JP2002231935A - Method of solid-state image pickup device - Google Patents

Method of solid-state image pickup device

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JP2002231935A
JP2002231935A JP2001029114A JP2001029114A JP2002231935A JP 2002231935 A JP2002231935 A JP 2002231935A JP 2001029114 A JP2001029114 A JP 2001029114A JP 2001029114 A JP2001029114 A JP 2001029114A JP 2002231935 A JP2002231935 A JP 2002231935A
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JP
Japan
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region
contact hole
impurity
charge
contact
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Application number
JP2001029114A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Yoshida
宏之 吉田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the electric charge-to-voltage transducer efficiency of an electric charge detecting section without causing a harmful influence on the other characteristics by reducing the impurity region of the electric charge detecting section. SOLUTION: On a silicon substrate 110 formed with a channel section 112, an insulation film 120 is formed. By pattering a photo resist and etching, a contact hole 116 is formed. The contact hole 116 is formed by a process independently of those for the other contact holes. Thereafter, impurities for forming an N+ region are doped in continuous processes to form an N+ region 14 self-aligned in the insulation film 120. The impurities are doped in several operations from a plurality of directions with the angle kept constant with respect to a substrate 110. Then, a pickup electrode 118 is formed, and a contact section 118A is formed in the contact hole 116.

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、FD(フローティ
ングデフュージョン)型の電荷検出部を有する固体撮像
素子の製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device having an FD (floating diffusion) type charge detecting section.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、フォトセンサで検出した信号
電荷から撮像信号を得るための手段として、半導体層に
設けた不純物領域に電荷転送部によって転送された信号
電荷を導き、これをMOSトランジスタで構成した出力
回路のゲート電極に入力することにより、この出力回路
の作用によって信号電荷の電位に応じた電圧信号に変換
するようにした、いわゆるFD(フローティングデフュ
ージョン)型の電荷検出部を有する固体撮像素子が提供
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a means for obtaining an image signal from a signal charge detected by a photosensor, a signal charge transferred by a charge transfer section to an impurity region provided in a semiconductor layer is guided by a MOS transistor. A solid-state device having a so-called FD (floating diffusion) type charge detection unit which is configured to convert a signal into a voltage signal corresponding to the potential of a signal charge by inputting the signal to a gate electrode of a configured output circuit. An imaging device is provided.

【0003】図3(A)(B)は、このような従来の電
荷検出部における不純物領域(N+領域)とピックアッ
プ電極の部分の構造を示す断面図及び平面図であり、図
4は、図3に示す不純物領域の形成方法を示す断面図で
ある。図3において、N型シリコン基板10には、P−
型ウエル層11が形成され、このP−型ウエル層11の
上層に電荷転送部となるN−領域よりなるチャネル部1
2が設けられており、その最終端部に上述した電荷取り
出し用のN+領域(FD部)14が円筒状に設けられて
いる。そして、このN+領域14の中央部にコンタクト
ホール16が形成され、このコンタクトホール16に電
荷取り出し用のピックアップ電極18のコンタクト部1
8Aが設けられ、N+領域14と電気的に接続されてい
る。ピックアップ電極18は、N型シリコン基板10上
に絶縁膜20を介して配線され、上述した出力回路の入
力部(ドライブトランジスタのゲート電極等)に接続さ
れている。
FIGS. 3A and 3B are a cross-sectional view and a plan view showing a structure of a portion of an impurity region (N + region) and a pickup electrode in such a conventional charge detecting portion, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of forming the impurity region shown in FIG. In FIG. 3, the N-type silicon substrate 10 has a P-
A channel well layer 11 is formed, and a channel portion 1 comprising an N- region serving as a charge transfer portion is formed on the P-type well layer 11.
2 is provided, and the N + region (FD portion) 14 for extracting electric charges described above is provided in a cylindrical shape at the final end. Then, a contact hole 16 is formed at the center of the N + region 14, and the contact portion 1 of the pickup electrode 18 for extracting electric charges is formed in the contact hole 16.
8A is provided, and is electrically connected to N + region 14. The pickup electrode 18 is wired on the N-type silicon substrate 10 via an insulating film 20 and is connected to the above-described input portion of the output circuit (eg, a gate electrode of a drive transistor).

【0004】このような電荷検出部を作製する場合に
は、まず、N型シリコン基板10のチャネル部12上に
フォトレジスト(図示せず)でN+領域14を形成する
領域をパターニングした後、N+の不純物注入(イオン
インプランテーション)22を施し、N+領域14を形
成する(図4(A))。次に、シリコン基板10とピッ
クアップ電極18の間の絶縁膜20を設け、その上にフ
ォトレジストでピックアップ電極18とN+領域14と
の間のコンタクト領域をパターンニングした後、絶縁膜
20をエッチングしてコンタクトホール16を形成する
(図4(B))。さらに、このコンタクトホール16上
にピックアップ電極18を設け、出力回路の入力部に接
続する(図3)。
In order to manufacture such a charge detecting portion, first, a region for forming an N + region 14 on a channel portion 12 of an N-type silicon substrate 10 by using a photoresist (not shown) is patterned. An impurity implantation (ion implantation) 22 is performed to form an N + region 14 (FIG. 4A). Next, an insulating film 20 is provided between the silicon substrate 10 and the pick-up electrode 18, and a contact region between the pick-up electrode 18 and the N + region 14 is patterned thereon with a photoresist, and then the insulating film 20 is etched. Then, a contact hole 16 is formed (FIG. 4B). Further, a pickup electrode 18 is provided on the contact hole 16 and connected to an input portion of an output circuit (FIG. 3).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の固
体撮像素子では、近年の光学系の小型化や多画素化に伴
う画素面積の縮小により、出力電圧が低下する傾向にあ
り、この出力電圧の低下に伴う感度の低下が問題となっ
ている。そして、このような問題に対応する手段の1つ
として、上述したFD型電荷検出部における電荷−電圧
変換の変換効率(以降、単に変換効率という)の向上が
要求されている。そこで、このような変換効率の向上を
図る方法として、電荷検出部の出力回路を構成するドラ
イブトランジスタを小型化する方法が知られているが、
この方法では、S/Nや周波数特性が悪化するなどの欠
点がある。一方、このような弊害を生むことなく、変換
効率を向上する手段として、上述した電荷検出部におけ
るN+領域を小型化することが考えられる。すなわち、
N+領域の小型化により、その周囲に存在するチャネル
ストップなどのP型領域との寄生容量を低減することが
できるため、他の特性への弊害を生じることなく変換効
率を向上することができる。
Incidentally, in this type of solid-state image pickup device, the output voltage tends to decrease due to the reduction in the pixel area accompanying the recent miniaturization of the optical system and the increase in the number of pixels. There is a problem that the sensitivity is reduced due to the reduction of the sensitivity. As one of the measures to cope with such a problem, an improvement in the conversion efficiency (hereinafter, simply referred to as conversion efficiency) of the charge-voltage conversion in the FD-type charge detection unit is required. Therefore, as a method of improving the conversion efficiency, a method of reducing the size of a drive transistor constituting an output circuit of a charge detection unit is known.
This method has disadvantages such as deterioration of S / N and frequency characteristics. On the other hand, as a means for improving the conversion efficiency without causing such adverse effects, it is conceivable to reduce the size of the N + region in the above-described charge detection unit. That is,
By reducing the size of the N + region, the parasitic capacitance with the P-type region such as a channel stop existing around the N + region can be reduced, so that conversion efficiency can be improved without adversely affecting other characteristics.

【0006】しかしながら、上述した従来例における電
荷検出部の形成方法では、N+領域を得るための不純物
注入を先に行い、この上に絶縁膜を設けてコンタクトホ
ールを開口した後、ピックアップ電極を載せるという方
法であるため、N+領域はコンタクト開口時のパターン
のずれや線幅のばらつき等の加工精度に対するマージン
(例えば図4(B)に示すマージン24)を確保しなく
てはならず、N+領域を小型化する上で障害となる。
However, in the above-described method of forming a charge detecting portion in the conventional example, impurity implantation for obtaining an N + region is performed first, an insulating film is provided thereon, a contact hole is opened, and then a pickup electrode is mounted. Therefore, in the N + region, it is necessary to secure a margin (for example, a margin 24 shown in FIG. 4B) with respect to the processing accuracy such as a pattern shift and a variation in line width at the time of opening the contact. Is an obstacle in reducing the size of the device.

【0007】また、コンタクトホールの開口は、他の部
位のコンタクト部、例えば周辺配線部のコンタクトホー
ルを開口するのと同時に行っている。しかし、近年求め
られている電荷検出部のコンタクトホール径は、非常に
小さくなってきている上、フォトレジストの変換差には
パターンサイズ依存性が存在するため、開口サイズ差が
大きものを、全て設計通りに形成することが困難となっ
てきている。したがって、必然的にFD部のコンタクト
ホールサイズが大きくなってしまい、N+領域を小型化
する上で障害となる。
The opening of the contact hole is made at the same time as the opening of the contact portion of another portion, for example, the contact hole of the peripheral wiring portion. However, the diameter of the contact hole of the charge detection unit, which has been required in recent years, has become extremely small, and the conversion difference of the photoresist has a pattern size dependency. It is becoming difficult to form them as designed. Therefore, the size of the contact hole in the FD portion is inevitably increased, which is an obstacle in reducing the size of the N + region.

【0008】そこで本発明の目的は、電荷検出部の不純
物領域を小型化することができ、他の特性への弊害を生
じることなく変換効率を向上することができる固体撮像
素子の製造方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a solid-state imaging device in which the impurity region of the charge detection section can be reduced in size, and conversion efficiency can be improved without adversely affecting other characteristics. Is to do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、FD型の電荷検出部を有する固体撮像素子の
製造方法において、半導体基板に電荷転送部からの信号
電荷が導かれる不純物領域を形成する不純物注入工程
と、前記不純物領域とピックアップ電極とのコンタクト
をとるためのコンタクトホールを形成するエッチング工
程とを有し、前記不純物注入工程を前記エッチング工程
の後に行なうことを特徴とする。本発明の固体撮像素子
の製造方法において、電荷検出部を形成する場合、半導
体基板にパターニングしてエッチングを行ない、不純物
領域とピックアップ電極とのコンタクトをとるためのコ
ンタクトホールを形成する。次に、このコンタクトホー
ルを通して、半導体基板に不純物注入を行ない、電荷転
送部からの信号電荷が導かれる不純物領域を形成する。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a solid-state imaging device having an FD-type charge detecting portion, the method comprising the steps of: And an etching step of forming a contact hole for making contact between the impurity region and the pickup electrode, wherein the impurity implantation step is performed after the etching step. In the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, when forming a charge detection portion, a semiconductor substrate is patterned and etched to form a contact hole for making contact between an impurity region and a pickup electrode. Next, impurities are implanted into the semiconductor substrate through the contact hole to form an impurity region into which signal charges from the charge transfer section are led.

【0010】これにより、不純物領域は先に形成したコ
ンタクトホールによってセルフアラインで形成されるこ
とになり、コンタクトホールに対する領域のずれは発生
しなくなる。したがって、不純物領域を形成する際のず
れマージンを確保する必要がなくなるため、電荷検出部
の不純物領域を小型化することができる。この結果、他
の特性への弊害を生じることなく電荷検出部の電荷−電
圧変換効率を向上することができ、撮像画素の微細化等
に有効に対応することが可能となる。
As a result, the impurity region is formed in a self-aligned manner by the previously formed contact hole, and the displacement of the region with respect to the contact hole does not occur. Therefore, it is not necessary to secure a shift margin when forming the impurity region, and the impurity region of the charge detection unit can be reduced in size. As a result, the charge-to-voltage conversion efficiency of the charge detection unit can be improved without causing adverse effects on other characteristics, and it is possible to effectively cope with miniaturization of imaging pixels.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明による固体撮像素子
の製造方法の実施の形態について詳細に説明する。な
お、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体
例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明
を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定さ
れないものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention will be described in detail. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and various technically preferable limitations are added. However, the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments are not limited to these embodiments unless otherwise specified.

【0012】本実施の形態による製造方法は、FD型電
荷検出部を有する固体撮像素子の電荷−電圧変換効率を
向上するための有効な方法を提供するものであり、電荷
検出部の形成工程において、N+領域(高濃度N型不純
物添加領域)を形成するための不純物(N型イオン)注
入工程をピックアップ電極用のコンタクトホールを形成
するためのエッチング工程の直後に連続工程で行なうこ
とにより、N+領域の小型化を可能としたものである。
また、この不純物注入工程において、不純物の注入方向
を半導体基板の基板面に対して一定の角度範囲に維持し
た状態で、多方向から複数回に分けて不純物注入を行う
ようにし、N+領域の均一な特性を得るようにしたもの
である。さらに、エッチングによるコンタクトホールの
開口工程を、他の部位のコンタクトホールを開口する工
程とは別に行うことにより、コンタクトホールの微細加
工を実現し、N+領域のさらなる小型化を可能としたも
のである。
The manufacturing method according to the present embodiment provides an effective method for improving the charge-to-voltage conversion efficiency of a solid-state imaging device having an FD-type charge detection unit. , N + region (high-concentration N-type impurity-added region) is implanted in a continuous step immediately after an etching step for forming a contact hole for a pickup electrode. This enables the area to be reduced in size.
In this impurity implantation step, the impurity implantation direction is maintained in a fixed angle range with respect to the substrate surface of the semiconductor substrate, and the impurity implantation is performed in a plurality of times from multiple directions, so that the N + region is uniformly formed. It is intended to obtain various characteristics. Furthermore, by performing the step of opening a contact hole by etching separately from the step of opening a contact hole in another portion, fine processing of the contact hole is realized, and the size of the N + region can be further reduced. .

【0013】以下、具体的な実施例について図面を用い
て詳細に説明する。図1(A)(B)は、本発明の実施
の形態における電荷検出部の不純物領域(N+領域)と
ピックアップ電極のコンタクト部分の構造を示す断面図
及び平面図である。まず、この図1に基づいて本実施の
形態における固体撮像素子の電荷検出部の構成について
説明する。まず、N型シリコン基板110には、図示し
ない固体撮像素子のフォトセンサや電荷転送部が設けら
れており、図1は電荷転送部の最終出力段の周辺部の構
造を示すものである。すなわち、N型シリコン基板11
0には、P−型ウエル層111が形成され、このP−型
ウエル層111の上層に電荷転送部となるN−領域(低
濃度N型不純物添加領域)よりなるチャネル部112が
設けられており、フォトセンサから読み出された信号電
荷が、このチャネル部112によって転送され、図1に
示す電荷検出部に供給される。
Hereinafter, specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. 1A and 1B are a cross-sectional view and a plan view showing a structure of a contact portion between an impurity region (N + region) of a charge detection unit and a pickup electrode according to an embodiment of the present invention. First, the configuration of the charge detection unit of the solid-state imaging device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, an N-type silicon substrate 110 is provided with a photosensor of a solid-state imaging device and a charge transfer unit (not shown). FIG. 1 shows a structure of a peripheral portion of a final output stage of the charge transfer unit. That is, the N-type silicon substrate 11
0, a P-type well layer 111 is formed, and a channel portion 112 composed of an N-region (low-concentration N-type impurity-doped region) serving as a charge transfer portion is provided above the P-type well layer 111. The signal charges read from the photo sensor are transferred by the channel section 112 and supplied to the charge detection section shown in FIG.

【0014】電荷検出部は、チャネル部112の最終端
部に設けられた電荷取り出し用のN+領域(FD部)1
14と、このN+領域114から信号電荷をピックアッ
プするピックアップ電極118とを有し、このピックア
ップ電極118は、電荷−電圧変換を行なう図示しない
出力回路の入力部(ドライブトランジスタのゲート電極
等)に接続されている。N+領域114は円筒状に形成
された領域であり、その中央部には、コンタクトホール
116が形成され、このコンタクトホール116にピッ
クアップ電極118のコンタクト部118Aが設けら
れ、N+領域114と電気的に接続されている。また、
ピックアップ電極118は、N型シリコン基板110上
に絶縁膜120を介して配線され、上述した出力回路に
導かれている。
The charge detecting section includes a charge extracting N + region (FD section) 1 provided at the final end of the channel section 112.
14 and a pick-up electrode 118 for picking up signal charges from the N + region 114. The pick-up electrode 118 is connected to an input portion (such as a gate electrode of a drive transistor) of an output circuit (not shown) for performing charge-voltage conversion. Have been. The N + region 114 is a region formed in a cylindrical shape. A contact hole 116 is formed in the center of the N + region 114. A contact portion 118A of the pickup electrode 118 is provided in the contact hole 116, and the N + region 114 is electrically connected to the N + region 114. It is connected. Also,
The pickup electrode 118 is wired on the N-type silicon substrate 110 via the insulating film 120, and is led to the above-described output circuit.

【0015】次に、以上のような固体撮像素子における
電荷検出部の形成方法について説明する。図2(A)、
(B)は、図1に示す電荷検出部の形成方法を示す断面
図であり、図2(A)は主にピックアップ電極のコンタ
クトホールを形成するエッチング工程を示し、図2
(B)は主にN+領域のイオン注入工程を示している。
また、図2(B)の枠aは、図2(B)に示すイオン注
入方法を採用しない従来のイオン注入作業を示してい
る。
Next, a description will be given of a method of forming the charge detecting portion in the solid-state imaging device as described above. FIG. 2 (A),
2B is a cross-sectional view illustrating a method of forming the charge detection unit illustrated in FIG. 1, and FIG. 2A mainly illustrates an etching step of forming a contact hole of a pickup electrode;
(B) mainly shows the ion implantation step of the N + region.
A frame a in FIG. 2B shows a conventional ion implantation operation that does not employ the ion implantation method shown in FIG. 2B.

【0016】本実施の形態では、まず、従来と同様の工
程によって、シリコン基板110中にチャネル部112
を形成する。その後、絶縁膜120を先に形成し、さら
に所望のサイズのコンタクトホール領域をフォトレジス
ト(図示せず)によってパターンニングし、絶縁膜12
0をエッチングする(図2(A))。その直後に、フォ
トレジストによるパターンニングは行わないまま、連続
工程でN+領域形成用の不純物注入(イオンインプラン
テーション)130を行う(図2(B))。こうするこ
とにより、N+領域114は絶縁膜120にセルフアラ
インで形成されることになるため、コンタクトホール1
16に対する領域のずれは全く発生しなくなる。そのた
め、N+領域114に関して従来必要であった、ずれマ
ージンを確保する必要がなくなるため、小型化すること
が可能となる。
In this embodiment, first, the channel portion 112 is formed in the silicon substrate 110 by the same process as the conventional one.
To form Thereafter, an insulating film 120 is formed first, and a contact hole region having a desired size is patterned with a photoresist (not shown).
0 is etched (FIG. 2A). Immediately thereafter, an impurity implantation (ion implantation) 130 for forming an N + region is performed in a continuous process without patterning with a photoresist (FIG. 2B). By doing so, the N + region 114 is formed in the insulating film 120 in a self-aligned manner.
No displacement of the area with respect to 16 occurs at all. Therefore, it is not necessary to secure a shift margin, which is conventionally required for the N + region 114, so that the size can be reduced.

【0017】一方、不純物注入は、そのチャネリング防
止のため、シリコン基板110に対してある角度を設け
て打ち込むが、コンタクトホール116を小型化してい
る場合には、その打ち込み角度及び絶縁膜120の厚さ
によっては、図2(B)の枠aに示すように、一方に影
ができることになり、不純物が有効に注入されない領域
140ができてしまう。このため、偏ったN+領域11
4’が形成されてしまう恐れがある。そこで、ここでは
その不純物注入を、図2(B)に132、134で示す
ように、基板110に対してある角度(一定範囲内)を
保ちながら、多方向で複数回に分けて行うことにより、
チャネリングを防ぎつつ、N+領域114の不純物濃度
を均一に形成することができるため、安定した特性をも
つ電荷−電圧変換部を形成することができる。
On the other hand, the impurity implantation is implanted at a certain angle with respect to the silicon substrate 110 in order to prevent the channeling, but when the contact hole 116 is downsized, the implantation angle and the thickness of the insulating film 120 are reduced. In some cases, as shown in a frame a of FIG. 2B, a shadow is formed on one side, and a region 140 where impurities are not effectively implanted is formed. Therefore, the biased N + region 11
4 ′ may be formed. Accordingly, here, the impurity implantation is performed in a plurality of directions in a plurality of directions while maintaining a certain angle (within a certain range) with respect to the substrate 110 as shown by 132 and 134 in FIG. ,
Since the impurity concentration of the N + region 114 can be formed uniformly while preventing channeling, a charge-voltage converter having stable characteristics can be formed.

【0018】また、上述したように、FD部のコンタク
ト開口形成を他の位部のコンタクト開口形成と同時に行
うと、相対的にサイズが極端に小さいFD部の開口は広
がる傾向となる。そこで、これを改善するため、本例で
はFD部のコンタクト開口工程を他の位部のそれとは別
工程とする。これにより、FD部のコンタクト開口のフ
ォトレジストパターンニングの露光条件を専用に設定し
て作業を実行できるため、開口サイズを小型化できる。
Further, as described above, if the formation of the contact opening of the FD portion is performed simultaneously with the formation of the contact openings of the other positions, the opening of the FD portion having an extremely small size tends to widen. Therefore, in order to improve this, in the present embodiment, the contact opening step of the FD portion is different from that of the other portions. This makes it possible to execute the work by setting the exposure conditions for the photoresist patterning of the contact openings in the FD section exclusively, so that the opening size can be reduced.

【0019】以上のような本形態による固体撮像素子の
製造方法では、以下のような効果を得ることが可能とな
る。 (1)電荷検出部のコンタクト部におけるN+領域形成
用の不純物注入をコンタクトホール開口後の連続工程で
行うことにより、N+領域の小型化が可能になり、変換
効率が向上する。 (2)電荷検出部のコンタクト部におけるN+領域形成
用の不純物注入をコンタクトホール開口後の連続工程で
行うことにより、N+不純物注入領域を決めるフォトレ
ジストのパターンニング工程が削減できる。 (3)小型な電荷検出部のコンタクト部におけるN+領
域形成用の不純物注入を基板に対してある角度を保ちな
がら多方向で複数回に分けて行うことにより、チャネリ
ングを防ぎつつ、N+領域の不純物濃度を均一に形成す
ることができるため、安定した特性を持つ電荷−電圧変
換部を形成することができる。 (4)電荷検出部のコンタクト部におけるコンタクトホ
ールの開口工程を、他の位部におけるコンタクトホール
の開口工程とは別に行うことにより、フォトレジストパ
ターンニングの露光条件を単独で設定できるため、開口
サイズを小型化できる。 以上の方法により電荷−電圧変換効率を向上することが
でき、撮像素子の高感度化、及び小型化を達成できる。
In the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present embodiment as described above, the following effects can be obtained. (1) By implanting impurities for forming the N + region in the contact portion of the charge detection portion in a continuous process after the opening of the contact hole, the size of the N + region can be reduced, and the conversion efficiency can be improved. (2) Impurity implantation for forming an N + region in the contact portion of the charge detection section is performed in a continuous process after the opening of the contact hole, so that a photoresist patterning step for determining the N + impurity implantation region can be reduced. (3) Impurity implantation for forming an N + region in a contact portion of a small charge detection unit is performed a plurality of times in multiple directions while maintaining a certain angle with respect to a substrate. Since the concentration can be made uniform, a charge-voltage converter having stable characteristics can be formed. (4) By performing the step of opening the contact hole in the contact section of the charge detection section separately from the step of opening the contact hole in the other positions, the exposure conditions for photoresist patterning can be set independently, so the opening size Can be reduced in size. By the above method, the charge-voltage conversion efficiency can be improved, and the sensitivity and size of the imaging device can be increased.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像素
子の製造方法では、FD型電荷検出部を形成する際に、
半導体基板に電荷転送部からの信号電荷が導かれる不純
物領域を形成する不純物注入工程を、前記電荷検出部の
不純物領域とピックアップ電極とのコンタクトをとるた
めのコンタクトホールを形成するエッチング工程の後に
行なう。このため、不純物領域は先に形成したコンタク
トホールによってセルフアラインで形成されることにな
り、ずれマージンを確保する必要がなくなるため、電荷
検出部の不純物領域を小型化することができる。この結
果、他の特性への弊害を生じることなく電荷検出部の電
荷−電圧変換効率を向上することができ、撮像画素の微
細化等に有効に対応することができる効果となる。
As described above, in the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, when forming the FD type charge detecting portion,
An impurity implantation step of forming an impurity region into which a signal charge from the charge transfer unit is introduced into the semiconductor substrate is performed after an etching step of forming a contact hole for making contact between the impurity region of the charge detection unit and the pickup electrode. . For this reason, the impurity region is formed in a self-aligned manner by the previously formed contact hole, and it is not necessary to secure a shift margin, so that the impurity region of the charge detection unit can be downsized. As a result, the charge-to-voltage conversion efficiency of the charge detection unit can be improved without causing any adverse effect on other characteristics, and an effect of effectively responding to miniaturization of imaging pixels can be obtained.

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

【図1】本発明の実施の形態による固体撮像素子におけ
る電荷検出部の不純物領域とピックアップ電極のコンタ
クト部分の構造を示す断面図及び平面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view and a plan view showing a structure of a contact portion between a pickup electrode and an impurity region of a charge detection unit in a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す電荷検出部の形成方法を示す断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method of forming the charge detection unit shown in FIG.

【図3】従来の固体撮像素子における電荷検出部の不純
物領域とピックアップ電極のコンタクト部分の構造を示
す断面図及び平面図である。
3A and 3B are a cross-sectional view and a plan view showing a structure of a contact portion between an impurity region of a charge detection unit and a pickup electrode in a conventional solid-state imaging device.

【図4】図3に示す電荷検出部の形成方法を示す断面図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of forming the charge detection unit illustrated in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110……N型シリコン基板、112……チャネル部、
114……N+領域、116……コンタクトホール、1
18……ピックアップ電極、118A……コンタクト
部、120……絶縁膜。
110 ... N-type silicon substrate, 112 ... channel part,
114... N + region, 116... Contact hole, 1
18 ... Pickup electrode, 118A ... Contact part, 120 ... Insulating film.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 FD型の電荷検出部を有する固体撮像素
子の製造方法において、 半導体基板に電荷転送部からの信号電荷が導かれる不純
物領域を形成する不純物注入工程と、 前記不純物領域とピックアップ電極とのコンタクトをと
るためのコンタクトホールを形成するエッチング工程と
を有し、 前記不純物注入工程を前記エッチング工程の後に行な
う、 ことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
1. A method of manufacturing a solid-state imaging device having an FD-type charge detection unit, comprising: an impurity implantation step of forming an impurity region into which a signal charge from a charge transfer unit is introduced in a semiconductor substrate; An etching step of forming a contact hole for making contact with the semiconductor device, wherein the impurity implantation step is performed after the etching step.
【請求項2】 前記不純物注入工程を前記エッチング工
程の直後に連続工程によって行なうことを特徴とする請
求項1記載の固体撮像素子の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the impurity implantation step is performed in a continuous step immediately after the etching step.
【請求項3】 前記エッチング工程の後、新たなフォト
レジストのパターンを設けることなく前記不純物注入工
程を行なうことを特徴とする請求項2記載の固体撮像素
子の製造方法。
3. The method according to claim 2, wherein after the etching step, the impurity implantation step is performed without providing a new photoresist pattern.
【請求項4】 前記半導体基板上に絶縁膜を設けた後
に、前記コンタクトホールを形成するエッチング工程を
行ない、コンタクトホールを通して前記不純物注入工程
を行なうことを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子
の製造方法。
4. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein after an insulating film is provided on the semiconductor substrate, an etching step for forming the contact hole is performed, and the impurity implantation step is performed through the contact hole. Manufacturing method.
【請求項5】 前記不純物注入工程では、前記半導体基
板の基板面に対してある角度を保ちながら、互いに異な
る複数の方向から複数回に分けて不純物注入を行うこと
を特徴とする請求項4記載の固体撮像素子の製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein in the impurity implantation step, the impurity is implanted a plurality of times from a plurality of different directions while maintaining a certain angle with respect to the substrate surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a solid-state imaging device.
【請求項6】 前記エッチング工程において、前記コン
タクトホールの開口工程を、それ以外のコンタクトホー
ルの開口工程とは別に行うことを特徴とする請求項1記
載の固体撮像素子の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein, in the etching step, the step of opening the contact hole is performed separately from the step of opening other contact holes.
【請求項7】 前記不純物領域は、高濃度のN型不純物
が添加される領域であることを特徴とする請求項1記載
の固体撮像素子の製造方法。
7. The method according to claim 1, wherein the impurity region is a region to which a high concentration N-type impurity is added.
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