JPH06342798A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH06342798A
JPH06342798A JP5130856A JP13085693A JPH06342798A JP H06342798 A JPH06342798 A JP H06342798A JP 5130856 A JP5130856 A JP 5130856A JP 13085693 A JP13085693 A JP 13085693A JP H06342798 A JPH06342798 A JP H06342798A
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JP
Japan
Prior art keywords
region
photodiode
channel stop
semiconductor device
gettering layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP5130856A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Niwayama
雅彦 庭山
Katsuya Ishikawa
克也 石川
Haruhide Fuse
玄秀 布施
Hiroyuki Okada
裕幸 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Publication of JPH06342798A publication Critical patent/JPH06342798A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a method of manufacturing a semiconductor device which is less deteriorated in electrical properties due to that heavy metal present close to a surface is gettered by a gettering layer and crystal defects generated in an electrically active region. CONSTITUTION:A first P-type well 11 is formed on an N-type Si substrate 10. A gettering layer 17 is formed by implanting ions through a resist mask in a region deeper than a channel stop region 5 which is used for isolating a photodiode 13 from a vertical CCD 14 formed inside the first P-type well, wherein the resist mask concerned is used for the formation of the channel stop region 5.

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、半導体装置及びその製
造方法であり、特に半導体シリコン基板のゲッタリング
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 semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a method of gettering a semiconductor silicon substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般のシリコンLSIの構造及び製造方
法を、LOCOS膜を用いて分離領域を形成するMOS
構造を例にとり、図面を参照しながら説明する。図1
1,12に従来のMOS構造の半導体装置の製造方法を
示す。
2. Description of the Related Art The structure and manufacturing method of a general silicon LSI is based on a MOS in which an isolation region is formed using a LOCOS film.
The structure will be described as an example with reference to the drawings. Figure 1
1 and 12 show a conventional method for manufacturing a semiconductor device having a MOS structure.

【0003】最初に図11に示すように、p型シリコン
(以下、Siと記す)基板1上に酸化膜2を形成し、さ
らに前記酸化膜2の上に窒化膜3を減圧CVD法を用い
て形成する。次に、レジストマスク4を用いて、分離領
域の窒化膜3をドライエッチング法によって除去し、レ
ジストマスク4を用いてチャンネルストップ領域5をボ
ロン注入によって形成する。
First, as shown in FIG. 11, an oxide film 2 is formed on a p-type silicon (hereinafter referred to as Si) substrate 1, and a nitride film 3 is further formed on the oxide film 2 by a low pressure CVD method. To form. Next, the nitride film 3 in the isolation region is removed by dry etching using the resist mask 4, and the channel stop region 5 is formed by boron implantation using the resist mask 4.

【0004】次に図12に示すように、レジストマスク
4を除去した後、窒化膜3を除去した領域の酸化を行
い、LOCOS膜6を形成する。その後、窒化膜3及び
酸化膜2をウエットエッチング法により除去し、ゲート
酸化膜7を形成する。次にゲート酸化膜7の上にポリシ
リコン膜8を形成し、このポリシリコン膜8をドライエ
ッチング法を用いて電極形成をしたのち、ソース・ドレ
イン領域9を砒素注入によって形成する。
Next, as shown in FIG. 12, after removing the resist mask 4, the region where the nitride film 3 is removed is oxidized to form a LOCOS film 6. Then, the nitride film 3 and the oxide film 2 are removed by the wet etching method to form the gate oxide film 7. Next, a polysilicon film 8 is formed on the gate oxide film 7, electrodes are formed on the polysilicon film 8 by a dry etching method, and then source / drain regions 9 are formed by arsenic implantation.

【0005】このような方法を用いて製造された図12
に示される半導体装置の構造が、従来のMOS構造を持
つ半導体装置の素子断面構造となる。
FIG. 12 manufactured using such a method.
The structure of the semiconductor device shown in (1) becomes the element cross-sectional structure of the semiconductor device having the conventional MOS structure.

【0006】次に、固体撮像装置の従来の構造及び製造
方法を以下、図面を参照しながら説明する。図13〜1
5にフォトダイオードと垂直電荷転送部(以下垂直CC
D部と記す)の従来の製造方法の工程順断面図を示す。
Next, a conventional structure and manufacturing method of a solid-state image pickup device will be described below with reference to the drawings. 13 to 1
Photodiode and vertical charge transfer unit (hereinafter vertical CC
Sectional drawing in order of the process of the conventional manufacturing method of part D) is shown.

【0007】最初に図13に示すように、n型Si基板
10に第1のp型ウェル11をボロン注入を用いて行っ
た後、1100℃以上の温度での熱処理を行うことによ
って形成する。その後、第2のp型ウェル12をボロン
注入によって形成する。そしてフォトダイオード13で
あるn型領域をリン注入によって形成する。フォトダイ
オード13形成後、第2のp型ウェル12の中に垂直C
CD14を形成する。
First, as shown in FIG. 13, a first p-type well 11 is formed in an n-type Si substrate 10 by using boron implantation, and then a heat treatment is performed at a temperature of 1100 ° C. or higher. Then, the second p-type well 12 is formed by boron implantation. Then, the n-type region which is the photodiode 13 is formed by phosphorus implantation. After forming the photodiode 13, a vertical C is formed in the second p-type well 12.
Form CD 14.

【0008】その後、図14に示すように垂直CCD1
4とフォトダイオード13及び隣接するフォトダイオー
ド13間を分離するためのチャンネルストップ領域5を
ボロン注入によって形成し、読み出し領域のしきい値電
圧(Vt)を制御するためのチャンネルドープ領域15
をボロン注入によって形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 14, the vertical CCD 1
4 and the photodiode 13 and a channel stop region 5 for separating between the adjacent photodiodes 13 are formed by boron implantation, and a channel dope region 15 for controlling the threshold voltage (Vt) of the read region.
Are formed by boron implantation.

【0009】次に、図15に示すようにゲート酸化膜7
を形成後、ゲート酸化膜7の上にポリシリコン膜8を形
成し、ポリシリコン膜8をドライエッチング法を用いて
電極形成をしてフォトダイオード13の電荷を垂直CC
D部に読み出す構造にする。その後、暗電流対策のため
にフォトダイオード13とゲート酸化膜7との界面に埋
め込みフォトダイオードp+層16をボロン注入によっ
て形成する。
Next, as shown in FIG. 15, the gate oxide film 7 is formed.
Then, a polysilicon film 8 is formed on the gate oxide film 7, an electrode is formed on the polysilicon film 8 by a dry etching method, and charges of the photodiode 13 are vertically CC
The structure is such that the data is read to the D section. Thereafter, as a countermeasure against dark current, a buried photodiode p + layer 16 is formed by boron implantation at the interface between the photodiode 13 and the gate oxide film 7.

【0010】このような方法を用いて製造された図15
に示される半導体装置の構造が、従来の固体撮像装置の
素子断面構造となる。
FIG. 15 manufactured by using such a method.
The structure of the semiconductor device shown in (1) becomes the element cross-sectional structure of the conventional solid-state imaging device.

【0011】ここで、ゲッタリングを行なう方法として
は、平成3年春季応用物理学関連技術講演会31a−X
−8で報告されているように、半導体基板に高エネルギ
ー注入を用いて全面にゲッタリング層を形成する方法が
あるが、このゲッタリング方法を従来のMOS構造や固
体撮像装置の製造方法にそのまま適用すると、重金属の
ゲッタリング能力は高まるものの、半導体装置の電気的
活性領域にも結晶欠陥によるゲッタリング層が形成され
るため、その結晶欠陥によりリーク電流(固体撮像装置
の場合、暗電流)が増加し、半導体装置の電気的特性を
劣化させてしまう。
Here, as a method for performing gettering, the 1991 Spring Applied Physics Related Technology Lecture 31a-X
As reported in -8, there is a method of forming a gettering layer on the entire surface of a semiconductor substrate by using high energy implantation. However, this gettering method is directly applied to the conventional method for manufacturing a MOS structure or a solid-state imaging device. When applied, the gettering ability of the heavy metal is enhanced, but a gettering layer due to a crystal defect is formed in the electrically active region of the semiconductor device, so that the crystal defect causes a leak current (dark current in the case of a solid-state imaging device). And the electrical characteristics of the semiconductor device are deteriorated.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、ゲッ
タリング層は全面に形成され、電気的活性領域のゲッタ
リング層がかえって電気的特性を劣化させるという問題
点がある。
In the conventional method, the gettering layer is formed on the entire surface, and the gettering layer in the electrically active region rather deteriorates the electrical characteristics.

【0013】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、表面近傍の重金属のゲッタリング層を電気的不活性
領域であるチャンネルストップ領域よりも深い領域に形
成することによって、ゲッタリング層による表面近傍の
重金属のゲッタリングによる電気的特性の劣化を少なく
した上で、電気的活性領域に形成される結晶欠陥による
電気的特性の劣化を排除した半導体装置を提供すること
を目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems by forming a gettering layer of a heavy metal near the surface in a region deeper than a channel stop region which is an electrically inactive region. An object of the present invention is to provide a semiconductor device in which deterioration of electric characteristics due to gettering of heavy metal near the surface is reduced and deterioration of electric characteristics due to crystal defects formed in an electrically active region is eliminated.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の半導体装置は、半導体基板に形成された素
子分離領域と、前記素子分離領域直下に形成されたゲッ
タリング層を持つ。また、前記素子分離領域直下には電
気的活性領域が形成されており、前記電気的活性領域よ
り深い位置に前記ゲッタリング層が形成されている。
In order to achieve this object, a semiconductor device of the present invention has an element isolation region formed on a semiconductor substrate and a gettering layer formed immediately below the element isolation region. An electrically active region is formed immediately below the element isolation region, and the gettering layer is formed at a position deeper than the electrically active region.

【0015】また、この目的を達成するために、本発明
の半導体装置の製造方法は、半導体基板に複数個のフォ
トダイオード部と複数個の電荷転送部部とをアレイ状に
形成する工程と、前記電荷転送部と前記フォトダイオー
ド及び前記フォトダイオードとそれと隣合うフォトダイ
オードとの間にチャンネルストップ領域を形成する工程
と、前記チャンネルストップ領域よりさらに深い位置に
ゲッタリング層を形成する工程と、前記チャンネルスト
ップ領域に素子分離領域を形成する工程とを備えてい
る。また、前記チャンネルストップ領域と前記ゲッタリ
ング層を形成する工程において、それらの形成が同一の
レジストマスクでイオン注入によって行われる。
In order to achieve this object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a step of forming a plurality of photodiode parts and a plurality of charge transfer part parts in an array on a semiconductor substrate, Forming a channel stop region between the charge transfer portion and the photodiode and between the photodiode and a photodiode adjacent thereto; forming a gettering layer at a position deeper than the channel stop region; And a step of forming an element isolation region in the channel stop region. Further, in the step of forming the channel stop region and the gettering layer, they are formed by ion implantation using the same resist mask.

【0016】また、フォトダイオードと電荷転送部とを
アレイ状に形成した後、前記電荷転送部と前記フォトダ
イオード及び前記フォトダイオードとそれと隣合うフォ
トダイオードとの間にレジストマスクを形成し、チャン
ネルストップ領域をイオン注入により形成し、前記レジ
ストマスクをマスクに連続して、前記チャンネルストッ
プ領域よりも深い領域にゲッタリング層を形成する。
After the photodiodes and the charge transfer portions are formed in an array, a resist mask is formed between the charge transfer portions and the photodiodes and between the photodiodes and the photodiodes adjacent to the photodiodes to stop the channel. A region is formed by ion implantation, and a gettering layer is formed in a region deeper than the channel stop region by continuing the resist mask as a mask.

【0017】[0017]

【作用】上記に示した構成によって、表面近傍の重金属
のゲッタリング層を電気的不活性領域であるチャンネル
ストップ領域よりも深い領域に形成することによって、
結晶欠陥による電気的特性の劣化を排除し、かつゲッタ
リング層による重金属ゲッタリングにより電気的特性の
劣化を抑えることができる。
With the above structure, the gettering layer of heavy metal near the surface is formed in a region deeper than the channel stop region which is an electrically inactive region.
Deterioration of electrical characteristics due to crystal defects can be eliminated, and deterioration of electrical characteristics can be suppressed by heavy metal gettering by the gettering layer.

【0018】[0018]

【実施例】図1は本発明を適用したMOS構造の半導体
装置の構造の素子断面図である。p型Si基板1上に酸
化膜2を形成し、さらに前記酸化膜2の上に窒化膜3を
減圧CVD法を用いて形成する。次に、レジストマスク
4を用いて、分離領域の窒化膜3をドライエッチング法
によって除去し、レジストマスク4を用いてチャンネル
ストップ領域5を、加速エネルギー50〜100ke
V、注入量約1013cm-2程度のボロン注入によって形
成する。次に、レジストマスク4を除去した後、窒化膜
3を除去した領域の酸化を行い、LOCOS膜6を形成
する。その後、窒化膜3及び酸化膜2をウエットエッチ
ング法により除去し、ゲート酸化膜7を形成する。次に
ゲート酸化膜7の上にポリシリコン膜8を形成し、ポリ
シリコン膜8をドライエッチング法を用いて電極形成を
したのち、ソース・ドレイン領域9を加速エネルギー1
0〜50keV、注入量約1015cm-2程度の砒素注入
によって形成してある。さらに、ゲッタリング層17
は、LOCOS膜6の下に位置する素子分離のためのチ
ャンネルストップ領域5直下に位置し、MOSのゲート
(ポリシリコン膜8の下)やソース・ドレイン領域9の
下には形成されない。この構造のためゲッタリング層1
7中の注入欠陥は電気的不活性領域に位置し、注入欠陥
によるリーク電流の発生を抑えることができる。
1 is a cross-sectional view of an element of a structure of a semiconductor device having a MOS structure to which the present invention is applied. An oxide film 2 is formed on a p-type Si substrate 1, and a nitride film 3 is further formed on the oxide film 2 by a low pressure CVD method. Next, the nitride film 3 in the isolation region is removed by dry etching using the resist mask 4, and the channel stop region 5 is accelerated by the resist mask 4 at an acceleration energy of 50 to 100 ke.
V is formed by boron implantation with an implantation amount of about 10 13 cm -2 . Next, after removing the resist mask 4, the region where the nitride film 3 is removed is oxidized to form a LOCOS film 6. Then, the nitride film 3 and the oxide film 2 are removed by the wet etching method to form the gate oxide film 7. Next, a polysilicon film 8 is formed on the gate oxide film 7, and an electrode is formed on the polysilicon film 8 by a dry etching method.
It is formed by arsenic implantation of 0 to 50 keV and an implantation dose of about 10 15 cm -2 . Furthermore, the gettering layer 17
Is located immediately below the channel stop region 5 for element isolation located under the LOCOS film 6, and is not formed under the MOS gate (under the polysilicon film 8) or the source / drain region 9. Gettering layer 1 due to this structure
The injection defect in 7 is located in the electrically inactive region, and the generation of leak current due to the injection defect can be suppressed.

【0019】次に、図1に示すような構造を持つ半導体
装置の製造方法を、図面を参照しながら説明する。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device having a structure as shown in FIG. 1 will be described with reference to the drawings.

【0020】図2〜4は本発明の実施例におけるMOS
構造の半導体装置の製造方法の工程順断面図である。
2 to 4 show a MOS according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view in order of the steps of a method for manufacturing a semiconductor device having a structure.

【0021】最初に図2に示すように、p型Si基板1
上に酸化膜2を形成し、さらに酸化膜2の上に窒化膜3
を減圧CVD法を用いて形成する。次に、レジストマス
ク4を用いて、分離領域の窒化膜3をドライエッチング
法によって除去し、レジストマスク4を用いてチャンネ
ルストップ領域5を、加速エネルギー50〜100ke
V、注入量約1013cm-2程度のボロン注入によって形
成する。
First, as shown in FIG. 2, a p-type Si substrate 1
The oxide film 2 is formed on the oxide film 2, and the nitride film 3 is further formed on the oxide film 2.
Are formed by using the low pressure CVD method. Next, the nitride film 3 in the isolation region is removed by dry etching using the resist mask 4, and the channel stop region 5 is accelerated by the resist mask 4 at an acceleration energy of 50 to 100 ke.
V is formed by boron implantation with an implantation amount of about 10 13 cm -2 .

【0022】次に図3に示すように、チャンネルストッ
プ領域5を形成したレジストマスク4をそのまま用い
て、分離のための注入の加速エネルギーよりも高い10
0〜500keVの加速エネルギーを用い、チャンネル
ストップ領域5よりも深い領域に、イオン注入を用いて
ゲッタリング層17を形成する。このとき、ボロンを注
入してゲッタリング層17を形成する場合には、ゲッタ
リング効果を高めるために注入量を2×1014cm-2
上にすると、ゲッタリング能力は飛躍的に向上する。ま
た、レジストマスク4の膜厚は、高加速ボロン注入が突
き抜けないように約3.5μm以上にしなければならな
い。
Next, as shown in FIG. 3, using the resist mask 4 having the channel stop region 5 formed as it is, the acceleration energy of the implantation for separation 10 which is higher than the acceleration energy 10 is used.
The gettering layer 17 is formed in a region deeper than the channel stop region 5 by using ion implantation using acceleration energy of 0 to 500 keV. At this time, when boron is implanted to form the gettering layer 17, the gettering capability is dramatically improved by setting the implantation amount to 2 × 10 14 cm −2 or more in order to enhance the gettering effect. Further, the film thickness of the resist mask 4 must be about 3.5 μm or more so that high-acceleration boron implantation does not penetrate.

【0023】以下の工程は通常のMOS構造の半導体装
置の製造方法と同様の処理を行なう。ゲッタリング層を
有したMOS構造の半導体装置の構造を図4に示す。
In the following steps, the same processes as those in the conventional method for manufacturing a semiconductor device having a MOS structure are performed. FIG. 4 shows the structure of a MOS semiconductor device having a gettering layer.

【0024】チャンネルストップ領域5よりも深い領域
にイオン注入によって形成されたゲッタリング層17
は、表面近傍の重金属のゲッタリング能力が高く、重金
属汚染によって発生するリーク電流を低減させることが
できる。
A gettering layer 17 formed by ion implantation in a region deeper than the channel stop region 5.
Has a high gettering ability of the heavy metal near the surface, and can reduce the leak current generated by the heavy metal contamination.

【0025】また、ゲッタリング層17は電気的活性領
域に入らないため他の基本特性には変化を与えず、リー
ク電流のみを抑えることができる。
Further, since the gettering layer 17 does not enter the electrically active region, other basic characteristics are not changed and only the leak current can be suppressed.

【0026】次に本発明を適用した固体撮像装置の構造
の素子断面図を示す。図5は本発明を適用した固体撮像
装置の構造の素子断面図である。
Next, an element cross-sectional view of the structure of the solid-state image pickup device to which the present invention is applied is shown. FIG. 5 is an element cross-sectional view of the structure of a solid-state image pickup device to which the present invention is applied.

【0027】図5に示すように、ゲッタリング層17
は、垂直CCD14とフォトダイオード13及び隣接す
るフォトダイオード13間を分離するためのチャンネル
ストップ領域5直下に位置し、その他フォトダイオード
部や垂直CCD部には形成されていない。この構造のた
めゲッタリング層17中の注入欠陥は電気的不活性領域
に位置し、注入欠陥による暗電流及び注入欠陥による白
キズの発生を抑制することができる。
As shown in FIG. 5, the gettering layer 17 is formed.
Is located immediately below the channel stop region 5 for separating the vertical CCD 14 from the photodiode 13 and between adjacent photodiodes 13, and is not formed in other photodiodes or vertical CCDs. Due to this structure, the injection defects in the gettering layer 17 are located in the electrically inactive region, and it is possible to suppress the dark current due to the injection defects and the occurrence of white scratches due to the injection defects.

【0028】次に本発明を固体撮像装置の製造方法に適
用した場合の実施例を示す。図6〜10は本発明の実施
例における固体撮像装置の製造方法の工程順断面図であ
る。
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a method for manufacturing a solid-state image pickup device will be described. 6 to 10 are sectional views in order of the steps of the method for manufacturing the solid-state imaging device according to the embodiment of the present invention.

【0029】最初に図6に示すように、n型Si基板1
0に第1のp型ウェル11を加速エネルギー100ke
V〜2MeV、注入量約1011cm-2のボロン注入を行
った後、1100℃以上の熱処理を行うことによって形
成する。その後、第2のp型ウェル12を加速エネルギ
ー100keV〜300keV、注入量約1012cm -2
のボロン注入によって形成する。そしてフォトダイオー
ド部のn型領域であるフォトダイオード13を加速エネ
ルギー200keV〜1MeV、注入量約10 12cm-2
のリン注入によって形成する。フォトダイオード13形
成後、第2のp型ウェル12の中に垂直CCD14を形
成する。その後、図7に示すように垂直CCD14とフ
ォトダイオード13及び隣接するフォトダイオード13
間を分離するためのチャンネルストップ領域5を、加速
エネルギー50〜200keV、注入量約1013cm-2
程度のボロン注入によって形成する。
First, as shown in FIG. 6, an n-type Si substrate 1
0 to the first p-type well 11 with an acceleration energy of 100 ke
V to 2 MeV, injection amount about 1011cm-2Injecting boron
After heat treatment, heat treatment at 1100 ° C or higher
To achieve. After that, the second p-type well 12 is accelerated with energy.
-100keV-300keV, injection amount about 1012cm -2
Formed by boron implantation. And photodio
The photodiode 13 that is the n-type region of the
Lugie 200 keV to 1 MeV, injection amount about 10 12cm-2
Is formed by implanting phosphorus. Photodiode 13 type
After formation, a vertical CCD 14 is formed in the second p-type well 12.
To achieve. Then, as shown in FIG.
Photodiode 13 and adjacent photodiode 13
Accelerate the channel stop area 5 to separate the spaces
Energy 50 to 200 keV, injection amount about 1013cm-2
It is formed by implanting boron to a certain degree.

【0030】次に図8に示すように、このチャンネルス
トップ領域5を形成したレジストマスク4をそのまま用
いて、分離のための注入の加速エネルギーよりも高い1
00〜500keVの加速エネルギーを用い、チャンネ
ルストップ領域5よりも深い領域にイオン注入を用いて
ゲッタリング層17を形成する。このとき、ボロンを注
入してゲッタリング層17を形成する場合は、ゲッタリ
ング効果を高めるために注入量を2×1014cm-2以上
にすると、ゲッタリング能力は飛躍的に向上する。ま
た、レジストマスク4の膜厚は、高加速ボロン注入が突
き抜けないように約3.5μm以上にしなければならな
い。
Next, as shown in FIG. 8, the resist mask 4 having the channel stop region 5 formed is used as it is, and the acceleration energy of the implantation for separation 1 is higher than 1
The gettering layer 17 is formed by using ion implantation in a region deeper than the channel stop region 5 with an acceleration energy of 00 to 500 keV. At this time, when boron is implanted to form the gettering layer 17, the gettering ability is dramatically improved by setting the implantation amount to 2 × 10 14 cm −2 or more in order to enhance the gettering effect. Further, the film thickness of the resist mask 4 must be about 3.5 μm or more so that high-acceleration boron implantation does not penetrate.

【0031】その後図9に示すように、レジストマスク
4の除去後、読み出し領域のしきい値電圧(Vt)を制
御するためのチャンネルドープ領域15を加速エネルギ
ー50〜200keV、注入量1011〜1012cm-2
度のボロン注入によって形成する。
After that, as shown in FIG. 9, after removing the resist mask 4, the channel dope region 15 for controlling the threshold voltage (Vt) of the read region is accelerated with an energy of 50 to 200 keV and an implantation amount of 10 11 to 10 10. It is formed by implanting boron of about 12 cm -2 .

【0032】次に、図10に示すようにゲート酸化膜7
の形成後、ゲート酸化膜7の上にポリシリコン膜8を形
成し、ポリシリコン膜8をドライエッチング法を用いて
電極形成をしてフォトダイオード部の電荷を垂直CCD
部に読み出す構造にする。その後、暗電流対策のために
フォトダイオード13とゲート酸化膜7の界面に埋め込
みフォトダイオードp+層16をボロンを加速エネルギ
ー10〜50keV、注入量1014cm-2程度のボロン
注入によって形成する。
Next, as shown in FIG. 10, the gate oxide film 7 is formed.
After the formation of the polysilicon film, a polysilicon film 8 is formed on the gate oxide film 7, and the polysilicon film 8 is formed into an electrode by using a dry etching method to charge the photodiode portion with a vertical CCD.
The structure is such that it is read out to the department. Thereafter, as a countermeasure against dark current, a buried photodiode p + layer 16 is formed at the interface between the photodiode 13 and the gate oxide film 7 by implanting boron with an acceleration energy of 10 to 50 keV and an implantation dose of 10 14 cm -2 .

【0033】垂直CCD14とフォトダイオード13及
び隣接するフォトダイオード13間を分離するためのチ
ャンネルストップ領域5よりも深い領域にイオン注入に
よって形成されたゲッタリング層17は、表面近傍の重
金属のゲッタリング能力が高く、重金属汚染によって発
生するフォトダイオード部及びCCD部の暗電流を低減
させることができ、また白キズの発生も抑えることがで
きる。
The gettering layer 17 formed by ion implantation in a region deeper than the channel stop region 5 for separating the vertical CCD 14 from the photodiode 13 and between adjacent photodiodes 13 has a gettering ability of heavy metals near the surface. It is possible to reduce the dark current of the photodiode section and the CCD section caused by heavy metal contamination, and also to suppress the occurrence of white scratches.

【0034】このときこのゲッタリング層17は、CC
D動作時には電気的活性領域に入らないため、他の読み
だし特性などの基本特性には変化を与えず、暗電流など
の特性を向上させることができる。
At this time, the gettering layer 17 is CC
Since it does not enter the electrically active region during the D operation, characteristics such as dark current can be improved without changing other basic characteristics such as reading characteristics.

【0035】また、電気的に中性であり、重金属のゲッ
タリング能力の高い炭素イオンを用いて同様のゲッタリ
ング層17を形成すると、ボロンの場合よりも低い10
12cm-2程度の注入量によって同等の暗電流低減効果を
得ることができる。
When a similar gettering layer 17 is formed by using carbon ions which are electrically neutral and have a high gettering ability for heavy metals, a lower gettering layer 17 than that of boron is obtained.
An equivalent dark current reduction effect can be obtained with an implantation amount of about 12 cm -2 .

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、表面近傍の重金属のゲッタリ
ング層を電気的不活性領域であるチャンネルストップ領
域よりも深い領域に形成することにより、わずか1工程
を追加しただけで、ゲッタリング層による表面近傍の重
金属のゲッタリングによる電気的特性の劣化を少なくし
た上で、電気的活性領域に形成される結晶欠陥による電
気的特性の劣化を排除した半導体装置を実現するもので
ある。
According to the present invention, a gettering layer of heavy metal near the surface is formed in a region deeper than a channel stop region which is an electrically inactive region, so that only one step is added to the gettering layer. The present invention realizes a semiconductor device in which deterioration of electrical characteristics due to gettering of heavy metal near the surface due to the above is reduced and deterioration of electrical characteristics due to crystal defects formed in an electrically active region is eliminated.

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

【図1】本発明の半導体装置の構造の一実施例を示す素
子構造断面図
FIG. 1 is a sectional view of an element structure showing one embodiment of the structure of a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す工程断面図
FIG. 2 is a process sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図3】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す工程断面図
FIG. 3 is a process sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図4】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す工程断面図
FIG. 4 is a process sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図5】本発明の固体撮像装置の構造の一実施例を示す
素子構造断面図
FIG. 5 is a sectional view of an element structure showing an embodiment of the structure of the solid-state imaging device of the present invention.

【図6】本発明の固体撮像装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図
FIG. 6 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing the solid-state imaging device of the present invention.

【図7】本発明の固体撮像装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図
FIG. 7 is a process sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention.

【図8】本発明の固体撮像装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図
FIG. 8 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing the solid-state imaging device of the present invention.

【図9】本発明の固体撮像装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図
FIG. 9 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing the solid-state imaging device of the present invention.

【図10】本発明の固体撮像装置の製造方法の一実施例
を示す工程断面図
FIG. 10 is a process sectional view showing an embodiment of the method for manufacturing the solid-state imaging device of the present invention.

【図11】従来の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す素子断面図
FIG. 11 is an element cross-sectional view showing an example of a conventional method of manufacturing a semiconductor device.

【図12】従来の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す工程断面図
FIG. 12 is a process sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図13】従来の固体撮像装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図
FIG. 13 is a process sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing a solid-state imaging device.

【図14】従来の固体撮像装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図
FIG. 14 is a process sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing a solid-state imaging device.

【図15】従来の固体撮像装置の製造方法の一実施例を
示す工程断面図
FIG. 15 is a process sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing a solid-state imaging device.

【符号の説明】 1 Si基板 2 酸化膜 3 窒化膜 4 レジストマスク 5 チャンネルストップ領域 6 LOCOS膜 7 ゲート酸化膜 8 ポリシリコン膜 9 ソース・ドレイン領域 10 n型Si基板 11 第1のp型ウェル 12 第2のp型ウェル 13 フォトダイオード 14 垂直CCD 15 チャンネルドープ領域 16 フォトダイオードp+層 17 ゲッタリング層[Explanation of Codes] 1 Si substrate 2 Oxide film 3 Nitride film 4 Resist mask 5 Channel stop region 6 LOCOS film 7 Gate oxide film 8 Polysilicon film 9 Source / drain region 10 n-type Si substrate 11 First p-type well 12 Second p-type well 13 Photodiode 14 Vertical CCD 15 Channel dope region 16 Photodiode p + layer 17 Gettering layer

フロントページの続き (72)発明者 岡田 裕幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Hiroyuki Okada 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electronics Industrial Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板に形成された素子分離領域と、
前記素子分離領域直下に形成されたゲッタリング層を持
つことを特徴とする半導体装置。
1. An element isolation region formed on a semiconductor substrate,
A semiconductor device having a gettering layer formed directly under the element isolation region.
【請求項2】前記素子分離領域直下には電気的活性領域
が形成されており、前記電気的活性領域より深い位置に
前記ゲッタリング層が形成されていることを特徴とする
請求項1記載の半導体装置。
2. The electrically active region is formed immediately below the element isolation region, and the gettering layer is formed at a position deeper than the electrically active region. Semiconductor device.
【請求項3】半導体基板に複数個のフォトダイオード部
と複数個の電荷転送部部とをアレイ状に形成する工程
と、前記電荷転送部と前記フォトダイオード及び前記フ
ォトダイオードとそれと隣合うフォトダイオードとの間
にチャンネルストップ領域を形成する工程と、前記チャ
ンネルストップ領域よりさらに深い位置にゲッタリング
層を形成する工程と、前記チャンネルストップ領域に素
子分離領域を形成する工程とを備えたことを特徴とする
半導体装置の製造方法。
3. A step of forming a plurality of photodiode parts and a plurality of charge transfer part parts in an array on a semiconductor substrate, the charge transfer part, the photodiode, and the photodiode and a photodiode adjacent thereto. A step of forming a channel stop region between the channel stop region, a step of forming a gettering layer at a position deeper than the channel stop region, and a step of forming an element isolation region in the channel stop region. And a method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項4】前記チャンネルストップ領域と前記ゲッタ
リング層を形成する工程において、それらの形成が同一
のレジストマスクでイオン注入によって行われることを
特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein in the step of forming the channel stop region and the gettering layer, the formation is performed by ion implantation with the same resist mask.
【請求項5】フォトダイオードと電荷転送部とをアレイ
状に形成した後、前記電荷転送部と前記フォトダイオー
ド及び前記フォトダイオードとそれと隣合うフォトダイ
オードとの間にレジストマスクを形成し、チャンネルス
トップ領域をイオン注入により形成し、前記レジストマ
スクをマスクに連続して、前記チャンネルストップ領域
よりも深い領域にゲッタリング層を形成することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
5. A channel stop is formed by forming a photodiode and a charge transfer section in an array form, and then forming a resist mask between the charge transfer section and the photodiode and between the photodiode and a photodiode adjacent thereto. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a region is formed by ion implantation, and a gettering layer is formed in a region deeper than the channel stop region, continuously with the resist mask as a mask.
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