(57)【要約】【課題】ユニットセルのサイズが小さくなることにより、受光部内に取り込める入射光が少なくなるため感度の低下を来す。【解決手段】垂直転送部１５の必要な取り扱い電荷量を確保するために、第１のＰ型ウェル領域２０をＮ型転送チャネル１９に近接して形成した構成を採る縦型オーバーフロードレイン構造のＩＴ方式（あるいは、ＦＩＴ転送方式）ＣＣＤ固体撮像素子において、第１のＰ型ウェル領域２０の下方にＮ−  型不純物領域２２を介して第２のＰ型ウェル領域２１を形成したツインＰウェル構造にするとともに、画素分離のためのチャネルストップ部２５を第２のＰ型ウェル領域２１の位置まで深く形成し、当該Ｐ型ウェル領域２１と電気的に結合させる。【選択図】        図１
2004356157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の基板上に第２導電型の全体ウェル領域を介して形成され、入射光を光電変換する受光部と、
前記基板上に前記全体ウェル領域を介して形成され、前記受光部で光電変換された信号電荷を転送する第１導電型の転送チャネルと、
前記転送チャネルの直下に形成された第２導電型の第１のウェル領域と、
前記第１のウェル領域の下方に形成された第２導電型の第２のウェル領域と、
前記第１のウェル領域と前記第２のウェル領域との間に介在する第１導電型の不純物領域と、
画素分離を行うとともに、前記第２のウェル領域に電気的に結合したチャネルストップ部と
を備えたことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記第２のウェル領域は、前記全体ウェル領域の濃度極大部よりも浅い位置に濃度極大部を持つ
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記第２のウェル領域は、前記基板の表面から２μｍ〜６μｍの位置に濃度極大部を持つ
ことを特徴とする請求項２記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記不純物領域のポテンシャルは、前記不純物領域に対応する前記受光部の領域のポテンシャルと等しいか、それよりも浅い
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記不純物領域は、前記転送チャネルの不純物濃度より低い濃度の不純物によって形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
【請求項６】
第１導電型の基板上に第２導電型の全体ウェル領域を介して垂直転送部を形成するに当たり、
前記全体ウェル領域内に第２導電型のウェル領域を形成する第１工程と、
前記第１工程で形成したウェル領域の上に第１導電型の不純物領域を形成する第２工程と、
前記第２工程で形成した不純物領域の上に第２導電型のウェル領域を形成する第３工程と、
前記第３工程で形成したウェル領域の上に第１導電型の転送チャネルを形成する第４工程と、
画素分離を行うチャネルストップ部を前記第１工程で形成したウェル領域の位置まで深く形成して当該ウェル領域と電気的に結合させる第５工程と
を少なくとも含むことを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項７】
前記第１工程では、前記全体ウェル領域の濃度極大部よりも浅い位置に濃度極大部を持つようにウェル領域を形成する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法に関し、特に縦型オーバーフロードレイン構造のインターライン転送（ＩＴ）方式（あるいは、フレームインターライン転送（ＦＩＴ）方式）の固体撮像素子における垂直転送部の構造および当該垂直転送部を有する固体撮像素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体撮像素子、例えば縦型オーバーフロードレイン構造のＩＴ方式（あるいは、ＦＩＴ方式）ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）の固体撮像素子において、半導体基板上に受光部と共に、オーバーフローバリア領域である全体Ｐウェル領域を介して形成される垂直転送部では、Ｎ型転送チャネルの下にＰ型ウェル領域を形成した構成を採っているが、垂直転送部の必要な取り扱い電荷量を確保するために、当該Ｐ型ウェル領域をＮ型転送チャネルに近接して形成し、Ｎ型転送チャネルとＰ型ウェル領域との間の空乏層容量を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３４３９５６号公報
【０００４】
この種のＣＣＤ固体撮像素子におけるユニットセルの断面構造を図５に示す。同図において、Ｎ型半導体基板１０１の上にＰウェル領域１０２がオーバーフローバリア領域として形成され、当該Ｐウェル領域１０２の上にさらにＰ−  またはＮ−  型の半導体層１０３が形成され、当該半導体層１０３の上に受光部１０４、垂直転送部１０５および読み出しゲート部１０６が形成されている。
【０００５】
受光部１０４は、半導体層１０３の表層部に形成されたＮ型の信号電荷蓄積領域１０７と、その上に形成されたＰ＋  型の正電荷蓄積領域１０８とから構成されている。垂直転送部１０５は、半導体層１０３の表層部に形成されたＮ型の転送チャネル１０９と、その下に形成されたＰ型ウェル領域１１０と、転送チャネル１０９の上方の基板表面上に絶縁膜１１１を介して形成された転送電極１１２とから構成されている。
【０００６】
垂直転送部１０５において、転送電極１１２の一部が受光部１０４の近傍にまで延在しており、この延在部分の電極が読み出しゲート部１０６のゲート電極に兼用されている。すなわち、読み出しゲート部１０６は、転送電極１１２の一部を兼用したゲート電極と、当該ゲート電極の下のチャネル領域とから構成されている。垂直転送部１０５と隣りの列の受光部との間には、チャネルストップ部１１３が形成されている。
【０００７】
受光部１０４の上方領域を除いた領域、即ち垂直転送部１０５および読み出しゲート部１０６の上は、層間絶縁膜１１４を介して遮光膜１１５によって覆われている。その結果、遮光膜１１５によって覆われていない受光部１０４の上方領域が開口部１１６となり、当該開口部１１６を通して受光部１０４内に入射光が取り込まれることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ＣＣＤ固体撮像素子では、多画素化を目的としてユニットセルのサイズが小さくなる傾向にある。ユニットセルのサイズが小さくなることにより、開口部１１６の面積も小さくなり、その分だけ受光部１０４内に取り込める入射光量が少なくなるため感度の低下を来すことになる。ユニットセルのサイズの縮小化に伴う感度の低下をできる限り抑えるためには、図５に示すように、開口部１１６を通して斜めに入射する光（以下、斜め入射光と記す）についても光電変換して信号電荷として利用できるようにすれば良い。
【０００９】
しかしながら、先述したように、垂直転送部１０５の必要な取り扱い電荷量を確保するために、Ｐ型ウェル領域１１０をＮ型転送チャネル１０９に近接して形成した構造を採るＣＣＤ固体撮像素子においては、斜め入射光がＰ型ウェル領域１１０で光電変換された際に、大部分の少数キャリア（ここでは、Ｐ型半導体中の電子）がＰ型ウェル領域１１０とＮ型基板１０１との間の電界に引っ張られて基板１０１に流し出されるため、受光部１０４の信号電荷蓄積領域１０７内に取り込めない現象が起こる。
【００１０】
この現象について、図６のポテンシャル図を用いて詳細に説明する。図６は、図５のＡ−Ａ′矢視断面におけるポテンシャル分布（実線）ＡおよびＢ−Ｂ′矢視断面におけるポテンシャル分布（点線）Ｂをそれぞれ示すポテンシャル図である。ポテンシャル分布Ａにおいて、ポテンシャルの深い領域がＮ型転送チャネル１０９に相当し、ポテンシャルの浅い領域がＰ型ウェル領域１１０に相当する。また、ポテンシャル分布Ｂにおいて、基板表面からポテンシャルの一番浅いポイント（オーバーフローバリアのピークポイント）ｂまでの領域が受光部１０４の光電変換領域となる。
【００１１】
図６のポテンシャル図から明らかなように、ポテンシャル分布Ａにおける一番ポテンシャルが浅いポイントａが、ポテンシャル分布Ｂにおける一番ポテンシャルが浅いポイントｂよりも基板表面側に位置するため、斜め入射光が垂直転送部１０５のＰ型ウェル領域１１０で光電変換された際に、一番ポテンシャルが浅いポイントａよりもＮ型基板１０１側で発生した大部分の少数キャリアは、Ｐ型ウェル領域１１０とＮ型基板１０１との間の電界に引っ張られてＮ型基板１０１に流し出されることになる。
【００１２】
すなわち、Ｐ型ウェル領域１１０で光電変換された少数キャリアについて、受光部１０４の信号電荷蓄積領域１０７に取り込むことによってその分だけ感度向上に寄与できることになるのであるが、その大部分がＰ型ウェル領域１１０とＮ型基板１０１との間の電界に引っ張られてＮ型基板１０１に流し出されるため、感度向上に寄与できないことになる。換言すれば、Ｎ型基板１０１に流し出される少数キャリア分が感度ロス分となる。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、垂直転送部の下で斜め入射光に伴う光電変換によって得た少数キャリアを受光部の信号電荷蓄積領域に集めることによって感度の向上を図った固体撮像素子および当該固体撮像素子の製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による固体撮像素子は、第１導電型の基板の表層部に形成され、入射光を光電変換する受光部と、基板の表層部に形成され、前記受光部で光電変換された信号電荷を転送する第１導電型の転送チャネルと、前記転送チャネルの直下に形成された第２導電型の第１のウェル領域と、前記第１のウェル領域の下方に形成された第２導電型の第２のウェル領域と、前記第１のウェル領域と前記第２のウェル領域との間に介在する第１導電型の不純物領域と、画素分離を行うとともに、前記第２のウェル領域に電気的に結合したチャネルストップ部とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
上記構成の固体撮像素子において、受光部に取り込まれる斜め入射光のうち、転送チャネルの下まで達する光については、第１のウェル領域と第２のウェル領域との間の領域で光電変換が行われる。このとき、光電変換によって発生する少数キャリアに対して、第１のウェル領域と第２のウェル領域とがバリアを形成する。これにより、少数キャリアはこれらバリアによって囲まれた不純物領域の部分に溜まり、転送チャネルや基板に取り込まれることなく、受光部の信号電荷蓄積領域に集められる。その結果、感度が向上する。また、光電変換によって発生する少数キャリアが例えば電子のとき、動作上、第２のウェル領域中の正孔を抜く必要があり、この正孔はチャネルストップ部を通して排出される。
【００１６】
本発明による固体撮像素子の製造方法は、第１導電型の基板上に第２導電型の全体ウェル領域を介して垂直転送部を形成するに当たり、前記全体ウェル領域内に第２導電型のウェル領域を形成する第１工程と、前記第１工程で形成したウェル領域の上に第１導電型の不純物領域を形成する第２工程と、前記第２工程で形成した不純物領域の上に第２導電型のウェル領域を形成する第３工程と、前記第３工程で形成したウェル領域の上に第１導電型の転送チャネルを形成する第４工程と、画素分離を行うチャネルストップ部を前記第１工程で形成したウェル領域の位置まで深く形成して当該ウェル領域と電気的に結合させる第５工程とを少なくとも含むことを特徴としている。
【００１７】
上記各工程の手順で垂直転送部を形成することで、ツインウェル構造の垂直転送部を形成できる。このツインウェル構造の垂直転送部では、受光部に取り込まれる斜め入射光のうち、転送チャネルの下まで達する光について、２つのウェル領域の間で光電変換した際に、当該２つのウェル領域がバリアを形成する。これにより、少数キャリアはこれらバリアによって囲まれた不純物領域の部分に溜まり、転送チャネルや基板に取り込まれることなく、受光部の信号電荷蓄積領域に集められる。したがって、高感度の固体撮像素子を製造できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る縦型オーバーフロードレイン構造のＩＴ方式（あるいは、ＩＴ方式）のＣＣＤ固体撮像素子のユニットセル（単位画素およびこれに対応する垂直転送部）の構造を示す断面図である。ここでは、一例として、第１導電型がＮ型、第２導電型がＰ型の場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
【００２０】
図１において、Ｎ型半導体基板１１の上に全体Ｐウェル領域（オーバーフローバリア領域）１２が形成され、当該全体Ｐウェル領域１２の上にさらにＰ−  型またはＮ−  型の半導体層１３が形成され、当該半導体層１３の上に受光部１４、垂直転送部１５および読み出しゲート部１６が形成されている。具体的には、受光部１４は、半導体層１３の表層部に形成されたＮ型の信号電荷蓄積領域（光電変換領域）１７と、その上に形成されたＰ＋  型の正電荷蓄積領域１８とから構成されている。
【００２１】
垂直転送部１５は、半導体層１３の表層部に形成されたＮ型の転送チャネル１９と、当該転送チャネル１９の下に形成された第１のＰ型ウェル領域２０と、第１のＰ型ウェル領域２０の下方に形成された第２のＰ型ウェル領域２１と、これらＰ型ウェル領域２０，２１間に介在するＮ型不純物領域２２と、転送チャネル１９の上方の基板表面上にゲート絶縁膜２３を介して形成された転送電極２４とから構成されている。
【００２２】
この垂直転送部１５において、第２のＰ型ウェル領域２１は、全体Ｐ型ウェル領域１２の濃度極大部よりも浅い位置、例えば基板表面から２μｍ〜６μｍの位置に濃度極大部を持っている。また、Ｎ型不純物領域２２は、転送チャネル１９の不純物濃度よりも低い濃度（Ｎ−  ）の不純物によって形成されている。転送電極２４は、例えば２層の電極構造となっており、多相の転送クロックが印加されることによって転送動作を行う。
【００２３】
この垂直転送部１５の電極構造において、特定の相の転送クロックが印加される転送電極２４は受光部１４の近傍にまで延在して設けられており、この延在部分の電極が読み出しゲート部１６のゲート電極に兼用されている。すなわち、読み出しゲート部１６は、転送電極２４の一部を兼用したゲート電極と、当該ゲート電極の下のチャネル領域とから構成されている。
【００２４】
垂直転送部１５と隣りの列の受光部との間には、画素分離のためのＰ＋  型のチャネルストップ部２５が形成されている。このチャネルストップ部２５は、第２のＰ型ウェル領域２１の位置まで深く形成され、当該Ｐ型ウェル領域２１と電気的に結合している。ここに、電気的に結合とは、チャネルストップ部２５が第２のＰ型ウェル領域２１に対して電気的に接続された状態あるいは第２のＰ型ウェル領域２１中の正孔がチャネルストップ部２５へ移動し得る状態を言う。
【００２５】
受光部１４の上方領域を除いた領域、即ち垂直転送部１５および読み出しゲート部１６の上は、層間絶縁膜２６を介してアルミニウムやタングステン等からなる遮光膜２７によって覆われている。その結果、遮光膜２４によって覆われていない受光部１４の上方領域が開口部２８となり、当該開口部２８を通して受光部１４内に入射光が取り込まれることになる。
【００２６】
上記構成の縦型オーバーフロードレイン構造のＩＴ方式（あるいは、ＦＩＴ方式）ＣＣＤ固体撮像素子において、開口部２８を通して取り込まれた入射光は、受光部１４によって光電変換される。光電変換された少数キャリア（ここでは、電子）、即ち信号電荷は、信号電荷蓄積領域１７に蓄積される。この蓄積された信号電荷は、読み出しゲート部１６によって垂直転送部１５の転送チャネル１９に読み出され、転送電極２４に転送クロックが印加されることによって垂直転送される。以上は、受光部１４での光電変換によって発生した信号電荷についての振る舞いである。
【００２７】
続いて、斜め入射光が垂直転送部１５の転送チャネル１９の下で光電変換されることによって得られる信号電荷の振る舞いについて説明する。すなわち、図１に矢印で示すように、開口部２８を通して斜め入射光が取り込まれ、当該斜め入射光が垂直転送部１５の転送チャネル１９の下まで達すると、第１のＰ型ウェル領域２０と第２のＰ型ウェル領域２１との間の領域で光電変換が行われる。この光電変換によって発生する信号電荷（電子）に対して、第１のＰ型ウェル領域２０と第２のＰ型ウェル領域２１とは、図２に示すように、ポテンシャルバリアを形成する。これにより、信号電荷はこれらバリアによって囲まれたＮ−  型不純物領域２２の部分に溜まる。
【００２８】
なお、図２は、図１のＢ−Ｂ′矢視断面におけるポテンシャル分布（点線）ＢおよびＣ−Ｃ′矢視断面におけるポテンシャル分布（実線）Ｃをそれぞれ示すポテンシャル図である。ポテンシャル分布Ｂにおいて、基板表面からポテンシャルの一番浅いポイント（オーバーフローバリアのピークポイント）までの領域が受光部１４の光電変換領域となる。また、ポテンシャル分布Ｃにおいて、ポテンシャルの深い領域がＮ型転送チャネル１９に相当し、ポテンシャルの浅い２つのピークポイント間の領域が斜め入射光についての光電変換領域となる。
【００２９】
ここで、Ｎ−  型不純物領域２２のポテンシャルは、当該不純物領域２２に対応する受光部１４の領域、具体的には信号電荷蓄積領域１７の下の半導体層１３のポテンシャルと等しいか、それよりも浅くなるように設定されている。しかも、第２のＰ型ウェル領域２１が全体Ｐ型ウェル領域１２の濃度極大部よりも浅い位置に濃度極大部を持つように形成されているため、第２のＰ型ウェル領域２１によるポテンシャルバリアのピークポイントが、受光部１４のオーバーフローバリアのピークポイントよりも必ず基板表面側に位置する。
【００３０】
したがって、Ｎ−  型不純物領域２２の部分に溜まった信号電荷は、Ｎ型転送チャネル１９やＮ型半導体基板１１に取り込まれることなく、受光部１４の信号電荷蓄積領域１７に集められる。これにより、斜め入射光が垂直転送部１５の転送チャネル１９下で光電変換されることによって得られる信号電荷も画素の信号電荷として用いられ、感度向上に寄与することになる。その結果、ＣＣＤ固体撮像素子の感度を向上できる。また、動作上、第２のＰ型ウェル領域２１中の正孔を抜く必要があるが、この正孔はチャネルストップ部２５を通して排出される（抜き取られる）。
【００３１】
上述したように、垂直転送部１５の必要な取り扱い電荷量を確保するために、第１のＰ型ウェル領域２０をＮ型転送チャネル１９に近接して形成した構成を採る縦型オーバーフロードレイン構造のＩＴ方式（あるいは、ＦＩＴ転送方式）ＣＣＤ固体撮像素子において、第１のＰ型ウェル領域２０の下方に第２のＰ型ウェル領域２１を形成するとともに、これらＰ型ウェル領域２０，２１間にＮ−  型不純物領域２２を介在させたツインＰウェル構造としたことにより、斜め入射光が転送チャネル１９下で光電変換されることによって得られる信号電荷がＮ型半導体基板１１側に流し出されることなく、受光部１４の信号電荷蓄積領域１７に集めることができる。
【００３２】
これにより、ユニットセルのサイズが小さくなることによって開口部２８の面積も小さくなり、その分受光部１４内に取り込める入射光が少なくなったとしても、斜め入射光に基づく信号電荷についても画素の信号電荷として用いることができる、即ち斜め入射光に基づく信号電荷が感度の向上に寄与するため、ユニットセルのサイズの縮小化に伴う感度の低下を抑える、またはそれ以上に感度を向上できることになる。
【００３３】
また、画素分離のためのチャネルストップ部２５を第２のＰ型ウェル領域２１の位置まで深く形成し、当該Ｐ型ウェル領域２１と電気的に結合させた構成を採っていることにより、第２のＰ型ウェル領域２１中の正孔がチャネルストップ部２５を通して排出されることになるため、第２のＰ型ウェル領域２１を設けてツインＰウェル構造としたことが、ＣＣＤ固体撮像素子の動作上何ら問題になることもない。
【００３４】
続いて、上記構成の本実施形態に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造方法の手順について、図３および図４の工程図を用いて説明する。
【００３５】
先ず、本実施形態に係るＣＣＤ固体撮像素子を形成するための基板として、図３（Ａ）に示すように、Ｎ型の半導体基板２２を用意する。このＮ型半導体基板２２としては、例えば、抵抗率が８〜１２Ωｃｍ、大きさが８”φのシリコンＣＺ（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）基板が用いられる。次いで、図３（Ｂ）に示すように、半導体基板１１上の一部に例えばボロンを不純物元素とするイオン注入により、Ｐ型ウェル領域１２をオーバーフローバリア領域として形成する。このＰ型ウェル領域１２は、受光部１４および垂直転送部１５が形成される撮像領域全体に亘って形成される。
【００３６】
次に、図３（Ｃ）に示すように、Ｐ−  型またはＮ−  型の半導体層１３をエピタキシャル成長法により形成する。次いで、図３（Ｄ）に示すように、イオン注入により、全体Ｐ型ウェル領域１２の濃度極大部よりも浅い位置、例えば基板表面から２μｍ〜６μｍの位置に濃度極大部を持つように、第２のＰ型ウェル領域２１を形成し、さらに当該Ｐ型ウェル領域２１の上に低濃度のＮ−  型不純物領域２２を形成する。
【００３７】
次に、図４（Ａ）に示すように、半導体層１３内のＮ−  型不純物領域２２の上に第１のＰ型ウェル領域２０を形成し、次いで当該Ｐ型ウェル領域２０の上にＮ型の転送チャネル１９を形成し、さらにＰ＋  型のチャネルストップ部２５を第２のＰ型ウェル領域２１の位置まで深く形成して、当該Ｐ型ウェル領域２１と電気的に結合させ、しかる後半導体層１３の表面部に熱酸化により全面的にゲート酸化膜２３を形成する。
【００３８】
次に、図４（Ｂ）に示すように、転送チャネル１９の上方にゲート絶縁膜２３を介して多結晶シリコンからなる転送電極２４を形成し、当該転送電極２４をマスクとするＮ型不純物のイオン注入により信号電荷蓄積領域（光電変換領域）１７を形成し、同じく転送電極２４をマスクとするＰ＋  型不純物のイオン注入により基板表層部に正電荷蓄積領域１８を形成する。その後、図４（Ｃ）に示すように、層間絶縁膜２６を形成し、さらに遮光膜２７を形成する。以降、図示しないが、周知の手法により、平坦化膜、パシベーション膜、カラーフィルタ、オンチップマイクロレンズ等が順次形成されることになる。
【００３９】
上述したように、縦型オーバーフロードレイン構造のＣＣＤ固体撮像素子において、その垂直転送部１５を形成するに当たり、全体ウェル領域２１内に第２のＰ型ウェル領域２１を形成、次いで第２のＰ型ウェル領域２１の上にＮ−  型不純物領域２２を形成し、次いでＮ−  型不純物領域２２の上に第１のＰ型ウェル領域２０を形成し、次いで第１のＰ型ウェル領域２０の上にＮ型の転送チャネル１９を形成し、しかる後チャネルストップ部２５を第２のＰ型ウェル領域２１の位置まで深く形成して当該Ｐ型ウェル領域２１と電気的に結合させるようにしたことにより、Ｐ型ウェル領域２０，２１間にＮ−  型不純物領域２２を介在させたツインＰウェル構造で、かつ第２のＰ型ウェル領域２１中の正孔をチャネルストップ部２５を通して排出可能な垂直転送部１５を形成できる。
【００４０】
このツインＰウェル構造の垂直転送部１５を有するＣＣＤ固体撮像素子では、先述したように、斜め入射光が転送チャネル１９下で光電変換されることによって得られる信号電荷がＮ型半導体基板１１側に流し出されることなく、受光部１４の信号電荷蓄積領域１７に集めることができるため感度を向上できる。したがって、本発明による製造方法によれば、高感度のＣＣＤ固体撮像素子を製造できることになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による固体撮像素子によれば、垂直転送部がツインウェル構造となっていることにより、斜め入射光が転送チャネル下で光電変換されることによって得られる電荷についても信号電荷として用いることができるため、ユニットセルのサイズが小さくなることによって受光部内に取り込める入射光が少なくなったとしても、高感度化を図ることができる。
【００４２】
また、本発明による固体撮像素子の製造方法によれば、垂直転送部をツインウェル構造とし、斜め入射光が転送チャネル下で光電変換されることによって得られる電荷についても信号電荷として用いるようにすることができるため、高感度の固体撮像素子を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る縦型オーバーフロードレイン構造のＩＴ方式（あるいは、ＦＩＴ方式）のＣＣＤ固体撮像素子のユニットセルの構造を示す断面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ′矢視断面におけるポテンシャル分布ＢおよびＣ−Ｃ′矢視断面におけるポテンシャル分布Ｃをそれぞれ示すポテンシャル図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造方法の手順を示す工程図（その１）である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＣＣＤ固体撮像素子の製造方法の手順を示す工程図（その２）である。
【図５】従来例に係る縦型オーバーフロードレイン構造のＩＴ方式（あるいは、ＦＩＴ方式）のＣＣＤ固体撮像素子のユニットセルの構造を示す断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ′矢視断面におけるポテンシャル分布ＡおよびＢ−Ｂ′矢視断面におけるポテンシャル分布Ｂをそれぞれ示すポテンシャル図である。
【符号の説明】
１１…Ｎ型半導体基板、１２…全体Ｐ型ウェル領域、１４…受光部、１５…垂直転送部、１６…読み出しゲート部、１７…信号電荷蓄積領域、１８…正電荷蓄積領域、１９…転送チャネル、２０…第１のＰ型ウェル領域、２１…第２のＰ型ウェル領域、２２…Ｎ−  型不純物領域、２４…転送電極、２５…チャネルストップ部、２７…遮光膜、２８…開口部
【図１】
2004356157.tif 000003
【図２】
2004356157.tif 000004
【図３】
2004356157.tif 000005
【図４】
2004356157.tif 000006
【図５】
2004356157.tif 000007
【図６】
2004356157.tif 000008