JPH11284167A - Semiconductor device, its manufacture, and solid-state imaging device - Google Patents

Semiconductor device, its manufacture, and solid-state imaging device

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JPH11284167A
JPH11284167A JP10087384A JP8738498A JPH11284167A JP H11284167 A JPH11284167 A JP H11284167A JP 10087384 A JP10087384 A JP 10087384A JP 8738498 A JP8738498 A JP 8738498A JP H11284167 A JPH11284167 A JP H11284167A
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conductive
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gate electrode
semiconductor substrate
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久典 井原
Ikuko Inoue
郁子 井上
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浩史 山下
Nobuo Nakamura
信男 中村
Tetsuya Yamaguchi
鉄也 山口
Hidetoshi Nozaki
秀俊 野崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cancel the stress of a side wall spacer required in a process for LDD structure formation when an MOS transistor of LDD structure is formed. SOLUTION: On a semiconductor substrate(Sub) comprising a first conductivity, a second conductivity region for a source region and drain region of polarity different from the semiconductor substrate is formed, a gate electrode G is formed in the region bridging the second conductive region for the source region on the semiconductor substrate and that for the drain region, a side wall spacer(Sws) is formed beside the gate electrode G, the impurity or second conductivity is injected in the second conductivity region to form a high-concentration impurity region in the second conductivity region, and a low-concentration impurity region extending from the high-concentration impurity region toward a channel region is formed under the Sws, which constitutes an MOS transistor of LDD structure for a semiconductor device. Here, the Sws is formed of polycrystal silicon.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、MOS固体撮像装
置およびその製造方法に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a MOS solid-state imaging device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】MOS型個体撮像素子(MOSイメージ
センサ)は、微細化が可能であり、また、単一電源で駆
動できる、撮像部や周辺回路を含め、全てをMOSプロ
セスで作製できて、1つの集積回路としてチップを構成
できるなどの利点から、近年、注目を集めている。
2. Description of the Related Art A MOS type solid-state imaging device (MOS image sensor) can be miniaturized and can be driven by a single power supply. In recent years, it has attracted attention because of its advantages such as being able to constitute a chip as one integrated circuit.

【0003】そして、画素の内部に増幅機能を有する増
幅型MOSイメージセンサに関する数々の技術が提案さ
れており、かかる増幅型MOSセンサは、高画質の追求
に応えるための画素数の増加やイメージサイズの縮小に
よる画素サイズの縮小に適したものとして期待されてい
る。
[0003] A number of techniques have been proposed for an amplifying MOS image sensor having an amplifying function inside a pixel. Such an amplifying MOS sensor requires an increase in the number of pixels and an image size in order to respond to the pursuit of high image quality. Is expected to be suitable for the reduction of the pixel size by the reduction of the pixel size.

【0004】増幅型MOSイメージセンサは、特に、C
CDイメージセンサに比べて低消費電力で、センサ部分
と同じCMOSプロセスを使う他の周辺回路との統合が
容易であることからも非常に期待されている。
[0004] Amplifying MOS image sensors are particularly suitable for C
It is highly expected that power consumption is lower than that of a CD image sensor, and integration with other peripheral circuits using the same CMOS process as the sensor portion is easy.

【0005】ここで、図9に従来技術に係る増幅型MO
Sイメージセンサの概略的なデバイス構造を示す。すな
わち、図は各画素を構成するセル部分を拡大した平面図
であり、図に示すように、各画素を構成するセルは、同
一半導体基板Sub上に、光電変換素子PDとトランジ
スタTr1,Tr2,〜とが並設された構成がとられて
いる。そして、光電変換素子PDによる光電変換により
発生した信号電荷で信号電荷蓄積部を構成するトランジ
スタTr1に電位を与え、その電位により画素内部の増
幅トランジスタTr2を変調することで画素内部に増幅
機能を持たせている。そして、増幅トランジスタTr2
で増幅した信号は水平アドレス線Lhを介して読み出さ
れ、その画素での画像信号となる。セルは複数個がマト
リックス状(行列2次元状)に整然と配列されて構成さ
れる。
FIG. 9 shows an amplification type MO according to the prior art.
1 shows a schematic device structure of an S image sensor. That is, the drawing is an enlarged plan view of a cell portion forming each pixel. As shown in the drawing, the cells forming each pixel are formed on the same semiconductor substrate Sub by the photoelectric conversion element PD and the transistors Tr1, Tr2, Tr2. And are arranged side by side. The signal charge generated by the photoelectric conversion by the photoelectric conversion element PD gives a potential to the transistor Tr1 constituting the signal charge storage unit, and modulates the amplifying transistor Tr2 inside the pixel by the potential to have an amplifying function inside the pixel. I'm making it. Then, the amplification transistor Tr2
The signal amplified in is read out via the horizontal address line Lh, and becomes an image signal at the pixel. A plurality of cells are arranged in a matrix (two-dimensional matrix).

【0006】ところが、この種のイメージセンサにあっ
ては、次のような問題があった。すなわち、この種の増
幅型MOSイメージセンサにおける1つの付加価値を増
す技術的トレンドは、画素数を増やすことによって高精
細画質を得るための高精細化であり、従って、画素の微
細化である。
However, this type of image sensor has the following problems. In other words, one technical trend that increases the added value of this type of amplifying MOS image sensor is to increase the number of pixels to obtain high definition image quality, and thus to reduce the size of pixels.

【0007】しかし、この増幅型MOSイメージセンサ
の高精細化を実現するためには、光電変換素子であるホ
トダイオードの微細化、すなわち、画素を構成するホト
ダイオードを小さくするばかりでなく、その周辺の回路
を構成しているMOSトランジスタ自体も小さくしなけ
れば、増幅型MOSイメージセンサの高精細化は実現さ
れない。MOSトランジスタに関して述べると、サイズ
が小さくなっても、元のサイズのトランジスタと同様な
特性を得るためには、ドレイン領域の不純物分布を低濃
度化するLDD(lightly doped drain )構造がMOS
トランジスタに対して必要になることが、知られてい
る。
However, in order to realize a high definition of the amplification type MOS image sensor, not only miniaturization of a photodiode as a photoelectric conversion element, that is, reduction of a photodiode constituting a pixel, but also peripheral circuits around the pixel are required. Unless the MOS transistor itself is also made small, high-resolution amplification type MOS image sensors cannot be realized. Regarding the MOS transistor, even if the size is reduced, in order to obtain the same characteristics as the transistor of the original size, an LDD (lightly doped drain) structure for lowering the impurity distribution in the drain region has a MOS structure.
It is known that it is necessary for transistors.

【0008】ここで、高精細化が進む以前に採用された
LDD構造を持たない従来のMOSトランジスタTrお
よびホトダイオードPDの構造を図10(a)に、ま
た、高精細化がある程度進んでLDD構造を取り入れた
従来のMOSトランジスタTrおよびホトダイオードP
Dの構造を図10(b)に示す。
FIG. 10A shows the structure of a conventional MOS transistor Tr and photodiode PD which do not have the LDD structure employed before the advance of the high definition. FIG. MOS transistor Tr and photodiode P
The structure of D is shown in FIG.

【0009】すなわち、前者はp型半導体基板Subに
ホトダイオードPDを構成するn+領域を形成し、ま
た、ホトダイオードPDのn+ 領域から少し離してn+
領域を形成してMOSトランジスタTrのドレインDと
し、ホトダイオードPDのn+層をソースSとし、絶縁
層を介してこれらの間にゲート電極Gを形成してとMO
SトランジスタTrを得る。ホトダイオードPDの発生
した電荷は、ゲート電極G下のチャネル領域を通ってド
レインS側に流れることになるが、画素を微細化するこ
とによりこの電荷はソースS‐ドレインD間の下部領域
すなわち、半導体基板Sub側により近い部分を通り抜
けてリークするようになるので、これを抑制するため
に、各n+ 領域の外側にn型不純物濃度の低いn- 領域
を形成する。これが図10(a)に示した構造である。
That is, in the former, an n + region forming the photodiode PD is formed in the p-type semiconductor substrate Sub, and the n + region is slightly separated from the n + region of the photodiode PD.
A region is formed to serve as the drain D of the MOS transistor Tr, the n + layer of the photodiode PD serves as the source S, and a gate electrode G is formed therebetween through an insulating layer.
An S transistor Tr is obtained. The charge generated by the photodiode PD flows to the drain S side through the channel region below the gate electrode G. By miniaturizing the pixel, the charge is reduced to a lower region between the source S and the drain D, that is, the semiconductor. Leakage occurs through a portion closer to the substrate Sub side. To suppress this, an n- region having a low n-type impurity concentration is formed outside each n + region. This is the structure shown in FIG.

【0010】しかし、この構造は微細化を目指す場合で
の増幅型MOSイメージセンサには、適用しても特性向
上やリーク抑制に対する効果がない。また、後者は、p
型半導体基板SubにホトダイオードPDを構成するn
+ 領域を形成し、また、ホトダイオードPDのn+ 領域
から少し離してn+ 領域を形成してMOSトランジスタ
TrのドレインDとし、ホトダイオードPDのn+ 層を
ソースSとし、絶縁層を介してこれらの間にゲート電極
Gを形成してとMOSトランジスタTrを得る。ホトダ
イオードPDの発生した電荷は、MOSトランジスタの
ゲート電極Gに電圧を加えることで、ゲート電極G下の
チャネル領域を通ってドレインS側に流れることになる
が、画素を微細化することによりこの電荷はゲート電極
Gによる制御とは無関係にソースS‐ドレインD間の下
部領域すなわち、半導体基板Sub側により近い部分を
通り抜けてリークするようになるので、これを抑制する
ために、チャネル領域における各n+ 領域の外側、ゲー
ト電極G下にn型不純物濃度の低いn- 領域を形成す
る。このn- 領域は最初に半導体基板Subに作り込ん
でおき、後からn型不純物を注入してn+ 領域を形成す
るため、マスクを用意するが、これがSiNによるゲー
ト電極G脇のウオールスペーサである。このスペーサ上
方からn型不純物をイオン注入することでn+領域を形
成し、結果としてn+領域の上部チャネル領域対向部分
に突き出すかたちでn- 領域が形成されることになる。
これが図10(b)に示したLDD構造である。
However, even if this structure is applied to an amplification type MOS image sensor in the case of miniaturization, it has no effect on improving characteristics and suppressing leakage. In the latter case, p
Constituting the photodiode PD on the semiconductor substrate Sub
+ Region is formed, and an n + region is formed slightly apart from the n + region of the photodiode PD to serve as the drain D of the MOS transistor Tr. The n + layer of the photodiode PD serves as the source S. Then, a gate electrode G is formed, and a MOS transistor Tr is obtained. The electric charge generated by the photodiode PD flows to the drain S side through a channel region below the gate electrode G by applying a voltage to the gate electrode G of the MOS transistor. Leaks through a lower region between the source S and the drain D irrespective of the control by the gate electrode G, that is, a portion closer to the semiconductor substrate Sub side. An n- region having a low n-type impurity concentration is formed outside the + region and below the gate electrode G. This n− region is first formed in the semiconductor substrate Sub, and a mask is prepared for forming an n + region by implanting n-type impurities later. This is a wall spacer made of SiN beside the gate electrode G. is there. An n + region is formed by ion-implanting an n-type impurity from above the spacer, and as a result, an n- region is formed so as to protrude toward the upper channel region opposing portion of the n + region.
This is the LDD structure shown in FIG.

【0011】このLDD構造によれば、ホトダイオード
PDで発生した電荷は、ゲート電極Gに電圧を与えるこ
とによってホトダイオードPD側におけるn- 領域から
ゲート電極G下のチャネル領域を通り、ドレインD側の
n- 領域へ入り、更にドレインDのn+ 領域へと流れる
ことになり、ソースS‐ドレインD間でこれらを構成す
るn+ 領域下部を直接抜けて通るリーク現象が生じなく
なる。
According to this LDD structure, the electric charge generated in the photodiode PD passes through the channel region under the gate electrode G from the n − region on the photodiode PD side by applying a voltage to the gate electrode G, and the charge on the drain D side. -It flows into the n + region of the drain D and further flows into the n + region of the drain D, so that a leak phenomenon that directly passes through the lower part of the n + region constituting these between the source S and the drain D does not occur.

【0012】従って、この構造は微細化を目指す場合で
の増幅型MOSイメージセンサに適用して、その特性向
上やリーク抑制に対する効果が期待できる。次に、従来
のLDD構造を作製するための工程を、図11に示す簡
単なプロセスフローを参照して説明する。図11(a)
に示すように、ゲート電極を形成した後、n- 層形成の
ためにのイオン打ち込みを行い、次に図11(b)に示
すように、例えば、200〜500[nm]程度のSi
Nの絶縁膜を堆積する。この堆積膜厚は、ゲート電極の
厚みに伴って変わり、一般的にはゲート電極の厚み以上
に設定される。
Therefore, this structure can be applied to an amplification type MOS image sensor in the case of miniaturization, and the effect of improving the characteristics and suppressing leakage can be expected. Next, steps for fabricating a conventional LDD structure will be described with reference to a simple process flow shown in FIG. FIG. 11 (a)
As shown in FIG. 11, after forming a gate electrode, ion implantation for forming an n @-layer is performed, and then, as shown in FIG.
An N insulating film is deposited. This deposited film thickness changes with the thickness of the gate electrode, and is generally set to be equal to or larger than the thickness of the gate electrode.

【0013】この後、REIによる異方性エッチングに
よってこの絶縁膜をエッチングすると、ゲート電極の側
面部のみに絶縁膜が残存する(図11(c))。このS
iNの絶縁膜がオフセット領域を形成するためのサイド
ウオールスペーサとなる。サイドウオールスペーサを形
成した後は、図11(d)に示すように、従来型構造の
MOSトランジスタ作成と同じようにイオン打ち込みに
よってn+ 層を形成する。LDD構造の場合には、n-
層形成にはリン(P)、n+ 層形成には、批素(As)
のイオン打ち込みが通常よく用いられるが、同種の元素
を用いても構わない。
Thereafter, when this insulating film is etched by anisotropic etching using REI, the insulating film remains only on the side surface of the gate electrode (FIG. 11C). This S
The iN insulating film serves as a sidewall spacer for forming an offset region. After the formation of the sidewall spacers, as shown in FIG. 11D, an n @ + layer is formed by ion implantation as in the case of the conventional MOS transistor. In the case of the LDD structure, n-
Phosphorus (P) for layer formation, Critical (As) for n + layer formation
Is usually used, but the same kind of element may be used.

【0014】このようにして、LDD構造のMOSトラ
ンジスタを形成するが、しかし、このような従来型LD
D構造を高精細化した増幅型MOSイメージセンサに採
用しようとしても、大きな問題に突き当たる。
In this manner, a MOS transistor having an LDD structure is formed.
Attempting to adopt it in an amplification type MOS image sensor having a D-structure with a high definition leads to a serious problem.

【0015】すなわち、LDD構造を採用するには工程
上、どうしてもサイドウオールスペーサを形成すること
となり、このサイドウオールスペーサがSiNで構成さ
れることから、Si半導体基板との熱膨張率の違いによ
り、Si半導体基板に応力を与えてしまうことになる。
そして、MOSイメージセンサはセルが非常に微細なる
が故に、微細な素子に過大な応力がかかることから、随
所にクラック(割れ)が生じるなど画像センサにとって
致命的な白傷が多発してしまうという問題があった。
That is, in order to adopt the LDD structure, sidewall spacers are inevitably formed in the process, and since the sidewall spacers are made of SiN, the difference in thermal expansion coefficient from the Si semiconductor substrate causes This will give stress to the Si semiconductor substrate.
In addition, since the MOS image sensor has a very fine cell, an excessive stress is applied to the fine element, and many fatal white flaws such as cracks occur in the image sensor. There was a problem.

【0016】そして、LDD構造が採用できないと、素
子が微細なだけに、ホトダイオードPDのリーク電流が
増加することが避けられず、これが為にダイナミックレ
ンジが低くなってしまう。
If the LDD structure cannot be adopted, it is inevitable that the leak current of the photodiode PD will increase due to the small size of the element, and this will lower the dynamic range.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のM
OS型固体撮像装置においては、ホトダイオードとMO
Sトランジスタをセル内に配置するが、微細化の影響な
く元の性能を発揮させるためには、MOSトランジスタ
はLDD構造を採用することが好ましい。しかし、隣接
配置する回路構成を採用するが、ホトダイオードのリー
クを抑えるために、LDD構造をサイドウオールスペー
サをSiN(窒化シリコン)で形成するため、半導体基
板Subの熱膨張率が大きく異なることから、微細化し
た場合に、材料の熱応力の発生により随所にクラック
(割れ)が生じるなど画像センサにとって致命的な白傷
が多発してしまうという問題があった。
As described above, the conventional M
In an OS-type solid-state imaging device, a photodiode and an MO
Although the S transistor is arranged in the cell, the MOS transistor preferably employs the LDD structure in order to exhibit the original performance without being affected by miniaturization. However, although an adjacent circuit configuration is adopted, the LDD structure is formed of SiN (silicon nitride) for the LDD structure in order to suppress the leakage of the photodiode. Therefore, the coefficient of thermal expansion of the semiconductor substrate Sub is greatly different. In the case of miniaturization, there has been a problem that many fatal white flaws occur for the image sensor, for example, cracks occur everywhere due to generation of thermal stress of the material.

【0018】従って、これを改善してLDD構造が採用
できるようして、MOSイメージセンサの一層の微細化
を促進することができる技術の開発が嘱望されている。
そこで、この発明の目的とするところは、LDD構造を
高精細のMOS型固体撮像装置に採用することができ、
ダイナミックレンジの広い、かつ白傷の心配の無い高画
質高精細なMOS型固体撮像装置およびその製造方法を
提供することにある。
Therefore, there is a demand for the development of a technology capable of improving this and adopting the LDD structure to promote further miniaturization of the MOS image sensor.
Therefore, an object of the present invention is to adopt the LDD structure to a high-resolution MOS solid-state imaging device,
It is an object of the present invention to provide a high-quality and high-definition MOS solid-state imaging device having a wide dynamic range and having no fear of white scratches and a method of manufacturing the same.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成する。すなわち、本発明は
第1に、LDD構造のMOSトランジスタではあるが、
ゲートのサイドウオールスペーサの材料をSiN(窒化
シリコン)から、Poly‐Si(多結晶シリコン)に変更
した。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, although the present invention is firstly a MOS transistor having an LDD structure,
The material of the gate sidewall spacer was changed from SiN (silicon nitride) to Poly-Si (polycrystalline silicon).

【0020】また、第2には、LDD構造のMOSトラ
ンジスタではあるが、ゲート電極にサイドウオールスペ
ーサが残らないMOSトランジスタの構成を採用した。
また、前述に関連して、画素に係るところの部分のMO
Sトランジスタにおいて、ゲートにサイドウオールスペ
ーサが残らないMOSトランジスタの構成を採用した。
Secondly, a MOS transistor having an LDD structure, which has no sidewall spacer remaining on the gate electrode, is employed.
Also, in connection with the above, the MO of the portion related to the pixel is
In the S transistor, a MOS transistor configuration in which a sidewall spacer does not remain at the gate was employed.

【0021】上述の構造を持つ本発明によれば、サイド
ウオールスペーサをPoly‐Siにすることにより、サイ
ドウオールスペーサによる応力の発生が抑えられる。ま
た、トランジスタのゲート電極にサイドウオールスペー
サがない構造にした場合には、ホトダイオード部分で
の、サイドウオールスペーサによる応力が発生しないと
いうメリットがある。
According to the present invention having the above-described structure, the generation of stress due to the sidewall spacer can be suppressed by using Poly-Si for the sidewall spacer. Further, in the case where the structure is such that the sidewall spacer is not provided in the gate electrode of the transistor, there is an advantage that stress due to the sidewall spacer is not generated in the photodiode portion.

【0022】これらの応力の低減や解消は、イオンイン
プランテーションによりホトダイオード部分のシリコン
の転位発生の限界応力が下がっていることから、ホトダ
イオードでの微小欠陥の発生を解消することにつなが
る。この点では、良く知られている固体撮像装置である
CCDイメージングデバイスでは、ホトダイオード部は
厚い酸化膜の下に形成されているので、上記のような応
力の影響を受けることは無かった。
The reduction or elimination of these stresses leads to the elimination of microdefects in the photodiode because the limit stress for the generation of silicon dislocations in the photodiode is reduced by ion implantation. In this regard, in the CCD imaging device which is a well-known solid-state imaging device, the photodiode portion is formed under the thick oxide film, and thus is not affected by the above-described stress.

【0023】しかし、増幅型MOSセンサの場合、MO
Sトランジスタがホトダイオードに隣接して存在し、ホ
トダイオード上の酸化膜の厚みがゲートの酸化膜程度で
あるために、増幅型MOSイメージセンサは、サイドウ
オールスペーサによる応力の影響を受け易い。
However, in the case of the amplification type MOS sensor, the MO
Since the S-transistor exists adjacent to the photodiode and the thickness of the oxide film on the photodiode is about the same as the oxide film of the gate, the amplification type MOS image sensor is easily affected by the stress due to the sidewall spacer.

【0024】この点、上述した問題点とそれを解決する
本発明は、増幅型MOSイメージセンサ特有のものと言
える。そして、上述したホトダイオードPD部分での微
小な欠陥の低減や撲減は、ホトダイオードPDのリーク
電流を低く抑圧することに効果があり、画像としては高
いダイナミックレンジの達成につながる。また、さらに
は、サイドウオールをなくす手段を用いることは、ゲー
トの寄生容量を下げることにつながることから、感度が
上昇するというメリットももたらす。
In this regard, the above-mentioned problems and the present invention for solving the problems can be said to be unique to the amplification type MOS image sensor. The reduction or elimination of minute defects in the photodiode PD described above is effective in suppressing the leakage current of the photodiode PD to a low level, thereby achieving a high dynamic range as an image. Further, the use of the means for eliminating the sidewall leads to a reduction in the parasitic capacitance of the gate, so that there is a merit that the sensitivity is increased.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図1は、本発明の一例としての実施形態
に係る増幅型固体撮像装置(増幅型MOSイメージセン
サ)の単位セルの構成を示す図である。なお、図1にお
いては、3単位セルの構成を示しており、1画素1単位
セル構成のMOS型固体撮像装置である。尚、同図にお
いては、3つの単位セルのみを示しているが、本実施の
形態のMOS型固体撮像装置の単位セルは多数、例え
ば、何万、何十万というオーダのものを2次元状に整然
と配置させて構成しているものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a unit cell of an amplification type solid-state imaging device (amplification type MOS image sensor) according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a configuration of three unit cells, which is a MOS solid-state imaging device having one pixel and one unit cell. Although only three unit cells are shown in the figure, a large number of unit cells of the MOS type solid-state imaging device of the present embodiment, for example, those of the order of tens or hundreds of thousands It is assumed that they are arranged in an orderly manner.

【0026】図1において、1は信号線、10a、10
b、10cはそれぞれ単位セルである。図1に示すよう
に、例えば、単位セル10aは、光を電荷に変換するホ
トダイオード5、このホトダイオード5に蓄積された電
荷を図示しない検出部に読み出すための読み出しトラン
ジスタ8、信号電荷を読み出すラインを選択するアドレ
ス容量9、ホトダイオード5の検出信号を増幅して信号
線1に出力する増幅トランジスタ4、検出部に蓄積され
た電荷をリセットするリセットトランジスタ6からな
る。
In FIG. 1, 1 is a signal line, 10a, 10a
b and 10c are unit cells, respectively. As shown in FIG. 1, for example, the unit cell 10a includes a photodiode 5 for converting light into a charge, a read transistor 8 for reading the charge stored in the photodiode 5 to a detection unit (not shown), and a line for reading a signal charge. It comprises an address capacitor 9 to be selected, an amplifying transistor 4 for amplifying the detection signal of the photodiode 5 and outputting it to the signal line 1, and a reset transistor 6 for resetting the electric charge accumulated in the detecting section.

【0027】ここで示したトランジスタ4,6,8がM
OSトランジスタによって構成される。また、単位セル
10aについて説明したが、他の単位セル10b,10
c…についても同様な構成が採用されている。
The transistors 4, 6, and 8 shown here have M
It is composed of an OS transistor. Although the unit cell 10a has been described, the other unit cells 10b, 10b
The same configuration is adopted for c.

【0028】本実施形態の発明に於いては、MOSトラ
ンジスタ4,6,8はLDD構造であり、ゲート電極に
はサイドウオールスペーサSwsが形成されているが、
ゲート電極のサイドウオールスペーサには材料としてPo
ly‐Si(多結晶シリコン)を用いるようにした。つま
り、従来のSiNによるサイドウオールスペーサに替え
て、Poly‐Siによるサイドウオールスペーサとした。
In the present embodiment, the MOS transistors 4, 6, and 8 have the LDD structure, and the gate electrode has the sidewall spacer Sws formed therein.
Po is used as a material for the side wall spacer of the gate electrode.
ly-Si (polycrystalline silicon) was used. That is, a sidewall spacer made of Poly-Si was used instead of the conventional sidewall spacer made of SiN.

【0029】Poly‐Siは単位セル10a,10b,1
0c… を作り込んでいるSi半導体基板と熱膨張率が
ほぼ同じであり、MOSイメージセンサの製造プロセス
において熱を加えたり、冷却しても半導体基板にはサイ
ドウオールスペーサSwsによる応力がかからない。
Poly-Si is composed of unit cells 10a, 10b, 1
0c... Are substantially the same as the thermal expansion coefficient of the Si semiconductor substrate, and no stress is applied to the semiconductor substrate by the sidewall spacer Sws even if heat is applied or cooled in the manufacturing process of the MOS image sensor.

【0030】次に、ゲート電極にPoly‐Siのサイドウ
オールスペーサSwsを形成したLDD構造のMOSト
ランジスタを作製するためのプロセスフローを図2を参
照して説明する。
Next, a process flow for fabricating an MOS transistor having an LDD structure in which a Poly-Si sidewall spacer Sws is formed on a gate electrode will be described with reference to FIG.

【0031】例えば、Siによる第1導電性の半導体基
板、例えば、Siによるp型半導体基板Sub上にゲー
ト電極Gを形成した後、ソースS、ドレインDとなる第
2導電性領域としてのn- 層形成のためのイオン打ち込
みを行い(図2の(a))、その後、半導体基板Sub
上に200〜500[nm]程度のPoly‐Si膜を堆積
する(図2の(b))。
For example, after a gate electrode G is formed on a first conductive semiconductor substrate made of Si, for example, a p-type semiconductor substrate Sub made of Si, n− as a second conductive region serving as a source S and a drain D is formed. Ion implantation for forming a layer is performed (FIG. 2A), and thereafter, the semiconductor substrate Sub
A Poly-Si film of about 200 to 500 [nm] is deposited thereon (FIG. 2B).

【0032】そして、REIによる異方性エッチングに
よってこのPoly‐Si膜をエッチングすると、ゲー
ト電極Gの側面部のみにP0LY‐Si膜が残留する(図2
の(c))。この残留Poly‐Si膜がオフセット領域を
形成するためのサイドウオールスペーサSwsとなる。
サイドウオールスペーサSwsを形成した後は、従来型
構造MOSトランジスタと同じようにイオン打ち込みに
よってn+ 層を形成する(図2の(d))。
Then, when this Poly-Si film is etched by anisotropic etching by REI, the POLY-Si film remains only on the side surface of the gate electrode G (FIG. 2).
(C)). This remaining Poly-Si film becomes a sidewall spacer Sws for forming an offset region.
After the formation of the sidewall spacer Sws, an n @ + layer is formed by ion implantation in the same manner as in the conventional structure MOS transistor (FIG. 2D).

【0033】このLDD構造の場合にも、n- 層形成に
はリン、n+ 層形成には、批素のイオン打ち込みが通常
よく用いられるが、同種の元素を用いても構わない。上
述のプロセスにより、作製された本発明の増幅型MOS
イメージセンサのホトダイオード5と読み出しトランジ
スタ8を含む構造を図3,図4に示す。図3は、読み出
しトランジスタ(Tr)8の下にLDD構造が存在する
場合の例であり、図4は読み出しトランジスタ(Tr)
8の下にLDD構造が存在しない場合の例である。ホト
ダイオードの伸びたLDD構造は、ホトダイオードの駆
動電圧等に関連して適宜形成される。
In the case of this LDD structure as well, phosphorus is usually used for forming the n− layer and ion implantation of criterion is usually used for forming the n + layer, but the same kind of element may be used. The amplifying MOS of the present invention manufactured by the above process
3 and 4 show a structure including the photodiode 5 and the readout transistor 8 of the image sensor. FIG. 3 shows an example in which an LDD structure exists below the read transistor (Tr) 8, and FIG.
This is an example in the case where no LDD structure exists below the reference numeral 8. The extended LDD structure of the photodiode is appropriately formed in relation to the drive voltage of the photodiode.

【0034】次に、ゲート電極Gにサイドウオールスペ
ーサSwsが残らないMOSトランジスタを作製するた
めの簡単なプロセスフローを図5に示す。図5(a)に
示すように、ゲート電極Gを形成した後、n- 層形成の
ためにのイオン打ち込みを行い、その後、図5(b)に
示すように、半導体基板Sub上に200〜500[n
m]程度の膜厚のPoly‐Si膜を堆積する。
Next, FIG. 5 shows a simple process flow for fabricating a MOS transistor in which the sidewall spacer Sws does not remain on the gate electrode G. After forming the gate electrode G as shown in FIG. 5A, ion implantation for forming an n @-layer is performed, and thereafter, as shown in FIG. 500 [n
[m] is deposited.

【0035】そして、図5(c)に示すように、反応性
イオンエッチング(RIE)法による異方性エッチング
によってこのPoly‐Si膜をエッチングすると、ゲ
ート電極Gの側面部のみにPoly‐Si膜が残こる。そし
て、このP0LY‐Si膜がオフセット領域を形成するため
のサイドウオールスペーサSwsとなる。
Then, as shown in FIG. 5C, when this Poly-Si film is etched by anisotropic etching by reactive ion etching (RIE), the Poly-Si film is formed only on the side surface of the gate electrode G. Remains. Then, this P0LY-Si film becomes a sidewall spacer Sws for forming an offset region.

【0036】サイドウオールスペーサSwsを形成した
後は、従来型構造MOSトランジスタと同じようにイオ
ン打ち込みによってn+層を形成する(図5(d))。こ
の後、CDE(ケミカル・ドライ・エッチング)法を用
いてサイドウオールスペースSwsのPoly‐Siを取り
除く(図5(e))。この図5(e)の工程があること
が、先の工程とは異なる。
After the formation of the sidewall spacer Sws, an n + layer is formed by ion implantation in the same manner as in the conventional MOS transistor (FIG. 5D). Thereafter, Poly-Si in the sidewall space Sws is removed by using a CDE (Chemical Dry Etching) method (FIG. 5E). The presence of the step of FIG. 5E is different from the previous step.

【0037】このLDD構造の場合にも、n- 層形成に
はリン、n+ 層形成には、批素のイオン打ち込みが通常
よく用いられるが、同種の元素を用いても構わない。上
述のプロセスにより作製された本発明の増幅型MOSセ
ンサのホトダイオードと読み出しトランジスタを含む構
造を図6に示す。図6は、読み出しトランジスタの下に
LDD構造が存在するが、ホトダイオードPDのn+ 層
がゲート電極Gのチャネル領域側に伸びたLDD構造
は、ホトダイオードPDの駆動電圧等に関連して適宜に
形成される。また、単位セル内のnパターン上でも本発
明の効果を得る事が出来る。
In the case of this LDD structure, phosphorus is usually used for forming the n− layer and ion implantation of criterion is usually used for forming the n + layer. However, the same kind of element may be used. FIG. 6 shows a structure including a photodiode and a readout transistor of the amplification type MOS sensor of the present invention manufactured by the above-described process. FIG. 6 shows that the LDD structure exists below the read transistor, but the LDD structure in which the n + layer of the photodiode PD extends toward the channel region of the gate electrode G is appropriately formed in relation to the drive voltage of the photodiode PD. Is done. Further, the effects of the present invention can be obtained even on n patterns in a unit cell.

【0038】図1に示した単位セルを用いて実施例を説
明する。図1で示すように、1画素内ではリセットトラ
ンジスタ6aのゲート幅が小さい。この場合、リセットト
ランジスタ6におけるトランジスタ特性を他の単位セル
内のトランジスタと同じ特性にするにはリセットトラン
ジスタ6にのみ、LDDの構造が必要であり、このトラ
ンジスタ6のゲート電極Gに、サイドウオールスペーサ
Swsが必要になる。
An embodiment will be described with reference to the unit cell shown in FIG. As shown in FIG. 1, the gate width of the reset transistor 6a is small within one pixel. In this case, in order to make the transistor characteristics of the reset transistor 6 the same as those of the transistors in the other unit cells, only the reset transistor 6 needs an LDD structure, and the gate electrode G of the transistor 6 has a sidewall spacer. Sws is required.

【0039】このような構造のセルを実現するための工
程を次に示す。ゲート電極Gを形成した後、n- 層形成
のためにのイオン打ち込みを行い、その後、200〜5
00[nm]程度の膜厚保のSiN膜またはPoly‐Si
膜を堆積する。そして、図7の図において斜線で示した
領域にレジストを残し、他の部分をCDEを用いてPoly
‐Siを取り除く。
The steps for realizing the cell having such a structure will be described below. After the gate electrode G is formed, ion implantation for forming an n @-layer is performed.
SiN film or Poly-Si with a thickness of about 00 [nm]
Deposit the film. Then, the resist is left in the hatched area in the drawing of FIG.
-Remove Si.

【0040】次に、前記レジストを取り除く。そして、
RIEによる異方性エッチングによってこの絶縁膜をエ
ッチングすると、リセットトランジスタ6aのゲート電
極の側面部のみにSiNまたはPoly‐Si膜が残存す
る。このSiNまたはPoly‐Si膜がオフセット領域を
形成するためのサイドウオールスペーサとなる。
Next, the resist is removed. And
When this insulating film is etched by anisotropic etching by RIE, the SiN or Poly-Si film remains only on the side surface of the gate electrode of the reset transistor 6a. This SiN or Poly-Si film becomes a sidewall spacer for forming an offset region.

【0041】サイドウオールスペーサを形成した後は、
従来型構造MOSトランジスタと同じようにイオン打ち
込みによってn+ 層を形成する。このLDD構造の場合
にも、n- 層形成にはリン、n+ 層形成には、批素のイ
オン打ち込みが通常よく用いられるが、同種の元素を用
いても構わない。
After the formation of the sidewall spacer,
An n @ + layer is formed by ion implantation in the same manner as in a conventional MOS transistor. In the case of this LDD structure as well, phosphorus ion implantation is usually used for forming the n − layer and critical ion implantation is usually used for forming the n + layer, but the same kind of element may be used.

【0042】以上の工程から図7に示したようなセルの
一部のみにサイドウオールがあるMOSトランジスタの
構成が可能になる。また、本実施例では、リッセットト
ランジスタに限定したが、セル内の他のトランジスタの
みにサイドウオールがあるMOS トランジスタの構成にお
いても本実施例の応用の範囲内で本発明の効果が得られ
る。
From the above steps, a MOS transistor having a sidewall in only a part of the cell as shown in FIG. 7 becomes possible. Although the present embodiment is limited to the reset transistor, the effects of the present invention can be obtained within the scope of application of the present embodiment also in the configuration of a MOS transistor in which only the other transistors in the cell have sidewalls.

【0043】次に、チップ内のパターン上でも本発明の
効果を得る事が出来る。図8に示したチップ81上のレ
イアウトを用いて実施例を説明する。図8において、8
2は多数の画素をマトリックス状に配置した画素部、8
3はこの画素部82を駆動する駆動部、84は駆動部8
3を制御し、また、画素部82から取り出された信号を
処理すると云ったことを行う信号処理部である。
Next, the effects of the present invention can be obtained even on a pattern in a chip. An embodiment will be described using the layout on the chip 81 shown in FIG. In FIG. 8, 8
2 is a pixel section in which a number of pixels are arranged in a matrix, 8
Reference numeral 3 denotes a driving unit for driving the pixel unit 82, and reference numeral 84 denotes a driving unit 8
3 is a signal processing unit for controlling the signal processing of the pixel unit 82 and processing the signal extracted from the pixel unit 82.

【0044】図8で示すように、駆動部83や信号処理
部84を構成する回路としては、場合によっては信頼性
の高いMOSトランジスタを用いる必要がある。この場
合、駆動部83や信号処理部84を構成する回路に使用
するトランジスタは、リークを抑制できるLDDの構造
が必要であり、このトランジスタのゲート電極Gにサイ
ドウオールが必要になる。このようなセルを実現するた
めの工程を次に示す。
As shown in FIG. 8, it is necessary to use a highly reliable MOS transistor as a circuit constituting the driving section 83 and the signal processing section 84 in some cases. In this case, a transistor used for a circuit forming the driving unit 83 or the signal processing unit 84 needs to have an LDD structure capable of suppressing leakage, and a gate electrode G of this transistor needs a sidewall. The steps for realizing such a cell are described below.

【0045】半導体基板上にゲート電極Gを形成した
後、n- 層形成のためにイオン打ち込みを行い、その
後、ゲート電極Gを含む半導体基板上の領域に200〜
500[nm]程度のSiN膜またはPoly‐Si膜を堆
積する。そして、図7において、斜線で示した領域にレ
ジストを残したレジストパターンを形成して、これをマ
スクに他の部分を取り除くべく、CDEを用いてPoly‐
Siを取り除く。
After the gate electrode G is formed on the semiconductor substrate, ion implantation is performed to form an n @-layer.
A SiN film or a Poly-Si film of about 500 [nm] is deposited. Then, in FIG. 7, a resist pattern is formed with the resist left in the hatched area, and the resist pattern is used as a mask to remove other portions using Poly-Electrode (CDE).
Remove Si.

【0046】次に、前記レジストを取り除く。そして、
RIEによる異方性エッチングによってこの絶縁膜(S
iN膜またはPoly‐Si膜)をエッチングすると、駆動
部や信号処理部を構成する回路のみにSiN膜またはPo
ly‐Si膜が残こる。
Next, the resist is removed. And
This insulating film (S) is anisotropically etched by RIE.
When the iN film or the Poly-Si film is etched, the SiN film or the PoN
The ly-Si film remains.

【0047】このSiN膜またはPoly‐Si膜がオフセ
ット領域を形成するためのサイドウオールスペーサとな
る。サイドウオールスペーサを形成した後は、従来型構
造MOSトランジスタと同じようにイオン打ち込みによ
ってn+ 層を形成し、LDD構造を得る。
This SiN film or Poly-Si film serves as a sidewall spacer for forming an offset region. After the formation of the sidewall spacers, an n @ + layer is formed by ion implantation in the same manner as in the conventional structure MOS transistor to obtain an LDD structure.

【0048】このLDD構造の場合にも、n- 層形成に
はリン、n+ 層形成には、批素のイオン打ち込みが通常
よく用いられるが、同種の元素を用いても構わない。以
上の工程から図8に示したようなチップの一部のみに、
サイドウオールがあるMOSトランジスタの構成が可能
になる。また、本実施例では、駆動部や信号処理部を構
成する回路に限定したが、チップ内の他のトランジスタ
のみにサイドウオールがあるMOSトランジスタの構成
においても本実施例の応用の範囲内で本発明の効果が得
られる。
In the case of this LDD structure as well, phosphorus is usually used for forming the n− layer and ion implantation of criterion is usually used for forming the n + layer. However, the same kind of element may be used. From the above steps, only a part of the chip as shown in FIG.
It becomes possible to configure a MOS transistor having a sidewall. Further, in the present embodiment, the circuits are limited to those constituting the driving section and the signal processing section. However, the present invention is also applicable to the configuration of a MOS transistor having a sidewall only in the other transistors in the chip within the scope of application of the present embodiment. The effects of the invention can be obtained.

【0049】以上、本発明はMOSトランジスタのLD
D構造を得るに必要なサイドウオールスペーサを、従来
のSiNに替えて、Poly‐Si(多結晶シリコン)
にて形成するようにしたものである。そして、このPo
ly‐Siによるサイドウオールスペーサはその材料の
膨張係数が素子を作り込むSi半導体基板の膨張係数と
ほぼ同じであることから、Si半導体基板上に形成され
たMOSトランジスタのゲート電極脇のサイドウオール
スペーサは熱の変化に伴う膨張収縮が半導体基板と変わ
らないので、応力を及ぼすことがない。
As described above, the present invention relates to an LD of a MOS transistor.
Poly-Si (polycrystalline silicon) is used instead of conventional SiN for the sidewall spacer required to obtain the D structure.
It is made to form by. And this Po
Since the expansion coefficient of the material of the ly-Si side wall spacer is almost the same as the expansion coefficient of the Si semiconductor substrate forming the element, the side wall spacer beside the gate electrode of the MOS transistor formed on the Si semiconductor substrate is used. Since no expansion and contraction due to heat change is the same as that of the semiconductor substrate, no stress is applied.

【0050】また、LDD構造のMOSトランジスタの
ゲート電極に、LDD構造の形成後、不要となるサイド
ウオールスペーサを、除去工程により除去してサイドウ
オールスペーサがない構造にした。
Further, after the formation of the LDD structure, unnecessary sidewall spacers were removed from the gate electrode of the MOS transistor having the LDD structure by a removing step, so that there was no sidewall spacer.

【0051】この場合には、サイドウオールスペーサが
無いことからホトダイオード部分での、サイドウオール
スペーサによる応力が発生しないというメリットがあ
る。すなわち、サイドウオールスペーサをPoly‐Siに
することにより、サイドウオールスペーサによる応力の
発生を抑える構造としたり、また、トランジスタのゲー
ト電極にサイドウオールスペーサがない構造にして、ホ
トダイオード部分での、サイドウオールスペーサによる
応力が発生しない構造とした本発明は、この応力の低減
や解消により、イオンインプランテーション実施時での
ホトダイオード部分のシリコンの転位発生の限界応力が
下がっていることから、ホトダイオードでの微小欠陥の
発生を解消する。
In this case, since there is no sidewall spacer, there is an advantage that no stress is generated by the sidewall spacer in the photodiode portion. In other words, the sidewall spacer is made of Poly-Si to suppress the generation of stress due to the sidewall spacer, or the gate electrode of the transistor has no sidewall spacer, so that the sidewall in the photodiode portion is According to the present invention, which has a structure in which no stress is generated by the spacer, the reduction or elimination of this stress lowers the critical stress for silicon dislocation generation in the photodiode portion at the time of ion implantation. Eliminate the occurrence of

【0052】この点では、良く知られている固体撮像装
置であるCCDイメージングデバイスでは、ホトダイオ
ード部は厚い酸化膜の下に形成されているので、上記の
ような応力の影響を受けることは無かったが、しかし、
増幅型MOSイメージセンサの場合、MOSトランジス
タがホトダイオードに隣接して存在し、ホトダイオード
上の酸化膜の厚みがゲートの酸化膜程度である。それが
ために、増幅型MOSイメージセンサは、サイドウオー
ルスペーサによる応力の影響を受け易い。
In this respect, in the CCD imaging device which is a well-known solid-state image pickup device, the photodiode portion is formed under the thick oxide film, and thus is not affected by the above-mentioned stress. But,
In the case of an amplification type MOS image sensor, a MOS transistor exists adjacent to a photodiode, and the thickness of an oxide film on the photodiode is about the same as that of a gate. Therefore, the amplification type MOS image sensor is easily affected by stress due to the sidewall spacer.

【0053】この点、上述した問題点とそれを解決する
本発明の手法は、増幅型MOSイメージセンサ特有のも
のと言える。そして、上述したホトダイオードPD部分
での微小な欠陥の低減や撲減は、ホトダイオードPDの
リーク電流を低く抑圧することに効果があり、画像とし
ては高いダイナミックレンジの達成につながる。また、
さらには、サイドウオールをなくす手段を用いること
は、ゲートの寄生容量を下げることにつながることか
ら、感度が上昇するというメリットももたらす。
In this respect, the above-mentioned problems and the method of the present invention for solving the problems can be said to be unique to the amplification type MOS image sensor. The reduction or elimination of minute defects in the photodiode PD described above is effective in suppressing the leakage current of the photodiode PD to a low level, thereby achieving a high dynamic range as an image. Also,
Furthermore, the use of the means for eliminating the sidewall leads to a reduction in the parasitic capacitance of the gate, so that there is an advantage that the sensitivity is increased.

【0054】従って、本発明によれば、LDD構造を高
精細のMOS型固体撮像装置に採用することができ、従
って、白傷の心配の無い、また、LDD構造が採用でき
るのでリークが抑制されて広いダイナミックレンジが確
保できる高画質高精細なMOS型固体撮像装置が得られ
るようになる。
Therefore, according to the present invention, the LDD structure can be employed in a high-definition MOS type solid-state image pickup device, and therefore, there is no fear of white flaws. Thus, a high-quality and high-definition MOS solid-state imaging device that can secure a wide dynamic range can be obtained.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、LDD構造を高精細のMOS型固体撮像装置に採用
することができ、従って、白傷の心配の無い、また、L
DD構造が利用できるのでリークの少ない従って、ダイ
ナミックレンジの広い、高画質高精細なMOS型固体撮
像装置を提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, the LDD structure can be employed in a high-resolution MOS solid-state image pickup device, and therefore, there is no fear of white scratches.
Since the DD structure can be used, there is little leakage, so that a high-quality, high-definition MOS solid-state imaging device with a wide dynamic range can be provided.

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

【図1】本発明を説明するための図であって、本発明の
イメージセンサにおける一具体例としての要部構造を示
す平面図。
FIG. 1 is a view for explaining the present invention, and is a plan view showing a main part structure as one specific example of an image sensor of the present invention.

【図2】本発明を説明するための図であって、本発明の
イメージセンサにおける一具体例としてのLDD構造製
作プロセスフローを示す図。
FIG. 2 is a view for explaining the present invention, showing a process flow of manufacturing an LDD structure as a specific example in the image sensor of the present invention.

【図3】本発明を説明するための図であって、本発明の
イメージセンサにおける一具体例としてのホトダイオー
ドとこれに接続されるMOSトランジスタ部分の構造例
を示す断面図。
FIG. 3 is a diagram for explaining the present invention, and is a cross-sectional view showing a structure example of a photodiode and a MOS transistor portion connected to the photodiode as a specific example in the image sensor of the present invention.

【図4】本発明を説明するための図であって、本発明の
イメージセンサにおける一具体例としてのホトダイオー
ドとこれに接続されるMOSトランジスタ部分の構造例
を示す断面図。
FIG. 4 is a diagram for explaining the present invention, and is a cross-sectional view showing an example of the structure of a photodiode and a MOS transistor portion connected to the photodiode as a specific example in the image sensor of the present invention.

【図5】本発明を説明するための図であって、本発明の
イメージセンサにおける一具体例としてのLDD構造製
作プロセスフローを示す図。
FIG. 5 is a view for explaining the present invention, showing a process flow of manufacturing an LDD structure as a specific example in the image sensor of the present invention.

【図6】本発明を説明するための図であって、本発明の
イメージセンサにおける一具体例としてのホトダイオー
ドとこれに接続されるMOSトランジスタ部分の構造例
を示す断面図。
FIG. 6 is a view for explaining the present invention, and is a cross-sectional view showing a structural example of a photodiode as a specific example in the image sensor of the present invention and a MOS transistor portion connected thereto.

【図7】本発明を説明するための図。FIG. 7 is a diagram illustrating the present invention.

【図8】本発明の別の例を説明するための図。FIG. 8 is a diagram for explaining another example of the present invention.

【図9】増幅型MOSイメージセンサの構造例を示す平
面図。
FIG. 9 is a plan view showing a structural example of an amplification type MOS image sensor.

【図10】従来例としてのホトダイオードとこれに接続
されるMOSトランジスタ部分の構造例を示す断面図。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a structure example of a photodiode as a conventional example and a MOS transistor portion connected to the photodiode.

【図11】例としてのLDD構造製作プロセスフローを
示す図。
FIG. 11 illustrates an exemplary LDD structure fabrication process flow.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…信号線 4…増幅トランジスタ 5,PD…ホトダイオード 6…リセットトランジスタ 8…読み出しトランジスタ 9…アドレス容量 10a、10b、10c〜…単位セル Sws…サイドウオールスペーサ G…ゲート電極 S…ソース D…ドレイン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Signal line 4 ... Amplification transistor 5, PD ... Photodiode 6 ... Reset transistor 8 ... Readout transistor 9 ... Address capacity 10a, 10b, 10c ... Unit cell Sws ... Side wall spacer G ... Gate electrode S ... Source D ... Drain

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 信男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 山口 鉄也 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 野崎 秀俊 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Nobuo Nakamura, No. 1, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba R & D Center (72) Inventor Tetsuya Yamaguchi Toshiba Komukai, Kochi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa (72) Inventor Hidetoshi Nozaki 1 Tokoba-Toshiba-cho, Komukai Toshiba-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の導電性を有する半導体基板上に、こ
の半導体基板と異なる極性のソース領域およびドレイン
領域用の第2の導電性領域を形成し、前記半導体基板上
におけるこれらソース領域用の第2の導電性領域とドレ
イン領域用の第2の導電性領域間に跨る領域にゲート電
極を形成すると共に、ゲート電極脇にサイドウオールス
ペーサを形成し、第2の導電性の不純物を前記第2の導
電性領域に注入することにより、第2の導電性領域に高
濃度不純物領域を形成し、サイドウオールスペーサ下に
この高濃度不純物領域からチャネル領域方向に伸びる低
濃度不純物領域を形成したLDD構造のMOSトランジ
スタを形成してなる半導体装置において、 前記サイドウオールスペーサは多結晶シリコンで形成す
ることを特徴とする半導体装置。
A second conductive region for a source region and a drain region having a polarity different from that of the semiconductor substrate on a semiconductor substrate having a first conductivity; and a second conductive region for the source region on the semiconductor substrate. A gate electrode is formed in a region extending between the second conductive region and the second conductive region for the drain region, and a sidewall spacer is formed beside the gate electrode to remove the second conductive impurity. By implanting into the second conductive region, a high-concentration impurity region was formed in the second conductive region, and a low-concentration impurity region extending from the high-concentration impurity region toward the channel region was formed below the sidewall spacer. A semiconductor device comprising a MOS transistor having an LDD structure, wherein the sidewall spacer is formed of polycrystalline silicon. .
【請求項2】第1の導電性を有する半導体基板上に、こ
の半導体基板と異なる極性のソース領域およびドレイン
領域用の第2の導電性領域を形成し、前記半導体基板上
におけるこれらソース領域用の第2の導電性領域とドレ
イン領域用の第2の導電性領域間に跨る領域にゲート電
極を形成すると共に、ゲート電極脇にサイドウオールス
ペーサを形成し、第2の導電性の不純物を前記第2の導
電性領域に注入することにより、第2の導電性領域に高
濃度不純物領域を形成し、サイドウオールスペーサ下に
この高濃度不純物領域からチャネル領域方向に伸びる低
濃度不純物領域を形成したLDD構造のMOSトランジ
スタを形成してなる半導体装置において、 前記サイドウオールスペーサは多結晶シリコンで形成す
ると共に、第2導電性の不純物を前記第2の導電性領域
に注入して、高濃度領域を形成することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
2. A semiconductor device having a first conductivity, wherein a second conductivity region for a source region and a drain region having a polarity different from that of the semiconductor substrate is formed, and the second conductivity region for the source region on the semiconductor substrate is formed. A gate electrode is formed in a region extending between the second conductive region and the second conductive region for the drain region, and a sidewall spacer is formed beside the gate electrode to remove the second conductive impurity. By implanting into the second conductive region, a high-concentration impurity region was formed in the second conductive region, and a low-concentration impurity region extending from the high-concentration impurity region toward the channel region was formed below the sidewall spacer. In a semiconductor device having a MOS transistor having an LDD structure, the sidewall spacer is formed of polycrystalline silicon and a second conductive impurity is formed. Is implanted into the second conductive region to form a high-concentration region.
【請求項3】第1の導電性を有する半導体基板上に、こ
の半導体基板と異なる極性のソース領域およびドレイン
領域用の第2の導電性領域を形成し、前記半導体基板上
におけるこれらソース領域用の第2の導電性領域とドレ
イン領域用の第2の導電性領域間に跨る領域にゲート電
極を形成すると共に、ゲート電極脇にサイドウオールス
ペーサを形成し、第2の導電性の不純物を前記第2の導
電性領域に注入することにより、第2の導電性領域に高
濃度不純物領域を形成し、サイドウオールスペーサ下に
この高濃度不純物領域からチャネル領域方向に伸びる低
濃度不純物領域を形成したLDD構造のMOSトランジ
スタを形成してなる半導体装置において、 前記サイドウオールスペーサは多結晶シリコンで形成す
ると共に、第2導電性の不純物を前記第2の導電性領域
に注入して、高濃度領域を形成した後、サイドウオール
スペーサを除去することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
3. A second conductive region for a source region and a drain region having a polarity different from that of the semiconductor substrate is formed on a semiconductor substrate having a first conductivity, and a second conductive region for the source region on the semiconductor substrate is formed. A gate electrode is formed in a region extending between the second conductive region and the second conductive region for the drain region, and a sidewall spacer is formed beside the gate electrode to remove the second conductive impurity. By implanting into the second conductive region, a high-concentration impurity region was formed in the second conductive region, and a low-concentration impurity region extending from the high-concentration impurity region toward the channel region was formed below the sidewall spacer. In a semiconductor device having a MOS transistor having an LDD structure, the sidewall spacer is formed of polycrystalline silicon and a second conductive impurity is formed. Is implanted into the second conductive region to form a high-concentration region, and then the sidewall spacer is removed.
【請求項4】半導体基板上にホトダイオードによる光電
変換部と信号走査回路を含む単位セルを行列二次元状に
配置してなる撮像領域と、この撮像領域の各セルからの
信号を読み出す信号線と、前記撮像領域と異なる領域に
配置され、少なくとも一部がMOSトランジスタから構
成された周辺回路とを形成した固体撮像装置において、 前記撮像領域の単位セルは、光電変換部を構成するホト
ダイオードとこれに隣接するMOSトランジスタを有す
ると共に、該MOSトランジスタはそのゲート電極に多
結晶シリコンによるサイドウオールスペーサを用いて形
成したLDD構造を有することを特徴とする固体撮像装
置。
4. An imaging region in which unit cells each including a photoelectric conversion unit formed by a photodiode and a signal scanning circuit are arranged in a two-dimensional matrix on a semiconductor substrate, and a signal line for reading a signal from each cell in the imaging region. A solid-state imaging device which is arranged in a region different from the imaging region and forms a peripheral circuit at least partially constituted by a MOS transistor, wherein a unit cell of the imaging region includes a photodiode forming a photoelectric conversion unit and a photodiode A solid-state imaging device comprising: an adjacent MOS transistor; and the MOS transistor has an LDD structure formed by using a sidewall spacer made of polycrystalline silicon for a gate electrode.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100700265B1 (en) * 2001-12-28 2007-03-26 매그나칩 반도체 유한회사 Fabricating method of image sensor
JP2010010487A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Sony Corp Solid-state imaging device and electronic apparatus
JP2010219563A (en) * 2010-06-25 2010-09-30 Sony Corp Solid-state imaging device and electronic apparatus
US7920192B2 (en) 2006-08-02 2011-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device with a pixel region and a peripheral circuit region sharing a same substrate

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100700265B1 (en) * 2001-12-28 2007-03-26 매그나칩 반도체 유한회사 Fabricating method of image sensor
US7920192B2 (en) 2006-08-02 2011-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device with a pixel region and a peripheral circuit region sharing a same substrate
EP2437301A1 (en) 2006-08-02 2012-04-04 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device and a method for producing photoelectric conversion device
US8411187B2 (en) 2006-08-02 2013-04-02 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device, method for producing photoelectric conversion device, and image pickup system
US9825077B2 (en) 2006-08-02 2017-11-21 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device, method for producing photoelectric conversion device, and image pickup system
JP2010010487A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Sony Corp Solid-state imaging device and electronic apparatus
US8169523B2 (en) 2008-06-27 2012-05-01 Sony Corporation Solid-state imaging device and electronic apparatus
US8593553B2 (en) 2008-06-27 2013-11-26 Sony Corporation Solid-state imaging device and electronic apparatus
JP2010219563A (en) * 2010-06-25 2010-09-30 Sony Corp Solid-state imaging device and electronic apparatus

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