(57)【要約】【課題】シャロー化しても不純物濃度のバラツキを生じさせない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型の半導体基板上に第一のp型不純物領域を形成し、前記p型不純物領域内に形成された第一のn型不純物領域及び前記第一のn型不純物領域表面に形成された第二のp+型不純物領域からなる埋め込みフォトダイオードを有する固体撮像装置であって、併せてフォトダイオード上にカラーフィルタ(例えばＲＧＢ)及びマイクロレンズを備えており、カラーフィルタの各色によって前記第二のp+型不純物領域の形成されている深さ(ジャンクション位置:Ｌ)が異なり、ＲＧＢであった場合、ＬＢ＜ＬＧ≦ＬＲとなることを特徴とし、さらに、最も吸収長の短い青色画素に関しては、前記第二のp+型不純物領域にボロン(B)と同族でボロン(B)よりも質量の大きい元素を用いて、青色の吸収長(0.32μm)よりも浅い位置にジャンクションを形成し、高感度化を実現する。【選択図】図１
2008187028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
n型の半導体基板の第一のp型不純物領域内に形成された複数のフォトダイオードと、複数のフォトダイオードに対応する複数のカラーフィルタとを備える固体撮像装置であって、
前記複数のフォトダイオードの各々は、前記第一のp型不純物領域内に形成された第一のn型不純物領域と、前記第一のn型不純物領域の上に形成された第二のp+型不純物領域を有し、
前記複数のカラーフィルタは、第一の波長の光を透過する第一のカラーフィルタおよび第一の波長より長い波長の光を透過する第二のカラーフィルタを含む少なくとも２種類のカラーフィルタを有し、
前記複数のフォトダイオードは、前記第一のカラーフィルタに対応する第一のフォトダイオードおよび前記第二のカラーフィルタに対応する第二のフォトダイオードを含む少なくとも２種類のフォトダイオードを含み、
前記第一フォトダイオードにおける前記第一のn型不純物領域と前記第二のp+型不純物領域とのジャンクション位置は、前記第二のフォトダイオードにおける第一のn型不純物領域と第二のp+型不純物領域とのジャンクション位置よりも浅く、
前記第一のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域は、ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素を不純物として含む
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記のボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素はインジウム(In)である
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第一のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域において、前記ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素の深さ方向の濃度に関して最大濃度となる深さが半導体基板内にある
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第一のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域は、さらにボロンを不純物として含む
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第二のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域は、ボロンのみを不純物として含む
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項６】
n型の半導体基板の第一のp型不純物領域内に形成された複数のフォトダイオードと、複数のフォトダイオードに対応する複数のカラーフィルタとを備える固体撮像装置の製造方法であって、
前記複数のフォトダイオードは、前記第一のカラーに対応する第一のフォトダイオードおよび前記第一のカラーよりも長い波長の第二のカラーに対応する第二のフォトダイオードを含む少なくとも２種類のフォトダイオードを含み、
前記製造方法は、
前記半導体基板に第一のp型不純物領域を形成する工程と、
前記p型不純物領域内に、第一のn型不純物領域と前記第一のn型不純物領域表面に第二のp+型不純物領域とを形成することによって、前記複数のフォトダイオードを形成する工程を有し、
前記複数のフォトダイオードを形成する工程は、
第一のフォトダイオードの一部となる前記第二のp+型不純物領域の形成のために、ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素を注入する第一工程と、
第一のフォトダイオードの一部となる前記第二のp+型不純物領域の形成のために、さらに、ボロンを注入する第二工程とを含む
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記複数のフォトダイオードを形成する工程は、さらに、
前記第一工程と第二工程の間に、熱活性化する工程を有する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記第二工程は、ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素の最大濃度となる位置よりも深い位置にボロンの最大濃度となる位置がくるようにボロンを注入する工程を含む
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記第一工程において、第一のフォトダイオード内の第二のp+型不純物領域と第一のn型不純物領域間のジャンクション位置を、第二のフォトダイオードの第二のp+型不純物領域と第一のn型不純物領域間のジャンクション位置よりも浅い位置に形成する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の固体撮像装置を備えることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、固体撮像装置としては、信号電荷の読み出しにＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）を使用したＣＣＤセンサやＭＯＳセンサなどが用いられている。固体撮像装置の技術トレンドとしては、多画素化・高精細化などを中心に、より綺麗な画像を得る技術の追及が継続して行われている。中でも画素の微細化の進展により、画素数の増大と撮像素子の小型化の著しい向上が実現されている。
【０００３】
画素サイズの微細化に伴い、固体撮像素子に対する高感度化の要求も厳しくなってきており、開口部の比率拡大や光学設計の創意工夫がなされてきたが、トレードオフとして混色やスミアの悪化が問題点として挙げられている。なぜならば、画素サイズの微細化により、隣接する画素間の距離が狭まってくることにより、相対的に混色が起きやすい構造になってきていることや、同じく、微細化に伴い、受光部と垂直ＣＣＤとの距離が狭まり、受光部で光電変換を行った電子の一部が垂直ＣＣＤに漏れ出し、スミアを引き起こす要因となっているためである。このため、今後の微細化では現状性能の維持はもちろんのこと、現状以上の性能が達成可能となるよう、さらなる技術改善が求められている。
【０００４】
また、固体撮像装置における色の再現には、１枚の撮像エリア内にＲ、Ｇ、Ｂの３原色の画素をもち、それぞれの画素にはオンチップカラーフィルタを通った光が入射される方式が広く用いられている。その他の方式として、デバイスの構造としては先のＲＧＢカラーフィルタと同じであるが、カラーフィルタとしてＹ，Ｍ、Ｃyの補色を用いる場合もある。
【０００５】
ところで、固体撮像装置はシリコン基板上に形成されることが一般的であり、このシリコン基板に対する光の吸収長は波長によって大きく異なることが知られている。例えば、光の半分が吸収される深さは青(波長:460nm)では0.32μmに対して、赤(波長:700nm)では3.0μmと約10倍もの差がある(図３)。このことから、吸収される波長によって埋め込みフォトダイオードの構造を最適化するのが望まれることは、感度の点から言えば自明のことである。しかしながら、従来の固体撮像装置では工程数やマスク数の増加によるコスト面や注入条件の要求の厳しさ(特に短波長側)から、同一基板上にある受光部の構造は各波長に対して一様とすることが一般的であった。
【０００６】
これを考慮し、図４に示すカラーフィルタを備えた従来の固体撮像素子(ＣＣＤ)の断面図を説明する。
【０００７】
半導体基板１０１にp型ウェル１０２を形成し、p型ウェル１０２内に受光部１１９と垂直ＣＣＤ部１２０を備えている。受光部１１９は埋め込みフォトダイオードであり、p+型不純物領域１０３とその下に形成されるn型不純物領域１０４から成っており、垂直ＣＣＤ部１２０はn型不純物領域１０５及びp型不純物領域１０６、転送ゲート電極１０８とゲート絶縁膜１０９を備えている。また、受光部１１９と垂直ＣＣＤ部１２０の間には読み出し部１０７がp型領域として形成されている。さらに、受光部１１９の上方の開口部以外は遮光膜１１１で覆われており、開口部には反射防止膜１１０が形成されている。また、受光部１１９に光を集光するため、層内レンズ１１４及びマイクロレンズ１１７を備えている。
【０００８】
従来の構造では吸収長の違うＲＧＢ光に対して、同一基板上にある受光部の構造は一様としてきたが、他の特性を劣化させることなく更なる高感度化を実現するためには、特許文献１に記載されているように各色で高感度化のための対策を取る必要性がある。すなわち、特許文献１に記載の図１に示されているように、受光部のp+型不純物領域とn型不純物領域のジャンクション位置Ｐａ、Ｐｂを、カラーフィルタを通して得られる各色の波長ごとに最適な位置に変更することにより、高感度化を図るのはもちろんのこと、特許文献１に記載の図４に示されているように、埋め込みフォトダイオードのn型不純物領域の深さの調整Ｎａ、Ｎｂを、前述のジャンクション位置Ｐａ、Ｐｂの変更と合わせて行い、各波長の吸収長に合わせた埋め込みフォトダイオードを形成することで、所望の波長以外の光は光電変換しない構造を取ることにより、混色の防止をも達成する技術である。
【０００９】
また、シリコン基板に対する短波長側の光の吸収長が短く、従来のボロン(B)注入のみによる埋め込みフォトダイオード形成では、短波長側の高感度化を十分行えなかった問題に関しては、ボロン(B)と同族で、ボロン(B)よりも質量の大きい元素を用いることにより、埋め込みフォトダイオードの表面p+層と直下のn層とのジャンクション位置を浅く形成することが可能であることが特許文献２及び特許文献３からわかってきている。さらに、特許文献２にはボロン(B)と同族で、ボロン(B)よりも質量の大きい元素(特にインジウム)を用いた時の弊害を最小限に抑えるための手法が記載されており、具体的には以下の２点に集約される。一つはインジウム(In)とシリコン(Si)の原子半径の差によって生じる歪みを緩和させるために、逆にシリコン(Si)より原子半径の小さいボロン(B)を打ち返す技術であり、もう一つは高濃度のインジウム(In)注入することによって生じたシリコン基板のアモルファス化を後の熱工程によって結晶回復させる技術である。
【特許文献１】特開２００１−３３９０５６号公報（図１、図４）
【特許文献２】特開２００６−１８６２６２号公報
【特許文献３】特開２００６−１８６２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
固体撮像装置のセルの微細化は世代が進むと同時に進行してきている。これに対して、例えばＣＣＤを例に挙げると、図５に示すように１画素に占める各部位の占有率は世代が進むにつれて変化してきている。すなわち、１画素に占める開口の占有率は世代が進むに従って減少する傾向にあり、従来技術では感度を維持することが難しくなってきている。これには大きく三つの要因があり、一つはスミアの観点から、受光部で光電変換されて発生した電子の一部が垂直ＣＣＤに流れることがないように受光部と垂直ＣＣＤの距離はある一定の距離が必要とされる。また、二つ目の要因として、特に斜め光における隣接画素との混色が懸念されるため、隣接する画素との距離もある一定距離を保つ必要とされる。さらに垂直ＣＣＤもまた必要な電荷量を転送するためにある一定の大きさを必要とするため、セルサイズの縮小率に対する開口部の縮小率はイコールではなく、加速度的に減少する傾向にあるためである。
【００１１】
このような課題を解決するため、ＲＧＢ光別にフォトダイオードの構造を変更する製造方法が提案されている(特許文献１)。この特許文献１に記載の製造方法によれば、個々のＲＧＢ光に最適なフォトダイオード構造を取る事で、感度の向上のみならず、混色の防止にも効果があり、色再現性よく高精細な画像が得られると考えられる。
【００１２】
しかしながら、短波長側の吸収長は前述のように、青(波長:460nm)で0.32μmと非常に短いことから、特許文献１に記載の製造方法では、埋め込みフォトダイオードの第一不純物層(p+層)をシャロー化する必要があり、一般的にp+層に用いられるボロン(B)でシャロー化を進めると、ボロン(B)の濃度分布のピークがシリコン基板外にくるようになり、イオン注入時の不純物濃度にバラツキが生じる要因となり、暗電流や白キズに対して悪影響を及ぼすことが明らかとなっている。
【００１３】
本発明は、シャロー化しても不純物濃度のバラツキを生じさせない固体撮像装置およびその製造方法を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する本発明の固体撮像装置は、n型の半導体基板の第一のp型不純物領域内に形成された複数のフォトダイオードと、複数のフォトダイオードに対応する複数のカラーフィルタとを備える固体撮像装置であって、前記複数のフォトダイオードの各々は、前記第一のp型不純物領域内に形成された第一のn型不純物領域と、前記第一のn型不純物領域の上に形成された第二のp+型不純物領域を有し、前記複数のカラーフィルタは、第一の波長の光を透過する第一のカラーフィルタおよび第一の波長より長い波長の光を透過する第二のカラーフィルタを含む少なくとも２種類のカラーフィルタを有し、前記複数のフォトダイオードは、前記第一のカラーフィルタに対応する第一のフォトダイオードおよび前記第二のカラーフィルタに対応する第二のフォトダイオードを含む少なくとも２種類のフォトダイオードを含み、前記第一フォトダイオードにおける前記第一のn型不純物領域と前記第二のp+型不純物領域とのジャンクション位置は、前記第二のフォトダイオードにおける第一のn型不純物領域と第二のp+型不純物領域とのジャンクション位置よりも浅く、前記第一のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域は、ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素を不純物として含む。
【００１５】
この構成によれば、第一、第二のフォトダイオードごとに、対応する波長の光の吸収長に対して最適なジャンクション位置を形成したp+層を持つ埋め込みフォトダイオード構造を同一基板上に形成している。第一のフォトダイオードにはボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素を不純物として用いることで、従来よりも埋め込みフォトダイオードの表面p+不純物領域は急峻な不純物分布を形成することができる。急峻な不純物分布とは、ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素の最大濃度となる位置が、第一のフォトダイオードに対応する光（例えば青色光の場合の吸収長(0.32μm)）よりも浅い位置にくることである。これにより、シャロー化に際して不純物濃度のバラツキを防止するので高感度化を達成することができる。
【００１６】
ここで、前記のボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素はインジウム(In)であってもよい。
【００１７】
ここで、前記第一のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域において、前記ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素の深さ方向の濃度に関して最大濃度となる深さが半導体基板内にあるようにとしてもよい。
【００１８】
ここで、前記第一のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域は、さらにボロンを不純物として含むようにしてもよい。
【００１９】
この構成によれば、第一のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域において応力による結晶歪みを低減することができる。具体例を挙げて説明する。ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素がインジウム(In)であるものとする。インジウム(In)注入後、ボロン(B)を追加注入することで白キズの増加を抑制する。すなわち、インジウム(In)、ボロン(B)、シリコン(Si)の原子半径は、それぞれ、１.４４Å（１.２３）、０.８８Å（０.７５）、１.１７Å（１.００）である（原子半径に隣接して記載された括弧書きは、シリコンの原子半径に対する比率を表している）。よって、シリコン基板にインジウムとボロンとを導入した場合は、インジウムは、その原子半径がシリコンの原子半径よりも大きいため、周囲の結晶に圧縮応力を及ぼす。一方、この場合、ボロンの原子半径はシリコンの原子半径よりも小さいため、周囲の結晶に引っ張り応力を及ぼす。このため、埋め込みフォトダイオードの表面反転層の不純物として、インジウム(In)だけでなくボロン(B)も導入すれば、インジウム(In)のみを導入する場合や、ボロン(B)のみを導入する場合と比べて、応力による結晶歪みを低減し、白キズの発生を防止することができる。
【００２０】
ここで、前記第二のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域は、ボロンのみを不純物として含むようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明の固体撮像装置の製造方法は、n型の半導体基板の第一のp型不純物領域内に形成された複数のフォトダイオードと、複数のフォトダイオードに対応する複数のカラーフィルタとを備える固体撮像装置の製造方法であって、前記複数のフォトダイオードは、前記第一のカラーに対応する第一のフォトダイオードおよび前記第一のカラーよりも長い波長の第二のカラーに対応する第二のフォトダイオードを含む少なくとも２種類のフォトダイオードを含み、前記製造方法は、前記半導体基板に第一のp型不純物領域を形成する工程と、前記p型不純物領域内に、第一のn型不純物領域と前記第一のn型不純物領域表面に第二のp+型不純物領域とを形成することによって、前記複数のフォトダイオードを形成する工程を有し、前記複数のフォトダイオードを形成する工程は、第一のフォトダイオードの一部となる前記第二のp+型不純物領域の形成のために、ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素を注入する第一工程と、第一のフォトダイオードの一部となる前記第二のp+型不純物領域の形成のために、さらに、ボロンを注入する第二工程とを含む。
【００２２】
この構成によれば、シャロー化しても不純物濃度のバラツキを防止し、高感度化を達成することができる。
【００２３】
ここで、前記複数のフォトダイオードを形成する工程は、さらに、前記第一工程と第二工程の間に、熱活性化する工程を有してもよい。
【００２４】
ここで、前記第二工程は、ボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素の最大濃度となる位置よりも深い位置にボロンの最大濃度となる位置がくるようにボロンを注入する工程を含むようにしてもよい。
【００２５】
ここで、前記第一工程において、第一のフォトダイオード内の第二のp+型不純物領域と第一のn型不純物領域間のジャンクション位置を、第二のフォトダイオードの第二のp+型不純物領域と第一のn型不純物領域間のジャンクション位置よりも浅い位置に形成するようにしてもよい。
【００２６】
この構成によれば、第一のフォトダイオードにおける第二のp+型不純物領域と第一のn層型不純物領域とのジャンクション位置を、対応する光の吸収長(例えば青色光なら0.32μm)よりも浅い位置に形成し、高感度化を図るとともに、ボロン(B)の打ち返しにより、埋め込みフォトダイオードの表面p+層と直下のn層とのジャンクション位置が深い位置に移動してしまい、従来の青色のカラーフィルタ直下の埋め込みフォトダイオードのジャンクション位置よりも深くなることを防止することができる。
【００２７】
また、本発明のカメラは、上記固体撮像装置を備えるので、上記と同様の構成および効果を有する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の固体撮像装置は、シャロー化に際して不純物濃度のバラツキを防止するので高感度化を達成することができる。
【００２９】
また、各入射光に対して効果的に感度の向上を実現しつつ、白キズの増加を抑制可能とする構造を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（実施の形態１)
以下、本発明の実施の形態１における固体撮像装置及びその製造方法について説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態１における固体撮像装置の構成を示す断面図である。図１は、本発明の実施の一部、具体的にはそれを構成する複数の画素の隣接する２画素を示したものである。複数の画素は、マトリックス上に配列されており、固体撮像装置を構成している。
【００３２】
図１の(a)は例えば赤色画素の構造であり、(b)は例えば青色画素の構造である。本実施の形態１において、半導体基板１(以下、半導体基板)はn型のシリコン基板である。半導体基板は受光部（フォトダイオード）１９を備えており、受光部１９は埋め込みフォトダイオードである。また、受光部１９は半導体基板に形成されたp+型の不純物領域３と、不純物領域３の下に形成されたn型の不純物領域４とを有している。複数の受光部１９は、カラーフィルタ１８（第一のカラーフィルタ）に対応する第一のフォトダイオードおよびカラーフィルタ１５(第二のカラーフィルタ）に対応する第二のフォトダイオードを含む少なくとも２種類のフォトダイオードを含む。本実施形態では、第一のフォトダイオードは青色画素、第二のフォトダイオードは赤色画素と呼ぶ。また、複数の受光部１９には、赤色よりも波長の長い緑色光を透過するカラーフィルタに対応する緑色画素も含まれる。
【００３３】
カラーフィルタ１５は、第一の波長の光（本実施形態では青色光）を透過し、カラーフィルタ１８は第一の波長より長い波長の光（本実施形態では赤色光）を透過する。
【００３４】
垂直ＣＣＤ部２０は、n型不純物領域５とその下に形成されたp型不純物領域６と、ゲート絶縁膜９及び転送ゲート電極８とを備えている。本実施の形態１では、ゲート絶縁膜はONO膜で、転送ゲート電極はポリシリコンで形成されている。また、半導体基板の内部にはp型ウェル２が形成されており、受光部１９及び垂直ＣＣＤ部２０は、p型ウェル２が形成された領域内に形成されている。なお、半導体基板は図示されていないが、水平ＣＣＤ部も備えている。
【００３５】
図１においては、受光部１９には二つの垂直ＣＣＤ部が隣接しているが、このうち一方が受光部１９に蓄積された電荷の読み出しに使われ、他方は図示されていない受光部に蓄積された電荷の読み出しに使われる。更に、半導体基板における各受光部１９と垂直ＣＣＤ部２０との間の領域には、読み出しゲートとして機能するp型領域７が形成されている。
【００３６】
また、図１に示すように、半導体基板上には受光部１９にのみ光を入射させるため、受光部１９の上方に開口部を有する遮光膜１１が形成されている。更に、受光部１９の上方の開口部の内側の領域に反射防止膜１０が形成されている。本実施の形態１においては、遮光膜１１はタングステン(W)によって、反射防止膜１０はシリコン窒化膜(SiN)によって形成されている。
【００３７】
本実施の形態１では、受光部１９に光を集光するために層内レンズ１４及びマイクロレンズ１７を備えている。なお、層内レンズの形状は図示されているような上凸レンズに限らず、下凸レンズであってもよい。また、マイクロレンズ１７のみで所望の感度が得られるならば層内レンズ１４は必ずしも形成される必要はない。
【００３８】
このように、本実施の形態１は従来の固体撮像装置と同様の構造を有している。但し、本実施の形態１においては、吸収長が特に短い青色画素について、受光部１９（第一のフォトダイオード）のp+型不純物領域３に、従来のボロン(B)のみを不純物として含んだ固体撮像装置と異なり、インジウム(In)を不純物として含んでいることを特徴とする。また、緑色画素及び赤色画素の受光部１９のp+型不純物領域３にはインジウム(In)は含まれていない。
【００３９】
ここで用いるインジウム(In)は、ボロン(B)と比較して質量数が大きく、拡散係数が小さいという特性を備えていることから、インジウム(In)を用いたp+型不純物領域３は、従来のp+型不純物領域よりも急峻な不純物分布をもち、不純物はフォトダイオード表面から浅く、濃く分布している。すなわち、青色画素におけるp+型不純物領域３のシャロー化を、インジウム(In)を用いて進めることで短波長側の高感度化を実現することができる。
【００４０】
なお、青色画素におけるp+型不純物領域３の形成はインジウム(In)を注入し、熱活性化を行った後にボロン(B)を追加注入している。インジウム(In)だけでなくボロン(B)を注入することで、シリコン(Si)に対する原子半径の違いによるひずみを緩和し、白キズの発生を抑える構造となっている。さらに、インジウム(In)の濃度分布のピークとなる位置は、青色の吸収長である320nmよりも浅い位置に形成されている。
【００４１】
加えて、青色画素において、ボロン(B)の打ち返しを行った後の埋め込みフォトダイオードの表面p+層と直下のn層とのジャンクション位置は緑色画素の埋め込みフォトダイオードの表面p+層と直下のn層とのジャンクション位置よりも浅く形成されている。
【００４２】
このように、本実施の形態１では、p+型不純物領域３は、カラーフィルタ(例えばＲＧＢ)によって取り出された波長に合わせて不純物分布を変化させる。図２に、青色画素、緑色画素、赤色画素でのジャンクション位置の違いを示す。図２に示すように、ＬB＜ＬG≦ＬRとなるようにする。この時、インジウム(In)が含まれる不純物領域は、青色画素に対応したp+型不純物領域３のみである。
【００４３】
本実施の形態１においては、p+型不純物領域３はＲＧＢの色毎にすべて深さを変えても良いし、青色画素のみを浅くし、緑色及び赤色画素は同じ深さと簡略化しても良い。
【００４４】
また、所望のp+型不純物領域３の深さを得るには、プロセス条件を変更すればよい。すなわち、イオン注入の加速電圧を変えると良い。また、熱履歴を変えても良い。また、イオン注入量を変えても良い。また、イオン注入前のバッファ酸化膜厚を変えても良い。
【００４５】
本実施の形態１では、ＲＧＢのカラーフィルタを用いた例について述べたが、Ｙ、Ｍ、Ｃyの補色のカラーフィルタを用いても良い。
【００４６】
また、インジウム(In)の他分野での使用用途としては、SLIの微細加工技術において短チャネル効果を抑える目的で、注入の分散が小さく、熱拡散の小さい不純物としてボロン(B)に代わるポケット注入の材料であることから、今回のp+層のシャロー化という点でも十分な効果が期待できる。
【００４７】
また、上記実施の形態では、青色画素のみにボロンと同族でボロンよりも質量の大きい元素を用いているが、青色画素及び緑色画素のみに用いてもよい。
【００４８】
本実施の形態１では、ＣＣＤセンサの例であるが、ＭＯＳセンサに対しても、フォトダイオード部に本発明による構成を用いて固体撮像装置を形成しても良い。
【００４９】
また、本実施の形態の固体撮像装置は、デジタルスチルカメラやビデオカメラのイメージセンサとして利用される。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、他の特性を劣化させることなく、特に短波長側の高感度化を実現した固体撮像装置を得ることが出来る。この固体撮像装置はデジタルスチルカメラやビデオカメラやカメラ付携帯電話機等への適用に有用であり、産業上の利用可能性を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施の形態におけるＣＣＤの隣接する２つの画素の断面を示す図である。
【図２】青色画素、緑色画素、赤色画素でのジャンクション位置の違いを示す図である。
【図３】光の波長とシリコンに対する光の吸収深さのグラフ図である。
【図４】従来のＣＣＤの画素断面図である。
【図５】画素サイズの縮小と画素部における開口の占有率の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１、１０１  半導体基板(n型シリコン基板)
２、１０２  p型ウェル
３、１０３  受光部第１不純物領域(p+型)
４、１０４  受光部第２不純物領域(n型)
５、１０５  垂直ＣＣＤ第１不純物領域(n型)
６、１０６  垂直ＣＣＤ第２不純物領域(p型)
７、１０７  読み出し部(p型)
８、１０８  転送ゲート電極
９、１０９  ゲート絶縁膜
１０、１１０  反射防止膜
１１、１１１  遮光膜
１２、１１２  層間絶縁膜
１３、１１３  平坦化層１
１４、１１４  層内レンズ
１５、１１５  カラーフィルタ(Ｒ)
１６、１１６  平坦化層２
１７、１１７  マイクロレンズ
１８、１１８  カラーフィルタ(Ｂ)
１９、１１９  受光部
２０、１２０  垂直ＣＣＤ部
【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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