JPS6184858A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
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- JPS6184858A JPS6184858A JP59206198A JP20619884A JPS6184858A JP S6184858 A JPS6184858 A JP S6184858A JP 59206198 A JP59206198 A JP 59206198A JP 20619884 A JP20619884 A JP 20619884A JP S6184858 A JPS6184858 A JP S6184858A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- 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
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/196—Junction field effect transistor [JFET] image sensors; Static induction transistor [SIT] image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は固体撮像装置の製造方法に係り、特に簡単化さ
れたセルファラインプラナ−プロセスに関するゲート蓄
積型静電誘導トランジスタ(以下、SETと略す)型イ
メージセンサの製造方法に関する。
れたセルファラインプラナ−プロセスに関するゲート蓄
積型静電誘導トランジスタ(以下、SETと略す)型イ
メージセンサの製造方法に関する。
[先行技術の説明]
従来、固体撮像装置にはCCD型、 MOS型があり実
用化されている。最近1本発明者により提案されたSI
T型イメージセンサがある(IEEE Trans o
nElecjron Devices 1101.ED
−26、No、 12(Dec、 1979)PP、1
970−・1977)。
用化されている。最近1本発明者により提案されたSI
T型イメージセンサがある(IEEE Trans o
nElecjron Devices 1101.ED
−26、No、 12(Dec、 1979)PP、1
970−・1977)。
本発明者等により、その基本構造の提案に伴う応用とし
て、マトリックス動作における種々の基本出願もなされ
ている。その具体的な製造方法に関しては、特願昭57
−218589号、特願昭57−218590号および
特願昭57−218591号にその発明が開示されてい
る。前記特願昭57−218589号は最も簡単な平面
型構造のSITイメージセンサの製造方法に関するもの
であり、第2図に製造プロセスの主要な部分を示す。以
下1図面に基いて先行技術を説明する。第2図において
。
て、マトリックス動作における種々の基本出願もなされ
ている。その具体的な製造方法に関しては、特願昭57
−218589号、特願昭57−218590号および
特願昭57−218591号にその発明が開示されてい
る。前記特願昭57−218589号は最も簡単な平面
型構造のSITイメージセンサの製造方法に関するもの
であり、第2図に製造プロセスの主要な部分を示す。以
下1図面に基いて先行技術を説明する。第2図において
。
(A) n+基板上もしくはp−基板1上にn十埋め
込み層2を形成した後、高抵抗n−エピタキシャル成長
3(これはn−+P〜、1の何れでもよい)およびフィ
ールド酸化@1およびコントロールゲート6部分にイオ
ン注入もしくは拡散によりボロンBをデポジットおよび
ドライブインする。
込み層2を形成した後、高抵抗n−エピタキシャル成長
3(これはn−+P〜、1の何れでもよい)およびフィ
ールド酸化@1およびコントロールゲート6部分にイオ
ン注入もしくは拡散によりボロンBをデポジットおよび
ドライブインする。
(B) マスク合わせ工程により所定のソース5部分
の窓開けを行ない、リンもしくはAsドープドポリシリ
コン8もしくはノンドープのポリシリコン8をCVD(
Chemical Vapour Depositio
n)技術によりデポジットしたリンPもしくはヒ素As
のドーピングを行ないドライブインを行なう。
の窓開けを行ない、リンもしくはAsドープドポリシリ
コン8もしくはノンドープのポリシリコン8をCVD(
Chemical Vapour Depositio
n)技術によりデポジットしたリンPもしくはヒ素As
のドーピングを行ないドライブインを行なう。
(C) マスク合わせによりソース電極部分および配
線部分のポリシリコン8を残してエツチングした後、P
SG(Phospho−5ilicate Glass
ニリンケイ酸ガラス)膜9をCVDにより形成する。
線部分のポリシリコン8を残してエツチングした後、P
SG(Phospho−5ilicate Glass
ニリンケイ酸ガラス)膜9をCVDにより形成する。
(D) マスク合わせによりコントロールゲート6部
分の上部のフィールド酸化膜7およびPSG膜9をエツ
チングして除去した後、窒化膜1oのCVDおよび透明
電極SnO2膜11のCVD行ないコントロールゲート
6部分にN積用MIS(Met、al In5ulat
、orSemiconduct、or gt、ruct
、ure)キャパシタを形成する。
分の上部のフィールド酸化膜7およびPSG膜9をエツ
チングして除去した後、窒化膜1oのCVDおよび透明
電極SnO2膜11のCVD行ないコントロールゲート
6部分にN積用MIS(Met、al In5ulat
、orSemiconduct、or gt、ruct
、ure)キャパシタを形成する。
(E) コントロールゲート6部分および配線部分の
Sn02膜11のみマスク合わせおよびエツチング工程
により残し、シールディングゲート4部分へのコンタク
トホールを開ける。最後にAQ蒸着および配線用エツチ
ングを行なう。AQftt?!12は電tlsn(lz
膜11とコンタクトがとられている。AQ電(参13は
シールディングゲート4とのコンタクト用AQ電極であ
る。
Sn02膜11のみマスク合わせおよびエツチング工程
により残し、シールディングゲート4部分へのコンタク
トホールを開ける。最後にAQ蒸着および配線用エツチ
ングを行なう。AQftt?!12は電tlsn(lz
膜11とコンタクトがとられている。AQ電(参13は
シールディングゲート4とのコンタクト用AQ電極であ
る。
以上の説明から明らかな如く、特願昭57−21858
9号に開示された製造法ではパッシベーション(Pas
sivation)を除いて7枚のマスクが必要であり
、またn+ソース5部分およびρ+ゲート4,6部分は
、それぞれマスク合わせ工程により別々のマスクにて形
成されている。この製造方法に対して本発明者等は、n
+ソース5部分およびp4’ソース4,6部分を定義す
るマスクを一枚で行なうSITイメージセンサ用セルフ
ァラインプロセスを提案し、特願昭57−218590
号に開示した。その最終的な断面構造を第3図に示す。
9号に開示された製造法ではパッシベーション(Pas
sivation)を除いて7枚のマスクが必要であり
、またn+ソース5部分およびρ+ゲート4,6部分は
、それぞれマスク合わせ工程により別々のマスクにて形
成されている。この製造方法に対して本発明者等は、n
+ソース5部分およびp4’ソース4,6部分を定義す
るマスクを一枚で行なうSITイメージセンサ用セルフ
ァラインプロセスを提案し、特願昭57−218590
号に開示した。その最終的な断面構造を第3図に示す。
次に、第3図に示すデバイスの製造プロセスを簡単に説
明する。n+基板上もしくはp−基板1上にn十埋め込
み層2を形成した後、n−高抵抗エピタキシャル成長3
(これはn”−+P−+1の何れでもよい)の後、LO
CO5(LOCaliged 0xidat、ion
ofSilicon)技術により、SITのソース5部
分およびゲート4,6部分となるべき領域を同時に定義
する。即ち、 SITのソース5部分、ゲート4,6部
分となるべき領域以外はLOCO5による厚いフィール
ド酸化11A7によって覆われている。マスク合わせ工
程の後、ゲート4,6部分となるべき領域上のSi 3
N a膜を除去し、ボロンBのイオン注入および熱処
理工程によりSITのゲート4,6部分を形成する。
明する。n+基板上もしくはp−基板1上にn十埋め込
み層2を形成した後、n−高抵抗エピタキシャル成長3
(これはn”−+P−+1の何れでもよい)の後、LO
CO5(LOCaliged 0xidat、ion
ofSilicon)技術により、SITのソース5部
分およびゲート4,6部分となるべき領域を同時に定義
する。即ち、 SITのソース5部分、ゲート4,6部
分となるべき領域以外はLOCO5による厚いフィール
ド酸化11A7によって覆われている。マスク合わせ工
程の後、ゲート4,6部分となるべき領域上のSi 3
N a膜を除去し、ボロンBのイオン注入および熱処
理工程によりSITのゲート4,6部分を形成する。
次に、マスク合わせ工程の後、ソース5部分となるべき
領域上のSi 3N 4膜およびSi02膜を除去し、
n+ドープドポリシリコン8をCVD技術により全面形
成させ、熱処理工程によりn+ソース5拡散領域を形成
する。n+ドープドポリシリコン8けエッチングされ配
線部分を形成する。次に、 PSG膜9をCvD成長し
た後、マスク合わせ工程によりコントロールゲート6領
域上の5102膜を除去する。所望の厚さのSi ]
N i 10をCVD技術で全面形成した後、更に、S
n02膜11をCVO成長する。上記SnO211/S
i 3N 410/5i(P ” )6構造によりコン
トロールゲート6上にMIS4i1造を形成する。Si
02膜11をエツチングした後、シールディングゲー・
84部分へのコンタクトホールを開孔し、へ〇蒸着シン
ターを行なう。パッシベーションを除くとAQfl極配
線12゜13まで7枚のマスクが必要である。
領域上のSi 3N 4膜およびSi02膜を除去し、
n+ドープドポリシリコン8をCVD技術により全面形
成させ、熱処理工程によりn+ソース5拡散領域を形成
する。n+ドープドポリシリコン8けエッチングされ配
線部分を形成する。次に、 PSG膜9をCvD成長し
た後、マスク合わせ工程によりコントロールゲート6領
域上の5102膜を除去する。所望の厚さのSi ]
N i 10をCVD技術で全面形成した後、更に、S
n02膜11をCVO成長する。上記SnO211/S
i 3N 410/5i(P ” )6構造によりコン
トロールゲート6上にMIS4i1造を形成する。Si
02膜11をエツチングした後、シールディングゲー・
84部分へのコンタクトホールを開孔し、へ〇蒸着シン
ターを行なう。パッシベーションを除くとAQfl極配
線12゜13まで7枚のマスクが必要である。
第3図に示された構造のSITイメージセンサピクセル
の製造プロセスでは、ソース5.ゲート4.6の位置が
第一のマスクで定義されるため、第2図に示された製造
法に比べれば、ソース、ゲート間のばらつきが抑えられ
る。しかるに、第2図の方法。
の製造プロセスでは、ソース5.ゲート4.6の位置が
第一のマスクで定義されるため、第2図に示された製造
法に比べれば、ソース、ゲート間のばらつきが抑えられ
る。しかるに、第2図の方法。
第3図の方法において、必要なマスクの枚数が7枚であ
るのは、第3図の方法では確かにSITのゲート4.6
およびソース5の位置は第1のマスクにより規定されて
いるが、ゲート4,6およびソース5の拡散工程は、別
々のマスクを用いて行なわれているためであり、後にコ
ントロールゲート6上のSnO2膜11をエツチングす
る際に同一のマスクを用いているから全マスク枚数7枚
となっている。この場合、ゲート4,6部分の形成とソ
ース5部分の形成が別々の処理工程で行なわれているこ
とから、それだけ特性のばらつきに対して弱いと言う欠
点がある。
るのは、第3図の方法では確かにSITのゲート4.6
およびソース5の位置は第1のマスクにより規定されて
いるが、ゲート4,6およびソース5の拡散工程は、別
々のマスクを用いて行なわれているためであり、後にコ
ントロールゲート6上のSnO2膜11をエツチングす
る際に同一のマスクを用いているから全マスク枚数7枚
となっている。この場合、ゲート4,6部分の形成とソ
ース5部分の形成が別々の処理工程で行なわれているこ
とから、それだけ特性のばらつきに対して弱いと言う欠
点がある。
本発明者等は、更にSITイメージセンサの別の製造方
法を特1i57−218591号に開示している。その
最終的なデバイスの断面形状を第4図(A)、(B)に
示す。この図に示された製造方法の特徴はシールディン
グゲート4部分を深く形成するためにしacos、もし
くはプラズマエツチング+LOCO5技術を用いている
点であり、第4図(A)でシールディングゲート4部分
、コントロールゲート6部分にLOCO5技術により深
/ p 4−ゲート4,6の拡散を行なっている例であ
り、n+ソース5領域の位置は、マスク合わせによって
決定される。即ち、自己整合(セルファライン)されて
いるわけではない。第4図(B)に示された構造ではシ
ールディングゲート4部分にプラズマエツチングおよび
しacos技術を用いてp+アゲート拡散を深く形成さ
せ、p+コントロールゲート6拡散の位置決めおよびn
+ソース5部分の拡散の位置決めは別々のマスクを用い
てマスク合わせにより行なわれている。
法を特1i57−218591号に開示している。その
最終的なデバイスの断面形状を第4図(A)、(B)に
示す。この図に示された製造方法の特徴はシールディン
グゲート4部分を深く形成するためにしacos、もし
くはプラズマエツチング+LOCO5技術を用いている
点であり、第4図(A)でシールディングゲート4部分
、コントロールゲート6部分にLOCO5技術により深
/ p 4−ゲート4,6の拡散を行なっている例であ
り、n+ソース5領域の位置は、マスク合わせによって
決定される。即ち、自己整合(セルファライン)されて
いるわけではない。第4図(B)に示された構造ではシ
ールディングゲート4部分にプラズマエツチングおよび
しacos技術を用いてp+アゲート拡散を深く形成さ
せ、p+コントロールゲート6拡散の位置決めおよびn
+ソース5部分の拡散の位置決めは別々のマスクを用い
てマスク合わせにより行なわれている。
第4図(A)では、全マスク枚数はパッシベーションを
除いて7枚であり、第4図(B)では7枚〜8枚である
。
除いて7枚であり、第4図(B)では7枚〜8枚である
。
本発明者等により既に開示提案されたSITイメージセ
ンサの製造法は、上記説明したように4通りある。第2
図に示された製造法ではSITのゲート拡散およびソー
ス拡散は別々のマスクによるマスク合わせ工程によって
その位置決めがなされるため、多数のセルをマトリック
ス状に配列する場合、画素間の感度特性ばらつきに大き
く影響を与える難点がある。しかし、デバイスの最終構
造は平坦化されており、光の受光効率を上げる点では有
利である。
ンサの製造法は、上記説明したように4通りある。第2
図に示された製造法ではSITのゲート拡散およびソー
ス拡散は別々のマスクによるマスク合わせ工程によって
その位置決めがなされるため、多数のセルをマトリック
ス状に配列する場合、画素間の感度特性ばらつきに大き
く影響を与える難点がある。しかし、デバイスの最終構
造は平坦化されており、光の受光効率を上げる点では有
利である。
第3図において説明した製造方法では、 SITのゲー
トおよびソースとなる位置は第1のマスクにより定義さ
れるため、寸法的なばらつきは第2図に示した方法に比
べてはるかに抑えられているが。
トおよびソースとなる位置は第1のマスクにより定義さ
れるため、寸法的なばらつきは第2図に示した方法に比
べてはるかに抑えられているが。
SITのゲートとソース間にLOCOSプロセスによる
厚い酸化膜が存在し、SITのチャネルへの光の透過率
が良くない。また、LOGDSによる酸化膜の影響から
デバイス表面の凸凹とした形状を呈し、凸凹した形状で
光が散乱され、光を有効にデバイス内部に取り入れにく
い構造となってしまっている。
厚い酸化膜が存在し、SITのチャネルへの光の透過率
が良くない。また、LOGDSによる酸化膜の影響から
デバイス表面の凸凹とした形状を呈し、凸凹した形状で
光が散乱され、光を有効にデバイス内部に取り入れにく
い構造となってしまっている。
更に、ゲート拡散、ソース拡散は結局別々のマスク合わ
せにて行なわれているため、全マスク枚数は7枚と第2
図の場合と同じである。
せにて行なわれているため、全マスク枚数は7枚と第2
図の場合と同じである。
第4図(A)において説明した製造方法では。
LOCO5技術の酸化と同時にLOGDSの厚い酸化膜
の下側にρ“ゲート拡散が行なわれているため受光面が
凸凹していると同時にソース領域は、マスク合わせによ
り位置決めがなされており、ソース拡散領域の位置のば
らつきが最終的な複数個配列されたデバイスの特性ばら
つきに大きく影響を与えている。
の下側にρ“ゲート拡散が行なわれているため受光面が
凸凹していると同時にソース領域は、マスク合わせによ
り位置決めがなされており、ソース拡散領域の位置のば
らつきが最終的な複数個配列されたデバイスの特性ばら
つきに大きく影響を与えている。
更に、第4図(8)において説明したSITイメージセ
ンサの製造法では、コントロールゲートの拡散およびソ
ース拡散の位置決めは、マスク合わせ工程により行なわ
れているため、チャンネル幅の寸法のばらつきソース、
ゲート間の寸法のばらつきが生じ易く、複数個のセルを
マトリックス状に配列した場合、各画素の特性が大きく
ばらつくことになる。
ンサの製造法では、コントロールゲートの拡散およびソ
ース拡散の位置決めは、マスク合わせ工程により行なわ
れているため、チャンネル幅の寸法のばらつきソース、
ゲート間の寸法のばらつきが生じ易く、複数個のセルを
マトリックス状に配列した場合、各画素の特性が大きく
ばらつくことになる。
以上説明したように、本発明者等により既に開示された
従来技術の第2図、第4図(A)、(B)に示した方法
では、マスク合わせ工程によりゲートおよびソース位置
が別々に決定されるため複数個のセルを集積化した場合
、各画素の特性がばらつくと言う問題があった。
従来技術の第2図、第4図(A)、(B)に示した方法
では、マスク合わせ工程によりゲートおよびソース位置
が別々に決定されるため複数個のセルを集積化した場合
、各画素の特性がばらつくと言う問題があった。
また、第3図に示した方法では、デバイス表面が凸凹に
なり、ソース拡散、ゲート拡散は別々に行なわれるため
、その分のばらつきがあり、光の吸収効率が悪いという
問題があった。
なり、ソース拡散、ゲート拡散は別々に行なわれるため
、その分のばらつきがあり、光の吸収効率が悪いという
問題があった。
また、全マスク枚数を考慮すると、第2図、第3図、第
4図(A)、(B)の先行例ともに7〜8枚ということ
になり、さらにこの枚数は走査回路との組み合わせによ
っては、これ以上の枚数になることが必至であった。
4図(A)、(B)の先行例ともに7〜8枚ということ
になり、さらにこの枚数は走査回路との組み合わせによ
っては、これ以上の枚数になることが必至であった。
また、従来の製造方法により実現されたデバイスは表面
がLOGO5によって凸凹としていたり、セルファライ
ンプロセスとなっていないために各画素の感度特性のば
らつきが生じ易く、特に大容量イメージセンサ(500
X 700画素にもおよぶ)としては均一性が重要な点
であることから不向きであった。
がLOGO5によって凸凹としていたり、セルファライ
ンプロセスとなっていないために各画素の感度特性のば
らつきが生じ易く、特に大容量イメージセンサ(500
X 700画素にもおよぶ)としては均一性が重要な点
であることから不向きであった。
[発明の目的]
本発明は、上記のような不具合な点を除いて。
各素子の感度特性を均一にして光の吸収効率の良い、新
規なイメージセンサの製造方法を提供することを目的と
する。
規なイメージセンサの製造方法を提供することを目的と
する。
[発明の概要]
このため本発明は、半導体基板上の前記各トランジスタ
形成J定領域に埋め込み層を形成し、高抵抗エピタキシ
ャル成長を行なったのち、フィールド酸化膜を形成する
工程と、第1のマスク合わせ工程によって、各トランジ
スタ領域を分離する部分ウェルの窓開けを行ない、不純
物をドープする工程と、第2のマスク合わせ工程によっ
て、受光部形成用D Ml 、J導トランジスタのシー
ルディングゲート、コントロールゲート、ソースの各領
域・形成予定部分および前記ウェルの電極取り出し予定
領域の窓開けを行なったのち全面にノンドープポリシリ
コン膜、更に絶縁膜を形成する工程と。
形成J定領域に埋め込み層を形成し、高抵抗エピタキシ
ャル成長を行なったのち、フィールド酸化膜を形成する
工程と、第1のマスク合わせ工程によって、各トランジ
スタ領域を分離する部分ウェルの窓開けを行ない、不純
物をドープする工程と、第2のマスク合わせ工程によっ
て、受光部形成用D Ml 、J導トランジスタのシー
ルディングゲート、コントロールゲート、ソースの各領
域・形成予定部分および前記ウェルの電極取り出し予定
領域の窓開けを行なったのち全面にノンドープポリシリ
コン膜、更に絶縁膜を形成する工程と。
第3のマスク合わせ工程により前記静電誘導トランジス
タのソース領域形成予定部分上のノンドープポリシリコ
ン膜および絶縁膜を残し、他のノンドープポリシリコン
膜および絶縁膜を除去してシールディングゲート、コン
トロールゲートおよびウェルの電極取り出し各領域形成
予定部分に不純物をドープしたのち、再び全面に絶縁膜
を形成する工程と、第4のマスク合わせ工程により、前
記走査回路用トランジスタ領域および静電誘導トランジ
スタのコントロールゲート領域とソース領域上の絶縁膜
を除去し、全面にドライ熱酸化膜を形成する工程と、第
5のマスク合わせ工程により、前記走査回路用トランジ
スタ領域および静電誘導トランジスタのコントロールゲ
ート領域の酸化膜を残し、他の酸化膜を除去し、全面に
不純物をドープしたドープドポリシリコン膜を形成する
工程と。
タのソース領域形成予定部分上のノンドープポリシリコ
ン膜および絶縁膜を残し、他のノンドープポリシリコン
膜および絶縁膜を除去してシールディングゲート、コン
トロールゲートおよびウェルの電極取り出し各領域形成
予定部分に不純物をドープしたのち、再び全面に絶縁膜
を形成する工程と、第4のマスク合わせ工程により、前
記走査回路用トランジスタ領域および静電誘導トランジ
スタのコントロールゲート領域とソース領域上の絶縁膜
を除去し、全面にドライ熱酸化膜を形成する工程と、第
5のマスク合わせ工程により、前記走査回路用トランジ
スタ領域および静電誘導トランジスタのコントロールゲ
ート領域の酸化膜を残し、他の酸化膜を除去し、全面に
不純物をドープしたドープドポリシリコン膜を形成する
工程と。
第6のマスク合わせ工程により、静電誘導トランジスタ
のコントロールゲート領域上と走査回路用トランジスタ
のゲート領域上のドープドポリシリコン膜を残し、前記
ドープドポリシリコンをマスクとして、走査回路用トラ
ンジスタのソース、トレインの窓開けエッチングを行な
い不純物をドープする工程と、第7のマスク合わせ工程
により前記シールディング領域および走査回路用トラン
ジスタのソース、ドレイン領域へのコンタクトホールの
窓開けを行なったのち電極を形成する工程とを備えてイ
メージセンサを製造するようにしたことを特徴としてい
る。
のコントロールゲート領域上と走査回路用トランジスタ
のゲート領域上のドープドポリシリコン膜を残し、前記
ドープドポリシリコンをマスクとして、走査回路用トラ
ンジスタのソース、トレインの窓開けエッチングを行な
い不純物をドープする工程と、第7のマスク合わせ工程
により前記シールディング領域および走査回路用トラン
ジスタのソース、ドレイン領域へのコンタクトホールの
窓開けを行なったのち電極を形成する工程とを備えてイ
メージセンサを製造するようにしたことを特徴としてい
る。
[発明の実施例]
第1図(A)〜(H)は本発明の一実施例に係るイメー
ジセンサ製造方法の各製造工程を表わす。以下。
ジセンサ製造方法の各製造工程を表わす。以下。
各製造工程(A)〜(H) @:順を追って説明する。
(A) 基板の面方位は(111) 、 (100)
ともに良く。
ともに良く。
p−基板21上にAsもしくはsb等の拡散もしくはイ
オン注入によりSITイメージセンサのセンサエリア部
分となるべき領域と周辺走査回路を構成すべき領域とに
それぞれ共通な埋め込み層22を形成する。埋め込み層
22はセンサエリアの周辺もしくは所定の部分において
共通の電極がとられている。
オン注入によりSITイメージセンサのセンサエリア部
分となるべき領域と周辺走査回路を構成すべき領域とに
それぞれ共通な埋め込み層22を形成する。埋め込み層
22はセンサエリアの周辺もしくは所定の部分において
共通の電極がとられている。
この電極部分は、第1図(A)には図示されていないが
SITイメージセンサの複数マトリックスの共通のトレ
イン領域となる。このような埋め込み層22を形成する
理由はSITイメージセンサの画素部分のマトリックス
の駆動走査回路を同一基板上に形成することを目的とし
ているからである。
SITイメージセンサの複数マトリックスの共通のトレ
イン領域となる。このような埋め込み層22を形成する
理由はSITイメージセンサの画素部分のマトリックス
の駆動走査回路を同一基板上に形成することを目的とし
ているからである。
次に、高抵抗エピタキシャル成長層23を厚さ3μ11
1〜10μm程度成長させる。このエピタキシャル成長
層23の導電型はn +P−の何れでも良い。
1〜10μm程度成長させる。このエピタキシャル成長
層23の導電型はn +P−の何れでも良い。
また、i層であってもよい。次に、全面にWet酸化を
行なう。このフィールド酸化膜24の厚みは5000尺
〜8000尺程度である。
行なう。このフィールド酸化膜24の厚みは5000尺
〜8000尺程度である。
(B) 第1のマスク合わせ工程により、走査回路用
トランジスタを形成するための領域の窓開けを行なう。
トランジスタを形成するための領域の窓開けを行なう。
次に、全面にBのイオン注入または熱拡散により走査回
路用トランジスタのウェル25を形成する。このウェル
形成時に酸化膜を2000八〜4000尺程度つける。
路用トランジスタのウェル25を形成する。このウェル
形成時に酸化膜を2000八〜4000尺程度つける。
また、ウェルの表面濃度は5X10” ’ rya−’
程度である。
程度である。
(C) 第2のマスク合わせ工程により、 SITイ
メージセンサのシールディングゲート26部分、コント
ロールゲート27部分、ソース28部分、更に周辺回路
用トランジスタのウェルの電極取り畠し部分29への窓
開けを同時に行なう。次に、全面にノンドープのポリシ
リコン層30をCVD等の技術で形成し、更にPSG膜
3膜製1面にCVD等の技術を用いて形成する。ポリシ
リコン層30の厚みは約3000八〜5000 A程度
である。 PSG膜のかわりに、同じ厚さのCVD5i
O2膜であっても良い。
メージセンサのシールディングゲート26部分、コント
ロールゲート27部分、ソース28部分、更に周辺回路
用トランジスタのウェルの電極取り畠し部分29への窓
開けを同時に行なう。次に、全面にノンドープのポリシ
リコン層30をCVD等の技術で形成し、更にPSG膜
3膜製1面にCVD等の技術を用いて形成する。ポリシ
リコン層30の厚みは約3000八〜5000 A程度
である。 PSG膜のかわりに、同じ厚さのCVD5i
O2膜であっても良い。
CD) 第3のマスク合わせ工程により、ソース28
となるべき領域上のノンドープポリシリコン層30、P
SG膜3膜製1し、他の部分のノンドープポリシリコン
層30およびPSG膜3膜製1全に除去する。この工程
は、寸法の精度が要求されるため、プラズマエッチ等の
ドライプロセスで行なう。
となるべき領域上のノンドープポリシリコン層30、P
SG膜3膜製1し、他の部分のノンドープポリシリコン
層30およびPSG膜3膜製1全に除去する。この工程
は、寸法の精度が要求されるため、プラズマエッチ等の
ドライプロセスで行なう。
(E) 再び全面にボロンの拡散もしくはイオン注入
を行ない、シールディングゲート26部分、コントロー
ルゲート27部分およびウェルの電極取り出し部分29
に2+拡散層を形成する。これら4,6゜14のρ1拡
散Mの表面近傍の不純物密度はLX101gc+n’程
度である。
を行ない、シールディングゲート26部分、コントロー
ルゲート27部分およびウェルの電極取り出し部分29
に2+拡散層を形成する。これら4,6゜14のρ1拡
散Mの表面近傍の不純物密度はLX101gc+n’程
度である。
(F) 全面にPSG 膜もしくはCVD5i02膜
32を再び3000への厚さ程度形成した後、第4のマ
スク合わせ工Nにより、コントロールゲート27領域、
ソース28領域および走査回路用トランジスタのアクテ
ィブ領域33への窓開けのためのPSG膜(もしくはC
VD5i0 =膜)31および5102膜32ノプラズ
マエツチングを行ない、p“コントロールゲート27拡
散領域および走査回路用トランジスタのアクティブ領域
33上のSi面、更にソース28領域上のポリシリコン
層30を露出させる。
32を再び3000への厚さ程度形成した後、第4のマ
スク合わせ工Nにより、コントロールゲート27領域、
ソース28領域および走査回路用トランジスタのアクテ
ィブ領域33への窓開けのためのPSG膜(もしくはC
VD5i0 =膜)31および5102膜32ノプラズ
マエツチングを行ない、p“コントロールゲート27拡
散領域および走査回路用トランジスタのアクティブ領域
33上のSi面、更にソース28領域上のポリシリコン
層30を露出させる。
(G) 全面をドライ酸化してSiO:膜34を形成
する。厚さは約500人〜1oooA程度とする。その
後、第3のマスク合わせ工程で用いたマスクを用いて第
5のマスク合わせ工程を行ない、走査回路用トランジス
タのアクティブ領域33とコントロールゲート27上に
ドライ酸化l1i34を残し、他のドラ、イ酸化11g
34を除去して、SITのソース28領域上のポリシリ
コン面は再び露出させる。更に、全面にAsもしくはP
等のnナドープされたポリシリコン膜35をCvO等の
技術を用いて形成する。このポリシリコン@35の厚さ
は約3000八〜4000 Aとする。ポリシリコン膜
35を形成する工程により、コン1−ロールゲート27
上、および走査回路用トランジスタのアクティブ領域3
3上にそれぞれ訂S構造の蓄積キャパシタ領域36、ト
ランジスタゲート37領域を形成する。この場合、コン
トロールゲート27領域上には、Sn02などの透明重
囲を用いても良い。
する。厚さは約500人〜1oooA程度とする。その
後、第3のマスク合わせ工程で用いたマスクを用いて第
5のマスク合わせ工程を行ない、走査回路用トランジス
タのアクティブ領域33とコントロールゲート27上に
ドライ酸化l1i34を残し、他のドラ、イ酸化11g
34を除去して、SITのソース28領域上のポリシリ
コン面は再び露出させる。更に、全面にAsもしくはP
等のnナドープされたポリシリコン膜35をCvO等の
技術を用いて形成する。このポリシリコン@35の厚さ
は約3000八〜4000 Aとする。ポリシリコン膜
35を形成する工程により、コン1−ロールゲート27
上、および走査回路用トランジスタのアクティブ領域3
3上にそれぞれ訂S構造の蓄積キャパシタ領域36、ト
ランジスタゲート37領域を形成する。この場合、コン
トロールゲート27領域上には、Sn02などの透明重
囲を用いても良い。
(H) コントロールゲート27領域上および走査回
路用トランジスタのゲート37領域のドープドポリシリ
コン35および配線部分のドープドポリシリコン35を
残して他のドープドポリシリコンをエツチングした後、
このポリシリコン35膜をマスクにして、走査回路用ト
ランジスタのソース、ドレイン形成予定領域上のゲート
酸化膜34をエツチングして除去する。次に、再び全面
にAsもしくはPのイオン注入または拡散により1周辺
走査回路用トランジスタのソース38.ドレイン39の
n+領領域よびソース28領域を形成する。走査回路用
トランジスタのソース38.ドレイン39の拡散深さは
1μm〜2μm程度で、表面濃度はlXl019cm
’程度である。また、ソース28領域の拡散深さは0
.1μm程度である。次に、全面に再びPSG膜4膜製
0VD等の技術を用いて形成する。その後、シールディ
ングゲート26部分、ウェルの電極取り出し部分29.
走査回路用トランジスタのソース38.ドレイン39部
分へのコンタクトホールを開孔する(第6および第7の
マスク合わせ工程)。さらに、全面に11電極を蒸着に
より形成し、所定のシールディングゲート26、ウェル
の電極取り出し部分29.走査回路用トランジスタのソ
ース38、ドレイン39部分とのコンタクト用AQ配線
部分41およびドープドポリシリコン層34とのコンタ
クト用AQ配線部分42を残し、AQのエツチングを行
なう(第8のマスク合わせ工程)。
路用トランジスタのゲート37領域のドープドポリシリ
コン35および配線部分のドープドポリシリコン35を
残して他のドープドポリシリコンをエツチングした後、
このポリシリコン35膜をマスクにして、走査回路用ト
ランジスタのソース、ドレイン形成予定領域上のゲート
酸化膜34をエツチングして除去する。次に、再び全面
にAsもしくはPのイオン注入または拡散により1周辺
走査回路用トランジスタのソース38.ドレイン39の
n+領領域よびソース28領域を形成する。走査回路用
トランジスタのソース38.ドレイン39の拡散深さは
1μm〜2μm程度で、表面濃度はlXl019cm
’程度である。また、ソース28領域の拡散深さは0
.1μm程度である。次に、全面に再びPSG膜4膜製
0VD等の技術を用いて形成する。その後、シールディ
ングゲート26部分、ウェルの電極取り出し部分29.
走査回路用トランジスタのソース38.ドレイン39部
分へのコンタクトホールを開孔する(第6および第7の
マスク合わせ工程)。さらに、全面に11電極を蒸着に
より形成し、所定のシールディングゲート26、ウェル
の電極取り出し部分29.走査回路用トランジスタのソ
ース38、ドレイン39部分とのコンタクト用AQ配線
部分41およびドープドポリシリコン層34とのコンタ
クト用AQ配線部分42を残し、AQのエツチングを行
なう(第8のマスク合わせ工程)。
本実施例のSITイメージセンサは以上の各工程を経て
製造されて、その動作は従来例と同様にゲートにキャパ
シタを有するSITを一画素とするX−’/アドレス方
式によりビデオ信号の読み出しが行なわれる。
製造されて、その動作は従来例と同様にゲートにキャパ
シタを有するSITを一画素とするX−’/アドレス方
式によりビデオ信号の読み出しが行なわれる。
以上説明したSITイメージセンサの製造方法によれば
、SITイメージセンサの各画素のソース28領域、ゲ
ート26.27領域の位置は第2のマスク工程によって
同時に決定され、また、第1図(E)に示したようにソ
ース28拡散領域はノンドープポリシリコンを通して拡
散されるため、このノンドープポリシリコンの厚みを制
御することにより極めて浅くソース28の拡散領域を形
成することができる。
、SITイメージセンサの各画素のソース28領域、ゲ
ート26.27領域の位置は第2のマスク工程によって
同時に決定され、また、第1図(E)に示したようにソ
ース28拡散領域はノンドープポリシリコンを通して拡
散されるため、このノンドープポリシリコンの厚みを制
御することにより極めて浅くソース28の拡散領域を形
成することができる。
これにより、画素を構成しているSITの真のポテンシ
ャルを光入射側表面に近づけることができ、その結果、
ゲート26.27拡散領域の拡散深さも浅くできること
になり、光の短波長感度を向上することができる。更に
、ゲート26 、27拡散領域が同時に拡散されること
から、各画素を構成するSIT部分のチャンネルの寸法
、ゲート26.27領域とソース28領域の距離はすべ
て均一化される。従って。
ャルを光入射側表面に近づけることができ、その結果、
ゲート26.27拡散領域の拡散深さも浅くできること
になり、光の短波長感度を向上することができる。更に
、ゲート26 、27拡散領域が同時に拡散されること
から、各画素を構成するSIT部分のチャンネルの寸法
、ゲート26.27領域とソース28領域の距離はすべ
て均一化される。従って。
SIT部分の特性は均一化され、各画素間の光の受光強
度:一対する出力特性のばらつきが極めて低く抑えられ
る。
度:一対する出力特性のばらつきが極めて低く抑えられ
る。
また、各画素のゲート26 、27拡散領域およびソー
ス28拡散領域のSi表面は同一面上にあり、平坦化さ
れたおり従来の製造方法に比べ光の受光に際し、半導体
表面で凸凹による散乱を受ける割合が減少し、光の吸収
率が向上する。
ス28拡散領域のSi表面は同一面上にあり、平坦化さ
れたおり従来の製造方法に比べ光の受光に際し、半導体
表面で凸凹による散乱を受ける割合が減少し、光の吸収
率が向上する。
尚、上記実施例においては、シールディングゲート26
とコントロールゲート27の分割されたゲートを有する
SITのイメージセンサのゲート蓄積方式について説明
したが、シールディングゲート26の代わりに、絶縁物
分離を用いてもよい、その際はコントロールゲート27
領域のみがSITのゲート領域となるため、SITの贋
造としてはソース2B領域のまわりをコントロールゲー
ト27領域が囲むような従来からのSITの贋造となる
。しかし、本発明の製造プロセスと同じプロセスが応用
できることは明らかであり、ソース28拡散領域とゲー
1〜26゜27拡散領域の位置決めが同一マスクで行な
われ拡散に伴う熱処理工程も同時に行なわれることから
特性のばらつきの抑えられたイメージセンサが得られる
ことになる。
とコントロールゲート27の分割されたゲートを有する
SITのイメージセンサのゲート蓄積方式について説明
したが、シールディングゲート26の代わりに、絶縁物
分離を用いてもよい、その際はコントロールゲート27
領域のみがSITのゲート領域となるため、SITの贋
造としてはソース2B領域のまわりをコントロールゲー
ト27領域が囲むような従来からのSITの贋造となる
。しかし、本発明の製造プロセスと同じプロセスが応用
できることは明らかであり、ソース28拡散領域とゲー
1〜26゜27拡散領域の位置決めが同一マスクで行な
われ拡散に伴う熱処理工程も同時に行なわれることから
特性のばらつきの抑えられたイメージセンサが得られる
ことになる。
また、上記の実施例における各部分の導電型は全く逆の
ものでもよいし、更に走査回路構成としてCMOS回路
溝成を構成ても容易にできることは明らかである。
ものでもよいし、更に走査回路構成としてCMOS回路
溝成を構成ても容易にできることは明らかである。
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、イメージセンサセルのゲ
ート部分とソース部分の距離、チャンネルの寸法が同一
マスクで決定され、複数個ライン状もしくはマトリック
ス状に配列された場合に、各画素の感度特性が均一化さ
れたイメージセンサが得られ、しかも、製造後のデバイ
スは平坦化されているため、光の吸収効率も良く、特に
大容量エリアセンサの製造には最適なイメージセンサの
製造方法が得られる。
ート部分とソース部分の距離、チャンネルの寸法が同一
マスクで決定され、複数個ライン状もしくはマトリック
ス状に配列された場合に、各画素の感度特性が均一化さ
れたイメージセンサが得られ、しかも、製造後のデバイ
スは平坦化されているため、光の吸収効率も良く、特に
大容量エリアセンサの製造には最適なイメージセンサの
製造方法が得られる。
第1図(A)〜(H)は本発明の一実施例に係るSIT
イメージセンサ製造プロセス工程説明図、第2図(A)
〜(E)はゲート蓄積型SITイメージセンサの従来例
としての製造プロセス工程説明図、第3図および第4図
(A)、([3)はともにゲート蓄積型SITイメージ
センサの他の従来例としての製造プロセスを用いたデバ
イス贋造の断面図である。 21 ・・ρ一基板、22・・・埋め込み層、23
・・高抵抗エピタキシャル成長層、24・・・ フィ
ールド酸化膜、25・・・ウェル、26 ・・シール
ディングゲート、27・・・ コントロールゲート、2
8.38 山 ソース、29・・・電極取り出し部分
、30 ・・ ノンドープポリシリコ−7層、31,
110 ・・PSG膜、32・・・CvD酸化膜、3
3 ・・アクティブ領域、34 ・・ ドライ酸化
膜、35・・・ ドープドポリシリコン、36・・・
キャパシタ領域、37・・・ トランジスタゲート、3
9・・・ ドレイン、41.42・・・コンタクト用A
Q配線部分。 /″ 、 代理人 弁理士 紋 1) 誠 1゛− 第7図 rAノ (B) (C) g17図 (E) 第7図 W、2図 (A) (B) fI 2 図 第 3 図 第4図
イメージセンサ製造プロセス工程説明図、第2図(A)
〜(E)はゲート蓄積型SITイメージセンサの従来例
としての製造プロセス工程説明図、第3図および第4図
(A)、([3)はともにゲート蓄積型SITイメージ
センサの他の従来例としての製造プロセスを用いたデバ
イス贋造の断面図である。 21 ・・ρ一基板、22・・・埋め込み層、23
・・高抵抗エピタキシャル成長層、24・・・ フィ
ールド酸化膜、25・・・ウェル、26 ・・シール
ディングゲート、27・・・ コントロールゲート、2
8.38 山 ソース、29・・・電極取り出し部分
、30 ・・ ノンドープポリシリコ−7層、31,
110 ・・PSG膜、32・・・CvD酸化膜、3
3 ・・アクティブ領域、34 ・・ ドライ酸化
膜、35・・・ ドープドポリシリコン、36・・・
キャパシタ領域、37・・・ トランジスタゲート、3
9・・・ ドレイン、41.42・・・コンタクト用A
Q配線部分。 /″ 、 代理人 弁理士 紋 1) 誠 1゛− 第7図 rAノ (B) (C) g17図 (E) 第7図 W、2図 (A) (B) fI 2 図 第 3 図 第4図
Claims (1)
- 半導体基板上に複数の光電変換用静電誘導トランジス
タと走査回路用トランジスタとを形成する固体撮像装置
の製造方法において、前記基板上の前記各トランジスタ
形成予定領域に埋め込み層を形成し、高抵抗エピタキシ
ャル成長を行なったのち、フィールド酸化膜を形成する
工程と、第1のマスク合わせ工程によって、各トランジ
スタ領域を分離する部分ウェルの窓開けを行ない、不純
物をドープする工程と、第2のマスク合わせ工程によっ
て、受光部形成用静電誘導トランジスタのシールディン
グゲート、コントロールゲート、ソースの各領域形成予
定部分および前記ウェルの電極取り出し予定領域の窓開
けを行なったのち全面にノンドープポリシリコン膜、更
に絶縁膜を形成する工程と、第3のマスク合わせ工程に
より前記静電誘導トランジスタのソース領域形成予定部
分上のノンドープポリシリコン膜および絶縁膜を残し、
他のノンドープポリシリコン膜および絶縁膜を除去して
シールディングゲート、コントロールゲートおよびウェ
ルの電極取り出し各領域形成予定部分に不純物をドープ
したのち、再び全面に絶縁膜を形成する工程と、第4の
マスク合わせ工程により、前記走査回路用トランジスタ
領域および静電誘導トランジスタのコントロールゲート
領域とソース領域上の絶縁膜を除去し、全面にドライ熱
酸化膜を形成する工程と、第5のマスク合わせ工程によ
り、前記走査回路用トランジスタ領域および静電誘導ト
ランジスタのコントロールゲート領域の酸化膜を残し、
他の酸化膜を除去し、全面に不純物をドープしたドープ
ドポリシリコン膜を形成する工程と、第6のマスク合わ
せ工程により、静電誘導トランジスタのコントロールゲ
ート領域上と走査回路用トランジスタのゲート領域上の
ドープドポリシリコン膜を残し、前記ドープドポリシリ
コンをマスクとして、走査回路用トランジスタのソース
、ドレインの窓開けエッチングを行ない不純物をドープ
する工程と、第7のマスク合わせ工程により前記シール
ディング領域および走査回路用トランジスタのソース、
ドレイン領域へのコンタクトホールの窓開けを行なった
のち電極を形成する工程とを備え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 |
|---|---|---|---|
| JP59206198A JPS6184858A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206198A JPS6184858A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184858A true JPS6184858A (ja) | 1986-04-30 |
| JPH0430752B2 JPH0430752B2 (ja) | 1992-05-22 |
Family
ID=16519416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59206198A Granted JPS6184858A (ja) | 1984-10-03 | 1984-10-03 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184858A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007250956A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像素子及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-10-03 JP JP59206198A patent/JPS6184858A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007250956A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Victor Co Of Japan Ltd | 固体撮像素子及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0430752B2 (ja) | 1992-05-22 |
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