(57)【要約】【課題】例えばＩＲフィルタを含む光学フィルタを搭載した構成において、適正な分光感度バランスを維持し、高機能のイメージセンサを提供する。【解決手段】従来の全画素に対応する開口を有する格子状マスクを用いてレジストパターンをパターニングし、高エネルギでの全画素に対するイオン注入によるセンサポテンシャル形成工程を行う。次に、Ｓｉ基板深くにセンサポテンシャルを形成するために、超高エネルギのイオン注入を行いたい必要阻止膜厚以上でレジストを塗布しておき、千鳥格子状マスクを用いたフォトリソグラィ法によるレジストパターンニングを行い、このレジストパターンをマスクとして、Green画素及びＩＲ画素に、超高エネルギでのイオン注入を行い、より深い層にセンサポテンシャルを形成する。【選択図】図４
2008235753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板内にそれぞれ光電変換領域を含む複数の画素を２次元配列で形成した画素アレイ部と、前記半導体基板上に積層された積層膜と、前記積層膜上に配置されて前記複数の画素に所定の波長光を入光させる光学フィルタとを有し、
前記複数の画素の光電変換領域は、
全画素に対応する開口を有する格子状パターンを通してイオン注入された第１のイオン注入領域と、
一部の画素だけに対応する開口を有する千鳥格子状パターンを通してイオン注入された第２のイオン注入領域とを含む、
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第２のイオン注入領域が前記第１のイオン注入領域より深い層に形成され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】
前記光学フィルタは、縦横に隣接する４画素に対応してRedフィルタ、Greenフィルタ、Blueフィルタ、ＩＲフィルタが割り当てられてい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BlueフィルタとＩＲフィルタが対角線方向に隣接する画素に配置されていることを特徴とする請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第２のイオン注入領域が前記BlueフィルタとＩＲフィルタに割り当てられる画素に設けられることを特徴とする請求項４記載の固体撮像装置。
【請求項６】
半導体基板内にそれぞれ光電変換領域を含む複数の画素を２次元配列で形成した画素アレイ部と、前記半導体基板上に積層された積層膜と、前記積層膜上に配置されて前記複数の画素に所定の波長光を入光させる光学フィルタとを有する固体撮像装置の製造方法であって、
前記複数の画素の一部の画素に対応する開口を有する千鳥格子状のマスクを用いてイオン注入用のマスクパターンを形成するマスクパターン形成工程と、
前記マスクパターンを通して前記光電変換領域のイオン注入を行うイオン注入工程と、
を有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
全画素に対応する開口を有する格子状マスクを用いてイオン注入用の第１のマスクパターンを形成する第１のマスクパターン形成工程と、
前記第１のマスクパターンを通して前記光電変換領域のイオン注入を行う第１のイオン注入工程と、
前記複数の画素の一部の画素に対応する開口を有する千鳥格子状のマスクを用いてイオン注入用の第２のマスクパターンを形成する第２のマスクパターン形成工程と、
前記第２のマスクパターンを通して前記光電変換領域のイオン注入を行う第２のイオン注入工程と、
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２のイオン注入工程は前記第１のイオン注入工程より深い層にイオン注入を行うことを特徴とする請求項７記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記光学フィルタは、縦横に隣接する４画素に対応してRedフィルタ、Greenフィルタ、Blueフィルタ、ＩＲフィルタが割り当てられていることを特徴とする請求項７記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
前記BlueフィルタとＩＲフィルタが対角線方向に隣接する画素に配置されていることを特徴とする請求項９記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第２のイオン注入工程は前記BlueフィルタとＩＲフィルタに割り当てられる画素にイオン注入することを特徴とする請求項１０記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
互いに異なる千鳥格子状のマスクを用いてイオン注入用のマスクパターンを形成する複数のマスクパターン形成工程と、
前記複数のマスクパターン形成工程によってマスクパターンを形成する度に、その形成したマスクパターンを通して前記光電変換領域のイオン注入を行う複数のイオン注入工程と、
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１３】
前記千鳥格子状のマスクを用いて形成するイオン注入用のマスクパターンは、フォトレジストパターンであ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１４】
前記千鳥格子状のマスクを用いて形成するイオン注入用のマスクパターンは、前記千鳥格子状のマスクを用いてフォトレジストパターンを形成し、前記フォトレジストパターンをマスクとしてハードマスク用積層膜をドライエッチングすることにより形成されるハードマスクであ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサといった各種の固体撮像装置に関し、詳しくは各種波長光の受光感度を向上することが可能な固体撮像装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサに代表される固体撮像装置の開発が活発化しており、各種のカメラ装置や携帯電話機等に用いられている。
例えば、ＣＣＤイメージセンサは、半導体基板にフォトダイオード（光電変換部）を含む複数の画素を２次元方向に配置し、各画素列の間にＣＣＤ垂直転送レジスタを設けるとともに、各垂直転送レジスタの出力端にＣＣＤ水平転送レジスタを設けたものである。
また、半導体基板上には、絶縁膜、転送電極膜、遮光膜といった積層膜が順次形成され、さらに平坦化膜等を介してカラーフィルタ、マイクロレンズ等が形成されている。
このようなＣＣＤイメージセンサでは、半導体基板上に設けた転送電極に駆動パルスを供給して各転送レジスタを駆動し、各画素のフォトダイオードにて生成した信号電荷をＣＣＤ垂直転送レジスタ及びＣＣＤ水平転送レジスタを通して順次転送して行き、この信号電荷をＣＣＤ水平転送レジスタの出力端に設けた変換部によって電圧信号または電流信号に変換し、画素信号として出力する。
【０００３】
一方、ＣＭＯＳイメージセンサは、同一半導体基板上に、フォトダイオードを含む複数の画素を２次元方向に配置した撮像領域と、この撮像領域の外部に形成された周辺回路領域とを設けたものである。
そして、撮像領域には、各画素毎に、フォトダイオードの信号電荷をＦＤ（フローティングデフュージョン）に読み出す読み出しトランジスタ（転送ゲート）、ＦＤの電位に応じた画素信号を生成する増幅トランジスタ、画素信号を出力する画素を選択する選択トランジスタ、ＦＤをリセットするリセットトランジスタ等の各種画素トランジスタを設け、各画素のフォトダイオードで検出した信号電荷を各画素トランジスタの駆動によって画素信号に変換し、画素列毎に設けた信号線より出力する。
また、周辺回路領域には、画素アレイ部に各種の制御パルスを供給して画素信号の読み出しを制御する駆動制御回路、読み出された画素信号に対して各種の信号処理を行う信号処理回路、駆動電源を生成する電源制御回路等が設けられている。
また、半導体基板上には、絶縁膜、トランジスタの駆動電極膜、配線膜、遮光膜といった積層膜が順次形成され、さらに平坦化膜等を介してカラーフィルタ、マイクロレンズ等が形成されている。
このようなＣＭＯＳイメージセンサでは、各画素トランジスタの駆動によって各画素のフォトダイオードに蓄積した信号電荷を各画素毎に画素信号に変換し、これを画素列毎に出力して後段の信号処理回路に送り、ノイズ除去や信号処理等を施して出力する。
【０００４】
また、このようなイメージセンサに用いられるカラーフィルタとしては、画素毎に設けられるＲＧＢの３原色フィルタを図８に示すようなベイヤー格子配列で配置したものが知られている。
すなわち、このカラーフィルタ４００は、４画素のうち対角線上の２つの画素をGreenフィルタ４００Ｇに割り当て、残りの２つの画素を１つずつRedフィルタ４００ＲとBlueフィルタ４００Ｂに割り当てることにより、分光感度の悪いGreen波長光に対応するようになっている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１４６９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなイメージセンサにおいて、赤外(ＩＲ:Infra-Red)線領域の波長を取り込むことで高感度を目的としたＩＲイメージセンサが提案されている。
このイメージセンサは、カラーフィルタにＩＲフィルタを設けるものであるが、図８に示したベイヤー格子配列のカラーフィルタ４００の場合、図９に示すように、４画素中に２つあるGreenフィルタ４００Ｇの１つをＩＲフィルタ４０１に割り当てることが考えられる。
しかしながら、このようなベイヤー格子構造を用いた場合、従来と同様の製造方法では、各色の割り当てバランスが変化し、ＩＲイメージセンサとしての機能が十分に発揮できないという問題が生じることが考えられる。
【０００６】
以下、その理由について説明する。
図１０は従来のイメージセンサ製造時にフォトダイオード領域にイオン注入する場合に用いるマスクの例を示す図であり、図１１は従来のイメージセンサ製造時にイオン注入によって形成されるフォトダイオード領域の例を示す図である。
図１０に示すように、従来のイメージセンサ製造時にフォトダイオード領域にイオン注入する場合には、光電変換部以外の領域へのイオン注入を阻止するため、各画素の光電変換領域に対応した開口を有する格子状のマスク４１０を用いてレジストパターン４１１を形成するようになっている。
そして、イオン注入時には、図１１に示すように、レジストパターン４１１を用いてＳｉ基板４２０中の最も深い領域へ光電変換領域４２１を形成するようにしており、全ての画素に対してセンサ深さが同じとなるイオン注入を行っている。
【０００７】
しかしながら、各画素についての光電変換領域の深さを同じとしたままで、上述のようなＩＲイメージセンサ向けに、図９に示すように、ベイヤー格子の割り当てを変えてしまうと、Green波長の感度が半減してしまい、従来の分光感度が大幅に変化することで、信号処理時の色再現性が悪化し、さらにＩＲ領域では長波長のためにＳｉ基板での光電変換効率が低くなり、ＩＲイメージセンサとしての機能も十分に発揮できないことになる。
この結果、従来の製造方法では、高機能のＩＲイメージセンサを作成することが困難となっていた。
【０００８】
また、近年の固体撮像装置では、画素アレイ部の多画素化や高密度化に伴って、隣接する光電変換領域の間隔が狭くなる傾向にある（特にＣＣＤイメージセンサで顕著である）。
このため図１０に示すようなフォトレジストのマスク４１０によってレジストパターン４１１をパターニングする場合、イオン注入を阻止するための残存フォトレジストは薄い壁状に形成されることになる。このため、レジストを塗布した際の膜厚と、パターニング後の膜厚とで目減り分が大きくなり、各画素へのイオン注入時に十分なイオン注入阻止機能を確保できず、高エネルギのイオン注入によってＳｉ基板の深部にイオン注入領域の形成を行うことが困難である。
したがって、このような要因からも従来の製造方法では、高機能のＩＲイメージセンサの形成が困難となっている。
【０００９】
そこで本発明は、例えばＩＲフィルタを含む光学フィルタを搭載した構成において、各色について適正な分光感度バランスを維持でき、かつ、高機能のイメージセンサを提供できる固体撮像装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明の固体撮像装置は、半導体基板内にそれぞれ光電変換領域を含む複数の画素を２次元配列で形成した画素アレイ部と、前記半導体基板上に積層された積層膜と、前記積層膜上に配置されて前記複数の画素に所定の波長光を入光させる光学フィルタとを有し、前記複数の画素の光電変換領域は、全画素に対応する開口を有する格子状パターンを通してイオン注入された第１のイオン注入領域と、一部の画素だけに対応する開口を有する千鳥格子状パターンを通してイオン注入された第２のイオン注入領域とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また本発明の製造方法は、半導体基板内にそれぞれ光電変換領域を含む複数の画素を２次元配列で形成した画素アレイ部と、前記半導体基板上に積層された積層膜と、前記積層膜上に配置されて前記複数の画素に所定の波長光を入光させる光学フィルタとを有する固体撮像装置の製造方法であって、前記複数の画素の一部の画素に対応する開口を有する千鳥格子状のマスクを用いてイオン注入用のマスクパターンを形成するマスクパターン形成工程と、前記マスクパターンを通して前記光電変換領域のイオン注入を行うイオン注入工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の固体撮像装置によれば、画素の光電変換領域が、全画素に対応する開口を有する格子状パターンを通してイオン注入された第１のイオン注入領域と、一部の画素だけに対応する開口を有する千鳥格子状パターンを通してイオン注入された第２のイオン注入領域とを含むことから、搭載される光学フィルタの分光特性に応じて各画素の光電変換領域を適正に形成することができる。したがって、光学フィルタの波長特性に対して適正な分光感度バランスを維持でき、かつ、高機能のイメージセンサを提供できる効果がある。
【００１３】
また本発明の製造方法は、画素アレイ部の一部の画素に対応する開口を有する千鳥格子状のマスクを用いてイオン注入用のマスクパターンを形成し、このマスクパターンを通して光電変換領域のイオン注入を行うようにしたことから、十分な膜厚を確保したイオン阻止部を設けてイオン注入を行うことが可能となり、超高エネルギのイオン注入によって一部の画素の光電変換部を半導体基板の深い層に形成することができる。したがって、例えばＩＲイメージセンサ等のような特殊な分光特性が要求されるような画素の光電変換部を有効に形成でき、高機能のイメージセンサを作成できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の具体的な実施例を図面を用いて説明する。
まず、本発明を適用するＣＣＤイメージセンサの全体構成について説明する。なお、以下の実施例ではＣＣＤイメージセンサを例に説明するが、本発明はＣＣＤイメージセンサに限定されず、ＣＭＯＳイメージセンサ等の光学フィルタを備えた各種の固体撮像装置に広く適用できるものである。
図１は本発明の実施例によるＣＣＤイメージセンサの概要を示す平面図であり、図２は図１に示すＣＣＤイメージセンサにおける画素内の構造を示す断面図である。
図１に示すように、本実施例のＣＣＤイメージセンサは、シリコン基板１００にフォトダイオード（光電変換部）を含む複数の画素１１０を２次元マトリクス状に配置し、各画素列の間にＣＣＤ垂直転送レジスタ１２０を設けるとともに、各垂直転送レジスタ１２０の出力端にＣＣＤ水平転送レジスタ１３０を設けたものである。
各画素のフォトダイオードで生成された信号電荷は、ＣＣＤ垂直転送レジスタ１２０に読み出され、順次垂直方向に転送されて１行分ずつＣＣＤ水平転送レジスタ１３０に読み出される。ＣＣＤ水平転送レジスタ１３０は、１行分の信号電荷を順次垂直方向に転送し、出力部１４０に送る。出力部１４０では、ＣＣＤ水平転送レジスタ１３０からの信号電荷を順次電気信号に変換し、画素信号として出力する。
【００１５】
また、図２に示すように、シリコン基板１００の上層部には、素子分離部１０１によって分離された領域に、フォトダイオード（ＰＤ）１１１が形成され、その側部に読み出しゲート部１１２を介してＣＣＤ垂直転送レジスタ１２０が形成されている。
また、シリコン基板１００上には、酸化膜等のゲート絶縁膜１０２を介してポリシリコン膜等による転送電極（簡略のため１層のみを示す）１２１が形成され、その上に層間絶縁膜１５０を介してアルミ等による遮光膜１５１が形成されている。
そして、この遮光膜１５１の上に平坦化膜１５２を介してカラーフィルタ１６０及びマイクロレンズ１７０が配置されている。
そして本例のイメージセンサは、カラーフィルタ１６０に図９に示したＲＧＢ３原色フィルタとＩＲフィルタとを組み合わせたものを用いたＩＲイメージセンサといて構成されている。
【００１６】
次に本実施例におけるイメージセンサの製造方法について説明する。
本実施例では、まず図１０及び図１１に示す従来技術と同様の工程でフォトレジストのパターニングとイオン注入を行い、図４に示すシリコン基板２２０にＲＧＢとＩＲのイオン注入領域２２１を形成する。
次に、図３に示すように、Green画素とＩＲ画素の格子領域だけを開口した千鳥格子状のマスク２１０によってフォトレジスト２１１をパターニングし、高エネルギのイオン注入を行うことにより、図４に示すように、シリコン基板２２０の深い位置にイオン注入領域２２２を形成する。
【００１７】
次に、図３に示す千鳥格子状マスクについて説明する。
図示のように、この千鳥格子状マスク２１０は、上述したＩＲイメージセンサ用ベイヤー格子のうちGreen画素とＩＲ画素の領域を開口したものであり、画素アレイ部の対角線方向に各開口が形成されている。このようなマスクでは、各開口間（すなわち、隣接画素間）は縦横方向に十分な間隔を有しており、図１０及び図１１に示したマスクによるレジストパターンに比べて、パターニング後のレジスト残り部分が十分な厚みを有するレジストパターンが形成される。
したがって、露光時には隣接画素間の光像の干渉を無くすことができ、イオン注入を阻止するレジスト残り部分の膜減りが軽減され、この膜減り軽減に相当する、より高エネルギによるイオン注入工程を適用することが可能となり、Ｓｉ基板中の、より深い領域までセンサポテンシャルを形成することができる。
これにより、ＩＲイメージセンサにおいてGreen波長及びＩＲ波長についての光電変換効率を上げることが可能となる。
【００１８】
次に図４に示すイオン注入工程について説明する。
本実施例では、まず、従来の全画素に対応する開口を有する格子状マスクを用いてレジストパターンをパターニングし、高エネルギでの全画素に対するイオン注入によるセンサポテンシャル形成工程を行う（図１１）。
次に、Ｓｉ基板深くにセンサポテンシャルを形成するために、超高エネルギのイオン注入を行いたい必要阻止膜厚以上でレジストを塗布しておき、図３に示した開口パターンを有する千鳥格子状マスクを用いたフォトリソグラィ法によるレジストパターンニングを行い、Green画素及びＩＲ画素の格子部分についてレジストを除去し、図４に示すようなレジストパターンを形成する。
【００１９】
次に、超高エネルギでのイオン注入を行うが、このときレジストパターンの千鳥格子状の開口部分については設定エネルギでのイオン注入が行われる。ここで、レジスト残り部分となっているイオン注入を行いたくない領域については、イオン注入阻止に必要な膜厚以上の十分な残膜が保たれているため、注入されたイオンはこのレジスト内で阻止され、Ｓｉ基板へは注入されない。
そして、このイオン注入の後、千鳥格子状マスクを用いてパターンニングされたレジストを剥離し、イオン注入工程を終了する。
【００２０】
以上のようにして、ＩＲイメージセンサにおける各色画素のイオン注入領域を最適化することが可能となり、高機能のＩＲイメージセンサを実現できる。
すなわち、Green領域およびＩＲ領域の波長を持った入射電子を光電変換する画素に対して従来よりも高エネルギでのイオン注入を行い、より深いセンサポテンシャルを形成することで高感度化を実現し、原色ベイヤー格子適用時の分光感度を保ちつつ、ＩＲイメージセンサとしての機能を十分に発揮することのできるイメージセンサの製造が可能となる。
また、千鳥格子状に超高エネルギでのイオン注入を行うために、Ｓｉ基板中で最も深い領域での隣接する画素間での電荷移動が起こりにくく、混色等のデバイス特性を悪化させることなく、必要な画素での感度を向上させることができる。
【００２１】
次に、本実施例の応用例１として、画素別センサポテンシャル深さの最適化について説明する。
上記実施例では、２種類のマスクを用いて２種類のレジストパターンを形成してイオン注入を行ったが、応用例１ではこの方法を拡張し、さらに多くのマスク２１０Ａ〜２１０Ｆを適宜に組み合わせて、さらに多種類のレジストパターンを用いたイオン注入を実現することにより、多彩な感光特性を有する画素の組み合わせに対応するものである。
すなわち、各種のイメージセンサにおいて、受光画素部へ入射してきた光は上部に積載しているカラーフィルタを通過することでその波長域が選択されるが、入射波長域によりＳｉ基板中での光電変換効率が異なるために、入射光について十分に光電変換を行うために必要なセンサポテンシャルの深さが画素毎に異なってくる場合がある。そこで、各画素毎にイオン注入の条件を変えて、必要なセンサポテンシャル深さを自由に選択できるようにして、さらに高機能のイメージセンサを実現するものである。
【００２２】
図５は利用可能な６種類のマスクを列挙した平面図であり、これらのマスクを２組以上、組み合わせることにより、自由度の高いセンサポテンシャルの形成を行うことが可能となる。
また、このようなマスクの組み合わせを用いると、レジストパターン形成時に隣接画素との影響の無いマスクを用いることになるので、従来の格子状マスクを用いるときよりも深いセンサポテンシャルを形成することができ、イメージセンサとしての感度を向上させることができる。
【００２３】
次に、本実施例の応用例２として、イオン注入用ハードマスク形成プロセスへの適用について説明する。図６（Ａ）（Ｂ）は従来の格子状マスクをハードマスク形成プロセスに適用した場合を示し、図６（Ｃ）（Ｄ）は本実施例の千鳥格子状マスクをハードマスク形成プロセスに適用した場合を示している。
従来より、パターンニングされたＳｉＯ２等の膜をマスクとして超高エネルギでのイオン注入を行うハードマスクプロセスが提案されている。この方法は、図６（Ａ）に示すように、ハードマスクとなるＳｉＯ２等の積層膜２３０の上に、従来の格子状マスクを用いてレジストパターン２４０をパターンニングし、これをマスクとして積層膜２３０をドライエッチングすることにより、図６（Ｂ）に示すようなハードマスク２３１を形成している。
このレジストパターン形成時において、従来の格子状マスクを用いると、図１１で説明したように、パターニング後のレジストに膜減りが生じ、積層膜をドライエッチングするために必要とされるレジストの膜厚が確保できなくなる。このため、ドライエッチング後のハードマスクにおいて、超高エネルギでのイオン注入に必要な阻止膜厚を保つことができないという問題が生じる。また、このように格子状マスクを用いて形成されたハードマスクは、その形状が高アスペクト比のために、パターン倒れとなる問題が生じる。
【００２４】
そこで、このようなハードマスクを形成する際に、図６（Ｃ）（Ｄ）に示すように、上記実施例で説明したのと同様の千鳥格子状マスクを用いることで、パターンニング後のレジストの膜減りを軽減するとともに、形成されたレジストパターンについてアスペクト比を大幅に小さくすることにより上記の問題を解決することができる。
すなわち、図６（Ｃ）に示すように、ハードマスクとなるＳｉＯ２等の積層膜２５０の上に、千鳥格子状マスクを用いてレジストパターン２６０をパターンニングし、これをマスクとして積層膜２５０をドライエッチングすることにより、図６（Ｄ）に示すようなハードマスク２５１を形成する。
また、レジストパターンニング工程→ハードマスク形成工程→超高エネルギイオン注入工程→ハードマスク除去工程を繰り返すことにより、全画素に対して超高エネルギでのセンサポテンシャルを形成することができる。
【００２５】
以上、本発明による固体撮像装置の具体的な実施例について説明したが、本発明はさらに種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、ＣＣＤイメージセンサを前提に説明したが、本発明はＣＭＯＳイメージセンサ等の各種固体撮像装置に広く適用できるものである。
また、上記実施例では、格子状マスクを用いたイオン注入工程の後に、千鳥格子状マスクを用いたイオン注入工程を行うようにしたが、イオン注入工程の順序は逆にすることも可能である。
また、上記実施例では、ＲＧＢの原色フィルタにＩＲフィルタを組み合わせた光学フィルタの例を説明したが、他の波長特性を有するフィルタを具備した固体撮像装置においても本発明を適用できることは勿論である。
また、固体撮像装置は１チップ上にイメージセンサ等を構成したものに限らず、撮像部と信号処理部や光学系がまとめてパッケージ化されたモジュールであってもよい。また、カメラシステムや携帯電話器に利用される装置であってもよい。なお、本発明では、イメージセンサの機能を単体で有する構成を固体撮像装置といい、固体撮像装置と他の要素（制御回路、操作部、表示部、さらにはデータ蓄積機能、通信機能等）と一体化された構成を撮像装置というものとする。
【００２６】
以下、本発明を適用した撮像装置の具体例を説明する。
図７は上記実施例のイメージセンサを用いたカメラ装置の構成例を示すブロック図である。
図７において、撮像部３１０は、例えば図１に示したイメージセンサを用いて被写体の撮像を行うものであり、撮像信号をメイン基板に搭載されたシステムコントロール部３２０に出力する。
すなわち、撮像部３１０では、上述したイメージセンサの出力信号に対し、ＡＧＣ（自動利得制御）、ＯＢ（オプティカルブラック）クランプ、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）、Ａ／Ｄ変換といった処理を行い、デジタル撮像信号を生成して出力する。
【００２７】
なお、本例では、撮像部３１０内で撮像信号をデジタル信号に変換してシステムコントロール部３２０に出力する例について示しているが、撮像部３１０からアナログ撮像信号をシステムコントロール部３２０に送り、システムコントロール部３２０側でデジタル信号に変換する構成であってもよい。
また、撮像部３１０内での具体的な制御動作や信号処理等も従来から種々の方法が提供されており、本発明の撮像装置において特に限定しないことは勿論である。
【００２８】
また、撮像光学系３００は、鏡筒内に配置されたズームレンズ３０１や絞り機構３０２等を含み、イメージセンサの受光部に被写体像を結像させるものであり、システムコントロール部３２０の指示に基づく駆動制御部３３０の制御により、各部を機械的に駆動してオートフォーカス等の制御が行われる。
【００２９】
また、システムコントロール部３２０には、ＣＰＵ３２１、ＲＯＭ３２２、ＲＡＭ３２３、ＤＳＰ３２４、外部インターフェース３２５等が設けられている。
ＣＰＵ３２１は、ＲＯＭ３２２及びＲＡＭ３２３を用いて本カメラ装置の各部に指示を送り、システム全体の制御を行う。
ＤＳＰ３２４は、撮像部３１０からの撮像信号に対して各種の信号処理を行うことにより、所定のフォーマットによる静止画または動画の映像信号（例えばＹＵＶ信号等）を生成する。
外部インターフェース３２５には、各種エンコーダやＤ／Ａ変換器が設けられ、システムコントロール部３２０に接続される外部要素（本例では、ディスプレイ３６０、メモリ媒体３４０、操作パネル部３５０）との間で、各種制御信号やデータをやり取りする。
【００３０】
ディスプレイ３６０は、本カメラ装置に組み込まれた例えば液晶パネル等の小型表示器であり、撮像した画像を表示する。なお、このようなカメラ装置に組み込まれた小型表示器に加えて、外部の大型表示装置に画像データを伝送し、表示できる構成とすることも勿論可能である。
メモリ媒体３４０は、例えば各種メモリカード等に撮影された画像を適宜保存しておけるものであり、例えばメモリ媒体コントローラ３４１に対してメモリ媒体を交換可能なものとなっている。メモリ媒体３４０としては、各種メモリカードの他に、磁気や光を用いたディスク媒体等を用いることができる。
操作パネル部３５０は、本カメラ装置で撮影作業を行うに際し、ユーザが各種の指示を行うための入力キーを設けたものであり、ＣＰＵ３２１は、この操作パネル部３５０からの入力信号を監視し、その入力内容に基づいて各種の動作制御を実行する。
【００３１】
このようなカメラ装置に、本発明の固体撮像装置を適用することにより、高品位の撮像装置を提供できる。なお、以上の構成において、システムの構成要素となる単位デバイスや単位モジュールの組み合わせ方、セットの規模等については、製品化の実情等に基づいて適宜選択することが可能であり、本発明の撮像装置は、種々の変形を幅広く含むものとする。
【００３２】
また、本発明の固体撮像装置及び撮像装置において、撮像対象（被写体）としては、人や景色等の一般的な映像に限らず、偽札検出器や指紋検出器等の特殊な微細画像パターンの撮像にも適用できるものである。
この場合の装置構成としては、図７に示した一般的なカメラ装置ではなく、さらに特殊な撮像光学系やパターン解析を含む信号処理系を含むことになり、この場合にも本発明の作用効果を十分発揮して、精密な画像検出を実現することが可能となる。
さらに、遠隔医療や防犯監視、個人認証等のように遠隔システムを構成する場合には、上述のようにネットワークと接続した通信モジュールを含む装置構成とすることも可能であり、幅広い応用が実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例における固体撮像装置（ＣＣＤイメージセンサ）の具体例を示す平面図である。
【図２】図１に示す固体撮像装置の画素周辺の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例で用いる千鳥格子状マスクの例を示す平面図である。
【図４】図３に示す千鳥格子状マスクを用いてパターニングしたレジストパターンによりイオン注入領域を形成している状態を示す断面図である。
【図５】図３に示す千鳥格子状マスクの応用例を示す平面図である。
【図６】図３に示す千鳥格子状マスクをハードマスク形成に用いた場合の応用例を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施例におけるカメラ装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】従来のベイヤー格子配列のカラーフィルタを示す平面図である。
【図９】図８に示すベイヤー格子配列のカラーフィルタにＩＲフィルタを加えたフィルタを示す平面図である。
【図１０】従来のイメージセンサにおけるイオン注入用の格子状マスクを示す平面図である。
【図１１】図１０で示すマスクを用いてパターニングしたレジストによりイオン注入領域を形成した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２１０、２１０Ａ〜２１０Ｆ……千鳥格子状マスク、２１１……フォトレジスト、２２０……シリコン基板、２２１、２２２……イオン注入領域。
【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】
2008235753.tif 000007
【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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