JP2004273913A

JP2004273913A - 固体撮像装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2004273913A
Application number: JP2003064981A
Authority: JP
Inventors: Mikiya Uchida; 幹也内田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】フォトダイオードの感度向上を図るとともに、転送トランジスタのチャネルにポテンシャルバリアが生じることを防止する。
【解決手段】ｐ型シリコン基板１上に転送トランジスタのゲート電極３を形成後に、フォトダイオードのｐ型イオン注入層４を形成し、さらにフォトダイオードのｎ型イオン注入層５と転送トランジスタのしきい値制御イオン注入層６とを同時にイオン注入により形成する。その後フローティングディフュージョン領域８を形成する。ｎ型イオン注入層５としきい値制御イオン注入層６とを同時にｎ型イオン注入して形成することにより、ｎ型イオン注入層５を深く形成でき、フォトダイオードの感度の向上を図れる。また、しきい値制御イオン注入層６をｎ型イオン注入層５と同じ導電型で連続して形成することにより、転送トランジスタのチャネルにおいてポテンシャルバリアの発生を防止できる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像装置およびその製造方法に関し、特にＭＯＳ型固体撮像装置に使用される埋め込みフォトダイオードの読み出しトランジスタ構造に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像装置のうち代表的なものとして、各画素に配置されたフォトダイオードにて検出した電荷をＣＣＤを用いて電荷転送し最終段で増幅するＣＣＤイメージセンサと、各画素にフォトダイオード・ＭＯＳトランジスタを配置し増幅した信号をＸＹアドレスすることで検出するＭＯＳ型イメージセンサがある。近年、ＭＯＳ型イメージセンサは、先端を走るＣＭＯＳロジックの微細加工技術・回路設計技術を活用して、「単一電源」「低消費電力」「低コスト」といった点で注目を集めている。
【０００３】
ＣＣＤイメージセンサでは、フォトダイオード構造として埋め込みフォトダイオードが一般に用いられており、この構造は、残像の抑制、暗電流の抑制、ｋＴＣノイズの抑制といった点で有効であり、ＣＣＤイメージセンサの高画質を支える要因の１つとなっている。そのため、この埋め込みフォトダイオード構造をＭＯＳ型イメージセンサにも適用しようとする試みが活発となっている。
【０００４】
ＭＯＳ型イメージセンサに埋め込みフォトダイオードを適用する際の課題は、通常のＭＯＳトランジスタのソースよりも深い位置に形成される埋め込みフォトダイオードの感度を維持しながら、埋め込みフォトダイオードからフローティングディフュージョン部に信号電荷を転送するチャネルを、ＣＣＤよりも低いゲート電圧、たとえば０．３５μｍ世代のＭＯＳプロセスであれば３．３Ｖで制御する必要がある点である。このため、ＭＯＳ型イメージセンサでは、埋め込みフォトダイオードおよびその転送トランジスタの形成方法にさまざまな工夫が提案されてきている。
【０００５】
このＭＯＳ型イメージセンサの例である従来の固体撮像装置（例えば、特許文献１参照）の構成を図４に示す。
【０００６】
この固体撮像装置は、ｎ型基板１０１上に、ｐ型ウェル１０２を形成し、その上にｎ層１０４を形成し、その上にｐ層１０５を表面を濃くして形成し、ｐ層１０５とｎ層１０４とｐ型ウェル１０２とでｐｎｐ埋め込みフォトダイオードが構成されている。このフォトダイオードと隣接して転送トランジスタのゲート電極１０３を絶縁層を介してｐ型ウェル１０２上に形成し、転送トランジスタのゲート電極１０３とフォトダイオードの側面の間には、フォトダイオードのｎ層１０４から連続するバイパス領域１０６が形成されている。また、フォトダイオードと反対側の転送トランジスタのゲート電極１０３の側面下部のｐ型ウェル１０２上にｎ型のフローティングディフュージョン領域（ＦＤ領域）１０７が形成されており、ＦＤ領域１０７は出力回路の増幅用ＭＯＳトランジスタであるソースフォロワトランジスタ１１０のゲートに接続され、ソースフォロワトランジスタ１１０のソースには選択トランジスタ１１１のドレインが接続され、選択トランジスタ１１１のソースには、出力端子１１３とソースフォロワトランジスタ１１０の負荷となる電流源１１２が接続されてソースフォロワ増幅回路を構成している。また、ＦＤ領域１０７には、ＦＤ領域１０７のリセット用のＭＯＳトランジスタ１０８のソースが接続され、そのドレインはリセット電源１０９に接続されている。図４中の矢印ａは、電荷転送の流れを示す。
【０００７】
この固体撮像装置を製造する際には、転送トランジスタのゲート電極１０３をイオン注入のマスクとして用い、ｐ型ウェル１０２上に、ｎ層１０４、ｐ層１０５を順次形成してフォトダイオードを構成する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２７４４５４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、埋め込みフォトダイオードを形成する際、転送トランジスタのゲート電極１０３をイオン注入のマスクとして用い、ｎ型イオン種の注入によりバイパス領域１０６を含めてｎ層１０４を形成するが、このときｎ型イオン種がゲート電極１０３を突き抜けてその直下に注入されると、しきい値が低下してオフ特性が劣化する。オフ特性が劣化すると飽和電子量が減少しデバイス特性が悪化することになる。そのため、ｎ層１０４の深さ（図５（ａ）のＡ２）を、転送トランジスタのゲート電極１０３の材質・膜厚から決定されるｎ型イオン種の注入阻止能を超えた深さに形成することができず、フォトダイオードを深くして感度向上を図る際に深さの限界があるという欠点があった。
【００１０】
また、従来の構成において、図５（ａ）に示す転送トランジスタのしきい値制御イオン注入１１４の注入イオン種がｐ型である場合には、フォトダイオードのｎ層１０４およびｎ型バイパス領域１０６を形成するイオン注入により、ｐ型のしきい値制御イオン注入が打ち返されるため、転送トランジスタのチャネルにポテンシャルバリアが生じてしまい、フォトダイオードに残像が残る要因となるという欠点があった。この場合の図５（ａ）のチャネル領域のＹ−Ｙ’間のポテンシャルを図５（ｂ）に示す。転送トランジスタがオン状態のときに、そのチャネルにポテンシャルバリアが生じている。
【００１１】
本発明の目的は、フォトダイオードの感度の向上を図るとともに、転送トランジスタのチャネルにポテンシャルバリアが生じることを防止することができる固体撮像装置およびその製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の固体撮像装置は、第１導電型の半導体基板上に絶縁層を介して形成された転送トランジスタのゲート電極と、ゲート電極の片側の半導体基板の所定領域と、所定領域上に形成された第２導電型不純物領域と、第２導電型不純物領域の表面に形成された第１導電型不純物領域とを有するフォトダイオードと、転送トランジスタのゲート電極を挟んでフォトダイオードと反対側の半導体基板に形成された第２導電型のフローティングディフュージョン領域とを備えた固体撮像装置であって、転送トランジスタのゲート電極の下の半導体基板の表面に形成され、かつフォトダイオードの第２導電型不純物領域と連続した第２導電型のしきい値制御イオン注入層を設けたことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、転送トランジスタのしきい値制御イオン注入層がフォトダイオードの第２導電型不純物領域と同じ導電型で連続して形成されているため、転送トランジスタのゲート電極下のチャネルにおいてポテンシャルバリアが生じず、なめらかなチャネル転送ポテンシャルプロファイルが得られ、残像の発生を防止することができる。さらに、この構成によれば、半導体基板上に転送トランジスタのゲート電極を形成後に、第２導電型不純物をイオン注入することでフォトダイオードの第２導電型不純物領域と同時に第２導電型のしきい値制御イオン注入層を形成することができ、第２導電型不純物領域の深さをゲート電極の材質・膜厚から決定される第２導電型イオン種の注入阻止能を超えた深さに形成することができ、フォトダイオードの感度の向上を図ることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の固体撮像装置は、請求項１に記載の固体撮像装置において、転送トランジスタのゲート電極を、第２導電型がｎ型の場合は半導体基板よりも仕事関数が大きい材料で形成し、第２導電型がｐ型の場合は半導体基板よりも仕事関数の小さい材料で形成したことを特徴とする。
【００１５】
この構成により、半導体基板より大きい仕事関数のゲート電極を形成した後に、半導体基板とは異なる導電型のしきい値制御イオン種が転送トランジスタのチャネルに導入される場合に、半導体基板と転送トランジスタのゲート電極の仕事関数差を利用して、転送トランジスタのしきい値が低下することを防ぐことができ、転送トランジスタのオフ特性悪化の弊害を防止することができる。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の固体撮像装置は、第１導電型の半導体基板上に絶縁層を介して形成された転送トランジスタのゲート電極と、ゲート電極の片側の半導体基板の所定領域と、所定領域上に形成された第２導電型不純物領域と、第２導電型不純物領域の表面に形成された第１導電型不純物領域とを有するフォトダイオードと、転送トランジスタのゲート電極を挟んでフォトダイオードと反対側の半導体基板に形成された第２導電型のフローティングディフュージョン領域とを備えた固体撮像装置の製造方法であって、転送トランジスタのゲート電極を形成した後に、フォトダイオードの第２導電型不純物領域をイオン注入により形成し、かつイオン注入により同時に、転送トランジスタのゲート電極の下の半導体基板の表面に形成され、かつフォトダイオードの第２導電型不純物領域と連続した第２導電型のしきい値制御イオン注入層を形成することを特徴とする。
【００１７】
この製造方法によれば、半導体基板上に転送トランジスタのゲート電極を形成後に、第２導電型不純物をイオン注入することでフォトダイオードの第２導電型不純物領域と同時に第２導電型のしきい値制御イオン注入層を形成するため、第２導電型不純物領域の深さをゲート電極の材質・膜厚から決定される第２導電型イオン種の注入阻止能を超えた深さに形成することができ、フォトダイオードの感度の向上を図ることができる。また、転送トランジスタのしきい値制御イオン注入層がフォトダイオードの第２導電型不純物領域と同じ導電型で連続して形成されるため、転送トランジスタのゲート電極下のチャネルにおいてポテンシャルバリアが生じず、なめらかなチャネル転送ポテンシャルプロファイルが得られ、残像の発生を防止することができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の固体撮像装置の製造方法は、請求項３に記載の固体撮像装置の製造方法において、転送トランジスタのゲート電極を、第２導電型がｎ型の場合は半導体基板よりも仕事関数が大きい材料で形成し、第２導電型がｐ型の場合は半導体基板よりも仕事関数の小さい材料で形成することを特徴とする。
【００１９】
この製造方法により、半導体基板より大きい仕事関数のゲート電極を形成した後に、半導体基板とは異なる導電型のしきい値制御イオン種が転送トランジスタのチャネルに導入される場合に、半導体基板と転送トランジスタのゲート電極の仕事関数差を利用して、転送トランジスタのしきい値が低下することを防ぐことができ、転送トランジスタのオフ特性悪化の弊害を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態における固体撮像装置の一画素に相当する断面図であり、特に埋め込みフォトダイオードとその転送トランジスタ、フローティングディフュージョン領域（ＦＤ領域）の部分を示している。
【００２１】
１はｐ型シリコン基板、２は転送トランジスタのゲート絶縁層、３は高濃度ｐ型多結晶シリコンで形成された転送トランジスタのゲート電極、４はｐ型イオン注入層、５はｎ型イオン注入層、６はｎ型イオン注入層５と同時にイオン注入によって形成される転送トランジスタのしきい値制御イオン注入層、７はｎ型イオン注入層５からなるｎ型のバイパス領域、８はｎ型のフローティングディフュージョン領域（ＦＤ領域）、９は電源、１０はソースフォロアトランジスタ、１１は選択トランジスタ、１３は出力端子、１２は定電流源である。
【００２２】
本実施の形態の固体撮像装置は、図４の従来例同様、転送トランジスタのゲート電極３を挟んでＦＤ領域８とは反対側に、ｐ型イオン注入層４とｎ型イオン注入層５とｐ型シリコン基板１によりｐｎｐ埋め込みフォトダイオードが構成され、ｎ型イオン注入層５の一部がバイパス領域７となっている。さらに、本実施の形態では、ゲート電極３を形成後にｎ型不純物をイオン注入することにより、転送トランジスタのしきい値制御イオン注入層６がｎ型イオン注入層５と同じ導電型で同時に形成されている。
【００２３】
本実施の形態の固体撮像装置の読み出し動作を簡単に説明しておく。フォトダイオード領域に光が入射し、光電変換により生成された電子がフォトダイオードのｎ型イオン注入層５に蓄積する。この時、転送トランジスタはＯＦＦ状態にある。所定の蓄積時間が経過したのち、転送トランジスタのゲート電極３にハイレベルを印加し転送トランジスタをＯＮ状態にし、フォトダイオードのｎ型イオン注入層５の蓄積電荷をＦＤ領域８に転送する。転送トランジスタをＯＮ状態にする前に、予め、図示しない手段（図４のリセット用トランジスタ１０８およびリセット電源１０９参照）により、ＦＤ領域８を所定の電位にリセットしておく。蓄積電荷がＦＤ領域８に転送されると、この場合は転送電荷が電子であるため、ＦＤ領域８の電位は、（転送電荷Ｑ／拡散浮遊容量Ｃ）分がリセット電位から低下する。選択トランジスタ１１がＯＮし、この画素が選択されるとＦＤ領域８の電位に応じた電位が出力端子１３から出力される。
【００２４】
この固体撮像装置の製造方法を、図２を用いて説明する。
【００２５】
まず、ｐ型シリコン基板１上にゲート絶縁層２を介して転送トランジスタのゲート電極３を図２（ａ）のように形成するが、このときｐ型シリコン基板１の仕事関数に対してさらに仕事関数の大きい高濃度ｐ型多結晶シリコンをゲート電極３の電極材料に用いる。この高濃度ｐ型多結晶シリコンは、ボロン濃度が２×１０^２０／ｃｍ^３以上であるものが望ましい。
【００２６】
次に、レジストパターン２１を形成し、レジストパターン２１およびゲート電極３をマスクに用いてフォトダイオードのｐ型イオン注入層４を形成する（図２（ｂ））。このイオン注入層４は、たとえばボロンを用いて１０〜１５ｋｅＶでイオン注入（２４）し、１０^１４〜１０^１５／ｃｍ^３の濃度が望ましい。ここでレジストパターン２１は、ｐ型イオン注入層４の形成領域からその形成領域側に沿ったゲート電極３上の領域にかけて開口されたパターンとすることにより、ゲート電極３側のｐ型イオン注入層４の端部はゲート電極３がマスクとなって形成される。また、ここでのイオン注入２４は基板表面の垂直方向に対しやや斜めから注入することでｐ型イオン注入層４をゲート電極３から少し間隔をとって形成している。
【００２７】
次に、レジストパターン２１を除去した後、レジストパターン２２を形成し、それをマスクにして、フォトダイオードのｎ型イオン注入層５と、転送トランジスタのしきい値制御イオン注入層６とを同時にイオン注入（２５）することで形成する（図２（ｃ））。レジストパターン２２は、ｎ型イオン注入層５の形成領域からゲート電極３を挟んでＦＤ領域の一部の形成領域上にかけて開口されたパターンにし、ここでのイオン注入２５は基板表面に対し垂直方向から注入する。ここで、しきい値制御イオン注入層６は転送トランジスタのゲート電極３の電極越しの注入となる。このｎ型イオン注入層５としきい値制御イオン注入層６の深さ方向のプロファイルは、転送トランジスタのゲート電極３の形状およびイオン注入阻止能を反映したものとなり、ｐ型イオン注入層４とのオーバーラップ部分は深く、転送トランジスタのゲート電極３の直下は浅く、イオン注入される。ゲート電極３の厚みを４００ｎｍとした場合、このイオン注入２５は、たとえばＡｓを８００ｋｅＶで２〜３×１０^１２／ｃｍ^２のドーズ量であれば、ｐ型イオン注入層４とのオーバーラップ部分は約０．４μｍの深さに、転送トランジスタのゲート電極３の直下はチャネル部に位置することになる。
【００２８】
次に、レジストパターン２２を除去した後、レジストパターン２３を形成し、レジストパターン２３およびゲート電極３をマスクに用いてＦＤ領域８（ｎ型イオン注入層）を形成する（図２（ｄ））。ここでレジストパターン２３は、ＦＤ領域８の形成領域からその形成領域側に沿ったゲート電極３上の領域にかけて開口されたパターンとすることにより、ゲート電極３側のＦＤ領域８の端部はゲート電極３がマスクとなって形成される。この形成方法は通常のＭＯＳトランジスタのソース・ドレイン領域の形成方法にならえばよい。
【００２９】
この後、レジストパターン２３を除去する（図２（ｅ））。
【００３０】
なお、図２の場合、ＦＤ領域８が、ｎ型イオン注入層５と同程度の深さに形成されているが、図１のように、ＦＤ領域８がｎ型イオン注入層５より浅く形成されていてもよい。
【００３１】
上記実施の形態により、ｐ型イオン注入層４とｎ型イオン注入層５とｐ型シリコン基板１によりｐｎｐ埋め込みフォトダイオードが構成され、ｎ型イオン注入層５から転送トランジスタのチャネルへのバイパス領域７が、転送トランジスタのゲート電極３の形状を反映して自己整合で形成される。
【００３２】
このバイパス領域７を含むｎ型イオン注入層５を形成するときに同時に、転送トランジスタのゲート電極３の直下にｎ型のしきい値制御イオン注入層６を形成するようにしているため、埋め込みフォトダイオードの深さ、特にｎ型イオン注入層５の深さＡ１（図１）は、転送トランジスタのゲート電極３の材質・膜厚から決定されるｎ型イオン種の注入阻止能を超えた深さに形成することができる。すなわち、従来例において図５（ａ）に示す転送トランジスタのしきい値制御イオン注入１１４の注入イオン種がｐ型である場合には、ゲート電極１０３をマスクにしてｎ層１０４を形成するためのｎ型イオン注入がゲート電極１０３直下のｐ型ウェル１０２に到達しないようにしなければならないが、本実施の形態では、しきい値制御イオン注入層６をｎ型にし、ｎ型イオン注入層５と同時に形成するもので、そのためにイオン注入２５をゲート電極３直下のｐ型シリコン基板１に到達させるように注入するため、ｎ型イオン注入層５の深さＡ１を従来例のｎ層１０４の深さＡ２より深く形成することができる。これによりフォトダイオードの感度の向上を図ることができる。
【００３３】
また、バイパス領域７を含むｎ型イオン注入層５と転送トランジスタのしきい値制御イオン注入層６とが同じｎ型の導電型で、転送トランジスタのゲート電極３下のチャネルにおいて、ポテンシャルバリアの要因となるｐ型イオン種の打ち返し領域が存在しないため、図３に示すように、なめらかなチャネル転送ポテンシャルプロファイルが得られ、残像の発生を防止することができる。なお、図３は図１のＸ−Ｘ’間のポテンシャル図である。
【００３４】
また、ｐ型シリコン基板１より大きい仕事関数のゲート電極３を形成した後、ｐ型シリコン基板１と反対の導電型のしきい値制御イオン種が転送トランジスタのチャネルに導入される場合に、ｐ型シリコン基板１と転送トランジスタのゲート電極３の仕事関数差を利用して、転送トランジスタのしきい値が低下することを防ぐことができ、転送トランジスタのオフ特性悪化の弊害を防止することができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、バイパス領域７を、ゲート電極３が配置される領域（ゲート配置領域）の一端部に接してゲート配置領域の外側の領域に形成しているが、これに限られるものではなく、ゲート配置領域の一端部を含んで、あるいは一端部に接してその近傍に形成されてあればよい。これは図２（ｂ）、（ｃ）でのイオン注入２４、２５の注入方向を変更すればよい。例えば、バイパス領域７をゲート配置領域の一端部に接してゲート配置領域内（ゲート電極３の下部）に形成する場合、図２（ｂ）のｐ型イオン注入２４を基板表面に対し垂直方向から注入し、図２（ｃ）のｎ型イオン注入２５を基板表面と垂直方向に対し上記実施の形態における図２（ｂ）のイオン注入２４とは逆方向に傾けて斜めから注入すればよい。
【００３６】
また、上記実施の形態では、ｐ型イオン注入層４を形成後にｎ型イオン注入層（５、６、７）を形成したが、ゲート電極３形成後に、ｎ型イオン注入層（５、６、７）を形成した後でｐ型イオン注入層４を形成するようにしてもよい。
【００３７】
なお、上記実施の形態において、転送トランジスタのゲート電極３の材料をｐ型多結晶シリコンとしたが、ＰｔＳｉ_２など、ｐ型シリコン基板１よりも仕事関数の大きい他の材料であってもよい。
【００３８】
また、上記実施の形態では、ｐｎｐ埋め込みフォトダイオードとｎチャネル転送トランジスタを例としたが、これはｎｐｎ埋め込みフォトダイオードとｐチャネル転送トランジスタの組み合わせにしてもよい。この場合、ｎ型半導体基板を用いるが、転送トランジスタのゲート電極にはｎ型半導体基板に対して仕事関数の低い電極材料、たとえば高濃度ｎ型多結晶シリコンなどが用いられることとなる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、半導体基板上に転送トランジスタのゲート電極を形成後に、第２導電型不純物をイオン注入してフォトダイオードの第２導電型不純物領域と同時に第２導電型のしきい値制御イオン注入層を形成することにより、第２導電型不純物領域の深さをゲート電極の材質・膜厚から決定される第２導電型イオン種の注入阻止能を超えた深さに形成することができ、フォトダイオードの感度の向上を図ることができる。また、転送トランジスタのしきい値制御イオン注入層をフォトダイオードの第２導電型不純物領域と同じ導電型で連続して形成することにより、転送トランジスタのゲート電極下のチャネルにおいてポテンシャルバリアが生じず、なめらかなチャネル転送ポテンシャルプロファイルが得られ、残像の発生を防止することができる。また、これによって転送トランジスタのしきい値が低下し、オフ特性が悪化するという弊害は、転送トランジスタのゲート電極に半導体基板と仕事関数の異なる材料を使用することで解決される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における固体撮像装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態における固体撮像装置の製造工程を示した断面図
【図３】本発明の実施の形態における転送トランジスタチャネルのポテンシャル図
【図４】従来例の固体撮像装置の断面図
【図５】従来例における問題点を説明するための図
【符号の説明】
１ｐ型シリコン基板
２ゲート絶縁層
３ゲート電極
４ｐ型イオン注入層
５ｎ型イオン注入層
６しきい値制御イオン注入層
７バイパス領域
８ｎ型のフローティングディフュージョン領域
９電源
１０ソースフォロアトランジスタ
１１選択トランジスタ
１２定電流源
１３出力端子

Claims

第１導電型の半導体基板上に絶縁層を介して形成された転送トランジスタのゲート電極と、
前記ゲート電極の片側の前記半導体基板の所定領域と、前記所定領域上に形成された第２導電型不純物領域と、前記第２導電型不純物領域の表面に形成された第１導電型不純物領域とを有するフォトダイオードと、
前記転送トランジスタのゲート電極を挟んで前記フォトダイオードと反対側の前記半導体基板に形成された第２導電型のフローティングディフュージョン領域とを備えた固体撮像装置であって、
前記転送トランジスタのゲート電極の下の前記半導体基板の表面に形成され、かつ前記フォトダイオードの第２導電型不純物領域と連続した第２導電型のしきい値制御イオン注入層を設けたことを特徴とする固体撮像装置。
転送トランジスタのゲート電極を、第２導電型がｎ型の場合は半導体基板よりも仕事関数が大きい材料で形成し、第２導電型がｐ型の場合は前記半導体基板よりも仕事関数の小さい材料で形成したことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
第１導電型の半導体基板上に絶縁層を介して形成された転送トランジスタのゲート電極と、
前記ゲート電極の片側の前記半導体基板の所定領域と、前記所定領域上に形成された第２導電型不純物領域と、前記第２導電型不純物領域の表面に形成された第１導電型不純物領域とを有するフォトダイオードと、
前記転送トランジスタのゲート電極を挟んで前記フォトダイオードと反対側の前記半導体基板に形成された第２導電型のフローティングディフュージョン領域とを備えた固体撮像装置の製造方法であって、
前記転送トランジスタのゲート電極を形成した後に、前記フォトダイオードの第２導電型不純物領域をイオン注入により形成し、かつ前記イオン注入により同時に、前記転送トランジスタのゲート電極の下の前記半導体基板の表面に形成され、かつ前記フォトダイオードの第２導電型不純物領域と連続した第２導電型のしきい値制御イオン注入層を形成することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
転送トランジスタのゲート電極を、第２導電型がｎ型の場合は半導体基板よりも仕事関数が大きい材料で形成し、第２導電型がｐ型の場合は前記半導体基板よりも仕事関数の小さい材料で形成することを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置の製造方法。