JP2003204056A - Solid state imaging device and its manufacturing method - Google Patents

Solid state imaging device and its manufacturing method

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JP2003204056A
JP2003204056A JP2002000764A JP2002000764A JP2003204056A JP 2003204056 A JP2003204056 A JP 2003204056A JP 2002000764 A JP2002000764 A JP 2002000764A JP 2002000764 A JP2002000764 A JP 2002000764A JP 2003204056 A JP2003204056 A JP 2003204056A
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JP
Japan
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diffusion layer
type
impurity diffusion
type impurity
concentration region
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Application number
JP2002000764A
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Japanese (ja)
Inventor
Masataka Kamata
勝敬 鎌田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid state imaging device capable of reducing imaging defect (white spots) and suppressing rises in depletion voltage and shutter voltage, and to provide a method for manufacturing the same. <P>SOLUTION: The solid state imaging device comprises a photoelectric converting unit 60 disposed near a surface of a semiconductor substrate 31 and having an n-type impurity diffused layer 33 for photoelectric converting, a p-type impurity diffused layer disposed on a surface of the unit 60, and a charge transfer unit 61 made of an n-type impurity diffused layer 35 for transferring a signal charge so that the p-type impurity diffused layer has a central p-type high concentration region 34a having a higher impurity concentration than that of the p-type low concentration region 34b and the p-type low concentration region 34b of a periphery. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】本発明は固体撮像装置及びそ
の製造方法に関し、より詳細には、撮像欠陥(白点)を
低減するとともに、空乏化電圧の上昇およびシャッター
電圧の上昇を抑制した固体撮像装置及びその製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a solid-state image pickup in which an image pickup defect (white spot) is reduced and an increase in depletion voltage and an increase in shutter voltage are suppressed. The present invention relates to a device and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCD(charge coupled device)イメ
ージセンサ等の半導体を用いた撮像素子は、またPC等
への画像入力の普及によりデジタル・カメラをはじめ、
スキャナ、デジタル複写機、ファクシミリなど様々な用
途に利用されている。また、その普及につれて、小型
化、低価格化などの要請はもとより、画素数の増大、受
光感度の向上などの高機能化、高性能化がますます強ま
ってきている。
2. Description of the Related Art An image pickup device using a semiconductor such as a CCD (charge coupled device) image sensor has begun to be used in digital cameras and the like due to the spread of image input to PCs.
It is used in various applications such as scanners, digital copiers, and facsimiles. Further, along with the spread thereof, demands for smaller size, lower price, etc., as well as higher functionality and higher performance such as an increase in the number of pixels and an improvement in light receiving sensitivity are increasing.

【0003】従来から、CCDの一例として、図7
(a)及び(b)に示すようなインターライン転送方式
のCCDが利用されている。このようなCCDは、垂直
及び水平方向に画素単位で2次元配列され、入射光量に
応じた信号電荷を蓄積する複数個の光電変換部50と、
これら光電変換部から垂直列毎に読み出された信号電荷
を垂直方向に転送する垂直シフトレジスタ(垂直転送
部)51とによって撮像部が構成されている。また、水
平方向に信号電荷を転送する水平シフトレジスタ(水平
転送部)52を有しており、水平シフトレジスタの最終
端には、FDA(froating Diffusion Amplifier)等か
らなる出力回路部53が設けられている。
Conventionally, as an example of a CCD, FIG.
An interline transfer type CCD as shown in (a) and (b) is used. Such a CCD has a plurality of photoelectric conversion units 50, which are two-dimensionally arranged in the vertical and horizontal directions pixel by pixel and accumulate signal charges according to the amount of incident light.
An image pickup unit is configured by a vertical shift register (vertical transfer unit) 51 that vertically transfers the signal charges read from the photoelectric conversion unit for each vertical column. Further, it has a horizontal shift register (horizontal transfer unit) 52 that transfers signal charges in the horizontal direction, and an output circuit unit 53 including an FDA (froating Diffusion Amplifier) or the like is provided at the final end of the horizontal shift register. ing.

【0004】光電変換部50は、n型シリコン基板11
の表面に形成された第1のp型ウェル12及びその中に
配置するn型不純物拡散層13によって構成されてお
り、垂直シフトレジスタ51は、第1のp型ウェル12
内に配置する第2のp型ウェル15及びn型ウェル16
によって構成されている。また、垂直シフトレジスタ5
1上には、ゲート絶縁膜18を介して、電荷転送用の第
1ゲート電極19と、電荷転送及び電荷読み出し用の第
2ゲート電極20とが形成されており、その上に遮光膜
21が形成されている。さらに、これらが形成された領
域上には、第2の絶縁膜22、第3の絶縁膜23及び保
護膜24が形成されている。
The photoelectric conversion unit 50 includes an n-type silicon substrate 11
The vertical shift register 51 includes the first p-type well 12 formed on the surface of the first p-type well 12 and the n-type impurity diffusion layer 13 disposed therein.
Second p-type well 15 and n-type well 16 to be placed inside
It is composed by. Also, the vertical shift register 5
A first gate electrode 19 for charge transfer and a second gate electrode 20 for charge transfer and charge read are formed on the gate electrode 1 via a gate insulating film 18, and a light-shielding film 21 is formed thereon. Has been formed. Further, a second insulating film 22, a third insulating film 23 and a protective film 24 are formed on the area where these are formed.

【0005】光電変換部50の上には、固体撮像装置の
製造時に基板表面付近に形成される欠陥による撮像欠陥
を低減させるために、p型拡散層14が形成されてお
り、これにより、n型不純物拡散層13の上部が空乏化
することを防止している。なお、このp型拡散層14
は、通常、第1及び第2ゲート電極19、20をマスク
として用いて、ボロンを注入エネルギー15〜30ke
V、ドーズ1×1013〜2×1014cm-2の条件でイオ
ン注入することにより形成されている。また、第1のp
型ウェル12の表面であって、p型拡散層14とn型ウ
ェル16との間には、画素分離用のp型拡散層17が形
成されている。
A p-type diffusion layer 14 is formed on the photoelectric conversion section 50 in order to reduce imaging defects due to defects formed near the surface of the substrate during manufacturing of the solid-state imaging device. The upper part of the type impurity diffusion layer 13 is prevented from being depleted. The p-type diffusion layer 14
Is usually used with the first and second gate electrodes 19 and 20 as a mask to implant boron with an energy of 15 to 30 ke.
V and dose 1 × 10 13 to 2 × 10 14 cm −2 are formed by ion implantation. Also, the first p
A p-type diffusion layer 17 for pixel separation is formed on the surface of the well 12 between the p-type diffusion layer 14 and the n-type well 16.

【0006】このような固体撮像装置においては、p型
拡散層14上方から光が入射すると、p型拡散層14、
n型不純物拡散層13及び第1のp型ウェル12におい
て光電変換が行われ、電子・ホールペアが発生する。発
生した電子は、光電変換部のn型不純物拡散層13に蓄
積される。そして、第2ゲート電極20に電圧を印加す
ることにより、垂直列毎に垂直ブランキング期間の一部
で瞬時に垂直シフトレジスタ51のn型ウェル16に信
号電荷が読み出される。垂直シフトレジスタ51に移さ
れた信号電荷は、第1ゲート電極19及び第2ゲート電
極20によって、水平ブランキング期間で1走査線毎に
順に水平シフトレジスタ52へ移され、水平方向に転送
される。転送された信号電荷は、出力回路部53におい
て電圧に変換して出力される。
In such a solid-state image pickup device, when light is incident from above the p-type diffusion layer 14, the p-type diffusion layer 14,
Photoelectric conversion is performed in the n-type impurity diffusion layer 13 and the first p-type well 12, and electron-hole pairs are generated. The generated electrons are accumulated in the n-type impurity diffusion layer 13 of the photoelectric conversion unit. Then, by applying a voltage to the second gate electrode 20, signal charges are instantaneously read out to the n-type well 16 of the vertical shift register 51 in a part of the vertical blanking period for each vertical column. The signal charges transferred to the vertical shift register 51 are sequentially transferred to the horizontal shift register 52 for each scanning line in the horizontal blanking period by the first gate electrode 19 and the second gate electrode 20, and are transferred in the horizontal direction. . The transferred signal charge is converted into a voltage and output in the output circuit section 53.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなCCDに
おいては、次のような問題点がある。つまり、図5に示
すように、シャッター電圧を低下させようとするとp型
拡散層14の不純物濃度を高濃度にすることが必要とな
る。しかし、p型拡散層14の不純物濃度を高濃度にす
ると、図4に示すように、空乏化電圧が上昇する。その
結果、光電変換部で発生した信号電荷の垂直シフトレジ
スタ51への読み出し電圧が高くなってしまうという問
題が生じる。
The above-mentioned CCD has the following problems. That is, as shown in FIG. 5, in order to reduce the shutter voltage, it is necessary to increase the impurity concentration of the p-type diffusion layer 14. However, when the impurity concentration of the p-type diffusion layer 14 is increased, the depletion voltage rises as shown in FIG. As a result, there arises a problem that the read voltage of the signal charge generated in the photoelectric conversion unit to the vertical shift register 51 becomes high.

【0008】また、p型拡散層14の不純物濃度を高く
すると、このp型拡散層14と垂直シフトレジスタ51
のn型ウェル16とで形成されるPN接合領域で電界強
度が大きくなってしまう。その結果、n型ウェル16と
光電変換部50との間での電荷のやりとりが助長され、
撮像欠陥(白点)が発生しやすくなる。一方、空乏化電
圧を低下させようとp型拡散層14の不純物濃度を低く
すると、シャッター電圧が上昇してしまうというトレー
ドオフの関係が存在する。本発明は、上記課題に鑑みな
されたものであって、撮像欠陥(白点)を低減させると
ともに、空乏化電圧の上昇及びシャッター電圧の上昇を
抑制することができる固体撮像装置及びその製造方法を
提供することを目的とする。
When the impurity concentration of the p-type diffusion layer 14 is increased, the p-type diffusion layer 14 and the vertical shift register 51 are also increased.
The electric field strength becomes large in the PN junction region formed with the n-type well 16. As a result, the exchange of charges between the n-type well 16 and the photoelectric conversion section 50 is promoted,
Imaging defects (white dots) are likely to occur. On the other hand, when the impurity concentration of the p-type diffusion layer 14 is lowered to reduce the depletion voltage, there is a trade-off relationship that the shutter voltage increases. The present invention has been made in view of the above problems, and provides a solid-state imaging device capable of reducing imaging defects (white spots) and suppressing an increase in depletion voltage and an increase in shutter voltage, and a manufacturing method thereof. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板表
面付近に配置し、光電変換を行うn型不純物拡散層から
なる光電変換部と、該光電変換部の表面に配置するp型
不純物拡散層と、前記信号電荷を転送するn型不純物拡
散層からなる電荷転送部とを有する固体撮像装置であっ
て、前記p型不純物拡散層が、周辺部のp型低濃度領域
と該p型低濃度領域よりも不純物濃度が高い中央部のp
型高濃度領域とからなる固体撮像装置が提供される。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is directed to a photoelectric conversion part which is arranged near the surface of a semiconductor substrate and comprises an n-type impurity diffusion layer for photoelectric conversion, and a p-type impurity diffusion which is arranged on the surface of the photoelectric conversion part. A solid-state imaging device comprising: a layer; and a charge transfer section including an n-type impurity diffusion layer that transfers the signal charge, wherein the p-type impurity diffusion layer includes a p-type low-concentration region in a peripheral portion and the p-type low-concentration region. P in the central part where the impurity concentration is higher than the concentration region
Provided is a solid-state imaging device including a mold high concentration region.

【0010】また、本発明によれば、(a)半導体基板
に電荷転送部となるn型不純物拡散層、光電変換部とな
るn型不純物拡散層、前記光電変換部となるn型不純物
拡散層の表面にp型不純物拡散層をそれぞれ形成し、
(b)該p型不純物拡散層の中央部に窓を有するレジス
トパターンをマスクとして用いて、前記p型不純物拡散
層の中央部にp型高濃度領域を形成するか、(b’)該
前記電荷転送部上に電荷転送電極を形成し、該電荷転送
部上からp型不純物拡散層の周辺部上に延びる遮光膜を
形成し、遮光膜をマスクとして用いて、前記p型不純物
拡散層の中央部にp型高濃度領域を形成する固体撮像装
置の製造方法が提供される。
According to the present invention, (a) an n-type impurity diffusion layer serving as a charge transfer portion, an n-type impurity diffusion layer serving as a photoelectric conversion portion, and an n-type impurity diffusion layer serving as the photoelectric conversion portion are formed on a semiconductor substrate. Forming a p-type impurity diffusion layer on the surface of
(B) forming a p-type high concentration region in the central portion of the p-type impurity diffusion layer using a resist pattern having a window in the central portion of the p-type impurity diffusion layer as a mask, or (b ') A charge transfer electrode is formed on the charge transfer portion, a light shielding film extending from the charge transfer portion to a peripheral portion of the p type impurity diffusion layer is formed, and the light shielding film is used as a mask to form the p type impurity diffusion layer. Provided is a method for manufacturing a solid-state imaging device having a p-type high-concentration region formed in a central portion.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の固体撮像装置は、少なく
とも、半導体基板と、半導体基板内に形成された光電変
換部、電荷転送部及びp型不純物拡散層とを有して構成
される。この固体撮像装置の半導体基板としては、通
常、半導体装置を形成するため使用される基板であれば
特に限定されるものではなく、例えば、シリコン、ゲル
マニウム等の元素半導体、GaAs、InGaAs、Z
nSe等の化合物半導体が挙げられる。なかでもシリコ
ン基板が好ましい。この半導体基板表面には、光電変換
部、電荷転送部及びp型不純物拡散層のほかに、分離領
域、コンタクト領域、チャネルストッパ領域等として、
高濃度のn型又はp型の不純物を含有する1以上の領域
が形成されていてもよいし、また、半導体基板上には、
他の半導体装置や回路等が組み合わせられて形成されて
いてもよい。半導体基板は、p型又はn型の導電型であ
ることが好ましく、さらに、固体撮像装置が形成される
領域にp型ウェル(不純物拡散層)が形成されているこ
とが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The solid-state image pickup device of the present invention comprises at least a semiconductor substrate, a photoelectric conversion portion, a charge transfer portion, and a p-type impurity diffusion layer formed in the semiconductor substrate. The semiconductor substrate of this solid-state imaging device is not particularly limited as long as it is a substrate used for forming a semiconductor device, and examples thereof include elemental semiconductors such as silicon and germanium, GaAs, InGaAs, and Z.
A compound semiconductor such as nSe may be used. Of these, a silicon substrate is preferable. On the surface of the semiconductor substrate, in addition to the photoelectric conversion section, the charge transfer section, and the p-type impurity diffusion layer, there are separated regions, contact regions, channel stopper regions, etc.
One or more regions containing a high concentration of n-type or p-type impurities may be formed, and on the semiconductor substrate,
It may be formed by combining other semiconductor devices and circuits. The semiconductor substrate is preferably of p-type or n-type conductivity, and further, a p-type well (impurity diffusion layer) is preferably formed in a region where the solid-state imaging device is formed.

【0012】光電変換部は、光が入射した際に光電変換
により信号電荷を生成する受光部の機能をはたすもので
あり、n型不純物拡散層によって構成される。n型不純
物拡散層の大きさ、形状、数、深さ、不純物濃度等は、
得ようとする固体撮像装置の性能に応じて適宜設定する
ことができる。n型不純物拡散層の深さは0.8〜1.
0μm程度、不純物濃度は、1015〜1019cm-3
度、さらには1016〜1018cm-3程度が適当である。
なお、光電変換部は、入射した光が届く又は発生した光
が放出されるように、半導体基板の表面又は表面付近に
配置している。また、固体撮像装置としてホールを取り
扱うものである場合には、光電変換部がp型であっても
よい。
The photoelectric conversion section functions as a light receiving section for generating signal charges by photoelectric conversion when light is incident, and is composed of an n-type impurity diffusion layer. The size, shape, number, depth, impurity concentration, etc. of the n-type impurity diffusion layer are
It can be appropriately set according to the performance of the solid-state imaging device to be obtained. The depth of the n-type impurity diffusion layer is 0.8-1.
It is suitable that the impurity concentration is about 0 μm, the impurity concentration is about 10 15 to 10 19 cm −3 , and further about 10 16 to 10 18 cm −3 .
The photoelectric conversion unit is arranged on or near the surface of the semiconductor substrate so that the incident light reaches or the generated light is emitted. If the solid-state imaging device handles holes, the photoelectric conversion unit may be p-type.

【0013】p型不純物拡散層は、固体撮像装置の製造
時に基板表面付近に形成される欠陥による撮像欠陥を低
減させるためのものであり、光電変換部を構成するn型
不純物拡散層の表面に配置している。p型不純物拡散層
は、n型不純物拡散層の大きさ、形状及び数に対応して
いることが好ましい。p型不純物拡散層の深さは、n型
不純物拡散層の深さ、不純物濃度等により適宜調整する
ことができ、例えば、n型不純物拡散層の深さより浅い
ことが好ましく、具体的には、n型不純物拡散層の深さ
が上述した範囲である場合には、0.1〜0.2μm程
度が適当である。また、p型不純物拡散層は、周辺部に
おいて不純物濃度が低い低濃度領域と、中央部において
周辺部よりも不純物濃度が高い高濃度領域とが形成され
ている。具体的には、周辺部において1017〜1018
-3程度が挙げられる。高濃度領域の全p型不純物拡散
層に対する面積割合は、シャッター電圧により適宜調整
することができる。p型不純物拡散層にこのような濃度
差が存在することにより、光電変換部から電荷を読み出
す際に発生する撮像欠陥(白点)、空乏化電圧の上昇お
よびシャッター電圧の上昇を抑えることができる。な
お、固体撮像装置としてホールを取り扱うものである場
合には、この不純物拡散層は、必要に応じて、導電型を
変更してもよい。
The p-type impurity diffusion layer is for reducing imaging defects due to defects formed near the surface of the substrate during the manufacture of the solid-state imaging device, and is formed on the surface of the n-type impurity diffusion layer forming the photoelectric conversion section. It is arranged. The p-type impurity diffusion layer preferably corresponds to the size, shape and number of the n-type impurity diffusion layers. The depth of the p-type impurity diffusion layer can be appropriately adjusted by the depth of the n-type impurity diffusion layer, the impurity concentration, and the like. For example, it is preferably shallower than the depth of the n-type impurity diffusion layer. When the depth of the n-type impurity diffusion layer is within the above range, about 0.1 to 0.2 μm is suitable. Further, the p-type impurity diffusion layer is formed with a low concentration region having a low impurity concentration in the peripheral portion and a high concentration region having a higher impurity concentration in the central portion than in the peripheral portion. Specifically, in the peripheral area, 10 17 to 10 18 c
m -3 can be mentioned. The area ratio of the high-concentration region to the total p-type impurity diffusion layer can be appropriately adjusted by the shutter voltage. Due to the presence of such a concentration difference in the p-type impurity diffusion layer, it is possible to suppress an imaging defect (white spot), an increase in depletion voltage, and an increase in shutter voltage that occur when charges are read from the photoelectric conversion unit. . When the hole is handled as the solid-state imaging device, the conductivity type of the impurity diffusion layer may be changed as necessary.

【0014】電荷転送部は、信号電荷を転送する機能を
果たすものであり、n型不純物拡散層から構成される。
また、n型不純物拡散層を有する限り、例えば、その領
域の直下又はその領域を取り囲むように、p型又はn型
不純物拡散層が形成されていてもよい。n型不純物拡散
層の大きさ、形状、数、深さ、不純物濃度等は、得よう
とする固体撮像装置の性能に応じて適宜設定することが
できる。具体的には、n型不純物拡散層の深さは0.5
μm程度、不純物濃度は、1015〜1019cm -3程度が
適当である。なお、電荷転送部は、光電変換部からの又
は光電変換部へ電荷を転送するために、半導体基板の表
面に配置していることが好ましい。なお、固体撮像装置
としてホールを取り扱うものである場合には、電荷転送
部は、p型であってもよい。
The charge transfer section has a function of transferring signal charges.
This is achieved by the n-type impurity diffusion layer.
As long as it has an n-type impurity diffusion layer,
P-type or n-type immediately below the area or surrounding the area
An impurity diffusion layer may be formed. n-type impurity diffusion
Get the size, shape, number, depth, and impurity concentration of layers
Can be set appropriately according to the performance of the solid-state imaging device
it can. Specifically, the depth of the n-type impurity diffusion layer is 0.5.
μm, impurity concentration is 1015-1019cm -3Degree
Appropriate. The charge transfer unit is connected to the photoelectric conversion unit.
Is a surface of the semiconductor substrate for transferring charges to the photoelectric conversion unit.
It is preferably arranged on the surface. In addition, solid-state imaging device
Charge transfer when dealing with holes as
The part may be p-type.

【0015】本発明の固体撮像装置においては、さら
に、電荷転送部の上には、電荷転送電極と遮光膜とが形
成されている。電荷転送電極は、絶縁膜を介して、電荷
転送部をほぼ完全に被覆するように形成されており、こ
の電荷転送電極のパルスを与えて信号電荷を転送する。
この場合の絶縁膜としては、例えば、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜又はこれらの積層膜が挙げられる。その
膜厚は35〜55nm程度が適当である。電荷転送電極
としては、導電性材料により形成されるものであれば特
に限定されるものではなく、例えば、アモルファス、単
結晶又は多結晶のN型又はP型の半導体(例えば、シリ
コン、ゲルマニウム等)又は化合物半導体(例えば、G
aAs、InP、ZnSe、CsS等);金、白金、
銀、銅、アルミニウム等の金属又は合金;チタン、タン
タル、タングステン等の高融点金属又は合金;高融点金
属とのシリサイド、ポリサイド;ITO、SnO2等の
透明導電材料等の単層膜又は積層膜により形成すること
ができる。電荷転送電極の膜厚は、例えば、300〜6
00nm程度が挙げられる。
In the solid-state image pickup device of the present invention, a charge transfer electrode and a light shielding film are further formed on the charge transfer portion. The charge transfer electrode is formed so as to almost completely cover the charge transfer portion via the insulating film, and a pulse is applied to the charge transfer electrode to transfer the signal charge.
As the insulating film in this case, for example, a silicon oxide film,
A silicon nitride film or a laminated film thereof can be used. A suitable film thickness is about 35 to 55 nm. The charge transfer electrode is not particularly limited as long as it is formed of a conductive material. For example, an amorphous, single crystal or polycrystalline N-type or P-type semiconductor (eg, silicon, germanium, etc.) Alternatively, a compound semiconductor (for example, G
aAs, InP, ZnSe, CsS, etc.); gold, platinum,
Metals or alloys of silver, copper, aluminum, etc .; refractory metals or alloys of titanium, tantalum, tungsten, etc .; silicides and polycides with refractory metals; single-layer films or laminated films of transparent conductive materials such as ITO, SnO 2 etc. Can be formed by. The thickness of the charge transfer electrode is, for example, 300 to 6
The thickness is about 00 nm.

【0016】電荷転送電極の上には、絶縁膜を介して遮
光膜が形成されている。遮光膜は、可視光及び/又は赤
外光をほぼ完全にさえぎることができる材料及び膜厚で
あれば特に限定されるものではなく、例えば、上記の金
属膜、合金膜等による500〜1000nm程度の膜厚
のものが挙げられる。絶縁膜は特に限定されず、通常用
いられているものの全てを利用することができる。遮光
膜は、少なくとも電荷転送電極をほぼ完全に被覆するよ
うに形成されていればよいが、電荷転送部上から光電変
換部上の一部にわたって形成されていてもよい。さら
に、光電変換部と電荷転送部との間に画素分離領域とし
て、半導体基板又はウェルと同じ導電型の高濃度不純物
拡散層が形成されていることが好ましい。この画素分離
領域の不純物濃度は、例えば、1019cm-3程度が挙げ
られる。
A light shielding film is formed on the charge transfer electrode via an insulating film. The light-shielding film is not particularly limited as long as it is a material and a film thickness capable of almost completely blocking visible light and / or infrared light, and is, for example, about 500 to 1000 nm formed of the above metal film, alloy film or the like. The film thickness of The insulating film is not particularly limited, and any of the commonly used insulating films can be used. The light-shielding film may be formed so as to cover at least the charge transfer electrode almost completely, but may be formed over the charge transfer portion and a part of the photoelectric conversion portion. Further, it is preferable that a high-concentration impurity diffusion layer of the same conductivity type as the semiconductor substrate or the well is formed as a pixel separation region between the photoelectric conversion unit and the charge transfer unit. The impurity concentration of this pixel isolation region is, for example, about 10 19 cm −3 .

【0017】また、光電変換部及び電荷転送部の上方に
は、平坦化膜、保護膜等の種々の機能を有する膜が単層
又は積層層として形成されている。例えば、膜厚100
〜3000nm程度のCVD法によるシリコン酸化膜、
CVD法によるプラズマTEOS(Tetra-Ethoxy Silan
e)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜、HTO
(High Temperature Oxide)膜、NSG(None-Doped S
ilicate Glass)膜又はスピンコート法により塗布形成
したSOG(Spin On Glass)膜、CVD法によるシリ
コン窒化膜等の単層膜又はこれらの積層膜等が挙げられ
る。さらに、光電変換部の上方には、凸形状のマイクロ
レンズが形成されていてもよいマイクロレンズは、可視
光線及び/又は近赤外線に対して透光性のある材料から
なることが適当である。
A film having various functions such as a flattening film and a protective film is formed as a single layer or a laminated layer above the photoelectric conversion section and the charge transfer section. For example, a film thickness of 100
A silicon oxide film of about 3000 nm by the CVD method,
Plasma by the CVD method TEOS (Tetra-Ethoxy Silan)
e) film, LTO (Low Temperature Oxide) film, HTO
(High Temperature Oxide) film, NSG (None-Doped S)
Examples thereof include an ilicate glass) film, an SOG (Spin On Glass) film formed by spin coating, a single layer film such as a silicon nitride film formed by a CVD method, or a laminated film thereof. Furthermore, the microlens, which may have a convex microlens formed above the photoelectric conversion portion, is preferably made of a material having a property of transmitting visible light and / or near infrared light.

【0018】本発明の固体撮像装置の製造方法では、工
程(a)において、半導体基板に光電変換部となるn型
不純物拡散層、電荷転送部となるn型不純物拡散層及び
光電変換部となるn型不純物拡散層の表面にp型不純物
拡散層をそれぞれ形成する。これらの不純物拡散層は、
当該分野で通常使用される方法によって形成することが
できる。例えば、公知のフォトリソグラフィ及びエッチ
ング工程により、所定の形状を有するレジストマスクを
形成し、このレジストマスクを用いてイオン注入により
形成することができる。あるいは、所定の不純物を含有
するシリコン膜を、不純物拡散層を形成しようとする領
域上に形成し、熱処理を行う固相拡散によって形成して
もよい。これら不純物拡散層の形成順序は、いかなる順
序であってもよい。さらに、後述する工程(b)又は
(b’)の一部の工程、可能であれば全工程と前後して
形成してもよい。
In the method of manufacturing a solid-state image pickup device of the present invention, in the step (a), an n-type impurity diffusion layer serving as a photoelectric conversion part, an n-type impurity diffusion layer serving as a charge transfer part, and a photoelectric conversion part are formed on the semiconductor substrate. A p-type impurity diffusion layer is formed on the surface of the n-type impurity diffusion layer. These impurity diffusion layers are
It can be formed by a method usually used in the art. For example, it is possible to form a resist mask having a predetermined shape by a known photolithography and etching process, and form the resist mask by ion implantation. Alternatively, a silicon film containing a predetermined impurity may be formed on a region where an impurity diffusion layer is to be formed and then solid-phase diffusion may be performed by heat treatment. The order of forming these impurity diffusion layers may be any order. Further, it may be formed before or after a part of the step (b) or (b ') described later, if possible, all the steps.

【0019】工程(b)において、p型不純物拡散層の
中央部に窓を有するレジストパターンをマスクとして用
いて、p型不純物拡散層の中央部にp型高濃度領域を形
成する。レジストパターンを形成する方法は、上述した
ように、公知のフォトリソグラフィ及びエッチング工程
が挙げられる。また、p型高濃度領域を形成する方法
は、上述したように、イオン注入のほか、気相拡散等に
より形成することができるが、イオン注入が好ましい。
この場合のイオン種は、BF2を用いることが好まし
い。なお、この工程は、上述したように、必ずしもp型
不純物拡散層が形成された後に行わなくてもよく、p型
不純物拡散層を形成しようとする領域における中央部
に、あらかじめ形成してもよい。
In step (b), a p-type high concentration region is formed in the center of the p-type impurity diffusion layer using the resist pattern having a window in the center of the p-type impurity diffusion layer as a mask. As described above, the method of forming the resist pattern includes known photolithography and etching steps. Further, as the method of forming the p-type high concentration region, as described above, in addition to ion implantation, vapor phase diffusion or the like can be used, but ion implantation is preferable.
In this case, it is preferable to use BF 2 as the ionic species. As described above, this step does not necessarily have to be performed after the p-type impurity diffusion layer is formed, and may be formed in advance in the central portion of the region where the p-type impurity diffusion layer is to be formed. .

【0020】また、本発明における固体撮像装置の別の
製造方法では、上記工程(b)に代えて、工程(b’)
において、電荷転送部上に電荷転送電極を形成し、電荷
転送部上からp型不純物拡散層の周辺部上に延びる遮光
膜とを形成し、遮光膜をマスクとして用いて、p型不純
物拡散層の中央部にp型高濃度領域を形成してもよい。
このような工程によれば、マスク工程を省略することが
できる。なお、本発明の固体撮像装置の製造方法におい
ては、上記工程のほか、イオン注入、熱処理、導電膜又
は絶縁膜等の形成、配線層の形成等、当該分野で通常行
われる工程を、上記工程の前、中、後に行ってもよい。
Further, in another method for manufacturing a solid-state image pickup device according to the present invention, a step (b ') is used instead of the step (b).
A charge transfer electrode is formed on the charge transfer portion, a light shielding film extending from the charge transfer portion to a peripheral portion of the p type impurity diffusion layer is formed, and the light shielding film is used as a mask to form the p type impurity diffusion layer. You may form a p-type high concentration area | region in the center part of.
According to such a process, the mask process can be omitted. In addition, in the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, in addition to the above steps, the steps usually performed in the field such as ion implantation, heat treatment, formation of a conductive film or an insulating film, formation of a wiring layer, and the like are performed. You may go before, during, or after.

【0021】本発明の固体撮像装置は、CCD及びCM
OSイメージ・センサ、CMD、チャージインジェクシ
ョンデバイス、バイポーライメージセンサ、光導電膜イ
メージセンサ、積層型CCD、赤外イメージセンサ等の
いわゆる固体撮像素子のみならず、半導体集積回路の製
造工程において製造される受光素子、発光ダイオード等
の発光素子又は液晶パネル等の光透過制御素子等の種々
の装置として形成されるものの全てが含まれる。以下
に、本発明の固体撮像装置及びその製造方法を図面に基
づいて詳細に説明する。
The solid-state image pickup device of the present invention comprises a CCD and a CM.
Not only so-called solid-state imaging devices such as OS image sensor, CMD, charge injection device, bipolar image sensor, photoconductive film image sensor, stacked CCD, infrared image sensor, etc., but also light receiving manufactured in the manufacturing process of semiconductor integrated circuits. It includes all elements formed as various devices such as elements, light emitting elements such as light emitting diodes, or light transmission control elements such as liquid crystal panels. The solid-state imaging device and the method for manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0022】本発明の固体撮像装置は、図1に示したよ
うに、n型シリコン基板31の表面に形成された第1の
p型ウェル32及びその中に配置するn型拡散層33に
よって、光電変換を行い、信号電荷を生成するフォトダ
イオード部(光電変換部)60と、第1のp型ウェル3
2内に配置する第2のp型ウェル35及びn型ウェル3
6からなり、信号電荷を転送する電荷転送部61とを有
している。また、電荷転送部61上には、ゲート絶縁膜
38を介して、電荷転送用の第1ゲート電極39、電荷
転送及び電荷読み出し用の第2ゲート電極40とが形成
されており、その上に遮光膜41が形成されている。さ
らに、これらが形成された領域上には、リフロー性のあ
る第2の絶縁膜42、リフロー性のある第3の絶縁膜4
3及び保護膜44が形成されている。この第2のゲート
電極40により、光電変換部60から電荷の読み出しを
行う。また、これら第1ゲート電極39と第2ゲート電
極とにより光電変換部60から読み出された電荷を垂直
転送部(図示せず、図7(a)参照)、水平転送部(図
示せず)及び水平転送部の最終段にある検出部(図示せ
ず)まで転送する。
As shown in FIG. 1, the solid-state image pickup device of the present invention includes a first p-type well 32 formed on the surface of an n-type silicon substrate 31 and an n-type diffusion layer 33 arranged therein. A photodiode unit (photoelectric conversion unit) 60 that performs photoelectric conversion to generate a signal charge, and the first p-type well 3
Second p-type well 35 and n-type well 3 placed in
6 and has a charge transfer section 61 for transferring signal charges. In addition, a first gate electrode 39 for charge transfer and a second gate electrode 40 for charge transfer and charge read are formed on the charge transfer section 61 with the gate insulating film 38 interposed therebetween, and a second gate electrode 40 for charge transfer and charge read is formed thereon. A light shielding film 41 is formed. Further, on the region where these are formed, the second insulating film 42 having a reflow property and the third insulating film 4 having a reflow property are formed.
3 and the protective film 44 are formed. The charges are read from the photoelectric conversion unit 60 by the second gate electrode 40. In addition, the charges read from the photoelectric conversion unit 60 by the first gate electrode 39 and the second gate electrode are vertically transferred (not shown, see FIG. 7A) and horizontally transferred (not shown). And a detection unit (not shown) at the final stage of the horizontal transfer unit.

【0023】なお、フォトダイオード部60の上には、
固体撮像装置の製造時に基板表面付近に形成される欠陥
による撮像欠陥を低減させるために、中央部に位置する
不純物濃度が相対的に高いp型高濃度領域34aとその
両側に位置する不純物濃度が相対的に低いp型低濃度領
域34bとが形成されている。さらに、第1のp型ウェ
ル32の表面であって、p型低濃度領域34bとn型ウ
ェル36との間には、画素分離用のp型拡散層37が形
成されている。
On the photodiode portion 60,
In order to reduce imaging defects due to defects formed in the vicinity of the surface of the substrate during manufacturing of the solid-state imaging device, the p-type high concentration region 34a having a relatively high impurity concentration at the central portion and the impurity concentrations at both sides thereof are formed. A relatively low p-type low concentration region 34b is formed. Further, a p-type diffusion layer 37 for pixel separation is formed on the surface of the first p-type well 32 and between the p-type low concentration region 34 b and the n-type well 36.

【0024】このような構成の固体撮像装置では、n型
拡散層33の表面に形成されたp型高濃度領域34a及
びp型低濃度領域34bにより、その中央部のみを高濃
度とするため、図7に示したように、空乏化電圧を従来
構造と同様に維持したまま、図8及び図9に示したよう
に、シャッター電圧、p型高濃度領域34a及びp型低
濃度領域34bと電荷転送部との電界強度の上昇を抑え
ることが可能となる。その結果、光電変換部60から電
荷を読み出す際に発生する撮像欠陥(白点)を抑制する
ことが可能となる。このような固体撮像装置は、以下の
方法により製造することができる。
In the solid-state image pickup device having such a structure, since the p-type high concentration region 34a and the p-type low concentration region 34b formed on the surface of the n-type diffusion layer 33 make only the central portion have high concentration, As shown in FIG. 7, while maintaining the depletion voltage as in the conventional structure, as shown in FIGS. 8 and 9, the shutter voltage, the p-type high concentration region 34a, the p-type low concentration region 34b and the charge are reduced. It is possible to suppress an increase in electric field strength with the transfer unit. As a result, it is possible to suppress the imaging defect (white spot) that occurs when the charge is read from the photoelectric conversion unit 60. Such a solid-state imaging device can be manufactured by the following method.

【0025】まず、図2(A)に示したように、n型シ
リコン基板31に、ボロンイオンを、注入エネルギー5
00keV、ドーズ2×1011cm-2の条件でイオン注
入を行い、熱処理することにより、第1のp型ウェル3
2を形成する。得られたシリコン基板31上に、所定の
領域に窓を有するレジストパターン(図示せず)を形成
し、これをマスクとして用いて、ボロンを、注入エネル
ギー300keV、ドーズ8×1011cm-2の条件でイ
オン注入し、第2のp型ウェル35を形成する。同じレ
ジストパターンを用いて、リン又はヒ素を、注入エネル
ギー120keV、ドーズ5×1012cm-2の条件でイ
オン注入し、n型ウェル36を形成し、レジストパター
ンを除去する。さらに、所定の領域に窓を有する別のレ
ジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマス
クとして用いて、ボロンを、注入エネルギー120ke
V、ドーズ2×1012cm-2の条件でイオン注入し、n
型ウェル36に隣接する領域に、画素分離用のp型拡散
層37を形成する。
First, as shown in FIG. 2A, boron ions are implanted into the n-type silicon substrate 31 with an implantation energy of 5.
Ion implantation is performed under the conditions of 00 keV and a dose of 2 × 10 11 cm -2 , and a heat treatment is performed to form the first p-type well 3
Form 2. A resist pattern (not shown) having a window in a predetermined region is formed on the obtained silicon substrate 31, and using this as a mask, boron is implanted at an energy of 300 keV and a dose of 8 × 10 11 cm −2 . Ions are implanted under the conditions to form the second p-type well 35. Using the same resist pattern, phosphorus or arsenic is ion-implanted under the conditions of an implantation energy of 120 keV and a dose of 5 × 10 12 cm −2 to form an n-type well 36, and the resist pattern is removed. Further, another resist pattern having a window in a predetermined region is formed, and the resist pattern is used as a mask to implant boron with an implantation energy of 120 ke.
Ion implantation was performed under the conditions of V and dose 2 × 10 12 cm -2 , and
A p-type diffusion layer 37 for pixel separation is formed in a region adjacent to the mold well 36.

【0026】その後、シリコン基板31上に、ゲート絶
縁膜38として、熱酸化法により膜厚35nm程度のシ
リコン酸化膜を形成し、その上に、LP−CVD法によ
り膜厚350nm程度の第1ポリシリコン膜を形成す
る。既存のリソグラフィー及びエッチング技術により、
第1ポリシリコン膜をパターニングし、第1ゲート電極
39を形成する。なお、第1ゲート電極39は、所定の
抵抗率とするためにフォスフィン、塩化リン等がドーピ
ングされている。次いで、図2(B)に示したように、
第1ゲート電極39を熱酸化又はCVD法により、膜厚
150nm程度のシリコン酸化膜を形成し、その上に、
LP−CVD法により膜厚350nm程度の第2ポリシ
リコン膜を形成する。既存のリソグラフィー及びエッチ
ング技術により、第2ポリシリコン膜をパターニング
し、第2ゲート電極40を形成する。その後、第2ゲー
ト電極40を熱酸化又はCVD法により、膜厚150n
m程度のシリコン酸化膜を形成する。
Then, a silicon oxide film having a film thickness of about 35 nm is formed as a gate insulating film 38 on the silicon substrate 31 by a thermal oxidation method, and a first poly-silicon film having a film thickness of about 350 nm is formed thereon by an LP-CVD method. A silicon film is formed. By existing lithography and etching technology,
The first polysilicon film is patterned to form the first gate electrode 39. The first gate electrode 39 is doped with phosphine, phosphorus chloride or the like so as to have a predetermined resistivity. Then, as shown in FIG.
A silicon oxide film having a film thickness of about 150 nm is formed on the first gate electrode 39 by thermal oxidation or a CVD method, and a silicon oxide film is formed on the silicon oxide film.
A second polysilicon film having a film thickness of about 350 nm is formed by the LP-CVD method. The second polysilicon film is patterned by the existing lithography and etching technique to form the second gate electrode 40. After that, the second gate electrode 40 is formed with a film thickness of 150 n by thermal oxidation or a CVD method.
A silicon oxide film of about m is formed.

【0027】続いて、図2(C)に示したように、第1
及び第2ゲート電極39、40をマスクとして、リンイ
オンを、注入エネルギー300〜600keV、ドーズ
7×1011〜1.5×1012cm-2の注入条件で、イオ
ン注入し、n型拡散層33を形成する。さらに、第1及
び第2ゲート電極39、40をマスクとして、ボロン
を、注入エネルギー15〜20keV、ドーズ1〜2×
1013cm-2でイオン注入し、n型拡散層33の表面
に、p型低濃度領域34bを形成する。次いで、図3
(D)に示したように、得られたシリコン基板31上に
レジスト膜を塗布し、p型低濃度領域34bの中央部に
窓を有するレジストパターン45を形成する。
Then, as shown in FIG. 2C, the first
Using the second gate electrodes 39 and 40 as masks, phosphorus ions are ion-implanted under the implantation conditions of an implantation energy of 300 to 600 keV and a dose of 7 × 10 11 to 1.5 × 10 12 cm −2 , and the n-type diffusion layer 33. To form. Further, with the first and second gate electrodes 39 and 40 as a mask, boron is implanted with an implantation energy of 15 to 20 keV and a dose of 1 to 2 ×.
Ions are implanted at 10 13 cm -2 to form a p-type low concentration region 34b on the surface of the n-type diffusion layer 33. Then, FIG.
As shown in (D), a resist film is applied on the obtained silicon substrate 31 to form a resist pattern 45 having a window at the center of the p-type low concentration region 34b.

【0028】図3(E)に示したように、このレジスト
パターンをマスクとして用いて、BF2を、注入エネル
ギー15〜20KeV、ドーズ6〜8×1013cm-2
条件でイオン注入し、p型低濃度領域34bの中央部に
p型高濃度領域34aを形成する。レジストパターン4
5を除去し、図3(F)に示したように、得られたシリ
コン基板31上に、CVD法により、膜厚100nm程
度のシリコン酸化膜、遮光膜41として膜厚150nm
程度のタングステン膜を形成する。その上に、p型高濃
度領域34a上に窓を有するレジストパターン(図示せ
ず)を形成し、p型高濃度領域34a上に存在するタン
グステン膜をエッチング除去する。さらにその上に、後
述するリフロー性のある第3絶縁膜との反応を防止する
目的で、第2の絶縁膜42として、TEOS/O2を5
00/350SCCM、パワー460Wの条件における
プラズマ雰囲気中で、膜厚100〜400nmの酸化膜
を形成する。
As shown in FIG. 3E, using this resist pattern as a mask, BF 2 is ion-implanted under the conditions of an implantation energy of 15 to 20 KeV and a dose of 6 to 8 × 10 13 cm -2 , A p-type high concentration region 34a is formed in the center of the p-type low concentration region 34b. Resist pattern 4
5F is removed, and as shown in FIG. 3F, a silicon oxide film having a film thickness of about 100 nm and a film thickness of 150 nm as the light shielding film 41 are formed on the obtained silicon substrate 31 by the CVD method.
A tungsten film is formed to some extent. A resist pattern (not shown) having a window on the p-type high concentration region 34a is formed thereon, and the tungsten film existing on the p-type high concentration region 34a is removed by etching. Further, on top of that, TEOS / O 2 is added as a second insulating film 42 for the purpose of preventing a reaction with a third insulating film having a reflow property described later.
An oxide film having a film thickness of 100 to 400 nm is formed in a plasma atmosphere under the conditions of 00/350 SCCM and power of 460 W.

【0029】その後、図3(G)に示したように、第2
の絶縁膜42上に、第3の絶縁膜43として、膜厚60
0nm程度のBPSG膜を形成し、950℃、 30分
の熱処理を行い、第3の絶縁膜43をリフローさせて平
坦化する。続いて、所定の領域にコンタクトホール(図
示せず)を形成し、Al−Cu膜による配線層(図示せ
ず)を形成し、保護膜44として、CVD法により膜厚
300nm程度のSiN膜を形成し、固体撮像装置を得
る。
After that, as shown in FIG.
On the second insulating film 42 as a third insulating film 43.
A BPSG film having a thickness of about 0 nm is formed, heat treatment is performed at 950 ° C. for 30 minutes, and the third insulating film 43 is reflowed to be flattened. Then, a contact hole (not shown) is formed in a predetermined region, a wiring layer (not shown) made of an Al—Cu film is formed, and a SiN film having a thickness of about 300 nm is formed as a protective film 44 by the CVD method. Formed to obtain a solid-state imaging device.

【0030】なお、上記の製造方法では、フォトリソグ
ラフィ及びエッチング工程を利用して、p型高濃度領域
34aを形成しているが、遮光膜41を形成した後、遮
光膜41をマスクとして用いて、例えば、ボロンを、注
入エネルギー15〜20KeV、ドーズ6〜8×1013
cm-2にてイオン注入して、p型高濃度領域34aを形
成してもよい。
In the above manufacturing method, the p-type high concentration region 34a is formed by using the photolithography and etching process. However, after forming the light shielding film 41, the light shielding film 41 is used as a mask. , Boron, implantation energy 15 to 20 KeV, dose 6 to 8 × 10 13
Ions may be implanted at cm −2 to form the p-type high concentration region 34a.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、光電変換部の表面に配
置するp型不純物拡散層が、周辺部のp型低濃度領域と
中央部のp型高濃度領域とから構成されるため、光電変
換部と電荷転送部との間の電界強度を低下させて、撮像
欠陥(白点)を低下させつつ、空乏化電圧の上昇および
シャッター電圧の上昇を抑えることができる。
According to the present invention, the p-type impurity diffusion layer arranged on the surface of the photoelectric conversion portion is composed of the p-type low concentration region in the peripheral portion and the p-type high concentration region in the central portion. It is possible to suppress an increase in depletion voltage and an increase in shutter voltage while reducing an image pickup defect (white spot) by reducing the electric field strength between the photoelectric conversion unit and the charge transfer unit.

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

【図1】 本発明の固体撮像装置の要部の概略断面図で
ある。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a main part of a solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】 本発明の固体撮像装置の製造方法を示す要部
の概略断面肯定図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional affirmative view of essential parts showing a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention.

【図3】 本発明の固体撮像装置の製造方法を示す要部
の概略断面肯定図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional affirmative view of essential parts showing the method for manufacturing the solid-state imaging device of the present invention.

【図4】 本発明の固体撮像装置におけるp型拡散層の
不純物濃度と空乏化電圧との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the impurity concentration of the p-type diffusion layer and the depletion voltage in the solid-state imaging device of the present invention.

【図5】 本発明の固体撮像装置におけるp型拡散層の
不純物濃度とシャッター電圧との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the impurity concentration of the p-type diffusion layer and the shutter voltage in the solid-state imaging device of the present invention.

【図6】 本発明の固体撮像装置におけるp型拡散層の
不純物濃度と、p型拡散層と電荷転送部との電界強度と
の関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the impurity concentration of the p-type diffusion layer and the electric field strength between the p-type diffusion layer and the charge transfer section in the solid-state imaging device of the present invention.

【図7】 従来のCCDの要部の概略平面図及び概略断
面図である。
7A and 7B are a schematic plan view and a schematic sectional view of a main part of a conventional CCD.

【図8】 従来のCCDにおけるp型拡散層の不純物濃
度と空乏化電圧との関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between an impurity concentration of a p-type diffusion layer and a depletion voltage in a conventional CCD.

【図9】 従来のCCDにおけるp型拡散層の不純物濃
度とシャッター電圧との関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the impurity concentration of the p-type diffusion layer and the shutter voltage in a conventional CCD.

【図10】 従来のCCDにおけるp型拡散層の不純物
濃度と、p型拡散層と電荷転送部との電界強度との関係
を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the impurity concentration of the p-type diffusion layer and the electric field strength between the p-type diffusion layer and the charge transfer portion in the conventional CCD.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 シリコン基板 32 第1のp型ウェル 33 n型拡散層 34a p型高濃度領域 34b p型低濃度領域 35 第2のp型ウェル 36 n型ウェル 37 画素分離用のp型拡散層 38 ゲート絶縁膜 39 第1ゲート電極 40 第2ゲート電極 41 遮光膜 42 第2の絶縁膜 43 第3の絶縁膜 44 保護膜 45 レジストパターン 60 フォトダイオード部(光電変換部) 61 電荷転送部 31 Silicon substrate 32 First p-type well 33 n-type diffusion layer 34a p-type high concentration region 34b p-type low concentration region 35 Second p-type well 36 n-type well 37 P-type diffusion layer for pixel separation 38 Gate insulating film 39 First gate electrode 40 Second gate electrode 41 Light-shielding film 42 Second insulating film 43 Third insulating film 44 Protective film 45 resist pattern 60 Photodiode part (photoelectric conversion part) 61 charge transfer unit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板表面付近に配置し、光電変換
を行うn型不純物拡散層からなる光電変換部と、該光電
変換部の表面に配置するp型不純物拡散層と、前記信号
電荷を転送するn型不純物拡散層からなる電荷転送部と
を有する固体撮像装置であって、 前記p型不純物拡散層が、周辺部のp型低濃度領域と該
p型低濃度領域よりも不純物濃度が高い中央部のp型高
濃度領域とからなることを特徴とする固体撮像装置。
1. A photoelectric conversion part, which is arranged near the surface of a semiconductor substrate and comprises an n-type impurity diffusion layer for photoelectric conversion, a p-type impurity diffusion layer arranged on the surface of the photoelectric conversion part, and the signal charges are transferred. A solid-state imaging device having a charge transfer portion formed of an n-type impurity diffusion layer, wherein the p-type impurity diffusion layer has a higher impurity concentration than the peripheral p-type low concentration region and the p-type low concentration region. A solid-state imaging device comprising a p-type high-concentration region in the central portion.
【請求項2】 周辺部のp型低濃度領域が1017cm-3
の不純物濃度を有する請求項1に記載の装置。
2. The peripheral p-type low concentration region is 10 17 cm -3.
The device of claim 1 having an impurity concentration of.
【請求項3】 中央部のp型高濃度領域が、周辺部のp
型低濃度領域の端部から0.1μm以上の距離を有する
請求項1又は2に記載の装置。
3. The p-type high-concentration region in the central portion is p-type in the peripheral portion.
The apparatus according to claim 1, which has a distance of 0.1 μm or more from the end of the mold low-concentration region.
【請求項4】 電荷転送部上に、電荷転送電極と遮光膜
とが形成されてなる請求項1〜3のいずれか1つに記載
の装置。
4. The device according to claim 1, wherein a charge transfer electrode and a light shielding film are formed on the charge transfer section.
【請求項5】 (a)半導体基板に電荷転送部となるn
型不純物拡散層、光電変換部となるn型不純物拡散層、
前記光電変換部となるn型不純物拡散層の表面にp型不
純物拡散層をそれぞれ形成し、(b)該p型不純物拡散
層の中央部に窓を有するレジストパターンをマスクとし
て用いて、前記p型不純物拡散層の中央部にp型高濃度
領域を形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1つに記載の固体撮像装置の製造方法。
5. (a) n serving as a charge transfer portion on a semiconductor substrate
-Type impurity diffusion layer, n-type impurity diffusion layer serving as a photoelectric conversion unit,
A p-type impurity diffusion layer is formed on the surface of the n-type impurity diffusion layer to be the photoelectric conversion section, and (b) the p-type impurity diffusion layer is patterned using the resist pattern having a window at the center thereof as a mask. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 1, wherein a p-type high concentration region is formed in a central portion of the type impurity diffusion layer.
【請求項6】 (a)半導体基板に電荷転送部となるn
型不純物拡散層、光電変換部となるn型不純物拡散層、
前記光電変換部となるn型不純物拡散層の表面にp型不
純物拡散層をそれぞれ形成し、(b’)該前記電荷転送
部上に電荷転送電極を形成し、該電荷転送部上からp型
不純物拡散層の周辺部上に延びる遮光膜を形成し、遮光
膜をマスクとして用いて、前記p型不純物拡散層の中央
部にp型高濃度領域を形成することを特徴とする請求項
4に記載の固体撮像装置の製造方法。
6. (a) n serving as a charge transfer portion on a semiconductor substrate
-Type impurity diffusion layer, n-type impurity diffusion layer serving as a photoelectric conversion unit,
A p-type impurity diffusion layer is formed on the surface of the n-type impurity diffusion layer to be the photoelectric conversion unit, and (b ') a charge transfer electrode is formed on the charge transfer unit. 5. A p-type high concentration region is formed in the central portion of the p-type impurity diffusion layer by forming a light-shielding film extending on the peripheral portion of the impurity diffusion layer and using the light-shielding film as a mask. A method for manufacturing the described solid-state imaging device.
【請求項7】 p型高濃度領域を、BF2ガスを利用し
て形成する請求項5又は6に記載の方法。
7. The method according to claim 5, wherein the p-type high concentration region is formed by using BF 2 gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210053264A (en) * 2017-11-15 2021-05-11 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Light blocking layer for image sensor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10763289B2 (en) 2017-11-15 2020-09-01 Taiwan Semiconductor Manuracturing Co., Ltd. Light blocking layer for image sensor device
KR20210053264A (en) * 2017-11-15 2021-05-11 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Light blocking layer for image sensor device
KR102616543B1 (en) * 2017-11-15 2023-12-20 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 Light blocking layer for image sensor device

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