(57)【要約】【課題】取り扱い電荷量および電荷転送のための駆動電圧を維持しつつ、暗電流を低減することができる電荷転送装置およびその製造方法、並びに固体撮像装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】ｎ型の電荷転送領域６の表面の浅い領域にｐ型不純物が導入されて、ｎ- 領域７が形成されている。ｎ- 領域７は、ｐ型ウェル領域２に導入されたｐ型不純物であるボロンよりも、原子量の大きいｐ型不純物であるガリウムが導入されて形成される。なお、ガリウム以外の３Ｂ族元素である、アルミニウム、インジウム、タリウムを用いてもよい。ボロンよりも原子量の大きいガリウム等のｐ型不純物は、シリコン中での拡散係数が小さい。このため、熱処理による拡散を抑えて、電荷転送領域６の浅い領域のみをｎ- 化することができる。【選択図】図１
2006066420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に形成された第１導電型の電荷転送領域と、
前記電荷転送領域の表面に形成され、前記半導体領域内で活性化されている不純物よりも原子量の大きい第２導電型の不純物を含み、単位面積当たりの抵抗値が前記電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域と、
前記第１導電型領域上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成された転送電極と
を有する電荷転送装置。
【請求項２】
前記第２導電型の不純物は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムのいずれかを含む
請求項１記載の電荷転送装置。
【請求項３】
第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板に形成された第２導電型の半導体領域と、
前記半導体領域に形成された第１導電型の光電変換領域と、
前記半導体領域において前記光電変換領域と離れて形成された、第１導電型の電荷転送領域と、
前記電荷転送領域の表面に形成され、前記半導体領域内で活性化されている不純物よりも原子量の大きい第２導電型の不純物を含み、単位面積当たりの抵抗値が前記電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域と、
前記第１導電型領域上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成された転送電極と
を有する固体撮像装置。
【請求項４】
前記第２導電型の不純物は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムのいずれかを含む
請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
第２導電型の半導体領域に第１導電型の電荷転送領域を形成する工程と、
前記電荷転送領域の表面に、前記半導体領域で活性化された不純物よりも原子量の大きな第２導電型の不純物を導入して、単位面積当たりの抵抗値が前記電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域を形成する工程と、
前記第１導電型領域上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に転送電極を形成する工程と
を有する電荷転送装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１導電型領域を形成する工程において、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムのいずれかを含む第２導電型の不純物を導入する
請求項５記載の電荷転送装置の製造方法。
【請求項７】
第１導電型の半導体基板に、第２導電型の半導体領域を形成する工程と、
前記半導体領域に第１導電型の光電変換領域を形成する工程と、
前記半導体領域において前記光電変換領域と離れた領域に、第１導電型の電荷転送領域を形成する工程と、
前記電荷転送領域の表面に、前記半導体領域で活性化された不純物よりも原子量の大きな第２導電型の不純物を導入して、単位面積当たりの抵抗値が前記電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域を形成する工程と、
前記第１導電型領域上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に転送電極を形成する工程と
を有する固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１導電型領域を形成する工程において、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムのいずれかを含む第２導電型の不純物を導入する
請求項７記載の固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電荷転送装置およびその製造方法、並びにＣＣＤ型の固体撮像装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ型の固体撮像装置では、半導体基板の表面に形成されたフォトダイオードに光が入射すると、フォトダイオードにより光は信号電荷に光電変換され、この信号電荷を電圧に変換することにより、映像信号が得られる構成になっている。
【０００３】
図５は、従来の固体撮像装置の画素部における断面図である。
【０００４】
例えばｎ型の半導体基板１０１のｐ型ウェル領域１０２内に、ｎ型のフォトダイオード１０３が形成されている。フォトダイオード１０３の表面には、ｐ+ 領域１０４が形成されており、これにより埋め込み型のフォトダイオード１０３が構成される。フォトダイオード１０３の両隣には、ｐ型ウェル領域１０５が形成されており、ｐ型ウェル領域１０５内にｎ型の電荷転送領域１０６が形成されている。フォトダイオード１０３と一方側（図中、右側）の電荷転送領域１０６との間のｐ型領域は、フォトダイオード１０３から電荷転送領域１０６に信号電荷を読み出すためのｐ型の読み出しゲート領域１０９となる。フォトダイオード１０３と他方側（図中、左側）の電荷転送領域１０６との間には、高濃度にｐ型不純物を含有するチャネルストッパ領域１０８が形成されている。
【０００５】
半導体基板１０１上には、ゲート絶縁膜１１０が形成されている。電荷転送領域１０６の上部には、ゲート絶縁膜１１０を介して転送電極１１１が形成されている。転送電極１１１上には、層間絶縁膜１１２を介して、遮光膜１１３が形成されている。遮光膜１１３には、フォトダイオード１０３の上方に、開口部１１４が形成されている。遮光膜１１３を被覆して全面に、例えばＢＰＳＧ（Borophosphosilicate glass)膜からなるカバー膜１１５が形成されており、カバー膜１１５上には樹脂等からなる平坦化膜１１６が形成されている。平坦化膜１１６上には、オンチップレンズ１１７が形成されている。
【０００６】
次に、上記の固体撮像装置の製造方法について、図６および図７を参照して説明する。
【０００７】
まず、図６（ａ）に示すように、ｎ型のシリコンからなる半導体基板１０１に、ｐ型不純物あるいはｎ型不純物をイオン注入することにより、各種の半導体領域を形成する。これにより、半導体基板１０１に、ｐ型ウェル領域１０２と、ｎ型のフォトダイオード１０３と、ｐ型ウェル領域１０５と、ｎ型の電荷転送領域１０６と、ｐ型のチャネルストッパ領域１０８とが形成される。なお、フォトダイオード１０３と一方側（図中、右側）の電荷転送領域１０６との間のｐ型領域が、読み出しゲート領域１０９となる。
【０００８】
次に、図６（ｂ）に示すように、半導体基板１０１上に熱酸化法によりゲート絶縁膜１１０を形成し、ゲート絶縁膜１１０上に転送電極１１１を形成する。続いて、転送電極１１１の熱酸化を行い、シリコン酸化膜からなる絶縁膜を形成する。続いて、転送電極１１１をマスクとして、ｐ型不純物をイオン注入することにより、フォトダイオード１０３の表面にｐ+ 領域１０４を形成する。
【０００９】
次に、図７（ａ）に示すように、転送電極１１１上に酸化シリコン膜を堆積させて層間絶縁膜１１２を形成する。続いて、層間絶縁膜１１２上に、アルミニウムまたはタングステンを堆積させ、フォトダイオード１０３の上部をエッチングすることにより、開口部１１４をもつ遮光膜１１３を形成する。
【００１０】
次に、図７（ｂ）に示すように、遮光膜１１３およびフォトダイオード１０３の上部を覆うように、例えばＢＰＳＧ膜を堆積させてカバー膜１１５を形成する。その後、カバー膜１１５の形状を整えるため、リフロー工程を行う。リフロー工程における熱処理温度は、８００℃〜９５０℃である。このリフロー工程によりカバー膜１１５は、界面方向に凸形状となり、これが層内レンズと称されるレンズの原型となる。
【００１１】
以降の工程としては、ＣＣＤ型の固体撮像装置の暗電流を低減するために、シリコン界面のダングリングボンドを終端する必要があることから、水素を含むガス中で２５０℃〜４００℃前後の熱処理を行う。この工程によりシリコン界面のダングリングボンドをＳｉ−Ｈ結合により終端する。この工程は、シリコン界面上に様々な層が形成される前に行った方がいいが、上記したリフロー工程の前に行うことができない。これは、Ｓｉ−Ｈ結合が、５５０℃〜６００℃で切断されてしまうからである。
【００１２】
上記の水素を用いた熱処理の後に、平坦化膜１１６およびオンチップレンズ１１７の形成を行う。以上により、図５に示す固体撮像装置が製造される。
【００１３】
上記構成の固体撮像装置において、常に暗電流が問題となる。暗電流とは、主に半導体基板１０１の表面から０．５μｍ以下の非常に浅い領域で発生する微小電流のことである。
【００１４】
ただし、図５に示す固体撮像装置では、フォトダイオード１０３上における暗電流は十分に低減できる構造になっている。これは、半導体基板１０１の表面付近で発生する暗電流は、ダングリングボンドを水素処理により終端することにより低減されており、さらに、それでも発生する暗電流は、界面上のｐ+ 領域１０４が再結合領域となっていることから、界面上で再結合し暗電流にはなりにくい構造となっているからである。
【００１５】
一方で、電荷転送領域１０６で発生する暗電流は、フォトダイオード１０３で発生する暗電流よりも、数倍から十数倍程度大きくなっており、この電荷転送領域１０６で発生する暗電流の低減は大きな課題となっている。電荷転送領域１０６の表面に浅いｐ+ 領域を形成した固体撮像装置の構造が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３２４８２２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、電荷転送領域１０６の表面にのみｐ型不純物を留めておくことは困難である。電荷転送領域１０６の表面へのｐ型不純物の注入は、少なくともポリシリコン等からなる転送電極１１１の形成前に行わなければならない。このｐ型不純物にボロンを用いた場合には、ボロンの拡散係数の問題から、少なくとも転送電極の熱酸化工程により、ボロンが深くまで拡散してしまう。その後に行われる水素処理も同様にボロンの拡散を助長する。従って、電荷転送領域１０６の表面の浅い領域にのみｐ型不純物を留めておくことは困難となる。
【００１７】
ｐ型不純物が電荷転送領域１０６内に深くまで拡散する結果、電荷転送領域１０６内のキャパシタ容量の低減、すなわち取り扱い電荷量の減少を引き起こす。さらには、駆動電圧の昇圧化を引き起こす。
【００１８】
さらに、電荷転送領域１０６の表面をｐ+ 化することは好ましくない。これは、単純にｐ+ 領域を形成しない場合と比較して、電荷転送領域１０６の取り扱い電荷量が減少してしまうからである。電荷転送領域１０６は、無効領域であるために細い幅にすることが望ましいことから、電荷転送領域１０６の取り扱い電荷量の確保は、これとは別に大きな課題となっているためである。また、ｐ+ 領域の形成により、浮遊容量が増大し、駆動振幅の増大、消費電力の増大をもたらす結果となる。
【００１９】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、取り扱い電荷量および電荷転送のための駆動電圧を維持しつつ、暗電流を低減することができる電荷転送装置およびその製造方法を提供することにある。
【００２０】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、取り扱い電荷量および電荷転送のための駆動電圧を維持しつつ、暗電流を低減することができる固体撮像装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の目的を達成するため、本発明の電荷転送装置は、第２導電型の半導体領域と、前記半導体領域に形成された第１導電型の電荷転送領域と、前記電荷転送領域の表面に形成され、前記半導体領域内で活性化されている不純物よりも原子量の大きい第２導電型の不純物を含み、単位面積当たりの抵抗値が前記電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域と、前記第１導電型領域上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された転送電極とを有する。
【００２２】
上記の本発明の電荷転送装置では、第１導電型の電荷転送領域の表面には、第２導電型の半導体領域に含まれる不純物よりも原子量の大きい第２導電型の不純物が導入されている。これにより、電荷転送領域の表面にのみ、単位面積当たりの抵抗値が電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域が形成されている。
【００２３】
上記の目的を達成するため、本発明の固体撮像装置は、第１導電型の半導体基板と、前記半導体基板に形成された第２導電型の半導体領域と、前記半導体領域に形成された第１導電型の光電変換領域と、前記半導体領域において前記光電変換領域と離れて形成された、第１導電型の電荷転送領域と、前記電荷転送領域の表面に形成され、前記半導体領域内で活性化されている不純物よりも原子量の大きい第２導電型の不純物を含み、単位面積当たりの抵抗値が前記電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域と、前記第１導電型領域上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された転送電極とを有する。
【００２４】
上記の本発明の固体撮像装置では、第１導電型の電荷転送領域の表面には、第２導電型の半導体領域に含まれる不純物よりも原子量の大きい第２導電型の不純物が導入されている。これにより、電荷転送領域の表面にのみ、単位面積当たりの抵抗値が電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域が形成されている。
【００２５】
上記の目的を達成するため、本発明の電荷転送装置の製造方法は、第２導電型の半導体領域に第１導電型の電荷転送領域を形成する工程と、前記電荷転送領域の表面に、前記半導体領域で活性化された不純物よりも原子量の大きな第２導電型の不純物を導入して、単位面積当たりの抵抗値が前記電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域を形成する工程と、前記第１導電型領域上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に転送電極を形成する工程とを有する。
【００２６】
上記の本発明の電荷転送装置の製造方法では、第１導電型の電荷転送領域の表面に、半導体領域で活性化された不純物よりも原子量の大きな第２導電型の不純物を導入することにより、単位面積当たりの抵抗値が電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域を形成している。原子量の大きな第２導電型の不純物を用いることにより、その後の工程での熱処理による不純物の拡散を抑えて、電荷転送領域の表面にのみ第１導電型領域が形成される。
【００２７】
上記の目的を達成するため、本発明の固体撮像装置の製造方法は、第１導電型の半導体基板に、第２導電型の半導体領域を形成する工程と、前記半導体領域に第１導電型の光電変換領域を形成する工程と、前記半導体領域において前記光電変換領域と離れた領域に、第１導電型の電荷転送領域を形成する工程と、前記電荷転送領域の表面に、前記半導体領域で活性化された不純物よりも原子量の大きな第２導電型の不純物を導入して、単位面積当たりの抵抗値が前記電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域を形成する工程と、前記第１導電型領域上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に転送電極を形成する工程とを有する。
【００２８】
上記の本発明の固体撮像装置の製造方法では、第１導電型の電荷転送領域の表面に、半導体領域で活性化された不純物よりも原子量の大きな第２導電型の不純物を導入することにより、単位面積当たりの抵抗値が電荷転送領域の単位面積あたりの抵抗値と比べて大きい第１導電型領域を形成している。原子量の大きな第２導電型の不純物を用いることにより、その後の工程での熱処理による不純物の拡散を抑えて、電荷転送領域の表面にのみ第１導電型領域が形成される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、取り扱い電荷量および電荷転送のための駆動電圧を維持しつつ、暗電流を低減することができる電荷転送装置および固体撮像装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の電荷転送装置および固体撮像装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、信号電荷として電子を用い、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型とする例について説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態に係る固体撮像装置の画素部における断面図である。
【００３２】
ｎ型のシリコンからなる半導体基板１には、ｐ型ウェル領域（第２導電型の半導体領域）２が形成されている。ｐ型ウェル領域２には、様々な半導体領域が形成される。このような広いｐ型ウェル領域２は、ｐ型不純物として例えばボロンを導入することにより形成される。
【００３３】
ｐ型ウェル領域２には、ｎ型のフォトダイオード（光電変換領域）３が形成されている。フォトダイオード３は、例えば、ｎ型不純物としてリンあるいは砒素が導入されることにより形成される。フォトダイオード３は、入射した光を光電変換して、入射光量に応じた信号電荷を生成し、当該信号電荷を一定期間蓄積する。フォトダイオード３の表面の浅い領域には、ｐ+ 領域４が形成されている。ｐ+ 領域４は、例えばボロンを導入することにより形成される。これにより、暗電流を抑制した埋め込みフォトダイオード３が構成される。
【００３４】
フォトダイオード３の両隣には、ｐ型ウェル領域５が形成されており、ｐ型ウェル領域５よりも表面側にｎ型の電荷転送領域６が形成されている。ｐ型ウェル領域５は、例えばｐ型不純物としてボロンを導入することにより形成される。電荷転送領域６は、ｎ型不純物として砒素を導入することにより形成される。
【００３５】
本実施形態では、ｎ型の電荷転送領域６の表面の浅い領域にｐ型不純物が導入されて、ｎ- 領域（第１導電型領域）７が形成されている。このため、ｎ- 領域７の方が、ｎ型の電荷転送領域６よりも、単位面積当たりの抵抗値が大きい。ｎ- 領域７は、ｐ型ウェル領域２に導入されたｐ型不純物であるボロンよりも、原子量の大きいｐ型不純物であるガリウムが導入されて形成される。なお、ガリウム以外の３Ｂ族元素である、アルミニウム、インジウム、タリウムを用いてもよい。ボロンよりも原子量の大きいガリウム等のｐ型不純物は、シリコン中での拡散係数が小さい。このため、熱処理による拡散を抑えて、電荷転送領域６の浅い領域のみをｎ- 化することができる。また、電荷転送領域６の表面をｐ+ 化することは好ましくないことから、導入するｐ型不純物は、電荷転送領域６に含まれるｎ型不純物の数よりも少なくする。
【００３６】
フォトダイオード３と一方側の電荷転送領域６（図中、右側）との間のｐ型領域は、フォトダイオード３から電荷転送領域６に信号電荷を読み出すための読み出しゲート領域９となる。フォトダイオード３と他方側の電荷転送領域６（図中、左側）との間には、高濃度にｐ型不純物を含有するチャネルストッパ領域８が形成されている。チャネルストッパ領域８は、ｐ型不純物としてボロンを含有する。
【００３７】
半導体基板１上には、例えば酸化シリコンからなるゲート絶縁膜１０が形成されている。電荷転送領域６および読み出しゲート領域９の上方には、ゲート絶縁膜１０を介して転送電極１１が形成されている。転送電極１１は、例えばポリシリコンからなる。
【００３８】
本発明の電荷転送装置は、上記の電荷転送領域６、ｎ- 領域７、ゲート絶縁膜１０および転送電極１１を有する。本実施形態は、本発明の電荷転送装置が、固体撮像装置の垂直転送部として適用されている例である。
【００３９】
転送電極１１上には、例えば酸化シリコンからなる層間絶縁膜１２を介して、遮光膜１３が形成されている。遮光膜１３は、例えばアルミニウムやタングステンからなる。遮光膜１３には、フォトダイオード３の上方に開口部１４が形成されている。開口部１４を通過した入射光が、フォトダイオード３において光電変換される。
【００４０】
遮光膜１３およびフォトダイオード３の上部を被覆して、例えば、ＢＰＳＧ（Borophosphosilicate glass)膜からなるカバー膜１５が形成されている。カバー膜１５は、界面方向に凸形状となっており、層内レンズと称されるレンズの原型としての役割をもつ。
【００４１】
カバー膜１５上には、有機樹脂等からなる平坦化膜１６が形成されている。平坦化膜１６の表面は、平坦化されている。平坦化膜１６上には、オンチップレンズ１７が形成されている。オンチップレンズ１７は、入射した光をフォトダイオード３に集光させる。
【００４２】
次に、上記の本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図２および図３を参照して説明する。
【００４３】
まず、図２（ａ）に示すように、ｎ型のシリコンからなる半導体基板１に、上記したｐ型不純物あるいはｎ型不純物をイオン注入することにより、各種の半導体領域を形成する。これにより、半導体基板１に、ｐ型ウェル領域２と、ｎ型のフォトダイオード３と、ｐ型ウェル領域５と、ｎ型の電荷転送領域６と、ｎ- 領域７と、ｐ型のチャネルストッパ領域８が形成される。なお、フォトダイオード３と一方側の電荷転送領域６（図中、右側）との間のｐ型領域が、読み出しゲート領域９となる。
【００４４】
ｎ- 領域７は、例えば、ｎ型のフォトダイオード３の表面にｐ型不純物としてガリウムを注入することにより形成する。例えば、不純物プロファイルの濃度が最大となる深さが、５〜３０ｎｍ程度になるようなエネルギーでガリウムを注入する。なお、ｐ型不純物として、ガリウム以外の３Ｂ族元素である、アルミニウム、インジウム、タリウムを用いてもよい。上記したように、電荷転送領域６の表面をｐ+ 化することは好ましくないことから、注入するｐ型不純物は、電荷転送領域６に含まれるｎ型不純物の数よりも少なくする。
【００４５】
次に、図２（ｂ）に示すように、半導体基板１上に熱酸化法により酸化シリコンからなるゲート絶縁膜１０を形成する。続いて、ゲート絶縁膜１０上にポリシリコンを堆積し、パターニングすることにより転送電極１１を形成する。続いて、転送電極１１を熱酸化し、酸化シリコンからなる絶縁膜を形成する。続いて、転送電極１１をマスクとして、ｐ型不純物としてボロンをイオン注入することにより、ｎ型のフォトダイオード３の表面に、ｐ+ 領域４を形成する。
【００４６】
次に、図３（ａ）に示すように、転送電極１１上に酸化シリコン膜を堆積させて層間絶縁膜１２を形成する。続いて、層間絶縁膜１２上に、アルミニウムまたはタングステンを堆積し、フォトダイオード３の上部をエッチングすることにより、開口部１４をもつ遮光膜１３を形成する。
【００４７】
次に、図３（ｂ）に示すように、遮光膜１３およびフォトダイオード３の上部を覆うように、例えば、ＢＰＳＧ膜を堆積してカバー膜１５を形成する。その後、カバー膜１５の形状を整えるため、リフロー工程を行う。リフロー工程における熱処理温度は、８００℃〜９５０℃である。このリフロー工程によりカバー膜１５は、界面方向に凸形状となり、これが層内レンズと称されるレンズの原型となる。
【００４８】
以降の工程としては、ＣＣＤ型の固体撮像装置の暗電流を低減するために、シリコン界面のダングリングボンドを終端する必要があることから、水素を含むガス中で２５０℃〜４００℃前後の熱処理を行う。この工程によりシリコン界面のダングリングボンドをＳｉ−Ｈ結合により終端する。この工程は、シリコン界面上に様々な層が形成される前に行った方がいいが、上記したリフロー工程の前に行うことができない。これは、Ｓｉ−Ｈ結合が、５５０℃〜６００℃で切断されてしまうからである。
【００４９】
上記の水素を用いた熱処理の後に、有機樹脂からなる平坦化膜１６を形成し、さらに、オンチップレンズ１７を形成する。以上により、図１に示す固体撮像装置が製造される。
【００５０】
次に、上記の本実施形態に係る電荷転送装置およびその製造方法、並びに固体撮像装置およびその製造方法の効果について、説明する。
【００５１】
本実施形態では、ｎ型の電荷転送領域６の表面の浅い領域に注入するｐ型不純物として、ｐ型ウェル領域２に導入されたｐ型不純物であるボロンよりも、原子量の大きいｐ型不純物である、ガリウム、アルミニウム、インジウム、あるいはタリウムを採用する。ボロンよりも原子量の大きいガリウム等のｐ型不純物は、シリコン中での拡散係数が小さいことから、注入後の熱処理工程（例えば、転送電極１１の熱酸化や、水素処理）による拡散を抑制でき、電荷転送領域６の浅い領域にのみｐ型不純物を留めておくことができる。
【００５２】
また、本実施形態では、注入するｐ型不純物のドーズ量を制御することにより、ｎ型の電荷転送領域６の表面に、ｐ+ 領域を形成するのではなく、ｎ- 領域７を形成している。図４は、ｎ- 領域７を形成した場合における、電荷転送領域６の深さ方向のポテンシャルを示す模式図である。
【００５３】
図４に示すように、電荷転送領域６の表面にｎ- 領域７を形成することにより、電荷転送領域６内に飽和信号量が存在している状態での、界面（ゲート絶縁膜１０と半導体基板１との界面）の電位と、電荷転送領域６内の最大ポテンシャルとの差ＢＨ（バリアハイト）を大きくすることができる。この差ＢＨを大きくすることにより、界面のホール濃度を高くすることができ、表面リーク電流によって発生した電荷を直ちに再結合することができる。この結果、暗電流の発生が抑制される。
【００５４】
このように、電荷転送領域６の表面の浅い領域のみｎ- 領域７を形成していることから、電荷転送領域６の容量の低下はほとんどなく、このため取り扱い電荷量の減少はほとんどない。同様に、転送電極１１に印加する駆動振幅の増大や、消費電力の増大といったこともない。
【００５５】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本実施形態では、電荷転送装置が、固体撮像装置において垂直転送部として適用される例を示すが、これに限定されるものではない。例えば、電荷転送装置は、遅延素子や記憶素子等にも用いられる。また、本実施形態では、信号電荷として電子を用い、第１導電型をｎ型とし、第２導電型をｐ型とする例について説明したが、信号電荷として正孔を用いる場合には、第１導電型をｐ型とし、第２導電型をｎ型として、各種の半導体領域の極性を逆にすればよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態に係る固体撮像装置の画素部の断面図である。
【図２】本実施形態に係る固体撮像装置の製造における工程断面図である。
【図３】本実施形態に係る固体撮像装置の製造における工程断面図である。
【図４】電荷転送領域における深さ方向のポテンシャルを示す図である。
【図５】従来例の固体撮像装置の画素部の断面図である。
【図６】従来例の固体撮像装置の製造における工程断面図である。
【図７】従来例の固体撮像装置の製造における工程断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…半導体基板（第１導電型の半導体基板）、２…ｐ型ウェル領域（第２導電型の半導体領域）、３…フォトダイオード（光電変換領域）、４…ｐ+ 領域、５…ｐ型ウェル領域、６…電荷転送領域、７…ｎ- 領域（第１導電型領域）、８…チャネルストッパ領域、９…読み出しゲート領域、１０…ゲート絶縁膜、１１…転送電極、１２…層間絶縁膜、１３…遮光膜、１４…開口部、１５…カバー膜、１６…平坦化膜、１７…オンチップレンズ、１０１…半導体基板、１０２…ｐ型ウェル領域、１０３…フォトダイオード、１０４…ｐ+ 領域、１０５…ｐ型ウェル領域、１０６…電荷転送領域、１０８…チャネルストッパ領域、１０９…読み出しゲート領域、１１０…ゲート絶縁膜、１１１…転送電極、１１２…層間絶縁膜、１１３…遮光膜、１１４…開口部、１１５…カバー膜、１１６…平坦化膜、１１７…オンチップレンズ
【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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