【手続補正書】
【提出日】令和1年7月25日(2019.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を光電変換して生じた電荷を蓄積する光電変換部と、前記光電変換部から浮遊拡散部へ前記電荷を転送するＭＯＳ型の転送トランジスタと、前記浮遊拡散部に転送された前記電荷の量に応じた信号を出力する出力部とを、第２導電型のウェル領域に配した画素を備える固体撮像素子であって、
前記ウェル領域の第１半導体領域において、
前記転送トランジスタの第１導電型のドレイン領域の下方の深い領域に形成され、第２導電型の不純物濃度が前記ウェル領域よりも高い第２導電型の第１分離領域と、
前記第１半導体領域の上面から前記光電変換部の第１導電型の不純物濃度がピークとなる深さ位置までの領域に、前記ドレイン領域を囲むように形成され、第１導電型の不純物濃度が前記ドレイン領域よりも低い第１導電型のカウンタードープ領域とを有し、
平面視において前記第１半導体領域と直交する方向に延びる第２半導体領域において、
前記出力部が有する複数のトランジスタのチャネル領域に形成された第１導電型の埋め込みチャネル領域と、
前記埋め込みチャネル領域の下方の深い領域に形成され、第２導電型の不純物濃度が前記ウェル領域よりも高い第２導電型の第２分離領域と
を有し、
前記カウンタードープ領域の下面の深さ位置が、前記埋め込みチャネル領域の下面の深さ位置よりも深いことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記転送トランジスタは、前記光電変換部と前記ドレイン領域の間のチャネル領域の上方に、絶縁膜を介して形成されたゲート電極を更に有し、
前記カウンタードープ領域が、平面視において前記ゲート電極と一部重なっている
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記第１半導体領域の前記第１分離領域の上方において、深さが浅くなるほど第２導電型の不純物濃度が高くなっている第３分離領域を更に有し、
前記第２半導体領域の前記第２分離領域の上方において、深さが浅くなるほど第２導電型の不純物濃度が高くなっている第４分離領域を更に有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記複数のトランジスタは、
前記浮遊拡散部に転送された前記電荷の量に応じた信号を出力する増幅トランジスタと、
前記浮遊拡散部に転送された前記電荷をリセットするリセットトランジスタと、
前記増幅トランジスタが出力する信号を列信号線に出力する選択トランジスタと、
を含む
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記光電変換部は、第１光電変換部及び第２光電変換部を含み、
前記転送トランジスタは、前記ドレイン領域を共用する第１転送トランジスタ及び第２転送トランジスタを含み、前記第１転送トランジスタは前記第１光電変換部から前記浮遊拡散部へ前記電荷を転送し、前記第２転送トランジスタは前記第２光電変換部から前記浮遊拡散部へ前記電荷を転送し、
前記第１転送トランジスタ及び前記第２転送トランジスタは、前記光電変換部と前記ドレイン領域の間のチャネル領域の上方に、絶縁膜を介して形成された第１ゲート電極及び第２ゲート電極をそれぞれ有し、
前記ドレイン領域は、平面視における前記第１ゲート電極と前記第２ゲート電極との間に延長部を有している
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記延長部の下面の深さ位置が、前記ドレイン領域の下面の深さ位置よりも浅い
ことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
前記光電変換部は、第１光電変換部及び第３光電変換部を含み、
前記転送トランジスタは、前記ドレイン領域を共用する第１転送トランジスタ及び第３転送トランジスタを含み、前記第１転送トランジスタは前記第１光電変換部から前記浮遊拡散部へ前記電荷を転送し、前記第３転送トランジスタは前記第３光電変換部から前記浮遊拡散部へ前記電荷を転送し、
前記第１光電変換部と前記第３光電変換部とは、平面視において、前記ドレイン領域を通る線を対称軸として互いに線対称に配置されている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項８】
隣接する画素との境界部に形成された画素分離部を更に有し、前記画素分離部が、前記ドレイン領域及び前記カウンタードープ領域と接していない
ことを特徴とする請求項７に記載の固体撮像素子。
【請求項９】
光電変換部と、前記光電変換部から浮遊拡散部へ電荷を転送する転送トランジスタと、前記浮遊拡散部に転送された前記電荷の量に応じた信号を出力する出力部とを、第２導電型のウェル領域に配した画素と、
第１の方向に延びる第１半導体領域と、
平面視において前記第１の方向に直交する第２の方向に延びる第２半導体領域と
を備える固体撮像素子であって、
前記第１半導体領域が、
第１導電型の前記浮遊拡散部の下方に形成された前記第２導電型の第１分離領域と、
前記浮遊拡散部を囲い、前記浮遊拡散部の前記第１導電型の不純物濃度よりも低い前記第１導電型の不純物濃度を有する、第１導電型の第１カウンタードープ領域と、
を有し、
前記第２半導体領域が、
前記出力部が有する複数のトランジスタのチャネル領域に形成された第１導電型の第２カウンタードープ領域と、
前記第２カウンタードープ領域の下方に形成された第２導電型の第２分離領域と
を有し、
前記第１カウンタードープ領域の下面の深さ位置が、前記第２カウンタードープ領域の下面の深さ位置よりも深いことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項１０】
前記転送トランジスタは、前記光電変換部と前記浮遊拡散部の間のチャネル領域の上方に、絶縁膜を介して形成されたゲート電極を更に有し、
前記第１カウンタードープ領域が、平面視において前記ゲート電極と一部重なっている
ことを特徴とする請求項９に記載の固体撮像素子。
【請求項１１】
前記第１半導体領域の前記第１分離領域の上方において、深さが浅くなるほど第２導電型の不純物濃度が高くなっている第３分離領域を更に有し、
前記第２半導体領域の前記第２分離領域の上方において、深さが浅くなるほど第２導電型の不純物濃度が高くなっている第４分離領域を更に有する
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の固体撮像素子。
【請求項１２】
前記出力部の前記複数のトランジスタは、
前記浮遊拡散部に転送された前記電荷の量に応じた信号を出力する増幅トランジスタと、
前記浮遊拡散部に転送された前記電荷をリセットするリセットトランジスタと、
前記増幅トランジスタが出力する信号を列信号線に出力する選択トランジスタと、
を含む
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項１３】
前記光電変換部は、第１光電変換部及び第２光電変換部を含み、
前記転送トランジスタは、前記浮遊拡散部を共用する第１転送トランジスタ及び第２転送トランジスタを含み、前記第１転送トランジスタは前記第１光電変換部から前記浮遊拡散部へ前記電荷を転送し、前記第２転送トランジスタは前記第２光電変換部から前記浮遊拡散部へ前記電荷を転送し、
前記第１転送トランジスタ及び前記第２転送トランジスタは、前記光電変換部と前記浮遊拡散部の間のチャネル領域の上方に、絶縁膜を介して形成された第１ゲート電極及び第２ゲート電極をそれぞれ有し、
前記浮遊拡散部は、平面視における前記第１ゲート電極と前記第２ゲート電極との間に延長部を有している
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項１４】
前記延長部の下面の深さ位置が、前記第１カウンタードープ領域の下面の深さ位置よりも浅い
ことを特徴とする請求項１３に記載の固体撮像素子。
【請求項１５】
前記光電変換部は、第１光電変換部及び第３光電変換部を含み、
前記転送トランジスタは、前記浮遊拡散部を共用する第１転送トランジスタ及び第３転送トランジスタを含み、前記第１転送トランジスタは前記第１光電変換部から前記浮遊拡散部へ前記電荷を転送し、前記第３転送トランジスタは前記第３光電変換部から前記浮遊拡散部へ前記電荷を転送し、
前記第１光電変換部と前記第３光電変換部とは、平面視において、前記浮遊拡散部を通る線を対称軸として互いに線対称に配置されている
ことを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項１６】
隣接する画素との境界部に形成された画素分離部を更に有し、前記画素分離部が、前記浮遊拡散部及び前記第１カウンタードープ領域と接していない
ことを特徴とする請求項１５に記載の固体撮像素子。
【請求項１７】
入射光を光電変換して生じた電荷を蓄積する光電変換部と、前記光電変換部から浮遊拡散部へ前記電荷を転送するＭＯＳ型の転送トランジスタと、前記浮遊拡散部に転送された前記電荷の量に応じた信号を出力する出力部とを、第２導電型のウェル領域に配した画素を備える固体撮像素子の製造方法であって、
前記ウェル領域の第１半導体領域の深い領域に、第２導電型の不純物濃度が前記ウェル領域よりも高い第２導電型の第１分離領域を形成するステップと、
前記第１半導体領域の上面から前記光電変換部の第１導電型の不純物濃度がピークとなる深さ位置までの前記第１半導体領域に、第１導電型の不純物を注入し、第１導電型のカウンタードープ領域を形成するステップと、
前記カウンタードープ領域に、第１導電型の不純物濃度が前記カウンタードープ領域よりも高い第１導電型のドレイン領域を形成するステップと、
平面視において前記第１半導体領域と直交する方向に延びる第２半導体領域の深い領域に、第２導電型の不純物濃度が前記ウェル領域よりも高い第２導電型の第２分離領域を形成するステップと、
前記第２分離領域の上方に、複数のトランジスタを形成するとともに、前記複数のトランジスタのチャネル領域に、第１導電型の埋め込みチャネル領域を形成するステップと、
を有し、
前記カウンタードープ領域を形成するステップと、前記埋め込みチャネル領域を形成するステップとが、異なるフォトマスクを用いて行われることを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項１８】
前記第１分離領域を形成するステップと、前記第２分離領域を形成するステップとが、異なるフォトマスクを用いて行われる
ことを特徴とする請求項１７に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第１分離領域を形成するステップと、前記カウンタードープ領域を形成するステップとが、同一のフォトマスクを用いて行われ、
前記第２分離領域を形成するステップと、前記埋め込みチャネル領域を形成するステップとが、同一のフォトマスクを用いて行われる
ことを特徴とする請求項１８に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項２０】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の固体撮像素子と、
前記固体撮像素子から出力される信号を処理する信号処理部と、
を備えることを特徴とする撮像システム。