JPH025476A - Manufacture of schottky type image sensor - Google Patents

Manufacture of schottky type image sensor

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JPH025476A
JPH025476A JP63155542A JP15554288A JPH025476A JP H025476 A JPH025476 A JP H025476A JP 63155542 A JP63155542 A JP 63155542A JP 15554288 A JP15554288 A JP 15554288A JP H025476 A JPH025476 A JP H025476A
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Japan
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film
guard ring
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oxide film
active region
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Kazuo Konuma
和夫 小沼
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Abstract

PURPOSE:To obtain a large effective photodetecting region by implanting other conductivity type impurity with second oxide film and a resist film as masks to form a channel stopper at the boundary between a charge coupled element active region and a photodetector guard ring region. CONSTITUTION:After the implantation of an impurity for forming a charge coupled element active region and the implantation of an impurity for forming the guard ring of a Schottky diode are simultaneously conducted with an antioxidation film 3a as a mask, a thick oxide film 4a is formed on the active region and the guard ring by thermally oxidizing. Thereafter, the film 3a is removed, and a thin film 2 at the center of the diode are covered with a resist film 7. With the films 4a, 7 as masks an impurity for a channel stopper is implanted. Since the film 4a on the guard ring and the film 7 perform sufficient functions as masks at the time of implanting the impurity for the stopper if they are superposed, an excess margin for forming the Schottky diode effective photodetecting region may not be considered.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はショットキー型イメージセンサの製造方法に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method of manufacturing a Schottky image sensor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ショットキー型イメージセンサの一例として。 As an example of a Schottky image sensor.

電荷結合素子とショットキーダイオードとを組み合わせ
た裏面入射型のイメージセンサ(その平面図を第2図に
示す。)の主な製造工程における半導体チップの断面図
を第3図(a)〜(d)に示す。
Figures 3(a) to 3(d) show cross-sectional views of a semiconductor chip in the main manufacturing process of a back-illuminated image sensor that combines a charge-coupled device and a Schottky diode (a plan view thereof is shown in Figure 2). ).

まず第3図(a>に示すように、P型シリコン基板1上
に第1のシリコン酸化膜2.シリコン窒化膜3a(耐酸
化性膜)を成長させた後、フォトレジスト法によりパタ
ーニングしてCCD活性領域20、受光素子領域を区画
し、この受光素子領域の中央にレジスト膜16を設けて
ホトダイオードガードリング領域21bを区画する。し
かる後、第3図(’b)に示すように、N型不純物1例
えばリンをイオン注入し、熱酸化を行ない、N−型の埋
込チャネル5とN−型のガードリング6aおよび第2の
シリコン酸化1114bを形成する。次に、第3図(c
)に示すように、P型の不純物、例えばボロンのイオン
注入を行ない、チャネルストッパ8を形成する。第]、
第2のシリコン酸化膜を除去したのち、所定の厚さのシ
リコン酸化膜を成長し、その上にポリシリコンを堆積す
る。このシリコン酸化膜およびポリシリコンをバターニ
ングすることにより電荷結合素子のゲート酸化膜9およ
びゲート電極10を形成する。所定形状のレジス1〜膜
11を形成する。しかる後、N型不純物7例えばリンの
イオン注入を行ない、N+領域12を形成する。次に、
第3図(d)に示すように、レジスト膜11を除去した
のち、絶縁膜1例えばPSG膜をf積し、ホトレジスト
法により、絶縁膜パターン1.3を形成する。金属層、
例えば白金層を堆債し、熱処理を施した後、所定のエツ
チング液でエツチングを行ないショットキーダイオード
金属電極層14bを形成する。
First, as shown in FIG. 3 (a), a first silicon oxide film 2 and a silicon nitride film 3a (oxidation-resistant film) are grown on a P-type silicon substrate 1, and then patterned using a photoresist method. A CCD active region 20 and a light receiving element area are defined, and a resist film 16 is provided in the center of the light receiving element area to define a photodiode guard ring area 21b.Thereafter, as shown in FIG. A type impurity 1, for example, phosphorus, is ion-implanted and thermally oxidized to form an N-type buried channel 5, an N-type guard ring 6a, and a second silicon oxide 1114b.Next, as shown in FIG.
), a P-type impurity such as boron is ion-implanted to form a channel stopper 8. No.],
After removing the second silicon oxide film, a silicon oxide film of a predetermined thickness is grown, and polysilicon is deposited thereon. By patterning this silicon oxide film and polysilicon, gate oxide film 9 and gate electrode 10 of a charge coupled device are formed. A resist 1 to a film 11 having a predetermined shape is formed. Thereafter, N type impurity 7, for example, phosphorus, is ion-implanted to form N+ region 12. next,
As shown in FIG. 3(d), after removing the resist film 11, an insulating film 1, for example, a PSG film is stacked, and an insulating film pattern 1.3 is formed by a photoresist method. metal layer,
For example, a platinum layer is deposited, heat treated, and then etched with a predetermined etching solution to form the Schottky diode metal electrode layer 14b.

なお、シリコン酸化膜2,4bを除去後は表面に凹凸が
できるが、便宜上第3図(c)に示してはいない。又、
N゛領域12はシヨ・・ノドキーダイオード金属電極1
4bとのオーム性接触をとるためのものであり、ガード
リング6bの内側に何個所か設けであるものとする。更
に、第2図は、層間絶縁膜16−反射電極17、カバー
膜18をつける前の状懲を示すものである。
Incidentally, after removing the silicon oxide films 2 and 4b, irregularities are formed on the surface, but these are not shown in FIG. 3(c) for convenience. or,
The N area 12 is the shoulder diode metal electrode 1.
4b, and are provided at several locations inside the guard ring 6b. Further, FIG. 2 shows the state before the interlayer insulating film 16, reflective electrode 17, and cover film 18 are attached.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、従来のショットキー型イメージセンサの
製造方法は、ホトダイオードガードリング領域を区画す
るのにシリコン窒化膜3bで区切られた受光素子領域内
にフォトレジスト膜を設けるための目合わせを必要とす
る。そのため、この際に生じる目合わせずれ(典型的に
は一辺あたり約0.3μm)を考慮した有効受光領域パ
ターンを用いてバターニングを行なわなければならず、
有効受光領域を大きくできない欠点があった。
However, the conventional Schottky image sensor manufacturing method requires alignment for providing a photoresist film within the light receiving element region separated by the silicon nitride film 3b to define the photodiode guard ring region. Therefore, patterning must be performed using an effective light-receiving area pattern that takes into account the misalignment that occurs at this time (typically about 0.3 μm per side).
There was a drawback that the effective light-receiving area could not be enlarged.

本発明の目的は、上記欠点を除去し、大きな有効受光領
域を確保できるショットキー型イメージセンサの製造方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a Schottky image sensor that can eliminate the above-mentioned drawbacks and ensure a large effective light-receiving area.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明のショットキー型イメージセンサの製造方法は、
−導電型半導体基板表面上に第一の酸化膜を形成した後
前記第一の酸化膜上に耐酸化性膜を選択的に形成して電
荷結合素子活性領域および受光素子ガードリング領域を
区画し、前記耐酸化性膜をマスクとして前記電荷結合素
子活性領域および前記受光素子ガードリング領域に他導
電型不純物を導入したのち選択酸化を行ない前記素子活
性領域および前記受光素子ガードリング領域上に所定の
厚さの第二の酸化膜を形成し、前記耐酸化性膜を除去し
たのち前記受光素子ガードリング領域で囲まれた受光素
子領域上の第一の酸化膜をレジスト膜で覆い、その後、
前記第二の酸化膜および前記レジスト膜をマスクとして
他導電型不純物を導入して前記電荷結合素子活性領域と
前記受光素子ガードリング領域の境界にチャネルストッ
パを形成する工程とを含むというものである。
The method for manufacturing a Schottky image sensor of the present invention includes:
- After forming a first oxide film on the surface of a conductive semiconductor substrate, selectively forming an oxidation-resistant film on the first oxide film to define a charge coupled device active region and a light receiving device guard ring region; , using the oxidation-resistant film as a mask, impurities of other conductivity type are introduced into the charge-coupled device active region and the light-receiving device guard ring region, and then selective oxidation is performed to form a predetermined region on the device active region and the light-receiving device guard ring region. After forming a second oxide film with a certain thickness and removing the oxidation-resistant film, the first oxide film on the light receiving element region surrounded by the light receiving element guard ring region is covered with a resist film, and then,
The method includes the step of introducing impurities of other conductivity type using the second oxide film and the resist film as a mask to form a channel stopper at the boundary between the charge coupled device active region and the light receiving device guard ring region. .

〔作用〕[Effect]

本発明においては、電荷結合素子活性領域形成のための
不純物の導入とショットキーダイオードのガードリング
形成のための不純物の導入を耐酸化性膜をマスクとして
同時に行なった後熱酸化により電荷結合素子活性領域お
よびカードリング上に厚い酸化膜を形成する。その後、
耐酸化膜を除去し、ショットキーダイオード中央部分の
薄い酸化膜上をレジスト膜で覆う。前記厚い酸化膜と前
記レジスト膜とをマスクとして、チャネルストッパのた
めの不純物の導入を行なう。この工程では、ガードリン
グ上の厚い酸化膜と、前記レジスト膜とが重なっていれ
ば、前記チャネルストッパのための不純物の導入時のマ
スクとして十分に機能する。このため、従来の製造方法
では必要であったショットキーダイオード有効受光領域
形成のための余分な目合わせマージンを考慮しなくて済
む。本発明の製造方法ではショットキーダイオードガー
ドリングを必要最小面積に設計し製造することによりシ
ョットキーダイオード有効受光領域を大きく確保するこ
とができる。
In the present invention, the introduction of impurities to form the active region of the charge coupled device and the introduction of impurities to form the guard ring of the Schottky diode are simultaneously performed using an oxidation-resistant film as a mask, and then the charge coupled device is activated by thermal oxidation. Form a thick oxide layer over the area and card ring. after that,
The oxidation-resistant film is removed, and the thin oxide film at the center of the Schottky diode is covered with a resist film. Using the thick oxide film and the resist film as a mask, impurities for a channel stopper are introduced. In this step, if the thick oxide film on the guard ring overlaps with the resist film, it sufficiently functions as a mask when introducing impurities for the channel stopper. Therefore, there is no need to consider an extra alignment margin for forming an effective light-receiving area of the Schottky diode, which was necessary in the conventional manufacturing method. In the manufacturing method of the present invention, by designing and manufacturing the Schottky diode guard ring to have the minimum necessary area, it is possible to secure a large effective light receiving area of the Schottky diode.

〔実施例〕〔Example〕

第1図(a)〜(d)は本発明の−・実施例を説明する
ための主な製造工程における半導体チップの断面図を示
したものである。
FIGS. 1(a) to 1(d) show cross-sectional views of a semiconductor chip in main manufacturing steps for explaining embodiments of the present invention.

まず第1図(a)に示すように、P型シリコ〕/基板1
上に第1のシリコン酸化膜2.シリコン窒化膜3a(耐
酸化性膜)を成長させた後、フォトレジスト法によりパ
ターニングを行ないCCD活性領域20、ホトダイオー
ドカードリング領域21、 aを区画する。次にN型不
純物9例えはリンをイオン注入し、第1図<1つ)に示
すように、熱酸化により所定の厚さの第2のシリコン酸
化膜4 aおよび埋込チャネル5とN−型のガードリン
グ6aを形成する。シリコン窒化膜を除去した後埋込チ
ャネル5とガードリング6aで囲まれなホトダイオード
領域22a上の第1のシリコン酸化膜2をレジスト膜7
で覆−)た後、P型の不純物1例えばボロンのイオン注
入を行ない、第1図<c)に示すように、チャネルスト
ッパ8を形成する。第1のシリコン酸化膜および第2の
シリコ酸化膜を除去した後所定の厚さのシリコン酸化膜
を成長し、その上にポリシリコンを堆積する。このシリ
コン酸化膜およびポリシリコンをパターニングすること
により電荷結合素子のゲート酸化膜9およびゲート電極
10を形成する。所定パターンのレジスト膜11を形成
する。しかる後、N型不純物2例えばリンのイオン注入
を行ない、N゛g@域12を形成する。次に、第1図(
d)に示すように、絶縁膜1例えばPSG膜を堆積し、
フぢトレンスト法により絶縁膜のパターン13を形成す
る。金属膜1例えば白金膜を堆積し、熱処理を施した後
、所定のエツチング液によりパターニングしてショット
キーダイオード金属電極層1.4 aを形成する。
First, as shown in FIG. 1(a), P-type silicon]/substrate 1
A first silicon oxide film 2. After growing a silicon nitride film 3a (oxidation-resistant film), patterning is performed using a photoresist method to define a CCD active region 20 and a photodiode card ring region 21,a. Next, N-type impurity 9 (for example, phosphorus) is ion-implanted, and as shown in FIG. A mold guard ring 6a is formed. After removing the silicon nitride film, the first silicon oxide film 2 on the photodiode region 22a surrounded by the buried channel 5 and the guard ring 6a is covered with a resist film 7.
After covering with a P-type impurity 1 (for example, boron), a channel stopper 8 is formed as shown in FIG. 1<c). After removing the first silicon oxide film and the second silicon oxide film, a silicon oxide film of a predetermined thickness is grown, and polysilicon is deposited thereon. Gate oxide film 9 and gate electrode 10 of a charge coupled device are formed by patterning this silicon oxide film and polysilicon. A resist film 11 having a predetermined pattern is formed. Thereafter, an N-type impurity 2 such as phosphorus is ion-implanted to form a Ng@ region 12. Next, Figure 1 (
As shown in d), an insulating film 1 such as a PSG film is deposited,
An insulating film pattern 13 is formed by a photo-strengthening method. A metal film 1, such as a platinum film, is deposited, heat treated, and then patterned using a predetermined etching solution to form a Schottky diode metal electrode layer 1.4a.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

ショットキー型イメージセンサでは暗電流が#、i、>
なく、また同時に有効受光領域が大きなショットキーダ
イオードを形成する必要がある4暗電流を減らすために
は、ガードリングを形成する必要があるが、有効受光領
域を大きく確保するためにはガードリング面積を減らさ
なければならない。本発明の製造方法によればチャネル
ストッパ8と前記ショットキーダイオード有効受光領域
15のパターニングを同一マスクにより行なう為、余分
な目合わせマージンを考慮せずにガードリングを必要最
小限面積に形成し、有効受光面積を大きく確保すること
ができる。
In the Schottky image sensor, the dark current is #,i,>
At the same time, it is necessary to form a Schottky diode with a large effective light-receiving area.4 In order to reduce dark current, it is necessary to form a guard ring, but in order to ensure a large effective light-receiving area, the guard ring area must be must be reduced. According to the manufacturing method of the present invention, since the channel stopper 8 and the Schottky diode effective light-receiving area 15 are patterned using the same mask, the guard ring is formed to have the minimum necessary area without considering extra alignment margin. A large effective light receiving area can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)〜(d)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した半導体チップの断面図、第2図はシ
ョットキー型イメージセンサの例を示す半導体チップの
平面図、第3図(a)〜(d)は従来例を説明するため
の工程順に配置した半導体チップの断面図である。なお
、第1図、第3図は第2図のx−x’線断面部分を示し
たものである。 1・・・P型シリコン基板、2・・・第1のシリコン酸
化膜、3a、3b−・・シリコン窒化膜、4a、4b・
・・第2のシリコン酸化膜、5・・・埋込チャネル、6
a、6b・・・ガードリング、7・・・レジスト膜、8
・・・チャネルストッパ、9・・・ゲート酸化膜、10
・・ゲート電極、1]・・・レジスト膜、]、2・・・
N+領領域1.3 ・・・絶縁膜のパターン、1.4a
  14b−。 ショットキーダイオード金属電極層、】5・・・ショッ
トキーダイオード有効受光領域、16・・・層間絶縁膜
、17・・・反射電極、18・・・カバー膜、19−1
.1.9−2・・・垂直転送電極、20・・・CCD活
性領域、21a、21b・・・ホトダイオードガードリ
ング領域、22a、22b・・・ホトタイオード領域。
FIGS. 1(a) to (d) are cross-sectional views of a semiconductor chip shown in the order of steps to explain an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a semiconductor chip showing an example of a Schottky image sensor. , and FIGS. 3(a) to 3(d) are cross-sectional views of semiconductor chips arranged in the order of steps to explain a conventional example. Note that FIGS. 1 and 3 show cross-sectional portions taken along line xx' in FIG. 2. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... P-type silicon substrate, 2... First silicon oxide film, 3a, 3b-... Silicon nitride film, 4a, 4b...
...Second silicon oxide film, 5...Buried channel, 6
a, 6b... Guard ring, 7... Resist film, 8
...Channel stopper, 9...Gate oxide film, 10
...Gate electrode, 1]...Resist film, ], 2...
N+ region 1.3...Insulating film pattern, 1.4a
14b-. Schottky diode metal electrode layer, ]5... Schottky diode effective light receiving area, 16... interlayer insulating film, 17... reflective electrode, 18... cover film, 19-1
.. 1.9-2... Vertical transfer electrode, 20... CCD active region, 21a, 21b... Photodiode guard ring region, 22a, 22b... Photodiode region.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一導電型半導体基板表面上に第一の酸化膜を形成した後
前記第一の酸化膜上に耐酸化性膜を選択的に形成して電
荷結合素子活性領域および受光素子ガードリング領域を
区画し、前記耐酸化性膜をマスクとして前記電荷結合素
子活性領域および前記受光素子ガードリング領域に他導
電型不純物を導入したのち選択酸化を行ない前記素子活
性領域および前記受光素子ガードリング領域上に所定の
厚さの第二の酸化膜を形成し、前記耐酸化性膜を除去し
たのち前記受光素子ガードリング領域で囲まれた受光素
子領域上の第一の酸化膜をレジスト膜で覆い、その後、
前記第二の酸化膜および前記レジスト膜をマスクとして
他導電型不純物を導入して前記電荷結合素子活性領域と
前記受光素子ガードリング領域の境界にチャネルストッ
パを形成する工程とを含むことを特徴とするショットキ
ー型イメージセンサの製造方法。
After forming a first oxide film on the surface of a semiconductor substrate of one conductivity type, an oxidation-resistant film is selectively formed on the first oxide film to define a charge coupled device active region and a light receiving device guard ring region. , using the oxidation-resistant film as a mask, impurities of other conductivity type are introduced into the charge-coupled device active region and the light-receiving device guard ring region, and then selective oxidation is performed to form a predetermined region on the device active region and the light-receiving device guard ring region. After forming a second oxide film with a certain thickness and removing the oxidation-resistant film, the first oxide film on the light receiving element region surrounded by the light receiving element guard ring region is covered with a resist film, and then,
The method includes the step of introducing an impurity of a different conductivity type using the second oxide film and the resist film as a mask to form a channel stopper at the boundary between the charge coupled device active region and the light receiving device guard ring region. A method for manufacturing a Schottky image sensor.
JP63155542A 1988-06-22 1988-06-22 Schottky type image sensor manufacturing method Expired - Fee Related JPH07120777B2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05114720A (en) * 1991-10-22 1993-05-07 Mitsubishi Electric Corp Infrared ray image sensor and manufacture thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05114720A (en) * 1991-10-22 1993-05-07 Mitsubishi Electric Corp Infrared ray image sensor and manufacture thereof

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