(57)【要約】【課題】  １つのＭＬに対して複数の光電変換素子が配される光電変換装置の製造において、各光電変換素子における電荷蓄積領域と、各々の電荷蓄積領域の間に配される分離領域との相対的な位置関係のばらつきを低減することを目的とする。【解決手段】  半導体基板に形成された複数の電荷蓄積領域に対して１つのマイクロレンズが配された光電変換装置を製造するにあたって、半導体基板に第１導電型の第１不純物領域を形成する第１の工程と、第１不純物領域の一部に、第１導電型と反対の導電型の第２導電型の第２不純物領域を形成し、複数の電荷蓄積領域の各々が分離された第１不純物領域を有するように第１不純物領域を複数の領域に分離する第２の工程と、を行う。【選択図】  図１
2015103606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に形成された複数の電荷蓄積領域に対して１つのマイクロレンズが配された光電変換装置の製造方法であって、
前記半導体基板に第１導電型の第１不純物領域を形成する第１の工程と、
前記第１不純物領域の一部に、前記第１導電型と反対の導電型の第２導電型の第２不純物領域を形成し、前記複数の電荷蓄積領域の各々が分離された第１不純物領域を有するように前記第１不純物領域を複数の領域に分離する第２の工程と、を備えることを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項２】
前記半導体基板の、前記第１不純物領域が形成される領域よりも浅い位置であり、かつ平面視において前記第１不純物領域が形成される領域と少なくとも一部が重なっている位置に、前記第１導電型の第３不純物領域を形成する第３の工程と、
前記第３不純物領域の一部に、前記第２導電型の第４不純物領域を形成することで、前記第３不純物領域を複数の領域に分離する第４の工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項３】
前記半導体基板の、前記第１不純物領域が形成される領域よりも浅い位置であり、かつ平面視において前記第１不純物領域が形成される領域と少なくとも一部が重なっている位置に、前記第１導電型の第３不純物領域を形成する第３の工程と、をさらに備え、
前記第１不純物領域および前記第３不純物領域は前記第２導電型の第４不純物領域中に形成され、
前記第３の工程において、前記第３不純物領域は、各々の前記第３不純物領域の間に前記第２導電型の不純物領域が存在するように、互いに分離した位置に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項４】
前記電荷蓄積領域において、前記半導体基板の面内方向における前記第３不純物領域の幅は、前記分離された第１不純物領域の幅よりも小さい
ことを特徴とする請求項２または３に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項５】
半導体基板に形成された複数の電荷蓄積領域に対して１つのマイクロレンズが配された光電変換装置であって、
前記複数の電荷蓄積領域の各々の間には、第１導電型の第１不純物領域および、前記第１不純物領域よりも深い位置に配された前記第１導電型の第２不純物領域が配され、
前記電荷蓄積領域は前記第１導電型と反対の導電型の第２導電型の第３不純物領域と、前記第３不純物領域よりも深い位置に配された前記第２導電型の第４不純物領域とを有し、
前記第３不純物領域は前記第１不純物領域と同じ深さに形成され、前記第１不純物領域と接しており、
前記第４不純物領域は前記第２不純物領域と同じ深さに形成され、前記第２不純物領域と接しており、
各々の前記電荷蓄積領域における前記第３不純物領域の前記半導体基板の面内方向における面積は、前記第２不純物領域の前記半導体基板の面内方向における面積よりも小さいことを特徴とする光電変換装置。
【請求項６】
半導体基板に形成された複数の電荷蓄積領域に対して１つのマイクロレンズが配された光電変換装置であって、
前記複数の電荷蓄積領域の各々の間には、第１導電型の第１不純物領域および、前記第１不純物領域よりも深い位置に配された前記第１導電型の第２不純物領域が配され、
前記電荷蓄積領域は前記第１導電型と反対の導電型の第２導電型の第３不純物領域と、前記第３不純物領域よりも深い位置に配された前記第２導電型の第４不純物領域とを有し、
前記第３不純物領域は前記第１不純物領域と同じ深さに形成され、前記第１不純物領域と接しており、
前記第４不純物領域は前記第２不純物領域と同じ深さに形成され、前記第２不純物領域と接しており、
前記第１不純物領域における前記第２導電型の不純物濃度は、前記第２不純物領域における前記第２導電型の不純物濃度よりも低いことを特徴とする光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電変換装置の製造方法および光電変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換装置において、１つのマイクロレンズ（以下ＭＬともいう）に対して複数の光電変換素子が配される構造が知られている（特許文献１）。この光電変換装置では、１つのＭＬを用いて複数の光電変換素子に対して集光を行い、複数の光電変換素子の信号を用いて焦点検出を行っている。各光電変換素子における電荷蓄積領域を形成する方法としては、電荷蓄積領域ごとに独立したレジスト開口領域を有するマスクパターンを用いて、イオン注入により形成する方法が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８４７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光電変換素子に含まれる電荷蓄積領域は、特に信号検出の性能に大きく影響するため、所望の特性を有するように高精度で形成されることが求められる。
【０００５】
特許文献１に開示されている、複数のＮ型の電荷蓄積領域を、電荷蓄積領域とは反対導電型のＰ型不純物領域によって分離する構造においては、Ｐ型不純物領域が電荷蓄積領域に近接して形成される。このため、Ｐ型不純物領域と電荷蓄積領域の２つの領域の間隔が電荷蓄積領域における信号電荷の蓄積容量に大きく影響する。特許文献１に示される構造を有する光電変換素子を製造する際、マスクに各電荷蓄積領域が形成されるべき領域に個別に開口を形成してイオン注入を行った場合、各々の電荷蓄積領域は、所望の形成位置に対して位置ずれを有する。そして、この位置ずれが生じることにより、電荷蓄積領域とＰ型の不純物領域との互いの領域の間隔のばらつきも大きくなり、電荷蓄積領域の容量のばらつきが大きくなってしまう。
【０００６】
これは、特許文献１に開示されるような、１つのＭＬに対して複数の光電変換素子を含む光電変換装置において特に大きな解決すべき課題となる。その理由として、１つのＭＬに対して複数の光電変換素子が配される光電変換装置では、１つのＭＬに対して１つの光電変換素子が配される光電変換装置に比べて光電変換素子の数が多いことが挙げられる。光電変換素子の数の増加に伴い、各光電変換素子に含まれる電荷蓄積領域の大きさも、１つのＭＬに対して１つの光電変換素子が配される光電変換装置に比べて小さくなる傾向にある。そして、電荷蓄積領域のサイズの微小化に伴い、マスクパターンを用いて電荷蓄積領域を形成する際に、電荷蓄積領域の基板面内方向における大きさに対するマスクパターンの位置ずれ量の割合は大きくなる。このため、電荷蓄積領域とＰ型不純物領域との相対的な位置関係のばらつきに起因する電荷蓄積領域の容量のばらつきが大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は、１つのＭＬに対して複数の光電変換素子が配される光電変換装置の製造において、各光電変換素子における電荷蓄積領域と、各々の電荷蓄積領域の間に配される分離領域との相対的な位置関係のばらつきを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの側面は、半導体基板に形成された複数の電荷蓄積領域に対して１つのマイクロレンズが配された光電変換装置の製造方法であって、前記半導体基板に第１導電型の第１不純物領域を形成する第１の工程と、
前記第１不純物領域の一部に、前記第１導電型と反対の導電型の第２導電型の第２不純物領域を形成し、前記複数の電荷蓄積領域の各々が分離された第１不純物領域を有するように前記第１不純物領域を複数の領域に分離する第２の工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の側面は、半導体基板に形成された複数の電荷蓄積領域に対して１つのマイクロレンズが配された光電変換装置であって、前記複数の電荷蓄積領域の各々の間には、第１導電型の第１不純物領域および、前記第１不純物領域よりも深い位置に配された前記第１導電型の第２不純物領域が配され、前記電荷蓄積領域は前記第１導電型と反対の導電型の第２導電型の第３不純物領域と、前記第３不純物領域よりも深い位置に配された前記第２導電型の第４不純物領域とを有し、前記第３不純物領域は前記第１不純物領域と同じ深さに形成され、前記第１不純物領域と接しており、前記第４不純物領域は前記第２不純物領域と同じ深さに形成され、前記第２不純物領域と接しており、各々の前記電荷蓄積領域における前記第３不純物領域の前記半導体基板の面内方向における面積は、前記第２不純物領域の前記半導体基板の面内方向における面積よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の側面は、半導体基板に形成された複数の電荷蓄積領域に対して１つのマイクロレンズが配された光電変換装置であって、前記複数の電荷蓄積領域の各々の間には、第１導電型の第１不純物領域および、前記第１不純物領域よりも深い位置に配された前記第１導電型の第２不純物領域が配され、前記電荷蓄積領域は前記第１導電型と反対の導電型の第２導電型の第３不純物領域と、前記第３不純物領域よりも深い位置に配された前記第２導電型の第４不純物領域とを有し、前記第３不純物領域は前記第１不純物領域と同じ深さに形成され、前記第１不純物領域と接しており、前記第４不純物領域は前記第２不純物領域と同じ深さに形成され、前記第２不純物領域と接しており、前記第１不純物領域における前記第２導電型の不純物濃度は、前記第２不純物領域における前記第２導電型の不純物濃度よりも低いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１つのＭＬに対して複数の光電変換素子が配される光電変換装置の製造において、各光電変換素子における電荷蓄積領域と、各々の電荷蓄積領域の間に配される分離領域との相対的な位置関係のばらつきを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る光電変換装置を説明する図である。
【図２】第１の実施形態の光電変換装置の製造工程を説明する図である。
【図３】第２の実施形態に係る光電変換装置を説明する図である。
【図４】第２の実施形態の光電変換装置の製造工程を説明する図である。
【図５】本発明に係る光電変換装置を用いた撮像システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。以下の実施形態では信号電荷として電子を用いる場合を例に説明する。信号電荷としてホールを用いる場合には各不純物領域の導電型を全て反転させればよい。
【００１４】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１を用いて説明する。光電変換装置に含まれる一部の光電変換ユニット１について、図１（ａ）は平面を示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の実線Ｘ−Ｘ’における光電変換ユニットの断面を示す図である。本実施形態に係る光電変換ユニット１は、２つの光電変換素子Ａおよび光電変換素子Ｂを含む。なお、光電変換素子ＡおよびＢの各々に含まれる個々の要素について説明する場合は、各符号の末尾に対応するアルファベットを付して説明するが、各要素に共通する性質や特性等を説明する際はアルファベットを省略して説明することもある。
【００１５】
まず、図１（ａ）を用いて説明する。光電変換素子は半導体基板（以下単に基板ともいう）１００に配される。基板１００の表面には活性領域１０２が形成されている。各光電変換素子は、不純物領域１０１を含む電荷蓄積領域１０３と、フローティングディフュージョン領域（以下ＦＤ領域という）１０５と、不純物領域１０１に蓄積された電荷をＦＤ領域１０５に転送するゲート電極１０７とを含む。不純物領域１０１およびＦＤ領域１０５は、Ｎ型の不純物領域から構成され、活性領域１０２中に形成される。ＦＤ領域１０５は複数の光電変換素子によって共有されてもよい。各光電変換素子は、さらに、ＦＤ領域の電圧に応じた信号を出力する出力領域を含んでいてもよい。
【００１６】
不純物領域１０１ａと１０１ｂとの間には、分離領域１２１が形成されている。分離領域１２１は、不純物領域１０１ａおよび１０１ｂを構成するＮ型の不純物とは反対の導電型であるＰ型の不純物を用いて構成され、不純物領域１０１ａと１０１ｂとを分離している。不純物領域１０１ａにおけるＮ型の不純物濃度は、不純物領域１０１ａにおけるＰ型の不純物濃度よりも高く、同様に、不純物領域１０１ｂにおけるＮ型の不純物濃度は、不純物領域１０１ｂにおけるＰ型の不純物濃度よりも高くなっている。これに対して、分離領域１２１におけるＰ型の不純物濃度は、分離領域１２１におけるＮ型の不純物濃度よりも高くなっている。これにより、分離領域１２１は、不純物領域１０１ａおよび１０１ｂにおいて発生した信号電荷に対してポテンシャルバリアとして機能し、不純物領域１０１ａと１０１ｂとを電気的に分離している。
【００１７】
次に図１（ｂ）を用いて説明する。１つの光電変換ユニット１に対しては、１つのマイクロレンズ１０９が配されている。マイクロレンズ１０９で集められた光がカラーフィルター１１１を通過し、層間絶縁膜１１３を通過して、光電変換素子ＡおよびＢの各々に入射する。入射した光は電荷蓄積領域１０３ａおよび１０３ｂにおいて信号電荷に変換される。電荷蓄積領域１０３は、不純物領域１０１に加えてＮ型の不純物を含む不純物領域１２３を有する。不純物領域１２３は不純物領域１０１よりも基板中の深い位置に形成されたＮ型の不純物領域である。不純物領域１２３は不純物領域１０１と、基板１００の面内方向において少なくとも一部が重なるように形成される。深さ方向において不純物領域をさらに形成することで、電荷蓄積領域１０３の信号電荷の容量を維持しつつ、画素密度を向上させることが可能となる。不純物領域１２３も、不純物領域１０１と同様に、分離領域１２１により電気的に分離されている。具体的には、不純物領域１０１ａと１０１ｂとの間には、分離領域１２１ａが配され、不純物領域１２３ａと１２３ｂとの間には、分離領域１２１ｂが配されている。
【００１８】
配線１１５は、典型的には、複数の配線層および各配線層に含まれる複数の導電パターンから構成される。配線１１５は、ゲート電極１０７等のＭＯＳトランジスタに対して駆動用バイアスを与えるための配線や、光電変換により生じた電荷を周辺の信号処理回路へ転送するための配線、または遮光を行なうための配線等を有している。複数の配線層はヴィア１１７により互いに接続される。
【００１９】
次に本実施形態に係る光電変換装置の製法の一例を図２（ａ）乃至図２（ｆ）を用いて説明する。
【００２０】
まず、基板１００に対して、素子分離領域１１９を形成して活性領域１０２を規定する（図２（ａ））。素子分離領域１１９には、例えば、ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）やＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）等の絶縁体分離を用いることができる。
【００２１】
そして、素子分離領域１１９の下に、Ｐ型の不純物をイオン注入することで、高濃度のＰ型不純物領域１２５を形成する（図２（ｂ））。Ｐ型不純物領域１２５は、隣接する光電変換ユニットとの間における信号電荷の移動を抑制する効果を奏する。
【００２２】
続いて、Ｎ型の不純物を活性領域１０２にイオン注入することで不純物領域１２３を形成する（図２（ｃ））。
【００２３】
その後、Ｎ型の不純物を活性領域１０２にイオン注入することで不純物領域１０１を形成する（図２（ｄ））。不純物領域１０１と不純物領域１２３との形成順序は逆であってもよい。なお、不純物領域１０１及び１２３における不純物濃度の好適な例としては、１ｘ１０１６〜１ｘ１０１８［ａｔｏｍｓ／ｃｍ３］である。
【００２４】
次に、不純物領域１０１と不純物領域１２３の各々の一部の領域に対して、Ｐ型の不純物のイオン注入により分離領域１２１ａおよび１２１ｂを形成する。これにより、不純物領域１０１を不純物領域１０１ａと１０１ｂとに、不純物領域１２３を不純物領域１２３ａと１２３ｂとに分離する（図２（ｅ））。分離領域１２１における不純物濃度の好適な例としては、１ｘ１０１６〜２ｘ１０１８［ａｔｏｍｓ／ｃｍ３］である。なお、分離領域１２１ａおよび１２１ｂは、分離領域１２１ａと１２１ｂとを１の工程により形成してもよい。また分離領域１２１ａおよび１２１ｂの各々を、各工程においてイオン注入エネルギーが異なる複数の工程により形成してもよい。
【００２５】
その後に、層間絶縁膜１１３、配線１１５およびヴィア１１７を形成し、カラ―フィルター１１１、マイクロレンズ１０９を形成することで、図１に示す構造が得られる。
【００２６】
上述したように、本実施形態による発明では、複数の電荷蓄積領域に対して１つのマイクロレンズが配された光電変換装置を製造するにあたって、まずＮ型の不純物領域を形成した後に、Ｎ型の不純物領域中に反対導電型のＰ型の分離領域を形成する。このＰ型の不純物領域の形成によって、Ｎ型の不純物領域は複数の領域に分離され、各光電変換素子に対応した電荷蓄積領域が形成される。この製造方法によれば、各光電変換素子の電荷蓄積領域の一端は分離領域により規定されるため、工程ごとの分離領域と電荷蓄積領域との間隔のずれを大きく低減することが可能となる。この結果、各電荷蓄積領域の容量のばらつきを低減することが可能となる。
【００２７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図３を用いて説明する。光電変換装置に含まれる一部の光電変換ユニット２について、図３（ａ）は平面を示す図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の実線Ｙ−Ｙ’における光電変換ユニット２の断面を示す図である。第１の実施形態と同様の機能を有する構造や領域には同一の符号を付し、その説明は省略することもある。
【００２８】
第１の実施形態に係る光電変換装置との主たる差異は、基板中の浅い位置に形成される電荷蓄積領域の形成位置に在る。
【００２９】
まず図３（ａ）を用いて、本実施形態に係る光電変換装置について説明する。本実施形態では電荷蓄積領域２０３は、不純物領域２０１と不純物領域１２３とを含む。不純物領域２０１は、不純物領域１２３よりも浅い位置であり、かつ平面視において不純部領域１２３の少なくとも一部と重なるように形成された電荷蓄積領域の一部である。ここで、不純物領域１２３ａと１２３ｂは、分離領域２２１により分離された（分離領域２２１と接した）領域であるのに対して、不純物領域２０１ａと２０１ｂとは、互いに離れた位置にイオン注入することで、各々が離れた位置に分離されて形成されたものである。このとき、不純物領域２０１ａと２０１ｂとの間には、不純物領域２０１ａと２０１ｂと反対の導電型の不純物領域が存在するように、不純物領域２０１ａと２０１ｂとを互いに分離して形成する。
【００３０】
次に、図３（ｂ）を用いて説明する。
【００３１】
上述したように、不純物領域２０１ａと２０１ｂとの間には、不純物領域２０１ａと２０１ｂと反対の導電型の不純物領域２２３が存在するように、不純物領域２０１ａと２０１ｂとを互いに分離して形成されている。本実施形態では、Ｐ型の不純物領域である活性領域に、Ｎ型の不純物をイオン注入することで、不純物領域２０１ａと２０１ｂとを形成する。そして、不純物領域２０１ａと２０１ｂとの間にＰ型不純物領域２２３が存在することで、該Ｐ型の不純物領域が、各々の電荷蓄積領域に存在する信号電荷に対するポテンシャルバリアとして機能し、不純物領域２０１ａと２０１ｂとを電気的に分離している。本実施形態では、分離領域２２１は、不純物領域１２３ａと１２３ｂとの間にのみ位置するように、基板１００の深い位置に形成されている。
【００３２】
本実施形態に係る光電変換装置の製造方法について説明する。
【００３３】
まず、図２（ａ）〜（ｃ）に示される工程と同様の工程を行い、基板１００に素子分離領域１１９、Ｐ型不純物領域１２５および不純物領域１２３を形成する（図４（ａ））。
【００３４】
次に、不純物領域１２３よりも浅い位置にＮ型の不純物をイオン注入し、互いに分離した位置に不純物領域２０１ａおよび２０１ｂを形成する（図４（ｂ））。不純物領域２０１ａおよび２０１ｂは、各々が形成される領域に対応した別個の開口をレジストマスクに形成し、イオン注入することで形成される。不純物領域２０１と不純物領域１２３との形成順序は逆であってもよい。
【００３５】
続いて、不純物領域１２３が形成された領域に対して、Ｐ型の不純物のイオン注入により分離領域２２１を形成する。これにより、不純物領域１２３を不純物領域１２３ａと１２３ｂとに分離する（図４（ｃ））。このとき、分離領域２２１は、不純物領域２０１ａと不純物領域２０１ｂとの間に形成されてもよい。不純物領域２０１ａと不純物領域２０１ｂとの間にも形成することで、不純物領域２０１ａと不純物領域２０１ｂとを確実に電気的に分離することが可能となる。
【００３６】
その後に、層間絶縁膜１１３、配線１１５およびヴィア１１７を形成し、カラ―フィルター１１１、マイクロレンズ１０９を形成することで、図３に示す構造が得られる。
【００３７】
一般的に、基板中の深い位置にイオン注入を行う際には、高いイオン注入エネルギーを要するため、イオン注入が行われる領域以外の領域を被覆するレジストマスクも厚く形成する必要がある。しかしながら、レジストマスクが厚い場合は、レジストマスクが薄い場合に比べて、レジストのパターニングを精度良く行うことが困難である。このため、レジストマスクの開口領域が所望の面積より小さくなる、あるいは開口の形状が歪むといった問題が生じやすい。
【００３８】
本実施形態では高いイオン注入エネルギーを要する、より深い位置にイオン注入を行う不純物領域１２３の形成については、複数の光電変換素子に対して連続した不純物領域を形成した後に、反対の導電型の分離領域２２１により分離している。しかし、高いイオン注入エネルギーを要さない、浅い位置にイオン注入を行う不純物領域２０１の形成については、不純物領域２０１ａが形成される領域と不純物領域２０１ｂが形成される領域とに別個にレジストマスクの開口を形成し、イオン注入を行う。
【００３９】
このような方法によれば、電荷蓄積領域２０３に含まれる電荷蓄積領域の一部を、Ｐ型の不純物濃度が濃い分離領域から離れた位置に形成することが可能となる。このため、基板表面側に分離して形成された電荷蓄積領域と分離領域との間隔を制御することで、所望の電荷蓄積領域２０３の容量を得ることが可能となる。
【００４０】
また本実施形態では、各電荷蓄積領域２０３ａおよび２０３ｂにおいて、不純物領域１２３ａ及び１２３ｂの各々の基板面内方向における面積は、不純物領域２０１ａおよび２０１ｂの各々よりも小さくなるように形成されている。あるいは、基板１００の面内方向であっていずれかの方向における不純物領域１２３ａ及び１２３ｂの各々の幅は、不純物領域２０１ａおよび２０１ｂの各々よりも小さくなるように形成されている。このような構成によれば、各電荷蓄積領域２０３ａおよび２０３ｂにおける信号電荷の容量の大きさについて、不純物領域１２３ａ及び１２３ｂよりも不純物領域２０１ａ及び２０１ｂによる寄与が大きくなる。換言すると、分離領域２２１と近接する不純物領域１２３ａおよび１２３ｂの、電荷蓄積領域２０３ａおよび２０３ｂの容量に対する寄与が小さくなる。この結果、電荷蓄積領域２０３ａおよび２０３ｂの容量に対する分離領域２２１の影響を小さくし、所望の光電変換素子の特性を得易くなる。なお、本実施形態は不純物領域１２３および不純物領域１０１の基板面内方向における面積の大小関係の一例である。不純物領域１２３および不純物領域１０１の基板面内方向における面積の大小関係は、所望の光電変換素子の特性に応じて適宜変更可能である。なお、各電荷蓄積領域の面積については、平面視において、電荷蓄積領域を構成するＮ型の不純物領域と、そのＮ型の不純物領域の外側に位置するＰ型の不純物領域との境界面を外縁とし、この外縁を基にして面積を求めることができる。
【００４１】
また本実施形態では、不純物領域２０１ａと２０１ｂとの間にＰ型の不純物領域２２３が存在するように、不純物領域２０１ａと２０１ｂとを形成するためのイオン注入を行う。即ち、不純物領域２０１ａと２０１ｂとの間の領域である不純物領域２２３には、Ｎ型の不純物が直接イオン注入されない。このため、不純物領域２２３におけるＮ型不純物の濃度は、その下方に位置する分離領域２２１におけるＮ型不純物の濃度よりも低い。
【００４２】
次に、上述した光電変換装置を用いた撮像システムの一例を図５に示す。撮像システム９０は、図５に示すように、主として、光学系、第１の実施形態または第２の実施形態に係る光電変換装置８５及び信号処理部を備える。光学系は、主として、シャッター９１、レンズ９２及び絞り９３を備える。信号処理部は、主として、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６、画像信号処理部９７、メモリ部８７、外部Ｉ／Ｆ部８９、タイミング発生部９８、全体制御・演算部９９、記録媒体８８及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４を備える。なお、信号処理部は、記録媒体８８を備えなくても良い。シャッター９１は、光路上においてレンズ９２の手前に設けられ、露出を制御する。レンズ９２は、入射した光を屈折させて、光電変換装置８５の光電変換領域の撮像面に被写体の像を形成する。絞り９３は、光路上においてレンズ９２と光電変換領域との間に設けられ、レンズ９２を通過後に光電変換領域へ導かれる光の量を調節する。光電変換装置８５の光電変換領域は、撮像面に形成された被写体の像を画像信号に変換する。光電変換装置８５は、その画像信号を光電変換領域から読み出して出力する。撮像信号処理回路９５は、光電変換装置８５に接続されており、光電変換装置８５から出力された画像信号を処理する。Ａ／Ｄ変換器９６は、撮像信号処理回路９５に接続されており、撮像信号処理回路９５から出力された処理後の画像信号（アナログ信号）を画像信号（デジタル信号）へ変換する。画像信号処理部９７は、Ａ／Ｄ変換器９６に接続されており、Ａ／Ｄ変換器９６から出力された画像信号（デジタル信号）に各種の補正等の演算処理を行い、画像データを生成する。この画像データは、メモリ部８７、外部Ｉ／Ｆ部８９、全体制御・演算部９９及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４などへ供給される。メモリ部８７は、画像信号処理部９７に接続されており、画像信号処理部９７から出力された画像データを記憶する。外部Ｉ／Ｆ部８９は、画像信号処理部９７に接続されている。これにより、画像信号処理部９７から出力された画像データを、外部Ｉ／Ｆ部８９を介して外部の機器（パソコン等）へ転送する。タイミング発生部９８は、光電変換装置８５、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６及び画像信号処理部９７に接続されている。これにより、光電変換装置８５、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６及び画像信号処理部９７へタイミング信号を供給する。そして、光電変換装置８５、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６及び画像信号処理部９７がタイミング信号に同期して動作する。全体制御・演算部９９は、タイミング発生部９８、画像信号処理部９７及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４に接続されており、タイミング発生部９８、画像信号処理部９７及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４を全体的に制御する。記録媒体８８は、記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４に取り外し可能に接続されている。これにより、画像信号処理部９７から出力された画像データを、記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４を介して記録媒体８８へ記録する。
【符号の説明】
【００４３】
１  光電変換ユニット
１００  半導体基板
１０１、１２３、２０１    不純物領域
１０２  活性領域
１０３  電荷蓄積領域
１０９  マイクロレンズ
１２１、２２１  分離領域
【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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