JP2004158676A - Method for manufacturing solid-state image sensing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像装置の製造方法に関し、特にCCD(Charge Coupled Device)固体撮像装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
CCDに代表される固体撮像装置は、光電変換を行う受光部およびCCDレジスタからなる垂直転送部を有する撮像部と、垂直転送部から転送された信号電荷を出力部へ転送するCCDレジスタからなる水平転送部と、光電変換された電荷を出力するための出力部とから成り立っている。
【0003】
上記の出力部は、トランジスタで構成されており、このトランジスタの形成の際、ソース・ドレイン領域に注入するイオンおよびコンタクト抵抗低減のために注入されるイオンは、高いドーズ量で注入される。例えば、ドーズ量は、1×1015/cm2 程度となる。このとき、注入するイオンの阻止能力およびパターンサイズからレジストマスクを使用している。
【0004】
1×1015/cm2 程度の高いドーズ量でイオンが注入されると、レジストマスクは、イオンとの衝撃により炭化物の様な変質物が形成され、表面に硬化層が形成されてしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような硬化層が表面に形成されたレジストマスクは、レジスト剥離液等では剥離することができない。そのため、アッシング処理によりレジストマスクを分解除去しているが、このアッシング時の熱(230〜250℃)により硬化層が弾ける、いわゆるポッピングという現象が起きる。
【0006】
ポッピングにより形成されたレジストマスクの残留物は汚染等の影響を受けやすい受光部等を有する撮像部にも残留する。その結果、その後の工程まで残留物が残ることとなり、残留物に含まれる不純物の影響により白キズを悪化させてしまうという問題がある。
【0007】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、出力部を形成する際の不純物を導入する工程において、レジスト膜の残留物が撮像部に残存することを防止して、白キズを低減することができる固体撮像装置の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の固体撮像装置の製造方法は、撮像部により生成され転送された信号電荷を検出して外部に出力する出力部を有する固体撮像装置の製造方法であって、前記出力部を形成する際の不純物を導入する工程は、前記撮像部にマスク層を形成する工程と、前記出力部に前記不純物の導入のためのパターンをもつレジスト膜を形成する工程と、前記マスク層および前記レジスト膜をマスクとして、前記不純物を導入する工程と、前記レジスト膜を除去する工程と、前記マスク層を除去する工程とを有する。
【0009】
前記撮像部にマスク層を形成する工程の前に、後に前記マスク層を除去する際のストッパとなるストッパ層を前記撮像部および前記出力部に形成する工程をさらに有し、前記マスク層を除去する工程の後に、前記ストッパ層を除去する工程をさらに有する。
【0010】
前記レジスト膜を形成する工程において、前記出力部を構成するトランジスタのソースあるいはドレインとなる領域に前記不純物を導入するためのパターンをもつ前記レジスト膜を形成する。
【0011】
前記マスク層を形成する工程において、無機材料からなる前記マスク層を形成する。
【0012】
上記の本発明の固体撮像装置の製造方法では、出力部を形成する際の不純物を導入する際に、撮像部にマスク層を形成し、出力部に不純物の導入のためのパターンをもつレジスト膜を形成する。
そして、マスク層およびレジスト膜をマスクとして、不純物を導入する。このとき、不純物の導入後にレジスト膜の表面に硬化層が形成される場合がある。
出力部に形成されたレジスト膜を除去する際に、撮像部はマスク層により覆われているため、撮像部にレジスト膜の除去の際の残留物が付着することが防止される。
レジスト膜の除去後、撮像部を覆うマスク層を除去する。このとき、レジスト膜の除去の際の残留物がマスク層上に存在してしても、マスク層とともに除去される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の固体撮像装置の製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0014】
図1は、本実施形態に係る固体撮像装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る固体撮像装置1は、撮像部2、水平転送部3、出力部4を有する。
【0015】
撮像部2は、光電変換を行う受光部5、読み出しゲート部6および垂直転送部7からなる画素8を、平面マトリックス状に多数配置させて構成されている。
各画素8間は、図示せぬチャネルストッパで電気的に干渉しないように分離されている。
【0016】
受光部5は、pn接合を中心とした領域で光電変換を行って信号電荷を発生させ、信号電荷を一定期間蓄積する。読み出しゲート部6は、受光部5において一定期間蓄積された信号電荷を所定のタイミングで垂直転送部7へ読み出す。
【0017】
垂直転送部7は、受光部5の列ごとに共通化され所定の本数、配置されている。撮像部2に、垂直転送部7を駆動する4相のクロック信号φV1,φV2,φV3,φV4が入力される。水平転送部3に、これを駆動する2相のクロック信号φH1,φH2が入力される。
【0018】
上記の水平転送部3および垂直転送部7は、半導体基板内の表面側に不純物が導入されて形成されたマイノリティキャリアの電位井戸と、絶縁膜を介在させて基板上に互いに絶縁分離して形成された複数の電極(転送電極)とから構成されている。
転送部3,7には、その転送電極に対して上記したクロック信号φV1,φV2,φV3,φV4,φH1,φH2がそれぞれ周期的に位相をずらして印加される。
【0019】
転送部3,7は、転送電極に印加されるクロック信号に制御されて上述した電位井戸のポテンシャル分布が順次変化し、この電位井戸内の電荷をクロック信号の位相ずれ方向に転送する、いわゆるシフトレジスタとして機能する。
上記の垂直転送部7により信号電荷が水平転送部3に転送されると、水平転送部3により信号電荷が出力部4に転送される。
【0020】
出力部4は、水平転送部3により転送された信号電荷を画素ごとに電圧に変換し増幅して時系列の撮像信号として外部に出力する。
【0021】
図2は、水平転送部および出力部における断面図である。
図2に示すように、n型シリコンウエハなどの半導体基板10内にp型のウェル11が形成され、p型ウェル11内に信号電荷が転送されるn型の転送チャネル領域12が形成されている。転送チャネル領域12上に酸化シリコンなどからなる誘電体膜20が形成され、誘電体膜20上に各種電極が形成されている。
【0022】
水平転送部3においては、第1層目のポリシリコンからなる第1水平転送電極31が所定間隔をおいて転送方向に繰り返し配置されている。第1水平転送電極31の表面には、図示しない絶縁膜が形成されている。第1水平転送電極31間の各スペースにおける絶縁膜上に、第2層目のポリシリコンからなる第2水平転送電極32が配置されている。第2水平転送電極32は、その両端部が第1水平転送電極31の端部における絶縁膜20上に重ねられている。
第1,第2水平転送電極対を単位に、位相が異なる2つの水平転送クロックφH1,φH2が交互に印加され、水平転送部内の電荷転送が行われる。
【0023】
第2水平転送電極32下方の転送チャネル領域12の表面部分に、比較的低濃度のp型不純物領域13が形成されている。このp型不純物領域13の存在により、水平転送クロックφH1またはφH2の印加時に、ペアとなって電位制御される転送チャネル領域部分、すなわち図2におけるp型不純物領域13と左側に隣接する転送チャネル領域部分に対し、p型不純物領域13下方の転送チャネル領域部分のポテンシャルが低くなる。このため、信号電荷が転送方向側に容易に移動し転送効率が向上する。
【0024】
出力部4において、水平転送部3側に転送チャネル領域12を深さ方向に貫いて比較的高濃度のn型不純物が導入され、これによりフローティングディフュージョンFDが形成されている。フローティングディフュージョンFDは、同じ半導体基板に集積化され、この断面図に現れていないソースフォロワ増幅器40の入力に接続されている。
【0025】
ソースフォロワ増幅器40は、フローティングディフュージョンFDに送られた信号電荷による電位変化を検出して増幅する。ソースフォロワ増幅器40の出力は、撮像信号の出力端子に接続され、この出力端子から時系列の撮像信号が順次出力される。
【0026】
フローティングディフュージョンFDと離れた箇所に、転送チャネル領域12を深さ方向に貫いて比較的高濃度のn型不純物が導入され、これによりリセットディフュージョンRDが形成されている。リセットディフュージョンRDは、一定電圧VDで保持される。
【0027】
このリセットディフュージョンRDとフローティングディフュージョンFDとの間に残された転送チャネル領域12上に誘電体膜20が延在し、この誘電体膜20上にリセットゲートRGが形成されている。リセットゲートRGは、第1あるいは第2層目のポリシリコンから構成されている。一画素分の信号電荷の検出が終了するとリセットゲートRGにリセットパルスφRGが印加され、2つのディフュージョンFD,RDが導通する。これにより、フローティングディフュージョンFD内の信号電荷がリセットディフュージョンRDに掃き捨てられる。
上記した信号電荷の検出および増幅と、このリセット動作とを画素ごとに繰り返すことにより前記した撮像信号が生成される。
【0028】
この出力部への信号電荷の入力を制御する手段として、水平出力ゲート部(HOG部)が水平転送部3と出力部4との間に設けられている。HOG部の水平出力ゲート33は、第2層目のポリシリコンからなり、その端部が水平転送部の第1水平転送電極31の端部に対し絶縁膜を介在させた状態で重ねられている。
【0029】
出力部で電荷量の検出時またはリセット時には、水平出力ゲート33に水平出力クロックφHOGが印加されない。このとき、水平出力ゲート33直下の転送チャネル領域12の電位障壁が高く、次の画素に対応した信号電荷は水平転送部端に溜まっている。
出力部でリセット動作が終了すると、水平出力ゲート33に水平出力クロックφHOGが印加され、HOG部の電位障壁の高さが下げられ、フローティングディフュージョンFDに移送される。
【0030】
図3は、ソースフォロワ増幅器の構成の一例を示す回路図である。
図3に示すように、1組の駆動トランジスタ41および定電流トランジスタ42を一段のソースフォロワ増幅器とする、3段のソースフォロワ増幅器が形成されている。
【0031】
図3に示すように、CCDレジスタからなる水平転送部3および垂直転送部7と同一チップ上には、駆動トランジスタ41や定電流トランジスタ42等のMOSトランジスタが形成されており、ソースフォロワ増幅器の駆動トランジスタ41のゲート電極がフローディングディフュージョンFDに接続された構造となっている。
【0032】
フローディングディフュージョンFDに転送されてきた信号電荷量をQ、フローディングディフュージョンFDの容量をCとすると、フローディングディフュージョンFDの電圧変化量ΔVはΔV=Q/Cで表される。この電圧変化量ΔVは3段の3段のソースフォロワ増幅器を経て、出力電圧Voutとして得られる。
【0033】
図4は、本実施形態に係る固体撮像装置の出力部に形成されたトランジスタの断面図である。
図4に示すように、n型シリコンウエハなどの半導体基板10内にp型ウェル11が形成され、半導体基板10上には、ゲート絶縁膜43が形成されている。なお、ゲート絶縁膜43は、図2に示す誘電体膜20と同時形成されたものであってもよい。
【0034】
ゲート絶縁膜43上には、ポリシリコン等からなるゲート電極44が形成されている。p型ウェル11内には、トランジスタのソースあるいはドレインとなるn型の高濃度不純物領域45が形成されている。
【0035】
上記のn型の高濃度不純物領域45は、図2に示す転送チャネル領域12等に比べてn型不純物を高いドーズ量で注入することにより形成される。図5に示すように、高濃度不純物領域45を形成する領域に開口を有するパターンのレジスト膜53を形成し、n型不純物をイオン注入することにより形成される。なお、このような高濃度不純物領域45は、トランジスタのソースあるいはドレインに限られず、出力部4を構成する回路において、コンタクト抵抗を低減するために形成される場合もある。
【0036】
次に、出力部に高濃度不純物領域を形成する工程について、図6〜図13を参照して説明する。各図において、(a)は断面図であり、(b)は平面図である。
図面の簡略化のため、図6に示すように、出力部4に図示するような高濃度不純物領域45を形成する例を説明する。図示はしていないが、出力部4に高濃度不純物領域45を形成する際には、垂直転送部7および水平転送部3の各転送電極や、受光部5等は既に形成されており、また、出力部4において、図4に示すゲート絶縁膜43やゲート電極44も形成されている。
【0037】
図7に示すように、撮像部2、水平転送部3および出力部4を被覆して全面に、例えばCVD法により窒化シリコンを成膜して、エッチングストッパ膜51を形成する。ここで、形成するエッチングストッパ膜51は、イオン注入に影響を及ぼさない膜厚、すなわち、注入イオンを阻止しない膜厚とする。後に説明するが、このエッチングストッパ膜51は、マスク層を除去する際のストッパとなる。例えば、n型不純物のリンを、注入エネルギー150keV、ドーズ量1×1015/cm2 で注入する場合には、エッチングストッパ膜51の膜厚は数nm程度となる。
【0038】
次に、図8に示すように、撮像部2、水平転送部3および出力部4を被覆して全面に、例えばプラズマCVD法により酸化シリコンを成膜して、マスク層52を形成する。マスク層52の膜厚は、注入イオンを十分阻止できる膜厚にする。例えば、n型不純物のリンを、注入エネルギー150keV、ドーズ量1×1015/cm2 で注入する場合には、酸化シリコンからなるマスク層52の膜厚は100nm程度となる。
【0039】
次に、図9に示すように、出力部4に開口52aを有し撮像部2および水平転送部3を被覆するパターンにマスク層52をエッチング加工する。これは、リソグラフィ技術により出力部4に開口するパターンをもつレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして、マスク層52をRIE(Reactive Ion Etching) 等でエッチングすることにより行う。
【0040】
次に、図10に示すように、出力部4に形成する高濃度不純物領域に開口53aを有するパターンのレジスト膜53を形成する。レジスト膜53の形成は、レジスト塗布、露光、現像プロセスにより行われる。この時、出力部のみにレジスト膜53を形成する。但し、位置擦れによりレジスト膜53とマスク層52との間への間隙の発生を防止するため、マスク層52と一部重なるようにレジスト膜53をパターン形成してもよい。
【0041】
次に、図11に示すように、レジスト膜53およびマスク層52をマスクとしてイオン注入を行い、出力部4に高濃度不純物領域45を形成する。高濃度不純物領域45は、上述したように、出力部のトランジスタのソース・ドレイン領域や、コンタクト領域等である。例えば、n型不純物のリンを、注入エネルギー150keV、ドーズ量1×1015/cm2 で注入する。ここで、出力部4以外の撮像部2や水平転送部3は、マスク層52で覆われているため、イオンが注入されることはない。また、出力部4においても、開口53aが形成された領域以外は、レジスト膜53で覆われているため、イオンが注入されることはない。
本工程でのイオン注入により、レジスト膜53の表面には硬化層が形成される。
【0042】
次に、図12に示すように、レジスト剥離液によるウェット処理やアッシング等により、レジスト膜53を除去する。レジスト膜53の除去の際に、硬化層に起因するレジストの残留物が撮像部2へ進入しても、撮像部2はマスク層52で覆われているため、撮像部2にレジスト膜の除去の際の残留物が付着することが防止される。
【0043】
次に、図13に示すように、出力部4以外の撮像部2や水平転送部3を覆うマスク層52を除去する。マスク層52が酸化シリコンからなる場合には、フッ酸を用いたウェットエッチングによりマスク層52を除去する。このとき、フッ酸は、窒化シリコンからなるエッチングストッパ膜51に対して、酸化シリコンからなるマスク層52を高い選択比でエッチング可能である。従って、マスク層52の除去のためのエッチングにおいて、エッチングストッパ膜51の下層は保護される。このとき、レジスト膜の除去の際の残留物がマスク層上に存在していても、マスク層52とともに除去される。
【0044】
最後に、撮像部2、水平転送部3、出力部4の全面を被覆するエッチングストッパ膜51を除去することにより、図6に示すように、出力部4に高濃度不純物領域45が形成される。エッチングストッパ膜51が窒化シリコンからなる場合には、リン酸を用いたウェットエッチングによりエッチングストッパ膜51を除去する。
【0045】
以上により、出力部4へ高濃度不純物領域45のためのイオン注入工程が完了する。なお、出力部4に高いドーズ量でさらにイオン注入する場合には、図7から図13に示す工程を繰り返し行う。
【0046】
上記の本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法では、出力部4へ高いドーズ量でイオン注入する際に、有機材料からなるレジスト膜53と無機材料からなるマスク層52の2種類のマスクを用いている。
すなわち、撮像部2に無機材料のマスク層52を形成し、出力部4にイオン注入のためのパターンをもつレジスト膜53を形成している。
そして、マスク層52およびレジスト膜53をマスクとして、出力部4の所望の領域に高濃度にイオン注入している。このとき、イオン注入後には、レジスト膜53の表面に硬化層が形成される。
出力部4に形成されたレジスト膜53を除去する際に、撮像部2はマスク層52により覆われているため、撮像部2にレジスト膜53の除去の際の残留物が付着することが防止される。
そして、レジスト膜53の除去後に、撮像部2を覆うマスク層52を除去している。このとき、レジスト膜53の除去の際の残留物がマスク層52上に存在しても、マスク層52とともに除去される。
【0047】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法によれば、出力部4に高いドーズ量でイオン注入を行った後のレジスト膜53の剥離が困難であっても、出力部4以外はマスク層52で覆っていることから、レジスト膜53の剥離後の残留物は、受光部5や垂直転送部7を有する撮像部2や、水平転送部3に残存することはない。従って、レジストの残留物に含まれる不純物の影響がなく、白キズを低減することができる。
【0048】
本実施形態において、無機材料からなるマスク層52のみを用いてイオン注入せずに、レジスト膜53も併用しているのは以下の理由からである。
すなわち、撮像部2および水平転送部3以外の出力部4はMOSトランジスタ等の複雑な回路が形成されているため、高濃度不純物領域を形成するパターンは非常に微細である。
RIE等のエッチングを用いて加工するマスク層52に比べて、リソグラフィ技術で加工するレジスト膜53の方が、加工精度が高いことから、微細なパターンに適している。
以上の理由から、本実施形態では、出力部4以外の撮像部2および水平転送部3を覆うだけでよいラフなパターンをマスク層52により形成し、出力部4の中の所望の領域にイオン注入するための微細なパターンをレジスト膜53により形成している。
【0049】
出力部4はレジスト膜53で覆っているため、出力部4にはレジスト膜53の残留物が残存する恐れもある。しかしながら、通常のMOSトランジスタをもつ半導体装置においては、さらに高いドーズ量で繰り返しイオン注入を行って形成しているため、出力部4の回路への影響はほとんどないと考えられる。
【0050】
また、本実施形態では、マスク層52およびレジスト膜53の下層に、エッチングストッパ膜51を形成している。このエッチングストッパ膜51はマスク層52のエッチングのためのストッパとしてだけでなく、出力部4にも残しておくことにより、エッチングストッパ膜51の除去の際に、エッチングストッパ膜51上に残存したレジストの残留物をも除去するという効果も奏する。
【0051】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本発明では、マスク層52を酸化シリコンで形成し、エッチングストッパ膜51を窒化シリコンで形成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、マスク層52を窒化シリコンやポリシリコンで形成してもよい。この場合、エッチングストッパ膜51は、マスク層52とのエッチング選択比を考慮して種々の材料を適用可能である。また、成膜方法も、プラズマCVDの他、熱CVDで形成してもよい。
【0052】
また、本実施形態では、インターライントランスファ(IT)方式のCCD固体撮像装置を例に説明したが、転送方式に限定はなく、例えば、フレームトランスファ(FT)方式や、フレームインターライントランスファ(FIT)方式であってもよい。
【0053】
また、本実施形態では、出力部4の回路の一例について説明したが、トランジスタを含む回路であれば、どのような回路構成でもよい。また、フローティングディフュージョンアンプではなく、フローティングゲートアンプにより出力部4を形成してもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、出力部を形成する際の不純物を導入する工程において、レジスト膜の残留物が撮像部に残存することを防止して、白キズが低減された固体撮像装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る固体撮像装置の一例を示す概略構成図である。
【図2】水平転送部および出力部における断面図である。
【図3】ソースフォロワ増幅器の構成の一例を示す回路図である。
【図4】本実施形態に係る固体撮像装置の出力部に形成されたトランジスタの断面図である。
【図5】図4に示すトランジスタのソース・ドレイン領域の形成のためのイオン注入工程を示す図である。
【図6】出力部に高濃度不純物領域を形成する工程を説明するための図である。
【図7】出力部に高濃度不純物領域を形成する工程において、エッチングストッパ膜の形成後の図である。
【図8】出力部に高濃度不純物領域を形成する工程において、マスク層の堆積後の図である。
【図9】出力部に高濃度不純物領域を形成する工程において、マスク層の加工後の図である。
【図10】出力部に高濃度不純物領域を形成する工程において、レジスト膜の形成後の図である。
【図11】出力部に高濃度不純物領域を形成する工程において、イオン注入後の図である。
【図12】出力部に高濃度不純物領域を形成する工程において、レジスト膜の除去後の図である。
【図13】出力部に高濃度不純物領域を形成する工程において、マスク層の除去後の図である。
【符号の説明】
1…固体撮像装置、2…撮像部、3…水平転送部、4…出力部、5…受光部、6…読み出しゲート部、7…垂直転送部、8…画素、10…半導体基板、11…p型ウェル、12…転送チャネル領域、13…p型不純物領域、20…誘電体膜、31…第1水平転送電極、32…第2水平転送電極、33…水平出力ゲート、40…ソースフォロワ増幅器、41…駆動トランジスタ、42…定電流トランジスタ、43…ゲート絶縁膜、44…ゲート電極、45…高濃度不純物領域、51…エッチングストッパ膜、52…マスク層、52a…開口、53…レジスト膜、53a…開口、FD…フローティングディフュージョン、RD…リセットディフュージョン、RG…リセットゲート、φH1,φH2…水平転送クロック、φHOG…水平出力クロック、φRG…リセットクロック。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a solid-state imaging device, and more particularly, to a method of manufacturing a charge coupled device (CCD) solid-state imaging device.
[0002]
[Prior art]
A solid-state imaging device typified by a CCD includes an imaging unit having a light receiving unit for performing photoelectric conversion and a vertical transfer unit including a CCD register, and a horizontal unit including a CCD register for transferring signal charges transferred from the vertical transfer unit to an output unit. It comprises a transfer section and an output section for outputting the photoelectrically converted charges.
[0003]
The output section is constituted by a transistor. In forming the transistor, ions implanted into the source / drain regions and ions implanted for reducing the contact resistance are implanted at a high dose. For example, the dose is about 1 × 10 15 / cm 2 . At this time, a resist mask is used because of its ability to block implanted ions and its pattern size.
[0004]
When ions are implanted at a high dose of about 1 × 10 15 / cm 2 , the resist mask is changed in quality such as carbide by impact with the ions, and a hardened layer is formed on the surface.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, a resist mask having such a cured layer formed on the surface cannot be peeled off with a resist peeling solution or the like. For this reason, although the resist mask is decomposed and removed by the ashing process, a so-called popping phenomenon, in which the cured layer is popped by the heat (230 to 250 ° C.) during the ashing, occurs.
[0006]
The residue of the resist mask formed by the popping also remains on the imaging unit having a light receiving unit or the like that is easily affected by contamination or the like. As a result, a residue remains until the subsequent step, and there is a problem that white flaws are worsened by the influence of impurities contained in the residue.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent a residue of a resist film from remaining on an imaging unit in a step of introducing impurities when forming an output unit. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid-state imaging device capable of reducing white flaws.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention is a method for manufacturing a solid-state imaging device having an output unit that detects a signal charge generated and transferred by an imaging unit and outputs the signal charge to the outside. The step of introducing an impurity when forming the output unit, the step of forming a mask layer in the imaging unit, and the step of forming a resist film having a pattern for the introduction of the impurity in the output unit, The method includes a step of introducing the impurity using the mask layer and the resist film as a mask, a step of removing the resist film, and a step of removing the mask layer.
[0009]
Before the step of forming a mask layer on the imaging unit, the method further includes the step of forming a stopper layer on the imaging unit and the output unit, the stopper layer being a stopper when removing the mask layer later, and removing the mask layer. After the step of performing, the method further includes a step of removing the stopper layer.
[0010]
In the step of forming the resist film, the resist film having a pattern for introducing the impurity is formed in a region serving as a source or a drain of a transistor included in the output unit.
[0011]
In the step of forming the mask layer, the mask layer made of an inorganic material is formed.
[0012]
In the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, when introducing an impurity when forming an output section, a mask layer is formed on the imaging section and a resist film having a pattern for introducing the impurity into the output section. To form
Then, impurities are introduced using the mask layer and the resist film as a mask. At this time, a hardened layer may be formed on the surface of the resist film after the impurity is introduced.
When the resist film formed on the output unit is removed, the image capturing unit is covered with the mask layer, so that a residue from the removal of the resist film is prevented from attaching to the image capturing unit.
After removing the resist film, the mask layer covering the imaging unit is removed. At this time, even if a residue at the time of removing the resist film exists on the mask layer, it is removed together with the mask layer.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the solid-state imaging device according to the present embodiment.
The solid-
[0015]
The
Each pixel 8 is separated by a channel stopper (not shown) so as not to cause electrical interference.
[0016]
The light receiving
[0017]
The
[0018]
The
The above-mentioned clock signals φV1, φV2, φV3, φV4, φH1, φH2 are applied to the
[0019]
The
When the signal charges are transferred to the
[0020]
The
[0021]
FIG. 2 is a sectional view of the horizontal transfer unit and the output unit.
As shown in FIG. 2, a p-
[0022]
In the
Two horizontal transfer clocks φH1 and φH2 having different phases are alternately applied in units of the first and second horizontal transfer electrode pairs, and charge transfer in the horizontal transfer unit is performed.
[0023]
A relatively low concentration p-
[0024]
In the
[0025]
The
[0026]
A relatively high-concentration n-type impurity is introduced through the
[0027]
The
The above-described imaging signal is generated by repeating the above-described detection and amplification of the signal charges and this reset operation for each pixel.
[0028]
As means for controlling the input of signal charges to the output unit, a horizontal output gate unit (HOG unit) is provided between the
[0029]
The horizontal output clock φHOG is not applied to the
When the reset operation is completed in the output section, the horizontal output clock φHOG is applied to the
[0030]
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the source follower amplifier.
As shown in FIG. 3, a three-stage source follower amplifier is formed in which one set of the driving
[0031]
As shown in FIG. 3, MOS transistors such as a
[0032]
Assuming that the amount of signal charge transferred to the floating diffusion FD is Q and the capacity of the floating diffusion FD is C, the voltage change amount ΔV of the floating diffusion FD is represented by ΔV = Q / C. This voltage change amount ΔV is obtained as an output voltage Vout via three-stage source follower amplifiers.
[0033]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a transistor formed in an output unit of the solid-state imaging device according to the embodiment.
As shown in FIG. 4, a p-
[0034]
On the
[0035]
The n-type high-
[0036]
Next, a step of forming a high-concentration impurity region in the output section will be described with reference to FIGS. In each figure, (a) is a cross-sectional view, and (b) is a plan view.
For simplification of the drawing, an example in which a high-
[0037]
As shown in FIG. 7, an
[0038]
Next, as shown in FIG. 8, a
[0039]
Next, as shown in FIG. 9, the
[0040]
Next, as shown in FIG. 10, a resist
[0041]
Next, as shown in FIG. 11, ion implantation is performed using the resist
By the ion implantation in this step, a cured layer is formed on the surface of the resist
[0042]
Next, as shown in FIG. 12, the resist
[0043]
Next, as shown in FIG. 13, the
[0044]
Finally, by removing the
[0045]
As described above, the ion implantation process for the high
[0046]
In the method of manufacturing the solid-state imaging device according to the above-described embodiment, when ion implantation is performed at a high dose into the
That is, a
Then, high-concentration ions are implanted into a desired region of the
When removing the resist
Then, after removing the resist
[0047]
As described above, according to the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the present embodiment, even if it is difficult to remove the resist
[0048]
In the present embodiment, the resist
That is, since the
The resist
For the above reasons, in the present embodiment, a rough pattern that only needs to cover the
[0049]
Since the
[0050]
In this embodiment, the
[0051]
The present invention is not limited to the description of the above embodiment.
For example, in the present invention, an example in which the
[0052]
Further, in the present embodiment, the CCD solid-state imaging device of the interline transfer (IT) system has been described as an example, but the transfer system is not limited. For example, a frame transfer (FT) system or a frame interline transfer (FIT) The system may be used.
[0053]
In the present embodiment, an example of the circuit of the
In addition, various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to prevent a residue of a resist film from remaining on an imaging unit in a step of introducing impurities when forming an output unit, and to manufacture a solid-state imaging device with reduced white spots. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a solid-state imaging device according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a horizontal transfer unit and an output unit.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a source follower amplifier.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a transistor formed in an output unit of the solid-state imaging device according to the embodiment.
5 is a view showing an ion implantation step for forming source / drain regions of the transistor shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram for explaining a step of forming a high-concentration impurity region in an output unit.
FIG. 7 is a view after forming an etching stopper film in a step of forming a high-concentration impurity region in an output section.
FIG. 8 is a view after a mask layer is deposited in a step of forming a high-concentration impurity region in an output section.
FIG. 9 is a view after processing of a mask layer in a step of forming a high-concentration impurity region in an output portion.
FIG. 10 is a view after a resist film is formed in a step of forming a high-concentration impurity region in an output portion.
FIG. 11 is a view after ion implantation in a step of forming a high-concentration impurity region in an output section.
FIG. 12 is a view after removing a resist film in a step of forming a high-concentration impurity region in an output section.
FIG. 13 is a view after removing a mask layer in a step of forming a high-concentration impurity region in an output section.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記出力部を形成する際の不純物を導入する工程は、
前記撮像部にマスク層を形成する工程と、
前記出力部に前記不純物の導入のためのパターンをもつレジスト膜を形成する工程と、
前記マスク層および前記レジスト膜をマスクとして、前記不純物を導入する工程と、
前記レジスト膜を除去する工程と、
前記マスク層を除去する工程と
を有する固体撮像装置の製造方法。A method for manufacturing a solid-state imaging device having an output unit that detects a signal charge generated and transferred by an imaging unit and outputs the signal charge to an external device,
The step of introducing an impurity when forming the output unit,
Forming a mask layer on the imaging unit;
Forming a resist film having a pattern for introducing the impurity in the output unit;
Introducing the impurity using the mask layer and the resist film as a mask;
Removing the resist film;
Removing the mask layer.
前記マスク層を除去する工程の後に、前記ストッパ層を除去する工程をさらに有する
請求項1記載の固体撮像装置の製造方法。Before the step of forming a mask layer in the imaging unit, further comprising a step of forming a stopper layer serving as a stopper when removing the mask layer later in the imaging unit and the output unit,
2. The method according to claim 1, further comprising a step of removing the stopper layer after the step of removing the mask layer.
請求項1記載の固体撮像装置の製造方法。2. The manufacturing of the solid-state imaging device according to claim 1, wherein, in the step of forming the resist film, the resist film having a pattern for introducing the impurity is formed in a region serving as a source or a drain of a transistor constituting the output unit. Method.
請求項1記載の固体撮像装置の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein in the step of forming the mask layer, the mask layer made of an inorganic material is formed.
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JPWO2014007108A1 (en) * | 2012-07-03 | 2016-06-02 | ソニー株式会社 | Solid-state imaging device, solid-state imaging device, and camera device |
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2002
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