(57)【要約】【課題】飽和電荷量のバラツキによるシェーディングや高輝度光照射時のブルーミングを防止し、高画質な画像が得られる裏面照射型の固体撮像装置を提供する。【解決手段】半導体基板２３の表面側には、垂直電荷転送領域２が形成され、受光面となる半導体基板２３の裏面側の垂直電荷転送領域２の直下には、光電変換領域１が形成されている。更に、半導体基板２３の表面側の垂直電荷転送領域２の近傍には、ｐ型拡散層３１とｎ型拡散層３２が形成される。配線３３及び３４を介してｐ型拡散層３１及びｎ型拡散層３２の電位を制御することによって、光電変換領域１の飽和電荷量の低下を抑制したり、過剰に発生した電荷を排出したりすることが可能となる。【選択図】図４
2010040668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換によって得られた信号電荷を受光面と反対側の面で転送する固体撮像装置であって、
第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の一方面上に、行方向及び列方向の二次元状に配列される複数の第２導電型の光電変換領域と、
前記半導体基板の前記一方面と反対の他方面側において、前記光電変換領域の各列に対応して列方向に延びるように形成され、前記光電変換領域で発生した電荷を転送する複数の第２導電型の電荷転送領域と、
前記半導体基板の前記他方面側に形成される第１導電型の第１拡散領域と、
電荷蓄積時に前記第１拡散領域を接地するための第１配線とを備える、固体撮像装置。
【請求項２】
前記半導体基板の前記他方面側において、前記電荷転送領域の側面との間に間隔を空けて、前記光電変換領域の底部の一部と対応する位置に形成される第２導電型の第２拡散領域と、
前記第２拡散領域と所定の電圧を供給する電圧源とを接続する第２配線とを更に備える、請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第１拡散領域及び前記第２拡散領域は、前記光電変換領域の各々に対応して設けられることを特徴とする、請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第１拡散領域は、前記光電変換領域の各々に対応して設けられ
前記第２拡散領域は、前記光電変換領域の各列に対応して、前記電荷転送領域の側面に沿って線状に延びるように形成されることを特徴とする、請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記光電変換領域の各列の間には、前記第１拡散領域または前記第２拡散領域のいずれか一方が交互に設けられることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記半導体基板の厚みが７μｍ以上であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項７】
光電変換によって得られた信号電荷を受光面と反対側の面で転送する固体撮像装置であって、
第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の一方面上に、行方向及び列方向の二次元状に配列される複数の第２導電型の光電変換領域と、
前記半導体基板の前記一方面と反対の他方面側において、前記光電変換領域の各列に対応して列方向に延びるように形成され、前記光電変換領域で発生した電荷を転送する複数の第２導電型の電荷転送領域と、
前記半導体基板の前記他方面側に形成される第２導電型の拡散領域と、
前記拡散領域と所定の電圧を供給する電圧源とを接続する配線とを備える、固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関し、より特定的には、一方面で光を受光し、光電変換によって得られた信号電荷を他方面の電荷転送部に読み出して転送する裏面照射型の固体撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像装置は、ディジタルスチルカメラやディジタルビデオカメラなど民生用途、業務用途に広く利用されている。これらのカメラの小型化や多画素化を実現するために、固体撮像装置の画素の縮小化が益々要求されている。また、一方では暗い場所でも画像を劣化させないために、固体撮像装置の高感度化が強く要望されている。
【０００３】
このような要望を実現するためには、画素を微細化しつつ感度の特性を向上させる技術が必要であるが、微細化と高感度化を両立できる技術として裏面照射型の固体撮像装置が知られている。
【０００４】
以下、特許文献１に示される従来技術の固体撮像装置について説明する。
【０００５】
図１６は、従来の固体撮像装置の概略構成を示す平面図であり、図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩラインに沿った断面図であり、図１８は、図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩラインに沿った断面図である。
【０００６】
図１６に示される固体撮像装置は、２次元状に配列された複数の光電変換領域１０１と、列方向に信号電荷を転送する垂直電荷転送領域１０２と、行方向に信号電荷を転送する水平電荷転送領域１０３と、信号電荷を電気信号に変換する変換領域１０４とを備えている。
【０００７】
図１７及び１８に示されるように、ｐ型半導体基板１２３の表面上にはｎ型の垂直電荷転送領域１０２が形成され、垂直電荷転送領域１０２の直下に光電変換領域１０１が形成されている。光電変換領域１０１の各々は、分離領域１１３によって分離されている。また、半導体基板１２３の表面には絶縁膜１２２が形成されている。
【特許文献１】特開平２−７９４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の従来技術に係る裏面照射型の固体撮像装置は、光電変換領域１０１と垂直電荷転送領域１０２とを半導体基板１２３の厚み方向に積層することによって、受光面積の増加と画素寸法の微細化を実現している。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に係る技術では、固体撮像装置に求められる基本特性を満足できないという問題がある。以下、図１９〜２１を参照しながら、その理由を説明する。
【００１０】
図１９は、従来の固体撮像装置の電荷蓄積時の模式的な電位分布図であり、図２０は、従来の固体撮像装置の回路構成を簡易に示した模式図である。
【００１１】
図１９において、光電変換領域の電位と、読み出し領域の電位と、電荷転送領域の電位とが実線によって示されている。また、ハッチングを付した領域は、蓄積された電荷を表している。読み出し領域は、ｐ型半導体基板の一部またはｐ型拡散層によって形成され、ｐウェルを介してグランドに接続されている。通常、電荷転送などの電位変動によって読み出し領域のホールが不足しても、外部からホールが供給されるので、読み出し領域の空乏化は抑制されている。
【００１２】
しかしながら、図２０に示されるように、画素領域中央部の画素は、その周囲の多数の画素のｐウェルを介してグランドに接続されているので、グランドと画素領域中央部の画素との間の抵抗は、グランドと画素領域周辺部の画素との間の抵抗より大きくなる。したがって、画素領域中央部の画素に対するホールの供給は、画素領域周辺部と比べて遅延してしまい、読み出し領域の過渡的な空乏化を完全に抑制することができない。
【００１３】
その結果、画素領域中央部に位置する画素内の読み出し領域の電位は、図１９の破線に示されるように深くなり、光電変換領域に蓄積できる信号電荷量が減少してしまう。蓄積できる飽和電荷量が画素毎に異なると、画像の各箇所で明暗の差が生じ、シェーディングの発生に繋がる。
【００１４】
図２１は、従来の固体撮像装置に高輝度光が照射された場合の電荷蓄積時の模式的な電位分布図である。図２１において、光電変換領域の電位と、読み出し領域の電位と、電荷転送領域の電位とが実線によって示されている。また、ハッチングを付した領域は、蓄積されている電荷を表している。
【００１５】
固体撮像装置に高輝度光が入射し、光電変換領域に蓄積可能な量を超えて多量の信号電荷が発生すると、光電変換領域から電荷転送手段へと信号電荷が溢れてしまう。従来の固体撮像装置の構造では、高輝度光の照射によって光電変換領域に多量の信号電荷が発生した場合に、過剰な電荷を排出する手段が備わっていないため、ブルーミングが発生する。
【００１６】
以上のように、従来技術に係る固体撮像装置では、飽和電荷量のバラツキによるシェーディングや、高輝度光照射時のブルーミングが発生する等、固体撮像装置に要求される基本的な特性を満足できないという重大な課題がある。
【００１７】
それ故に、本発明は、飽和電荷量のバラツキによるシェーディングや高輝度光照射時のブルーミングを防止し、高画質な画像が得られる裏面照射型の固体撮像装置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】
【００１８】
本発明は、光電変換によって得られた信号電荷を受光面と反対側の面で転送する固体撮像装置に関するものであって、第１導電型の半導体基板と、半導体基板の一方面上に、行方向及び列方向の二次元状に配列される複数の第２導電型の光電変換領域と、半導体基板の一方面と反対の他方面側において、光電変換領域の各列に対応して列方向に延びるように形成され、光電変換領域で発生した電荷を転送する複数の第２導電型の電荷転送領域と、半導体基板の他方面側に形成される第１導電型の第１拡散領域と、電荷蓄積時に第１拡散領域を接地するための第１配線とを備える。
【００１９】
本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板の他方面側において、電荷転送領域の側面との間に間隔を空けて、光電変換領域の底部の一部と対応する位置に形成される第２導電型の第２拡散領域と、第２拡散領域と所定の電圧を供給する電圧源とを接続する第２配線とを更に備えても良い。
【００２０】
第１拡散領域及び第２拡散領域は、光電変換領域の各々に対応して設けられても良い。
【００２１】
あるいは、第１拡散領域は、光電変換領域の各々に対応して設けられ、第２拡散領域は、光電変換領域の各列に対応して、電荷転送領域の側面に沿って線状に延びるように形成されても良い。
【００２２】
光電変換領域の各列の間には、第１拡散領域または第２拡散領域のいずれか一方が交互に設けられても良い。
【００２３】
半導体基板の厚みが７μｍ以上であることが好ましい。
【００２４】
また、本発明は、光電変換によって得られた信号電荷を受光面と反対側の面で転送する固体撮像装置であって、第１導電型の半導体基板と、半導体基板の一方面上に、行方向及び列方向の二次元状に配列される複数の第２導電型の光電変換領域と、半導体基板の一方面と反対の他方面側において、光電変換領域の各列に対応して列方向に延びるように形成され、光電変換領域で発生した電荷を転送する複数の第２導電型の電荷転送領域と、半導体基板の他方面側に形成される第２導電型の拡散領域と、拡散領域と所定の電圧を供給する電圧源とを接続する配線とを備える。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る固体撮像装置によれば、シェーディングやブルーミングを防止して高画質な画像を撮像でき、微細化と高感度化を両立できる裏面照射型の固体撮像装置を実現できる。この結果、カメラの小型化、高性能化に大きく貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す平面図である。
【００２７】
図１に示されるように、本実施形態に係る固体撮像装置は、主な構成として、半導体基板上に行方向及び列方向の二次元上に配列された複数の光電変換領域１と、光電変換領域１において生成された信号電荷を列方向（垂直方向）に転送する複数の垂直電荷転送領域２と、垂直電荷転送領域２を通じて転送された信号電荷を行方向（水平方向）に転送する水平電荷転送領域３と、水平電荷転送領域３を通じて転送された信号電荷を電気信号に変換する変換領域４とを備える。
【００２８】
図２は、図１において二点鎖線で示したＩＩ部分な構成を示す拡大図である。また、図３は、図１及び図２に示されるＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿った断面図であり、図４は、図１及び図２に示されるＩＶ−ＩＶラインに沿った断面図である。
【００２９】
光電変換領域１は、ｐ型の半導体基板２３の表面側（図３及び４の下方面側）において、ｎ型拡散層として形成され、半導体基板２３の裏面側からの入射光を受光して、受光した光の強度に応じた信号電荷を蓄積する。
【００３０】
垂直電荷転送領域２は、半導体基板２３の裏面側（図３及び４の上方面側）において、光電変換領域１の各列に対応して列方向に延びるｎ型拡散層として形成されている。
【００３１】
更に、半導体基板２３表面の垂直電荷転送領域２の近傍には、垂直電荷転送領域２を挟んで、ｐ型拡散層３１とｎ型拡散層３２とが形成されている。ｐ型拡散層３１には、金属等の低抵抗の導電材よりなる配線３３が接続されている。一方、ｎ型拡散層３２は、垂直電荷転送領域３２との間に間隔を空けて、光電変換領域１の底部の一部と対応する位置に形成されている。ｎ型拡散層３２は、半導体基板２３の表面側から見て、光電変換領域１と部分的に重なり合っている。ｎ型拡散層３２には、金属等の低抵抗の導電材よりなる配線３４が接続されている。また、本実施形態においては、ｐ型拡散層３１及び３２の両方が各光電変換領域１毎に形成されている。
【００３２】
尚、ｐ型拡散層３１及びｎ型拡散層３２の詳細については後述する。
【００３３】
また、受光面となる半導体基板２３の裏面側には、暗電流を防止するために、高濃度のｐ型拡散層２４が光電変換領域１を覆うように形成されている。更に、拡散層２４上には、絶縁膜２５と、カラーフィルター２６と、光を集光するためのオンチップレンズ２７とが形成されている。
【００３４】
一方、半導体基板２３の表面側には、垂直電荷転送領域２を覆うように絶縁膜２２が形成され、絶縁膜２２上には、垂直電荷転送領域２に対応する位置に複数の転送電極２１が配置されている。光電変換領域１に蓄積された信号電荷は、転送電極２１に読み出しパルスを印加することによって、垂直電荷転送領域２に読み出され、転送電極２１に供給される転送パルスに従って、水平電荷転送領域３へと転送される。尚、本実施形態では、転送電極２１として、単層のゲート構成が採用されているが、２層以上のゲート構成を採用しても良い。
【００３５】
更に、隣接する垂直電荷転送領域２の間には、チャネルストップとなる分離領域１３が設けられている。
【００３６】
ここで、図５〜７を参照しながら、ｐ型拡散層３１及びｎ型拡散層３２の機能について説明する。
【００３７】
図５は、第１の実施形態に係る固体撮像装置の電荷蓄積時の模式的な電位分布図である。
【００３８】
従来技術の固体撮像装置では、画素領域の中央部の画素は、その周辺の複数の画素のｐウェルを介して接地されていた。この場合、中央部の画素とグランド間の抵抗が周辺部の画素とグランド間の抵抗より大きいため、中央部の画素に対するホールの供給は、周辺部の画素と比べて遅延し、読み出し領域の過渡的な空乏化が生じるという問題があった。
【００３９】
これに対して、本実施形態では、垂直電荷転送領域２の近傍に形成されたｐ型拡散層３１は、電荷蓄積時に配線３３を介して接地される。この結果、図５の実線で示すように、ｐ型拡散層３１の電位を０Ｖに保つことによって、画素領域の中央部の画素に対してもホールを遅延することなく供給することができるので、読み出し領域の空乏化を完全に防止することができる。
【００４０】
図６は、画素領域中央部に位置する読み出し領域の電荷蓄積時の模式的な電位分布図である。図６において、実線は、本実施形態に係る固体撮像装置の読み出し領域の電位を表し、点線は、従来の固体撮像装置の読み出し領域の電位を表す。
【００４１】
上述したように、本実施形態に係る固体撮像装置では、ｐ型拡散層３１を介して読み出し領域の電位が一定に維持されるので、画素領域の中央部の画素においても、安定した電位バリアを形成することができる。よって、光電変換領域１に蓄積可能な信号電荷量の減少を防止し、画素領域内における飽和電荷量のバラツキを大幅に抑制することが可能となる。
【００４２】
尚、偽信号が読み出し領域付近に存在する場合に、偽信号が垂直電荷転送領域２に吸い込まれると、偽信号は、順次転送されてスミアとなって現れる。しかしながら、本実施形態では、読み出し領域に安定したバリアを形成することにより、読み出し領域付近の偽信号が垂直電荷転送領域２に吸い込まれにくくなるので、スミアの発生を抑制することができる。
【００４３】
図７は、第１の実施形態に係る固体撮像装置に高輝度光が照射された場合における電荷蓄積時の模式的な電位分布図である。
【００４４】
図７には、光電変換領域１の電位と、ｎ型拡散層３２の電位と、これらの間の電位とが実線で示されている。また、ハッチングを付した領域は、高輝度光の照射によって光電変換領域で発生した信号電荷を表す。
【００４５】
上述したように、ｎ型拡散層３２は、配線３４を介して所定の電圧源に接続されている。ｎ型拡散層３２の電位が光電変換領域１の電位より高くなるように、ｎ型拡散層３２への供給電圧を制御すれば、光電変換領域１とｎ型拡散層３２との間に、図７のような電位勾配が形成される。したがって、高輝度光の照射によって光電変換領域１に蓄積できる以上に信号電荷が発生した場合でも、光電変換領域１からｎ型拡散層３２へと過剰な電荷を排出することができる。
【００４６】
このように、ｎ型拡散層３２の電位を制御することによって、高輝度光が照射された時に発生するブルーミングを完全に防止することができる。また、本実施形態に係る固体撮像装置の構造によれば、隣接する画素から混入する偽信号もｎ型拡散層３２に排出することができるので、スミアや混色の抑制を図ることも可能となる。
【００４７】
尚、ｎ型拡散層３２の電位は、ｎ型拡散層３２から光電変換領域１への電荷が逆流することを防ぐため、光電変換領域１の電位より高く設定する必要がある。より特定的には、光電変換領域１とｎ型拡散層３２の電位差は、１Ｖ以上に設定することが望ましい。また、ｎ型拡散層３２の電位は、電荷の読み出しや電荷転送などの駆動タイミングに依らず常時一定で良い。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る固体撮像装置では、垂直電荷転送領域２の近傍に、半導体基板２３と同一導電型のｐ型拡散層３１を設け、ｐ型拡散層３１を接地することによって、画素領域の全体に渡って読み出し領域の電位を０Ｖに維持できる。この結果、読み出し領域に対するホールの供給遅延を防止し、読み出し領域の電位障壁を安定化することができるので、光電変換領域１の飽和電荷量の減少を効果的に防止することができる。
【００４９】
また、垂直電荷転送領域２を挟んでｐ型拡散層３１の反対側には、半導体基板２３と反対導電型のｎ型拡散層３２を設け、ｎ型拡散層３２の電位が光電変換領域１の電位より高くなるように維持されている。これにより、光電変換領域１とｎ型拡散層３２との間に電位勾配が形成されるので、画素内の過剰な信号電荷を排出することが可能となる。
【００５０】
したがって、本実施形態によれば、光電変換領域１及び垂直電荷転送領域２を半導体基板２３の厚み方向に積層した裏面照射型の構造を採用することで、画素サイズの縮小化及び光電変換効率の向上を図ることができるだけでなく、ブルーミングやシェーディング、スミア等が抑制され、画質特性に優れた固体撮像装置を実現できる。
【００５１】
以下、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明する。
【００５２】
図８は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【００５３】
まず、図８（ａ）に示すように、半導体基板２０１の表面に、熱酸化法もしくはＣＶＤ（化学気相成長）法で絶縁膜２５を形成する。絶縁膜２５上にはエピタキシャル成長法によりｐ型半導体層２０３を形成し、ＳＯＩ（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｏｎ  ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を得る。
【００５４】
次に、図８（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板にイオン注入法により不純物を順次導入して、ｐ型拡散層２４、ｎ型の光電変換領域１、ｎ型の垂直電荷転送領域２、ｎ型拡散層３２、ｐ型拡散層３１を形成する。
【００５５】
次に、図８（ｃ）に示すように、ｐ型半導体層２０３の表面に熱酸化法もしくはＣＶＤ法によりゲート絶縁膜２２を形成した後、ゲート絶縁膜２２上に転送電極２１を形成する。また、絶縁膜２２上にレジスト膜をパターニングし、ドライエッチング処理により絶縁膜２２に開口部を形成し、形成した開口部にＡｌ、Ｃｕなどの低抵抗金属を埋め込むことで、配線３３及び３４を形成する。また、転送電極２１、配線３３及び３４の上方に、配線層２１１を形成する。
【００５６】
次に、図８（ｄ）に示すように、配線層２１１の表面に半導体基板または絶縁性の樹脂基板からなる支持基板２１４を貼り合わせる。
【００５７】
次に、図８（ｅ）に示すように、機械的研削やウェットエッチング処理を行って、裏面側の絶縁膜２５が露出するまで半導体基板２０１を除去する。尚、半導体層２０３によって、半導体基板２３が構成される。
【００５８】
そして、図８（ｆ）に示すように、絶縁膜２５上に、カラーフィルター２６及びオンチップレンズ２７を形成する。
【００５９】
以上の過程により製造した固体撮像装置はブルーミングと飽和電荷量のバラツキによるシェーディングを防止し、かつ、スミア、混色を抑制することができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の画素領域を示す模式図である。また、図１０は、図９に示される画素部分の概略構成を示す平面図であり、第１の実施形態の図２に対応する図である。更に、図１１は、図１０に示されるＸＩ−ＸＩラインに沿った断面図である。
【００６１】
本実施形態に係る固体撮像装置の基本的な構成は、第１の実施形態に係るものと同様である。ただし、本実施形態は、ｐ型拡散層６１が光電変換領域１毎に設けられているが、ｎ型拡散層６２が光電変換領域１の各列毎に設けられる点で、第１の実施形態と異なっている。
【００６２】
具体的には、図１０及び１１に示されるように、ｎ型拡散層６２は、垂直電荷転送領域２の側面に沿って列方向に線状に延び、かつ、半導体基板２３の表面側から見た時に、ｎ型拡散層６２は、光電変換領域１の一部と重なるように形成されている。尚、ｐ型拡散層６１は、第１の実施形態に係るｐ型拡散層３１と同様であるので、繰り返しの説明を省略する。
【００６３】
また、ｐ型拡散層６１及びｎ型拡散層６２には、第１の実施形態と同様に、金属等の導電材よりなる配線６３及び６４がそれぞれ接続され、ｐ型拡散層６１及びｎ型拡散層６２の電位が外部から制御されている。
【００６４】
ｎ型拡散層６２を光電変換領域１の列毎に設けた場合、図９に示されるように、ｎ型拡散層６２の電位を制御するための配線６４も列毎に形成すれば良いので、配線の構成を簡略化することができる。
【００６５】
本実施形態に係る固体撮像装置は、ｐ型拡散層６１及びｎ型拡散層６２の電位を第１の実施形態と同様に制御することで、第１の実施形態に係る固体撮像装置と同様の効果を奏することが可能である。これに加えて、本実施形態に係る固体撮像装置は、線状のｎ型拡散層６２を有することよって、次のような更なる効果を奏することができる。
【００６６】
図１２は、第２の実施形態に係る固体撮像装置の模式的な電位分布図である。図１２において、実線は、光電変換領域１に電荷が蓄積されている時の電位分布を示し、破線は、光電変換領域１に蓄積されている信号電荷を垂直電荷転送領域２に読み出す時（読み出し電圧印加時）の電位分布を示している。
【００６７】
図１０及び１１で説明したように、本実施形態に係る固体撮像装置においては、ｎ型拡散層６２は、半導体基板の平面方向において光電変換領域１の一部と重なり合うと共に、垂直電荷転送領域２の側面とほぼ平行に線状に延びるように形成されている。したがって、ｎ型拡散層６２の電位を適宜に制御することによって、光電変換領域１の過剰電荷を排出できることに加えて、垂直電荷転送領域２から電荷排出を行うことが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態に係る固体撮像装置の構造によれば、過剰な電荷を排出するだけでなく、電荷転送領域内で複数画素の信号電荷を混合した後に、混合された信号電荷の電荷量を調整することも可能となる。
【００６９】
尚、ｎ型拡散層６２の電位は、電荷が垂直電荷転送領域２へ逆流することを防ぐため、読み出し電圧が印加されたとき（破線）の垂直電荷転送領域２とｎ型拡散層６２との間の電位より高く設定する必要がある。ｎ型拡散層６２の電位と、垂直電荷転送領域２とｎ型拡散層６２との間の電位との差は、１Ｖ以上に設定することが望ましい。また、ｎ型拡散層６２の電位は、電荷の読み出しや電荷転送などの駆動タイミングに依らず常時一定で良い。
【００７０】
（第３の実施形態）
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の画素部分の概略構成を示す平面図であり、第１の実施形態の図２に対応する図である。また、図１４は、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶラインに沿った断面図である。
【００７１】
本実施形態に係る固体撮像装置の基本的な構成は、第１の実施の形態に係るものと同様であるが、本実施形態は、光電変換領域１の各列の間に、ｐ型拡散層７１またはｎ型拡散層７２のいずれか一方が交互に設けられている点で、第１の実施形態とは異なっている。
【００７２】
ｐ型拡散層７１及びｎ型拡散層７２には、金属等の導電材よりなる配線７３及び７４がそれぞれ接続され、ｐ型拡散層７１及びｎ型拡散層７２の電位が外部から制御されている。
【００７３】
本実施形態に係る固体撮像装置もまた、第１の実施形態と同様にｐ型拡散層７１及びｎ型拡散層７２の電位を制御することによって、ブルーミングや、飽和電荷量のバラツキによるシェーディングを防止し、スミアや混色の発生を抑制することができる。
【００７４】
これに加え、本実施形態のように、行方向に隣接する２つの画素でｐ型拡散層７１及びｎ型拡散層７２を共有した場合、１画素あたりのｐ型拡散層７１及びｎ型拡散層７２の専有面積を小さくできるので、画素の微細化に有利である。特に、ｐ型拡散層７１及びｎ型拡散層７２の面積を縮小することで垂直電荷転送領域２の面積を拡大できるので、扱える信号電荷量を増大させることができる。
【００７５】
尚、上記の第１〜第３の各実施形態において、半導体基板の厚みが７μｍ以上であることがより好ましい。この場合、スミアの影響を更に抑制することができる。この理由を説明するために、図１５に、人間の目の感度が最も高い緑帯域の光透過率のシリコン基板厚依存性を示すグラフを示す。図１５に示されるように、半導体基板の厚みが７μｍ以上である場合、光の透過率は０．０３以下となり、スミア成分の電荷転送領域への混入を抑制することができる。
【００７６】
また、上記の第１〜第３の各実施形態では、垂直電荷転送領域の近傍にｐ型拡散層及びｎ型拡散層の両方が形成されているが、固体撮像装置は、ｐ型拡散層及びｎ型拡散層のいずれか一方のみを備えていても良い。このように構成された固体撮像装置は、設けられたｐ型拡散層またはｎ型拡散層のいずれか一方による効果を奏することができる。
【００７７】
更に、上記の第３の実施形態において、ｎ型拡散層を第２の実施形態と同様に線状に形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る固体撮像装置は、ディジタルスチルカメラやディジタルビデオカメラ等の撮像装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す平面図
【図２】図１において二点鎖線で示したＩＩ部分の構成を示す拡大図
【図３】図１及び図２に示されるＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿った断面図
【図４】図１及び図２に示されるＩＶ−ＩＶラインに沿った断面図
【図５】第１の実施形態に係る固体撮像装置の電荷蓄積時の模式的な電位分布図
【図６】画素領域中央部に位置する読み出し領域の電荷蓄積時の模式的な電位分布図
【図７】第１の実施形態に係る固体撮像装置に高輝度光が照射された場合における電荷蓄積時の模式的な電位分布図
【図８】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を示す工程図
【図９】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の画素領域を示す模式図
【図１０】図９に示される画素部分の概略構成を示す平面図
【図１１】図１０に示されるＸＩ−ＸＩラインに沿った断面図
【図１２】第２の実施形態に係る固体撮像装置の模式的な電位分布図
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の画素部分の概略構成を示す平面図
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶラインに沿った断面図
【図１５】緑帯域の光透過率のシリコン基板厚依存性を示すグラフ
【図１６】従来の固体撮像装置の概略構成を示す平面図
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩラインに沿った断面図
【図１８】図１６のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩラインに沿った断面図
【図１９】従来の固体撮像装置の電荷蓄積時の模式的な電位分布図
【図２０】従来の固体撮像装置の回路構成を簡易に示した模式図
【図２１】従来の固体撮像装置に高輝度光が照射された場合の電荷蓄積時の模式的な電位分布図
【符号の説明】
【００８０】
１  光電変換領域
２  垂直電荷転送領域
２３  半導体基板
３１  ｐ型拡散領域
３２  ｎ型拡散領域
３３、３４  配線
６１  ｐ型拡散領域
６２  ｎ型拡散領域
６３、６４  配線
７１  ｐ型拡散領域
７２  ｎ型拡散領域
７３、７４  配線
【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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【図２１】
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