(57)【要約】【課題】ランダムノイズの発生が充分に減少されるイメージセンサとＣＭＯＳイメージセンサを提供する。【解決手段】イメージセンサは、基板表面から板厚方向の下方へ形成されるフォトダイオードと、基板の前記フォトダイオードが形成される面側に形成されるゲート構造物とを備える。前記ゲート構造物は、窒素を含まない酸化物で構成されるゲート絶縁膜と前記ゲート絶縁膜上に形成されるゲート導電膜を有する。そして、前記ゲート導電膜と接するゲート絶縁膜の表面には窒化領域が形成される。従って、イメージセンサのランダムノイズ特性とボロン浸透現象によるしきい電圧特性を容易に改善することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へ形成されるフォトダイオードと、
前記基板の前記フォトダイオードが形成される側に形成され、窒素を含まない酸化物からなるゲート絶縁膜、及び前記ゲート絶縁膜上に形成されるゲート導電膜を有するゲート構造物と、
を備えるイメージセンサ。
【請求項２】
前記フォトダイオードは、前記基板表面から板厚方向の下方へ形成され第１不純物がドーピングされた第１フォトダイオード、及び前記第１フォトダイオードから板厚方向の下方へ形成される第２不純物がドーピングされた第２フォトダイオードを有する請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項３】
前記第１不純物は３族元素を含み、前記第２不純物は５族元素を含む請求項２記載のイメージセンサ。
【請求項４】
前記窒素を含まない酸化物は、シリコン酸化物、金属酸化物、又はこれらの混合物を含む請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項５】
前記金属酸化物は、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、タンタル酸化物、アルミニウム酸化物、及びチタニウム酸化物からなるグループから選択されるいずれか一つを含む請求項４記載のイメージセンサ。
【請求項６】
前記ゲート絶縁膜は、ラジカル酸化工程を行って形成するシリコン酸化膜を含む請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項７】
前記ゲート絶縁膜は、熱酸化工程を行って形成するシリコン酸化膜を含む請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項８】
前記ゲート絶縁膜は、化学気相蒸着工程を行って形成するシリコン酸化膜を含む請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項９】
前記ゲート絶縁膜は、化学気相蒸着工程を行って形成する金属酸化膜を含む請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項１０】
前記ゲート絶縁膜は、原子層積層工程を行って形成する金属酸化膜を含む請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項１１】
前記ゲート導電膜は、ポリシリコン、金属、又は金属窒化物を含む請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項１２】
前記金属は、チタニウム、タンタル、タングステン、アルミニウム、ハフニウム、ジルコニウム、及び銅からなるグループから選択されるいずれか一つを含み、前記金属窒化物は、チタニウム窒化物、タンタル窒化物、タングステン窒化物、アルミニウム窒化物、ハフニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、及び銅窒化物からなるグループから選択されるいずれか一つを含む請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項１３】
前記ゲート導電膜と接する前記ゲート絶縁膜の表面に、窒化処理を行って形成する窒化領域を更に備える請求項１記載のイメージセンサ。
【請求項１４】
前記窒化処理は、プラズマ窒化処理を含む請求項１３記載のイメージセンサ。
【請求項１５】
基板の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へ形成されるフォトダイオードと、
前記基板の前記フォトダイオードが形成される側に形成され、ゲート絶縁膜及びゲート導電膜を有するゲート構造物とを備え
前記ゲート絶縁膜は、前記基板と接する領域では窒素を含まない物質からなり、前記ゲート導電膜と接する領域では窒素を含む物質からなるイメージセンサ。
【請求項１６】
基板の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へ形成されるフォトダイオードと、
前記基板の前記フォトダイオードが形成される側に形成され、窒素を含まない酸化物からなるゲート絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に形成されるゲート導電膜を有するゲート構造物と、
前記ゲート構造物を挟んで前記フォトダイオードの反対側に位置する前記基板表面から板厚方向の下方へ形成されるフローティング拡散領域と、
前記基板から前記フォトダイオードとは反対の上方へ形成され、充分な光透過性物質からなる層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の内部に前記フォトダイオードと重畳しないように形成される金属配線と、
前記層間絶縁膜の前記基板とは反対側に形成されるカラーフィルターと、
前記カラーフィルターの前記層間絶縁膜とは反対側に形成されるマイクロレンズと、
を備えるＣＭＯＳイメージセンサ。
【請求項１７】
前記窒素を含まない酸化物は、シリコン酸化物、金属酸化物、又はこれらの混合物を含む請求項１６記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
【請求項１８】
前記金属酸化物は、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、タンタル酸化物、アルミニウム酸化物、及びチタニウム酸化物からなるグループから選択されるいずれか一つを含む請求項１７記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
【請求項１９】
前記窒素を含まない酸化物がシリコン酸化物である場合、前記ゲート絶縁膜はラジカル酸化工程、熱酸化工程、又は化学気相蒸着工程を行って形成する請求項１７記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
【請求項２０】
前記窒素を含まない酸化物が金属酸化物である場合、前記ゲート絶縁膜は化学気相蒸着工程又は原子層積層工程を行って形成する請求項１７記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
【請求項２１】
前記ゲート導電膜と接する前記ゲート絶縁膜の表面に窒化処理を行って形成する窒化領域を更に備える請求項１６記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
【請求項２２】
前記窒化処理は、プラズマ窒化処理を含む請求項２１記載のＣＭＯＳイメージセンサ。
【請求項２３】
基板の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へフォトダイオードを形成する段階と、
前記基板上に窒素を含まない酸化物からなる絶縁膜を形成する段階と、
前記絶縁膜上に導電膜を形成する段階と、
前記導電膜及び前記絶縁膜を順次パターニングして前記基板の前記フォトダイオードが形成されている側にゲート絶縁膜及びゲート導電膜を有するゲート構造物を形成する段階と、
を含むイメージセンサの製造方法。
【請求項２４】
前記フォトダイオードを形成する段階は、
前記基板表面から遠い前記基板の下方に第２不純物をドーピングして第２フォトダイオードを形成する段階と、
前記第２フォトダイオードの上方に第１不純物をドーピングして第１フォトダイオードを形成する段階と、
を含む請求項２３記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項２５】
前記第１不純物は３族元素を含み、前記第２不純物は５族元素を含む請求項２４記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項２６】
前記窒素を含まない酸化物は、シリコン酸化物、金属酸化物、又はこれらの混合物を含む請求項２３記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項２７】
前記金属酸化物は、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、タンタル酸化物、アルミニウム酸化物、及びチタニウム酸化物からなるグループから選択されるいずれか一つを含む請求項２６記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項２８】
前記絶縁膜は、ラジカル酸化工程を行って形成するシリコン酸化膜を含む請求項２３記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項２９】
前記ラジカル酸化工程は、８５０℃〜１０５０℃の温度で水素と酸素との比が０．０１〜１．０：９．０の混合比を有する混合ガスを使用して行う請求項２８記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３０】
前記絶縁膜は、熱酸化工程を行って形成するシリコン酸化膜を含む請求項２３記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３１】
前記熱酸化工程は、９００℃〜１２００℃の温度で水蒸気又は酸素雰囲気を形成して行う請求項３０記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３２】
前記絶縁膜は、化学気相蒸着工程を行って形成するシリコン酸化膜を含む請求項２３記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３３】
前記化学気相蒸着工程は、シラン、ジクロロシラン、又はテオスを使用して行う請求項３２記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３４】
前記導電膜は、ポリシリコン、金属、又は金属窒化物を含む請求項２３記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３５】
前記金属は、チタニウム、タンタル、タングステン、アルミニウム、ハフニウム、ジルコニウム、及び銅からなるグループから選択されるいずれか一つを含み、前記金属窒化物は、チタニウム窒化物、タンタル窒化物、タングステン窒化物、アルミニウム窒化物、ハフニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、及び銅窒化物からなるグループから選択されるいずれか一つを含む請求項３４記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３６】
前記絶縁膜の表面を窒化処理する段階を更に含む請求項２３記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３７】
前記窒化処理は、プラズマ窒化処理を含む請求項３６記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３８】
前記プラズマ窒化処理は、２０℃〜２００℃の温度で行う請求項３６記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項３９】
前記プラズマ窒化処理は、４００Ｗ〜６００Ｗのパワー及び５０ｍＴｏｒｒ〜１５０ｍＴｏｒｒの圧力を有する条件において、窒素を含むガスとヘリウムガスとの比が約０．８〜１．２：１．０の混合比を有する混合ガスを使用して行う請求項３８記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項４０】
前記窒素を含むガスは、Ｎ2、Ｎ2Ｏ、ＮＯ、及びＮＨ3からなるグループから選択されるいずれか一つを含む請求項３９記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項４１】
前記窒化処理を行った後に熱処理を行う段階を更に含む請求項３６記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項４２】
前記熱処理は、８００℃〜１２００℃の温度及び３Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの圧力において、酸素ガスを使用して行う請求項４１記載のイメージセンサの製造方法。
【請求項４３】
基板の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へ不純物をドーピングしてフォトダイオードを形成する段階と、
前記フォトダイオードが形成される前記基板に窒素を含まない酸化物からなる絶縁膜を形成する段階と、
前記絶縁膜上に導電膜を形成する段階と、
前記導電膜及び絶縁膜を順次パターニングして前記基板の前記フォトダイオードが形成されている側にゲート絶縁膜及びゲート導電膜を有するゲート構造物を形成する段階と、
前記ゲート構造物を挟んで前記フォトダイオードの反対側に位置する前記基板表面から板厚方向の下方へ不純物をドーピングしてフローティング拡散領域を形成する段階と、
前記基板表面から上方へ充分な光透過性物質からなる層間絶縁膜を形成しながら、前記フォトダイオードと重畳しないように前記層間絶縁膜の内部に金属配線を形成する段階と、
前記層間絶縁膜の上方にカラーフィルターを形成する段階と、
前記カラーフィルターの上方にマイクロレンズを形成する段階と、
を含むＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
【請求項４４】
前記窒素を含まない酸化物は、シリコン酸化物、金属酸化物、又はこれらの混合物を含む請求項４３記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
【請求項４５】
前記金属酸化物は、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、タンタル酸化物、アルミニウム酸化物、及びチタニウム酸化物からなるグループから選択されるいずれか一つを含む請求項４４記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
【請求項４６】
前記絶縁膜は、８５０℃〜１０５０℃の温度で水素と酸素との比が０．０１〜１．０：９．０の混合比を有する混合ガスを使用してラジカル酸化工程を行って形成するシリコン酸化膜を含む請求項４３記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
【請求項４７】
前記絶縁膜は９００℃〜１２００℃の温度で水蒸気又は酸素雰囲気で行われる熱酸化工程を行って形成するシリコン酸化膜を含む請求項４３記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
【請求項４８】
前記絶縁膜の表面を窒化処理する段階を更に含む請求項４３記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
【請求項４９】
前記窒化処理は、２０℃〜２００℃の温度で行うプラズマ窒化処理を含む請求項４８記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
【請求項５０】
前記プラズマ窒化処理は、４００Ｗ〜６００Ｗのパワー及び５０ｍＴｏｒｒ〜１５０ｍＴｏｒｒの圧力を有する条件において、窒素を含むガスとヘリウムガスとの比が約０．８〜１．２：１．０の混合比を有する混合ガスを使用して行う請求項４９記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
【請求項５１】
前記窒化処理を行った後に８００℃〜１２００℃の温度及び３Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの圧力で酸素ガスを使用する熱処理を行う段階を更に含む請求項４８記載のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサ及びその製造方法に係り、より詳細には、フォトダイオードとゲート構造物を含むイメージセンサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置のうち、イメージセンサは光学画像を電気的信号に変換させる素子である。前記イメージセンサの例としては、電荷結合素子（charge coupled device：ＣＣＤ）、ＣＭＯＳイメージセンサ等がある。特に、最近では、信号処理アルゴリズムの改善、ＣＭＯＳ工程技術の発達等によってＣＭＯＳイメージセンサが有していた短所を解決しており、電荷結合素子の製造工程をＣＭＯＳイメージセンサの製造工程に部分的に適用することによってＣＭＯＳイメージセンサの品質を改善している。
【０００３】
そして、前記ＣＭＯＳイメージセンサは、単位画素として光を感知するフォトダイオード及び前記光を電気的信号に変換するロジック回路を含んでいるが、最近のＣＭＯＳイメージセンサは、単位画素として１個のフォトダイオードと４個のトランジスタとを含むことが一般的である。
【０００４】
図１は、一般的なＣＭＯＳイメージセンサを示す等価回路図である。
図１を参照すると、ＣＭＯＳイメージセンサは、フォトダイオード（Ｐ／Ｄ）、トランスファトランジスタ（Ｔｘ）、リセットトランジスタ（Ｒｘ）、選択トランジスタ（Ｓｘ）、及びアクセストランジスタ（Ａｘ）を含む。前記フォトダイオード（Ｐ／Ｄ）は、前記トランスファトランジスタ（Ｔｘ）及び前記リセットトランジスタ（Ｒｘ）と直列に接続され、前記リセットトランジスタ（Ｒｘ）のドレインは印加電圧（ＶDD）と接続される。又、前記選択トランジスタ（Ｓｘ）のゲートは、フローティング拡散領域（Ｆ／Ｄ）と接続される。ここで、前記フローティング拡散領域（Ｆ／Ｄ）は、トランスファトランジスタ（Ｔｘ）のドレイン（リセットトランジスタ（Ｒｘ）のソース）に該当する。そして、前記選択トランジスタ（Ｓｘ）は、前記アクセストランジスタ（Ａｘ）と直列に接続され、前記選択トランジスタ（Ｓｘ）のドレインは印加電圧（ＶDD）と接続される。
【０００５】
前記ＣＭＯＳイメージセンサの動作方法を説明すると、次の通りである。
まず、前記リセットトランジスタ（Ｒｘ）がターンオンされると、前記フローティング拡散領域（Ｆ／Ｄ）の電位が印加電圧となる。この際、外部から前記フォトダイオード（Ｐ／Ｄ）に光が入射されると、電子−ホール対（electron-hole pair：ＥＨＰ）が生成され、信号電荷が前記トランスファトランジスタ（Ｔｘ）のソースに蓄積される。そして、前記トランスファトランジスタ（Ｔｘ）がターンオンされると、前記トランスファトランジスタ（Ｔｘ）のソースに蓄積された信号電荷が前記フローティング拡散領域（Ｆ／Ｄ）に伝達される。その結果、前記フローティング拡散領域（Ｆ／Ｄ）の電位が変化すると同時に、前記選択トランジスタ（Ｓｘ）のゲートの電位も変化される。その後、選択信号（Ｒｏｗ）によって前記アクセストランジスタ（Ａｘ）がターンオンされると、出力端（Ｏｕｔ）にデータが出力される。そして、前述した過程を継続的に反復することにより、光学画像が電気的信号に変換される。
【０００６】
前記ＣＭＯＳイメージセンサの動作で、前記トランスファトランジスタ（Ｔｘ）がターンオンされる時、前記フォトダイオード（Ｐ／Ｄ）から前記トランスファトランジスタ（Ｔｘ）のソースに蓄積された信号電荷が前記フローティング拡散領域（Ｆ／Ｄ）に実質的に完全に伝達されなければならない。仮に、前記信号電荷が実質的に完全に伝達されず、前記信号電荷の一部が前記フォトダイオード（Ｐ／Ｄ）に残留する場合には、前記フォトダイオード（Ｐ／Ｄ）に残留する信号電荷が後続の信号電荷と混じることで、イメージラグ（ｌａｇ）のようなランダムノイズが発生する。
【０００７】
そして、前記ＣＭＯＳイメージセンサにおいて、前記トランジスタ（Ｒｘ、Ｔｘ、Ｓｘ、Ａｘ）のゲート絶縁膜は、主にシリコン酸窒化物で形成される。特に、前記トランジスタ（Ｒｘ、Ｔｘ、Ｓｘ、Ａｘ）のソース／ドレインの形成時に頻繁に発生するホウ素浸透現象を減少させるために、前記ゲート絶縁膜を形成する時、基板と接する前記ゲート絶縁膜の表面に窒化物を集中させる。しかし、前記基板と接する前記ゲート絶縁膜の表面に窒化物を集中させる場合には、前記ランダムノイズがより深刻に発生することと確認されている。
【０００８】
前述したように、前記ＣＭＯＳイメージセンサで発生するランダムノイズについて限定して説明するが、前記ランダムノイズは、電荷結合素子でも頻繁に発生している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ランダムノイズの発生が充分に減少するイメージセンサ及びＣＭＯＳイメージセンサを提供することにある。
本発明の他の目的は、前記イメージセンサ及びＣＭＯＳイメージセンサを容易に製造するための方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明によるイメージセンサは、基板の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へ形成されるフォトダイオードと、前記基板の前記フォトダイオードが形成される側に形成され、窒素を含まない酸化物からなるゲート絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に形成されるゲート導電膜を有するゲート構造物とを備える。
前記目的を達成するための本発明のイメージセンサは、基板の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へ形成されるフォトダイオードと、前記基板の前記フォトダイオードが形成される側に形成され、ゲート絶縁膜及びゲート導電膜を有するゲート構造物とを備えている。特に、前記ゲート絶縁膜は、前記基板と接する領域では窒素を含まない物質からなり、前記ゲート導電膜と接する領域では窒素を含む物質からなる。
【００１１】
前記目的を達成するための本発明のＣＭＯＳイメージセンサは、基板の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へ形成されるフォトダイオードと、前記基板の前記フォトダイオードが形成される側に形成され、窒素を含まない酸化物からなるゲート絶縁膜およ日前記ゲート絶縁膜上に形成されるゲート導電膜を有するゲート構造物と、前記ゲート構造物を挟んで前記フォトダイオードとは反対側に位置する前記基板から板厚方向の下方へ形成されるフローティング拡散領域とを備える。そして、前記基板から上方へ形成され、充分な光透過性物質からなる層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の内部に前記フォトダイオードと重畳しないように形成される金属配線と、前記層間絶縁膜の上方に形成されるカラーフィルターと、前記カラーフィルターの上方に形成されるマイクロレンズとを備えている。
【００１２】
前記他の目的を達成するための本発明によるイメージセンサの製造方法は、基板の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へフォトダイオードを形成する。その後、前記フォトダイオードが形成されている基板上に窒素を含まない酸化物からなる絶縁膜及び前記絶縁膜上に導電膜を順次形成する。そして、前記導電膜及び前記絶縁膜を順次パターニングして、前記フォトダイオードが形成される基板上にゲート絶縁膜及びゲート導電膜を有するゲート構造物を形成する。
【００１３】
前記他の目的を達成するための本発明のＣＭＯＳイメージセンサの製造方法は、基板の一方の面である基板表面から下方へ不純物をドーピングして、フォトダイオードを形成する。そして、前記フォトダイオードが形成された基板上に窒素を含まない酸化物からなる絶縁膜及び前記絶縁膜上に導電膜を順次形成する。その後、前記導電膜及び前記絶縁膜を順次パターニングして、前記フォトダイオードが形成される基板上にゲート絶縁膜及びゲート導電膜を有するゲート構造物を形成する。そして、前記ゲート構造物を挟んで前記フォトダイオードの反対側に位置する前記基板から板厚方向の下方へ不純物をドーピングして、フローティング拡散領域を形成する。その後、前記基板の上部に充分な光透過性物質からなる層間絶縁膜を形成しながら、前記フォトダイオードと重畳しないように前記層間絶縁膜の内部に金属配線を形成した後、前記層間絶縁膜上にカラーフィルターを形成し、前記カラーフィルター上にマイクロレンズを形成する。
【００１４】
本発明によると、従来とは異なり、イメージセンサ、特に、ＣＭＯＳイメージセンサにおいて、ゲート構造物のゲート絶縁膜は窒素を含まない酸化物で形成される。その結果、従来に頻繁に発生したランダムノイズが顕著に減少されることが確認されている。
そして、本発明では、イメージセンサのうち、ＣＭＯＳイメージセンサに限定して説明しているが、前記フォトダイオードとゲート構造物は電荷結合素子にも充分に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して説明する。
（実施例１）
図２は、本発明の実施例１によるイメージセンサを概略的に示す断面図である。
図２を参照すると、イメージセンサは、基板２０の一方の面である基板表面から板厚方向の下方すなわち他方の面側へ形成されるフォトダイオード２２と、前記フォトダイオード２２が形成されている基板２０の表面に形成されるゲート構造物２９とを備えている。特に、前記ゲート構造物２９は、不純物をドーピングして形成する基板２０のチャンネル領域２３上に形成することが好ましい。
【００１６】
具体的に、前記フォトダイオード２２は、前記基板２０の基板表面から板厚方向の下方へ形成される第１フォトダイオード２２ａと前記第１フォトダイオード２２ａからさらに下方に形成される第２フォトダイオード２２ｂとを有する。前記第１フォトダイオード２２ａは、第１不純物をドーピングすることにより形成し、前記第２フォトダイオード２２ｂは、第２不純物をドーピングすることにより形成する。そして、前記第１不純物は３族元素を含むことが好ましく、前記第２不純物は５族元素を含むことが好ましい。前記３族元素の例としてはホウ素（Ｂ）が挙げられ、前記５族元素の例としてはリン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）等が挙げられる。特に、本実施例では、前記第１不純物としてＢＦ2をドーピングして前記第１フォトダイオード２２ａを形成し、前記第２不純物としてＡｓをドーピングして前記第２フォトダイオード２２ｂを形成する。
【００１７】
前記ゲート構造物２９は、ゲート絶縁膜２４とゲート導電膜２６を含む。特に、本実施例での前記ゲート絶縁膜２４は、窒素を含まない酸化物からなることが好ましい。前記窒素を含まない酸化物の例としては、シリコン酸化物、金属酸化物等が挙げられる。これらは単独で使用してもよく、場合によってこれらを混合して使用することもできる。仮に、前記シリコン酸化物と金属酸化物を混合する場合には、シリコン金属酸化物として理解されることができる。そして、前記金属酸化物の場合には多様に設けることができるが、例えば、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、タンタル酸化物、アルミニウム酸化物、チタニウム酸化物等がある。これらは単独で使用してもよく、２以上を混合して使用することもできる。
【００１８】
又、本実施例での前記ゲート導電膜２６は、ポリシリコン、金属、又は金属窒化物からなることが好ましい。前記金属の例としては、チタニウム、タンタル、タングステン、アルミニウム、ハフニウム、ジルコニウム、銅等が挙げられる。これらは単独で使用することが好ましいが、２以上を混合して使用することもできる。又、前記金属窒化物の例としては、チタニウム窒化物、タンタル窒化物、タングステン窒化物、アルミニウム窒化物、ハフニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、銅窒化物等が挙げられる。これらも単独で使用することが好ましいが、場合によっては２以上を混合して使用することもできる。
【００１９】
より具体的に、前記ゲート絶縁膜２４がシリコン酸化膜を含む場合、前記シリコン酸化膜はラジカル酸化工程を行って形成するか、熱酸化工程を行って形成するか、又は化学気相蒸着工程を行って形成することができる。又、前記ゲート絶縁膜２４が金属酸化膜を含む場合には、化学気相蒸着工程を行って形成するか、又は、原子層積層工程を行って形成することができる。又、前記ゲート絶縁膜２４が前記シリコン金属酸化物からなる薄膜である場合にも化学気相蒸着工程を行って形成するか、又は、原子層積層工程を行って形成することができる。
【００２０】
そして、本実施例のゲート構造物２９では、図３に示すように、前記ゲート導電膜２６と接する前記ゲート絶縁膜２４の表面に窒化領域３０を更に備えることが好ましい。前記窒化領域３０は、主に窒化処理を行って形成する。特に、前記窒化領域３０は、前記ゲート導電膜２６と接する前記ゲート絶縁膜２４の表面に集中するように形成することが好ましい。しかし、前記窒化領域３０が前記基板２０と接する領域まで拡張されない場合には、前記ゲート絶縁膜２４の表面から下方の領域まで拡張されても良い。
【００２１】
本実施例によると、イメージセンサとして使用するためのゲート構造物２９のゲート絶縁膜２４を窒素を含まない酸化物で形成することによって、ランダムノイズが顕著に減少することを確認することができる。又、前記窒化領域３０を追加的に形成することによって、ソース／ドレインの形成で頻繁に発生するホウ素浸透現象を充分に減少させることができる。
【００２２】
そして、本実施例で言及している前記フォトダイオード２２とゲート構造物２９は、電荷結合素子、ＣＭＯＳイメージセンサ等のようなイメージセンサに適切に適用することができる。又、前記ゲート構造物２９の適用は、ロジック回路のみならず、ペリ領域まで拡張しても良い。
【００２３】
以下、前記イメージセンサの製造方法について説明する。
図４から図７は、図２のイメージセンサを製造する方法を概略的に示す断面図である。
図４を参照すると、基板２０のアクティブ領域内に部分的に不純物をドーピングしてチャンネル領域２３を形成する。この際、前記チャンネル領域２３は、その上部にゲート構造物が形成される領域に該当する。ここで、前記チャンネル領域２３を形成するための不純物の例としては、３族元素であるｐ型不純物、５族元素であるｎ型不純物等が挙げられ、その選択は、トランジスタのタイプ（ＮＭＯＳ又はＰＭＯＳ）に依存する。即ち、前記トランジスタのタイプがＮＭＯＳであると、ｐ型不純物をドーピングして前記チャンネル領域２３を形成し、前記トランジスタのタイプがＰＭＯＳであると、ｎ型不純物をドーピングして、前記チャンネル領域２３を形成する。
【００２４】
図示していないが、前記基板２０の下にエピタキシャル領域と深いウェル領域を形成することが好ましい。ここで、前記エピタキシャル領域は、主にエピタキシャル成長を行って形成し、前記深いウェル領域は、主に前記エピタキシャル領域に不純物をドーピングして形成する。特に、前記深いウェル領域は、ホウ素等のような３族元素であるｐ型不純物をドーピングして形成することが好ましい。この際、前記深いウェル領域は、前記エピタキシャル領域より高い濃度を有することが好ましい。そして、前記エピタキシャル領域は前記基板２０に依存するが、前記基板２０がｎ型基板であると、前記エピタキシャル領域はｎ型エピタキシャル領域で形成され、前記基板２０がｐ型基板であると、前記エピタキシャル領域はｐ型エピタキシャル領域で形成される。又、前記基板２０に素子分離領域を形成して、フィールド領域とアクティブ領域を限定することが好ましい。前記素子分離領域の例としては、トレンチ素子分離膜、フィールド酸化膜等が挙げられる。
【００２５】
その後、前記チャンネル領域２３と隣接する基板２０の表面から下方に、フォトダイオード２２を形成する。具体的に、表面から遠い基板２０の下方に第２不純物をドーピングして第２フォトダイオード２２ｂを形成する。そして、前記第２フォトダイオード２２ｂの上方に第１不純物をドーピングして第１フォトダイオード２２ａを形成する。前記第２不純物としては、リン、砒素等のような５族元素を選択し、前記第１不純物としてはホウ素等のような３族元素を選択する。従って、前記第１フォトダイオード２２ａはｐ型フォトダイオードであることが好ましく、前記第２フォトダイオード２２ｂはｎ型フォトダイオードであることが好ましい。そして、前記フォトダイオード２２の形成では、主にイオン注入工程を行うので、前記第１フォトダイオード２２ａと前記第２フォトダイオード２２ｂの形成による深さ制御を適切に行うことができる。
【００２６】
本実施例では、前記チャンネル領域２３、第２フォトダイオード２２ｂ、及び第１フォトダイオード２２ａの順に工程を行うことと説明しているが、場合によっては、前記工程順序を適切に調節しても良い。他の実施例として、前記チャンネル領域２３、第１フォトダイオード２２ａ、及び第２フォトダイオード２２ｂの順に工程を行っても良い。
【００２７】
図５を参照すると、前記チャンネル領域２３及びフォトダイオード２２が形成された基板２０上に、窒素を含まない酸化物からなる絶縁膜４１を形成する。言及したように、前記窒素を含まない酸化物の例としては、シリコン酸化物、金属酸化物等が挙げられる。そして、前記金属酸化物の例としては、ハフニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、タンタル酸化物、アルミニウム酸化物、チタニウム酸化物などが挙げられる。
【００２８】
本実施例において、前記絶縁膜４１がシリコン酸化物からなるシリコン酸化膜である場合、前記絶縁膜４１はラジカル酸化工程、熱酸化工程、化学気相蒸着工程等を行って形成することができる。
まず、前記ラジカル酸化工程を行って絶縁膜４１を形成する方法について具体的に説明する。
【００２９】
前記ラジカル酸化工程を行う時、工程温度が約８５０℃未満であれば、酸化が容易に行われないので好ましくなく、逆に約１０５０℃を超過すると、工程制御を適切に行うことができないので、好ましくない。従って、前記ラジカル酸化工程は、約８５０℃〜１０５０℃の温度で行うことが好ましい。又、前記ラジカル酸化工程では、水素と酸素とが０．０１〜１．０：９．０の混合比を有する混合ガスを使用して行うことが好ましい。特に、前記水素と酸素との混合比を適切に調節することにより、前記ラジカル酸化工程を行うことで形成されるシリコン酸化膜の厚さを容易に調節することができる。又、前記ラジカル酸化工程での工程時間を調節する場合にも前記シリコン酸化膜の厚さ調節が可能である。
【００３０】
以下、前記ラジカル酸化工程を行って、約７６Åの厚さを有するシリコン酸化膜を形成する方法について説明する。
図８は、図５の絶縁膜としてラジカル酸化工程を行って、約７６Åの厚さを有するシリコン酸化膜を形成する方法を説明するための時間流れ図である。
図８を参照すると、前記基板２０を工程チャンバーにローディングさせた後、前記工程チャンバー内部の温度を約４５０℃に調節する（Ｓ１段階）。前記Ｓ１段階は約５秒間行い、窒素ガスを約２ｓｌｍ（standard liter／min）提供する。その後、前記工程チャンバー内部の圧力を毎秒約２Ｔｏｒｒ上昇させて約６．８Ｔｏｒｒで維持する（Ｓ３段階）。前記Ｓ３段階は、約４５０℃の温度を維持しながら約１２秒間行い、酸素ガスを約６ｓｌｍ提供する。そして、前記工程チャンバー内部の温度を約４８０℃に上昇させる（Ｓ５段階）。前記Ｓ５段階は約３秒間行い、酸素ガスを約６ｓｌｍ提供する。継続して、前記工程チャンバー内部の温度を毎秒約２０℃上昇させて約５８０℃で維持する（Ｓ７段階）。前記Ｓ７段階は約３０秒間行い、酸素ガスを約９ｓｌｍ提供する。その後、前記工程チャンバー内部の温度を毎秒約３５℃上昇させて約８５０℃で維持する（Ｓ９段階）。前記Ｓ９段階は約３０秒間行い、酸素ガスを約６ｓｌｍ提供する。そして、前記工程チャンバー内部の温度を毎秒３０℃上昇させて約９００℃で維持する（Ｓ１１段階）。前記Ｓ１１段階は約３０秒間行い、酸素ガスを約６ｓｌｍ提供する。継続して、前記工程チャンバー内部の温度を毎秒約１５℃上昇させて、約９５０℃で維持する（Ｓ１３段階）。前記Ｓ１３段階は約３０秒間行い、酸素ガスを約９ｓｌｍ提供し、水素ガスを約１ｓｌｍ提供する。
【００３１】
このように、前記Ｓ１段階乃至Ｓ１３段階を行って前記シリコン酸化膜を形成するための工程雰囲気を組成する。
そして、前記工程チャンバー内部の温度を約９５０℃に維持した状態で酸素ガスを約９ｓｌｍ提供し、水素ガスを約１ｓｌｍ提供する（Ｓ１５段階）。特に、前記Ｓ１５段階は約１２秒間行う。このように、前記Ｓ１５段階を行った結果、前記基板２０上には約７６Åの厚さを有する絶縁膜４１としてシリコン酸化膜が形成される。この際、前記シリコン酸化膜は、前記基板２０の表面下にも部分的に形成されることが一般的である。
【００３２】
継続して、前記基板２０上に絶縁膜４１として前記シリコン酸化膜を形成した後、後処理を行う。まず、工程チャンバー内部の温度を約６５０℃に調節し、圧力を毎秒約２０Ｔｏｒｒ下降させて約０．１Ｔｏｒｒに調節する（Ｓ１７段階）。前記Ｓ１７段階は約３０秒間行い、窒素ガスを約５ｓｌｍ提供する。そして、前記工程チャンバー内部の温度を約６５０℃未満に調節し、圧力を約５Ｔｏｒｒに調節する（Ｓ１９段階）。前記Ｓ１９段階は約９０秒間行い、窒素ガスを約５ｓｌｍ提供する。その後、前記工程チャンバー内部の圧力を約５Ｔｏｒｒに調節し、窒素ガスを約５ｓｌｍ提供して、前記シリコン酸化膜を形成する工程を終了する（Ｓ２１段階）。
【００３３】
前述したラジカル酸化工程は、約７６Åの厚さを有するシリコン酸化膜を形成するための条件である。しかし、前記Ｓ１３段階と前記Ｓ１５段階で酸素ガスと水素ガスの提供範囲を調節する場合には、前記シリコン酸化膜の厚さを適切に調節することができる。他の実施例として、前記Ｓ１３段階と前記Ｓ１５段階で酸素ガスを約９ｓｌｍ提供し、水素ガスを約０．１ｓｌｍ提供すると、前記絶縁膜４１として約３３Åの厚さを有するシリコン酸化膜を形成することができる。
【００３４】
前述したように、前記ラジカル酸化工程を行うことによって、前記絶縁膜４１として窒素を含まない酸化物からなるシリコン酸化膜を基板２０上に容易に形成することができる。
以下では、前記熱酸化工程を行って絶縁膜４１を形成する方法について具体的に説明する。
【００３５】
前記熱酸化工程を行う時、工程温度が約９００℃未満である場合には、酸化が容易に行われないので好ましくなく、約１２００℃を超過する場合には工程制御が容易ではないので好ましくない。従って、前記熱酸化工程は、約９００℃〜１２００℃の温度で行うことが好ましい。そして、前記熱酸化工程は、水蒸気又は酸素雰囲気を組成して行うことが好ましい。
【００３６】
このように、本実施例では、前記熱酸化工程を行っても前記絶縁膜４１として窒素を含まない酸化物からなるシリコン酸化膜を容易に形成することができる。
又、前記化学気相蒸着工程を行って、絶縁膜４１を形成する方法について具体的に説明する。
【００３７】
前記化学気相蒸着工程では、シリコンソースガスと酸化剤を使用する。前記シリコンソースガスの例としては、シラン（ＳｉＨ4）、ジクロロシラン（ＳｉＣｌ2Ｈ2）、テオス（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）等が挙げられる。特に、前記シランを使用する場合には、約３００℃〜５００℃の温度で工程を行うことが好ましく、前記ジクロロシランを使用する場合には、約８００℃〜９５０℃の温度で工程を行うことが好ましく、前記テオスを使用する場合には、約６５０℃〜７５０℃の温度で工程を行うことが好ましい。そして、前記化学気相蒸着工程は、低圧化学気相蒸着（ＬＰＣＶＤ）工程であることが更に好ましい。
【００３８】
このように、本実施例では、前記化学気相蒸着工程を行っても、前記絶縁膜４１として窒素を含まない酸化物からなるシリコン酸化膜を容易に形成することができる。
又、本実施例で前記絶縁膜４１が金属を含む金属酸化膜である場合、化学気相蒸着工程、原子層積層工程等を行って前記絶縁膜４１を形成することもできる。
【００３９】
前記化学気相蒸着工程を行って前記絶縁膜４１として金属酸化膜を形成する方法は次の通りである。
まず、前記基板２０を工程チャンバーにローディングさせた後、前記基板２０の上部に金属前駆体ソースを提供しながら、前記金属前駆体ソースを酸化剤と反応させる。そして、前記酸化剤と反応させた金属前駆体ソースを前記基板上に蒸着させる。その結果、前記基板２０上には前記絶縁膜４１として金属酸化膜が形成される。
【００４０】
そして、前記金属前駆体ソースがハフニウム前駆体ソースである場合には、Ｈｆ（ＯｔＢｕ）4、Ｈｆ（ＮＥｔＭｅ）4、Ｈｆ（ＭＭＰ）4、Ｈｆ（ＮＥｔ2）4、Ｈｆ（ＮＭｅ2）等を例として挙げることができ、アルミニウム前駆体ソースである場合には、ＴＭＡ（trimethyl aluminum：Ａｌ（ＣＨ3）3）等を例として挙げることができ、ジルコニウム前駆体ソースである場合には、ＴＥＭＡＺ（tetrakis methylethylamino zirconium：Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）］4）、ジルコニウムブチルオキサイド（Ｚｒ（Ｏ−ｔＢｕ）4）等を例として挙げることができる。ここで、前記金属前駆体ソースとしてハフニウム前駆体ソース、アルミニウム前駆体ソース、及びジルコニウム前駆体ソースを例として挙げているが、これに限定されない。又、前記酸化剤の例としては、Ｏ3、Ｈ2Ｏ、Ｈ2Ｏ2、ＣＨ3ＯＨ、Ｃ2Ｈ5ＯＨ、プラズマＯ2、リモートプラズマＯ2等が挙げられる。
【００４１】
このように、本実施例では前記化学気相蒸着工程を行っても前記絶縁膜４１として窒素を含まない酸化物からなる金属酸化膜を容易に形成することができる。
そして、前記原子層積層工程を行って、前記絶縁膜４１として金属酸化膜を形成する方法は次の通りである。
【００４２】
まず、前記基板２０を工程チャンバーにローディングさせた後、前記基板２０の周辺の工程雰囲気を適切に組成する。特に、工程温度が非常に低い場合には、反応物質の反応性が良好ではなくて、蒸着速度が低下されるので好ましくなく、非常に高い場合には、原子層積層の特性よりは化学気相蒸着の特性を示すので、好ましくない。
【００４３】
その後、前記基板２０の上部に、反応物質として金属前駆体ソースを数秒間導入する。これによって、前記金属前駆体ソースの第１部分は、前記基板２０上に化学吸着される。そして、前記金属前駆体ソースの第１部分を除いた第２部分は前記基板２０上に化学吸着された第１部分に物理吸着されるか、前記基板２０の周辺に漂流する。継続して、前記基板２０の上部にアルゴンガスのようなパージガスを数〜数十秒間導入する。これによって、前記基板２０の周辺に漂流するか、前記物理吸着された第２部分は除去される。その結果、前記基板２０上には、前記金属前駆体ソースの化学吸着された第１部分が残る。そして、前記基板２０の上部に酸化剤を数秒間導入する。これによって、前記酸化剤は、前記基板２０の上に化学吸着された金属前駆体ソースの第１部分と化学的に反応して前記金属前駆体ソースの第１部分を酸化させる。継続して、前記基板２０の上部に前記パージガスを数〜数十秒間導入する。これによって、前記基板２０の周辺に漂流するか、前記化学的に反応しない酸化剤を除去する。
【００４４】
そして、所望する厚さを有する前記金属酸化膜を形成するまで前記金属前駆体ソース→前記パージガス→前記酸化剤→前記パージガスの導入を反復的に行う。これによって、前記基板２０上には、絶縁膜４１として所望する厚さを有する金属酸化膜が形成される。
前記原子層積層工程で使用される金属前駆体ソースと酸化剤は、前記化学気相蒸着工程で使用するものと同様である。
【００４５】
このように、本実施例では、前記原子層積層工程を行っても、前記絶縁膜４１として窒素を含まない酸化物からなる金属酸化膜を容易に形成することができる。
従って、本実施例では、多様な方法を行って窒素を含まない酸化物からなる絶縁膜４１を形成することができる。
【００４６】
図６を参照すると、前記絶縁膜４１を対象にして窒化処理を行って前記絶縁膜４１の表面に広域窒化領域４３を形成する。この際、前記広域窒化領域４３は、前記絶縁膜４１の表面に集中するように形成することが好ましい。しかし、前記広域窒化領域４３が前記基板２０と接する領域まで拡張されないことを前提とする場合には、前記絶縁膜４１の上部表面から下の領域まで拡張されても良い。
【００４７】
本実施例での前記窒化処理は、プラズマ窒化処理を行うことが好ましい。ここで、前記プラズマ窒化処理を約２００℃を超過する温度で行う場合には、前記広域窒化領域の分布を適切に制御することができないので、好ましくない。即ち、前記広域窒化領域が前記基板と接する領域まで拡張されることができるので、好ましくない。従って、本実施例での前記プラズマ窒化処理は、約２０℃〜２００℃の温度で行うことが好ましい。又、前記プラズマ窒化処理は、４００Ｗ〜６００Ｗのパワーと５０ｍＴｏｒｒ〜１５０ｍＴｏｒｒの圧力を有する条件で行うことが好ましく、窒素を含むガスとヘリウムガスが約０．８〜１．２：１．０の混合比を有する混合ガスを使用することが好ましい。特に、前記窒素を含むガスの例として、Ｎ2、Ｎ2Ｏ、ＮＯ、ＮＨ3等が挙げられる。これらは単独で使用することが好ましいが、２以上を混合して使用することもできる。
【００４８】
以下、前記プラズマ窒化処理についてより具体的に説明する。
図９は、図６での窒化処理を行う方法を説明するための工程流れ図である。
図９を参照すると、安定化段階として窒化処理のための工程チャンバーが約２３℃の温度と約８０ｍＴｏｒｒの圧力を有するように工程条件を調節する（Ｓ６１段階）。前記安定化段階は約１０秒間行い、約１００ｓｃｃｍの窒素ガスと約１００ｓｃｃｍのヘリウムガスを提供する。
【００４９】
その後、ストライク段階として、前記安定化段階と同じ温度と圧力を維持した状態で、前記工程チャンバー内部に約５００Ｗのパワーを印加する（Ｓ６３段階）。前記ストライク段階は約５秒間行い、約１００ｓｃｃｍの窒素ガスと約１００ｓｃｃｍのヘリウムガスを提供する。
このように、前記安定化段階とストライク段階を行って前記窒化処理のための工程雰囲気を組成する。
【００５０】
そして、窒化処理段階として約２３℃の温度と約８０ｍＴｏｒｒの圧力及び約５００ｍＴｏｒｒのパワーが印加される工程条件で組成する（Ｓ６５段階）。前記窒化処理段階は約６０秒間行い、約１００ｓｃｃｍの窒素ガスと約１００ｓｃｃｍのヘリウムガスを提供する。
その後、デチャッキング（De-chucking）段階として、前記窒化処理段階と同じ温度、圧力、及びパワーを有する工程条件を維持する（Ｓ６７段階）。しかし、前記デチャッキング段階は、約５秒間行い、約１００ｓｃｃｍの窒素ガスと約１００ｓｃｃｍのヘリウムガスを提供する。
【００５１】
そして、パージ段階として前記パワーの印加を終了した状態で、約２３℃の温度と約８０ｍＴｏｒｒの圧力を有する工程条件を維持する（Ｓ６９段階）。前記パージ段階は約５秒間行い、約１００ｓｃｃｍの窒素ガスと約１００ｓｃｃｍのヘリウムガスを提供する。
このように、本実施例では、前記Ｓ６１からＳ６９段階を順次行って、前記絶縁膜４１の表面に広域窒化領域４３を形成する。特に、前記広域窒化領域４１は、後続工程を行うことによって窒化領域３０に形成されるが、前記窒化領域３０を形成することは、後続されるソース／ドレインの形成で頻繁に発生するホウ素浸透現象に備えるためである。
又、本実施例では、前記窒化処理を行った後、熱処理を選択的に行うことができる。本実施例での前記熱処理は、８００℃〜１２００℃の温度と３Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの圧力で酸素ガスを使用して行うことが好ましい。
【００５２】
以下、前記熱処理についてより具体的に説明する。
図１０は、図６での熱処理を行う方法を説明するための時間流れ図である。
図１０を参照すると、前記窒化処理が行われた基板２０を熱処理のための工程チャンバーにローディングさせた後、前記工程チャンバー内部の温度を４５０℃未満に調節する（Ｓ７１段階）。前記Ｓ７１段階は約５秒間行い、窒素ガスを約５ｓｌｍ提供する。その後、前記工程チャンバー内部の圧力を約５Ｔｏｒｒに調節する（Ｓ７３段階）。前記Ｓ７３段階は約７秒間行い、窒素ガスを約５ｓｌｍ提供する。継続して、前記温度を約４５０℃に調節する（Ｓ７５段階）。前記Ｓ７５段階は、約１２０秒間行い、酸素ガスを約１ｓｌｍ提供する。そして、前記温度を毎秒約２０℃上昇させて約６２０℃で維持する（Ｓ７７段階）。前記Ｓ７７段階は約３０秒間行い、酸素ガスを約１ｓｌｍ提供する。その後、前記温度を毎秒約３５℃上昇させて約９５０℃で維持する（Ｓ７９段階）。前記Ｓ７９段階は約３０秒間行い、酸素ガスを約１ｓｌｍ提供する。継続して、前記温度を毎秒２５℃上昇させて、約１０００℃で維持する（Ｓ８１段階）。前記Ｓ８１段階は約３０秒間行い、酸素ガスを約１ｓｌｍ提供する。
【００５３】
このように、前記Ｓ７１段階からＳ８１段階を行って前記熱処理のための工程雰囲気を組成する。
そして、前記工程チャンバー内部の温度を約１０００℃に維持した状態で酸素ガスを約１ｓｌｍ提供する（Ｓ８３段階）。特に、前記Ｓ８３段階は、約１０秒間行う。これによって、前記窒化処理によって前記絶縁膜４１が表面に集中的に形成された広域窒化領域４３がより安定化される。
【００５４】
その後、後処理の遂行として、前記温度を毎秒２０℃下降させて約５５０℃の温度に維持する（Ｓ８５段階）。前記Ｓ８５段階は約７０秒間行い、窒素ガスを約２ｓｌｍ提供する。そして、前記温度を４５０℃未満に調節して工程を終了する（Ｓ８７段階）。前記Ｓ８７段階は約６０秒間行い、窒素ガスを約５ｓｌｍ提供する。
【００５５】
前記熱処理では窒素ガスを部分的に使用する。しかし、前記熱処理に直接的な影響を及ぼす温度条件を有する段階（Ｓ７５段階からＳ８３段階）では酸素ガスを使用するので、前記窒素ガスの部分的な使用によって前記絶縁膜４１が窒化される状況は発生しない。
このように、本実施例では、前記基板２０上に絶縁膜４１を形成した後、窒化処理と熱処理を行う。
【００５６】
図７を参照すると、前記広域窒化領域４３を有する絶縁膜４１上に導電膜４５を形成する。
前述したように、本実施例での前記導電膜４５は、ポリシリコン、金属、金属窒化物等を含むことが好ましい。前記金属の例としては、チタニウム、タンタル、タングステン、アルミニウム、ハフニウム、ジルコニウム、銅等が挙げられる。これらは単独で使用することが好ましく、２以上を混合して使用しても良い。又、前記金属窒化物の例としては、チタニウム窒化物、タンタル窒化物、タングステン窒化物、アルミニウム窒化物、ハフニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、銅窒化物等が挙げられる。これらの場合にも単独で使用することが好ましく、２以上を混合して使用しても良い。
【００５７】
一例として、前記導電膜４５がポリシリコンからなる場合には、前記導電膜４５は、主にシラン（ＳｉＨ4）を使用する熱分解を行って形成することが好ましい。具体的に、前記シランを使用した熱分解は、積層が行われる第１工程と不純物をドーピングさせる第２工程を含み、約５００℃〜６５０℃の温度と約２５Ｐａ〜１５０Ｐａの圧力で行うことが好ましい。
【００５８】
又、前記導電膜４５が金属又は金属窒化物からなる場合には、前記導電膜４５は化学気相蒸着又は原子層積層を行って形成することが好ましい。
その後、前記導電膜４５と絶縁膜４１を順次にパターニングする。この際、前記パターニングは主にフォトリソグラフィ工程を行い、前記基板２０のチャンネル領域２３の上部にのみ前記導電膜４５の一部と絶縁膜４１の一部を残留させる。その結果、前記基板２０上には、図２に示すように、ゲート絶縁膜２４とゲート導電膜２６を含むゲート構造物２９が形成される。又、前記ゲート導電膜２６と接する前記ゲート絶縁膜２４の表面には窒化領域３０が形成される。
【００５９】
このように、本実施例では、前述した工程を行うことによって、前記基板２０の表面から板厚方向の下方へフォトダイオード２２を形成し、前記基板２０上に窒素を含まない酸化物からなるゲート絶縁膜２４を含むゲート構造物２９を容易に形成することができる。
従って、本実施例でのイメージセンサは、従来に頻繁に発生したランダムノイズを充分に減少させることができる。又、前記窒化領域の形成によって後続される工程で頻繁に発生したホウ素の浸透現象も充分に減少させることができる。
以上、本実施例では、電荷結合素子又はＣＭＯＳイメージセンサに適用可能なフォトダイオードとゲート構造物を有するイメージセンサについて説明しているが、下記実施例２では、前記イメージセンサのうち、ＣＭＯＳイメージセンサに限定して説明する。
【００６０】
（実施例２）
図１１は、本発明の実施例２によるＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す平面図である。
図１１を参照すると、ＣＭＯＳイメージセンサの一部である単位ピクセルとして、前記単位ピクセルは素子分離領域８１によって限定される基板のアクティブ領域８２に形成されるフォトダイオード８４とゲート構造物８６、８８、９０とを備える。特に、前記フォトダイオード８４は基板８０の一方の面である基板表面から板厚方向の下方へ形成され、前記ゲート構造物８６、８８、９０は、前記フォトダイオード８４が形成される基板８０と同一の面側に形成される。
【００６１】
具体的に、前記フォトダイオード８４は、光効率を高めるために、多少広い領域を占める。そして、前記ゲート構造物８６、８８、９０は、トランスファトランジスタのゲート構造物８６（以下、「トランスファゲート」という）、リセットトランジスタのゲート構造物８８（以下、「リセットゲート」という）、及び選択トランジスタのゲート構造物９０（以下、「選択ゲート」という）を含む。図示していないが、前記ゲート構造物として前記選択ゲート９０と隣接する領域の基板上にアクセストランジスタのゲート構造物（以下、「アクセスゲート」という）を更に備える。そして、前記トランスファゲート８６と前記リセットゲート８８は、フローティング拡散領域９２によって連結される。又、前記フローティング拡散領域９２と前記選択ゲート９０は、金属配線（図示せず）によって電気的に連結される。
【００６２】
以下、後述する図１１に図示されたＣＭＯＳイメージセンサについて説明する。
図１２は、本発明の実施例２によるＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す断面図である。そして、以下では、図１１に図示された同じ部材には同じ参照符号を付与する。
【００６３】
図１２を参照すると、ＣＭＯＳイメージセンサは、素子分離領域８１によってフィールド領域とアクティブ領域に限定される基板８０を備える。前記素子分離領域８１の例としては、トレンチ素子分離膜、フィールド酸化膜等が挙げられ、本実施例では、前記素子分離領域８１としてトレンチ素子分離膜を形成する。又、本実施例の場合にも、図示していないが、実施例１と同様に前記基板８０の下にエピタキシャル領域と深いウェル領域とを形成することが好ましい。
【００６４】
そして、本実施例のＣＭＯＳイメージセンサは、基板８０の表面から板厚方向の下方へ形成されるフォトダイオード８４と、前記フォトダイオード８４が形成される基板８０と同一の面側に形成されるゲート構造物８６、８８、９０とを備える。本実施例のフォトダイオード８４は、実施例１のフォトダイオードと同様に第１フォトダイオード８４ａと第２フォトダイオード８４ｂとを有する。そして、前記ゲート構造物８６、８８、９０は、トランスファゲート８６、リセットゲート８８、選択ゲート９０、及びアクセスゲート（図示せず）を有する。ここで、前記トランスファゲート８６の場合には、不純物をドーピングして形成するチャンネル領域８３上に形成することが好ましい。又、前記ゲート構造物８６、８８、９０のうちで、前記トランスファゲート８６を挟んで前記フォトダイオード８４の反対側に位置する前記基板８０の表面から板厚方向の下方には、フローティング拡散領域９２が形成される。この際、前記フローティング拡散領域９２は、前記チャンネル領域８３と連結されることが好ましい。又、前記ゲート構造物８６、８８、９０の間の基板８０表面から下には低濃度拡散領域９４、９５が形成される。ここで、前記低濃度拡散領域９４、９５は、前記フローティング拡散領域９２と共にトランジスタのソース／ドレイン領域に理解することができる。
【００６５】
本実施例でのゲート構造物８６、８８、９０は、互いに同じゲート絶縁膜８６ａ、８８ａ、９０ａとゲート導電膜８６ｃ、８８ｃ、９０ｃとを有している。具体的に、本実施例の前記ゲート絶縁膜８６ａ、８８ａ、９０ａは、実施例１のゲート絶縁膜と同一の構成である。従って、前記ゲート絶縁膜８６ａ、８８ａ、９０ａは、酸素を含まない酸化物からなる。そして、前記ゲート導電膜８６ｃ、８８ｃ、９０ｃの場合にも、実施例１のゲート導電膜と同一の構成である。又、前記ゲート導電膜８６ｃ、８８ｃ、９０ｃと接するゲート絶縁膜８６ａ、８８ａ、９０ａの表面のそれぞれに形成される窒化領域８６ｂ、８８ｂ、９０ｂも実施例１の窒化領域と同一の構成である。
【００６６】
本実施例でのＣＭＯＳイメージセンサは、前記ゲート構造物８６、８８、９０を有する基板８０の表面から上方へ形成される層間絶縁膜９８と、前記層間絶縁膜９８の内部に前記フォトダイオード８４と重畳しないように形成される金属配線１００、１０２とを備えている。本実施例での前記層間絶縁膜９８は、充分な光透過性物質からなることが好ましい。従って、前記層間絶縁膜９８は、主にシリコン酸化物で形成される。又、前記層間絶縁膜９８は多層で構成されることが好ましい。従って、前記金属配線１００、１０２の場合にも多層で構成される。
【００６７】
又、本実施例のＣＭＯＳイメージセンサは、前記層間絶縁膜９８の上方すなわち基板８０とは反対側に形成されるカラーフィルター１０４とマイクロレンズ１０８とを備えている。そして、前記カラーフィルター１０４とマイクロレンズ１０８との間には平坦層１０６を更に備えてもよい。前記カラーフィルター１０４、マイクロレンズ１０８、及び平坦層１０６は、主にフォトレジストで形成されている。又、前記平坦層１０６は、カラーフィルター１０４によって発生する段差を平坦化し、焦点距離を適切に調節するためのものであり、場合によっては省略しても良い。又、前記カラーフィルター１０４と層間絶縁膜９８との間にはシリコン酸化物とシリコン窒化物を含む保護膜（図示せず）を更に形成しても良い。
【００６８】
このように、本実施例でも、実施例１と同様にゲート絶縁膜８６ａ、８８ａ、９０ａとして、窒素を含まない酸化物で形成するので、前記ＣＭＯＳイメージセンサの動作時に頻繁に発生するランダムノイズを充分に減少させることができる。又、前記窒化領域８６ｂ、８８ｂ、９０ｂを確保することによって、前記低濃度拡散領域９４、９５と前記フローティング拡散領域９２に理解されるソース／ドレイン領域を形成する時に頻繁に発生するホウ素浸透現象も充分に減少させることができる。
【００６９】
以下、前記ＣＭＯＳイメージセンサを製造する方法について説明する。
図１３から図１５は、図１２のＣＭＯＳイメージセンサを製造する方法を概略的に示す断面図である。
図１３を参照すると、基板８０に素子分離領域８１としてトレンチ素子分離膜を形成する。前記トレンチ素子分離膜は、エッチング工程、積層工程、及び平坦化工程を適切に行って形成する。その後、実施例１と同じ処理を行って、前記基板８０の表面の板厚方向の下方へ第１フォトダイオード８４ａ及び第２フォトダイオード８４ｂを有するフォトダイオード８４とチャンネル領域８３を形成する。
【００７０】
継続して、実施例１と同じ処理を行って前記基板８０上に絶縁膜１１０を形成する。従って、前記絶縁膜１１０は酸素を含まない酸化物で形成される。その後、前記絶縁膜１１０を対象に窒化処理を行って前記絶縁膜１１０の表面に広域窒化領域１１２を形成する。本実施例での窒化処理の場合にも、実施例１の窒化処理と同じ処理で行う。従って、本実施例での窒化処理は、プラズマ窒化処理を行う。継続して、実施例１と同じ処理を行って前記窒化処理が行われた絶縁膜１１０上に導電膜１１４を形成する。
【００７１】
図１４に示すように、前記導電膜１１４及び絶縁膜１１２を対象にパターニングを行う。この際、前記パターニングはフォトリソグラフィ工程と理解することができる。その結果、前記基板８０上には、ゲート構造物８６、８８、９０としてトランスファゲート８６、リセットゲート８８、選択ゲート９０、及びアクセスゲート（図示せず）が形成される。特に、前記ゲート構造物８６、８８、９０は、前記フォトダイオード８４が形成された基板８０と同一の面側に形成することが好ましく、前記トランスファゲート８６は前記チャンネル領域８３上に形成することが好ましい。又、ゲート構造物８６、８８、９０は、同一の構成からなるゲート絶縁膜８６ａ、８８ａ、９０ａ、窒化領域８６ｂ、８８ｂ、９０ｂ、及びゲート導電膜８６ｃ、８８ｃ、９０ｃを含む。
【００７２】
その後、前記ゲート構造物８６、８８、９０の相互間において基板８０の表面から板厚方向の下方へフローティング拡散領域９２及び低濃度拡散領域９４、９５を形成する。本実施例では、前記ゲート構造物８６、８８、９０をマスクとして使用するイオン注入を行って、前記フローティング拡散領域９２及び低濃度拡散領域９４、９５を形成する。特に、前記フローティング拡散領域９２は、前記トランスファゲート８６を挟んで前記フォトダイオード８４の反対側に位置する基板８０の表面から板厚方向の下方へ形成され、前記チャンネル領域８３と連結されることが好ましい。
【００７３】
図１５を参照すると、前記ゲート構造物８６、８８、９０を有する基板８０上に層間絶縁膜９８と金属配線１００、１０２とを形成する。特に、前記層間絶縁膜９８は多層構造で形成され、前記金属配線１００、１０２は、前記層間絶縁膜９８の内部に前記フォトダイオード８４と重畳しないように形成される。又、前記層間絶縁膜９８は、光透過性に優れた物質を使用して形成する。これによって、本実施例では、シリコン酸化物を使用して前記層間絶縁膜９８を形成する。
【００７４】
具体的に、前記多層構造を有する前記層間絶縁膜９８と金属配線１００、１０２の形成は次のようである。
まず、下部層間絶縁膜を形成した後、電気的連結のための部位に下部コンタクトホールを形成する。そして、前記コンタクトホールを含む下部層間絶縁膜上に下部金属膜を形成した後、前記下部金属膜をパターニングして下部金属配線を形成する。その後、前記下部金属配線を有する下部層間絶縁膜上に上部層間絶縁膜を形成した後、電気的連結のための部位に上部コンタクトホールを形成する。継続して、前記上部コンタクトホールを含む上部層間絶縁膜上に上部金属膜を形成した後、前記上部金属膜をパターニングして上部金属配線を形成する。
【００７５】
そして、前記工程を反復的に行うことによって、多層構造を有する前記層間絶縁膜９８と、前記層間絶縁膜９８の内部に形成される金属配線１００、１０２とを形成することができる。又、多層構造を有する前記層間絶縁膜９８の形成では、前記層間絶縁膜９８の表面を平坦化するための化学機械的研磨のような工程を必要に応じて行うこともできる。
【００７６】
その後、前記層間絶縁膜９８の上方すなわち基板８０とは反対側にカラーフィルター１０４、平坦層１０６、及びマイクロレンズ１０８を順次形成する。ここで、前記カラーフィルター１０４はカラーイメージを認識するために形成するもので、主に、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）に染色されたフォトレジストを前記層間絶縁膜９８上に形成した後、選択的にパターニングして形成する。そして、前記カラーフィルター１０４上にフォトレジストで構成される平坦層１０６を形成した後、前記平坦層１０６上にマイクロレンズ１０８を形成する。前記マイクロレンズ１０８は、前記平坦層上にフォトレジストを塗布した後、熱処理を行うことによって形成される。又、図示していないが、前記マイクロレンズ１０８の表面上に前記マイクロレンズ１０８を保護するために、ＬＴＯ（Low Temperature oxide）のようなキャッピング膜を更に形成しても良い。
【００７７】
前述した工程を順次実施することによって、図１２に図示されたＣＭＯＳイメージセンサを獲得する。
以上のように、本実施例でのＣＭＯＳイメージセンサは、従来に頻繁に発生したランダムノイズを充分に減少させることができる。又、前記窒化領域の形成によってホウ素浸透現象も充分に減少させることができる。
【００７８】
（ランダムノイズの特性評価１）
図１６は、本発明の方法によって製造したゲート構造物を有するイメージセンサのランダムノイズ特性を評価するためのグラフである。
図１６に示すように、曲線Ｉは、本発明の方法によって製造したゲート構造物を有するイメージセンサ（サンプル１）のランダムノイズ特性を示し、曲線ＩＩは従来の方法によって製造したゲート構造物を有するイメージセンサ（サンプル２）のランダムノイズ特性を示す。
【００７９】
前記サンプル１のイメージセンサは、酸素を含まない酸化物としてラジカル酸化工程を行って形成したシリコン酸化物で形成されるゲート絶縁膜を含むゲート構造物を有し、前記サンプル２のイメージセンサはシリコン酸窒化物で形成されるゲート絶縁膜を含むゲート構造物を有する。
前記ランダムノイズ特性を把握するために、前記サンプル１とサンプル２のそれぞれに約２．８ＶのＶDSと約２．０ＶのＶGSを印加した。その結果、前記サンプル２のランダムノイズに対して、前記サンプル１のランダムノイズが顕著に減少することがわかる。
【００８０】
（ランダムノイズ特性評価２）
次に、本発明のように、ゲート導電膜と接するゲート絶縁膜の表面に窒化領域を形成する場合、ランダムノイズ特性にどのような影響を及ぼすかを確認した。
図１７は、本発明の方法によって製造した窒化領域を更に含むゲート構造物を有するイメージセンサのランダムノイズ特性を評価するためのグラフである。
【００８１】
図１７に示すように、曲線ＩＩＩは、図１６でのサンプル１と同じイメージセンサのランダムノイズ特性を示し、曲線ＩＶは、本発明の方法によってゲート導電膜と接するゲート絶縁膜の表面に窒化領域を形成したゲート構造物を有するイメージセンサ（サンプル３）のランダムノイズ特性を示す。
前記サンプル３のイメージセンサは約２３℃の温度で約５００Ｗのパワーを印加する工程条件を有するプラズマ処理を行って形成した窒化領域を含む。
【００８２】
前記ランダムノイズ特性を把握するために、前記サンプル１とサンプル３のそれぞれに約２．８ＶのＶDSと約２．０ＶのＶGSを印加した。その結果、前記サンプル１のランダムノイズと前記サンプル３のランダムノイズが殆ど近似することがわかる。
従って、本発明のように、前記ゲート導電膜と接するゲート絶縁膜の表面に窒化領域を形成しても、ランダムノイズ特性には、大きな影響を及ぼさないことがわかる。
【００８３】
（ランダムノイズ特性評価３）
図１８は、本発明の方法によって製造したイメージセンサの絶縁膜が窒素濃度によって変わるランダムノイズ特性を評価するためのグラフである。
図１８に示すように、サンプル５は、本発明のように、ラジカル酸化工程を行って形成する窒素を全く含まない酸化物であるシリコン酸化物からなるゲート絶縁膜を含むイメージセンサである。そして、サンプル６は、前記サンプル５を対象に一酸化窒素ガス（ＮＯ）を使用する熱処理を行って、約０．５％の窒素が添加されたゲート絶縁膜を含むイメージセンサである。サンプル７は、前記サンプル５を対象に窒素ガス（Ｎ2）を使用する熱処理を行って約０．４％の窒素が添加されたゲート絶縁膜を含むイメージセンサである。又、サンプル８は、従来の方法によって形成した約１．９５％の窒素が添加されたシリコン酸窒化物からなるゲート絶縁膜を含むイメージセンサである。
【００８４】
前記サンプル５からサンプル８を対象にランダムノイズ特性を評価した結果、窒素添加量が少ないほど、ランダムノイズ特性が改善されることが確認された。
特に、前記評価結果によると、基板と接するゲート絶縁膜の表面に存在する窒素が増加するほど、ゲート絶縁膜の移動度に影響を及ぼして、前記ランダムノイズ特性を悪化させることと予想することができる。
【００８５】
（しきい電圧特性評価）
図１９は、本発明の方法によって製造したゲート構造物を有するイメージセンサのしきい電圧特性を評価するためのグラフである。
図１９に示すように、曲線Ｖは、従来の方法によって製造したシリコン酸窒化物からなるゲート絶縁膜を有するイメージセンサ（サンプル１０）のしきい電圧特性を示す。そして、曲線ＶＩと曲線ＶＩＩは、本発明によるプラズマ窒化処理を行ってゲート導電膜と接するゲート絶縁膜の表面に窒化領域を有するイメージセンサ（サンプル１１とサンプル１２）のしきい電圧特性を示す。前記サンプル１１でのプラズマ窒化処理は、約２３℃の温度で約１００Ｗのパワーを印加する工程条件で行い、前記サンプル１２でのプラズマ窒化処理は、約２３℃の温度で約９００Ｗのパワーを印加する工程条件で行った。
【００８６】
前記しきい電圧特性を把握するために、前記サンプル１０乃至サンプル１１のそれぞれに約２．８ＶのＶDSと約２．０ＶのＶGSを印加した。その結果、前記サンプル１０からサンプル１２が類似なしきい電圧特性を有することと確認された。
従って、本発明のように、ゲート導電膜と接するゲート絶縁膜の表面に窒化領域を形成しても、ホウ素浸透現象によって頻繁に発生するしきい電圧特性が影響を受けないことがわかる。
【００８７】
（窒化領域の分布による評価）
図２０は、本発明の方法によるプラズマ窒化処理を行う時に形成される窒化領域の分布を評価するためのグラフである。
図２０に示すように、曲線ＶＩＩＩは、本発明のゲート絶縁膜に約２３℃の温度で約５００Ｗのパワーを印加する工程条件でプラズマ窒化処理を行って形成した窒化領域の分布を示す（サンプル１６）。
【００８８】
曲線ＩＸは、本発明のゲート絶縁膜に約８００℃の温度でプラズマ窒化処理を行って形成した窒化領域の分布を示す（サンプル１７）。前記サンプル１７でのプラズマ窒化処理は、韓国公開特許２００４−７９６８号に開示された方法と殆ど近似する。又、曲線Ｘは、従来の方法によって形成したシリコン酸窒化膜に約８００℃の温度でプラズマ窒化処理を行って形成した窒化領域の分布を示す（サンプル１８）。
【００８９】
ＳＩＭＳ（Secondary Ion Mass Spectroscopy）を使用して前記サンプル１６からサンプル１８のそれぞれについての窒化領域の分布を測定した。前記測定結果、前記サンプル１６の場合にのみゲート導電膜と接するゲート絶縁膜の表面、即ち、上部界面に窒化領域が集中していることが確認できる。
【００９０】
従って、本発明の方法と異なるの方法で窒化領域を形成する場合には、前記ゲート絶縁膜の上部界面にのみ窒化領域を形成することができないことが確認できる。従って、本発明では、前記窒化領域の分布を適切に制御することによって、前記窒化領域の誤った分布によるイメージセンサのランダムノイズ特性の低下を充分に防止することができる。
【００９１】
（産業上の利用可能性）
本発明によると、窒素を含まない酸化物でイメージセンサのゲート導電膜を形成する。従って、従来に頻繁に発生したランダムノイズを充分に減少させることができる。従って、本発明は、良好な特性を有するイメージセンサの獲得が可能である。
【００９２】
又、本発明によると、ゲート導電膜と接するゲート絶縁膜の表面に窒化領域を集中的に形成することによって、ランダムノイズ特性に影響を及ぼすことなく、ホウ素浸透現象を充分に防止することができる。従って、ホウ素浸透現象によってしきい電圧特性が変化することを充分に減少させることができる。従って、本発明は、電気的特性が良好なイメージセンサの獲得が可能である。
【００９３】
このように、本発明は、ランダムノイズ特性とホウ素浸透現象によるしきい電圧特性を同時に改善したイメージセンサを容易に獲得することができる。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】一般的なＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す等価回路図である。
【図２】本発明の実施例１によるイメージセンサを概略的に示す断面図である。
【図３】図２のゲート構造物の一部を拡大した拡大図である。
【図４】図２のイメージセンサを製造する方法を概略的に示す断面図である。
【図５】図２のイメージセンサを製造する方法を概略的に示す断面図である。
【図６】図２のイメージセンサを製造する方法を概略的に示す断面図である。
【図７】図２のイメージセンサを製造する方法を概略的に示す断面図である。
【図８】図５の絶縁膜としてラジカル酸化工程を行ってシリコン酸化膜を形成する方法を説明するための時間流れ図である。
【図９】図６での窒化処理を行う方法を説明するための工程流れ図である。
【図１０】図６での熱処理を行う方法を説明するための時間流れ図である。
【図１１】本発明の実施例２によるＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す平面図である。
【図１２】本発明の実施例２によるＣＭＯＳイメージセンサを概略的に示す断面図である。
【図１３】図１２のＣＭＯＳイメージセンサを製造する方法を概略的に示す断面図である。
【図１４】図１２のＣＭＯＳイメージセンサを製造する方法を概略的に示す断面図である。
【図１５】図１２のＣＭＯＳイメージセンサを製造する方法を概略的に示す断面図である。
【図１６】本発明の方法によって製造したゲート構造物を有するイメージセンサのランダムノイズ特性を評価するためのグラフである。
【図１７】本発明の方法によって製造した窒化領域を更に含むゲート構造物を有するイメージセンサのランダムノイズ特性を評価するためのグラフである。
【図１８】本発明の方法によって製造したイメージセンサの絶縁膜が窒素濃度によって変化するランダムノイズ特性を評価するためのグラフである。
【図１９】本発明の方法によって製造したゲート構造物を有するイメージセンサのしきい電圧特性を評価するためのグラフである。
【図２０】本発明の方法によるプラズマ窒化処理を行う時に形成される窒化領域の分布を評価するためのグラフである。
【符号の説明】
【００９５】
２０：基板、２２：フォトダイオード、２３：チャンネル領域、２４：ゲート絶縁膜、２６：ゲート導電膜、２９：ゲート構造物、３０：窒化領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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