(57)【要約】【課題】本発明は、読み出し電圧が印加されたときのチャネルストップ部の空乏化を阻止して、隣接画素からの電荷の漏れこみを防ぎ、混色を防止することを可能にする。【解決手段】半導体基板１１に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部２１と、受光部２１より信号電荷を読み出す読み出し部２３と、読み出し部２３で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部２４と、信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された受光部２１間の半導体基板１１に形成された拡散層からなるチャネルストップ部２５とを有し、チャネルストップ部２５上に形成された少なくとも表面が第１絶縁膜２６からなる空乏化阻止層２７と、電荷転送部２４上に第２絶縁膜２８を介して形成された転送電極２９と、空乏化阻止層２７上に水平転送方向の転送電極２９，２９間を接続する転送電極配線３１を有する。【選択図】図１
2010239002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部とを有し、
前記チャネルストップ部上に形成された少なくとも表面が第１絶縁膜からなる空乏化阻止層と、
前記電荷転送部上に第２絶縁膜を介して形成された転送電極と、
前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を有する
固体撮像装置。
【請求項２】
前記チャネルストップ部上部に凹部を有し、
前記凹部内に前記空乏化阻止層の下部が埋め込まれている
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記空乏化阻止層は、
垂直転送方向に平行な方向に配列されている前記受光部上および受光部間に第３絶縁膜を介して形成された透明電極層と、
前記チャネルストップ部上方の前記透明電極層上に形成された前記第１絶縁膜とで形成されている
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記透明電極層には０Ｖが印加されている
請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記空乏化阻止層は、
前記チャネルストップ部上に第３絶縁膜を介して形成された導電層と、
前記導電層上に形成された前記第１絶縁膜からなり、
前記第１絶縁膜上に前記転送電極配線が２本配設され、
前記２本の転送電極配線を被覆する第４絶縁膜と、
前記第４絶縁膜上に形成された金属配線、ポリシリコン配線および金属遮光膜の少なくとも一つと、
前記２本の転送電極配線間で前記各転送電極配線から離間して前記金属配線、ポリシリコン配線および金属遮光膜の少なくとも一つと前記導電層とを接続するプラグとを有する
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記金属配線、ポリシリコン配線および金属遮光膜には０Ｖが印加されている
請求項５記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記２本の転送電極配線のうちの少なくとも読み出し電圧が印加される転送電極配線は前記導電層上に形成されている
請求項５記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記空乏化阻止層は、
窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜を有する
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記空乏化阻止層は、
炭化酸化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜もしくはフッ化酸化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜を有する
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に拡散層からなるチャネルストップ部とを形成した後、
前記半導体基板上に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記チャネルストップ部の上方の前記第１絶縁膜で空乏化阻止層を形成する工程と、
前記電荷転送部上に第２絶縁膜を形成する工程と、
前記電荷転送部上に前記第２絶縁膜を介して転送電極を形成すると同時に前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を形成する工程とを有する
固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に拡散層からなるチャネルストップ部とを形成した後、
前記半導体基板上に第２絶縁膜を形成する工程と、
前記チャネルストップ部の上方の前記第２絶縁膜上に第１絶縁膜で空乏化阻止層を形成する工程と、
前記電荷転送部上に前記第２絶縁膜を介して転送電極を形成すると同時に前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を形成する工程とを有する
固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
入射光を集光する集光光学部と、
前記集光光学部で集光した光を受光して光電変換する固体撮像装置と、
光電変換された信号を処理する信号処理部を有し、
前記固体撮像装置は、
半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部とを有し、
前記チャネルストップ部上に形成された少なくとも表面が第１絶縁膜からなる空乏化阻止層と、
前記電荷転送部上に第２絶縁膜を介して形成された転送電極と、
前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を有する
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置およびその製造方法およびその固体撮像装置を用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電荷結合素子（以下、ＣＣＤという）を図１５（１）の平面レイアウト図および（２）のＡ−Ａ’線断面図、（３）のＢ−Ｂ’線断面図に示す。
図１５に示すように、垂直転送方向と平行な方向において受光部１２１Ａとこれと隣接する受光部１２１Ｂとの間に、Ｐ型領域からなるウエル領域１１２と、その上部にウエル領域１１２よりも高濃度のＰ+領域からなるチャネルストップ部１２５が形成されている。
また、各受光部１２１（１２１Ａ、１２１Ｂ）はＮ型領域からなり、その上層にＰ+領域のホール蓄積層１２２が形成されている。
上記チャネルストップ部１２５および上記受光部１２１のホール蓄積層１２２上には５０ｎｍ程度の厚さの酸化シリコンからなる絶縁膜１２８が形成されている。さらに、上記チャネルストップ部１２５上の上記絶縁膜１２８上には、水平転送方向との平行な方向の上記転送電極１２９（１２９Ａ，１２９Ｂ）、１２９（１２９Ａ，１２９Ｂ）間を接続する２本の転送電極配線１３１（１３１Ａ，１３１Ｂ）が配設されている。
上記転送電極１２９に読み出し電圧が印加されると、画素（受光部１２１）間のチャネルストップ部１２５のポテンシャルが空乏化して、画素にある電荷が隣接画素に漏れこみ易くなって、混色を発生するという問題があった。
【０００３】
また、図示はしていないが、従来のＣＣＤでは、隣接画素への電荷の漏れこみを防ぐため、画素間部に形成されるＰ+型領域の濃度を濃くしていた。
しかしながら、Ｐ+型領域のＰ型不純物が画素のＮ型領域の受光部に拡散して、受光部の受光面積を狭くしていた。そのため、受光部の飽和信号量が低下する要因となっていた。
【０００４】
また、画素間上に配設される電極を２層構造（例えば、特許文献１参照。）にすることで、隣接画素からの電荷の漏れこみを抑制している。
しかしながら、２層の電極自体の膜厚と、２層の電極間に形成される絶縁膜の膜厚で３００ｎｍを超える膜厚になる。このため、斜め入射光が上記２層の電極等によって、画素の受光部に入射する斜め入射光を遮るようになり、受光部に入射する光量が減少して、結果的に受光感度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−７５３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、画素間上の電極に読み出し電圧が印加されると、画素間の不純物拡散層で形成されている素子分離領域が空乏化して、隣接画素からの電荷の漏れこみが発生し、混色の原因となる点である。
【０００７】
本発明は、読み出し電圧が印加されたとき、画素間の不純物拡散層で形成されているチャネルストップ部等の素子分離領域の空乏化を阻止して、隣接画素からの電荷の漏れこみをなくし、混色の発生を防止することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の固体撮像装置は、半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部とを有し、前記チャネルストップ部上に形成された少なくとも表面が第１絶縁膜からなる空乏化阻止層と、前記電荷転送部上に第２絶縁膜を介して形成された転送電極と、前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を有する。
【０００９】
本発明の固体撮像装置では、受光部間の半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部上に少なくとも表面が第２絶縁膜からなる空乏化阻止層が形成されている。このため、空乏化阻止層上に水平転送方向の転送電極間を接続する転送電極配線は、受光部より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部間のチャネルストップ部が空乏化しない。その結果、隣接画素（受光部）の電荷がもれ込むことが防止される。
【００１０】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に拡散層からなるチャネルストップ部とを形成した後、前記半導体基板上に第１絶縁膜を形成する工程と、前記チャネルストップ部の上方の前記第１絶縁膜で空乏化阻止層を形成する工程と、前記電荷転送部上に第２絶縁膜を形成する工程と、前記電荷転送部上に前記第２絶縁膜を介して転送電極を形成すると同時に前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を形成する工程とを有する。
【００１１】
また、本発明の固体撮像装置の製造方法は、半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に拡散層からなるチャネルストップ部とを形成した後、前記半導体基板上に第２絶縁膜を形成する工程と、前記チャネルストップ部の上方の前記第２絶縁膜上に第１絶縁膜で空乏化阻止層を形成する工程と、前記電荷転送部上に前記第２絶縁膜を介して転送電極を形成すると同時に前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を形成する工程とを有する。
【００１２】
本発明の固体撮像装置の製造方法では、受光部間の半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部の上方に第１絶縁膜からなる空乏化阻止層が形成される。このため、空乏化阻止層上に形成される水平転送方向の転送電極間を接続する転送電極配線は、受光部より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部間のチャネルストップ部が空乏化しないようになる。その結果、隣接画素（受光部）の電荷がもれ込むことが防止される。
【００１３】
本発明の撮像装置は、半導体基板に、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部と、前記受光部より信号電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部で読み出した信号電荷を転送する電荷転送部と、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された前記受光部間の前記半導体基板に形成された拡散層からなるチャネルストップ部とを有し、前記チャネルストップ部上に形成された少なくとも表面が第１絶縁膜からなる空乏化阻止層と、前記電荷転送部上に第２絶縁膜を介して形成された転送電極と、前記空乏化阻止層上に水平転送方向の前記転送電極間を接続する転送電極配線を有する。
【００１４】
本発明の撮像装置では、画素間の電荷の漏れこみが低減された本願発明の固体撮像装置に用いられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の固体撮像装置は、隣接画素（受光部）の電荷がもれ込むことが防止されるため、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【００１６】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、隣接画素（受光部）の電荷がもれ込むことが防止されるため、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【００１７】
本発明の撮像装置は、画素間の混色が改善された固体撮像装置を用いているため、高品質な撮影画像が得られるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第１例を示した図面である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第２例を示した図面である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第３例を示した図面である。
【図４】本発明の第１実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第４例を示した図面である。
【図５】本発明の第１実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第５例を示した図面である。
【図６】本発明の第１実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第６例を示した図面である。
【図７】本発明の第１実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第７例を示した図面である。
【図８】本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第１例を示した製造工程断面図である。
【図９】本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第１例を示した製造工程断面図である。
【図１０】本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第１例を示した平面レイアウト図である。
【図１１】本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第２例を示した製造工程断面図である。
【図１２】本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第２例を示した製造工程断面図である。
【図１３】本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第２例を示した平面レイアウト図である。
【図１４】本発明の第３実施の形態に係る撮像装置の構成の一例を示したブロック図である。
【図１５】従来技術に係る固体撮像装置の一例を示した概略構成断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明を実施するための形態（以下、実施の形態とする）について説明する。
【００２０】
＜１．第１の実施の形態＞
［固体撮像装置の構成の第１例］
本発明の第１実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第１例を、図１によって説明する。図１（１）に平面レイアウト図を示し、図１（２）に図１（１）中に示したＡ−Ａ’線における概略構成断面図を示し、および図１（３）に図１（１）中に示したＢ−Ｂ’線における概略構成断面図に示す。
【００２１】
図１に示すように、半導体基板１１には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部２１が形成されている。例えば、上記半導体基板１１には、Ｎ型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にＰ型ウエル領域１２が形成されている。このＰ型ウエル領域１２が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部２１は、このＰ型ウエル領域１２に形成される。上記受光部２１はＮ型領域からなり、その表層には、Ｐ+型領域からなるホール蓄積層２２が形成されている。
また、上記受光部２１の一方側（図面左側）には、信号電荷を読み出す読み出し部２３を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部２４が形成されている。この電荷転送部２４は、例えばＮ型領域からなる。
【００２２】
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部２１には、垂直方向における画素（受光部２１）間の信号電荷が混合しないように、Ｐ+型領域からなるチャネルストップ部２５が形成されている。
【００２３】
また、上記チャネルストップ部２５上には、少なくとも表面が第１絶縁膜２６からなる空乏化阻止層２７が形成されている。この第１例では、上記空乏化阻止層２７は、全体が第１絶縁膜２６からなる。この第１絶縁膜２６は、例えばチャネルストップ部２５の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚を確保した酸化シリコン膜で形成されている。
この空乏化阻止層２７となる第１絶縁膜２６の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極２９に電圧を印加したときのチャネルストップ部２５の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
本第１例では、上記空乏化阻止層２７を酸化シリコン膜で形成し、その膜厚を１００ｎｍとした。
【００２４】
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８が、例えば４０ｎｍの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第２絶縁膜２８は、例えば上記受光部２１上にも形成されている。
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８を介して転送電極２９（第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂ）が形成されている。例えば、一つの上記受光部２１に対して、図面上のその一方側上部に第１転送電極２９Ａが形成され、図面上のその一方側下部に第２転送電極２９Ｂが形成されている。そして第１転送電極２９Ａと第２転送電極２９Ｂとは互いに絶縁膜（図示せず）で離間されて形成されている。すなわち、１画素２電極構成となっている。
【００２５】
また上記転送電極２９は上記受光部２１側に延長して形成され、その部分は読み出し電極３０として機能する。すなわち、読み出し電極３０は、上記受光部２１と上記電荷転送部２４の間上の上記第２絶縁膜２８上に形成されている。また、上記転送電極２９は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられている。
【００２６】
さらに上記空乏化阻止層２７上には、水平転送方向の上記転送電極２９（第１転送電極２９Ａと隣接画素の第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂと隣接画素の第２転送電極２９Ｂ）間を接続する２本の転送電極配線３１（３１Ａ、３１Ｂ）が配設されている。上記転送電極配線３１は、上記転送電極２９と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられる。
【００２７】
図示はしないが、上記半導体基板１１上に上記転送電極２９等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部２１上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板１１上を上記遮光膜、受光部２１等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部２１上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部２１に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置１が構成されている。
【００２８】
上記固体撮像装置１では、受光部２１間の上記チャネルストップ部２５上に第１絶縁膜２６（酸化シリコン膜）からなる空乏化阻止層２７が形成されている。このため、空乏化阻止層２７上に水平転送方向の転送電極２９間を接続する転送電極配線３１は、受光部２１より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部２１間のチャネルストップ部２５が空乏化しない。その結果、隣接画素（受光部２１）の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【００２９】
また、画素間部のチャネルストップ部２５のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部２５の不純物の受光部２１側への拡散を抑制することができる。このため、受光部２１の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、感度の向上が見込める。
また、空乏化阻止層２７の膜厚は最大でも３００ｎｍとしているため、空乏化阻止層２７によって受光部２１に入射される斜め入射光がさえぎられる量が少なくなる。よって、受光部２１の飽和信号量の低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を２層構造に形成するものより有利である。
【００３０】
［固体撮像装置の構成の第２例］
次に、本発明の第１実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第２例を、図２によって説明する。図２（１）に平面レイアウト図を示し、図２（２）に図２（１）中に示したＡ−Ａ’線における概略構成断面図を示し、および図２（３）に図２（１）中に示したＢ−Ｂ’線における概略構成断面図に示す。
【００３１】
図２に示すように、半導体基板１１には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部２１が形成されている。例えば、上記半導体基板１１には、Ｎ型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にＰ型ウエル領域１２が形成されている。このＰ型ウエル領域１２が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部２１は、このＰ型ウエル領域１２に形成される。上記受光部２１はＮ型領域からなり、その表層には、Ｐ+型領域からなるホール蓄積層２２が形成されている。
また、上記受光部２１の一方側（図面左側）には、信号電荷を読み出す読み出し部２３を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部２４が形成されている。この電荷転送部２４は、例えばＮ型領域からなる。
【００３２】
また、前記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部２１には、垂直方向における画素（受光部２１）間の信号電荷が混合しないように、Ｐ+型領域からなるチャネルストップ部２５が形成されている。
【００３３】
また、上記チャネルストップ部２５の上部には凹部３２が形成されている。この凹部３２は、例えば、上記チャネルストップ部２５上での次に説明する空乏化阻止層２７の膜厚が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下になるように形成されている。例えば、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の深さに形成されている。
上記チャネルストップ部２５上には、少なくとも表面が第１絶縁膜２６からなる空乏化阻止層２７が形成されている。この空乏化阻止層２７の下部は上記凹部３２内に埋め込まれている。この第２例では、上記空乏化阻止層２７は、全体が第１絶縁膜２６からなる。この第１絶縁膜２６は、例えばチャネルストップ部２５の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚を確保した酸化シリコン膜で形成されている。
この空乏化阻止層２７となる第１絶縁膜２６の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極２９に電圧を印加したときのチャネルストップ部２５の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
本第２例では、上記空乏化阻止層２７を酸化シリコン膜で形成し、その膜厚を１００ｎｍとした。
【００３４】
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８が、例えば４０ｎｍの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第２絶縁膜２８は、例えば上記受光部２１上にも形成されている。
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８を介して転送電極２９（第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂ）が形成されている。例えば、一つの上記受光部２１に対して、図面上のその一方側上部に第１転送電極２９Ａが形成され、図面上のその一方側下部に第２転送電極２９Ｂが形成されている。そして第１転送電極２９Ａと第２転送電極２９Ｂとは互いに絶縁膜（図示せず）で離間されて形成されている。すなわち、１画素２電極構成となっている。
【００３５】
また上記転送電極２９は上記受光部２１側に延長して形成され、その部分は読み出し電極３０として機能する。すなわち、読み出し電極３０は、上記受光部２１と上記電荷転送部２４の間上の上記第２絶縁膜２８上に形成されている。また、上記転送電極２９は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられている。
【００３６】
さらに上記空乏化阻止層２７上には、水平転送方向の上記転送電極２９（第１転送電極２９Ａと隣接画素の第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂと隣接画素の第２転送電極２９Ｂ）間を接続する２本の転送電極配線３１（３１Ａ、３１Ｂ）が配設されている。上記転送電極配線３１は、上記転送電極２９と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられる。
【００３７】
図示はしないが、上記半導体基板１１上に上記転送電極２９等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部２１上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板１１上を上記遮光膜、受光部２１等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部２１上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部２１に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置２が構成されている。
【００３８】
上記固体撮像装置２では、受光部２１間の上記チャネルストップ部２５上に第１絶縁膜２６（酸化シリコン膜）からなる空乏化阻止層２７が形成されている。このため、空乏化阻止層２７上に水平転送方向の転送電極２９間を接続する転送電極配線３１は、受光部２１より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部２１間のチャネルストップ部２５が空乏化しない。その結果、隣接画素（受光部２１）の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【００３９】
また、画素間部のチャネルストップ部２５のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部２５の不純物の受光部２１側への拡散を抑制することができる。このため、受光部２１の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、感度の向上が見込める。
また、空乏化阻止層２７は凹部３２内に形成されるため、空乏化阻止層２７によって受光部２１に入射される斜め入射光がさえぎられることがない。よって、受光部２１の飽和信号量の低下が起こらないという点で、従来技術の電極を２層構造に形成するものより有利である。
【００４０】
［固体撮像装置の構成の第３例］
本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第３例を、図３によって説明する。図３（１）に平面レイアウト図を示し、図３（２）に図３（１）中に示したＡ−Ａ’線における概略構成断面図を示し、および図３（３）に図３（１）中に示したＢ−Ｂ’線における概略構成断面図に示す。
【００４１】
図３に示すように、半導体基板１１には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部２１が形成されている。例えば、上記半導体基板１１には、Ｎ型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にＰ型ウエル領域１２が形成されている。このＰ型ウエル領域１２が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部２１は、このＰ型ウエル領域１２に形成される。上記受光部２１はＮ型領域からなり、その表層には、Ｐ+型領域からなるホール蓄積層２２が形成されている。
また、上記受光部２１の一方側（図面左側）には、信号電荷を読み出す読み出し部２３を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部２４が形成されている。この電荷転送部２４は、例えばＮ型領域からなる。
【００４２】
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部２１には、垂直方向における画素（受光部２１）間の信号電荷が混合しないように、Ｐ+型領域からなるチャネルストップ部２５が形成されている。
【００４３】
また、上記チャネルストップ部２５上には空乏化阻止層２７が形成されている。この空乏化阻止層２７は、垂直転送方向に平行な方向に配列されている上記受光部２１上および受光部２１間に第３絶縁膜３３を介して形成された透明電極層３４を有している。さらに、上記チャネルストップ部２５上方の上記透明電極層３４上に形成された第１絶縁膜２６を有している。すなわち、上記チャネルストップ部２５上に形成された第３絶縁膜３３、透明電極層３４および第１絶縁膜２６で形成されている。
上記第１絶縁膜２６および上記第３絶縁膜３３は、例えば酸化シリコン膜で形成され、その膜厚は、それぞれ例えば４０ｎｍ〜５０ｎｍとした。また、上記透明電極層３４は、例えばインジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム亜鉛オキサイド等の一般的な透明電極が用いられている。その膜厚は、例えば１ｎｍ以上１００ｎｍ以下とした。
この空乏化阻止層２７の第１絶縁膜２６の膜厚は、薄いほうが好ましく、透明電極層３４と後に説明する転送電極配線３１との絶縁性が確保される膜厚であればよい。ここでは、第１絶縁膜２６に酸化シリコン膜を用いたので、一例として、５０ｎｍの膜厚とした。
【００４４】
上記電荷転送部２４上には、ゲート絶縁膜となる上記第２絶縁膜２８が、例えば４０ｎｍの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第２絶縁膜２８は、例えば上記受光部２１上にも形成されている。また、上記第２絶縁膜２８は上記第３絶縁膜３３と共通化、すなわち同一層の膜で形成されたものであってもよい。
【００４５】
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８を介して転送電極２９（第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂ）が形成されている。例えば、一つの上記受光部２１に対して、図面上のその一方側上部に第１転送電極２９Ａが形成され、図面上のその一方側下部に第２転送電極２９Ｂが形成されている。そして第１転送電極２９Ａと第２転送電極２９Ｂとは互いに絶縁膜（図示せず）で離間されて形成されている。すなわち、１画素２電極構成となっている。
【００４６】
また上記転送電極２９は上記受光部２１側に延長して形成され、その部分は読み出し電極３０として機能する。すなわち、読み出し電極３０は、上記受光部２１と上記電荷転送部２４の間上の上記第２絶縁膜２８上に形成されている。また、上記転送電極２９は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられている。
【００４７】
さらに上記空乏化阻止層２７上には、水平転送方向の上記転送電極２９（第１転送電極２９Ａと隣接画素の第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂと隣接画素の第２転送電極２９Ｂ）間を接続する２本の転送電極配線３１（３１Ａ、３１Ｂ）が配設されている。上記転送電極配線３１は、上記転送電極２９と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられる。
【００４８】
図示はしないが、上記半導体基板１１上に上記転送電極２９等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部２１上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板１１上を上記遮光膜、受光部２１等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部２１上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部２１に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置３が構成されている。
【００４９】
上記固体撮像装置３では、受光部２１間の上記チャネルストップ部２５上に透明電極層３４を有する空乏化阻止層２７が形成されている。例えば、上記透明電極層３４の電位を０Ｖとすることで、転送電極２９に例えば１５Ｖの読み出し電圧がかかったとしても、チャネルストップ部２５にその電位がかからないので、チャネルストップ部２５が空乏化することはない。その結果、隣接画素（受光部２１）の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【００５０】
また、画素間部のチャネルストップ部２５のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部２５の不純物の受光部２１側への拡散を抑制することができる。このため、受光部２１の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、飽和信号量の向上が見込める。
また、空乏化阻止層２７の膜厚は最大でも１５０ｎｍ程度であるため、空乏化阻止層２７によって受光部２１に入射される斜め入射光がさえぎられる量はほとんどない。よって、受光部２１の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を２層構造に形成するものより有利である。
【００５１】
［固体撮像装置の構成の第４例］
本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第４例を、図４によって説明する。図４（１）に平面レイアウト図を示し、図４（２）に図４（１）中に示したＡ−Ａ’線における概略構成断面図を示し、および図４（３）に図４（１）中に示したＢ−Ｂ’線における概略構成断面図に示す。
【００５２】
図４に示すように、半導体基板１１には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部２１が形成されている。例えば、上記半導体基板１１には、Ｎ型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にＰ型ウエル領域１２が形成されている。このＰ型ウエル領域１２が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部２１は、このＰ型ウエル領域１２に形成される。上記受光部２１はＮ型領域からなり、その表層には、Ｐ+型領域からなるホール蓄積層２２が形成されている。
また、上記受光部２１の一方側（図面左側）には、信号電荷を読み出す読み出し部２３を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部２４が形成されている。この電荷転送部２４は、例えばＮ型領域からなる。
【００５３】
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部２１には、垂直方向における画素（受光部２１）間の信号電荷が混合しないように、Ｐ+型領域からなるチャネルストップ部２５が形成されている。
【００５４】
また、上記チャネルストップ部２５上には空乏化阻止層２７が形成されている。この空乏化阻止層２７は、垂直転送方向に平行な方向に配列されている上記受光部２１上および受光部２１間に第３絶縁膜３３を介して形成された導電層３５を有している。さらに、上記チャネルストップ部２５上方の上記導電層３５上に形成された第１絶縁膜２６を有している。すなわち、上記チャネルストップ部２５上に形成された第３絶縁膜３３、導電層３５および第１絶縁膜２６で形成されている。
上記第１絶縁膜２６および上記第３絶縁膜３３は、例えば酸化シリコン膜で形成され、その膜厚は、例えば５０ｎｍとした。また、上記導電層３５は、例えば導電性ポリシリコン、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）等の一般的な電極材料が用いられている。
この空乏化阻止層２７の第１絶縁膜２６の膜厚は、薄いほうが好ましく、導電層３５と後に説明する２本の転送電極配線３１との絶縁性が確保される膜厚であればよい。ここでは、第１絶縁膜２６に酸化シリコン膜を用いたので、一例として、５０ｎｍの膜厚とした。
【００５５】
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８が、例えば４０ｎｍの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第２絶縁膜２８は、例えば上記受光部２１上にも形成されている。また、上記第２絶縁膜２８は上記第３絶縁膜３３と共通化、すなわち同一層の膜で形成されたものであってもよい。
【００５６】
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８を介して転送電極２９（第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂ）が形成されている。例えば、一つの上記受光部２１に対して、図面上のその一方側上部に第１転送電極２９Ａが形成され、図面上のその一方側下部に第２転送電極２９Ｂが形成されている。そして第１転送電極２９Ａと第２転送電極２９Ｂとは互いに絶縁膜（図示せず）で離間されて形成されている。すなわち、１画素２電極構成となっている。
【００５７】
また上記転送電極２９は上記受光部２１側に延長して形成され、その部分は読み出し電極３０として機能する。すなわち、読み出し電極３０は、上記受光部２１と上記電荷転送部２４の間上の上記第２絶縁膜２８上に形成されている。また、上記転送電極２９は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられている。
【００５８】
さらに上記空乏化阻止層２７上には、水平転送方向の上記転送電極２９（第１転送電極２９Ａと隣接画素の第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂと隣接画素の第２転送電極２９Ｂ）間を接続する２本の転送電極配線３１（３１Ａ、３１Ｂ）が配設されている。上記転送電極配線３１は、上記転送電極２９と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられる。
【００５９】
一方、上記第１絶縁膜２６上には、上記２本の転送電極配線３１を被覆する第４絶縁膜３６が形成され、この第４絶縁膜３６上に金属配線３７が形成されている。上記第４絶縁膜３６は、上記第１絶縁膜２６と同様に、例えば酸化シリコン膜で形成され、その膜厚は例えば５０ｎｍに形成されている。この第４絶縁膜３６も上記第３絶縁膜３３と同様に上記金属配線３７と後に説明する２本の転送電極配線３１との絶縁性が確保される膜厚であればよい。
また、上記２本の転送電極配線３１間で上記各転送電極配線３１から離間して上記金属配線３７と上記導電層３５とを接続するプラグ３８が形成されている。
この導電層３５は、図示はしていないが、上記金属配線３７の他にポリシリコン配線、金属遮光膜等に接続されていてもよい。
また、上記金属配線３７、ポリシリコン配線（図示せず）、金属遮光膜等には、例えば０Ｖが印加されている。
さらに、上記２本の転送電極配線３１のうち、少なくとも読み出し電圧が印加される方の転送電極配線３１は、第１絶縁膜２６を介して上記導電層３５上に形成されている。
【００６０】
図示はしないが、上記半導体基板１１上に上記転送電極２９等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部２１上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板１１上を上記遮光膜、受光部２１等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部２１上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部２１に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置４が構成されている。
【００６１】
上記固体撮像装置４では、受光部２１間の上記チャネルストップ部２５上に導電層３５を有する空乏化阻止層２７が形成されている。例えば、上記導電層３５の電位を０Ｖとすることで、転送電極２９に例えば１５Ｖの読み出し電圧がかかったとしても、チャネルストップ部２５にその電位がかからないので、チャネルストップ部２５が空乏化することはない。その結果、隣接画素（受光部２１）の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【００６２】
また、画素間部のチャネルストップ部２５のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部２５の不純物の受光部２１側への拡散を抑制することができる。このため、受光部２１の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、飽和信号量の向上が見込める。
また、空乏化阻止層２７の膜厚は最大でも１５０ｎｍ程度であるため、空乏化阻止層２７によって受光部２１に入射される斜め入射光がさえぎられる量はほとんどない。よって、受光部２１の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を２層構造に形成するものより有利である。
【００６３】
［固体撮像装置の構成の第５例］
本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第５例を、図５によって説明する。図５（１）に平面レイアウト図を示し、図５（２）に図５（１）中に示したＡ−Ａ’線における概略構成断面図を示し、および図５（３）に図５（１）中に示したＢ−Ｂ’線における概略構成断面図に示す。
【００６４】
図５に示すように、半導体基板１１には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部２１が形成されている。例えば、上記半導体基板１１には、Ｎ型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にＰ型ウエル領域１２が形成されている。このＰ型ウエル領域１２が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部２１は、このＰ型ウエル領域１２に形成される。上記受光部２１はＮ型領域からなり、その表層には、Ｐ+型領域からなるホール蓄積層２２が形成されている。
また、上記受光部２１の一方側（図面左側）には、信号電荷を読み出す読み出し部２３を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部２４が形成されている。この電荷転送部２４は、例えばＮ型領域からなる。
【００６５】
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部２１には、垂直方向における画素（受光部２１）間の信号電荷が混合しないように、Ｐ+型領域からなるチャネルストップ部２５が形成されている。
【００６６】
また、上記チャネルストップ部２５上には、少なくとも表面が第１絶縁膜２６からなる空乏化阻止層２７が形成されている。この第５例では、上記空乏化阻止層２７は、上記チャネルストップ部２５上より酸化シリコン膜からなる第３絶縁膜３３、窒化シリコン膜４１、そして酸化シリコン膜からなる第１絶縁膜２６の積層膜で形成されている。最下層の上記第３絶縁膜３３は、例えば５０ｎｍの厚さに形成され、上記窒化シリコン膜４１は、例えば１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さに形成されている。また上記第１絶縁膜２６は、例えば膜厚がチャネルストップ部２５の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚に形成されている。そして、全体で３００ｎｍ以下の厚さに形成されることが好ましい。
【００６７】
この空乏化阻止層２７の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極２９に電圧を印加したときのチャネルストップ部２５の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
【００６８】
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８が、例えば４０ｎｍの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第２絶縁膜２８は、例えば上記受光部２１上にも形成されている。また、上記第２絶縁膜２８は上記第３絶縁膜３３と共通化、すなわち同一層の膜で形成されたものであってもよい。
【００６９】
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８を介して転送電極２９（第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂ）が形成されている。例えば、一つの上記受光部２１に対して、図面上のその一方側上部に第１転送電極２９Ａが形成され、図面上のその一方側下部に第２転送電極２９Ｂが形成されている。そして第１転送電極２９Ａと第２転送電極２９Ｂとは互いに絶縁膜（図示せず）で離間されて形成されている。すなわち、１画素２電極構成となっている。
【００７０】
また上記転送電極２９は上記受光部２１側に延長して形成され、その部分は読み出し電極３０として機能する。すなわち、読み出し電極３０は、上記受光部２１と上記電荷転送部２４の間上の上記第２絶縁膜２８上に形成されている。また、上記転送電極２９は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられている。
【００７１】
さらに上記空乏化阻止層２７上には、水平転送方向の上記転送電極２９（第１転送電極２９Ａと隣接画素の第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂと隣接画素の第２転送電極２９Ｂ）間を接続する２本の転送電極配線３１（３１Ａ、３１Ｂ）が配設されている。上記転送電極配線３１は、上記転送電極２９と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられる。
【００７２】
図示はしないが、上記半導体基板１１上に上記転送電極２９等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部２１上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板１１上を上記遮光膜、受光部２１等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部２１上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部２１に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置５が構成されている。
【００７３】
上記固体撮像装置５では、受光部２１間の上記チャネルストップ部２５上に絶縁膜（第３絶縁膜３３、窒化シリコン膜４１、第１絶縁膜２６）からなる空乏化阻止層２７が形成されている。このため、空乏化阻止層２７上に水平転送方向の転送電極２９間を接続する転送電極配線３１は、受光部２１より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部２１間のチャネルストップ部２５が空乏化しない。その結果、隣接画素（受光部２１）の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【００７４】
また、画素間部のチャネルストップ部２５のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部２５の不純物の受光部２１側への拡散を抑制することができる。このため、受光部２１の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、飽和信号量の向上が見込める。
また、空乏化阻止層２７の膜厚は最大でも３００ｎｍとしているため、空乏化阻止層２７によって受光部２１に入射される斜め入射光がさえぎられる量が少なくなる。よって、受光部２１の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を２層構造に形成するものより有利である。
【００７５】
さらに、空乏化阻止層２７を形成する際に、第１絶縁膜２６をエッチング加工するとき、その下層の窒化シリコン膜４１がエッチングストッパになり、窒化シリコン膜４１をエッチング加工するとき、その下層の酸化シリコン膜３３がエッチングストッパとなる。よって選択制御性のよいエッチング加工がおこなえるので、半導体基板１１にエッチングダメージが入らないという利点がある。
【００７６】
［固体撮像装置の構成の第６例］
本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第６例を、図６によって説明する。図５（１）に平面レイアウト図を示し、図５（２）に図５（１）中に示したＡ−Ａ’線における概略構成断面図を示し、および図５（３）に図５（１）中に示したＢ−Ｂ’線における概略構成断面図に示す。
【００７７】
図６に示すように、半導体基板１１には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部２１が形成されている。例えば、上記半導体基板１１には、Ｎ型のシリコン基板が用いられ、このシリコン基板の上層部にＰ型ウエル領域１２が形成されている。このＰ型ウエル領域１２が画素間の素子分離の機能を果たす。上記受光部２１は、このＰ型ウエル領域１２に形成される。上記受光部２１はＮ型領域からなり、その表層には、Ｐ+型領域からなるホール蓄積層２２が形成されている。
また、上記受光部２１の一方側（図面左側）には、信号電荷を読み出す読み出し部２３を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部２４が形成されている。この電荷転送部２４は、例えばＮ型領域からなる。
【００７８】
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部２１には、垂直方向における画素（受光部２１）間の信号電荷が混合しないように、Ｐ+型領域からなるチャネルストップ部２５が形成されている。
【００７９】
また、上記チャネルストップ部２５上には、少なくとも表面が第１絶縁膜２６からなる空乏化阻止層２７が形成されている。この第６例では、上記空乏化阻止層２７は、上記チャネルストップ部２５上より酸化シリコン膜からなる第３絶縁膜３３、フッ化酸化シリコン膜４２、そして酸化シリコン膜からなる第１絶縁膜２６の積層膜で形成されている。もしくは、上記チャネルストップ部２５上より酸化シリコンからなる第３絶縁膜３３、炭化酸化シリコン膜４３、そして酸化シリコン膜からなる第１絶縁膜２６の積層膜で形成されている。
最下層の上記第３絶縁膜３３は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えば５０ｎｍの厚さに形成され、上記フッ化酸化シリコン膜４２および炭化酸化シリコン膜４３は、例えば１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さに形成されている。また上記第１絶縁膜２６は、例えば酸化シリコン膜からなり、例えばチャネルストップ部２５の不純物濃度に応じて、空乏化しない膜厚に形成されている。そして、全体で３００ｎｍ以下の厚さに形成されることが好ましい。
【００８０】
この空乏化阻止層２７の膜厚は、薄くしすぎると、転送電極２９に電圧を印加したときのチャネルストップ部２５の空乏化を阻止するという本発明の目的を達成することが困難になる。
【００８１】
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８が、例えば４０ｎｍの厚さの酸化シリコン膜で形成されている。この上記第２絶縁膜２８は、例えば上記受光部２１上にも形成されている。また、上記第２絶縁膜２８は上記第３絶縁膜３３と共通化、すなわち同一層の膜で形成されたものであってもよい。
【００８２】
上記電荷転送部２４上には、上記第２絶縁膜２８を介して転送電極２９（第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂ）が形成されている。例えば、一つの上記受光部２１に対して、図面上のその一方側上部に第１転送電極２９Ａが形成され、図面上のその一方側下部に第２転送電極２９Ｂが形成されている。そして第１転送電極２９Ａと第２転送電極２９Ｂとは互いに絶縁膜（図示せず）で離間されて形成されている。すなわち、１画素２電極構成となっている。
【００８３】
また上記転送電極２９は上記受光部２１側に延長して形成され、その部分は読み出し電極３０として機能する。すなわち、読み出し電極３０は、上記受光部２１と上記電荷転送部２４の間上の上記第２絶縁膜２８上に形成されている。また、上記転送電極２９は、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられている。
【００８４】
さらに上記空乏化阻止層２７上には、水平転送方向の上記転送電極２９（第１転送電極２９Ａと隣接画素の第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂと隣接画素の第２転送電極２９Ｂ）間を接続する２本の転送電極配線３１（３１Ａ、３１Ｂ）が配設されている。上記転送電極配線３１は、上記転送電極２９と一体に形成されていて、例えば導電性ポリシリコンで形成されている。もしくは金属で形成されている。金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）等の配線材料に用いる金属が用いられる。
【００８５】
図示はしないが、上記半導体基板１１上に上記転送電極２９等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部２１上の遮光膜に開口部が形成されている。また、上記半導体基板１１上を上記遮光膜、受光部２１等を被覆する透明な絶縁膜が形成されている。さらに、上記受光部２１上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部２１に導くマイクロレンズが形成されている。
このように、固体撮像装置６が構成されている。
【００８６】
上記固体撮像装置６では、受光部２１間の上記チャネルストップ部２５上に絶縁膜（第３絶縁膜３３、フッ化酸化シリコン膜４２または炭化酸化シリコン膜４３、第１絶縁膜２６）からなる空乏化阻止層２７が形成されている。このため、空乏化阻止層２７上に水平転送方向の転送電極２９間を接続する転送電極配線３１は、受光部２１より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部２１間のチャネルストップ部２５が空乏化しない。その結果、隣接画素（受光部２１）の電荷がもれ込むことが防止される。
よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【００８７】
また、画素間部のチャネルストップ部２５のイオン注入濃度を従来よりも薄くできるため、チャネルストップ部２５の不純物の受光部２１側への拡散を抑制することができる。このため、受光部２１の領域を狭めることなく必要な大きさを確保することができるので、感度の向上が見込める。
また、空乏化阻止層２７の膜厚は最大でも３００ｎｍとしているため、空乏化阻止層２７によって受光部２１に入射される斜め入射光がさえぎられる量が少なくなる。よって、受光部２１の感度低下を抑制することができるという点で、従来技術の電極を２層構造に形成するものより有利である。
【００８８】
さらに、空乏化阻止層２７を形成する際に、第１絶縁膜２６をエッチング加工するとき、その下層のフッ化酸化シリコン膜４２または炭化酸化シリコン膜４３がエッチングストッパになる。上記フッ化酸化シリコン膜４２または炭化酸化シリコン膜４３をエッチング加工するとき、その下層の酸化シリコン膜からなる第３絶縁膜３３がエッチングストッパとなる。よって選択制御性のよいエッチング加工が行えるので、半導体基板１１にエッチングダメージが入らないという利点がある。
【００８９】
さらに、空乏化阻止層２７の一部の層を、フッ化酸化シリコン膜４２または炭化酸化シリコン膜４３のような酸化シリコン膜よりも低誘電率を有する絶縁膜で形成されていることから、空乏化阻止層２７を酸化シリコン膜のみで形成するよりも膜厚を薄くできる。
【００９０】
［固体撮像装置の構成の第７例］
本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の構成の第７例を、図７の平面レイアウト図によって説明する。
【００９１】
前記固体撮像装置の第１例ないし第６例では、１画素（単位画素当たり）２転送電極の構成であったが、図７に示すように、１画素（単位画素当たり）１転送電極の構成でも、本願発明の空乏化阻止層２７を適用することができる。
この場合、空乏化阻止層２７上には、水平転送方向に平行な方向に配列されている転送電極２９、２９間を接続する１本の転送電極配線３１が配設される。
その他の構成は、前記第１例ないし第６例と同様にすることができる。
【００９２】
＜２．第２の実施の形態＞
［固体撮像装置の製造方法の第１例］
本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第１例を、図８および図９の製造工程断面図および図１０の平面レイアウト図によって説明する。図８、図９に示す図面は、右側に図１０中に示したＡ−Ａ’線における概略構成断面図を示し、左側に図１０中に示したＢ−Ｂ’線における概略構成断面図に示す。なお、図８、９を参照する際に同時に図１０も参照していただきたい。
【００９３】
図８（１）に示すように、半導体基板１１には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部２１を形成する。例えば、上記半導体基板１１には、Ｎ型のシリコン基板を用い、このシリコン基板の上層部にＰ型ウエル領域１２を形成しておく。このＰ型ウエル領域１２が画素間の素子分離の機能を果たす。そして上記受光部２１は、このＰ型ウエル領域１２に形成される。上記受光部２１はＮ型領域からなり、その表層にＰ+型領域からなるホール蓄積層２２を形成しておく。
また、上記受光部２１の一方側（図面左側）には、信号電荷を読み出す読み出し部２３を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部２４を形成する。この電荷転送部２４は、例えばＮ型領域で形成する。
【００９４】
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部２１には、垂直方向における画素（受光部２１）間の信号電荷が混合しないように、Ｐ+型領域からなるチャネルストップ部２５を形成する。
【００９５】
そして上記半導体基板１１上に例えば酸化シリコン膜からなる犠牲酸化膜となる第３絶縁膜３３を形成した後、この第３絶縁膜３３上に第１絶縁膜２６を形成する。上記第３絶縁膜３３は、例えば１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の膜厚に形成される。また上記第１絶縁膜２６は、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）法によって酸化シリコン膜を例えば、上記第３絶縁膜３３の膜厚も含めて１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の膜厚に形成する。
【００９６】
次に、図８（２）に示すように、上記チャネルストップ部２５の上方の上記第１絶縁膜２６上に空乏化阻止層を形成するためのエッチングマスク６１を形成する。このエッチングマスク６１は、通常のレジスト塗布技術によって、上記第１絶縁膜２６上にレジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
【００９７】
次に、図８（３）に示すように、上記エッチングマスク６１（前記図８（２）参照）を用いて上記第１絶縁膜２６をエッチングして、上記チャネルストップ部２５の上方の上記第１絶縁膜２６で空乏化阻止層２７を形成する。その後、上記エッチングマスク６１を除去する。この図面では、上記エッチングマスク６１を除去した後の状態を示した。
上記空乏化阻止層２７を形成する膜は、例えば上記第３絶縁膜３３の酸化シリコン膜と、窒化シリコン膜と、酸化シリコン膜からなる第１絶縁膜２６の積層膜としてもよい。または、上記第３絶縁膜３３の酸化シリコン膜と、フッ化酸化シリコン膜もしくは炭化酸化シリコン膜と、酸化シリコン膜からなる第１絶縁膜２６の積層膜としてもよい。
【００９８】
次に、上記空乏化阻止層２７が形成されていない上記半導体基板１１上に形成されている上記第３絶縁膜３３（前記図８（１）参照）を除去する。そして、電荷転送部２４上にゲート絶縁膜となる第２絶縁膜２８を形成する。このとき、上記第２絶縁膜２８は、上記受光部２１上にも形成される。上記第２絶縁膜２８は、例えば４０ｎｍの厚さの酸化シリコン膜で形成される。
以下の（４）図以降、上記第３絶縁膜３３の図示は省略して上記第１絶縁膜２６に含めて示す。
【００９９】
次に、図８（４）に示すように、上記半導体基板１１上の全面に転送電極を形成するための電極形成膜５１を形成する。この電極形成膜５１は、例えば導電性ポリシリコン、もしくはアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）等の金属配線材料で形成される。
【０１００】
次に、図９（５）に示すように、上記電極形成膜５１上に、転送電極（転送電極間を水平転送方向と平行な方向に接続する配線も含む）を形成するためのエッチングマスク６３を形成する。このエッチングマスク６３は、通常のレジスト塗布技術によって、上記電極形成膜５１上にレジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
【０１０１】
次に、図９（６）に示すように、上記エッチングマスク６１（前記図９（５）参照）を用いて上記電極形成膜５１（前記図９（５）参照）をエッチングして、上記電荷転送部２４上に上記第２絶縁膜２８を介して転送電極２９を形成する。それと同時に上記空乏化阻止層２７上に、水平転送方向の上記転送電極２９（第１転送電極２９Ａと隣接画素の第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂ（図示せず）と隣接画素の第２転送電極２９Ｂ（図示せず））間を接続する２本の転送電極配線３１（３１Ａ、３１Ｂ（図示せず））を形成する。この転送電極配線３１は、上記転送電極２９と一体に形成される。
【０１０２】
次に、図９（７）に示すように、上記受光部２１上を開口するためのエッチングマスク６５を形成する。このエッチングマスク６５は、通常のレジスト塗布技術によって、レジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
【０１０３】
次に、図９（８）に示すように、上記エッチングマスク６５（前記図９（７）参照）を用いて上記電極形成膜５１をエッチングして、上記受光部２１上に上記開口部５２を形成する。
【０１０４】
その後、図示はしていないが上記半導体基板１１上に上記転送電極２９等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部２１上の遮光膜に開口部が形成される。また、上記半導体基板１１上を上記遮光膜、受光部２１等を被覆する透明な絶縁膜が形成される。さらに、上記受光部２１上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部２１に導くマイクロレンズが形成される。
このようにして、固体撮像装置１が形成される。
【０１０５】
上記固体撮像装置１の製造方法では、受光部２１間のチャネルストップ部２５の上方に第１絶縁膜２６からなる空乏化阻止層２７が形成される。このため、空乏化阻止層２７上に形成される水平転送方向の転送電極２９間を接続する転送電極配線３１は、受光部２１より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部２１間のチャネルストップ部２５が空乏化しないようになる。その結果、隣接画素（受光部）の電荷がもれ込むことが防止される。よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【０１０６】
［固体撮像装置の製造方法の第２例］
本発明の第２実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法の第２例を、図１１および図１２の製造工程断面図および図１３の平面レイアウト図によって説明する。図１１、図１２に示す図面は、右側に図１３中に示したＡ−Ａ’線における概略構成断面図を示し、左側に図１３中に示したＢ−Ｂ’線における概略構成断面図に示す。なお、図１１、１２を参照する際に同時に図１３も参照していただきたい。
【０１０７】
図１１（１）に示すように、半導体基板１１には、マトリックス状に配列されていて入射光を光電変換する受光部２１を形成する。例えば、上記半導体基板１１には、Ｎ型のシリコン基板を用い、このシリコン基板の上層部にＰ型ウエル領域１２を形成しておく。このＰ型ウエル領域１２が画素間の素子分離の機能を果たす。そして上記受光部２１は、このＰ型ウエル領域１２に形成される。上記受光部２１はＮ型領域からなり、その表層にＰ+型領域からなるホール蓄積層２２を形成しておく。
また、上記受光部２１の一方側（図面左側）には、信号電荷を読み出す読み出し部２３を介して、読み出した信号電荷を垂直方向に転送する電荷転送部２４を形成する。この電荷転送部２４は、例えばＮ型領域で形成する。
【０１０８】
上記信号電荷の垂直転送方向と平行な方向に配列された上記各受光部２１には、垂直方向における画素（受光部２１）間の信号電荷が混合しないように、Ｐ+型領域からなるチャネルストップ部２５を形成する。
【０１０９】
そして上記半導体基板１１上に例えば酸化シリコン膜からなるゲート酸化膜となる第２絶縁膜２８を形成した後、この第２絶縁膜２８上に窒化シリコン膜４１と第１絶縁膜２６を形成する。上記第２絶縁膜２８は、例えば４０ｎｍ程度の膜厚に形成される。また上記窒化シリコン膜４１と上記第１絶縁膜２６は、例えば化学気相成長（ＣＶＤ）法によって形成される。そして、第２絶縁膜２８と窒化シリコン膜４１と第１絶縁膜２６は、その合計膜厚が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下になるように形成される。
【０１１０】
次に、図１１（２）に示すように、上記チャネルストップ部２５の上方の上記第１絶縁膜上に空乏化阻止層を形成するためのエッチングマスク６１を形成する。このエッチングマスク６１は、通常のレジスト塗布技術によって、上記第１絶縁膜２６上にレジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
【０１１１】
次に、図１１（３）に示すように、上記エッチングマスク６１（前記図１１（２）参照）を用いて上記第１絶縁膜２６および窒化シリコン膜４１をエッチングして、上記チャネルストップ部２５の上方の上記第３絶縁膜３３上に空乏化阻止層２７を形成する。その後、上記エッチングマスク６１を除去する。この図面では、上記エッチングマスク６１を除去した後の状態を示した。
上記エッチングでは、第１絶縁膜２６の酸化シリコン膜のエッチング時に窒化シリコン膜４１がエッチングストッパとなり、窒化シリコン膜４１のエッチング時に酸化シリコン膜の第２絶縁膜２８がエッチングストッパとなる。また、窒化シリコン膜４１のエッチングを熱リン酸等によるウエットエッチングで行うことで、下地の第２絶縁膜２８にエッチングダメージを与えないようにすることができる。
【０１１２】
次に、図１１（４）に示すように、上記半導体基板１１上の全面に転送電極を形成するための電極形成膜５１を形成する。この電極形成膜５１は、例えば導電性ポリシリコン、もしくはアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）等の金属配線材料で形成される。
【０１１３】
次に、図１２（５）に示すように、上記電極形成膜５１上に、転送電極（転送電極間を水平転送方向と平行な方向に接続する配線も含む）を形成するためのエッチングマスク６３を形成する。このエッチングマスク６３は、通常のレジスト塗布技術によって、上記電極形成膜５１上にレジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
【０１１４】
次に、図１２（６）に示すように、上記エッチングマスク６１（前記図１２（５）参照）を用いて上記電極形成膜５１をエッチングして、上記電荷転送部２４上に上記第２絶縁膜２８を介して転送電極２９を形成する。それと同時に上記空乏化阻止層２７上に、水平転送方向の上記転送電極２９（第１転送電極２９Ａと隣接画素の第１転送電極２９Ａ、第２転送電極２９Ｂと隣接画素の第２転送電極２９Ｂ）間を接続する２本の転送電極配線３１（３１Ａ、３１Ｂ）を形成する。この転送電極配線３１は、上記転送電極２９と一体に形成される。
【０１１５】
次に、図１２（７）に示すように、上記受光部２１上を開口するためのエッチングマスク６５を形成する。このエッチングマスク６３は、通常のレジスト塗布技術によって、レジストを塗布してレジスト膜を形成した後、リソグラフィー技術によってそのレジスト膜をパターニングして形成される。
【０１１６】
次に、図１２（８）に示すように、上記エッチングマスク６６（前記図１２（７）参照）を用いて上記電極形成膜５１をエッチングして、上記受光部２１上に上記開口部５２を形成する。
【０１１７】
その後、図示はしていないが上記半導体基板１１上に上記転送電極２９等を被覆する絶縁膜を介して遮光膜が形成され、上記受光部２１上の遮光膜に開口部が形成される。また、上記半導体基板１１上を上記遮光膜、受光部２１等を被覆する透明な絶縁膜が形成される。さらに、上記受光部２１上方のこの絶縁膜上にはカラーフィルターが形成され、カラーフィルター上には入射光を受光部２１に導くマイクロレンズが形成される。
このようにして、固体撮像装置５が形成される。
【０１１８】
上記固体撮像装置５の製造方法では、受光部２１間のチャネルストップ部２５の上方に第１絶縁膜２６からなる空乏化阻止層２７が形成される。このため、空乏化阻止層２７上に形成される水平転送方向の転送電極２９間を接続する転送電極配線３１は、受光部２１より高さ方向に離されるので、読み出し電圧は印加されても、受光部２１間のチャネルストップ部２５が空乏化しないようになる。その結果、隣接画素（受光部）の電荷がもれ込むことが防止される。よって、画素間の混色が改善できるので、高品質な画像が得られるという利点がある。
【０１１９】
＜３．第３の実施の形態＞
［撮像装置の構成の一例］
本発明の第３実施の形態に係る撮像装置の構成の一例を、図１４のブロック図によって説明する。
【０１２０】
図１４に示すように、撮像装置２００は、撮像部２０１に固体撮像装置（図示せず）を備えている。この撮像部２０１の集光側には像を結像させる集光光学部２０２が備えられ、また、撮像部２０１には、それを駆動する駆動回路、固体撮像装置で光電変換された信号を画像に処理する信号処理回路等を有する信号処理部２０３が接続されている。また上記信号処理部２０３によって処理された画像信号は画像記憶部（図示せず）によって記憶させることができる。このような撮像装置２００において、上記固体撮像装置には、前記製造方法で形成された固体撮像装置を用いることができる。
【０１２１】
本発明の撮像装置２００では、本願発明の製造方法で形成された固体撮像装置を用いることから、固体撮像装置の分光バランスを整えることができるため、自然に近い色に画像を整える際の画像合成マージンができ、色補正が容易にできるので、色再現性に優れた画像が得られるという利点がある。
【０１２２】
また、上記撮像装置２００は、ワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と、信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。また、本発明の固体撮像装置は、上記のような撮像装置にも適用可能である。ここで、撮像装置は、例えば、カメラや撮像機能を有する携帯機器のことをいう。また「撮像」は、通常のカメラ撮影時における像の撮りこみだけではなく、広義の意味として、指紋検出なども含むものである。
【符号の説明】
【０１２３】
１１…半導体基板、２１…受光部、２３…読み出し部、２４…電荷転送部、２５…チャネルストップ部、２６…第１絶縁膜、２７…空乏化阻止層、２９…転送電極、３１…転送電極配線
【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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