固体撮像装置の製造方法
【課題】電荷の転送効率を向上させ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。
【解決手段】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法は、ゲート電極２０を形成する工程、第２の不純物層１７を形成する工程、および第３の不純物層１８を形成する工程、を具備する。ゲート電極２０は、Ｐ型のウェル１６を表面に有する半導体基板１５上に形成される。第２の不純物層１７はＮ＋型であって、ゲート電極２０の位置を基準にして、ゲート電極２０の端部２０ａを貫通する条件で半導体基板１５の表面に対して斜め方向からウェル１６に不純物を注入することにより形成されるものである。第２の不純物層１７は、ウェル１６と接合することによってフォトダイオードを構成し、第２の不純物層１７の端部１７ａは、ゲート電極２０の端部２０ａの下に配置される。第３の不純物層１８は、Ｐ＋型であって、ゲート電極２０から露出した第２の不純物層１７の表面に形成される。
【解決手段】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法は、ゲート電極２０を形成する工程、第２の不純物層１７を形成する工程、および第３の不純物層１８を形成する工程、を具備する。ゲート電極２０は、Ｐ型のウェル１６を表面に有する半導体基板１５上に形成される。第２の不純物層１７はＮ＋型であって、ゲート電極２０の位置を基準にして、ゲート電極２０の端部２０ａを貫通する条件で半導体基板１５の表面に対して斜め方向からウェル１６に不純物を注入することにより形成されるものである。第２の不純物層１７は、ウェル１６と接合することによってフォトダイオードを構成し、第２の不純物層１７の端部１７ａは、ゲート電極２０の端部２０ａの下に配置される。第３の不純物層１８は、Ｐ＋型であって、ゲート電極２０から露出した第２の不純物層１７の表面に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、固体撮像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体撮像装置は、フォトダイオードを有する画素部により検出した光を電荷に変換し、変換された電荷を、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ素子からなる電荷転送部により転送して出力するものである。この固体撮像装置において、画素部と電荷転送部との間には、画素部で発生した電荷を取り出して蓄積し、蓄積した電荷を電荷転送部に転送する複数の電荷蓄積部が形成されている。
【０００３】
各電荷蓄積部は、Ｐ型の半導体基板の表面に、画素部においてフォトダイオードを構成するためのＮ型の不純物層を、画素部を形成した後、Ｎ型の不純物層のはみ出した部分に一部が重なるようにゲート電極を形成することによって、製造される。
【０００４】
このようにして製造された電荷蓄積部における残像特性は、画素部のポテンシャルに依存するが、ゲート電極に重なったＮ型の不純物層が形成するポテンシャル（電荷溜まり）にも依存し、製品毎に異なる特性が要求される。
【０００５】
しかし、不純物層の位置を基準にしてゲート電極を形成することはできないため、形成されるゲート電極の位置がばらつく。この結果、Ｎ型の不純物層とゲート電極とが重なった部分の面積は、電荷蓄積部毎に大きくばらつき、電荷溜まりの深さも大きくばらつく。従って、電荷蓄積部毎に残像特性がばらつき、製品毎の残像特性もばらつく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２６４２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
実施形態は、残像特性のばらつきを抑制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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る固体撮像装置の製造方法は、電極を形成する工程、第２の不純物層を形成する工程、および第３の不純物層を形成する工程、を具備する。前記電極は、第１導電型の第１の不純物層を表面に有する半導体基板上に形成される。前記第２の不純物層は、第２導電型であって、前記電極の位置を基準にして、前記電極の端部を貫通する条件で前記半導体基板の表面に対して斜め方向から前記第１の不純物層に不純物を注入することにより形成されるものである。前記第２の不純物層は、前記第１の不純物層と接合することによってフォトダイオードを構成し、前記第２の不純物層の一部は、前記電極の下に配置される。前記第３の不純物層は、第１導電型であって、前記電極から露出した前記第２の不純物層の表面に形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法によって製造された固体撮像装置を模式的に示す上面図である。
【図２】図１の一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿って示す、画素部および電荷蓄積部の部分断面図である。
【図３】第２の不純物層とゲート電極との位置関係を示す図である。
【図４】ゲート電極の変形例を示す図である。
【図５】画素部から電荷を読み出す方法を説明するための図であって、同図（ａ）は、図２の一部を拡大した断面図、同図（ｂ）は、画素部および電荷蓄積部に形成されるポテンシャルを示す。
【図６】ゲート電極と第２の不純物層との重なり面積と、第２の不純物層が形成するポテンシャルと、の関係を示すグラフであり、横軸は重なり面積の大きさ、縦軸はポテンシャルの深さを示す。
【図７】第２の不純物層の不純物濃度と、第２の不純物層が形成するポテンシャルと、の関係を示すグラフである。
【図８】図１の一点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿って示す、電荷転送部の部分断面図である。
【図９】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図であって、ゲート電極を形成する工程を示す図である。
【図１０】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図であって、レジスト層を形成する工程を示す図である。
【図１１】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図であって、第２の不純物層を形成する工程を示す図である。
【図１２】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図であって、第３の不純物層を形成する工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、実施形態に係る固体撮像装置の製造方法によって製造された固体撮像装置について、図１を参照して説明する。図１は、固体撮像装置の要部を示す模式的な上面図である。図１に示すように、固体撮像装置１０は、画素部１１、電荷蓄積部１２、電荷転送部１３（以下、ＣＣＤ部１３と称す）を含む構成であり、これらが、例えばシリコンからなるＰ型の半導体基板に形成されている。
【００１１】
画素部１１は、受光した光に応じて電荷を発生させるフォトダイオードを有する。画素部１１は、例えば互いに離間して列状に複数形成されている。
【００１２】
電荷蓄積部１２は、画素部１１で発生した電荷を読み込んで蓄積するとともに、蓄積された電荷をＣＣＤ部１３に転送する。電荷蓄積部１２は、各画素部１１とＣＣＤ部１３との間にそれぞれ形成されている。
【００１３】
ＣＣＤ部１３は、電荷蓄積部１２から転送された電荷を、ＣＣＤ部１３の最終段に形成されたフローティングディフュージョン部１４（ＦＤ部１４）に転送する。ＣＣＤ部１３は、画素部１１の列に対して略平行に形成されている。なお、ＦＤ部１４は、転送された電荷量に基づいて電圧を出力する電荷電圧変換部である。
【００１４】
図２は、図１の一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿って示す画素部１１および電荷蓄積部１２の部分断面図である。図２に示すように、画素部１１および電荷蓄積部１２は、Ｐ型の半導体基板１５の表面に設けられたＰ型の第１の不純物層であるＰ型のウェル１６に形成されている。
【００１５】
各画素部１１は、それぞれ、ウェル１６の表面に形成されたＮ＋型の第２の不純物層１７と、この第２の不純物層１７の表面に形成されたＰ＋型の第３の不純物層１８と、によって形成されている。
【００１６】
第２の不純物層１７は、電荷蓄積部１２に一部がはみ出すように画素部１１に形成されている。この第２の不純物層１７とウェル１６とは、ｐｎ接合することによりフォトダイオードを構成している。
【００１７】
また、第３の不純物層１８は、画素部１１において、第２の不純物層１７の表面に形成されている。この第３の不純物層１８は、第２の不純物層１７のシールド層である。
【００１８】
なお、各画素部１１は、フォトダイオードの他に、例えばフォトダイオードに光を集光するためのマイクロレンズやカラーフィルタ等を備えてもよい。
【００１９】
各電荷蓄積部１２は、画素部１１からはみ出したＮ型の第２の不純物層１７の端部１７ａ、Ｎ＋型の第４の不純物層１９、およびゲート電極２０、を有する。
【００２０】
第４の不純物層１９は、第２の不純物層１７の端部１７ａと離間し、かつ後述するＣＣＤ部１３の第５の不純物層２１に接合するように、ウェル１６の表面に形成されている。
【００２１】
ゲート電極２０は、例えばポリシリコンにより形成されたものであって、第４の不純物層１９上、および第４の不純物層１９と第２の不純物層１７の端部１７ａとの間のウェル１６上に、絶縁膜２２を介して形成されるとともに、ゲート電極２０の端部は、第２の不純物層１７の端部１７ａ上に形成される。
【００２２】
図３は、第２の不純物層１７とゲート電極２０との位置関係を示す図である。図３に示すように、形成されるゲート電極２０は四角形であり、この端部２０ａは、第２の不純物層１７の端部１７ａに重なるように形成されている。ゲート電極２０の端部２０ａと第２の不純物層１７の端部１７ａとが重なる部分（図３の斜線部分）の面積、および第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度は、第２の不純物層１７の端部１７ａによって形成されるポテンシャル（後述するＰｎ２）が、製品に許容される深さになるように調節されている。
【００２３】
なお、図４にゲート電極２０´の変形例を示すように、ゲート電極２０´は、第２の不純物層１７の端部１７ａに重なる端部２０ａ´が凸状に形成されたものであってもよい。
【００２４】
図５は、画素部１１から電荷蓄積部１２に電荷を読み出す方法を説明するための図であって、同図（ａ）は、図２の一部を拡大した断面図、同図（ｂ）は、画素部１１および電荷蓄積部１２に形成されるポテンシャルを示す。
【００２５】
図５（ａ）に示されるゲート電極２０に電圧が印加されない状態において、第２の不純物層１７の端部１７ａが形成するポテンシャルをＰｎ２、第２の不純物層１７および第３の不純物層１８が形成するポテンシャルをＰｎ３、Ｐ型のウェル１６が形成するポテンシャルをＰｐ、第４の不純物層１９が形成するポテンシャルをＰｎ４とする。
【００２６】
図５（ｂ）に点線で示すように、ポテンシャルＰｎ３はＮ型の第２の不純物層１７およびＰ型の第３の不純物層１８によって形成されるポテンシャルであり、ポテンシャルＰｐはＰ型の不純物層であるウェル１６によって形成されるポテンシャルである。従って、ポテンシャルＰｎ３はポテンシャルＰｐより深く形成される。また、ポテンシャルＰｎ４はＮ型の第４の不純物層１９によって形成されるポテンシャルである。従って、ポテンシャルＰｎ４はポテンシャルＰｐより深く形成される。さらに、ポテンシャルＰｎ２は、図５（ｂ）においては、ポテンシャルＰｎ３より深く、かつポテンシャルＰｐより浅くなるように形成されている。
【００２７】
なお、Ｐｎ３とＰｎ２との境界部分、Ｐｎ２とＰｐとの境界部分、ＰｐとＰｎ４との境界部分は、フリンジ効果によって、それぞれ傾斜している。
【００２８】
ここで、ポテンシャルＰｎ２は、画素部１１から電荷蓄積部１２に転送される電荷の転送効率を向上させるために、ポテンシャルＰｎ３よりＤだけ深くなるように形成される。しかし、ポテンシャルＰｎ２が深すぎると、この部分に電荷が溜まりすぎ、製品に許容される残像特性を満たせなくなる。従って、ポテンシャルＰｎ２は、製品に許容される深さＤになるように形成されている。
【００２９】
このポテンシャルＰｎ２の深さＤは、ゲート電極２０の端部２０ａと第２の不純物層１７の端部１７ａとが重なる部分の面積（以下、重なり面積と称する）、および第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度を調節することにより、制御することができる。
【００３０】
図６は、重なり面積ＳとポテンシャルＰｎ２との関係を示すグラフであり、横軸は重なり面積Ｓの大きさ、縦軸はポテンシャルＰｎ２の深さを示す。図６に示すように、重なり面積Ｓが大きくなると、これに比例してポテンシャルＰｎ２は深くなる。なお、この現象は、狭チャネル効果に基づいている。
【００３１】
また、図７は、第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度とポテンシャルＰｎ２との関係を示すグラフであり、横軸は不純物濃度、縦軸はポテンシャルＰｎ２の深さを示す。図７に示すように、第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度が濃くなると、これに比例してポテンシャルＰｎ２は深くなる。
【００３２】
ポテンシャルＰｎ２は、図６および図７に基づいて、重なり面積Ｓおよび第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度を調節することにより、ポテンシャルＰｎ３よりＤだけ深くなるように形成されている。
【００３３】
この状態において、フォトダイオードで発生した電荷は、ポテンシャルＰｎ２に対応する部分まで転送されるが、ポテンシャルＰｐが電位障壁となるため、ＣＣＤ部１３まで転送されることはない。
【００３４】
この状態から、ゲート電極２０に所定の電圧を印加する。すると、図５（ｂ）に実線で示すように、ゲート電極２０直下の各種半導体層によって形成されるポテンシャル（Ｐｎ４、Ｐｐ、およびＰｎ２）は深くなる。ポテンシャルＰｐがポテンシャルＰｎ３より深くなるように電圧を印加すれば、ポテンシャルＰｐが電位障壁になることはないため、フォトダイオードで発生した電荷は、電荷蓄積部１２を介してＣＣＤ部１３に転送される。
【００３５】
次に、ＣＣＤ部１３について図８を参照して説明する。図８は、図１の一点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿って示すＣＣＤ部１３の部分断面図である。
【００３６】
図８に示すように、ＣＣＤ部１３は、ウェル１６の表面に列状に形成された複数のＮ＋型の第５の不純物層２１と、各第５の不純物層２１上に絶縁膜２２を介して形成された複数の長方形の転送電極２３と、によって形成されている。
【００３７】
それぞれの第５の不純物層２１は、電荷の転送方向（図面右から左に向かう方向）に向かって一定の割合で深くなるように形成されている。第５の不純物層２１は、不純物が最も深く形成される箇所が、これに隣接する第５の不純物層２１のうち、不純物が最も浅く形成される箇所に接合するように形成されている。
【００３８】
それぞれの転送電極２３は、互いに離間して形成されている。また、それぞれの転送電極２３は、この電極２３の形状を構成する一辺が、第５の不純物層２１上のうち、不純物が最も深い箇所に一致するように形成されている。なお、転送電極２３は、例えばポリシリコンにより形成されたものである。
【００３９】
このようなＣＣＤ部１３は、転送電極２３に適切な電位を適切なタイミングで印加することにより、第５の不純物層２１によって形成されるポテンシャルを制御して、電荷を転送する。転送される電荷は、最終的にＣＣＤ部１３の最終段に設けられたＦＤ部１４に転送される。ＦＤ部１４では、転送された電荷量に応じて電圧を発生させる。固体撮像装置１０によって出力される画像は、ＦＤ部１４で発生した電圧に基づいて得ることができる。
【００４０】
次に、実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図９乃至図１２を参照して説明する。図９乃至図１２は、実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図である。
【００４１】
まず図９に示すように、例えばＰ型のシリコンからなる半導体基板１５の所定領域に第１の不純物層としてＰ型のウェル１６を形成した後、このウェル１６の表面の所定領域に、電荷蓄積部１２のＮ＋型の第４の不純物層１９を形成する。この後、半導体基板１５の表面に絶縁膜２２を形成し、第４の不純物層１９を含むウェル１６上に、絶縁膜２２を介してゲート電極２０を形成する。ゲート電極２０は、例えばポリシリコンをパターニングすることによって形成される。
【００４２】
なお、図示は省略するが、例えば、第４の不純物層１９を形成する工程においてＣＣＤ部１３の第５の不純物層２１を形成し、ゲート電極２０を形成する工程においてＣＣＤ部１３の転送電極２３を形成してもよい。
【００４３】
次に、図１０を示すように、ゲート電極２０、および転送電極２３を含む半導体基板１５上に第１のレジスト層２４を形成する。そして、ゲート電極２０の位置を基準にして、第２の不純物層１７が形成される領域（図３）が第１のレジスト層２４から露出するように、第１のレジスト層２４に第１の開口部２５を形成する。形成された第１の開口部２５からは、ゲート電極２０の端部２０ａが露出する。
【００４４】
第１の開口部２５を有する第１のレジスト層２４は、後述する第２の不純物層１７を形成する工程において、不純物を斜め方向から注入する際のマスクとして使用される。従って、第１の開口部２５は、第２の不純物層１７が形成される領域（図３）からわずかに画素部１１方向にずれて形成される。
【００４５】
なお、第１の開口部２５は、ゲート電極２０の位置を基準にして形成されるため、高い位置精度で形成される。
【００４６】
次に、図１１に示すように、第１のレジスト層２４が形成された半導体基板１５にＮ型の不純物を注入することにより、ウェル１６の表面に第２の不純物層１７を形成する。第２の不純物層１７は、ウェル１６とｐｎ接合し、フォトダイオードが形成される。
【００４７】
不純物を注入する条件は、第１のレジスト層２４の第１の開口部２５から露出したゲート電極２０の端部２０ａを貫通する条件であり、この条件の下、図中の矢印で示すように、不純物が画素部１１から電荷蓄積部１２に向かう方向に所望の角度θｎだけ傾いた方向から、不純物を注入する。ここで所望の角度θｎとは、半導体基板１５がシリコン基板であり、シリコン基板の表面が（１００）面である場合、例えばθｎ＝７°〜４５°程度の角度である。なお、この角度θｎは、第２の不純物層１７の深さ方向における濃度ピークを単一にするための角度である。
【００４８】
これに対し、例えばシリコン基板の（１００）面に対して垂直方向（θｎ＝０°）から不純物を注入すると、シリコン結晶の配列によって、第２の不純物層の深さ方向における濃度ピークが複数個形成される。この結果、第３の不純物層を含む第２の不純物層全体によって形成されるポテンシャルが深さ方向に複数個形成され、画素部−電荷蓄積部間における転送特性にばらつきが生ずる等の問題がある。
【００４９】
このように半導体基板１５の表面に対して斜め方向から、ゲート電極２０を貫通させて不純物を注入すると、第２の不純物層１７は、この端部１７ａがゲート電極２０の端部２０ａの下に潜り込むように形成される。
【００５０】
第２の不純物層１７の端部１７ａがゲート電極２０の端部２０ａの下に潜り込むことによって得られる重なり面積Ｓは、第１のレジスト層２４の開口部２５の位置、および不純物を注入する角度θｎによって決まる。
【００５１】
第２の不純物層１７は、第１のレジスト層２４の開口部２５の位置および不純物を注入する角度θｎを調節することによって、ゲート電極２０との重なり面積Ｓが所望の面積になるように形成される。さらに第２の不純物層１７は、ゲート電極２０の端部２０ａを貫通する条件の範囲内において不純物注入時の不純物加速度を調整する、若しくはゲート電極２０の端部の厚さを調整することによって、第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度が所望の濃度になるように形成される。これらにより、第２の不純物層１７は、この端部１７ａによって形成されるポテンシャルＰｎ２が、第２、第３の不純物層１７、１８によって形成されるポテンシャルＰｎ３よりＤだけ深くなるように形成される。
【００５２】
なお、これらの調節によってもポテンシャルＰｎ２を所望のポテンシャルにすることが困難である場合には、不純物が注入される加速度、および不純物濃度を調節してもよい。
【００５３】
次に、第１のレジスト層２４を除去した後、図１２に示すように、半導体基板１５上に、画素部１１の第３の不純物層１８が形成される領域が露出する第２の開口部２７を有する第２のレジスト層２６を形成する。そして、第２のレジスト層２６をマスクとして、Ｐ型の不純物を、図中に矢印で示すように、電荷蓄積部１２から画素部１１に向かう方向に所望の角度θｐだけ傾いた方向から、第２の不純物層１７の表面に注入する。これにより、第２の不純物層１７の表面にＰ＋型の第３の不純物層１８を形成する。
【００５４】
第２の開口部２７を有する第２のレジスト層２６は、この第３の不純物層１８を形成する工程において、不純物を斜め方向から注入する際のマスクとして使用される。従って、第２の開口部２７は、第３の不純物層１８が形成される領域からわずかに電荷蓄積部１２方向にずれて形成される。
【００５５】
なお、第２の開口部２７も、第１のレジスト層２４の第１の開口部２５と同様に、ゲート電極２０の位置を基準にして形成されるため、高い位置精度で形成される。
【００５６】
このようにＰ型の不純物は斜め方向から注入され、さらにこの不純物の注入条件に関わらず、Ｐ型の不純物はゲート電極２０を貫通することはないため、第３の不純物層１８は、ゲート電極２０の端部２０ａからわずかに離れた位置に形成される。これにより、第３の不純物層１８が拡散して第２の不純物層１７からはみ出すことによって電位障壁が形成されることを抑制することができる。
【００５７】
最後に、第２のレジスト層２６を除去し、上述の固体撮像装置１０を製造することができる。
【００５８】
以上に示す本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法によれば、ゲート電極２０の位置を基準にして、第１のレジスト層２４に、第２の不純物層１７を形成するための第１の開口部２５を形成し、この第１のレジスト層２４をマスクとして用いて第２の不純物層１７を形成する。従って、高い位置精度で第１の開口部２５、すなわち第２の不純物層１７を形成することができる。例えば、従来はゲート電極２０に対する第２の不純物層１７の位置が±０．１４μｍ程度ずれていたが、本実施形態に係る方法によれば、ゲート電極２０に対する第２の不純物層１７の位置のずれは、±０．１０μｍ程度まで抑制することができる。
【００５９】
このように、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法によれば、高い位置精度で第２の不純物層１７を形成することができるため、ゲート電極２０の端部２０ａと第２の不純物層１７の端部１７ａとの重なり面積Ｓのばらつきを抑制することができる。この結果、電荷蓄積部１２毎の残像特性のばらつき、あるいは製品毎の残像特性のばらつきは、抑制される。
【００６０】
さらに、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法においては、第２の不純物層１７を形成するための不純物を斜め方向から注入するため、第２の不純物層１７の深さ方向における濃度ピークを単一にすることができる。従って、画素部１１−電荷蓄積部１２間毎の転送特性のばらつきも抑制される。
【００６１】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１０・・・固体撮像装置
１１・・・画素部
１２・・・電荷蓄積部
１３・・・電荷転送部（ＣＣＤ部）
１４・・・フローティングディフュージョン部（ＦＤ部）
１５・・・半導体基板
１６・・・第１の不純物層（ウェル）
１７・・・第２の不純物層
１７ａ・・・第２の不純物層の端部
１８・・・第３の不純物層
１９・・・第４の不純物層
２０、２０´・・・ゲート電極
２０ａ、２０ａ´・・・ゲート電極の端部
２１・・・第５の不純物層
２２・・・絶縁膜
２３・・・転送電極
２４・・・第１のレジスト層
２５・・・第１の開口部
２６・・・第２のレジスト層
２７・・・第２の開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、固体撮像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体撮像装置は、フォトダイオードを有する画素部により検出した光を電荷に変換し、変換された電荷を、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ素子からなる電荷転送部により転送して出力するものである。この固体撮像装置において、画素部と電荷転送部との間には、画素部で発生した電荷を取り出して蓄積し、蓄積した電荷を電荷転送部に転送する複数の電荷蓄積部が形成されている。
【０００３】
各電荷蓄積部は、Ｐ型の半導体基板の表面に、画素部においてフォトダイオードを構成するためのＮ型の不純物層を、画素部を形成した後、Ｎ型の不純物層のはみ出した部分に一部が重なるようにゲート電極を形成することによって、製造される。
【０００４】
このようにして製造された電荷蓄積部における残像特性は、画素部のポテンシャルに依存するが、ゲート電極に重なったＮ型の不純物層が形成するポテンシャル（電荷溜まり）にも依存し、製品毎に異なる特性が要求される。
【０００５】
しかし、不純物層の位置を基準にしてゲート電極を形成することはできないため、形成されるゲート電極の位置がばらつく。この結果、Ｎ型の不純物層とゲート電極とが重なった部分の面積は、電荷蓄積部毎に大きくばらつき、電荷溜まりの深さも大きくばらつく。従って、電荷蓄積部毎に残像特性がばらつき、製品毎の残像特性もばらつく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２６４２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
実施形態は、残像特性のばらつきを抑制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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る固体撮像装置の製造方法は、電極を形成する工程、第２の不純物層を形成する工程、および第３の不純物層を形成する工程、を具備する。前記電極は、第１導電型の第１の不純物層を表面に有する半導体基板上に形成される。前記第２の不純物層は、第２導電型であって、前記電極の位置を基準にして、前記電極の端部を貫通する条件で前記半導体基板の表面に対して斜め方向から前記第１の不純物層に不純物を注入することにより形成されるものである。前記第２の不純物層は、前記第１の不純物層と接合することによってフォトダイオードを構成し、前記第２の不純物層の一部は、前記電極の下に配置される。前記第３の不純物層は、第１導電型であって、前記電極から露出した前記第２の不純物層の表面に形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法によって製造された固体撮像装置を模式的に示す上面図である。
【図２】図１の一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿って示す、画素部および電荷蓄積部の部分断面図である。
【図３】第２の不純物層とゲート電極との位置関係を示す図である。
【図４】ゲート電極の変形例を示す図である。
【図５】画素部から電荷を読み出す方法を説明するための図であって、同図（ａ）は、図２の一部を拡大した断面図、同図（ｂ）は、画素部および電荷蓄積部に形成されるポテンシャルを示す。
【図６】ゲート電極と第２の不純物層との重なり面積と、第２の不純物層が形成するポテンシャルと、の関係を示すグラフであり、横軸は重なり面積の大きさ、縦軸はポテンシャルの深さを示す。
【図７】第２の不純物層の不純物濃度と、第２の不純物層が形成するポテンシャルと、の関係を示すグラフである。
【図８】図１の一点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿って示す、電荷転送部の部分断面図である。
【図９】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図であって、ゲート電極を形成する工程を示す図である。
【図１０】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図であって、レジスト層を形成する工程を示す図である。
【図１１】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図であって、第２の不純物層を形成する工程を示す図である。
【図１２】実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図であって、第３の不純物層を形成する工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、実施形態に係る固体撮像装置の製造方法によって製造された固体撮像装置について、図１を参照して説明する。図１は、固体撮像装置の要部を示す模式的な上面図である。図１に示すように、固体撮像装置１０は、画素部１１、電荷蓄積部１２、電荷転送部１３（以下、ＣＣＤ部１３と称す）を含む構成であり、これらが、例えばシリコンからなるＰ型の半導体基板に形成されている。
【００１１】
画素部１１は、受光した光に応じて電荷を発生させるフォトダイオードを有する。画素部１１は、例えば互いに離間して列状に複数形成されている。
【００１２】
電荷蓄積部１２は、画素部１１で発生した電荷を読み込んで蓄積するとともに、蓄積された電荷をＣＣＤ部１３に転送する。電荷蓄積部１２は、各画素部１１とＣＣＤ部１３との間にそれぞれ形成されている。
【００１３】
ＣＣＤ部１３は、電荷蓄積部１２から転送された電荷を、ＣＣＤ部１３の最終段に形成されたフローティングディフュージョン部１４（ＦＤ部１４）に転送する。ＣＣＤ部１３は、画素部１１の列に対して略平行に形成されている。なお、ＦＤ部１４は、転送された電荷量に基づいて電圧を出力する電荷電圧変換部である。
【００１４】
図２は、図１の一点鎖線Ｘ−Ｘ´に沿って示す画素部１１および電荷蓄積部１２の部分断面図である。図２に示すように、画素部１１および電荷蓄積部１２は、Ｐ型の半導体基板１５の表面に設けられたＰ型の第１の不純物層であるＰ型のウェル１６に形成されている。
【００１５】
各画素部１１は、それぞれ、ウェル１６の表面に形成されたＮ＋型の第２の不純物層１７と、この第２の不純物層１７の表面に形成されたＰ＋型の第３の不純物層１８と、によって形成されている。
【００１６】
第２の不純物層１７は、電荷蓄積部１２に一部がはみ出すように画素部１１に形成されている。この第２の不純物層１７とウェル１６とは、ｐｎ接合することによりフォトダイオードを構成している。
【００１７】
また、第３の不純物層１８は、画素部１１において、第２の不純物層１７の表面に形成されている。この第３の不純物層１８は、第２の不純物層１７のシールド層である。
【００１８】
なお、各画素部１１は、フォトダイオードの他に、例えばフォトダイオードに光を集光するためのマイクロレンズやカラーフィルタ等を備えてもよい。
【００１９】
各電荷蓄積部１２は、画素部１１からはみ出したＮ型の第２の不純物層１７の端部１７ａ、Ｎ＋型の第４の不純物層１９、およびゲート電極２０、を有する。
【００２０】
第４の不純物層１９は、第２の不純物層１７の端部１７ａと離間し、かつ後述するＣＣＤ部１３の第５の不純物層２１に接合するように、ウェル１６の表面に形成されている。
【００２１】
ゲート電極２０は、例えばポリシリコンにより形成されたものであって、第４の不純物層１９上、および第４の不純物層１９と第２の不純物層１７の端部１７ａとの間のウェル１６上に、絶縁膜２２を介して形成されるとともに、ゲート電極２０の端部は、第２の不純物層１７の端部１７ａ上に形成される。
【００２２】
図３は、第２の不純物層１７とゲート電極２０との位置関係を示す図である。図３に示すように、形成されるゲート電極２０は四角形であり、この端部２０ａは、第２の不純物層１７の端部１７ａに重なるように形成されている。ゲート電極２０の端部２０ａと第２の不純物層１７の端部１７ａとが重なる部分（図３の斜線部分）の面積、および第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度は、第２の不純物層１７の端部１７ａによって形成されるポテンシャル（後述するＰｎ２）が、製品に許容される深さになるように調節されている。
【００２３】
なお、図４にゲート電極２０´の変形例を示すように、ゲート電極２０´は、第２の不純物層１７の端部１７ａに重なる端部２０ａ´が凸状に形成されたものであってもよい。
【００２４】
図５は、画素部１１から電荷蓄積部１２に電荷を読み出す方法を説明するための図であって、同図（ａ）は、図２の一部を拡大した断面図、同図（ｂ）は、画素部１１および電荷蓄積部１２に形成されるポテンシャルを示す。
【００２５】
図５（ａ）に示されるゲート電極２０に電圧が印加されない状態において、第２の不純物層１７の端部１７ａが形成するポテンシャルをＰｎ２、第２の不純物層１７および第３の不純物層１８が形成するポテンシャルをＰｎ３、Ｐ型のウェル１６が形成するポテンシャルをＰｐ、第４の不純物層１９が形成するポテンシャルをＰｎ４とする。
【００２６】
図５（ｂ）に点線で示すように、ポテンシャルＰｎ３はＮ型の第２の不純物層１７およびＰ型の第３の不純物層１８によって形成されるポテンシャルであり、ポテンシャルＰｐはＰ型の不純物層であるウェル１６によって形成されるポテンシャルである。従って、ポテンシャルＰｎ３はポテンシャルＰｐより深く形成される。また、ポテンシャルＰｎ４はＮ型の第４の不純物層１９によって形成されるポテンシャルである。従って、ポテンシャルＰｎ４はポテンシャルＰｐより深く形成される。さらに、ポテンシャルＰｎ２は、図５（ｂ）においては、ポテンシャルＰｎ３より深く、かつポテンシャルＰｐより浅くなるように形成されている。
【００２７】
なお、Ｐｎ３とＰｎ２との境界部分、Ｐｎ２とＰｐとの境界部分、ＰｐとＰｎ４との境界部分は、フリンジ効果によって、それぞれ傾斜している。
【００２８】
ここで、ポテンシャルＰｎ２は、画素部１１から電荷蓄積部１２に転送される電荷の転送効率を向上させるために、ポテンシャルＰｎ３よりＤだけ深くなるように形成される。しかし、ポテンシャルＰｎ２が深すぎると、この部分に電荷が溜まりすぎ、製品に許容される残像特性を満たせなくなる。従って、ポテンシャルＰｎ２は、製品に許容される深さＤになるように形成されている。
【００２９】
このポテンシャルＰｎ２の深さＤは、ゲート電極２０の端部２０ａと第２の不純物層１７の端部１７ａとが重なる部分の面積（以下、重なり面積と称する）、および第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度を調節することにより、制御することができる。
【００３０】
図６は、重なり面積ＳとポテンシャルＰｎ２との関係を示すグラフであり、横軸は重なり面積Ｓの大きさ、縦軸はポテンシャルＰｎ２の深さを示す。図６に示すように、重なり面積Ｓが大きくなると、これに比例してポテンシャルＰｎ２は深くなる。なお、この現象は、狭チャネル効果に基づいている。
【００３１】
また、図７は、第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度とポテンシャルＰｎ２との関係を示すグラフであり、横軸は不純物濃度、縦軸はポテンシャルＰｎ２の深さを示す。図７に示すように、第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度が濃くなると、これに比例してポテンシャルＰｎ２は深くなる。
【００３２】
ポテンシャルＰｎ２は、図６および図７に基づいて、重なり面積Ｓおよび第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度を調節することにより、ポテンシャルＰｎ３よりＤだけ深くなるように形成されている。
【００３３】
この状態において、フォトダイオードで発生した電荷は、ポテンシャルＰｎ２に対応する部分まで転送されるが、ポテンシャルＰｐが電位障壁となるため、ＣＣＤ部１３まで転送されることはない。
【００３４】
この状態から、ゲート電極２０に所定の電圧を印加する。すると、図５（ｂ）に実線で示すように、ゲート電極２０直下の各種半導体層によって形成されるポテンシャル（Ｐｎ４、Ｐｐ、およびＰｎ２）は深くなる。ポテンシャルＰｐがポテンシャルＰｎ３より深くなるように電圧を印加すれば、ポテンシャルＰｐが電位障壁になることはないため、フォトダイオードで発生した電荷は、電荷蓄積部１２を介してＣＣＤ部１３に転送される。
【００３５】
次に、ＣＣＤ部１３について図８を参照して説明する。図８は、図１の一点鎖線Ｙ−Ｙ´に沿って示すＣＣＤ部１３の部分断面図である。
【００３６】
図８に示すように、ＣＣＤ部１３は、ウェル１６の表面に列状に形成された複数のＮ＋型の第５の不純物層２１と、各第５の不純物層２１上に絶縁膜２２を介して形成された複数の長方形の転送電極２３と、によって形成されている。
【００３７】
それぞれの第５の不純物層２１は、電荷の転送方向（図面右から左に向かう方向）に向かって一定の割合で深くなるように形成されている。第５の不純物層２１は、不純物が最も深く形成される箇所が、これに隣接する第５の不純物層２１のうち、不純物が最も浅く形成される箇所に接合するように形成されている。
【００３８】
それぞれの転送電極２３は、互いに離間して形成されている。また、それぞれの転送電極２３は、この電極２３の形状を構成する一辺が、第５の不純物層２１上のうち、不純物が最も深い箇所に一致するように形成されている。なお、転送電極２３は、例えばポリシリコンにより形成されたものである。
【００３９】
このようなＣＣＤ部１３は、転送電極２３に適切な電位を適切なタイミングで印加することにより、第５の不純物層２１によって形成されるポテンシャルを制御して、電荷を転送する。転送される電荷は、最終的にＣＣＤ部１３の最終段に設けられたＦＤ部１４に転送される。ＦＤ部１４では、転送された電荷量に応じて電圧を発生させる。固体撮像装置１０によって出力される画像は、ＦＤ部１４で発生した電圧に基づいて得ることができる。
【００４０】
次に、実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図９乃至図１２を参照して説明する。図９乃至図１２は、実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための図５（ａ）に相当する断面図である。
【００４１】
まず図９に示すように、例えばＰ型のシリコンからなる半導体基板１５の所定領域に第１の不純物層としてＰ型のウェル１６を形成した後、このウェル１６の表面の所定領域に、電荷蓄積部１２のＮ＋型の第４の不純物層１９を形成する。この後、半導体基板１５の表面に絶縁膜２２を形成し、第４の不純物層１９を含むウェル１６上に、絶縁膜２２を介してゲート電極２０を形成する。ゲート電極２０は、例えばポリシリコンをパターニングすることによって形成される。
【００４２】
なお、図示は省略するが、例えば、第４の不純物層１９を形成する工程においてＣＣＤ部１３の第５の不純物層２１を形成し、ゲート電極２０を形成する工程においてＣＣＤ部１３の転送電極２３を形成してもよい。
【００４３】
次に、図１０を示すように、ゲート電極２０、および転送電極２３を含む半導体基板１５上に第１のレジスト層２４を形成する。そして、ゲート電極２０の位置を基準にして、第２の不純物層１７が形成される領域（図３）が第１のレジスト層２４から露出するように、第１のレジスト層２４に第１の開口部２５を形成する。形成された第１の開口部２５からは、ゲート電極２０の端部２０ａが露出する。
【００４４】
第１の開口部２５を有する第１のレジスト層２４は、後述する第２の不純物層１７を形成する工程において、不純物を斜め方向から注入する際のマスクとして使用される。従って、第１の開口部２５は、第２の不純物層１７が形成される領域（図３）からわずかに画素部１１方向にずれて形成される。
【００４５】
なお、第１の開口部２５は、ゲート電極２０の位置を基準にして形成されるため、高い位置精度で形成される。
【００４６】
次に、図１１に示すように、第１のレジスト層２４が形成された半導体基板１５にＮ型の不純物を注入することにより、ウェル１６の表面に第２の不純物層１７を形成する。第２の不純物層１７は、ウェル１６とｐｎ接合し、フォトダイオードが形成される。
【００４７】
不純物を注入する条件は、第１のレジスト層２４の第１の開口部２５から露出したゲート電極２０の端部２０ａを貫通する条件であり、この条件の下、図中の矢印で示すように、不純物が画素部１１から電荷蓄積部１２に向かう方向に所望の角度θｎだけ傾いた方向から、不純物を注入する。ここで所望の角度θｎとは、半導体基板１５がシリコン基板であり、シリコン基板の表面が（１００）面である場合、例えばθｎ＝７°〜４５°程度の角度である。なお、この角度θｎは、第２の不純物層１７の深さ方向における濃度ピークを単一にするための角度である。
【００４８】
これに対し、例えばシリコン基板の（１００）面に対して垂直方向（θｎ＝０°）から不純物を注入すると、シリコン結晶の配列によって、第２の不純物層の深さ方向における濃度ピークが複数個形成される。この結果、第３の不純物層を含む第２の不純物層全体によって形成されるポテンシャルが深さ方向に複数個形成され、画素部−電荷蓄積部間における転送特性にばらつきが生ずる等の問題がある。
【００４９】
このように半導体基板１５の表面に対して斜め方向から、ゲート電極２０を貫通させて不純物を注入すると、第２の不純物層１７は、この端部１７ａがゲート電極２０の端部２０ａの下に潜り込むように形成される。
【００５０】
第２の不純物層１７の端部１７ａがゲート電極２０の端部２０ａの下に潜り込むことによって得られる重なり面積Ｓは、第１のレジスト層２４の開口部２５の位置、および不純物を注入する角度θｎによって決まる。
【００５１】
第２の不純物層１７は、第１のレジスト層２４の開口部２５の位置および不純物を注入する角度θｎを調節することによって、ゲート電極２０との重なり面積Ｓが所望の面積になるように形成される。さらに第２の不純物層１７は、ゲート電極２０の端部２０ａを貫通する条件の範囲内において不純物注入時の不純物加速度を調整する、若しくはゲート電極２０の端部の厚さを調整することによって、第２の不純物層１７の端部１７ａの不純物濃度が所望の濃度になるように形成される。これらにより、第２の不純物層１７は、この端部１７ａによって形成されるポテンシャルＰｎ２が、第２、第３の不純物層１７、１８によって形成されるポテンシャルＰｎ３よりＤだけ深くなるように形成される。
【００５２】
なお、これらの調節によってもポテンシャルＰｎ２を所望のポテンシャルにすることが困難である場合には、不純物が注入される加速度、および不純物濃度を調節してもよい。
【００５３】
次に、第１のレジスト層２４を除去した後、図１２に示すように、半導体基板１５上に、画素部１１の第３の不純物層１８が形成される領域が露出する第２の開口部２７を有する第２のレジスト層２６を形成する。そして、第２のレジスト層２６をマスクとして、Ｐ型の不純物を、図中に矢印で示すように、電荷蓄積部１２から画素部１１に向かう方向に所望の角度θｐだけ傾いた方向から、第２の不純物層１７の表面に注入する。これにより、第２の不純物層１７の表面にＰ＋型の第３の不純物層１８を形成する。
【００５４】
第２の開口部２７を有する第２のレジスト層２６は、この第３の不純物層１８を形成する工程において、不純物を斜め方向から注入する際のマスクとして使用される。従って、第２の開口部２７は、第３の不純物層１８が形成される領域からわずかに電荷蓄積部１２方向にずれて形成される。
【００５５】
なお、第２の開口部２７も、第１のレジスト層２４の第１の開口部２５と同様に、ゲート電極２０の位置を基準にして形成されるため、高い位置精度で形成される。
【００５６】
このようにＰ型の不純物は斜め方向から注入され、さらにこの不純物の注入条件に関わらず、Ｐ型の不純物はゲート電極２０を貫通することはないため、第３の不純物層１８は、ゲート電極２０の端部２０ａからわずかに離れた位置に形成される。これにより、第３の不純物層１８が拡散して第２の不純物層１７からはみ出すことによって電位障壁が形成されることを抑制することができる。
【００５７】
最後に、第２のレジスト層２６を除去し、上述の固体撮像装置１０を製造することができる。
【００５８】
以上に示す本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法によれば、ゲート電極２０の位置を基準にして、第１のレジスト層２４に、第２の不純物層１７を形成するための第１の開口部２５を形成し、この第１のレジスト層２４をマスクとして用いて第２の不純物層１７を形成する。従って、高い位置精度で第１の開口部２５、すなわち第２の不純物層１７を形成することができる。例えば、従来はゲート電極２０に対する第２の不純物層１７の位置が±０．１４μｍ程度ずれていたが、本実施形態に係る方法によれば、ゲート電極２０に対する第２の不純物層１７の位置のずれは、±０．１０μｍ程度まで抑制することができる。
【００５９】
このように、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法によれば、高い位置精度で第２の不純物層１７を形成することができるため、ゲート電極２０の端部２０ａと第２の不純物層１７の端部１７ａとの重なり面積Ｓのばらつきを抑制することができる。この結果、電荷蓄積部１２毎の残像特性のばらつき、あるいは製品毎の残像特性のばらつきは、抑制される。
【００６０】
さらに、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法においては、第２の不純物層１７を形成するための不純物を斜め方向から注入するため、第２の不純物層１７の深さ方向における濃度ピークを単一にすることができる。従って、画素部１１−電荷蓄積部１２間毎の転送特性のばらつきも抑制される。
【００６１】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１０・・・固体撮像装置
１１・・・画素部
１２・・・電荷蓄積部
１３・・・電荷転送部（ＣＣＤ部）
１４・・・フローティングディフュージョン部（ＦＤ部）
１５・・・半導体基板
１６・・・第１の不純物層（ウェル）
１７・・・第２の不純物層
１７ａ・・・第２の不純物層の端部
１８・・・第３の不純物層
１９・・・第４の不純物層
２０、２０´・・・ゲート電極
２０ａ、２０ａ´・・・ゲート電極の端部
２１・・・第５の不純物層
２２・・・絶縁膜
２３・・・転送電極
２４・・・第１のレジスト層
２５・・・第１の開口部
２６・・・第２のレジスト層
２７・・・第２の開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１の不純物層を表面に有する半導体基板上に電極を形成する工程と、
この電極の位置を基準にして、前記電極の端部を貫通する条件で前記半導体基板の表面に対して斜め方向から前記第１の不純物層に不純物を注入することにより、一部が前記電極の下に配置された、前記第１の不純物層と接合することによってフォトダイオードを構成する第２導電型の第２の不純物層を形成する工程と、
前記電極から露出した前記第２の不純物層の表面に、第１導電型の第３の不純物層を形成する工程と、
を具備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の不純物層を形成する工程は、
前記電極が形成された前記半導体基板上にレジスト層を形成する工程と、
この電極の位置を基準にして、前記電極の端部を含む前記半導体基板の所定が露出するように、前記レジスト層に開口部を形成する工程と、
前記開口部が形成された前記レジスト層をマスクとして用い、前記電極の端部を貫通する条件で前記半導体基板の表面に対して斜め方向から前記不純物を注入する工程と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体基板は、表面が（１００）面であるシリコン基板であるとともに、前記電極はポリシリコンからなることを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の不純物層を形成する工程は、前記半導体基板の表面に対して７°以上４５°以下だけ傾いた方向から前記不純物を注入する工程であることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項５】
前記第３の不純物層を形成する工程は、前記電極の位置を基準にして、前記半導体基板の表面に対して斜め方向から前記第２の不純物層に不純物を注入することにより、前記第３の不純物層を形成する工程であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１】
第１導電型の第１の不純物層を表面に有する半導体基板上に電極を形成する工程と、
この電極の位置を基準にして、前記電極の端部を貫通する条件で前記半導体基板の表面に対して斜め方向から前記第１の不純物層に不純物を注入することにより、一部が前記電極の下に配置された、前記第１の不純物層と接合することによってフォトダイオードを構成する第２導電型の第２の不純物層を形成する工程と、
前記電極から露出した前記第２の不純物層の表面に、第１導電型の第３の不純物層を形成する工程と、
を具備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の不純物層を形成する工程は、
前記電極が形成された前記半導体基板上にレジスト層を形成する工程と、
この電極の位置を基準にして、前記電極の端部を含む前記半導体基板の所定が露出するように、前記レジスト層に開口部を形成する工程と、
前記開口部が形成された前記レジスト層をマスクとして用い、前記電極の端部を貫通する条件で前記半導体基板の表面に対して斜め方向から前記不純物を注入する工程と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体基板は、表面が（１００）面であるシリコン基板であるとともに、前記電極はポリシリコンからなることを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２の不純物層を形成する工程は、前記半導体基板の表面に対して７°以上４５°以下だけ傾いた方向から前記不純物を注入する工程であることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項５】
前記第３の不純物層を形成する工程は、前記電極の位置を基準にして、前記半導体基板の表面に対して斜め方向から前記第２の不純物層に不純物を注入することにより、前記第３の不純物層を形成する工程であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８７８２（Ｐ２０１３−８７８２Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９３３５（Ｐ２０１１−１３９３３５）
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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