JP2002190587A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フォトダイオードを構成する半導体領域への重
金属不純物の拡散を防止して白キズの発生を抑制したＣ
ＣＤ固体撮像装置の製造方法を提供する。 【解決手段】受光部形成領域Ｒ１および転送部形成領域
Ｒ３において、半導体基板１０上に、酸化シリコン膜２
０と窒化シリコン膜２１を含む２層以上の絶縁膜の積層
体などの第１絶縁膜（２０，２１）を形成し、次に、転
送部形成領域Ｒ３において、第１絶縁膜（２０，２１）
上にゲート電極３０を形成する。次に、受光部形成領域
Ｒ１において、少なくとも第１絶縁膜（２０，２１）の
一部を透過させて、半導体基板１０中にｎ型不純物など
の導電性不純物Ｄを導入する。次に、受光部形成領域Ｒ
１において、第１絶縁膜（２０，２１）を除去して半導
体基板１０を露出させ、半導体基板上に酸化シリコン膜
などを含む第２絶縁膜を形成し、熱処理を行う。
金属不純物の拡散を防止して白キズの発生を抑制したＣ
ＣＤ固体撮像装置の製造方法を提供する。 【解決手段】受光部形成領域Ｒ１および転送部形成領域
Ｒ３において、半導体基板１０上に、酸化シリコン膜２
０と窒化シリコン膜２１を含む２層以上の絶縁膜の積層
体などの第１絶縁膜（２０，２１）を形成し、次に、転
送部形成領域Ｒ３において、第１絶縁膜（２０，２１）
上にゲート電極３０を形成する。次に、受光部形成領域
Ｒ１において、少なくとも第１絶縁膜（２０，２１）の
一部を透過させて、半導体基板１０中にｎ型不純物など
の導電性不純物Ｄを導入する。次に、受光部形成領域Ｒ
１において、第１絶縁膜（２０，２１）を除去して半導
体基板１０を露出させ、半導体基板上に酸化シリコン膜
などを含む第２絶縁膜を形成し、熱処理を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置の製造
方法に関し、特に電荷結合素子を有する固体撮像装置の
製造方法に関する。
方法に関し、特に電荷結合素子を有する固体撮像装置の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＣＤ（電荷結合素子；Charge C
oupled Device ）などの固体撮像装置に対する小型化お
よび多画素化の要求はますます強くなってきており、こ
の要求に応えるために、ＣＣＤなどの受光面における単
位画素（ピクセルともいう）のサイズはますます縮小化
および微細化されてきている。
oupled Device ）などの固体撮像装置に対する小型化お
よび多画素化の要求はますます強くなってきており、こ
の要求に応えるために、ＣＣＤなどの受光面における単
位画素（ピクセルともいう）のサイズはますます縮小化
および微細化されてきている。
【０００３】上記のように単位画素サイズを縮小化する
と、各ピクセルにおける飽和信号量を増加させるために
は、受光部におけるポテンシャルを深くすることが必要
となってくる。
と、各ピクセルにおける飽和信号量を増加させるために
は、受光部におけるポテンシャルを深くすることが必要
となってくる。
【０００４】図１は、上記のように受光部におけるポテ
ンシャルを深くして縮小化および微細化に対応したＣＣ
Ｄ固体撮像装置の受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域
ＲTおよびその間の読み出しゲート領域ＲG を横切る方
向における断面図である。例えばｎ型の単結晶シリコン
からなる半導体基板１０中にｐ型ウェル１１が形成され
ており、その上層に受光セル領域ＲD と転送レジスタ領
域ＲT およびその間の読み出しゲート領域ＲG に渡っ
て、実効的に極めて低濃度なｎ型となるｎ--型の高抵抗
領域１２が形成されている。受光セル領域ＲD と転送レ
ジスタ領域ＲT およびその間の読み出しゲート領域ＲG
は、ｐ型不純物を高濃度に含有してチャネルストップと
なるｐ+ 型領域１３により、他の領域の受光セル領域と
転送レジスタ領域およびその間の読み出しゲート領域か
ら分離されている。
ンシャルを深くして縮小化および微細化に対応したＣＣ
Ｄ固体撮像装置の受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域
ＲTおよびその間の読み出しゲート領域ＲG を横切る方
向における断面図である。例えばｎ型の単結晶シリコン
からなる半導体基板１０中にｐ型ウェル１１が形成され
ており、その上層に受光セル領域ＲD と転送レジスタ領
域ＲT およびその間の読み出しゲート領域ＲG に渡っ
て、実効的に極めて低濃度なｎ型となるｎ--型の高抵抗
領域１２が形成されている。受光セル領域ＲD と転送レ
ジスタ領域ＲT およびその間の読み出しゲート領域ＲG
は、ｐ型不純物を高濃度に含有してチャネルストップと
なるｐ+ 型領域１３により、他の領域の受光セル領域と
転送レジスタ領域およびその間の読み出しゲート領域か
ら分離されている。
【０００５】転送レジスタ領域ＲT においては、高抵抗
領域１２中にｐ型領域１４が形成され、さらにその上層
に信号電荷（電子）の転送領域となるｎ型領域１５が形
成されている。また、受光セル領域ＲD においては、高
抵抗領域１２中にｎ型不純物を低濃度に含有するｎ- 型
領域１６が形成され、その表層部にｐ型不純物を高濃度
に含有して正電荷蓄積領域となるｐ+ 型領域１７が形成
され、ｐｎ接合によるフォトダイオードが構成されてい
る。受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT の間は、
高抵抗領域１２からなる読み出しゲート領域ＲG が形成
されている。
領域１２中にｐ型領域１４が形成され、さらにその上層
に信号電荷（電子）の転送領域となるｎ型領域１５が形
成されている。また、受光セル領域ＲD においては、高
抵抗領域１２中にｎ型不純物を低濃度に含有するｎ- 型
領域１６が形成され、その表層部にｐ型不純物を高濃度
に含有して正電荷蓄積領域となるｐ+ 型領域１７が形成
され、ｐｎ接合によるフォトダイオードが構成されてい
る。受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT の間は、
高抵抗領域１２からなる読み出しゲート領域ＲG が形成
されている。
【０００６】転送レジスタ領域ＲT 、読み出しゲート領
域ＲG チャネルストップ領域において、基板１０の表面
に酸化シリコン膜２０、窒化シリコン膜２１および酸化
シリコン膜２２が積層されており、積層絶縁膜からなる
ゲート絶縁膜ＧＩが構成されている。ゲート絶縁膜ＧＩ
の上層には、例えばポリシリコンからなるゲート電極３
０が形成されている。ゲート電極３０の表層には酸化シ
リコンなどのゲート電極間絶縁膜２３が形成されてお
り、転送レジスタ方向に隣接して形成されるゲート電極
間が絶縁されている。
域ＲG チャネルストップ領域において、基板１０の表面
に酸化シリコン膜２０、窒化シリコン膜２１および酸化
シリコン膜２２が積層されており、積層絶縁膜からなる
ゲート絶縁膜ＧＩが構成されている。ゲート絶縁膜ＧＩ
の上層には、例えばポリシリコンからなるゲート電極３
０が形成されている。ゲート電極３０の表層には酸化シ
リコンなどのゲート電極間絶縁膜２３が形成されてお
り、転送レジスタ方向に隣接して形成されるゲート電極
間が絶縁されている。
【０００７】一方、受光セル領域ＲD においては、基板
１０の表面に酸化シリコン膜からなるセンサ絶縁膜２４
が形成されている。上記のゲート電極間絶縁膜２３で被
覆されたゲート電極３０およびセンサ絶縁膜２４の上層
に、全面に酸化シリコンなどからなる層間絶縁膜２５が
形成されており、その上層に、アルミニウムなどからな
り、受光領域を開口するようにパターニング加工された
遮光膜３１が形成されている。
１０の表面に酸化シリコン膜からなるセンサ絶縁膜２４
が形成されている。上記のゲート電極間絶縁膜２３で被
覆されたゲート電極３０およびセンサ絶縁膜２４の上層
に、全面に酸化シリコンなどからなる層間絶縁膜２５が
形成されており、その上層に、アルミニウムなどからな
り、受光領域を開口するようにパターニング加工された
遮光膜３１が形成されている。
【０００８】上記の構造のＣＣＤにおいては、受光セル
領域ＲD のフォトダイオードにおける光電変換により発
生する信号電荷（電子）がｎ- 型領域１６に蓄積され、
所定のタイミングでゲート電極３０に電圧が印加される
と、読み出しゲート部ＲG および転送レジスタ領域ＲT
のポテンシャルが下がり、ｎ- 型領域１６から転送レジ
スタ領域ＲT のｎ型領域１５に転送される。
領域ＲD のフォトダイオードにおける光電変換により発
生する信号電荷（電子）がｎ- 型領域１６に蓄積され、
所定のタイミングでゲート電極３０に電圧が印加される
と、読み出しゲート部ＲG および転送レジスタ領域ＲT
のポテンシャルが下がり、ｎ- 型領域１６から転送レジ
スタ領域ＲT のｎ型領域１５に転送される。
【０００９】転送レジスタ領域ＲT は、例えば２相ある
いは３相駆動制御されるＣＣＤ素子を構成しており、図
面上紙面に対して垂直な方向である転送レジスタ方向に
並べられたゲート電極にクロック制御された電位を印加
することにより、転送レジスタ領域ＲT において上記転
送レジスタ方向に電荷が転送される。上記のように転送
された電荷は、不図示の水平転送部まで転送され、増幅
器などを介して不図示の信号処理回路により画像信号と
して読み出される。
いは３相駆動制御されるＣＣＤ素子を構成しており、図
面上紙面に対して垂直な方向である転送レジスタ方向に
並べられたゲート電極にクロック制御された電位を印加
することにより、転送レジスタ領域ＲT において上記転
送レジスタ方向に電荷が転送される。上記のように転送
された電荷は、不図示の水平転送部まで転送され、増幅
器などを介して不図示の信号処理回路により画像信号と
して読み出される。
【００１０】上記の従来のＣＣＤ固体撮像装置の製造方
法について、図面を参照して説明する。まず、図２
（ａ）に示すように、単結晶シリコンからなるｎ型半導
体基板１０に、ｐ型不純物をイオン注入してｐ型ウェル
１１を形成し、その上層に受光セル形成領域Ｒ１と転送
レジスタ形成領域Ｒ３およびその間の読み出しゲート形
成領域Ｒ２に渡って、ｎ型不純物をイオン注入してｎ--
型の高抵抗領域１２を形成する。
法について、図面を参照して説明する。まず、図２
（ａ）に示すように、単結晶シリコンからなるｎ型半導
体基板１０に、ｐ型不純物をイオン注入してｐ型ウェル
１１を形成し、その上層に受光セル形成領域Ｒ１と転送
レジスタ形成領域Ｒ３およびその間の読み出しゲート形
成領域Ｒ２に渡って、ｎ型不純物をイオン注入してｎ--
型の高抵抗領域１２を形成する。
【００１１】また、受光セル形成領域Ｒ１と転送レジス
タ形成領域Ｒ３およびその間の読み出しゲート形成領域
Ｒ２を他の領域から分離するように、ｐ型不純物を高濃
度にイオン注入してチャネルストップとなるｐ+ 型領域
１３を形成する。さらに、転送レジスタ形成領域Ｒ３に
おいて、高抵抗領域１２中にｐ型領域１４を形成し、さ
らにその上層にｎ型領域１５を形成する。次に、熱酸化
法などにより半導体基板１０の表面に全面に酸化シリコ
ン膜２０を形成し、さらにＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition ）法などにより窒化シリコン膜２１を形成す
る。
タ形成領域Ｒ３およびその間の読み出しゲート形成領域
Ｒ２を他の領域から分離するように、ｐ型不純物を高濃
度にイオン注入してチャネルストップとなるｐ+ 型領域
１３を形成する。さらに、転送レジスタ形成領域Ｒ３に
おいて、高抵抗領域１２中にｐ型領域１４を形成し、さ
らにその上層にｎ型領域１５を形成する。次に、熱酸化
法などにより半導体基板１０の表面に全面に酸化シリコ
ン膜２０を形成し、さらにＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition ）法などにより窒化シリコン膜２１を形成す
る。
【００１２】次に、図２（ｂ）に示すように、窒化シリ
コン膜２１上層にＣＶＤ法などにより酸化シリコン膜２
２を形成し、その上層にＣＶＤ法によりポリシリコンを
堆積させ、フォトリソグラフィー工程によりゲート電極
のパターンのレジスト膜（不図示）をパターン形成し、
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのエッチングを
施して、転送レジスタ形成領域Ｒ３、読み出しゲート形
成領域Ｒ２およびチャネルストップ領域においてゲート
電極３０を形成する。このエッチング加工時に、酸化シ
リコン膜２２も同様のパターン加工がなされる。さら
に、例えば熱酸化法などにより上記のゲート電極３０の
表面を被覆する酸化シリコン膜を形成し、転送レジスタ
方向に隣接して形成するゲート電極間を絶縁するゲート
電極間絶縁膜２３とする。
コン膜２１上層にＣＶＤ法などにより酸化シリコン膜２
２を形成し、その上層にＣＶＤ法によりポリシリコンを
堆積させ、フォトリソグラフィー工程によりゲート電極
のパターンのレジスト膜（不図示）をパターン形成し、
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのエッチングを
施して、転送レジスタ形成領域Ｒ３、読み出しゲート形
成領域Ｒ２およびチャネルストップ領域においてゲート
電極３０を形成する。このエッチング加工時に、酸化シ
リコン膜２２も同様のパターン加工がなされる。さら
に、例えば熱酸化法などにより上記のゲート電極３０の
表面を被覆する酸化シリコン膜を形成し、転送レジスタ
方向に隣接して形成するゲート電極間を絶縁するゲート
電極間絶縁膜２３とする。
【００１３】次に、図６（ｃ）に示すように、受光セル
形成領域Ｒ１を開口するパターンの不図示のレジスト膜
をパターン形成し、ＲＩＥなどのエッチングにより、受
光セル形成領域Ｒ１における窒化シリコン膜２１および
酸化シリコン膜２０を除去する。
形成領域Ｒ１を開口するパターンの不図示のレジスト膜
をパターン形成し、ＲＩＥなどのエッチングにより、受
光セル形成領域Ｒ１における窒化シリコン膜２１および
酸化シリコン膜２０を除去する。
【００１４】次に、図６（ｄ）に示すように、例えば熱
酸化法あるいはＣＶＤ法などにより、受光セル形成領域
Ｒ１において半導体基板１０の表面に酸化シリコン膜を
形成し、センサ絶縁膜２４とする。
酸化法あるいはＣＶＤ法などにより、受光セル形成領域
Ｒ１において半導体基板１０の表面に酸化シリコン膜を
形成し、センサ絶縁膜２４とする。
【００１５】次に、図７（ｅ）に示すように、不図示の
レジスト膜などをマスクとするイオン注入により、セン
サ絶縁膜２４を透過させて、受光セル形成領域Ｒ１にお
ける高抵抗領域１２中にｎ型不純物Ｄを導入し、ｎ- 型
領域１６を形成する。さらに、上記と同様のイオン注入
によりセンサ絶縁膜２４を透過させて、受光セル形成領
域Ｒ１におけるｎ- 型領域１６の表層部にｐ型不純物
Ｄ’を導入し、ｐ+ 型領域１７を形成する。
レジスト膜などをマスクとするイオン注入により、セン
サ絶縁膜２４を透過させて、受光セル形成領域Ｒ１にお
ける高抵抗領域１２中にｎ型不純物Ｄを導入し、ｎ- 型
領域１６を形成する。さらに、上記と同様のイオン注入
によりセンサ絶縁膜２４を透過させて、受光セル形成領
域Ｒ１におけるｎ- 型領域１６の表層部にｐ型不純物
Ｄ’を導入し、ｐ+ 型領域１７を形成する。
【００１６】以降の工程においては、例えば図７（ｆ）
に示すように、アニール処理により上記でイオン注入し
た不純物を熱拡散させて活性化処理し、さらに、ＣＶＤ
法などにより全面に酸化シリコンなどを堆積させて層間
絶縁膜２５を形成し、その上層に、例えばスパッタリン
グ法などによりアルミニウムなどを堆積させ、受光領域
を開口するようにパターニング加工して遮光膜３１を形
成することで、図１に示す構造のＣＣＤ固体撮像装置を
製造することができる。
に示すように、アニール処理により上記でイオン注入し
た不純物を熱拡散させて活性化処理し、さらに、ＣＶＤ
法などにより全面に酸化シリコンなどを堆積させて層間
絶縁膜２５を形成し、その上層に、例えばスパッタリン
グ法などによりアルミニウムなどを堆積させ、受光領域
を開口するようにパターニング加工して遮光膜３１を形
成することで、図１に示す構造のＣＣＤ固体撮像装置を
製造することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ＣＣＤ固体撮像装置の製造方法においては、縮小化およ
び微細化に対応するために受光部におけるポテンシャル
を深くすると、ｎ- 型領域１６とｐ+ 型領域１７により
構成されるフォトダイオードのｐｎ接合部の電界が強く
なり、このため、光があたっていないピクセルにおいて
も信号電荷が発生して、得られた撮影画像データ上白く
現れる、いわゆる「白キズ」が発生しやすくなるという
問題がある。
ＣＣＤ固体撮像装置の製造方法においては、縮小化およ
び微細化に対応するために受光部におけるポテンシャル
を深くすると、ｎ- 型領域１６とｐ+ 型領域１７により
構成されるフォトダイオードのｐｎ接合部の電界が強く
なり、このため、光があたっていないピクセルにおいて
も信号電荷が発生して、得られた撮影画像データ上白く
現れる、いわゆる「白キズ」が発生しやすくなるという
問題がある。
【００１８】上記の白キズは、製造時の図７（ｅ）に示
すｎ型不純物の導入時に、通常用いられるインプランタ
ーによるイオン注入工程において、ｎ型不純物に混入し
た重金属不純物が導入されてしまうことも一因となって
いると考えられる。重金属不純物は、イオン注入のエネ
ルギーや不純物の大きさに依存するが、イオン注入工程
直後においては図７（ｅ）中×印で示すように、ほとん
どがセンサ絶縁膜２４に留まっていて、基板１０まで達
する分は一部であると考えられる。しかしながら、続い
て行われる活性化の熱処理工程において、図７（ｆ）中
矢印で示すように、重金属不純物がセンサ絶縁膜２４か
らｎ- 型領域１６やｐ+ 型領域１７に拡散し、この重金
属不純物により中間準位が形成されて、電子が湧きだ
し、白キズとなるものと考えられる。
すｎ型不純物の導入時に、通常用いられるインプランタ
ーによるイオン注入工程において、ｎ型不純物に混入し
た重金属不純物が導入されてしまうことも一因となって
いると考えられる。重金属不純物は、イオン注入のエネ
ルギーや不純物の大きさに依存するが、イオン注入工程
直後においては図７（ｅ）中×印で示すように、ほとん
どがセンサ絶縁膜２４に留まっていて、基板１０まで達
する分は一部であると考えられる。しかしながら、続い
て行われる活性化の熱処理工程において、図７（ｆ）中
矢印で示すように、重金属不純物がセンサ絶縁膜２４か
らｎ- 型領域１６やｐ+ 型領域１７に拡散し、この重金
属不純物により中間準位が形成されて、電子が湧きだ
し、白キズとなるものと考えられる。
【００１９】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、本発明の目的は、フォトダイオードを構成す
る半導体領域への重金属不純物の拡散を防止して白キズ
の発生を抑制したＣＣＤなどの固体撮像装置の製造方法
を提供することである。
のであり、本発明の目的は、フォトダイオードを構成す
る半導体領域への重金属不純物の拡散を防止して白キズ
の発生を抑制したＣＣＤなどの固体撮像装置の製造方法
を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の固体撮像装置の製造方法は、光を吸収して
信号電荷を生成する受光部と、当該受光部で生成された
信号電荷を垂直転送する転送部とを有する固体撮像装置
の製造方法であって、受光部形成領域および転送部形成
領域において、半導体基板上に第１絶縁膜を形成する工
程と、上記転送部形成領域において、上記第１絶縁膜上
にゲート電極を形成する工程と、上記受光部形成領域に
おいて、少なくとも上記第１絶縁膜の一部を透過させて
上記半導体基板中に導電性不純物を導入する工程と、上
記受光部形成領域において、上記第１絶縁膜を除去して
上記半導体基板を露出させる工程と、上記受光部形成領
域において、上記半導体基板上に第２絶縁膜を形成する
工程と、熱処理工程とを有する。
め、本発明の固体撮像装置の製造方法は、光を吸収して
信号電荷を生成する受光部と、当該受光部で生成された
信号電荷を垂直転送する転送部とを有する固体撮像装置
の製造方法であって、受光部形成領域および転送部形成
領域において、半導体基板上に第１絶縁膜を形成する工
程と、上記転送部形成領域において、上記第１絶縁膜上
にゲート電極を形成する工程と、上記受光部形成領域に
おいて、少なくとも上記第１絶縁膜の一部を透過させて
上記半導体基板中に導電性不純物を導入する工程と、上
記受光部形成領域において、上記第１絶縁膜を除去して
上記半導体基板を露出させる工程と、上記受光部形成領
域において、上記半導体基板上に第２絶縁膜を形成する
工程と、熱処理工程とを有する。
【００２１】上記の本発明の固体撮像装置の製造方法
は、好適には、上記第１絶縁膜を形成する工程におい
て、上記第１絶縁膜として２層以上の絶縁膜の積層体を
形成する。さらに好適には、上記第１絶縁膜を形成する
工程において、少なくとも酸化シリコン膜と窒化シリコ
ン膜を含む積層体を形成する。
は、好適には、上記第１絶縁膜を形成する工程におい
て、上記第１絶縁膜として２層以上の絶縁膜の積層体を
形成する。さらに好適には、上記第１絶縁膜を形成する
工程において、少なくとも酸化シリコン膜と窒化シリコ
ン膜を含む積層体を形成する。
【００２２】上記の本発明の固体撮像装置の製造方法
は、好適には、上記第２絶縁膜を形成する工程におい
て、少なくとも酸化シリコン膜を含む絶縁膜を形成す
る。
は、好適には、上記第２絶縁膜を形成する工程におい
て、少なくとも酸化シリコン膜を含む絶縁膜を形成す
る。
【００２３】上記の本発明の固体撮像装置の製造方法
は、好適には、少なくとも上記第１絶縁膜を透過させて
上記半導体基板中に導電性不純物を導入する工程におい
て、ｎ型不純物を導入する。
は、好適には、少なくとも上記第１絶縁膜を透過させて
上記半導体基板中に導電性不純物を導入する工程におい
て、ｎ型不純物を導入する。
【００２４】上記の本発明の固体撮像装置の製造方法
は、好適には、上記第１絶縁膜を透過させて上記半導体
基板中に導電性不純物を導入する工程において、上記第
１絶縁膜の膜厚に合わせて上記導電性不純物を導入する
エネルギーを調整する。
は、好適には、上記第１絶縁膜を透過させて上記半導体
基板中に導電性不純物を導入する工程において、上記第
１絶縁膜の膜厚に合わせて上記導電性不純物を導入する
エネルギーを調整する。
【００２５】上記の本発明の固体撮像装置の製造方法
は、好適には、上記転送部形成領域において上記第１絶
縁膜上にゲート電極を形成する工程の後、上記受光部形
成領域において上記半導体基板中に導電性不純物を導入
する工程の前に、上記第１絶縁膜の一部を除去する工程
をさらに有し、上記受光部形成領域において上記半導体
基板中に導電性不純物を導入する工程においては、上記
第１絶縁膜の一部を除去する工程により残された第１絶
縁膜の残部を透過させて導入する。
は、好適には、上記転送部形成領域において上記第１絶
縁膜上にゲート電極を形成する工程の後、上記受光部形
成領域において上記半導体基板中に導電性不純物を導入
する工程の前に、上記第１絶縁膜の一部を除去する工程
をさらに有し、上記受光部形成領域において上記半導体
基板中に導電性不純物を導入する工程においては、上記
第１絶縁膜の一部を除去する工程により残された第１絶
縁膜の残部を透過させて導入する。
【００２６】上記の本発明の固体撮像装置の製造方法
は、光を吸収して信号電荷を生成する受光部と、受光部
で生成された信号電荷を垂直転送する転送部とを有する
固体撮像装置を製造するときに、受光部形成領域および
転送部形成領域において、半導体基板上に、酸化シリコ
ン膜と窒化シリコン膜を含む２層以上の絶縁膜の積層体
などの第１絶縁膜を形成し、次に、転送部形成領域にお
いて、第１絶縁膜上にゲート電極を形成する。次に、受
光部形成領域において、少なくとも第１絶縁膜の一部を
透過させて、第１絶縁膜の膜厚に合わせてエネルギーを
調整しながら、半導体基板中にｎ型不純物などの導電性
不純物を導入する。次に、受光部形成領域において、第
１絶縁膜を除去して半導体基板を露出させ、半導体基板
上に酸化シリコン膜などを含む第２絶縁膜を形成し、熱
処理を行う。上記において、導電性不純物を導入する前
に第１絶縁膜の一部を除去しておき、受光部形成領域に
おける導電性不純物の導入は、残された第１絶縁膜の残
部を透過させて行うこともできる。
は、光を吸収して信号電荷を生成する受光部と、受光部
で生成された信号電荷を垂直転送する転送部とを有する
固体撮像装置を製造するときに、受光部形成領域および
転送部形成領域において、半導体基板上に、酸化シリコ
ン膜と窒化シリコン膜を含む２層以上の絶縁膜の積層体
などの第１絶縁膜を形成し、次に、転送部形成領域にお
いて、第１絶縁膜上にゲート電極を形成する。次に、受
光部形成領域において、少なくとも第１絶縁膜の一部を
透過させて、第１絶縁膜の膜厚に合わせてエネルギーを
調整しながら、半導体基板中にｎ型不純物などの導電性
不純物を導入する。次に、受光部形成領域において、第
１絶縁膜を除去して半導体基板を露出させ、半導体基板
上に酸化シリコン膜などを含む第２絶縁膜を形成し、熱
処理を行う。上記において、導電性不純物を導入する前
に第１絶縁膜の一部を除去しておき、受光部形成領域に
おける導電性不純物の導入は、残された第１絶縁膜の残
部を透過させて行うこともできる。
【００２７】上記の本発明の固体撮像装置の製造方法に
よれば、受光部形成領域において第１絶縁膜を透過させ
て導電性不純物を導入した後、第１絶縁膜を除去し、改
めて第２絶縁膜を形成するので、導電性不純物に重金属
不純物が含有されていても、続いて行われる熱処理工程
においてフォトダイオードを構成する半導体領域へ重金
属不純物が拡散するのを防止し、白キズの発生を抑制す
ることができる。
よれば、受光部形成領域において第１絶縁膜を透過させ
て導電性不純物を導入した後、第１絶縁膜を除去し、改
めて第２絶縁膜を形成するので、導電性不純物に重金属
不純物が含有されていても、続いて行われる熱処理工程
においてフォトダイオードを構成する半導体領域へ重金
属不純物が拡散するのを防止し、白キズの発生を抑制す
ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。
いて、図面を参照して説明する。
【００２９】第１実施形態 図１は、本実施形態に係るＣＣＤ固体撮像装置の断面図
であり、受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT およ
びその間の読み出しゲート領域ＲG を横切る方向におけ
る断面図に対応する。本実施形態に係るＣＣＤ固体撮像
装置は、受光部におけるポテンシャルを深くして縮小化
および微細化に対応したＣＣＤ固体撮像装置である。
であり、受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT およ
びその間の読み出しゲート領域ＲG を横切る方向におけ
る断面図に対応する。本実施形態に係るＣＣＤ固体撮像
装置は、受光部におけるポテンシャルを深くして縮小化
および微細化に対応したＣＣＤ固体撮像装置である。
【００３０】例えばｎ型の単結晶シリコンからなる半導
体基板１０中にｐ型ウェル１１が形成されており、その
上層に受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT および
その間の読み出しゲート領域ＲG に渡って、実効的に極
めて低濃度なｎ型となるｎ--型の高抵抗領域１２が形成
されている。受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT
およびその間の読み出しゲート領域ＲG は、ｐ型不純物
を高濃度に含有してチャネルストップとなるｐ+ 型領域
１３により、他の領域の受光セル領域と転送レジスタ領
域およびその間の読み出しゲート領域から分離されてい
る。
体基板１０中にｐ型ウェル１１が形成されており、その
上層に受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT および
その間の読み出しゲート領域ＲG に渡って、実効的に極
めて低濃度なｎ型となるｎ--型の高抵抗領域１２が形成
されている。受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT
およびその間の読み出しゲート領域ＲG は、ｐ型不純物
を高濃度に含有してチャネルストップとなるｐ+ 型領域
１３により、他の領域の受光セル領域と転送レジスタ領
域およびその間の読み出しゲート領域から分離されてい
る。
【００３１】転送レジスタ領域ＲT においては、高抵抗
領域１２中にｐ型領域１４が形成され、さらにその上層
に信号電荷（電子）の転送領域となるｎ型領域１５が形
成されている。また、受光セル領域ＲD においては、高
抵抗領域１２中にｎ型不純物を低濃度に含有するｎ- 型
領域１６が形成され、その表層部にｐ型不純物を高濃度
に含有して正電荷蓄積領域となるｐ+ 型領域１７が形成
され、ｐｎ接合によるフォトダイオードが構成されてい
る。受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT の間は、
高抵抗領域１２からなる読み出しゲート領域ＲG が形成
されている。
領域１２中にｐ型領域１４が形成され、さらにその上層
に信号電荷（電子）の転送領域となるｎ型領域１５が形
成されている。また、受光セル領域ＲD においては、高
抵抗領域１２中にｎ型不純物を低濃度に含有するｎ- 型
領域１６が形成され、その表層部にｐ型不純物を高濃度
に含有して正電荷蓄積領域となるｐ+ 型領域１７が形成
され、ｐｎ接合によるフォトダイオードが構成されてい
る。受光セル領域ＲD と転送レジスタ領域ＲT の間は、
高抵抗領域１２からなる読み出しゲート領域ＲG が形成
されている。
【００３２】転送レジスタ領域ＲT 、読み出しゲート領
域ＲG チャネルストップ領域において、基板１０の表面
に酸化シリコン膜２０、窒化シリコン膜２１および酸化
シリコン膜２２が積層されており、積層絶縁膜からなる
ゲート絶縁膜ＧＩが構成されている。ゲート絶縁膜ＧＩ
の上層には、例えばポリシリコンからなるゲート電極３
０が形成されている。ゲート電極３０の表層には酸化シ
リコンなどのゲート電極間絶縁膜２３が形成されてお
り、転送レジスタ方向に隣接して形成されるゲート電極
間が絶縁されている。
域ＲG チャネルストップ領域において、基板１０の表面
に酸化シリコン膜２０、窒化シリコン膜２１および酸化
シリコン膜２２が積層されており、積層絶縁膜からなる
ゲート絶縁膜ＧＩが構成されている。ゲート絶縁膜ＧＩ
の上層には、例えばポリシリコンからなるゲート電極３
０が形成されている。ゲート電極３０の表層には酸化シ
リコンなどのゲート電極間絶縁膜２３が形成されてお
り、転送レジスタ方向に隣接して形成されるゲート電極
間が絶縁されている。
【００３３】一方、受光セル４域ＲD においては、基板
１０の表面に酸化シリコン膜からなるセンサ絶縁膜２４
が形成されている。上記のゲート電極間絶縁膜２３で被
覆されたゲート電極３０およびセンサ絶縁膜２４の上層
に、全面に酸化シリコンなどからなる層間絶縁膜２５が
形成されており、その上層に、アルミニウムなどからな
り、受光領域を開口するようにパターニング加工された
遮光膜３１が形成されている。
１０の表面に酸化シリコン膜からなるセンサ絶縁膜２４
が形成されている。上記のゲート電極間絶縁膜２３で被
覆されたゲート電極３０およびセンサ絶縁膜２４の上層
に、全面に酸化シリコンなどからなる層間絶縁膜２５が
形成されており、その上層に、アルミニウムなどからな
り、受光領域を開口するようにパターニング加工された
遮光膜３１が形成されている。
【００３４】上記の構造のＣＣＤにおいては、受光セル
領域ＲD のフォトダイオードにおける光電変換により発
生する信号電荷（電子）がｎ- 型領域１６に蓄積され、
所定のタイミングでゲート電極３０に電圧が印加される
と、読み出しゲート部ＲG および転送レジスタ領域ＲT
のポテンシャルが下がり、ｎ- 型領域１６から転送レジ
スタ領域ＲT のｎ型領域１５に転送される。
領域ＲD のフォトダイオードにおける光電変換により発
生する信号電荷（電子）がｎ- 型領域１６に蓄積され、
所定のタイミングでゲート電極３０に電圧が印加される
と、読み出しゲート部ＲG および転送レジスタ領域ＲT
のポテンシャルが下がり、ｎ- 型領域１６から転送レジ
スタ領域ＲT のｎ型領域１５に転送される。
【００３５】転送レジスタ領域ＲT は、例えば２相ある
いは３相駆動制御されるＣＣＤ素子を構成しており、図
面上紙面に対して垂直な方向である転送レジスタ方向に
並べられたゲート電極にクロック制御された電位を印加
することにより、転送レジスタ領域ＲT において上記転
送レジスタ方向に電荷が転送される。上記のように転送
された電荷は、不図示の水平転送部まで転送され、増幅
器などを介して不図示の信号処理回路により画像信号と
して読み出される。
いは３相駆動制御されるＣＣＤ素子を構成しており、図
面上紙面に対して垂直な方向である転送レジスタ方向に
並べられたゲート電極にクロック制御された電位を印加
することにより、転送レジスタ領域ＲT において上記転
送レジスタ方向に電荷が転送される。上記のように転送
された電荷は、不図示の水平転送部まで転送され、増幅
器などを介して不図示の信号処理回路により画像信号と
して読み出される。
【００３６】上記の本実施形態のＣＣＤ固体撮像装置
は、フォトダイオードを構成する半導体領域への重金属
不純物の拡散が防止されており、白キズの発生が抑制さ
れている。
は、フォトダイオードを構成する半導体領域への重金属
不純物の拡散が防止されており、白キズの発生が抑制さ
れている。
【００３７】上記の本実施形態のＣＣＤ固体撮像装置の
製造方法について、図面を参照して説明する。まず、図
２（ａ）に示すように、単結晶シリコンからなるｎ型半
導体基板１０に、ｐ型不純物をイオン注入してｐ型ウェ
ル１１を形成し、その上層に受光セル形成領域Ｒ１と転
送レジスタ形成領域Ｒ３およびその間の読み出しゲート
形成領域Ｒ２に渡って、ｎ型不純物をイオン注入してｎ
--型の高抵抗領域１２を形成する。
製造方法について、図面を参照して説明する。まず、図
２（ａ）に示すように、単結晶シリコンからなるｎ型半
導体基板１０に、ｐ型不純物をイオン注入してｐ型ウェ
ル１１を形成し、その上層に受光セル形成領域Ｒ１と転
送レジスタ形成領域Ｒ３およびその間の読み出しゲート
形成領域Ｒ２に渡って、ｎ型不純物をイオン注入してｎ
--型の高抵抗領域１２を形成する。
【００３８】また、受光セル形成領域Ｒ１と転送レジス
タ形成領域Ｒ３およびその間の読み出しゲート形成領域
Ｒ２を他の領域から分離するように、ｐ型不純物を高濃
度にイオン注入してチャネルストップとなるｐ+ 型領域
１３を形成する。さらに、転送レジスタ形成領域Ｒ３に
おいて、高抵抗領域１２中にｐ型領域１４を形成し、さ
らにその上層にｎ型領域１５を形成する。次に、熱酸化
法などにより半導体基板１０の表面に全面に酸化シリコ
ン膜２０を形成し、さらにＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition ）法などにより窒化シリコン膜２１を形成す
る。酸化シリコン膜２０と窒化シリコン膜２１の膜厚の
合計は、例えば数１０ｎｍ程度である。
タ形成領域Ｒ３およびその間の読み出しゲート形成領域
Ｒ２を他の領域から分離するように、ｐ型不純物を高濃
度にイオン注入してチャネルストップとなるｐ+ 型領域
１３を形成する。さらに、転送レジスタ形成領域Ｒ３に
おいて、高抵抗領域１２中にｐ型領域１４を形成し、さ
らにその上層にｎ型領域１５を形成する。次に、熱酸化
法などにより半導体基板１０の表面に全面に酸化シリコ
ン膜２０を形成し、さらにＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition ）法などにより窒化シリコン膜２１を形成す
る。酸化シリコン膜２０と窒化シリコン膜２１の膜厚の
合計は、例えば数１０ｎｍ程度である。
【００３９】次に、図２（ｂ）に示すように、窒化シリ
コン膜２１上層にＣＶＤ法などにより酸化シリコン膜２
２を形成し、その上層にＣＶＤ法によりポリシリコンを
堆積させ、フォトリソグラフィー工程によりゲート電極
のパターンのレジスト膜（不図示）をパターン形成し、
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのエッチングを
施して、転送レジスタ形成領域Ｒ３、読み出しゲート形
成領域Ｒ２およびチャネルストップ領域においてゲート
電極３０を形成する。このエッチング加工時に、酸化シ
リコン膜２２も同様のパターン加工がなされる。さら
に、例えば熱酸化法などにより上記のゲート電極３０の
表面を被覆する酸化シリコン膜を形成し、転送レジスタ
方向に隣接して形成するゲート電極間を絶縁するゲート
電極間絶縁膜２３とする。
コン膜２１上層にＣＶＤ法などにより酸化シリコン膜２
２を形成し、その上層にＣＶＤ法によりポリシリコンを
堆積させ、フォトリソグラフィー工程によりゲート電極
のパターンのレジスト膜（不図示）をパターン形成し、
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのエッチングを
施して、転送レジスタ形成領域Ｒ３、読み出しゲート形
成領域Ｒ２およびチャネルストップ領域においてゲート
電極３０を形成する。このエッチング加工時に、酸化シ
リコン膜２２も同様のパターン加工がなされる。さら
に、例えば熱酸化法などにより上記のゲート電極３０の
表面を被覆する酸化シリコン膜を形成し、転送レジスタ
方向に隣接して形成するゲート電極間を絶縁するゲート
電極間絶縁膜２３とする。
【００４０】次に、図３（ｃ）に示すように、不図示の
レジスト膜などをマスクとするイオン注入により、ゲー
ト絶縁膜を構成する窒化シリコン膜２１および酸化シリ
コン膜２０を透過させて、受光セル形成領域Ｒ１におけ
る高抵抗領域１２中にｎ型不純物Ｄを導入し、ｎ- 型領
域１６を形成する。このとき、従来のイオン注入工程に
おけるセンサ絶縁膜を透過させる場合よりも厚膜である
窒化シリコン膜２１および酸化シリコン膜２０の積層膜
を透過させるので、イオン注入エネルギーとしては、従
来よりも１００ｋｅＶ程度高めに設定する。この工程に
おいて、ｎ型不純物に混入した重金属不純物が導入され
てしまうことがあるが、図中に×印で示すように、ほと
んどがゲート絶縁膜を構成する窒化シリコン膜２１およ
び酸化シリコン膜２０に留まっており、基板１０まで達
する分は一部であると考えられる。
レジスト膜などをマスクとするイオン注入により、ゲー
ト絶縁膜を構成する窒化シリコン膜２１および酸化シリ
コン膜２０を透過させて、受光セル形成領域Ｒ１におけ
る高抵抗領域１２中にｎ型不純物Ｄを導入し、ｎ- 型領
域１６を形成する。このとき、従来のイオン注入工程に
おけるセンサ絶縁膜を透過させる場合よりも厚膜である
窒化シリコン膜２１および酸化シリコン膜２０の積層膜
を透過させるので、イオン注入エネルギーとしては、従
来よりも１００ｋｅＶ程度高めに設定する。この工程に
おいて、ｎ型不純物に混入した重金属不純物が導入され
てしまうことがあるが、図中に×印で示すように、ほと
んどがゲート絶縁膜を構成する窒化シリコン膜２１およ
び酸化シリコン膜２０に留まっており、基板１０まで達
する分は一部であると考えられる。
【００４１】さらに、上記と同様のイオン注入によりゲ
ート絶縁膜を構成する窒化シリコン膜２１および酸化シ
リコン膜２０を透過させて、受光セル形成領域Ｒ１にお
けるｎ- 型領域１６の表層部にｐ型不純物Ｄ’を導入
し、ｐ+ 型領域１７を形成する。
ート絶縁膜を構成する窒化シリコン膜２１および酸化シ
リコン膜２０を透過させて、受光セル形成領域Ｒ１にお
けるｎ- 型領域１６の表層部にｐ型不純物Ｄ’を導入
し、ｐ+ 型領域１７を形成する。
【００４２】次に、図３（ｄ）に示すように、受光セル
形成領域Ｒ１を開口するパターンの不図示のレジスト膜
をパターン形成し、ＲＩＥなどのエッチングにより、受
光セル形成領域Ｒ１における窒化シリコン膜２１および
酸化シリコン膜２０を除去する。このように、ｎ型不純
物に混入した重金属不純物は、窒化シリコン膜２１およ
び酸化シリコン膜２０とともに除去される。
形成領域Ｒ１を開口するパターンの不図示のレジスト膜
をパターン形成し、ＲＩＥなどのエッチングにより、受
光セル形成領域Ｒ１における窒化シリコン膜２１および
酸化シリコン膜２０を除去する。このように、ｎ型不純
物に混入した重金属不純物は、窒化シリコン膜２１およ
び酸化シリコン膜２０とともに除去される。
【００４３】次に、図４（ｅ）に示すように、例えば熱
酸化法あるいはＣＶＤ法などにより、受光セル形成領域
Ｒ１において半導体基板１０の表面に酸化シリコン膜を
形成し、センサ絶縁膜２４とする。次に、アニール処理
により上記でイオン注入した不純物を熱拡散させて活性
化処理する。このとき、ｎ型不純物に混入した重金属不
純物は既に除去されているので、重金属不純物が基板１
０に拡散することが防止されている。
酸化法あるいはＣＶＤ法などにより、受光セル形成領域
Ｒ１において半導体基板１０の表面に酸化シリコン膜を
形成し、センサ絶縁膜２４とする。次に、アニール処理
により上記でイオン注入した不純物を熱拡散させて活性
化処理する。このとき、ｎ型不純物に混入した重金属不
純物は既に除去されているので、重金属不純物が基板１
０に拡散することが防止されている。
【００４４】次に、図４（ｆ）に示すように、例えばＣ
ＶＤ法などにより全面に酸化シリコンなどを堆積させて
層間絶縁膜２５を形成する。以降の工程としては、層間
絶縁膜２５の上層に、例えばスパッタリング法などによ
りアルミニウムなどを堆積させ、受光領域を開口するよ
うにパターニング加工して遮光膜３１を形成すること
で、図１に示す構造のＣＣＤ固体撮像装置を製造するこ
とができる。
ＶＤ法などにより全面に酸化シリコンなどを堆積させて
層間絶縁膜２５を形成する。以降の工程としては、層間
絶縁膜２５の上層に、例えばスパッタリング法などによ
りアルミニウムなどを堆積させ、受光領域を開口するよ
うにパターニング加工して遮光膜３１を形成すること
で、図１に示す構造のＣＣＤ固体撮像装置を製造するこ
とができる。
【００４５】上記の本実施形態のＣＣＤ固体撮像装置の
製造方法によれば、受光セル形成領域Ｒ１においてゲー
ト絶縁膜を構成する窒化シリコン膜２１および酸化シリ
コン膜２０を透過させて導電性不純物を導入した後、窒
化シリコン膜２１および酸化シリコン膜２０を除去し、
改めてセンサ絶縁膜２４を形成するので、フォトダイオ
ードのｎ- 型領域１６を形成するためのｎ型不純物に重
金属不純物が含有されていても、続いて行われる熱処理
工程においてフォトダイオードを構成する半導体領域へ
重金属不純物が拡散するのを防止することができ、これ
により白キズの発生を抑制することができる。例えば、
従来の製造方法によればＣＣＤ固体撮像装置１個あたり
２．２個であった白キズの個数を、本実施形態によれば
０．３個程度にまで少なくすることができる。
製造方法によれば、受光セル形成領域Ｒ１においてゲー
ト絶縁膜を構成する窒化シリコン膜２１および酸化シリ
コン膜２０を透過させて導電性不純物を導入した後、窒
化シリコン膜２１および酸化シリコン膜２０を除去し、
改めてセンサ絶縁膜２４を形成するので、フォトダイオ
ードのｎ- 型領域１６を形成するためのｎ型不純物に重
金属不純物が含有されていても、続いて行われる熱処理
工程においてフォトダイオードを構成する半導体領域へ
重金属不純物が拡散するのを防止することができ、これ
により白キズの発生を抑制することができる。例えば、
従来の製造方法によればＣＣＤ固体撮像装置１個あたり
２．２個であった白キズの個数を、本実施形態によれば
０．３個程度にまで少なくすることができる。
【００４６】第２実施形態 本実施形態に係るＣＣＤ固体撮像装置は、実質的に第１
実施形態のＣＣＤ固体撮像装置と同様な構造を有してお
り、異なる製造方法により製造される。以下、製造方法
について図面を参照して説明する。まず、第１実施形態
と同様に、図２（ｂ）に示すようにゲート電極３０およ
びゲート電極間絶縁膜２３を形成する工程までを行う。
実施形態のＣＣＤ固体撮像装置と同様な構造を有してお
り、異なる製造方法により製造される。以下、製造方法
について図面を参照して説明する。まず、第１実施形態
と同様に、図２（ｂ）に示すようにゲート電極３０およ
びゲート電極間絶縁膜２３を形成する工程までを行う。
【００４７】次に、図５に示すように、受光セル形成領
域Ｒ１を開口するパターンの不図示のレジスト膜をパタ
ーン形成し、ＲＩＥなどのエッチングにより、受光セル
形成領域Ｒ１における窒化シリコン膜２１を除去する。
次に、不図示のレジスト膜などをマスクとするイオン注
入により、ゲート絶縁膜を構成する酸化シリコン膜２０
を透過させて、受光セル形成領域Ｒ１における高抵抗領
域１２中にｎ型不純物Ｄを導入し、ｎ- 型領域１６を形
成する。このとき、従来のイオン注入工程におけるセン
サ絶縁膜とほぼ同等の膜厚の酸化シリコン膜２０を透過
させるので、イオン注入エネルギーとしては、従来と同
等に設定する。この工程において、ｎ型不純物に混入し
た重金属不純物が導入されてしまうことがあるが、図中
に×印で示すように、ほとんどがゲート絶縁膜を構成す
る酸化シリコン膜２０に留まっており、基板１０まで達
する分は一部であると考えられる。
域Ｒ１を開口するパターンの不図示のレジスト膜をパタ
ーン形成し、ＲＩＥなどのエッチングにより、受光セル
形成領域Ｒ１における窒化シリコン膜２１を除去する。
次に、不図示のレジスト膜などをマスクとするイオン注
入により、ゲート絶縁膜を構成する酸化シリコン膜２０
を透過させて、受光セル形成領域Ｒ１における高抵抗領
域１２中にｎ型不純物Ｄを導入し、ｎ- 型領域１６を形
成する。このとき、従来のイオン注入工程におけるセン
サ絶縁膜とほぼ同等の膜厚の酸化シリコン膜２０を透過
させるので、イオン注入エネルギーとしては、従来と同
等に設定する。この工程において、ｎ型不純物に混入し
た重金属不純物が導入されてしまうことがあるが、図中
に×印で示すように、ほとんどがゲート絶縁膜を構成す
る酸化シリコン膜２０に留まっており、基板１０まで達
する分は一部であると考えられる。
【００４８】さらに、上記と同様のイオン注入によりゲ
ート絶縁膜を構成する酸化シリコン膜２０を透過させ
て、受光セル形成領域Ｒ１におけるｎ- 型領域１６の表
層部にｐ型不純物Ｄ’を導入し、ｐ+ 型領域１７を形成
する。
ート絶縁膜を構成する酸化シリコン膜２０を透過させ
て、受光セル形成領域Ｒ１におけるｎ- 型領域１６の表
層部にｐ型不純物Ｄ’を導入し、ｐ+ 型領域１７を形成
する。
【００４９】以降の工程は第１実施形態と同様であり、
例えば、受光セル形成領域Ｒ１における酸化シリコン膜
２０を除去し、センサ絶縁膜２４を形成し、層間絶縁膜
２５および遮光膜３１を第１実施形態と同様に形成し
て、図１に示す第１実施形態と同様のＣＣＤ固体撮像装
置を製造することができる。
例えば、受光セル形成領域Ｒ１における酸化シリコン膜
２０を除去し、センサ絶縁膜２４を形成し、層間絶縁膜
２５および遮光膜３１を第１実施形態と同様に形成し
て、図１に示す第１実施形態と同様のＣＣＤ固体撮像装
置を製造することができる。
【００５０】上記の本実施形態のＣＣＤ固体撮像装置の
製造方法によれば、受光セル形成領域Ｒ１においてゲー
ト絶縁膜を構成する酸化シリコン膜２０を透過させて導
電性不純物を導入した後、酸化シリコン膜２０を除去
し、改めてセンサ絶縁膜２４を形成するので、フォトダ
イオードのｎ- 型領域１６を形成するためのｎ型不純物
に重金属不純物が含有されていても、続いて行われる熱
処理工程においてフォトダイオードを構成する半導体領
域へ重金属不純物が拡散するのを防止することができ、
これにより白キズの発生を抑制することができる。例え
ば、従来の製造方法によればＣＣＤ固体撮像装置１個あ
たり２．２個であった白キズの個数を、本実施形態によ
れば０．３個程度にまで少なくすることができる。ま
た、ｎ- 型領域１６を形成するためのｎ型不純物のイオ
ン注入条件は従来の方法と同等に設定することができ
る。
製造方法によれば、受光セル形成領域Ｒ１においてゲー
ト絶縁膜を構成する酸化シリコン膜２０を透過させて導
電性不純物を導入した後、酸化シリコン膜２０を除去
し、改めてセンサ絶縁膜２４を形成するので、フォトダ
イオードのｎ- 型領域１６を形成するためのｎ型不純物
に重金属不純物が含有されていても、続いて行われる熱
処理工程においてフォトダイオードを構成する半導体領
域へ重金属不純物が拡散するのを防止することができ、
これにより白キズの発生を抑制することができる。例え
ば、従来の製造方法によればＣＣＤ固体撮像装置１個あ
たり２．２個であった白キズの個数を、本実施形態によ
れば０．３個程度にまで少なくすることができる。ま
た、ｎ- 型領域１６を形成するためのｎ型不純物のイオ
ン注入条件は従来の方法と同等に設定することができ
る。
【００５１】本発明は、上記の実施形態に限定されな
い。例えば、本実施形態においてはＣＣＤ固体撮像装置
について説明しているが、これに限定されず、ＣＣＤ以
外の固体撮像装置に適用することも可能である。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行う
ことができる。
い。例えば、本実施形態においてはＣＣＤ固体撮像装置
について説明しているが、これに限定されず、ＣＣＤ以
外の固体撮像装置に適用することも可能である。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行う
ことができる。
【００５２】
【発明の効果】本発明の固体撮像装置の製造方法によれ
ば、受光部形成領域において第１絶縁膜を透過させて導
電性不純物を導入した後、第１絶縁膜を除去し、改めて
第２絶縁膜を形成するので、導電性不純物に重金属不純
物が含有されていても、続いて行われる熱処理工程にお
いてフォトダイオードを構成する半導体領域へ重金属不
純物が拡散するのを防止し、白キズの発生を抑制するこ
とができる。
ば、受光部形成領域において第１絶縁膜を透過させて導
電性不純物を導入した後、第１絶縁膜を除去し、改めて
第２絶縁膜を形成するので、導電性不純物に重金属不純
物が含有されていても、続いて行われる熱処理工程にお
いてフォトダイオードを構成する半導体領域へ重金属不
純物が拡散するのを防止し、白キズの発生を抑制するこ
とができる。
【図１】図１は、第１実施形態、第２実施形態および従
来例に係るＣＣＤ固体撮像装置の断面図である。
来例に係るＣＣＤ固体撮像装置の断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態、第２実施形態および従
来例に係るＣＣＤ固体撮像装置の製造方法の製造工程を
示す断面図であり、（ａ）はゲート絶縁膜を構成する酸
化シリコン膜および窒化シリコン膜の形成工程まで、
（ｂ）はゲート電極およびゲート電極間絶縁膜を形成す
る工程までを示す。
来例に係るＣＣＤ固体撮像装置の製造方法の製造工程を
示す断面図であり、（ａ）はゲート絶縁膜を構成する酸
化シリコン膜および窒化シリコン膜の形成工程まで、
（ｂ）はゲート電極およびゲート電極間絶縁膜を形成す
る工程までを示す。
【図３】図３は、第１実施形態に係るＣＣＤ固体撮像装
置の図２の続きの工程までを示す断面図であり、（ｃ）
は受光セル形成領域への導電性不純物の導入工程まで、
（ｄ）は受光セル形成領域におけるゲート絶縁膜を構成
する酸化シリコン膜および窒化シリコン膜を除去する工
程までを示す。
置の図２の続きの工程までを示す断面図であり、（ｃ）
は受光セル形成領域への導電性不純物の導入工程まで、
（ｄ）は受光セル形成領域におけるゲート絶縁膜を構成
する酸化シリコン膜および窒化シリコン膜を除去する工
程までを示す。
【図４】図４は、図３の続きの工程を示す断面図であ
り、（ｅ）はセンサ絶縁膜の形成および熱処理工程ま
で、（ｆ）は層間絶縁膜の形成工程までを示す。
り、（ｅ）はセンサ絶縁膜の形成および熱処理工程ま
で、（ｆ）は層間絶縁膜の形成工程までを示す。
【図５】図５は、第２実施形態に係るＣＣＤ固体撮像装
置の製造方法の受光セル形成領域への導電性不純物の導
入工程を示す断面図である。
置の製造方法の受光セル形成領域への導電性不純物の導
入工程を示す断面図である。
【図６】図６は、従来例に係るＣＣＤ固体撮像装置の図
２の続きの工程までを示す断面図であり、（ｃ）は受光
セル形成領域におけるゲート絶縁膜を構成する酸化シリ
コン膜および窒化シリコン膜を除去する工程まで、
（ｄ）はセンサ絶縁膜の形成工程までを示す。
２の続きの工程までを示す断面図であり、（ｃ）は受光
セル形成領域におけるゲート絶縁膜を構成する酸化シリ
コン膜および窒化シリコン膜を除去する工程まで、
（ｄ）はセンサ絶縁膜の形成工程までを示す。
【図７】図７は、図６の続きの工程を示す断面図であ
り、（ｅ）は受光セル形成領域への導電性不純物の導入
工程まで、（ｆ）は熱処理工程までを示す。
り、（ｅ）は受光セル形成領域への導電性不純物の導入
工程まで、（ｆ）は熱処理工程までを示す。
１０…半導体基板、１１…ｐ型ウェル、１２…高抵抗領
域、１３…ｐ+ 型領域、１４…ｐ型領域、１５…ｎ型領
域、１６…ｎ- 型領域、１７…ｐ+ 型領域、２０…酸化
シリコン膜、２１…窒化シリコン膜、２２…酸化シリコ
ン膜、２３…ゲート電極間絶縁膜、２４…センサ絶縁
膜、２５…層間絶縁膜、３０…ゲート電極、３１…遮光
膜、Ｄ，Ｄ’…導電性不純物、ＧＩ…ゲート絶縁膜、Ｒ
１…受光セル形成領域、Ｒ２…読み出しゲート形成領
域、Ｒ３…転送レジスタ形成領域、Ｒ D …受光セル領
域、ＲG …読み出しゲート領域、ＲT …転送レジスタ領
域。
域、１３…ｐ+ 型領域、１４…ｐ型領域、１５…ｎ型領
域、１６…ｎ- 型領域、１７…ｐ+ 型領域、２０…酸化
シリコン膜、２１…窒化シリコン膜、２２…酸化シリコ
ン膜、２３…ゲート電極間絶縁膜、２４…センサ絶縁
膜、２５…層間絶縁膜、３０…ゲート電極、３１…遮光
膜、Ｄ，Ｄ’…導電性不純物、ＧＩ…ゲート絶縁膜、Ｒ
１…受光セル形成領域、Ｒ２…読み出しゲート形成領
域、Ｒ３…転送レジスタ形成領域、Ｒ D …受光セル領
域、ＲG …読み出しゲート領域、ＲT …転送レジスタ領
域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA05 AA10 BA10 CA04 DA03 DA28 DB06 DB07 EA01 EA07 EA15 EA16 FA06 FA26 GB11 5F049 MA02 MB03 NA04 NB05 PA07 PA10 PA11 PA14 QA03 RA02 RA08 SS03 SZ10
Claims (7)
- 【請求項１】光を吸収して信号電荷を生成する受光部
と、当該受光部で生成された信号電荷を垂直転送する転
送部とを有する固体撮像装置の製造方法であって、 受光部形成領域および転送部形成領域において、半導体
基板上に第１絶縁膜を形成する工程と、 上記転送部形成領域において、上記第１絶縁膜上にゲー
ト電極を形成する工程と、 上記受光部形成領域において、少なくとも上記第１絶縁
膜の一部を透過させて上記半導体基板中に導電性不純物
を導入する工程と、 上記受光部形成領域において、上記第１絶縁膜を除去し
て上記半導体基板を露出させる工程と、 上記受光部形成領域において、上記半導体基板上に第２
絶縁膜を形成する工程と、 熱処理工程とを有する固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項２】上記第１絶縁膜を形成する工程において、
上記第１絶縁膜として２層以上の絶縁膜の積層体を形成
する請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項３】上記第１絶縁膜を形成する工程において、
少なくとも酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を含む積層
体を形成する請求項２に記載の固体撮像装置の製造方
法。 - 【請求項４】上記第２絶縁膜を形成する工程において、
少なくとも酸化シリコン膜を含む絶縁膜を形成する請求
項１に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項５】少なくとも上記第１絶縁膜を透過させて上
記半導体基板中に導電性不純物を導入する工程におい
て、ｎ型不純物を導入する請求項１に記載の固体撮像装
置の製造方法。 - 【請求項６】上記第１絶縁膜を透過させて上記半導体基
板中に導電性不純物を導入する工程において、上記第１
絶縁膜の膜厚に合わせて上記導電性不純物を導入するエ
ネルギーを調整する請求項１に記載の固体撮像装置の製
造方法。 - 【請求項７】上記転送部形成領域において上記第１絶縁
膜上にゲート電極を形成する工程の後、上記受光部形成
領域において上記半導体基板中に導電性不純物を導入す
る工程の前に、上記第１絶縁膜の一部を除去する工程を
さらに有し、 上記受光部形成領域において上記半導体基板中に導電性
不純物を導入する工程においては、上記第１絶縁膜の一
部を除去する工程により残された第１絶縁膜の残部を透
過させて導入する請求項１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 |
|---|---|---|---|
| JP2000387584A JP2002190587A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387584A JP2002190587A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002190587A true JP2002190587A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=18854485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000387584A Pending JP2002190587A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002190587A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7190012B2 (en) | 2003-12-17 | 2007-03-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photodiode and method of manufacturing the same |
| KR100719797B1 (ko) | 2004-09-03 | 2007-05-21 | 엠텍비젼 주식회사 | 광감도 개선을 위한 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| JP2010056515A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Sony Corp | 固体撮像装置、その製造方法および撮像装置 |
-
2000
- 2000-12-20 JP JP2000387584A patent/JP2002190587A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7190012B2 (en) | 2003-12-17 | 2007-03-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photodiode and method of manufacturing the same |
| KR100719797B1 (ko) | 2004-09-03 | 2007-05-21 | 엠텍비젼 주식회사 | 광감도 개선을 위한 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
| JP2010056515A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Sony Corp | 固体撮像装置、その製造方法および撮像装置 |
| US8525909B2 (en) | 2008-08-01 | 2013-09-03 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, method for manufacturing solid-state imaging device, and imaging apparatus |
| US8953077B2 (en) | 2008-08-01 | 2015-02-10 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, method for manufacturing solid-state imaging device, and imaging apparatus |
| US9673251B2 (en) | 2008-08-01 | 2017-06-06 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, method for manufacturing solid-state imaging device, and imaging apparatus |
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