(57)【要約】【課題】信号電荷の転送量を向上可能であって、画素の微細化および多画素化を実現する。【解決手段】電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとを、半導体基板１０１の深部に形成されたｐウェル１１１ｐと同じ導電型であって、表面からｐウェル１１１ｐに達するように形成する。【選択図】図２
2010199489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の撮像領域に設けられており、光電変換によって信号電荷を生成するセンサ領域と、
前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域に並ぶように設けられており、前記センサ領域にて生成された信号電荷を読み出す電荷読出しチャネル領域と、
前記半導体基板の撮像領域において前記電荷読出しチャネル領域を介して前記センサ領域に並ぶように設けられており、前記電荷読出しチャネル領域にて読み出された信号電荷を転送する電荷転送チャネル領域と、
前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域とを介して前記センサ領域に並ぶように、前記半導体基板の撮像領域に設けられているチャネルストッパー領域と、
前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域と前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域と前記チャネルストッパー領域よりも深い位置に形成されたウェルと
を含み、
前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とのそれぞれは、前記ウェルと同じ導電型であり、当該電荷読出しチャネル領域と当該チャネルストッパー領域との少なくとも一方が、前記半導体基板において表面の側から前記ウェルに達するように形成されている
固体撮像装置。
【請求項２】
前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域との両者は、前記半導体基板において表面の側から前記ウェルに達するように形成されている、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とのそれぞれは、前記半導体基板の面に垂直な方向に対して傾斜して、前記半導体基板において表面の側から前記ウェルに達する部分を含むように形成されている、
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とのそれぞれは、前記半導体基板において表面の側から前記ウェルへ向かう方向にて、互いの間隔が狭くなるように形成されている、
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とのそれぞれは、前記ウェルよりも不純物の濃度が高くなるように形成されている、
請求項１から４のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
半導体基板の撮像領域に設けられており、受光した光を信号電荷に変換するセンサ領域と、
前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域に並ぶように設けられており、前記センサ領域にて変換された信号電荷を読み出す電荷読出しチャネル領域と、
前記半導体基板の撮像領域において前記電荷読出しチャネル領域を介して前記センサ領域に並ぶように設けられており、前記電荷読出しチャネル領域にて読み出された信号電荷を転送する電荷転送チャネル領域と、
前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域とを介して前記センサ領域に並ぶように、前記半導体基板の撮像領域に設けられているチャネルストッパー領域と、
前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域と前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域と前記チャネルストッパー領域よりも深い位置に形成されたウェルと
を含み、
前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とのそれぞれは、前記ウェルと同じ導電型であり、当該電荷読出しチャネル領域と当該チャネルストッパー領域との少なくとも一方が、前記半導体基板において表面から前記ウェルに達するように形成されている
電子機器。
【請求項７】
光電変換によって信号電荷を生成するセンサ領域と、半導体基板の撮像領域に設けるセンサ領域形成工程と、
前記センサ領域にて生成された信号電荷を読み出す電荷読出しチャネル領域を、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域に並ぶように設ける電荷読出しチャネル領域形成工程と、
前記電荷読出しチャネル領域にて読み出された信号電荷を転送する電荷転送チャネル領域を、前記半導体基板の撮像領域において前記電荷読出しチャネル領域を介して前記センサ領域に並ぶように設ける電荷転送チャネル領域形成工程と、
前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域とを介して前記センサ領域に並ぶように、前記半導体基板の撮像領域にチャネルストッパー領域を設けるチャネルストッパー領域形成工程と、
前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域と前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域と前記チャネルストッパー領域を形成する部分よりも深い位置にウェルを形成するウェル形成工程と
を含み、
前記電荷読出しチャネル領域形成工程と前記チャネルストッパー領域形成工程とのそれぞれにおいては、前記ウェルと同じ導電型になるように、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とを形成し、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域との少なくとも一方を、前記半導体基板において表面の側から前記ウェルに達するように形成する、
固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
光電変換によって信号電荷を生成するセンサ領域と、半導体基板の撮像領域に設けるセンサ領域形成工程と、
前記センサ領域にて生成された信号電荷を読み出す電荷読出しチャネル領域を、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域に並ぶように設ける電荷読出しチャネル領域形成工程と、
前記電荷読出しチャネル領域にて読み出された信号電荷を転送する電荷転送チャネル領域を、前記半導体基板の撮像領域において前記電荷読出しチャネル領域を介して前記センサ領域に並ぶように設ける電荷転送チャネル領域形成工程と、
前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域とを介して前記センサ領域に並ぶように、前記半導体基板の撮像領域にチャネルストッパー領域を設けるチャネルストッパー領域形成工程と、
前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域と前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域と前記チャネルストッパー領域を形成する部分よりも深い位置にウェルを形成するウェル形成工程と
を含み、
前記電荷読出しチャネル領域形成工程と前記チャネルストッパー領域形成工程とのそれぞれにおいては、前記ウェルと同じ導電型になるように、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とを形成し、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域との少なくとも一方を、前記半導体基板において表面の側から前記ウェルに達するように形成する、
電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、電子機器、および、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの電子機器は、固体撮像装置を含む。たとえば、固体撮像装置として、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサを有する。
【０００３】
たとえば、ＣＣＤ型イメージセンサにおいては、複数の画素が水平方向と垂直方向とにおいてマトリクス状に配置されている撮像領域が、基板の面に設けられている。この撮像領域においては、被写体像による光を受光して信号電荷を生成する光電変換部が、複数の画素に対応するように、複数設けられている。たとえば、フォトダイオードが、この光電変換部に形成されている。
【０００４】
そして、撮像領域にて垂直方向に並ぶ複数の光電変換部の列の間には、垂直転送レジスタ部が設けられている。垂直転送レジスタ部は、垂直転送チャネル領域にゲート絶縁膜を介して対面するように複数の転送電極が設けられており、電荷読出し部によって光電変換部から読み出された信号電荷を、垂直方向へ転送する。そして、その垂直転送レジスタ部によって１水平ライン（１行の画素）ごとに転送された信号電荷を、水平転送レジスタ部が、水平方向へ順次転送し、出力部が出力するように構成されている（たとえば、特許文献１，特許文献２，特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１７９８９号公報
【特許文献２】特開平０８−２８８４９６号公報
【特許文献３】特開２００３−７８１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
固体撮像装置においては、画素の微細化および多画素化の要求が高まっている。
【０００７】
このため、転送レジスタ部の占有面積が縮小化されており、転送可能な信号電荷の量が減少する傾向にある。しかしながら、光電変換部においては、ダイナミックレンジの確保のために、光電変換によって得られる信号電荷が多くなるように構成する必要があるため、転送レジスタ部について十分に縮小化することが困難な場合がある。すなわち、光電変換部にて生成された多数の信号電荷の全てを、転送レジスタ部が転送可能にするために、縮小化が困難な場合がある。
【０００８】
また、これと共に、微細化に伴って、素子分離領域の占有面積についても縮小化がされている。しかしながら、この場合には、隣接画素から信号電荷が混入して、いわゆる「混色」が生じ、撮像画像の画像品質が低下する場合がある。
【０００９】
図１２は、固体撮像装置１Ｊの要部を示す断面図である。また、図１３は、垂直転送レジスタ部ＶＴの深さ方向ｚにおけるポテンシャルΦのプロファイルを示す図である。
【００１０】
図１２に示すように、固体撮像装置１Ｊにおいては、垂直転送レジスタ部ＶＴを構成する垂直転送チャネル領域２３Ｊの下方に、素子分離領域２４Ｓが形成されている。
【００１１】
この素子分離領域２４Ｓは、電荷読出し部ＲＯを介して並ぶ光電変換部Ｐとの間においてポテンシャルバリアを形成して、撮像画像にて「混色」が発生することを防止するために、高濃度の不純物が導入されている。
【００１２】
このため、図１３において点線で示すように、垂直転送チャネル領域２３Ｊの下方においては、ポテンシャルがニュートラル化する。よって、垂直転送チャネル領域２３Ｊの下側が空乏化している状態よりも、信号電荷の転送時の電圧印加によるポテンシャルの変動が小さくなり、転送レジスタ部ＶＴにて信号電荷を転送する量が減少する場合がある。
【００１３】
このように、固体撮像装置においては、信号電荷の転送量を確保するために、画素の微細化および多画素化を実現することが困難な場合がある。
【００１４】
したがって、本発明は、垂直転送レジスタの信号電荷の転送量を向上可能であって、画素の微細化および多画素化を実現することが容易に可能な、固体撮像装置，電子機器、および、その製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の固体撮像装置は、半導体基板の撮像領域に設けられており、光電変換によって信号電荷を生成するセンサ領域と、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域に並ぶように設けられており、前記センサ領域にて生成された信号電荷を読み出す電荷読出しチャネル領域と、前記半導体基板の撮像領域において前記電荷読出しチャネル領域を介して前記センサ領域に並ぶように設けられており、前記電荷読出しチャネル領域にて読み出された信号電荷を転送する電荷転送チャネル領域と、前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域とを介して前記センサ領域に並ぶように、前記半導体基板の撮像領域に設けられているチャネルストッパー領域と、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域と前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域と前記チャネルストッパー領域よりも深い位置に形成されたウェルとを含み、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とのそれぞれは、前記ウェルと同じ導電型であり、当該電荷読出しチャネル領域と当該チャネルストッパー領域との少なくとも一方が、前記半導体基板において表面の側から前記ウェルに達するように形成されている。
【００１６】
本発明の電子機器は、半導体基板の撮像領域に設けられており、受光した光を信号電荷に変換するセンサ領域と、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域に並ぶように設けられており、前記センサ領域にて変換された信号電荷を読み出す電荷読出しチャネル領域と、前記半導体基板の撮像領域において前記電荷読出しチャネル領域を介して前記センサ領域に並ぶように設けられており、前記電荷読出しチャネル領域にて読み出された信号電荷を転送する電荷転送チャネル領域と、前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域とを介して前記センサ領域に並ぶように、前記半導体基板の撮像領域に設けられているチャネルストッパー領域と、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域と前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域と前記チャネルストッパー領域よりも深い位置に形成されたウェルとを含み、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とのそれぞれは、前記ウェルと同じ導電型であり、当該電荷読出しチャネル領域と当該チャネルストッパー領域との少なくとも一方が、前記半導体基板において表面から前記ウェルに達するように形成されている。
【００１７】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、光電変換によって信号電荷を生成するセンサ領域と、半導体基板の撮像領域に設けるセンサ領域形成工程と、前記センサ領域にて生成された信号電荷を読み出す電荷読出しチャネル領域を、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域に並ぶように設ける電荷読出しチャネル領域形成工程と、前記電荷読出しチャネル領域にて読み出された信号電荷を転送する電荷転送チャネル領域を、前記半導体基板の撮像領域において前記電荷読出しチャネル領域を介して前記センサ領域に並ぶように設ける電荷転送チャネル領域形成工程と、前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域とを介して前記センサ領域に並ぶように、前記半導体基板の撮像領域にチャネルストッパー領域を設けるチャネルストッパー領域形成工程と、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域と前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域と前記チャネルストッパー領域を形成する部分よりも深い位置にウェルを形成するウェル形成工程とを含み、前記電荷読出しチャネル領域形成工程と前記チャネルストッパー領域形成工程とのそれぞれにおいては、前記ウェルと同じ導電型になるように、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とを形成し、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域との少なくとも一方を、前記半導体基板において表面の側から前記ウェルに達するように形成する。
【００１８】
本発明の電子機器の製造方法は、光電変換によって信号電荷を生成するセンサ領域と、半導体基板の撮像領域に設けるセンサ領域形成工程と、前記センサ領域にて生成された信号電荷を読み出す電荷読出しチャネル領域を、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域に並ぶように設ける電荷読出しチャネル領域形成工程と、前記電荷読出しチャネル領域にて読み出された信号電荷を転送する電荷転送チャネル領域を、前記半導体基板の撮像領域において前記電荷読出しチャネル領域を介して前記センサ領域に並ぶように設ける電荷転送チャネル領域形成工程と、前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域とを介して前記センサ領域に並ぶように、前記半導体基板の撮像領域にチャネルストッパー領域を設けるチャネルストッパー領域形成工程と、前記半導体基板の撮像領域において前記センサ領域と前記電荷読出しチャネル領域と前記電荷転送チャネル領域と前記チャネルストッパー領域を形成する部分よりも深い位置にウェルを形成するウェル形成工程とを含み、前記電荷読出しチャネル領域形成工程と前記チャネルストッパー領域形成工程とのそれぞれにおいては、前記ウェルと同じ導電型になるように、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域とを形成し、前記電荷読出しチャネル領域と前記チャネルストッパー領域との少なくとも一方を、前記半導体基板において表面の側から前記ウェルに達するように形成する。
【００１９】
本発明においては、ウェルと同じ導電型になるように、電荷読出しチャネル領域とチャネルストッパー領域とを形成する。ここでは、電荷読出しチャネル領域とチャネルストッパー領域との少なくとも一方を、半導体基板において表面の側からウェルに達するように形成する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、信号電荷の転送量を向上可能であって、画素の微細化および多画素化を実現することが容易に可能な、固体撮像装置，電子機器、および、その製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の全体構成の概略を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の要部を示す図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態１において、カメラ２００の構成を示す構成図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の製造方法の各工程にて設けられた要部を示す図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の製造方法の各工程にて設けられた要部を示す図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の製造方法の各工程にて設けられた要部を示す図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施形態１において、垂直転送レジスタ部ＶＴの深さ方向ｚにおけるポテンシャルΦのプロファイルを示す図である
【図８】図８は、本発明にかかる実施形態２において、固体撮像装置１ｂの要部を示す図である。
【図９】図９は、本発明にかかる実施形態３において、固体撮像装置１ｃの要部を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明にかかる実施形態４において、固体撮像装置１ｄの要部を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置１ｅの要部を示す図である。
【図１２】図１２は、固体撮像装置１Ｊの要部を示す断面図である。
【図１３】図１３は、垂直転送レジスタ部ＶＴの深さ方向ｚにおけるポテンシャルΦのプロファイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
なお、説明は、下記の順序で行う。
１．実施形態１
２．実施形態２
３．実施形態３
４．実施形態４
５．実施形態５
６．その他
【００２４】
＜１．実施形態１＞
［装置構成］
（１）全体構成
図１は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の全体構成の概略を示す平面図である。
【００２５】
図１に示すように、固体撮像装置１は、たとえば、インターライン方式のＣＣＤ型イメージセンサであって、撮像領域ＰＡにおいて撮像が行われる。
【００２６】
この撮像領域ＰＡにおいては、図１に示すように、光電変換部Ｐと、電荷読出し部ＲＯと、垂直転送レジスタ部ＶＴとが形成されている。
【００２７】
光電変換部Ｐは、図１に示すように、撮像領域ＰＡに複数が設けられており、それぞれが、水平方向ｘと垂直方向ｙとにおいて、マトリクス状に並ぶように配置されている。そして、この複数の光電変換部Ｐの周囲においては、各光電変換部Ｐの間を分離するように、素子分離部ＳＳが設けられている。そして、光電変換部Ｐは、受光領域ＪＡにおいて、被写体像による光を受光して光電変換を行うことによって、信号電荷を生成するように構成されている。
【００２８】
電荷読出し部ＲＯは、図１に示すように、撮像領域ＰＡにおいて、複数の光電変換部Ｐに対応するように複数が設けられており、その光電変換部Ｐが生成した信号電荷を、垂直転送レジスタ部ＶＴへ読み出すように構成されている。
【００２９】
垂直転送レジスタ部ＶＴは、図１に示すように、撮像領域ＰＡにおいて、垂直方向ｙに並ぶ複数の光電変換部Ｐに対応するように、垂直方向ｙに延在している。また、垂直転送レジスタ部ＶＴは、垂直方向ｙに複数が並ぶ光電変換部Ｐの列の間に配置されている。垂直転送レジスタ部ＶＴは、複数が撮像領域ＰＡに設けられており、複数の垂直転送レジスタ部ＶＴが、水平方向ｘに並ぶ複数の光電変換部Ｐのそれぞれに対応するように、水平方向ｘに並んでいる。この垂直転送レジスタ部ＶＴは、いわゆる垂直転送ＣＣＤであって、電荷読出し部ＲＯを介して、光電変換部Ｐから信号電荷が読み出され、その信号電荷を垂直方向ｙへ順次転送する。垂直転送レジスタ部ＶＴは、複数の転送電極（図示無し）が垂直方向ｙに並んで配置されており、その垂直方向に並んだ転送電極に、たとえば、４相の駆動パルス信号を順に供給することによって、信号電荷の転送を実施する。
【００３０】
遮光部ＳＢは、図１に示すように撮像領域ＰＡにおいて、撮像領域ＰＡの全体を覆うように設けられているが、光電変換部Ｐの受光領域ＪＡに対応する部分には、開口ＫＫが設けられている。なお、遮光部ＳＢについては、図示の都合上、図１では点線を用いて示している。
【００３１】
そして、撮像領域ＰＡの下端部においては、図１に示すように、水平転送レジスタ部ＨＴが配置されている。この水平転送レジスタ部ＨＴは、水平方向ｘへ延在しており、複数の垂直転送レジスタ部ＶＴのそれぞれが、垂直方向ｙへ転送した信号電荷を、水平方向ｘへ、順次、転送する。つまり、水平転送レジスタ部ＨＴは、いわゆる水平転送ＣＣＤであって、たとえば、２相の駆動パルス信号によって駆動されて、１水平ライン（１行の画素）ごとに転送された信号電荷の転送を実施する。
【００３２】
そして、図１に示すように、水平転送レジスタ部ＨＴの左端部には、出力部ＯＵＴが形成されており、この出力部ＯＵＴは、水平転送レジスタ部ＨＴによって、水平転送された信号電荷を電圧に変換し、アナログ画像信号として出力する。
【００３３】
（２）詳細構成
上記の固体撮像装置１の詳細な構成について説明する。
【００３４】
図２は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の要部を示す図である。ここでは、図２は、図１のＸ１−Ｘ２部分についての断面を示している。
【００３５】
固体撮像装置１は、図２に示すように、半導体基板１０１を含む。半導体基板１０１は、たとえば、ｎ型の不純物を含むシリコン半導体基板であり、半導体基板１０１の内部には、ｐウェル１１１ｐと、ｐ型不純物領域１１２ｐとが形成されている。また、この他に、半導体基板１０１の内部においては、センサ領域２１ｎと、電荷読出しチャネル領域２２ｐと、電荷転送チャネル領域２３ｎと、チャネルストッパー領域２４ｐとが設けられている。
【００３６】
そして、半導体基板１０１の表面においては、図２に示すように、転送電極３１が設けられている。
【００３７】
固体撮像装置１を構成する各部について、順次説明する。
【００３８】
ｐウェル１１１ｐは、導電型がｐ型であり、図２に示すように、半導体基板１０１において、センサ領域２１ｎと電荷読出しチャネル領域２２ｐと電荷転送チャネル領域２３ｎとチャネルストッパー領域２４ｐよりも深い位置に形成されている。ｐウェル１１１ｐは、半導体基板１０１にｐ型不純物をイオン注入することによって形成される。
【００３９】
ｐ型不純物領域１１２ｐは、図２に示すように、ｐウェル１１１ｐの上方に設けられている。また、図２に示すように、ｐ型不純物領域１１２ｐは、電荷転送チャネル領域２３ｎの下方部分においては、ｘ方向に並ぶ電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとによって挟まれる部分を含むように形成されている。ｐ型不純物領域１１２ｐは、ｐウェル１１１ｐと同様に、導電型がｐ型であり、ｐ型不純物が拡散されているが、ｐウェル１１１ｐよりもｐ型不純物の濃度が低くなるように形成されている。ｐ型不純物領域１１２ｐは、半導体基板１０１にｐ型不純物をイオン注入することによって形成される。
【００４０】
センサ領域２１ｎは、図２に示すように、光電変換部Ｐに対応するように、ｐウェル１１１ｐの上方に設けられている。センサ領域２１ｎは、導電型がｎ型であり、ｎ型不純物が拡散されている。センサ領域２１ｎは、半導体基板１０１にｎ型不純物をイオン注入することによって形成される。ｎ型のセンサ領域２１ｎは、ｐウェル１１１ｐおよびｐ型不純物領域１１２ｐと、ｎ型の半導体基板と共に、ｎ＋ｐｎ構造の埋め込みフォトダイオードを構成しており、光電変換によって信号電荷を生成して蓄積するように形成されている。
【００４１】
そして、センサ領域２１ｎの上面においては、図２に示すように、界面準位による暗電流の発生を防止するために、高濃度ｐ型不純物領域２１ｐが形成されている。
【００４２】
電荷読出しチャネル領域２２ｐは、図２に示すように、電荷読出し部ＲＯに対応するように、ｐウェル１１１ｐの上方に設けられている。電荷読出しチャネル領域２２ｐは、導電型が、ｐウェル１１１ｐと同じｐ型であり、ｐ型不純物が拡散されている。電荷読出しチャネル領域２２ｐは、半導体基板１０１にｐ型不純物をイオン注入することによって形成される。ここでは、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、図２に示すように、半導体基板１０１の面（ｘｙ面）においてセンサ領域２１ｎに並ぶように設けられている。そして、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、センサ領域２１ｎによって構成されたフォトダイオードで生成された信号電荷を読み出すように構成されている。
【００４３】
具体的には、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、図２に示すように、半導体基板１０１の内部の表面側に位置する部分において、センサ領域２１ｎに隣接するように設けられている。たとえば、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、水平方向ｘにおいてセンサ領域２１ｎの左側に配置されている。
【００４４】
また、本実施形態において、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、図２に示すように、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいて、表面の側からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。また、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、ｐウェル１１１ｐよりもｐ型不純物の濃度が高くなるように形成されている。ここでは、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に沿うように形成されている。
【００４５】
そして、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、電荷転送チャネル領域２３ｎの下方においては、ｐ型不純物領域１１２ｐを介して、チャネルストッパー領域２４ｐに対面するように形成されている。
【００４６】
電荷転送チャネル領域２３ｎは、図２に示すように、垂直転送レジスタ部ＶＴに対応するように、ｐウェル１１１ｐおよびｐ型不純物領域１１２ｐの上方に設けられている。電荷転送チャネル領域２３ｎは、導電型が、ｎ型であり、ｎ型不純物が拡散されている。電荷転送チャネル領域２３ｎは、半導体基板１０１にｎ型不純物をイオン注入することによって形成される。ここでは、電荷転送チャネル領域２３ｎは、図２に示すように、半導体基板１０１の面（ｘｙ面）において電荷読出しチャネル領域２２ｐを介してセンサ領域２１ｎに並ぶように設けられている。そして、電荷転送チャネル領域２３ｎは、電荷読出しチャネル領域２２ｐにて読み出された信号電荷を転送するように構成されている。
【００４７】
具体的には、電荷転送チャネル領域２３ｎは、図２に示すように、半導体基板１０１の内部の表面側に位置する部分において、電荷読出しチャネル領域２２ｐに隣接して設けられている。たとえば、電荷転送チャネル領域２３ｎは、水平方向ｘにおいて電荷読出しチャネル領域２２ｐの左側に配置されている。
【００４８】
また、本実施形態において、電荷転送チャネル領域２３ｎは、下方においては、ｐウェル１１１ｐとの間に、ｐウェル１１１ｐよりもｐ型不純物の濃度が低いｐ型不純物領域１１２ｐが介在している。しかしながら、ｐウェル１１１ｐよりもｐ型不純物の濃度が高い部材は、介在していない。
【００４９】
チャネルストッパー領域２４ｐは、図２に示すように、素子分離部ＳＳに対応するように、ｐウェル１１１ｐの上方に設けられている。チャネルストッパー領域２４ｐは、導電型が、ｐウェル１１１ｐと同じｐ型であり、ｐ型不純物が拡散されている。チャネルストッパー領域２４ｐは、半導体基板１０１にｐ型不純物をイオン注入することによって形成される。ここでは、チャネルストッパー領域２４ｐは、図２に示すように、半導体基板１０１の面（ｘｙ面）において、電荷読出しチャネル領域２２ｐと電荷転送チャネル領域２３ｎを介してセンサ領域２１ｎに並ぶように設けられている。そして、チャネルストッパー領域２４ｐは、電位障壁を形成して、複数の画素間における信号電荷の流出入を防止するように構成されている。
【００５０】
具体的には、チャネルストッパー領域２４ｐは、図２に示すように、半導体基板１０１の内部の表面側に位置する部分において設けられている。ここでは、チャネルストッパー領域２４ｐは、水平方向ｘにおいては、図２に示すように、電荷読出しチャネル領域２２ｐの左側であって、電荷読出しチャネル領域２２ｐと、隣の列の画素にて配置されたセンサ領域２１ｎとの間に介在するように設けられている。
【００５１】
また、本実施形態においては、チャネルストッパー領域２４ｐは、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいて、表面の側からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。また、チャネルストッパー領域２４ｐは、ｐウェル１１１ｐよりもｐ型不純物の濃度が高くなるように形成されている。ここでは、チャネルストッパー領域２４ｐは、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に沿うように形成されている。
【００５２】
そして、チャネルストッパー領域２４ｐは、電荷転送チャネル領域２３ｎの下方においては、ｐ型不純物領域１１２ｐを介して、電荷読出しチャネル領域２２ｐに対面するように形成されている。
【００５３】
転送電極３１は、図２に示すように、電荷読出し部ＲＯと垂直転送レジスタ部ＶＴと素子分離部ＳＳとに対応するように設けられている。ここでは、転送電極３１は、半導体基板１０１の表面に、ゲート絶縁膜Ｇｘを介して対面するように設けられている。転送電極３１は、導電性材料によって形成されている。たとえば、転送電極３１は、ポリシリコンを用いて形成されており、たとえば、シリコン酸化膜によって形成されたゲート絶縁膜Ｇｘ上に設けられている。
【００５４】
そして、図示を省略しているが、転送電極３１の上方においては、電荷読出しチャネル領域２２ｐおよび電荷転送チャネル領域２３ｎへ入射する光を遮光するように、金属遮光膜（図示なし）が設けられている。この金属遮光膜は、半導体基板１０１の上方において、受光面ＪＳに対応する領域以外の領域に形成されている。金属遮光膜は、いずれも、光を遮光する遮光材料によって形成されている。たとえば、金属遮光膜は、タングステン，アルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。この金属遮光膜によって、図１に示した遮光部ＳＢが構成される。
【００５５】
（３）カメラ
図３は、本発明にかかる実施形態１において、カメラ２００の構成を示す構成図である。
【００５６】
図３に示すように、カメラ２００は、上述した固体撮像装置１を含む他、光学系２０２と、駆動回路２０３と、信号処理回路２０４とを有する。
【００５７】
光学系２０２は、たとえば、光学レンズを含み、被写体像を固体撮像装置１の撮像面へ結像させる。
【００５８】
駆動回路２０３は、各種の駆動信号を固体撮像装置１と信号処理回路２０４とに出力し、固体撮像装置１と信号処理回路２０４とのそれぞれを駆動させる。
【００５９】
信号処理回路２０４は、固体撮像装置１によって得たローデータについて信号処理を実施することによって、被写体像についてデジタル画像を生成する。
【００６０】
［製造方法］
以下より、上記の固体撮像装置１を製造する製造方法について説明する。
【００６１】
図４〜図６は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の製造方法の各工程にて設けられた要部を示す図である。ここでは、図４〜図６は、図２と同様に、図１のＸ１−Ｘ２部分に対応する部分の断面を拡大して示している。
【００６２】
（１）センサ領域２１ｎの形成
まず、図４に示すように、センサ領域２１ｎを形成する。
【００６３】
ここでは、このセンサ領域２１ｎの形成に先立って、ｐウェル１１１ｐとｐ型不純物領域１１２ｐとを形成する。
【００６４】
ｐウェル１１１ｐについては、前述の図２にて示したように、半導体基板１０１において、センサ領域２１ｎと電荷読出しチャネル領域２２ｐと電荷転送チャネル領域２３ｎとチャネルストッパー領域２４ｐとを形成する部分よりも、深い位置に形成する。
【００６５】
一方で、ｐ型不純物領域１１２ｐについては、前述の図２にて示したように、半導体基板１０１において、ｐウェル１１１ｐを形成する深さよりも、浅い位置に形成する。
【００６６】
具体的には、イオン注入法によってｐ型不純物を半導体基板１０１の上面側から注入することによって、ｐウェル１１１ｐとｐ型不純物領域１１２ｐとを順次形成する。なお、ｐ型不純物領域１１２ｐを形成する際には、光電変換部Ｐを設ける領域の表面が露出するように開口しており、その他の表面を被覆するようにパターン加工されたフォトレジストマスク（図示無し）を用いて、イオン注入を実施する。
【００６７】
上記のｐウェル１１１ｐについては、たとえば、下記の条件にて、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１に注入して形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１１〜１．０×１０１２ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：１〜数ＭｅＶ
【００６８】
また、ｐ型不純物領域１１２ｐについては、たとえば、下記の条件になるように、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１にイオン注入して形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１１〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：１００ｋｅＶ〜数ＭｅＶ
【００６９】
そして、ｐウェル１１１ｐとｐ型不純物領域１１２ｐとの形成を実施後に、センサ領域２１ｎの形成を実施する。
【００７０】
ここでは、図４に示すように、ｐウェル１１１ｐの上方において、光電変換部Ｐに対応するように、センサ領域２１ｎを形成する。
【００７１】
具体的には、半導体基板１０１にて光電変換部Ｐを設ける領域に、イオン注入法によってｎ型不純物を半導体基板１０１の上面側から注入することによって、センサ領域２１ｎを形成する。
【００７２】
このイオン注入は、たとえば、半導体基板１０１にて光電変換部Ｐを設ける領域の表面が露出するように開口しており、その他の表面を被覆するようにパターン加工されたフォトレジストマスク（図示無し）を用いて、実施する。
【００７３】
たとえば、下記の条件にて、ヒ素またはリンをｎ型不純物として半導体基板１０１にイオン注入することによって、センサ領域２１ｎを形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１１〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数十ｋｅＶ〜数ＭｅＶ
【００７４】
（２）電荷転送チャネル領域２３ｎの形成
つぎに、図５に示すように、電荷転送チャネル領域２３ｎを形成する。
【００７５】
ここでは、図５に示すように、ｐウェル１１１ｐの上方において、垂直転送レジスタ部ＶＴに対応するように、電荷転送チャネル領域２３ｎを形成する。
【００７６】
具体的には、半導体基板１０１にて垂直転送レジスタ部ＶＴを設ける領域に、イオン注入法によってｎ型不純物を半導体基板１０１の上面側から注入することによって、電荷転送チャネル領域２３ｎを形成する。
【００７７】
このイオン注入は、たとえば、半導体基板１０１にて垂直転送レジスタ部ＶＴを設ける領域の表面が露出するように開口しており、その他の表面を被覆するようにパターン加工されたフォトレジストマスク（図示無し）を用いて、実施する。
【００７８】
たとえば、下記の条件にて、ヒ素またはリンをｎ型不純物として半導体基板１０１に注入することによって、電荷転送チャネル領域２３ｎを形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１２〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数十ｋｅＶ〜数百ｋｅＶ
【００７９】
（３）電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとの形成
つぎに、図６に示すように、電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとのそれぞれを形成する。
【００８０】
ここでは、図６に示すように、ｐウェル１１１ｐの上方において、電荷読出し部ＲＯに対応するように、電荷読出しチャネル領域２２ｐを形成する。その後図６に示すように、ｐウェル１１１ｐの上方において、素子分離部ＳＳに対応するように、チャネルストッパー領域２４ｐを形成する。なお、この形成順序は、逆でも良い。
【００８１】
具体的には、半導体基板１０１にて電荷読出し部ＲＯを設ける領域に、イオン注入法によってｐ型不純物を半導体基板１０１の上面側から注入することによって、電荷読出しチャネル領域２２ｐを形成する。そして、これと同様に、半導体基板１０１にて素子分離部ＳＳを設ける領域に、イオン注入法によってｐ型不純物を半導体基板１０１の上面側から注入することによって、チャネルストッパー領域２４ｐを形成する。
【００８２】
本実施形態では、半導体基板１０１にて電荷読出し部ＲＯと素子分離部ＳＳとを設ける領域のそれぞれに、ｐ型不純物を注入することによって、電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとを形成する。
【００８３】
また、本実施形態においては、電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとの両者を、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいて、表面の側からｐウェル１１１ｐに達するように形成する。さらに、電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとの両者については、ｐウェル１１１ｐよりもｐ型不純物の濃度が高くなるように形成する。
【００８４】
上記のイオン注入は、たとえば、半導体基板１０１にて電荷読出し部ＲＯと素子分離部ＳＳとを設ける領域の表面が露出するように開口しており、その他の表面を被覆するようにパターン加工されたフォトレジストマスク（図示無し）を用いて実施する。そして、このイオン注入については、電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとの両者が、バルク深部において素子分離領域として機能するのに十分なポテンシャルを有するように実施する。
【００８５】
たとえば、下記の条件にて、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１に注入することによって、電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとのそれぞれを形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１１〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数十ｋｅＶ〜数ＭｅＶ
【００８６】
（４）その他の部材の形成
つぎに、図２において示したように、その他の部材について、順次、形成する。
【００８７】
たとえば、熱酸化法によって、半導体基板１０１の上面にシリコン酸化膜を成膜することによって、図２において示したように、ゲート絶縁膜Ｇｘを形成する。
【００８８】
また、たとえば、ポリシリコン膜をパターン加工することによって、図２において示したように、転送電極３１を形成する。
【００８９】
また、たとえば、図２において示したように、ボロンをｐ型不純物としてセンサ領域２１ｎの上面に注入することによって、高濃度ｐ型不純物領域２１ｐを形成する。
【００９０】
このようにして、各部を形成することによって、固体撮像装置１を完成させる。
【００９１】
[まとめ]
以上のように、本実施形態においては、電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとの両者は、半導体基板１０１の深部に形成されたｐウェル１１１ｐと同じ導電型であって、表面からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。このため、電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとの両者は、半導体基板１０１の深部において、素子分離領域として好適に機能する。よって、本実施形態は、撮像画像にて「混色」が発生することを防止可能であるので、撮像画像の画像品質を向上させることができる。
【００９２】
そして、本実施形態においては、上記のように構成することで、図１２において示したような、高濃度の不純物が導入された素子分離領域２４Ｓを、電荷転送チャネル領域２３ｎの下方に形成する必要がなくなる。よって、本実施形態は、転送レジスタ部ＶＴにて信号電荷を転送する量が減少する不具合の発生を防止できる。
【００９３】
図７は、本発明にかかる実施形態１において、垂直転送レジスタ部ＶＴの深さ方向ｚにおけるポテンシャルΦのプロファイルを示す図である。図７においては、本実施形態の場合のプロファイルを実線で示しており、図１３にて示した場合のプロファイルを、破線で示している。
【００９４】
図７において点線で囲った部分に示すように、本実施形態の場合においては、転送チャネル領域２３ｎの下方において、ポテンシャルがニュートラル化することを防止できる。つまり、転送レジスタの裏側（バルク側）のポテンシャルがニュートラル化することを防止可能である。よって、転送チャネル領域２３ｎの下側が空乏化している状態よりも、信号電荷の転送時の電圧印加によるポテンシャルの変動が小さくなることを抑制できるので、転送レジスタ部ＶＴにて信号電荷を転送する量が減少する不具合を防止できる。
【００９５】
したがって、本実施形態は、信号電荷の転送量を向上可能であるので、画素の微細化および多画素化を実現することができる。
【００９６】
さらに、本実施形態においては、素子分離領域として好適に機能する電荷読出しチャネル領域２２ｐとチャネルストッパー領域２４ｐとの両者を、同時に形成することができる。よって、本実施形態は、製造効率を向上可能であって、コストを低減させることができる。
【００９７】
＜２．実施形態２＞
［装置構成など］
図８は、本発明にかかる実施形態２において、固体撮像装置１ｂの要部を示す図である。ここでは、図８は、図１のＸ１−Ｘ２部分に相当する部分を拡大して示している。
【００９８】
図８に示すように、本実施形態において、固体撮像装置１ｂは、電荷読出しチャネル領域２２ｐｂとチャネルストッパー領域２４ｐｂとが、実施形態１の場合と異なっている。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、記載を省略する。
【００９９】
電荷読出しチャネル領域２２ｐｂは、図８に示すように、第１の電荷読出し領域２２１と、第２の電荷読出し領域２２２とを含み、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいて、表面の側からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。電荷読出しチャネル領域２２ｐｂを構成する第１の電荷読出し領域２２１と第２の電荷読出し領域２２２とのそれぞれは、導電型がｐ型であり、ｐ型不純物が拡散されている。また、両者は、ｐウェル１１１ｐよりもｐ型不純物の濃度が高くなるように形成されている。
【０１００】
電荷読出しチャネル領域２２ｐｂにおいて、第１の電荷読出し領域２２１は、図８に示すように、半導体基板１０１において、第２の電荷読出し領域２２２よりも深い位置に設けられている。
【０１０１】
本実施形態においては、第１の電荷読出し領域２２１は、図８に示すように、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜して、半導体基板１０１の表面側からｐウェル１１１ｐの上面に達するように形成されている。ここでは、第１の電荷読出し領域２２１は、下端部が、上端部よりも垂直転送レジスタ部ＶＴの側に位置して傾斜するように形成されている。
【０１０２】
この第１の電荷読出し領域２２１は、斜めイオン注入法によって、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜した方向に向かって、ｐ型不純物を注入することによって形成される。たとえば、下記の条件にて、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１に注入することによって、第１の電荷読出し領域２２１を形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１１〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数百ｋｅＶ〜数ＭｅＶ
・注入角度：１°〜十数°
【０１０３】
電荷読出しチャネル領域２２ｐｂにおいて、第２の電荷読出し領域２２２は、図８に示すように、半導体基板１０１において、第１の電荷読出し領域２２１よりも浅い位置に設けられている。
【０１０４】
本実施形態においては、第２の電荷読出し領域２２２は、図８に示すように、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に沿って、半導体基板１０１の表面側からｐウェル１１１ｐの側へ向かうように形成されている。
【０１０５】
この第２の電荷読出し領域２２２は、イオン注入法によって、ｐ型不純物を半導体基板１０１に注入することによって形成される。つまり、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に沿うように、ｐ型不純物を注入して、第２の電荷読出し領域２２２を形成する。たとえば、下記の条件にて、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１に注入することによって、第２の電荷読出し領域２２２を形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１２〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数十ｋｅＶ〜数百ｋｅＶ
【０１０６】
チャネルストッパー領域２４ｐｂは、図８に示すように、第１のチャネルストッパー領域２４１と、第２のチャネルストッパー領域２４２とを含み、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいて、表面の側からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。チャネルストッパー領域２４ｐｂを構成する第１のチャネルストッパー領域２４１と第２のチャネルストッパー領域２４２とのそれぞれは、導電型がｐ型であり、ｐ型不純物が拡散されている。また、両者は、ｐウェル１１１ｐよりもｐ型不純物の濃度が高くなるように形成されている。
【０１０７】
チャネルストッパー領域２４ｐｂにおいて、第１のチャネルストッパー領域２４１は、図８に示すように、半導体基板１０１において、第２のチャネルストッパー領域２４２よりも深い位置に設けられている。
【０１０８】
本実施形態においては、第１のチャネルストッパー領域２４１は、図８に示すように、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜して、半導体基板１０１の表面側からｐウェル１１１ｐの上面に達するように形成されている。ここでは、第１のチャネルストッパー領域２４１は、下端部が、上端部よりも垂直転送レジスタ部ＶＴの側に位置して傾斜するように形成されている。
【０１０９】
この第１のチャネルストッパー領域２４１は、斜めイオン注入法によって、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜した方向に向かって、ｐ型不純物を注入することによって形成される。たとえば、下記の条件にて、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１に注入することによって、第１のチャネルストッパー領域２４１を形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１１〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数百ｋｅＶ〜数ＭｅＶ
・注入角度：１°〜十数°
【０１１０】
チャネルストッパー領域２４ｐｂにおいて、第２のチャネルストッパー領域２４２は、図８に示すように、半導体基板１０１において、第１のチャネルストッパー領域２４１よりも浅い位置に設けられている。
【０１１１】
本実施形態においては、第２のチャネルストッパー領域２４２は、図８に示すように、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に沿って、半導体基板１０１の表面側からｐウェル１１１ｐの側へ向かうように形成されている。
【０１１２】
この第２のチャネルストッパー領域２４２は、イオン注入法によって、ｐ型不純物を半導体基板１０１に注入することによって形成される。
【０１１３】
[まとめ]
以上のように、本実施形態において、電荷読出しチャネル領域２２ｐｂとチャネルストッパー領域２４ｐｂとの両者は、実施形態１の場合と同様に、半導体基板１０１の表面からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。このため、電荷読出しチャネル領域２２ｐｂとチャネルストッパー領域２４ｐｂとの両者は、半導体基板１０１の深部において、素子分離領域として好適に機能する。よって、本実施形態は、撮像画像にて「混色」が発生することを防止可能であるので、撮像画像の画像品質を向上させることができる。また、本実施形態は、実施形態１と同様に、転送レジスタ部ＶＴにて信号電荷を転送する量が減少する不具合の発生を防止できる。
【０１１４】
したがって、本実施形態は、信号電荷の転送量を向上可能であるので、画素の微細化および多画素化を実現することができる。
【０１１５】
さらに、本実施形態において、電荷読出しチャネル領域２２ｐｂとチャネルストッパー領域２４ｐｂとの両者は、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜する部分を含むように形成されている。そして、電荷読出しチャネル領域２２ｐｂとチャネルストッパー領域２４ｐｂのそれぞれは、半導体基板１０１において表面の側からｐウェル１１１ｐへ向かう深さ方向にて、互いの間隔が狭くなる部分を含むように形成されている。このため、半導体基板１０１の深部における光電変換領域を拡大可能であるので、感度を向上させることができる。
【０１１６】
＜３．実施形態３＞
［装置構成など］
図９は、本発明にかかる実施形態３において、固体撮像装置１ｃの要部を示す図である。ここでは、図９は、図１のＸ１−Ｘ２部分に相当する部分を拡大して示している。
【０１１７】
図９に示すように、本実施形態において、固体撮像装置１ｃは、電荷読出しチャネル領域２２ｐｃとチャネルストッパー領域２４ｐｃとが、実施形態１の場合と異なっている。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、記載を省略する。
【０１１８】
電荷読出しチャネル領域２２ｐｃは、図９に示すように、実施形態１の場合と同様に、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいて、表面の側からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。
【０１１９】
しかし、実施形態１の場合と異なり、電荷読出しチャネル領域２２ｐｃは、図９に示すように、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜するように形成されている。ここでは、電荷読出しチャネル領域２２ｐｃは、下端部が、上端部よりも垂直転送レジスタ部ＶＴの側に位置して傾斜するように形成されている。
【０１２０】
この電荷読出しチャネル領域２２ｐｃは、斜めイオン注入法によって、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜した方向に向かって、ｐ型不純物を注入することによって形成される。たとえば、下記の条件にて、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１に注入することによって、電荷読出しチャネル領域２２ｐｃを形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１１〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数十ｋｅＶ〜数ＭｅＶ
・注入角度：１°〜十数°
【０１２１】
チャネルストッパー領域２４ｐｃは、図９に示すように、実施形態１の場合と同様に、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいて、表面の側からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。
【０１２２】
しかし、実施形態１の場合と異なり、チャネルストッパー領域２４ｐｃは、図９に示すように、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜するように形成されている。ここでは、チャネルストッパー領域２４ｐｃは、下端部が、上端部よりも垂直転送レジスタ部ＶＴの側に位置して傾斜するように形成されている。
【０１２３】
このチャネルストッパー領域２４ｐｃは、斜めイオン注入法によって、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜した方向に向かって、ｐ型不純物を注入することによって形成される。たとえば、下記の条件にて、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１に注入することによって、チャネルストッパー領域２４ｐｃを形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１１〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数十ｋｅＶ〜数ＭｅＶ
・注入角度：１°〜十数°
【０１２４】
[まとめ]
以上のように、本実施形態において、電荷読出しチャネル領域２２ｐｃとチャネルストッパー領域２４ｐｃとの両者は、実施形態１の場合と同様に、半導体基板１０１の表面からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。このため、電荷読出しチャネル領域２２ｐｃとチャネルストッパー領域２４ｐｃとの両者は、半導体基板１０１の深部において、素子分離領域として好適に機能する。よって、本実施形態は、撮像画像にて「混色」が発生することを防止可能であるので、撮像画像の画像品質を向上させることができる。また、本実施形態は、実施形態１と同様に、転送レジスタ部ＶＴにて信号電荷を転送する量が減少する不具合の発生を防止できる。
【０１２５】
したがって、本実施形態は、信号電荷の転送量を向上可能であるので、画素の微細化および多画素化を実現することができる。
【０１２６】
さらに、本実施形態において、電荷読出しチャネル領域２２ｐｃとチャネルストッパー領域２４ｐｃとの両者は、実施形態２の場合と同様に、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に対して傾斜する部分を含むように形成されている。そして、電荷読出しチャネル領域２２ｐｃとチャネルストッパー領域２４ｐｃのそれぞれは、半導体基板１０１において表面の側からｐウェル１１１ｐへ向かう深さ方向にて、互いの間隔が狭くなる部分を含むように形成されている。このため、半導体基板１０１の深部における光電変換領域を拡大可能であるので、感度を向上させることができる。
【０１２７】
＜４．実施形態４＞
［装置構成など］
図１０は、本発明にかかる実施形態４において、固体撮像装置１ｄの要部を示す図である。ここでは、図１０は、図１のＸ１−Ｘ２部分に相当する部分を拡大して示している。
【０１２８】
図１０に示すように、本実施形態において、固体撮像装置１ｄは、チャネルストッパー領域２４ｐｄが、実施形態１の場合と異なっている。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、記載を省略する。
【０１２９】
チャネルストッパー領域２４ｐｄは、実施形態１の場合と同様に、図１０に示すように、半導体基板１０１の内部の表面側に位置する部分に設けられている。
【０１３０】
しかし、本実施形態においては、図１０に示すように、実施形態１の場合と異なり、チャネルストッパー領域２４ｐｄは、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいて、表面の側からｐウェル１１１ｐに達する途中までの間に形成されている。すなわち、チャネルストッパー領域２４ｐｄは、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいては、ｐウェル１１１ｐとの間に、ｐ型不純物領域１１２ｐが介在するように形成されている。
【０１３１】
このチャネルストッパー領域２４ｐｃは、イオン注入法によって、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に向かって、ｐ型不純物を注入することによって形成される。たとえば、下記の条件にて、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１に注入することによって、チャネルストッパー領域２４ｐｄを形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１２〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数十ｋｅＶ〜数百ｋｅＶ
【０１３２】
[まとめ]
以上のように、本実施形態において、チャネルストッパー領域２４ｐｄは、実施形態１の場合と異なり、半導体基板１０１の表面からｐウェル１１１ｐに達するようには、形成されていない。しかし、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、実施形態１の場合と同様に、半導体基板１０１の表面からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。このため、電荷読出しチャネル領域２２ｐは、半導体基板１０１の深部において、素子分離領域として好適に機能する。よって、本実施形態は、撮像画像にて「混色」が発生することを防止可能であるので、撮像画像の画像品質を向上させることができる。また、本実施形態は、実施形態１と同様に、転送レジスタ部ＶＴにて信号電荷を転送する量が減少する不具合の発生を防止できる。
【０１３３】
したがって、本実施形態は、信号電荷の転送量を向上可能であるので、画素の微細化および多画素化を実現することができる。
【０１３４】
また、本実施形態において、チャネルストッパー領域２４ｐｄは、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいては、ｐウェル１１１ｐとの間に、ｐ型不純物領域１１２ｐが介在するように形成されている。このため、半導体基板１０１の深部における光電変換領域を拡大可能であるので、感度を向上させることができる。
【０１３５】
＜５．実施形態５＞
［装置構成など］
図１１は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置１ｅの要部を示す図である。ここでは、図１１は、図１のＸ１−Ｘ２部分に相当する部分を拡大して示している。
【０１３６】
図１１に示すように、本実施形態において、固体撮像装置１ｅは、電荷読出しチャネル領域２２ｐｅが、実施形態１の場合と異なっている。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、記載を省略する。
【０１３７】
電荷読出しチャネル領域２２ｐｅは、実施形態１の場合と同様に、図１１に示すように、半導体基板１０１の内部の表面側に位置する部分に設けられている。
【０１３８】
しかし、本実施形態においては、図１０に示すように、実施形態１の場合と異なり、電荷読出しチャネル領域２２ｐｅは、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいて、表面の側からｐウェル１１１ｐに達する途中までの間に形成されている。すなわち、電荷読出しチャネル領域２２ｐｅは、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいては、ｐウェル１１１ｐとの間に、ｐ型不純物領域１１２ｐが介在するように形成されている。
【０１３９】
この電荷読出しチャネル領域２２ｐｅは、イオン注入法によって、半導体基板１０１のｘｙ面に垂直なｚ方向に向かって、ｐ型不純物を注入することによって形成される。たとえば、下記の条件にて、ボロンをｐ型不純物として半導体基板１０１に注入することによって、電荷読出しチャネル領域２２ｐｅを形成する。
・インプラドーズ量：１．０×１０１２〜１．０×１０１３ａｔｏｍ／ｃｍ２
・注入エネルギー：数十ｋｅＶ〜数百ｋｅＶ
【０１４０】
[まとめ]
以上のように、本実施形態において、電荷読出しチャネル領域２２ｐｅは、実施形態１の場合と異なり、半導体基板１０１の表面からｐウェル１１１ｐに達するようには、形成されていない。しかし、チャネルストッパー領域２４ｐは、実施形態１の場合と同様に、半導体基板１０１の表面からｐウェル１１１ｐに達するように形成されている。このため、チャネルストッパー領域２４ｐは、半導体基板１０１の深部において、素子分離領域として好適に機能する。よって、本実施形態は、撮像画像にて「混色」が発生することを防止可能であるので、撮像画像の画像品質を向上させることができる。また、本実施形態は、実施形態１と同様に、転送レジスタ部ＶＴにて信号電荷を転送する量が減少する不具合の発生を防止できる。
【０１４１】
したがって、本実施形態は、信号電荷の転送量を向上可能であるので、画素の微細化および多画素化を実現することができる。
【０１４２】
また、本実施形態において、電荷読出しチャネル領域２２ｐｅは、半導体基板１０１の深さ方向ｚにおいては、ｐウェル１１１ｐとの間に、ｐ型不純物領域１１２ｐが介在するように形成されている。このため、半導体基板１０１の深部における光電変換領域を拡大可能であるので、感度を向上させることができる。
【０１４３】
＜６．その他＞
本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
【０１４４】
たとえば、上記の実施形態４および５において、実施形態２および３の場合と同様に、電荷読出しチャネル領域またはチャネルストッパー領域について、傾斜するように形成しても同様な効果を得ることができる。
また、上記の実施形態においては、ＣＣＤの駆動方式として、垂直転送後に、水平転送をする場合について説明しているが、例示であって、これに限定されない。たとえば、水平方向に転送後に垂直転送して出力する場合においても適用可能である。
また、上記の実施形態においては、カメラに本発明を適用する場合について説明したが、これに限定されない。スキャナーや、コピー機などのように、固体撮像装置を備える、他の電子機器に、本発明を適用しても良い。
【０１４５】
なお、上記の実施形態において、１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ：固体撮像装置は、本発明の固体撮像装置に相当する。また、上記の実施形態において、センサ領域２１ｎは、本発明のセンサ領域に相当する。また、上記の実施形態において、電荷読出しチャネル領域２２ｐ，２２ｐｂ，２２ｐｃ，２２ｐｅは、本発明の電荷読出しチャネル領域に相当する。また、上記の実施形態において、電荷転送チャネル領域２３ｎは、本発明の電荷転送チャネル領域に相当する。また、上記の実施形態において、チャネルストッパー領域２４ｐ，２４ｐｂ，２４ｐｃ，２４ｐｄは、本発明のチャネルストッパー領域に相当する。また、上記の実施形態において、半導体基板１０１は、半導体基板に相当する。また、上記の実施形態において、ｐウェル１１１ｐは、本発明のウェルに相当する。また、上記の実施形態において、カメラ２００は、本発明の電子機器に相当する。また、上記の実施形態において、撮像領域ＰＡは、本発明の撮像領域に相当する。
【符号の説明】
【０１４６】
１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ：固体撮像装置、２１ｎ：センサ領域、２１ｐ：高濃度ｐ型不純物領域、２２ｐ，２２ｐｂ，２２ｐｃ，２２ｐｅ：電荷読出しチャネル領域、２３ｎ：電荷転送チャネル領域、２４Ｓ：素子分離領域、２４ｐ，２４ｐｂ，２４ｐｃ，２４ｐｄ：チャネルストッパー領域、３１：転送電極、１０１：半導体基板、１１１ｐ：ｐウェル、１１２ｐ：ｐ型不純物領域、２００：カメラ、２０２：光学系、２０３：駆動回路、２０４：信号処理回路、２２１：第１の電荷読出し領域、２２２：第２の電荷読出し領域、２４１：第１のチャネルストッパー領域、２４２：第２のチャネルストッパー領域、Ｇｘ：ゲート絶縁膜、ＨＴ：水平転送レジスタ部、ＪＡ：受光領域、ＪＳ：受光面、ＫＫ：開口、ＯＵＴ：出力部、Ｐ：光電変換部、ＰＡ：撮像領域、ＲＯ：電荷読出し部、ＳＢ：遮光部、ＳＳ：素子分離部、ＶＴ：垂直転送レジスタ部
【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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