JPH11330448A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその製造方法Info
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- JPH11330448A JPH11330448A JP10138719A JP13871998A JPH11330448A JP H11330448 A JPH11330448 A JP H11330448A JP 10138719 A JP10138719 A JP 10138719A JP 13871998 A JP13871998 A JP 13871998A JP H11330448 A JPH11330448 A JP H11330448A
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Classifications
-
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- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
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-
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- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号電荷の読出特性のバラツキを抑えると共
に、暗電流の増加や白傷の発生をも抑え、デバイス製造
期間の短縮及びデバイス製造コストの低減も実現する。 【解決手段】 開示される固体撮像装置は、２次元配列
された複数の光電変換部５６と、各光電変換部５６に隣
接して設けられた複数の電荷読出部４６と、各光電変換
部５６に隣接して設けられた複数の電荷転送部４４と、
対応する光電変換部５６、電荷読出部４６及び電荷転送
部４４及びその周辺の上方に絶縁膜を介して形成される
と共に、対応する光電変換部５６上に開口部５８ａを有
し、隣接するもの同士が開口部５８ａとは連続しない離
間部５７を隔てて形成され、電荷読出電極を兼ねる複数
の電荷転送電極５８とを備えてなる。
に、暗電流の増加や白傷の発生をも抑え、デバイス製造
期間の短縮及びデバイス製造コストの低減も実現する。 【解決手段】 開示される固体撮像装置は、２次元配列
された複数の光電変換部５６と、各光電変換部５６に隣
接して設けられた複数の電荷読出部４６と、各光電変換
部５６に隣接して設けられた複数の電荷転送部４４と、
対応する光電変換部５６、電荷読出部４６及び電荷転送
部４４及びその周辺の上方に絶縁膜を介して形成される
と共に、対応する光電変換部５６上に開口部５８ａを有
し、隣接するもの同士が開口部５８ａとは連続しない離
間部５７を隔てて形成され、電荷読出電極を兼ねる複数
の電荷転送電極５８とを備えてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、行方向及び列方
向に２次元配列され、入射光をその光量に応じた電荷量
の信号電荷に変換する複数の光電変換部を有する固体撮
像装置及びその製造方法に関し、特に、ファクシミリ装
置、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の各種画像
入力機器のイメージセンサとして用いて好適な固体撮像
装置及びその製造方法に関する。
向に２次元配列され、入射光をその光量に応じた電荷量
の信号電荷に変換する複数の光電変換部を有する固体撮
像装置及びその製造方法に関し、特に、ファクシミリ装
置、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の各種画像
入力機器のイメージセンサとして用いて好適な固体撮像
装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、行方向及び列方向に２次元配
列され、入射光をその光量に応じた電荷量の信号電荷に
変換する複数の光電変換部を有する固体撮像装置は、電
荷結合素子（ＣＣＤ； Charge Coupled Device）によっ
て構成されており、特に、上記光電変換部と信号電荷を
転送する電荷転送部とが別々に構成される構造のもの
は、光電変換処理、信号電荷を光電変換部から電荷転送
部へ読み出す電荷読出処理及び、読み出された信号電荷
を転送する電荷転送処理をそれぞれ独立して行うことが
できるため、様々な駆動方法により駆動でき、応用範囲
が極めて広いという特徴がある。この種の固体撮像装置
としては、例えば、「映像情報」（第２７巻、第８０〜
８６頁、１９９５年８月発行）に開示された固体撮像装
置が知られている。この固体撮像装置は、光電変換部で
発生した信号電荷の対応する電荷転送部への読み出しを
制御するための電荷読出電極を兼ねると共に、対応する
電荷転送部の信号電荷の転送を制御するための電荷転送
電極に対して光電変換部がマスクアラインで形成されて
いることに特徴がある。以下、上記文献に開示された従
来の固体撮像装置の製造方法（以下、第１の従来例とい
う）について、図３３〜図３７を参照しつつ、順を追っ
てその製造工程を説明する。図３３（ａ）〜図３７
（ａ）は、各製造工程における平面透視図、図３３
（ｂ）〜図３７（ｂ）は、それぞれ対応する図３３
（ａ）〜図３７（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
列され、入射光をその光量に応じた電荷量の信号電荷に
変換する複数の光電変換部を有する固体撮像装置は、電
荷結合素子（ＣＣＤ； Charge Coupled Device）によっ
て構成されており、特に、上記光電変換部と信号電荷を
転送する電荷転送部とが別々に構成される構造のもの
は、光電変換処理、信号電荷を光電変換部から電荷転送
部へ読み出す電荷読出処理及び、読み出された信号電荷
を転送する電荷転送処理をそれぞれ独立して行うことが
できるため、様々な駆動方法により駆動でき、応用範囲
が極めて広いという特徴がある。この種の固体撮像装置
としては、例えば、「映像情報」（第２７巻、第８０〜
８６頁、１９９５年８月発行）に開示された固体撮像装
置が知られている。この固体撮像装置は、光電変換部で
発生した信号電荷の対応する電荷転送部への読み出しを
制御するための電荷読出電極を兼ねると共に、対応する
電荷転送部の信号電荷の転送を制御するための電荷転送
電極に対して光電変換部がマスクアラインで形成されて
いることに特徴がある。以下、上記文献に開示された従
来の固体撮像装置の製造方法（以下、第１の従来例とい
う）について、図３３〜図３７を参照しつつ、順を追っ
てその製造工程を説明する。図３３（ａ）〜図３７
（ａ）は、各製造工程における平面透視図、図３３
（ｂ）〜図３７（ｂ）は、それぞれ対応する図３３
（ａ）〜図３７（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
【０００３】まず、Ｎ型半導体基板１上に、イオン注入
法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して
Ｐ型ウェル層２を形成した後、Ｐ型ウェル層２の表面領
域に、イオン注入法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型
不純物及びリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、
素子間を分離するためのＰ＋型のチャネルストップ３、
後述する光電変換部６から電荷転送部５へ信号電荷を読
み出すためのＰ型の電荷読出部４及び読み出された信号
電荷を転送するためのＮ型の電荷転送部５を形成する
（図３３（ａ）及び（ｂ））。次に、Ｐ型ウェル層２の
表面領域のうち、光電変換部６を形成すべき領域以外の
表面にフォトレジスト膜７を形成した後、フォトレジス
ト膜７をマスクとして、イオン注入法を用いて、２００
ｋｅＶ以上の加速エネルギでリンイオンＰ＋等のＮ型不
純物を注入して光電変換部６を構成するＮ型ウェル層８
を形成する（図３４（ａ）及び（ｂ））。次に、フォト
レジスト膜７を除去した後、基板表面全面に、熱酸化膜
や、酸化膜・窒化膜・酸化膜（ＯＮＯ膜）などからなる
ゲート絶縁膜９を形成し、ゲート絶縁膜９上にポリシリ
コン膜等のゲート電極膜（図示略）を形成する。次い
で、プラズマエッチング法を用いてゲート電極膜の不要
な領域を除去することにより、電荷転送電極１０を形成
する。さらに、電荷転送電極１０上に、熱酸化膜や、化
学蒸着(ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition）法を用い
て形成されるＣＶＤ酸化膜などからなる層間絶縁膜（図
示略）を形成した後、ゲート絶縁膜９及び層間絶縁膜上
に電荷読出電極を兼ねる電荷転送電極１１を形成する
（図３５（ａ）及び（ｂ））。
法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して
Ｐ型ウェル層２を形成した後、Ｐ型ウェル層２の表面領
域に、イオン注入法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型
不純物及びリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、
素子間を分離するためのＰ＋型のチャネルストップ３、
後述する光電変換部６から電荷転送部５へ信号電荷を読
み出すためのＰ型の電荷読出部４及び読み出された信号
電荷を転送するためのＮ型の電荷転送部５を形成する
（図３３（ａ）及び（ｂ））。次に、Ｐ型ウェル層２の
表面領域のうち、光電変換部６を形成すべき領域以外の
表面にフォトレジスト膜７を形成した後、フォトレジス
ト膜７をマスクとして、イオン注入法を用いて、２００
ｋｅＶ以上の加速エネルギでリンイオンＰ＋等のＮ型不
純物を注入して光電変換部６を構成するＮ型ウェル層８
を形成する（図３４（ａ）及び（ｂ））。次に、フォト
レジスト膜７を除去した後、基板表面全面に、熱酸化膜
や、酸化膜・窒化膜・酸化膜（ＯＮＯ膜）などからなる
ゲート絶縁膜９を形成し、ゲート絶縁膜９上にポリシリ
コン膜等のゲート電極膜（図示略）を形成する。次い
で、プラズマエッチング法を用いてゲート電極膜の不要
な領域を除去することにより、電荷転送電極１０を形成
する。さらに、電荷転送電極１０上に、熱酸化膜や、化
学蒸着(ＣＶＤ；Chemical Vapor Deposition）法を用い
て形成されるＣＶＤ酸化膜などからなる層間絶縁膜（図
示略）を形成した後、ゲート絶縁膜９及び層間絶縁膜上
に電荷読出電極を兼ねる電荷転送電極１１を形成する
（図３５（ａ）及び（ｂ））。
【０００４】次に、電荷転送電極１０及び１１をマスク
として、すなわち、電荷転送電極１０及び１１に対して
セルフアラインで、Ｎ型ウェル層８の浅い表面領域に、
イオン注入法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物
を注入して、光電変換部６を構成し、光電変換部６の表
面で発生して低照度時のＳＮ比を劣化させる暗電流を抑
制させるためのＰ＋型領域１２を形成する（図３６
（ａ）及び（ｂ））。この時、固体撮像装置の電荷検出
部やオンチップアンプ等が形成されている他の領域に上
記Ｐ型不純物がイオン注入されないように、これらの領
域上にはフォトレジスト膜を形成しておく必要がある。
次に、基板表面全面に、層間絶縁膜１３を形成した後、
層間絶縁膜１３上に、タングステンやアルミニウム等か
らなり、光を遮断するための遮光膜１４を形成し、光電
変換部６上に形成された遮光膜１４の一部を除去して開
口部１４ａを形成する（図３７（ａ）及び（ｂ））。光
電変換部６のＮ型ウェル層８とその下方に形成されたＰ
型ウェル層２とは、埋込型フォトダイオードとして機能
する。以上説明した製造方法により製造された固体撮像
装置においては、図３５（ｂ）に示すように、光電変換
部６が電荷転送電極１１のエッジ１１ａに対してマスク
アラインで形成されるため、目ズレによって信号電荷を
読み出した時の読出電圧のバラツキが大きいという問題
があった。また、光電変換部６とエッジ１１ａとの間に
隙間ができた場合、読出電圧が著しく高くなってしまう
ため、エッジ１１ａは少なくともマスクアラインの目ズ
レの分だけは光電変換部６と重なるように突出させて形
成する必要がある。その結果、開口部１４ａが小さくな
り、入射光が遮光膜１４によってケラれやすくなるとい
う問題も発生してしまう。
として、すなわち、電荷転送電極１０及び１１に対して
セルフアラインで、Ｎ型ウェル層８の浅い表面領域に、
イオン注入法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物
を注入して、光電変換部６を構成し、光電変換部６の表
面で発生して低照度時のＳＮ比を劣化させる暗電流を抑
制させるためのＰ＋型領域１２を形成する（図３６
（ａ）及び（ｂ））。この時、固体撮像装置の電荷検出
部やオンチップアンプ等が形成されている他の領域に上
記Ｐ型不純物がイオン注入されないように、これらの領
域上にはフォトレジスト膜を形成しておく必要がある。
次に、基板表面全面に、層間絶縁膜１３を形成した後、
層間絶縁膜１３上に、タングステンやアルミニウム等か
らなり、光を遮断するための遮光膜１４を形成し、光電
変換部６上に形成された遮光膜１４の一部を除去して開
口部１４ａを形成する（図３７（ａ）及び（ｂ））。光
電変換部６のＮ型ウェル層８とその下方に形成されたＰ
型ウェル層２とは、埋込型フォトダイオードとして機能
する。以上説明した製造方法により製造された固体撮像
装置においては、図３５（ｂ）に示すように、光電変換
部６が電荷転送電極１１のエッジ１１ａに対してマスク
アラインで形成されるため、目ズレによって信号電荷を
読み出した時の読出電圧のバラツキが大きいという問題
があった。また、光電変換部６とエッジ１１ａとの間に
隙間ができた場合、読出電圧が著しく高くなってしまう
ため、エッジ１１ａは少なくともマスクアラインの目ズ
レの分だけは光電変換部６と重なるように突出させて形
成する必要がある。その結果、開口部１４ａが小さくな
り、入射光が遮光膜１４によってケラれやすくなるとい
う問題も発生してしまう。
【０００５】そこで、上記問題点を解決するために、光
電変換部が電荷転送電極のエッジに対してセルフアライ
ンで形成された固体撮像装置が、特開平５−６９９２号
公報で提案されている。以下、上記公報に開示された従
来の固体撮像装置の製造方法（以下、第２の従来例とい
う）について、図３８〜図４２を参照しつつ、順を追っ
てその製造工程を説明する。図３８（ａ）〜図４２
（ａ）は、各製造工程における平面透視図、図３８
（ｂ）〜図４２（ｂ）は、それぞれ対応する図３８
（ａ）〜図４２（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
電変換部が電荷転送電極のエッジに対してセルフアライ
ンで形成された固体撮像装置が、特開平５−６９９２号
公報で提案されている。以下、上記公報に開示された従
来の固体撮像装置の製造方法（以下、第２の従来例とい
う）について、図３８〜図４２を参照しつつ、順を追っ
てその製造工程を説明する。図３８（ａ）〜図４２
（ａ）は、各製造工程における平面透視図、図３８
（ｂ）〜図４２（ｂ）は、それぞれ対応する図３８
（ａ）〜図４２（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
【０００６】まず、Ｎ型半導体基板２１上に、イオン注
入法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入し
てＰ型ウェル層２２を形成した後、Ｐ型ウェル層２２の
表面領域に、イオン注入法を用いてボロンイオンＢ＋等
のＰ型不純物及びリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入
して、Ｐ＋型のチャネルストップ２３、Ｐ型の電荷読出
部２４及びＮ型の電荷転送部２５を形成する（図３８
（ａ）及び（ｂ））。次に、基板表面全面に、熱酸化膜
や、酸化膜・窒化膜・酸化膜（ＯＮＯ膜）などからなる
ゲート絶縁膜２６を形成し、ゲート絶縁膜２６上にポリ
シリコン膜等のゲート電極膜（図示略）を形成する。次
いで、プラズマエッチング法を用いてゲート電極膜の不
要な領域を除去することにより、電荷転送電極２７を形
成する。さらに、電荷転送電極２７上に、熱酸化膜やＣ
ＶＤ酸化膜などからなる層間絶縁膜（図示略）を形成し
た後、ゲート絶縁膜２６及び層間絶縁膜上にポリシリコ
ン膜等のゲート電極膜２８を形成する。次いで、後述す
る光電変換部２９を形成すべき領域のうち、一領域３０
以外を開口したフォトレジスト膜３１を形成した後、フ
ォトレジスト膜３１をマスクとして、プラズマエッチン
グ法を用いてゲート電極膜２８の不要な領域を除去する
ことにより、電荷読出電極を兼ねる電荷転送電極３２と
すべきパターンを形成する（図３９（ａ）及び
（ｂ））。次に、フォトレジスト膜３１を除去した後、
改めて上記一領域３０をも含む光電変換部２９を形成す
べき領域を開口したフォトレジスト膜３３を形成した
後、フォトレジスト膜３３をマスクとして、プラズマエ
ッチング法を用いて上記一領域３０を除去することによ
り、電荷転送電極３２を形成する。次いで、電荷転送電
極３２及びフォトレジスト膜３３をマスクとして、イオ
ン注入法を用いて、２００ｋｅＶ以上の加速エネルギで
リンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して光電変換部２
９を構成するＮ型ウェル層３４を電荷転送電極３２のエ
ッジ３２ａに対してセルフアラインで形成する（図４０
（ａ）及び（ｂ））。
入法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入し
てＰ型ウェル層２２を形成した後、Ｐ型ウェル層２２の
表面領域に、イオン注入法を用いてボロンイオンＢ＋等
のＰ型不純物及びリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入
して、Ｐ＋型のチャネルストップ２３、Ｐ型の電荷読出
部２４及びＮ型の電荷転送部２５を形成する（図３８
（ａ）及び（ｂ））。次に、基板表面全面に、熱酸化膜
や、酸化膜・窒化膜・酸化膜（ＯＮＯ膜）などからなる
ゲート絶縁膜２６を形成し、ゲート絶縁膜２６上にポリ
シリコン膜等のゲート電極膜（図示略）を形成する。次
いで、プラズマエッチング法を用いてゲート電極膜の不
要な領域を除去することにより、電荷転送電極２７を形
成する。さらに、電荷転送電極２７上に、熱酸化膜やＣ
ＶＤ酸化膜などからなる層間絶縁膜（図示略）を形成し
た後、ゲート絶縁膜２６及び層間絶縁膜上にポリシリコ
ン膜等のゲート電極膜２８を形成する。次いで、後述す
る光電変換部２９を形成すべき領域のうち、一領域３０
以外を開口したフォトレジスト膜３１を形成した後、フ
ォトレジスト膜３１をマスクとして、プラズマエッチン
グ法を用いてゲート電極膜２８の不要な領域を除去する
ことにより、電荷読出電極を兼ねる電荷転送電極３２と
すべきパターンを形成する（図３９（ａ）及び
（ｂ））。次に、フォトレジスト膜３１を除去した後、
改めて上記一領域３０をも含む光電変換部２９を形成す
べき領域を開口したフォトレジスト膜３３を形成した
後、フォトレジスト膜３３をマスクとして、プラズマエ
ッチング法を用いて上記一領域３０を除去することによ
り、電荷転送電極３２を形成する。次いで、電荷転送電
極３２及びフォトレジスト膜３３をマスクとして、イオ
ン注入法を用いて、２００ｋｅＶ以上の加速エネルギで
リンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して光電変換部２
９を構成するＮ型ウェル層３４を電荷転送電極３２のエ
ッジ３２ａに対してセルフアラインで形成する（図４０
（ａ）及び（ｂ））。
【０００７】次に、フォトレジスト膜３３を除去した
後、電荷転送電極２７及び３２をマスクとして、すなわ
ち、電荷転送電極２７及び３２に対してセルフアライン
で、Ｎ型ウェル層３４の浅い表面領域に、イオン注入法
を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して、
光電変換部２９を構成し、光電変換部２９の表面で発生
して低照度時のＳＮ比を劣化させる暗電流を抑制させる
ためのＰ＋型領域３５を形成する（図４１（ａ）及び
（ｂ））。この時、固体撮像装置の電荷検出部やオンチ
ップアンプ等が形成されている他の領域に上記Ｐ型不純
物がイオン注入されないように、これらの領域上にはフ
ォトレジスト膜を形成しておく必要がある。次に、基板
表面全面に、層間絶縁膜３６を形成した後、層間絶縁膜
３６上に、タングステンやアルミニウム等からなり、光
を遮断するための遮光膜３７を形成し、光電変換部２９
上に形成された遮光膜３７の一部を除去して開口部３７
ａを形成する（図４２（ａ）及び（ｂ））。光電変換部
２９のＮ型ウェル層３４とその下方に形成されたＰ型ウ
ェル層２２とは、埋込型フォトダイオードとして機能す
る。以上説明した製造方法により製造された固体撮像装
置においては、光電変換部２９が電荷読出電極を兼ねる
電荷転送電極３２のエッジ３２ａに対してセルフアライ
ンで形成されるため、上記した第１の従来例で問題とな
った目ズレによる読出電圧のバラツキが抑制される。ま
た、光電変換部２９とエッジ３２ａとが必ずそろい、隙
間ができないため、読出電圧が著しく高くなることはな
い。したがって、上記した第１の従来例のように、エッ
ジ３２ａを光電変換部２９と重なるように突出させて形
成する必要がないため、開口部３７ａを第１の従来例の
開口部１４ａより大きくすることができ、入射光が遮光
膜３７によってケラれにくくなる。
後、電荷転送電極２７及び３２をマスクとして、すなわ
ち、電荷転送電極２７及び３２に対してセルフアライン
で、Ｎ型ウェル層３４の浅い表面領域に、イオン注入法
を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して、
光電変換部２９を構成し、光電変換部２９の表面で発生
して低照度時のＳＮ比を劣化させる暗電流を抑制させる
ためのＰ＋型領域３５を形成する（図４１（ａ）及び
（ｂ））。この時、固体撮像装置の電荷検出部やオンチ
ップアンプ等が形成されている他の領域に上記Ｐ型不純
物がイオン注入されないように、これらの領域上にはフ
ォトレジスト膜を形成しておく必要がある。次に、基板
表面全面に、層間絶縁膜３６を形成した後、層間絶縁膜
３６上に、タングステンやアルミニウム等からなり、光
を遮断するための遮光膜３７を形成し、光電変換部２９
上に形成された遮光膜３７の一部を除去して開口部３７
ａを形成する（図４２（ａ）及び（ｂ））。光電変換部
２９のＮ型ウェル層３４とその下方に形成されたＰ型ウ
ェル層２２とは、埋込型フォトダイオードとして機能す
る。以上説明した製造方法により製造された固体撮像装
置においては、光電変換部２９が電荷読出電極を兼ねる
電荷転送電極３２のエッジ３２ａに対してセルフアライ
ンで形成されるため、上記した第１の従来例で問題とな
った目ズレによる読出電圧のバラツキが抑制される。ま
た、光電変換部２９とエッジ３２ａとが必ずそろい、隙
間ができないため、読出電圧が著しく高くなることはな
い。したがって、上記した第１の従来例のように、エッ
ジ３２ａを光電変換部２９と重なるように突出させて形
成する必要がないため、開口部３７ａを第１の従来例の
開口部１４ａより大きくすることができ、入射光が遮光
膜３７によってケラれにくくなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した第
２の従来例による製造方法により製造された固体撮像装
置においては、以下に示すような問題があった。まず、
電荷転送電極３２を形成する際、プラズマエッチング法
を用いた１回目のエッチングにより、光電変換部２９の
一領域３０に対応したゲート電極膜２８の領域を残して
電荷転送電極３２とすべきパターンを形成した後（図４
３（ａ）及び（ｂ））、一領域３０をも含む光電変換部
２９の全領域に対してプラズマエッチング法を用いた２
回目のエッチングを施す（図４４（ａ）及び（ｂ））。
この２回目のエッチングの際、その上部にゲート電極膜
２８が残っている一領域３０だけでなく、その上部にゲ
ート絶縁膜２６しか残っていない光電変換部２９の他の
領域も同時にエッチングされてしまうため、図４４
（ｂ）に符号３８で示すように、光電変換部２９とゲー
ト絶縁膜２６との界面がダメージを受け易くなる。
２の従来例による製造方法により製造された固体撮像装
置においては、以下に示すような問題があった。まず、
電荷転送電極３２を形成する際、プラズマエッチング法
を用いた１回目のエッチングにより、光電変換部２９の
一領域３０に対応したゲート電極膜２８の領域を残して
電荷転送電極３２とすべきパターンを形成した後（図４
３（ａ）及び（ｂ））、一領域３０をも含む光電変換部
２９の全領域に対してプラズマエッチング法を用いた２
回目のエッチングを施す（図４４（ａ）及び（ｂ））。
この２回目のエッチングの際、その上部にゲート電極膜
２８が残っている一領域３０だけでなく、その上部にゲ
ート絶縁膜２６しか残っていない光電変換部２９の他の
領域も同時にエッチングされてしまうため、図４４
（ｂ）に符号３８で示すように、光電変換部２９とゲー
ト絶縁膜２６との界面がダメージを受け易くなる。
【０００９】以下に、ゲート絶縁膜２６として膜厚８０
０オングストロームの酸化膜を形成すると共に、電荷転
送電極３２として膜厚３０００オングストロームのポリ
シリコン膜を形成した場合の例を示す。１回目のエッチ
ングでは、電荷転送電極３２の側壁部分にエッチング残
りが発生することなく電荷転送電極３２とすべきパター
ンを形成するためには、少なくとも実際のポリシリコン
膜の膜厚の２倍、すなわち、６０００オングストローム
に相当するエッチングを施す必要がある。この場合のポ
リシリコン膜に対するオーバーエッチング量は、（６０
００−３０００＝３０００）オングストロームとなるか
ら、ポリシリコン膜をプラズマエッチングする際のポリ
シリコン膜と酸化膜との選択比が１０：１である場合、
ゲート絶縁膜２６は、３００オングストロームの膜厚分
だけエッチングされることになる。次に、２回目のエッ
チングでは、光電変換部２９の一領域３０に対応したゲ
ート電極膜２８を除去する際、ウェハ内の全チップにつ
いて完全にエッチングを施すためには、実際のポリシリ
コン膜の膜厚の１．５倍程度、すなわち、４５００オン
グストロームに相当するエッチングを施す必要がある。
したがって、ポリシリコン膜をプラズマエッチングする
際のポリシリコン膜と酸化膜との選択比が１０：１であ
るとすると、ゲート絶縁膜２６は、４５０オングストロ
ームの膜厚分だけさらにエッチングされることになる。
これにより、１回目及び２回目のエッチングにより除去
されるゲート絶縁膜２６の膜厚の合計は、（３００＋４
５０＝７５０）オングストロームとなり、エッチング後
のゲート絶縁膜２６の膜厚は、（８００−７５０＝５
０）オングストロームとなる。通常、エッチング量はウ
ェハ面内で約１０％、例えば、ゲート絶縁膜２６の場
合、７５オングストローム程度ばらつくため、ウェハ面
内のいくつかのチップは完全にゲート絶縁膜２６が除去
されてしまう。その結果、光電変換部２９の表面には、
図４４（ｂ）に示すように、エッチングによるダメージ
３８が生じ、このため、光電変換部２９において、暗電
流が増加したり、結晶欠陥が発生しそれに起因するいわ
ゆる白傷が発生してしまうという問題があった。このよ
うな不良は、固体撮像装置の特性を低下させるだけでな
く、固体撮像装置の歩留まりを著しく低下させるため、
デバイス製造コストの増加をももたらす。そこで、この
ようなエッチングによるダメージを防止するために、ゲ
ート絶縁膜２６の膜厚を厚くしたり、電荷転送電極３２
の膜厚を薄くすることが考えられるが、前者の場合は電
荷転送部２５の最大転送電荷量が減少してしまうし、後
者の場合は電荷転送電極３２の高抵抗化により転送パル
ス波形がなまってしまうという新たな問題をもたらすこ
とになる。
０オングストロームの酸化膜を形成すると共に、電荷転
送電極３２として膜厚３０００オングストロームのポリ
シリコン膜を形成した場合の例を示す。１回目のエッチ
ングでは、電荷転送電極３２の側壁部分にエッチング残
りが発生することなく電荷転送電極３２とすべきパター
ンを形成するためには、少なくとも実際のポリシリコン
膜の膜厚の２倍、すなわち、６０００オングストローム
に相当するエッチングを施す必要がある。この場合のポ
リシリコン膜に対するオーバーエッチング量は、（６０
００−３０００＝３０００）オングストロームとなるか
ら、ポリシリコン膜をプラズマエッチングする際のポリ
シリコン膜と酸化膜との選択比が１０：１である場合、
ゲート絶縁膜２６は、３００オングストロームの膜厚分
だけエッチングされることになる。次に、２回目のエッ
チングでは、光電変換部２９の一領域３０に対応したゲ
ート電極膜２８を除去する際、ウェハ内の全チップにつ
いて完全にエッチングを施すためには、実際のポリシリ
コン膜の膜厚の１．５倍程度、すなわち、４５００オン
グストロームに相当するエッチングを施す必要がある。
したがって、ポリシリコン膜をプラズマエッチングする
際のポリシリコン膜と酸化膜との選択比が１０：１であ
るとすると、ゲート絶縁膜２６は、４５０オングストロ
ームの膜厚分だけさらにエッチングされることになる。
これにより、１回目及び２回目のエッチングにより除去
されるゲート絶縁膜２６の膜厚の合計は、（３００＋４
５０＝７５０）オングストロームとなり、エッチング後
のゲート絶縁膜２６の膜厚は、（８００−７５０＝５
０）オングストロームとなる。通常、エッチング量はウ
ェハ面内で約１０％、例えば、ゲート絶縁膜２６の場
合、７５オングストローム程度ばらつくため、ウェハ面
内のいくつかのチップは完全にゲート絶縁膜２６が除去
されてしまう。その結果、光電変換部２９の表面には、
図４４（ｂ）に示すように、エッチングによるダメージ
３８が生じ、このため、光電変換部２９において、暗電
流が増加したり、結晶欠陥が発生しそれに起因するいわ
ゆる白傷が発生してしまうという問題があった。このよ
うな不良は、固体撮像装置の特性を低下させるだけでな
く、固体撮像装置の歩留まりを著しく低下させるため、
デバイス製造コストの増加をももたらす。そこで、この
ようなエッチングによるダメージを防止するために、ゲ
ート絶縁膜２６の膜厚を厚くしたり、電荷転送電極３２
の膜厚を薄くすることが考えられるが、前者の場合は電
荷転送部２５の最大転送電荷量が減少してしまうし、後
者の場合は電荷転送電極３２の高抵抗化により転送パル
ス波形がなまってしまうという新たな問題をもたらすこ
とになる。
【００１０】また、上記した第１及び第２の従来例によ
る固体撮像装置の製造方法においては、図３３〜図３７
及び図３８〜図４２に示すように、電荷転送電極１０及
び３２、光電変換部６及び２９、Ｐ＋型領域１２及び３
５を形成するために、少なくとも３回のフォトレジスト
工程を経る必要があるが、フォトレジスト工程の増加
は、デバイス製造期間の長期化とデバイス製造コストの
増加をもたらす。
る固体撮像装置の製造方法においては、図３３〜図３７
及び図３８〜図４２に示すように、電荷転送電極１０及
び３２、光電変換部６及び２９、Ｐ＋型領域１２及び３
５を形成するために、少なくとも３回のフォトレジスト
工程を経る必要があるが、フォトレジスト工程の増加
は、デバイス製造期間の長期化とデバイス製造コストの
増加をもたらす。
【００１１】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、信号電荷の読み出し特性のバラツキを抑えると
共に、暗電流の増加や白傷の発生をも抑えることがで
き、しかもデバイス製造期間の短縮及びデバイス製造コ
ストの低減も可能な固体撮像装置及びその製造方法を提
供することを目的としている。
もので、信号電荷の読み出し特性のバラツキを抑えると
共に、暗電流の増加や白傷の発生をも抑えることがで
き、しかもデバイス製造期間の短縮及びデバイス製造コ
ストの低減も可能な固体撮像装置及びその製造方法を提
供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明に係る固体撮像装置は、入射光
をその光量に応じた電荷量の信号電荷に変換する複数の
光電変換部と、上記複数の光電変換部に隣接して設けら
れ、対応する光電変換部で発生した信号電荷を読み出す
複数の電荷読出部と、複数の光電変換部に隣接して設け
られ、対応する光電変換部から対応する電荷読出部によ
り読み出された信号電荷を転送する複数の電荷転送部
と、対応する光電変換部、電荷読出部及び電荷転送部及
びその周辺の上方に絶縁膜を介して形成されると共に、
対応する光電変換部上に開口部を有し、対応する光電変
換部で発生した信号電荷の対応する電荷転送部への読み
出しを制御するための電荷読出電極を兼ねると共に、対
応する電荷転送部の信号電荷の転送を制御するための電
荷転送電極とを備えてなることを特徴としている。
に、請求項１記載の発明に係る固体撮像装置は、入射光
をその光量に応じた電荷量の信号電荷に変換する複数の
光電変換部と、上記複数の光電変換部に隣接して設けら
れ、対応する光電変換部で発生した信号電荷を読み出す
複数の電荷読出部と、複数の光電変換部に隣接して設け
られ、対応する光電変換部から対応する電荷読出部によ
り読み出された信号電荷を転送する複数の電荷転送部
と、対応する光電変換部、電荷読出部及び電荷転送部及
びその周辺の上方に絶縁膜を介して形成されると共に、
対応する光電変換部上に開口部を有し、対応する光電変
換部で発生した信号電荷の対応する電荷転送部への読み
出しを制御するための電荷読出電極を兼ねると共に、対
応する電荷転送部の信号電荷の転送を制御するための電
荷転送電極とを備えてなることを特徴としている。
【００１３】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の固体撮像装置に係り、上記各光電変換部は、第１導
電型半導体層の表面領域内に形成され、第２導電型半導
体層からなることを特徴としている。
載の固体撮像装置に係り、上記各光電変換部は、第１導
電型半導体層の表面領域内に形成され、第２導電型半導
体層からなることを特徴としている。
【００１４】また、請求項３記載の発明に係る固体撮像
装置は、第１導電型半導体層の表面領域内に形成され、
第２導電型半導体層からなり、入射光をその光量に応じ
た電荷量の信号電荷に変換する複数の光電変換部と、第
１導電型半導体層からなり、上記複数の光電変換部に隣
接して設けられ、対応する光電変換部で発生した信号電
荷を読み出す複数の電荷読出部と、第２導電型半導体層
からなり、上記複数の光電変換部に隣接して設けられ、
対応する光電変換部から対応する電荷読出部により読み
出された信号電荷を転送する複数の電荷転送部と、対応
する電荷転送部の上方に絶縁膜を介して少なくとも１層
形成され、対応する電荷転送部の信号電荷の転送を制御
するための複数の第１の電荷転送電極と、対応する光電
変換部、電荷読出部及び電荷転送部及びその周辺の上方
に絶縁膜を介して形成されると共に、対応する光電変換
部上に開口部を有し、隣接するもの同士が上記開口部と
は連続しない離間部を隔てて形成され、対応する光電変
換部で発生した信号電荷の対応する電荷転送部への読み
出しを制御するための電荷読出電極を兼ねると共に、対
応する電荷転送部の信号電荷の転送を制御するための複
数の第２の電荷転送電極とを備えてなることを特徴とし
ている。
装置は、第１導電型半導体層の表面領域内に形成され、
第２導電型半導体層からなり、入射光をその光量に応じ
た電荷量の信号電荷に変換する複数の光電変換部と、第
１導電型半導体層からなり、上記複数の光電変換部に隣
接して設けられ、対応する光電変換部で発生した信号電
荷を読み出す複数の電荷読出部と、第２導電型半導体層
からなり、上記複数の光電変換部に隣接して設けられ、
対応する光電変換部から対応する電荷読出部により読み
出された信号電荷を転送する複数の電荷転送部と、対応
する電荷転送部の上方に絶縁膜を介して少なくとも１層
形成され、対応する電荷転送部の信号電荷の転送を制御
するための複数の第１の電荷転送電極と、対応する光電
変換部、電荷読出部及び電荷転送部及びその周辺の上方
に絶縁膜を介して形成されると共に、対応する光電変換
部上に開口部を有し、隣接するもの同士が上記開口部と
は連続しない離間部を隔てて形成され、対応する光電変
換部で発生した信号電荷の対応する電荷転送部への読み
出しを制御するための電荷読出電極を兼ねると共に、対
応する電荷転送部の信号電荷の転送を制御するための複
数の第２の電荷転送電極とを備えてなることを特徴とし
ている。
【００１５】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の固体撮像装置に係り、上記第２の電荷転送電極は、
対応する第１の電荷転送電極のいずれかと同一層内に所
定間隔隔てて、又は絶縁膜を介した異なる層に互いの端
縁が重なるように形成されていることを特徴としてい
る。
載の固体撮像装置に係り、上記第２の電荷転送電極は、
対応する第１の電荷転送電極のいずれかと同一層内に所
定間隔隔てて、又は絶縁膜を介した異なる層に互いの端
縁が重なるように形成されていることを特徴としてい
る。
【００１６】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至４のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上記各
光電変換部が、対応する電荷転送電極の開口部のエッジ
に対してセルフアラインで形成されていることを特徴と
している。
至４のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上記各
光電変換部が、対応する電荷転送電極の開口部のエッジ
に対してセルフアラインで形成されていることを特徴と
している。
【００１７】また、請求項６記載の発明は、請求項２乃
至５のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上記各
光電変換部が、上記第２導電型半導体層と、その表面領
域に形成された第１導電型半導体領域とからなることを
特徴としている。
至５のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上記各
光電変換部が、上記第２導電型半導体層と、その表面領
域に形成された第１導電型半導体領域とからなることを
特徴としている。
【００１８】また、請求項７記載の発明は、請求項２乃
至５のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上記各
光電変換部は、その深さが深く、形成領域が狭い第１の
第２導電型半導体領域と、その深さが浅く、形成領域が
広い第２の第２導電型半導体領域と、それらの表面領域
に形成された第１導電型半導体領域とからなることを特
徴としている。
至５のいずれか１に記載の固体撮像装置に係り、上記各
光電変換部は、その深さが深く、形成領域が狭い第１の
第２導電型半導体領域と、その深さが浅く、形成領域が
広い第２の第２導電型半導体領域と、それらの表面領域
に形成された第１導電型半導体領域とからなることを特
徴としている。
【００１９】また、請求項８記載の発明は、請求項６又
は７に記載の固体撮像装置に係り、上記各光電変換部を
構成する上記第１導電型半導体領域は、対応する電荷転
送電極の開口部の上記電荷読出部側のエッジから所定距
離隔てて形成されていることを特徴としている。
は７に記載の固体撮像装置に係り、上記各光電変換部を
構成する上記第１導電型半導体領域は、対応する電荷転
送電極の開口部の上記電荷読出部側のエッジから所定距
離隔てて形成されていることを特徴としている。
【００２０】また、請求項９記載の発明は、入射光をそ
の光量に応じた電荷量の信号電荷に変換する複数の光電
変換部と、上記複数の光電変換部に隣接して設けられ、
対応する光電変換部で発生した信号電荷を読み出す複数
の電荷読出部と、上記複数の光電変換部に隣接して設け
られ、対応する光電変換部から対応する電荷読出部によ
り読み出された信号電荷を転送する複数の電荷転送部
と、対応する光電変換部、電荷読出部及び電荷転送部及
びその周辺の上方に絶縁膜を介して形成され、対応する
電荷転送部の信号電荷の転送を制御するための複数の電
荷転送電極とを備えてなる固体撮像装置の製造方法に係
り、その表面領域に、第１導電型半導体層からなる複数
の電荷読出部と、第２導電型半導体層からなる複数の電
荷転送部とが形成された第１導電型半導体層上に、絶縁
膜を介して少なくとも１層の複数の第１の電荷転送電極
を形成する第１の工程と、絶縁膜を介して導電膜を形成
した後、上記複数の光電変換部を形成すべき領域に対応
した領域に開口部を有するフォトレジスト膜を形成する
第２の工程と、上記フォトレジスト膜をマスクとして上
記開口部に対応した領域の上記導電膜を除去する第３の
工程と、上記フォトレジスト膜及び上記導電膜の両方又
は上記導電膜だけをマスクとして上記複数の光電変換部
を形成する第４の工程と、上記導電膜をエッチングする
ことにより、対応する光電変換部で発生した信号電荷の
対応する電荷転送部への読み出しを制御するための電荷
読出電極を兼ねる複数の第２の電荷転送電極を形成する
第５の工程とを備えてなることを特徴としている。
の光量に応じた電荷量の信号電荷に変換する複数の光電
変換部と、上記複数の光電変換部に隣接して設けられ、
対応する光電変換部で発生した信号電荷を読み出す複数
の電荷読出部と、上記複数の光電変換部に隣接して設け
られ、対応する光電変換部から対応する電荷読出部によ
り読み出された信号電荷を転送する複数の電荷転送部
と、対応する光電変換部、電荷読出部及び電荷転送部及
びその周辺の上方に絶縁膜を介して形成され、対応する
電荷転送部の信号電荷の転送を制御するための複数の電
荷転送電極とを備えてなる固体撮像装置の製造方法に係
り、その表面領域に、第１導電型半導体層からなる複数
の電荷読出部と、第２導電型半導体層からなる複数の電
荷転送部とが形成された第１導電型半導体層上に、絶縁
膜を介して少なくとも１層の複数の第１の電荷転送電極
を形成する第１の工程と、絶縁膜を介して導電膜を形成
した後、上記複数の光電変換部を形成すべき領域に対応
した領域に開口部を有するフォトレジスト膜を形成する
第２の工程と、上記フォトレジスト膜をマスクとして上
記開口部に対応した領域の上記導電膜を除去する第３の
工程と、上記フォトレジスト膜及び上記導電膜の両方又
は上記導電膜だけをマスクとして上記複数の光電変換部
を形成する第４の工程と、上記導電膜をエッチングする
ことにより、対応する光電変換部で発生した信号電荷の
対応する電荷転送部への読み出しを制御するための電荷
読出電極を兼ねる複数の第２の電荷転送電極を形成する
第５の工程とを備えてなることを特徴としている。
【００２１】また、請求項１０記載の発明は、請求項９
記載の固体撮像装置の製造方法に係り、上記第５の工程
では、上記複数の第２の電荷転送電極を、隣接するもの
同士が上記開口部とは連続しない離間部を隔てるように
形成することを特徴としている。
記載の固体撮像装置の製造方法に係り、上記第５の工程
では、上記複数の第２の電荷転送電極を、隣接するもの
同士が上記開口部とは連続しない離間部を隔てるように
形成することを特徴としている。
【００２２】また、請求項１１記載の発明は、請求項９
又は１０記載の固体撮像装置の製造方法に係り、上記第
５の工程では、上記複数の第２の電荷転送電極を、対応
する第１の電荷転送電極のいずれかと同一層内に所定間
隔隔てて、又は絶縁膜を介した異なる層に互いの端縁が
重なるように形成することを特徴としている。
又は１０記載の固体撮像装置の製造方法に係り、上記第
５の工程では、上記複数の第２の電荷転送電極を、対応
する第１の電荷転送電極のいずれかと同一層内に所定間
隔隔てて、又は絶縁膜を介した異なる層に互いの端縁が
重なるように形成することを特徴としている。
【００２３】また、請求項１２記載の発明は、請求項９
乃至１１のいずれか１に記載の固体撮像装置の製造方法
に係り、上記第４の工程では、上記フォトレジスト膜及
び上記導電膜をマスクとして複数の第２導電型半導体層
を形成した後、上記フォトレジスト膜及び上記導電膜の
両方又は上記導電膜だけをマスクとして上記各第２導電
型半導体層の表面領域に第１導電型半導体領域を形成す
ることを特徴としている。
乃至１１のいずれか１に記載の固体撮像装置の製造方法
に係り、上記第４の工程では、上記フォトレジスト膜及
び上記導電膜をマスクとして複数の第２導電型半導体層
を形成した後、上記フォトレジスト膜及び上記導電膜の
両方又は上記導電膜だけをマスクとして上記各第２導電
型半導体層の表面領域に第１導電型半導体領域を形成す
ることを特徴としている。
【００２４】また、請求項１３記載の発明は、請求項９
乃至１１のいずれか１に記載の固体撮像装置の製造方法
に係り、上記第４の工程では、上記開口部より開口面積
の狭い開口部を有するフォトレジスト膜をマスクとして
その深さが深く、形成領域が狭い第１の第２導電型半導
体領域を形成した後、上記導電膜だけをマスクとして、
その深さが浅く、形成領域が広い第２の第２導電型半導
体領域を形成すると共に、上記第１及び第２の第２導電
型半導体領域の表面領域に第１導電型半導体領域を形成
することを特徴としている。
乃至１１のいずれか１に記載の固体撮像装置の製造方法
に係り、上記第４の工程では、上記開口部より開口面積
の狭い開口部を有するフォトレジスト膜をマスクとして
その深さが深く、形成領域が狭い第１の第２導電型半導
体領域を形成した後、上記導電膜だけをマスクとして、
その深さが浅く、形成領域が広い第２の第２導電型半導
体領域を形成すると共に、上記第１及び第２の第２導電
型半導体領域の表面領域に第１導電型半導体領域を形成
することを特徴としている。
【００２５】また、請求項１４記載の発明は、請求項９
乃至１３のいずれか１に記載の固体撮像装置の製造方法
に係り、上記第４の工程では、上記第１導電型半導体領
域は、第１導電型不純物を垂直方向に対して所定の傾き
の注入角度でイオン注入することにより、対応する電荷
転送電極の開口部の上記電荷読出部側のエッジから所定
距離隔てて形成することを特徴としている。
乃至１３のいずれか１に記載の固体撮像装置の製造方法
に係り、上記第４の工程では、上記第１導電型半導体領
域は、第１導電型不純物を垂直方向に対して所定の傾き
の注入角度でイオン注入することにより、対応する電荷
転送電極の開口部の上記電荷読出部側のエッジから所定
距離隔てて形成することを特徴としている。
【００２６】
【作用】この発明の構成によれば、信号電荷の読み出し
特性のバラツキを抑えられると共に、暗電流の増加や白
傷の発生を抑えられる。しかも、デバイス製造期間の短
縮及びデバイス製造コストの低減も可能である。
特性のバラツキを抑えられると共に、暗電流の増加や白
傷の発生を抑えられる。しかも、デバイス製造期間の短
縮及びデバイス製造コストの低減も可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 Ａ．第１の実施例 図１は、この発明の第１の実施例である固体撮像装置の
構造を部分的に示す平面透視図、図２〜図４、図６、図
８、図１０及び図１１は、同固体撮像装置の製造方法を
工程順に示す工程図であり、図２（ａ）〜図４（ａ）、
図６（ａ）、図８（ａ）、図１０（ａ）及び図１１
（ａ）は、図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程図、図２
（ｂ）〜図４（ｂ）、図６（ｂ）、図８（ｂ）、図１０
（ｂ）及び図１１（ｂ）は、図１のＤ−Ｄ'断面に関す
る工程図、また、図５、図７及び図９は、同固体撮像装
置の製造方法を示す平面透視図である。この例の固体撮
像装置は、インターレーススキャン転送方式のＣＣＤイ
メージセンサに係り、図１に示すように、Ｎ型半導体基
板４１（図示略）の表面領域内に、行（水平）方向及び
列（垂直）方向に配列され、入射光量をその光量に応じ
た電荷量の信号電荷に変換する複数の光電変換部５６を
備えている。複数の光電変換部５６に隣接して、その列
間に、各光電変換部５６から読み出された信号電荷を列
（垂直）方向に転送する複数の電荷転送部４４が形成さ
れている。電荷転送電極５０は、ポリシリコン膜によっ
て構成され、電荷転送部４４と直交する方向、すなわ
ち、行（水平）方向に長手方向を有し、その凸部が電荷
転送部４４の上方に重なる櫛の歯状に形成されている。
一方、電荷転送電極５８も、ポリシリコン膜によって構
成され、光電変換部５６で発生した信号電荷を電荷転送
部４４に読み出すための電荷読出電極を兼ねており、電
荷転送電極５０の上層に形成されている。すなわち、電
荷転送電極５８は、対向する電荷転送電極５０の櫛の歯
状の凸部及び凹部の端縁と、光電変換部５６と電荷転送
部４４との間に形成され光電変換部５６で発生した信号
電荷を電荷転送部４４へ読み出すための電荷読出部４６
とを覆うと共に、光電変換部５６上に開口部５８ａを有
している。また、電荷転送電極５８は、その凹部が電荷
転送部４４の上方に重なる櫛の歯状に形成されていると
共に、隣接するもの同士が列（垂直）方向に離間部５７
を隔てて形成されている。また、電荷転送電極５０及び
５８の上面には、タングステンやアルミニウム等からな
り、光を遮断するための遮光膜６０が形成されている。
この遮光膜６０には、光電変換部５６上において電荷転
送電極５８の開口部５８ａよりも小さな開口面積の開口
部６０ａが形成されている。
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 Ａ．第１の実施例 図１は、この発明の第１の実施例である固体撮像装置の
構造を部分的に示す平面透視図、図２〜図４、図６、図
８、図１０及び図１１は、同固体撮像装置の製造方法を
工程順に示す工程図であり、図２（ａ）〜図４（ａ）、
図６（ａ）、図８（ａ）、図１０（ａ）及び図１１
（ａ）は、図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程図、図２
（ｂ）〜図４（ｂ）、図６（ｂ）、図８（ｂ）、図１０
（ｂ）及び図１１（ｂ）は、図１のＤ−Ｄ'断面に関す
る工程図、また、図５、図７及び図９は、同固体撮像装
置の製造方法を示す平面透視図である。この例の固体撮
像装置は、インターレーススキャン転送方式のＣＣＤイ
メージセンサに係り、図１に示すように、Ｎ型半導体基
板４１（図示略）の表面領域内に、行（水平）方向及び
列（垂直）方向に配列され、入射光量をその光量に応じ
た電荷量の信号電荷に変換する複数の光電変換部５６を
備えている。複数の光電変換部５６に隣接して、その列
間に、各光電変換部５６から読み出された信号電荷を列
（垂直）方向に転送する複数の電荷転送部４４が形成さ
れている。電荷転送電極５０は、ポリシリコン膜によっ
て構成され、電荷転送部４４と直交する方向、すなわ
ち、行（水平）方向に長手方向を有し、その凸部が電荷
転送部４４の上方に重なる櫛の歯状に形成されている。
一方、電荷転送電極５８も、ポリシリコン膜によって構
成され、光電変換部５６で発生した信号電荷を電荷転送
部４４に読み出すための電荷読出電極を兼ねており、電
荷転送電極５０の上層に形成されている。すなわち、電
荷転送電極５８は、対向する電荷転送電極５０の櫛の歯
状の凸部及び凹部の端縁と、光電変換部５６と電荷転送
部４４との間に形成され光電変換部５６で発生した信号
電荷を電荷転送部４４へ読み出すための電荷読出部４６
とを覆うと共に、光電変換部５６上に開口部５８ａを有
している。また、電荷転送電極５８は、その凹部が電荷
転送部４４の上方に重なる櫛の歯状に形成されていると
共に、隣接するもの同士が列（垂直）方向に離間部５７
を隔てて形成されている。また、電荷転送電極５０及び
５８の上面には、タングステンやアルミニウム等からな
り、光を遮断するための遮光膜６０が形成されている。
この遮光膜６０には、光電変換部５６上において電荷転
送電極５８の開口部５８ａよりも小さな開口面積の開口
部６０ａが形成されている。
【００２８】次に、この例の固体撮像装置の製造方法に
ついて、図２〜図１１を参照しつつ、順を追ってその製
造工程を説明する。まず、Ｎ型半導体基板４１上に、ボ
ロンＢ等のＰ型不純物を用いて熱拡散法を用いてＰ型ウ
ェル層４２を形成した後、Ｐ型ウェル層４２の表面領域
に、同じくボロンＢ等のＰ型不純物を用いた熱拡散法を
用いてＰ型ウェル層４３を形成する。次に、イオン注入
法を用いてリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、
Ｎ型の電荷転送部４４を形成した後、イオン注入法を用
いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して、Ｐ＋
型のチャネルストップ４５を形成する（図２（ａ）及び
（ｂ））。さらに、図２（ｂ）に示すように、電荷転送
部４４のチャネルストップ４５が形成された側とは反対
側に隣接し、その上面に電荷読出電極を兼ねる電荷転送
電極５８の一部が後に形成されるべき領域に、イオン注
入法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入し
て、Ｐ型の電荷読出部４６を形成する。次に、基板表面
全面を熱酸化して、熱酸化膜からなるゲート絶縁膜４７
を形成した後、ゲート絶縁膜４７上に、減圧化学蒸着
(ＬＰＣＶＤ； Low Pressure Chemical Vapor Depositi
on）法を用いてポリシリコン膜からなるゲート電極膜４
８を形成する。次に、基板表面全面にフォトレジスト膜
を塗布しこれに露光・現像処理を施し、フォトレジスト
膜４９をパターンニングする（図３（ａ）及び
（ｂ））。この時、図３（ｂ）に示すように、その上面
に電荷転送電極５８が後に形成されるべき領域上に形成
されたゲート電極膜４８の表面にはフォトレジスト膜４
９はパターンニングされない。
ついて、図２〜図１１を参照しつつ、順を追ってその製
造工程を説明する。まず、Ｎ型半導体基板４１上に、ボ
ロンＢ等のＰ型不純物を用いて熱拡散法を用いてＰ型ウ
ェル層４２を形成した後、Ｐ型ウェル層４２の表面領域
に、同じくボロンＢ等のＰ型不純物を用いた熱拡散法を
用いてＰ型ウェル層４３を形成する。次に、イオン注入
法を用いてリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、
Ｎ型の電荷転送部４４を形成した後、イオン注入法を用
いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して、Ｐ＋
型のチャネルストップ４５を形成する（図２（ａ）及び
（ｂ））。さらに、図２（ｂ）に示すように、電荷転送
部４４のチャネルストップ４５が形成された側とは反対
側に隣接し、その上面に電荷読出電極を兼ねる電荷転送
電極５８の一部が後に形成されるべき領域に、イオン注
入法を用いてボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入し
て、Ｐ型の電荷読出部４６を形成する。次に、基板表面
全面を熱酸化して、熱酸化膜からなるゲート絶縁膜４７
を形成した後、ゲート絶縁膜４７上に、減圧化学蒸着
(ＬＰＣＶＤ； Low Pressure Chemical Vapor Depositi
on）法を用いてポリシリコン膜からなるゲート電極膜４
８を形成する。次に、基板表面全面にフォトレジスト膜
を塗布しこれに露光・現像処理を施し、フォトレジスト
膜４９をパターンニングする（図３（ａ）及び
（ｂ））。この時、図３（ｂ）に示すように、その上面
に電荷転送電極５８が後に形成されるべき領域上に形成
されたゲート電極膜４８の表面にはフォトレジスト膜４
９はパターンニングされない。
【００２９】次に、フォトレジスト膜４９をマスクとし
て、プラズマエッチング法等のドライエッチング法を用
いてゲート電極膜４８の不要な領域を除去することによ
り、電荷転送電極５０を形成する（図４（ａ）及び
（ｂ））。したがって、図４（ｂ）に示すように、その
上面に電荷転送電極５８が後に形成されるべき領域上に
形成されたゲート電極膜４８は、フォトレジスト膜４９
がパターンニングされていないので、全てエッチングに
より除去されてしまう。ここで、図５に、ここまでの製
造工程を経たＮ型半導体基板４１の平面透視図を示す。
図５から分かるように、電荷転送電極５０は、電荷転送
部４４と直交する方向、すなわち、行（水平）方向にに
長手方向を有し、その凸部が電荷転送部４４の上方に重
なる櫛の歯状に形成されている。
て、プラズマエッチング法等のドライエッチング法を用
いてゲート電極膜４８の不要な領域を除去することによ
り、電荷転送電極５０を形成する（図４（ａ）及び
（ｂ））。したがって、図４（ｂ）に示すように、その
上面に電荷転送電極５８が後に形成されるべき領域上に
形成されたゲート電極膜４８は、フォトレジスト膜４９
がパターンニングされていないので、全てエッチングに
より除去されてしまう。ここで、図５に、ここまでの製
造工程を経たＮ型半導体基板４１の平面透視図を示す。
図５から分かるように、電荷転送電極５０は、電荷転送
部４４と直交する方向、すなわち、行（水平）方向にに
長手方向を有し、その凸部が電荷転送部４４の上方に重
なる櫛の歯状に形成されている。
【００３０】次に、その上面に電荷転送電極５０が形成
されていない領域のゲート絶縁膜４７をエッチングによ
り除去した後、基板表面全面を熱酸化して、熱酸化膜か
らなるゲート絶縁膜５１を形成する。この時、電荷転送
電極５０の表面が酸化されてポリシリコン酸化膜が形成
され、これが、電荷転送電極５０と後にこの上面に形成
される電荷転送電極５８との間の層間絶縁膜となる。次
いで、ゲート絶縁膜５１上に、ＬＰＣＶＤ法を用いてポ
リシリコン膜からなるゲート電極膜５２を形成した後、
電荷転送電極５８を形成するために、基板表面全面にフ
ォトレジスト膜を塗布しこれに露光・現像処理を施し、
後に光電変換部５６が形成されるべき領域に開口部５３
ａを有するフォトレジスト膜５３をパターンニングす
る。なお、フォトレジスト膜５３の膜厚は、後述する光
電変換部５６の形成時にリンイオンＰ＋等が突き抜けな
いように、約３μｍとする。次に、フォトレジスト膜５
３をマスクとして、プラズマエッチング法等のドライエ
ッチング法を用いて上記開口部５３ａに対応した領域の
ゲート電極膜５２を除去することにより、開口部５２ａ
を形成する。そして、フォトレジスト膜５３及びゲート
電極膜５２をマスクとして、すなわち、ゲート電極膜５
２に対してセルフアラインで、イオン注入法を用いてリ
ンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して光電変換部５６
を構成するＮ型ウェル層５４を形成する（図６（ａ）及
び（ｂ））。光電変換部５６のＮ型ウェル層５４とその
下方に形成されたＰ型ウェル層４２とは、埋込型フォト
ダイオードとして機能する。ここで、図７に、ここまで
の製造工程を経たＮ型半導体基板４１の平面透視図を示
す。図７から分かるように、ゲート電極膜５２の光電変
換部５６に対応した領域には、開口部５２ａが形成され
ている。
されていない領域のゲート絶縁膜４７をエッチングによ
り除去した後、基板表面全面を熱酸化して、熱酸化膜か
らなるゲート絶縁膜５１を形成する。この時、電荷転送
電極５０の表面が酸化されてポリシリコン酸化膜が形成
され、これが、電荷転送電極５０と後にこの上面に形成
される電荷転送電極５８との間の層間絶縁膜となる。次
いで、ゲート絶縁膜５１上に、ＬＰＣＶＤ法を用いてポ
リシリコン膜からなるゲート電極膜５２を形成した後、
電荷転送電極５８を形成するために、基板表面全面にフ
ォトレジスト膜を塗布しこれに露光・現像処理を施し、
後に光電変換部５６が形成されるべき領域に開口部５３
ａを有するフォトレジスト膜５３をパターンニングす
る。なお、フォトレジスト膜５３の膜厚は、後述する光
電変換部５６の形成時にリンイオンＰ＋等が突き抜けな
いように、約３μｍとする。次に、フォトレジスト膜５
３をマスクとして、プラズマエッチング法等のドライエ
ッチング法を用いて上記開口部５３ａに対応した領域の
ゲート電極膜５２を除去することにより、開口部５２ａ
を形成する。そして、フォトレジスト膜５３及びゲート
電極膜５２をマスクとして、すなわち、ゲート電極膜５
２に対してセルフアラインで、イオン注入法を用いてリ
ンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して光電変換部５６
を構成するＮ型ウェル層５４を形成する（図６（ａ）及
び（ｂ））。光電変換部５６のＮ型ウェル層５４とその
下方に形成されたＰ型ウェル層４２とは、埋込型フォト
ダイオードとして機能する。ここで、図７に、ここまで
の製造工程を経たＮ型半導体基板４１の平面透視図を示
す。図７から分かるように、ゲート電極膜５２の光電変
換部５６に対応した領域には、開口部５２ａが形成され
ている。
【００３１】次に、フォトレジスト膜５３及びゲート電
極膜５２をマスクとして、すなわち、ゲート電極膜５２
に対してセルフアラインで、Ｎ型ウェル層５４の浅い表
面領域に、イオン注入法を用いてボロンイオンＢ＋等の
Ｐ型不純物をＮ型半導体基板４１に対して垂直な方向か
ら約７度の傾きを持つ注入角度で注入して、光電変換部
５６を構成し、光電変換部５６の表面で発生して低照度
時のＳＮ比を劣化させる暗電流を抑制させるためのＰ＋
型領域５５を形成する（図８（ａ）及び（ｂ））。な
お、このＰ＋型領域５５は、電荷転送電極５８を形成し
た後に形成しても良い。また、Ｐ＋型領域５５のゲート
電極膜５２のエッジ５２ｂからのオフセット量Ｓは、約
０．４μｍとする。次に、フォトレジスト膜５３を除去
した後、ゲート電極膜５２を列（垂直）方向に分離する
離間部５７を形成するために、基板表面全面にフォトレ
ジスト膜を塗布しこれに露光・現像処理を施し、フォト
レジスト膜（図示略）をパターニングする。次いで、こ
のフォトレジスト膜をマスクとして、プラズマエッチン
グ法等のドライエッチング法を用いて、図９に示すよう
に、ゲート電極膜５２を列（垂直）方向に分離する離間
部５７を形成することにより、電荷転送電極５８を形成
する（図１０（ａ）及び（ｂ））。これにより、ゲート
電極膜５２の開口部５２ａは、電荷転送電極５８の開口
部５８ａとなる。次に、基板表面全面に、層間絶縁膜５
９を形成した後、層間絶縁膜５９上に、タングステンや
アルミニウム等からなり、光を遮断するための遮光膜６
０を形成し、光電変換部５６上に形成された遮光膜６０
の一部を除去して開口部６０ａを形成する（図１１
（ａ）及び（ｂ））。以上説明した製造方法により、図
１に示す固体撮像装置が完成する。
極膜５２をマスクとして、すなわち、ゲート電極膜５２
に対してセルフアラインで、Ｎ型ウェル層５４の浅い表
面領域に、イオン注入法を用いてボロンイオンＢ＋等の
Ｐ型不純物をＮ型半導体基板４１に対して垂直な方向か
ら約７度の傾きを持つ注入角度で注入して、光電変換部
５６を構成し、光電変換部５６の表面で発生して低照度
時のＳＮ比を劣化させる暗電流を抑制させるためのＰ＋
型領域５５を形成する（図８（ａ）及び（ｂ））。な
お、このＰ＋型領域５５は、電荷転送電極５８を形成し
た後に形成しても良い。また、Ｐ＋型領域５５のゲート
電極膜５２のエッジ５２ｂからのオフセット量Ｓは、約
０．４μｍとする。次に、フォトレジスト膜５３を除去
した後、ゲート電極膜５２を列（垂直）方向に分離する
離間部５７を形成するために、基板表面全面にフォトレ
ジスト膜を塗布しこれに露光・現像処理を施し、フォト
レジスト膜（図示略）をパターニングする。次いで、こ
のフォトレジスト膜をマスクとして、プラズマエッチン
グ法等のドライエッチング法を用いて、図９に示すよう
に、ゲート電極膜５２を列（垂直）方向に分離する離間
部５７を形成することにより、電荷転送電極５８を形成
する（図１０（ａ）及び（ｂ））。これにより、ゲート
電極膜５２の開口部５２ａは、電荷転送電極５８の開口
部５８ａとなる。次に、基板表面全面に、層間絶縁膜５
９を形成した後、層間絶縁膜５９上に、タングステンや
アルミニウム等からなり、光を遮断するための遮光膜６
０を形成し、光電変換部５６上に形成された遮光膜６０
の一部を除去して開口部６０ａを形成する（図１１
（ａ）及び（ｂ））。以上説明した製造方法により、図
１に示す固体撮像装置が完成する。
【００３２】このように、この例の構成によれば、電荷
転送電極５８の開口部５８ａ（正しくはゲート電極膜５
２の開口部５２ａ）を形成した後に、フォトレジスト膜
５３及びゲート電極膜５２をマスクとして、すなわち、
ゲート電極膜５２に対してセルフアラインで、光電変換
部５６を構成するＮ型ウェル層５４及びＰ＋型領域５５
を形成しているので、光電変換部５６と電荷読出電極を
兼ねる電荷転送電極５８との目ズレによる読出電圧のバ
ラツキが抑制される。また、フォトレジスト膜５３の膜
厚を光電変換部５６の形成時にリンイオンＰ＋等が突き
抜けないようにするために約３μｍとしたので、本来リ
ンイオンＰ＋等が注入されるべきでない領域、例えば、
電荷転送部４４や電荷読出部４６にはイオン注入される
ことが無いから、電荷転送部４４において良好な電荷転
送特性を達成できる。さらに、光電変換部５６を構成す
るＰ＋型領域５５を形成する際のイオン注入角度を制御
することにより、光電変換部５６と電荷読出電極を兼ね
る電荷転送電極５８との位置関係が正確になり、電荷読
出特性がより安定する。
転送電極５８の開口部５８ａ（正しくはゲート電極膜５
２の開口部５２ａ）を形成した後に、フォトレジスト膜
５３及びゲート電極膜５２をマスクとして、すなわち、
ゲート電極膜５２に対してセルフアラインで、光電変換
部５６を構成するＮ型ウェル層５４及びＰ＋型領域５５
を形成しているので、光電変換部５６と電荷読出電極を
兼ねる電荷転送電極５８との目ズレによる読出電圧のバ
ラツキが抑制される。また、フォトレジスト膜５３の膜
厚を光電変換部５６の形成時にリンイオンＰ＋等が突き
抜けないようにするために約３μｍとしたので、本来リ
ンイオンＰ＋等が注入されるべきでない領域、例えば、
電荷転送部４４や電荷読出部４６にはイオン注入される
ことが無いから、電荷転送部４４において良好な電荷転
送特性を達成できる。さらに、光電変換部５６を構成す
るＰ＋型領域５５を形成する際のイオン注入角度を制御
することにより、光電変換部５６と電荷読出電極を兼ね
る電荷転送電極５８との位置関係が正確になり、電荷読
出特性がより安定する。
【００３３】なお、上述した第１の実施例においては、
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜
５３及びゲート電極膜５２をマスクとして、イオン注入
法を用いて、光電変換部５６を構成するＮ型ウェル層５
４の浅い表面領域に、ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物
を約７度のイオン注入角度で注入してＰ＋型領域５５を
形成している。この場合、フォトレジスト膜５３の膜厚
が約３μｍと厚いために、Ｐ＋型領域５５のゲート電極
膜５２のエッジ５２ｂからのオフセット量Ｓの制御をあ
まり正確に行うことができない。このオフセット量Ｓの
変動により、エッジ５２ｂ付近の空乏層の伸びが変動す
るため、電荷読出特性が変化してしまう場合がある。そ
こで、図１２に示すように、フォトレジスト膜５３を除
去した後に、Ｐ＋型領域５５を形成する。このような構
成によれば、Ｐ＋型領域５５を形成するためのマスクが
ゲート電極膜５２だけとなるので、ボロンイオンＢ＋等
のＰ型不純物を斜め注入する際のゲート電極膜５２のエ
ッジ５２ｂからのオフセット量Ｓ（図１２参照）の制御
がより正確にできる。したがって、より安定した電荷読
出特性を得ることが可能となる。
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜
５３及びゲート電極膜５２をマスクとして、イオン注入
法を用いて、光電変換部５６を構成するＮ型ウェル層５
４の浅い表面領域に、ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物
を約７度のイオン注入角度で注入してＰ＋型領域５５を
形成している。この場合、フォトレジスト膜５３の膜厚
が約３μｍと厚いために、Ｐ＋型領域５５のゲート電極
膜５２のエッジ５２ｂからのオフセット量Ｓの制御をあ
まり正確に行うことができない。このオフセット量Ｓの
変動により、エッジ５２ｂ付近の空乏層の伸びが変動す
るため、電荷読出特性が変化してしまう場合がある。そ
こで、図１２に示すように、フォトレジスト膜５３を除
去した後に、Ｐ＋型領域５５を形成する。このような構
成によれば、Ｐ＋型領域５５を形成するためのマスクが
ゲート電極膜５２だけとなるので、ボロンイオンＢ＋等
のＰ型不純物を斜め注入する際のゲート電極膜５２のエ
ッジ５２ｂからのオフセット量Ｓ（図１２参照）の制御
がより正確にできる。したがって、より安定した電荷読
出特性を得ることが可能となる。
【００３４】Ｂ．第２の実施例 次に、第２の実施例について説明する。図１３は、この
発明の第２の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す平面透視図、図１４は、同固体撮像装置の製造方
法を示す平面透視図である。この例の固体撮像装置は、
インターレーススキャン転送方式のＣＣＤイメージセン
サに係り、図１３に示すように、Ｎ型半導体基板の表面
領域内に、行（水平）方向及び列（垂直）方向に配列さ
れた複数の光電変換部６１を備えている。複数の光電変
換部６１に隣接して、その列間に、各光電変換部６１か
ら読み出された信号電荷を列（垂直）方向に転送する複
数の電荷転送部６２が形成されている。電荷転送電極６
３は、ポリシリコン膜によって構成され、電荷転送部６
２と直交する方向、すなわち、行（水平）方向に長手方
向を有し、その凸部が電荷転送部６２の上方に重なる櫛
の歯状に形成されている。一方、電荷転送電極６４は、
ポリシリコン膜によって構成され、電荷転送電極６３と
同一層に行（水平）方向に長手方向を有して形成され、
その凹部が電荷転送部６２の上方に重なる櫛の歯状に形
成されている。この電荷転送電極６４は、光電変換部６
１で発生した信号電荷を電荷転送部６２に読み出すため
の電荷読出電極を兼ねており、光電変換部６１上に開口
部６４ａを有している。また、電荷転送電極６４は、光
電変換部６１と電荷転送部６２との間に形成され光電変
換部６１で発生した信号電荷を電荷転送部６２へ読み出
すための電荷読出部（図示略）を覆い、対向する電荷転
送電極６３の櫛の歯状の凸部及び凹部の端部と離間部６
５を隔てて形成されていると共に、背中合わせの電荷転
送電極６３とも離間部６６を隔てて形成されている。ま
た、電荷転送電極６３及び６４の上面には、タングステ
ンやアルミニウム等からなり、光を遮断するための遮光
膜６７が形成されている。この遮光膜６７には、光電変
換部６１上において電荷転送電極６４の開口部６４ａよ
りも小さな開口面積の開口部６７ａが形成されている。
発明の第２の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す平面透視図、図１４は、同固体撮像装置の製造方
法を示す平面透視図である。この例の固体撮像装置は、
インターレーススキャン転送方式のＣＣＤイメージセン
サに係り、図１３に示すように、Ｎ型半導体基板の表面
領域内に、行（水平）方向及び列（垂直）方向に配列さ
れた複数の光電変換部６１を備えている。複数の光電変
換部６１に隣接して、その列間に、各光電変換部６１か
ら読み出された信号電荷を列（垂直）方向に転送する複
数の電荷転送部６２が形成されている。電荷転送電極６
３は、ポリシリコン膜によって構成され、電荷転送部６
２と直交する方向、すなわち、行（水平）方向に長手方
向を有し、その凸部が電荷転送部６２の上方に重なる櫛
の歯状に形成されている。一方、電荷転送電極６４は、
ポリシリコン膜によって構成され、電荷転送電極６３と
同一層に行（水平）方向に長手方向を有して形成され、
その凹部が電荷転送部６２の上方に重なる櫛の歯状に形
成されている。この電荷転送電極６４は、光電変換部６
１で発生した信号電荷を電荷転送部６２に読み出すため
の電荷読出電極を兼ねており、光電変換部６１上に開口
部６４ａを有している。また、電荷転送電極６４は、光
電変換部６１と電荷転送部６２との間に形成され光電変
換部６１で発生した信号電荷を電荷転送部６２へ読み出
すための電荷読出部（図示略）を覆い、対向する電荷転
送電極６３の櫛の歯状の凸部及び凹部の端部と離間部６
５を隔てて形成されていると共に、背中合わせの電荷転
送電極６３とも離間部６６を隔てて形成されている。ま
た、電荷転送電極６３及び６４の上面には、タングステ
ンやアルミニウム等からなり、光を遮断するための遮光
膜６７が形成されている。この遮光膜６７には、光電変
換部６１上において電荷転送電極６４の開口部６４ａよ
りも小さな開口面積の開口部６７ａが形成されている。
【００３５】次に、この例の固体撮像装置の製造方法に
ついて、図１４を参照しつつ、順を追ってその製造工程
を説明する。まず、上記した第１の実施例と同様に、熱
拡散法を用いて、Ｎ型半導体基板上にＰ型ウェル層を、
このＰ型ウェル層の表面領域の一部にＰ型ウェル層を順
に形成した後、イオン注入法を用いて、Ｎ型の電荷転送
部６２、Ｐ＋型のチャネルストップ及びＰ型の電荷読出
部を順に形成する。次に、基板表面全面を熱酸化して、
熱酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成した後、このゲー
ト絶縁膜上に、ＬＰＣＶＤ法を用いてポリシリコン膜か
らなるゲート電極膜６８を形成する。次に、基板表面全
面にフォトレジスト膜を塗布しこれに露光・現像処理を
施し、後に光電変換部６１が形成されるべき領域に開口
部を有するフォトレジスト膜をパターンニングする。次
に、上記フォトレジスト膜をマスクとして、プラズマエ
ッチング法等のドライエッチング法を用いて上記開口部
に対応した領域のゲート電極膜６８を除去することによ
り、開口部６８ａを形成する。そして、フォトレジスト
膜及びゲート電極膜６８をマスクとして、すなわち、ゲ
ート電極膜６８に対してセルフアラインで、イオン注入
法を用いて、リンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して
光電変換部６１を構成するＮ型ウェル層（図示略）を、
Ｎ型ウェル層の浅い表面領域にボロンイオンＢ＋等のＰ
型不純物をＮ型半導体基板に対して垂直な方向から約７
度の傾きを持つ注入角度で注入して、光電変換部６１の
表面で発生し低照度時のＳＮ比を劣化させる暗電流を抑
制させるためのＰ＋型領域（図示略）を形成する（図１
４（ａ））。光電変換部６１のＮ型ウェル層とその下方
に形成されたＰ型ウェル層とは、埋込型フォトダイオー
ドとして機能する。次に、フォトレジスト膜を除去した
後、離間部６５及び６６を形成するために、基板表面全
面にフォトレジスト膜を塗布しこれに露光・現像処理を
施し、フォトレジスト膜（図示略）をパターニングす
る。次いで、このフォトレジスト膜をマスクとして、プ
ラズマエッチング法等のドライエッチング法を用いて、
図１４（ｂ）に示すように、ゲート電極膜６８を列（垂
直）方向に分離する離間部６５及び６６を形成すること
により、電荷転送電極６３及び６４を形成する。これに
より、ゲート電極膜６８の開口部６８ａは、電荷転送電
極６４の開口部６４ａとなる。次に、基板表面全面に、
層間絶縁膜を形成した後、層間絶縁膜上に遮光膜６７を
形成し、光電変換部６１上に形成された遮光膜６７の一
部を除去して開口部６７ａを形成する。以上説明した製
造方法により、図１３に示す固体撮像装置が完成する。
ついて、図１４を参照しつつ、順を追ってその製造工程
を説明する。まず、上記した第１の実施例と同様に、熱
拡散法を用いて、Ｎ型半導体基板上にＰ型ウェル層を、
このＰ型ウェル層の表面領域の一部にＰ型ウェル層を順
に形成した後、イオン注入法を用いて、Ｎ型の電荷転送
部６２、Ｐ＋型のチャネルストップ及びＰ型の電荷読出
部を順に形成する。次に、基板表面全面を熱酸化して、
熱酸化膜からなるゲート絶縁膜を形成した後、このゲー
ト絶縁膜上に、ＬＰＣＶＤ法を用いてポリシリコン膜か
らなるゲート電極膜６８を形成する。次に、基板表面全
面にフォトレジスト膜を塗布しこれに露光・現像処理を
施し、後に光電変換部６１が形成されるべき領域に開口
部を有するフォトレジスト膜をパターンニングする。次
に、上記フォトレジスト膜をマスクとして、プラズマエ
ッチング法等のドライエッチング法を用いて上記開口部
に対応した領域のゲート電極膜６８を除去することによ
り、開口部６８ａを形成する。そして、フォトレジスト
膜及びゲート電極膜６８をマスクとして、すなわち、ゲ
ート電極膜６８に対してセルフアラインで、イオン注入
法を用いて、リンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して
光電変換部６１を構成するＮ型ウェル層（図示略）を、
Ｎ型ウェル層の浅い表面領域にボロンイオンＢ＋等のＰ
型不純物をＮ型半導体基板に対して垂直な方向から約７
度の傾きを持つ注入角度で注入して、光電変換部６１の
表面で発生し低照度時のＳＮ比を劣化させる暗電流を抑
制させるためのＰ＋型領域（図示略）を形成する（図１
４（ａ））。光電変換部６１のＮ型ウェル層とその下方
に形成されたＰ型ウェル層とは、埋込型フォトダイオー
ドとして機能する。次に、フォトレジスト膜を除去した
後、離間部６５及び６６を形成するために、基板表面全
面にフォトレジスト膜を塗布しこれに露光・現像処理を
施し、フォトレジスト膜（図示略）をパターニングす
る。次いで、このフォトレジスト膜をマスクとして、プ
ラズマエッチング法等のドライエッチング法を用いて、
図１４（ｂ）に示すように、ゲート電極膜６８を列（垂
直）方向に分離する離間部６５及び６６を形成すること
により、電荷転送電極６３及び６４を形成する。これに
より、ゲート電極膜６８の開口部６８ａは、電荷転送電
極６４の開口部６４ａとなる。次に、基板表面全面に、
層間絶縁膜を形成した後、層間絶縁膜上に遮光膜６７を
形成し、光電変換部６１上に形成された遮光膜６７の一
部を除去して開口部６７ａを形成する。以上説明した製
造方法により、図１３に示す固体撮像装置が完成する。
【００３６】このように、この例の構成によれば、単層
のゲート電極膜６８をエッチング加工することにより電
荷転送電極６３及び電荷転送電極６４を形成しているた
め、電荷転送電極６３と電荷転送電極６４とが重ならな
い。したがって、上記した第１の実施例に比べて、層間
容量が小さく、電極間の絶縁の問題がないという利点が
ある。
のゲート電極膜６８をエッチング加工することにより電
荷転送電極６３及び電荷転送電極６４を形成しているた
め、電荷転送電極６３と電荷転送電極６４とが重ならな
い。したがって、上記した第１の実施例に比べて、層間
容量が小さく、電極間の絶縁の問題がないという利点が
ある。
【００３７】Ｃ．第３の実施例 次に、第３の実施例について説明する。図１５は、この
発明の第３の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す図であり、図１５（ａ）は平面透視図、図１５
（ｂ）は図１５（ａ）のＥ−Ｅ'断面図、図１６、図１
８、図１９及び図２１は、同固体撮像装置の製造方法を
工程順に示す工程図であり、図１６（ａ）、図１８
（ａ）、図１９（ａ）及び図２１（ａ）は各製造工程に
おける平面透視図、図１６（ｂ）、図１８（ｂ）、図１
９（ｂ）及び図２１（ｂ）は、それぞれ対応する図１６
（ａ）、図１８（ａ）、図１９（ａ）及び図２１（ａ）
のＥ−Ｅ'断面図、また図１７及び図２０は、同固体撮
像装置の製造方法の各製造工程におけるエッチング状態
を示す図１６（ａ）のＦ−Ｆ'断面に関する工程図であ
る。この例の固体撮像装置は、インターレーススキャン
転送方式のＣＣＤイメージセンサに係り、図示しない
が、上記第１及び第２の実施例と同様、Ｎ型半導体基板
７１の表面領域内に、行（水平）方向及び列（垂直）方
向に配列された複数の光電変換部７８を備えており、複
数の光電変換部７８に隣接して、その列間に、各光電変
換部７８から読み出された信号電荷を列（垂直）方向に
転送する複数の電荷転送部７４が形成されている。した
がって、図１５に示すように、１個の光電変換部７８と
１個の電荷転送部７４とにより単位画素を構成し、その
サイズは５×５μｍである。
発明の第３の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す図であり、図１５（ａ）は平面透視図、図１５
（ｂ）は図１５（ａ）のＥ−Ｅ'断面図、図１６、図１
８、図１９及び図２１は、同固体撮像装置の製造方法を
工程順に示す工程図であり、図１６（ａ）、図１８
（ａ）、図１９（ａ）及び図２１（ａ）は各製造工程に
おける平面透視図、図１６（ｂ）、図１８（ｂ）、図１
９（ｂ）及び図２１（ｂ）は、それぞれ対応する図１６
（ａ）、図１８（ａ）、図１９（ａ）及び図２１（ａ）
のＥ−Ｅ'断面図、また図１７及び図２０は、同固体撮
像装置の製造方法の各製造工程におけるエッチング状態
を示す図１６（ａ）のＦ−Ｆ'断面に関する工程図であ
る。この例の固体撮像装置は、インターレーススキャン
転送方式のＣＣＤイメージセンサに係り、図示しない
が、上記第１及び第２の実施例と同様、Ｎ型半導体基板
７１の表面領域内に、行（水平）方向及び列（垂直）方
向に配列された複数の光電変換部７８を備えており、複
数の光電変換部７８に隣接して、その列間に、各光電変
換部７８から読み出された信号電荷を列（垂直）方向に
転送する複数の電荷転送部７４が形成されている。した
がって、図１５に示すように、１個の光電変換部７８と
１個の電荷転送部７４とにより単位画素を構成し、その
サイズは５×５μｍである。
【００３８】この例の固体撮像装置は、Ｎ型半導体基板
７１上に、Ｐ型ウェル層７２が形成され、そのＰ型ウェ
ル層７２の表面領域内に、Ｐ＋型のチャネルストップ７
３、Ｎ型の電荷転送部７４、Ｐ型の電荷読出部７５及び
Ｎ型ウェル層７６が形成されており、Ｎ型ウェル層７６
の表面領域内には、Ｐ＋型領域７７が形成されている。
Ｎ型ウェル層７６及びＰ＋型領域７７は、光電変換部７
８を構成している。光電変換部７８のＮ型ウェル層７６
とその下方に形成されたＰ型ウェル層７２とは、埋込型
フォトダイオードとして機能する。チャネルストップ７
３、電荷転送部７４、電荷読出部７５及びＰ＋型領域７
７の表面には、ゲート絶縁膜７９を介して電荷転送電極
８０及び８１が形成され、これらの表面には、層間絶縁
膜８２を介して、光電変換部７８上において開口部８３
ａを有する遮光膜８３が形成されている。電荷転送電極
８１は、光電変換部７８の周辺及び、光電変換部７８に
隣接する電荷転送部７４の上方のうち、光電変換部７８
に平行し光電変換部７８の縦寸法と略等しい縦寸法を有
する領域に形成されており、光電変換部７８で発生した
信号電荷を電荷転送部７４に読み出すための電荷読出電
極を兼ねている。なお、図１５（ａ）には、遮光膜８３
及び開口部８３ａは図示していない。
７１上に、Ｐ型ウェル層７２が形成され、そのＰ型ウェ
ル層７２の表面領域内に、Ｐ＋型のチャネルストップ７
３、Ｎ型の電荷転送部７４、Ｐ型の電荷読出部７５及び
Ｎ型ウェル層７６が形成されており、Ｎ型ウェル層７６
の表面領域内には、Ｐ＋型領域７７が形成されている。
Ｎ型ウェル層７６及びＰ＋型領域７７は、光電変換部７
８を構成している。光電変換部７８のＮ型ウェル層７６
とその下方に形成されたＰ型ウェル層７２とは、埋込型
フォトダイオードとして機能する。チャネルストップ７
３、電荷転送部７４、電荷読出部７５及びＰ＋型領域７
７の表面には、ゲート絶縁膜７９を介して電荷転送電極
８０及び８１が形成され、これらの表面には、層間絶縁
膜８２を介して、光電変換部７８上において開口部８３
ａを有する遮光膜８３が形成されている。電荷転送電極
８１は、光電変換部７８の周辺及び、光電変換部７８に
隣接する電荷転送部７４の上方のうち、光電変換部７８
に平行し光電変換部７８の縦寸法と略等しい縦寸法を有
する領域に形成されており、光電変換部７８で発生した
信号電荷を電荷転送部７４に読み出すための電荷読出電
極を兼ねている。なお、図１５（ａ）には、遮光膜８３
及び開口部８３ａは図示していない。
【００３９】次に、この例の固体撮像装置の製造方法に
ついて、図１６〜図１９を参照しつつ、順を追ってその
製造工程を説明する。まず、リンＰの濃度が１０１３〜
１０１５atoms／cm３（例えば、１０１４atoms／cm３）
であるＮ型半導体基板７１上に、イオン注入法を用いて
ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入してＰ型不純物
の濃度が１０１４〜１０１６atoms／cm３（例えば、ボ
ロンＢの濃度が１０１５atoms／cm３）であり、深さが
例えば、３μｍであるＰ型ウェル層７２を形成した後、
Ｐ型ウェル層７２の表面領域に、イオン注入法を用いて
ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物及びリンイオンＰ＋等
のＮ型不純物を注入して、Ｐ型不純物濃度が１０１７〜
１０１９atoms／cm３（例えば、ボロンＢの濃度が１０
１８atoms／cm３）であり、深さが例えば、０．３μｍ
であるＰ＋型のチャネルストップ７３、Ｎ型不純物濃度
が１０１６〜１０１ ８atoms／cm３（例えば、リンＰの
濃度が１０１７atoms／cm３）であり、深さが例えば、
０．５μｍであるＮ型の電荷転送部７４及び、Ｐ型不純
物濃度が１０１ ５〜１０１７atoms／cm３（例えば、ボ
ロンＢの濃度が１０１６atoms／cm３）であり、深さが
例えば、０．５μｍであるＰ型の電荷読出部７５を形成
する（図１６（ａ）及び（ｂ））。
ついて、図１６〜図１９を参照しつつ、順を追ってその
製造工程を説明する。まず、リンＰの濃度が１０１３〜
１０１５atoms／cm３（例えば、１０１４atoms／cm３）
であるＮ型半導体基板７１上に、イオン注入法を用いて
ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入してＰ型不純物
の濃度が１０１４〜１０１６atoms／cm３（例えば、ボ
ロンＢの濃度が１０１５atoms／cm３）であり、深さが
例えば、３μｍであるＰ型ウェル層７２を形成した後、
Ｐ型ウェル層７２の表面領域に、イオン注入法を用いて
ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物及びリンイオンＰ＋等
のＮ型不純物を注入して、Ｐ型不純物濃度が１０１７〜
１０１９atoms／cm３（例えば、ボロンＢの濃度が１０
１８atoms／cm３）であり、深さが例えば、０．３μｍ
であるＰ＋型のチャネルストップ７３、Ｎ型不純物濃度
が１０１６〜１０１ ８atoms／cm３（例えば、リンＰの
濃度が１０１７atoms／cm３）であり、深さが例えば、
０．５μｍであるＮ型の電荷転送部７４及び、Ｐ型不純
物濃度が１０１ ５〜１０１７atoms／cm３（例えば、ボ
ロンＢの濃度が１０１６atoms／cm３）であり、深さが
例えば、０．５μｍであるＰ型の電荷読出部７５を形成
する（図１６（ａ）及び（ｂ））。
【００４０】次に、基板表面全面に、熱酸化膜や、酸化
膜・窒化膜・酸化膜（ＯＮＯ膜）などからなり、膜厚が
１００〜１０００オングストロームであるゲート絶縁膜
７９を形成する。この実施例では、ゲート絶縁膜７９と
して、膜厚が８００オングストロームであるＯＮＯ膜を
形成する。このゲート絶縁膜７９上に、膜厚が５００〜
５０００オングストローム（例えば、４０００オングス
トローム）であり、リンＰを導入することによりシート
抵抗が３０Ω／□まで低抵抗化したポリシリコン膜から
なるゲート電極膜（図示略）を形成する。次いで、臭化
水素ＨＢｒを含む異方性エッチングガスをエッチングガ
スとしたプラズマエッチング法を用いてゲート電極膜の
不要な領域を除去することにより、電荷転送電極８０を
形成する。
膜・窒化膜・酸化膜（ＯＮＯ膜）などからなり、膜厚が
１００〜１０００オングストロームであるゲート絶縁膜
７９を形成する。この実施例では、ゲート絶縁膜７９と
して、膜厚が８００オングストロームであるＯＮＯ膜を
形成する。このゲート絶縁膜７９上に、膜厚が５００〜
５０００オングストローム（例えば、４０００オングス
トローム）であり、リンＰを導入することによりシート
抵抗が３０Ω／□まで低抵抗化したポリシリコン膜から
なるゲート電極膜（図示略）を形成する。次いで、臭化
水素ＨＢｒを含む異方性エッチングガスをエッチングガ
スとしたプラズマエッチング法を用いてゲート電極膜の
不要な領域を除去することにより、電荷転送電極８０を
形成する。
【００４１】さらに、電荷転送電極８０上に、熱酸化膜
やＣＶＤ酸化膜などからなり、膜厚が５００〜５０００
オングストロームである層間絶縁膜８４を形成する。こ
の実施例では、電荷転送電極８０の表面を熱酸化するこ
とにより、層間絶縁膜８４として、膜厚が２０００オン
グストロームである熱酸化膜を形成する。次いで、この
層間絶縁膜８４及びゲート絶縁膜７９上に、ポリシリコ
ン膜等からなり、膜厚が５００〜５０００オングストロ
ーム（例えば、３０００オングストローム）であるゲー
ト電極膜８５を形成した後、光電変換部７８を形成すべ
き領域に対応した領域に開口部８６ａを有するフォトレ
ジスト膜８６を形成する。そして、このフォトレジスト
膜８６をマスクとして、臭化水素ＨＢｒを含む異方性エ
ッチングガスをエッチングガスとしたプラズマエッチン
グ法を用いて、光電変換部７８を形成すべき領域の上方
に形成されたゲート電極膜８５を除去して、幅が２μｍ
で長さが３μｍである開口部８５ａを形成する（図１７
（ａ）及び図１８（ａ））。この１回目のエッチングで
は、後に電荷転送電極８１の側壁となるべき部分にエッ
チング残りが発生することがないように光電変換部７８
を形成すべき領域の上方に形成されたゲート電極膜８５
を完全に除去する必要があり、そのために、ゲート電極
膜８５を構成するポリシリコン膜の実際の膜厚（３００
０オングストローム）の１．５倍、すなわち、４５００
オングストロームのポリシリコン膜を除去できるだけの
条件でエッチングを施す。この場合のゲート電極膜８５
に対するオーバーエッチング量は、（４５００−３００
０＝１５００）オングストロームとなるから、ポリシリ
コン膜をプラズマエッチングする際のポリシリコン膜と
酸化膜との選択比が１０：１である場合、開口部８５ａ
の下方に形成されたゲート絶縁膜７９は、１５０オング
ストロームの膜厚分だけエッチングされることになる。
したがって、ゲート絶縁膜７９の膜厚は、まだ（８００
−１５０＝６５０オングストローム）もあるため、基板
表面はダメージを受けない（図１７（ｂ））。
やＣＶＤ酸化膜などからなり、膜厚が５００〜５０００
オングストロームである層間絶縁膜８４を形成する。こ
の実施例では、電荷転送電極８０の表面を熱酸化するこ
とにより、層間絶縁膜８４として、膜厚が２０００オン
グストロームである熱酸化膜を形成する。次いで、この
層間絶縁膜８４及びゲート絶縁膜７９上に、ポリシリコ
ン膜等からなり、膜厚が５００〜５０００オングストロ
ーム（例えば、３０００オングストローム）であるゲー
ト電極膜８５を形成した後、光電変換部７８を形成すべ
き領域に対応した領域に開口部８６ａを有するフォトレ
ジスト膜８６を形成する。そして、このフォトレジスト
膜８６をマスクとして、臭化水素ＨＢｒを含む異方性エ
ッチングガスをエッチングガスとしたプラズマエッチン
グ法を用いて、光電変換部７８を形成すべき領域の上方
に形成されたゲート電極膜８５を除去して、幅が２μｍ
で長さが３μｍである開口部８５ａを形成する（図１７
（ａ）及び図１８（ａ））。この１回目のエッチングで
は、後に電荷転送電極８１の側壁となるべき部分にエッ
チング残りが発生することがないように光電変換部７８
を形成すべき領域の上方に形成されたゲート電極膜８５
を完全に除去する必要があり、そのために、ゲート電極
膜８５を構成するポリシリコン膜の実際の膜厚（３００
０オングストローム）の１．５倍、すなわち、４５００
オングストロームのポリシリコン膜を除去できるだけの
条件でエッチングを施す。この場合のゲート電極膜８５
に対するオーバーエッチング量は、（４５００−３００
０＝１５００）オングストロームとなるから、ポリシリ
コン膜をプラズマエッチングする際のポリシリコン膜と
酸化膜との選択比が１０：１である場合、開口部８５ａ
の下方に形成されたゲート絶縁膜７９は、１５０オング
ストロームの膜厚分だけエッチングされることになる。
したがって、ゲート絶縁膜７９の膜厚は、まだ（８００
−１５０＝６５０オングストローム）もあるため、基板
表面はダメージを受けない（図１７（ｂ））。
【００４２】次に、フォトレジスト膜８６及びゲート電
極膜８５をマスクとして、イオン注入法を用いて、２０
０ｋｅＶ以上（例えば、３００ｋｅＶ以上）の加速エネ
ルギでリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、光電
変換部７８を構成し、Ｎ型不純物濃度が１０１６〜１０
１８atoms／cm３（例えば、リンＰの濃度が１０１７ato
ms／cm３）であり、深さが例えば、１．５μｍであるＮ
型ウェル層７６をゲート電極膜８５のエッジ８５ｂに対
してセルフアラインで形成する。さらに、フォトレジス
ト膜８６及びゲート電極膜８５をマスクとして、イオン
注入法を用いて、１０〜１００ｋｅＶ程度の加速エネル
ギでボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して、光電
変換部７８を構成し、Ｐ型不純物濃度が１０１７〜１０
１９atoms／cm３であるＰ＋型領域７７をゲート電極膜
８５のエッジ８５ｂに対してセルフアラインで形成する
（図１８（ａ）及び（ｂ））。このＰ＋型領域７７を形
成する際に、Ｐ型不純物は、上述したように、フォトレ
ジスト膜８６を残したままイオン注入しても良いし、フ
ォトレジスト膜８６を除去した後、ゲート電極膜８５だ
けをマスクとしてイオン注入しても良い。この実施例で
は、フォトレジスト膜８６を除去した後、ゲート電極膜
８５だけをマスクとして、イオン注入法を用いてボロン
イオンＢ＋を注入して、ボロンＢの濃度が１０１８atom
s／cm３であり、深さが例えば、０．３μｍであるＰ＋
型領域７７をゲート電極膜８５のエッジ８５ｂに対して
セルフアラインで形成する。
極膜８５をマスクとして、イオン注入法を用いて、２０
０ｋｅＶ以上（例えば、３００ｋｅＶ以上）の加速エネ
ルギでリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、光電
変換部７８を構成し、Ｎ型不純物濃度が１０１６〜１０
１８atoms／cm３（例えば、リンＰの濃度が１０１７ato
ms／cm３）であり、深さが例えば、１．５μｍであるＮ
型ウェル層７６をゲート電極膜８５のエッジ８５ｂに対
してセルフアラインで形成する。さらに、フォトレジス
ト膜８６及びゲート電極膜８５をマスクとして、イオン
注入法を用いて、１０〜１００ｋｅＶ程度の加速エネル
ギでボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して、光電
変換部７８を構成し、Ｐ型不純物濃度が１０１７〜１０
１９atoms／cm３であるＰ＋型領域７７をゲート電極膜
８５のエッジ８５ｂに対してセルフアラインで形成する
（図１８（ａ）及び（ｂ））。このＰ＋型領域７７を形
成する際に、Ｐ型不純物は、上述したように、フォトレ
ジスト膜８６を残したままイオン注入しても良いし、フ
ォトレジスト膜８６を除去した後、ゲート電極膜８５だ
けをマスクとしてイオン注入しても良い。この実施例で
は、フォトレジスト膜８６を除去した後、ゲート電極膜
８５だけをマスクとして、イオン注入法を用いてボロン
イオンＢ＋を注入して、ボロンＢの濃度が１０１８atom
s／cm３であり、深さが例えば、０．３μｍであるＰ＋
型領域７７をゲート電極膜８５のエッジ８５ｂに対して
セルフアラインで形成する。
【００４３】次に、Ｐ＋型領域７７の形成時にフォトレ
ジスト膜８６を除去しなかった場合には、それを除去し
た後、光電変換部７８が形成された領域の上面及びその
周辺を完全に覆うと共に、光電変換部７８に隣接する電
荷転送部７４の上方に形成されたゲート電極膜８５の上
面のうち、光電変換部７８に平行し光電変換部７８の縦
寸法と略等しい縦寸法を有する領域を覆うフォトレジス
ト膜８７を形成する。そして、フォトレジスト膜８７を
マスクとして、６フッ化イオウＳＦ６を含む等方性エッ
チングガスをエッチングガスとしたプラズマエッチング
法を用いてゲート電極膜８５の不要な領域を除去するこ
とにより、電極長が２．５μｍである電荷転送電極８１
を形成する（図１９（ａ）及び（ｂ））。これにより、
ゲート電極膜８５の開口部８５ａは、電荷転送電極８１
の開口部８１ａとなる。この２回目のエッチングでは、
基板表面の段差においてエッチング残りが発生すること
がないように、単位画素内だけでなく、チップ周辺のゲ
ート電極膜８５も完全に除去する必要があり、そのため
に、ゲート電極膜８５を構成するポリシリコン膜の実際
の膜厚（３０００オングストローム）の３倍、すなわ
ち、９０００オングストロームのポリシリコン膜を除去
できるだけの条件でエッチングを施す。この場合のゲー
ト電極膜８５に対するオーバーエッチング量は、（９０
００−３０００＝６０００）オングストロームとなるか
ら、上記のようにポリシリコン膜をプラズマエッチング
する際のポリシリコン膜と酸化膜との選択比が１０：１
である場合、エッチングされるゲート電極膜８５の下方
に形成された層間絶縁膜８４は、６００オングストロー
ムの膜厚分だけエッチングされることになる。したがっ
て、層間絶縁膜８４の膜厚は、まだ（２０００−６００
＝１４００オングストローム）もあるため、電荷転送電
極８０はダメージを受けない（図２０（ａ）及び
（ｂ））。また、この時、光電変換部７８の上面は、フ
ォトレジスト膜８７で完全に覆われているため、従来の
ように、光電変換部７８とゲート絶縁膜７９との界面が
ダメージを受けることはない。
ジスト膜８６を除去しなかった場合には、それを除去し
た後、光電変換部７８が形成された領域の上面及びその
周辺を完全に覆うと共に、光電変換部７８に隣接する電
荷転送部７４の上方に形成されたゲート電極膜８５の上
面のうち、光電変換部７８に平行し光電変換部７８の縦
寸法と略等しい縦寸法を有する領域を覆うフォトレジス
ト膜８７を形成する。そして、フォトレジスト膜８７を
マスクとして、６フッ化イオウＳＦ６を含む等方性エッ
チングガスをエッチングガスとしたプラズマエッチング
法を用いてゲート電極膜８５の不要な領域を除去するこ
とにより、電極長が２．５μｍである電荷転送電極８１
を形成する（図１９（ａ）及び（ｂ））。これにより、
ゲート電極膜８５の開口部８５ａは、電荷転送電極８１
の開口部８１ａとなる。この２回目のエッチングでは、
基板表面の段差においてエッチング残りが発生すること
がないように、単位画素内だけでなく、チップ周辺のゲ
ート電極膜８５も完全に除去する必要があり、そのため
に、ゲート電極膜８５を構成するポリシリコン膜の実際
の膜厚（３０００オングストローム）の３倍、すなわ
ち、９０００オングストロームのポリシリコン膜を除去
できるだけの条件でエッチングを施す。この場合のゲー
ト電極膜８５に対するオーバーエッチング量は、（９０
００−３０００＝６０００）オングストロームとなるか
ら、上記のようにポリシリコン膜をプラズマエッチング
する際のポリシリコン膜と酸化膜との選択比が１０：１
である場合、エッチングされるゲート電極膜８５の下方
に形成された層間絶縁膜８４は、６００オングストロー
ムの膜厚分だけエッチングされることになる。したがっ
て、層間絶縁膜８４の膜厚は、まだ（２０００−６００
＝１４００オングストローム）もあるため、電荷転送電
極８０はダメージを受けない（図２０（ａ）及び
（ｂ））。また、この時、光電変換部７８の上面は、フ
ォトレジスト膜８７で完全に覆われているため、従来の
ように、光電変換部７８とゲート絶縁膜７９との界面が
ダメージを受けることはない。
【００４４】次に、フォトレジスト膜８７を除去した
後、基板表面全面に、熱酸化膜やＣＶＤ酸化膜などから
なり、膜厚が５００〜５０００オングストロームである
層間絶縁膜８２を形成する。この実施例では、層間絶縁
膜８２として、膜厚が２０００オングストロームである
ＣＶＤ膜を形成する。次いで、層間絶縁膜８２上に、タ
ングステンやアルミニウム等からなり、膜厚が５００〜
５０００オングストロームである遮光膜８３を形成した
後、光電変換部７８上に形成された遮光膜８３の一部を
除去して、幅が０．７μｍで長さが２．２μｍである開
口部８３ａを形成する（図２１（ａ）及び（ｂ））。こ
の実施例では、遮光膜８３として、膜厚が３０００オン
グストロームであるタングステン膜を形成する。以上説
明した製造方法により、図１５に示す固体撮像装置が完
成する。
後、基板表面全面に、熱酸化膜やＣＶＤ酸化膜などから
なり、膜厚が５００〜５０００オングストロームである
層間絶縁膜８２を形成する。この実施例では、層間絶縁
膜８２として、膜厚が２０００オングストロームである
ＣＶＤ膜を形成する。次いで、層間絶縁膜８２上に、タ
ングステンやアルミニウム等からなり、膜厚が５００〜
５０００オングストロームである遮光膜８３を形成した
後、光電変換部７８上に形成された遮光膜８３の一部を
除去して、幅が０．７μｍで長さが２．２μｍである開
口部８３ａを形成する（図２１（ａ）及び（ｂ））。こ
の実施例では、遮光膜８３として、膜厚が３０００オン
グストロームであるタングステン膜を形成する。以上説
明した製造方法により、図１５に示す固体撮像装置が完
成する。
【００４５】このように、この例の構成によれば、開口
部８５ａを形成するために光電変換部７８を形成すべき
領域の上方に形成されたゲート電極膜８５を除去する１
回目のエッチングと、電荷転送電極８１を形成するため
にゲート電極膜８５の不要な領域を除去する２回目のエ
ッチングとを施しても、光電変換部７８を形成すべき領
域の上方に形成されたゲート絶縁膜７９は、続けてエッ
チングされないため、光電変換部７８の表面には、従来
のようなエッチングによるダメージが発生することはな
い。したがって、光電変換部７８における暗電流の増加
や、結晶欠陥に起因する白傷の発生を防止することがで
きる。これにより、固体撮像装置の特性を向上させるこ
とができるだけでなく、固体撮像装置の歩留まりを上昇
させることができ、ひいてはデバイス製造コストを削減
することができる。また、この例の構成によれば、光電
変換部７８を構成するＮ型ウェル層７６とＰ＋型領域７
７とを同一のフォトレジスト工程において形成すること
ができるため、Ｎ型ウェル層７６、Ｐ＋型領域７７及び
電荷転送電極８１は、２回のフォトレジスト工程だけで
形成することができる。したがって、従来の場合に比べ
て、フォトレジスト工程を１回削減でき、デバイス製造
期間の短縮化及びデバイス製造コストの低減も可能とな
る。
部８５ａを形成するために光電変換部７８を形成すべき
領域の上方に形成されたゲート電極膜８５を除去する１
回目のエッチングと、電荷転送電極８１を形成するため
にゲート電極膜８５の不要な領域を除去する２回目のエ
ッチングとを施しても、光電変換部７８を形成すべき領
域の上方に形成されたゲート絶縁膜７９は、続けてエッ
チングされないため、光電変換部７８の表面には、従来
のようなエッチングによるダメージが発生することはな
い。したがって、光電変換部７８における暗電流の増加
や、結晶欠陥に起因する白傷の発生を防止することがで
きる。これにより、固体撮像装置の特性を向上させるこ
とができるだけでなく、固体撮像装置の歩留まりを上昇
させることができ、ひいてはデバイス製造コストを削減
することができる。また、この例の構成によれば、光電
変換部７８を構成するＮ型ウェル層７６とＰ＋型領域７
７とを同一のフォトレジスト工程において形成すること
ができるため、Ｎ型ウェル層７６、Ｐ＋型領域７７及び
電荷転送電極８１は、２回のフォトレジスト工程だけで
形成することができる。したがって、従来の場合に比べ
て、フォトレジスト工程を１回削減でき、デバイス製造
期間の短縮化及びデバイス製造コストの低減も可能とな
る。
【００４６】さらに、この例の構成によれば、図１７
（ａ）に示すように、電荷転送電極８０の側壁８０ａを
覆うようにゲート電極膜８５を形成しているため、図１
７（ｂ）に示すように、光電変換部７８を形成すべき領
域の上方に形成されたゲート電極膜８５を１回目のエッ
チングによって精確に除去することが可能であり、これ
により、電荷転送電極８１のパターンをマスクの設計通
りに形成することができる。したがって、高精度な寸法
制御が可能となる。また、この例の構成によれば、電荷
転送電極８１の形状について、開口部８１ａと、２回目
のエッチングにより除去される領域との間隔を狭くする
ことにより、列（垂直）方向に隣接する２個の光電変換
部７８間の領域（渡し部）８８（図１５（ａ）参照）の
上方に形成された電荷転送電極８１の電極配線幅をフォ
トレジスト膜８７の最小設計寸法とは無関係に狭くする
ことができる。これにより、パターン設計の自由度が増
すことになる。また、電荷転送電極８１の形状につい
て、開口部８１ａと、２回目のエッチングにより除去さ
れる領域との間に目ズレが発生した場合でも、渡し部８
８における電荷転送電極８１の合計配線幅は一定となる
ため、電荷転送電極８１のシート抵抗は安定した値とな
る。
（ａ）に示すように、電荷転送電極８０の側壁８０ａを
覆うようにゲート電極膜８５を形成しているため、図１
７（ｂ）に示すように、光電変換部７８を形成すべき領
域の上方に形成されたゲート電極膜８５を１回目のエッ
チングによって精確に除去することが可能であり、これ
により、電荷転送電極８１のパターンをマスクの設計通
りに形成することができる。したがって、高精度な寸法
制御が可能となる。また、この例の構成によれば、電荷
転送電極８１の形状について、開口部８１ａと、２回目
のエッチングにより除去される領域との間隔を狭くする
ことにより、列（垂直）方向に隣接する２個の光電変換
部７８間の領域（渡し部）８８（図１５（ａ）参照）の
上方に形成された電荷転送電極８１の電極配線幅をフォ
トレジスト膜８７の最小設計寸法とは無関係に狭くする
ことができる。これにより、パターン設計の自由度が増
すことになる。また、電荷転送電極８１の形状につい
て、開口部８１ａと、２回目のエッチングにより除去さ
れる領域との間に目ズレが発生した場合でも、渡し部８
８における電荷転送電極８１の合計配線幅は一定となる
ため、電荷転送電極８１のシート抵抗は安定した値とな
る。
【００４７】さらに、この例の構成によれば、光電変換
部７８を構成するＮ型ウェル層７６を形成する際に、開
口部８１ａ（図１８では開口部８５ａ）を形成するため
のフォトレジスト膜８６をマスクとして、イオン注入法
を用いてリンイオンＰ＋等のＮ型不純物をイオン注入す
るため、２００ｋｅＶ以上の高い加速エネルギでのイオ
ン注入が可能となり、熱押込拡散法を用いることなく、
光電変換部７８を構成するＮ型ウェル層７６をＰ型ウェ
ル層７２の深い領域にまで形成することができる。その
結果、光電変換部７８の感度を向上させることができる
と共に、信号電荷の読み出し特性のバラツキを抑えるこ
とができる。また、この例の構成によれば、光電変換部
７８を構成するＮ型ウェル層７６及びＰ＋型領域７７を
電荷転送電極８１のエッジ８１ｂ（ゲート電極膜８５の
エッジ８５ｂ）に対してセルフアラインで形成すること
ができるため、目ズレによる信号電荷の読出電圧のバラ
ツキを抑えることができると共に、上記した第１の従来
例のように、電荷転送電極８１のエッジ８１ｂを光電変
換部７８と重なるように突出させて形成する必要がない
ため、遮光膜８３の開口部８７ａの面積を大きくするこ
とができ、入射光が遮光膜８３によってケラれにくくな
り、光電変換部７８の感度を上昇させることができる。
部７８を構成するＮ型ウェル層７６を形成する際に、開
口部８１ａ（図１８では開口部８５ａ）を形成するため
のフォトレジスト膜８６をマスクとして、イオン注入法
を用いてリンイオンＰ＋等のＮ型不純物をイオン注入す
るため、２００ｋｅＶ以上の高い加速エネルギでのイオ
ン注入が可能となり、熱押込拡散法を用いることなく、
光電変換部７８を構成するＮ型ウェル層７６をＰ型ウェ
ル層７２の深い領域にまで形成することができる。その
結果、光電変換部７８の感度を向上させることができる
と共に、信号電荷の読み出し特性のバラツキを抑えるこ
とができる。また、この例の構成によれば、光電変換部
７８を構成するＮ型ウェル層７６及びＰ＋型領域７７を
電荷転送電極８１のエッジ８１ｂ（ゲート電極膜８５の
エッジ８５ｂ）に対してセルフアラインで形成すること
ができるため、目ズレによる信号電荷の読出電圧のバラ
ツキを抑えることができると共に、上記した第１の従来
例のように、電荷転送電極８１のエッジ８１ｂを光電変
換部７８と重なるように突出させて形成する必要がない
ため、遮光膜８３の開口部８７ａの面積を大きくするこ
とができ、入射光が遮光膜８３によってケラれにくくな
り、光電変換部７８の感度を上昇させることができる。
【００４８】なお、上記した第３の実施例においては、
光電変換部７８から電荷転送部７４への信号電荷の読み
出しがスムーズに行えるように、電荷読出部７５を光電
変換部７８と電荷転送部７４との間の略中央部に形成す
る例を示した（図１６（ａ）参照）が、これに限定され
ず、図２２（ａ）に示すように、電荷読出部７５を光電
変換部７８と電荷転送部７４との間で、光電変換部７８
の下端に接するように形成したり、逆に、光電変換部７
８の上端に接するように形成しても良い。この場合、電
荷読出部７５の位置の変更に伴って、電荷転送電極８０
及び８１の形状も変更する必要がある。また、上記した
第３の実施例においては、電荷転送電極８１が電荷読出
電極も兼ねている例を示したが、これに限定されず、図
２２（ｂ）に示すように、電荷転送電極８０が電荷読出
電極も兼ねるように構成しても良い。さらに、上記した
第３の実施例においては、電荷転送電極を２層の電荷転
送電極８０及び８１によって構成する例を示したが、こ
れに限定されず、単層で構成したり、図２２（ｃ）に示
すように、電荷転送電極８０、８１及び８９などの３層
以上で構成しても良い。また、上記した第３の実施例に
おいては、固体撮像装置をインターレーススキャン転送
方式のＣＣＤイメージセンサとして構成した例を示した
が、これに限定されず、図２３（ｂ）に示すように、固
体撮像装置をプログレッシブスキャン転送方式のＣＣＤ
イメージセンサとして構成しても良い。この場合、特
に、４相駆動のプログレッシブスキャン転送方式の固体
撮像装置であれば、電荷転送電極８１の形成時には、ゲ
ート電極膜８５に開口部８５ａだけを形成すれば良い
（図１８参照）。
光電変換部７８から電荷転送部７４への信号電荷の読み
出しがスムーズに行えるように、電荷読出部７５を光電
変換部７８と電荷転送部７４との間の略中央部に形成す
る例を示した（図１６（ａ）参照）が、これに限定され
ず、図２２（ａ）に示すように、電荷読出部７５を光電
変換部７８と電荷転送部７４との間で、光電変換部７８
の下端に接するように形成したり、逆に、光電変換部７
８の上端に接するように形成しても良い。この場合、電
荷読出部７５の位置の変更に伴って、電荷転送電極８０
及び８１の形状も変更する必要がある。また、上記した
第３の実施例においては、電荷転送電極８１が電荷読出
電極も兼ねている例を示したが、これに限定されず、図
２２（ｂ）に示すように、電荷転送電極８０が電荷読出
電極も兼ねるように構成しても良い。さらに、上記した
第３の実施例においては、電荷転送電極を２層の電荷転
送電極８０及び８１によって構成する例を示したが、こ
れに限定されず、単層で構成したり、図２２（ｃ）に示
すように、電荷転送電極８０、８１及び８９などの３層
以上で構成しても良い。また、上記した第３の実施例に
おいては、固体撮像装置をインターレーススキャン転送
方式のＣＣＤイメージセンサとして構成した例を示した
が、これに限定されず、図２３（ｂ）に示すように、固
体撮像装置をプログレッシブスキャン転送方式のＣＣＤ
イメージセンサとして構成しても良い。この場合、特
に、４相駆動のプログレッシブスキャン転送方式の固体
撮像装置であれば、電荷転送電極８１の形成時には、ゲ
ート電極膜８５に開口部８５ａだけを形成すれば良い
（図１８参照）。
【００４９】Ｄ．第４の実施例 次に、第４の実施例について説明する。図２４は、この
発明の第４の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す図であり、図２４（ａ）は平面透視図、図２４
（ｂ）は図２４（ａ）のＧ−Ｇ'断面図、図２５〜図２
８は、同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工程図
であり、図２５（ａ）〜図２８（ａ）は各製造工程にお
ける平面透視図、図２５（ｂ）〜図２８（ｂ）は、それ
ぞれ対応する図２５（ａ）〜図２８（ａ）のＧ−Ｇ'断
面図である。この例の固体撮像装置は、インターレース
スキャン転送方式のＣＣＤイメージセンサに係り、図示
しないが、上記第１〜第３の実施例と同様、Ｎ型半導体
基板９１の表面領域内に、行（水平）方向及び列（垂
直）方向に配列された複数の光電変換部９９を備えてお
り、複数の光電変換部９９に隣接して、その列間に、各
光電変換部９９から読み出された信号電荷を列（垂直）
方向に転送する複数の電荷転送部９４が形成されてい
る。したがって、図２４に示すように、１個の光電変換
部９９と１個の電荷転送部９４とにより単位画素を構成
し、そのサイズは５×５μｍである。
発明の第４の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す図であり、図２４（ａ）は平面透視図、図２４
（ｂ）は図２４（ａ）のＧ−Ｇ'断面図、図２５〜図２
８は、同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工程図
であり、図２５（ａ）〜図２８（ａ）は各製造工程にお
ける平面透視図、図２５（ｂ）〜図２８（ｂ）は、それ
ぞれ対応する図２５（ａ）〜図２８（ａ）のＧ−Ｇ'断
面図である。この例の固体撮像装置は、インターレース
スキャン転送方式のＣＣＤイメージセンサに係り、図示
しないが、上記第１〜第３の実施例と同様、Ｎ型半導体
基板９１の表面領域内に、行（水平）方向及び列（垂
直）方向に配列された複数の光電変換部９９を備えてお
り、複数の光電変換部９９に隣接して、その列間に、各
光電変換部９９から読み出された信号電荷を列（垂直）
方向に転送する複数の電荷転送部９４が形成されてい
る。したがって、図２４に示すように、１個の光電変換
部９９と１個の電荷転送部９４とにより単位画素を構成
し、そのサイズは５×５μｍである。
【００５０】この例の固体撮像装置は、Ｎ型半導体基板
９１上に、Ｐ型ウェル層９２が形成され、そのＰ型ウェ
ル層９２の表面領域内に、Ｐ＋型のチャネルストップ９
３、Ｎ型の電荷転送部９４、Ｐ型の電荷読出部９５及び
深いＮ型領域９６が形成されており、Ｎ型領域９６の表
面領域内には、浅いＮ型領域９７及びＰ＋型領域９８が
形成されている。Ｎ型領域９６、Ｎ型領域９７及びＰ＋
型領域９８は、光電変換部９９を構成している。光電変
換部９９のＮ型領域９６とその下方に形成されたＰ型ウ
ェル層９２とは、埋込型フォトダイオードとして機能す
る。チャネルストップ９３、電荷転送部９４、電荷読出
部９５及びＰ＋型領域９８の表面には、ゲート絶縁膜１
００を介して電荷転送電極１０１及び１０２が形成さ
れ、これらの表面には、層間絶縁膜１０３を介して、光
電変換部９９上において開口部１０４ａを有する遮光膜
１０４が形成されている。電荷転送電極１０２は、光電
変換部９９の周辺及び、光電変換部９９に隣接する電荷
転送部９４の上方のうち、光電変換部９９に平行し光電
変換部９９の縦寸法と略等しい縦寸法を有する領域に形
成されており、光電変換部９９で発生した信号電荷を電
荷転送部９４に読み出すための電荷読出電極を兼ねてい
る。なお、図２４（ａ）には、遮光膜１０４及び開口部
１０４ａは図示していない。
９１上に、Ｐ型ウェル層９２が形成され、そのＰ型ウェ
ル層９２の表面領域内に、Ｐ＋型のチャネルストップ９
３、Ｎ型の電荷転送部９４、Ｐ型の電荷読出部９５及び
深いＮ型領域９６が形成されており、Ｎ型領域９６の表
面領域内には、浅いＮ型領域９７及びＰ＋型領域９８が
形成されている。Ｎ型領域９６、Ｎ型領域９７及びＰ＋
型領域９８は、光電変換部９９を構成している。光電変
換部９９のＮ型領域９６とその下方に形成されたＰ型ウ
ェル層９２とは、埋込型フォトダイオードとして機能す
る。チャネルストップ９３、電荷転送部９４、電荷読出
部９５及びＰ＋型領域９８の表面には、ゲート絶縁膜１
００を介して電荷転送電極１０１及び１０２が形成さ
れ、これらの表面には、層間絶縁膜１０３を介して、光
電変換部９９上において開口部１０４ａを有する遮光膜
１０４が形成されている。電荷転送電極１０２は、光電
変換部９９の周辺及び、光電変換部９９に隣接する電荷
転送部９４の上方のうち、光電変換部９９に平行し光電
変換部９９の縦寸法と略等しい縦寸法を有する領域に形
成されており、光電変換部９９で発生した信号電荷を電
荷転送部９４に読み出すための電荷読出電極を兼ねてい
る。なお、図２４（ａ）には、遮光膜１０４及び開口部
１０４ａは図示していない。
【００５１】次に、この例の固体撮像装置の製造方法に
ついて、図２５〜図２８を参照しつつ、順を追ってその
製造工程を説明する。まず、リンＰの濃度が１０１３〜
１０１５atoms／cm３（例えば、１０１４atoms／cm３）
であるＮ型半導体基板９１上に、イオン注入法を用いて
ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入してＰ型不純物
の濃度が１０１４〜１０１６atoms／cm３（例えば、ボ
ロンＢの濃度が１０１５atoms／cm３）であり、深さが
例えば、３μｍであるＰ型ウェル層９２を形成した後、
Ｐ型ウェル層９２の表面領域に、イオン注入法を用いて
ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物及びリンイオンＰ＋等
のＮ型不純物を注入して、Ｐ型不純物濃度が１０１７〜
１０１９atoms／cm３（例えば、ボロンＢの濃度が１０
１８atoms／cm３）であり、深さが例えば、０．３μｍ
であるＰ＋型のチャネルストップ９３、Ｎ型不純物濃度
が１０１６〜１０１ ８atoms／cm３（例えば、リンＰの
濃度が１０１７atoms／cm３）であり、深さが例えば、
０．５μｍであるＮ型の電荷転送部９４及び、Ｐ型不純
物濃度が１０１ ５〜１０１７atoms／cm３（例えば、ボ
ロンＢの濃度が１０１６atoms／cm３）であり、深さが
例えば、０．５μｍであるＰ型の電荷読出部９５を形成
する。
ついて、図２５〜図２８を参照しつつ、順を追ってその
製造工程を説明する。まず、リンＰの濃度が１０１３〜
１０１５atoms／cm３（例えば、１０１４atoms／cm３）
であるＮ型半導体基板９１上に、イオン注入法を用いて
ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入してＰ型不純物
の濃度が１０１４〜１０１６atoms／cm３（例えば、ボ
ロンＢの濃度が１０１５atoms／cm３）であり、深さが
例えば、３μｍであるＰ型ウェル層９２を形成した後、
Ｐ型ウェル層９２の表面領域に、イオン注入法を用いて
ボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物及びリンイオンＰ＋等
のＮ型不純物を注入して、Ｐ型不純物濃度が１０１７〜
１０１９atoms／cm３（例えば、ボロンＢの濃度が１０
１８atoms／cm３）であり、深さが例えば、０．３μｍ
であるＰ＋型のチャネルストップ９３、Ｎ型不純物濃度
が１０１６〜１０１ ８atoms／cm３（例えば、リンＰの
濃度が１０１７atoms／cm３）であり、深さが例えば、
０．５μｍであるＮ型の電荷転送部９４及び、Ｐ型不純
物濃度が１０１ ５〜１０１７atoms／cm３（例えば、ボ
ロンＢの濃度が１０１６atoms／cm３）であり、深さが
例えば、０．５μｍであるＰ型の電荷読出部９５を形成
する。
【００５２】次に、基板表面全面に、熱酸化膜や、酸化
膜・窒化膜・酸化膜（ＯＮＯ膜）などからなり、膜厚が
１００〜１０００オングストロームであるゲート絶縁膜
１００を形成する。この実施例では、ゲート絶縁膜１０
０として、膜厚が８００オングストロームであるＯＮＯ
膜を形成する。このゲート絶縁膜１００上に、膜厚が５
００〜５０００オングストローム（例えば、４０００オ
ングストローム）であり、リンＰを導入することにより
シート抵抗が３０Ω／□まで低抵抗化したポリシリコン
膜からなるゲート電極膜（図示略）を形成する。次い
で、臭化水素ＨＢｒを含む異方性エッチングガスをエッ
チングガスとしたプラズマエッチング法を用いてゲート
電極膜の不要な領域を除去することにより、電荷転送電
極１０１を形成する。
膜・窒化膜・酸化膜（ＯＮＯ膜）などからなり、膜厚が
１００〜１０００オングストロームであるゲート絶縁膜
１００を形成する。この実施例では、ゲート絶縁膜１０
０として、膜厚が８００オングストロームであるＯＮＯ
膜を形成する。このゲート絶縁膜１００上に、膜厚が５
００〜５０００オングストローム（例えば、４０００オ
ングストローム）であり、リンＰを導入することにより
シート抵抗が３０Ω／□まで低抵抗化したポリシリコン
膜からなるゲート電極膜（図示略）を形成する。次い
で、臭化水素ＨＢｒを含む異方性エッチングガスをエッ
チングガスとしたプラズマエッチング法を用いてゲート
電極膜の不要な領域を除去することにより、電荷転送電
極１０１を形成する。
【００５３】さらに、電荷転送電極１０１上に、熱酸化
膜やＣＶＤ酸化膜などからなり、膜厚が５００〜５００
０オングストロームである層間絶縁膜（図示略）を形成
する。この実施例では、電荷転送電極１０１の表面を熱
酸化することにより、層間絶縁膜として、膜厚が２００
０オングストロームである熱酸化膜を形成する。次い
で、この層間絶縁膜及びゲート絶縁膜１００上に、ポリ
シリコン膜等からなり、膜厚が５００〜５０００オング
ストローム（例えば、３０００オングストローム）であ
るゲート電極膜１０５を形成した後、光電変換部９９を
形成すべき領域に対応した領域に幅が１．６μｍで長さ
が２．６μｍである開口部１０６ａを有するフォトレジ
スト膜１０６を形成する。そして、このフォトレジスト
膜１０６をマスクとして、４フッ化炭素ＣＦ４や６フッ
化イオウＳＦ６等を含む等方性エッチングガスをエッチ
ングガスとしたプラズマエッチング法を用いて、光電変
換部９９を形成すべき領域の上方に形成されたゲート電
極膜１０５を除去して、幅が２μｍで長さが３μｍであ
る開口部１０５ａを形成する。この１回目のエッチング
では、後に電荷転送電極１０２の側壁となるべき部分に
エッチング残りが発生することがないように光電変換部
９９を形成すべき領域の上方に形成されたゲート電極膜
１０を完全に除去すると共に、ゲート電極膜１０５のエ
ッジ１０５ｂをフォトレジスト膜１０６のエッジ１０６
ｂよりも０．１〜０．５μｍ（例えば、０．２μｍ）だ
け後退させる必要があり、そのために、ゲート電極膜１
０５を構成するポリシリコン膜の実際の膜厚（３０００
オングストローム）の２倍、すなわち、６０００オング
ストロームのポリシリコン膜を除去できるだけの条件で
エッチングを施す。この場合のゲート電極膜１０５に対
するオーバーエッチング量は、（６０００−３０００＝
３０００）オングストロームとなるから、ポリシリコン
膜をプラズマエッチングする際のポリシリコン膜と酸化
膜との選択比が１０：１である場合、開口部１０５ａの
下方に形成されたゲート絶縁膜１００は、３００オング
ストロームの膜厚分だけエッチングされることになる。
したがって、ゲート絶縁膜１００の膜厚は、まだ（８０
０−３００＝５００オングストローム）もあるため、基
板表面はダメージを受けない。
膜やＣＶＤ酸化膜などからなり、膜厚が５００〜５００
０オングストロームである層間絶縁膜（図示略）を形成
する。この実施例では、電荷転送電極１０１の表面を熱
酸化することにより、層間絶縁膜として、膜厚が２００
０オングストロームである熱酸化膜を形成する。次い
で、この層間絶縁膜及びゲート絶縁膜１００上に、ポリ
シリコン膜等からなり、膜厚が５００〜５０００オング
ストローム（例えば、３０００オングストローム）であ
るゲート電極膜１０５を形成した後、光電変換部９９を
形成すべき領域に対応した領域に幅が１．６μｍで長さ
が２．６μｍである開口部１０６ａを有するフォトレジ
スト膜１０６を形成する。そして、このフォトレジスト
膜１０６をマスクとして、４フッ化炭素ＣＦ４や６フッ
化イオウＳＦ６等を含む等方性エッチングガスをエッチ
ングガスとしたプラズマエッチング法を用いて、光電変
換部９９を形成すべき領域の上方に形成されたゲート電
極膜１０５を除去して、幅が２μｍで長さが３μｍであ
る開口部１０５ａを形成する。この１回目のエッチング
では、後に電荷転送電極１０２の側壁となるべき部分に
エッチング残りが発生することがないように光電変換部
９９を形成すべき領域の上方に形成されたゲート電極膜
１０を完全に除去すると共に、ゲート電極膜１０５のエ
ッジ１０５ｂをフォトレジスト膜１０６のエッジ１０６
ｂよりも０．１〜０．５μｍ（例えば、０．２μｍ）だ
け後退させる必要があり、そのために、ゲート電極膜１
０５を構成するポリシリコン膜の実際の膜厚（３０００
オングストローム）の２倍、すなわち、６０００オング
ストロームのポリシリコン膜を除去できるだけの条件で
エッチングを施す。この場合のゲート電極膜１０５に対
するオーバーエッチング量は、（６０００−３０００＝
３０００）オングストロームとなるから、ポリシリコン
膜をプラズマエッチングする際のポリシリコン膜と酸化
膜との選択比が１０：１である場合、開口部１０５ａの
下方に形成されたゲート絶縁膜１００は、３００オング
ストロームの膜厚分だけエッチングされることになる。
したがって、ゲート絶縁膜１００の膜厚は、まだ（８０
０−３００＝５００オングストローム）もあるため、基
板表面はダメージを受けない。
【００５４】次に、フォトレジスト膜１０６及びゲート
電極膜１０５をマスクとして、イオン注入法を用いて、
２００ｋｅＶ以上（例えば、３００ｋｅＶ以上）の加速
エネルギでリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、
光電変換部９９を構成し、Ｎ型不純物濃度が１０１６〜
１０１８atoms／cm３（例えば、リンＰの濃度が１０
１７atoms／cm３）であり、深さが例えば、１．５μｍ
である深いＮ型領域９６をフォトレジスト膜１０６のエ
ッジ１０６ｂに対してセルフアラインで形成する（図２
５（ａ）及び（ｂ））。次に、フォトレジスト膜１０６
を除去した後、ゲート電極膜１０５をマスクとして、イ
オン注入法を用いて、２００ｋｅＶ以下の低い加速エネ
ルギでリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、光電
変換部９９を構成し、Ｎ型不純物濃度が１０１６〜１０
１８atoms／cm３（例えば、リンＰの濃度が１０１７ato
ms／cm３）であり、深さが例えば、０．５μｍである浅
いＮ型領域９７をゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂ
に対してセルフアラインで形成し、次いで、イオン注入
法を用いて、２００ｋｅＶ以下の低い加速エネルギでボ
ロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して、光電変換部
９９を構成し、Ｐ型不純物濃度が１０１７〜１０１９at
oms／cm３（例えば、ボロンＢの濃度が１０ １８atoms／
cm３）であり、深さが例えば、０．３μｍであるＰ＋型
領域９８をゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂに対し
てセルフアラインで形成する（図２６（ａ）及び
（ｂ））。
電極膜１０５をマスクとして、イオン注入法を用いて、
２００ｋｅＶ以上（例えば、３００ｋｅＶ以上）の加速
エネルギでリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、
光電変換部９９を構成し、Ｎ型不純物濃度が１０１６〜
１０１８atoms／cm３（例えば、リンＰの濃度が１０
１７atoms／cm３）であり、深さが例えば、１．５μｍ
である深いＮ型領域９６をフォトレジスト膜１０６のエ
ッジ１０６ｂに対してセルフアラインで形成する（図２
５（ａ）及び（ｂ））。次に、フォトレジスト膜１０６
を除去した後、ゲート電極膜１０５をマスクとして、イ
オン注入法を用いて、２００ｋｅＶ以下の低い加速エネ
ルギでリンイオンＰ＋等のＮ型不純物を注入して、光電
変換部９９を構成し、Ｎ型不純物濃度が１０１６〜１０
１８atoms／cm３（例えば、リンＰの濃度が１０１７ato
ms／cm３）であり、深さが例えば、０．５μｍである浅
いＮ型領域９７をゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂ
に対してセルフアラインで形成し、次いで、イオン注入
法を用いて、２００ｋｅＶ以下の低い加速エネルギでボ
ロンイオンＢ＋等のＰ型不純物を注入して、光電変換部
９９を構成し、Ｐ型不純物濃度が１０１７〜１０１９at
oms／cm３（例えば、ボロンＢの濃度が１０ １８atoms／
cm３）であり、深さが例えば、０．３μｍであるＰ＋型
領域９８をゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂに対し
てセルフアラインで形成する（図２６（ａ）及び
（ｂ））。
【００５５】次に、光電変換部９９が形成された領域の
上面及びその周辺を完全に覆うと共に、光電変換部９９
に隣接する電荷転送部９４の上方に形成されたゲート電
極膜１０５の上面のうち、光電変換部９９に平行し光電
変換部９９の縦寸法と略等しい縦寸法を有する領域を覆
うフォトレジスト膜１０６を形成する。そして、フォト
レジスト膜１０６をマスクとして、６フッ化イオウＳＦ
６を含む等方性エッチングガスをエッチングガスとした
プラズマエッチング法を用いてゲート電極膜１０５の不
要な領域を除去することにより、電極長が２．５μｍで
ある電荷転送電極１０２を形成する（図２７（ａ）及び
（ｂ））。これにより、ゲート電極膜１０５の開口部１
０５ａは、電荷転送電極１０２の開口部１０２ａとな
る。この２回目のエッチングでは、基板表面の段差にお
いてエッチング残りが発生することがないように、単位
画素内だけでなく、チップ周辺のゲート電極膜１０５も
完全に除去する必要があり、そのために、ゲート電極膜
１０５を構成するポリシリコン膜の実際の膜厚（３００
０オングストローム）の３倍、すなわち、９０００オン
グストロームのポリシリコン膜を除去できるだけの条件
でエッチングを施す。この場合のゲート電極膜１０５に
対するオーバーエッチング量は、（９０００−３０００
＝６０００）オングストロームとなるから、上記のよう
にポリシリコン膜をプラズマエッチングする際のポリシ
リコン膜と酸化膜との選択比が１０：１である場合、エ
ッチングされるゲート電極膜１０５の下方に形成された
層間絶縁膜は、６００オングストロームの膜厚分だけエ
ッチングされることになる。したがって、層間絶縁膜の
膜厚は、まだ（２０００−６００＝１４００オングスト
ローム）もあるため、電荷転送電極１０１はダメージを
受けない。また、この時、光電変換部９９の上面は、フ
ォトレジスト膜１０６で完全に覆われているため、従来
のように、光電変換部９９とゲート絶縁膜１００との界
面がダメージを受けることはない。
上面及びその周辺を完全に覆うと共に、光電変換部９９
に隣接する電荷転送部９４の上方に形成されたゲート電
極膜１０５の上面のうち、光電変換部９９に平行し光電
変換部９９の縦寸法と略等しい縦寸法を有する領域を覆
うフォトレジスト膜１０６を形成する。そして、フォト
レジスト膜１０６をマスクとして、６フッ化イオウＳＦ
６を含む等方性エッチングガスをエッチングガスとした
プラズマエッチング法を用いてゲート電極膜１０５の不
要な領域を除去することにより、電極長が２．５μｍで
ある電荷転送電極１０２を形成する（図２７（ａ）及び
（ｂ））。これにより、ゲート電極膜１０５の開口部１
０５ａは、電荷転送電極１０２の開口部１０２ａとな
る。この２回目のエッチングでは、基板表面の段差にお
いてエッチング残りが発生することがないように、単位
画素内だけでなく、チップ周辺のゲート電極膜１０５も
完全に除去する必要があり、そのために、ゲート電極膜
１０５を構成するポリシリコン膜の実際の膜厚（３００
０オングストローム）の３倍、すなわち、９０００オン
グストロームのポリシリコン膜を除去できるだけの条件
でエッチングを施す。この場合のゲート電極膜１０５に
対するオーバーエッチング量は、（９０００−３０００
＝６０００）オングストロームとなるから、上記のよう
にポリシリコン膜をプラズマエッチングする際のポリシ
リコン膜と酸化膜との選択比が１０：１である場合、エ
ッチングされるゲート電極膜１０５の下方に形成された
層間絶縁膜は、６００オングストロームの膜厚分だけエ
ッチングされることになる。したがって、層間絶縁膜の
膜厚は、まだ（２０００−６００＝１４００オングスト
ローム）もあるため、電荷転送電極１０１はダメージを
受けない。また、この時、光電変換部９９の上面は、フ
ォトレジスト膜１０６で完全に覆われているため、従来
のように、光電変換部９９とゲート絶縁膜１００との界
面がダメージを受けることはない。
【００５６】次に、フォトレジスト膜１０６を除去した
後、基板表面全面に、熱酸化膜やＣＶＤ酸化膜などから
なり、膜厚が５００〜５０００オングストロームである
層間絶縁膜１０３を形成する。この実施例では、層間絶
縁膜１０３として、膜厚が２０００オングストロームで
あるＣＶＤ膜を形成する。次いで、層間絶縁膜１０３上
に、タングステンやアルミニウム等からなり、膜厚が５
００〜５０００オングストロームである遮光膜１０４を
形成した後、光電変換部９９上に形成された遮光膜１０
４の一部を除去して、幅が０．７μｍで長さが２．２μ
ｍである開口部１０４ａを形成する（図２８（ａ）及び
（ｂ））。この実施例では、遮光膜１０４として、膜厚
が３０００オングストロームであるタングステン膜を形
成する。以上説明した製造方法により、図２４に示す固
体撮像装置が完成する。
後、基板表面全面に、熱酸化膜やＣＶＤ酸化膜などから
なり、膜厚が５００〜５０００オングストロームである
層間絶縁膜１０３を形成する。この実施例では、層間絶
縁膜１０３として、膜厚が２０００オングストロームで
あるＣＶＤ膜を形成する。次いで、層間絶縁膜１０３上
に、タングステンやアルミニウム等からなり、膜厚が５
００〜５０００オングストロームである遮光膜１０４を
形成した後、光電変換部９９上に形成された遮光膜１０
４の一部を除去して、幅が０．７μｍで長さが２．２μ
ｍである開口部１０４ａを形成する（図２８（ａ）及び
（ｂ））。この実施例では、遮光膜１０４として、膜厚
が３０００オングストロームであるタングステン膜を形
成する。以上説明した製造方法により、図２４に示す固
体撮像装置が完成する。
【００５７】このように、この例の構成によれば、上記
した第３の実施例の構成による効果の他、以下に示す効
果が得られる。すなわち、Ｎ型領域９７は、イオン注入
法を用いて２００ｋｅＶ以下の低い加速エネルギでリン
イオンＰ＋等のＮ型不純物をイオン注入して形成される
ため、イオン注入の際、フォトレジスト膜は不要とな
り、ゲート電極膜１０５だけをマスクとすることができ
る。したがって、図２５（ｂ）に示すように、フォトレ
ジスト膜１０６をマスクとしてゲート電極膜１０５に開
口部１０５ａを形成する際に、オーバーエッチングによ
りゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂがフォトレジス
ト膜１０６のエッジ１０６ａから後退した場合でも、Ｎ
型領域９７は、フォトレジスト膜１０６を除去した後、
ゲート電極膜１０５だけをマスクとしてイオン注入法を
用いてＮ型不純物をイオン注入して形成することによ
り、必ずゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂに対して
セルフアラインで形成することができる。また、この例
の構成によれば、Ｎ型領域９７は、ゲート電極膜１０５
のエッジ１０５ｂに対してセルフアラインで形成され、
Ｎ型領域９６は、ゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂ
から離れて形成されるため、Ｎ型領域９７により光電変
換部９９から電荷転送部９４への信号電荷の読出特性を
制御すると同時に、Ｎ型領域９６により光電変換部９９
の感度やブルーミング抑制を制御することができる。し
たがって、光電変換部９９の設計の自由度が増大する。
また、この例の構成によれば、光電変換部９９の最も電
位の深い位置は、Ｎ型領域９７を形成することにより基
板表面に近づくため、Ｎ型の表面チャネルトランジスタ
によって構成される電荷読出部９５における信号電荷の
読み出しが容易となり、読出電圧を低下させることがで
きる。一方、光電変換部９９の空乏層端は、Ｎ型領域９
６を形成することにより基板表面から深いところに位置
するため、より深い領域で光電変換された信号電荷を収
集することが可能となり、感度が向上するという効果も
得られる。なお、この第４の実施例についても、上記し
た第３の実施例について図２２及び図２３を参照して説
明したように、様々な変形例が考えられる。
した第３の実施例の構成による効果の他、以下に示す効
果が得られる。すなわち、Ｎ型領域９７は、イオン注入
法を用いて２００ｋｅＶ以下の低い加速エネルギでリン
イオンＰ＋等のＮ型不純物をイオン注入して形成される
ため、イオン注入の際、フォトレジスト膜は不要とな
り、ゲート電極膜１０５だけをマスクとすることができ
る。したがって、図２５（ｂ）に示すように、フォトレ
ジスト膜１０６をマスクとしてゲート電極膜１０５に開
口部１０５ａを形成する際に、オーバーエッチングによ
りゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂがフォトレジス
ト膜１０６のエッジ１０６ａから後退した場合でも、Ｎ
型領域９７は、フォトレジスト膜１０６を除去した後、
ゲート電極膜１０５だけをマスクとしてイオン注入法を
用いてＮ型不純物をイオン注入して形成することによ
り、必ずゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂに対して
セルフアラインで形成することができる。また、この例
の構成によれば、Ｎ型領域９７は、ゲート電極膜１０５
のエッジ１０５ｂに対してセルフアラインで形成され、
Ｎ型領域９６は、ゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂ
から離れて形成されるため、Ｎ型領域９７により光電変
換部９９から電荷転送部９４への信号電荷の読出特性を
制御すると同時に、Ｎ型領域９６により光電変換部９９
の感度やブルーミング抑制を制御することができる。し
たがって、光電変換部９９の設計の自由度が増大する。
また、この例の構成によれば、光電変換部９９の最も電
位の深い位置は、Ｎ型領域９７を形成することにより基
板表面に近づくため、Ｎ型の表面チャネルトランジスタ
によって構成される電荷読出部９５における信号電荷の
読み出しが容易となり、読出電圧を低下させることがで
きる。一方、光電変換部９９の空乏層端は、Ｎ型領域９
６を形成することにより基板表面から深いところに位置
するため、より深い領域で光電変換された信号電荷を収
集することが可能となり、感度が向上するという効果も
得られる。なお、この第４の実施例についても、上記し
た第３の実施例について図２２及び図２３を参照して説
明したように、様々な変形例が考えられる。
【００５８】Ｅ．第５の実施例 次に、第５の実施例について説明する。図２９は、この
発明の第５の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す断面図、図３０は、同固体撮像装置の製造方法を
工程順に示す工程断面図である。図２９及び図３０にお
いて、図１５〜図２３の各部に対応した部分には同一の
符号を付け、その説明を省略する。図２９に示す固体撮
像装置が図１５のものと異なる点は、図１５に示す光電
変換部７８に代えて、光電変換部１１１が新たに設けら
れている点である。光電変換部１１１は、図１５に示す
Ｎ型ウェル層７６と同一の構造及び機能を有するＮ型ウ
ェル層７６と、電荷転送電極８１のエッジ８１ｂから
０．１〜１．０μｍのオフセット量Ｓを有して形成され
たＰ＋型領域１１２とから構成されている。
発明の第５の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す断面図、図３０は、同固体撮像装置の製造方法を
工程順に示す工程断面図である。図２９及び図３０にお
いて、図１５〜図２３の各部に対応した部分には同一の
符号を付け、その説明を省略する。図２９に示す固体撮
像装置が図１５のものと異なる点は、図１５に示す光電
変換部７８に代えて、光電変換部１１１が新たに設けら
れている点である。光電変換部１１１は、図１５に示す
Ｎ型ウェル層７６と同一の構造及び機能を有するＮ型ウ
ェル層７６と、電荷転送電極８１のエッジ８１ｂから
０．１〜１．０μｍのオフセット量Ｓを有して形成され
たＰ＋型領域１１２とから構成されている。
【００５９】次に、この例の固体撮像装置の製造方法に
ついて、図３０を参照しつつ、順を追ってその製造工程
を説明する。なお、この例の固体撮像装置の製造方法
は、上記Ｐ＋型領域１１２の形成方法以外は、上記した
第３の実施例のものと略同様であるので、Ｐ＋型領域１
１２の形成方法についてのみ説明する。上記した第３の
実施例においては、Ｐ＋型領域７７を形成する際、フォ
トレジスト膜８６及びゲート電極膜８５の両方又は、ゲ
ート電極膜８５だけをマスクとして、イオン注入法を用
いて、１０〜１００ｋｅＶ程度の加速エネルギでボロン
イオンＢ＋等のＰ型不純物をＮ型半導体基板７１に対し
て垂直な方向から注入して、ゲート電極膜８５のエッジ
８５ｂに対してセルフアラインで形成している（図１８
（ａ）及び（ｂ））。この場合、Ｐ＋型領域７７のＰ型
不純物濃度が１０１７〜１０１９atoms／cm ３と非常に
高いため、プロセス中の熱処理により、Ｎ型の表面チャ
ネルトランジスタで構成される電荷読出部７５のチャネ
ル下に０．３μｍ程度Ｐ型不純物が拡散してしまう。そ
の結果、このＮ型の表面チャネルトランジスタのしきい
値が増加したり、トランスコンダクタンスが低下したり
するため、信号電荷の読出電圧が増加しまうという問題
が生じる場合がある。そこで、この例の固体撮像装置の
製造方法においては、上記したＰ型不純物の拡散を予め
見越して、膜厚が例えば、２μｍであるフォトレジスト
膜８６及び膜厚が例えば、０．３μｍであるゲート電極
膜８５の両方又は、ゲート電極膜８５だけをマスクとし
て、イオン注入法を用いて、２００ｅＶ以下（例えば、
１０〜１００ｋｅＶ程度）の低い加速エネルギでボロン
イオンＢ＋等のＰ型不純物をＮ型半導体基板７１に対し
て垂直な方向から光電変換部１１１側に向かって約７度
（図３０（ａ））又は約４５度（図３０（ｂ））の傾き
を持つ注入角度で注入して、Ｐ型不純物の濃度が１０
１７〜１０１９atoms／cm３（例えば、ボロンＢの濃度
が１０１８atoms／cm３）であり、深さが例えば、０．
３μｍであるＰ＋型領域１１２をゲート電極膜８５のエ
ッジ８５ｂに対してセルフアラインで形成する。これに
より、Ｐ＋型領域１１２は、電荷転送電極８１のエッジ
８１ｂから０．１〜１．０μｍ（例えば、０．３μｍ）
のオフセット量Ｓを有して形成される。なお、図３０
（ｂ）に示すゲート電極膜８５だけをマスクとする場合
にイオン注入角度を約４５度として、図３０（ａ）に示
すフォトレジスト膜８６及びゲート電極膜８５の両方を
マスクとする場合のイオン注入角度約７度よりも大きく
しているのは、マスクの上面の高さが低いので、イオン
注入角度を大きくしなければ、図３０（ａ）に示す場合
と略同様のオフセット量Ｓが得られないからである。こ
のような構造及び製造方法によれば、上記問題点は解決
され、読出電圧を低減することが可能となる。
ついて、図３０を参照しつつ、順を追ってその製造工程
を説明する。なお、この例の固体撮像装置の製造方法
は、上記Ｐ＋型領域１１２の形成方法以外は、上記した
第３の実施例のものと略同様であるので、Ｐ＋型領域１
１２の形成方法についてのみ説明する。上記した第３の
実施例においては、Ｐ＋型領域７７を形成する際、フォ
トレジスト膜８６及びゲート電極膜８５の両方又は、ゲ
ート電極膜８５だけをマスクとして、イオン注入法を用
いて、１０〜１００ｋｅＶ程度の加速エネルギでボロン
イオンＢ＋等のＰ型不純物をＮ型半導体基板７１に対し
て垂直な方向から注入して、ゲート電極膜８５のエッジ
８５ｂに対してセルフアラインで形成している（図１８
（ａ）及び（ｂ））。この場合、Ｐ＋型領域７７のＰ型
不純物濃度が１０１７〜１０１９atoms／cm ３と非常に
高いため、プロセス中の熱処理により、Ｎ型の表面チャ
ネルトランジスタで構成される電荷読出部７５のチャネ
ル下に０．３μｍ程度Ｐ型不純物が拡散してしまう。そ
の結果、このＮ型の表面チャネルトランジスタのしきい
値が増加したり、トランスコンダクタンスが低下したり
するため、信号電荷の読出電圧が増加しまうという問題
が生じる場合がある。そこで、この例の固体撮像装置の
製造方法においては、上記したＰ型不純物の拡散を予め
見越して、膜厚が例えば、２μｍであるフォトレジスト
膜８６及び膜厚が例えば、０．３μｍであるゲート電極
膜８５の両方又は、ゲート電極膜８５だけをマスクとし
て、イオン注入法を用いて、２００ｅＶ以下（例えば、
１０〜１００ｋｅＶ程度）の低い加速エネルギでボロン
イオンＢ＋等のＰ型不純物をＮ型半導体基板７１に対し
て垂直な方向から光電変換部１１１側に向かって約７度
（図３０（ａ））又は約４５度（図３０（ｂ））の傾き
を持つ注入角度で注入して、Ｐ型不純物の濃度が１０
１７〜１０１９atoms／cm３（例えば、ボロンＢの濃度
が１０１８atoms／cm３）であり、深さが例えば、０．
３μｍであるＰ＋型領域１１２をゲート電極膜８５のエ
ッジ８５ｂに対してセルフアラインで形成する。これに
より、Ｐ＋型領域１１２は、電荷転送電極８１のエッジ
８１ｂから０．１〜１．０μｍ（例えば、０．３μｍ）
のオフセット量Ｓを有して形成される。なお、図３０
（ｂ）に示すゲート電極膜８５だけをマスクとする場合
にイオン注入角度を約４５度として、図３０（ａ）に示
すフォトレジスト膜８６及びゲート電極膜８５の両方を
マスクとする場合のイオン注入角度約７度よりも大きく
しているのは、マスクの上面の高さが低いので、イオン
注入角度を大きくしなければ、図３０（ａ）に示す場合
と略同様のオフセット量Ｓが得られないからである。こ
のような構造及び製造方法によれば、上記問題点は解決
され、読出電圧を低減することが可能となる。
【００６０】Ｆ．第６の実施例 次に、第６の実施例について説明する。図３１は、この
発明の第６の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す断面図、図３２は、同固体撮像装置の製造方法を
示す工程断面図である。図３１及び図３２において、図
２４〜図２８の各部に対応した部分には同一の符号を付
け、その説明を省略する。図３１に示す固体撮像装置が
図２４のものと異なる点は、図２４に示す光電変換部９
９に代えて、光電変換部１２１が新たに設けられている
点である。光電変換部１２１は、図２４に示すＮ型領域
９６及び９７と同一の構造及び機能を有するＮ型領域９
６及び９７と、電荷転送電極１０２のエッジ１０２ｂか
ら０．１〜１．０μｍのオフセット量Ｓを有して形成さ
れたＰ＋型領域１２２とから構成されている。
発明の第６の実施例である固体撮像装置の構造を部分的
に示す断面図、図３２は、同固体撮像装置の製造方法を
示す工程断面図である。図３１及び図３２において、図
２４〜図２８の各部に対応した部分には同一の符号を付
け、その説明を省略する。図３１に示す固体撮像装置が
図２４のものと異なる点は、図２４に示す光電変換部９
９に代えて、光電変換部１２１が新たに設けられている
点である。光電変換部１２１は、図２４に示すＮ型領域
９６及び９７と同一の構造及び機能を有するＮ型領域９
６及び９７と、電荷転送電極１０２のエッジ１０２ｂか
ら０．１〜１．０μｍのオフセット量Ｓを有して形成さ
れたＰ＋型領域１２２とから構成されている。
【００６１】次に、この例の固体撮像装置の製造方法に
ついて、図３２を参照しつつ、順を追ってその製造工程
を説明する。なお、この例の固体撮像装置の製造方法
は、上記Ｐ＋型領域１２２の形成方法以外は、上記した
第４の実施例のものと略同様であるので、Ｐ＋型領域１
２２の形成方法についてのみ説明する。上記した第４の
実施例においては、Ｐ＋型領域９８を形成する際、ゲー
ト電極膜１０５をマスクとして、イオン注入法を用い
て、１０〜１００ｋｅＶ程度の加速エネルギでボロンイ
オンＢ＋等のＰ型不純物をＮ型半導体基板９１に対して
垂直な方向から注入して、ゲート電極膜１０５のエッジ
１０５ｂに対してセルフアラインで形成している（図２
６（ａ）及び（ｂ））。この場合、Ｐ＋型領域９８のＰ
型不純物濃度が１０１７〜１０１９atoms／cm ３と非常
に高いため、プロセス中の熱処理により、Ｎ型の表面チ
ャネルトランジスタで構成される電荷読出部９５のチャ
ネル下に０．３μｍ程度Ｐ型不純物が拡散してしまう。
その結果、このＮ型の表面チャネルトランジスタのしき
い値が増加したり、トランスコンダクタンスが低下した
りするため、信号電荷の読出電圧が増加しまうという問
題が生じる場合がある。そこで、この例の固体撮像装置
の製造方法においては、上記したＰ型不純物の拡散を予
め見越して、膜厚が例えば、０．３μｍであるゲート電
極膜１０５をマスクとして、イオン注入法を用いて、２
００ｅＶ以下（例えば、１０〜１００ｋｅＶ程度）の低
い加速エネルギでボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物をＮ
型半導体基板７１に対して垂直な方向から光電変換部１
２１側に向かって約４５度の傾きを持つ注入角度で注入
して、Ｐ型不純物の濃度が１０１７〜１０１９atoms／c
m ３（例えば、ボロンＢの濃度が１０１８atoms／cm３）
であり、深さが例えば、０．３μｍであるＰ＋型領域１
２２をゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂに対してセ
ルフアラインで形成する。これにより、Ｐ＋型領域１２
２は、電荷転送電極１０２のエッジ１０２ｂから０．１
〜１．０μｍ（例えば、０．３μｍ）のオフセット量Ｓ
を有して形成される。このような構造及び製造方法によ
れば、上記問題点は解決され、読出電圧を低減すること
が可能となる。
ついて、図３２を参照しつつ、順を追ってその製造工程
を説明する。なお、この例の固体撮像装置の製造方法
は、上記Ｐ＋型領域１２２の形成方法以外は、上記した
第４の実施例のものと略同様であるので、Ｐ＋型領域１
２２の形成方法についてのみ説明する。上記した第４の
実施例においては、Ｐ＋型領域９８を形成する際、ゲー
ト電極膜１０５をマスクとして、イオン注入法を用い
て、１０〜１００ｋｅＶ程度の加速エネルギでボロンイ
オンＢ＋等のＰ型不純物をＮ型半導体基板９１に対して
垂直な方向から注入して、ゲート電極膜１０５のエッジ
１０５ｂに対してセルフアラインで形成している（図２
６（ａ）及び（ｂ））。この場合、Ｐ＋型領域９８のＰ
型不純物濃度が１０１７〜１０１９atoms／cm ３と非常
に高いため、プロセス中の熱処理により、Ｎ型の表面チ
ャネルトランジスタで構成される電荷読出部９５のチャ
ネル下に０．３μｍ程度Ｐ型不純物が拡散してしまう。
その結果、このＮ型の表面チャネルトランジスタのしき
い値が増加したり、トランスコンダクタンスが低下した
りするため、信号電荷の読出電圧が増加しまうという問
題が生じる場合がある。そこで、この例の固体撮像装置
の製造方法においては、上記したＰ型不純物の拡散を予
め見越して、膜厚が例えば、０．３μｍであるゲート電
極膜１０５をマスクとして、イオン注入法を用いて、２
００ｅＶ以下（例えば、１０〜１００ｋｅＶ程度）の低
い加速エネルギでボロンイオンＢ＋等のＰ型不純物をＮ
型半導体基板７１に対して垂直な方向から光電変換部１
２１側に向かって約４５度の傾きを持つ注入角度で注入
して、Ｐ型不純物の濃度が１０１７〜１０１９atoms／c
m ３（例えば、ボロンＢの濃度が１０１８atoms／cm３）
であり、深さが例えば、０．３μｍであるＰ＋型領域１
２２をゲート電極膜１０５のエッジ１０５ｂに対してセ
ルフアラインで形成する。これにより、Ｐ＋型領域１２
２は、電荷転送電極１０２のエッジ１０２ｂから０．１
〜１．０μｍ（例えば、０．３μｍ）のオフセット量Ｓ
を有して形成される。このような構造及び製造方法によ
れば、上記問題点は解決され、読出電圧を低減すること
が可能となる。
【００６２】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の各実施例においては、いずれも２層目の電荷転送電極
が電荷読出電極を兼ねる例を示したが、これに限定され
ず、この発明は、１層目の電荷転送電極が電荷読出電極
を兼ねる構造の固体撮像装置や、電荷転送電極と電荷読
出電極とが独立して形成された構造の固体撮像装置にも
もちろん適用できる。また、電荷転送電極の形状につい
ても、上記した各実施例における形状に限られることは
なく、適宜変更しても良い。さらに、電荷転送電極とし
ては、ポリシリコン膜の他、金属膜やそのシリサイド膜
を用いることもできる。また、上述の各実施例において
は、いずれもＮ型不純物としてリンＰを、Ｐ型不純物と
してボロンＢを用いる例を示したが、これに限定され
ず、Ｎ型不純物として砒素Ａｓを、Ｐ型不純物としてフ
ッ化ボロンＢＦ２を用いてももちろん良い。さらに、遮
光膜としては、アルミニウムやタングステン等の高融点
金属膜の他、これら高融点金属のシリサイド膜で形成し
ても良い。また、光電変換部を構成するＰ＋型領域を形
成する際のイオン注入角度は、上記した７度や４５度に
限らず、これら以外としても良い。さらに、上記した第
３の実施例について、図２２及び図２３を参照して変形
例を説明したが、これらの変形例は、他の実施例につい
ても同様に適用することができる。また、上述の各実施
例においては、いずれもＮ型半導体基板を用いる例を示
したが、これに限定されず、Ｐ型半導体基板を用いると
共に、各ウェル層、各領域や各部の導電型を上述の実施
例とは逆にしても、上述の各実施例で述べたと略同様の
作用効果を得るができる。
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の各実施例においては、いずれも２層目の電荷転送電極
が電荷読出電極を兼ねる例を示したが、これに限定され
ず、この発明は、１層目の電荷転送電極が電荷読出電極
を兼ねる構造の固体撮像装置や、電荷転送電極と電荷読
出電極とが独立して形成された構造の固体撮像装置にも
もちろん適用できる。また、電荷転送電極の形状につい
ても、上記した各実施例における形状に限られることは
なく、適宜変更しても良い。さらに、電荷転送電極とし
ては、ポリシリコン膜の他、金属膜やそのシリサイド膜
を用いることもできる。また、上述の各実施例において
は、いずれもＮ型不純物としてリンＰを、Ｐ型不純物と
してボロンＢを用いる例を示したが、これに限定され
ず、Ｎ型不純物として砒素Ａｓを、Ｐ型不純物としてフ
ッ化ボロンＢＦ２を用いてももちろん良い。さらに、遮
光膜としては、アルミニウムやタングステン等の高融点
金属膜の他、これら高融点金属のシリサイド膜で形成し
ても良い。また、光電変換部を構成するＰ＋型領域を形
成する際のイオン注入角度は、上記した７度や４５度に
限らず、これら以外としても良い。さらに、上記した第
３の実施例について、図２２及び図２３を参照して変形
例を説明したが、これらの変形例は、他の実施例につい
ても同様に適用することができる。また、上述の各実施
例においては、いずれもＮ型半導体基板を用いる例を示
したが、これに限定されず、Ｐ型半導体基板を用いると
共に、各ウェル層、各領域や各部の導電型を上述の実施
例とは逆にしても、上述の各実施例で述べたと略同様の
作用効果を得るができる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、信号電荷の読み出し特性のバラツキを抑えるこ
とができる。また、暗電流の増加や白傷の発生をも抑え
ることができる。しかも、デバイス製造期間の短縮及び
デバイス製造コストの低減も可能である。また、この発
明の別の構成によれば、電荷転送電極が単層で形成され
ているので、層間容量を小さくでき、電極間の絶縁の問
題を解消できる。さらに、この発明の別の構成によれ
ば、光電変換部が第１及び第２の第２導電型半導体領域
によって構成されているので、電荷読出電極を兼ねる電
荷転送電極のエッジがオーバーエッチングやエッチング
のバラツキによってフォトレジスト膜のエッジに対して
後退した場合でも、必ず上記電荷転送電極のエッジと光
電変換部のエッジとを揃えることができる。これによ
り、さらに安定した信号電荷の読出電圧が得られる。ま
た、この発明の別の構成によれば、光電変換部を構成す
る第１導電型領域が電荷読出電極を兼ねる電荷転送電極
のエッジに対して所定の距離を隔てて形成されているの
で、プロセス中の熱処理によって第１導電型領域の第１
導電型不純物が電荷読出部のチャネルの下まで横方向拡
散することがない。これにより、信号電荷の読出電圧を
低下させることができる。
よれば、信号電荷の読み出し特性のバラツキを抑えるこ
とができる。また、暗電流の増加や白傷の発生をも抑え
ることができる。しかも、デバイス製造期間の短縮及び
デバイス製造コストの低減も可能である。また、この発
明の別の構成によれば、電荷転送電極が単層で形成され
ているので、層間容量を小さくでき、電極間の絶縁の問
題を解消できる。さらに、この発明の別の構成によれ
ば、光電変換部が第１及び第２の第２導電型半導体領域
によって構成されているので、電荷読出電極を兼ねる電
荷転送電極のエッジがオーバーエッチングやエッチング
のバラツキによってフォトレジスト膜のエッジに対して
後退した場合でも、必ず上記電荷転送電極のエッジと光
電変換部のエッジとを揃えることができる。これによ
り、さらに安定した信号電荷の読出電圧が得られる。ま
た、この発明の別の構成によれば、光電変換部を構成す
る第１導電型領域が電荷読出電極を兼ねる電荷転送電極
のエッジに対して所定の距離を隔てて形成されているの
で、プロセス中の熱処理によって第１導電型領域の第１
導電型不純物が電荷読出部のチャネルの下まで横方向拡
散することがない。これにより、信号電荷の読出電圧を
低下させることができる。
【図１】この発明の第１の実施例である固体撮像装置の
構造を部分的に示す平面透視図である。
構造を部分的に示す平面透視図である。
【図２】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工程
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
【図３】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工程
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
【図４】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工程
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
【図５】図４に示す製造工程までを経たＮ型半導体基板
の構造を部分的に示す平面透視図である。
の構造を部分的に示す平面透視図である。
【図６】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工程
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
【図７】図６に示す製造工程までを経たＮ型半導体基板
の構造を部分的に示す平面透視図である。
の構造を部分的に示す平面透視図である。
【図８】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工程
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
【図９】図８に示す製造工程までを経たＮ型半導体基板
の構造を部分的に示す平面透視図である。
の構造を部分的に示す平面透視図である。
【図１０】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
程図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
【図１１】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
程図であり、（ａ）は図１のＣ−Ｃ'断面に関する工程
図、（ｂ）は図１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図であ
る。
【図１２】同固体撮像装置の製造方法の変形例を示す図
１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図である。
１のＤ−Ｄ'断面に関する工程図である。
【図１３】この発明の第２の実施例である固体撮像装置
の構造を部分的に示す平面透視図である。
の構造を部分的に示す平面透視図である。
【図１４】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す平
面透視図である。
面透視図である。
【図１５】この発明の第３の実施例である固体撮像装置
の構造を部分的に示す図であり、（ａ）は平面透視図、
（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ'断面図である。
の構造を部分的に示す図であり、（ａ）は平面透視図、
（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ'断面図である。
【図１６】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＥ
−Ｅ'断面図である。
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＥ
−Ｅ'断面図である。
【図１７】同固体撮像装置の製造方法におけるエッチン
グ状態を示す図１６（ａ）のＦ−Ｆ'断面に関する工程
図である。
グ状態を示す図１６（ａ）のＦ−Ｆ'断面に関する工程
図である。
【図１８】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＥ
−Ｅ'断面図である。
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＥ
−Ｅ'断面図である。
【図１９】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＥ
−Ｅ'断面図である。
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＥ
−Ｅ'断面図である。
【図２０】同固体撮像装置の製造方法におけるエッチン
グ状態を示す図１６（ａ）のＦ−Ｆ'断面に関する工程
図である。
グ状態を示す図１６（ａ）のＦ−Ｆ'断面に関する工程
図である。
【図２１】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＥ
−Ｅ'断面図である。
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＥ
−Ｅ'断面図である。
【図２２】同固体撮像装置の変形例の構造を部分的に示
す平面透視図である。
す平面透視図である。
【図２３】同固体撮像装置の変形例の構造を部分的に示
す平面透視図である。
す平面透視図である。
【図２４】この発明の第４の実施例である固体撮像装置
の構造を部分的に示す図であり、（ａ）は平面透視図、
（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ'断面図である。
の構造を部分的に示す図であり、（ａ）は平面透視図、
（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ'断面図である。
【図２５】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＧ
−Ｇ'断面図である。
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＧ
−Ｇ'断面図である。
【図２６】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＧ
−Ｇ'断面図である。
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＧ
−Ｇ'断面図である。
【図２７】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＧ
−Ｇ'断面図である。
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＧ
−Ｇ'断面図である。
【図２８】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＧ
−Ｇ'断面図である。
程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＧ
−Ｇ'断面図である。
【図２９】この発明の第５の実施例である固体撮像装置
の構造を部分的に示す断面図である。
の構造を部分的に示す断面図である。
【図３０】同固体撮像装置の製造方法を工程順に示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図３１】この発明の第６の実施例である固体撮像装置
の構造を部分的に示す断面図である。
の構造を部分的に示す断面図である。
【図３２】同固体撮像装置の製造方法を示す工程断面図
である。
である。
【図３３】第１の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
【図３４】第１の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
【図３５】第１の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
【図３６】第１の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
【図３７】第１の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ'断面図である。
【図３８】第２の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
【図３９】第２の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
【図４０】第２の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
【図４１】第２の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
【図４２】第２の従来例による固体撮像装置の製造方法
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
を示す工程図であり、（ａ）は平面透視図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ'断面図である。
【図４３】第２の従来例による固体撮像装置の製造方法
の不都合点を説明するための断面図である。
の不都合点を説明するための断面図である。
【図４４】第２の従来例による固体撮像装置の製造方法
の不都合点を説明するための断面図である。
の不都合点を説明するための断面図である。
【符号の説明】 ４２，７２，９２ Ｐ型ウェル層（第１導電型半導体
層） ４４，６２，７４，９４ 電荷転送部 ４６，７５，９５ 電荷読出部 ４７，４８，５１，７９，１００ ゲート絶縁膜（絶縁
膜） ５２，６８，８５，１０５ ゲート電極膜（導電膜） ５３，８６，８７，１０６ フォトレジスト膜 ５０，５８，６３，６４，８０，８１，１０１，１０２
電荷転送電極 ５２ａ，５３ａ，５８ａ，６４ａ，６８ａ，８１ａ，８
５ａ，１０２ａ，１０６ａ 開口部 ５４，７６ Ｎ型ウェル層（第２導電型半導体層） ５５，７７，９８，１１２，１２２ Ｐ＋型領域（第１
導電型半導体領域） ５６，６１，７８，９９，１１１，１２１ 光電変換部 ５７，６５，６６ 離間部 ５９，８２，８４，１０３ 層間絶縁膜 ８１ｂ，８５ｂ，１０２ｂ，１０５ｂ，１０６ｂ エッ
ジ ９６，９７ Ｎ型領域（第２導電型半導体領域）
層） ４４，６２，７４，９４ 電荷転送部 ４６，７５，９５ 電荷読出部 ４７，４８，５１，７９，１００ ゲート絶縁膜（絶縁
膜） ５２，６８，８５，１０５ ゲート電極膜（導電膜） ５３，８６，８７，１０６ フォトレジスト膜 ５０，５８，６３，６４，８０，８１，１０１，１０２
電荷転送電極 ５２ａ，５３ａ，５８ａ，６４ａ，６８ａ，８１ａ，８
５ａ，１０２ａ，１０６ａ 開口部 ５４，７６ Ｎ型ウェル層（第２導電型半導体層） ５５，７７，９８，１１２，１２２ Ｐ＋型領域（第１
導電型半導体領域） ５６，６１，７８，９９，１１１，１２１ 光電変換部 ５７，６５，６６ 離間部 ５９，８２，８４，１０３ 層間絶縁膜 ８１ｂ，８５ｂ，１０２ｂ，１０５ｂ，１０６ｂ エッ
ジ ９６，９７ Ｎ型領域（第２導電型半導体領域）
Claims (14)
- 【請求項１】 入射光をその光量に応じた電荷量の信号
電荷に変換する複数の光電変換部と、 前記複数の光電変換部に隣接して設けられ、対応する光
電変換部で発生した信号電荷を読み出す複数の電荷読出
部と、 前記複数の光電変換部に隣接して設けられ、対応する光
電変換部から対応する電荷読出部により読み出された信
号電荷を転送する複数の電荷転送部と、 対応する光電変換部、電荷読出部及び電荷転送部及びそ
の周辺の上方に絶縁膜を介して形成されると共に、対応
する光電変換部上に開口部を有し、対応する光電変換部
で発生した信号電荷の対応する電荷転送部への読み出し
を制御するための電荷読出電極を兼ねると共に、対応す
る電荷転送部の信号電荷の転送を制御するための電荷転
送電極とを備えてなることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記各光電変換部は、第１導電型半導体
層の表面領域内に形成され、第２導電型半導体層からな
ることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 第１導電型半導体層の表面領域内に形成
され、第２導電型半導体層からなり、入射光をその光量
に応じた電荷量の信号電荷に変換する複数の光電変換部
と、 第１導電型半導体層からなり、前記複数の光電変換部に
隣接して設けられ、対応する光電変換部で発生した信号
電荷を読み出す複数の電荷読出部と、 第２導電型半導体層からなり、前記複数の光電変換部に
隣接して設けられ、対応する光電変換部から対応する電
荷読出部により読み出された信号電荷を転送する複数の
電荷転送部と、 対応する電荷転送部の上方に絶縁膜を介して少なくとも
１層形成され、対応する電荷転送部の信号電荷の転送を
制御するための複数の第１の電荷転送電極と、 対応する光電変換部、電荷読出部及び電荷転送部及びそ
の周辺の上方に絶縁膜を介して形成されると共に、対応
する光電変換部上に開口部を有し、隣接するもの同士が
前記開口部とは連続しない離間部を隔てて形成され、対
応する光電変換部で発生した信号電荷の対応する電荷転
送部への読み出しを制御するための電荷読出電極を兼ね
ると共に、対応する電荷転送部の信号電荷の転送を制御
するための複数の第２の電荷転送電極とを備えてなるこ
とを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記第２の電荷転送電極は、対応する第
１の電荷転送電極のいずれかと同一層内に所定間隔隔て
て、又は絶縁膜を介した異なる層に互いの端縁が重なる
ように形成されていることを特徴とする請求項３記載の
固体撮像装置。 - 【請求項５】 前記各光電変換部は、対応する電荷転送
電極の開口部のエッジに対してセルフアラインで形成さ
れていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
に記載の固体撮像装置。 - 【請求項６】 前記各光電変換部は、前記第２導電型半
導体層と、その表面領域に形成された第１導電型半導体
領域とからなることを特徴とする請求項２乃至５のいず
れか１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項７】 前記各光電変換部は、その深さが深く、
形成領域が狭い第１の第２導電型半導体領域と、その深
さが浅く、形成領域が広い第２の第２導電型半導体領域
と、それらの表面領域に形成された第１導電型半導体領
域とからなることを特徴とする請求項２乃至５のいずれ
か１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項８】 前記各光電変換部を構成する前記第１導
電型半導体領域は、対応する電荷転送電極の開口部の前
記電荷読出部側のエッジから所定距離隔てて形成されて
いることを特徴とする請求項６又は７に記載の固体撮像
装置。 - 【請求項９】 入射光をその光量に応じた電荷量の信号
電荷に変換する複数の光電変換部と、前記複数の光電変
換部に隣接して設けられ、対応する光電変換部で発生し
た信号電荷を読み出す複数の電荷読出部と、前記複数の
光電変換部に隣接して設けられ、対応する光電変換部か
ら対応する電荷読出部により読み出された信号電荷を転
送する複数の電荷転送部と、対応する光電変換部、電荷
読出部及び電荷転送部及びその周辺の上方に絶縁膜を介
して形成され、対応する電荷転送部の信号電荷の転送を
制御するための複数の電荷転送電極とを備えてなる固体
撮像装置の製造方法であって、 その表面領域に、第１導電型半導体層からなる複数の電
荷読出部と、第２導電型半導体層からなる複数の電荷転
送部とが形成された第１導電型半導体層上に、絶縁膜を
介して少なくとも１層の複数の第１の電荷転送電極を形
成する第１の工程と、 絶縁膜を介して導電膜を形成した後、前記複数の光電変
換部を形成すべき領域に対応した領域に開口部を有する
フォトレジスト膜を形成する第２の工程と、前記フォト
レジスト膜をマスクとして前記開口部に対応した領域の
前記導電膜を除去する第３の工程と、 前記フォトレジスト膜及び前記導電膜の両方又は前記導
電膜だけをマスクとして前記複数の光電変換部を形成す
る第４の工程と、 前記導電膜をエッチングすることにより、対応する光電
変換部で発生した信号電荷の対応する電荷転送部への読
み出しを制御するための電荷読出電極を兼ねる複数の第
２の電荷転送電極を形成する第５の工程とを備えてなる
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記第５の工程では、前記複数の第２
の電荷転送電極を、隣接するもの同士が前記開口部とは
連続しない離間部を隔てるように形成することを特徴と
する請求項９記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記第５の工程では、前記複数の第２
の電荷転送電極を、対応する第１の電荷転送電極のいず
れかと同一層内に所定間隔隔てて、又は絶縁膜を介した
異なる層に互いの端縁が重なるように形成することを特
徴とする請求項９又は１０記載の固体撮像装置の製造方
法。 - 【請求項１２】 前記第４の工程では、前記フォトレジ
スト膜及び前記導電膜をマスクとして複数の第２導電型
半導体層を形成した後、前記フォトレジスト膜及び前記
導電膜の両方又は前記導電膜だけをマスクとして前記各
第２導電型半導体層の表面領域に第１導電型半導体領域
を形成することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれ
か１に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記第４の工程では、前記開口部より
開口面積の狭い開口部を有するフォトレジスト膜をマス
クとしてその深さが深く、形成領域が狭い第１の第２導
電型半導体領域を形成した後、前記導電膜だけをマスク
として、その深さが浅く、形成領域が広い第２の第２導
電型半導体領域を形成すると共に、前記第１及び第２の
第２導電型半導体領域の表面領域に第１導電型半導体領
域を形成することを特徴とする請求項９乃至１１のいず
れか１に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記第４の工程では、前記第１導電型
半導体領域は、第１導電型不純物を垂直方向に対して所
定の傾きの注入角度でイオン注入することにより、対応
する電荷転送電極の開口部の前記電荷読出部側のエッジ
から所定距離隔てて形成することを特徴とする請求項９
乃至１３のいずれか１に記載の固体撮像装置の製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10138719A JPH11330448A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| US09/314,158 US6606124B1 (en) | 1998-05-20 | 1999-05-19 | Solid-state imaging device with photoelectric conversion portions in an array and manufacturing method thereof |
| CN99109482A CN1236997A (zh) | 1998-05-20 | 1999-05-20 | 固态成象器件及其制造方法 |
| KR1019990018185A KR100291159B1 (ko) | 1998-05-20 | 1999-05-20 | 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10138719A JPH11330448A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330448A true JPH11330448A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15228552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10138719A Pending JPH11330448A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6606124B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11330448A (ja) |
| KR (1) | KR100291159B1 (ja) |
| CN (1) | CN1236997A (ja) |
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