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CN105575986A - 固态摄像装置及固态摄像装置的制造方法 - Google Patents

固态摄像装置及固态摄像装置的制造方法 Download PDF

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CN105575986A
CN105575986A CN201510740792.0A CN201510740792A CN105575986A CN 105575986 A CN105575986 A CN 105575986A CN 201510740792 A CN201510740792 A CN 201510740792A CN 105575986 A CN105575986 A CN 105575986A
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semiconductor layer
photodiode
imaging device
state imaging
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加藤雅纪
南孝明
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Toshiba Corp
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Abstract

实施方式的固态摄像装置及固态摄像装置的制造方法具备半导体层、像素晶体管的栅极、周边电路晶体管的栅极、氮化硅膜、及侧壁。在半导体层设置有光电二极管与浮动扩散体。像素晶体管的栅极隔着栅极氧化膜设置于半导体层的表面。周边电路晶体管的栅极隔着栅极氧化膜设置于半导体层的表面。氮化硅膜隔着栅极氧化膜设置于半导体层中的光电二极管的上表面。侧壁设置于除像素晶体管的栅极的光电二极管侧的侧面以外的至少一个侧面。

Description

固态摄像装置及固态摄像装置的制造方法
[相关申请案]
本申请案享有在2014年11月4日提出申请的日本专利申请号2014-224768的优先权的利益，并在本申请案中引用该日本专利申请案的全部内容。
技术领域
本实施方式大体上涉及一种固态摄像装置及固态摄像装置的制造方法。
背景技术
以往的固态摄像装置具备：拍摄像素部，由将入射光光电转换为信号电荷的多个光电转换元件二维排列而成；以及周边电路部，从该拍摄像素部读取信号电荷并进行信号处理。该拍摄像素部及周边电路部存在设置于同一半导体基板上的情况。
另外，在该固态摄像装置中，为了提高周边电路部的动作特性，有时采用LDD(LightlyDopedDrain，轻掺杂漏极)型晶体管作为周边电路部中的晶体管。该LDD型晶体管具备：侧壁，设置于栅极的两侧面；LDD区域，设置于位于侧壁下方的半导体基板的表层部；以及源极、漏极区域，与LDD区域相邻并设置于其外侧。
该侧壁是通过以下方式形成：在将侧壁形成用绝缘膜形成于包含拍摄像素部及周边电路部的半导体基板的整个面之后，使用各向异性干式蚀刻对整个面进行回蚀。
因此，固态摄像装置存在因整面回蚀导致拍摄像素部中的半导体基板的表面受到损害而产生结晶缺陷的情况。因结晶缺陷而产生的电子，以所谓的暗电流的形式从光电转换元件流出、或在拍摄图像中变成白点显现而成为画质劣化的原因。
发明内容
本发明的实施方式提供一种可减少暗电流产生的固态摄像装置及其制造方法。
本实施方式的固态摄像装置具备半导体层、像素晶体管的栅极、周边电路晶体管的栅极、氮化硅膜、以及侧壁。在半导体层设置有光电二极管与浮动扩散体。像素晶体管的栅极隔着栅极氧化膜设置于半导体层的表面。周边电路晶体管的栅极隔着栅极氧化膜设置于半导体层的表面。氮化硅膜隔着栅极氧化膜设置于半导体层中的光电二极管的上表面。侧壁设置于像素晶体管的栅极的两侧面及周边电路晶体管的栅极的两侧面中、除像素晶体管的栅极的光电二极管侧的侧面以外的至少一个侧面。
附图说明
图1是表示实施方式的固态摄像装置的概略构成的框图。
图2是表示实施方式的固态摄像装置所具备的像素的电路构成的一例的示意图。
图3是表示实施方式的固态摄像装置所具备的像素的受光面侧的面的一部分的示意性俯视图。
图4是表示图3所示的像素沿A-A'线的示意性截面及周边电路部中的晶体管的示意性截面的说明图。
图5A～图5C是用以说明图3所示的像素沿A-A'线的截面部分及周边电路部的截面部分的制造步骤的图。
图6A～图6C是说明图3所示的像素沿A-A'线的截面部分及周边电路部的截面部分的制造步骤的图。
图7A～图7C是说明图3所示的像素沿A-A'线的截面部分及周边电路部的截面部分的制造步骤的图。
图8A～图8C是说明图3所示的像素沿A-A'线的截面部分及周边电路部的截面部分的制造步骤的图。
图9A～图9C是说明图3所示的像素沿B-B'线的截面部分的制造步骤的图。
图10A～图10C是表示图3所示的像素沿C-C'线的截面部分的制造步骤的图。
图11是表示图3所示的像素的面上的抗蚀剂的示意性俯视图。
图12是说明实施方式的变化例的拍摄像素部的示意性截面及周边电路部中的晶体管的示意性截面的说明图。
图13A～图13C是说明实施方式的变化例的拍摄像素部的截面部分的制造步骤的图。
图14是表示实施方式的变化例的像素的受光面侧的面上的抗蚀剂的示意性俯视图。
图15是表示实施方式的另一变化例的拍摄像素部的示意性截面及周边电路部中的晶体管的示意性截面的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图对实施方式的固态摄像装置及固态摄像装置的制造方法详细地进行说明。此外，本发明并非由下面所示的实施方式限定。
图1是表示实施方式的固态摄像装置1的概略构成的框图。如图1所示，固态摄像装置1在半导体基板10上具备拍摄像素部2与周边电路部4。另外，周边电路部4具备垂直扫描电路11、负载电路12、COLUMNADC(ColumnAnalogDigitalConverter，列模数转换器)电路13、水平扫描电路14、基准电压产生电路15、以及时序控制电路16。
对入射光进行光电转换并将其储存的像素PC沿水平方向(行方向)RD及垂直方法(列方向)CD以二维阵列(行列)状配置于拍摄像素部2。该实施方式的像素PC成为1个单位单元包含2个像素的2像素1单元构造。此外，关于像素PC的电路构成及物理构造，参照图2及图3在下文中进行叙述。
另外，在拍摄像素部2中沿水平方向RD设置有进行像素PC的读取控制的水平控制线Hlin，沿垂直方向CD设置有传输从像素PC读取的电压信号的垂直信号线Vlin。
垂直扫描电路11以行单位依次选择成为读取对象的像素PC。负载电路12针对每一列从像素PC读取电压信号至垂直信号线Vlin。COLUMNADC电路13针对每一列通过CDS(CorrelatedDoubleSampling，相关双重取样)对各像素PC的电压信号进行取样。
水平扫描电路14以列单位依次选择成为读取对象的像素PC。基准电压产生电路15向COLUMNADC电路13输出基准电压VREF。该基准电压VREF是用来和经由垂直信号线Vlin输入至COLUMNADC电路13的电压信号进行比较。时序控制电路16控制垂直扫描电路11读取各像素PC的电压信号的时序。
在该固态摄像装置1中，通过垂直扫描电路11沿垂直方向CD逐行选择像素PC，并且通过水平扫描电路14沿水平方向RD逐列选择像素PC。而且，在负载电路12中，通过与所选择的像素PC之间进行源极跟随器动作而将从像素PC读取的电压信号经由垂直信号线Vlin传输至COLUMNADC电路13。
接下来，参照图2对像素PC的电路构成及动作简单地进行说明。图2是表示实施方式的固态摄像装置1所具备的像素PC的电路构成的一例的示意图。如图2所示，像素PC具备2个光电二极管(光电转换元件)PD1、PD2、及2个传送晶体管TRS1、TRS2。而且，像素PC具备浮动扩散体FD、放大晶体管AMP、重置晶体管RST、及地址晶体管ADR。此外，关于所述晶体管的物理配置的一例，使用下述图3进行说明。
各光电二极管PD1、PD2的阴极接地，阳极连接于传送晶体管TRS1、TRS2的源极。2个传送晶体管TRS1、TRS2的各漏极连接于1个浮动扩散体FD。
各传送晶体管TRS1、TRS2在传送信号被输入至传送栅极时将通过光电二极管PD1、PD2而被光电转换的信号电荷传送至浮动扩散体FD。在浮动扩散体FD连接有重置晶体管RST的源极。
另外，重置晶体管RST的漏极连接于电源电压线Vdd。该重置晶体管RST在重置信号被输入至栅极时将浮动扩散体FD的电位重置为电源电压的电位。
另外，在浮动扩散体FD连接有放大晶体管AMP的栅极。该放大晶体管AMP的源极连接于地址晶体管ADR的漏极，且漏极连接于电源电压线Vdd。另外，地址晶体管ADR的源极连接于输出信号线Vsig。垂直信号线Vlin经由输出信号线Vsig连接于电流源T。
在像素PC中，当地址信号被输入至地址晶体管ADR的栅极时，根据传送至浮动扩散体FD的信号电荷的电荷量而被放大的信号经由地址晶体管ADR从放大晶体管AMP输出至负载电路12。
接下来，参照图3对像素PC的物理构造进行说明。图3是表示固态摄像装置1所具备的像素PC的受光面侧的面的一部分的示意性俯视图。如图3所示，像素PC具备被元件分离区域STI电分离的2个光电二极管PD1、PD2。另外，像素PC在2个光电二极管PD1、PD2之间具备1个浮动扩散体FD。也就是说，该像素PC的构造为2个光电二极管PD1、PD2共有1个浮动扩散体FD的2像素1单元构造。
在各光电二极管PD1、PD2与浮动扩散体FD之间的半导体层20上分别配置有传送晶体管TRS1、TRS2的传送栅极TG1、TG2。另外，在半导体层20中的浮动扩散体FD的旁边隔着元件分离区域STI配置有接地电压线Vss。
另外，在该半导体层20上，在隔着光电二极管PD2而与浮动扩散体FD为相反侧的区域配置有重置晶体管RST的栅极G1、放大晶体管AMP的栅极G2、及地址晶体管ADR的栅极G3。
另外，在半导体层20中的重置晶体管RST与放大晶体管AMP之间配置有电源电压线Vdd。而且，在半导体层20中的地址晶体管ADR的旁边配置有输出信号线Vsig，在重置晶体管RST的旁边配置有浮动扩散体FD1。浮动扩散体FD1经由金属配线与浮动扩散体FD电连接。
在实施方式的固态摄像装置1中，在周边电路部4中的晶体管的栅极的两侧面形成有用以在栅极下周边的半导体层20的表层部形成源极、漏极区域的侧壁。
该侧壁是通过以下方式形成：在将侧壁形成用绝缘膜形成于包含拍摄像素部2及周边电路部4的半导体基板10的整个面之后，使用各向异性干式蚀刻对整个面进行回蚀。
此处，在一般的固态摄像装置中，随着在周边电路部中的晶体管的栅极的两侧面形成侧壁，在拍摄像素部中的晶体管的栅极的两侧面也会形成侧壁。
也就是说，在拍摄像素部中，也会通过回蚀而将形成于半导体层上的侧壁用绝缘膜去除。而且，如果光电二极管所处的半导体层上的绝缘膜被去除，那么存在如下情况：半导体层的表层部会受到损害而产生结晶缺陷，因该结晶缺陷而产生的电子储存于光电二极管并以所谓的暗电流的形式从光电二极管流出。
关于该情况，原因之一在于在拍摄像素部中，随着通过回蚀在晶体管的栅极的光电二极管侧的侧面形成侧壁而光电二极管所处的半导体层上的绝缘膜被去除。
因此，在实施方式的固态摄像装置1中，是通过在像素PC中遮住半导体层20中的光电二极管PD1、PD2而在周边电路部4中的晶体管的栅极的两侧面制作侧壁以减少暗电流的产生。接下来，参照图4对能够减少暗电流产生的实施方式的像素PC具体地进行说明。
图4是表示图3所示的像素PC沿A-A'线的示意性截面及周边电路部4中的晶体管的示意性截面的说明图。在图4中，为了清楚地图示设置于同一半导体基板10上的拍摄像素部2及周边电路部4，相对于图4中央所显示的虚线将右侧图示为拍摄像素部2，相对于该虚线将左侧图示为周边电路部4。
如图4所示，包含浮动扩散体FD、传送晶体管TRS2、及光电二极管PD2的像素PC的截面成为相对于图4中央所显示的虚线而显示于右侧的构造。具体来说，像素PC在半导体层20内具备光电二极管PD2、浮动扩散体FD、及暗电流抑制区域23。
光电二极管PD2是通过与Si层21及Si区域22的PN接合而形成，所述Si层21离子注入有P型低浓度杂质，所述Si区域22是通过在P型Si层21中的特定深度位置离子注入N型高浓度杂质而形成。浮动扩散体FD是通过在P型Si层21的表层部离子注入N型高浓度杂质而形成。暗电流抑制区域23是通过在P型Si层21中的光电二极管PD2上的表层部离子注入P型高浓度杂质而形成。
另外，像素PC在半导体层20中的光电二极管PD2与浮动扩散体FD之间的上表面隔着栅极氧化膜24具备例如含有多晶硅的传送栅极TG2。在传送栅极TG2的上表面及侧周面形成有热氧化膜25。
在传送栅极TG2的浮动扩散体FD侧的侧面设置有随着从传送栅极TG2的顶面朝向底面而横宽增大的含有2层的侧壁3。侧壁3具备设置于传送栅极TG2的侧面的例如含有SiN(氮化硅)的第1侧壁形成膜26、及设置于该第1侧壁形成膜26的外侧的例如含有SiO2(氧化硅)的第2侧壁形成膜27。该侧壁3与通过回蚀形成于周边电路部4中的晶体管的栅极的两侧面的侧壁同时形成。
另外，像素PC具备用以防止拍摄像素部2中的晶体管TRS1、TRS2、ADR、AMP、RST的硅化物化的第1硅化物阻挡膜28。而且，像素PC具备用以在蚀刻形成到达传送栅极TG2的上表面的接触孔时停止其蚀刻的蚀刻终止膜29。
第1侧壁形成膜26作为侧壁3形成于传送栅极TG2的浮动扩散体FD侧的侧面。另外，第1侧壁形成膜26也形成于半导体层20中的光电二极管PD2的上表面、传送栅极TG2的光电二极管PD2侧的侧面、及传送栅极TG2的上表面的一部分。
第1硅化物阻挡膜28是以覆盖第1侧壁形成膜26的表面、传送栅极TG2的上表面、设置于传送栅极TG2的侧面的侧壁3的表面、及半导体层20中的浮动扩散体FD的上表面的方式形成。
蚀刻终止膜29是以覆盖第1硅化物阻挡膜28的表面的方式形成。所述第1侧壁形成膜26、第1硅化物阻挡膜28、及蚀刻终止膜29例如含有SiN(氮化硅)，且任一者均具有防止入射的光反射的相同的性质。
像素PC通过形成于半导体层20上的与光电二极管PD2对应的区域的第1侧壁形成膜26、第1硅化物阻挡膜28、及蚀刻终止膜29而具备3层膜构造的抗反射膜9。
抗反射膜9是用以防止入射至光电二极管PD2的光反射的膜，且像素PC的抗反射膜9形成有含有SiN的相同性质的3层积层膜。
接下来，对相对于图4中央所显示的虚线而图示于左侧的周边电路部4进行说明。此外，对周边电路部4所示的构成要素中与拍摄像素部2所示的构成要素相同的构成要素标注与拍摄像素部2所示的符号相同的符号。
如图4所示，周边电路部4在半导体层20的上表面隔着栅极氧化膜24具备例如包含多晶硅的栅极50。在栅极50的上表面形成有硅化物层60。另外，在栅极50的侧周面形成有热氧化膜25。
在栅极50的两侧面设置有随着从栅极50的顶面朝向底面而横宽增大的含有2层的侧壁3。侧壁3具备设置于栅极50的侧面的例如含有SiN(氮化硅)的第1侧壁形成膜26、及设置于该侧壁形成膜26的外侧的例如含有SiO2(氧化硅)的第2侧壁形成膜27。
另外，周边电路部4在半导体层20内具备LDD(LightlyDopedDrain)区域40a、40b、源极区域41、及漏极区域42。LDD区域40a、40b是用以缓和电场以抑制或防止产生热载流子的区域，且是通过在P型Si层21中的侧壁3的正下方的表层部离子注入N型高浓度杂质而形成。
源极区域41是通过在P型Si层21中的与LDD区域40a相邻的表层部离子注入N型高浓度杂质而形成。漏极区域42是通过在P型Si层21中的与LDD区域40b相邻的表层部离子注入N型高浓度杂质而形成。另外，在半导体层20中的源极区域41及漏极区域42上形成有用以降低源极、漏极区域41、42的电阻的硅化物层61、62。以上的构成是周边电路部4中的晶体管为N型晶体管的情况。在P型晶体管的情况下，是通过在Si层21中注入N型低浓度杂质、在LDD区域40a、40b及源极、漏极区域41、42中注入P型高浓度杂质而形成。
另外，周边电路部4具备用以在蚀刻形成到达栅极50的上表面的接触孔时停止其蚀刻的蚀刻终止膜29。蚀刻终止膜29是以覆盖半导体层20中的源极区域41的上表面、设置于栅极50的两侧面的侧壁3的表面、栅极50的上表面、及半导体层20中的漏极区域42的上表面的方式形成。
如上所述，在周边电路部4中，通过栅极氧化膜24、栅极50、P型Si层21、侧壁3正下方的LDD区域40a、40b、与LDD区域40a、40b相邻的源极、漏极区域41、42构成LDD型晶体管6。
该实施方式的固态摄像装置1在LDD型晶体管6的栅极50的两侧面形成有侧壁3，但未在传送栅极TG1、TG2的光电二极管PD1、PD2侧的侧面形成侧壁3。原因在于，在将第1、第2侧壁形成膜26、27形成于拍摄像素部2及周边电路部4中的半导体层20的上表面后，将覆盖半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面的抗蚀剂作为遮罩进行了回蚀。
具体来说，在进行回蚀时，使用覆盖半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面、传送栅极TG1、TG2的光电二极管PD1、PD2侧的侧面、及传送栅极TG1、TG2的上表面的一部分的抗蚀剂作为遮罩。
由此，通过回蚀而在传送栅极TG1、TG2的浮动扩散体FD侧的侧面形成侧壁3，但并未在光电二极管PD1、PD2侧的侧面形成侧壁3。也就是说，并未在该侧面形成侧壁3表示半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面并未因回蚀而受到损害。
另外，形成于第1侧壁形成膜26的上表面的第2侧壁形成膜27通过湿式蚀刻而被去除。因此，半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面是通过第1侧壁形成膜26而阻止半导体层20表面受到蚀刻。因此，由于像素PC的半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面并未受到损害，因此可减少暗电流的产生。
另外，像素PC是通过湿式蚀刻去除第2侧壁形成膜27，因此与通过干式蚀刻去除第2侧壁形成膜27的情况相比，可抑制第1侧壁形成膜26的膜厚不均。另外，第1侧壁形成膜26是构成抗反射膜9的其中一层膜。因此，像素PC通过利用湿式蚀刻去除第2侧壁形成膜27，与干式蚀刻相比，可抑制第1侧壁形成膜26的膜表面的粗糙程度，从而可提高抗反射功能。
接下来，参照图5A～图11对包含该拍摄像素部2的形成方法的固态摄像装置1的制造方法的一例进行说明。图5A～图8C是说明图3所示的像素PC沿A-A'线的截面部分及周边电路部4的截面部分的制造步骤的图。此外，在图5A～图8C中，为了清楚地图示形成于同一半导体基板10上的拍摄像素部2及周边电路部4，相对于图5A～图8C的中央所显示的虚线将右侧图示为拍摄像素部2，相对于该虚线将左侧图示为周边电路部4。
另外，图9A～图9C是说明图3所示的像素PC沿B-B'线的截面部分的制造步骤的图，图10A～图10C是说明图3所示的像素PC沿C-C'线的截面部分的制造步骤的图。另外，图11是表示图3所示的像素PC的面上的抗蚀剂的示意性俯视图。此外，固态摄像装置1中的除拍摄像素部2及周边电路部4以外的部分的制造方法与一般的CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器相同。因此，下面选择性地表示固态摄像装置1中表示拍摄像素部2及周边电路部4的部分的制造步骤。
首先，参照图5A～图8C对图3所示的像素PC沿A-A'线的截面及周边电路部4的截面的制造步骤进行说明。如图5A所示，通过使掺杂有例如硼等P型低浓度杂质的Si层在Si晶圆等半导体基板10(参照图1)上外延生长而形成特定厚度的P型Si层21。或者，P型Si层21也可向使掺杂有例如磷等N型低浓度杂质的Si层外延生长而成者中离子注入硼等P型杂质而制作。由此形成半导体层20。
接下来，在半导体层20的上表面形成例如膜厚为2～10nm的含有SiO2的栅极氧化膜24。此处，将拍摄像素部2中的栅极氧化膜24的膜厚设为例如10nm，将周边电路部4中的栅极氧化膜24的膜厚设为例如2nm。
接下来，在半导体层20的上表面隔着栅极氧化膜24形成栅极形成用多晶硅膜，并将覆盖所述传送栅极TG2及栅极50的形成位置的抗蚀剂作为遮罩对该膜进行蚀刻。由此，在拍摄像素部2中的半导体层20的上表面形成传送栅极TG2，在周边电路部4中的半导体层20的上表面形成栅极50。另外，通过热氧化而在传送栅极TG2及栅极50的表面形成热氧化膜25。
接下来，在拍摄像素部2中，经由栅极氧化膜24向半导体层20中的特定深度位置离子注入例如磷或砷等N型杂质而在P型Si层21形成N型Si区域22。N型Si区域22是通过将传送栅极TG2作为遮罩的自对准而形成，也可通过在形成传送栅极TG2之前，将覆盖除所述光电二极管PD2的形成位置以外的部分的抗蚀剂作为遮罩，并隔着遮罩对半导体层20进行离子注入而形成。由此，通过P型Si层21与N型Si区域22的PN接合而在半导体层20形成作为光电二极管PD2的光电转换元件。
接下来，在拍摄像素部2中，经由栅极氧化膜24向半导体层20中的光电二极管PD2上的表层部离子注入例如浓度为1×1012/cm2～1×1015/cm2的硼等P型高浓度杂质而形成暗电流抑制区域23。所述暗电流抑制区域23既可通过利用将传送栅极TG2作为遮罩的自对准垂直或者倾斜地进行离子注入而形成，也可通过在形成传送栅极TG2之前或者形成传送栅极TG2之后隔着抗蚀剂遮罩进行离子注入而形成。之后，为了恢复因离子注入所导致的半导体层20的结晶缺陷，例如进行温度为900℃～1100℃的退火处理。
接下来，在周边电路部4中，经由栅极氧化膜24向半导体层20的表层部离子注入例如磷或砷等N型高浓度杂质而在P型Si层21形成LDD区域40a、40b。LDD区域40a、40b是通过将栅极50作为遮罩的自对准而形成。
接下来，如图5B所示，例如使用CVD(ChemicalVaporDeposition，化学气相沉积)在拍摄像素部2及周边电路部4中的半导体层20的上表面形成膜厚为5～50nm的含有SiN的第1侧壁形成膜26。之后，例如使用TEOS(四乙氧基硅烷)在第1侧壁形成膜26的上表面形成膜厚为10～100nm且含有SiO2的第2侧壁形成膜27。
接下来，如图5C所示，在第2侧壁形成膜27的上表面形成覆盖半导体层20中的光电二极管PD2的上表面及传送栅极TG2的光电二极管PD2侧的上表面的一部分的抗蚀剂R1。
此处，一边参照图11一边对像素PC的面上的抗蚀剂R1的形成位置更具体地进行说明。如图11所示，抗蚀剂R1是以覆盖光电二极管PD1、PD2的上表面、传送栅极TG1、TG2的光电二极管PD1、PD2侧的上表面的一部分、栅极G1～G3的光电二极管PD2侧的上表面的一部分的方式形成。另外，抗蚀剂R1也可在像素PC中形成于隔着栅极G1～G3而与光电二极管PD2对向的区域。
抗蚀剂R1的传送栅极TG1、TG2侧的端部超出传送栅极TG1、TG2。具体来说，抗蚀剂R1的传送栅极TG1、TG2侧的端部从传送栅极TG1、TG2的上表面的光电二极管PD1、PD2侧的端部向上超出例如50nm。
由此，由于在进行回蚀时光电二极管PD1、PD2上的第1、第2侧壁形成膜26、27不会被蚀刻，因此不会在传送栅极TG1、TG2的光电二极管PD1、PD2侧的侧面形成侧壁3。
回到图5C的说明中，将该抗蚀剂R1作为遮罩并通过干式蚀刻对第1侧壁形成膜26及第2侧壁形成膜27进行回蚀。如此，如图6A所示，在LDD型晶体管6的栅极50的两侧面、及传送栅极TG2的浮动扩散体FD侧的侧面形成侧壁3。此处，通过回蚀并隔着第1侧壁形成膜26残留于栅极50及传送栅极TG2的侧面的第2侧壁形成膜27成为侧壁3的间隔片。此外，虽未图示，但侧壁3也可形成于传送栅极TG1的浮动扩散体FD侧的侧面、及与栅极G1～G3中的各栅极G1～G3对向的一侧的侧面。
之后，在拍摄像素部2中，经由栅极氧化膜24向半导体层20中的浮动扩散体FD的形成位置离子注入例如磷等N型高浓度杂质而在P型Si层21形成浮动扩散体FD。
另外，在周边电路部4中，经由栅极氧化膜24向半导体层20中的源极区域41及漏极区域42的形成位置离子注入例如磷或砷等N型高浓度杂质而在P型Si层21形成源极区域41及漏极区域42。源极区域41及漏极区域42是通过将栅极50及侧壁3作为遮罩的自对准而形成。之后，为了使经离子注入的区域活化，例如进行温度为900℃～1100℃的退火处理。
接下来，如图6B所示，在周边电路部4及拍摄像素部2中的半导体层20的上表面形成抗蚀剂R2。周边电路部4中的抗蚀剂R2是以覆盖设置于半导体层20上的LDD型晶体管6的方式形成。另一方面，拍摄像素部2中的抗蚀剂R2是以覆盖半导体层20中的浮动扩散体FD的上表面及传送栅极TG2的浮动扩散体FD侧的上表面的一部分的方式形成。
此处，再次参照图11对像素PC的面上的抗蚀剂R2的形成位置更具体地进行说明。如图11所示，抗蚀剂R2是以覆盖浮动扩散体FD的上表面、传送栅极TG1、TG2的浮动扩散体FD侧的上表面的一部分、及栅极G1～G3的上表面的方式形成。
回到图6B的说明中，抗蚀剂R2的传送栅极TG2侧的端部并未与第2侧壁形成膜27的传送栅极TG2侧的端部相接，而是与该端部隔开特定的距离d。此外，虽未图示，但抗蚀剂R2的传送栅极TG1侧的端部同样也是与第2侧壁形成膜27的传送栅极TG1侧的端部隔开特定的距离d。此处距离d是取决于曝光机的精度的距离，例如优选设为50～100nm。
由此，像素PC可在去除第2侧壁形成膜27时确实地去除超出传送栅极TG1、TG2的第2侧壁形成膜27。因此，像素PC可防止产生因残留于传送栅极TG1、TG2的上表面的第2侧壁形成膜27的剥落所引起的垃圾。
如图6C所示，将该抗蚀剂R2作为遮罩并通过使用了DHF(稀氢氟酸)或BHF(缓冲氢氟酸)的湿式蚀刻将未被遮罩覆盖的第2侧壁形成膜27去除。由于像素PC是通过湿式蚀刻去除第2侧壁形成膜27，因此与通过干式蚀刻去除第2侧壁形成膜27的情况相比，可抑制第1侧壁形成膜26的膜厚不均。另外，第1侧壁形成膜26是构成抗反射膜9的其中一层膜。因此，像素PC通过利用湿式蚀刻去除第2侧壁形成膜27，与干式蚀刻相比，可抑制第1侧壁形成膜26的膜表面的粗糙程度，从而可提高抗反射功能。
接下来，如图7A所示，例如通过CVD法在拍摄像素部2及周边电路部4中的半导体层20的上表面形成膜厚为5～30nm的含有SiN的第1硅化物阻挡膜28。之后，例如通过等离子体TEOS法在第1硅化物阻挡膜28的上表面形成膜厚为20～50nm的含有SiO2的第2硅化物阻挡膜30。
接下来，只在拍摄像素部2中的第2硅化物阻挡膜30的上表面形成抗蚀剂R3。之后，如图7B所示，将该抗蚀剂R3作为遮罩，并通过湿式蚀刻去除形成于周边电路部4中的半导体层20的上表面的栅极氧化膜24、第1硅化物阻挡膜28、及第2硅化物阻挡膜30。另外，通过该湿式蚀刻将形成于包含侧壁3的栅极50的表面的第1硅化物阻挡膜28及第2硅化物阻挡膜30也去除。此时，形成于栅极50的上表面的热氧化膜25也一并被去除。由此，周边电路部4中的半导体层20的表面及栅极50的上表面露出。
接下来，如图7C所示，在通过湿式蚀刻去除拍摄像素部2中的第2硅化物阻挡膜30后，通过溅镀在第1硅化物阻挡膜28的上表面及周边电路部4中的半导体层20的上表面形成金属膜31。作为金属膜31，例如可列举Ni(镍)膜、Ti(钛)膜、Co(钴)膜、W(钨)膜、及Pt(铂)膜等。
接下来，如图8A所示，通过进行退火处理而在周边电路部4中，使金属膜31与露出的半导体层20的表面的硅及栅极50的上表面的硅反应而形成硅化物层60、61、62。作为硅化物层60、61、62，例如可列举NiSi(硅化镍)、TiSi2(硅化钛)、CoSi2(硅化钴)、WSi2(硅化钨)、及PtSi(硅化铂)等。
接下来，在周边电路部4中进行硅化物化之后，通过湿式蚀刻去除拍摄像素部2及周边电路部4中未反应的金属膜31。
接下来，如图8B所示，例如使用CVD在拍摄像素部2及周边电路部4中的半导体层20的上表面形成膜厚为20～50nm的含有SiN的接触孔形成用蚀刻终止膜29。
之后，如图8C所示，例如使用CVD在蚀刻终止膜29的上表面形成含有SiO2的层间绝缘膜32。接下来，例如使用CMP(ChemicalMechanicalPolishing，化学机械研磨)使层间绝缘膜32的表面平坦化。
接下来，在拍摄像素部2中的层间绝缘膜32的上表面形成用以形成接触孔的未图示的特定形状的抗蚀剂。将该抗蚀剂作为遮罩，对拍摄像素部2中的传送栅极TG2上的第1硅化物阻挡膜28、蚀刻终止膜29、及层间绝缘膜32进行蚀刻而形成接触孔7。另外，以相同的方式对周边电路部4中的栅极50上的蚀刻终止膜29及层间绝缘膜32进行蚀刻而形成接触孔7。
接下来，在接触孔7的内部表面形成绝缘膜81并将导电膜80嵌入至该接触孔7的内部而形成接触插塞8。之后，在层间绝缘膜32的上表面形成未图示的多层配线层。
如此，在拍摄像素部2中，在半导体层20上的与光电二极管PD1、PD2对应的区域由第1侧壁形成膜26、第1硅化物阻挡膜28、及蚀刻终止膜29形成3层构造的抗反射膜9。
抗反射膜9的膜厚取决于第1侧壁形成膜26、第1硅化物阻挡膜28、及蚀刻终止膜29这3层膜厚的合计。在该实施方式中，由于第1侧壁形成膜26的膜厚并未因蚀刻而不均，因此可容易地调整抗反射膜9的膜厚。
接下来，参照图9A～图9C及图10A～图10C对图3所示的像素PC沿B-B'线及C-C'线的截面部分的制造步骤进行说明。此处，从在拍摄像素部2中的半导体层20的上表面形成有第2侧壁形成膜27的状态开始说明。此外，对该截面所示的构成要素中与图3所示的像素PC沿A-A'线的截面所示的构成要素相同的构成要素标注相同的符号。
如图9A及图10A所示，在第2侧壁形成膜27的上表面形成特定形状的抗蚀剂R1。具体来说，图9A所示的抗蚀剂R1是以覆盖半导体层20中的光电二极管PD2的上表面及放大晶体管AMP的栅极G2的光电二极管PD2侧的上表面的一部分的方式形成。另外，图10A所示的抗蚀剂图案R1是以覆盖半导体层20中的光电二极管PD2的上表面及半导体层20中的与光电二极管PD2相邻的元件分离区域STI的上表面的方式形成。
如图9A所示(也参照图11)，抗蚀剂R1的栅极G1～G3侧的端部超出栅极G1～G3。具体来说，抗蚀剂R1的栅极G1～G3侧的端部从栅极G1～G3的上表面的光电二极管PD2侧的端部超出例如50nm。
接下来，将该抗蚀剂R1作为遮罩，并通过干式蚀刻对未被遮罩覆盖的第1侧壁形成膜26及第2侧壁形成膜27进行回蚀。
之后，在像素PC沿B-B'线的截面中，如图9B所示，形成覆盖栅极G2的上表面及覆盖栅极G2的第2侧壁形成膜27的上表面的抗蚀剂R2。具体来说，如图9B所示(也参照图11)，抗蚀剂R2的光电二极管PD2侧的端部位于设置于半导体层20内的与光电二极管PD2相邻的元件分离区域STI上。另外，抗蚀剂R2的与光电二极管PD2侧的端部为相反侧的端部也位于设置于半导体层20内的元件分离区域STI上。
另一方面，在像素PC沿C-C'线的截面中，如图10B所示，以覆盖位于与光电二极管PD2相邻的元件分离区域STI上的第2侧壁形成膜27的上表面的方式形成抗蚀剂R2。具体来说，如图10B所示(也参照图11)，抗蚀剂R2的光电二极管PD2侧的端部位于设置于半导体层20内的与光电二极管PD2相邻的元件分离区域STI上。另外，抗蚀剂R2的与光电二极管PD2侧的端部为相反侧的端部也位于设置于半导体层20内的元件分离区域STI上。
如上所述，抗蚀剂R2的光电二极管PD2侧的端部设置于不超过光电二极管PD2与元件分离层STI的交界的位置。由此，第2侧壁形成膜27不会残留于半导体层20中的光电二极管PD2与元件分离区域STI的交界上。
接下来，将该抗蚀剂R2作为遮罩，并通过湿式蚀刻去除未被遮罩覆盖的第2侧壁形成膜27。如图9C及图10C所示，未被抗蚀剂R2覆盖的位于光电二极管PD2上的第2侧壁形成膜27被去除，被抗蚀剂R2覆盖的位于元件分离区域STI上的第2侧壁形成膜27残留。另外，位于元件分离区域STI上的第2侧壁形成膜27的端部因润湿液的渗透而其端部的一部分被去除。
如此，像素PC的位于元件分离区域STI的第2侧壁形成膜27的端部发挥吸收润湿液的效果。由此，像素PC可减轻湿式蚀刻对第1侧壁形成膜26表面造成的负荷。另外，像素PC的半导体层20中的元件分离区域STI的上表面始终被第1侧壁形成膜26覆盖。因此，像素PC的半导体层20中的元件分离区域STI的上表面是通过第1侧壁形成膜26而阻止半导体层20表面受到蚀刻。因此，在像素PC通过湿式蚀刻去除第2侧壁形成膜27时，元件分离区域STI不会被削去。
如上所述，实施方式的固态摄像装置1在LDD型晶体管6的栅极50的两侧面形成有侧壁3，但未在传送栅极TG1、TG2的光电二极管PD1、PD2侧的侧面形成侧壁3。原因在于，在将第1、第2侧壁形成膜26、27形成于拍摄像素部2及周边电路部4中的半导体层20的上表面后，将覆盖半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面的抗蚀剂作为遮罩进行了回蚀。
具体来说，在进行回蚀时，使用覆盖半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面、传送栅极TG1、TG2的光电二极管PD1、PD2侧的侧面、及传送栅极TG1、TG2的上表面的一部分的抗蚀剂R1作为遮罩。
由此，通过回蚀而在传送栅极TG1、TG2的浮动扩散体FD侧的侧面形成侧壁3，但并未在光电二极管PD1、PD2侧的侧面形成侧壁3。也就是说，并未在该侧面形成侧壁3係表示半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面并未因回蚀而受到损害。
另外，形成于第1侧壁形成膜26的上表面的第2侧壁形成膜27通过湿式蚀刻而被去除。因此，半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面是通过第1侧壁形成膜26而阻止半导体层20表面受到蚀刻。因此，由于像素PC的半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面并未受到损害，因此可减少暗电流的产生。
另外，像素PC是通过湿式蚀刻去除第2侧壁形成膜27，因此与通过干式蚀刻去除第2侧壁形成膜27的情况相比，可抑制第1侧壁形成膜26的膜厚不均。另外，第1侧壁形成膜26是构成抗反射膜9的其中一层膜。因此，像素PC通过利用湿式蚀刻去除第2侧壁形成膜27，与干式蚀刻相比，可抑制第1侧壁形成膜26的膜表面的粗糙程度，从而可提高抗反射功能。
此外，实施方式的拍摄像素部的构成并不限定于图4所示的构成。接下来参照图12对实施方式的变化例的拍摄像素部进行说明。图12是表示实施方式的变化例的拍摄像素部2a的说明图。此外，在图12中，相对于图12的中央所显示的虚线将右侧图示为拍摄像素部2a，相对于该虚线将左侧图示为周边电路部4。另外，在下面的说明中，通过对图12所示的拍摄像素部2a及周边电路部4的构成要素中与图4所示的构成要素相同的构成要素标注与图4所示的符号相同的符号而省略其说明。
如图12所示，拍摄像素部2a在传送栅极TG2的光电二极管PD2侧的侧面具备第2侧壁形成膜27。具体来说，第2侧壁形成膜27的其中一端部覆盖传送栅极TG2的光电二极管PD2侧的上表面的一部分，另一端部位于半导体层20中的光电二极管PD2上。
该第2侧壁形成膜27是用以在通过湿式蚀刻去除半导体层20中的光电二极管PD2上的第2侧壁形成膜27时吸收润湿液而残留的部位。由此，拍摄像素部2a可通过第2侧壁形成膜27的残存部位减轻润湿液对第1侧壁形成膜26表面造成的负荷。此外，虽未图示，但第2侧壁形成膜27同样也形成于传送栅极TG1的光电二极管PD1侧的侧面。
参照图13A～图13C及图14对拍摄像素部2a的制造步骤进行说明。图13A～图13C是说明实施方式的变化例的拍摄像素部2a的截面部分的制造步骤的图。图14是表示实施方式的变化例的像素PCa的受光面侧的面上的抗蚀剂的示意性俯视图。此处，从将抗蚀剂R1作为遮罩，并通过干式蚀刻在传送栅极TG2的浮动扩散体FD侧的侧面形成有侧壁3的状态开始说明。
如图13A所示，将以覆盖半导体层20中的光电二极管PD2的上表面及传送栅极TG2的光电二极管PD2侧的上表面的一部分的方式而形成的抗蚀剂R1去除。
接下来，如图13B所示，形成覆盖传送栅极TG2的上表面及覆盖传送栅极TG2的第2侧壁形成膜27的上表面的抗蚀剂R2a。具体来说，如图13B及图14所示，抗蚀剂R2a的光电二极管PD1、PD2侧的端部位于半导体层20中的光电二极管PD1、PD2上。
接下来，将该抗蚀剂R2a作为遮罩，并通过湿式蚀刻去除未被遮罩覆盖的第2侧壁形成膜27。如图13C所示，未被抗蚀剂R2a覆盖的位于光电二极管PD1、PD2上的第2侧壁形成膜27被去除，且被抗蚀剂R2a覆盖的位于光电二极管PD1、PD2上的第2侧壁形成膜27残留。另外，位于光电二极管PD1、PD2上的第2侧壁形成膜27的端部因润湿液的渗透而其端部的一部分被去除。
如此，位于光电二极管PD1、PD2上的第2侧壁形成膜27的端部发挥吸收润湿液的效果。由此，拍摄像素部2a可通过第2侧壁形成膜27的残存部位而减轻润湿液对第1侧壁形成膜26表面造成的负荷。
另外，在该实施方式中，由于拍摄像素部2a的半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面也并未因回蚀而受到损害，因此也可减少暗电流的产生。
接下来，参照图15对实施方式的另一变化例的拍摄像素部进行说明。图15是表示实施方式的另一变化例的拍摄像素部2b的说明图。此外，在图15中，相对于图15的中央所显示的虚线将右侧图示为拍摄像素部2b，相对于该虚线将左侧图示为周边电路部4。另外，在下面的说明中，通过对图15所示的拍摄像素部2b及周边电路部4的构成要素中与图4所示的构成要素相同的构成要素标注与图4所示的符号相同的符号而省略其说明。
如图15所示，拍摄像素部2b的传送栅极TG2的上表面及两侧面被第1侧壁形成膜26、第1硅化物阻挡膜28及蚀刻终止膜29这3层积层膜覆盖。具体来说，拍摄像素部2b未在传送晶体管TRS2的传送栅极TG2的两侧面设置通过回蚀而制作的侧壁。此外，虽未图示，但拍摄像素部2b在传送晶体管TRS1的传送栅极TG1的两侧面同样也未设置侧壁。
拍摄像素部2b与所述拍摄像素部2不同，未在传送栅极TG2的浮动扩散体FD侧设置侧壁。原因在于，在形成第1、第2侧壁形成膜26、27之后，将覆盖除栅极G1～G3的区域以外的拍摄像素部2的整个面的抗蚀剂作为遮罩进行了回蚀。
由此，并未通过回蚀而在传送栅极TG1、TG2的浮动扩散体FD侧的侧面形成侧壁。也就是说，并未在该侧面形成侧壁表示半导体层20中的浮动扩散体FD1、FD2的上表面并未因回蚀而受到损害。
原因在于，通过形成于半导体层20中的浮动扩散体FD的上表面的第1侧壁形成膜26阻止半导体层20表面受到蚀刻。因此，由于像素PCb的浮动扩散体FD的上表面并未受到损害，因此可减少暗电流的产生。
此外，半导体层20内的浮动扩散体FD是通过在周边电路部4中的LDD型晶体管6的栅极50的两侧面形成侧壁3后，隔着第1、第2侧壁形成膜26、27或者在去除第2侧壁形成膜27后隔着第1侧壁形成膜26进行离子注入而形成。另外，该浮动扩散体FD也可于在周边电路部4中的LDD型晶体管6的栅极50的两侧面形成侧壁3之前形成。
另外，第2侧壁形成膜27是通过湿式蚀刻而被去除，那时，在拍摄像素部2b中使用只覆盖栅极G1～G3的区域的抗蚀剂作为遮罩。
另外，在该实施方式中，由于拍摄像素部2b的半导体层20中的光电二极管PD1、PD2的上表面也并未因回蚀而受到损害，因此也可减少暗电流的产生。
此外，在所述实施方式中，将Si层21设为P型，但也可将拍摄像素部2、2a、2b的Si层21设为N型，并通过向该层21中注入P型杂质来将像素分离而制作N型Si区域22。另外，在将Si层21设为N型的情况下，也可设为在周边电路部4中，由P型杂质形成源极、漏极区域41、42及LDD区域40a、40b。另外，在周边电路部4中，不论Si层21是P型或是N型，均形成P型晶体管及N型晶体管的双方。
另外，在所述实施方式中，使用STI(ShallowTrenchIsolation，浅沟槽隔离)作为元件分离区域，但也可使用LOCOS(LocalOxidationOfSilicon，硅局部氧化)或离子注入而形成元件分离区域。
另外，在所述实施方式中，以2像素1单元构造的像素PC、PCa、PCb为例进行了说明，但即便是1像素1单元构造或4像素1单元构造等其他构造的像素也同样。
对本发明的若干实施方式进行了说明，但所述多个实施方式是作为示例而提出，并未意图限定发明的范围。所述多个新颖的实施方式能以其他各种方式实施，且在不脱离发明主旨的范围内可进行各种省略、替换、变更。所述多个实施方式或其变化包含于发明的范围或主旨，并且包含于权利要求所记载的发明及均等范围。

Claims (15)

1.一种固态摄像装置，其特征在于具备：
半导体层，设置有光电二极管与浮动扩散体；
像素晶体管的栅极，隔着栅极氧化膜设置于所述半导体层的表面；
周边电路晶体管的栅极，隔着所述栅极氧化膜设置于所述半导体层的表面；
氮化硅膜，隔着所述栅极氧化膜设置于所述半导体层中的所述光电二极管的上表面；以及
侧壁，设置于所述像素晶体管的栅极的两侧面及所述周边电路晶体管的栅极的两侧面中、除所述像素晶体管的栅极的所述光电二极管侧的侧面以外的至少一个侧面。
2.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于：所述侧壁具有：
氮化硅膜，设置于所述像素晶体管及所述周边电路晶体管的栅极的侧面；以及
间隔片，含有设置于所述氮化硅膜的外侧的氧化硅膜。
3.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于：设置于所述光电二极管的上表面的氮化硅膜从所述像素晶体管的栅极的所述光电二极管侧的侧面延伸至上表面的一部分。
4.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于：具备氮化硅膜，所述氮化硅膜隔着所述栅极氧化膜设置于所述半导体层中的所述浮动扩散体的上表面。
5.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于具备：
LDD区域，设置于所述半导体层的上层部分中的所述侧壁的正下方区域；以及
源极区域及漏极区域，设置于所述上层部分中夹着所述LDD区域的区域且与该LDD区域相邻。
6.根据权利要求4所述的固态摄像装置，其特征在于：设置于所述光电二极管的上表面的所述氮化硅膜的膜厚厚于设置于所述浮动扩散体的上表面的所述氮化硅膜。
7.根据权利要求4所述的固态摄像装置，其特征在于：设置于所述光电二极管的上表面的所述氮化硅膜的膜厚与设置于所述浮动扩散体的上表面的所述氮化硅膜相同。
8.根据权利要求5所述的固态摄像装置，其特征在于：具备氮化硅膜，所述氮化硅膜设置于所述半导体层中的所述源极区域及所述漏极区域的上表面，且
设置于所述源极区域及所述漏极区域的上表面的所述氮化硅膜的膜厚薄于设置于所述光电二极管的上表面的所述氮化硅膜。
9.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于：具备氧化硅膜，该氧化硅膜设置于所述像素晶体管的栅极的所述光电二极管侧的侧面，且
所述氧化硅膜延伸至所述半导体层中的所述光电二极管的上表面的一部分。
10.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其特征在于：设置于所述光电二极管的上表面的所述氮化硅膜是防止入射光反射的膜。
11.一种固态摄像装置的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
在半导体层上形成栅极氧化膜、像素晶体管的栅极、及周边电路晶体管的栅极；
在所述半导体层内形成光电二极管及浮动扩散体；
在包含所述像素晶体管的栅极与所述周边电路晶体管的栅极的半导体层的上表面，依次形成氮化硅膜与氧化硅膜；
形成至少选择性地覆盖所述光电二极管的形成区域上的所述氧化硅膜的第1抗蚀剂；
以所述第1抗蚀剂为遮罩对所述氮化硅膜及所述氧化硅膜进行回蚀而形成侧壁；
形成至少选择性地覆盖所述半导体层中的除所述第1抗蚀剂的形成区域以外的区域的一部分的第2抗蚀剂；以及
以所述第2抗蚀剂为遮罩并通过湿式蚀刻去除残留于所述第1抗蚀剂的形成区域的所述氧化硅膜。
12.根据权利要求11所述的固态摄像装置的制造方法，其特征在于包括以下步骤：在形成所述第1抗蚀剂的情况下，该第1抗蚀剂的所述像素晶体管的栅极侧的端面到达所述像素晶体管的栅极的上表面的一部分。
13.根据权利要求11所述的固态摄像装置的制造方法，其特征在于包括以下步骤：在形成所述第2抗蚀剂的情况下，该第2抗蚀剂的所述像素晶体管的栅极侧的端面未到达残留于所述第1抗蚀剂的形成区域的所述氧化硅膜的所述像素晶体管的栅极侧的端面。
14.根据权利要求11所述的固态摄像装置的制造方法，其特征在于包括以下步骤：在形成所述第2抗蚀剂的情况下，该第2抗蚀剂的所述像素晶体管的栅极侧的端面到达所述半导体层中的所述光电二极管的上表面的一部分。
15.根据权利要求11所述的固态摄像装置的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
在所述半导体层的上层部分中的所述侧壁的正下方区域形成LDD区域；以及
在所述上层部分中夹着所述LDD区域的区域形成与该LDD区域相邻的源极区域及漏极区域。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3422413A1 (en) 2017-06-26 2019-01-02 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Photodetector array and method of manufacturing the same, as well as an imaging device including the photodetector array
JP2019029448A (ja) 2017-07-27 2019-02-21 キヤノン株式会社 撮像装置、カメラおよび撮像装置の製造方法
JP6598830B2 (ja) * 2017-08-31 2019-10-30 キヤノン株式会社 光電変換装置の製造方法
JP6978893B2 (ja) * 2017-10-27 2021-12-08 キヤノン株式会社 光電変換装置、その製造方法及び機器
WO2021131539A1 (ja) * 2019-12-27 2021-07-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060077665A (ko) * 2004-12-30 2006-07-05 매그나칩 반도체 유한회사 Ｃｍｏｓ 이미지 센서 제조 방법
JP2008124310A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法
KR20090025933A (ko) * 2007-09-07 2009-03-11 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
US20090166695A1 (en) * 2007-12-31 2009-07-02 Seoung-Hyun Kim Image sensor and method for manufacturing the sensor
CN100570879C (zh) * 2004-11-09 2009-12-16 豪威科技有限公司 在光电二极管上设有防反射涂层的图像传感器及像素

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100570879C (zh) * 2004-11-09 2009-12-16 豪威科技有限公司 在光电二极管上设有防反射涂层的图像传感器及像素
KR20060077665A (ko) * 2004-12-30 2006-07-05 매그나칩 반도체 유한회사 Ｃｍｏｓ 이미지 센서 제조 방법
JP2008124310A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法
KR20090025933A (ko) * 2007-09-07 2009-03-11 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
US20090166695A1 (en) * 2007-12-31 2009-07-02 Seoung-Hyun Kim Image sensor and method for manufacturing the sensor

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