JPS62165360A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS62165360A
JPS62165360A JP61005044A JP504486A JPS62165360A JP S62165360 A JPS62165360 A JP S62165360A JP 61005044 A JP61005044 A JP 61005044A JP 504486 A JP504486 A JP 504486A JP S62165360 A JPS62165360 A JP S62165360A
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JP
Japan
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semiconductor device
manufacturing
gate
sit
mosfet
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イシトヴアン バールシヨニ
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置、特に、静電綺導トランジスタ 
(S I T)から成る画集部と、MO8型電界効果ト
ランジスタ(MOSFET)論理回路から成る信号走査
部(シフトレジスタ)とを同一基板上に集積した半導体
撮鐵装置の製造方法に関するものである。
(従来技術) 従来の半導体撮画装置は、光噴出用のダイオードとスイ
ッチ用のMOSFETにより画素部が構成されており、
この様なものにおいては、光検出はダイオードで行うた
めに感度が悪く、その上、MO8F’ETfスイッチン
グに用いているので、スイッチング雑音が信号に比べて
大きくなりがちで、S/Nが十分にとれにくかった。こ
れに対して、第1(¥1に示す様なSIT及びゲート′
容縫から成る画素部を有する高感度、高S/Nの半導体
撮呻装置の構造が特願昭56−204656号で開示さ
れており、製造方法については特願昭57−21859
0号に開示されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、SITから成る画素部とMOSFETか
ら成る信号走査部とケ同−基板上に内装置した高速、高
感度の半導体撮障装置を、工程数が少なく、歩留りが良
く、高隼檀度で製造する有効な方法は未だ提案されてい
がい。
本発明は、このような問題点を解決(7、SITから成
る画素部とMOSFETによる走★回路から成る信号走
査部とを同一基板上に集積化し、これをより峡適化した
新規な製造方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明の概要を第2図を用いて述べる。
(al、ゲート酸化膜(第2図(alの※部)上に第1
層目のN+ 多結晶シリコンにてMOSFETの自己整
合ゲート部■、及び、SITのキャパシタ電極0を形成
する。
(bl、ゲート酸化IIIf開口後、第2#目のM多結
晶シリコンからの拡散によりMOSFETのソース、ド
レイン◎、■、SITのソース部■を形成し、各電極間
の配線を施す。
(c)、さらに、MOSFETのゲート端よりソース、
ドレイン部までの領域に低濃度ドレイン(LDD)領域
0、■を、イオン注入にて形成する。
(d)、上記(e)の工程のかわυに、MO8FETゲ
ート両側のSiO□を自己整合的にエツチング除去L*
ff1lC1P又FiA8)”−7’5iQ2fc V
DKT被着させ、このj−からの拡散によりLDD領域
を形成することも可能である。
本発明は、基本的に、MOSFET及びキャパシタ・ゲ
ート付5ITi同一基板上に形成する工程に関するもの
であり、以下の特色を有している。
第1に、ゲート酸化膜形成後に、ただちに第1@目の多
結晶シリコンの被着を行うととによってゲート酸化膜が
保護されるため、ゲート酸化膜形成後にフォトレジスト
工程に入る従来の方法に比べ、ピンホール等の不良?l
fiで少なくすることが可能である。
第2に、MOSFETのソース、ドレイン形成、及びS
ITのソース形成に、Y多結晶シリコンからの拡散を用
いることにより、コンタクトが同時形成されるので、拡
散領域の面積を減少させることができ、このため寄生容
量を低減させることができ、回路の高速化、低電力化を
実現させることができる。具体的には、第3図に示す様
に、通常のMOSインバータと比較した場合に、約50
チの面積減少が可能である。
また、墾領域上でAtが直接コンタクトすることが々い
ので、Atが基板に貫通してショートを起こすスパイク
による不良が回避で六、歩留りの向トが図れる。
第3に、本発明によると、MOSFETはLDDll造
にて形成するので、ゲート長が3μm以下のMO8FE
Tf[i用することも可能となり、従来30μmピッチ
程度が限界であった走査回路の集積度を向上せしめ、よ
り高密度の撮呻素子を実現することができる。
なお、SITはアレー状に配列することも、三次元的に
配列することも、もち論可能である。
(実施例) 本発明の製造方法の具体的実施例全第4図〜第6図を用
いて説明する。
まず、第4図の実施例をその工程順に説明する0 (al、不純物密度101 R,、,10190m−5
のN+シリコン基板5に、不純物密度I Ql 4 C
rrl−5以下のN−シリコンをエピタキJ−長させ、
摩さ3〜10μmのエピタキシャルN3f形成し、Nチ
ャネルMO8FETf形成する領域に不純物密度101
5〜10160m−5)P型ウェル領域(Pウェル)4
を形成する。
(b)、SIT画素部及びPウェル4間の分離のために
、1〜2μm幅で溝切り、充てん分離帯6を形成する。
これは5i02fマスクとし、5ifRIE(fi応性
イオンエツチング)によりエピタキシャル層3の叩さ以
上の深さに垂直にエツチングし、その内壁を酸化後にC
VDにより多結晶シリコンで充てんすることにより得ら
れる。
その後、全体の表面を酸化し、てSiO2層8f形成す
る。
(cl、SITのとゲート9a及びPウェルコンタクト
のP十領域9bfB+イオン注入により形成する。5i
02に開口を設けた後、数100にのパッド酸化膜10
及びシリコン窒化膜11f形成し、SITのソース部、
ゲートキャパシタ部及びMOSFETの活性領域(ソー
ス、ゲート、ドレイン)′fr残してシリコン窒化膜1
1Thプラズマエツチングにより除去する。
(d)、シリコン窒化膜で覆われた領域を除き、酸化に
より6000に以上の厚さのフィールド酸化[12f形
成する。この熱処理の間に、前工程(elで形成しgP
+領域もドライブインされ、所望のSIT特性が得られ
るようになる。シリコン窒化膜を除去後、さらにゲート
酸化を行い、300〜1oooKの厚さの5in213
を形成する。エンハンスメントMO8FETのケートシ
六い値電圧制御用のB+イオン注入を行い、さらに必要
に応じてレジストマスク14により、デプレッションM
O8FETのゲートしきい値電圧制御用のP+ (又は
A8+)イオン注入を行う。
(e)、CVDにより0.3〜0.5 tt m厚の第
1N1目のPドープ多結晶シリコン膜を被着させ、MO
SFETの自己整合ゲート部15b及びSITのゲート
キャパシタ部15a?プラズマエッンl]115a、1
5b上に形成し、ゲート酸化膜ともども必要個所に開口
22を設ける。
(f)、再びCVDにより第21−目のPドープ多結晶
シリコン膜17a、171)を被着させ、所望のパター
ニングをプラズマエツチングにヨリ行う。この際、Si
O,,16け第1層目の多結晶シリコン膜15a、15
bヶ浬獲する役割をする。
次に、第4図(cl中の13&、16 )SiO2i全
而x ツーf−ンクL、、CVDKヨリP S G (
Phosph。
5ilicate Glass)層19を形成する。熱
処理により、SIT部でけPドープ多結晶シリコン膜1
7aよりPが拡散されてソース領域18aが形成され、
M OS F E T部でけPドープ多結晶膜17bか
らPが拡散されソース、ドレイン18bが、PSG#1
9からもPが拡散されLDD領ta20がそれぞれ形成
される〇(g)、必要なコンタクト孔の開1]ヲ行い、
電極用のAt21a、及び、掃は装置の場合に必要な光
シールド用のA/!、21b?形成し、裏面コンタクト
iAuなどで形成する。
さらに、別の実施例として、切込ゲート構造のSITを
有する例を第5図に示すが、切込工(]O0 ッチングを行う点を除き、第4図のものとほぼ同じ工程
により製造することが可能である。SIT部のMソース
18aとビゲー)9aの間の距離が、ブレナー型の場合
に比べて長くとれるので、高耐圧性にできリーク電流面
で有利である池、受光面となるP+ゲート9aの深さが
プレナー型におけるはど深くなくともそれと同等のSI
T特性が得られるので、P+ゲートの深さを浅くでき、
短波長(青色)感度を向上させることができる形態であ
る。
また、別の実施例としては、第6図に示す様にP型基板
25に用い、SITを設ける領域にM埋込領域23及び
コンタクト24を設けたものがある。この構造では、基
板からのBの拡散があるので、Pウェル形成時のドライ
ブイン時間が半減され、結晶欠陥の発生率が低く抑えら
れること、Pウェルの深さに特に制限がないので設計の
自由度があること、バイポーラ素子を同一基板内に形成
可能であること、が利点としてあげられる。
(発明の効果) 本発明においては、すでに述べた様に、プロセスの工夫
により、歩留りが良く、より高集積度で、高速な、SI
Tを画素部としMO8F’F:T’f走査回路部とする
、半導体撮障装置を提供することができる。
加うるに、走査回路部内の配線は、第4図(g)、第5
図、第6図に示すように、多結晶シリコンでなされるた
め、配線に用いるAtによって必要な光シールドが可能
となり、1哩数の減少と歩留りの向上ケ行うことができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はSIT及びゲート容量からなる画像部の断面図
(イ)と回路図(ロ)、第2図は本発明の製造方法の概
要f説明するための概略断面図、第3図は本発明により
製造された半導体装置と従来の半導体装置を比較するた
めのf面図と断面図、第4図は本発明の1実施例を説明
するための概略断面図、第5図は別の実施例を説明する
ための概略断面図、第6図は更に別の実施例を(l渇 説明するための概略断面図である。 ■:自己整合ゲート部 の:キャパシタ型部0:ソース
 ■ニドレイン ■:ソース部[F]、■: LDD領

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)画素部として光電変換機能を有するゲートにキャ
    パシタを組み込んだ静電誘導トランジスタ(SITと略
    す。)、及び、各画素からの信号を走査するMOS型電
    界効果トランジスタ(MOSFETと略す。)から成る
    回路を同一基板上に配置した半導体装置の製造方法であ
    つて、ゲート酸化膜上に第1層目の多結晶シリコン膜を
    形成してMOSFETの自己整合ゲート及びSIT画素
    部の信号蓄積用のゲートキャパシタ部を形成する工程と
    、MOSFETのソース、ドレイン形成予定部分及びS
    ITのソース部形成予定部分のゲート酸化膜を開口して
    第2層目の多結晶シリコン膜を形成してこの膜から不純
    物拡散によりMOSFETのソース、ドレイン及びSI
    Tのソース部を形成し、かつ、これらの多結晶シリコン
    膜により配線を行う工程と、MOSFETの自己整合ゲ
    ート端よりソース、ドレイン部までの領域に低濃度ドレ
    イン(LDDと略す。)領域を形成する工程と、から成
    ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)特許請求の範囲第1項において、イオン注入によ
    りLDD領域を形成することを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  3. (3)特許請求の範囲第1項において、不純物を添加し
    たガラス層からの拡散によりLDD領域を形成すること
    を特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. (4)特許請求の範囲第1項から第3項のいずれかにお
    いて、SITをブレナー型に形成することを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  5. (5)特許請求の範囲第1項から第3項のいずれかにお
    いて、SITを切込ゲート構造に形成することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  6. (6)特許請求の範囲第1項から第3項のいずれかにお
    いて、基板としてP型半導体を用い、SITを設ける領
    域にN^+埋込領域を形成したことを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  7. (7)特許請求の範囲第1項から第6項のいずれかにお
    いて、SITをアレイ状に配列することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  8. (8)特許請求の範囲第1項から第6項のいずれかにお
    いて、SITを二次元的に配列することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
JP61005044A 1986-01-16 1986-01-16 半導体装置の製造方法 Expired - Lifetime JPH0783097B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6372152A (ja) * 1986-09-13 1988-04-01 Semiconductor Res Found 固体撮像装置及びその製造方法
JPS6388862A (ja) * 1986-10-01 1988-04-19 Semiconductor Res Found 固体撮像装置の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6372152A (ja) * 1986-09-13 1988-04-01 Semiconductor Res Found 固体撮像装置及びその製造方法
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