JP2005260077A - Solid-state image pickup element, its manufacturing method and camera using element - Google Patents

Solid-state image pickup element, its manufacturing method and camera using element Download PDF

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Motonari Katsuno
元成 勝野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state image pickup element in which a bonding leak is hard to occur although silicide is formed and a S/N ratio can be improved, and to provide a manufacturing method of the element and a camera using the element. <P>SOLUTION: The solid-state image pickup element 20 is formed with a photoelectric conversion region 1 formed in a substrate 6, a transfer gate 2 for transferring charge converted in the photoelectric conversion region 1, a detection capacity part 3 accumulating charge transferred from the photoelectric conversion region 1 by applying a voltage to the transfer gate 2 and a MOS transistor 13 which signal-processes charge accumulated in the detection capacity part 3. Silicides 9 are formed only on the transfer gate 2 formed above the substrate 6 and a gate 5 of the MOS transistor 13. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、受けた光を電気信号に変換し、映像信号として出力する固体撮像素子に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device that converts received light into an electrical signal and outputs it as a video signal.

図7は従来の固体撮像素子の1つであるMOS型撮像素子の構成を示す断面図である。図7に示すように固体撮像素子100は、光検出部112とMOSトランジスタであるトランジスタ部113と、光検出部112とトランジスタ部113との間に形成され、それらを電気的に分離する素子分離領域111とを備えている。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a MOS type image pickup device which is one of conventional solid-state image pickup devices. As shown in FIG. 7, the solid-state imaging device 100 is formed between a light detection unit 112 and a transistor unit 113 that is a MOS transistor, and an element isolation that electrically separates the light detection unit 112 and the transistor unit 113. Region 111.

光検出部112は、光を電荷に変換する光電変換領域101と、電圧が印加されることで、光電変換領域101の電荷を検出容量部103に転送する転送用ゲート102と、光電変換領域101から転送された電荷を蓄積する検出容量部103とを備えている。また、トランジスタ部113は、ゲート105と、ドレイン領域107と、ソース領域108とを備えている。   The light detection unit 112 includes a photoelectric conversion region 101 that converts light into electric charge, a transfer gate 102 that transfers a charge in the photoelectric conversion region 101 to the detection capacitor unit 103 by applying a voltage, and a photoelectric conversion region 101. And a detection capacitor unit 103 for accumulating the charges transferred from. Further, the transistor portion 113 includes a gate 105, a drain region 107, and a source region 108.

さらに、光検出部112の転送用ゲート102および検出容量部103上と、ゲート105、ドレイン領域107およびソース領域108上とにシリサイド109が形成されている。また、基板106上には、部分的に酸化膜115が形成され、転送用ゲート102とゲート105にはサイドウォール117が形成されている。   Further, silicide 109 is formed on the transfer gate 102 and the detection capacitor 103 of the light detection unit 112 and on the gate 105, the drain region 107, and the source region 108. Further, an oxide film 115 is partially formed on the substrate 106, and sidewalls 117 are formed on the transfer gate 102 and the gate 105.

また、光検出部112、トランジスタ部113および素子分離領域111は、基板106に形成されている。このような固体撮像素子100は、光検出部112にて検出した光を電気信号に変換してトランジスタ部113にて信号処理を行う。   Further, the light detection unit 112, the transistor unit 113, and the element isolation region 111 are formed on the substrate 106. Such a solid-state imaging device 100 converts the light detected by the light detection unit 112 into an electric signal and performs signal processing in the transistor unit 113.

図8(a)〜図8(d)は従来の固体撮像素子の製造方法を示すための断面工程図である。図8(a)に示すように、基板106上に、光検出部112およびトランジスタ部113を形成し、全面に酸化膜115を形成し、さらに転送用ゲート102およびゲート105までを形成する。次に、図8(b)に示すように、全面に絶縁堆積膜104を形成する。次に、図8(c)に示すように、トランジスタ部113および素子分離領域111上方の絶縁堆積膜104および酸化膜115を除去し、転送用ゲート102上の一部の絶縁堆積膜104を除去する。また、検出容量部103上の酸化膜115の一部も除去する。除去には、例えばドライエッチングを用い、その際に転送用ゲート102およびゲート105のサイドウォール117を形成する。その後、イオン注入を行う。   FIG. 8A to FIG. 8D are cross-sectional process diagrams for illustrating a conventional method for manufacturing a solid-state imaging device. As shown in FIG. 8A, the photodetection portion 112 and the transistor portion 113 are formed on the substrate 106, the oxide film 115 is formed on the entire surface, and the transfer gate 102 and the gate 105 are further formed. Next, as shown in FIG. 8B, an insulating deposition film 104 is formed on the entire surface. Next, as shown in FIG. 8C, the insulating deposition film 104 and the oxide film 115 above the transistor portion 113 and the element isolation region 111 are removed, and a part of the insulating deposition film 104 on the transfer gate 102 is removed. To do. Further, part of the oxide film 115 on the detection capacitor 103 is also removed. For the removal, for example, dry etching is used. At this time, the transfer gate 102 and the side wall 117 of the gate 105 are formed. Thereafter, ion implantation is performed.

さらに、図8(d)に示すように、シリサイド形成可能な金属を堆積し、熱処理を行うことにより、ゲート105、ソース領域108、ドレイン領域107、転送用ゲート102の一部および検出容量部103の一部にシリサイド109を形成する。なお、シリサイド形成可能な金属としては、例えば、コバルト(Co)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)などが一般的である。   Further, as shown in FIG. 8D, a metal capable of forming a silicide is deposited and heat treatment is performed, whereby the gate 105, the source region 108, the drain region 107, a part of the transfer gate 102, and the detection capacitor portion 103. Silicide 109 is formed in a part of the film. For example, cobalt (Co), titanium (Ti), nickel (Ni), and the like are generally used as the metal capable of forming silicide.

一般的に、MOS集積回路におけるソース、ドレインまたはコンタクト抵抗等を低減するためにシリサイド形成技術が用いられている。しかし、シリサイドと基板との熱膨張係数の差により生じるひずみにより、基板リークが増加するという問題があった。   In general, a silicide formation technique is used to reduce source, drain or contact resistance in a MOS integrated circuit. However, there is a problem in that substrate leakage increases due to distortion caused by the difference in thermal expansion coefficient between the silicide and the substrate.

従来の固体撮像素子100においても、形成されるコバルトシリサイド(CoSi2)やチタンシリサイド(TiSi2)等のシリサイド109とシリコンである基板106との間の熱膨張係数の違いから転位が生じ、その欠陥により暗電流が生じる。例えば、シリサイド109であるコバルトシリサイド(CoSi2)とシリコンである基板106との熱膨張係数の差は1.2%程度である。これにより生じる欠陥が、接合リークの原因となる。接合リークが生じると、光電変換領域101の蓄積電荷に対する雑音成分の増加につながり、S/Nが悪くなるため、画質が低下する(例えば、非特許文献1参照)。なお、接合リークの原因となるのは、具体的には、ソース領域107、ドレイン領域108および検出容量部103上に形成されたシリサイド109である。特に検出容量部103による接合リークが問題となる。 Also in the conventional solid-state imaging device 100, dislocation occurs due to the difference in thermal expansion coefficient between the silicide 109 such as cobalt silicide (CoSi 2 ) and titanium silicide (TiSi 2 ) and the substrate 106 made of silicon. Dark current is generated by the defect. For example, the difference in thermal expansion coefficient between cobalt silicide (CoSi 2 ) that is silicide 109 and substrate 106 that is silicon is about 1.2%. Defects caused by this cause junction leakage. When the junction leak occurs, the noise component with respect to the accumulated charge in the photoelectric conversion region 101 is increased, and the S / N is deteriorated, so that the image quality is deteriorated (see, for example, Non-Patent Document 1). Note that the cause of the junction leakage is specifically the silicide 109 formed on the source region 107, the drain region 108, and the detection capacitor 103. In particular, junction leakage due to the detection capacitor 103 becomes a problem.

なお、固体撮像素子については、例えば、以下の特許文献1に開示されている。
特開平11−312731号公報 IEEE Transactions on Electron Devices 1999年,vol.43,p.1989−1993
The solid-state image sensor is disclosed in, for example, Patent Document 1 below.
JP-A-11-312731 IEEE Transactions on Electron Devices 1999, vol. 43, p. 1989-1993

本発明は上記問題点に鑑み、シリサイドが形成されているにもかかわらず接合リークが生じにくく、S/Nを向上させることが可能な固体撮像素子ならびにその製造方法およびそれを用いたカメラを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a solid-state imaging device that can hardly cause junction leakage despite the formation of silicide and can improve S / N, a manufacturing method thereof, and a camera using the same. The purpose is to do.

本発明の第1の固体撮像素子は、基板内に形成された光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を転送するための転送用ゲートと、前記転送用ゲートに電圧が印加されることで前記光電変換領域から転送された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部に蓄積された電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子であって、前記基板の上方に形成された前記転送用ゲート上および前記MOSトランジスタのゲート上にのみシリサイドが形成されている。   In the first solid-state imaging device of the present invention, a voltage is applied to a photoelectric conversion region formed in a substrate, a transfer gate for transferring charges converted in the photoelectric conversion region, and the transfer gate. A solid-state imaging device comprising: a detection capacitor for storing the charge transferred from the photoelectric conversion region; and a MOS transistor for signal processing the charge stored in the detection capacitor. Silicide is formed only on the transfer gate and the gate of the MOS transistor.

また、本発明の第2の固体撮像素子は、基板内に形成された光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を転送するための転送用ゲートと、前記転送用ゲートに電圧が印加されることで前記光電変換領域から転送された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部に蓄積された電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子であって、コンタクトを形成する箇所である、前記転送用ゲートおよび前記検出容量部上のコンタクト部にシリサイドが形成され、前記コンタクト部に形成されたシリサイドは、前記転送用ゲートおよび前記検出容量部上以外の個所に形成されたシリサイドよりも厚い。   The second solid-state imaging device of the present invention includes a photoelectric conversion region formed in a substrate, a transfer gate for transferring charges converted in the photoelectric conversion region, and a voltage applied to the transfer gate. A solid-state imaging device comprising: a detection capacitor unit that accumulates charges transferred from the photoelectric conversion region by being applied; and a MOS transistor that performs signal processing on the charges accumulated in the detection capacitor unit, wherein Silicide is formed at the contact portion on the transfer gate and the detection capacitor portion, which is a place to be formed, and the silicide formed on the contact portion is formed at a place other than on the transfer gate and the detection capacitor portion. Thicker than the silicide formed.

また、本発明の第3の固体撮像素子は、基板内に形成された光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を転送するための転送用ゲートと、前記転送用ゲートに電圧が印加されることで前記光電変換領域から転送された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部に蓄積された電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子であって、前記検出容量部には窒素がドープされていて、かつ前記検出容量部上にはシリサイドが形成されている。   The third solid-state imaging device of the present invention has a photoelectric conversion region formed in a substrate, a transfer gate for transferring charges converted in the photoelectric conversion region, and a voltage applied to the transfer gate. A solid-state imaging device comprising: a detection capacitor that accumulates charges transferred from the photoelectric conversion region when applied; and a MOS transistor that performs signal processing on the charges accumulated in the detection capacitor, wherein the detection The capacitor portion is doped with nitrogen, and silicide is formed on the detection capacitor portion.

また、本発明のカメラは、上記第1〜第3のいずれかの固体撮像素子を用いている。   The camera of the present invention uses any one of the first to third solid-state imaging devices.

また、本発明の固体撮像素子の第1の製造方法は、光を電荷に変換する光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部からの電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子の製造方法であって、基板内に前記光電変換領域および前記検出容量部を、前記光電変換領域および前記検出容量部の上方に転送用ゲートを、前記光電変換領域の周辺の前記基板内に前記MOSトランジスタのソース領域およびドレイン領域を、前記基板の上方に前記MOSトランジスタのゲートを形成した後に、全面を覆うように絶縁堆積膜を形成し、前記MOSトランジスタのゲートおよび前記転送用ゲートの表面が露出するよう前記絶縁堆積膜を除去し、前記ゲートおよび前記転送用ゲート上にシリサイドを形成する。   Further, the first manufacturing method of the solid-state imaging device according to the present invention includes a photoelectric conversion region that converts light into electric charge, a detection capacitor unit that accumulates the charge converted in the photoelectric conversion region, and a detection capacitor unit. A method of manufacturing a solid-state imaging device including a MOS transistor for signal processing of charge, wherein the photoelectric conversion region and the detection capacitor unit are provided in a substrate, and a transfer gate is provided above the photoelectric conversion region and the detection capacitor unit. After forming the source region and drain region of the MOS transistor in the substrate around the photoelectric conversion region and forming the gate of the MOS transistor above the substrate, an insulating deposition film is formed so as to cover the entire surface. The insulating deposited film is removed so that the surfaces of the gate of the MOS transistor and the transfer gate are exposed, and the gate is transferred onto the gate and the transfer gate. To form a side.

また、本発明の固体撮像素子の第2の製造方法は、光を電荷に変換する光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部からの電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子の製造方法であって、基板内に前記光電変換領域および前記検出容量部を、前記光電変換領域および前記検出容量部の上方に転送用ゲートを、前記光電変換領域の周辺の前記基板内に前記MOSトランジスタのソース領域およびドレイン領域を、前記基板の上方に前記MOSトランジスタのゲートを形成した後に、全面を覆うように絶縁堆積膜を形成し、少なくとも、コンタクトを形成する箇所であるコンタクト部上の絶縁堆積膜を除去して、第1シリサイドを形成し、前記絶縁堆積膜を除去した個所以外の少なくとも一部の絶縁堆積膜を除去して、第2シリサイドを形成する。   Further, the second manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention includes a photoelectric conversion region that converts light into electric charge, a detection capacitor unit that accumulates the charge converted in the photoelectric conversion region, and a detection capacitor unit. A method of manufacturing a solid-state imaging device including a MOS transistor for signal processing of charge, wherein the photoelectric conversion region and the detection capacitor unit are provided in a substrate, and a transfer gate is provided above the photoelectric conversion region and the detection capacitor unit. After forming the source region and drain region of the MOS transistor in the substrate around the photoelectric conversion region and forming the gate of the MOS transistor above the substrate, an insulating deposition film is formed so as to cover the entire surface. At least the insulating deposited film on the contact portion where the contact is formed is removed, the first silicide is formed, and the insulating deposited film is removed. At least a portion of the insulating deposited film is removed, and forming a second silicide.

また、本発明の固体撮像素子の第3の製造方法は、光を電荷に変換する光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部からの電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子の製造方法であって、基板内に前記光電変換領域および前記検出容量部を、前記光電変換領域および前記検出容量部の上方に転送用ゲートを、前記光電変換領域の周辺の前記基板内に前記MOSトランジスタのソース領域およびドレイン領域を、前記基板の上方に前記MOSトランジスタのゲートを形成した後に、前記検出容量部に窒素ドープを行い、前記検出容量部にシリサイドを形成する。   A third method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes: a photoelectric conversion region that converts light into charges; a detection capacitor unit that accumulates charges converted in the photoelectric conversion region; A method of manufacturing a solid-state imaging device including a MOS transistor for signal processing of charge, wherein the photoelectric conversion region and the detection capacitor unit are provided in a substrate, and a transfer gate is provided above the photoelectric conversion region and the detection capacitor unit. After forming the source region and drain region of the MOS transistor in the substrate around the photoelectric conversion region, and forming the gate of the MOS transistor above the substrate, the detection capacitor portion is doped with nitrogen, Silicide is formed in the detection capacitor portion.

本発明によれば、シリサイドが形成されているにもかかわらず接合リークが生じにくく、S/Nを向上させることが可能な固体撮像素子ならびにその製造方法およびそれを用いたカメラを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a solid-state imaging device that can hardly cause junction leakage even though silicide is formed and can improve S / N, a manufacturing method thereof, and a camera using the same. it can.

本発明の第1の固体撮像素子は、基板の上方に形成された転送用ゲート上およびMOSトランジスタのゲート上にのみシリサイドが形成されているので、基板に接合リークが生じにくいため、S/Nを向上させることが可能である。   Since the silicide is formed only on the transfer gate formed above the substrate and the gate of the MOS transistor in the first solid-state imaging device of the present invention, junction leakage hardly occurs in the substrate. It is possible to improve.

また、本発明の第2の固体撮像素子は、コンタクト部にシリサイドが形成され、コンタクト部に形成されたシリサイドは、それ以外の個所に形成されたシリサイドよりも厚いので、コンタクトの接触抵抗が大きくなることはない。   In the second solid-state imaging device of the present invention, silicide is formed in the contact portion, and the silicide formed in the contact portion is thicker than the silicide formed in other portions, so that the contact resistance of the contact is large. Never become.

また、本発明の第3の固体撮像素子は、検出容量部には窒素がドープされていて、かつシリサイドが形成されているので、基板に接合リークが生じにくいため、S/Nを向上させることが可能である。   Further, in the third solid-state imaging device of the present invention, since the detection capacitor portion is doped with nitrogen and silicide is formed, junction leakage hardly occurs in the substrate, so that the S / N is improved. Is possible.

また、本発明の第1〜第3のいずれかの固体撮像素子は、好ましくは、さらにポリシリコンの配線を備え、前記配線にシリサイドが形成されている。それにより、配線が低抵抗化される。   The solid-state imaging device according to any one of the first to third aspects of the present invention preferably further includes a polysilicon wiring, and silicide is formed in the wiring. Thereby, the resistance of the wiring is reduced.

また、本発明のカメラは、上記第1〜第3のいずれかの固体撮像素子を用いているので、高画質を実現できる。   In addition, since the camera of the present invention uses any one of the first to third solid-state imaging devices, high image quality can be realized.

また、本発明の固体撮像素子の第1の製造方法は、ゲートおよび転送用ゲート上にシリサイドを形成するので、基板に接合リークが生じにくく、S/Nが向上した固体撮像素子を、単純な方法で製造することができる。   Further, in the first manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention, silicide is formed on the gate and the transfer gate, so that a junction leakage is hardly generated on the substrate, and a solid-state imaging device with improved S / N is simplified. It can be manufactured by the method.

また、上記第1の製造方法において、前記絶縁堆積膜を除去したときに、前記ソース領域と、前記ドレイン領域と、前記検出容量部とが露出されないこととしてもよい。それにより、基板に接合リークが生じにくく、S/Nが向上した固体撮像素子を、単純な方法で製造することができる。   In the first manufacturing method, the source region, the drain region, and the detection capacitor portion may not be exposed when the insulating deposition film is removed. As a result, it is possible to manufacture a solid-state imaging device in which junction leakage hardly occurs in the substrate and the S / N is improved by a simple method.

また、上記第1の製造方法において、前記絶縁堆積膜を除去したときに、前記検出容量部および前記光電変換領域が露出されないこととしてもよい。それにより、基板に接合リークが生じにくく、S/Nが向上した固体撮像素子を、単純な方法で製造することができる。   In the first manufacturing method, when the insulating deposition film is removed, the detection capacitor portion and the photoelectric conversion region may not be exposed. As a result, it is possible to manufacture a solid-state imaging device in which junction leakage hardly occurs in the substrate and the S / N is improved by a simple method.

また、本発明の固体撮像素子の第2の製造方法は、第1シリサイドおよび第2シリサイドの厚みを異ならしめることができる。そのため、コンタクト部の第1シリサイドは厚く、リークを低減させたい箇所の第2シリサイドは薄く等、所望の厚さのシリサイド有する固体撮像素子を単純な方法で製造することができる。   In the second manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention, the thicknesses of the first silicide and the second silicide can be made different. Therefore, it is possible to manufacture a solid-state imaging device having a desired thickness of silicide such as a thin first silicide in the contact portion and a thin second silicide in a portion where leakage is desired to be reduced.

また、本発明の固体撮像素子の第3の製造方法は、検出容量部にのみ窒素ドープを行って、検出容量部にシリサイドを形成するので、基板に接合リークが生じにくく、S/Nが向上した固体撮像素子を、単純な方法で製造することができる。   Further, in the third manufacturing method of the solid-state imaging device according to the present invention, only the detection capacitor portion is doped with nitrogen and silicide is formed in the detection capacitor portion. Therefore, junction leakage hardly occurs in the substrate and S / N is improved. The solid-state imaging device thus manufactured can be manufactured by a simple method.

また、好ましくは、上記第1〜第3の製造方法において、前記固体撮像素子はポリシリコンの配線を備え、前記配線上にシリサイドを形成する。それにより、配線抵抗が低い固体撮像素子を製造することができる。   Preferably, in the first to third manufacturing methods, the solid-state imaging device includes a polysilicon wiring, and silicide is formed on the wiring. Thereby, a solid-state image sensor with low wiring resistance can be manufactured.

以下、本発明のさらに具体的な実施形態について説明する。   Hereinafter, more specific embodiments of the present invention will be described.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る固体撮像素子およびその製造方法について図を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る固体撮像素子の構成を示す断面図である。図2(a)〜図2(e)は、実施の形態1に係る固体撮像素子の製造方法を示すための断面工程図である。
(Embodiment 1)
A solid-state imaging device and a manufacturing method thereof according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the solid-state imaging device according to the first embodiment. 2A to 2E are cross-sectional process diagrams for illustrating the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment.

図1に示すように、実施の形態1の固体撮像素子20は、光検出部12とトランジスタ部13と、光検出部12とMOSトランジスタであるトランジスタ部13との間に形成され、それらを電気的に分離する素子分離領域11とを備えている。なお、素子分離領域11は、例えば、トレンチ分離(STI:Shallow Trench Isolation)、シリコン酸化局所法(LOCOS)およびイオン注入等により形成されればよい。   As shown in FIG. 1, the solid-state imaging device 20 according to Embodiment 1 is formed between a light detection unit 12, a transistor unit 13, and a light detection unit 12 and a transistor unit 13 which is a MOS transistor. And an element isolation region 11 for isolation. The element isolation region 11 may be formed by, for example, trench isolation (STI: Shallow Trench Isolation), silicon oxide local method (LOCOS), ion implantation, or the like.

光検出部12は、光を電荷に変換する光電変換領域1と、電圧が印加されることで、光電変換領域1の電荷を検出容量部3に転送する転送用ゲート2と、光電変換領域1から転送された電荷を蓄積する検出容量部3とを備えている。また、トランジスタ部13は、ゲート5と、ドレイン領域7と、ソース領域8とを備えている。   The light detection unit 12 includes a photoelectric conversion region 1 that converts light into electric charge, a transfer gate 2 that transfers a charge in the photoelectric conversion region 1 to the detection capacitor unit 3 by applying a voltage, and a photoelectric conversion region 1. And a detection capacitor unit 3 for accumulating the charges transferred from. The transistor unit 13 includes a gate 5, a drain region 7, and a source region 8.

なお、光電変換領域1は、例えばフォトダイオード等である。素子分離領域11、光電変換領域1、検出容量部3、ドレイン領域7およびソース領域8はシリコンである基板6内に形成されており、転送用ゲート2およびゲート5は酸化膜15を介して基板6の上方に形成されている。   The photoelectric conversion region 1 is, for example, a photodiode. The element isolation region 11, the photoelectric conversion region 1, the detection capacitor unit 3, the drain region 7 and the source region 8 are formed in the substrate 6 made of silicon, and the transfer gate 2 and the gate 5 are formed through the oxide film 15. 6 is formed above.

さらに、光検出部12の転送用ゲート2およびトランジスタ部13のゲート5にはシリサイド9が形成されている。このように、シリサイド9が転送用ゲート2およびゲート5上にしか形成されていない。それにより、シリサイド9と基板6とが接することがなく、接合リークが生じにくい。そのため、S/Nが向上する。   Further, a silicide 9 is formed on the transfer gate 2 of the light detection unit 12 and the gate 5 of the transistor unit 13. Thus, the silicide 9 is formed only on the transfer gate 2 and the gate 5. As a result, the silicide 9 and the substrate 6 do not come into contact with each other, and junction leakage hardly occurs. Therefore, S / N is improved.

このような固体撮像素子20の動作について説明する。光が、光電変換領域1に入射されると、光電変換領域1に電荷が発生する。この状態で、転送用ゲート2に電圧を印加して「ON」とすることで、光電変換領域1の電荷が検出容量部3に転送され、検出容量部3の電位が変化する。この検出容量部3の電位の変化がトランジスタ部13のゲート5に伝わることで光の信号を検出し、信号処理を行う。   The operation of such a solid-state image sensor 20 will be described. When light enters the photoelectric conversion region 1, charges are generated in the photoelectric conversion region 1. In this state, a voltage is applied to the transfer gate 2 to turn it “ON”, whereby the charge in the photoelectric conversion region 1 is transferred to the detection capacitor unit 3 and the potential of the detection capacitor unit 3 changes. The change in potential of the detection capacitor unit 3 is transmitted to the gate 5 of the transistor unit 13 to detect an optical signal and perform signal processing.

次に、実施の形態1に係る固体撮像素子の製造方法について図2(a)〜図2(e)を用いて説明する。図2(a)に示すように、基板6上に、光検出部12およびトランジスタ部13を形成し、全面に酸化膜15が形成され、さらに転送用ゲート2およびゲート5まで形成する。これは、従来の方法により形成すればよい。次に、図2(b)に示すように、全面に絶縁堆積膜4を堆積する。次に、図2(c)に示すように、絶縁堆積膜4を除去して平坦化を行い、転送用ゲート2およびゲート5の表面を露出する。なお、絶縁堆積膜4を除去したときに、ソース領域8と、ドレイン領域7と、検出容量部3とが露出されないようにすることが望ましい。また、同様に、絶縁堆積膜4を除去したときに、検出容量部3および光電変換領域1が露出されないようにすることが望ましい。   Next, the manufacturing method of the solid-state imaging device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2A, the photodetecting portion 12 and the transistor portion 13 are formed on the substrate 6, the oxide film 15 is formed on the entire surface, and the transfer gate 2 and the gate 5 are further formed. This may be formed by a conventional method. Next, as shown in FIG. 2B, an insulating deposition film 4 is deposited on the entire surface. Next, as shown in FIG. 2C, the insulating deposited film 4 is removed and planarized to expose the surfaces of the transfer gate 2 and the gate 5. It is desirable that the source region 8, the drain region 7, and the detection capacitor portion 3 are not exposed when the insulating deposition film 4 is removed. Similarly, it is desirable that the detection capacitor 3 and the photoelectric conversion region 1 are not exposed when the insulating deposition film 4 is removed.

次に、全面にイオン注入を行ってから、図2(d)に示すように、全面にシリサイド形成可能な金属19を堆積する。なお、シリサイド形成可能な金属19としては、例えば、コバルト(Co)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)などが一般的である。次に、熱処理を行い、ポリシリコンで形成されている転送用ゲート2およびゲート5上の金属19を、シリサイド9に変化させる。なお、上記イオン注入は、シリサイド形成可能な金属19と転送用ゲート2およびゲート5との反応(シリサイド化)がおこりやすいように、表面をアモルファス化するために行う。その後、ウエット処理で絶縁堆積膜4およびこの上の未反応金属19を除去することで、図2(e)に示すように、転送用ゲート2およびゲート5上にのみシリサイド9を形成する。このように、検出容量部3およびトランジスタ部13のソース領域7とドレイン領域8とにはシリサイド9が形成されない。そのため、シリサイド9とシリコン基板6との間に接合リークが生じにくい。   Next, after ion implantation is performed on the entire surface, as shown in FIG. 2D, a metal 19 capable of forming a silicide is deposited on the entire surface. As the metal 19 capable of forming a silicide, for example, cobalt (Co), titanium (Ti), nickel (Ni) and the like are generally used. Next, heat treatment is performed to change the transfer gate 2 and the metal 19 on the gate 5 made of polysilicon into silicide 9. The ion implantation is performed to make the surface amorphous so that the reaction (silicidation) between the metal 19 capable of forming silicide and the transfer gate 2 and the gate 5 easily occurs. Thereafter, the insulating deposition film 4 and the unreacted metal 19 thereon are removed by wet processing, thereby forming a silicide 9 only on the transfer gate 2 and the gate 5 as shown in FIG. Thus, no silicide 9 is formed in the source region 7 and the drain region 8 of the detection capacitor unit 3 and the transistor unit 13. For this reason, junction leakage hardly occurs between the silicide 9 and the silicon substrate 6.

なお、例えば、図2(c)に示す平坦化後に、トランジスタ部13上の絶縁堆積膜4をさらに除去してから、シリサイド9を除去すれば、光電変換領域1および検出容量部3上にのみシリサイドを形成しない構成も可能である。   For example, after the planarization shown in FIG. 2C, if the silicide 9 is removed after further removing the insulating deposition film 4 on the transistor unit 13, only on the photoelectric conversion region 1 and the detection capacitor unit 3. A configuration in which no silicide is formed is also possible.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る固体撮像素子およびその製造方法について、図を用いて説明する。図3は、実施の形態2に係る固体撮像素子の構成を示す断面図である。図4(a)〜図4(f)は、実施の形態2に係る固体撮像素子の製造方法を示すための断面工程図である。
(Embodiment 2)
A solid-state imaging device and a manufacturing method thereof according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the solid-state imaging device according to the second embodiment. FIG. 4A to FIG. 4F are cross-sectional process diagrams for illustrating the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment.

実施の形態2に係る固体撮像素子30は、実施の形態1に係る固体撮像素子のように転送用ゲート2およびゲート5上にシリサイド9aおよび9bが形成されているだけでなく、ドレイン領域7上、ソース領域8上、転送用ゲート2上の一部および検出容量部3上の一部にもシリサイド9aおよび9bが形成されている構成である。図3および図4において、実施の形態1で説明した部材と同一の機能を有する部材については同一の符号を付し、説明を省略する。   The solid-state imaging device 30 according to the second embodiment has not only silicides 9a and 9b formed on the transfer gate 2 and the gate 5 as in the solid-state imaging device according to the first embodiment, but also on the drain region 7. The silicides 9 a and 9 b are also formed on the source region 8, a part on the transfer gate 2 and a part on the detection capacitor 3. 3 and 4, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図3に示すように、実施の形態2に係る固体撮像素子30では、シリサイド9bが、トランジスタ部13のゲート電極5、ソース領域7およびドレイン領域8上に形成されている。また、光検出部12の検出容量部3上の一部にはシリサイド9aが形成され、残りは酸化膜15が形成されている。また、光検出部12の転送用ゲート2上の一部にはシリサイド9aが形成され、残りは絶縁堆積膜4が形成されている。さらに、転送用ゲート2とゲート5にはサイドウォール17が形成されている。なお、転送用ゲート2および検出容量部3上の一部には、コンタクト(図示せず)が形成されるので、この個所をコンタクト部16という。また、検出容量部3の一部にシリサイド9aを形成しているので、検出容量部3上の全面に形成するよりも、接合リークを少なくすることができる。また、コンタクト部16には、他の領域よりも厚くシリサイド9aを形成する。シリサイド9aの厚さは30nm以上が好ましく、それ以外の領域のシリサイド9bの厚さは5〜30nmが好ましい。   As shown in FIG. 3, in the solid-state imaging device 30 according to the second embodiment, the silicide 9 b is formed on the gate electrode 5, the source region 7, and the drain region 8 of the transistor unit 13. A silicide 9 a is formed on a part of the detection capacitor 3 of the light detection unit 12, and an oxide film 15 is formed on the rest. Further, a silicide 9a is formed on a part of the transfer gate 2 of the light detection unit 12, and the insulating deposition film 4 is formed on the rest. Further, sidewalls 17 are formed on the transfer gate 2 and the gate 5. Note that a contact (not shown) is formed on a part of the transfer gate 2 and the detection capacitor portion 3, and this portion is referred to as a contact portion 16. Further, since the silicide 9a is formed on a part of the detection capacitor unit 3, junction leakage can be reduced as compared with the case where it is formed on the entire surface of the detection capacitor unit 3. Further, the silicide 9a is formed on the contact portion 16 to be thicker than other regions. The thickness of the silicide 9a is preferably 30 nm or more, and the thickness of the silicide 9b in other regions is preferably 5 to 30 nm.

コンタクト部16には、他の領域よりも厚くシリサイド9aを形成することで、安定してコンタクトを形成することができる。その理由について以下に説明する。コンタクトを形成する工程は、まず、コンタクト部16にシリサイド9aが形成された状態で酸化膜等を堆積し、ドライエッチングにより開口部を形成してからW(タングステン)等の金属を埋め込んでコンタクトを形成するというものである。この際に、シリサイド9aが薄すぎると、エッチングによりシリサイド9aが貫通されてしまい、コンタクトの接触抵抗が大きくなってしまう。そのため、シリサイド9aを厚くすることで貫通を防ぐことができる。なお、コンタクト部16におけるシリサイド9aの厚さは、30nm以上が好ましい。   A contact can be stably formed in the contact portion 16 by forming the silicide 9a thicker than other regions. The reason will be described below. In the step of forming a contact, first, an oxide film or the like is deposited with the silicide 9a formed on the contact portion 16, an opening is formed by dry etching, and then a metal such as W (tungsten) is embedded to form the contact. It is to form. At this time, if the silicide 9a is too thin, the silicide 9a is penetrated by etching, and the contact resistance of the contact increases. Therefore, the penetration can be prevented by increasing the thickness of the silicide 9a. The thickness of the silicide 9a in the contact portion 16 is preferably 30 nm or more.

なお、シリサイド9aおよび9bは薄いほど、基板6との応力が低減され、リーク電流は小さくなる。ただし、ある一定の膜厚以下では抵抗が上昇する。実施の形態2のように、ソース領域7、ドレイン領域8および検出容量部3にシリサイド9bおよび9aを形成することは、接合リークの原因となる。そこで、ソース領域7、ドレイン領域8のシリサイド9bは、接合リークを低減するために薄くすればよい。また、コンタクト部16のシリサイド9aは、コンタクト抵抗および接合リークをともに考慮して、最適の条件となるようにその厚さを決定すればよい。   As the silicides 9a and 9b are thinner, the stress with the substrate 6 is reduced and the leakage current is reduced. However, the resistance increases below a certain film thickness. As in the second embodiment, the formation of silicides 9b and 9a in the source region 7, the drain region 8, and the detection capacitor 3 causes junction leakage. Therefore, the silicide 9b in the source region 7 and the drain region 8 may be thinned in order to reduce junction leakage. Further, the thickness of the silicide 9a of the contact portion 16 may be determined so as to satisfy the optimum conditions in consideration of both contact resistance and junction leakage.

以上の構成であるため、固体撮像素子30において、コンタクト部16のシリサイド9aを厚くしている。それにより、コンタクトの接触抵抗が大きくなることはない。また、ソース領域7およびドレイン領域8のシリサイド9bは薄いので、基板6との接合リークが生じにくいため、S/Nが向上する。また、実施の形態2の固体撮像素子30の動作は、実施の形態1の固体撮像素子20と同一であるので説明を省略する。   Due to the above configuration, in the solid-state imaging device 30, the silicide 9a of the contact portion 16 is thickened. Thereby, the contact resistance of the contact does not increase. Further, since the silicide 9b in the source region 7 and the drain region 8 is thin, junction leakage with the substrate 6 hardly occurs, so that the S / N is improved. Further, since the operation of the solid-state imaging device 30 of the second embodiment is the same as that of the solid-state imaging device 20 of the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、実施の形態2に係る固体撮像素子の製造方法について図4(a)〜図4(f)を用いて説明する。図4(a)に示すように、基板6上に、光検出部12およびトランジスタ部13を形成し、転送用ゲート2およびゲート5まで形成する。これは、従来の方法により形成すればよい。次に、図4(b)に示すように、全面に絶縁堆積膜4を堆積する。次に、図4(c)に示すように、コンタクト部16の絶縁堆積膜4を除去し、さらに、検出容量部3上のシリサイド9を形成する個所に形成された酸化膜15を除去する。除去には、例えばドライエッチングを用い、その際に転送用ゲート2のサイドウォール17を形成する。次に、コンタクト部16上にシリサイド形成可能な金属を堆積して熱処理を行い、未反応金属を除去することで、図4(d)に示すように、シリサイド9aを形成する。この際形成するシリサイド9aは上述のように、以降の工程で形成するシリサイド9bより厚く形成する。   Next, a method for manufacturing the solid-state imaging device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (f). As shown in FIG. 4A, the photodetection section 12 and the transistor section 13 are formed on the substrate 6 and the transfer gate 2 and the gate 5 are formed. This may be formed by a conventional method. Next, as shown in FIG. 4B, an insulating deposition film 4 is deposited on the entire surface. Next, as shown in FIG. 4C, the insulating deposited film 4 in the contact portion 16 is removed, and further, the oxide film 15 formed at the place where the silicide 9 is formed on the detection capacitor portion 3 is removed. For the removal, for example, dry etching is used, and at this time, the sidewall 17 of the transfer gate 2 is formed. Next, a metal capable of forming a silicide is deposited on the contact portion 16, heat treatment is performed, and unreacted metal is removed, thereby forming a silicide 9a as shown in FIG. The silicide 9a formed at this time is formed thicker than the silicide 9b formed in the subsequent steps as described above.

次に、図4(e)に示すように、素子分離領域11およびトランジスタ部13上の絶縁堆積膜4を除去し、さらに素子分離領域11、ドレイン領域7およびソース領域8上の酸化膜15を除去する。除去には、例えばドライエッチングを用い、その際にゲート5のサイドウォール17を形成する。次に、シリサイド形成可能な金属を堆積してから熱処理を行い、未反応金属を除去することで、図4(f)に示すように、ゲート5、ドレイン領域7およびソース領域8上にシリサイド9bを形成する。   Next, as shown in FIG. 4E, the insulating deposition film 4 on the element isolation region 11 and the transistor portion 13 is removed, and the oxide film 15 on the element isolation region 11, the drain region 7 and the source region 8 is further removed. Remove. For the removal, for example, dry etching is used, and at this time, the sidewall 17 of the gate 5 is formed. Next, after depositing a metal capable of forming a silicide, heat treatment is performed to remove the unreacted metal, thereby forming a silicide 9b on the gate 5, the drain region 7 and the source region 8 as shown in FIG. Form.

このように、シリサイド9aおよび9bを異なる工程で形成するので、それぞれの厚みが異なるように形成することができる。それにより、形成個所に応じて厚みの異なるシリサイド9aおよび9bを形成することができる。例えば、リーク電流を小さくしたい部分のみシリサイド9bを薄くしたり、コンタクトを形成する箇所のシリサイド9aを厚くすることができる。   Thus, since silicide 9a and 9b are formed in a different process, they can be formed so that each thickness differs. Thereby, silicides 9a and 9b having different thicknesses can be formed in accordance with the formation locations. For example, the silicide 9b can be thinned only at a portion where leakage current is desired to be reduced, or the silicide 9a can be thickened at a portion where a contact is to be formed.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3に係る固体撮像素子およびその製造方法について、図を用いて説明する。図5は、実施の形態3に係る固体撮像素子の構成を示す断面図である。図6(a)〜図6(e)は、実施の形態3に係る固体撮像素子の製造方法を示すための断面工程図である。
(Embodiment 3)
A solid-state imaging device and a manufacturing method thereof according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the solid-state imaging device according to the third embodiment. 6A to 6E are cross-sectional process diagrams illustrating a method for manufacturing the solid-state imaging element according to the third embodiment.

実施の形態3に係る固体撮像素子40は、実施の形態2の固体撮像素子においてシリサイドがすべて同じ厚さで、検出容量部3に窒素(N2)が注入されている構成である。図5および図6において、実施の形態1および2で説明した部材と同一の機能を有する部材については同一の符号を付し、説明を省略する。 The solid-state imaging device 40 according to the third embodiment has a configuration in which all silicides are the same in the solid-state imaging device of the second embodiment, and nitrogen (N 2 ) is injected into the detection capacitor unit 3. 5 and 6, members having the same functions as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図5に示すように、実施の形態3の固体撮像素子40において、シリサイド9が、ゲート5、ドレイン領域7、ソース領域8およびコンタクト部16に形成されている。すなわち、基板6上にもポリシリコン膜であるゲート5および転送用ゲート2上にも形成されている。また、リークを低減すべき検出容量部3には、窒素(N2)注入がなされている。 As shown in FIG. 5, in the solid-state imaging device 40 of the third embodiment, the silicide 9 is formed on the gate 5, the drain region 7, the source region 8 and the contact portion 16. That is, it is formed on the substrate 6 and also on the gate 5 and the transfer gate 2 which are polysilicon films. Further, nitrogen (N 2 ) is injected into the detection capacitor unit 3 where leakage should be reduced.

このような構成であるため、シリサイド9を形成しなかったり、シリサイド9の厚みを薄くしたりしなくても、検出容量部3のシリサイド9と基板6との接合リークが生じにくい。そのため、S/Nが向上する。また、実施の形態3の固体撮像素子40の動作は、実施の形態1の固体撮像素子20と同一であるので説明を省略する。   Because of such a configuration, even if the silicide 9 is not formed or the thickness of the silicide 9 is not reduced, junction leakage between the silicide 9 and the substrate 6 in the detection capacitor portion 3 is unlikely to occur. Therefore, S / N is improved. Further, since the operation of the solid-state imaging device 40 of the third embodiment is the same as that of the solid-state imaging device 20 of the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、実施の形態3に係る固体撮像素子の製造方法について図6(a)〜図6(e)を用いて説明する。図6(a)に示すように、基板6上に、光検出部12およびトランジスタ部13を形成し、転送用ゲート2およびゲート5まで形成する。これは、従来の方法により形成すればよい。次に、図6(b)に示すように、全面に絶縁堆積膜4を堆積する。次に、図6(c)に示すように、コンタクト部16の絶縁堆積膜4を除去し、さらに、検出容量部3上のシリサイド9を形成する個所に形成された酸化膜15を除去する。除去には、例えばドライエッチングを用い、その際に転送用ゲート2のサイドウォール17を形成する。また、シリサイドを形成したい領域にイオン注入を行い、アモルファス化を行う。さらに、リークを低減したい個所である検出容量部3に窒素をドープする。   Next, a method for manufacturing the solid-state imaging element according to Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (e). As shown in FIG. 6A, the photodetecting portion 12 and the transistor portion 13 are formed on the substrate 6 and the transfer gate 2 and the gate 5 are formed. This may be formed by a conventional method. Next, as shown in FIG. 6B, an insulating deposition film 4 is deposited on the entire surface. Next, as shown in FIG. 6C, the insulating deposition film 4 in the contact portion 16 is removed, and further, the oxide film 15 formed at the place where the silicide 9 on the detection capacitor portion 3 is formed is removed. For the removal, for example, dry etching is used, and at this time, the sidewall 17 of the transfer gate 2 is formed. In addition, ion implantation is performed on a region where silicide is to be formed, and amorphousization is performed. Further, nitrogen is doped into the detection capacitor portion 3 which is a portion where leakage is to be reduced.

次に、図6(d)に示すように、素子分離領域11およびトランジスタ部13上の絶縁堆積膜4を除去して、さらに素子分離領域11、ドレイン領域7およびソース領域8上の酸化膜15を除去する。除去には、例えばドライエッチングを用い、その際にゲート5のサイドウォール17を形成する。次に、シリサイド形成可能な金属を堆積してから熱処理を行い、未反応金属を除去することで、図6(e)に示すように、ゲート5、ドレイン領域7、ソース領域8およびコンタクト部16上にシリサイド9を形成することができる。   Next, as illustrated in FIG. 6D, the insulating deposition film 4 on the element isolation region 11 and the transistor portion 13 is removed, and the oxide film 15 on the element isolation region 11, the drain region 7, and the source region 8 is further removed. Remove. For the removal, for example, dry etching is used, and at this time, the sidewall 17 of the gate 5 is formed. Next, after depositing a metal capable of forming a silicide, heat treatment is performed to remove the unreacted metal, whereby the gate 5, the drain region 7, the source region 8, and the contact portion 16 are removed as shown in FIG. Silicide 9 can be formed thereon.

このような製造方法により、窒素ドープされた個所である検出容量部3周辺の基板6には、窒素とシリコンとのSi−Nの結合が形成されている。それにより、シリサイド9の基板6方向への突き抜け(スパイク)が抑制され、実施の形態3の固体撮像素子40は、リークが生じにくく、S/Nが向上する。   By such a manufacturing method, a Si—N bond between nitrogen and silicon is formed on the substrate 6 around the detection capacitor portion 3 which is a nitrogen-doped portion. Thereby, the penetration of the silicide 9 in the direction of the substrate 6 (spike) is suppressed, and the solid-state imaging device 40 of the third embodiment is less likely to leak and the S / N is improved.

以上のように、実施の形態1〜3に係る固体撮像素子は、シリサイドが形成されていても、接合リークが低減され、暗電流も低減されている。それにより、光電変換領域のS/Nを向上させることができる。   As described above, in the solid-state imaging devices according to the first to third embodiments, even if silicide is formed, junction leakage is reduced and dark current is also reduced. Thereby, the S / N of the photoelectric conversion region can be improved.

また、実施の形態1〜3に係る固体撮像素子において、ポリシリコンで形成された配線領域には、シリサイドを形成してもよい。それにより、配線抵抗を低くすることができる。   In the solid-state imaging device according to the first to third embodiments, silicide may be formed in the wiring region formed of polysilicon. Thereby, the wiring resistance can be lowered.

また、実施の形態1〜3に係る固体撮像素子のMOSトランジスタであるトランジスタ部は、P型であっても、N型であってもどちらでもかまわない。   Moreover, the transistor part which is a MOS transistor of the solid-state imaging device according to the first to third embodiments may be either P-type or N-type.

また、実施の形態1〜3に係る固体撮像素子の製造方法は、上記固体撮像素子を、単純な加工工程で製造することができるので、量産に適している。   Moreover, the manufacturing method of the solid-state imaging device according to Embodiments 1 to 3 is suitable for mass production because the solid-state imaging device can be manufactured by a simple processing process.

以上の本発明の実施の形態1〜3の固体撮像素子は、カメラに用いればよく、例えば、デジタルスチルカメラや携帯電話カメラ等に用いることが好ましい。それにより、画質を大幅に改善することができ、高性能カメラを実現することができる。   The solid-state imaging device according to the first to third embodiments of the present invention described above may be used for a camera, and is preferably used for, for example, a digital still camera or a mobile phone camera. Thereby, the image quality can be greatly improved, and a high-performance camera can be realized.

なお、実施の形態で具体的に示した、材料や構造は、あくまでも一例であり、本発明はこれらの具体例のみに限定されるものではない。   Note that the materials and structures specifically shown in the embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these specific examples.

本発明の固体撮像素子は、シリサイドが形成されているにもかかわらず接合リークが生じにくく、S/Nを向上させるという利点を有するので、高精度カメラ等に用いることが有用である。   The solid-state imaging device of the present invention is advantageous in that it is difficult to cause junction leakage despite the formation of silicide and has an advantage of improving S / N.

実施の形態1に係る固体撮像素子の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the solid-state image sensor which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る固体撮像素子の製造方法を示すための断面工程図Sectional process drawing for illustrating the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the first embodiment 実施の形態2に係る固体撮像素子の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the solid-state image sensor which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る固体撮像素子の製造方法を示すための断面工程図Sectional process drawing for illustrating a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the second embodiment 実施の形態3に係る固体撮像素子の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the solid-state image sensor which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る固体撮像素子の製造方法を示すための断面工程図Sectional process drawing for illustrating a method for manufacturing a solid-state imaging device according to Embodiment 3 従来の固体撮像素子の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the conventional solid-state image sensor 従来の固体撮像素子の製造方法の工程図Process diagram of conventional solid-state imaging device manufacturing method

符号の説明Explanation of symbols

1 光電変換領域
2 転送用ゲート
3 検出容量部
4 絶縁堆積膜
5 ゲート
6 基板
7 ドレイン領域
8 ソース領域
9、9a、9b シリサイド
11 素子分離領域
12 光検出部
13 トランジスタ部
15 酸化膜
16 コンタクト部
17 サイドウォール
19 金属
20、30、40 固体撮像素子
100 固体撮像素子
101 光電変換領域
102 転送用ゲート
103 検出容量部
105 ゲート
106 基板
107 ドレイン領域
108 ソース領域
109 シリサイド
111 素子分離領域
112 光検出部
113 トランジスタ部
115 酸化膜
117 サイドウォール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoelectric conversion area | region 2 Transfer gate 3 Detection capacity | capacitance part 4 Insulation deposit film 5 Gate 6 Substrate 7 Drain area 8 Source area 9, 9a, 9b Silicide 11 Element isolation area 12 Photodetection part 13 Transistor part 15 Oxide film 16 Contact part 17 Sidewall 19 Metal 20, 30, 40 Solid-state imaging device 100 Solid-state imaging device 101 Photoelectric conversion region 102 Transfer gate 103 Detection capacitance unit 105 Gate 106 Substrate 107 Drain region 108 Source region 109 Silicide 111 Element isolation region 112 Photodetection unit 113 Transistor Part 115 Oxide film 117 Side wall

Claims (11)

基板内に形成された光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を転送するための転送用ゲートと、前記転送用ゲートに電圧が印加されることで前記光電変換領域から転送された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部に蓄積された電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子であって、
前記基板の上方に形成された前記転送用ゲート上および前記MOSトランジスタのゲート上にのみシリサイドが形成されていることを特徴とする固体撮像素子。
Transferred from the photoelectric conversion region by applying a voltage to the photoelectric conversion region formed in the substrate, a transfer gate for transferring the charge converted in the photoelectric conversion region, and the transfer gate A solid-state imaging device comprising a detection capacitor unit for accumulating charge and a MOS transistor for signal processing the charge accumulated in the detection capacitor unit,
A solid-state imaging device, wherein silicide is formed only on the transfer gate and the gate of the MOS transistor formed above the substrate.
基板内に形成された光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を転送するための転送用ゲートと、前記転送用ゲートに電圧が印加されることで光電変換領域から転送された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部に蓄積された電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子であって、
コンタクトを形成する箇所である、前記転送用ゲートおよび前記検出容量部上のコンタクト部にシリサイドが形成され、前記コンタクト部に形成されたシリサイドは、前記転送用ゲートおよび前記検出容量部上以外の個所に形成されたシリサイドよりも厚いことを特徴とする固体撮像素子。
A photoelectric conversion region formed in the substrate, a transfer gate for transferring charges converted in the photoelectric conversion region, and a charge transferred from the photoelectric conversion region by applying a voltage to the transfer gate A solid-state imaging device comprising a detection capacitor unit for storing the charge and a MOS transistor for signal processing the charge accumulated in the detection capacitor unit,
Silicide is formed at the contact portion on the transfer gate and the detection capacitor portion, which is a place where a contact is formed, and the silicide formed on the contact portion is located at a place other than on the transfer gate and the detection capacitor portion. A solid-state imaging device characterized in that it is thicker than the silicide formed on the substrate.
基板内に形成された光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を転送するための転送用ゲートと、前記転送用ゲートに電圧が印加されることで前記光電変換領域から転送された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部に蓄積された電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子であって、
前記検出容量部には窒素がドープされていて、かつ前記検出容量部上にはシリサイドが形成されていることを特徴とする固体撮像素子。
Transferred from the photoelectric conversion region by applying a voltage to the photoelectric conversion region formed in the substrate, a transfer gate for transferring the charge converted in the photoelectric conversion region, and the transfer gate A solid-state imaging device comprising a detection capacitor unit for accumulating charge and a MOS transistor for signal processing the charge accumulated in the detection capacitor unit,
A solid-state imaging device, wherein the detection capacitor portion is doped with nitrogen, and silicide is formed on the detection capacitor portion.
ポリシリコンの配線を備え、前記配線にシリサイドが形成されている請求項1〜請求項3のいずれかに記載の固体撮像素子。   The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising polysilicon wiring, wherein silicide is formed in the wiring. 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の固体撮像素子を用いたカメラ。   The camera using the solid-state image sensor in any one of Claims 1-4. 光を電荷に変換する光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部からの電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子の製造方法であって、
基板内に前記光電変換領域および前記検出容量部を、前記光電変換領域および前記検出容量部の上方に転送用ゲートを、前記光電変換領域の周辺の前記基板内に前記MOSトランジスタのソース領域およびドレイン領域を、前記基板の上方に前記MOSトランジスタのゲートを形成した後に、
全面を覆うように絶縁堆積膜を形成し、
前記MOSトランジスタのゲートおよび前記転送用ゲートの表面が露出するよう前記絶縁堆積膜を除去し、
前記ゲートおよび前記転送用ゲート上にシリサイドを形成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
Manufacture of a solid-state imaging device including a photoelectric conversion region that converts light into electric charge, a detection capacitor unit that accumulates the charge converted in the photoelectric conversion region, and a MOS transistor that performs signal processing on the charge from the detection capacitor unit A method,
The photoelectric conversion region and the detection capacitor in the substrate, the transfer gate above the photoelectric conversion region and the detection capacitor, the source region and the drain of the MOS transistor in the substrate around the photoelectric conversion region After forming the gate of the MOS transistor above the substrate,
An insulating deposited film is formed to cover the entire surface,
Removing the insulating deposited film so that the surfaces of the gate of the MOS transistor and the transfer gate are exposed;
A method of manufacturing a solid-state imaging device, wherein silicide is formed on the gate and the transfer gate.
前記絶縁堆積膜を除去したときに、前記ソース領域と、前記ドレイン領域と、前記検出容量部とが露出されない請求項6に記載の固体撮像素子の製造方法。   The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 6, wherein the source region, the drain region, and the detection capacitor portion are not exposed when the insulating deposition film is removed. 前記絶縁堆積膜を除去したときに、前記検出容量部および前記光電変換領域が露出されない請求項6に記載の固体撮像素子の製造方法。   The method for manufacturing a solid-state imaging element according to claim 6, wherein the detection capacitor portion and the photoelectric conversion region are not exposed when the insulating deposition film is removed. 光を電荷に変換する光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部からの電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子の製造方法であって、
基板内に前記光電変換領域および前記検出容量部を、前記光電変換領域および前記検出容量部の上方に転送用ゲートを、前記光電変換領域の周辺の前記基板内に前記MOSトランジスタのソース領域およびドレイン領域を、前記基板の上方に前記MOSトランジスタのゲートを形成した後に、
全面を覆うように絶縁堆積膜を形成し、
少なくとも、コンタクトを形成する箇所であるコンタクト部上の絶縁堆積膜を除去して、第1シリサイドを形成し、
前記絶縁堆積膜を除去した個所以外の少なくとも一部の絶縁堆積膜を除去して、第2シリサイドを形成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
Manufacture of a solid-state imaging device including a photoelectric conversion region that converts light into electric charge, a detection capacitor unit that accumulates the charge converted in the photoelectric conversion region, and a MOS transistor that performs signal processing on the charge from the detection capacitor unit A method,
The photoelectric conversion region and the detection capacitor in the substrate, the transfer gate above the photoelectric conversion region and the detection capacitor, the source region and the drain of the MOS transistor in the substrate around the photoelectric conversion region After forming the gate of the MOS transistor above the substrate,
An insulating deposited film is formed to cover the entire surface,
Removing at least the insulating deposited film on the contact portion where the contact is to be formed to form a first silicide;
A method of manufacturing a solid-state imaging device, wherein the second silicide is formed by removing at least a part of the insulating deposited film other than the portion where the insulating deposited film is removed.
光を電荷に変換する光電変換領域と、前記光電変換領域で変換された電荷を蓄積する検出容量部と、前記検出容量部からの電荷を信号処理するMOSトランジスタとを備えた固体撮像素子の製造方法であって、
基板内に前記光電変換領域および前記検出容量部を、前記光電変換領域および前記検出容量部の上方に転送用ゲートを、前記光電変換領域の周辺の前記基板内に前記MOSトランジスタのソース領域およびドレイン領域を、前記基板の上方に前記MOSトランジスタのゲートを形成した後に、
前記検出容量部に窒素ドープを行い、
前記検出容量部上にシリサイドを形成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
Manufacture of a solid-state imaging device including a photoelectric conversion region that converts light into electric charge, a detection capacitor unit that accumulates the charge converted in the photoelectric conversion region, and a MOS transistor that performs signal processing on the charge from the detection capacitor unit A method,
The photoelectric conversion region and the detection capacitor in the substrate, the transfer gate above the photoelectric conversion region and the detection capacitor, the source region and the drain of the MOS transistor in the substrate around the photoelectric conversion region After forming the gate of the MOS transistor above the substrate,
Nitrogen doping is performed on the detection capacitor,
A method of manufacturing a solid-state imaging device, wherein silicide is formed on the detection capacitor portion.
前記固体撮像素子はポリシリコンの配線を備え、
前記配線上にシリサイドを形成する請求項6〜請求項10のいずれかに記載の固体撮像素子の製造方法。
The solid-state imaging device includes polysilicon wiring,
The method for manufacturing a solid-state imaging device according to any one of claims 6 to 10, wherein silicide is formed on the wiring.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2112690A1 (en) 2008-04-21 2009-10-28 Sony Corporation Solid-state imaging device and method of manufacturing the same and electronic apparatus
JP2010512004A (en) * 2006-12-01 2010-04-15 イーストマン コダック カンパニー Silicide straps in image sensor transfer gate devices

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