JPH06291076A - Junction structure and manufacture thereof - Google Patents

Junction structure and manufacture thereof

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JPH06291076A
JPH06291076A JP9872293A JP9872293A JPH06291076A JP H06291076 A JPH06291076 A JP H06291076A JP 9872293 A JP9872293 A JP 9872293A JP 9872293 A JP9872293 A JP 9872293A JP H06291076 A JPH06291076 A JP H06291076A
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JP
Japan
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diffusion layer
semiconductor substrate
diffusion
concentration
phosphorus
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JP9872293A
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Japanese (ja)
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Osamu Futajima
修 二島
Hiroyuki Mori
裕之 森
Junya Suzuki
順也 鈴木
Hiroaki Oki
洋昭 大木
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve the aluminum spike resistance of a junction between a diffusion layer and a wiring, and prevent the increase in diffusion layer capacitance. CONSTITUTION:A first diffusion layer 12 with phosphorus lightly diffused is formed in a semiconductor substrate 11, and a second diffusion layer 13 with arsenic or antimony heavily diffused is formed in a part of the uppermost area thereof. A third diffusion layer 14 with phosphorus heavily diffused is formed. The third diffusion layer 14 is deeper than the first diffusion layer 12 and positioned within the range of the second diffusion layer 13 on the surface of the semiconductor substrate 11. The resultant diffusion layer 15 of the junction structure mentioned above is applicable as the source/drain region in MOS transistors, the source/drain region in output transistors included in the output circuits in solid-state imaging devices, floating diffusion layers and so on.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の拡散層と
配線とを接続してなる接合部構造に関し、特にMOSト
ランジスタの拡散層と配線との接続または固体撮像装置
の電圧変換トランジスタの拡散層と配線との接続等に係
わる接合部構造およびその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a junction structure in which a diffusion layer of a semiconductor device is connected to a wiring, and more particularly, the diffusion layer of a MOS transistor is connected to a wiring or the diffusion of a voltage conversion transistor of a solid-state imaging device. The present invention relates to a joint structure relating to connection between layers and wiring, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の接合部構造の一例を、図6に示す
CCD撮像素子の出力回路部の説明図により説明する、
図では、(1)にレイアウト図を示し、(2)にB−B
線概略断面図を示す。
2. Description of the Related Art An example of a conventional joint structure will be described with reference to an explanatory view of an output circuit section of a CCD image pickup device shown in FIG.
In the figure, a layout diagram is shown in (1) and BB is shown in (2).
A line outline sectional view is shown.

【0003】図に示すように、半導体基体101の表面
にはゲート絶縁膜102を介してゲート電極103が形
成されている。このゲート電極103の両側における上
記半導体基体101の上層にはソース・ドレイン領域1
04,105が形成されている。
As shown in the figure, a gate electrode 103 is formed on the surface of a semiconductor substrate 101 via a gate insulating film 102. The source / drain regions 1 are formed on the semiconductor substrate 101 on both sides of the gate electrode 103.
04 and 105 are formed.

【0004】また上記半導体基体101の上層に設けた
リセットトランジスタ111や水平出力トランジスタ1
12等のソース・ドレイン領域113の上層でかつ後述
する配線127が接続される部分には、高濃度拡散層1
06が形成されている。この高濃度拡散層106は、上
記ソース・ドレイン領域113に対してフローティング
状態になっている。
Further, the reset transistor 111 and the horizontal output transistor 1 provided on the upper layer of the semiconductor substrate 101.
The high-concentration diffusion layer 1 is formed in the upper layer of the source / drain region 113 such as 12 and the portion to which the wiring 127 described later is connected.
06 is formed. The high concentration diffusion layer 106 is in a floating state with respect to the source / drain region 113.

【0005】さらに、上記半導体基体101上には、層
間絶縁膜121が形成されている。また上記ソース・ド
レイン領域104,105上、および上記高濃度拡散層
106上における上記層間絶縁膜121には、コンタク
トホール122,123,124が形成されている、こ
のコンタクトホール122を通して配線125がソース
・ドレイン領域104に接続され、コンタクトホール1
23を通して配線126がソース・ドレイン領域105
に接続されている。またコンタクトホール124を通し
て配線127が高濃度拡散層106に接続されている。
Further, an interlayer insulating film 121 is formed on the semiconductor substrate 101. Contact holes 122, 123, and 124 are formed in the interlayer insulating film 121 on the source / drain regions 104 and 105 and on the high-concentration diffusion layer 106. The wiring 125 is a source through the contact hole 122. Contact hole 1 connected to drain region 104
The wiring 126 extends through the source / drain region 105
It is connected to the. Further, the wiring 127 is connected to the high concentration diffusion layer 106 through the contact hole 124.

【0006】上記ソース・ドレイン領域104,105
や高濃度拡散層106は、ヒ素やリン等を比較的高濃度
に拡散して形成されている。例えば、ヒ素を高濃度に拡
散してソース・ドレイン領域104,105や高濃度拡
散層106を形成したものでは、ヒ素は拡散係数値が小
さいので、その接合の深さは浅いものになる。
The source / drain regions 104 and 105
The high-concentration diffusion layer 106 is formed by diffusing arsenic, phosphorus, etc. in a relatively high concentration. For example, in the case where the source / drain regions 104 and 105 and the high-concentration diffusion layer 106 are formed by diffusing arsenic in a high concentration, since the diffusion coefficient value of arsenic is small, the junction depth is shallow.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ソ
ース・ドレイン領域や高濃度拡散層(以下拡散層とい
う)のように、ヒ素を高濃度に拡散して形成したものは
接合の深さが浅いので、配線との接合部においてアルミ
ニウムスパイクが発生した場合にはアルミニウムスパイ
クが拡散層を突き抜けて接合リークを発生させる。この
結果、素子の信頼性は大きく低下する。
However, since the arsenic diffused at a high concentration, such as the source / drain regions and the high concentration diffusion layer (hereinafter referred to as the diffusion layer), has a shallow junction depth. When an aluminum spike occurs at the junction with the wiring, the aluminum spike penetrates the diffusion layer and causes a junction leak. As a result, the reliability of the device is significantly reduced.

【0008】また配線が遮光膜を兼用するいわゆるアル
ミニウムシャント構造のCCD素子では、アルミニウム
スパイクの発生を抑えるために、配線材料にアルミニウ
ム−シリコン合金を用いると、アルミニウム−シリコン
合金の内部にシリコンが析出して、配線が光を透過し易
くなる。このため、配線を透過した光が転送電極内に漏
れ込むために、スミア特性が悪化する。このことは、C
CD素子にとって致命的な欠陥になる。よって、CCD
素子の信頼性は大きく低下する。
In a CCD element having a so-called aluminum shunt structure in which the wiring also serves as a light-shielding film, when an aluminum-silicon alloy is used as the wiring material in order to suppress the generation of aluminum spikes, silicon is deposited inside the aluminum-silicon alloy. Then, the wiring easily transmits light. Therefore, the light that has passed through the wiring leaks into the transfer electrode, and the smear characteristic deteriorates. This means that
It becomes a fatal defect for the CD element. Therefore, CCD
The reliability of the device is greatly reduced.

【0009】またリンを高濃度に拡散して拡散層を形成
した場合には、リンが半導体基体の深い位置まで導入さ
れるために、拡散層は深く形成されることになる。この
ため、アルミニウムスパイクによる接合リークの課題は
解決されるが、リンはヒ素より拡散係数が大きいため
に、拡散層が半導体基体の周囲方向にも大きく広がって
形成される。このため、MOSトランジスタの場合に
は、ゲート電極とのオーバラップ部分が多くなる。この
結果、高濃度のn型の拡散層上にゲート電極が存在する
ことになるので、半導体基体側に空乏層が伸びない。こ
のため、この部分の単位面積あたりの容量が増加するこ
とになるので、電荷を電圧に変換する効率が大きく低下
する。
Further, when phosphorus is diffused to a high concentration to form a diffusion layer, the diffusion layer is formed deeply because phosphorus is introduced to a deep position of the semiconductor substrate. Therefore, the problem of junction leakage due to the aluminum spike is solved, but since phosphorus has a larger diffusion coefficient than arsenic, the diffusion layer is formed to spread widely in the peripheral direction of the semiconductor substrate. For this reason, in the case of a MOS transistor, there is a large amount of overlap with the gate electrode. As a result, the gate electrode exists on the high-concentration n-type diffusion layer, so that the depletion layer does not extend to the semiconductor substrate side. For this reason, the capacity per unit area of this portion is increased, and the efficiency of converting charges into voltage is significantly reduced.

【0010】このように、拡散層の深さを浅くするとア
ルミニウムスパイクの課題が生じ、拡散層を深くすると
容量の増加が生じる。
As described above, when the depth of the diffusion layer is made shallow, the problem of aluminum spike occurs, and when the depth of the diffusion layer is made deep, the capacity increases.

【0011】また拡散層の濃度を低くすると、配線と拡
散層とのコンタクト抵抗が増加して、出力部回路の駆動
能力が低下するという課題が生じる。
Further, if the concentration of the diffusion layer is lowered, the contact resistance between the wiring and the diffusion layer increases, and the driving capability of the output circuit is lowered.

【0012】本発明は、接合リークをなくして信頼性の
高い接合部構造およびその製造方法を提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to provide a highly reliable joint structure which eliminates junction leakage and a method for manufacturing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた接合部構造およびその製造方法で
ある。すなわち、接合部構造は、半導体基体に形成した
拡散層と配線とを接続してなる接合部構造であって、半
導体基体には、低濃度のリンを拡散した第1の拡散層が
形成されている。また第1の拡散層の上層の一部分には
高濃度のヒ素またはアンチモンを拡散した第2の拡散層
が形成されている。さらに第1の拡散層よりも深い状態
にかつ半導体基体表面における第2の拡散層の範囲内に
高濃度のリンを拡散した第3の拡散層が形成されている
ものである。上記接合部構造における拡散層は、MOS
トランジスタのソース・ドレイン領域である。あるい
は、固体撮像装置の出力部回路における出力部トランジ
スタのソース・ドレイン領域である。または同出力部回
路におけるフローティング拡散層である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is a joint structure and a method of manufacturing the same, which has been made to achieve the above object. That is, the junction structure is a junction structure formed by connecting the diffusion layer formed in the semiconductor substrate and the wiring, and the first diffusion layer in which low concentration phosphorus is diffused is formed in the semiconductor substrate. There is. Further, a second diffusion layer in which a high concentration of arsenic or antimony is diffused is formed in a part of the upper layer of the first diffusion layer. Further, a third diffusion layer in which a high concentration of phosphorus is diffused is formed in a state deeper than the first diffusion layer and within the range of the second diffusion layer on the surface of the semiconductor substrate. The diffusion layer in the junction structure is a MOS
These are the source / drain regions of the transistor. Alternatively, it is the source / drain region of the output transistor in the output circuit of the solid-state imaging device. Alternatively, it is a floating diffusion layer in the output circuit.

【0014】上記接合部構造の製造方法は、第1の工程
で、半導体基体に低濃度のリンを拡散して第1の拡散層
を形成する。その後第2の工程で、第1の拡散層の上層
の一部分に高濃度のヒ素またはアンチモンを拡散して、
当該第1の拡散層よりも高い濃度の第2の拡散層を形成
するとともに、当該半導体基体に当該第1の拡散層より
も深い状態にかつ半導体基体表面における第2の拡散層
の範囲内に高濃度のリンを拡散して当該第1の拡散層よ
りも高い濃度の第3の拡散層を形成する。
In the method for manufacturing the junction structure, in the first step, low concentration phosphorus is diffused in the semiconductor substrate to form the first diffusion layer. Then, in a second step, a high concentration of arsenic or antimony is diffused in a part of the upper layer of the first diffusion layer,
A second diffusion layer having a concentration higher than that of the first diffusion layer is formed, and the semiconductor substrate is deeper than the first diffusion layer and is within the range of the second diffusion layer on the surface of the semiconductor substrate. High-concentration phosphorus is diffused to form a third diffusion layer having a higher concentration than the first diffusion layer.

【0015】[0015]

【作用】上記接合部構造では、半導体基体には低濃度の
リンを拡散した第1の拡散層が形成されていることによ
り、拡散層の深さが不必要に深くならない。またこの第
1の拡散層を空乏化させることにより、拡散層の容量が
高くなるのを抑える。また第1の拡散層の上層には高濃
度のヒ素またはアンチモンを拡散した第2の拡散層が形
成されていることにより、配線との接続におけるコンタ
クト抵抗が低減される。さらに第1の拡散層よりも深い
状態に高濃度のリンを拡散した第3の拡散層が形成され
ていることにより、配線をアルミニウム系金属で形成し
た場合のアルミニウムスパイクに対して、接合リークが
発生しなくなる。
In the above junction structure, the semiconductor substrate has the first diffusion layer in which low-concentration phosphorus is diffused, so that the depth of the diffusion layer does not become unnecessarily large. Further, by depleting the first diffusion layer, the capacitance of the diffusion layer is prevented from increasing. Further, since the second diffusion layer in which high-concentration arsenic or antimony is diffused is formed on the upper layer of the first diffusion layer, the contact resistance in connection with the wiring is reduced. Further, since the third diffusion layer in which a high concentration of phosphorus is diffused is formed in a state deeper than the first diffusion layer, a junction leak is generated against an aluminum spike when the wiring is made of an aluminum-based metal. It will not occur.

【0016】また上記接合部構造をMOSトランジスタ
のソース・ドレイン領域に適用したもの、またはトラン
ジスタのソース・ドレイン領域に適用したもの、あるい
は固体撮像装置の出力部回路における出力部トランジス
タのソース・ドレイン領域、または同出力部回路におけ
るフローティング拡散層等に適用したものでも、上記同
様の作用が得られる。
Further, the above junction structure is applied to the source / drain region of a MOS transistor, the source / drain region of a transistor, or the source / drain region of an output transistor in an output circuit of a solid-state image pickup device. Or the one applied to the floating diffusion layer or the like in the output circuit, the same effect as described above can be obtained.

【0017】上記接合部構造の製造方法では、例えばイ
オン注入法によって、不純物の拡散係数の違いや不純物
の導入深さの違いを利用して、低濃度の第1の拡散層を
形成した後、それよりも高濃度の第2の拡散層と、第1
の拡散層よりも深い高濃度の第3の拡散層とが形成され
る。すなわち、拡散係数が小さいヒ素またはアンチモン
が用いることにより、第2の拡散層は浅く形成され、深
く導入できるリンを用いることにより、第3の拡散層は
深く形成される。
In the method of manufacturing the above-mentioned junction structure, a low-concentration first diffusion layer is formed by utilizing the difference in diffusion coefficient of impurities and the difference in depth of introduction of impurities by, for example, an ion implantation method. A second diffusion layer having a higher concentration than that and a first diffusion layer
And a high-concentration third diffusion layer, which is deeper than the second diffusion layer. That is, the second diffusion layer is formed shallow by using arsenic or antimony having a small diffusion coefficient, and the third diffusion layer is formed deep by using phosphorus that can be introduced deeply.

【0018】[0018]

【実施例】本発明の第1の実施例を図1の概略構成断面
図により説明する。図に示すように、半導体基体11に
は、低濃度のリンを拡散して形成した第1の拡散層12
が形成されている。この第1の拡散層12は、例えばド
ーズ量が1×1012cm-2程度のものである。上記第1
の拡散層12の上層の一部分には、例えばドーズ量が1
×1016cm-2程度の高濃度のヒ素またはアンチモンを
拡散した第2の拡散層13が形成されている。さらに第
1の拡散層12よりも深い状態にかつ半導体基体11の
表面における第2の拡散層13の範囲内に、例えばドー
ズ量が1×1016cm-2程度の高濃度のリンを拡散した
第3の拡散層14が形成されている。このように、第
1,第2,第3の拡散層12,13,14によって拡散
層15が構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to the schematic sectional view of FIG. As shown in the figure, the semiconductor substrate 11 has a first diffusion layer 12 formed by diffusing low-concentration phosphorus.
Are formed. The first diffusion layer 12 has a dose amount of about 1 × 10 12 cm −2 , for example. First above
In a part of the upper layer of the diffusion layer 12 of, for example, the dose amount is 1
A second diffusion layer 13 in which arsenic or antimony with a high concentration of approximately 10 16 cm -2 is diffused is formed. Further, phosphorus having a high concentration, for example, a dose amount of about 1 × 10 16 cm −2 was diffused in a state deeper than the first diffusion layer 12 and within the range of the second diffusion layer 13 on the surface of the semiconductor substrate 11. The third diffusion layer 14 is formed. Thus, the diffusion layer 15 is composed of the first, second, and third diffusion layers 12, 13, and 14.

【0019】また上記半導体基体11上には絶縁膜16
が形成されている。また上記拡散層15上の当該絶縁膜
16にはコンタクトホール17が形成されている。この
コンタクトホール17を通して拡散層15に接続する配
線18が形成されている。
An insulating film 16 is formed on the semiconductor substrate 11.
Are formed. A contact hole 17 is formed in the insulating film 16 on the diffusion layer 15. A wiring 18 connected to the diffusion layer 15 is formed through the contact hole 17.

【0020】上記接合部構造では、半導体基体11に、
低濃度のリンを拡散した第1の拡散層12が形成されて
いることにより、拡散層15の深さが不必要に深くなら
ない。また第1の拡散層12の上層に、高濃度のヒ素ま
たはアンチモンを拡散した第2の拡散層13が形成され
ていることにより、配線18との接続におけるコンタク
ト抵抗が低減される。さらに第1の拡散層12よりも深
い状態に高濃度のリンを拡散した第3の拡散層14が形
成されていることにより、配線18をアルミニウム系金
属で形成した場合のアルミニウムスパイクに対してその
耐性が向上し、接合リークが発生しなくなる。
In the above junction structure, the semiconductor substrate 11 is
Since the first diffusion layer 12 in which low-concentration phosphorus is diffused is formed, the depth of the diffusion layer 15 does not become unnecessarily deep. Further, since the second diffusion layer 13 in which high-concentration arsenic or antimony is diffused is formed on the upper layer of the first diffusion layer 12, the contact resistance in the connection with the wiring 18 is reduced. Furthermore, since the third diffusion layer 14 in which high-concentration phosphorus is diffused is formed in a state deeper than the first diffusion layer 12, it is possible to prevent the aluminum spike when the wiring 18 is formed of an aluminum-based metal. The resistance is improved and the junction leak does not occur.

【0021】次に第2の実施例を、図2の概略構成断面
図により説明する。図では、第1の実施例で説明したと
同様の構成部品には同一符号を付す。
Next, the second embodiment will be described with reference to the schematic sectional view of FIG. In the figure, the same components as those described in the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0022】図に示すように、半導体基体11上にはゲ
ート絶縁膜21を介してゲート電極22が形成されてい
る。また上記ゲート電極22の両側における半導体基体
11の上層には、低濃度のリンを拡散してなる第1の拡
散層23,24が形成されている。この第1の拡散層2
3,24は、例えばドーズ量が1×1012cm-2程度の
ものよりなる。上記第1の拡散層23,24の上層の一
部分には、例えばドーズ量が1×1016cm-2程度の高
濃度のヒ素またはアンチモンを拡散してなる第2の拡散
層25,26が形成されている。さらに第1の拡散層2
3,24よりも深い状態にかつ半導体基体11の表面に
おける第2の拡散層25,26の各範囲内に、例えばド
ーズ量が1×1016cm-2程度の高濃度のリンを拡散し
てなる第3の拡散層27,28が形成されている。この
ように、第1,第2,第3の拡散層23,25,27に
よって拡散層29が構成され、第1,第2,第3の拡散
層24,26,28によって拡散層30が構成される。
各拡散層29,30はMOSトランジスタ20のソース
・ドレイン領域として機能する。上記のごとくに、MO
Sトランジスタ20は構成される。
As shown in the figure, a gate electrode 22 is formed on the semiconductor substrate 11 via a gate insulating film 21. Further, on the upper layer of the semiconductor substrate 11 on both sides of the gate electrode 22, first diffusion layers 23 and 24 formed by diffusing low concentration phosphorus are formed. This first diffusion layer 2
3, 24 have a dose amount of about 1 × 10 12 cm −2 , for example. Second diffusion layers 25, 26 formed by diffusing high-concentration arsenic or antimony with a dose amount of about 1 × 10 16 cm −2 are formed in a part of the upper layers of the first diffusion layers 23, 24. Has been done. Furthermore, the first diffusion layer 2
In a state deeper than 3, 24 and in the respective regions of the second diffusion layers 25, 26 on the surface of the semiconductor substrate 11, high-concentration phosphorus with a dose amount of about 1 × 10 16 cm −2 is diffused, for example. The third diffusion layers 27 and 28 are formed. Thus, the diffusion layer 29 is composed of the first, second and third diffusion layers 23, 25 and 27, and the diffusion layer 30 is composed of the first, second and third diffusion layers 24, 26 and 28. To be done.
Each diffusion layer 29, 30 functions as a source / drain region of the MOS transistor 20. As above, MO
The S transistor 20 is configured.

【0023】また上記半導体基体11上にはゲート電極
22を覆う状態に絶縁膜31が形成されている。上記拡
散層29,30上の当該絶縁膜31にはコンタクトホー
ル32,33が形成されている。さらに各コンタクトホ
ール32,33を通してそれぞれの拡散層29,30に
接続する配線34,35が形成されている。
An insulating film 31 is formed on the semiconductor substrate 11 so as to cover the gate electrode 22. Contact holes 32 and 33 are formed in the insulating film 31 on the diffusion layers 29 and 30. Further, wirings 34 and 35 are formed to connect to the diffusion layers 29 and 30 through the contact holes 32 and 33, respectively.

【0024】上記MOSトランジスタ20の接合部構造
では、半導体基体11に、低濃度のリンを拡散した第1
の拡散層23,24が形成されていることにより、拡散
層29,30の深さが不必要に深くならない。またこの
第1の拡散層23,24を空乏化させることにより、拡
散層29,30の容量が高くなるのを抑える。また第1
の拡散層23,24の上層には高濃度のヒ素またはアン
チモンを拡散した第2の拡散層25,26が形成されて
いることにより、配線34,35との接続におけるコン
タクト抵抗が低減される。さらに第1の拡散層23,2
4よりも深い状態に高濃度のリンを拡散した第3の拡散
層27,28が形成されていることにより、配線34,
35をアルミニウム系金属で形成した場合にアルミニウ
ムスパイクが発生しても、接合リークが発生し難くな
る。
In the junction structure of the MOS transistor 20 described above, the semiconductor substrate 11 is formed with the first low-concentration phosphorus diffused therein.
Since the diffusion layers 23 and 24 are formed, the depth of the diffusion layers 29 and 30 does not become unnecessarily deep. Further, by depleting the first diffusion layers 23 and 24, it is possible to prevent the capacitance of the diffusion layers 29 and 30 from increasing. Also the first
By forming the second diffusion layers 25 and 26 in which high-concentration arsenic or antimony is diffused on the diffusion layers 23 and 24, the contact resistance in the connection with the wirings 34 and 35 is reduced. Furthermore, the first diffusion layers 23, 2
Since the third diffusion layers 27 and 28 in which high-concentration phosphorus is diffused are formed in a state deeper than 4, the wiring 34,
Even if an aluminum spike occurs when 35 is made of an aluminum-based metal, a junction leak is less likely to occur.

【0025】上記第1,第2の実施例で説明したような
接合部構造は、例えば固体撮像装置の出力部回路の拡散
層に対しても適用できる。そこで第3の実施例として、
固体撮像装置の出力部回路の拡散層を、図3により説明
する。図では、上側の(1)図にレイアウト図の一例を
示し、下側の(2)図にA−A線概略断面図を示す。
The junction structure as described in the first and second embodiments can be applied to, for example, the diffusion layer of the output circuit of the solid-state image pickup device. Therefore, as a third embodiment,
The diffusion layer of the output circuit of the solid-state imaging device will be described with reference to FIG. In the drawing, an example of a layout diagram is shown in (1) on the upper side, and a schematic cross-sectional view taken along the line AA is shown in (2) on the lower side.

【0026】図に示すように、半導体基体41には、リ
セット用トランジスタ61と水平出力用トランジスタ6
2とが設けられている。このリセット用トランジスタ6
1と水平出力用トランジスタ62とは、半導体基体41
の上層に形成されているソース・ドレイン拡散層63を
共用している。
As shown in the figure, the semiconductor substrate 41 has a reset transistor 61 and a horizontal output transistor 6.
2 and are provided. This reset transistor 6
1 and the horizontal output transistor 62 are connected to the semiconductor substrate 41.
The source / drain diffusion layer 63 formed in the upper layer is shared.

【0027】このソース・ドレイン拡散層63の上層に
は、低濃度のリンを拡散してなる第1の拡散層42が形
成されている。この第1の拡散層42は、例えばドーズ
量が1×1012cm-2程度のものよりなる。上記第1の
拡散層42の上層の一部分には、例えばドーズ量が1×
1016cm-2程度の高濃度のヒ素またはアンチモンを拡
散した第2の拡散層43が形成されている。さらに第1
の拡散層42よりも深い状態にかつ半導体基体41の表
面における第2の拡散層43の範囲内に、例えばドーズ
量が1×1016cm-2程度の高濃度のリンを拡散してな
る第3の拡散層44が形成されている。このように、第
1,第2,第3の拡散層42,43,44によって、拡
散層45が構成されている。したがって、拡散層45は
上記ソース・ドレイン拡散層63に対してフローティン
グ状態に形成されることになる。
On the upper layer of the source / drain diffusion layer 63, the first diffusion layer 42 formed by diffusing low concentration phosphorus is formed. The first diffusion layer 42 has a dose amount of about 1 × 10 12 cm −2 , for example. In a portion of the upper layer of the first diffusion layer 42, for example, a dose amount of 1 ×
A second diffusion layer 43 in which arsenic or antimony with a high concentration of about 10 16 cm −2 is diffused is formed. Furthermore the first
Of the high-concentration phosphorus having a dose amount of about 1 × 10 16 cm −2 , for example, in a state deeper than the diffusion layer 42 and within the range of the second diffusion layer 43 on the surface of the semiconductor substrate 41. 3 diffusion layers 44 are formed. In this way, the diffusion layer 45 is constituted by the first, second, and third diffusion layers 42, 43, 44. Therefore, the diffusion layer 45 is formed in a floating state with respect to the source / drain diffusion layer 63.

【0028】また半導体基体41上にはゲート絶縁膜5
1を介してゲート電極52が形成されている。さらに上
記ゲート電極52の両側における半導体基体41の上層
には、低濃度のリンを拡散してなる第1の拡散層53,
54が形成されている。この第1の拡散層53,54
は、例えばドーズ量が1×1012cm-2程度のものより
なる。上記第1の拡散層53,54の各上層の一部分に
は、例えばドーズ量が1×1016cm-2程度の高濃度の
ヒ素またはアンチモンを拡散した第2の拡散層55,5
6が形成されている。さらに第1の拡散層53,54よ
りも深い状態にかつ半導体基体41の表面における第2
の拡散層55,56の各範囲内に、例えばドーズ量が1
×1016cm-2程度の高濃度のリンを拡散してなる第3
の拡散層57,58が形成されている。このように、第
1,第2,第3の拡散層53,55,57によって拡散
層59が構成され、第1,第2,第3の拡散層54,5
6,58によって拡散層60が構成される。上記のごと
くに、各拡散層59,60がソース・ドレイン領域とし
て機能する出力部トランジスタ50は構成されている。
The gate insulating film 5 is formed on the semiconductor substrate 41.
The gate electrode 52 is formed through the line 1. Further, on the upper layer of the semiconductor substrate 41 on both sides of the gate electrode 52, a first diffusion layer 53 formed by diffusing low concentration phosphorus,
54 is formed. The first diffusion layers 53 and 54
Has a dose amount of about 1 × 10 12 cm −2 , for example. A second diffusion layer 55, 5 in which a high concentration of arsenic or antimony having a dose amount of about 1 × 10 16 cm -2 is diffused is formed in a part of each upper layer of the first diffusion layers 53, 54.
6 is formed. Further, in a state deeper than the first diffusion layers 53, 54 and at the second surface on the surface of the semiconductor substrate 41.
Within each range of the diffusion layers 55 and 56, for example, the dose amount is 1
3rd, which is formed by diffusing phosphorus with a high concentration of about 10 16 cm -2
Diffusion layers 57 and 58 are formed. In this way, the first, second, and third diffusion layers 53, 55, and 57 form the diffusion layer 59, and the first, second, and third diffusion layers 54 and 5 are formed.
A diffusion layer 60 is composed of 6, 58. As described above, the output transistor 50 in which the diffusion layers 59 and 60 function as the source / drain regions is configured.

【0029】また上記半導体基体41上には拡散層45
や出力部トランジスタ50等を覆う状態に絶縁膜71が
形成されている。また上記拡散層45上や上記出力部ト
ランジスタ50の拡散層59,60上の当該絶縁膜71
にはコンタクトホール72,73,74が形成されてい
る。このコンタクトホール72,73,74を通してそ
れぞれの拡散層45,59,60に接続する配線75,
76,77が形成されている。
A diffusion layer 45 is formed on the semiconductor substrate 41.
The insulating film 71 is formed so as to cover the output transistor 50 and the like. Further, the insulating film 71 on the diffusion layer 45 and the diffusion layers 59 and 60 of the output transistor 50.
Contact holes 72, 73, and 74 are formed in the. Wirings 75 connected to the diffusion layers 45, 59, 60 through the contact holes 72, 73, 74,
76 and 77 are formed.

【0030】上記接合部構造を用いた固体撮像装置で
は、配線75,76,77をアルミニウムで形成して、
転送電極上の遮光膜として適用することが可能になる。
また上記第1,第2の実施例で説明したと同様の作用も
得られる。
In the solid-state image pickup device using the above-mentioned junction structure, the wirings 75, 76 and 77 are made of aluminum,
It can be applied as a light-shielding film on the transfer electrode.
Further, the same effect as that described in the first and second embodiments can be obtained.

【0031】次に第1の実施例で説明した接合部構造の
製造方法を、図4の製造工程図により説明する。なお図
では、第1の実施例で説明したと同様の構成部品には同
一符号を付す。
Next, a method of manufacturing the joint structure described in the first embodiment will be described with reference to the manufacturing process chart of FIG. In the figure, the same components as those described in the first embodiment are designated by the same reference numerals.

【0032】図4の(1)に示すように、第1の工程で
は、通常のホトリソグラフィー技術によって、半導体基
体11上にイオン注入マスク81を形成する。このイオ
ン注入マスク81には、不純物を導入するための開口部
82が形成されている。
As shown in FIG. 4A, in the first step, an ion implantation mask 81 is formed on the semiconductor substrate 11 by the usual photolithography technique. An opening 82 for introducing impurities is formed in the ion implantation mask 81.

【0033】そしてイオン注入法によって、半導体基体
11に低濃度のリン91を導入する。このときのドーズ
量は、例えば1×1012cm-2に設定する。その後上記
イオン注入マスク81を、例えばアッシャー処理または
ウェットエッチング等によって除去する。
Then, a low concentration of phosphorus 91 is introduced into the semiconductor substrate 11 by the ion implantation method. The dose amount at this time is set to, for example, 1 × 10 12 cm −2 . After that, the ion implantation mask 81 is removed by, for example, asher processing or wet etching.

【0034】次いで図4の(2)に示す第2の工程を行
う。この工程では、通常のホトリソグラフィー技術によ
ってイオン注入マスク83を形成する。このイオン注入
マスク83には、上記開口部82の設定位置内でそれよ
りも狭い領域上に開口部84が形成されている。
Then, the second step shown in FIG. 4B is performed. In this step, the ion implantation mask 83 is formed by the usual photolithography technique. In the ion implantation mask 83, an opening 84 is formed in a region narrower than the set position of the opening 82.

【0035】そしてイオン注入法によって、半導体基体
11の上層の浅い位置に高濃度のヒ素(またはアンチモ
ン)92を導入する。このときのドーズ量は、例えば1
×1016-2に設定する。さらに同一のイオン注入マス
ク83を用いて、半導体基体11に、先に導入した低濃
度のリン91よりも深い状態に高濃度のリン93を導入
する。このときのドーズ量は、例えば1×1016-2
設定する。なお、このイオン注入法では、同一のイオン
注入マスク83を用いてイオン注入したが、例えば各イ
オン注入ごとにイオン注入マスクを新たに形成して当該
イオン注入を行うことも可能である。その後上記イオン
注入マスク83を、例えばアッシャー処理またはウェッ
トエッチング等によって除去する。
Then, a high concentration of arsenic (or antimony) 92 is introduced at a shallow position in the upper layer of the semiconductor substrate 11 by the ion implantation method. The dose amount at this time is, for example, 1
It is set to × 10 16 m -2 . Further, using the same ion implantation mask 83, high-concentration phosphorus 93 is introduced into the semiconductor substrate 11 in a state deeper than the low-concentration phosphorus 91 introduced previously. The dose amount at this time is set to, for example, 1 × 10 16 m -2 . In this ion implantation method, the same ion implantation mask 83 is used for ion implantation, but it is also possible to newly form an ion implantation mask for each ion implantation and perform the ion implantation. After that, the ion implantation mask 83 is removed by, for example, asher processing or wet etching.

【0036】その後図4の(3)に示すように、アニー
ル処理を行って、導入した各不純物を半導体基体11中
に拡散して活性化させる。そして半導体基体11に低濃
度のリン91を拡散してなる第1の拡散層12を形成す
る。また第1の拡散層12の上層に、この第1の拡散層
12よりも高濃度のヒ素(またはアンチモン)92を拡
散してなる第2の拡散層13を形成する。さらに、第1
の拡散層12よりも高濃度のリン93を拡散してなる第
3の拡散層14を第1の拡散層12よりも深い状態にか
つ半導体基体11の表面における第2の拡散層13の範
囲内に形成する。このようにして、第1,第2,第3の
拡散層12,13,14で構成される拡散層15を形成
する。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, an annealing process is performed to diffuse and activate the introduced impurities in the semiconductor substrate 11. Then, the first diffusion layer 12 formed by diffusing the low concentration phosphorus 91 is formed in the semiconductor substrate 11. Further, a second diffusion layer 13 formed by diffusing arsenic (or antimony) 92 having a higher concentration than that of the first diffusion layer 12 is formed on the first diffusion layer 12. Furthermore, the first
The third diffusion layer 14 formed by diffusing phosphorus 93 having a higher concentration than that of the second diffusion layer 12 is deeper than the first diffusion layer 12 and within the range of the second diffusion layer 13 on the surface of the semiconductor substrate 11. To form. In this way, the diffusion layer 15 including the first, second and third diffusion layers 12, 13 and 14 is formed.

【0037】その後図4の(4)に示すように、通常の
成膜技術として、例えばCVD法によって、半導体基体
11の上面に絶縁膜16を形成する。次いで通常のホト
リソグラフィー技術とエッチングとによって、上記拡散
層15の第3の拡散層14上におる絶縁膜16にコンタ
クトホール17を形成する。続いて通常の配線形成技術
によって、配線形成膜(図示せず)を成膜した後、ホト
リソグラフィー技術とエッチングとによって、コンタク
トホール17を通して拡散層15に接続する配線18を
形成する。
After that, as shown in FIG. 4D, the insulating film 16 is formed on the upper surface of the semiconductor substrate 11 by, for example, the CVD method as a normal film forming technique. Next, a contact hole 17 is formed in the insulating film 16 on the third diffusion layer 14 of the diffusion layer 15 by the usual photolithography technique and etching. Then, after forming a wiring forming film (not shown) by a normal wiring forming technique, a wiring 18 connected to the diffusion layer 15 through the contact hole 17 is formed by a photolithography technique and etching.

【0038】上記接合部構造の製造方法では、例えばイ
オン注入法によって半導体基体11に導入した不純物の
導入深さの違いと拡散係数の違いとを利用している。す
なわち、第1の拡散層12を形成する低濃度のリン91
を導入した後、それよりも高濃度のもので第2の拡散層
13を形成する高濃度のヒ素(またはアンチモン)92
を導入するとともに、第1の拡散層12よりも深い第3
の拡散層14を形成する高濃度のリン93を導入する。
このように、拡散係数が小さいヒ素またはアンチモンを
浅く導入することにより第2の拡散層13は浅く形成さ
れ、拡散係数が大きいリンを深く導入することにより第
3の拡散層14は深く形成される。
In the method of manufacturing the junction structure, for example, the difference in the depth of introduction of the impurities introduced into the semiconductor substrate 11 by the ion implantation method and the difference in the diffusion coefficient are utilized. That is, the low-concentration phosphorus 91 forming the first diffusion layer 12 is formed.
After the introduction of arsenic, arsenic (or antimony) 92 having a higher concentration than that for forming the second diffusion layer 13 is formed.
And a third deeper than the first diffusion layer 12 is introduced.
Then, a high concentration of phosphorus 93 that forms the diffusion layer 14 is introduced.
Thus, by introducing arsenic or antimony having a small diffusion coefficient shallowly, the second diffusion layer 13 is formed shallowly, and by introducing phosphorus having a large diffusion coefficient deeply, the third diffusion layer 14 is formed deeply. .

【0039】上記説明した接合部構造の製造方法は、M
OSトランジスタのソース・ドレイン領域を形成する際
にも適用することが可能である。この場合を以下に説明
する。なお図には示さない。なお、説明文中の符号は、
上記図2に示した符号を記した。
The method of manufacturing the joint structure described above is based on M
It can also be applied when forming the source / drain regions of the OS transistor. This case will be described below. It is not shown in the figure. The symbols in the description are
The reference numerals shown in FIG. 2 are given.

【0040】まず半導体基体11の上面にゲート絶縁膜
21を形成し、次いでゲート絶縁膜21の上面にゲート
電極22を形成する。その後上記製造方法と同様にし
て、不純物濃度と不純物の導入深さが異なる第1,第
2,第3の拡散層23,25,27よりなる拡散層29
を形成する。それとともに、第1,第2,第3の拡散層
24,26,28よりなる拡散層30を形成する。その
際、第1の拡散層23,24を形成するときに用いるイ
オン注入マスク(図示せず)は、ゲート電極22を覆う
状態に設ける。このように、イオン注入マスクを形成す
ることにより、ゲート電極22の下方に、このMOSト
ランジスタのソース・ドレイン領域になる第1の拡散層
23,24が位置する範囲が少なくなる。
First, the gate insulating film 21 is formed on the upper surface of the semiconductor substrate 11, and then the gate electrode 22 is formed on the upper surface of the gate insulating film 21. Thereafter, in the same manner as in the above manufacturing method, the diffusion layer 29 including the first, second, and third diffusion layers 23, 25, and 27 having different impurity concentrations and impurity introduction depths.
To form. At the same time, a diffusion layer 30 including the first, second and third diffusion layers 24, 26 and 28 is formed. At this time, an ion implantation mask (not shown) used when forming the first diffusion layers 23 and 24 is provided so as to cover the gate electrode 22. By forming the ion implantation mask in this manner, the range in which the first diffusion layers 23 and 24 which are the source / drain regions of the MOS transistor are located below the gate electrode 22 is reduced.

【0041】また上記説明した接合部構造の製造方法
は、上記図3で説明した固体撮像装置の出力部回路の拡
散層を形成する場合にも適用することが可能である。こ
の場合の製造方法を図5の製造工程図により説明する。
The method of manufacturing the junction structure described above can also be applied to the case of forming the diffusion layer of the output circuit of the solid-state imaging device described with reference to FIG. The manufacturing method in this case will be described with reference to the manufacturing process diagram of FIG.

【0042】図5の(1)に示すように、まず半導体基
体41の上面に出力部トランジスタ50のゲート絶縁膜
51を形成し、次いでゲート絶縁膜51の上面にそのゲ
ート電極52を形成する。このとき、他のトランジスタ
として、例えばリセット用トランジスタ(図示せず)や
水平出力用トランジスタ(図示せず)の各ゲート絶縁膜
(図示せず)や各ゲート電極(図示せず)も形成する。
As shown in FIG. 5A, first, the gate insulating film 51 of the output transistor 50 is formed on the upper surface of the semiconductor substrate 41, and then the gate electrode 52 is formed on the upper surface of the gate insulating film 51. At this time, as other transistors, for example, gate insulating films (not shown) and gate electrodes (not shown) of a reset transistor (not shown) and a horizontal output transistor (not shown) are also formed.

【0043】次いで、通常のホトリソグラフィー技術に
よって、所定の位置にイオン注入マスク85を形成す
る。続いてイオン注入法によって、リセット用トランジ
スタ(図示せず)や水平出力用トランジスタ(図示せ
ず)のソース・ドレイン拡散層63を形成する。その
後、このイオン注入法で用いたイオン注入マスク85を
除去する。
Next, an ion implantation mask 85 is formed at a predetermined position by the usual photolithography technique. Subsequently, the source / drain diffusion layers 63 of the reset transistor (not shown) and the horizontal output transistor (not shown) are formed by ion implantation. After that, the ion implantation mask 85 used in this ion implantation method is removed.

【0044】そして図5の(2)に示すように、上記接
合部構造の製造方法によって、通常のホトリソグラフィ
ー技術によって、所定の位置にイオン注入マスク86を
形成する。このイオン注入マスク86は、ゲート電極5
2を覆う状態に設ける。続いてイオン注入法によって、
第1の拡散層(42)の形成領域となるソース・ドレイ
ン拡散層63の所定位置に低濃度のリン91を導入す
る。それとともに第1の拡散層(53),(54)の形
成領域となる半導体基板41の所定位置に低濃度のリン
91を導入する。その際、イオン注入マスク86の一部
分に、ゲート電極52を用いることも可能である。すな
わち、ゲート電極52をイオン注入マスクとして用いる
ことによって、ゲート電極52の両側の半導体基体41
に、自己整合的にソース・ドレイン領域となる第1の拡
散層(53),(54)の形成領域に低濃度のリン91
が導入される。その後、上記イオン注入マスク86を除
去する。
Then, as shown in FIG. 5B, the ion implantation mask 86 is formed at a predetermined position by the ordinary photolithography technique by the method for manufacturing the junction structure. The ion implantation mask 86 is used for the gate electrode 5
It is provided to cover 2. Then, by the ion implantation method,
Low-concentration phosphorus 91 is introduced into a predetermined position of the source / drain diffusion layer 63 which will be the formation region of the first diffusion layer (42). At the same time, low-concentration phosphorus 91 is introduced into a predetermined position of the semiconductor substrate 41, which will be the formation region of the first diffusion layers (53) and (54). At this time, the gate electrode 52 can be used as a part of the ion implantation mask 86. That is, by using the gate electrode 52 as an ion implantation mask, the semiconductor substrate 41 on both sides of the gate electrode 52 is formed.
In addition, low-concentration phosphorus 91 is formed in the formation regions of the first diffusion layers (53) and (54) which become the source / drain regions in a self-aligned manner.
Will be introduced. Then, the ion implantation mask 86 is removed.

【0045】次いで図5の(3)に示すように、通常の
ホトリソグラフィー技術によって、所定の位置にイオン
注入マスク87を形成する。続いてイオン注入法によっ
て、第2の拡散層(55),(56),(43)の形成
領域となる半導体基体41の所定位置およびソース・ド
レイン拡散層63の所定位置に高濃度のヒ素(またはア
ンチモン)92を導入する。それとともに第3の拡散層
(57),(58),(44)の形成領域となる半導体
基体41の所定位置におよびソース・ドレイン拡散層6
3の所定位置に高濃度のリン93を導入する。その後、
上記イオン注入マスク87を除去する。
Next, as shown in FIG. 5C, an ion implantation mask 87 is formed at a predetermined position by a normal photolithography technique. Then, a high concentration arsenic (arsenic Or antimony) 92 is introduced. At the same time, the source / drain diffusion layer 6 is formed at a predetermined position of the semiconductor substrate 41, which will be a formation region of the third diffusion layers (57), (58) and (44).
A high concentration of phosphorus 93 is introduced at a predetermined position of 3. afterwards,
The ion implantation mask 87 is removed.

【0046】その後図5の(4)に示すように、アニー
ル処理を行って、半導体基体41の上層に低濃度のリン
91を拡散してなる第1の拡散層53,54を形成す
る。また第1の拡散層54,55の上層の一部分に高濃
度のヒ素(またはアンチモン)92を拡散してなる第2
の拡散層55,56を形成する。さらに第1の拡散層5
3,54よりも深い状態に高濃度のリン93を拡散して
なる第3の拡散層57,58を形成する。このようにし
て、第1,2,第3の拡散層53,55,57よりなる
拡散層59を形成するとともに、第,第2,第3の拡散
層54,56,58よりなる拡散層60を形成する。同
時に、ソース・ドレイン拡散層63の一部分に低濃度の
リン91を拡散してなる第1の拡散層43を形成する。
また第1の拡散層42の上層の一部分に高濃度のヒ素
(またはアンチモン)92を拡散した第2の拡散層43
を形成する。さらに第1の拡散層42よりも深い状態に
高濃度のリン93を拡散してなる第3の拡散層44を形
成する。このようにして、第1,2,第3の拡散層4
2,43,44よりなる拡散層45を形成する。
Thereafter, as shown in (4) of FIG. 5, an annealing process is performed to form first diffusion layers 53 and 54 formed by diffusing low-concentration phosphorus 91 on the upper layer of the semiconductor substrate 41. In addition, the second layer formed by diffusing high-concentration arsenic (or antimony) 92 in a part of the upper layers of the first diffusion layers 54 and 55.
Diffusion layers 55 and 56 are formed. Furthermore, the first diffusion layer 5
Third diffusion layers 57 and 58 formed by diffusing high-concentration phosphorus 93 in a state deeper than 3, 54 are formed. Thus, the diffusion layer 59 including the first, second and third diffusion layers 53, 55 and 57 is formed and the diffusion layer 60 including the second, second and third diffusion layers 54, 56 and 58. To form. At the same time, the first diffusion layer 43 formed by diffusing low-concentration phosphorus 91 is formed in a part of the source / drain diffusion layer 63.
The second diffusion layer 43 in which a high concentration of arsenic (or antimony) 92 is diffused in a part of the upper layer of the first diffusion layer 42.
To form. Further, a third diffusion layer 44 formed by diffusing high-concentration phosphorus 93 is formed in a state deeper than the first diffusion layer 42. In this way, the first, second and third diffusion layers 4
A diffusion layer 45 composed of 2, 43 and 44 is formed.

【0047】上記拡散層59,60は出力部トランジス
タ50のソース・ドレイン領域として機能する。また拡
散層45は、その後形成される配線(図示せず)をソー
ス・ドレイン拡散層63に接続するフローティング拡散
層として機能する。
The diffusion layers 59 and 60 function as source / drain regions of the output transistor 50. The diffusion layer 45 also functions as a floating diffusion layer that connects a wiring (not shown) that is formed later to the source / drain diffusion layer 63.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
低濃度のリンを拡散した第1の拡散層を形成したので、
拡散層容量を抑えることができ、ホットキャリアに対す
る信頼性が向上できる。また第1の拡散層の上層に高濃
度のヒ素またはアンチモンを拡散した第2の拡散層を形
成したので、配線との接続におけるコンタクト抵抗が低
減できて、出力部回路の駆動能力の向上が図れる。さら
に第1の拡散層よりも深い状態に高濃度のリンを拡散し
た第3の拡散層を形成したので、配線をアルミニウム系
金属で形成した場合のアルミニウムスパイクによる接合
リークの発生がなくなり、接合部の信頼性を向上するこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
Since the first diffusion layer in which low concentration phosphorus is diffused is formed,
The diffusion layer capacity can be suppressed, and the reliability against hot carriers can be improved. Further, since the second diffusion layer in which high-concentration arsenic or antimony is diffused is formed on the first diffusion layer, the contact resistance at the connection with the wiring can be reduced, and the driving capability of the output circuit can be improved. . Further, since the third diffusion layer in which a high concentration of phosphorus is diffused is formed in a state deeper than the first diffusion layer, the occurrence of a junction leak due to an aluminum spike when the wiring is formed of an aluminum-based metal is eliminated, and the junction The reliability of can be improved.

【0049】また上記接合部構造をMOSトランジスタ
のソース・ドレイン領域に適用したもの、またはトラン
ジスタのソース・ドレイン領域に適用したもの、あるい
は固体撮像装置の出力部回路における出力部トランジス
タのソース・ドレイン領域またはフローティング拡散層
に適用したものでも、上記同様の効果を得ることができ
る。
Further, the above junction structure is applied to the source / drain region of a MOS transistor, the source / drain region of a transistor, or the source / drain region of an output transistor in an output circuit of a solid-state imaging device. Alternatively, the same effect as described above can be obtained by applying it to the floating diffusion layer.

【0050】上記接合部構造の製造方法の発明によれ
ば、半導体基体に導入する不純物の拡散係数の違いを利
用して、異なる濃度の第1,第2,第3の拡散層を形成
するので、MOSトランジスタのゲート電極下には、高
濃度の拡散層が存在しない状態に拡散層の形成ができ
る。このため、単位面積あたりの容量が増加することが
ないので、MOSトランジスタの信号電荷を電圧に変換
する効率は低下しない。
According to the invention of the method for manufacturing the junction structure, the first, second and third diffusion layers having different concentrations are formed by utilizing the difference in diffusion coefficient of impurities introduced into the semiconductor substrate. A diffusion layer can be formed under the gate electrode of the MOS transistor without a high-concentration diffusion layer. Therefore, the capacitance per unit area does not increase, and the efficiency of converting the signal charge of the MOS transistor into a voltage does not decrease.

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

【図1】第1の実施例の概略構成断面図である。FIG. 1 is a schematic configuration sectional view of a first embodiment.

【図2】第2の実施例の概略構成断面図である。FIG. 2 is a schematic configuration sectional view of a second embodiment.

【図3】第3の実施例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a third embodiment.

【図4】第1の実施例の製造工程図である。FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the first embodiment.

【図5】第3の実施例の製造工程図である。FIG. 5 is a manufacturing process diagram of the third embodiment.

【図6】従来例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体基体 12 第1の拡散層 13 第2の拡散層 14 第3の拡散層 15 拡散層 18 配線 20 MOSトランジスタ 23 第1の拡散層 24 第1の拡散層 25 第2の拡散層 26 第2の拡散層 27 第3の拡散層 28 第3の拡散層 29 拡散層 30 拡散層 34 配線 35 配線 41 半導体基体 42 第1の拡散層 43 第2の拡散層 44 第3の拡散層 45 拡散層 50 出力部トランジスタ 53 第1の拡散層 54 第1の拡散層 55 第2の拡散層 56 第2の拡散層 57 第3の拡散層 58 第3の拡散層 59 拡散層 60 拡散層 75 配線 76 配線 77 配線 91 低濃度のリン 92 高濃度のヒ素
(またはアンチモン) 93 高濃度のリン
11 semiconductor substrate 12 first diffusion layer 13 second diffusion layer 14 third diffusion layer 15 diffusion layer 18 wiring 20 MOS transistor 23 first diffusion layer 24 first diffusion layer 25 second diffusion layer 26 second Diffusion layer 27 third diffusion layer 28 third diffusion layer 29 diffusion layer 30 diffusion layer 34 wiring 35 wiring 41 semiconductor substrate 42 first diffusion layer 43 second diffusion layer 44 third diffusion layer 45 diffusion layer 50 Output unit transistor 53 First diffusion layer 54 First diffusion layer 55 Second diffusion layer 56 Second diffusion layer 57 Third diffusion layer 58 Third diffusion layer 59 Diffusion layer 60 Diffusion layer 75 Wiring 76 Wiring 77 Wiring 91 Low-concentration phosphorus 92 High-concentration arsenic (or antimony) 93 High-concentration phosphorus

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/796 21/336 29/784 (72)発明者 大木 洋昭 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical indication H01L 29/796 21/336 29/784 (72) Inventor Hiroaki Oki 6-chome Kitashinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo 7th 35th Sony Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基体に形成した拡散層と配線とを
接続してなる接合部構造において、 前記拡散層は、前記半導体基体に低濃度のリンを拡散し
て形成した第1の拡散層と、前記第1の拡散層の上層の
一部分に高濃度のヒ素またはアンチモンを拡散して形成
した第2の拡散層と、前記第1の拡散層よりも深い状態
にかつ当該半導体基体表面における前記第2の拡散層の
範囲内に高濃度のリンを拡散して形成した第3の拡散層
とよりなることを特徴とする接合部構造。
1. A junction structure formed by connecting a diffusion layer formed on a semiconductor substrate and a wiring, wherein the diffusion layer is a first diffusion layer formed by diffusing low concentration phosphorus into the semiconductor substrate. A second diffusion layer formed by diffusing high-concentration arsenic or antimony in a part of the upper layer of the first diffusion layer, and a second diffusion layer deeper than the first diffusion layer and on the semiconductor substrate surface. And a third diffusion layer formed by diffusing high-concentration phosphorus within the range of the second diffusion layer.
【請求項2】 前記拡散層は、MOSトランジスタのソ
ース・ドレイン領域であることを特徴とする請求項1記
載の接合部構造。
2. The junction structure according to claim 1, wherein the diffusion layer is a source / drain region of a MOS transistor.
【請求項3】 固体撮像装置の出力部回路における出力
部トランジスタのソース・ドレイン領域の接合部構造ま
たは当該出力部回路におけるフローティング拡散層の接
合部構造のうちの一方または両方を、請求項1記載の接
合部構造で形成したことを特徴とする接合部構造。
3. The one or both of the junction structure of the source / drain regions of the output transistor in the output circuit of the solid-state imaging device or the junction structure of the floating diffusion layer in the output circuit. The joint structure is characterized in that it is formed with the joint structure.
【請求項4】 半導体基体に形成した拡散層と配線とを
接続してなる接合部構造の製造方法であって、 半導体基体に低濃度のリンを拡散して第1の拡散層を形
成する第1の工程と、 前記第1の拡散層の上層の一部分に高濃度のヒ素または
アンチモンを拡散して、当該第1の拡散層よりも高い濃
度の第2の拡散層を形成するとともに、前記半導体基体
に当該第1の拡散層よりも深い状態にかつ当該半導体基
体表面における前記第2の拡散層の範囲内に高濃度のリ
ンを拡散して当該第1の拡散層よりも高い濃度の第3の
拡散層を形成する第2の工程を行うことを特徴とする接
合部の製造方法。
4. A method of manufacturing a junction structure comprising connecting a diffusion layer formed on a semiconductor substrate and wiring, wherein a low concentration phosphorus is diffused into the semiconductor substrate to form a first diffusion layer. 1) and diffusing high-concentration arsenic or antimony in a part of the upper layer of the first diffusion layer to form a second diffusion layer having a higher concentration than the first diffusion layer, and the semiconductor A third phosphorus having a concentration higher than that of the first diffusion layer is formed by diffusing high-concentration phosphorus into the substrate in a state deeper than the first diffusion layer and within the range of the second diffusion layer on the surface of the semiconductor substrate. 2. A method for manufacturing a joint, which comprises performing the second step of forming the diffusion layer.
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