(57)【要約】【課題】画素の微細化に対して有効なチャネルストップ部を形成でき、混色現象等を防止して画質の良好な固体撮像素子を実現する。【解決手段】チャネルストップ部９０は、複数回の不純物イオン注入工程によって形成されており、半導体基板１００の深さ方向（バルク深さ方向）に多段階の不純物領域９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄが形成される。チャネルストップ部９０は、多段階の不純物領域９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄが、半導体基板表面側に位置するほど不純物濃度を高くし、最下層９０Ｄの底が光電変換部１０Ｂより下方のオーバーフローバリア領域９２と接触するように、光電変換部１０Ｂの底の深さより深く形成される。【選択図】図５
2011003931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に設けられた光電変換部を含む複数の画素と、前記画素によって生成された信号電荷を電荷検出部に転送する転送部と、前記複数の画素の光電変換部の近傍に設けられ、前記光電変換部から隣接素子への電荷の移動を防止するチャネルストップ部とを有する固体撮像素子の製造方法であって、
前記チャネルストップ部を、注入エネルギーを変えた複数回の不純物イオン注入工程に
よって、前記半導体基板の深さ方向に多段階の不純物領域を形成することで構成し、
前記チャネルストップ部の最下層の底が、前記光電変換部より下方のオーバーフローバリア領域と接触するように前記光電変換部の底の深さより深く形成し、
前記複数回の不純物イオン注入工程において、注入エネルギーが相対的に高い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度は、注入エネルギーが相対的に低い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度より低い
固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
前記複数回の不純物イオン注入工程において、注入エネルギーが相対的に高い不純物イオン注入工程におけるイオン注入面積は、注入エネルギーが相対的に低い不純物イオン注入工程におけるイオン注入面積より小さい
請求項１記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項３】
前記固体撮像素子は、前記複数の画素が半導体基板に２次元配列で形成されるとともに、前記転送部が前記２次元配列された画素の各画素列に沿って形成される複数の垂直転送部と、前記複数の垂直転送部の最終段に形成された水平転送部とを有して構成されるＣＣＤ型固体撮像素子である
請求項１又は２記載の固体撮像素子の製造方法。
の製造方法。
【請求項４】
前記チャネルストップ部を前記２次元配列された画素の画素列方向に隣接する各光電変換部の間に形成する
請求項３記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項５】
前記チャネルストップ部を前記２次元配列された画素の各画素列の光電変換部と隣接画素列の垂直転送部との間に形成する
請求項４記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項６】
前記チャネルストップ部は、前記２次元配列された画素の画素列方向に隣接する各光電変換部の間に形成する垂直方向チャネルストップ部と、各画素列の光電変換部と隣接画素列の垂直転送部との間に形成する水平方向チャネルストップ部を有し、
前記垂直方向チャネルストップ部と前記水平方向チャネルストップ部は半導体基板の同じ深さにおいて異なる不純物濃度となるように形成する、
請求項３記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項７】
前記固体撮像素子は、前記複数の画素が半導体基板に２次元配列で形成されるとともに、各画素内に電荷検出部と画素トランジスタとを有し、前記転送部が各画素内で光電変換部から電荷検出部に信号電荷を転送する転送トランジスタよりなるＣＭＯＳ型固体撮像素子である
請求項１又は２記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項８】
半導体基板上に設けられた光電変換部を含む複数の画素と、
前記画素によって生成された信号電荷を電荷検出部に転送する転送部と、
前記複数の画素の光電変換部の近傍に設けられ、前記光電変換部から隣接素子への電荷
の移動を防止す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が前記半導体基板の深さ方向に多段階の不純物領域によって形
成され、
前記チャネルストップ部の最下層の底が、前記光電変換部より下方のオーバーフローバリア領域と接触するように前記光電変換部の底の深さより深く形成され、
前記多段階の不純物領域が半導体基板表面側に位置するほど不純物濃度を高くして形成されている
ことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項９】
前記多段階の不純物領域の面積が下方に位置する不純物領域ほど小さい
請求項８記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
前記複数の画素が半導体基板に２次元配列で形成されるとともに、前記転送部が前記２次元配列された画素の各画素列に沿って形成される複数の垂直転送部と、前記複数の垂直転送部の最終段に形成された水平転送部とを有して構成されるＣＣＤ型固体撮像素子である
請求項８又は９記載の固体撮像素子。
【請求項１１】
前記チャネルストップ部が前記２次元配列された画素の画素列方向に隣接する各光電変換部の間に形成されている
請求項１０記載の固体撮像素子。
【請求項１２】
前記チャネルストップ部が前記２次元配列された画素の各画素列の光電変換部と隣接画素列の垂直転送部との間に形成されている
請求項１１記載の固体撮像素子。
【請求項１３】
前記チャネルストップ部は、前記２次元配列された画素の画素列方向に隣接する各光電変換部の間に形成されている垂直方向チャネルストップ部と、各画素列の光電変換部と隣接画素列の垂直転送部との間に形成されている水平方向チャネルストップ部を有し、
前記垂直方向チャネルストップ部と前記水平方向チャネルストップ部は半導体基板の同じ深さにおいて異なる不純物濃度を有する、
請求項１０記載の固体撮像素子。
【請求項１４】
前記複数の画素が半導体基板に２次元配列で形成されるとともに、各画素内に電荷検出部と画素トランジスタとを有し、前記転送部が各画素内で光電変換部から電荷検出部に信号電荷を転送する転送トランジスタよりなるＣＭＯＳ型固体撮像素子である
請求項８又は９記載の固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板に複数の画素を集積して形成した固体撮像素子において、各画素間の電荷の移動を防止するためのチャネルストップ部を有効に形成することができる固体撮像素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、ＣＣＤ型固体撮像素子の構成例を示す説明図である。
この固体撮像素子は、半導体基板４００上に画素部（撮像領域部）４１０、ＣＣＤ垂直転送部４２０、ＣＣＤ水平転送部４３０、出力部４４０等を設けたものである。
画素部４１０は、それぞれ光電変換部（フォトダイオード）を含む多数の画素４１２を２次元マトリクス状に配置したものであり、各画素列に沿って複数のＣＣＤ垂直転送部４２０が設けられ、各画素４１２によって蓄積された信号電荷がＣＣＤ垂直転送部４２０側に読み出され、このＣＣＤ垂直転送部４２０の駆動によって垂直方向に順次転送される。
また、ＣＣＤ垂直転送部４２０の終端部にはＣＣＤ水平転送部４３０が設けられ、各ＣＣＤ垂直転送部４２０から転送されてきた信号電荷が各行毎にＣＣＤ水平転送部４３０に読み出され、このＣＣＤ垂直転送部４２０の駆動によって水平方向に順次転送される。
出力部４４０は、ＣＣＤ垂直転送部４２０によって転送された信号電荷をＦＤで受け止め、このＦＤの電位をアンプトランジスタで検出することにより、電気信号に変換して出力する。
【０００３】
そして、このような固体撮像素子において、垂直転送方向（画素列方向）の画素と画素の間、及び水平転送方向（画素行方向）の画素とＣＣＤ垂直転送部との間に、電荷移動を防止するためのチャネルストップ部が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図７は、垂直転送方向の各画素間に設けられたチャネルストップ部の具体例を示す断面図であり、図６のＡ−Ａ線断面を示している。
図示のように、各画素の受光部５１０を構成するフォトダイオード領域には、半導体基板４００の表層に形成されたＰ＋型不純物領域５１０Ａと、このＰ＋型不純物領域５１０Ａの下層に形成されたＮ型不純物領域５１０Ｂが設けられている。
そして、各フォトダイオード領域の垂直転送方向両側近傍に、Ｐ型不純物領域であるチャネルストップ部５２０が設けられている。
なお、半導体基板４００の上面には、ゲート絶縁膜（図示せず）を介してＣＣＤ垂直転送部４２０の転送電極５５０等が設けられているが、本発明には直接関係しないため、詳しい説明は省略する。
また、図８は、水平転送方向の画素と垂直転送部の間に設けられたチャネルストップ部の具体例を示す断面図であり、図６のＢ−Ｂ線断面を示している。
図示のように、各画素のフォトダイオード領域は、図７に示すものと同様に、Ｐ＋型不純物領域５１０ＡとＮ型不純物領域５１０Ｂとを含んでいる。
また、フォトダイオード領域の側部には、読み出しゲート部５３０を介してＣＣＤ垂直転送部４２０が形成されている。
ＣＣＤ垂直転送部４２０は、上層のＮ型不純物領域４２０Ａと下層のＰ型不純物領域４２０Ｂとで構成されている。
そして、このＣＣＤ垂直転送部４２０と、その隣の画素列のフォトダイオード領域との間にＰ型不純物領域であるチャネルストップ部５２０が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２８０６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような固体撮像素子においては、多画素化や微細化の進展による画素サイズの縮小に伴って、垂直方向及び水平方向の画素間が狭まる傾向が顕著である。
このため、上述のような半導体基板の表面だけに形成された従来のチャネルストップ部の構造では、フォトダイオード領域で光電変換された電荷が隣接画素へ混ざる現象（以下、混色現象と呼ぶ）を有効に防止できないという問題があった。
そして、この混色現象を防止するためには、チャネルストップ部の不純物イオン注入時のエネルギーを高くして、半導体基板の深さ方向（バルク深さ方向）の深い領域までチャネルストップ部を形成する必要があるが、エネルギーを高くしてイオン注入を行うと、表面側のＰ型不純物の濃度が薄くなり、基板表面で起きるスミア成分を抑えることができなくなり、スミア現象の悪化に繋がる。
また、エネルギーを高くしてイオン注入を行うことにより、Ｐ型不純物の拡散が起きやすくなり、受光部（フォトダイオード領域）の電荷蓄積領域を狭め、感度の低下、飽和信号量の低下を引き起こすという問題がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、画素の微細化に対して有効なチャネルストップ部を形成でき、混色現象等を防止して画質の良好な固体撮像素子を作成できる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】
【０００８】
本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、半導体基板上に設けられた光電変換部を含む複数の画素と、前記画素によって生成された信号電荷を電荷検出部に転送する転送部と、前記複数の画素の光電変換部の近傍に設けられ、前記光電変換部から隣接素子への電荷の移動を防止するチャネルストップ部とを有する固体撮像素子の製造方法であって、前記チャネルストップ部を、注入エネルギーを変えた複数回の不純物イオン注入工程によって、前記半導体基板の深さ方向に多段階の不純物領域を形成することで構成し、前記チャネルストップ部の最下層の底が、前記光電変換部より下方のオーバーフローバリア領域と接触するように前記光電変換部の底の深さより深く形成し、前記複数回の不純物イオン注入工程において、注入エネルギーが相対的に高い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度は、注入エネルギーが相対的に低い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度より低いことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る固体撮像素子は、半導体基板上に設けられた光電変換部を含む複数の画素と、前記画素によって生成された信号電荷を電荷検出部に転送する転送部と、前記複数の画素の光電変換部の近傍に設けられ、前記光電変換部から隣接素子への電荷の移動を防止す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が前記半導体基板の深さ方向に多段階の不純物領域によって形成され、前記チャネルストップ部の最下層の底が、前記光電変換部より下方のオーバーフローバリア領域と接触するように前記光電変換部の底の深さより深く形成され、前記多段階の不純物領域が半導体基板表面側に位置するほど不純物濃度を高くして形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の固体撮像素子の製造方法では、注入エネルギーを変えた複数回の不純物イオン
注入工程によって、前記半導体基板の深さ方向に不純物領域を多段階に形成することでチャネルストップ部を構成し、前記チャネルストップ部の最下層の底が、オーバーフローバリア領域と接触するように前記光電変換部の底の深さより深くなるように形成することから、隣接画素や画素と転送部との間の信号電荷の漏洩を有効に防止できる。
複数回の不純物イオン注入工程で、注入エネルギーが相対的に高い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度を、注入エネルギーが相対的に低い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度より低くしいることにより、チャネルストップ部を構成する各層の不純物領域を最適な不純物濃度で形成でき、例えば基板表面でのスミア対策を有効に施すことが可能になる。また、チャネルストップ部では基板表面に向かって不純物濃度が高くなる濃度勾配が形成され、オーバーフローバリア領域に溜まった電荷（例えば正孔）を多段階の不純物領域によるチャネルストップ部を通して効率よく基板表面に排出できる。
【００１１】
本発明の固体撮像素子では、半導体基板の深さ方向に多段階の不純物領域を形成したチャネルストップ部を有し、前記チャネルストップ部の最下層の底が、オーバーフローバリア領域と接触するように前記光電変換部の底の深さより深く形成されていることから、隣接画素や画素と転送部との間の信号電荷の漏洩を有効に防止できる。
チャネルストップ部がオーバーフローバリア領域と接触し、かつチャネルストップ部の多段階の不純物領域が半導体基板表面側に位置するほど不純物濃度を高くして形成されるので、各層で最適な不純物濃度を有し、例えば基板表面でのスミア対策を有効に施すことが可能である。また、チャネルストップ部では基板表面に向かって不純物濃度が高くなる濃度勾配が形成され、オーバーフローバリア領域に溜まった電荷を多段階の不純物領域によるチャネルストップ部を通して効率よく基板表面に排出できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る固体撮像素子の製造方法によれば、注入エネルギーを変えた複数回の不純物イオン注入工程によって、前記半導体基板の深さ方向に不純物領域を多段階に形成することでチャネルストップ部を構成し、前記チャネルストップ部の最下層の底が、オーバーフローバリア領域と接触するように前記光電変換部の底の深さより深くなるように形成することから、隣接画素や画素と転送部との間の信号電荷の漏洩を有効に防止でき、例えば混色現象等を有効に防止できる。
チャネルストップ部をオーバーフローバリア領域に接触させ、複数回の不純物イオン注入工程で、注入エネルギーが相対的に高い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度を、注入エネルギーが相対的に低い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度より低くしている。このことにより、チャネルストップ部を構成する各層の不純物領域を最適な不純物濃度で形成でき、例えば基板表面でのスミア対策を有効に施すことが可能である。また、チャネルストップ部では基板表面に向かって不純物濃度が高くなる濃度勾配が形成され、オーバーフローバリア領域に溜まった電荷（例えば正孔）を多段階の不純物領域によるチャネルストップ部を通して効率よく基板表面に排出することができる。
【００１３】
本発明に係る固体撮像素子によれば、半導体基板の深さ方向に多段階の不純物領域を形成したチャネルストップ部を有し、前記チャネルストップ部の最下層の底が、オーバーフローバリア領域と接触するように前記光電変換部の底の深さより深く形成されていることから、隣接画素や画素と転送部との間の信号電荷の漏洩を有効に防止でき、例えば混色現象等を有効に防止できる。
チャネルストップ部がオーバーフローバリア領域と接触し、かつチャネルストップ部の多段階の不純物領域が半導体基板表面側に位置するほど不純物濃度を高くして形成されるので、各層で最適な不純物濃度を有し、例えば基板表面でのスミア対策を有効に施すことが可能である。また、チャネルストップ部では基板表面に向かって不純物濃度が高くなる濃度勾配が形成され、オーバーフローバリア領域に溜まった電荷を多段階の不純物領域によるチャネルストップ部を通して効率よく基板表面に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の基本例による固体撮像素子の垂直方向の断面構造を示す断面図である。
【図２】本発明の基本例による固体撮像素子の水平方向の断面構造を示す断面図である。
【図３】本発明の他の基本例による固体撮像素子の垂直方向の断面構造を示す断面図である。
【図４】本発明のさらに他の基本例による固体撮像素子の垂直方向の断面構造を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態による固体撮像素子の垂直方向の断面構造を示す断面図である。
【図６】ＣＣＤ固体撮像素子の素子配置を示す平面図である。
【図７】従来の固体撮像素子の垂直方向の断面構造を示す断面図である。
【図８】従来の固体撮像素子の水平方向の断面構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による固体撮像素子及びその製造方法の実施の形態例を詳細に説明する。
まず、本実施の形態の説明の前に、図１及び図２を用いて本発明の基本例について説明する。図１及び図２は、基本例による製造方法で作成した固体撮像素子の断面図であり、図１は垂直転送方向の各画素間に設けられたチャネルストップ部を示し、図２は水平転送方向の各画素間に設けられたチャネルストップ部を示している。なお、固体撮像素子の全体的な構成は、図６に示した従来例と同様であるものとし、図１は図６のＡ−Ａ線断面、図２は図６のＢ−Ｂ線断面に対応しているものである。
【００１６】
まず、図１において、各画素の受光部１０を構成するフォトダイオード領域には、半導体基板１００の表層に形成されたＰ＋型不純物領域（正孔蓄積領域）１０Ａと、このＰ＋型不純物領域１０Ａの下層に形成されたＮ型不純物領域（電子蓄積領域）１０Ｂが設けられており、上方から入射した光を光電変換し、正孔をＰ＋型不純物領域１０Ａに吸収するとともに、電子をＮ型不純物領域１０Ｂ及びその下層空乏層等に蓄積する。
なお、受光部１０における光電変換は、Ｎ型不純物領域１０ＢとＰ＋型不純物領域１０Ａとの間の空乏領域、Ｎ型不純物領域１０Ｂとその下層のＰ型不純物領域（図示せず）との間の空乏領域にて主に行われる。
【００１７】
そして、このフォトダイオード領域の垂直転送方向両側近傍に、多段状のＰ型不純物領域からなるチャネルストップ部２０が設けられている。
このチャネルストップ部２０は、複数回の不純物イオン注入工程によって形成されており、半導体基板の深さ方向（バルク深さ方向）に４層の不純物領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを形成することにより、半導体基板１００の深い領域までＰ型領域を設け、不正な電荷の移動を防止するようにしたものである。
【００１８】
また、図２において、各画素のフォトダイオード領域は、図１に示すものと同様に、Ｐ＋型不純物領域１０ＡとＮ型不純物領域１０Ｂとを含んでいる。
また、フォトダイオード領域の側部には、読み出しゲート部３０を介してＣＣＤ垂直転送部４０が形成されている。
ＣＣＤ垂直転送部４０は、上層のＮ型不純物領域４０Ａと下層のＰ型不純物領域４０Ｂとで構成されている。
そして、このＣＣＤ垂直転送部４０と、その隣の画素列のフォトダイオード領域との間に、多段状のＰ型不純物領域であるチャネルストップ部５０が設けられている。
【００１９】
このチャネルストップ部５０は、複数回の不純物イオン注入工程によって形成されており、半導体基板の深さ方向（バルク深さ方向）に４層の不純物領域５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄを形成することにより、半導体基板１００の深い領域までＰ型領域を設け、不正な電荷の移動を防止するようにしたものである。
なお、図１及び図２において、半導体基板１００の上面には、ゲート絶縁膜（図示せず）を介してＣＣＤ垂直転送部の転送電極６０等が設けられているが、本発明には直接関係しないため、詳しい説明は省略する。
【００２０】
次に、上述のような固体撮像素子において、チャネルストップ部２０、５０を形成する場合には、所定のマスクを用いてイオン注入領域を設定し、イオン注入エネルギー及び不純物濃度を変えて、複数回のイオン注入工程を行うことにより、多段階の不純物領域２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ及び不純物領域５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄを形成する。
これにより、半導体基板１００の深い位置にまでチャネルストップ部２０、５０を形成でき、各素子間の信号電荷の漏洩を防止でき、混色を抑制することが可能となる。
また、各イオン注入工程における不純物濃度を適宜設定できるため、例えば注入エネルギーが相対的に高い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度を、注入エネルギーが相対的に低い不純物イオン注入工程における不純物イオン濃度より低くすることにより、特に注入エネルギーを低くして形成する基板表面付近での不純物濃度を十分に確保できるようにし、スミア現象を抑制することが可能となる。
【００２１】
なお、固体撮像素子を作成する場合、半導体基板１００に順次イオン注入を行い、フォトダイオード領域（受光部１０）、垂直転送部４０、チャネルストップ部２０、５０の各不純物領域を形成していくが、その順番については、特に限定しないものとする。
また、各チャネルストップ部２０、５０を形成する際の複数回行うイオン注入工程の順番も特に限定されないものとする。
また、イオン注入時のマスクについては、一般的なレジストマスクの他に種々の形態のものを用いることができるものであり、特に限定しないものとする。
また、各イオン注入工程の具体的なエネルギー、不純物濃度の値は、適宜設定できるものであり、特に限定しないものとする。
【００２２】
また、本例では、垂直方向のチャネルストップ部２０と水平方向のチャネルストップ５０を、それぞれの必要とする特性に合わせて最適化できるように、別々に形成するものとし、各層のイオン注入エネルギー、不純物濃度を個別に選んで行うものとする。また、図１及び図２に示す例では、各チャネルストップ部２０、５０が、ともに４層構成（すなわち、４段階のイオン注入）の場合を示しているが、これも限定されないものであり、４層（４段階）以外の構成であってもよく、また、垂直方向のチャネルストップ部２０と水平方向のチャネルストップ５０が共通の層数である必要もない。
また、全ての層で不純物濃度を変えるのではなく、一部の層だけで不純物濃度を変えるようにしてもよい。
【００２３】
また、以上の例は、チャネルストップ部２０、５０を形成する際の複数回のイオン注入工程をエネルギーと濃度だけを変えて行うものとしたが、各イオン注入工程でマスクを交換することにより、各イオン注入工程でイオン注入領域を変更し、チャネルストップ部２０、５０の各不純物領域のチャネル方向の幅を変化させるようにしてもよい。
図３は、この場合の例を示す垂直転送方向のチャネルストップ部の例を示す断面図である。なお、チャネルストップ部７０以外は図１と共通の構成であるので、同一符号を付して説明は省略する。
【００２４】
図示のように、本例のチャネルストップ部７０は、４層構造の不純物領域７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄを有しているが、注入エネルギーが相対的に高い不純物イオン注入工程におけるイオン注入面積を、注入エネルギーが相対的に低い不純物イオン注入工程におけるイオン注入面積より小さくし、半導体基板１００の深さ方向に徐々に幅の狭い不純物領域とすることにより、半導体基板１００の深部では、チャネルストップ部７０のＰ型不純物の拡散によって受光部１０の電荷蓄積領域が小さくなるのを回避でき、受光部１０における感度の向上や飽和信号量の増大を図ることができるようになっている。
なお、エネルギーや不純物濃度については、上述した図１の例と同様に設定可能である。
また、チャネルストップ部７０の全ての層の幅を変えるようにしてもよいが、例えば図３に示す不純物領域７０Ａと７０Ｂとが同じ幅であるように、一部の層の幅だけを変えるようにしてもよい。この場合には、幅の同じ層を共通のマスクで形成することが可能となる。
また、図示は省略するが、水平転送方向のチャネルストップ部についても同様に、多段階のイオン注入を幅を変えて行うようにしてもよい。
【００２５】
以上のような基本例によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）図１〜図３に示すように、垂直方向の画素間チャネルストップ部、及び水平方向の受光部と垂直転送部との間のチャネルストップ部のイオン注入をエネルギーを変えて複数回行い、多段にイオン注入を行うことにより、光電変換された電荷が隣接画素へ混ざる混色現象を防ぐことができる。
（２）図３に示すように、高エネルギーでイオン注入する領域を小さくすることにより、受光部の電荷蓄積領域を狭めずに、感度、飽和信号量の低下を生じることなく、混色現象を防ぐことができる。
（３）図１〜図３に示すように、チャネルストップ部を高エネルギーでイオン注入することにより、電荷が蓄積された時のオーバーフローバリアの変動を小さくすることができ、出力特性にニーポイント（Ｑｋｎｅｅ）が生じるのを抑制することができる。
（４）水平方向の受光部と垂直転送部との間のチャネルストップ部をエネルギーを変えて打つことにより、表面側で生じるスミア現象とバルク中で生じるスミア現象を抑制することができる。
【００２６】
なお、以上説明した基本例において、多段にイオン注入した各不純物領域の位置関係は一例にすぎず、各不純物領域の基板深さ方向の厚さ、形状及び段数は、これに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、チャネルストップ部８０の複数段の不純物領域（図示の例では３段の不純物領域８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ）の中のある中段の不純物領域（図示の例では不純物領域８０Ｂ）が他の不純物領域よりも厚く、横方向の幅も他の不純物領域よりも広い場合が考えられる。また、その逆の深さ関係になる場合も考えられる。
また、当然ながら多段にイオン注入した各不純物領域は厳密には上下に存在する他の不純物領域との重なり部分を有していてもよい。
【００２７】
また、以上の基本例では、多段にイオン注入した不純物領域は、その最下段の領域の底が受光部１０におけるＮ型不純物領域１０Ｂの底の深さと略等しい深さになるように形成したが、これに限るものではない。
【００２８】
次に、図５に、本発明に係る固体撮像素子及びその製造方法の一実施の形態を示す。本実施の形態では、基板深さ方向のより下層領域で混色を防止したい場合であり、図５に示すように、チャネルストップ部９０の多段にイオン注入した不純物領域（図示の例では４段の不純物領域９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄ）の最下段の領域（図示の例では不純物領域９０Ｄ）の底をＮ型不純物領域１０Ｂの底の深さより深く形成している。
【００２９】
また、図５に示すように、受光部１０の下方に位置するオーバーフローバリア９２と多段にイオン注入した不純物領域（図示の例では不純物領域９０Ｄ）とが接触していている。このとき、多段にイオン注入した不純物領域の各領域は基板表面側に位置するものほどＰ型不純物濃度が高いように形成される。その他の構成は、図１〜図３で説明したと同様であるので、図５において、図１〜図３に対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３０】
本実施の形態によれば、オーバーフローバリア９２に溜った正孔を多段にイオン注入した不純物領域を通して基板表面に排出することができる。その他、基本例で説明したと同様の効果（１）〜（４）を奏する。
さらに、上述した実施の形態例では、本発明をＣＣＤ固体撮像素子に適用した例を説明したが、本発明はＣＣＤ固体撮像素子に限らず、ＣＭＯＳ固体撮像素子についても同様に適用し得るものである。
【符号の説明】
【００３１】
１０……受光部、１０Ａ……Ｐ＋型不純物領域、１０Ｂ……Ｎ型不純物領域、２０、５０、７０、８０、９０……チャネルストップ部、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ、８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ、９０Ｄ……不純物領域、３０……読み出しゲート部、４０……ＣＣＤ垂直転送部、６０……転送電極。
【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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