JPH023281A - Solid-state imaging device and its manufacture - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、MIS型受光・蓄積部を有する受光素子を
用いた固体撮像装置及びその製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a solid-state imaging device using a light-receiving element having an MIS type light-receiving/accumulating section, and a method for manufacturing the same.
従来、Mis型受光・蓄積部を有する受光素子からなる
固体撮像装置は種々のものが知られているが、その中、
MXS型受光、蓄積部を有し且つ内部増幅機能を有する
受光素子を用いた固体撮像装置がある。その−例として
本件発明者等が提案したC M D (Charge
Modulation Device)受光素子を用い
た撮像装置があり、特開昭61−84059号、及び1
986年に開催された InternationalE
lectron Device Meeting
(r E D M)の予稿集の第353〜356頁の
“A NEW MOS IMAGE 5ENSOR
OPERAT1層G 1層 A N0N−DESTRU
CTIVE R1!ADOUT MODE ”という題
名の論文で、その内容について開示がなされている。Conventionally, various types of solid-state imaging devices are known that consist of a light-receiving element having a Mis-type light-receiving/accumulating section.
There is a solid-state imaging device that uses a light receiving element that has an MXS type light receiving and storage section and has an internal amplification function. As an example, the CMD (Charge
Modulation Device) There is an imaging device using a light receiving element, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 61-84059 and 1.
InternationalE held in 1986
lectron Device Meeting
“A NEW MOS IMAGE 5ENSOR” on pages 353-356 of the proceedings of (r EDM)
OPERAT1 layer G 1 layer A N0N-DESTRU
CTIVE R1! The content is disclosed in a paper titled ``ADOUT MODE''.
第9国人に、かかるCMD受光素子を用いた固体撮像装
置における画素の平面構造を、第9図(B)に、第9図
へのA−A’線に沿った断面構造を示し、また同図tC
)に、第9図■)に示した断面図の一部拡大図を示す。The planar structure of a pixel in a solid-state imaging device using such a CMD light-receiving element is shown in FIG. Figure tC
) shows a partially enlarged view of the sectional view shown in FIG. 9 (■).
図において、1はp−基板、2はn−チャネル層、3は
n0ソース(ドレイン)層、4はn゛ ドレイン(ソー
ス)層、5はゲート絶縁膜、6はゲートポリシリコン電
極、7は絶縁物による保護膜(パッシベーション膜)、
8はソース電極コンタクト穴、9はゲート電極コンタク
ト穴、10は隣接する2個の画素の各ゲート電極の結合
部、11は画素間アイソレーション用のn拡散層である
。In the figure, 1 is a p-substrate, 2 is an n-channel layer, 3 is an n0 source (drain) layer, 4 is an n' drain (source) layer, 5 is a gate insulating film, 6 is a gate polysilicon electrode, and 7 is a Protective film (passivation film) made of insulating material,
Reference numeral 8 designates a source electrode contact hole, 9 a gate electrode contact hole, 10 a connecting portion of each gate electrode of two adjacent pixels, and 11 an n diffusion layer for isolation between pixels.
次にこのような構成のCMD受光素子の受光動作につい
て説明する。まず光12がゲート電極6の上部より入射
すると、入射光12は保護膜7.ゲート電極6.ゲート
絶縁膜5を通ってチャネル層2に入り、そこで正孔−電
子対を発生させる。そのうちの光発生正孔が逆バイアス
が印加されているゲート電極6直下のゲート絶縁膜5−
n−チャネル層2の界面に蓄積され、その結果、表面電
位が上昇する。それにより、ソース層3とドレイン層4
間に存在する電子に対する電子障壁が低下し、n−チャ
ネル層2中を電子電流が流れる。この電流を読み取るこ
とにより増幅された光信号が得られるようになっている
。Next, the light receiving operation of the CMD light receiving element having such a configuration will be explained. First, when light 12 enters the gate electrode 6 from above, the incident light 12 enters the protective film 7. Gate electrode6. It enters the channel layer 2 through the gate insulating film 5 and generates hole-electron pairs there. Of these, the photogenerated holes are transferred to the gate insulating film 5- directly below the gate electrode 6 to which a reverse bias is applied.
It accumulates at the interface of n-channel layer 2, resulting in an increase in surface potential. Thereby, the source layer 3 and the drain layer 4
The electron barrier to the intervening electrons is lowered, and an electron current flows through the n-channel layer 2. By reading this current, an amplified optical signal can be obtained.
ところで、このように構成された固体撮像装置において
、ゲート絶縁膜5は、200〜800人の厚さであり、
またゲートポリシリコン電極6は、100〜700人の
厚さとなっており、他方、眉間絶縁膜となる保護膜7は
大体1μm近くの厚さで形成されている。この構造にお
いて、ゲート電極コンタクト穴9をあけなければならな
いが、近年の画素の微細化が進むにつれ、エツチング方
法としては選択性イオンエツチング法(RIE法)を使
うことが必須のものとなっている。By the way, in the solid-state imaging device configured in this way, the gate insulating film 5 has a thickness of 200 to 800 mm,
Further, the gate polysilicon electrode 6 has a thickness of 100 to 700 μm, and the protective film 7, which serves as an insulating film between the eyebrows, has a thickness of approximately 1 μm. In this structure, it is necessary to make a gate electrode contact hole 9, but as pixels have become increasingly finer in recent years, it has become essential to use selective ion etching (RIE) as the etching method. .
このRIE法で1μm近くの深さの穴をあける場合、通
常20%程度のオーバーエツチングを行うが、その場合
、保護膜7の下のポリシリコン電極6、ゲート絶縁膜5
の膜厚が共に数百人程度の薄い膜なので、エツチング終
点検出を入念に行わないと、ポリシリコン電極6及びゲ
ート絶縁膜5を共にエツチングしてしまい、ゲート−基
板がショートとなり不良を発生させることがあり、この
点が従来方法の欠点であった。When making a hole with a depth of nearly 1 μm using this RIE method, over-etching is usually performed by about 20%.
Since both film thicknesses are thin, on the order of several hundred layers, if the etching end point is not carefully detected, both the polysilicon electrode 6 and the gate insulating film 5 will be etched, resulting in a gate-substrate short circuit and a defect. This was a drawback of the conventional method.
本発明は、従来技術の上記問題点を解消するためなされ
たもので、コンタクトエツチングが容易になる固体撮像
装置の構成並びに製造方法を提供することを目的とする
。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a structure and a manufacturing method for a solid-state imaging device that facilitates contact etching.
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、MIS型受光・蓄積部を有する
受光素子を用いた固体撮像装置において、ゲート電極コ
ンタクト形成部分のゲート電極部の膜厚、又は該ゲート
電極部の下の絶縁膜部の膜厚を、受光部のゲート電極部
の膜厚、又は受光部の絶縁膜部の膜厚より厚く構成する
ものである。[Means and effects for solving the problem] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a solid-state imaging device using a light receiving element having an MIS type light receiving/accumulating part, in which the gate electrode part of the gate electrode contact forming part is or the thickness of the insulating film section below the gate electrode section is configured to be thicker than the gate electrode section of the light receiving section or the film thickness of the insulating film section of the light receiving section.
このように構成することにより、ゲート電極コンタクト
形成時にコンタクト穴のオーバーエツチングを行っても
、その下方のゲート電極膜又は絶縁膜は厚く形成されて
いるため、ゲート−基板間のショートの発生は有効に防
止され、したがってゲート電極コンタクト形成プロセス
の工程は極めて容易になり、歩留まりの向上を計ること
ができる。With this structure, even if the contact hole is over-etched when forming the gate electrode contact, the gate electrode film or insulating film underneath is formed thickly, so short circuits between the gate and the substrate can be effectively prevented. Therefore, the gate electrode contact forming process becomes extremely easy, and the yield can be improved.
以下実施例について説明する。第1図へ〜の)は、本発
明に係る固体撮像装置の第1実施例並びにその製造工程
を示す概略断面図である。Examples will be described below. 1 to 1) are schematic sectional views showing a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention and its manufacturing process.
この第1実施例は、ゲートポリシリコン電極のコンタク
ト穴の下の酸化膜を厚く構成するものであり、特に、そ
の厚い酸化膜の形成方法として、撮像面全体を厚く酸化
し、その後ゲートコンタクト形成部の下の酸化膜のみを
残し、ウェットあるいはドライエツチング法を用いて不
要な酸化膜を除去する方法を採用するものである。In this first embodiment, the oxide film under the contact hole of the gate polysilicon electrode is formed thickly. In particular, the method for forming the thick oxide film is to oxidize the entire imaging surface thickly, and then form the gate contact. This method uses a wet or dry etching method to remove unnecessary oxide films, leaving only the oxide film below the surface.
次に具体的な製造工程及び構成について説明する。まず
第1図因に示すように、チャネルとなるn−シリコン層
101中にフォトリソグラフィー法とイオン注入法を順
次用いて、画素間アイソレーション用のn拡散層102
を形成する。このn拡散層102の表面濃度は〜l X
IO”(J−’で、接合深さは0.2μmである0次い
でn−シリコン層101の表面に絶縁膜103を酸化法
等を用いて形成する。Next, the specific manufacturing process and configuration will be explained. First, as shown in FIG.
form. The surface concentration of this n-diffused layer 102 is ~lX
An insulating film 103 is then formed on the surface of the n- silicon layer 101 using an oxidation method or the like.
その厚さは、1000〜5000人が望ましい。その後
にコンタクト形成部(第1図の)において符号111で
示す部分)を囲むようにして、レジスト104をフォト
リソグラフィー法を用いて形成する。ここまでの工程で
第1国人に示す状態となる。The thickness is preferably 1,000 to 5,000 people. Thereafter, a resist 104 is formed using a photolithography method so as to surround the contact forming portion (the portion indicated by reference numeral 111 in FIG. 1). The process up to this point will result in the state shown to first nationals.
次いでウェットあるいはドライエツチング法により、レ
ジスト104をマスクとして酸化膜103を除去する。Next, the oxide film 103 is removed by wet or dry etching using the resist 104 as a mask.
その後、ゲート絶縁膜105を酸化法を用いて形成する
。このゲート絶縁膜の膜厚は100〜1000人の範囲
とする。その後ゲート電極となるポリシリコン膜106
をLPCVD法を用いて厚さ〜2000人に形成する0
次いでフォトリソグラフィー法を用いてゲート電極部を
レジスト107で覆う。Thereafter, a gate insulating film 105 is formed using an oxidation method. The thickness of this gate insulating film is in the range of 100 to 1000. A polysilicon film 106 that will later become a gate electrode
is formed to a thickness of ~2000 using the LPCVD method.
Next, the gate electrode portion is covered with a resist 107 using a photolithography method.
この工程が終了すると第1図田)に示す状態になる。When this step is completed, the state shown in Figure 1 is reached.
次に、RIE法により不必要な部分のポリシリコン膜1
06を除去し、次いでイオン注入法を用いて、ソース、
ドレインn3拡散層108を形成する。Next, the unnecessary portions of the polysilicon film 1 are removed using the RIE method.
06 is removed, and then using ion implantation, the source,
A drain n3 diffusion layer 108 is formed.
イオン注入としては例えば^S9を150keVで、5
E15m−”注入する。そしてポリシリコン膜106を
酸化し、眉間絶縁膜109を形成する。この絶縁膜10
9の厚さは1000〜3000人である。この工程が終
わると第1図(C1に示す状態となる。For ion implantation, for example, ^S9 at 150 keV, 5
Then, the polysilicon film 106 is oxidized to form a glabella insulating film 109.
The thickness of 9 is 1000-3000 people. When this process is completed, the state shown in FIG. 1 (C1) is reached.
その後にフローガラス110をAPCVD法により〜6
000人の厚さで堆積し、フローガラスを行った後に、
コンタクト穴111をフォトリソグラフィー法、RIE
法を用いて形成し、次いでアルミ電極112を形成する
。これによりプロセスは終了し、第1図の)に示す構成
の固体撮像装置が得られる。After that, flow glass 110 is applied to ~6 by APCVD method.
After depositing with a thickness of 000 and performing flow glass,
Contact hole 111 is formed by photolithography method, RIE
Then, the aluminum electrode 112 is formed. This completes the process, and a solid-state imaging device having the configuration shown in ) in FIG. 1 is obtained.
この実施例においては、逼像部を均一に酸化して酸化膜
を形成するので、最終的に絶縁膜103が部分的に厚く
なるように配置されても、欠陥の少ない、したがって盪
像時のノイズが小さくなるという長所を有している。ま
たゲート容量が従来例より少なくなり、高速1像動作上
、従来例よりも有利となる。In this embodiment, since the imaged area is uniformly oxidized to form an oxide film, even if the insulating film 103 is finally disposed so as to be partially thick, there are fewer defects, and therefore, the imaged area is formed with less defects. It has the advantage of reducing noise. Furthermore, the gate capacitance is smaller than that of the conventional example, which is more advantageous than the conventional example in terms of high-speed single-image operation.
次に本発明の第2実施例を第2図へ〜の)に基づいて説
明する。この第2実施例も、ゲートポリシリコン電極の
コンタクト穴の下の酸化膜を厚く構成するものであり、
特にその厚い酸化膜の形成方法として、ゲートコンタク
ト形成部の下の酸化膜のみを厚く酸化する選択酸化法を
用いることを特徴とするものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIGS. This second embodiment also has a thick oxide film under the contact hole of the gate polysilicon electrode.
In particular, as a method for forming the thick oxide film, a selective oxidation method is used in which only the oxide film under the gate contact formation portion is oxidized thickly.
次に具体的な製造工程及び構成について説明する。まず
第2国人に示すように、n−シリコン層201を酸化し
、プロテクト酸化膜202を形成する。Next, the specific manufacturing process and configuration will be explained. First, as shown in the second example, the n-silicon layer 201 is oxidized to form a protect oxide film 202.
この酸化膜202の膜厚は500人である。その後、S
i s N 4膜203をLPCVD法を用イテ、〜
1000人の厚さに形成し、次いでレジスト204を塗
布し、フォトリソグラフィー法を用いて、画素間アイソ
レーション用のn型拡散層205を形成したい部分に窓
206をあけ、RIE法を用いて窓206のS i s
N a膜203をエツチングし、イオン注入法を用い
てn型拡散層205を形成する。この工程が終わると第
2国人に示す状態になる。The thickness of this oxide film 202 is 500 mm. After that, S
The iS N4 film 203 is formed using the LPCVD method.
A resist 204 is applied, a window 206 is formed in a portion where an n-type diffusion layer 205 for isolation between pixels is to be formed using a photolithography method, and a window 206 is formed using an RIE method. 206 S i s
The Na film 203 is etched and an n-type diffusion layer 205 is formed using ion implantation. Once this process is complete, it will be in a state that can be shown to second nationals.
次いでレジスト膜204を除去し、酸化を行い厚い絶縁
膜207を形成する。その厚さは4000〜8000人
程度が望ましい以上にゲート酸化を行い、ゲート絶縁膜
208を形成し、ゲート電極材料のポリシリコン膜20
9を〜2000人堆積する。その後フォトリソグラフィ
ー法を用いてゲート電極部をレジスト210で覆う、こ
の工程が終わると、第2図田)に示す状態になる。Next, the resist film 204 is removed and oxidized to form a thick insulating film 207. The thickness is preferably about 4000 to 8000. Gate oxidation is performed to form the gate insulating film 208, and the polysilicon film 208, which is the gate electrode material, is
Deposit 9 ~2000 people. Thereafter, the gate electrode portion is covered with a resist 210 using a photolithography method. When this process is completed, the state shown in FIG. 2 is obtained.
その後RIE法を用いて不要な部分のポリシリコン膜2
09を除去し、次にイオン注入法を用いてソース、ドレ
インn9拡散r!211を形成する。そしてポリシリコ
ン膜209を酸化し眉間絶縁膜212を形成する。この
工程が終わると第2図C1に示す状態になる。After that, using the RIE method, unnecessary parts of the polysilicon film 2 are removed.
09 is removed, and then the source and drain n9 are diffused r! using ion implantation. 211 is formed. Then, the polysilicon film 209 is oxidized to form a glabellar insulating film 212. When this process is completed, the state shown in FIG. 2 C1 is reached.
その後フローガラス213をAPCVD法により堆積し
、フローイング工程を行った後に、コンタクト穴214
をフォトリソグラフィー法、RIE法を用いて形成し、
その後アルミ電極215を形成する。これによりプロセ
スは終了し、第2図の)に示す構造の固体撮像装置が得
られる。After that, flow glass 213 is deposited by APCVD method, and after a flowing process, contact holes 213 are deposited.
is formed using a photolithography method and an RIE method,
After that, an aluminum electrode 215 is formed. This completes the process, and a solid-state imaging device having the structure shown in ) in FIG. 2 is obtained.
本実施例においては、周辺回路を構成するMOSFET
を同一半導体基板に一体的に形成する場合、MOSFE
T部の選択酸化工程と、上記受光素子部の選択酸化工程
を合わせることができ、その結果マスク工程が一つ減り
、また合わせ精度が向上する。またゲート容量が従来例
より少なくなり、高速1最像動作が可能となる。更にま
た場合によっては、S i 3 N a膜203をゲー
ト絶縁膜として使用でき、高感度化に有利な高光透過率
をもつゲート絶縁膜が容易に形成できる等という種々の
長所を存する。In this embodiment, MOSFETs constituting the peripheral circuit
When integrally formed on the same semiconductor substrate, MOSFE
The selective oxidation process of the T part and the selective oxidation process of the light receiving element part can be combined, and as a result, the number of mask processes is reduced by one, and the alignment accuracy is improved. Furthermore, the gate capacitance is smaller than that of the conventional example, and high-speed single-image operation is possible. Furthermore, the S i 3 Na film 203 can be used as a gate insulating film in some cases, and has various advantages such as being able to easily form a gate insulating film having high light transmittance, which is advantageous for increasing sensitivity.
次に本発明の第3実施例を第3図(8)〜■)に基づい
て説明する。この第3実施例は、ゲートポリシリコン電
極のコンタクト形成部分におけるポリシリコン膜の厚さ
を他の部分より厚く構成するものであり、特にその厚い
ポリシリコン膜と薄いポリシリコン膜を、1層のポリシ
リコン膜より形成し、後の酸化等の工程で両方のポリシ
リコン膜が薄くなるようにすることを考慮している点が
特徴となっているものである。Next, a third embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 3(8) to 3). In this third embodiment, the thickness of the polysilicon film in the contact forming part of the gate polysilicon electrode is made thicker than in other parts, and in particular, the thick polysilicon film and the thin polysilicon film are formed into one layer. It is characterized by the fact that it is formed from a polysilicon film, and that both polysilicon films are made thinner in subsequent steps such as oxidation.
以下、具体的な製造工程及び構成について説明する。ま
ず第3国人に示すように、n−シリコン層301中にフ
ォトリソグラフィー法とイオン注入法を順次用いて、画
素間アイソレーション用のn型拡散層302を形成し、
その後ゲー日色縁膜303を酸化法等を用いて形成する
。その次にゲート電極となるポリシリコン電極304を
LPCVD法を用いて、〜5000人程度形Ac、フォ
トリソグラフィー法により、ゲート電極部上にレジスト
膜305を形成し、酸レジスト膜305をマスクにして
、RIE法により不要な部分をエツチング除去する。The specific manufacturing process and configuration will be described below. First, as shown in the third country, an n-type diffusion layer 302 for isolation between pixels is formed in the n-silicon layer 301 by sequentially using photolithography and ion implantation.
Thereafter, a gray-colored frame film 303 is formed using an oxidation method or the like. Next, a polysilicon electrode 304 that will become a gate electrode is formed using the LPCVD method, about 5,000 Ac, and a photolithography method to form a resist film 305 on the gate electrode portion, using the acid resist film 305 as a mask. , Unnecessary portions are removed by etching using the RIE method.
この工程が終わると第3国人に示す状態となる。Once this process is complete, it will be ready to be shown to third country nationals.
その後フォトリソグラフィー法を用いて、受光部以外の
ポリシリコン電極304をレジスト306でカバーする
。そして、RIE、 もしくはウェットエツチング法
を用いて、受光部となるポリシリコン電極304を30
00〜4000人エツチングする。この工程が終わると
第3図[B)に示す状態になる。Thereafter, the polysilicon electrode 304 other than the light receiving portion is covered with a resist 306 using a photolithography method. Then, using RIE or wet etching method, a polysilicon electrode 304 which will become a light receiving part is etched by 30mm.
Etching 00-4000 people. When this process is completed, the state shown in FIG. 3 [B] is reached.
次にポリシリコン電極304をマスクにしてイオン注入
法を用いて、ソース、ドレインn′″拡散層307を形
成し、次いでポリシリコン電極304を酸化し眉間絶縁
膜308を形成する。この工程が終わると、第3図(C
1に示す状態になる。Next, using the polysilicon electrode 304 as a mask, an ion implantation method is used to form a source/drain n'' diffusion layer 307, and then the polysilicon electrode 304 is oxidized to form a glabella insulating film 308. This step is completed. and Figure 3 (C
The state shown in 1 is reached.
その後フローガラス309をAPCVD法により堆積し
、フローイング工程を行った後にコンタクト穴310を
フォトリソグラフィー法、RIE法を順次行うことによ
り形成し、その後ゲート取り出し電極311を形成する
。これによりプロセスは終了し、第3図(DJに示す構
造の固体撮像装置が得られる。Thereafter, a flow glass 309 is deposited by APCVD, and after a flowing process is performed, a contact hole 310 is formed by sequentially performing photolithography and RIE, and then a gate lead-out electrode 311 is formed. This completes the process, and a solid-state imaging device having the structure shown in FIG. 3 (DJ) is obtained.
この実施例においては、受光素子のコンタクト形成部分
及びMOS F ETを形成する各々のポリシリコン厚
さに制限はなく、したがって、ゲート電極の抵抗は大幅
に下げることができ、時定数CRが大となることによる
応答速度の低下が少なくなり、高速駆動が可能になる。In this example, there is no limit to the thickness of the contact forming portion of the light receiving element and the polysilicon forming the MOSFET, and therefore the resistance of the gate electrode can be significantly lowered and the time constant CR can be increased. This reduces the decrease in response speed due to this, and enables high-speed driving.
また、受光部のポリシリコンゲート電極の厚さは非常に
薄くできるので高怒度化に有利となる。またプロセスは
従来のプロセスと殆ど変わらなく、プロセス適用性が大
である等の利点を有する。Furthermore, the thickness of the polysilicon gate electrode in the light receiving section can be made very thin, which is advantageous for increasing the intensity. Further, the process is almost the same as the conventional process, and has the advantage of being highly applicable to the process.
次に本発明の第4実施例を第4図へ〜■)に基づいて説
明する。この第4実施例も、ゲートポリシリコンtIl
!jのコンタクト形成部分におけるポリシリコン膜の厚
さを他の部分より厚く構成するものであり、特にその厚
いポリシリコン膜と薄いポリシリコン膜を、1層のポリ
シリコン膜より形成し、その後に、Si3 N、膜でポ
リシリコン膜を覆い、ポリシリコン膜が酸化されず、し
たがってポリシリコン膜厚が変わらないようにしている
点を特徴とするものである。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described based on FIGS. This fourth embodiment also has gate polysilicon tIl.
! The thickness of the polysilicon film in the contact forming part of j is made thicker than other parts, and in particular, the thick polysilicon film and thin polysilicon film are formed from one layer of polysilicon film, and then, This method is characterized in that the polysilicon film is covered with a Si3N film so that the polysilicon film is not oxidized, so that the thickness of the polysilicon film does not change.
次に、具体的な製造工程及び構成について説明する。ま
ず第4国人に示すように、n−シリコン層401中に、
フォトリソグラフィー法とイオン注入法を順次用いるこ
とにより、画素間アイソレーション用のn型拡散層40
2を形成し、その後ゲート絶縁膜403を酸化法等によ
り形成する。その次に、ゲート電極となるポリシリコン
膜404を、LPCVD法を用いて、2000人の厚さ
に形成し、フォトリソグラフィー法により、ゲート電極
受光部以外のポリシリコン膜404上にレジスト膜40
5を形成し、該レジスト膜405をマスクにして、RI
E法又はウェー/ トエッチング法等を用いて、受光部
ポリシリコン膜404を300〜600人の厚さまでエ
ツチングする。この工程が終わると第4国人に示す状態
になる。Next, the specific manufacturing process and configuration will be explained. First, as shown in the fourth countryman, in the n-silicon layer 401,
By sequentially using a photolithography method and an ion implantation method, an n-type diffusion layer 40 for isolation between pixels is formed.
After that, a gate insulating film 403 is formed by an oxidation method or the like. Next, a polysilicon film 404 that will become the gate electrode is formed to a thickness of 2000 nm using the LPCVD method, and a resist film 404 is formed on the polysilicon film 404 other than the gate electrode light-receiving area using the photolithography method.
5 is formed, and using the resist film 405 as a mask, RI is performed.
The light-receiving portion polysilicon film 404 is etched to a thickness of 300 to 600 mm using the E method or the weight etching method. Once this process is complete, it will be in a state that can be shown to people from a fourth country.
次にポリシリコン膜404を酸化法を用いて、100〜
300人程度酸化し以上膜406を形成し、LPCVD
法によりS i z N 4膜407を700人又は1
650人デポジションする。そしてフォトリソグラフィ
ー法により、ゲート電極となる位置上にレジスト膜40
Bを形成する。この工程が終わると第4回出)に示す状
態となる。Next, the polysilicon film 404 is oxidized to
A film 406 is formed by oxidizing about 300 layers, and then LPCVD is performed.
According to the law, 700 people or 1
650 people will be deposited. Then, by photolithography, a resist film 40 is formed on the position that will become the gate electrode.
Form B. When this step is completed, the state shown in the 4th part) will be reached.
その後、RIE法を用いて不要な部分の5ilN4膜4
07.酸化111406 、ポリシリコン膜404を順
次エツチングし除去する。その次にポリシリコン層間絶
縁のための酸化膜410を形成し、Si3N、膜407
をマスクとしてイオン注入法により、n3ソ一スドレイ
ン拡散層409を形成する。この工程が終わると、第4
図(C)に示す状態となる。After that, using the RIE method, unnecessary parts of the 5ilN4 film 4 are removed.
07. The oxide film 111406 and the polysilicon film 404 are sequentially etched and removed. Next, an oxide film 410 for polysilicon interlayer insulation is formed, and a Si3N film 407 is formed.
An n3 source drain diffusion layer 409 is formed by ion implantation using as a mask. Once this process is finished, the fourth
The state shown in Figure (C) is reached.
次いでフローガラス411をAPCVD法により堆積し
、フローイング工程を行った後にコンタクト穴412を
フォトリソグラフィー法、RIE法を順次行うことによ
り形成し、その後ゲート引き出しtFj413を形成す
る。これによりプロセスは終了し、第4図fDlに示す
構造の固体撮像装置が得られる。Next, a flow glass 411 is deposited by the APCVD method, and after a flowing process is performed, a contact hole 412 is formed by sequentially performing a photolithography method and an RIE method, and then a gate lead-out tFj 413 is formed. This completes the process, and a solid-state imaging device having the structure shown in FIG. 4fDl is obtained.
この実施例においては、第3実施例と同じくコンタクト
形成部分及びMOSFET部のゲートポリシリコン膜の
厚さに制限はなく、デバイスの高速駆動にとって有利と
なる。また受光部のポリシリコン膜厚は非常に薄くでき
、高感度に有利である。またゲートポリシリコン電極の
膜厚が5isNa膜のデポジション後変わらず、そのた
め膜厚の制御性がよ(なる、また5isNa膜を使って
いるために、ゲートの上部構造における光透過率が向上
し、高感度化に有利である等の種々の長所を有する。In this embodiment, as in the third embodiment, there is no restriction on the thickness of the gate polysilicon film in the contact forming portion and the MOSFET portion, which is advantageous for high-speed driving of the device. Furthermore, the polysilicon film thickness of the light receiving section can be made very thin, which is advantageous for high sensitivity. In addition, the film thickness of the gate polysilicon electrode remains unchanged after the deposition of the 5isNa film, which allows better control of the film thickness. , has various advantages such as being advantageous for increasing sensitivity.
次に本発明の第5実施例を第5八〜■)に基づいて説明
する。この第5実施例も、ゲートポリシリコン電極のコ
ンタクト形成部分におけるポリシリコン膜の厚さを他の
部分より厚く構成するものであり、特にその厚いポリシ
リコン膜と薄いポリシリコン膜を、1層のポリシリコン
膜より形成し、その後に、ゲートコンタクト形成部分の
ポリシリコン膜、及び周辺回路を形成するMOS F
ETのポリシリコン上部をS i 3 N a膜でカバ
ーして、後工程でこれらのポリシリコン膜厚が変わらな
いようにし、他方受光部のポリシリコン膜厚が、後の酸
化工程で薄くなるようにした点を特徴とするものである
。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described based on items 58 to (2). In this fifth embodiment as well, the thickness of the polysilicon film in the contact forming part of the gate polysilicon electrode is made thicker than in other parts, and in particular, the thick polysilicon film and the thin polysilicon film are formed into one layer. A MOS F is formed from a polysilicon film, and then a polysilicon film for a gate contact forming part and a peripheral circuit are formed.
The upper part of the polysilicon of the ET is covered with a Si 3 Na film so that the thickness of these polysilicon films does not change in the subsequent process, and on the other hand, the polysilicon film thickness of the light receiving part is made thinner in the later oxidation process. It is characterized by the following points.
次に、具体的な製造工程及び構成について説明する。ま
ず第5囚人に示すように、n−シリコン層501中に、
フォトリソグラフィー法とイオン注入法を順次用いるこ
とにより、画素間アイソレーション用のn型拡散層50
2を形成し、その後ゲート絶縁II!503を酸化法等
により形成する。次に、順次2000人のポリシリコン
膜504 、100〜300人の薄イ酸化膜505 、
〜1000人(7) S i s N 4膜506をそ
れぞれLPCVD法、熱酸化法、LPCVD法を用いて
形成し、ゲート電極となるべき個所にフォトリソグラフ
ィー法を用いてレジスト507を形成する。そしてその
レジスト507をマスクとして、RrE法を用いること
により不要な5riNa膜506酸化膜505.ポリシ
リコン膜504を除去する。この工程が終わると第5囚
人に示す状態となる。Next, the specific manufacturing process and configuration will be explained. First, as shown in the fifth prisoner, in the n-silicon layer 501,
By sequentially using a photolithography method and an ion implantation method, an n-type diffusion layer 50 for isolation between pixels is formed.
2 and then gate insulation II! 503 is formed by an oxidation method or the like. Next, a polysilicon film 504 of 2000 layers, a thin oxide film 505 of 100 to 300 layers,
~1000 people (7) A Si S N 4 film 506 is formed using an LPCVD method, a thermal oxidation method, and an LPCVD method, and a resist 507 is formed using a photolithography method at a location that is to become a gate electrode. Then, by using the resist 507 as a mask and using the RrE method, unnecessary 5riNa film 506 oxide film 505. Polysilicon film 504 is removed. Once this process is complete, the state shown for the fifth prisoner will be reached.
次にフォトリソグラフィー法により、受光部のゲート電
極部分以外のゲート電極部をレジスト508で覆い、受
光部の5i3Na膜506をRIE法を用いてエツチン
グする。この工程が終わると第5図[Blに示す状態と
なる。Next, the gate electrode portions other than the gate electrode portion of the light receiving portion are covered with a resist 508 by photolithography, and the 5i3Na film 506 of the light receiving portion is etched using the RIE method. When this step is completed, the state shown in FIG. 5 [Bl] is reached.
その後、眉間絶縁酸化IJ!5(19を熱酸化法で形成
し、次いでゲート電極をマスクとして、n4ソース、ド
レイン拡散層510をイオン注入法を用いて形成する。After that, insulation oxidation IJ between the eyebrows! 5 (19) is formed by thermal oxidation, and then, using the gate electrode as a mask, an n4 source and drain diffusion layer 510 is formed by ion implantation.
この工程が終わると、第5図(口に示す状態になる。When this process is completed, the state shown in Figure 5 (mouth) will be achieved.
その後フローガラス511をAPCVD法により堆積し
、フローイング工程を行った後に、コンタクト穴512
をフォトリソグラフィー法とRIE法を順次用いること
により形成し、その後ゲート引き出し電極513を形成
する。これによりプロセスは終了し、第5図の)に示す
構造の固体撮像装置が得られる。After that, a flow glass 511 is deposited by the APCVD method, and after a flowing process is performed, the contact hole 511 is
is formed by sequentially using a photolithography method and an RIE method, and then a gate lead electrode 513 is formed. This completes the process, and a solid-state imaging device having the structure shown in ) in FIG. 5 is obtained.
この実施例においては、コンタクト形成部分及びMOS
FET部のゲートポリシリコン膜の厚さが厚くでき、デ
バイスの高速動作にとって有利となる。また受光部ポリ
シリコン膜厚が薄くでき、高感度化に有利となる。また
受光部ポリシリコン膜を酸化法で薄くするために、膜厚
均一性がよく、面内感度のばらつきが少なくなる等の種
々の長所が生じる。In this embodiment, the contact forming portion and the MOS
The thickness of the gate polysilicon film in the FET section can be increased, which is advantageous for high-speed operation of the device. Furthermore, the polysilicon film thickness of the light receiving portion can be made thinner, which is advantageous for increasing sensitivity. Further, since the light-receiving portion polysilicon film is thinned by an oxidation method, there are various advantages such as good film thickness uniformity and less variation in in-plane sensitivity.
次に本発明の第6実施例を第6図へ〜の)に基づいて説
明する。この第6実施例も、ゲートポリシリコン電極の
コンタクト形成部分におけるポリシリコン膜厚を他の部
分より厚く構成するものであり、特にその厚いポリシリ
コン膜と薄いポリシリコン膜を、1層のポリシリコン膜
より形成し、ゲートコンタクトを形成する部分のn型不
純物濃度を低くすることにより、ポリシリコン成膜工程
後の熱酸化によるポリシリコンの膜減りが、コンタクト
形成部分のみ少なくなるようにした点を特徴とするもの
である。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described based on FIGS. In this sixth embodiment, the polysilicon film in the contact forming portion of the gate polysilicon electrode is made thicker than other parts, and in particular, the thick polysilicon film and the thin polysilicon film are made of one layer of polysilicon. By lowering the n-type impurity concentration in the part where the gate contact is formed, the polysilicon film loss due to thermal oxidation after the polysilicon film formation process is reduced only in the contact forming part. This is a characteristic feature.
次に具体的な製造工程及び構成について説明する。まず
第6国人に示すように、n−シリコン層601中に、フ
ォトリソグラフィー法とイオン注入法を順次用いること
により、画素間分離用のn型拡散層602を形成し、そ
の後ゲート絶縁膜603を酸化法等を用いて形成する0
次いでLPCVD法によりポリシリコン膜604を20
00人程度形成する。Next, the specific manufacturing process and configuration will be explained. First, as shown in the 6th countryman, an n-type diffusion layer 602 for pixel isolation is formed in an n-silicon layer 601 by sequentially using photolithography and ion implantation, and then a gate insulating film 603 is formed. 0 formed using oxidation method etc.
Next, a polysilicon film 604 is deposited for 20 minutes using the LPCVD method.
Approximately 00 people will be formed.
次にフォトリソグラフィー法により、ゲートコンタクト
を形成する部分上にレジスト膜605を形成し、このレ
ジスト膜605をマスクにして、 リン31plをイオ
ン注入法を用いて、ポリシリコン膜604にドーピング
する0例えば加速エネルギー70kaVでl XIQ”
em−”の不純物を注入する。この工程が終わると第6
同人に示す状態となる。Next, a resist film 605 is formed on the portion where the gate contact is to be formed by photolithography, and using this resist film 605 as a mask, the polysilicon film 604 is doped with phosphorus 31pl by ion implantation. 1XIQ with acceleration energy of 70 kaV
em-” impurity is implanted. After this step, the sixth
It will be in a state shown to the doujinshi.
次いでレジスト膜605を除去した後、ポリシリコン膜
604全面に薄くリンをイオン注入法を用いてドープす
る0例えば加速エネルギー70keVでl Xl014
C111−”の不純物を注入する。その後、熱処理によ
りポリシリコン膜604中に縦方向(基板に垂直方向)
に均一に不純物であるリンを拡散さす。After removing the resist film 605, the entire surface of the polysilicon film 604 is thinly doped with phosphorus using an ion implantation method, for example, with an acceleration energy of 70 keV.
C111-" impurity is implanted. Then, by heat treatment, the polysilicon film 604 is implanted in the vertical direction (perpendicular to the substrate).
phosphorus, an impurity, is uniformly diffused into the water.
次いでフォトリソグラフィー法を用いてゲート電極とな
る部分にレジストパターン606を形成する。Next, a resist pattern 606 is formed in a portion that will become a gate electrode using a photolithography method.
そしてRIE法により不要なポリシリコン膜604をエ
ツチングして除去する。この工程が終わると第6回出)
に示す状態となる。Then, unnecessary polysilicon film 604 is etched and removed by RIE method. After this process is completed, the 6th release)
The state shown in is reached.
次にイオン注入法を用いてn゛ソースドレイン拡散層6
07を形成し、その後ポリシリコン酸化を行うことによ
り、濃くリンをドープされた受光部のポリシリコン膜に
おける酸化膜608が厚(なり、その結果受光部上のn
9ポリシリコン膜604aがコンタクト形成部分のnポ
リシリコン膜604bより薄くなる。900℃ウェット
酸化を使えば受光部の厚さが500人、コンタクト形成
部分の厚さが1200人程度8なる。この工程が終わる
と、第6図(C)に示す状態になる。Next, an ion implantation method is used to form the n source/drain diffusion layer 6.
By forming 07 and then performing polysilicon oxidation, the oxide film 608 in the polysilicon film of the light receiving part doped with phosphorus becomes thick (as a result, the n
The 9-polysilicon film 604a is thinner than the n-polysilicon film 604b in the contact forming portion. If 900° C. wet oxidation is used, the thickness of the light-receiving portion will be approximately 500 mm, and the thickness of the contact forming portion will be approximately 1,200 mm. When this step is completed, the state shown in FIG. 6(C) is reached.
その後フローガラス611をAPCVD法により堆積し
、フローイング工程を行った後に、コンタクト六612
をフォトリソグラフィー法とRIE法を順次行うことに
より形成し、その後A1を極613を形成する。これに
よりプロセスが終了し、第6図の)に示す構造の固体措
像装置が得られる。After that, a flow glass 611 is deposited by the APCVD method, and after a flowing process, a contact glass 611 is deposited.
is formed by sequentially performing photolithography and RIE, and then the pole 613 of A1 is formed. This completes the process, and a solid-state imaging device having the structure shown in ) in FIG. 6 is obtained.
この実施例ではマスクをI工程増やすのみで、通常の工
程を使うことにより簡便にコンタクト形成部分のポリシ
リコン膜を厚くした構成を形成できる特徴を有する。This embodiment has the feature that a structure in which the polysilicon film in the contact forming portion is thick can be easily formed by using normal steps by only increasing the number of mask steps by I.
次に本発明の第7実施例を第7図へ〜■)に基づいて説
明する。この第7実施例も、ゲートポリシリコン電極の
コンタクト形成部分におけるポリシリコン膜厚を他の部
分より厚く構成するものであり、特にその厚いポリシリ
コン膜と薄いポリシリコン膜を、2Nのポリシリコン膜
で形成し、その形成j頃として、まず薄いポリシリコン
膜を形成し、次に厚いポリシリコン膜を形成することを
特徴とするものである。Next, a seventh embodiment of the present invention will be described based on FIGS. In this seventh embodiment as well, the polysilicon film thickness in the contact forming portion of the gate polysilicon electrode is made thicker than in other parts. The method is characterized in that a thin polysilicon film is first formed, and then a thick polysilicon film is formed.
次に具体的な製造工程及び構成について説明する。まず
第7図八に示すように、n−シリコン層701中に、フ
ォトリソグラフィー法とイオン注入法を順次用いること
により、画素間分離用のn型拡散層702を形成し、そ
の後ゲート絶縁膜703を酸化法等を用いて形成する。Next, the specific manufacturing process and configuration will be explained. First, as shown in FIG. 7, an n-type diffusion layer 702 for pixel isolation is formed in an n-silicon layer 701 by sequentially using photolithography and ion implantation, and then a gate insulating film 703 is formed. is formed using an oxidation method or the like.
その後LPCV[)法によりポリシリコン膜704を〜
500人の厚さで形成し、n型不純物を固溶限まで拡散
後、100人程以上薄い酸化膜705を酸化法を用いて
形成する。After that, the polysilicon film 704 is formed by the LPCV[) method.
After the n-type impurity is diffused to the solid solution limit, an oxide film 705 having a thickness of about 100 mm or more is formed using an oxidation method.
次にフォトリソグラフィー法を用いて、ゲートコンタク
ト形成部分を除いたゲート電極となる部分にレジスト7
06でパターンを形成する。その後ウェットエツチング
により、レジスト706をマスクとして薄い酸化膜70
5を除去する。その後イオン注入法を用いてn°ソース
、ドレイン拡散層707を形成する。この工程が終わる
と第7図式に示す状態となる。Next, using a photolithography method, resist 7 is applied to the part that will become the gate electrode except for the part where the gate contact is to be formed.
06 to form a pattern. After that, wet etching is performed to form a thin oxide film 70 using the resist 706 as a mask.
Remove 5. Thereafter, an n° source and drain diffusion layer 707 is formed using an ion implantation method. When this step is completed, the state shown in the seventh diagram is reached.
次に5000人の厚いポリシリコン1JW708をLP
CVD法により、ウェハー全面に形成し、コンタクト形
成部分のポリシリコン膜708上に、フォトリソグラフ
ィー法を用いてレジストパターン709を形成する。そ
してRIE法を用いて厚いポリシリコン膜708をエツ
チングする。この際レジストパターン709及び薄い酸
化膜705がエツチングのマスクとなるので、RIE工
程が終わると、第7図上)に示す状態となる。Next, LP 5000 thick polysilicon 1JW708
A resist pattern 709 is formed on the entire surface of the wafer using the CVD method, and a resist pattern 709 is formed on the polysilicon film 708 in the contact forming portion using the photolithography method. Then, the thick polysilicon film 708 is etched using the RIE method. At this time, the resist pattern 709 and the thin oxide film 705 serve as an etching mask, so when the RIE process is completed, the state shown in FIG. 7 (upper) is obtained.
その後、ポリシリコン層間絶縁膜710を熱酸化工程に
より形成して第7図(C1に示す状態とし、その後フロ
ーガラス711をAPCVD法により堆積し、フローイ
ング工程を行った後にコンタクト穴712をフォトリソ
グラフィー法とRYE法を順次用いることにより形成し
、その後AI電極713を形成する。これによりプロセ
スが終了し、第7図■)に示す構造の固体撮像装置が得
られる。Thereafter, a polysilicon interlayer insulating film 710 is formed by a thermal oxidation process to obtain the state shown in FIG. After that, the AI electrode 713 is formed by sequentially using the method and the RYE method.The process is thus completed, and a solid-state imaging device having the structure shown in FIG. 7 (2) is obtained.
この実施例においては、薄いポリシリコン膜と厚いポリ
シリコン膜を個別に形成するので、各々のポリシリコン
膜厚に対する制御性がよく、その結果、先高感度化、高
速駆動化にとって有利なプロセスとなる特徴を有する。In this example, since the thin polysilicon film and the thick polysilicon film are formed separately, the thickness of each polysilicon film can be easily controlled, and as a result, the process is advantageous for high sensitivity and high speed drive. It has the following characteristics.
次に本発明の第8実施例を第8図へ〜の)に基づいて説
明する。この第8実施例も、ゲートポリシリコン電極の
コンタクト形成部分におけるポリシリコン膜厚を他の部
分より厚く構成するものであり、特にその厚いポリシリ
コン膜と薄いポリシリコン膜を、2層のポリシリコン膜
で形成し、その形成順序として、まず厚いポリシリコン
膜を形成し、次に薄いポリシリコン膜を形成することを
特徴とするものである。Next, an eighth embodiment of the present invention will be described based on FIGS. In this eighth embodiment, the polysilicon film in the contact formation part of the gate polysilicon electrode is made thicker than in other parts, and in particular, the thick polysilicon film and the thin polysilicon film are made of two layers of polysilicon. It is characterized in that it is formed of a film, and its formation order is that a thick polysilicon film is first formed, and then a thin polysilicon film is formed.
次に具体的な製造工程及び構成について説明する。まず
第8図形に示すように、0〜9937層801中に、フ
ォトリソグラフィー法とイオン注入法を順次用いること
により、画素間分離用のn型拡散層802を形成し、そ
の後ゲート絶縁膜803を酸化法等を用いて形成する。Next, the specific manufacturing process and configuration will be explained. First, as shown in the 8th figure, an n-type diffusion layer 802 for pixel isolation is formed in the 0 to 9937 layer 801 by sequentially using photolithography and ion implantation, and then a gate insulating film 803 is formed. Formed using an oxidation method or the like.
その後LPCVD法により厚いポリシリコン膜804を
形成し、ゲートコンタクト形成部分のポリシリコン膜8
04と、周辺のMOSFET部のゲート電極部にレジス
トパターン805を形成し、RIE法により不要なポリ
シリコン膜804.酸化膜803を除去する。この工程
が終わると第8図囚に示す状態となる。After that, a thick polysilicon film 804 is formed by the LPCVD method, and the polysilicon film 804 is formed in the gate contact formation area.
04 and a resist pattern 805 is formed on the gate electrode part of the peripheral MOSFET part, and an unnecessary polysilicon film 804.04 is formed by RIE method. Oxide film 803 is removed. When this process is completed, the state shown in Figure 8 is reached.
その後、再度ゲート酸化を行い、ゲート酸化膜806と
ポリシリコン層間絶縁膜807を同時に形成する。その
次に、LPCVD法を用いて薄いポリシリコンll!8
08を堆積する。そして、受光部及びコンタクト部とな
るべき部分にフォトリソグラフィー法を用いてレジスト
パターン809を形成する。Thereafter, gate oxidation is performed again to simultaneously form a gate oxide film 806 and a polysilicon interlayer insulating film 807. Next, a thin polysilicon ll! is produced using the LPCVD method. 8
Deposit 08. Then, a resist pattern 809 is formed using a photolithography method in a portion that is to become a light receiving portion and a contact portion.
ここまで工程が進むと第8図(Blに示す状態となる。When the process progresses to this point, the state shown in FIG. 8 (Bl) is reached.
次いでRIE法を用いてレジストパターン809をマス
クにして薄いポリシリコン膜808を除去し、イオン注
入法を用いてレジストパターン809 ヲマスクにして
n9ソース、ドレイン拡散層810を形成する。その後
レジストパターン809を除去し、酸化法により眉間酸
化膜811を形成し、第8図C+に示す状態にする。Next, the thin polysilicon film 808 is removed using the RIE method using the resist pattern 809 as a mask, and the n9 source/drain diffusion layer 810 is formed using the ion implantation method using the resist pattern 809 as a mask. Thereafter, the resist pattern 809 is removed, and a glabellar oxide film 811 is formed by an oxidation method, resulting in the state shown in FIG. 8C+.
その後フローガラス812をAPCVD法により堆積し
、フローイング工程を行った後にコンタクト穴813を
フォトリソグラフィー法とRIE法を順次行うことによ
り形成し、次いでゲート引き出し電極814を形成する
。これによりプロセスは終了し、第8図の)に示す構造
の固体撮像装置が得られる。Thereafter, a flow glass 812 is deposited by the APCVD method, and after a flowing process is performed, a contact hole 813 is formed by sequentially performing a photolithography method and an RIE method, and then a gate extraction electrode 814 is formed. This completes the process, and a solid-state imaging device having the structure shown in ) in FIG. 8 is obtained.
この実施例においては、第7実施例と同様な効果の他に
、MOSFET部の酸化膜厚と、受光部の酸化膜厚を個
別に最適化することができる特徴を有する。In addition to the same effects as the seventh embodiment, this embodiment has a feature that the oxide film thickness of the MOSFET section and the oxide film thickness of the light receiving section can be individually optimized.
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
コンタクト形成部分のゲート電極又はその下の酸化膜の
膜厚を他の部分の膜厚より厚く構成したので、たとえコ
ンタクト穴形成時にオーバーエツチングを行ってもゲー
ト−基板のショートの発生は有効に防止することができ
る。As explained above based on the embodiments, according to the present invention, the thickness of the gate electrode or the oxide film thereunder in the contact forming part is made thicker than in other parts, so even if the contact hole is formed, there is Even if etching is performed, the occurrence of gate-substrate short circuits can be effectively prevented.
これによりCMD等のMIS型受光・蓄積部を有する受
光素子を用いた固体↑最像装置における受光素子の製造
工程においてコンタクト形成プロセスの工程は大幅に容
易となり、コンタクト不良による過像装置の歩留まりの
低下を阻止することができ、プロセス標準化にも大いに
役立つ等の利点が得られる。This greatly simplifies the contact formation process in the manufacturing process of light receiving elements in solid-state imaging systems that use light receiving elements with MIS-type light receiving and accumulating sections such as CMDs, and reduces the yield rate of imaging systems due to poor contact. Advantages such as being able to prevent deterioration and greatly contributing to process standardization can be obtained.
第1図へ〜の)は、本発明に係る固体撮像装置及びその
製造方法の第1実施例の製造工程及び最終構成を示す概
略断面図、第2図へ〜の)は、第2実施例を示す概略断
面図、第3図へ〜(D)は、第3実施例を示す概略断面
図、第4図へ〜の)は、第4実施例を示す概略断面図、
第5図へ〜IDIは、第5実施例を示す概略断面図、第
6図へ〜の)は、第6実施例を示す概略断面図、第7図
(8)〜■)は、第7実施例を示す概略断面図、第8図
へ〜■)は、第8実施例を示す概略断面図、第9図形は
、従来のCMD受光素子を用いた固体過像装置の画素の
平面構造を示す図、第9図(Blは、そのA−A ’線
に沿った断面図、第9図(C)は、第9図(Blの一部
拡大図である。
図において、101はn−シリコン層、102は画素間
アイソレーション用n拡散層、103は絶縁膜、105
はゲート絶縁膜、106はポリシリコン膜、10Bソー
ス、ドレインn°拡散層、109は眉間絶縁膜、110
はフローガラス、111はコンタクト穴、112はアル
ミ電極を示す。
特許出願人 オリンパス光学工業株式会社第2図
第1図
(A)
第3図
(C)
308絶R展
第4図
第5図
第7図
第8図Figures 1 to 1) are schematic sectional views showing the manufacturing process and final configuration of the first embodiment of the solid-state imaging device and its manufacturing method according to the present invention, and Figures 2 to 2) show the second embodiment. 3 (D) is a schematic sectional view showing the third embodiment, FIG. 4 (D) is a schematic sectional view showing the fourth embodiment,
IDI to FIG. 5 is a schematic sectional view showing the fifth embodiment, FIG. 6 to IDI) is a schematic sectional view showing the sixth embodiment, and FIG. A schematic cross-sectional view showing the embodiment, Figure 8~■) is a schematic cross-sectional view showing the eighth embodiment, and Figure 9 shows the planar structure of a pixel of a solid-state imaging device using a conventional CMD light-receiving element. 9 (Bl is a cross-sectional view taken along the line A-A', and FIG. 9(C) is a partially enlarged view of FIG. 9 (Bl). In the figure, 101 is n- A silicon layer, 102 is an n-diffused layer for isolation between pixels, 103 is an insulating film, 105
106 is a gate insulating film, 106 is a polysilicon film, 10B is a source and drain n° diffusion layer, 109 is an insulating film between eyebrows, 110
111 indicates a flow glass, 111 a contact hole, and 112 an aluminum electrode. Patent applicant: Olympus Optical Industry Co., Ltd. Figure 2 Figure 1 (A) Figure 3 (C) 308 ZetsuR Exhibition Figure 4 Figure 5 Figure 7 Figure 8
Claims (1)
体撮像装置において、ゲート電極コンタクト形成部分の
ゲート電極部の膜厚、又は該ゲート電極部の下の絶縁膜
部の膜厚を、受光部のゲート電極部の膜厚、又は受光部
の絶縁膜部の膜厚より厚く構成したことを特徴とする固
体撮像装置。 2、前記ゲート電極コンタクト形成部分のゲート電極部
と受光部のゲート電極部とが、1層の電極膜で形成され
ていることを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 3、前記受光部のゲート電極部は第1の電極膜で形成さ
れ、前記ゲート電極コンタクト形成部分のゲート電極部
は前記第1の電極膜と該電極膜と積み重ねられた第2の
電極膜とで構成されていることを特徴とする請求項1記
載の固体撮像装置。 4、MIS型受光・蓄積部を有する受光素子を用いた固
体撮像装置の製造方法において、半導体表面の全面に厚
い酸化膜を形成し、ゲート電極コンタクト形成部分以外
の酸化膜を除去して、ゲート電極コンタクト形成部分に
、他の部分より厚い絶縁膜を形成することを特徴とする
固体撮像装置の製造方法。 5、MIS型受光・蓄積部を有する受光素子を用いた固
体撮像装置の製造方法において、ゲート電極コンタクト
形成部分に選択酸化法により、他の部分より厚い絶縁膜
を形成することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 6、MIS型受光・蓄積部を有する受光素子を用いた固
体撮像装置の製造方法において、ゲート電極を1層の電
極膜で形成し、ゲート電極コンタクト形成部分以外の受
光部の電極膜の膜厚をエッチングにより低減してゲート
電極コンタクト形成部分の電極膜を厚く形成することを
特徴とする固体撮像装置の製造方法。 7、前記ゲート電極コンタクト形成部分の電極膜及びそ
れ以外の受光部の電極膜に対し、それらの各膜厚を減少
させる後工程を用いることを特徴とする請求項6記載の
固体撮像装置の製造方法。 8、前記ゲート電極コンタクト形成部分の電極膜及びそ
れ以外の受光部の電極膜に対し、それらの各膜厚を変化
させない後工程を用いることを特徴とする請求項6記載
の固体撮像装置の製造方法。 9、MIS型受光・蓄積部を有する受光素子を用いた固
体撮像装置の製造方法において、ゲート電極を1層のポ
リシリコン電極膜で形成し、受光部の電極膜上に酸化処
理により酸化膜を形成して受光部の電極膜のみの厚さを
減少させることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 10、MIS型受光・蓄積部を有する受光素子を用いた
固体撮像装置の製造方法において、ゲート電極を1層の
ポリシリコン電極膜で形成し、ゲート電極コンタクト形
成部分及び受光部分の各電極膜中の不純物濃度を変え、
酸化処理によりコンタクト形成部分より厚い酸化膜を受
光部分の電極膜上に形成して受光部分の電極膜の厚さを
コンタクト形成部分の電極膜より薄く形成することを特
徴とする固体撮像装置の製造方法。 11、MIS型受光・蓄積部を有する受光素子を用いた
固体撮像装置の製造方法において、ゲート絶縁膜上に第
1の薄い電極膜を形成し、次いで第2の厚い電極膜を堆
積したのち受光部分の厚い電極膜を除去し、2層の膜厚
の異なる電極膜でゲート電極を形成することを特徴とす
る固体撮像装置の製造方法。 12、MIS型受光・蓄積部を有する受光素子を用いた
固体撮像装置の製造方法において、ゲート電極コンタク
ト形成部分のゲート絶縁膜上に厚い電極膜を形成し、次
いで該厚い電極膜上及びゲート電極受光部形成部分上に
薄い電極膜を堆積してゲート電極を形成することを特徴
とする固体撮像装置の製造方法。[Scope of Claims] 1. In a solid-state imaging device using a light-receiving element having an MIS type light-receiving/storage section, the film thickness of the gate electrode portion of the gate electrode contact forming portion or the insulating film portion under the gate electrode portion A solid-state imaging device characterized in that the thickness of the film is thicker than the thickness of a gate electrode portion of a light receiving portion or the thickness of an insulating film portion of a light receiving portion. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the gate electrode portion of the gate electrode contact forming portion and the gate electrode portion of the light receiving portion are formed of a single layer of electrode film. 3. The gate electrode portion of the light receiving portion is formed of a first electrode film, and the gate electrode portion of the gate electrode contact forming portion is formed of the first electrode film and a second electrode film stacked on the electrode film. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising: a solid-state imaging device; 4. In a method for manufacturing a solid-state imaging device using a light-receiving element having an MIS type light-receiving/storage section, a thick oxide film is formed over the entire surface of the semiconductor, and the oxide film is removed from the area where the gate electrode contact is formed. A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising forming an insulating film thicker in an electrode contact forming part than in other parts. 5. A method for manufacturing a solid-state imaging device using a light-receiving element having an MIS-type light-receiving/storage section, characterized in that an insulating film thicker than other parts is formed in a gate electrode contact forming part by a selective oxidation method. A method for manufacturing an imaging device. 6. In a method for manufacturing a solid-state imaging device using a light-receiving element having an MIS-type light-receiving/storage section, the gate electrode is formed with a single layer of electrode film, and the film thickness of the electrode film of the light-receiving section other than the gate electrode contact forming part is A method for manufacturing a solid-state imaging device, characterized in that the electrode film in a gate electrode contact forming portion is formed thickly by reducing it by etching. 7. Manufacturing the solid-state imaging device according to claim 6, characterized in that a post-process is used to reduce the thickness of each of the electrode films of the gate electrode contact forming part and the electrode films of the other light-receiving parts. Method. 8. Manufacturing the solid-state imaging device according to claim 6, characterized in that a post-process is used for the electrode film of the gate electrode contact forming portion and the electrode film of the other light-receiving portions in which the respective film thicknesses thereof are not changed. Method. 9. In a method for manufacturing a solid-state imaging device using a light-receiving element having an MIS-type light-receiving/accumulating section, the gate electrode is formed with a single layer of polysilicon electrode film, and an oxide film is formed on the electrode film of the light-receiving section by oxidation treatment. 1. A method of manufacturing a solid-state imaging device, characterized in that the thickness of only an electrode film of a light receiving part is reduced by forming a light receiving part. 10. In a method for manufacturing a solid-state imaging device using a light-receiving element having an MIS-type light-receiving/storage section, the gate electrode is formed of a single layer of polysilicon electrode film, and in each electrode film of the gate electrode contact forming part and the light-receiving part. By changing the impurity concentration of
Manufacture of a solid-state imaging device characterized by forming an oxide film thicker than the contact forming part on the electrode film of the light receiving part by oxidation treatment, and forming the electrode film of the light receiving part thinner than the electrode film of the contact forming part. Method. 11. In a method for manufacturing a solid-state imaging device using a light receiving element having an MIS type light receiving/accumulating section, a first thin electrode film is formed on the gate insulating film, then a second thick electrode film is deposited, and then light receiving is performed. A method of manufacturing a solid-state imaging device, characterized in that a thick electrode film in a portion is removed and a gate electrode is formed using two layers of electrode films having different thicknesses. 12. In a method for manufacturing a solid-state imaging device using a light receiving element having an MIS type light receiving/accumulating section, a thick electrode film is formed on the gate insulating film in the gate electrode contact forming portion, and then a thick electrode film is formed on the thick electrode film and the gate electrode. 1. A method of manufacturing a solid-state imaging device, comprising depositing a thin electrode film on a portion where a light receiving portion is to be formed to form a gate electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63150356A JPH023281A (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Solid-state imaging device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
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JP63150356A JPH023281A (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Solid-state imaging device and its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH023281A true JPH023281A (en) | 1990-01-08 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63150356A Pending JPH023281A (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Solid-state imaging device and its manufacture |
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JP (1) | JPH023281A (en) |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP63150356A patent/JPH023281A/en active Pending
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