタ22と、FDリセットMOSトランジスタ23
と、垂直選択用MOSトランジスタ24で構成される。
そして、読み出し用MOSトランジスタ21の一方の主
電極がフォトダイオード11に接続されると共に他方の
主電極がFDリセットMOSトランジスタ23の一方の
主電極に接続される、FDリセットMOSトランジスタ
23の他方の主電極と垂直選択用MOSトランジスタ2
4の一方の主電極間にFDアンプMOSトランジスタ2
2が接続され、FDアンプMOSトランジスタ22のゲ
ート電極が、読み出し用MOSトランジスタ21とFD
リセットMOSトランジスタ23の接続中点であるFD
(フローティングディフージョン)部に接続される。読
み出し用MOSトランジスタ21のゲート電極は垂直読
み出し線25に接続され、FDリセットMOSトランジ
スタ23の他方の主電極が電源VDDに接続されると共
にそのゲート電極が水平リセット線28に接続され、垂
直選択用MOSトランジスタ24の他方の主電極が垂直
信号線26に接続され、そのゲート電極が垂直選択線2
7に接続される。
【0041】図4は、かかる固体撮像装置10における
センサ部11の一実施の形態を示す。本実施の形態に係
るセンサ部(フォトダイオード)111は、第2導電
型、例えばn型のシリコン半導体基板31に第1導電型
の例えばp型の第1の半導体ウエル領域32を形成し、
この第1のp型半導体ウエル領域32上に高抵抗半導体
領域、例えば低濃度のn型半導体領域33を形成し、セ
ンサ部111を画素分離するように形成した選択酸化に
よる素子分離層(即ちLOCOS層)34下に、第1の
p型半導体ウエル領域32に達する第2のp型半導体ウ
エル領域35を形成し、素子分離層34で区画された低
濃度のn型半導体領域33の表面に高濃度のn型半導体
領域36を形成して、低濃度のn型半導体領域33と第
1のp型半導体ウエル領域32間でpn接合jを形成
し、動作時に、センサ部の空乏層が第1のp型半導体ウ
エル領域32まで広がるように構成される。
【0042】ここで、第1のp型半導体ウエル領域32
は、基板31の所定深さ位置に形成され、この第1のp
型半導体ウエル領域32で2分され基板31の表面側の
領域で低濃度のn型半導体領域33が形成される。ま
た、高濃度のn型半導体領域36が実質的な電荷蓄積領
域となる。なお、センサ部111のn型半導体領域36
の絶縁膜(例えばSiO2 膜)37との界面に、高濃度
のp型半導体領域38を形成するようにしたセンサ構造
とすることもできる。センサ部111のpn接合jは、
高濃度のn型半導体領域36と高濃度のp型半導体領域
38との間、低濃度のn型半導体領域33と第2のp型
半導体ウエル領域35との間にも形成される。
【0043】この第2のp型半導体ウエル領域35は、
例えば周辺回路のC−MOSトランジスタにおけるp型
半導体ウエルと同時に形成することができる。C−MO
Sトランジスタは、図14に示すように、n型半導体基
板51の上面に選択酸化によるフィールド絶縁層(いわ
ゆる素子分離層)52を形成した後、フォトレジスト層
53をマスクに一方の素子形成領域に例えばボロン等の
p型不純物54をイオン注入してp型半導体ウエル領域
55を形成する(同図A参照)。
【0044】次に、p型半導体ウエル領域55上及び他
の素子形成領域であるn型半導体基板51上に夫々ゲー
ト絶縁膜56を介して例えば多結晶シリコンによるゲー
ト電極57を形成する(同図B参照)。次に、夫々のゲ
ート電極57をマスクにセルファラインによって、p型
半導体ウエル領域55にn型不純物をイオン注入してn
型のソース領域58S及びドレイン領域58Dを形成し
てnチャネルMOSトランジスタ59を形成し、またn
型半導体基板51にp型不純物をイオン注入してp型の
ソース領域61S及びドレイン領域61Dを形成してp
チャネルMOSトランジスタ62を形成し、C−MOS
トランジスタを得る。このフィールド絶縁層52を形成
した後、p型半導体ウエル領域55を形成するようにし
た工程を、レトログレートpウエルプロセスと云われて
いる。
【0045】上述の図4における第2のp型半導体ウエ
ル領域35は、この図14のp型半導体ウエル領域55
と同時に形成することができ、製造工程を増すことな
く、後述する空乏層の広がりを深くして光電変換効率を
向上したセンサ部111の形成が可能となる。また、図
14に示すように、素子分離層34を形成した後、第2
のp型半導体ウエル領域35を形成するので、センサ形
成領域を除く素子分離層34下に第2のp型半導体ウエ
ル領域35を素子分離層形成時の熱処理による拡散の影
響を受けずに選択的に形成することが可能となる。
【0046】本実施の形態に係るセンサ部111を有す
る固体撮像装置10によれば、センサ領域を除く素子分
離層34下のみに選択的に第1のp型半導体ウエル領域
32に達する第2のp型半導体ウエル領域35を形成
し、高濃度のn型半導体領域36及び低濃度のn型半導
体領域33と、第1のp型半導体ウエル領域32とによ
りpn接合を形成してフォトダイオード、即ちセンサ部
111を形成することにより、動作時に、センサ部11
1における空乏層の広がり深さが大きくなり、深い位置
で光電変換された信号電荷をも電荷蓄積領域となるn型
半導体領域36に蓄積することができる。従って、光電
変換効率が増加し、より高感度の固体撮像装置が得られ
る。
【0047】図5は、本発明に係るセンサ部11(図1
参照)の他の実施の形態を示す。本実施の形態に係るセ
ンサ部(フォトダイオード)112は、光電変換効率の
向上とリーク電流による暗電流の低減を図ったものであ
る。このセンサ部112は、前述と同様に、第2導電
型、例えばn型の半導体基板31に第1導電型の例えば
p型の第1の半導体ウエル領域32を形成し、この第1
のp型半導体ウエル領域32上に低濃度のn型半導体領
域33を形成し、選択酸化による素子分離層34により
画素分離された低濃度のn型半導体領域33の表面に高
濃度のn型半導体領域36を形成し、低濃度のn型半導
体領域33と第1のp型半導体ウエル領域32との間で
pn接合jを形成し、動作時にセンサ部の空乏層が第1
の半導体ウエル領域32まで広がるように構成される。
【0048】そして、本実施の形態では、特に、画素分
離するための素子分離層34下に、第1のp型半導体ウ
エル領域32に達する第2のp型半導体ウエル領域35
1を形成すると同時に、この第2のp型半導体ウエル領
域351の一部351aを、センサ部の実質的な電荷蓄
積領域となるn型半導体領域36と素子分離層34との
間に延長して構成される。
【0049】即ち、第2のp型半導体ウエル領域351
の終端は、素子分離層34の端部から離れたセンサ側に
存するように形成され、センサ部112の電荷蓄積領域
であるn型半導体領域36の端部は第2のp型半導体ウ
エル領域の延長部351aと接するようになされる。セ
ンサ部112のpn接合jは、両n型半導体領域33,
36と第2のp型半導体ウエル領域の延長部351aと
の間でも形成される。
【0050】図7A〜Cは、センサ部112の製造方法
を示す。先ず、図7Aに示すように、n型の半導体基板
31の表面に選択酸化となる素子分離層34を形成した
後、基板31のセンサ部を形成すべき領域を覆って素子
分離層34の端部から離れたセンサ部側(フォトダイオ
ードのアクティブ領域上)にレジスト端41aが存する
ような所定パターンのフォトレジスト層41を形成し、
このフォトレジスト層41をマスクにp型不純物42を
イオン注入して第2のp型半導体ウエル領域351を形
成する。この第2のp型半導体ウエル領域351は、そ
の終端、即ち延長部351aの終端が素子分離層34の
端部より離れたセンサ部を形成すべき領域側に形成され
ることになる。
【0051】次に、図7Bに示すように、フォトレジス
ト層41を剥離した後、素子分離層34下を含んでセン
サ部を形成すべき領域の全面にp型不純物43をイオン
注入して、基板31の所定深さ位置に、第2のp型半導
体ウエル領域351の下部に接する第1のp型半導体ウ
エル領域32を形成する。この第1のp型半導体ウエル
領域32の形成によって、第1のp型半導体ウエル領域
32、第2のp型半導体ウエル領域351によって囲わ
れた領域に、基板31の分離された一部で構成される低
濃度のn型半導体領域33が形成される。
【0052】次に、図7Cに示すように、センサ部形成
領域以外の他部上にフォトレジスト層44を形成し、n
型不純物45をイオン注入し、低濃度のn型半導体領域
33の表面に電荷蓄積領域となる高濃度のn型半導体領
域36を形成する。そして、このn型半導体領域33と
第1の半導体ウエル領域32との間、両n型半導体領域
36,33と第2のp型半導体ウエル領域の延長部35
1aとの間にpn接合jが形成されてなる目的のフォト
ダイオード、即ちセンサ部112を形成する。
【0053】ここで、各領域の不純物濃度は次の通りで
ある。第2の半導体ウエル領域351>n型半導体領域
36。n型半導体領域36>n型半導体領域33。
【0054】上述のセンサ部112を備えた固体撮像装
置によれば、第2のp型半導体ウエル領域(いわゆるチ
ャネルストップ領域)351を、素子分離層34の端部
よりセンサ部側に延長して形成することにより、センサ
部112を形成するフォトダイオードのpn接合を、転
位等の結晶欠陥が存在する素子分離層34端、即ち素子
分離層34端の近傍の半導体領域から離すことができ、
pn接合に逆バイアスをかけたときに、空乏層を素子分
離層34端から離れた位置に発生させることができる。
従って、素子分離層34端付近でのリーク電流の発生が
抑制され、暗電流が低減する。
【0055】さらに、このセンサ部112は、前述の図
4と同様に、第2の半導体ウエル領域351によって、
フォトダイオードを構成する一方のn型半導体領域が、
領域36及び33で形成され、空乏層の広がり深さが大
きくなり、光電変換効率を高めることができる。
【0056】図7A〜Cの製造方法によれば、素子分離
層34を形成した後、イオン注入で第2のp型半導体ウ
エル領域351を形成するので、素子分離層34の形成
の際の熱処理の影響を受けず、即ち、第2のp型半導体
ウエル領域351は再拡散されずに位置精度よく形成で
きる。また、素子分離層34端から離れたセンサ部側に
延長部351aを有する第2のp型半導体ウエル領域3
51の形成の際にも、素子分離層34との位置合せも容
易となり、第2のp型半導体ウエル領域351を容易且
つ正確に形成できる。また、本実施の形態では、この第
2のp型半導体ウエル領域351は、前述の図14に示
す周辺回路のC−MOSトランジスタの製造に際しての
p型ウエル領域55と同時形成できるので、製造工程数
が増加することがない。
【0057】図6は、本発明に係るセンサ部11(図1
参照)の他の実施の形態を示す。本実施の形態に係るセ
ンサ部(フォトダイオード)113は、前述の図5のセ
ンサ構造に、さらにその電荷蓄積領域となるn型半導体
領域36と表面の絶縁膜37との間に、第2のp型半導
体ウエル領域351に接するように、高濃度のp型半導
体領域38を形成して構成される。その他の構成は、図
5と同様であるので、対応する部分には同一符号を付し
て重複説明は省略する。
【0058】このセンサ部113は、前述の図7Cのn
型半導体領域36をイオン注入で形成した後、図7Dに
示すように、さらにp型不純物46をイオン注入してn
型半導体領域36の表面にp型半導体領域38を形成す
るようにして製造できる。
【0059】本実施の形態に係るセンサ部113を備え
た固体撮像装置によれば、n型半導体領域36の表面に
さらにp型半導体領域38を有するセンサ構造とするこ
とにより、図示さぜるも読み出し用MOSトランジスタ
のゲート端以外のpn接合を全てバルク中に設けること
ができる。即ち、このセンサ部113では、図5のセン
サ部112における効果に加えて、さらに空乏層がセン
サ部表面の絶縁膜37との界面、従ってSi−SiO2
界面からも離れた位置に来るため、より暗電流の低減が
図れる。
【0060】図8は、本発明に係るセンサ部11(図1
参照)の他の実施の形態を示す。本実施の形態に係るセ
ンサ部(フォトダイオード)114は、前述と同様に、
第2導電型、例えばn型の半導体基板31に第1導電型
の例えばp型の第1の半導体ウエル領域32を形成し、
この第1のp型半導体ウエル領域32上に低濃度のn型
半導体領域33を形成し、選択酸化による素子分離層3
4により画素分離された低濃度のn型半導体領域33の
表面に高濃度のn型半導体領域36を形成し、低濃度の
n型半導体領域33と第1のp型半導体ウエル領域32
との間でpn接合jを形成し、動作時にセンサ部の空乏
層が第1のp型半導体ウエル領域32まで広がるように
構成される。
【0061】そして、本実施の形態では、特に、画素分
離するための素子分離層34下に、素子分離層34の端
部より内方に端部352aを有し第1のp型半導体ウエ
ル領域32に達する第2のp型半導体ウエル領域352
を形成すると共に、素子分離層34の端部とセンサ部1
14の電荷蓄積領域となるn型半導体領域36との間
に、p型半導体領域、いわゆるp型プラグ領域39を形
成して構成される。このp型プラグ領域39は、第2の
p型半導体ウエル領域352に接続するように形成され
る。さらに、図8では、n型半導体領域36の表面に、
一部がp型プラグ領域39に接するように高濃度のp型
半導体領域38が形成される。なお、センサ部114の
pn接合jは、n型半導体領域36,33とp型半導体
領域38、第2のp型半導体ウエル領域352、p型プ
ラグ領域39との間にも形成される。
【0062】図9及び図10は、このセンサ部114の
製造方法を示す。先ず、図9Aに示すように、n型の半
導体基板31の表面に選択酸化による素子分離層34を
形成した後、センサ部を形成すべき領域上を覆って素子
分離層34上に端部64aが存する所定パターンのフォ
トレジスト層64を形成し、このフォトレジスト層64
をマスクにp型不純物42をイオン注入して第2のp型
半導体ウエル領域352を形成する。この第2のp型領
域ウエル領域352は、その端部352aが素子分離層
34の端部より内方に位置して形成される。この第2の
p型半導体ウエル領域352は、前述と同様に周辺回路
のC−MOSトランジスタのp型半導体ウエル領域55
と同時工程で形成される。
【0063】次に、図9Bに示すように、フォトレジス
ト層64を剥離後、素子分離層34下を含んでセンサ部
を形成すべき領域の全面にp型不純物43をイオン注入
して基板31の所定深さ位置に、第2のp型半導体ウエ
ル領域352の下部に接する第1のp型半導体ウエル領
域32を形成する。この第1のp型半導体ウエル領域3
2の形成によって、第1のp型半導体ウエル領域32、
第2のp型半導体ウエル領域352によって囲われた領
域に、基板31の分離された一部で構成される低濃度の
n型半導体領域33が形成される。
【0064】次に、図9Cに示すように、センサ部を形
成すべき領域上を覆ってその端部65aが素子分離層3
4の端部から離れたセンサ部側(フォトダイオードのア
クティブ領域上)に存するような所定パターンのフォト
レジスト層65を形成し、このフォトレジスト層65を
マスクしてp型不純物66をイオン注入してp型プラグ
領域39を形成する。このp型プラグ領域39は、その
終端が素子分離層34の端部より離れたセンサ部形成領
域側に存するように、即ち素子分離層34端よりセンサ
部形成領域側にはみ出して形成される。
【0065】次に、図10Dに示すように、センサ部形
成領域以外の他部上に、フォトレジスト層44を形成
し、n型不純物45をイオン注入して低濃度のn型半導
体領域33の表面に電荷蓄積領域となる高濃度のn型半
導体領域36を形成する。
【0066】続いて、図10Eに示すように、p型不純
物46をイオン注入してn型半導体領域36の表面にp
型プラグ領域39に接するように高濃度のp型半導体領
域38を形成する。このようにして、n型半導体領域3
6,33と第1のp型半導体ウエル領域32とによって
主たるpn接合jが形成されてなる目的のフォトダイオ
ード、即ちセンサ部114が得られる。
【0067】ここで、各領域の不純物濃度は次の通りで
ある。p型半導体領域38>n型半導体領域36。p型
半導体ウエル領域352>n型半導体領域33。p型プ
ラグ領域39>n型半導体領域36。
【0068】本実施の形態に係るセンサ部114を備え
た固体撮像装置によれば、選択酸化による素子分離層3
4の端部とセンサ部114の電荷蓄積領域となるn型半
導体領域36との間にp型プラグ領域(チャネルストッ
プ領域となる)39を形成することにより、センサ部1
14を構成するフォトダイオードのpn接合を、転位等
の結晶欠陥が存在する素子分離層34端、即ち素子分離
層34端付近の半導体領域から離すことができ、pn接
合に逆バイアスをかけたときに、空乏層を素子分離層3
4から離れた位置に発生させることができる。従って、
素子分離層34端付近でのリーク電流の発生を抑制し、
暗電流を低減することができる。同時に、前述と同時に
空乏層の広がり深さが大きくなり、光電変換効率を高め
ることができる。
【0069】また、第2のp型半導体ウエル領域352
を素子分離層34の内方に形成し、素子分離層34の端
部とセンサ部114のn型半導体領域36との間にp型
プラグ領域39を形成した構成とするときは、読み出し
用MOSトランジスタのゲート端とp型プラグ領域39
の端部との間の距離をより正確に設定することが可能に
なる。
【0070】即ち、図8のセンサ構造を図6のセンサ構
造と比較する。図8のセンサ部114の断面構造及び図
6のセンサ部113の断面構造を、夫々図11Aの撮像
領域の要部を示す平面図のA−A線上の断面構造とする
と、図11の読み出し用MOSトランジスタのゲート電
極71上を通るB−B線上の断面構造は、センサ部11
4の場合には図12に示す如くなり、センサ部113の
場合は図13に示す如くなる。なお、図11Bは図11
Aにおける単位画素の等価回路を示す。図11Aの平面
図において、斜線部分は選択酸化による素子分離層34
を示し、34aは素子分離層端を示す。逆斜線部分は、
第2のp型半導体ウエル領域351の延長部351a又
はp型プラグ領域39を示す。12は読み出し用MOS
トランジスタ、71はそのL字状に形成された読み出し
ゲート電極を示す。13は垂直選択用MOSトランジス
タで、そのゲート電極は垂直選択線15に接続されてい
る。171〜174は、各コンタクト部を示す。垂直信
号線17と読み出し用MOSトランジスタ12を構成す
る一方のソース・ドレイン領域73とがコンタクト部1
71で接続され、そのゲート電極71が図示せざる配線
(例えばAl配線)及びコンタクト部172及び173
を介して垂直選択用MOSトランジスタ13の一方のソ
ース・ドレイン領域に接続される。垂直選択用MOSト
ランジスタ13の他方のソース・ドレイン領域はコンタ
クト部174を介して読み出しパルス線18に接続され
る。
【0071】図12及び図13の断面構造において、読
み出し用MOSトランジスタ12を構成するゲート電極
71直下のチャネル領域72は低濃度のp型不純物が導
入される。77はSiO2 等によるゲート絶縁膜、74
はSiO2 等によるサイドウォールを示す。
【0072】センサ部112の構成の場合、図13に示
すように、形状が残らないイオン注入工程、即ち第2の
p型半導体ウエル領域351のイオン注入工程が先に行
われるため、素子分離層34に対して第2のp型半導体
ウエル領域351をマスク合わせし、素子分離層34に
対してゲート電極71をマスク合わせして夫々第2のp
型半導体ウエル領域351及びゲート電極71を形成し
ている。このため、第2の半導体ウエル領域351とゲ
ート電極71を直接位置合せすることができない。
【0073】即ち、図13に示すように、第2のp型半
導体ウエル領域351及びゲート電極71の形成の際の
マスク合せは、夫々形状として残る素子分離層34の端
部を基準点pとして行われるために、夫々の距離d1
2 に合せずれによるばらつきが生じ、精度を必要とす
るゲート電極71と第2のp型半導体ウエル領域351
間の距離D1 の精度が落ち、ロット間の特性ばらつきが
大きくなる懼れがある。
【0074】これに対し、センサ部114の構成の場
合、図12に示すように、読み出しゲート電極71を形
成した後、このゲート電極71端Qを基準にイオン注入
でp型プラグ領域39を形成するので、ゲート電極71
とp型プラグ領域39間のマスク合せ精度が向上し、ゲ
ート電極71とp型プラグ領域39間の距離D2 の精度
が向上する。これにより、合せマージンを減らして、セ
ンサ部の開口面積を拡げることができる。また、ロット
間の特性ばらつきを減らすことができる。
【0075】なお、図8、図12のセンサ部114の構
成では、n型半導体領域36の表面にp型半導体領域3
8を形成し、ゲート端以外のpn接合を全てバルク中に
設けるようにして暗電流の更なる低減を図るようにした
が、その他、このp型半導体領域38を省略した構成と
することもできる。
【0076】図15は、本発明に係るセンサ11(図1
参照)のさらに他の実施の形態を示す。本実施の形態に
係るセンサ部115は、第2導電型、例えばn型の半導
体基板31に第1導電型の例えばp型の半導体ウエル領
域81を形成した後、選択酸化による素子分離層34を
形成し、素子分離された領域に電荷蓄積領域となるn型
半導体領域82を形成してこのn型半導体領域82とp
型半導体ウエル領域81間にpn接合を形成してフォト
ダイオードを形成すると共に、n型半導体領域82と素
子分離層34端との間にp型プラグ領域39を形成して
構成される。このセンサ部115は、前述の図16の構
成にp型プラグ領域39を付加した構成である。
【0077】かかるセンサ部115を備えた固体撮像装
置においても、n型半導体領域82と素子分離層34と
の間にp型プラグ領域39を形成することによって、素
子分離層34端でのリーク電流が抑制され、暗電流を低
減することができきる。
【0078】上述の各実施の形態は、固体撮像装置の素
子分離層として、選択酸化による絶縁層34を用いた場
合である。
【0079】本発明は、素子分離層として、トレンチ分
離、いわゆるSTI(Shallow Trench Isolation)によ
る素子分離層を用いた固体撮像装置にも適用できる。ト
レンチ素子分離は、選択酸化による素子分離に比べて、
画素の微細化、高集積化ができる。
【0080】次に、図16〜図18を用いて、トレンチ
素子分離を用いた固体撮像装置に適用した実施の形態を
説明する。
【0081】図16は、前述の固体撮像装置10におけ
るセンサ部11の他の実施の形態を示す。本実施の形態
に係るセンサ部(フォトダイオード)116は、第2導
電型、例えばn型の半導体基板31に画素分離のため溝
91と溝91内に埋め込まれた例えばSiO2 膜等の絶
縁層92とによるトレンチ素子分離層93を形成し、n
型の半導体基板31の画素領域内に前述と同様に、第1
のp型半導体ウエル領域32と、その上の低濃度のn型
半導体領域33と、その上の電荷蓄積領域となるn型半
導体領域36と、その表面と絶縁膜37との間の高濃度
のp型半導体領域38を順次形成して構成される。
【0082】そして、本実施の形態では、特に、センサ
部116側を除くように第1のp型半導体ウエル領域3
2に達する第2のp型半導体ウエル領域94を形成する
と共に、この第2のp型半導体ウエル領域94の一部を
画素分離するためのトレンチ素子分離領域93の溝91
の界面を囲うようにして、画素領域のセンサ部116側
に張り出すように延長して形成する。
【0083】この例では、溝91が低濃度のn型半導体
領域33に達する深さ程度に形成される。また、第1の
p型半導体ウエル領域32は、第2のp型半導体ウエル
領域94のトレンチ素子分離層93下に対応する部分で
終端するように形成される。第2のp型半導体ウエル領
域94は溝93が形成された状態で各部均一な深さをも
って形成される。
【0084】図17は、本発明に係るセンサ部11(図
1参照)の他の実施の形態を示す。本実施の形態に係る
センサ部(フォトダイオード)117は、前述と同様
に、第2導電型、例えばn型の半導体基板31に画素分
離のための溝91と溝91内に埋め込まれた例えばSi
2 等の絶縁層92とによるトレンチ素子分離層93を
形成し、n型の半導体基板31の画素領域内に、第1の
p型半導体ウエル領域32と、その上の低濃度のn型半
導体領域33と、その上の電荷蓄積領域となるn型半導
体領域36と、その表面と絶縁膜37との間の高濃度の
p型半導体領域38を順次形成して構成される。
【0085】そして、本実施の形態では、特に、センサ
部117側を除くように、第1のp型半導体ウエル領域
32に達する第2のp型半導体ウエル領域94を形成す
ると共に、この第2のp型半導体ウエル領域94の一部
をトレンチ素子分離層93の溝91の界面を囲うように
して画素領域のセンサ部117側に張り出すように延長
して形成する。この例では、第1のp型半導体ウエル領
域32が全域にわたって形成され、トレンチ素子分離層
93の溝91が第1のp型半導体ウエル領域32に達す
るように形成される。溝91は、その底部及び側部が第
1及び第2のp型半導体ウエル領域32及び94にて囲
まれる。
【0086】図18は、本発明に係るセンサ部11(図
1参照)の他の実施の形態を示す。本実施の形態に係る
センサ部(フォトダイオード)118は、前述と同様
に、第2導電型、例えばn型の半導体基板31に画素分
離のための溝91と溝91内に埋め込まれた例えばSi
2 等の絶縁層92とによるトレンチ素子分離層93を
形成し、溝91の界面に高濃度のp型プラグ領域95を
形成し、n型の半導体基板31の画素領域内に第1のp
型半導体ウエル領域32と、その上の低濃度のn型半導
体領域33と、その上の電荷蓄積領域36と、その表面
と絶縁膜37との間の高濃度のp型半導体領域38を順
次形成して構成される。高濃度のp型プラグ領域95に
よって、トレンチ部の絶縁層92とシリコン(Si)の
界面部がすべて囲われる。
【0087】そして、本実施の形態では、特に、センサ
118側を除くように、第1のp型半導体ウエル領域3
2に達する第2のp型半導体ウエル領域94を形成する
と共に、この第2のp型半導体領域94の一部をトレン
チ素子分離層93の溝91の界面を囲うようにして画素
領域のセンサ部118側に張り出すように延長して形成
する。この例では、溝91がn型の半導体基板31に達
するように形成され、第1のp型半導体ウエル領域32
が全域にわたって形成される。溝91は、その側部の全
周が第1及び第2のp型半導体ウエル領域32及び94
にて囲まれる。
【0088】図19〜図21は、夫々上述のセンサ部1
16、117及び118を実現するための製造方法を示
す。
【0089】図19の製造例を説明する。先ず、図19
Aに示すように、n型の半導体基板31の面上に例えば
SiO2等からなる絶縁膜37を形成し、この絶縁膜3
7と共に半導体基板31にトレンチ分離用の溝91を形
成する。次いで、溝91の端縁より所定の距離d1 だけ
離れるように溝91で分離されたアクティブ領域、即ち
画素領域内にレジストマスク97を形成し、このレジス
トマスク97を介してp型不純物をイオン注入して一部
溝91から画素領域側に張り出すように、半導体基板3
1に第2のp型半導体領域94を形成する。
【0090】このとき、第2のp型半導体領域94は、
溝91の側部及び底部にわたって十分な幅及び深さで形
成され、溝91の側部及び底部の界面の全てを囲うよう
に形成される。
【0091】次に、図19Bに示すように、溝91内に
絶縁膜、例えばSiO2 膜92を例えばCVD(化学気
相成長)法により埋め込み、平坦化して、溝91及び埋
め込み絶縁膜92によるトレンチ素子分離層93を形成
する。この後、画素領域を除いて終端がトレンチ素子分
離層93上に存するようにレジストマスク99を形成
し、このレジストマスク99を介して画素領域に夫々選
択的にp型、n型不純物をイオン注入して、基板31の
深い位置に第2のp型半導体ウエル領域94と接続する
第1のp型半導体ウエル領域32を形成し、基板31の
表面側に電荷蓄積領域となるn型半導体領域36を形成
し、更に、n型半導体領域36の絶縁膜37との界面
に、第2のp型半導体ウエル領域94と接続されるよう
に高濃度のp型半導体領域38を形成する。表面側のn
型半導体領域36と第1のp型半導体ウエル領域32間
の基板31の部分が、低濃度のn型半導体領域33とな
る。
【0092】ここで、第1のp型半導体ウエル領域3
2、n型半導体領域36、高濃度のp型半導体領域38
のイオン注入を1つの図で示しているが、これは他の部
位の形成の都合上、別工程となる場合もある。
【0093】このようにして、目的のセンサ部を形成す
る。このセンサ部は、高濃度のp型半導体領域38と、
n半導体領域36,33と、第1のp型半導体ウエル領
域32とによって、いわゆるHAD(Hole Accumulatio
n Diode)センサとして構成される。
【0094】図20の製造例を説明する。先ず、図20
Aに示すように、n型の半導体基板31の面上に例えば
SiO2等からなる絶縁膜37を形成し、この絶縁膜3
7と共に半導体基板31にトレンチ分離用の溝91を形
成する。次いで、溝91及び溝91の端縁より所要の距
離d2 だけ離れた領域部を除いて、他部全面上にレジス
トマスク101を形成し、このレジストマスク101を
介してp型不純物をイオン注入して、後に形成する第1
のp型半導体ウエル領域32及び第2のp型半導体ウエ
ル領域32を継ぐための濃度の高いp型半導体層、いわ
ゆるp型半導体プラグ層95を形成する。p型半導体プ
ラグ層95は、溝91を囲うように溝91の側部及び底
部にわたって形成される。
【0095】次に、図20Bに示すように、溝91内に
絶縁膜、例えばSiO2 膜92を例えばCVD(化学気
相成長)法により埋め込み、平坦化して、溝91及び埋
め込み絶縁膜92によるトレンチ素子分離層93を形成
する。この後、画素領域を除いて終端がトレンチ素子分
離層93上に存するようにレジストマスク103を形成
し、このレジストマスク103を介して画素領域に夫々
選択的にp型、n型不純物をイオン注入して、基板31
の深い位置にp型半導体プラグ層95と接続する第1の
p型半導体ウエル領域32を形成し、基板31の表面側
に電荷蓄積領域となるn型半導体領域36を形成し、更
に、n型半導体領域36の絶縁膜37との界面に、p型
プラグ領域95と接続する高濃度のp型半導体領域38
を形成する。表面側のn型半導体領域36と第1のp型
半導体ウエル領域32間の基板31の部分が、低濃度の
n型半導体領域33となる。
【0096】ここで、第1のp型半導体ウエル領域3
2、n型半導体領域36、高濃度のp型半導体領域38
のイオン注入を1つの図で示しているが、これは他の部
位の形成の都合上、別工程となる場合もある。
【0097】次に、図20Cに示すように、トレンチ素
子分離層93の溝91端縁よりp型フラグ領域95を越
えて所定の距離d1 だけ離れるように画素領域内にレジ
ストマスク104を形成し、このレジストマスク104
を介してp型不純物をイオン注入して一部トレンチ素子
分離層93より画素領域側に張り出すように第2のp型
半導体領域94を形成する。第1のp型半導体ウエル領
域32と第2のp型半導体ウエル領域94はp型プラグ
領域95を介して互に接続される。このようにして目的
のセンサ部を形成する。
【0098】図21の製造例を説明する。先ず、図21
Aに示すように、n型の半導体基板31の面上に例えば
SiO2等からなる絶縁膜37を形成し、この絶縁膜3
7と共に半導体基板31にトレンチ分離用の溝91を形
成する。次いで、溝91内に絶縁膜、例えばSiO2
92を例えばCVD(化学気相成長)法により埋め込
み、平坦化して、溝91及び埋め込み絶縁膜92による
トレンチ素子分離層93を形成する。この後、トレンチ
素子分離層93で分離された画素領域を除いてレジスト
マスク105形成し、このレジストマスク105を介し
て画素領域に夫々選択的にイオン注入して、基板31の
表面側に電荷蓄積領域となるn型半導体領域38を形成
し、n型半導体領域38の表面に高濃度のp型半導体領
域38を形成する。
【0099】ここで、n型半導体領域36、高濃度のp
型半導体領域38のイオン注入を1つの図で示している
が、これは、他の部位の形成の都合上、別工程となる場
合もある。
【0100】次に、図21Bに示すように、トレンチ素
子分離層93の溝91端縁より所定の距離d1 だけ離れ
るように画素領域内にレジストマスク106を形成し、
このレジストマスク106を介してp型不純物をイオン
注入して一部トレンチ素子分離層93より画素領域側に
張り出すように第2のp型半導体領域ウエル領域94を
形成する。
【0101】次に、図21Cに示すように、全域にp型
不純物をイオン注入して基板31の深い位置に、第2の
p型半導体ウエル領域94の下部と接続する第1のp型
半導体ウエル領域32を形成する。表面側のn型半導体
領域36と第1のp型半導体ウエル領域32間の基板3
1の部分が低濃度のn型半導体領域33となる。このよ
うにして、目的のセンサ部を形成する。
【0102】上述の図16のセンサ部116は、例えば
図19の製造例及び図20の製造例により製造すること
ができる。即ち、第2のp型半導体ウエル領域94の底
が第1のp型半導体ウエル領域32よりも浅くて間がn
- 半導体領域33となる場合に、第1及び第2のp型半
導体ウエル領域32及び94をつなぐために、図19で
はイオン注入を使い、図20ではプラグイオン注入を使
って製造することができる。上述の図17のセンサ部1
17は、例えば図21の製造例により製造することがで
きる。上述の図18のセンサ部118は、例えば、図2
0の製造例により製造することができる。
【0103】上述のセンサ部116,117及び118
を備えた固体撮像装置によれば、トレンチ素子分離層9
3からセンサ部のn型半導体領域33,36側へ張り出
すようにp型半導体領域94、又は94と95が形成さ
れている。即ち、センサ部(フォトダイオード)11
6,117又は118を分離するトレンチ素子分離層9
3との半導体界面がp型半導体領域、例えば第2の半導
体ウエル領域94、又は第1及び第2の半導体ウエル領
域32及び94、又はp型プラグ領域95及び第2の半
導体ウエル領域94等によって囲まれた構成になってい
る。
【0104】トレンチ素子分離層93との半導体界面に
は,転位等の結晶欠陥が存在するが、この結晶欠陥が存
在する界面がセンサ部の電荷蓄積領域であるn型半導体
領域36とは逆導電型のp型半導体領域内に取り込まれ
ることになる。
【0105】このような構成により、センサ部116,
117又は118を構成するフォトダイオードのpn接
合を、リーク電流の発生原因となる転位等の結晶欠陥が
存在するトレンチ素子分離層93の界面から離すことが
でき、pn接合に逆バイアスをかけたときに、トレンチ
素子分離層93の界面及びその近傍が空乏化するのを防
ぐことができる。従って、この界面及びその近傍からの
リーク電流の発生を抑制することができ、暗電流を低減
することができる。
【0106】センサ部を、n型半導体領域36の表面に
p型半導体領域38を形成した、いわゆるHADセンサ
とするときには、ゲート端以外のpn接合を全てバルク
中に設けることになり、暗電流を更に低減することがで
きる。
【0107】上述の実施の形態では、C−MOS型の固
体撮像装置に適用した場合を説明したが、その他、MO
S型の固体撮像装置にも適用することができる。
【0108】
【発明の効果】本発明に係る固体撮像装置によれば、第
1の半導体ウエル領域と素子分離層との間に第2の半導
体ウエル領域を形成し、センサ部のpn接合を第1の半
導体ウエル領域との間で形成するようにして、空乏層が
広がり深さを大きくするようにしたので、センサ部にお
ける光電変換効率を向上することができ、高感度の固体
撮像装置を提供できる。
【0109】第2の半導体ウエル領域を周辺回路のC−
MOSトランジスタにおける素子分離層形成後の半導体
ウエル領域と同時に形成するときは、従来のC−MOS
の製造工程で、高感度のセンサ部を形成することができ
る。
【0110】本発明に係る固体撮像装置によれば、セン
サ部の電荷蓄積領域と素子分離層との間に電荷蓄積領域
とは逆導電型の半導体領域を形成することにより、転位
等のリーク電流発生要因が存在する素子分離層端からセ
ンサ部のpn接合を離すことができ、リーク電流の発生
を抑制し、暗電流を低減することができる。
【0111】この固体撮像装置において、さらに素子分
離層と下層の第1の半導体ウエル領域との間に第2の半
導体ウエル領域を形成し、センサ部のpn接合を第1の
半導体領域ウエル領域との間で形成するときは、光電変
換効率の向上と暗電流の低減を共に図ることができる。
【0112】上記逆導電型の半導体領域を上記第2の半
導体ウエル領域の一部を延長して形成するときは、製造
工程を追加することなく、かかる高光電変換効率、低暗
電流のセンサ部を構成できる。
【0113】本発明に係る固体撮像装置の製造方法によ
れば、pn接合型のセンサ部を画素分離する選択酸化に
よる素子分離層を形成した後、素子分離層の端部より離
れたセンサ部側に終端が存するようにセンサ部の電荷蓄
積領域とは逆導電型の半導体領域をイオン注入で形成す
るので、素子分離形成時の熱処理の影響を受けず、再拡
散のない高精度の上記逆導電型の半導体領域を形成する
ことができ、この半導体領域によって、素子分離層端で
の暗電流が低減した固体撮像装置を製造することができ
る。
【0114】この製法において、半導体領域を、第1の
半導体ウエル領域と素子分離層との間に形成する第2の
半導体ウエル領域によって形成するときとは、製造工程
を増すことなく、暗電流の低減を光電変換効率を向上し
た固体撮像装置を製造できる。
【0115】また、素子分離層を形成した後に、素子分
離層の下に第1の半導体ウエル領域に達する第2の半導
体ウエル領域を形成する工程を経て、上記逆導電型の半
導体領域を形成するときは、暗電流が低減し且つ光電変
換効率が向上した固体撮像装置を製造できる。
【0116】本発明に係る固体撮像装置の製造方法によ
れば、pn接合型のセンサ部を画素分離する選択酸化に
よる素子分離層を形成し、読み出し用トランジスタのゲ
ート電極を形成した後に、ゲート電極を基準に、素子分
離層の端部より離れたセンサ部側に終端が存するよう
に、センサ部の電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域
を形成するので、暗電流の低減を図ることができると共
に、ゲート電極と逆導電型の上記半導体領域のマスク合
せ精度が向上し、合せマージンを減らしてセンサ部の開
口面積を拡げることができる。また、ロット間の特性ば
らつきを減らすことができる。
【0117】本発明に係る固体撮像装置によれば、トレ
ンチ分離による素子分離層から画素領域側に張り出すよ
うに、センサ部の電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領
域を形成することにより、転位等のリーク発生原因が存
在するトレンチ素子分離領域端からセンサ部のpn接合
を離すことができ、リーク電流の発生を抑制し、暗電流
を低減することができる。
【0118】上記逆導電型の半導体領域を、半導体ウエ
ル領域の一部を延長して形成するときは、製造工程を追
加することなく、低暗電流のセンサ部を構成できる。
【0119】本発明に係る固体撮像装置の製造方法によ
れば、pn接合型のセンサ部を画素分離するためのトレ
ンチ分離による素子分離層を囲うように、センサ部の電
荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域を形成する工程を
有することにより、この半導体領域によって、トレンチ
素子分離層との界面及びその近傍でのリーク電流の発生
が抑えられ、暗電流が低減した固体撮像装置を製造する
ことができる。
【0120】本発明に係る固体撮像装置の製造方法によ
れば、pn接合型のセンサ部を画素分離するための溝を
形成した後、溝を囲うようにセンサ部の電荷蓄積領域と
は逆導電型の半導体領域を形成し、次いで、溝内に絶縁
物を埋め込んでトレンチ素子分離層を形成することによ
り、逆導電型の半導体領域を溝の側部及び底部にわたっ
て形成することができる。従って、この半導体領域によ
って、トレンチ素子分離層との界面及びその近傍でのリ
ーク電流の発生が抑えられ、暗電流が低減した固体撮像
装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態を示
す構成図である。
【図2】本発明の固体撮像装置に適用される単位画素の
他の例を示す構成図である。
【図3】本発明の固体撮像装置に適用される単位画素の
他の例を示す構成図である。
【図4】本発明に係る固体撮像装置のセンサ部の一実施
の形態を示す要部の断面図である。
【図5】本発明に係る固体撮像装置のセンサ部の他の実
施の形態を示す断面図である。
【図6】本発明に係る固体撮像装置のセンサ部の他の実
施の形態を示す断面図である。
【図7】A〜D 図5、図6のセンサ部の製造工程図で
ある。
【図8】本発明に係る固体撮像装置のセンサ部の他の実
施の形態を示す要部の断面図である。
【図9】A〜C 図8のセンサ部の製造工程図である。
【図10】D〜E 図8のセンサ部の製造工程図であ
る。
【図11】A 本発明に係るセンサ部を備えた固体撮像
装置の一例を示す要部の平面図である。B その単位画
素の等価回路図である。
【図12】本発明の説明に供する図8に係るセンサ部を
有する場合の図11のB−B線上の断面図である。
【図13】本発明の説明に供する図6に係るセンサ部を
有する場合の図11のB−B線上の断面図である。
【図14】A〜C 固体撮像装置の周辺回路を構成する
C−MOSトランジスタの製造工程図である。
【図15】本発明に係る固体撮像装置のセンサ部の他の
実施の形態を示す要部の断面図である。
【図16】本発明に係る固体撮像装置のセンサ部の他の
実施の形態を示す断面図である。
【図17】本発明に係る固体撮像装置のセンサ部の他の
実施の形態を示す断面図である。
【図18】本発明に係る固体撮像装置のセンサ部の他の
実施の形態を示す断面図である。
【図19】A〜B 本発明に係るトレンチ素子分離され
たセンサ部の製造方法の一例の製造工程図である。
【図20】A〜C 本発明に係るトレンチ素子分離され
たセンサ部の製造方法の他の例の製造工程図である。
【図21】A〜C 本発明に係るトレンチ素子分離され
たセンサ部の製造方法の他の例の製造工程図である。
【図22】従来例に係る固体撮像装置のセンサ部の要部
の断面図である。
【符号の説明】
10‥‥C−MOS型固体撮像装置、11,111,1
12,113,114,115‥‥センサ部(フォトダ
イオード)、12‥‥読み出し用スイッチ素子(MOS
トランジスタ)、13‥‥垂直選択用スイッチ素子(M
OSトランジスタ)、14‥‥単位画素、31‥‥n型
半導体基板、32‥‥第1のp型半導体ウエル領域、3
3‥‥低濃度のn型半導体領域、34‥‥素子分離層
(LOCOS層)35,351,352‥‥第2のp型
半導体ウエル領域、36‥‥電荷蓄積領域となるn型半
導体領域、38‥‥p型半導体領域、39‥‥p型プラ
グ領域、71‥‥読み出し用MOSトランジスタのゲー
ト電極、91‥‥溝、92‥‥絶縁膜、93‥‥トレン
チ素子分離層、94‥‥第2のp型半導体ウエル領域、
95‥‥p型プラグ領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角 博文 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 馬渕 圭司 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 4M118 AA01 AA05 AB01 BA14 CA04 CA18 EA15 FA06 FA27 FA28 5C024 AA01 FA01 GA01 GA27 GA31 JA26

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素子分離層により画素分離れたpn接合
    型のセンサ部を有し、 第1導電型の第1の半導体ウエル領域と前記素子分離層
    との間に第1導電型の第2の半導体ウエル領域が形成さ
    れ、 動作時に前記センサ部の空乏層が該センサ部下の前記第
    1の半導体ウエル領域まで広がることを特徴とする固体
    撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の半導体ウエル領域は、C−M
    OSトランジスタにおける素子分離層形成後に形成され
    る半導体ウエル領域と同時に形成されて成ることを特徴
    とする請求項1に記載の固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 選択酸化による素子分離層により画素分
    離されたpn接合型のセンサ部を有し、 前記センサ部の電荷蓄積領域と前記素子分離層との間
    に、該電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域が形成さ
    れて成ることを特徴とする固体撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記素子分離層と下層の第1の半導体ウ
    エル領域との間に第2の半導体ウエル領域が形成され、 動作時に前記センサ部の空乏層が該センサ部下の前記第
    1の半導体ウエル領域まで広がることを特徴とする請求
    項3に記載の固体撮像装置。
  5. 【請求項5】 前記半導体領域が、前記素子分離層と下
    層の第1の半導体ウエル領域との間に形成された第2の
    半導体ウエル領域の一部を延長して形成されて成ること
    を特徴とする請求項3に記載の固体撮像装置。
  6. 【請求項6】 トレンチ分離による素子分離層により画
    素分離されたpn接合型のセンサ部を有し、 前記素子分離層から画素領域側に張り出すように、セン
    サ部の電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域が形成さ
    れて成ることを特徴とする固体撮像装置。
  7. 【請求項7】 前記逆導電型の半導体領域が半導体ウエ
    ル領域の一部を延長して形成されて成ることを特徴とす
    る請求項6に記載の固体撮像装置。
  8. 【請求項8】 pn接合型のセンサ部を画素分離する選
    択酸化による素子分離層を形成した後、 前記素子分離層の端部より離れた前記センサ部側に終端
    が存するように前記センサ部の電荷蓄積領域とは逆導電
    型の半導体領域をイオン注入で形成する工程を有するこ
    とを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記半導体領域を、第1の半導体ウエル
    領域と前記素子分離層との間に形成する第2の半導体ウ
    エル領域によって形成することを特徴とする請求項6に
    記載の固体撮像装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記素子分離層を形成した後に、 前記素子分離層の下に第1の半導体ウエル領域に達する
    第2の半導体ウエル領域を形成する工程を経て、 前記半導体領域を形成することを特徴とする請求項6に
    記載の固体撮像装置の製造方法。
  11. 【請求項11】 pn接合型のセンサ部を画素分離する
    ための選択酸化による素子分離層を形成し、前記センサ
    部に接続する読み出し用トランジスタのゲート電極を形
    成する工程と、 前記ゲート電極を基準に、前記素子分離層の端部より離
    れた前記センサ部側に終端が有するように、前記センサ
    部の電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域をイオン注
    入で形成する工程を有することを特徴とする固体撮像装
    置の製造方法。
  12. 【請求項12】 pn接合型のセンサ部を画素分離する
    ためのトレンチ分離による素子分離層を囲うように、前
    記センサ部の電荷蓄積領域とは逆導電型の半導体領域を
    形成する工程を有することを特徴とする固体撮像装置の
    製造方法。
  13. 【請求項13】 半導体基体にpn接合型のセンサ部を
    画素分離するための溝を形成し、 前記溝を囲うようにセンサ部の電荷蓄積領域とは逆導電
    型の半導体領域を形成した後、 前記溝内に絶縁物を埋め込んで素子分離層を形成する工
    程を有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
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DE60034389T DE60034389T2 (de) 1999-02-09 2000-02-08 Festkörperbildaufnahmevorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
KR1020000005914A KR100733532B1 (ko) 1999-02-09 2000-02-09 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법
US09/799,995 US6417023B2 (en) 1999-02-09 2001-03-06 Method for producing solid-state image-sensing device

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Related Child Applications (3)

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JP2009252269A Division JP4725673B2 (ja) 1999-02-09 2009-11-02 固体撮像装置及びその製造方法
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JP2009252270A Division JP4725674B2 (ja) 1999-02-09 2009-11-02 固体撮像装置及びその製造方法

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US (2) US6423993B1 (ja)
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JP (1) JP4604296B2 (ja)
KR (1) KR100733532B1 (ja)
DE (1) DE60034389T2 (ja)

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006049888A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Samsung Electronics Co Ltd イメージセンサー及びその製造方法
JP2006216577A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法
JP2006521697A (ja) * 2003-03-12 2006-09-21 マイクロン・テクノロジー・インコーポレイテッド トレンチ分離のための傾斜注入
JP2006279048A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Samsung Electronics Co Ltd イメージセンサ及びその製造方法
JP2006286933A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Toshiba Corp 固体撮像素子
JP2006339533A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置
US7262396B2 (en) 2001-11-07 2007-08-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device
KR100776151B1 (ko) * 2001-12-27 2007-11-16 매그나칩 반도체 유한회사 고집적 이미지센서 제조 방법
JP2008034772A (ja) * 2006-08-01 2008-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法およびカメラ
KR100838466B1 (ko) * 2001-12-27 2008-06-16 매그나칩 반도체 유한회사 고집적 이미지센서 제조 방법
US7423305B2 (en) 2002-06-27 2008-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image sensing device having high sensitivity and camera system using the same
JP2008539580A (ja) * 2005-04-29 2008-11-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 画像センサを備えた半導体装置及びその製造方法
JP2010507249A (ja) * 2006-10-17 2010-03-04 イーストマン コダック カンパニー 低暗電流撮像装置のアイソレーション方法
US7687831B2 (en) * 2002-03-06 2010-03-30 Sony Corporation Solid state image pickup device
EP2228825A2 (en) 2009-03-09 2010-09-15 Sony Corporation Solid-state imaging device, electronic equipment and manufacturing method of the solid-state imaging device
JP2012142560A (ja) * 2010-12-15 2012-07-26 Canon Inc 固体撮像装置およびその製造方法ならびにカメラ
JP2012234988A (ja) * 2011-05-02 2012-11-29 Canon Inc 半導体装置の製造方法およびcmosイメージセンサーの製造方法
WO2012176390A1 (ja) * 2011-06-23 2012-12-27 パナソニック株式会社 固体撮像装置
JP2013505580A (ja) * 2009-09-17 2013-02-14 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション グローバルシャッタ画素センサ・セルの構造体、設計構造体及び製造方法
WO2013076924A1 (ja) * 2011-11-22 2013-05-30 パナソニック株式会社 固体撮像装置
JP2016111082A (ja) * 2014-12-03 2016-06-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 撮像装置
US9508871B2 (en) 2014-11-04 2016-11-29 Ricoh Company, Ltd. Solid-state image sensing device with electrode implanted into deep trench
JP2017045879A (ja) * 2015-08-27 2017-03-02 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2017054932A (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2019114797A (ja) * 2019-02-20 2019-07-11 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2019117933A (ja) * 2019-02-27 2019-07-18 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2021002621A (ja) * 2019-06-24 2021-01-07 信越半導体株式会社 半導体基板の評価方法および評価用半導体基板

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4988086B2 (ja) * 2000-06-13 2012-08-01 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置及びその製造方法並びに抵抗器及び半導体素子
JP3688980B2 (ja) * 2000-06-28 2005-08-31 株式会社東芝 Mos型固体撮像装置及びその製造方法
JP3759435B2 (ja) * 2001-07-11 2006-03-22 ソニー株式会社 X−yアドレス型固体撮像素子
US7109535B1 (en) * 2001-08-22 2006-09-19 Ess Technology, Inc. Semiconductor device for isolating a photodiode to reduce junction leakage
US20030038336A1 (en) * 2001-08-22 2003-02-27 Mann Richard A. Semiconductor device for isolating a photodiode to reduce junction leakage and method of formation
US6504196B1 (en) * 2001-08-30 2003-01-07 Micron Technology, Inc. CMOS imager and method of formation
JP4235787B2 (ja) * 2001-10-03 2009-03-11 ソニー株式会社 固体撮像素子の製造方法
KR20030037655A (ko) * 2001-11-07 2003-05-14 주식회사 하이닉스반도체 씨모스 이미지 센서의 제조방법
KR100813800B1 (ko) * 2001-12-21 2008-03-13 매그나칩 반도체 유한회사 암전류 특성과 전하저장능력을 향상시킨 이미지센서 및 그제조방법
KR100813801B1 (ko) * 2001-12-27 2008-03-13 매그나칩 반도체 유한회사 광감도를 향상시키기 위한 이미지센서 및 그 제조 방법
KR100494030B1 (ko) * 2002-01-10 2005-06-10 매그나칩 반도체 유한회사 이미지센서 및 그 제조 방법
US6864516B2 (en) * 2002-02-28 2005-03-08 Advanced Micro Devices, Inc. SOI MOSFET junction degradation using multiple buried amorphous layers
JP4282049B2 (ja) * 2002-02-28 2009-06-17 キヤノン株式会社 半導体装置、光電変換装置及びカメラ
JP3908572B2 (ja) * 2002-03-18 2007-04-25 株式会社東芝 半導体素子
JP3986051B2 (ja) * 2002-04-30 2007-10-03 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置、電子機器
JP4107890B2 (ja) * 2002-06-27 2008-06-25 富士通株式会社 光導波路デバイス
KR100893054B1 (ko) * 2002-07-05 2009-04-15 매그나칩 반도체 유한회사 크로스토크를 방지할 수 있는 이미지센서 및 그 제조 방법
KR100873292B1 (ko) * 2002-07-15 2008-12-11 매그나칩 반도체 유한회사 소자 격리 특성을 향상시킨 이미지센서 및 그 제조 방법
KR20040008912A (ko) * 2002-07-19 2004-01-31 주식회사 하이닉스반도체 이미지센서의 하이브리드 소자분리 방법
US7091536B2 (en) * 2002-11-14 2006-08-15 Micron Technology, Inc. Isolation process and structure for CMOS imagers
US7087944B2 (en) * 2003-01-16 2006-08-08 Micron Technology, Inc. Image sensor having a charge storage region provided within an implant region
FR2855655B1 (fr) * 2003-05-26 2005-08-19 Commissariat Energie Atomique Detecteur de rayonnement infrarouge photovoltaique a grille conductrice independante et tridimensionnelle
US7148528B2 (en) * 2003-07-02 2006-12-12 Micron Technology, Inc. Pinned photodiode structure and method of formation
KR100508864B1 (ko) * 2003-10-23 2005-08-17 동부아남반도체 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 이의 제조 방법
US7354789B2 (en) * 2003-11-04 2008-04-08 Dongbu Electronics Co., Ltd. CMOS image sensor and method for fabricating the same
JP4514188B2 (ja) * 2003-11-10 2010-07-28 キヤノン株式会社 光電変換装置及び撮像装置
WO2005088720A2 (en) 2004-03-17 2005-09-22 Matsushita Electric Works, Ltd. Light detecting element and method for operating it
JP2005327858A (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置
KR100698069B1 (ko) * 2004-07-01 2007-03-23 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서의 제조방법
JP2006073736A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Canon Inc 光電変換装置、固体撮像装置及び固体撮像システム
JP4646577B2 (ja) * 2004-09-01 2011-03-09 キヤノン株式会社 光電変換装置、その製造方法及び撮像システム
JP4691990B2 (ja) * 2005-01-05 2011-06-01 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
KR100699844B1 (ko) * 2005-06-10 2007-03-27 삼성전자주식회사 이미지 센서의 제조 방법
CN100416845C (zh) * 2005-07-12 2008-09-03 北京思比科微电子技术有限公司 低衬底漏电流的空穴积累型有源像素及其制造方法
US8446508B2 (en) * 2005-07-27 2013-05-21 Sony Corporation Solid state imaging device with optimized locations of internal electrical components
US7800146B2 (en) * 2005-08-26 2010-09-21 Aptina Imaging Corporation Implanted isolation region for imager pixels
US7875916B2 (en) 2005-09-28 2011-01-25 Eastman Kodak Company Photodetector and n-layer structure for improved collection efficiency
KR100752646B1 (ko) * 2005-10-01 2007-08-29 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이의 제조 방법
JP2007242697A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Canon Inc 撮像装置および撮像システム
KR100935269B1 (ko) * 2007-12-27 2010-01-06 주식회사 동부하이텍 이미지 센서 및 그 제조방법
US20090243025A1 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Stevens Eric G Pixel structure with a photodetector having an extended depletion depth
JP2010050374A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Seiko Instruments Inc 半導体装置
US8618458B2 (en) * 2008-11-07 2013-12-31 Omnivision Technologies, Inc. Back-illuminated CMOS image sensors
JP5538922B2 (ja) * 2009-02-06 2014-07-02 キヤノン株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP2010206181A (ja) * 2009-02-06 2010-09-16 Canon Inc 光電変換装置及び撮像システム
JP2010206178A (ja) 2009-02-06 2010-09-16 Canon Inc 光電変換装置、及び光電変換装置の製造方法
US20150162367A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Himax Imaging, Inc. Semiconductor structure for suppressing hot cluster and method of forming semiconductor for suppressing hot cluster
JP6911767B2 (ja) * 2016-04-25 2021-07-28 ソニーグループ株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
JP7121468B2 (ja) * 2017-02-24 2022-08-18 ブリルニクス シンガポール プライベート リミテッド 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器
JP2020088293A (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 キヤノン株式会社 光電変換装置、光電変換システム、移動体
CN111952398A (zh) * 2019-05-17 2020-11-17 清华大学 一种平衡探测器及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222667A (ja) * 1986-03-25 1987-09-30 Sony Corp 固体撮像装置
JPH01248658A (ja) * 1988-03-30 1989-10-04 Nec Corp 固体撮像素子
JPH0316263A (ja) * 1989-06-14 1991-01-24 Hitachi Ltd 固体撮像素子
JPH05145056A (ja) * 1991-11-19 1993-06-11 Hitachi Ltd 固体撮像素子
JPH06275809A (ja) * 1993-03-22 1994-09-30 Hitachi Ltd 固体撮像素子
JPH1098176A (ja) * 1996-09-19 1998-04-14 Toshiba Corp 固体撮像装置
JPH10308507A (ja) * 1997-03-03 1998-11-17 Toshiba Corp 固体撮像装置および固体撮像装置応用システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4484210A (en) * 1980-09-05 1984-11-20 Nippon Electric Co., Ltd. Solid-state imaging device having a reduced image lag
JPH04286361A (ja) * 1991-03-15 1992-10-12 Sony Corp 固体撮像装置
KR930017195A (ko) * 1992-01-23 1993-08-30 오가 노리오 고체촬상소자 및 그 제법
JPH07161958A (ja) * 1993-12-09 1995-06-23 Nec Corp 固体撮像装置
US5736756A (en) * 1994-09-29 1998-04-07 Sony Corporation Solid-state image sensing device with lght shielding film
US5625210A (en) * 1995-04-13 1997-04-29 Eastman Kodak Company Active pixel sensor integrated with a pinned photodiode
KR100192954B1 (ko) * 1996-07-18 1999-06-15 김광호 수직형 전달게이트를 가지는 전하결합형 고체촬상소자 및 그 제조방법
GB2324651B (en) * 1997-04-25 1999-09-01 Vlsi Vision Ltd Improved solid state image sensor
JPH11274462A (ja) * 1998-03-23 1999-10-08 Sony Corp 固体撮像装置
US6215165B1 (en) * 1998-06-17 2001-04-10 Intel Corporation Reduced leakage trench isolation
US6287886B1 (en) * 1999-08-23 2001-09-11 United Microelectronics Corp. Method of forming a CMOS image sensor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222667A (ja) * 1986-03-25 1987-09-30 Sony Corp 固体撮像装置
JPH01248658A (ja) * 1988-03-30 1989-10-04 Nec Corp 固体撮像素子
JPH0316263A (ja) * 1989-06-14 1991-01-24 Hitachi Ltd 固体撮像素子
JPH05145056A (ja) * 1991-11-19 1993-06-11 Hitachi Ltd 固体撮像素子
JPH06275809A (ja) * 1993-03-22 1994-09-30 Hitachi Ltd 固体撮像素子
JPH1098176A (ja) * 1996-09-19 1998-04-14 Toshiba Corp 固体撮像装置
JPH10308507A (ja) * 1997-03-03 1998-11-17 Toshiba Corp 固体撮像装置および固体撮像装置応用システム

Cited By (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7355158B2 (en) 2001-11-07 2008-04-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device
US7482570B2 (en) 2001-11-07 2009-01-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device
US7262396B2 (en) 2001-11-07 2007-08-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device
KR100776151B1 (ko) * 2001-12-27 2007-11-16 매그나칩 반도체 유한회사 고집적 이미지센서 제조 방법
KR100838466B1 (ko) * 2001-12-27 2008-06-16 매그나칩 반도체 유한회사 고집적 이미지센서 제조 방법
US8004019B2 (en) * 2002-03-06 2011-08-23 Sony Corporation Solid state image pickup device
US7687831B2 (en) * 2002-03-06 2010-03-30 Sony Corporation Solid state image pickup device
US7723766B2 (en) 2002-06-27 2010-05-25 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image sensing device and camera system using the same
US7705381B2 (en) 2002-06-27 2010-04-27 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image sensing device and camera system using the same
US8436406B2 (en) 2002-06-27 2013-05-07 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image sensing device and camera system using the same
US8580595B2 (en) 2002-06-27 2013-11-12 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image sensing device and camera system the same
US7423305B2 (en) 2002-06-27 2008-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image sensing device having high sensitivity and camera system using the same
US7919797B2 (en) 2003-03-12 2011-04-05 Aptina Imaging Corporation Angled implant for trench isolation
JP2006521697A (ja) * 2003-03-12 2006-09-21 マイクロン・テクノロジー・インコーポレイテッド トレンチ分離のための傾斜注入
JP2006049888A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Samsung Electronics Co Ltd イメージセンサー及びその製造方法
JP4742602B2 (ja) * 2005-02-01 2011-08-10 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
US8652864B2 (en) 2005-02-01 2014-02-18 Sony Corporation Solid-state image pickup device and method for producing the same
JP2006216577A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法
US8741681B2 (en) 2005-02-01 2014-06-03 Sony Corporation Solid-state image pickup device and method for producing the same
US9620545B2 (en) 2005-02-01 2017-04-11 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state image pickup device and method for producing the same
US7898000B2 (en) 2005-02-01 2011-03-01 Sony Corporation Solid-state image pickup device and method for producing the same
US7943962B2 (en) 2005-02-01 2011-05-17 Sony Corporation Solid-state image pickup device and method for producing the same
JP2006279048A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Samsung Electronics Co Ltd イメージセンサ及びその製造方法
JP4718875B2 (ja) * 2005-03-31 2011-07-06 株式会社東芝 固体撮像素子
JP2006286933A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Toshiba Corp 固体撮像素子
JP2008539580A (ja) * 2005-04-29 2008-11-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 画像センサを備えた半導体装置及びその製造方法
JP2006339533A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置
JP2008034772A (ja) * 2006-08-01 2008-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置及び固体撮像装置の製造方法およびカメラ
JP2010507249A (ja) * 2006-10-17 2010-03-04 イーストマン コダック カンパニー 低暗電流撮像装置のアイソレーション方法
JP2010212319A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Sony Corp 固体撮像装置、電子機器および固体撮像装置の製造方法
US8975667B2 (en) 2009-03-09 2015-03-10 Sony Corporation Solid-state imaging device, electronic equipment and manufacturing method of the solid-state imaging device
EP2228825A2 (en) 2009-03-09 2010-09-15 Sony Corporation Solid-state imaging device, electronic equipment and manufacturing method of the solid-state imaging device
JP2013505580A (ja) * 2009-09-17 2013-02-14 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション グローバルシャッタ画素センサ・セルの構造体、設計構造体及び製造方法
JP2012142560A (ja) * 2010-12-15 2012-07-26 Canon Inc 固体撮像装置およびその製造方法ならびにカメラ
JP2012234988A (ja) * 2011-05-02 2012-11-29 Canon Inc 半導体装置の製造方法およびcmosイメージセンサーの製造方法
JPWO2012176390A1 (ja) * 2011-06-23 2015-02-23 パナソニック株式会社 固体撮像装置
WO2012176390A1 (ja) * 2011-06-23 2012-12-27 パナソニック株式会社 固体撮像装置
US10553639B2 (en) 2011-06-23 2020-02-04 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state imaging device
US10879301B2 (en) 2011-06-23 2020-12-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state imaging device
US10084008B2 (en) 2011-06-23 2018-09-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state imaging device
US9768226B2 (en) 2011-06-23 2017-09-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state imaging device
JPWO2013076924A1 (ja) * 2011-11-22 2015-04-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 固体撮像装置
WO2013076924A1 (ja) * 2011-11-22 2013-05-30 パナソニック株式会社 固体撮像装置
US9324757B2 (en) 2011-11-22 2016-04-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state imaging device
US9508871B2 (en) 2014-11-04 2016-11-29 Ricoh Company, Ltd. Solid-state image sensing device with electrode implanted into deep trench
JP2016111082A (ja) * 2014-12-03 2016-06-20 ルネサスエレクトロニクス株式会社 撮像装置
JP2017045879A (ja) * 2015-08-27 2017-03-02 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2017054932A (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2019114797A (ja) * 2019-02-20 2019-07-11 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2019117933A (ja) * 2019-02-27 2019-07-18 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2021002621A (ja) * 2019-06-24 2021-01-07 信越半導体株式会社 半導体基板の評価方法および評価用半導体基板
JP7176483B2 (ja) 2019-06-24 2022-11-22 信越半導体株式会社 半導体基板の評価方法および評価用半導体基板

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