JP2003060192A - 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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- 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
- H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
- H10F39/026—Wafer-level processing
-
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- 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
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
- H10F39/186—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors having arrangements for blooming suppression
- H10F39/1865—Overflow drain structures
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 チャンネルストップ領域を微細化する。
【解決手段】 半導体基板２２の表面に第１のフォトレ
ジスト層２を形成しパターン化して、受光部１４間のチ
ャンネルストップ領域形成箇所に開口部４を形成する。
この第１のフォトレジスト層２をマスクとして低濃度の
ｐ型不純物を深部に高エネルギーのイオン注入により導
入しｐ型領域３８Ａを形成する。つづいて第１のフォト
レジスト層２を除去した後、基板の表面に第２のフォト
レジスト層６を形成しパターン化して開口部８を形成す
る。この第２のフォトレジスト層６をマスクとしてｐ型
不純物を基板表面部に低エネルギーのイオン注入により
導入し、ｐ型領域３６Ａを形成する。第２のフォトレジ
スト層６は、イオン注入エネルギーが低いため、薄く形
成してよく、微細な開口部８を形成できるため、チャン
ネルストップ領域４０Ａを成すｐ型領域３６Ａを微細化
することができる。
ジスト層２を形成しパターン化して、受光部１４間のチ
ャンネルストップ領域形成箇所に開口部４を形成する。
この第１のフォトレジスト層２をマスクとして低濃度の
ｐ型不純物を深部に高エネルギーのイオン注入により導
入しｐ型領域３８Ａを形成する。つづいて第１のフォト
レジスト層２を除去した後、基板の表面に第２のフォト
レジスト層６を形成しパターン化して開口部８を形成す
る。この第２のフォトレジスト層６をマスクとしてｐ型
不純物を基板表面部に低エネルギーのイオン注入により
導入し、ｐ型領域３６Ａを形成する。第２のフォトレジ
スト層６は、イオン注入エネルギーが低いため、薄く形
成してよく、微細な開口部８を形成できるため、チャン
ネルストップ領域４０Ａを成すｐ型領域３６Ａを微細化
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像装置の製造
方法に関し、特に固体撮像装置を構成する受光部間の箇
所において表面部および深部に不純物を注入してチャン
ネルストップ領域を形成する固体撮像装置の製造方法に
関するものである。
方法に関し、特に固体撮像装置を構成する受光部間の箇
所において表面部および深部に不純物を注入してチャン
ネルストップ領域を形成する固体撮像装置の製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置の感度を向上させるため
に、オーバーフローバリア領域を半導体基板の深い箇所
に形成し、受光部（光センサー）下の高抵抗空乏領域を
深さ方向で拡張するという手法が知られている。図２は
空乏領域を拡張した固体撮像装置の一例を示す部分断面
側面図、図３は同部分平面図である。なお、図２は図３
におけるＡＡ’線に沿った断面を示している。これらの
図面において同一の要素には同一の符号が付されてい
る。図３に示したように、固体撮像装置１２は、半導体
基板上に多数の受光部１４をマトリクス状に配列し、受
光部１４の各列ごとに垂直電荷転送レジスター１６を設
けて構成されている。各受光部１４が光を受けて生成し
た信号電荷は隣接する垂直電荷転送レジスター１６にそ
れぞれ取り込まれ、垂直電荷転送レジスター１６により
垂直方向（矢印Ｖ）に転送される。垂直電荷転送レジス
ター１６の端部には、垂直電荷転送レジスター１６の延
在方向に直交する方向に不図示の水平電荷転送レジスタ
ーが延設されており、各垂直電荷転送レジスター１６を
転送されてきた信号電荷は、各行の受光部１４からの信
号電荷ごとに水平電荷転送レジスターに供給されて水平
方向（矢印Ｈ）に転送され、最終的に画像信号として出
力される。
に、オーバーフローバリア領域を半導体基板の深い箇所
に形成し、受光部（光センサー）下の高抵抗空乏領域を
深さ方向で拡張するという手法が知られている。図２は
空乏領域を拡張した固体撮像装置の一例を示す部分断面
側面図、図３は同部分平面図である。なお、図２は図３
におけるＡＡ’線に沿った断面を示している。これらの
図面において同一の要素には同一の符号が付されてい
る。図３に示したように、固体撮像装置１２は、半導体
基板上に多数の受光部１４をマトリクス状に配列し、受
光部１４の各列ごとに垂直電荷転送レジスター１６を設
けて構成されている。各受光部１４が光を受けて生成し
た信号電荷は隣接する垂直電荷転送レジスター１６にそ
れぞれ取り込まれ、垂直電荷転送レジスター１６により
垂直方向（矢印Ｖ）に転送される。垂直電荷転送レジス
ター１６の端部には、垂直電荷転送レジスター１６の延
在方向に直交する方向に不図示の水平電荷転送レジスタ
ーが延設されており、各垂直電荷転送レジスター１６を
転送されてきた信号電荷は、各行の受光部１４からの信
号電荷ごとに水平電荷転送レジスターに供給されて水平
方向（矢印Ｈ）に転送され、最終的に画像信号として出
力される。
【０００３】各垂直電荷転送レジスター１６は、１層目
の転送電極１８と、２層目の転送電極２０とを含み、各
電極は図３に示したように垂直方向Ｖにおいて、一部が
積層された状態で交互に配置され、また、各垂直電荷転
送レジスター１６の転送電極１８、２０は対応するもの
どうしが相互に接続されそれらは同位相で駆動されるよ
うになっている。
の転送電極１８と、２層目の転送電極２０とを含み、各
電極は図３に示したように垂直方向Ｖにおいて、一部が
積層された状態で交互に配置され、また、各垂直電荷転
送レジスター１６の転送電極１８、２０は対応するもの
どうしが相互に接続されそれらは同位相で駆動されるよ
うになっている。
【０００４】図２に示したように、固体撮像装置１２で
は、第１導電型としてたとえばｎ型の半導体基板２２の
深い位置、たとえば３μｍ以上の深さの位置に第２導電
型としてたとえばｐ型の半導体ウェル領域であるオーバ
ーフローバリア領域２４が形成されている。オーバーフ
ローバリア領域２４の上には、エピタキシャル成長によ
り、オーバーフローバリア領域２４より比抵抗の高い高
抵抗半導体領域、いわゆる高抵抗エピタキシャル層２６
（空乏領域）が形成されている。この高抵抗エピタキシ
ャル層２６は、その厚さを２μｍ以上、好ましくは５μ
ｍ以上とされ、オーバーフローバリア領域２４より低濃
度のｐ型領域またはｎ型領域、またはノンドープ（真性
半導体）領域として形成されている。
は、第１導電型としてたとえばｎ型の半導体基板２２の
深い位置、たとえば３μｍ以上の深さの位置に第２導電
型としてたとえばｐ型の半導体ウェル領域であるオーバ
ーフローバリア領域２４が形成されている。オーバーフ
ローバリア領域２４の上には、エピタキシャル成長によ
り、オーバーフローバリア領域２４より比抵抗の高い高
抵抗半導体領域、いわゆる高抵抗エピタキシャル層２６
（空乏領域）が形成されている。この高抵抗エピタキシ
ャル層２６は、その厚さを２μｍ以上、好ましくは５μ
ｍ以上とされ、オーバーフローバリア領域２４より低濃
度のｐ型領域またはｎ型領域、またはノンドープ（真性
半導体）領域として形成されている。
【０００５】半導体基板２２の表面部には、高濃度のｐ
型領域２８およびｎ型領域３０から成る受光部１４が相
互に間隔をおいて形成されている。隣接する受光部１４
の間の基板表面上には上述した転送電極１８、２０が絶
縁膜３２を介して積層され、さらに、基板表面は受光部
１４の箇所を除いて遮光膜３４により覆われている。
型領域２８およびｎ型領域３０から成る受光部１４が相
互に間隔をおいて形成されている。隣接する受光部１４
の間の基板表面上には上述した転送電極１８、２０が絶
縁膜３２を介して積層され、さらに、基板表面は受光部
１４の箇所を除いて遮光膜３４により覆われている。
【０００６】また、垂直方向に隣接する受光部１４の間
には、表面部のｐ型領域３６と、オーバーフローバリア
領域２４上方の深部に形成された低濃度のｐ型領域３８
とが、受光部１４間のチャンネルストップ領域４０とし
て設けられている。ｐ型領域３８は基板表面から、たと
えば１μｍ以上の深さの箇所に形成される。このような
チャンネルストップ領域４０を形成することで、受光部
１４の深部における光電変換により発生したホールもチ
ャンネルストッパー領域に移行させることができ、ま
た、受光部１４を確実に分離して画素間の混色を防止す
ることができる。
には、表面部のｐ型領域３６と、オーバーフローバリア
領域２４上方の深部に形成された低濃度のｐ型領域３８
とが、受光部１４間のチャンネルストップ領域４０とし
て設けられている。ｐ型領域３８は基板表面から、たと
えば１μｍ以上の深さの箇所に形成される。このような
チャンネルストップ領域４０を形成することで、受光部
１４の深部における光電変換により発生したホールもチ
ャンネルストッパー領域に移行させることができ、ま
た、受光部１４を確実に分離して画素間の混色を防止す
ることができる。
【０００７】図４の（Ａ）から（Ｃ）は半導体基板２２
の表面部および深部のｐ型領域３６、３８から成るチャ
ンネルストップ領域４０の形成方法を示す工程図であ
る。まず、図４の（Ａ）に示したように、半導体基板２
２の表面に、チャンネルストップ領域４０の形成箇所に
開口部４２を有するフォトレジスト層４４を形成する。
次に、図４の（Ｂ）に示したように、フォトレジスト層
４４をマスクとして、相対的に高いエネルギーでｐ型不
純物をイオン注入法により導入し、ｐ型領域３８を形成
する。その後、図４の（Ｃ）に示したように、フォトレ
ジスト層４４をマスクとして、相対的に低いエネルギー
でｐ型不純物をイオン注入法により導入し、ｐ型領域３
６を形成する。
の表面部および深部のｐ型領域３６、３８から成るチャ
ンネルストップ領域４０の形成方法を示す工程図であ
る。まず、図４の（Ａ）に示したように、半導体基板２
２の表面に、チャンネルストップ領域４０の形成箇所に
開口部４２を有するフォトレジスト層４４を形成する。
次に、図４の（Ｂ）に示したように、フォトレジスト層
４４をマスクとして、相対的に高いエネルギーでｐ型不
純物をイオン注入法により導入し、ｐ型領域３８を形成
する。その後、図４の（Ｃ）に示したように、フォトレ
ジスト層４４をマスクとして、相対的に低いエネルギー
でｐ型不純物をイオン注入法により導入し、ｐ型領域３
６を形成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、チャンネルス
トップ領域４０をこのような方法で形成した場合、深い
位置のｐ型領域３８を形成する際、イオン注入エネルギ
ーは１ＭｅＶ以上の高エネルギーとする必要があり、こ
のような高エネルギーに耐えるべくフォトレジスト層４
４は３μｍ以上の厚みに形成する必要がある。そのた
め、フォトレジスト層４４のマスクパターンを微細化す
ることが困難であり、チャンネルストップ領域４０を微
細化できないことから、受光部１４の配列ピッチが制限
され、固体撮像装置１２の小型化や高密度化に不利とな
っていた。
トップ領域４０をこのような方法で形成した場合、深い
位置のｐ型領域３８を形成する際、イオン注入エネルギ
ーは１ＭｅＶ以上の高エネルギーとする必要があり、こ
のような高エネルギーに耐えるべくフォトレジスト層４
４は３μｍ以上の厚みに形成する必要がある。そのた
め、フォトレジスト層４４のマスクパターンを微細化す
ることが困難であり、チャンネルストップ領域４０を微
細化できないことから、受光部１４の配列ピッチが制限
され、固体撮像装置１２の小型化や高密度化に不利とな
っていた。
【０００９】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的は、チャンネルストップ領域
の微細化を可能とする固体撮像装置の製造方法を提供す
ることにある。
なされたもので、その目的は、チャンネルストップ領域
の微細化を可能とす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】本発明は上記目的を達成
するため、第１導電型の半導体基板の表面部に相互に間
隔をおき近接して複数の受光部を並設し、隣接する受光
部間の前記半導体基板の表面部と深部とにイオン注入を
行って第２導電型のチャンネルストップ領域を形成する
固体撮像装置の製造方法であって、前記チャンネルスト
ップ領域を形成する箇所に開口部を有する第１のフォト
レジスト層を前記半導体基板の表面に形成して、前記第
１のフォトレジスト層をマスクとして相対的に高いエネ
ルギーで第２導電型の不純物を前記半導体基板にイオン
注入法により導入し、前記チャンネルストップ領域を形
成する箇所に開口部を有する第２のフォトレジスト層を
前記半導体基板の表面に形成して、前記第２のフォトレ
ジスト層をマスクとして相対的に低いエネルギーで第２
導電型の不純物を前記半導体基板にイオン注入法により
導入することを特徴とする。
するため、第１導電型の半導体基板の表面部に相互に間
隔をおき近接して複数の受光部を並設し、隣接する受光
部間の前記半導体基板の表面部と深部とにイオン注入を
行って第２導電型のチャンネルストップ領域を形成する
固体撮像装置の製造方法であって、前記チャンネルスト
ップ領域を形成する箇所に開口部を有する第１のフォト
レジスト層を前記半導体基板の表面に形成して、前記第
１のフォトレジスト層をマスクとして相対的に高いエネ
ルギーで第２導電型の不純物を前記半導体基板にイオン
注入法により導入し、前記チャンネルストップ領域を形
成する箇所に開口部を有する第２のフォトレジスト層を
前記半導体基板の表面に形成して、前記第２のフォトレ
ジスト層をマスクとして相対的に低いエネルギーで第２
導電型の不純物を前記半導体基板にイオン注入法により
導入することを特徴とする。
【００１１】このように本発明の固体撮像装置の製造方
法では、半導体基板の深い箇所に不純物を注入すべく高
エネルギーでイオン注入を行う場合と、半導体基板の表
面部に不純物を注入すべく低エネルギーでイオン注入を
行う場合とで異なるフォトレジスト層を形成する。した
がって、半導体基板の表面部へのイオン注入に用いる第
２のフォトレジスト層は、イオン注入エネルギーが低い
ため薄く形成してよく、パターン化において微細加工が
容易である。その結果、半導体基板表面部においてチャ
ンネルストップ領域を微細化することができる。
法では、半導体基板の深い箇所に不純物を注入すべく高
エネルギーでイオン注入を行う場合と、半導体基板の表
面部に不純物を注入すべく低エネルギーでイオン注入を
行う場合とで異なるフォトレジスト層を形成する。した
がって、半導体基板の表面部へのイオン注入に用いる第
２のフォトレジスト層は、イオン注入エネルギーが低い
ため薄く形成してよく、パターン化において微細加工が
容易である。その結果、半導体基板表面部においてチャ
ンネルストップ領域を微細化することができる。
【００１２】一方、半導体基板の深部へのイオン注入に
用いる第１のフォトレジスト層は、イオン注入エネルギ
ーが高いため従来と同様、厚く形成する必要があり、微
細な開口をフォトレジスト層に形成することは困難であ
るため、深部ではチャンネルストップ領域は従来通りの
サイズとなる。しかし、深部のチャンネルストップ領域
は不純物濃度が低くてよく、また、この深さの箇所は空
乏領域となっているので、チャンネルストップ領域があ
る程度横に広がっていても受光部の感度が低下するとい
った問題は生じない。
用いる第１のフォトレジスト層は、イオン注入エネルギ
ーが高いため従来と同様、厚く形成する必要があり、微
細な開口をフォトレジスト層に形成することは困難であ
るため、深部ではチャンネルストップ領域は従来通りの
サイズとなる。しかし、深部のチャンネルストップ領域
は不純物濃度が低くてよく、また、この深さの箇所は空
乏領域となっているので、チャンネルストップ領域があ
る程度横に広がっていても受光部の感度が低下するとい
った問題は生じない。
【００１３】すなわち、本発明では、基板表面部におい
てチャンネルストップ領域を微細化することができるた
め、受光部の配列ピッチを縮小して固体撮像装置の小型
化や高密度化を図ることが可能となる。そして、深部で
はチャンネルストップ領域のサイズは従来と変わらない
ものの、受光部感度の低下といった問題は生じない。
てチャンネルストップ領域を微細化することができるた
め、受光部の配列ピッチを縮小して固体撮像装置の小型
化や高密度化を図ることが可能となる。そして、深部で
はチャンネルストップ領域のサイズは従来と変わらない
ものの、受光部感度の低下といった問題は生じない。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図１の（Ａ）から（Ｅ）
は、本発明による固体撮像装置の製造方法の一例により
固体撮像装置を製造する場合の関連工程を示す断面図で
ある。図中、図２などと同一の要素には同一の符号が付
されている。また、図１の（Ａ）から（Ｅ）の各図面は
図３におけるＡＡ’線に沿った断面に相当する断面を示
している。
て図面を参照して説明する。図１の（Ａ）から（Ｅ）
は、本発明による固体撮像装置の製造方法の一例により
固体撮像装置を製造する場合の関連工程を示す断面図で
ある。図中、図２などと同一の要素には同一の符号が付
されている。また、図１の（Ａ）から（Ｅ）の各図面は
図３におけるＡＡ’線に沿った断面に相当する断面を示
している。
【００１５】本実施の形態例では半導体基板２２の表面
上に転送電極１８、２０などを形成する前の段階で、図
１の（Ａ）に示したように、半導体基板２２の表面に第
１のフォトレジスト層２を形成しパターン化して、受光
部１４間のチャンネルストップ領域形成箇所に開口部４
を形成する。その後、図１の（Ｂ）に示したように、第
１のフォトレジスト層２をマスクとして、低濃度のｐ型
不純物を半導体基板２２の深部に高エネルギーのイオン
注入により導入し、ｐ型領域３８Ａを形成する。
上に転送電極１８、２０などを形成する前の段階で、図
１の（Ａ）に示したように、半導体基板２２の表面に第
１のフォトレジスト層２を形成しパターン化して、受光
部１４間のチャンネルストップ領域形成箇所に開口部４
を形成する。その後、図１の（Ｂ）に示したように、第
１のフォトレジスト層２をマスクとして、低濃度のｐ型
不純物を半導体基板２２の深部に高エネルギーのイオン
注入により導入し、ｐ型領域３８Ａを形成する。
【００１６】つづいて、図１の（Ｃ）に示したように、
第１のフォトレジスト層２を除去した後、半導体基板２
２の表面に第２のフォトレジスト層６を形成しパターン
化して、受光部１４間のチャンネルストップ領域形成箇
所に開口部８を形成する。その後、図１の（Ｄ）に示し
たように、第２のフォトレジスト層６をマスクとしてｐ
型不純物を半導体基板２２の表面部に低エネルギーのイ
オン注入により導入し、ｐ型領域３６Ａを形成する。そ
の結果、半導体基板２２には、隣接する受光部を分離す
る箇所に、表面部のｐ型領域３６Ａと深部のｐ型領域３
８Ａとから成るチャンネルストップ領域４０Ａが形成さ
れる。
第１のフォトレジスト層２を除去した後、半導体基板２
２の表面に第２のフォトレジスト層６を形成しパターン
化して、受光部１４間のチャンネルストップ領域形成箇
所に開口部８を形成する。その後、図１の（Ｄ）に示し
たように、第２のフォトレジスト層６をマスクとしてｐ
型不純物を半導体基板２２の表面部に低エネルギーのイ
オン注入により導入し、ｐ型領域３６Ａを形成する。そ
の結果、半導体基板２２には、隣接する受光部を分離す
る箇所に、表面部のｐ型領域３６Ａと深部のｐ型領域３
８Ａとから成るチャンネルストップ領域４０Ａが形成さ
れる。
【００１７】つづく工程は従来と同じであり、図１の
（Ｅ）に示したように、受光部１４、転送電極１８、２
０、遮光膜３４などを形成して固体撮像装置１２Ａが完
成する。このように本実施の形態例では、半導体基板２
２の深い箇所に不純物を注入すべく高エネルギーでイオ
ン注入を行う場合と、半導体基板２２の表面部に不純物
を注入すべく低エネルギーでイオン注入を行う場合とで
異なるフォトレジスト層２、６を形成する。したがっ
て、半導体基板２２の表面部へのイオン注入に用いる第
２のフォトレジスト層６は、イオン注入エネルギーが低
いため薄く形成してよく、パターン化において微細加工
が容易である。その結果、半導体基板表面部におけるチ
ャンネルストップ領域４０Ａを微細化することができ
る。
（Ｅ）に示したように、受光部１４、転送電極１８、２
０、遮光膜３４などを形成して固体撮像装置１２Ａが完
成する。このように本実施の形態例では、半導体基板２
２の深い箇所に不純物を注入すべく高エネルギーでイオ
ン注入を行う場合と、半導体基板２２の表面部に不純物
を注入すべく低エネルギーでイオン注入を行う場合とで
異なるフォトレジスト層２、６を形成する。したがっ
て、半導体基板２２の表面部へのイオン注入に用いる第
２のフォトレジスト層６は、イオン注入エネルギーが低
いため薄く形成してよく、パターン化において微細加工
が容易である。その結果、半導体基板表面部におけるチ
ャンネルストップ領域４０Ａを微細化することができ
る。
【００１８】一方、半導体基板２２の深部へのイオン注
入に用いる第１のフォトレジスト層２は、イオン注入エ
ネルギーが高いため従来と同様、厚く形成する必要があ
り、微細な開口をフォトレジスト層４４に形成すること
は困難であるため、深部ではチャンネルストップ領域４
０Ａは従来通りのサイズとなる。しかし、深部のチャン
ネルストップ領域４０Ａは不純物濃度が低くてよく、ま
た、この深さの箇所は空乏領域となっているので、チャ
ンネルストップ領域４０Ａがある程度横に広がっていて
も受光部１４の感度が低下するといった問題は生じな
い。
入に用いる第１のフォトレジスト層２は、イオン注入エ
ネルギーが高いため従来と同様、厚く形成する必要があ
り、微細な開口をフォトレジスト層４４に形成すること
は困難であるため、深部ではチャンネルストップ領域４
０Ａは従来通りのサイズとなる。しかし、深部のチャン
ネルストップ領域４０Ａは不純物濃度が低くてよく、ま
た、この深さの箇所は空乏領域となっているので、チャ
ンネルストップ領域４０Ａがある程度横に広がっていて
も受光部１４の感度が低下するといった問題は生じな
い。
【００１９】すなわち、本実施の形態例の固体撮像装置
の製造方法では、基板表面部においてチャンネルストッ
プ領域４０Ａを微細化することができるため、受光部１
４の配列ピッチを縮小して固体撮像装置１２Ａの小型化
や高密度化を図ることが可能となる。そして、深部では
チャンネルストップ領域４０Ａのサイズは従来と変わら
ないものの、受光部感度の低下といった問題は生じな
い。
の製造方法では、基板表面部においてチャンネルストッ
プ領域４０Ａを微細化することができるため、受光部１
４の配列ピッチを縮小して固体撮像装置１２Ａの小型化
や高密度化を図ることが可能となる。そして、深部では
チャンネルストップ領域４０Ａのサイズは従来と変わら
ないものの、受光部感度の低下といった問題は生じな
い。
【００２０】なお、本実施の形態例ではチャンネルスト
ップ領域４０Ａを形成するために２つのフォトレジスト
層、すなわち第１および第２のフォトレジスト層２、６
を用いるため、マスクずれによって各フォトレジスト層
に形成する開口部４、８の位置が完全には一致せず、し
たがってｐ型領域３６Ａの真下の位置にｐ型領域３８Ａ
が形成されない場合が起こり得る。しかし、このように
ｐ型領域３６Ａ、３８Ａの位置がずれたとしても、チャ
ンネルストップ領域４０Ａが全体として若干傾斜し、受
光部１４が上下方向に対し、わずかに斜めに形成される
のみであるため、受光部１４などの特性が問題となる程
度に変化することはない。
ップ領域４０Ａを形成するために２つのフォトレジスト
層、すなわち第１および第２のフォトレジスト層２、６
を用いるため、マスクずれによって各フォトレジスト層
に形成する開口部４、８の位置が完全には一致せず、し
たがってｐ型領域３６Ａの真下の位置にｐ型領域３８Ａ
が形成されない場合が起こり得る。しかし、このように
ｐ型領域３６Ａ、３８Ａの位置がずれたとしても、チャ
ンネルストップ領域４０Ａが全体として若干傾斜し、受
光部１４が上下方向に対し、わずかに斜めに形成される
のみであるため、受光部１４などの特性が問題となる程
度に変化することはない。
【００２１】
【実施例】上記ｐ型領域３８Ａを形成する深さＤ（図１
の（Ｂ））は従来より１μｍ以上とされているが、本発
明ではｐ型領域３８Ａは専用のフォトレジスト層、すな
わち第１のフォトレジスト層２を用いるので、深い位置
に形成することが容易であり、たとえば深さＤを３μｍ
程度とすることが可能である。この場合、第１のフォト
レジスト層２は、高イオン注入エネルギーに耐え得るも
のとするため、厚みは５μｍ程度とればよい。また、開
口部４の幅Ｗ１はたとえば０．８μｍとできる。
の（Ｂ））は従来より１μｍ以上とされているが、本発
明ではｐ型領域３８Ａは専用のフォトレジスト層、すな
わち第１のフォトレジスト層２を用いるので、深い位置
に形成することが容易であり、たとえば深さＤを３μｍ
程度とすることが可能である。この場合、第１のフォト
レジスト層２は、高イオン注入エネルギーに耐え得るも
のとするため、厚みは５μｍ程度とればよい。また、開
口部４の幅Ｗ１はたとえば０．８μｍとできる。
【００２２】一方、ｐ型領域３６Ａを形成する場合には
イオン注入エネルギーは低いので、第２のフォトレジス
ト層６の厚みは、１μｍ以下でよく、たとえば０．５μ
ｍ程度とすることができる。そして、第２のフォトレジ
スト層６の厚みを１μｍ以下とした場合、現在のフォト
レジスト層のパターン化技術では、開口部８の幅Ｗ２は
たとえば０．８μｍ以下にでき、第２のフォトレジスト
層６の厚みをたとえば０．５μｍとした場合には開口部
８の幅Ｗ２は０．３５μｍ程度に縮小できる。
イオン注入エネルギーは低いので、第２のフォトレジス
ト層６の厚みは、１μｍ以下でよく、たとえば０．５μ
ｍ程度とすることができる。そして、第２のフォトレジ
スト層６の厚みを１μｍ以下とした場合、現在のフォト
レジスト層のパターン化技術では、開口部８の幅Ｗ２は
たとえば０．８μｍ以下にでき、第２のフォトレジスト
層６の厚みをたとえば０．５μｍとした場合には開口部
８の幅Ｗ２は０．３５μｍ程度に縮小できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像装
置の製造方法では、半導体基板の深い箇所に不純物を注
入すべく高エネルギーでイオン注入を行う場合と、半導
体基板の表面部に不純物を注入すべく低エネルギーでイ
オン注入を行う場合とで異なるフォトレジスト層を形成
する。したがって、半導体基板の表面部へのイオン注入
に用いる第２のフォトレジスト層は、イオン注入エネル
ギーが低いため薄く形成してよく、パターン化において
微細加工が容易である。その結果、半導体基板表面部に
おいてチャンネルストップ領域を微細化することができ
る。
置の製造方法では、半導体基板の深い箇所に不純物を注
入すべく高エネルギーでイオン注入を行う場合と、半導
体基板の表面部に不純物を注入すべく低エネルギーでイ
オン注入を行う場合とで異なるフォトレジスト層を形成
する。したがって、半導体基板の表面部へのイオン注入
に用いる第２のフォトレジスト層は、イオン注入エネル
ギーが低いため薄く形成してよく、パターン化において
微細加工が容易である。その結果、半導体基板表面部に
おいてチャンネルストップ領域を微細化することができ
る。
【００２４】一方、半導体基板の深部へのイオン注入に
用いる第１のフォトレジスト層は、イオン注入エネルギ
ーが高いため従来と同様、厚く形成する必要があり、微
細な開口をフォトレジスト層に形成することは困難であ
るため、深部ではチャンネルストップ領域は従来通りの
サイズとなる。しかし、深部のチャンネルストップ領域
は不純物濃度が低くてよく、また、この深さの箇所は空
乏領域となっているので、チャンネルストップ領域があ
る程度横に広がっていても受光部の感度が低下するとい
った問題は生じない。
用いる第１のフォトレジスト層は、イオン注入エネルギ
ーが高いため従来と同様、厚く形成する必要があり、微
細な開口をフォトレジスト層に形成することは困難であ
るため、深部ではチャンネルストップ領域は従来通りの
サイズとなる。しかし、深部のチャンネルストップ領域
は不純物濃度が低くてよく、また、この深さの箇所は空
乏領域となっているので、チャンネルストップ領域があ
る程度横に広がっていても受光部の感度が低下するとい
った問題は生じない。
【００２５】すなわち、本発明では、基板表面部におい
てチャンネルストップ領域を微細化することができるた
め、受光部の配列ピッチを縮小して固体撮像装置の小型
化や高密度化を図ることが可能となる。そして、深部で
はチャンネルストップ領域のサイズは従来と変わらない
ものの、受光部感度の低下といった問題は生じない。
てチャンネルストップ領域を微細化することができるた
め、受光部の配列ピッチを縮小して固体撮像装置の小型
化や高密度化を図ることが可能となる。そして、深部で
はチャンネルストップ領域のサイズは従来と変わらない
ものの、受光部感度の低下といった問題は生じない。
【図１】（Ａ）から（Ｅ）は、本発明による固体撮像装
置の製造方法の一例により固体撮像装置を製造する場合
の関連工程を示す断面図である。
置の製造方法の一例により固体撮像装置を製造する場合
の関連工程を示す断面図である。
【図２】固体撮像装置の一例を示す部分断面図である。
【図３】図２に示した固体撮像装置の部分平面図であ
る。
る。
【図４】（Ａ）から（Ｃ）は半導体基板の表面部および
深部のｐ型領域から成るチャンネルストップ領域の形成
方法を示す工程図である。
深部のｐ型領域から成るチャンネルストップ領域の形成
方法を示す工程図である。
【符号の説明】
２……第１のフォトレジスト層、４……開口部、６……
第２のフォトレジスト層、８……開口部、１２……固体
撮像装置、１４……受光部、１６……垂直電荷転送レジ
スター、１８……転送電極、２０……転送電極、２２…
…半導体基板、２４……オーバーフローバリア領域、２
６……高抵抗エピタキシャル層、２８……ｐ型領域、３
０……ｎ型領域、３２……絶縁膜、３４……遮光膜、３
６……ｐ型領域、３８……ｐ−型領域、４０……チャン
ネルストップ領域、４２……開口部、４４……フォトレ
ジスト層。
第２のフォトレジスト層、８……開口部、１２……固体
撮像装置、１４……受光部、１６……垂直電荷転送レジ
スター、１８……転送電極、２０……転送電極、２２…
…半導体基板、２４……オーバーフローバリア領域、２
６……高抵抗エピタキシャル層、２８……ｐ型領域、３
０……ｎ型領域、３２……絶縁膜、３４……遮光膜、３
６……ｐ型領域、３８……ｐ−型領域、４０……チャン
ネルストップ領域、４２……開口部、４４……フォトレ
ジスト層。
Claims (7)
- 【請求項１】 第１導電型の半導体基板の表面部に相互
に間隔をおき近接して複数の受光部を並設し、隣接する
受光部間の前記半導体基板の表面部と深部とにイオン注
入を行って第２導電型のチャンネルストップ領域を形成
する固体撮像装置の製造方法であって、 前記チャンネルストップ領域を形成する箇所に開口部を
有する第１のフォトレジスト層を前記半導体基板の表面
に形成して、前記第１のフォトレジスト層をマスクとし
て相対的に高いエネルギーで第２導電型の不純物を前記
半導体基板にイオン注入法により導入し、 前記チャンネルストップ領域を形成する箇所に開口部を
有する第２のフォトレジスト層を前記半導体基板の表面
に形成して、前記第２のフォトレジスト層をマスクとし
て相対的に低いエネルギーで第２導電型の不純物を前記
半導体基板にイオン注入法により導入することを特徴と
する固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記第２のフォトレジスト層は前記第１
のフォトレジスト層より薄く形成することを特徴とする
請求項１記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記第２のフォトレジスト層は１μｍ以
下の厚みに形成することを特徴とする請求項２記載の固
体撮像装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記第２のフォトレジスト層の前記開口
部は、０．８μｍ以下の幅に形成することを特徴とする
請求項３記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記半導体基板は深部に第２導電型のオ
ーバーフローバリア領域を有し、前記第１のフォトレジ
スト層を用いたイオン注入では、前記オーバーフローバ
リア領域より浅い箇所に前記不純物を注入することを特
徴とする請求項１記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記オーバーフローバリア領域は半導体
基板表面から３μｍ以上の深さの箇所に形成されている
ことを特徴とする請求項５記載の固体撮像装置の製造方
法。 - 【請求項７】 前記第１のフォトレジスト層を用いたイ
オン注入では、１μｍ以上の深さの箇所に前記不純物を
注入することを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置
の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248586A JP2003060192A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 固体撮像装置の製造方法 |
| US10/223,478 US6927091B2 (en) | 2001-08-20 | 2002-08-19 | Method for fabricating solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248586A JP2003060192A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003060192A true JP2003060192A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19077724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001248586A Pending JP2003060192A (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6927091B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003060192A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004282036A (ja) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Hynix Semiconductor Inc | Ｃｍｏｓイメージセンサの製造方法 |
| JP2006024907A (ja) * | 2004-06-07 | 2006-01-26 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
| US8314470B2 (en) | 2008-04-21 | 2012-11-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
| US9209214B2 (en) | 2012-05-15 | 2015-12-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
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| KR101016539B1 (ko) * | 2002-08-12 | 2011-02-24 | 소니 주식회사 | 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법 |
| JP2004165462A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| JP4680552B2 (ja) * | 2004-09-02 | 2011-05-11 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
| JP5620087B2 (ja) * | 2009-11-30 | 2014-11-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | 距離センサ及び距離画像センサ |
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| JPS57162364A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid state image pickup device |
| US5118631A (en) * | 1981-07-10 | 1992-06-02 | Loral Fairchild Corporation | Self-aligned antiblooming structure for charge-coupled devices and method of fabrication thereof |
| US4362575A (en) * | 1981-08-27 | 1982-12-07 | Rca Corporation | Method of making buried channel charge coupled device with means for controlling excess charge |
| JPS6157181A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-24 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| EP0178664B1 (en) * | 1984-10-18 | 1992-08-05 | Matsushita Electronics Corporation | Solid state image sensing device and method for making the same |
| US4607429A (en) * | 1985-03-29 | 1986-08-26 | Rca Corporation | Method of making a charge-coupled device image sensor |
| JPS6239055A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-20 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像素子 |
| JPS62124771A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-06 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
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| US5288656A (en) * | 1991-03-15 | 1994-02-22 | Sony Corporation | Method of manufacturing a CCD solid state image sensing device |
| JPH07161958A (ja) * | 1993-12-09 | 1995-06-23 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| KR970011376B1 (ko) * | 1993-12-13 | 1997-07-10 | 금성일렉트론 주식회사 | 씨씨디(ccd)형 고체촬상소자 |
| JP2797993B2 (ja) * | 1995-02-21 | 1998-09-17 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
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| US5714776A (en) * | 1995-11-17 | 1998-02-03 | Eastman Kodak Company | Compact isolation and antiblooming structure for full-frame CCD image sensors operated in the accumlation mode |
| US5903021A (en) * | 1997-01-17 | 1999-05-11 | Eastman Kodak Company | Partially pinned photodiode for solid state image sensors |
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-
2001
- 2001-08-20 JP JP2001248586A patent/JP2003060192A/ja active Pending
-
2002
- 2002-08-19 US US10/223,478 patent/US6927091B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6927091B2 (en) | 2005-08-09 |
| US20030059974A1 (en) | 2003-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |