JPH09121042A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその製造方法Info
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- JPH09121042A JPH09121042A JP7275996A JP27599695A JPH09121042A JP H09121042 A JPH09121042 A JP H09121042A JP 7275996 A JP7275996 A JP 7275996A JP 27599695 A JP27599695 A JP 27599695A JP H09121042 A JPH09121042 A JP H09121042A
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- Japan
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- film
- silicon film
- imaging device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フォトダイオード上の開口面積を小さくするこ
となく、斜め方向から入射する光を防止することができ
るとともに、遮光膜のドライエッチング処理でのダメー
ジによる影響を軽減する固体撮像装置及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】受光素子とするｎ型拡散層３の表面に接し
てＰ型の珪素膜７１を形成し、受光素子とするフォトダ
イオード部と電荷転送部２とするＭＯＳ型トランジスタ
部とが形成された半導体基板の主面に、少なくとも電荷
転送電極５の表面に絶縁膜６１を形成することにより、
斜め方向からフォトダイオードに入射する光は、フォト
ダイオードに接して形成した珪素膜７１とゲート絶縁膜
４及び電荷転送電極５表面に形成された層間膜６１で減
衰されるため、開口面積を小さくすることなくスミア特
性（迷い光による誤作動特性）が向上する。
となく、斜め方向から入射する光を防止することができ
るとともに、遮光膜のドライエッチング処理でのダメー
ジによる影響を軽減する固体撮像装置及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】受光素子とするｎ型拡散層３の表面に接し
てＰ型の珪素膜７１を形成し、受光素子とするフォトダ
イオード部と電荷転送部２とするＭＯＳ型トランジスタ
部とが形成された半導体基板の主面に、少なくとも電荷
転送電極５の表面に絶縁膜６１を形成することにより、
斜め方向からフォトダイオードに入射する光は、フォト
ダイオードに接して形成した珪素膜７１とゲート絶縁膜
４及び電荷転送電極５表面に形成された層間膜６１で減
衰されるため、開口面積を小さくすることなくスミア特
性（迷い光による誤作動特性）が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子式カメラ等に
広く使用される固体撮像装置及びその製造方法に関す
る。さらに詳しくは、受光素子以外の部分に入射する光
を防止するための高性能の遮光膜を有する固体撮像装置
及びその製造方法に関する。
広く使用される固体撮像装置及びその製造方法に関す
る。さらに詳しくは、受光素子以外の部分に入射する光
を防止するための高性能の遮光膜を有する固体撮像装置
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像装置は電子式カメラに広
く使用され、その使いやすさからさらに使用環境が広が
り、小型・高性能であるものが要求されている。
く使用され、その使いやすさからさらに使用環境が広が
り、小型・高性能であるものが要求されている。
【０００３】以下図面を参照しながら、上記した従来の
固体撮像装置の製造方法の一例について説明する。図２
ａ〜ｂは従来の固体撮像装置の製造方法の概略を示す断
面図である。受光素子とするフォトダイオードｎ型拡散
層３と、電荷転送部ｎ型拡散層２と、ゲート絶縁膜４、
及び不純物が添加された多結晶珪素膜の電荷転送電極５
とが形成されたシリコン基板１に、化学気相蒸着方法で
二酸化珪素６を約４００ｎｍ厚さに形成した後、２ｗｔ
％の珪素を含むアルミニゥム合金（以下Ａｌ−Ｓｉ膜と
記載）９を０．８μｍ厚さに形成して、フォトレジスト
パターン１０を形成する（図２ａ）。次にそのフォトレ
ジストパターン１０をマスクにして、Ａｌ−Ｓｉ膜９を
エッチングしてからフォトレジスト１０を除去する（図
２ｂ）ことにより形成されていた。
固体撮像装置の製造方法の一例について説明する。図２
ａ〜ｂは従来の固体撮像装置の製造方法の概略を示す断
面図である。受光素子とするフォトダイオードｎ型拡散
層３と、電荷転送部ｎ型拡散層２と、ゲート絶縁膜４、
及び不純物が添加された多結晶珪素膜の電荷転送電極５
とが形成されたシリコン基板１に、化学気相蒸着方法で
二酸化珪素６を約４００ｎｍ厚さに形成した後、２ｗｔ
％の珪素を含むアルミニゥム合金（以下Ａｌ−Ｓｉ膜と
記載）９を０．８μｍ厚さに形成して、フォトレジスト
パターン１０を形成する（図２ａ）。次にそのフォトレ
ジストパターン１０をマスクにして、Ａｌ−Ｓｉ膜９を
エッチングしてからフォトレジスト１０を除去する（図
２ｂ）ことにより形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のような構成では、斜め方向から入射した光は遮光膜
としたＡｌ−Ｓｉ膜とＳｉ基板表面との間から進入し
て、スミア特性が悪化するという問題がある。またこの
現象を改善するためには電荷転送電極上のＡｌ−Ｓｉ遮
光膜のカバレージを大きくするか、または遮光膜下の層
間膜を薄くする必要があるが、前者の場合はフオトダイ
オード上の開口面積が小さくなり、感度が低下してしま
うという問題点を有し、後者の場合は遮光膜のドライエ
ッチング処理でのダメージで特性が悪化するという問題
点を有していた。
来のような構成では、斜め方向から入射した光は遮光膜
としたＡｌ−Ｓｉ膜とＳｉ基板表面との間から進入し
て、スミア特性が悪化するという問題がある。またこの
現象を改善するためには電荷転送電極上のＡｌ−Ｓｉ遮
光膜のカバレージを大きくするか、または遮光膜下の層
間膜を薄くする必要があるが、前者の場合はフオトダイ
オード上の開口面積が小さくなり、感度が低下してしま
うという問題点を有し、後者の場合は遮光膜のドライエ
ッチング処理でのダメージで特性が悪化するという問題
点を有していた。
【０００５】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、フォトダイオード上の開口面積を小さくすることな
く、斜め方向から入射する光を防止することができると
ともに、遮光膜のドライエッチング処理でのダメージに
よる影響を軽減する固体撮像装置及びその製造方法を提
供することを目的とする。
め、フォトダイオード上の開口面積を小さくすることな
く、斜め方向から入射する光を防止することができると
ともに、遮光膜のドライエッチング処理でのダメージに
よる影響を軽減する固体撮像装置及びその製造方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の固体撮像装置は、受光素子とするフォトダ
イオード部と電荷転送部とするＭＯＳ型トランジスタ部
とが形成された半導体基板の主面に、少なくとも前記電
荷転送電極の表面に絶縁膜を備え、前記フォトダイオー
ド部表面が開口され、そのフォトダイオードの表面に接
して珪素膜を備え、前記珪素膜は所定のパターンに形成
されているとともに、前記珪素膜には不純物が注入され
ているという構成を備えたものである。
め、本発明の固体撮像装置は、受光素子とするフォトダ
イオード部と電荷転送部とするＭＯＳ型トランジスタ部
とが形成された半導体基板の主面に、少なくとも前記電
荷転送電極の表面に絶縁膜を備え、前記フォトダイオー
ド部表面が開口され、そのフォトダイオードの表面に接
して珪素膜を備え、前記珪素膜は所定のパターンに形成
されているとともに、前記珪素膜には不純物が注入され
ているという構成を備えたものである。
【０００７】前記構成においては、珪素膜が、前記フォ
トダイオード部の導電型と反対導電型であることが好ま
しい。また前記構成においては、フォトダイオード部表
面に接して形成する珪素膜が、単結晶膜，多結晶，及び
非晶質から選ばれる少なくとも一つであることが好まし
い。
トダイオード部の導電型と反対導電型であることが好ま
しい。また前記構成においては、フォトダイオード部表
面に接して形成する珪素膜が、単結晶膜，多結晶，及び
非晶質から選ばれる少なくとも一つであることが好まし
い。
【０００８】また前記構成においては、珪素膜の形成厚
さが、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲であることが
好ましい。次に本発明の固体撮像装置の製造方法は、受
光素子とするフォトダイオード部と電荷転送部とするＭ
ＯＳ型トランジスタ部とが形成された半導体基板の主面
に、少なくとも電荷転送電極の表面に絶縁膜を形成する
工程と、フォトダイオード部表面が開口され、そのフォ
トダイオードの表面に接して珪素膜を形成する工程と、
その珪素膜を所定のパターンに形成する工程と、その形
成された珪素膜に不純物を注入する工程とを備えたこと
を特徴とする。
さが、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲であることが
好ましい。次に本発明の固体撮像装置の製造方法は、受
光素子とするフォトダイオード部と電荷転送部とするＭ
ＯＳ型トランジスタ部とが形成された半導体基板の主面
に、少なくとも電荷転送電極の表面に絶縁膜を形成する
工程と、フォトダイオード部表面が開口され、そのフォ
トダイオードの表面に接して珪素膜を形成する工程と、
その珪素膜を所定のパターンに形成する工程と、その形
成された珪素膜に不純物を注入する工程とを備えたこと
を特徴とする。
【０００９】前記構成においては、フォトダイオード部
表面に接して形成する珪素膜が、単結晶膜，多結晶，及
び非晶質から選ばれる少なくとも一つであることが好ま
しい。 また前記構成においては、珪素膜の形成厚さ
が、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲であることが好
ましい。
表面に接して形成する珪素膜が、単結晶膜，多結晶，及
び非晶質から選ばれる少なくとも一つであることが好ま
しい。 また前記構成においては、珪素膜の形成厚さ
が、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲であることが好
ましい。
【００１０】また前記構成においては、珪素膜が、前記
フォトダイオード部の導電型と反対導電型であることが
好ましい。本発明は上記した構成によって、斜め方向か
らフォトダイオードに入射する光はフォトダイオードに
接して形成した珪素膜とゲート絶縁膜および電荷転送電
極表面に形成された層間膜で減衰されるため、開口面積
を小さくすることなくスミア特性が向上する。一方フォ
トダイオード部では表面に形成したＰ型の珪素膜で、後
工程の遮光膜のドライエッチング処理でのダメージを吸
収するため、特性への影響を軽減できる。
フォトダイオード部の導電型と反対導電型であることが
好ましい。本発明は上記した構成によって、斜め方向か
らフォトダイオードに入射する光はフォトダイオードに
接して形成した珪素膜とゲート絶縁膜および電荷転送電
極表面に形成された層間膜で減衰されるため、開口面積
を小さくすることなくスミア特性が向上する。一方フォ
トダイオード部では表面に形成したＰ型の珪素膜で、後
工程の遮光膜のドライエッチング処理でのダメージを吸
収するため、特性への影響を軽減できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態の固体撮
像装置の製造方法について、図面を参照しながら説明す
る。図１（ａ），（ｂ）は本発明の実施例における固体
撮像装置の製造方法の概略を示す断面図である。
像装置の製造方法について、図面を参照しながら説明す
る。図１（ａ），（ｂ）は本発明の実施例における固体
撮像装置の製造方法の概略を示す断面図である。
【００１２】受光素子とするフォトダイオードｎ型拡散
層３と、電荷転送部ｎ型拡散層２と、ゲート絶縁膜４、
及び不純物が添加された多結晶珪素膜の電荷転送電極５
とが形成されたシリコン基板１を、高温の酸化雰囲気中
で処理（例えば９００℃の酸素雰囲気中で３０分処理）
し、電荷転送電極５の表面に酸化膜を形成して第１の層
間絶縁膜６１を形成した後、フォトダイオードｎ型拡散
層３の表面のゲート絶縁膜４をエッチング除去して開口
した。その後、化学気相蒸着方法により約１００ｎｍ厚
さに多結晶珪素膜７１を形成し、フォトダイオードｎ型
拡散層３の部分上に残すように多結晶珪素膜７１をエッ
チング・パターン形成した（図１−ａ）。その後、フォ
トダイオードｎ型拡散層３に接して形成した多結晶珪素
膜７１にイオン注入方法でボロンを３×１０14ケ／ｃｍ
2程度注入したあと、化学気相蒸着方法で第２の層間絶
縁膜８１とする二酸化珪素を約３００ｎｍ厚さに形成
し、その後、遮光膜９１として約２ｗｔ％の珪素を含む
アルミニゥム合金膜を約０．８μｍ厚さに形成してか
ら、ドライエッチング方法により所定のパターンにエッ
チング形成した（図１−ｂ）。
層３と、電荷転送部ｎ型拡散層２と、ゲート絶縁膜４、
及び不純物が添加された多結晶珪素膜の電荷転送電極５
とが形成されたシリコン基板１を、高温の酸化雰囲気中
で処理（例えば９００℃の酸素雰囲気中で３０分処理）
し、電荷転送電極５の表面に酸化膜を形成して第１の層
間絶縁膜６１を形成した後、フォトダイオードｎ型拡散
層３の表面のゲート絶縁膜４をエッチング除去して開口
した。その後、化学気相蒸着方法により約１００ｎｍ厚
さに多結晶珪素膜７１を形成し、フォトダイオードｎ型
拡散層３の部分上に残すように多結晶珪素膜７１をエッ
チング・パターン形成した（図１−ａ）。その後、フォ
トダイオードｎ型拡散層３に接して形成した多結晶珪素
膜７１にイオン注入方法でボロンを３×１０14ケ／ｃｍ
2程度注入したあと、化学気相蒸着方法で第２の層間絶
縁膜８１とする二酸化珪素を約３００ｎｍ厚さに形成
し、その後、遮光膜９１として約２ｗｔ％の珪素を含む
アルミニゥム合金膜を約０．８μｍ厚さに形成してか
ら、ドライエッチング方法により所定のパターンにエッ
チング形成した（図１−ｂ）。
【００１３】以上のように構成された固体撮像装置につ
いて、その動作を説明する。まず図１−ｂは本発明の方
法により形成された固体撮像装置の概略の断面を示すも
のであって、上記した構成によって、斜め方向からフォ
トダイオードに入射する光は、フォトダイオードに接し
て形成した珪素膜とゲート絶縁膜及び電荷転送電極に形
成された層間膜で減衰されるため、フォトダイオード部
以外での不要な電荷の発生が押さえられる。その結果、
開口面積を小さくすることなくスミア特性が向上する。
一方フォトダイオード部では表面に形成したＰ型の珪素
膜で、後工程の遮光膜のドライエッチング処理でのダメ
ージを吸収するため、特性への影響を軽減できる。
いて、その動作を説明する。まず図１−ｂは本発明の方
法により形成された固体撮像装置の概略の断面を示すも
のであって、上記した構成によって、斜め方向からフォ
トダイオードに入射する光は、フォトダイオードに接し
て形成した珪素膜とゲート絶縁膜及び電荷転送電極に形
成された層間膜で減衰されるため、フォトダイオード部
以外での不要な電荷の発生が押さえられる。その結果、
開口面積を小さくすることなくスミア特性が向上する。
一方フォトダイオード部では表面に形成したＰ型の珪素
膜で、後工程の遮光膜のドライエッチング処理でのダメ
ージを吸収するため、特性への影響を軽減できる。
【００１４】なお、本実施の形態において、フォトダイ
オード部の拡散層に接して形成した珪素膜は多結晶珪素
膜としたが、これに限定されるものではなく、単結晶珪
素膜あるいはアモルファス珪素膜であっても良く、さら
に膜厚も限定されるものではない。 また、電荷転送電
極が多結晶珪素膜以外のもの、例えばタングステンシリ
サイド（ＷＳｉ）等の高融点金属シリサイドであっても
同様に高温の酸化雰囲気中処理で表面に酸化膜が形成で
きる。また、電荷転送電極の表面に形成する酸化膜は高
温の酸化雰囲気中の処理に限定されるものではなく、プ
ラズマＣＶＤ等の化学気相蒸着方法によって形成しても
良く、さらに酸化膜でなくても効果は同じである。
オード部の拡散層に接して形成した珪素膜は多結晶珪素
膜としたが、これに限定されるものではなく、単結晶珪
素膜あるいはアモルファス珪素膜であっても良く、さら
に膜厚も限定されるものではない。 また、電荷転送電
極が多結晶珪素膜以外のもの、例えばタングステンシリ
サイド（ＷＳｉ）等の高融点金属シリサイドであっても
同様に高温の酸化雰囲気中処理で表面に酸化膜が形成で
きる。また、電荷転送電極の表面に形成する酸化膜は高
温の酸化雰囲気中の処理に限定されるものではなく、プ
ラズマＣＶＤ等の化学気相蒸着方法によって形成しても
良く、さらに酸化膜でなくても効果は同じである。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明は、受光素子とする
ｎ型拡散層の表面に接してＰ型の珪素膜を形成した固体
撮像装置の構造を有し、受光素子とするフォトダイオー
ド部と電荷転送部とするＭＯＳ型トランジスタ部とが形
成された半導体基板の主面に、少なくとも電荷転送電極
の表面に絶縁膜を形成する工程と、フォトダイオード部
表面が開口され、そのフォトダイオードの表面に接して
珪素膜を形成する工程と、その珪素膜を所定のパターン
に形成する工程と、その形成された珪素膜に不純物を注
入する工程とを備えたことにより、斜め方向からフォト
ダイオードに入射する光はフォトダイオードに接して形
成した珪素膜とゲート絶縁膜および電荷転送電極の表面
に形成された層間膜で減衰されるため、フォトダイオー
ド部以外での不要な電荷の発生が押さえられる。その結
果、開口面積を小さくすることなくスミア特性が向上す
る。一方フォトダイオード部では表面に形成したＰ型の
珪素膜で、後工程の遮光膜のドライエッチング処理での
ダメージを吸収するため、特性への影響を軽減できる。
ｎ型拡散層の表面に接してＰ型の珪素膜を形成した固体
撮像装置の構造を有し、受光素子とするフォトダイオー
ド部と電荷転送部とするＭＯＳ型トランジスタ部とが形
成された半導体基板の主面に、少なくとも電荷転送電極
の表面に絶縁膜を形成する工程と、フォトダイオード部
表面が開口され、そのフォトダイオードの表面に接して
珪素膜を形成する工程と、その珪素膜を所定のパターン
に形成する工程と、その形成された珪素膜に不純物を注
入する工程とを備えたことにより、斜め方向からフォト
ダイオードに入射する光はフォトダイオードに接して形
成した珪素膜とゲート絶縁膜および電荷転送電極の表面
に形成された層間膜で減衰されるため、フォトダイオー
ド部以外での不要な電荷の発生が押さえられる。その結
果、開口面積を小さくすることなくスミア特性が向上す
る。一方フォトダイオード部では表面に形成したＰ型の
珪素膜で、後工程の遮光膜のドライエッチング処理での
ダメージを吸収するため、特性への影響を軽減できる。
【図１】本発明の一実施形態における固体撮像装置の概
略の構造を示す断面図である。
略の構造を示す断面図である。
【図２】従来の固体撮像装置の構造を示す概略図であ
る。
る。
１ シリコン基板 ２ 電荷転送部ｎ型拡散層 ３ フォトダイオードｎ型拡散層 ４ ゲート絶縁膜 ５ 電荷転送電極 ６ 二酸化珪素膜 ９，９１ Ａｌ−Ｓｉ膜 １０ フォトレジスト ６１ 第１の層間絶縁膜 ７１ 珪素膜 ８１ 第２の層間絶縁膜
Claims (8)
- 【請求項１】 受光素子とするフォトダイオード部と電
荷転送部とするＭＯＳ型トランジスタ部とが形成された
半導体基板の主面に、少なくとも前記電荷転送電極の表
面に絶縁膜を備え、前記フォトダイオード部表面が開口
され、そのフォトダイオードの表面に接して珪素膜を備
え、前記珪素膜は所定のパターンに形成されているとと
もに、前記珪素膜には不純物が注入されている固体撮像
装置。 - 【請求項２】 珪素膜が、前記フォトダイオード部の導
電型と反対導電型である請求項１に記載の固体撮像装
置。 - 【請求項３】 フォトダイオード部表面に接して形成す
る珪素膜が、単結晶膜，多結晶，及び非晶質から選ばれ
る少なくとも一つである請求項１に記載の固体撮像装
置。 - 【請求項４】 珪素膜の形成厚さが、５０ｎｍ以上５０
０ｎｍ以下の範囲である請求項１に記載の固体撮像装
置。 - 【請求項５】 受光素子とするフォトダイオード部と電
荷転送部とするＭＯＳ型トランジスタ部とが形成された
半導体基板の主面に、少なくとも電荷転送電極の表面に
絶縁膜を形成する工程と、フォトダイオード部表面が開
口され、そのフォトダイオードの表面に接して珪素膜を
形成する工程と、その珪素膜を所定のパターンに形成す
る工程と、その形成された珪素膜に不純物を注入する工
程とを備えたことを特徴とする固体撮像装置の製造方
法。 - 【請求項６】 フォトダイオード部表面に接して形成す
る珪素膜が、単結晶膜，多結晶，及び非晶質から選ばれ
る少なくとも一つである請求項５に記載の固体撮像装置
の製造方法。 - 【請求項７】 珪素膜の形成厚さが、５０ｎｍ以上５０
０ｎｍ以下の範囲である請求項５に記載の固体撮像装置
の製造方法。 - 【請求項８】 珪素膜が、前記フォトダイオード部の導
電型と反対導電型である請求項５に記載の固体撮像装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7275996A JPH09121042A (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7275996A JPH09121042A (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09121042A true JPH09121042A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=17563327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7275996A Pending JPH09121042A (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09121042A (ja) |
-
1995
- 1995-10-24 JP JP7275996A patent/JPH09121042A/ja active Pending
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