JP2000353801A - Semiconductor device with solid-state image sensing element and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device with solid-state image sensing element and its manufacture

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JP2000353801A
JP2000353801A JP11166843A JP16684399A JP2000353801A JP 2000353801 A JP2000353801 A JP 2000353801A JP 11166843 A JP11166843 A JP 11166843A JP 16684399 A JP16684399 A JP 16684399A JP 2000353801 A JP2000353801 A JP 2000353801A
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region
semiconductor substrate
insulating layer
isolation insulating
semiconductor device
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Atsushi Maeda
敦 前田
Keiichi Higashiya
恵市 東谷
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of dark current in a transfer transistor by forming a region whose impurity concentration is higher than the impurity concentration of a semiconductor substrate on the surface of a semiconductor adjacent to an element isolation insulation layer. SOLUTION: An element isolation insulation layer 3 is formed on the surface of a p-type semiconductor substrate 2, and an impurity region 1a whose impurity concentration is higher than that of the semiconductor substrate 2 is formed in contact with a lower surface thereof. The p-type impurity region 1a extends on the surface of the semiconductor substrate 2 from an end E of the element isolation insulation layer 3 to a formation region side of a transfer switch M1 in the lower region of gate electrodes 8a, 8b, a PD region and an Fd region. Therefore, and end Ep of the impurity region 1a and an end E of the insulation layer 3 are separated by a distance D. A photoelectric conversion element has a photodiode PD and is formed on the main surface of a semiconductor substrate adjacent to an end part of an element isolation insulation layer to enclose a diode inside a formation region of a diode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を有
する半導体装置およびその製造方法に関するものであ
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor device having a solid-state image sensor and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、固体撮像素子の1つとして、増幅
型センサを用いた固体撮像素子が提案されている。この
素子は、光電変換蓄積部で検出した光信号を、光電変換
蓄積部の極近傍で増幅するという特徴を有している。
2. Description of the Related Art In recent years, a solid-state imaging device using an amplification type sensor has been proposed as one of the solid-state imaging devices. This element has a characteristic that an optical signal detected by the photoelectric conversion storage unit is amplified very near the photoelectric conversion storage unit.

【0003】図37は、固体撮像素子として、CMOS
(Complementary Metal Oxide Semiconductor )型のイ
メージセンサの回路構成を示す図である。図37を参照
して、単位画素あるいは単位セルCがマトリックス状に
配置され、各セルCの各々が垂直シフトレジスタおよび
水平シフトレジスタに接続されている。
FIG. 37 shows a CMOS image sensor as a solid-state image sensor.
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of a (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensor. Referring to FIG. 37, unit pixels or unit cells C are arranged in a matrix, and each cell C is connected to a vertical shift register and a horizontal shift register.

【0004】各単位セルCは、フォトダイオードPD
と、転送スイッチM1と、リセットスイッチM2と、ア
ンプM3と、選択スイッチM4とを有している。フォト
ダイオードPDは、入射光を電気信号に変換する役割を
なしている。転送スイッチM1は、この変換された電気
信号をアンプM3へ転送する役割をなし、その制御は垂
直シフトレジスタからの信号により行なわれる。リセッ
トスイッチM2は、信号電荷をリセットする役割をなし
ており、アンプM3は電気信号を増幅する役割をなして
いる。
Each unit cell C includes a photodiode PD
, A transfer switch M1, a reset switch M2, an amplifier M3, and a selection switch M4. The photodiode PD plays a role of converting incident light into an electric signal. The transfer switch M1 has a role of transferring the converted electric signal to the amplifier M3, and its control is performed by a signal from the vertical shift register. The reset switch M2 plays a role of resetting signal charges, and the amplifier M3 plays a role of amplifying an electric signal.

【0005】なお、転送スイッチM1、リセットスイッ
チM2、アンプM3および選択スイッチM4の各々は、
MOSトランジスタよりなっている。
Each of the transfer switch M1, the reset switch M2, the amplifier M3, and the selection switch M4 is
It consists of MOS transistors.

【0006】図38は、図37の領域Rの従来の具体的
構成を示す平面図である。また図39と図40とは、図
38の201−201線と202−202線とに沿う概
略断面図である。
FIG. 38 is a plan view showing a specific conventional structure of a region R in FIG. FIGS. 39 and 40 are schematic sectional views taken along lines 201-201 and 202-202 of FIG.

【0007】図38〜図40を参照して、p型半導体基
板102の表面には、LOCOS(Local Oxidation of
Silicon)法により形成された素子分離絶縁層103
と、その下面に接しかつp型半導体基板102よりも高
い不純物濃度を有するp+ 不純物領域101とが形成さ
れている。
Referring to FIGS. 38 to 40, the surface of p-type semiconductor substrate 102 has a LOCOS (Local Oxidation of
Element isolation insulating layer 103 formed by a silicon (Si) method.
And ap + impurity region 101 in contact with the lower surface and having an impurity concentration higher than that of p-type semiconductor substrate 102 is formed.

【0008】主に図38を参照して、素子分離絶縁層1
03とp+ 不純物領域101とにより電気的に分離され
た半導体基板102の表面にフォトダイオードPDと転
送スイッチM1とリセットスイッチM2とが並んで配置
されている。
Referring mainly to FIG. 38, element isolation insulating layer 1
The photodiode PD, the transfer switch M1, and the reset switch M2 are arranged side by side on the surface of the semiconductor substrate 102 electrically separated from the semiconductor substrate 103 by the p + impurity region 101.

【0009】主に図38と図40とを参照して、フォト
ダイオードPDは、半導体基板102のp型領域とn型
不純物領域104とのpn接合により構成されている。
このn型不純物領域104の上部にはp型不純物領域1
05が形成されている。このp型不純物領域105は、
半導体基板102のp型領域とn型不純物領域104と
のpn接合の空乏層が半導体基板102の表面に到達し
ないような濃度で構成されている。このp型不純物領域
105により半導体基板102の表面近傍に存在する欠
陥などが空乏層内に取込まれることが防止されるため、
これに起因したリーク電流(以下、暗電流と記す)を抑
制することができる。
Referring mainly to FIGS. 38 and 40, photodiode PD is formed of a pn junction between a p-type region and an n-type impurity region 104 of semiconductor substrate 102.
Above the n-type impurity region 104, the p-type impurity region 1 is formed.
05 is formed. This p-type impurity region 105
The depletion layer at the pn junction between the p-type region and the n-type impurity region 104 of the semiconductor substrate 102 has a concentration such that it does not reach the surface of the semiconductor substrate 102. Since the p-type impurity region 105 prevents defects and the like existing near the surface of the semiconductor substrate 102 from being taken into the depletion layer,
Leakage current (hereinafter referred to as dark current) due to this can be suppressed.

【0010】転送スイッチM1は、n型ソース領域10
4とn型ドレイン(FD)領域106aと、ゲート電極
層108aとを有している。n型ソース領域104とn
型ドレイン領域106aとは所定の距離を隔てるように
半導体基板102の表面に形成されている。ゲート電極
層108aは、n型ソース領域104とn型ドレイン領
域106aとに挟まれる領域上にゲート絶縁層107を
介して形成されている。なお、フォトダイオードPDの
n型不純物領域104と転送スイッチM1のn型ソース
領域104とは同一の不純物領域より構成されている。
The transfer switch M1 is connected to the n-type source region 10
4 and an n-type drain (FD) region 106a and a gate electrode layer 108a. n-type source region 104 and n
Formed on the surface of semiconductor substrate 102 at a predetermined distance from mold drain region 106a. The gate electrode layer 108a is formed on a region between the n-type source region 104 and the n-type drain region 106a with the gate insulating layer 107 interposed therebetween. Note that the n-type impurity region 104 of the photodiode PD and the n-type source region 104 of the transfer switch M1 are formed of the same impurity region.

【0011】主に図38を参照して、リセットスイッチ
M2は、1対のn型ソース/ドレイン領域106aと、
ゲート電極層108bとを有している。1対のn型ソー
ス/ドレイン領域106aは、互いに所定の距離を隔て
るように半導体基板102の表面に形成されている。ゲ
ート電極層108bは、1対のソース/ドレイン領域1
06aに挟まれる領域上にゲート絶縁層(図示せず)を
介して形成されている。なお、転送スイッチM1のn型
ドレイン領域106aとリセットスイッチM2のn型ソ
ース/ドレイン領域106aとは同一の領域より構成さ
れている。
Referring mainly to FIG. 38, reset switch M2 includes a pair of n-type source / drain regions 106a,
And a gate electrode layer 108b. A pair of n-type source / drain regions 106a are formed on the surface of semiconductor substrate 102 at a predetermined distance from each other. The gate electrode layer 108b includes a pair of source / drain regions 1
The gate insulating layer is formed on a region interposed between the gate insulating layers 06a. Note that the n-type drain region 106a of the transfer switch M1 and the n-type source / drain region 106a of the reset switch M2 are formed of the same region.

【0012】図38〜図40を参照して、表面全面を覆
うように層間絶縁膜109が形成されており、この層間
絶縁膜109には所望の開口109a、109bが形成
されている。この開口109a、109bを通じてゲー
ト電極層108a、108bの各々と電気的に接続する
ように配線層110などが形成されている。
Referring to FIGS. 38 to 40, an interlayer insulating film 109 is formed so as to cover the entire surface, and desired openings 109a and 109b are formed in interlayer insulating film 109. A wiring layer 110 and the like are formed so as to be electrically connected to each of the gate electrode layers 108a and 108b through the openings 109a and 109b.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のイメー
ジセンサでは、分離絶縁層103形成時のストレスに起
因する結晶欠陥などによる暗電流が生じ、センサの特性
が劣化するという問題点があった。以下、そのことにつ
いて詳細に説明する。
In the above-described conventional image sensor, there is a problem that a dark current is generated due to a crystal defect or the like due to a stress at the time of forming the isolation insulating layer 103, and the characteristics of the sensor are deteriorated. Hereinafter, this will be described in detail.

【0014】分離絶縁層103をLOCOS法により、
基板102を酸化させて形成する場合、半導体基板10
2が酸化時にストレスを受ける。このため、分離絶縁層
103近傍の半導体基板102には多数の結晶欠陥が生
じる。
The isolation insulating layer 103 is formed by the LOCOS method.
When the substrate 102 is formed by oxidation, the semiconductor substrate 10
2 is stressed during oxidation. Therefore, many crystal defects occur in the semiconductor substrate 102 near the isolation insulating layer 103.

【0015】この状態で、図41に示すようにソース領
域104またはドレイン領域106aと半導体基板10
2のp型領域とのpn接合部から空乏層150が生じて
いる。この空乏層150がゲート電極層108aの下側
において、分離絶縁層103端部の領域Sまで延びる
と、その領域Sにある結晶欠陥が空乏層150内に取込
まれる。これにより、結晶欠陥部分において電子・正孔
対が多く生成し、この電子が転送スイッチM1に流れ込
み、リーク電流(暗電流)となる。
In this state, as shown in FIG. 41, the source region 104 or the drain region 106a and the semiconductor substrate 10
A depletion layer 150 is generated from the pn junction with the second p-type region. When the depletion layer 150 extends below the gate electrode layer 108a to the region S at the end of the isolation insulating layer 103, crystal defects in the region S are taken into the depletion layer 150. As a result, a large number of electron-hole pairs are generated in the crystal defect portion, and the electrons flow into the transfer switch M1, resulting in a leak current (dark current).

【0016】ここでフォトダイオードPD部分の発生電
荷をQP 、FD部分の容量をCFDとすると、出力電圧V
outは、Vout=QP /CFDとなる。
When the charge generated in the photodiode PD is Q P and the capacitance in the FD is C FD , the output voltage V
out is Vout = Q P / C FD .

【0017】暗電流成分Ql が存在すると、この分の誤
差△Vout=Ql /CFDが生じる。結局、光の照射が
ない場合のVout(ノイズ)は、△Vout相当分だ
け増えることになるため、固体撮像素子としての感度、
すなわちS/N比が低下してしまう。
If the dark current component Q 1 exists, an error ΔVout = Q 1 / C FD corresponding thereto occurs. As a result, Vout (noise) when there is no light irradiation increases by an amount corresponding to △ Vout, so that the sensitivity as a solid-state image sensor,
That is, the S / N ratio decreases.

【0018】それゆえ本発明の目的は、転送トランジス
タ部における暗電流の発生を防止できる固体撮像素子を
有する半導体装置およびその製造方法を提供することで
ある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a solid-state image sensor capable of preventing generation of dark current in a transfer transistor portion, and a method of manufacturing the same.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子を
有する半導体装置は、光を電気信号に変換するための光
電変換素子と、電気信号を増幅するための増幅手段と、
光電変換素子で変換された電気信号を増幅手段へ転送す
るスイッチとしての転送用絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタとを備えた固体撮像素子を有する半導体装置であ
って、半導体基板と、分離絶縁層と、転送用絶縁ゲート
型電界効果トランジスタのゲート電極層と、高濃度不純
物領域とを備えている。半導体基板は第1導電型であ
り、主表面を有している。分離絶縁層は、転送用絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタを他の素子から電気的に分
離するために半導体基板の主表面に形成されている。転
送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲート電極層
は、分離絶縁層の互いに対向する一辺側と他辺側との間
に挟まれた半導体基板の主表面上に延在するように形成
されている。高濃度不純物領域は第1導電型であり、分
離絶縁層の端部から転送用絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタの形成領域側へ延びかつゲート電極層真下に位置
するように半導体基板の主表面に形成され、かつ半導体
基板の第1導電型領域の不純物濃度よりも高い不純物濃
度を有している。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device having a solid-state imaging device, comprising: a photoelectric conversion element for converting light into an electric signal; an amplifying means for amplifying the electric signal;
A semiconductor device having a solid-state imaging device including a transfer insulated gate field effect transistor as a switch that transfers an electric signal converted by a photoelectric conversion element to an amplification unit, a semiconductor substrate, an isolation insulating layer, It has a gate electrode layer of an insulated gate field effect transistor for transfer and a high concentration impurity region. The semiconductor substrate is of the first conductivity type and has a main surface. The isolation insulating layer is formed on the main surface of the semiconductor substrate for electrically isolating the transfer insulated gate field effect transistor from other elements. The gate electrode layer of the transfer insulated gate field effect transistor is formed to extend on the main surface of the semiconductor substrate sandwiched between the opposing one side and the other side of the isolation insulating layer. . The high-concentration impurity region is of the first conductivity type and is formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to extend from the end of the isolation insulating layer toward the formation region of the transfer insulated gate field effect transistor and to be located immediately below the gate electrode layer. And has an impurity concentration higher than that of the first conductivity type region of the semiconductor substrate.

【0020】本発明の固体撮像素子を有する半導体装置
では、高濃度不純物領域がゲート電極層下側近傍におい
て分離絶縁層の端部に隣接するよう形成されている。こ
のため、分離絶縁層の端部側へ空乏層が延びることは高
濃度不純物領域により抑制される。よって、分離絶縁層
近傍の結晶欠陥などが空乏層内に取込まれ難くなり、転
送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタ部における暗電
流の発生を抑制することができ、イメージセンサの特性
の向上を図ることができる。
In the semiconductor device having the solid-state image pickup device according to the present invention, the high-concentration impurity region is formed near the lower side of the gate electrode layer and adjacent to the end of the isolation insulating layer. Therefore, the extension of the depletion layer toward the end of the isolation insulating layer is suppressed by the high-concentration impurity region. Therefore, it becomes difficult for crystal defects and the like near the isolation insulating layer to be taken into the depletion layer, and it is possible to suppress the occurrence of dark current in the transfer insulated gate field effect transistor portion, thereby improving the characteristics of the image sensor. be able to.

【0021】上記の半導体装置において好ましくは、光
電変換素子はフォトダイオードを有し、高濃度不純物領
域はフォトダイオードの形成領域内においてフォトダイ
オードの周囲を取り囲むように分離絶縁層の端部に隣接
する半導体基板の主表面に形成されている。
In the above semiconductor device, preferably, the photoelectric conversion element has a photodiode, and the high-concentration impurity region is adjacent to the end of the isolation insulating layer so as to surround the periphery of the photodiode in the photodiode formation region. It is formed on the main surface of the semiconductor substrate.

【0022】これにより、フォトダイオード形成領域に
おける分離絶縁層端部の結晶欠陥などに起因した暗電流
の発生を抑制することができる。
Thus, it is possible to suppress the occurrence of dark current due to a crystal defect at the end of the isolation insulating layer in the photodiode formation region.

【0023】上記の半導体装置において好ましくは、高
濃度不純物領域は、分離絶縁層の下面に接するように分
離絶縁層の下側に延びて形成されている。
In the above-described semiconductor device, preferably, the high-concentration impurity region is formed to extend below the isolation insulating layer so as to be in contact with the lower surface of the isolation insulating layer.

【0024】この高濃度不純物領域により、転送用絶縁
ゲート型電界効果トランジスタと他の素子との電気的分
離が図られる。
The high-concentration impurity region achieves electrical isolation between the transfer insulated gate field effect transistor and other elements.

【0025】上記の半導体装置において好ましくは、ゲ
ート電極層は、分離絶縁層の一辺側および他辺側の双方
の端部上に乗り上げるよう形成されている。
In the above-described semiconductor device, preferably, the gate electrode layer is formed so as to ride on both ends of one side and the other side of the isolation insulating layer.

【0026】これにより、転送用絶縁ゲート型電界効果
トランジスタの素子分離を分離絶縁層で行なうことがで
きる。
Thus, element isolation of the transfer insulated gate field effect transistor can be performed by the isolation insulating layer.

【0027】上記の半導体装置において好ましくは、ゲ
ート電極層は、分離絶縁層の一辺側および他辺側の少な
くともいずれかの端部との間に間隔を有するよう形成さ
れている。
Preferably, in the above semiconductor device, the gate electrode layer is formed so as to have a space between at least one end on one side and the other side of the isolation insulating layer.

【0028】これにより、転送用絶縁ゲート型電界効果
トランジスタの素子分離をpn接合分離で行なうことが
できる。
Thus, the device isolation of the transfer insulated gate field effect transistor can be performed by the pn junction isolation.

【0029】上記の半導体装置において好ましくは、転
送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタの素子分離はp
n接合分離で行なわれる構成を有している。
In the above semiconductor device, preferably, the element isolation of the transfer insulated gate field effect transistor is p
It has a configuration performed by n-junction separation.

【0030】これにより、転送用絶縁ゲート型電界効果
トランジスタの素子分離をpn接合分離で行なうことが
できる。
Thus, the device isolation of the transfer insulated gate field effect transistor can be performed by the pn junction isolation.

【0031】上記の半導体装置において好ましくは、転
送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、ゲート電極
層の下に位置する領域を挟むように半導体基板の主表面
に形成された第2導電型のソース領域およびドレイン領
域を有している。フォトダイオードは、半導体基板の第
1導電型領域とpn接合を構成する第2導電型の不純物
領域とを有している。ソース領域と第2導電型の不純物
領域とは同一の領域よりなっている。
In the above semiconductor device, preferably, the transfer insulated gate field effect transistor is a second conductivity type source region formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to sandwich a region located below the gate electrode layer. And a drain region. The photodiode has a first conductivity type region of the semiconductor substrate and a second conductivity type impurity region forming a pn junction. The source region and the second conductivity type impurity region are formed of the same region.

【0032】これにより、少ない平面占有面積内におい
てフォトダイオードと転送用絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタとを並べて配置することが可能となる。
This makes it possible to arrange the photodiode and the transfer insulated gate field effect transistor side by side within a small plane occupation area.

【0033】本発明の一の局面に従う固体撮像素子を有
する半導体装置の製造方法は、光を電気信号に変換する
ための光電変換素子と、電気信号を増幅するための増幅
手段と、光電変換素子で変換された電気信号を増幅手段
へ転送するスイッチとしての転送用絶縁ゲート型電界効
果トランジスタとを備えた固体撮像素子を有する半導体
装置の製造方法であって、以下の工程を備えている。
A method of manufacturing a semiconductor device having a solid-state imaging device according to one aspect of the present invention includes a photoelectric conversion element for converting light into an electric signal, an amplifying means for amplifying the electric signal, and a photoelectric conversion element. A method for manufacturing a semiconductor device having a solid-state imaging device including a transfer insulated gate field effect transistor as a switch for transferring the electric signal converted in step (a) to the amplifying means, comprising the following steps.

【0034】まず第1導電型の半導体基板の主表面上に
マスク層が形成され、マスク層をマスクとして第1導電
型のイオンが半導体基板の主表面に対して斜めに注入さ
れる。そしてマスク層を残した状態で熱処理が施される
ことでマスク層から露出した領域に分離絶縁層が形成さ
れ、かつ分離絶縁層の下面に接するとともに分離絶縁層
の端部から転送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
形成領域側へ半導体基板の主表面において延びる第1導
電型の高濃度不純物領域が、半導体基板の第1導電型領
域の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するように形
成される。そして分離絶縁層の互いに対向する一辺側と
他辺側との間に挟まれた半導体基板の主表面上に延在す
るように転送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲ
ート電極層が形成される。
First, a mask layer is formed on the main surface of the semiconductor substrate of the first conductivity type, and ions of the first conductivity type are obliquely implanted into the main surface of the semiconductor substrate using the mask layer as a mask. Then, heat treatment is performed while the mask layer is left, so that an isolation insulating layer is formed in a region exposed from the mask layer. The first conductivity type high concentration impurity region extending on the main surface of the semiconductor substrate toward the field effect transistor formation region side is formed to have an impurity concentration higher than the impurity concentration of the first conductivity type region of the semiconductor substrate. Then, the gate electrode layer of the transfer insulated gate field effect transistor is formed so as to extend on the main surface of the semiconductor substrate sandwiched between the opposing one side and the other side of the isolation insulating layer.

【0035】本発明の一の局面に従う製造方法では、イ
オンを半導体基板の主表面に対して斜めに注入すること
により、分離絶縁層の端部に隣接する高濃度不純物領域
を形成することができる。このため、分離絶縁層端部側
への空乏層の延びは高濃度不純物領域により抑制され
る。よって、分離絶縁層の端部の結晶欠陥などが空乏層
内に取込まれ難くなり、暗電流の発生を抑制することが
でき、イメージセンサの特性の向上を図ることができ
る。
In the manufacturing method according to one aspect of the present invention, high-concentration impurity regions adjacent to the end of the isolation insulating layer can be formed by injecting ions obliquely into the main surface of the semiconductor substrate. . Therefore, the extension of the depletion layer toward the end of the isolation insulating layer is suppressed by the high concentration impurity region. Therefore, a crystal defect or the like at an end of the isolation insulating layer is less likely to be taken into the depletion layer, so that generation of dark current can be suppressed, and characteristics of the image sensor can be improved.

【0036】本発明の一の局面に従う製造方法において
好ましくは、イオンは半導体基板の主表面の垂線に対し
て30°以上60°以下の角度で注入される。
Preferably, in the manufacturing method according to one aspect of the present invention, ions are implanted at an angle of 30 ° or more and 60 ° or less with respect to a perpendicular to the main surface of the semiconductor substrate.

【0037】これにより、高濃度不純物領域を適切に形
成することができる。本発明の他の局面に従う固体撮像
素子を有する半導体装置の製造方法は、光を電気信号に
変換するための光電変換素子と、電気信号を増幅するた
めの増幅手段と、光電変換素子で変換された電気信号を
増幅手段へ転送するスイッチとしての転送用絶縁ゲート
型電界効果トランジスタとを備えた固体撮像素子を有す
る半導体装置の製造方法であって、以下の工程を備えて
いる。
As a result, a high-concentration impurity region can be appropriately formed. A method for manufacturing a semiconductor device having a solid-state imaging device according to another aspect of the present invention includes a photoelectric conversion element for converting light into an electric signal, an amplification unit for amplifying the electric signal, and a photoelectric conversion element. A method for manufacturing a semiconductor device having a solid-state imaging device including a transfer insulated gate field effect transistor as a switch for transferring the electrical signal to the amplifying means, comprising the following steps.

【0038】まず半導体基板の主表面に選択的に分離絶
縁層が形成される。そして分離絶縁層の端部に隣接する
半導体基板の主表面を開口するマスク層をマスクとして
第1導電型のイオンが注入されることで、分離絶縁層の
端部から転送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタの形
成領域側へ半導体基板の主表面において延びる第1導電
型の高濃度不純物領域が、半導体基板の第1導電型領域
の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するように形成
される。そして分離絶縁層の互いに対向する一辺側と他
辺側との間に挟まれた半導体基板の主表面上であって高
濃度不純物領域の真上に延在するように転送用絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタのゲート電極層が形成され
る。
First, an isolation insulating layer is selectively formed on the main surface of a semiconductor substrate. Then, ions of the first conductivity type are implanted using the mask layer which opens the main surface of the semiconductor substrate adjacent to the edge of the isolation insulating layer as a mask, so that the transfer insulating gate type field effect is applied from the edge of the isolation insulating layer. A first conductivity type high concentration impurity region extending on the main surface of the semiconductor substrate to the transistor formation region side is formed to have an impurity concentration higher than the impurity concentration of the first conductivity type region of the semiconductor substrate. An insulating gate type electric field effect for transfer extending on the main surface of the semiconductor substrate sandwiched between one side and the other side of the isolation insulating layer and directly above the high concentration impurity region. A gate electrode layer of the transistor is formed.

【0039】本発明の他の局面に従う製造方法では、マ
スクを用いてイオンを注入することにより、分離絶縁層
の端部に隣接する高濃度不純物領域を形成することがで
きる。このため、分離絶縁層端部側への空乏層の延びは
高濃度不純物領域により抑制される。よって、分離絶縁
層の端部の結晶欠陥などが空乏層内に取込まれ難くな
り、暗電流の発生を抑制することができ、イメージセン
サの特性の向上を図ることができる。
In the manufacturing method according to another aspect of the present invention, a high-concentration impurity region adjacent to the end of the isolation insulating layer can be formed by implanting ions using a mask. Therefore, the extension of the depletion layer toward the end of the isolation insulating layer is suppressed by the high concentration impurity region. Therefore, a crystal defect or the like at an end of the isolation insulating layer is less likely to be taken into the depletion layer, so that generation of dark current can be suppressed, and characteristics of the image sensor can be improved.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0041】実施の形態1 図1は、本発明の実施の形態1における半導体装置の構
成を概略的に示す平面図である。また図2と図3とは、
図1の201−201線と202−202線とに沿う概
略断面図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 and FIG.
FIG. 2 is a schematic sectional view taken along lines 201-201 and 202-202 of FIG. 1.

【0042】図1〜図3を参照して、p型半導体基板2
の表面には、LOCOS法により形成された素子分離絶
縁層3が形成されている。この素子分離絶縁層3の下面
に接するように、半導体基板2より高い不純物濃度を有
するp+ 不純物領域1aが形成されている。このp不純
物領域1aは、ゲート電極層8a、8bの下側領域、P
D領域およびFD領域において素子分離絶縁層3の端部
Eから転送スイッチM1の形成領域側へ半導体基板2の
表面において延在するように形成されている。このた
め、p+ 不純物領域1aの端部Epと素子分離絶縁層3
の端部Eとの間は距離Dだけ離れている。
Referring to FIGS. 1 to 3, p-type semiconductor substrate 2
The element isolation insulating layer 3 formed by the LOCOS method is formed on the surface of the device. Ap + impurity region 1a having an impurity concentration higher than that of semiconductor substrate 2 is formed in contact with the lower surface of element isolation insulating layer 3. The p impurity region 1a is formed in a region below the gate electrode layers 8a and 8b,
In the D region and the FD region, it is formed to extend from the end E of the element isolation insulating layer 3 to the transfer switch M1 forming region side on the surface of the semiconductor substrate 2. Therefore, the end portion Ep of the p + impurity region 1a and the element isolation insulating layer 3
Are separated from each other by a distance D.

【0043】主に図1を参照して、素子分離絶縁層3と
+ 不純物領域1aとにより電気的に分離された半導体
基板2の表面に、フォトダイオードPDと転送スイッチ
M1とリセットスイッチM2とが並んで配置されてい
る。
Referring mainly to FIG. 1, a photodiode PD, a transfer switch M1, and a reset switch M2 are provided on a surface of a semiconductor substrate 2 electrically separated by an element isolation insulating layer 3 and ap + impurity region 1a. Are arranged side by side.

【0044】主に図1と図3とを参照して、フォトダイ
オードPDは、半導体基板2のp型領域とn型不純物領
域4とのpn接合により構成されている。このn型不純
物領域4の上部にはp型不純物領域5が形成されてい
る。このp型不純物領域5は、半導体基板2のp型領域
とn型不純物領域4とのpn接合の空乏層が半導体基板
2の表面に達しないような濃度で構成されている。この
p型不純物領域105により半導体基板2の表面近傍に
存在する欠陥などが空乏層内に取込まれることが防止さ
れるため、これに起因した暗電流を抑制することができ
る。
Referring mainly to FIGS. 1 and 3, the photodiode PD is formed by a pn junction between a p-type region and an n-type impurity region 4 of the semiconductor substrate 2. Above the n-type impurity region 4, a p-type impurity region 5 is formed. The p-type impurity region 5 has such a concentration that a depletion layer of a pn junction between the p-type region and the n-type impurity region 4 of the semiconductor substrate 2 does not reach the surface of the semiconductor substrate 2. Since the p-type impurity region 105 prevents defects or the like existing near the surface of the semiconductor substrate 2 from being taken into the depletion layer, it is possible to suppress dark current caused by the defects.

【0045】転送スイッチM1は、n型ソース領域4と
n型ドレイン(FD)領域6aと、ゲート電極層8aと
を有している。n型ソース領域4とn型ドレイン領域6
aとは所定の距離を隔てるように半導体基板2の表面に
形成されている。ゲート電極層8aは、n型ソース領域
4とn型ドレイン領域6aとに挟まれる領域上にゲート
絶縁層7を介して形成されている。なお、フォトダイオ
ードPDのn型不純物領域4と転送スイッチM1のn型
ソース領域4とは同一の不純物領域より構成されてい
る。
The transfer switch M1 has an n-type source region 4, an n-type drain (FD) region 6a, and a gate electrode layer 8a. N-type source region 4 and N-type drain region 6
a is formed on the surface of the semiconductor substrate 2 at a predetermined distance. The gate electrode layer 8a is formed on a region sandwiched between the n-type source region 4 and the n-type drain region 6a via the gate insulating layer 7. Note that the n-type impurity region 4 of the photodiode PD and the n-type source region 4 of the transfer switch M1 are formed of the same impurity region.

【0046】主に図1を参照して、リセットスイッチM
2は、1対のn型ソース/ドレイン領域6aとゲート電
極層8bとを有している。1対のn型ソース/ドレイン
領域6aは互いに所定の距離を隔てるように半導体基板
2の表面に形成されている。ゲート電極層8bは、1対
のn型ソース/ドレイン領域6aに挟まれる領域上にゲ
ート絶縁層(図示せず)を介して形成されている。な
お、転送スイッチM1のn型ドレイン領域6aとリセッ
トスイッチM2の1対のソース/ドレイン領域6aの一
方とは同一の不純物領域より構成されている。
Referring mainly to FIG. 1, reset switch M
2 has a pair of n-type source / drain regions 6a and a gate electrode layer 8b. A pair of n-type source / drain regions 6a are formed on the surface of semiconductor substrate 2 at a predetermined distance from each other. Gate electrode layer 8b is formed on a region interposed between a pair of n-type source / drain regions 6a via a gate insulating layer (not shown). Note that the n-type drain region 6a of the transfer switch M1 and one of the pair of source / drain regions 6a of the reset switch M2 are formed of the same impurity region.

【0047】図1〜図3を参照して、表面全面を覆うよ
うに層間絶縁膜9が形成されており、この層間絶縁膜9
には所望の開口9a、9bが形成されている。この開口
9a、9bを通じてゲート電極層8a、8bの各々と電
気的に接続するように配線層10などが形成されてい
る。なお、ここでは説明の便宜上、ゲート電極層8bに
接続される配線層の図示は省略されている。
Referring to FIGS. 1 to 3, interlayer insulating film 9 is formed to cover the entire surface.
Are formed with desired openings 9a and 9b. The wiring layer 10 and the like are formed so as to be electrically connected to the gate electrode layers 8a and 8b through the openings 9a and 9b. Here, for convenience of explanation, illustration of a wiring layer connected to the gate electrode layer 8b is omitted.

【0048】次に、本実施の形態における不純物濃度分
布について説明する。図4と図5とは、図2の211−
211線と212−212線とに沿う部分の半導体基板
内の不純物濃度分布を示す図である。
Next, the impurity concentration distribution in this embodiment will be described. FIGS. 4 and 5 correspond to FIG.
FIG. 11 is a diagram showing impurity concentration distribution in the semiconductor substrate at a portion along line 211 and line 212-212.

【0049】図2、図4および図5を参照して、半導体
基板2は1×1015〜1×1017cm-3程度の不純物濃
度を有しており、p+ 不純物領域1aは1×1016〜1
×1018cm-3程度の不純物濃度を有している。またp
+ 不純物領域1aの端部Epから素子分離絶縁層3の端
部Eまでの距離Dはたとえば0.2〜0.3μmであ
る。ここでp+ 不純物領域1aの端部Epとは、図5に
示すようにp+ 不純物領域1aの不純物濃度が半導体基
板2の不純物濃度と実質的に等しくなる部分のことであ
る。
[0049] Figure 2, with reference to FIGS. 4 and 5, the semiconductor substrate 2 has an impurity concentration of about 1 × 10 15 ~1 × 10 17 cm -3, p + impurity region 1a is 1 × 10 16 -1
It has an impurity concentration of about × 10 18 cm −3 . Also p
+ Distance D from end Ep of impurity region 1a to end E of element isolation insulating layer 3 is, for example, 0.2 to 0.3 μm. Here, the end Ep of the p + impurity region 1a is a portion where the impurity concentration of the p + impurity region 1a is substantially equal to the impurity concentration of the semiconductor substrate 2, as shown in FIG.

【0050】次に、本実施の形態の製造方法について説
明する。図6〜図9は、本発明の実施の形態1における
半導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面図であ
る。図6を参照して、半導体基板2の表面上に下敷き酸
化膜11とシリコン窒化膜12とが順次積層して形成さ
れる。
Next, the manufacturing method of the present embodiment will be described. 6 to 9 are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps. Referring to FIG. 6, an underlying oxide film 11 and a silicon nitride film 12 are sequentially laminated on the surface of semiconductor substrate 2.

【0051】図7を参照して、シリコン窒化膜12上
に、通常の写真製版技術を用いてフォトレジストパター
ン13が形成される。このレジストパターン13をマス
クとしてシリコン窒化膜12をエッチングすることで、
シリコン窒化膜12がパターニングされる。
Referring to FIG. 7, a photoresist pattern 13 is formed on silicon nitride film 12 by using a usual photolithography technique. By etching the silicon nitride film 12 using the resist pattern 13 as a mask,
The silicon nitride film 12 is patterned.

【0052】図8を参照して、レジストパターン13を
残した状態で、ボロン(B)などのp型不純物(イオ
ン)が斜めイオン注入される。このイオン注入の角度θ
は、半導体基板2の表面の垂線に対して30°以上60
°以下である。斜め注入により、ボロンがシリコン窒化
膜12の下側領域にまで注入される。この後、レジスト
パターン13が除去されて、熱酸化処理が施される。そ
して、シリコン窒化膜12および下敷き酸化膜11が除
去される。
Referring to FIG. 8, with the resist pattern 13 left, a p-type impurity (ion) such as boron (B) is obliquely implanted. Angle of this ion implantation θ
Is 30 ° or more with respect to a perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 2.
° or less. By oblique implantation, boron is implanted into the lower region of the silicon nitride film 12. Thereafter, the resist pattern 13 is removed and a thermal oxidation process is performed. Then, silicon nitride film 12 and underlying oxide film 11 are removed.

【0053】図9を参照して、上記の熱酸化処理によ
り、半導体基板2の表面にシリコン酸化膜よりなる素子
分離絶縁層3とp+ 不純物領域1aとが形成される。こ
のp+不純物領域1aは、素子分離絶縁層3の下面に接
し、かつ端部Epが素子分離絶縁層3の端部Eから距離
Dだけ離れるように形成される。
Referring to FIG. 9, an element isolation insulating layer 3 made of a silicon oxide film and ap + impurity region 1a are formed on the surface of semiconductor substrate 2 by the above-described thermal oxidation process. The p + impurity region 1a is formed so as to be in contact with the lower surface of the element isolation insulating layer 3 and to have an end Ep separated from the end E of the element isolation insulating layer 3 by a distance D.

【0054】この後、ゲート絶縁層7、ゲート電極層8
a、8b、n型ソース領域4、n型ドレイン領域6a、
p型不純物領域5、層間絶縁膜9、配線層10などが形
成されて、図1〜図3に示す本実施の形態の半導体装置
が完成する。
Thereafter, the gate insulating layer 7, the gate electrode layer 8
a, 8b, n-type source region 4, n-type drain region 6a,
The p-type impurity region 5, the interlayer insulating film 9, the wiring layer 10, and the like are formed, and the semiconductor device of the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is completed.

【0055】本実施の形態では、ゲート電極層8aの下
にてp+ 不純物領域1aが、素子分離絶縁層3の端部E
から転送スイッチM1の形成領域側へ延びているため、
素子分離絶縁層3形成時のストレスに起因した暗電流の
発生を抑制することができる。以下、そのことについて
説明する。
In the present embodiment, the p + impurity region 1a is formed below the gate electrode layer 8a by the end E of the element isolation insulating layer 3.
Extending to the formation area side of the transfer switch M1 from
It is possible to suppress generation of dark current due to stress at the time of forming the element isolation insulating layer 3. Hereinafter, this will be described.

【0056】図10は、図1の転送スイッチM1のゲー
ト部を拡大して示す平面図である。図10を参照して、
上述したようにゲート電極層8aの下側においてp+
純物領域1aが形成されている。このため、ゲート電極
層8aの下側領域において転送スイッチM1のソース領
域4もしくはドレイン領域6aの端部と素子分離絶縁層
3の端部Eとの間に距離Dを確保することができる。ま
たp+ 不純物領域1aは、半導体基板2よりも不純物濃
度が高いため、その内部では半導体基板2内よりも空乏
層が延びにくい。よって、ソース領域4もしくはドレイ
ン領域6aとp + 不純物領域1aとのpn接合部から延
びる空乏層50は、p+ 不純物領域1aにより素子分離
絶縁層3の端部Eに達することが抑制される。したがっ
て、素子分離絶縁層3形成時のストレスにより素子分離
絶縁層3の端部近傍に発生した結晶欠陥などがこの空乏
層50内に取込まれることが抑制される。結果として暗
電流の発生を抑制することができ、センサの特性を向上
させることが可能となる。
FIG. 10 is a circuit diagram of the transfer switch M1 shown in FIG.
It is a top view which expands and shows a G part. Referring to FIG.
As described above, under the gate electrode layer 8a, p+Unfortunate
A pure region 1a is formed. Therefore, the gate electrode
In the lower region of the layer 8a, the source region of the transfer switch M1
Region 4 or end of drain region 6a and element isolation insulating layer
A distance D can be ensured between the end portion 3 and the end E. Ma
P+The impurity region 1a has a higher impurity concentration than the semiconductor substrate 2.
Is more depleted in the semiconductor substrate 2 than in the semiconductor substrate 2
The layer is difficult to extend. Therefore, the source region 4 or the drain
Region 6a and p +Extending from the pn junction with impurity region 1a
The depletion layer 50 is p+Element isolation by impurity region 1a
Reaching the end E of the insulating layer 3 is suppressed. Accordingly
To separate the elements due to stress at the time of forming the element isolation insulating layer 3.
Crystal defects and the like generated near the end of the insulating layer 3 cause this depletion.
Entrapment in the layer 50 is suppressed. Dark as a result
Current generation can be suppressed, improving sensor characteristics
It is possible to do.

【0057】また、PD領域およびFD領域の周囲にも
+ 不純物領域1aが形成されることにより、これらの
領域においても素子分離絶縁層3形成時のストレスに起
因した暗電流の発生を抑制することもできる。
Since p + impurity region 1a is also formed around PD region and FD region, generation of dark current due to stress at the time of forming element isolation insulating layer 3 is also suppressed in these regions. You can also.

【0058】実施の形態2 図11は、本発明の実施の形態2における半導体装置の
構成を概略的に示す平面図である。図12と図13と
は、図11の201−201線と202−202線とに
沿う概略断面図である。
Second Embodiment FIG. 11 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. 12 and 13 are schematic cross-sectional views taken along lines 201-201 and 202-202 of FIG.

【0059】図11〜図13を参照して、本実施の形態
では、実施の形態1の構成と比較して、p+ 不純物領域
1cを新たに設けたことおよびp+ 不純物領域1bの形
状を変えたことが異なる。
Referring to FIGS. 11 to 13, the present embodiment differs from the structure of the first embodiment in that a new p + impurity region 1c is provided and the shape of p + impurity region 1b is changed. What changed is different.

【0060】主に図11と図12とを参照して、p+
純物領域1cは、半導体基板2の不純物濃度より高い不
純物濃度を有し、かつゲート電極層8aの下側に位置す
るように形成される。このp+ 不純物領域1cは、素子
分離絶縁層3の端部Eから転送スイッチM1の形成領域
側へ半導体基板2の表面において延びるように形成され
ている。このため、素子分離絶縁層3の端部Eからp+
不純物領域1cの端部Epまでの距離Dはたとえば0.
2〜0.3μmである。
Referring mainly to FIGS. 11 and 12, p + impurity region 1c has an impurity concentration higher than that of semiconductor substrate 2 and is located below gate electrode layer 8a. It is formed. The p + impurity region 1c is formed so as to extend from the end E of the element isolation insulating layer 3 to the formation region side of the transfer switch M1 on the surface of the semiconductor substrate 2. For this reason, from the end E of the element isolation insulating layer 3, p +
The distance D to the end Ep of the impurity region 1c is, for example, 0.
2 to 0.3 μm.

【0061】主に図12と図13とを参照して、p+
純物領域1bは、半導体基板2の不純物濃度より高い不
純物濃度を有し、かつ素子分離絶縁層3の下面に接する
ように形成されている。
Referring mainly to FIGS. 12 and 13, p + impurity region 1b has an impurity concentration higher than that of semiconductor substrate 2 and is formed so as to be in contact with the lower surface of element isolation insulating layer 3. Have been.

【0062】なお、これ以外の構成については、上述し
た実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
The remaining structure is almost the same as that of the first embodiment described above, and therefore, the same members are denoted by the same reference characters and description thereof will not be repeated.

【0063】次に、本実施の形態における不純物濃度分
布について説明する。図14と図15とは、図12の2
11−211線と212−212線とに沿う部分の半導
体基板内の不純物濃度分布を示す図である。
Next, the impurity concentration distribution in this embodiment will be described. FIG. 14 and FIG.
It is a figure which shows the impurity concentration distribution in the semiconductor substrate of the part which follows the 11-211 line and the 212-212 line.

【0064】図12、図14および図15を参照して、
半導体基板2は1×1015〜1×1017cm-3程度の不
純物濃度を有しており、p+ 不純物領域1cは1×10
17〜1×1019cm-3程度の不純物濃度を有している。
Referring to FIG. 12, FIG. 14 and FIG.
The semiconductor substrate 2 has an impurity concentration of about 1 × 10 15 to 1 × 10 17 cm −3 , and the p + impurity
It has an impurity concentration of about 17 to 1 × 10 19 cm −3 .

【0065】なお、距離Dを規定するp+ 不純物領域1
cの端部Epとは、図15に示すようにp+ 不純物領域
1cの不純物濃度が半導体基板2の不純物濃度と実質的
に等しくなる部分のことである。
Note that p + impurity region 1 defining distance D
The end Ep of c is a portion where the impurity concentration of the p + impurity region 1c becomes substantially equal to the impurity concentration of the semiconductor substrate 2 as shown in FIG.

【0066】次に本実施の形態の製造方法について説明
する。図16〜図19は、本発明の実施の形態2におけ
る半導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面図であ
る。本実施の形態の製造方法は、まず図6と図7とに示
す実施の形態1と同様の工程を経る。この後、図16を
参照して、シリコン窒化膜12とレジストパターン13
とをマスクとして、Bなどのp型不純物が半導体基板2
の表面に対してほぼ垂直にイオン注入される。この後、
レジストパターン13を除去して、熱酸化処理が施され
る。そして、シリコン窒化膜12および下敷き酸化膜1
1が除去される。
Next, the manufacturing method of the present embodiment will be described. 16 to 19 are schematic sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention in the order of steps. The manufacturing method of the present embodiment first performs the same steps as those of the first embodiment shown in FIGS. Thereafter, referring to FIG. 16, silicon nitride film 12 and resist pattern 13 are formed.
Is used as a mask, and a p-type impurity such as B
Is substantially perpendicular to the surface of the substrate. After this,
The resist pattern 13 is removed, and a thermal oxidation process is performed. Then, the silicon nitride film 12 and the underlying oxide film 1
1 is removed.

【0067】図17を参照して、上記の熱酸化処理によ
り、半導体基板2の表面にシリコン酸化膜よりなる素子
分離絶縁層3とp+ 不純物領域1cとが形成される。
Referring to FIG. 17, an element isolation insulating layer 3 made of a silicon oxide film and ap + impurity region 1c are formed on the surface of semiconductor substrate 2 by the above-described thermal oxidation process.

【0068】図18を参照して、通常の写真製版技術に
より、半導体基板2の表面に、レジストパターン14a
が形成される。このレジストパターン14aは、図20
に示すように転送スイッチM1のゲート電極層が形成さ
れる領域近傍の素子分離絶縁層3の端部E付近を開口す
るよう形成される。なお、図18は図20の201−2
01線に沿う断面に対応する。
Referring to FIG. 18, the resist pattern 14a is formed on the surface of the semiconductor substrate 2 by a normal photolithography technique.
Is formed. This resist pattern 14a is formed as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the transfer switch M1 is formed so as to open near the end E of the element isolation insulating layer 3 near the region where the gate electrode layer is formed. In addition, FIG.
Corresponds to the cross section along line 01.

【0069】このレジストパターン14aをマスクとし
てたとえばボロン(B)またはフッ化ボロン(BF2
などのp型不純物が、たとえば1×1013〜1×1015
cm -2程度のドープ量でイオン注入される。これによ
り、素子分離絶縁層3の端部Eに隣接する半導体基板2
の表面にp+ 不純物領域1cが形成される。
Using this resist pattern 14a as a mask
For example, boron (B) or boron fluoride (BF)Two)
Such as 1 × 1013~ 1 × 1015
cm -2Ions are implanted with a moderate doping amount. This
The semiconductor substrate 2 adjacent to the end E of the element isolation insulating layer 3.
P on the surface of+Impurity region 1c is formed.

【0070】図19を参照して、この後、ゲート絶縁層
7とゲート電極層8aとが形成される。
Referring to FIG. 19, thereafter, gate insulating layer 7 and gate electrode layer 8a are formed.

【0071】さらに、n型ソース領域4、n型ドレイン
領域6a、p型不純物領域5、層間絶縁膜9、配線層1
0などが形成されて図11〜図13に示す本実施の形態
の半導体装置が完成する。
Further, n-type source region 4, n-type drain region 6a, p-type impurity region 5, interlayer insulating film 9, wiring layer 1
0 and the like are formed to complete the semiconductor device of the present embodiment shown in FIGS.

【0072】本実施の形態においても、ゲート電極層8
aの下にてp+ 不純物領域1cが、素子分離絶縁層3の
端部Eから転送スイッチM1の形成領域側へ半導体基板
2の表面において延びている。このため、実施の形態1
と同様、空乏層が素子分離絶縁層3の端部E側へ延びる
のを抑制でき、それにより暗電流の発生を抑制すること
が可能となる。
In this embodiment, the gate electrode layer 8
Under a, ap + impurity region 1c extends from the end E of the element isolation insulating layer 3 toward the formation region of the transfer switch M1 on the surface of the semiconductor substrate 2. Therefore, the first embodiment
Similarly to the case described above, the extension of the depletion layer toward the end E of the element isolation insulating layer 3 can be suppressed, whereby the occurrence of dark current can be suppressed.

【0073】また本実施の形態では、p+ 不純物領域1
cをレジストパターン14aをマスクとして形成できる
ため、レジストパターン14aの形状を変更すること
で、p + 不純物領域1cの形状を任意に設定することが
できる。
In the present embodiment, p+Impurity region 1
c can be formed using the resist pattern 14a as a mask.
Therefore, it is necessary to change the shape of the resist pattern 14a.
And p +It is possible to arbitrarily set the shape of the impurity region 1c.
it can.

【0074】実施の形態3 図21は、本発明の実施の形態3における半導体装置の
構成を概略的に示す平面図である。図22は、図21の
202−202線に沿う概略断面図である。
Third Embodiment FIG. 21 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 22 is a schematic sectional view taken along the line 202-202 in FIG.

【0075】図21と図22とを参照して、本実施の形
態の構成は、実施の形態2の構成と比較して、p+ 不純
物領域1cがPD領域およびFD領域においても素子分
離絶縁層3の端部Eに隣接する半導体基板2の表面に形
成されている点で異なる。また図21の201−201
線に沿う断面構造は、実施の形態2の図12に示す構成
とほぼ同じであり、またその不純物濃度分布についても
同じである。
Referring to FIGS. 21 and 22, the structure of the present embodiment is different from the structure of the second embodiment in that the p + impurity region 1c has an element isolation insulating layer even in the PD region and the FD region. 3 in that it is formed on the surface of the semiconductor substrate 2 adjacent to the end E of the third substrate 3. Also, 201-201 of FIG.
The cross-sectional structure along the line is almost the same as the structure shown in FIG. 12 of the second embodiment, and the same is true of the impurity concentration distribution.

【0076】なお、これ以外の構成については、上述し
た実施の形態2の構成とほぼ同じであるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
The remaining structure is almost the same as that of the second embodiment, and therefore, the same members are denoted by the same reference characters and description thereof will not be repeated.

【0077】次に本実施の形態の製造方法について説明
する。図23と図24とは、本発明の実施の形態3にお
ける半導体装置の製造方法を示す概略断面図と平面図で
ある。なお図23(a)は図24の201−201線に
沿う概略断面図に対応し、図23(b)は図24の20
2−202線に沿う概略断面図に対応する。
Next, the manufacturing method of the present embodiment will be described. 23 and 24 are a schematic cross-sectional view and a plan view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 23A corresponds to a schematic sectional view taken along the line 201-201 in FIG. 24, and FIG.
It corresponds to a schematic sectional view along line 2-202.

【0078】本実施の形態の製造方法は、実施の形態2
の製造方法と比較して、p+ 不純物領域1cの形成方法
において異なる。
The manufacturing method of this embodiment is the same as that of Embodiment 2
In the method of forming p + impurity region 1c, as compared with the method of the first embodiment.

【0079】本実施の形態では、p+ 不純物領域1cの
形成にあたり、まず図23および図24に示すようなレ
ジストパターン14bが形成される。このレジストパタ
ーン14bは、転送スイッチM1のゲート電極層の形成
領域だけでなく、PD領域およびFD領域においても、
素子分離絶縁層3の端部E付近を開口するように形成さ
れる。そして、このレジストパターン14bをマスクと
してたとえばBまたはBF2 などのp型不純物をイオン
注入することによりp+ 不純物領域1cが形成される。
In this embodiment, when forming p + impurity region 1c, first, a resist pattern 14b as shown in FIGS. 23 and 24 is formed. The resist pattern 14b is formed not only in the formation region of the gate electrode layer of the transfer switch M1, but also in the PD region and the FD region.
The element isolation insulating layer 3 is formed so as to open near the end E. Then, p + impurity region 1c is formed by ion-implanting a p-type impurity such as B or BF 2 using the resist pattern 14b as a mask.

【0080】なお、これ以外の製造工程については実施
の形態2とほぼ同じであるため、その説明を省略する。
The other manufacturing steps are almost the same as those in the second embodiment, and the description is omitted.

【0081】本実施の形態では、転送スイッチM1のゲ
ート電極層8aの下にp+ 不純物領域1cが形成されて
いるため、実施の形態1および2と同様、暗電流の発生
を抑制することができる。
In the present embodiment, the p + impurity region 1c is formed below the gate electrode layer 8a of the transfer switch M1, so that generation of dark current can be suppressed as in the first and second embodiments. it can.

【0082】またp+ 不純物領域1cは、PD領域およ
びFD領域において素子分離絶縁層3の端部Eに隣接す
る半導体基板2の表面にも分布しているため、PD領域
およびFD領域での暗電流の発生を抑制する効果もあ
る。
The p + impurity region 1c is also distributed on the surface of the semiconductor substrate 2 adjacent to the end E of the element isolation insulating layer 3 in the PD region and the FD region. There is also an effect of suppressing generation of current.

【0083】実施の形態4 図25は、本発明の実施の形態4における半導体装置の
構成を概略的に示す平面図である。図26は図25の2
01−201線に沿う概略断面図である。
Fourth Embodiment FIG. 25 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 26 is a sectional view of FIG.
It is a schematic sectional drawing which follows the 01-201 line.

【0084】図25と図26とを参照して、本実施の形
態では、実施の形態2の構成と比較して、転送スイッチ
M1のゲート電極層8aの形状が異なる。このゲート電
極層8aは、長手方向の一方端が素子分離絶縁層3の端
部E上に乗り上げておらず、その端面はp+ 不純物領域
1cの真上に位置している。つまりゲート電極層8aの
一方端側の端面は素子分離絶縁層3の端部Eとの間に間
隔を有するように形成されている。このような構成とす
ることにより、転送スイッチM1部分の素子分離を素子
分離絶縁層3で行なうのではなく、pn接合による分離
とすることができる。なお、図25の202−202線
に沿う断面は、図3に示す断面構造に対応する。
Referring to FIGS. 25 and 26, the present embodiment differs from the configuration of the second embodiment in the shape of gate electrode layer 8a of transfer switch M1. One end of the gate electrode layer 8a in the longitudinal direction does not run over the end E of the element isolation insulating layer 3, and the end face is located immediately above the p + impurity region 1c. That is, the end face on one end side of the gate electrode layer 8 a is formed so as to have a space between the end face E of the element isolation insulating layer 3. With this configuration, the transfer switch M1 can be separated by a pn junction instead of being separated by the element isolation insulating layer 3. The cross section along the line 202-202 in FIG. 25 corresponds to the cross-sectional structure shown in FIG.

【0085】なお、これ以外の構成については、上述し
た実施の形態2の構成とほぼ同じであるため、同一の部
材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
The remaining structure is substantially the same as the structure of the second embodiment described above. Therefore, the same members are denoted by the same reference characters and description thereof will not be repeated.

【0086】次に本実施の形態の製造方法について説明
する。図27は、本発明の実施の形態4における半導体
装置の製造方法を示す概略断面図である。本実施の形態
の製造方法は、実施の形態2の製造方法と比較して、転
送スイッチM1のゲート電極層8aの形成方法において
異なる。
Next, the manufacturing method of the present embodiment will be described. FIG. 27 is a schematic sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. The manufacturing method of the present embodiment differs from the manufacturing method of the second embodiment in the method of forming the gate electrode layer 8a of the transfer switch M1.

【0087】本実施の形態では、ゲート電極層8aは、
図27に示すように、一方端部が素子分離絶縁層3上に
乗り上げず、かつその一方端部の端面がp+ 不純物領域
1cの真上に位置するようにパターニングされて形成さ
れる。
In the present embodiment, the gate electrode layer 8a
As shown in FIG. 27, it is formed by patterning such that one end does not run on element isolation insulating layer 3 and the end face of one end is located directly above p + impurity region 1c.

【0088】なお、これ以外の製造工程については実施
の形態2とほぼ同じであるため、その説明を省略する。
The other manufacturing steps are almost the same as those in the second embodiment, and therefore, the description thereof is omitted.

【0089】本実施の形態では、転送スイッチM1のゲ
ート電極層8aの下にp+ 不純物領域1cが形成されて
いるため、実施の形態1〜3と同様、暗電流の発生を抑
制することができる。
In the present embodiment, the p + impurity region 1c is formed below the gate electrode layer 8a of the transfer switch M1, so that the occurrence of dark current can be suppressed as in the first to third embodiments. it can.

【0090】また、ゲート電極層8aの端面が素子分離
絶縁層3の端部Eと間隔を有しているため、この部分に
おいてpn接合による素子間の分離を行なうことができ
る。
Further, since the end face of the gate electrode layer 8a is spaced from the end E of the element isolation insulating layer 3, the element can be separated by a pn junction in this part.

【0091】実施の形態5 図28は、本発明の実施の形態5における半導体装置の
構成を概略的に示す平面図である。図28を参照して、
本実施の形態では、実施の形態4の構成と比較して、p
+ 不純物領域1cがPD領域およびFD領域においても
素子分離絶縁層3の端部Eに隣接する半導体基板2の表
面に形成されている点で異なる。また図28の201−
201線に沿う断面構造は、図12に示す構成とほぼ同
じであり、202−202線に沿う断面構造は図22に
示す構成とほぼ同じである。
Fifth Embodiment FIG. 28 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention. Referring to FIG.
In the present embodiment, compared to the configuration of the fourth embodiment, p
+ The difference is that impurity region 1c is formed on the surface of semiconductor substrate 2 adjacent to end E of element isolation insulating layer 3 also in the PD region and the FD region. In addition, 201- in FIG.
The cross-sectional structure along the line 201 is almost the same as the configuration shown in FIG. 12, and the cross-sectional structure along the line 202-202 is almost the same as the configuration shown in FIG.

【0092】なお、これ以外の構成については、上述し
た実施の形態4とほぼ同じであるため、同一の部材につ
いては同一の符号を付し、その説明を省略する。
The remaining structure is almost the same as that of the above-described fourth embodiment, so that the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0093】次に、本実施の形態の製造方法について説
明する。本実施の形態の製造方法は、実施の形態4の製
造方法と比較して、p+ 不純物領域1cの形成方法にお
いて異なる。
Next, the manufacturing method of the present embodiment will be described. The manufacturing method of the present embodiment is different from the manufacturing method of the fourth embodiment in the method of forming p + impurity region 1c.

【0094】本実施の形態では、p+ 不純物領域1cの
形成にあたり、まず図23および図24に示すようなレ
ジストパターン14bが形成される。このレジストパタ
ーン14bは、転送スイッチM1のゲート電極層の形成
領域だけでなく、PD領域およびFD領域においても、
素子分離絶縁層3の端部E付近を開口するように形成さ
れる。そして、このレジストパターン14bをマスクと
してたとえばBまたはBF2 などのp型不純物をイオン
注入することによりp+ 不純物領域1cが形成される。
In the present embodiment, in forming p + impurity region 1c, first, a resist pattern 14b as shown in FIGS. 23 and 24 is formed. The resist pattern 14b is formed not only in the formation region of the gate electrode layer of the transfer switch M1, but also in the PD region and the FD region.
The element isolation insulating layer 3 is formed so as to open near the end E. Then, p + impurity region 1c is formed by ion-implanting a p-type impurity such as B or BF 2 using the resist pattern 14b as a mask.

【0095】なお、これ以外の製造工程については実施
の形態4とほぼ同じであるため、その説明を省略する。
The other manufacturing steps are almost the same as those in the fourth embodiment, and the description is omitted.

【0096】本実施の形態では、転送スイッチM1のゲ
ート電極層8aの下にp+ 不純物領域1cが形成されて
いるため、実施の形態1〜4と同様、暗電流の発生を抑
制することができる。
In the present embodiment, the p + impurity region 1c is formed under the gate electrode layer 8a of the transfer switch M1, so that the occurrence of dark current can be suppressed as in the first to fourth embodiments. it can.

【0097】またp+ 不純物領域1cが、PD領域およ
びFD領域において素子分離絶縁層3の端部Eに隣接す
る半導体基板2の表面にも分布しているため、実施の形
態3と同様、PD領域およびFD領域での暗電流の発生
を抑制する効果もある。
Since the p + impurity region 1c is also distributed on the surface of the semiconductor substrate 2 adjacent to the end E of the element isolation insulating layer 3 in the PD region and the FD region, similar to the third embodiment, There is also an effect of suppressing generation of dark current in the region and the FD region.

【0098】また、ゲート電極層8aの端面が素子分離
絶縁層3の端部Eと間隔を有しているため、この部分に
おいてpn接合による素子間の分離を行なうことができ
る。
Since the end face of the gate electrode layer 8a is spaced from the end E of the element isolation insulating layer 3, separation between elements by pn junction can be performed at this portion.

【0099】実施の形態6 図29は、本発明の実施の形態6における半導体装置の
構成を概略的に示す平面図である。図30は、図29の
201−201線に沿う概略断面図である。
Sixth Embodiment FIG. 29 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 30 is a schematic cross-sectional view along the line 201-201 in FIG.

【0100】図29と図30とを参照して、本実施の形
態では、実施の形態4と比較して、転送スイッチM1の
ゲート電極層8aの形状が異なる。転送スイッチM1の
ゲート電極層8aは、長手方向の両端部が素子分離絶縁
層3の端部E上に乗り上げておらず、かつその両端部の
各端面はp+ 不純物領域1c上に位置しかつ分離絶縁層
3の端部Eと間隔を有している。このような構成とする
ことにより、転送スイッチM1の素子分離がすべてpn
接合で構成されることになる。また図29の202−2
02線に沿う断面構造は、図13に示す構成とほぼ同じ
である。
Referring to FIGS. 29 and 30, in the present embodiment, the shape of gate electrode layer 8a of transfer switch M1 is different from that in the fourth embodiment. In the gate electrode layer 8a of the transfer switch M1, both ends in the longitudinal direction do not ride on the end E of the element isolation insulating layer 3, and each end face of each end is located on the p + impurity region 1c; It has an interval from the end E of the isolation insulating layer 3. With such a configuration, the element isolation of the transfer switch M1 is all pn.
It will be composed of junctions. 29-2 in FIG.
The cross-sectional structure along the line 02 is almost the same as the configuration shown in FIG.

【0101】なお、これ以外の構成については、上述し
た実施の形態4とほぼ同じであるため、同一の部材につ
いては同一の符号を付し、その説明を省略する。
The remaining structure is substantially the same as that of the above-described fourth embodiment. Therefore, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

【0102】次に、本実施の形態の製造方法について説
明する。図31と図32とは、本発明の実施の形態6に
おける半導体装置の製造方法を工程順に示す概略断面図
である。本実施の形態の製造方法は、まず図6と図7と
に示す工程を経た後、図16と図17とに示す工程を経
る。この後、図31を参照して、半導体基板2上にレジ
ストパターン14cが形成される。このレジストパター
ン14cは、図33に示すように転送スイッチM1のゲ
ート電極が形成されるべき領域近傍における素子分離絶
縁層3の端部E付近のみを開口するように形成される。
このレジストパターン14cをマスクとしてBまたはB
2 などのp型不純物がイオン注入される。これによ
り、素子分離絶縁層3の端部Eに隣接する半導体基板2
の表面にp+ 不純物領域1cが形成される。
Next, the manufacturing method of the present embodiment will be described. FIGS. 31 and 32 are schematic sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device in the sixth embodiment of the present invention in the order of steps. The manufacturing method according to the present embodiment goes through the steps shown in FIGS. 6 and 7 and then the steps shown in FIGS. 16 and 17. Thereafter, referring to FIG. 31, a resist pattern 14c is formed on semiconductor substrate 2. This resist pattern 14c is formed so as to open only near the end E of the element isolation insulating layer 3 near the region where the gate electrode of the transfer switch M1 is to be formed, as shown in FIG.
Using this resist pattern 14c as a mask, B or B
A p-type impurity such as F 2 is ion-implanted. Thus, the semiconductor substrate 2 adjacent to the end E of the element isolation insulating layer 3
P + impurity region 1c is formed on the surface of.

【0103】図32を参照して、半導体基板2の表面上
に、ゲート絶縁層7を介して転送スイッチM1のゲート
電極層8aが形成される。このゲート電極層8aは、そ
の両端部が素子分離絶縁層3の端部E上に乗り上げない
ように、かつその両端部の各端面がp+ 不純物領域1c
上に位置するようにパターニングされて形成される。
Referring to FIG. 32, gate electrode layer 8a of transfer switch M1 is formed on the surface of semiconductor substrate 2 with gate insulating layer 7 interposed. The gate electrode layer 8a is formed so that both end portions do not run over the end portion E of the element isolation insulating layer 3 and each end surface of the both end portions is a p + impurity region 1c.
It is formed by being patterned so as to be located above.

【0104】この後、n型ソース領域4、n型ドレイン
領域6a、p型不純物領域5、層間絶縁膜9および配線
層10などが形成されて、図29および図30に示す本
実施の形態の半導体装置が完成する。
Thereafter, an n-type source region 4, an n-type drain region 6a, a p-type impurity region 5, an interlayer insulating film 9, a wiring layer 10 and the like are formed, and the present embodiment shown in FIGS. The semiconductor device is completed.

【0105】本実施の形態では、転送スイッチM1のゲ
ート電極層8aの下にp+ 不純物領域1cが形成されて
いるため、実施の形態1〜5と同様、暗電流の発生を抑
制することができる。
In the present embodiment, the p + impurity region 1c is formed below the gate electrode layer 8a of the transfer switch M1, so that the occurrence of dark current can be suppressed as in the first to fifth embodiments. it can.

【0106】また、ゲート電極層8の両端部の各端面が
素子分離絶縁層3の端部Eと間隔を有しているため、転
送スイッチM1の素子分離がすべてpn接合で構成され
ることになる。
Further, since each end face of both ends of the gate electrode layer 8 has a space with the end E of the element isolation insulating layer 3, the element isolation of the transfer switch M1 is entirely constituted by a pn junction. Become.

【0107】実施の形態7 図34は、本発明の実施の形態7における半導体装置の
構成を概略的に示す平面図である。
Seventh Embodiment FIG. 34 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a seventh embodiment of the present invention.

【0108】図34を参照して、本実施の形態では、実
施の形態6の構成と比較して、p+不純物領域1cの形
状が異なる。p+ 不純物領域1cは、PD領域およびF
D領域においても素子分離絶縁層3の端部Eに隣接する
半導体基板2の表面にも形成されている。また図34の
201−201線に沿う断面構造は図30に示す構成と
ほぼ同じであり、202−202線に沿う断面構造は、
図22に示す構成とほぼ同じである。
Referring to FIG. 34, the present embodiment is different from the structure of the sixth embodiment in the shape of p + impurity region 1c. The p + impurity region 1c is
In the region D, it is also formed on the surface of the semiconductor substrate 2 adjacent to the end E of the element isolation insulating layer 3. The cross-sectional structure along the line 201-201 in FIG. 34 is substantially the same as the configuration shown in FIG. 30, and the cross-sectional structure along the line 202-202 is
This is almost the same as the configuration shown in FIG.

【0109】なお、これ以外の構成については、上述し
た実施の形態6とほぼ同じであるため、同一の部材につ
いては同一の符号を付し、その説明は省略する。
The remaining structure is almost the same as that of the sixth embodiment described above, and therefore the same members are denoted by the same reference characters and description thereof will not be repeated.

【0110】次に、本実施の形態の製造方法について説
明する。図35と図36は、本発明の実施の形態7にお
ける半導体装置の製造方法を示す断面図と平面図であ
る。なお図35(a)と(b)とは、図36の201−
201線と202−202線とに沿う概略断面図であ
る。
Next, the manufacturing method of the present embodiment will be described. 35 and 36 are a cross-sectional view and a plan view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device in the seventh embodiment of the present invention. It should be noted that FIGS. 35 (a) and (b) correspond to 201- in FIG.
It is a schematic sectional drawing which follows the 201 line and the 202-202 line.

【0111】本実施の形態の製造方法は、実施の形態6
の製造工程と比較して、p+ 不純物領域1cの形成工程
において異なる。
The manufacturing method of the present embodiment is similar to that of the sixth embodiment.
In the step of forming p + impurity region 1c as compared with the manufacturing process of

【0112】本実施の形態では、p+ 不純物領域1cの
形成にあたり、まず図35および図36に示すようなレ
ジストパターン14dが形成される。レジストパターン
14dは、転送スイッチM1のゲート電極層の形成領域
だけでなく、PD領域およびFD領域においても、素子
分離絶縁層3の端部E付近を開口するように形成され
る。そして、このレジストパターン14dをマスクとし
て、たとえばBまたはBF2 などのp型不純物をイオン
注入することによりp+ 不純物領域1cが形成される。
In the present embodiment, in forming p + impurity region 1c, first, a resist pattern 14d as shown in FIGS. 35 and 36 is formed. The resist pattern 14d is formed not only in the formation region of the gate electrode layer of the transfer switch M1 but also in the PD region and the FD region so as to open near the end E of the element isolation insulating layer 3. Using this resist pattern 14d as a mask, ap + impurity region 1c is formed by ion-implanting a p-type impurity such as B or BF 2 .

【0113】なお、これ以外の本実施の形態の製造方法
は、上述した実施の形態6の製造方法と同じであるた
め、その説明を省略する。
The manufacturing method according to the present embodiment other than the above is the same as the manufacturing method according to the above-described sixth embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0114】本実施の形態では、転送スイッチM1のゲ
ート電極層8aの下にp+ 不純物領域1cが形成されて
いるため、実施の形態1〜6と同様、暗電流の発生を抑
制することができる。
In the present embodiment, the p + impurity region 1c is formed under the gate electrode layer 8a of the transfer switch M1, so that the occurrence of dark current can be suppressed as in the first to sixth embodiments. it can.

【0115】またp+ 不純物領域1cが、PD領域およ
びFD領域において素子分離絶縁層3の端部Eに隣接す
る半導体基板2の表面にも分布しているため、実施の形
態3および5と同様、PD領域およびFD領域での暗電
流の発生を抑制する効果もある。
Since p + impurity region 1c is also distributed on the surface of semiconductor substrate 2 adjacent to end E of element isolation insulating layer 3 in the PD region and FD region, the same as in the third and fifth embodiments. , PD region and FD region.

【0116】また、ゲート電極層8aの両端部の各端面
が素子分離絶縁層3の端部Eと間隔を有しているため、
転送スイッチM1の素子分離がすべてpn接合で構成さ
れることになる。
Further, since each end face of both ends of the gate electrode layer 8a is spaced from the end E of the element isolation insulating layer 3,
All the element isolations of the transfer switch M1 are configured by pn junctions.

【0117】なお、今回開示された実施の形態は全ての
点で例示であって、制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
It should be noted that the embodiment disclosed this time is an example in all respects and is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

【0118】[0118]

【発明の効果】本発明の固体撮像素子を有する半導体装
置では、高濃度不純物領域がゲート電極層下側近傍にお
いて分離絶縁層の端部に隣接するよう形成されている。
このため、分離絶縁層の端部側へ空乏層が延びることは
高濃度不純物領域により抑制される。よって、分離絶縁
層近傍の結晶欠陥などが空乏層内に取込まれ難くなり、
転送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタ部における暗
電流の発生を抑制することができ、イメージセンサの特
性の向上を図ることができる。
According to the semiconductor device having the solid-state imaging device of the present invention, the high-concentration impurity region is formed near the lower side of the gate electrode layer and adjacent to the end of the isolation insulating layer.
Therefore, the extension of the depletion layer toward the end of the isolation insulating layer is suppressed by the high-concentration impurity region. Therefore, it becomes difficult for crystal defects and the like near the isolation insulating layer to be taken into the depletion layer,
Generation of dark current in the transfer insulated gate field effect transistor portion can be suppressed, and the characteristics of the image sensor can be improved.

【0119】上記の半導体装置において好ましくは、光
電変換素子はフォトダイオードを有し、高濃度不純物領
域はフォトダイオードの形成領域内においてフォトダイ
オードの周囲を取り囲むように分離絶縁層の端部に隣接
する半導体基板の主表面に形成されている。これによ
り、フォトダイオード形成領域における分離絶縁層端部
の結晶欠陥などに起因した暗電流の発生を抑制すること
ができる。
In the above semiconductor device, preferably, the photoelectric conversion element has a photodiode, and the high-concentration impurity region is adjacent to an end of the isolation insulating layer so as to surround the photodiode in the photodiode formation region. It is formed on the main surface of the semiconductor substrate. Thus, generation of dark current due to crystal defects at the end of the isolation insulating layer in the photodiode formation region can be suppressed.

【0120】上記の半導体装置において好ましくは、高
濃度不純物領域は、分離絶縁層の下面に接するように分
離絶縁層の下側に延びて形成されている。この高濃度不
純物領域により、転送用絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタと他素子との電気的分離が図られる。
In the above-described semiconductor device, preferably, the high concentration impurity region is formed to extend below the isolation insulating layer so as to be in contact with the lower surface of the isolation insulating layer. The high-concentration impurity region achieves electrical isolation between the transfer insulated gate field effect transistor and other elements.

【0121】上記の半導体装置において好ましくは、ゲ
ート電極層は、分離絶縁層の一辺側および他辺側の双方
の端部上に乗り上げるよう形成されている。これによ
り、転送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタの素子分
離を分離絶縁層で行なうことができる。
In the above-described semiconductor device, preferably, the gate electrode layer is formed so as to ride on both ends of one side and the other side of the isolation insulating layer. Thus, element isolation of the transfer insulated gate field effect transistor can be performed by the isolation insulating layer.

【0122】上記の半導体装置において好ましくは、ゲ
ート電極層は、分離絶縁層の一辺側および他辺側の少な
くともいずれかの端部との間に間隔を有するよう形成さ
れている。これにより、転送用絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタの素子分離をpn分離で構成することができ
る。
In the above semiconductor device, preferably, the gate electrode layer is formed so as to have a space between at least one end on one side and the other side of the isolation insulating layer. Thereby, the element isolation of the transfer insulated gate field effect transistor can be configured by pn isolation.

【0123】上記の半導体装置において好ましくは、転
送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタの素子分離はp
n接合分離で行なわれる構成を有している。これによ
り、転送絶縁ゲート型電界効果トランジスタの素子分離
をpn接合分離で行なうことができる。
In the above semiconductor device, preferably, the element isolation of the transfer insulated gate field effect transistor is p
It has a configuration performed by n-junction separation. Thus, element isolation of the transfer insulated gate field effect transistor can be performed by pn junction isolation.

【0124】上記の半導体装置において好ましくは、転
送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、ゲート電極
層の下に位置する領域を挟むように半導体基板の主表面
に形成された第2導電型のソース領域およびドレイン領
域を有している。フォトダイオードは、半導体基板の第
1導電型領域とpn接合を構成する第2導電型の不純物
領域とを有している。ソース領域と第2導電型の不純物
領域とは同一の領域よりなっている。これにより、少な
い平面占有面積内においてフォトダイオードと転送用絶
縁ゲート型電界効果トランジスタとを並べて配置するこ
とが可能となる。
In the above semiconductor device, preferably, the insulated gate field effect transistor for transfer has a source region of the second conductivity type formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to sandwich a region located below the gate electrode layer. And a drain region. The photodiode has a first conductivity type region of the semiconductor substrate and a second conductivity type impurity region forming a pn junction. The source region and the second conductivity type impurity region are formed of the same region. This makes it possible to arrange the photodiode and the transfer insulated gate field effect transistor side by side within a small plane occupation area.

【0125】本発明の一の局面に従う製造方法では、斜
め注入によりイオンを注入することで、分離絶縁層の端
部に隣接する高濃度不純物領域を形成することができ
る。このため、分離絶縁層端部側への空乏層の延びは高
濃度不純物領域により抑制される。よって、分離絶縁層
の端部の結晶欠陥などが空乏層内に取込まれ難くなり、
暗電流の発生を抑制することができ、イメージセンサの
特性の向上を図ることができる。
In the manufacturing method according to one aspect of the present invention, high-concentration impurity regions adjacent to the end of the isolation insulating layer can be formed by implanting ions by oblique implantation. Therefore, the extension of the depletion layer toward the end of the isolation insulating layer is suppressed by the high concentration impurity region. Therefore, it becomes difficult for crystal defects at the end of the isolation insulating layer to be taken into the depletion layer,
Generation of dark current can be suppressed, and the characteristics of the image sensor can be improved.

【0126】本発明の一の局面に従う製造方法において
好ましくは、イオンは半導体基板の主表面の垂線に対し
て30°以上60°以下の角度で注入される。これによ
り、高濃度不純物領域を適切に形成することができる。
In the manufacturing method according to one aspect of the present invention, ions are preferably implanted at an angle of 30 ° or more and 60 ° or less with respect to a perpendicular to the main surface of the semiconductor substrate. Thereby, the high-concentration impurity region can be appropriately formed.

【0127】本発明の他の局面に従う製造方法では、マ
スクを用いてイオンを注入することにより、分離絶縁層
の端部に隣接する高濃度不純物領域を形成することがで
きる。このため、分離絶縁層端部側への空乏層の延びは
高濃度不純物領域により抑制される。よって、分離絶縁
層の端部の結晶欠陥などが空乏層内に取込まれ難くな
り、暗電流の発生を抑制することができ、イメージセン
サの特性の向上を図ることができる。
In the manufacturing method according to another aspect of the present invention, high-concentration impurity regions adjacent to the end of the isolation insulating layer can be formed by implanting ions using a mask. Therefore, the extension of the depletion layer toward the end of the isolation insulating layer is suppressed by the high concentration impurity region. Therefore, a crystal defect or the like at an end portion of the isolation insulating layer is less likely to be taken into the depletion layer, generation of dark current can be suppressed, and characteristics of the image sensor can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
構成を概略的に示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の201−201線に沿う概略断面図で
ある。
FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line 201-201 of FIG.

【図3】 図1の202−202線に沿う概略断面図で
ある。
FIG. 3 is a schematic sectional view taken along the line 202-202 in FIG. 1;

【図4】 図2の211−211線に沿う半導体基板内
の不純物濃度分布を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an impurity concentration distribution in a semiconductor substrate along a line 211-211 in FIG. 2;

【図5】 図2の212−212線に沿う半導体基板内
の不純物濃度分布を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an impurity concentration distribution in the semiconductor substrate along the line 212-212 in FIG. 2;

【図6】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a first step of the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a second step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a third step of the method for manufacturing a semiconductor device in the first embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の形態1における半導体装置の
製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing a semiconductor device in the first embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施の形態1における半導体装置
において暗電流を抑制できることを説明するための図で
ある。
FIG. 10 is a diagram illustrating that dark current can be suppressed in the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図11】 本発明の実施の形態2における半導体装置
の構成を概略的に示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図12】 図11の201−201線に沿う概略断面
図である。
FIG. 12 is a schematic sectional view taken along the line 201-201 in FIG. 11;

【図13】 図11の202−202線に沿う概略断面
図である。
FIG. 13 is a schematic sectional view taken along the line 202-202 in FIG. 11;

【図14】 図12の211−211線に沿う半導体基
板内の不純物濃度分布を示す図である。
14 is a diagram showing an impurity concentration distribution in the semiconductor substrate along the line 211-211 in FIG. 12;

【図15】 図12の212−212線に沿う半導体基
板内の不純物濃度分布を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an impurity concentration distribution in the semiconductor substrate along line 212-212 in FIG. 12;

【図16】 本発明の実施の形態2における半導体装置
の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a first step of the method for manufacturing a semiconductor device in the second embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の実施の形態2における半導体装置
の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a second step of the method for manufacturing a semiconductor device in the second embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の実施の形態2における半導体装置
の製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing a third step of the method for manufacturing a semiconductor device in the second embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の実施の形態2における半導体装置
の製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing a fourth step of the method for manufacturing a semiconductor device in the second embodiment of the present invention.

【図20】 本発明の実施の形態2における半導体装置
の製造方法で用いられるレジストパターンの様子を示す
平面図である。
FIG. 20 is a plan view showing a state of a resist pattern used in the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図21】 本発明の実施の形態3における半導体装置
の構成を概略的に示す平面図である。
FIG. 21 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図22】 図21の202−202線に沿う概略断面
図である。
FIG. 22 is a schematic sectional view taken along the line 202-202 in FIG. 21;

【図23】 本発明の実施の形態3における半導体装置
の製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 23 is a schematic sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device in the third embodiment of the present invention;

【図24】 本発明の実施の形態3における半導体装置
の製造方法で用いられるレジストパターンの様子を示す
平面図である。
FIG. 24 is a plan view showing a state of a resist pattern used in the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図25】 本発明の実施の形態4における半導体装置
の構成を概略的に示す平面図である。
FIG. 25 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図26】 図25の201−201線に沿う概略断面
図である。
26 is a schematic sectional view taken along the line 201-201 in FIG.

【図27】 本発明の実施の形態4における半導体装置
の製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 27 is a schematic sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device in the fourth embodiment of the present invention.

【図28】 本発明の実施の形態5における半導体装置
の構成を概略的に示す平面図である。
FIG. 28 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図29】 本発明の実施の形態6における半導体装置
の構成を概略的に示す平面図である。
FIG. 29 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device in a sixth embodiment of the present invention.

【図30】 図29の201−201線に沿う概略断面
図である。
FIG. 30 is a schematic sectional view taken along the line 201-201 in FIG. 29.

【図31】 本発明の実施の形態6における半導体装置
の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
FIG. 31 is a schematic cross-sectional view showing a first step of the method for manufacturing a semiconductor device in the sixth embodiment of the present invention.

【図32】 本発明の実施の形態6における半導体装置
の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
FIG. 32 is a schematic sectional view showing a second step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention;

【図33】 本発明の実施の形態6における半導体装置
の製造方法で用いられるレジストパターンの様子を示す
平面図である。
FIG. 33 is a plan view showing a state of a resist pattern used in the method for manufacturing a semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention.

【図34】 本発明の実施の形態7における半導体装置
の構成を概略的に示す平面図である。
FIG. 34 is a plan view schematically showing a configuration of a semiconductor device in a seventh embodiment of the present invention.

【図35】 本発明の実施の形態7における半導体装置
の製造方法を示す概略断面図である。
FIG. 35 is a schematic sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device in the seventh embodiment of the present invention.

【図36】 本発明の実施の形態7における半導体装置
の製造方法で用いられるレジストパターンの様子を示す
平面図である。
FIG. 36 is a plan view showing a state of a resist pattern used in the method for manufacturing a semiconductor device according to the seventh embodiment of the present invention.

【図37】 CMOS型のイメージセンサの回路構成を
示す図である。
FIG. 37 is a diagram illustrating a circuit configuration of a CMOS image sensor.

【図38】 従来の半導体装置の構成を概略的に示す平
面図である。
FIG. 38 is a plan view schematically showing a configuration of a conventional semiconductor device.

【図39】 図38の201−201線に沿う概略断面
図である。
FIG. 39 is a schematic sectional view taken along the line 201-201 in FIG. 38.

【図40】 図38の202−202線に沿う概略断面
図である。
40 is a schematic sectional view taken along the line 202-202 in FIG. 38.

【図41】 図38の転送スイッチM1のゲート電極部
を拡大して示す平面図である。
FIG. 41 is an enlarged plan view showing a gate electrode portion of the transfer switch M1 of FIG. 38;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b,1c p+ 不純物領域、2 半導体基板、
3 素子分離絶縁層、7 ゲート絶縁層、8a ゲート
電極層、4 ソース領域、6a ドレイン領域、M1
転送スイッチ、PD フォトダイオード、M3 アン
プ。
1a, 1b, 1cp + impurity region, 2 semiconductor substrate,
3 element isolation insulating layer, 7 gate insulating layer, 8a gate electrode layer, 4 source region, 6a drain region, M1
Transfer switch, PD photodiode, M3 amplifier.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M118 AA05 AB01 BA14 CA04 CA18 EA03 EA14 FA06 FA25 FA28 FA33 FA42 5F049 MA02 NA04 NA05 NB05 PA14 QA11 RA04 RA06 RA08 SE09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4M118 AA05 AB01 BA14 CA04 CA18 EA03 EA14 FA06 FA25 FA28 FA33 FA42 5F049 MA02 NA04 NA05 NB05 PA14 QA11 RA04 RA06 RA08 SE09

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光を電気信号に変換するための光電変換
素子と、前記電気信号を増幅するための増幅手段と、前
記光電変換素子で変換された前記電気信号を前記増幅手
段へ転送するスイッチとしての転送用絶縁ゲート型電界
効果トランジスタとを備えた、固体撮像素子を有する半
導体装置であって、 主表面を有する第1導電型の半導体基板と、 前記転送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタを他の素
子から電気的に分離するために前記半導体基板の主表面
に形成された分離絶縁層と、 前記分離絶縁層の互いに対向する一辺側と他辺側との間
に挟まれた前記半導体基板の主表面上に延在するように
形成された前記転送用絶縁ゲート型電界効果トランジス
タのゲート電極層と、 前記分離絶縁層の端部から前記転送用絶縁ゲート型電界
効果トランジスタの形成領域側へ延びかつ前記ゲート電
極層直下に位置するように前記半導体基板の主表面に形
成され、かつ前記半導体基板の第1導電型領域の不純物
濃度よりも高い不純物濃度を有する第1導電型の高濃度
不純物領域とを備えた、固体撮像素子を有する半導体装
置。
A photoelectric conversion element for converting light into an electric signal; an amplifying means for amplifying the electric signal; and a switch for transferring the electric signal converted by the photoelectric conversion element to the amplifying means. A semiconductor device having a solid-state image sensor, comprising: a first conductive type semiconductor substrate having a main surface; and a transfer insulated gate field effect transistor. An isolation insulating layer formed on the main surface of the semiconductor substrate to electrically isolate the semiconductor substrate from the elements of the semiconductor substrate sandwiched between one side and the other side of the isolation insulating layer facing each other. A gate electrode layer of the transfer insulated gate field effect transistor formed to extend on the main surface; and a transfer insulated gate field effect transistor from an end of the isolation insulating layer. A first conductive layer formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to extend to the side where the star is formed and located immediately below the gate electrode layer, and having an impurity concentration higher than that of the first conductivity type region of the semiconductor substrate; A semiconductor device having a solid-state imaging device, comprising: a conductive high-concentration impurity region.
【請求項2】 前記光電変換素子はフォトダイオードを
有し、 前記高濃度不純物領域は、前記フォトダイオードの形成
領域内において、前記フォトダイオードの周囲を取り囲
むように前記分離絶縁層の端部に隣接する前記半導体基
板の主表面に形成されている、請求項1に記載の固体撮
像素子を有する半導体装置。
2. The photoelectric conversion element includes a photodiode, and the high-concentration impurity region is adjacent to an end of the isolation insulating layer so as to surround a periphery of the photodiode in a region where the photodiode is formed. 2. The semiconductor device having the solid-state imaging device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed on a main surface of the semiconductor substrate.
【請求項3】 前記高濃度不純物領域は、前記分離絶縁
層の下面に接するように前記分離絶縁層の下側に延びて
形成されている、請求項1または2に記載の固体撮像素
子を有する半導体装置。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the high-concentration impurity region is formed to extend below the isolation insulating layer so as to contact a lower surface of the isolation insulating layer. Semiconductor device.
【請求項4】 前記ゲート電極層は、前記分離絶縁層の
一辺側および他辺側の双方の端部上に乗り上げるよう形
成されている、請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮
像素子を有する半導体装置。
4. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein said gate electrode layer is formed so as to ride on both ends of one side and the other side of said isolation insulating layer. A semiconductor device having:
【請求項5】 前記ゲート電極層は、前記分離絶縁層の
一辺側および他辺側の少なくともいずれかの端部との間
に間隔を有するよう形成されている、請求項1〜4のい
ずれかに記載の固体撮像素子を有する半導体装置。
5. The device according to claim 1, wherein the gate electrode layer is formed so as to have a space between at least one end of one side and the other side of the isolation insulating layer. A semiconductor device having the solid-state imaging device according to item 1.
【請求項6】 前記転送用絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタの素子分離はpn接合分離で行なわれる構成を有
している、請求項5に記載の固体撮像素子を有する半導
体装置。
6. The semiconductor device having a solid-state imaging device according to claim 5, wherein the device isolation of the insulated gate field effect transistor for transfer has a configuration in which pn junction isolation is performed.
【請求項7】 前記転送用絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタは、前記ゲート電極層の下に位置する領域を挟む
ように前記半導体基板の主表面に形成された第2導電型
のソース領域およびドレイン領域を有し、 前記フォトダイオードは、前記半導体基板の第1導電型
領域とpn接合を構成する第2導電型の不純物領域とを
有し、 前記ソース領域と前記第2導電型の不純物領域とは同一
の領域よりなっている、請求項1〜6のいずれかに記載
の固体撮像素子を有する半導体装置。
7. The source and drain regions of the second conductivity type formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to sandwich a region located below the gate electrode layer in the insulated gate field effect transistor for transfer. The photodiode has a first conductivity type region of the semiconductor substrate and a second conductivity type impurity region forming a pn junction, and the source region and the second conductivity type impurity region A semiconductor device having the solid-state imaging device according to claim 1, wherein the semiconductor device comprises the same region.
【請求項8】 光を電気信号に変換するための光電変換
素子と、前記電気信号を増幅するための増幅手段と、前
記光電変換素子で変換された前記電気信号を前記増幅手
段へ転送するスイッチとしての転送用絶縁ゲート型電界
効果トランジスタとを備えた、固体撮像素子を有する半
導体装置の製造方法であって、 第1導電型の半導体基板の主表面上にマスク層を形成
し、前記マスク層をマスクとして第1導電型のイオンを
前記半導体基板の主表面に対して斜めに注入する工程
と、 前記マスク層を残した状態で熱処理を施すことで前記マ
スク層から露出した領域に分離絶縁層を形成し、かつ前
記分離絶縁層の下面に接するとともに前記分離絶縁層の
端部から前記転送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
の形成領域側へ前記半導体基板の主表面において延びる
第1導電型の高濃度不純物領域を、前記半導体基板の第
1導電型領域の不純物濃度よりも高い不純物濃度を有す
るように形成する工程と、 前記分離絶縁層の互いに対向する一辺側と他辺側との間
に挟まれた前記半導体基板の主表面上に延在するように
前記転送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲート
電極層を形成する工程とを備えた、固体撮像素子を有す
る半導体装置の製造方法。
8. A photoelectric conversion element for converting light into an electric signal, amplification means for amplifying the electric signal, and a switch for transferring the electric signal converted by the photoelectric conversion element to the amplification means. A method for manufacturing a semiconductor device having a solid-state imaging device, comprising: a transfer insulated gate field-effect transistor as described above, wherein a mask layer is formed on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type; Implanting ions of the first conductivity type obliquely to the main surface of the semiconductor substrate using the mask as a mask, and performing a heat treatment while leaving the mask layer, to form an isolation insulating layer in a region exposed from the mask layer. Formed on the main surface of the semiconductor substrate from the end of the isolation insulating layer to the area where the transfer insulated gate field effect transistor is formed, while being in contact with the lower surface of the isolation insulating layer. Forming a high-concentration impurity region of the first conductivity type extending so as to have an impurity concentration higher than the impurity concentration of the first conductivity type region of the semiconductor substrate; Forming a gate electrode layer of the transfer insulated gate type field effect transistor so as to extend on the main surface of the semiconductor substrate sandwiched between the other side. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項9】 前記イオンは前記半導体基板の主表面の
垂線に対して30°以上60°以下の角度で注入され
る、請求項8に記載の固体撮像素子を有する半導体装置
の製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor device having a solid-state imaging device according to claim 8, wherein said ions are implanted at an angle of 30 ° or more and 60 ° or less with respect to a perpendicular to a main surface of said semiconductor substrate.
【請求項10】 光を電気信号に変換するための光電変
換素子と、前記電気信号を増幅するための増幅手段と、
前記光電変換素子で変換された前記電気信号を前記増幅
手段へ転送するスイッチとしての転送用絶縁ゲート型電
界効果トランジスタとを備えた、固体撮像素子を有する
半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の主表面に選択的に分離絶縁層を形成する工
程と、 前記分離絶縁層の端部に隣接する前記半導体基板の主表
面を開口するマスク層をマスクとして第1導電型のイオ
ンを注入することで、前記分離絶縁層の端部から前記転
送用絶縁ゲート型電界効果トランジスタの形成領域側へ
前記半導体基板の主表面において延びる第1導電型の高
濃度不純物領域を、前記半導体基板の第1導電型領域の
不純物濃度よりも高い不純物濃度を有するように形成す
る工程と、 前記分離絶縁層の互いに対向する一辺側と他辺側との間
に挟まれた前記半導体基板の主表面上であって前記高濃
度不純物領域の真上に延在するように前記転送用絶縁ゲ
ート型電界効果トランジスタのゲート電極層を形成する
工程とを備えた、固体撮像素子を有する半導体装置の製
造方法。
10. A photoelectric conversion element for converting light into an electric signal, amplifying means for amplifying the electric signal,
A method for manufacturing a semiconductor device having a solid-state imaging device, comprising: a transfer insulated gate field effect transistor as a switch for transferring the electric signal converted by the photoelectric conversion element to the amplifying means; Selectively forming an isolation insulating layer on the main surface of the semiconductor substrate, and implanting ions of the first conductivity type using a mask layer that opens the main surface of the semiconductor substrate adjacent to an end of the isolation insulating layer as a mask. A high-concentration impurity region of the first conductivity type extending on the main surface of the semiconductor substrate from the end of the isolation insulating layer to the formation region side of the transfer insulated gate field effect transistor, Forming the mold region to have an impurity concentration higher than the impurity concentration of the mold region; and forming the semiconductor layer sandwiched between one side and the other side of the isolation insulating layer facing each other. Forming a gate electrode layer of the transfer insulated gate field effect transistor so as to extend on the main surface of the substrate and directly above the high concentration impurity region. Device manufacturing method.
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