JPH0964333A - 固体撮像装置とその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置とその製造方法Info
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- JPH0964333A JPH0964333A JP7214841A JP21484195A JPH0964333A JP H0964333 A JPH0964333 A JP H0964333A JP 7214841 A JP7214841 A JP 7214841A JP 21484195 A JP21484195 A JP 21484195A JP H0964333 A JPH0964333 A JP H0964333A
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 読み出し電圧を低減する固体撮像装置とその
製造方法を実現する。 【解決手段】 固体撮像装置は、光電変換部を構成する
第１不純物層が側壁と電極との境界直下まで形成され第
２不純物層が側壁の内端直下まで形成されているもので
あり、その製造方法は、電極層をパターニングにより単
層電極を形成するステップと、光電変換部形成領域に信
号電荷と同一導電型の第１不純物を注入し、第１不純物
層を形成するステップと、半導体基板上に導電性の側壁
層を堆積し、異方性エッチングにより単層電極の周囲に
側壁を形成するステップと、その側壁をイオン注入マス
クとして、光電変換部に信号電荷と逆導電型の第２不純
物を注入し、第２不純物層を第１不純物層より浅く形成
するステップとを有する。
製造方法を実現する。 【解決手段】 固体撮像装置は、光電変換部を構成する
第１不純物層が側壁と電極との境界直下まで形成され第
２不純物層が側壁の内端直下まで形成されているもので
あり、その製造方法は、電極層をパターニングにより単
層電極を形成するステップと、光電変換部形成領域に信
号電荷と同一導電型の第１不純物を注入し、第１不純物
層を形成するステップと、半導体基板上に導電性の側壁
層を堆積し、異方性エッチングにより単層電極の周囲に
側壁を形成するステップと、その側壁をイオン注入マス
クとして、光電変換部に信号電荷と逆導電型の第２不純
物を注入し、第２不純物層を第１不純物層より浅く形成
するステップとを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単層電極ＣＣＤ
（電荷結合素子）構造を有する固体撮像装置とその製造
方法に関する。
（電荷結合素子）構造を有する固体撮像装置とその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の単層電極ＣＣＤ構造を有する固体
撮像装置の製造工程を図６〜１０に示す。各図の（ａ）
はその工程における固体撮像装置の平面図を、（ｂ）は
その平面図のＸ−Ｘ′方向の断面図を、（ｃ）はＹ−
Ｙ′方向の断面図をそれぞれ示している。ここで、単層
電極ＣＣＤとは転送電極が１層から構成されるＣＣＤを
いう。
撮像装置の製造工程を図６〜１０に示す。各図の（ａ）
はその工程における固体撮像装置の平面図を、（ｂ）は
その平面図のＸ−Ｘ′方向の断面図を、（ｃ）はＹ−
Ｙ′方向の断面図をそれぞれ示している。ここで、単層
電極ＣＣＤとは転送電極が１層から構成されるＣＣＤを
いう。
【０００３】まず、半導体基板１上に絶縁膜２ａを熱酸
化により形成し、絶縁膜２ａ上に例えばポリシリコン層
３をＣＶＤ法等により堆積する（図６（ａ），（ｂ）、
及び（ｃ）参照）。次に、レジスト層を用いたパターニ
ングによりポリシリコン電極３ａを形成する（図７
（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参照）。この電極３ａは光
電変換部では、水平線をなす端辺から狭幅、電荷転送部
では広幅を有する形状となっており、互いに水平線に関
して線対称に形成された２つの電極を交互にＹ方向に配
設することにより、狭幅部分には光電変換部を形成する
ための窓が形成されるようになっている。。この時、隣
り合うポリシリコン電極３ａの間隔はできるだけ小さく
なるようにしており、実際には加工限界である０．６μ
ｍ前後としている。このように電極の間隔を小さくする
のは、電荷の転送特性を劣化させないためである。すな
わち、従来の２層電極ＣＣＤでは、図１１のＹ−Ｙ′方
向の断面図に示すように、電荷の転送をより確実に行う
ために、１層目の各電極１ｓｔの間の上方に又は１層目
の各電極１ｓｔの一部に重ねて２層目の電極２ｎｄを形
成することにより、両電極の端部位置が離隔することは
なかったのに対して、単層電極ＣＣＤでは電極は１層の
電極のみであり、短絡を防ぐために電極間に間隙が必要
で、この間隔が電荷の転送特性を悪化させていたためで
ある。
化により形成し、絶縁膜２ａ上に例えばポリシリコン層
３をＣＶＤ法等により堆積する（図６（ａ），（ｂ）、
及び（ｃ）参照）。次に、レジスト層を用いたパターニ
ングによりポリシリコン電極３ａを形成する（図７
（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参照）。この電極３ａは光
電変換部では、水平線をなす端辺から狭幅、電荷転送部
では広幅を有する形状となっており、互いに水平線に関
して線対称に形成された２つの電極を交互にＹ方向に配
設することにより、狭幅部分には光電変換部を形成する
ための窓が形成されるようになっている。。この時、隣
り合うポリシリコン電極３ａの間隔はできるだけ小さく
なるようにしており、実際には加工限界である０．６μ
ｍ前後としている。このように電極の間隔を小さくする
のは、電荷の転送特性を劣化させないためである。すな
わち、従来の２層電極ＣＣＤでは、図１１のＹ−Ｙ′方
向の断面図に示すように、電荷の転送をより確実に行う
ために、１層目の各電極１ｓｔの間の上方に又は１層目
の各電極１ｓｔの一部に重ねて２層目の電極２ｎｄを形
成することにより、両電極の端部位置が離隔することは
なかったのに対して、単層電極ＣＣＤでは電極は１層の
電極のみであり、短絡を防ぐために電極間に間隙が必要
で、この間隔が電荷の転送特性を悪化させていたためで
ある。
【０００４】次に、ポリシリコン電極３ａの間隔を更に
小さくするために、導電性がありポリシリコン電極３ａ
と接する電極層、例えば不純物をドープしたポリシリコ
ン層を堆積し、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等に
よる異方性エッチングを行い、側壁４を形成する（図８
（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参照）。この時、側壁４は
その幅がほぼ０．２μｍになるようにエッチングされる
ため、対向する側壁４の間隔はほぼ０．２μｍ以下とな
る。次に、電極絶縁膜２ｂを表面に形成した後、レジス
トを塗布しパターニングを行い第１のレジスト層５を形
成する。
小さくするために、導電性がありポリシリコン電極３ａ
と接する電極層、例えば不純物をドープしたポリシリコ
ン層を堆積し、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等に
よる異方性エッチングを行い、側壁４を形成する（図８
（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参照）。この時、側壁４は
その幅がほぼ０．２μｍになるようにエッチングされる
ため、対向する側壁４の間隔はほぼ０．２μｍ以下とな
る。次に、電極絶縁膜２ｂを表面に形成した後、レジス
トを塗布しパターニングを行い第１のレジスト層５を形
成する。
【０００５】この第１のレジスト層５の開口形状は側壁
４よりも内側に位置する端部を有しているが、移送部が
形成されている領域では十分に後退した形状となってい
る。ただし信号電荷を読み出す領域は、電極上部に端部
を位置させている。このレジストパターンをイオン注入
マスクとして、信号電荷と同一導電型の第１不純物（例
えばリン）を注入する。拡散後、第１不純物層６が得ら
れる（図９（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参照）。次に第
２のレジスト層７をパターニングで形成し、このレジス
ト層７をイオン注入マスクとして、信号電荷と逆導電型
であるｐ型の第２不純物（例えばボロン）を注入する。
拡散後、第２不純物層８が得られる（図１０（ａ），
（ｂ）、及び（ｃ）参照）。これによって、画素面下に
第１不純物層６及び第２不純物層８から成る埋め込み型
フォトダイオードが形成される。
４よりも内側に位置する端部を有しているが、移送部が
形成されている領域では十分に後退した形状となってい
る。ただし信号電荷を読み出す領域は、電極上部に端部
を位置させている。このレジストパターンをイオン注入
マスクとして、信号電荷と同一導電型の第１不純物（例
えばリン）を注入する。拡散後、第１不純物層６が得ら
れる（図９（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参照）。次に第
２のレジスト層７をパターニングで形成し、このレジス
ト層７をイオン注入マスクとして、信号電荷と逆導電型
であるｐ型の第２不純物（例えばボロン）を注入する。
拡散後、第２不純物層８が得られる（図１０（ａ），
（ｂ）、及び（ｃ）参照）。これによって、画素面下に
第１不純物層６及び第２不純物層８から成る埋め込み型
フォトダイオードが形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第１不純物層
６及び第２不純物層８を、側壁４に対してセルフアライ
ンで形成するため、両不純物層の端部は図１０の（ｂ）
に示すように一致しており、第２不純物層８が第１不純
物層６に対してふたをしたような形態となっているた
め、ポリシリコン電極３ａに電圧を印加したときの空乏
層が第１不純物６に達しにくくなる。そのため、電荷読
み出し電圧を高くする必要があった。
６及び第２不純物層８を、側壁４に対してセルフアライ
ンで形成するため、両不純物層の端部は図１０の（ｂ）
に示すように一致しており、第２不純物層８が第１不純
物層６に対してふたをしたような形態となっているた
め、ポリシリコン電極３ａに電圧を印加したときの空乏
層が第１不純物６に達しにくくなる。そのため、電荷読
み出し電圧を高くする必要があった。
【０００７】また、一般にフォトダイオードにおいて、
不純物層の接合濃度が高いと接合面の空乏層に欠陥が生
じやすくなるといわれている。この欠陥は白点キズなど
の発生原因となるため、接合濃度は低いことが望まし
い。そのため、第１不純物層６と第２不純物層８との接
合濃度を低減するために、第１不純物の注入エネルギー
を大きくすることにより（４００ＫｅＶ以上）、第１不
純物層６を深く形成することが考えられる。しかし、第
１不純物層６はゲートセルフアラインで形成されるた
め、側壁４を一体化した読み出し電極３ａと第１不純物
層６との重なり（マスク合わせ精度や加工公差を考慮し
ても約０．３μｍ以上）が必要になり、第１不純物の注
入エネルギーを４００ＫｅＶ以上とすると、第１不純物
が側壁４を突き抜けてしまい、特性が劣化するおそれが
あった。そのため、従来は上述したように第１不純物の
注入エネルギーを３００ＫｅＶ以下とする必要があり、
接合濃度を十分低くすることができず、画質の劣化を抑
えることができなかった。
不純物層の接合濃度が高いと接合面の空乏層に欠陥が生
じやすくなるといわれている。この欠陥は白点キズなど
の発生原因となるため、接合濃度は低いことが望まし
い。そのため、第１不純物層６と第２不純物層８との接
合濃度を低減するために、第１不純物の注入エネルギー
を大きくすることにより（４００ＫｅＶ以上）、第１不
純物層６を深く形成することが考えられる。しかし、第
１不純物層６はゲートセルフアラインで形成されるた
め、側壁４を一体化した読み出し電極３ａと第１不純物
層６との重なり（マスク合わせ精度や加工公差を考慮し
ても約０．３μｍ以上）が必要になり、第１不純物の注
入エネルギーを４００ＫｅＶ以上とすると、第１不純物
が側壁４を突き抜けてしまい、特性が劣化するおそれが
あった。そのため、従来は上述したように第１不純物の
注入エネルギーを３００ＫｅＶ以下とする必要があり、
接合濃度を十分低くすることができず、画質の劣化を抑
えることができなかった。
【０００８】そこで、本発明の目的は電荷読み出し電圧
を低減すると共に高品質の画像を提供しうる固体撮像装
置とその製造方法を提供することにある。
を低減すると共に高品質の画像を提供しうる固体撮像装
置とその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、半導体基板表面に第１不純物層及びこれよりも浅く
形成され、第１不純物層とは逆導電型の第２不純物層よ
りなる光電変換部と、この光電変換部に対応し、かつ平
行に配置され、周囲に側壁が形成されている単層構造の
電極を有する電荷転送部とを備え、第１不純物層が側壁
と電極との境界直下まで形成され、第２不純物層が前記
側壁の内端直下まで形成されていることを特徴とする。
は、半導体基板表面に第１不純物層及びこれよりも浅く
形成され、第１不純物層とは逆導電型の第２不純物層よ
りなる光電変換部と、この光電変換部に対応し、かつ平
行に配置され、周囲に側壁が形成されている単層構造の
電極を有する電荷転送部とを備え、第１不純物層が側壁
と電極との境界直下まで形成され、第２不純物層が前記
側壁の内端直下まで形成されていることを特徴とする。
【００１０】また本発明の固体撮像装置は、半導体基板
表面に第１不純物層及びこれよりも浅く形成され、第１
不純物層とは逆導電型の第２不純物層よりなる光電変換
部と、この光電変換部に対応し、かつ平行に配置され、
周囲に側壁が形成されている単層構造の電極を有する電
荷転送部とを備え、第１不純物層と光電変換領域を形成
する電極が同一レジストで形成され、第２不純物層が側
壁に対して自己整合で形成されていることを特徴とす
る。
表面に第１不純物層及びこれよりも浅く形成され、第１
不純物層とは逆導電型の第２不純物層よりなる光電変換
部と、この光電変換部に対応し、かつ平行に配置され、
周囲に側壁が形成されている単層構造の電極を有する電
荷転送部とを備え、第１不純物層と光電変換領域を形成
する電極が同一レジストで形成され、第２不純物層が側
壁に対して自己整合で形成されていることを特徴とす
る。
【００１１】また、本発明の固体撮像装置の製造方法
は、半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜上に電
極層を堆積するステップと、その電極層をパターニング
することにより単層電極を形成するステップと、半導体
基板上の光電変換部形成領域に信号電荷と同一導電型の
第１不純物を注入し、第１不純物層を形成するステップ
と、半導体基板上に導電性の側壁層を堆積し、異方性エ
ッチングにより単層電極の周囲に側壁を形成するステッ
プと、その側壁をイオン注入マスクとして、光電変換部
に信号電荷と逆導電型の第２不純物を注入し、第２不純
物層を第１不純物層より浅く形成するステップとを有す
る。
は、半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜上に電
極層を堆積するステップと、その電極層をパターニング
することにより単層電極を形成するステップと、半導体
基板上の光電変換部形成領域に信号電荷と同一導電型の
第１不純物を注入し、第１不純物層を形成するステップ
と、半導体基板上に導電性の側壁層を堆積し、異方性エ
ッチングにより単層電極の周囲に側壁を形成するステッ
プと、その側壁をイオン注入マスクとして、光電変換部
に信号電荷と逆導電型の第２不純物を注入し、第２不純
物層を第１不純物層より浅く形成するステップとを有す
る。
【００１２】また、本発明の固体撮像装置の製造方法
は、半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜上に電
極層を堆積するステップと、電極層上にレジストを塗布
して第１のレジスト層のパターンを形成するステップ
と、その第１のレジスト層をイオン注入マスクとして、
光電変換部形成領域に信号電荷と同一導電型の第１不純
物を注入し、第１不純物層を形成するステップと、第１
のレジスト層をエッチングマスクとして、エッチングを
行い、電極層をパターニングして光電変換領域を形成
し、第１のレジスト層を除去するステップと、第２のレ
ジスト層をエッチングマスクとして、エッチングを行
い、電極層をパターニングして単層電極を形成し、第２
のレジスト層を除去するステップと、半導体基板上に導
電性の側壁層を堆積し、異方性エッチングにより単層電
極の周囲に側壁を形成するステップと、単層電極面上に
レジストを塗布して、第３のレジスト層のパターンを形
成するステップと、その第３のレジスト層、単層電極、
及び側壁をイオン注入マスクとして、光電変換部に信号
電荷と逆導電型の第２不純物を注入し、第２不純物層を
第１不純物層より浅く形成するステップとを有する。
は、半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜上に電
極層を堆積するステップと、電極層上にレジストを塗布
して第１のレジスト層のパターンを形成するステップ
と、その第１のレジスト層をイオン注入マスクとして、
光電変換部形成領域に信号電荷と同一導電型の第１不純
物を注入し、第１不純物層を形成するステップと、第１
のレジスト層をエッチングマスクとして、エッチングを
行い、電極層をパターニングして光電変換領域を形成
し、第１のレジスト層を除去するステップと、第２のレ
ジスト層をエッチングマスクとして、エッチングを行
い、電極層をパターニングして単層電極を形成し、第２
のレジスト層を除去するステップと、半導体基板上に導
電性の側壁層を堆積し、異方性エッチングにより単層電
極の周囲に側壁を形成するステップと、単層電極面上に
レジストを塗布して、第３のレジスト層のパターンを形
成するステップと、その第３のレジスト層、単層電極、
及び側壁をイオン注入マスクとして、光電変換部に信号
電荷と逆導電型の第２不純物を注入し、第２不純物層を
第１不純物層より浅く形成するステップとを有する。
【００１３】また、本発明の固体撮像装置の製造方法
は、半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜上に電
極層を堆積するステップと、電極層上にレジストを塗布
して、第１のレジスト層のパターンを形成するステップ
と、第１のレジスト層をエッチングマスクとして光電変
換部上の電極層をエッチングによりパターニングして光
電変換領域を形成するステップと、第１のレジスト層を
イオン注入マスクとして、光電変換部形成領域に信号電
荷と同一導電型の第１不純物を注入し、第１不純物層を
形成するステップと、第２のレジスト層をエッチングマ
スクとしてエッチングを行い、電極層をパターニングと
して単層電極を形成するステップと、第２のレジスト層
を除去した後、半導体基板上に導電性の側壁層を堆積
し、エッチングにより単層電極の周囲に側壁を形成する
ステップと、単層電極面上にレジストを塗布して、第３
のレジスト層のパターンを形成するステップと、その第
３のレジスト層、単層電極、及び側壁をイオン注入マス
クとして、光電変換部に信号電荷と逆導電型の第２不純
物を注入し、第２不純物層を第１不純物層より浅く形成
するステップとを有する。
は、半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁膜上に電
極層を堆積するステップと、電極層上にレジストを塗布
して、第１のレジスト層のパターンを形成するステップ
と、第１のレジスト層をエッチングマスクとして光電変
換部上の電極層をエッチングによりパターニングして光
電変換領域を形成するステップと、第１のレジスト層を
イオン注入マスクとして、光電変換部形成領域に信号電
荷と同一導電型の第１不純物を注入し、第１不純物層を
形成するステップと、第２のレジスト層をエッチングマ
スクとしてエッチングを行い、電極層をパターニングと
して単層電極を形成するステップと、第２のレジスト層
を除去した後、半導体基板上に導電性の側壁層を堆積
し、エッチングにより単層電極の周囲に側壁を形成する
ステップと、単層電極面上にレジストを塗布して、第３
のレジスト層のパターンを形成するステップと、その第
３のレジスト層、単層電極、及び側壁をイオン注入マス
クとして、光電変換部に信号電荷と逆導電型の第２不純
物を注入し、第２不純物層を第１不純物層より浅く形成
するステップとを有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明による１つの実施の形態を
図１〜５を参照して説明する。図１〜５の各（ａ），
（ｂ）、及び（ｃ）は、それぞれ固体撮像装置の製造工
程における平面図、その平面図のＸ−Ｘ′方向の断面
図、及びＹ−Ｙ′方向の断面図である。
図１〜５を参照して説明する。図１〜５の各（ａ），
（ｂ）、及び（ｃ）は、それぞれ固体撮像装置の製造工
程における平面図、その平面図のＸ−Ｘ′方向の断面
図、及びＹ−Ｙ′方向の断面図である。
【００１５】まず、半導体基板１上に絶縁膜２ａを熱酸
化により形成し、絶縁膜２ａ上に例えばポリシリコン層
３をＣＶＤ法により堆積する（図１（ａ），（ｂ）、及
び（ｃ）参照）。次に、レジストを塗布し、これをパタ
ーニングして第１不純物に対するイオン注入マスクであ
る第１のレジスト層５を得る。次に、画素面に信号電荷
と同一導電型のｎ型不純物（例えばリン）を注入し、濃
度が約１０１６ｃｍ− ３である第１不純物層６を形成す
る（図２（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参照）。この注入
条件は、ドーズ量が約１×１０１２〜３×１０１２／ｃ
ｍ２、エネルギーが４００ＫｅＶ以上である。続いて、
第１の不純物注入レジスト層５をエッチングマスクとし
て、ポリシリコン層３を例えばＲＩＥ法によりエッチン
グしてポリシリコン電極３ａを形成する。
化により形成し、絶縁膜２ａ上に例えばポリシリコン層
３をＣＶＤ法により堆積する（図１（ａ），（ｂ）、及
び（ｃ）参照）。次に、レジストを塗布し、これをパタ
ーニングして第１不純物に対するイオン注入マスクであ
る第１のレジスト層５を得る。次に、画素面に信号電荷
と同一導電型のｎ型不純物（例えばリン）を注入し、濃
度が約１０１６ｃｍ− ３である第１不純物層６を形成す
る（図２（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参照）。この注入
条件は、ドーズ量が約１×１０１２〜３×１０１２／ｃ
ｍ２、エネルギーが４００ＫｅＶ以上である。続いて、
第１の不純物注入レジスト層５をエッチングマスクとし
て、ポリシリコン層３を例えばＲＩＥ法によりエッチン
グしてポリシリコン電極３ａを形成する。
【００１６】なお、このようなイオン注入後ポリシリコ
ン電極のパターニングを行う代わりに、先にポリシリコ
ン電極のパターニングを行った後にイオン注入を行って
もよい（図２（ｂ１）参照）。
ン電極のパターニングを行う代わりに、先にポリシリコ
ン電極のパターニングを行った後にイオン注入を行って
もよい（図２（ｂ１）参照）。
【００１７】その後、転送電極を形成するために、狭い
間隔でポリシリコン層を分離する。この時、隣り合うポ
リシリコン電極３ａの間隔は、加工限界である０．６μ
ｍ前後の大きさとしている（図３（ａ），（ｂ）、及び
（ｃ）参照）。
間隔でポリシリコン層を分離する。この時、隣り合うポ
リシリコン電極３ａの間隔は、加工限界である０．６μ
ｍ前後の大きさとしている（図３（ａ），（ｂ）、及び
（ｃ）参照）。
【００１８】次に、ポリシリコン電極３ａの間隔を更に
小さくするために、不純物をドープした導電性がありポ
リシリコン層を堆積し、ＲＩＥ法による異方性エッチン
グを行い、側壁４を形成する（図４（ａ），（ｂ）、及
び（ｃ）参照）。次に電極絶縁膜２ｂを堆積した後、ｐ
型不純物（例えばボロン）を注入するためのイオン注入
マスクとなる第２のレジスト層７をパターニングにより
得、画素面に信号電荷と逆導電型の第２不純物（ｐ型）
を注入し、濃度が約１０１９ｃｍ−３である第２不純物
層８を形成する（図５（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参
照）。この注入条件は、ドーズ量が２×１０１４／ｃｍ
２、エネルギーが約４０ＫｅＶである。なお、この第２
の不純物層は側壁部が実際のイオン注入マスクとなって
形成されることになる。
小さくするために、不純物をドープした導電性がありポ
リシリコン層を堆積し、ＲＩＥ法による異方性エッチン
グを行い、側壁４を形成する（図４（ａ），（ｂ）、及
び（ｃ）参照）。次に電極絶縁膜２ｂを堆積した後、ｐ
型不純物（例えばボロン）を注入するためのイオン注入
マスクとなる第２のレジスト層７をパターニングにより
得、画素面に信号電荷と逆導電型の第２不純物（ｐ型）
を注入し、濃度が約１０１９ｃｍ−３である第２不純物
層８を形成する（図５（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）参
照）。この注入条件は、ドーズ量が２×１０１４／ｃｍ
２、エネルギーが約４０ＫｅＶである。なお、この第２
の不純物層は側壁部が実際のイオン注入マスクとなって
形成されることになる。
【００１９】これによって、第１不純物層６及び第２不
純物層８から成る埋め込み型フォトダイオードが形成さ
れる。
純物層８から成る埋め込み型フォトダイオードが形成さ
れる。
【００２０】このように、第１の不純物の注入領域はポ
リシリコン電極３ａ端部から形成され、第２の不純物の
注入領域は、側壁４に対してセルフアラインで形成さ
れ、両者は側壁４の幅だけ離隔して形成される上、第１
不純物の注入はレジスト膜５がポリシリコン電極３ａ上
に載った状態で行われる。そのため、第１不純物の注入
エネルギーを大きくしても、ポリシリコン電極３ａを突
き抜けるおそれがなく、第１不純物層を深く形成するこ
とができる。これによって、第１及び第２不純物層の接
合濃度を低減することが可能になり、画質を向上させる
ことができる。
リシリコン電極３ａ端部から形成され、第２の不純物の
注入領域は、側壁４に対してセルフアラインで形成さ
れ、両者は側壁４の幅だけ離隔して形成される上、第１
不純物の注入はレジスト膜５がポリシリコン電極３ａ上
に載った状態で行われる。そのため、第１不純物の注入
エネルギーを大きくしても、ポリシリコン電極３ａを突
き抜けるおそれがなく、第１不純物層を深く形成するこ
とができる。これによって、第１及び第２不純物層の接
合濃度を低減することが可能になり、画質を向上させる
ことができる。
【００２１】更に、第１不純物層がポリシリコン電極３
ａと側壁４との境界直下まで形成される一方、第２不純
物層がポリシリコン電極３ａから側壁４の幅分（約０．
２μｍ）オフセットされて側壁内端直下まで形成される
ため、ポリシリコン電極３ａに印加される読み出し電圧
による空乏層が第１不純物層に達しやすくなるため、読
み出し電圧を低くすることが可能になる。
ａと側壁４との境界直下まで形成される一方、第２不純
物層がポリシリコン電極３ａから側壁４の幅分（約０．
２μｍ）オフセットされて側壁内端直下まで形成される
ため、ポリシリコン電極３ａに印加される読み出し電圧
による空乏層が第１不純物層に達しやすくなるため、読
み出し電圧を低くすることが可能になる。
【００２２】なお、本明細書では、電極をポリシリコン
として説明したが、これに限定されることはなく、例え
ばポリシリコン層の上に高融点金属層を有するいわゆる
ポリサイド構造等にも適用される。
として説明したが、これに限定されることはなく、例え
ばポリシリコン層の上に高融点金属層を有するいわゆる
ポリサイド構造等にも適用される。
【００２３】
【発明の効果】本発明の固体撮像装置とその製造方法に
よれば、電荷蓄積層を深く形成でき、白点キズなどの画
質向上が図れる上、単層電極間隔を狭める側壁を蓄積層
表面の不純物層を蓄積層端から後退させる手段に兼用す
る事で、工程数の増加なく読出し電圧の低下が図れる。
よれば、電荷蓄積層を深く形成でき、白点キズなどの画
質向上が図れる上、単層電極間隔を狭める側壁を蓄積層
表面の不純物層を蓄積層端から後退させる手段に兼用す
る事で、工程数の増加なく読出し電圧の低下が図れる。
【図１】本発明の１つの実施の形態における１工程を示
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
【図２】本発明の１つの実施の形態における１工程を示
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
【図３】本発明の１つの実施の形態における１工程を示
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
【図４】本発明の１つの実施の形態における１工程を示
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
【図５】本発明の１つの実施の形態における１工程を示
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
す平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の
断面図。
【図６】従来技術による撮像装置の１製造工程を示す平
面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断面
図。
面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断面
図。
【図７】従来技術による撮像装置の１製造工程を示す平
面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断面
図。
面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断面
図。
【図８】従来技術による撮像装置の１製造工程を示す平
面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断面
図。
面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断面
図。
【図９】従来技術による撮像装置の１製造工程を示す平
面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断面
図。
面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断面
図。
【図１０】従来技術による撮像装置の１製造工程を示す
平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断
面図。
平面図とそのＸ−Ｘ′方向の断面図とＹ−Ｙ′方向の断
面図。
【図１１】２層電極ＣＣＤ構造を説明するための断面
図。
図。
１ 半導体基板 ２ａ，２ｂ 絶縁膜 ３ ポリシリコン層 ３ａ ポリシリコン電極 ４ 側壁 ５ 第１のレジスト層 ６ 第１不純物層 ７ 第２のレジスト層 ８ 第２不純物層
Claims (5)
- 【請求項１】半導体基板表面に第１不純物層及びこれよ
りも浅く形成され、前記第１不純物層とは逆導電型の第
２不純物層よりなる光電変換部と、この光電変換部に対
応し、かつ平行に配置され、周囲に側壁が形成されてい
る単層構造の電極を有する電荷転送部とを備え、 前記第１不純物層が前記側壁と前記電極との境界直下ま
で形成され、前記第２不純物層が前記側壁の内端直下ま
で形成されていることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】半導体基板表面に第１不純物層及びこれよ
りも浅く形成され、前記第１不純物層とは逆導電型の第
２不純物層よりなる光電変換部と、この光電変換部に対
応し、かつ平行に配置され、周囲に側壁が形成されてい
る単層構造の電極を有する電荷転送部とを備え、 光電変換部を形成するレジストマスクにて前記第１不純
物層が形成され、かつ同一のレジストマスクにて光電変
換部の電極が形成され、前記第２不純物層が前記側壁に
対して自己整合で形成されていることを特徴とする固体
撮像装置。 - 【請求項３】半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁
膜上に電極層を堆積するステップと、 その電極層をパターニングすることにより単層電極を形
成するステップと、 前記半導体基板上の光電変換部形成領域に信号電荷と同
一導電型の第１不純物を注入し、第１不純物層を形成す
るステップと、 前記半導体基板上に導電性の側壁層を堆積し、異方性エ
ッチングにより前記単層電極の周囲に側壁を形成するス
テップと、 その側壁をイオン注入マスクとして、前記光電変換部に
信号電荷と逆導電型の第２不純物を注入し、第２不純物
層を前記第１不純物層より浅く形成するステップとを有
する固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項４】半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁
膜上に電極層を堆積するステップと、 前記電極層上にレジストを塗布して第１のレジスト層の
パターンを形成するステップと、 その第１のレジスト層をイオン注入マスクとして、光電
変換部形成領域に信号電荷と同一導電型の第１不純物を
注入し、第１不純物層を形成するステップと、 前記第１のレジスト層をエッチングマスクとして、エッ
チングを行い、前記電極層をパターニングして光電変換
領域を形成し、前記第１のレジスト層を除去するステッ
プと、 第２のレジスト層をエッチングマスクとして、エッチン
グを行い、前記電極層をパターニングして単層電極を形
成し、前記第２のレジスト層を除去するステップと、 前記半導体基板上に導電性の側壁層を堆積し、異方性エ
ッチングにより前記単層電極の周囲に側壁を形成するス
テップと、 前記単層電極面上にレジストを塗布して、第３のレジス
ト層のパターンを形成するステップと、 その第３のレジスト層、前記単層電極、及び前記側壁を
イオン注入マスクとして、前記光電変換部に信号電荷と
逆導電型の第２不純物を注入し、第２不純物層を前記第
１不純物層より浅く形成するステップとを有する固体撮
像装置の製造方法。 - 【請求項５】半導体基板上に絶縁膜を形成し、その絶縁
膜上に電極層を堆積するステップと、 前記電極層上にレジストを塗布して、第１のレジスト層
のパターンを形成するステップと、 前記第１のレジスト層をエッチングマスクとして光電変
換部上の電極層をエッチングによりパターニングして光
電変換領域を形成するステップと、 前記第１のレジスト層をイオン注入マスクとして、光電
変換部形成領域に信号電荷と同一導電型の第１不純物を
注入し、第１不純物層を形成するステップと、 第２のレジスト層をエッチングマスクとしてエッチング
を行い、前記電極層をパターニングとして単層電極を形
成するステップと、 前記第２のレジスト層を除去した後、前記半導体基板上
に導電性の側壁層を堆積し、エッチングにより前記単層
電極の周囲に側壁を形成するステップと、 前記単層電極面上にレジストを塗布して、第３のレジス
ト層のパターンを形成するステップと、 その第３のレジスト層、前記単層電極、及び前記側壁を
イオン注入マスクとして、前記光電変換部に信号電荷と
逆導電型の第２不純物を注入し、第２不純物層を前記第
１不純物層より浅く形成するステップとを有する固体撮
像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7214841A JPH0964333A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 固体撮像装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7214841A JPH0964333A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 固体撮像装置とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964333A true JPH0964333A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16662435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7214841A Pending JPH0964333A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 固体撮像装置とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0964333A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6606124B1 (en) | 1998-05-20 | 2003-08-12 | Nec Electronics Corporation | Solid-state imaging device with photoelectric conversion portions in an array and manufacturing method thereof |
| JP2006253478A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP7214841A patent/JPH0964333A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6606124B1 (en) | 1998-05-20 | 2003-08-12 | Nec Electronics Corporation | Solid-state imaging device with photoelectric conversion portions in an array and manufacturing method thereof |
| JP2006253478A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子およびその製造方法 |
| JP4705791B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2011-06-22 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
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