JP2004022624A - Method for manufacturing solid-state imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばCMOSイメージセンサ等のように1つの半導体チップ上に画素アレイ部と周辺回路部を搭載した固体撮像装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3はCMOSイメージセンサにおける単位画素の一例を示す図であり、図3(A)は単位画素内の等価回路図、図3(B)は素子構造を示す断面図、図3(C)はフォトダイオードから信号電荷を読み出す転送ゲートのポテンシャル図を示している。
図3(A)において、フォトダイオード(以下、PDという)は受光量に応じた電子を光電変換によって生成、蓄積するものであり、転送トランジスタTgはPDに蓄積された光電変換電子をフローティングデフュージョン部(以下、FD部という)に転送する。
【0003】
転送選択トランジスタTyは、図示しない垂直(V)スキャナからの行選択パルスを転送トランジスタTgに供給するものである。
増幅トランジスタTaは、転送トランジスタTgによって読み出された光電変換電子によるFD部の電位変動を検出し、電気信号として出力するものであり、読み出しトランジスタTxは、m番目の水平(H)読み出し信号に基づいて増幅トランジスタTaの出力を電流信号として図示しないIV(電流−電圧)変換回路に出力する。
リセットトランジスタTrは、m−1番目のリセット信号に基づいてFD部の電位を電源電圧VDDにリセットするものである。
【0004】
また、図3(B)において、PDは半導体基板表面のP+領域(正孔分離領域)10とその下層のN−領域(光電子蓄積領域)11からなり、FD部は転送トランジスタTgのドレインとなるN+領域12より形成されている。
そして、PDとFD部との間に転送トランジスタTgのチャネル領域13が形成され、その上層に絶縁膜14を介してゲート電極15が形成されている。
このような構成において、PDから転送トランジスタTgで転送するキャリアは、エレクトロン(e−)であり、転送トランジスタTgはNチャネルトランジスタ、転送トランジスタTgのゲート電極15はN型の極性を持ち、チャネルは基板表面に形成される。
なお、このような転送トランジスタTgは、図示のような画素構造のものに限らず、各種のCMOSイメージセンサにおいて共通するものである。
【0005】
そして、転送トランジスタTgのゲート下の基板表面に界面準位があると、図3(C)に示すように、転送中または蓄積中に転送トランジスタTgのゲート下から暗電流が発生する。この暗電流は、ノイズ信号として画像信号に加わり、画質を劣化させる。
そこで、図4に示すように、Nチャネルの転送トランジスタTgに対してP型ゲート電極25を用い、ゲート下の基板表面にN型層26を形成する方法、すなわち、埋め込みチャネル型トランジスタを用いる方法が提案されている。
このような埋め込みチャネル型トランジスタでは、電流を通すチャネル27が半導体表面から少し内部に入ったポテンシャル極小のところに形成されるため、表面の界面準位の影響を受けないことから、転送トランジスタTgのゲート下の暗電流によるノイズを低減させることができる。
【0006】
また、光電変換電子を蓄積するPDのN−領域11を形成するにあたっては、転送ゲートにN型ドーパントが注入されないように、イオン注入の際、転送ゲートをマスクする必要がある。
そこで、例えば図5(A)に示すように、ゲート加工後に新たにパターニングしたレジスト31で転送ゲート電極15を覆い、かつ、PD領域を開口するには、合わせずれ0のレジストパターニングが必要になり、現実には不可能な方法となる。
そこで、例えば図5(B)に示すように、ゲート加工のレジスト32に重ねてPDのN−領域形成用のレジスト33をパターン形成する方法が用いることが必要となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、0.18μm世代以降のLSIでは、通常、Nチャネルトランジスタのゲート電極をN型、Pチャネルトランジスタのゲート電極をP型に作り分けている。
このような構成では、ゲート電極と拡散層の極性が同じであるため、ゲート電極と拡散層とを同時にイオン注入し、不足分をゲート電極に追加注入することにより、ゲート極性を作り分けている。
しかし、上述した埋め込みチャネル型の転送トランジスタは、拡散層とゲート電極の極性が異なるため、上述のように拡散層とゲート電極を同時にイオン注入するプロセスでP+型ゲート電極を形成することができない。
すなわち、N型拡散層のイオンがP+型ゲート電極にも注入されてしまうので、それを打ち消すようなイオン注入を追加で行う必要があり、工程(PR+イオン注入)が増加する。
【0008】
また、PDのN−領域を形成する際に、いわゆる二重レジスト技術(一層目のレジストを除去せず、重ねて二層目のレジストを塗布してパターニングする)を使用すると、二層目のレジストパターンを再生したときに、一層目のレジストも除去されるため、一層目のパターンを再生不可能となり、PDが有効に形成できず、製造不良となる危険性が増加する。
【0009】
そこで本発明の目的は、埋め込みチャネル型トランジスタの形成プロセスと、パターンの再現性に優れた光電変換領域の形成プロセスとを両立することができる固体撮像装置の製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、光の受光量に応じた信号電荷を生成する光電変換手段によって被写体の撮像を行う複数の単位画素を配置した画素アレイ部と、前記画素アレイ部の制御及び撮像信号の信号処理を行う周辺回路部とに含まれる各種のトランジスタを、N型ゲートトランジスタとP型ゲートトランジスタとに作り分けるトランジスタ形成工程を有し、前記トランジスタ形成工程では、前記トランジスタのゲート電極となるシリコン膜の製膜後にN型またはP型のイオン注入を行い、ゲート電極の極性を作り分けるイオン注入工程と、前記イオン注入工程の後に、前記トランジスタの拡散層と前記画素アレイ部の光電変換手段の電荷蓄積領域へのイオン注入をマスクする絶縁膜を前記シリコン膜上に製膜し、前記ゲート電極をパターニングするゲート電極形成工程とを有することを特徴とする。
【0011】
本発明の固体撮像装置の製造方法では、単位画素や周辺回路部を構成するトランジスタ形成工程で、ゲート電極となるシリコン膜の製膜後にN型またはP型のイオン注入を行い、ゲート電極の極性を作り分けた後、そのシリコン膜上に、トランジスタの拡散層と光電変換手段の電荷蓄積領域へのイオン注入をマスクする絶縁膜を製膜し、ゲート電極をパターニングするようにしたことから、埋め込みチャネル型トランジスタの形成プロセスと、パターンの再現性に優れた光電変換領域の形成プロセスとを両立することができる。
したがって、埋め込みチャネル型トランジスタによって画像アレイ部における暗電流の発生や画像上のノイズを抑制でき、画質の向上を図り得るとともに、製造工程の効率化や歩留の改善、撮像特性の向上等を図ることが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態例について説明する。
本実施の形態は、CMOSイメージセンサのトランジスタ形成工程において、MOSトランジスタのゲート電極になるシリコン膜の製膜形成の直後にN型またはP型のイオン注入を行い、ゲート電極の極性を作り分け、その後、拡散層とPDのN−領域形成のイオン注入をマスクする絶縁膜をシリコン膜上に製膜し、ゲート電極をパターニングするようにしたものである。
このプロセスにより、P型ゲートのN型転送トランジスタの形成プロセスと再生可能なPDのN−領域形成プロセスとを両立することができる。
なお、CMOSイメージセンサの構成としては、1つの半導体チップ上に2次元配列で単位画素を配置した画像アレイ部と、この画像アレイ部の駆動や撮像信号の信号処理を行う周辺回路部とを搭載したものであり、単位画素の構造としては、例えば上記図3に示したものを適用することが可能である。
【0013】
図1、図2は、本発明の実施の形態例によるCMOSイメージセンサの製造方法の各工程を示す断面図であり、図中左側が埋め込みチャネル型の転送トランジスタの製造工程を示し、右側が他のトランジスタの製造工程を示している。
まず、通常用いられる方法により、N型シリコン基板40に図示しない素子分離領域を形成した後、画素領域のトランジスタおよび周辺回路部のトランジスタの形成に必要なイオン注入を行う。
そして、図1(A)において、画素領域にはシリコン基板40の深い領域(>0.3μm)にP−型層41を形成し、FDと転送トランジスタTgの下部には、シリコン基板とP−型層41の間にもP−型層42を形成する。
また、周辺回路領域には、N型トランジスタ領域にP型ウェル領域51を設けるとともに、その上面に閾値電圧Vth調整用のイオン注入層52を設ける。
また、P型トランジスタ領域にN型ウェル領域53を設けるとともに、その上面に閾値電圧Vth調整用のイオン注入層54を設ける。
また、転送トランジスタTgの形成領域に対応する基板40の表面領域には、チャネル及びゲート電極と逆極性のN−型層43を形成する。
【0014】
そして、図1(B)において、シリコン基板40上にゲート絶縁膜61を形成した後、ゲート電極となるポリシリコン膜62を成膜する。これは、例えばCVD(chemical vapor deposition )法により、200nmの膜厚で堆積する。
次に、図1(C)において、FD領域および周辺回路部のP型トランジスタのポリシリコン膜62には、P型ドーパントとしてのホウ素イオンB+を、例えば5KeV、3.00E+15/cm2 の条件でイオン注入を行う。
また、周辺回路部のN型トランジスタ領域のポリシリコン膜62には、N型ドーパントとしてのリンイオンP+を、例えば15KeV、4E14/cm2 の条件でイオン注入を行う。
その後、それらの不純物を活性化するために、例えば、N2 雰囲気中で、800°C、60分間のアニールを行う。
【0015】
次に、図2(D)において、ポリシリコン膜62上にシリコン酸化膜(SiO2 )63を例えば250nmの膜厚で、CVD法により堆積する。このシリコン酸化膜63は、トランジスタの拡散層とPDの電荷蓄積領域へのイオン注入をマスクするための絶縁膜となるものである。
この後、レジスト64のパターニングとドライエッチングにより、ポリシリコン膜62およびシリコン酸化膜63を所定のパターン形状に加工する。
次に、図2(E)において、図2(D)の加工で用いたレジスト64を除去し、新たなレジスト65によってPD領域が開口したレジストパターンを形成し、ヒ素イオンAsを、例えば300KeV、2.3E12/cm2 の条件でイオン注入を行い、PDのN−領域71を形成する。
このとき、絶縁膜(シリコン酸化膜)63があるために、転送ゲートは自己整合的にマスクされる。
【0016】
次に、図2(F)において、PDのN−領域71に包含される領域の基板表面に、フッ化ホウ素イオンBF2 を、例えば50KeV、1E13/cm2 の条件でイオン注入を行い、PDのP+層72を形成する。その後、通常用いられる方法により、トランジスタのソース−ドレイン拡散層73および上層構造(図示せず)を形成し、CMOSイメージセンサの画素とする。
ここで、ソースドレイン拡散層の注入イオンは、250nmの絶縁膜(シリコン酸化膜63)にとどまり、200nmのポリシリコン膜(ゲート電極)62には注入されないことになる。
【0017】
以上のような本例による製造方法では、トランジスタのゲート電極になるシリコン膜62の製膜形成の直後にN型またはP型のイオン注入を行い、ゲート電極の極性を作り分け、その後、拡散層とPDのN−領域形成のイオン注入をマスクする絶縁膜63をシリコン膜62上に製膜し、ゲート電極をパターニングするようにしたことにより、以下のような効果を得ることが可能である。
(1)PDからFDに信号電荷を転送する方式の画素構造において、転送トランジスタに埋め込みチャネル型トランジスタを用いることにより、転送トランジスタの下部から発生する暗電流を低減することが可能となる。
【0018】
(2)また、同様に転送トランジスタに埋め込みチャネル型トランジスタを用いることにより、画像信号に加わるノイズを低減でき、出力画像の画質を向上できる。
(3)また、埋め込みチャネル型トランジスタのイオン注入をゲート電極用の絶縁膜をマスクとして用いることができ、従来のロジックプロセスに新たな工程を追加して埋め込みチャネル型の転送トランジスタを形成する場合と比べて、少ない工程で実現することが可能となる。
(4)さらに、PDのN−領域形成のためのレジストマスクに二重レジスト技術を用いる必要がなくなり、レジストパターンを容易に再生することが可能となる。
【0019】
なお、以上は本発明を5トランジスタ構造の単位画素を有するCMOSイメージセンサに用いた場合を説明したが、本発明は、他の画素構造を有する固体撮像装置に広く適用できるものである。
また、上述した説明中のイオン種や注入条件は一例であり、本発明の主旨を達成する範囲で種々の変形が可能であることは勿論である。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、単位画素や周辺回路部を構成するトランジスタ形成工程で、ゲート電極となるシリコン膜の製膜後にN型またはP型のイオン注入を行い、ゲート電極の極性を作り分けた後、そのシリコン膜上に、トランジスタの拡散層と光電変換手段の電荷蓄積領域へのイオン注入をマスクする絶縁膜を製膜し、ゲート電極をパターニングするようにしたことから、埋め込みチャネル型トランジスタの形成プロセスと、パターンの再現性に優れた光電変換領域の形成プロセスとを両立することができる。
したがって、埋め込みチャネル型トランジスタによって画像アレイ部における暗電流の発生や画像上のノイズを抑制でき、画質の向上を図り得るとともに、製造工程の効率化や歩留の改善、撮像特性の向上等を図ることが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例によるCMOSイメージセンサの製造方法の各工程を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態例によるCMOSイメージセンサの製造方法の各工程を示す断面図である。
【図3】CMOSイメージセンサにおける単位画素の一例を示す図であり、(A)は等価回路図、(B)は断面図、(C)はポテンシャル図を示している。
【図4】埋め込みチャネル型の転送トランジスタを用いたCMOSイメージセンサにおける単位画素の一例を示す図であり、(A)は断面図、(B)はポテンシャル図を示している。
【図5】図4に示すCMOSイメージセンサにおけるPDへのイオン注入のためのレジストマスクの例を示す断面図である。
【符号の説明】
40……N型シリコン基板、41、42……P−型層、43、71……N−型層、51、53……P型ウェル領域、52、54……イオン注入層、61……ゲート絶縁膜、62……ポリシリコン膜、63……シリコン酸化膜、64、65……レジスト、72……P+層。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device in which a pixel array unit and a peripheral circuit unit are mounted on one semiconductor chip such as a CMOS image sensor.
[0002]
[Prior art]
3A and 3B are diagrams illustrating an example of a unit pixel in a CMOS image sensor. FIG. 3A is an equivalent circuit diagram in the unit pixel, FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating an element structure, and FIG. FIG. 4 shows a potential diagram of a transfer gate for reading out signal charges from a photodiode.
In FIG. 3A, a photodiode (hereinafter, referred to as PD) generates and accumulates electrons corresponding to the amount of received light by photoelectric conversion, and a transfer transistor Tg converts the photoelectrically converted electrons accumulated in the PD into floating diffusion. Unit (hereinafter, referred to as an FD unit).
[0003]
The transfer selection transistor Ty supplies a row selection pulse from a vertical (V) scanner (not shown) to the transfer transistor Tg.
The amplifying transistor Ta detects a potential change of the FD portion due to photoelectric conversion electrons read by the transfer transistor Tg and outputs it as an electric signal. The read transistor Tx outputs an m-th horizontal (H) read signal. Then, the output of the amplification transistor Ta is output as a current signal to an IV (current-voltage) conversion circuit (not shown).
The reset transistor Tr resets the potential of the FD section to the power supply voltage VDD based on the (m-1) th reset signal.
[0004]
In FIG. 3B, the PD includes a P + region (hole separation region) 10 on the surface of the semiconductor substrate and an N− region (photoelectron storage region) 11 thereunder, and the FD portion serves as a drain of the transfer transistor Tg. It is formed from the N +
Then, a
In such a configuration, carriers transferred from the PD by the transfer transistor Tg are electrons (e−), the transfer transistor Tg is an N-channel transistor, the
Note that such a transfer transistor Tg is not limited to the pixel structure shown in the figure, but is common to various CMOS image sensors.
[0005]
Then, if there is an interface state on the substrate surface below the gate of the transfer transistor Tg, as shown in FIG. 3C, a dark current is generated from under the gate of the transfer transistor Tg during transfer or accumulation. This dark current is added to the image signal as a noise signal and degrades the image quality.
Therefore, as shown in FIG. 4, a method in which a P-type gate electrode 25 is used for an N-channel transfer transistor Tg and an N-type layer 26 is formed on the substrate surface under the gate, that is, a method in which a buried channel transistor is used Has been proposed.
In such a buried channel transistor, the channel 27 through which the current flows is formed at a potential minimum slightly inside the semiconductor surface, and is not affected by the interface state on the surface. Noise due to dark current under the gate can be reduced.
[0006]
In forming the N-
Therefore, for example, as shown in FIG. 5A, in order to cover the
Therefore, for example, as shown in FIG. 5B, it is necessary to use a method of pattern-forming a
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the LSIs of the 0.18 μm generation or later, the gate electrode of the N-channel transistor is usually made N-type, and the gate electrode of the P-channel transistor is made P-type.
In such a configuration, since the polarity of the gate electrode and the diffusion layer is the same, the gate electrode and the diffusion layer are simultaneously ion-implanted, and the shortage is additionally implanted into the gate electrode, thereby separately forming the gate polarity. .
However, in the above-described buried channel transfer transistor, since the polarities of the diffusion layer and the gate electrode are different, the P + type gate electrode cannot be formed by the process of simultaneously ion-implanting the diffusion layer and the gate electrode as described above.
That is, since ions of the N-type diffusion layer are also implanted into the P + -type gate electrode, it is necessary to additionally perform ion implantation to cancel the ion, and the number of steps (PR + ion implantation) increases.
[0008]
Further, when forming the N-region of the PD, a so-called double resist technique (a resist of the first layer is not removed, but a second layer of resist is applied and patterned) is used. When the resist pattern is reproduced, the first-layer resist is also removed, so that the first-layer pattern becomes unreproducible, the PD cannot be effectively formed, and the risk of manufacturing failure increases.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid-state imaging device capable of achieving both a process of forming a buried channel transistor and a process of forming a photoelectric conversion region having excellent pattern reproducibility.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a pixel array unit in which a plurality of unit pixels for capturing an image of a subject are arranged by a photoelectric conversion unit that generates a signal charge corresponding to an amount of received light, and controlling and controlling the pixel array unit. A transistor forming step of separately forming various transistors included in a peripheral circuit portion that performs signal processing of an imaging signal into an N-type gate transistor and a P-type gate transistor; and in the transistor forming step, a gate electrode of the transistor is formed. N-type or P-type ion implantation is performed after the formation of a silicon film to be formed, and the polarity of the gate electrode is selectively formed. After the ion implantation step, the diffusion layer of the transistor and the photoelectric conversion of the pixel array portion are formed. An insulating film for masking the ion implantation into the charge storage region of the conversion means is formed on the silicon film, and the gate electrode is patterned. And having a Ningu gate electrode forming step.
[0011]
In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, in a transistor forming step of forming a unit pixel or a peripheral circuit portion, N-type or P-type ion implantation is performed after formation of a silicon film to be a gate electrode, and the polarity of the gate electrode is After that, an insulating film was formed on the silicon film to mask the diffusion layer of the transistor and the ion implantation into the charge storage region of the photoelectric conversion means, and the gate electrode was patterned. The process of forming a channel transistor and the process of forming a photoelectric conversion region with excellent pattern reproducibility can be compatible.
Therefore, generation of dark current in the image array portion and noise on the image can be suppressed by the buried channel type transistor, and image quality can be improved, and the efficiency of the manufacturing process, the yield, and the imaging characteristics can be improved. It becomes possible.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
In this embodiment, in a transistor forming process of a CMOS image sensor, N-type or P-type ion implantation is performed immediately after formation of a silicon film to be a gate electrode of a MOS transistor, and the polarity of the gate electrode is separately formed. Thereafter, an insulating film for masking the ion implantation for forming the N− region of the PD and the diffusion layer is formed on the silicon film, and the gate electrode is patterned.
This process makes it possible to achieve both the process of forming the N-type transfer transistor having the P-type gate and the process of forming the N-region of the reproducible PD.
The CMOS image sensor includes an image array unit in which unit pixels are arranged in a two-dimensional array on one semiconductor chip, and a peripheral circuit unit that drives the image array unit and performs signal processing of an imaging signal. As the structure of the unit pixel, for example, the structure shown in FIG. 3 can be applied.
[0013]
1 and 2 are cross-sectional views showing steps of a method of manufacturing a CMOS image sensor according to an embodiment of the present invention. The left side of the figure shows the steps of manufacturing a buried-channel transfer transistor, and the right side shows other steps. Of the transistor shown in FIG.
First, after an element isolation region (not shown) is formed in the N-
In FIG. 1A, a P−
In the peripheral circuit region, a P-
Further, an N-
In the surface region of the
[0014]
Then, in FIG. 1B, after forming a
Next, in FIG. 1 (C), a boron ion B + as a P-type dopant is applied to the
Further, phosphorus ions P + as an N-type dopant are ion-implanted into the
Thereafter, in order to activate those impurities, annealing is performed at 800 ° C. for 60 minutes in an N 2 atmosphere, for example.
[0015]
Next, in FIG. 2D, a silicon oxide film (SiO 2) 63 is deposited on the
Thereafter, the
Next, in FIG. 2 (E), the resist 64 used in the processing of FIG. 2 (D) is removed, a resist pattern in which a PD region is opened by a new resist 65 is formed, and arsenic ions As are, for example, 300 KeV, Ion implantation is performed under the condition of 2.3E12 / cm 2 to form an N−
At this time, since the insulating film (silicon oxide film) 63 is present, the transfer gate is masked in a self-aligned manner.
[0016]
Next, in FIG. 2 (F), boron fluoride ions BF2 are ion-implanted on the substrate surface in a region included in the N-
Here, the implanted ions of the source / drain diffusion layer remain in the 250 nm insulating film (silicon oxide film 63) and are not implanted in the 200 nm polysilicon film (gate electrode) 62.
[0017]
In the manufacturing method according to the present embodiment as described above, N-type or P-type ion implantation is performed immediately after the formation of the
(1) In a pixel structure in which signal charges are transferred from a PD to an FD, by using a buried channel transistor as a transfer transistor, it is possible to reduce dark current generated from below the transfer transistor.
[0018]
(2) Similarly, by using a buried channel transistor as the transfer transistor, noise added to the image signal can be reduced, and the image quality of the output image can be improved.
(3) In addition, the ion implantation of a buried channel transistor can be used as a mask using an insulating film for a gate electrode, and a new process is added to a conventional logic process to form a buried channel transfer transistor. In comparison, it can be realized with fewer steps.
(4) Further, it is not necessary to use the double resist technique for the resist mask for forming the N-region of the PD, and the resist pattern can be easily reproduced.
[0019]
Although the above description has been given of the case where the present invention is applied to a CMOS image sensor having a unit pixel having a five-transistor structure, the present invention can be widely applied to a solid-state imaging device having another pixel structure.
Further, the ion species and the implantation conditions in the above description are merely examples, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope of achieving the gist of the present invention.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the method of manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, N-type or P-type ion implantation is performed after a silicon film serving as a gate electrode is formed in a transistor forming step of forming a unit pixel and a peripheral circuit portion. After forming the polarity of the gate electrode, an insulating film for masking ion implantation into the charge accumulation region of the transistor diffusion layer and the photoelectric conversion means is formed on the silicon film, and the gate electrode is patterned. Thus, the formation process of the buried channel transistor and the formation process of the photoelectric conversion region having excellent pattern reproducibility can be compatible.
Therefore, generation of dark current in the image array portion and noise on the image can be suppressed by the buried channel type transistor, and image quality can be improved, and the efficiency of the manufacturing process, the yield, and the imaging characteristics can be improved. This has the effect that it becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing each step of a method for manufacturing a CMOS image sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing each step of a method for manufacturing a CMOS image sensor according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are diagrams illustrating an example of a unit pixel in a CMOS image sensor, wherein FIG. 3A is an equivalent circuit diagram, FIG. 3B is a cross-sectional view, and FIG. 3C is a potential diagram.
4A and 4B are diagrams illustrating an example of a unit pixel in a CMOS image sensor using a buried channel transfer transistor, wherein FIG. 4A is a cross-sectional view and FIG. 4B is a potential diagram.
5 is a cross-sectional view illustrating an example of a resist mask for ion implantation into a PD in the CMOS image sensor illustrated in FIG.
[Explanation of symbols]
40 N-type silicon substrate, 41, 42 P-type layer, 43, 71 N-type layer, 51, 53 P-type well region, 52, 54 ion-implanted layer, 61 Gate insulating film, 62 polysilicon film, 63 silicon oxide film, 64, 65 resist, 72 P + layer.
Claims (6)
前記トランジスタ形成工程では、
前記トランジスタのゲート電極となるシリコン膜の製膜後にN型またはP型のイオン注入を行い、ゲート電極の極性を作り分けるイオン注入工程と、
前記イオン注入工程の後に、前記トランジスタの拡散層と前記画素アレイ部の光電変換手段の電荷蓄積領域へのイオン注入をマスクする絶縁膜を前記シリコン膜上に製膜し、前記ゲート電極をパターニングするゲート電極形成工程と、
を有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。A pixel array section in which a plurality of unit pixels for capturing an image of a subject by photoelectric conversion means for generating a signal charge corresponding to the amount of light received, and a peripheral circuit section for controlling the pixel array section and performing signal processing of an imaging signal And a transistor forming step of separately forming the various transistors included in the N-type gate transistor and the P-type gate transistor.
In the transistor forming step,
An ion implantation step of performing N-type or P-type ion implantation after forming a silicon film to be a gate electrode of the transistor, and selectively creating the polarity of the gate electrode;
After the ion implantation step, an insulating film for masking ion implantation into the charge accumulation region of the photoelectric conversion means of the pixel array portion and the diffusion layer of the transistor is formed on the silicon film, and the gate electrode is patterned. A gate electrode forming step;
A method for manufacturing a solid-state imaging device, comprising:
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