JPH0669488A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0669488A JPH0669488A JP4219242A JP21924292A JPH0669488A JP H0669488 A JPH0669488 A JP H0669488A JP 4219242 A JP4219242 A JP 4219242A JP 21924292 A JP21924292 A JP 21924292A JP H0669488 A JPH0669488 A JP H0669488A
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- Japan
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- gate electrode
- imaging device
- state imaging
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＣＤ固体撮像装置のトランスファゲートの
Ｖｔｈの低下及びウェハー面内バラツキを防止する。 【構成】 ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜１０７を具備したゲート
電極１０６を有する構造においてトランスファゲート部
１０９へのＮ型不純物の注入を阻止することにより、ト
ランスファゲート部１０９のＶｔｈの低下及びウェハー
面内バラツキを防止する。
Ｖｔｈの低下及びウェハー面内バラツキを防止する。 【構成】 ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜１０７を具備したゲート
電極１０６を有する構造においてトランスファゲート部
１０９へのＮ型不純物の注入を阻止することにより、ト
ランスファゲート部１０９のＶｔｈの低下及びウェハー
面内バラツキを防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置の製造方
法に関し、特にトランスファゲート部のＶｔｈ（閾値電
圧。以下、Ｖｔｈとする）の低下及びＶｔｈのウェハー
面内バラツキを防止する製造方法に関する。
法に関し、特にトランスファゲート部のＶｔｈ（閾値電
圧。以下、Ｖｔｈとする）の低下及びＶｔｈのウェハー
面内バラツキを防止する製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像装置は、微細化及び、高
感度化が進んできている。従来より、フォトダイオード
部を形成する際、ＯＦＤ（Over Flow Drain)シャッター
機能及び暗電圧、あるいは暗電流低減を目的として、フォ
トダイオード部表面にＰ+層を配する必要がある。一
方、微細化及び高感度化に対応するため、フォトダイオ
ード部のＮ-層を高エネルギーイオン注入により形成す
る方法があり、実用化されつつある。フォトダイオード
部のＮ-層を高エネルギーイオン注入により形成するこ
とは、１０５０℃以上の高温アニールが不要で、フォト
ダイオードの接合容量を増大させることが可能となる長
所を有する。
感度化が進んできている。従来より、フォトダイオード
部を形成する際、ＯＦＤ（Over Flow Drain)シャッター
機能及び暗電圧、あるいは暗電流低減を目的として、フォ
トダイオード部表面にＰ+層を配する必要がある。一
方、微細化及び高感度化に対応するため、フォトダイオ
ード部のＮ-層を高エネルギーイオン注入により形成す
る方法があり、実用化されつつある。フォトダイオード
部のＮ-層を高エネルギーイオン注入により形成するこ
とは、１０５０℃以上の高温アニールが不要で、フォト
ダイオードの接合容量を増大させることが可能となる長
所を有する。
【０００３】以下、インターライントランスファ方式の
ＣＣＤ固体撮像装置の従来方法について説明する。図２
は従来の製造工程を示す概略断面図である。
ＣＣＤ固体撮像装置の従来方法について説明する。図２
は従来の製造工程を示す概略断面図である。
【０００４】図２（Ａ）で示すようにＮ型シリコン基板
２０１に、第１Ｐウェル２０２及び第２Ｐウェル２０
３，更にＣＣＤＮ-層２０４が従来の拡散技術により形
成された後に、ゲート絶縁膜２０５が、６００〜９００
Åの厚さに形成され、ＣＣＤＮ-層２０４上部に、ゲー
ト電極膜となるポリシリコン膜が１５００〜５０００Å
の厚さに堆積され、従来のフォト、エッチ技術により、
ゲート電極２０６が形成される。
２０１に、第１Ｐウェル２０２及び第２Ｐウェル２０
３，更にＣＣＤＮ-層２０４が従来の拡散技術により形
成された後に、ゲート絶縁膜２０５が、６００〜９００
Åの厚さに形成され、ＣＣＤＮ-層２０４上部に、ゲー
ト電極膜となるポリシリコン膜が１５００〜５０００Å
の厚さに堆積され、従来のフォト、エッチ技術により、
ゲート電極２０６が形成される。
【０００５】次に、図２（Ｂ）で示すように、フォトダ
イオードを形成するため、従来のフォト技術によりレジ
ストパターン２０８を形成した後に、ゲート電極２０６
及び、レジストパターン２０８、または、ゲート電極２
０６をマスクとして、Ｎ型不純物であるリンを３００〜
４００ＫｅＶのエネルギーで、３．５×１０12ｃｍ-2程
度の量で、イオン注入を行い、フォトダイオード部２１
０を形成する。以下、ＣＣＤ固体撮像装置は従来の製造
方法により作製される。
イオードを形成するため、従来のフォト技術によりレジ
ストパターン２０８を形成した後に、ゲート電極２０６
及び、レジストパターン２０８、または、ゲート電極２
０６をマスクとして、Ｎ型不純物であるリンを３００〜
４００ＫｅＶのエネルギーで、３．５×１０12ｃｍ-2程
度の量で、イオン注入を行い、フォトダイオード部２１
０を形成する。以下、ＣＣＤ固体撮像装置は従来の製造
方法により作製される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のＣＣ
Ｄ固体撮像装置の製造方法では、フォトダイオード形成
のためＮ型不純物を高エネルギーで注入するため、ゲー
ト電極２０６及びゲート絶縁膜２０５下部のシリコン表
面にまで、Ｎ型不純物の一部がイオン注入されることが
あった。その結果、トランスファゲート部２０９のＶｔ
ｈが低下したり、あるいはＶｔｈのバラツキが大きくな
るといった問題があった。
Ｄ固体撮像装置の製造方法では、フォトダイオード形成
のためＮ型不純物を高エネルギーで注入するため、ゲー
ト電極２０６及びゲート絶縁膜２０５下部のシリコン表
面にまで、Ｎ型不純物の一部がイオン注入されることが
あった。その結果、トランスファゲート部２０９のＶｔ
ｈが低下したり、あるいはＶｔｈのバラツキが大きくな
るといった問題があった。
【０００７】以下、従来の技術により実施した場合の一
例としてトランスファゲート部のＶｔｈの測定結果を図
３に示す。この時のゲート電極膜であるポリシリコン膜
厚は、４５００Åである。図３より明らかなとうり、フ
ォトダイオード部を形成するためＮ型不純物を３４０Ｋ
ｅＶのエネルギーで、リンを、３．０×１０12ｃｍ-2イ
オン注入した場合、トランスファゲート部のＶｔｈが低
下し、かつＶｔｈのバラツキが大きくなっている。
例としてトランスファゲート部のＶｔｈの測定結果を図
３に示す。この時のゲート電極膜であるポリシリコン膜
厚は、４５００Åである。図３より明らかなとうり、フ
ォトダイオード部を形成するためＮ型不純物を３４０Ｋ
ｅＶのエネルギーで、リンを、３．０×１０12ｃｍ-2イ
オン注入した場合、トランスファゲート部のＶｔｈが低
下し、かつＶｔｈのバラツキが大きくなっている。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するこ
とを目的とするものである。
とを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置の
製造方法は、ゲート電極膜を堆積した後、該ゲート電極
膜上に絶縁膜あるいは、導電膜を堆積し、前記２層膜を
同時に加工して、ゲート電極を形成し、前記２層膜をマ
スクとして、フォトダイオード形成のためのイオン注入
を行う工程を有することを特徴とするものである。
製造方法は、ゲート電極膜を堆積した後、該ゲート電極
膜上に絶縁膜あるいは、導電膜を堆積し、前記２層膜を
同時に加工して、ゲート電極を形成し、前記２層膜をマ
スクとして、フォトダイオード形成のためのイオン注入
を行う工程を有することを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】ゲート電極上に絶縁膜あるいは導電膜を自己整
合的に設け、該２層膜をマスクにフォトダイオード形成
のためのイオン注入を行う構成とすることにより、ゲー
ト電極下部のシリコン基板表面への不純物注入が防止さ
れる。
合的に設け、該２層膜をマスクにフォトダイオード形成
のためのイオン注入を行う構成とすることにより、ゲー
ト電極下部のシリコン基板表面への不純物注入が防止さ
れる。
【００１１】
【実施例】以下、インターライントランスファ方式のＣ
ＣＤ固体撮像装置の本発明の実施例について説明する。
図１（Ａ），（Ｂ）は、本実施例の製造工程を示す概略
断面図である。
ＣＤ固体撮像装置の本発明の実施例について説明する。
図１（Ａ），（Ｂ）は、本実施例の製造工程を示す概略
断面図である。
【００１２】まず、図１（Ａ）に示すように、Ｎ型シリ
コン基板１０１に、第１Ｐウェル１０２及び第２Ｐウェ
ル１０３、更に、ＣＣＤＮ-層１０４が、従来の拡散技
術により形成された後に、ゲート絶縁膜１０５が、６０
０〜９００Åの厚さに形成され、ＣＣＤＮ-層１０４上
部にゲート電極膜となるポリシリコン膜が、１５００〜
５０００Åの厚さに堆積され、さらに、ＬＰＣＶＤ法に
よりＣＶＤ−ＳｉＯ2膜が１５００〜８０００Åの厚さ
に堆積された後に従来のフォトエッチ技術により、前記
ゲート電極膜となるポリシリコン膜及び、ＬＰＣＶＤ法
により成膜されたＣＶＤ−ＳｉＯ2膜を同時に加工す
る。その結果、ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜１０７を自己整合的
に具備したゲート電極１０６が形成される。
コン基板１０１に、第１Ｐウェル１０２及び第２Ｐウェ
ル１０３、更に、ＣＣＤＮ-層１０４が、従来の拡散技
術により形成された後に、ゲート絶縁膜１０５が、６０
０〜９００Åの厚さに形成され、ＣＣＤＮ-層１０４上
部にゲート電極膜となるポリシリコン膜が、１５００〜
５０００Åの厚さに堆積され、さらに、ＬＰＣＶＤ法に
よりＣＶＤ−ＳｉＯ2膜が１５００〜８０００Åの厚さ
に堆積された後に従来のフォトエッチ技術により、前記
ゲート電極膜となるポリシリコン膜及び、ＬＰＣＶＤ法
により成膜されたＣＶＤ−ＳｉＯ2膜を同時に加工す
る。その結果、ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜１０７を自己整合的
に具備したゲート電極１０６が形成される。
【００１３】次に、図１（Ｂ）に示すように、フォトダ
イオードを形成するため、従来のフォト技術により、レ
ジストパターン１０８を形成した後にゲート電極１０６
及びＣＶＤ−ＳｉＯ2膜１０７、またはゲート電極１０
６、ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜１０７及び、レジストパターン
１０８をマスクとしてＮ型不純物を３００〜４００Ｋｅ
Ｖのエネルギーで、リンを３．５×１０12ｃｍ-2程度の
量でイオン注入を行い、フォトダイオード部１１０を形
成する。以下、ＣＣＤ固体撮像装置は、従来の製造方法
により作製される。
イオードを形成するため、従来のフォト技術により、レ
ジストパターン１０８を形成した後にゲート電極１０６
及びＣＶＤ−ＳｉＯ2膜１０７、またはゲート電極１０
６、ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜１０７及び、レジストパターン
１０８をマスクとしてＮ型不純物を３００〜４００Ｋｅ
Ｖのエネルギーで、リンを３．５×１０12ｃｍ-2程度の
量でイオン注入を行い、フォトダイオード部１１０を形
成する。以下、ＣＣＤ固体撮像装置は、従来の製造方法
により作製される。
【００１４】ところで実施例として、ゲート電極膜厚と
して、ポリシリコン４５００Åの時、ゲート電極上のＣ
ＶＤ−ＳｉＯ2膜厚とフォトダイオードを形成する時の
注入エネルギーをパラメーターとした時の広がり抵抗測
定結果を表１に示す。
して、ポリシリコン４５００Åの時、ゲート電極上のＣ
ＶＤ−ＳｉＯ2膜厚とフォトダイオードを形成する時の
注入エネルギーをパラメーターとした時の広がり抵抗測
定結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】なお、本実施例では、ゲート電極上に、絶
縁膜としてＬＰＣＶＤ−ＳｉＯ2膜を用いたが、他の成
膜方法例えば、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＯ2膜を
堆積しても良く、絶縁膜として窒化膜を用いても良い。
また、ゲート電極上に絶縁膜のかわりに、導電膜を用い
ても良い。導電膜としては、Ａｌ，Ｐｔ，Ｗ，Ｔｉ，及
び、各シリサイドが望ましい。ゲート電極上の絶縁膜あ
るいは、導電膜はフォトダイオード形成のためのイオン
注入後に、エッチング工程により、全部ないしは一部を
除去してもよい。従って本発明は上記実施例に限定され
ない。
縁膜としてＬＰＣＶＤ−ＳｉＯ2膜を用いたが、他の成
膜方法例えば、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＯ2膜を
堆積しても良く、絶縁膜として窒化膜を用いても良い。
また、ゲート電極上に絶縁膜のかわりに、導電膜を用い
ても良い。導電膜としては、Ａｌ，Ｐｔ，Ｗ，Ｔｉ，及
び、各シリサイドが望ましい。ゲート電極上の絶縁膜あ
るいは、導電膜はフォトダイオード形成のためのイオン
注入後に、エッチング工程により、全部ないしは一部を
除去してもよい。従って本発明は上記実施例に限定され
ない。
【００１７】
【発明の効果】以上、詳述したように、ゲート電極上に
自己整合的に、ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜等を堆積することに
より、トランスファゲート部への不純物の注入を阻止す
ることにより、トランスファゲート部のＶｔｈの低下、
及びシリコンウェハー面内でのＶｔｈのバラツキを防止
することが可能となり、その結果、歩留りの向上をはか
ることができる。
自己整合的に、ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜等を堆積することに
より、トランスファゲート部への不純物の注入を阻止す
ることにより、トランスファゲート部のＶｔｈの低下、
及びシリコンウェハー面内でのＶｔｈのバラツキを防止
することが可能となり、その結果、歩留りの向上をはか
ることができる。
【図１】本発明の実施例の製造工程を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図２】従来の製造工程を示す概略断面図である。
【図３】従来の技術によるＶｔｈの低下及びＶｔｈのバ
ラツキを示す図である。
ラツキを示す図である。
１０１ Ｎ型シリコン基板 １０２ 第１Ｐウェル １０３ 第２Ｐウェル １０４ ＣＣＤＮ-層 １０５ ゲート絶縁膜 １０６ ゲート電極 １０７ ＣＶＤ−ＳｉＯ2膜 １０８ レジストパターン １０９ トランスファゲート部 １１０ フォトダイオード部
Claims (1)
- 【請求項１】 フォトダイオード部分から、垂直転送Ｃ
ＣＤ部へ信号電荷を読み出すゲート電極を具備した固体
撮像装置の製造方法において、ゲート電極膜を堆積した
後、該ゲート電極膜上に絶縁膜あるいは導電膜を堆積
し、前記２層膜を同時に加工してゲート電極を形成し、
前記２層膜をマスクとして、フォトダイオード形成のた
めのイオン注入を行う工程を有することを特徴とする固
体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4219242A JPH0669488A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4219242A JPH0669488A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669488A true JPH0669488A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16732448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4219242A Pending JPH0669488A (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669488A (ja) |
-
1992
- 1992-08-18 JP JP4219242A patent/JPH0669488A/ja active Pending
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