(57)【要約】【課題】暗い撮影環境、すなわち低照度時においても、安定して、歩留まりよく、水平電荷転送路から出力アンプへの電荷の転送速度の向上をはかることのできる固体撮像素子を提供する。【解決手段】水平電荷転送路中のフローティングディフュージョンと隣接する位置に設けられ、水平電荷転送路中の電荷をフローティングディフュージョンに転送するための下り勾配のポテンシャルを有するポテンシャル傾斜部を、第１層電荷転送電極の形成後に、低濃度から順次高濃度となるように追加イオン注入によって形成するようにし、制御性よくイオン注入を行う。【選択図】図１
2007149758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成され、垂直方向及び水平方向に整列配置された複数の光電変換素子と、垂直方向に整列した前記光電変換素子に隣接して形成され、垂直方向に電荷を転送する複数の垂直電荷転送路と、前記光電変換素子と隣接する前記垂直電荷転送路との間に形成され、前記光電変換素子から隣接する前記垂直電荷転送路に電荷を読み出す読み出しゲートと、複数の前記垂直電荷転送路の下端に設けられ、前記垂直電荷転送路から転送された電荷を受けてこれを水平方向に転送する水平電荷転送路と、前記半導体基板上に前記水平電荷転送路に隣接して形成されるフローティングディフュージョンと、前記水平電荷転送路中の前記フローティングディフュージョンと隣接する位置に設けられ、前記水平電荷転送路中の電荷を前記フローティングディフュージョンに転送する出力ゲート部と、
前記フローティングディフュージョンと隣接する領域に設けられ、前記フローティングディフュージョンに向けて下り勾配のポテンシャルを有するポテンシャル傾斜部とを備えた固体撮像素子であって、
前記ポテンシャル傾斜部が、一導電型の不純物によってのみ形成された固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像素子であって、
前記ポテンシャル傾斜部を構成する前記不純物は、砒素である固体撮像素子。
【請求項３】
請求項１に記載の固体撮像素子であって、
前記ポテンシャル傾斜部は、前記フローティングディフュージョンを介してアンプに接続される固体撮像素子。
【請求項４】
半導体基板上に形成され、垂直方向及び水平方向に整列配置された複数の光電変換素子と、垂直方向に整列した前記光電変換素子に隣接して形成され、垂直方向に電荷を転送する複数の垂直電荷転送路と、前記光電変換素子と隣接する前記垂直電荷転送路との間に形成され、前記光電変換素子から隣接する前記垂直電荷転送路に電荷を読み出す読み出しゲートと、複数の前記垂直電荷転送路の下端に設けられ、前記垂直電荷転送路から転送された電荷を受けてこれを水平方向に転送する水平電荷転送路と、前記半導体基板上に前記水平電荷転送路に隣接して形成されるフローティングディフュージョンと、前記水平電荷転送路中の前記フローティングディフュージョンと隣接する位置に設けられ、前記水平電荷転送路中の電荷を前記フローティングディフュージョンに転送する出力ゲート部と、
前記フローティングディフュージョンと隣接する領域に設けられ、前記フローティングディフュージョンに向けて下り勾配のポテンシャルを有するポテンシャル傾斜部とを備えた固体撮像素子の製造方法であって、
前記水平転送路を構成する第１層電荷転送電極の形成後に、順次、一導電型の不純物を注入し、前記フローティングディフュージョンおよび前記出力ゲート部下を所望の不純物濃度となるように、順次高濃度となる領域を形成する、イオン注入工程を含む固体撮像素子の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記イオン注入する工程が、
前記第１層電荷転送電極をマスクとして、前記水平転送路の端部の第１の領域に、バリアゲート（ＢＡ）領域の濃度となるように一導電型の不純物を注入するバリアゲート形成工程と、
前記第１の領域内の一部である第２の領域に埋め込みチャネル（ＢＣ）領域の濃度となるように前記一導電型の不純物を追加注入する埋め込みチャネル形成工程と、
前記第２の領域内の一部である第３の領域にアウトプットゲートインプラ（ＯＧＩ）領域の濃度となるようにさらに前記一導電型の不純物を追加注入するＯＧＩ形成工程と、
前記第３の領域内の一部である第４の領域にポテンシャル傾斜部の濃度となるようにさらに前記一導電型の不純物を追加注入するポテンシャル傾斜部形成工程と、
さらに、前記ポテンシャル傾斜部に当接するように第５の領域に前記一導電型の不純物を注入し、フローティングディフュージョンを形成する工程とを含む固体撮像素子の製造方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の固体撮像素子の製造方法であって、
前記一導電型の不純物は砒素である固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子およびその製造方法に係り、特に、水平電荷転送路の最終段におけるポテンシャル段差の形成に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオカメラや電子スチルカメラ等の撮像デバイスとして、ＣＣＤを用いた固体撮像素子が広く用いられており、更なる高性能化、つまり、高画質化、使用可能な時間の向上、連写スピード性向上、軽量化等のため、固体撮像素子に対して多画素化、低消費電力化、高速化、小型化等が求められている。
【０００３】
この固体撮像素子は、入力した光を信号電荷に変換して蓄積するフォトダイオードで構成された光電変換部を２次元配置してなり、蓄積された信号電荷を垂直電荷転送路（ＶＣＣＤ）及び水平電荷転送路（ＨＣＣＤ）を通して取り出すものである。
【０００４】
固体撮像素子においては、半導体基板１上に多数の画素が水平方向及び垂直方向に整列して配置されている。複数本の垂直電荷転送路５が、垂直方向に整列された複数の画素列間に形成されている。垂直電荷転送路の一端には、水平電荷転送路が形成されている。
【０００５】
そして水平電荷転送路の一端にアンプが形成されている。画素３の形成される領域の半導体基板１上に、フォトダイオード（光電変換素子）が形成されている。そしてフォトダイオードと垂直電荷転送路との間には、読み出しゲート（トランスファーゲート）が形成されている。
【０００６】
フォトダイオードにより光電変換された電気信号は、読み出しゲートを通って垂直電荷転送路に転送される。垂直電荷転送路内に転送された電荷は、例えば４相駆動方式により垂直方向に転送され、水平電荷転送路内に入る。水平電荷転送路内に転送された電荷は、例えば２相駆動方式によりアンプまで転送される。そしてアンプにより電気信号を増幅して外部に画像情報を出力するように構成されている。
【０００７】
このような固体撮像素子においては、画素信号の読み出し速度の高速化の要求に伴って、水平転送路から出力アンプへの電荷の転送速度の向上が必要となってきている。
特に、暗い撮影環境、すなわち低照度時には、画素から転送される電荷の量が全体として非常に少なくなる。
【０００８】
水平電荷転送路の最終段からフローティングディフュージョンに向けて電荷を転送する際のポテンシャルは水平電荷転送路からフローティングディフュージョンＦＤに向けて階段状に低くなる形状となる。ところが、アンプ側に向けてポテンシャルが持ち上がることがあり、ポテンシャルの逆勾配が生じると、電荷の転送効率が低下する。特に低照度の場合、すなわち転送する電荷の量が少ない場合には影響が大きい。
【０００９】
そこで、転送効率を上げるために、水平電荷転送路からアンプへの転送効率を上げるために水平電荷転送路の最終段でポテンシャル段差を設けており、狭チャネル効果の影響を低減するようにした構造が提案されている（特許文献１）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−４４４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来、水平電荷転送路最終段のポテンシャル勾配形成のためのイオン注入は、砒素とボロンを用いて行っていた。ボロンは拡散係数が大きく、ボロンが酸化膜に取り込まれ、偏析現象が起こり易いこともありポテンシャルのばらつきが生じる原因となり、これが歩留まり低下につながっていた。
【００１２】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、暗い撮影環境、すなわち低照度時においても、安定して、歩留まりよく、水平電荷転送路から出力アンプへの電荷の転送速度の向上をはかることのできる固体撮像素子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】
【００１３】
そこで本発明では、水平電荷転送路中のフローティングディフュージョンと隣接する位置に設けられ、水平電荷転送路中の電荷をフローティングディフュージョンに転送するための下り勾配のポテンシャルを有するポテンシャル傾斜部を、第１層電荷転送電極の形成後に、低濃度から順次高濃度となるように追加イオン注入によって形成するようにし、制御性よくイオン注入を行うようにしたことを特徴とする。
【００１４】
すなわち、本発明は、半導体基板上に形成され、垂直方向及び水平方向に整列配置された複数の光電変換素子と、垂直方向に整列した前記光電変換素子に隣接して形成され、垂直方向に電荷を転送する複数の垂直電荷転送路と、前記光電変換素子と隣接する前記垂直電荷転送路との間に形成され、前記光電変換素子から隣接する前記垂直電荷転送路に電荷を読み出す読み出しゲートと、複数の前記垂直電荷転送路の下端に設けられ、前記垂直電荷転送路から転送された電荷を受けてこれを水平方向に転送する水平電荷転送路と、前記半導体基板上に前記水平電荷転送路に隣接して形成されるフローティングディフュージョンと、前記水平電荷転送路中の前記フローティングディフュージョンと隣接する位置に設けられ、前記水平電荷転送路中の電荷を前記フローティングディフュージョンに転送する出力ゲート部と、前記フローティングディフュージョンと隣接する領域に設けられ、前記フローティングディフュージョンに向けて下り勾配のポテンシャルを有するポテンシャル傾斜部とを備えた固体撮像素子であって、前記ポテンシャル傾斜部が、一導電型の不純物によってのみ形成される。
この構成によれば、ポテンシャル傾斜部が、逆導電型のイオン注入を用いることなく一導電型の不純物によってのみ形成されるため、濃度のばらつきを低減し、高精度で信頼性の高い固体撮像素子の製造方法を形成することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、上記固体撮像素子において、ポテンシャル傾斜部を構成する前記不純物が、砒素であるものを含む。
この構成により、砒素はボロンに比べて、拡散係数も小さく、偏析も小さいためポテンシャルのばらつきを防止することができる。
【００１６】
また、本発明は、上記固体撮像素子において、前記ポテンシャル傾斜部は、前記フローティングディフュージョンを介してアンプに接続されるものを含む。
【００１７】
また、本発明は、半導体基板上に形成され、垂直方向及び水平方向に整列配置された複数の光電変換素子と、垂直方向に整列した前記光電変換素子に隣接して形成され、垂直方向に電荷を転送する複数の垂直電荷転送路と、前記光電変換素子と隣接する前記垂直電荷転送路との間に形成され、前記光電変換素子から隣接する前記垂直電荷転送路に電荷を読み出す読み出しゲートと、複数の前記垂直電荷転送路の下端に設けられ、前記垂直電荷転送路から転送された電荷を受けてこれを水平方向に転送する水平電荷転送路と、前記半導体基板上に前記水平電荷転送路に隣接して形成されるフローティングディフュージョンと、前記水平電荷転送路中の前記フローティングディフュージョンと隣接する位置に設けられ、前記水平電荷転送路中の電荷を前記フローティングディフュージョンに転送する出力ゲート部と、前記フローティングディフュージョンと隣接する領域に設けられ、前記フローティングディフュージョンに向けて下り勾配のポテンシャルを有するポテンシャル傾斜部とを備えた固体撮像素子の製造方法であって、前記水平転送路を構成する第１層電荷転送電極の形成後に、順次、一導電型の不純物を注入し、前記フローティングディフュージョンおよび前記出力ゲート部下を所望の不純物濃度となるように、順次高濃度となる領域を形成するようにイオン注入する工程を含む。
この構成によれば、順次、一導電型の不純物を注入し、前記フローティングディフュージョンおよび前記出力ゲート部下を所望の不純物濃度となるように、順次高濃度となる領域を形成するため、濃度のばらつきを低減し、高精度で信頼性の高い固体撮像素子の製造方法を形成することが可能となる。
【００１８】
また、本発明は、上記固体撮像素子の製造方法において、前記イオン注入する工程が、前記第１層電荷転送電極をマスクとして、前記水平転送路の端部の第１の領域に、バリアゲート（ＢＡ）領域の濃度となるように一導電型の不純物を注入するバリアゲート形成工程と、前記第１の領域内の一部である第２の領域に埋め込みチャネル（ＢＣ）領域の濃度となるように前記一導電型の不純物を追加注入する埋め込みチャネル形成工程と、前記第２の領域内の一部である第３の領域にアウトプットゲートインプラ（ＯＧＩ）領域の濃度となるようにさらに前記一導電型の不純物を追加注入するＯＧＩ形成工程と、前記第３の領域内の一部である第４の領域にポテンシャル傾斜部の濃度となるようにさらに前記一導電型の不純物を追加注入するポテンシャル傾斜部形成工程と、さらに、前記ポテンシャル傾斜部に当接するように第５の領域に前記一導電型の不純物を注入し、フローティングゲートを形成する形成工程とを含む。
この構成によれば、逆導電型のイオン注入を行うことなく形成することができるため、不純物濃度プロファイルのばらつきを低減し、精度よくポテンシャルを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施の形態の固体撮像素子は、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、水平電荷転送路中のフローティングディフュージョンと隣接する位置に設けられ、水平電荷転送路中の電荷をフローティングディフュージョンに転送するための下り勾配のポテンシャルを有するポテンシャル傾斜部を、第１層電荷転送電極の形成後に、低濃度から順次高濃度となるように追加イオン注入によって形成するようにし、不純物濃度プロファイルを高精度に制御するようにしたことを特徴とする。図１（ａ）は、本実施の形態の固体撮像素子の水平電荷転送路の最終段近傍を示す断面図、図１（ｂ）は、Ｂ−Ｂ’線から見た対応領域のポテンシャル図、図１（ｃ）はｎ型不純物濃度を示す図である。
【００２０】
すなわち、シリコン基板１０１内にイオン注入する工程が、図４乃至図７に示すように前記第１層電荷転送電極１０３ａをマスクとして、前記水平転送路の端部の第１の領域に、バリアゲート（ＢＡ）領域１０４の濃度となるように一導電型の不純物を注入してバリアゲート形成工程と、前記第１の領域内の一部である第２の領域に埋め込みチャネル（ＢＣ）領域１０５の濃度となるように前記一導電型の不純物を追加注入する埋め込みチャネル形成工程と、前記第２の領域内の一部である第３の領域にアウトプットゲートインプラ（ＯＧＩ）領域の濃度となるようにさらに前記一導電型の不純物を追加注入するＯＧＩ１０６Ｓを形成する工程と、前記第３の領域内の一部である第４の領域にポテンシャル傾斜部の濃度となるようにさらに前記一導電型の不純物を追加注入するポテンシャル傾斜部１０５Ｓを形成する工程と、さらに、前記ポテンシャル傾斜部に当接するように第５の領域に前記一導電型の不純物を注入し、フローティングディフュージョン１０７を形成する形成工程とを含む。
【００２１】
まず図２に本発明の実施の形態１による固体撮像素子の平面図を示す。
本実施の形態の固体撮像素子においては、半導体基板１上に多数の画素３が水平方向及び垂直方向に整列して配置されている。複数本の垂直電荷転送路５が、垂直方向に整列された複数の画素列間に形成されている。垂直電荷転送路５の一端には、水平電荷転送路７が形成されている。そして水平電荷転送路７の最終端にはアンプ１１が形成されている。
【００２２】
また、画素３内には、フォトダイオード（光電変換素子）３ａが形成されており、フォトダイオード３ａと垂直電荷転送路５との間には、読み出しゲート（トランスファーゲート）３ｂが形成されている。垂直電荷転送路５は、例えば半導体基板１内に形成されたｎ型導電層（第１のｎ型半導体層）である。
【００２３】
そして、水平電荷転送路７は、例えば半導体基板１内に形成されたｎ型領域である。水平電荷転送路７を形成するｎ型領域は、例えばｎ型不純物のドーピング量が異なる領域を電荷の転送方向（水平方向）に交互に有する。このため、ポテンシャルバリア層１０４とポテンシャルウェル層１０５とが交互に形成される。
【００２４】
フォトダイオード３ａにより光電変換された電気信号は、読み出しゲート３ｂを通って垂直電荷転送路５に転送される。垂直電荷転送路５内に転送された電荷は、例えば４相駆動方式により垂直方向に転送され、水平電荷転送路７内に入る。水平電荷転送路７内に転送された電荷は、例えば２相駆動方式によりアンプ１１が接続されるフローティングディフュージョンＦＤまで転送される。アンプ１１は、フローティングディフュージョンＦＤの電位の変化を増幅し外部に画像情報を出力する。
【００２５】
図３に、上記固体撮像素子のうち水平電荷転送路７とフローティングディフュージョンＦＤとの間の部分を中心とした要部の拡大図を示す。
【００２６】
半導体基板１内には、水平電荷転送路７からフローティングディフュージョンＦＤまで連続してｎ型の半導体層が形成されている。
【００２７】
そして水平電荷転送路７に含まれるｎ型半導体層８は、一定の幅を有する帯状部８ａと、帯状のｎ型半導体領域８ａに続き、徐々に幅が狭くなるテーパ部８ｂとを含む。テーパ部８ｂに隣接して、ｎ型半導体領域８よりも高いｎ型不純物濃度を有するとともに、ほぼ一定の幅Ｗを有するフローティングディフュージョンＦＤが半導体基板１上に形成されている。
【００２８】
一方、出力アンプ１１の入力端子は、フローティングディフュージョンＦＤに接続されている。また、水平電荷転送路７を形成するｎ型半導体層８上には、水平方向に連続して配置されている水平電荷転送電極２１（２１−１、２１−２、２１−３、２１−４、・・・）が形成されている。
【００２９】
なお、水平方向に隣接する水平電荷転送電極２１は、例えば層間絶縁膜を介して電気的に絶縁された第一層目のポリシリコンと第二層目のポリシリコンとで形成される。水平方向に隣接する２つの水平電荷転送電極２１、２１が１組となって、これら１組の水平電荷転送電極同士が共通に接続されている。
【００３０】
共通に接続された１組の水平電荷転送電極と、これと水平方向に隣接する他の１組の水平電荷転送電極とに対して、φ１とφ２との電圧が印加される。２相駆動方式により電荷をフローティングディフュージョンＦＤの方向へと転送する。
【００３１】
出力ゲートＯＧは、テーパ部８ｂ上においてフローティングディフュージョンＦＤと隣接する領域上に形成される。
【００３２】
出力ゲートＯＧは、水平電荷転送路７からフローティングディフュージョンＦＤへの電荷の転送を制御する。出力ゲートＯＧにより水平電荷転送路７内の電荷を、フローティングディフュージョンＦＤまで転送する。フローティングディフュージョンＦＤの電位の変化をアンプ１１により増幅し、外部に画像情報として取り出すように構成されている。
【００３３】
図１は、前述したように、図２及び図３に示す固体撮像素子の要部に対応する断面図と、Ｂ−Ｂ’線から見たポテンシャル分布を示した図である。テーパ部８ｂのうちＡｓイオンの注入のみによって形成されたｎ型不純物領域からなる、ポテンシャル傾斜部１０５Ｓが形成されている。ポテンシャル傾斜部１０５Ｓのポテンシャルは、フローティングディフュージョン領域ＦＤ１０７に向けて下り勾配となる。水平電荷転送路７側から転送された電荷は、ポテンシャル傾斜部１０５Ｓに形成される下り勾配のポテンシャルプロファイルに沿って容易にフローティングディフュージョン領域ＦＤに転送される。
【００３４】
かかる構成により、ポテンシャル傾斜部１０５Ｓの不純物プロファイルは高精度に制御され、テーパ部８ｂを形成するｎ型半導体層からフローティングディフュージョンＦＤへの電荷の転送効率が向上する。
【００３５】
次に、本実施の形態の固体撮像素子の製造方法について、図４乃至図７を参照しつつ水平電荷転送部近傍を中心に説明する。
【００３６】
まず、図４（ａ）に示すように、不純物濃度８Ｅ１５ｃｍ−３程度のｎ型のシリコン基板１表面に、最終的に５Ｅ１６ｃｍ−３となるように第１のレジストパターンＲ１をマスクとして砒素イオンをイオン注入し、熱処理を行うことにより埋め込みチャネルＢＣ領域１０５を形成する。
【００３７】
そして、図４（ｂ）に示すように、第２のレジストパターンＲ２をマスクとしてこの埋め込みチャネル１０５内にさらに砒素イオンをイオン注入し、熱処理を行うことにより、最終的に７Ｅ１６ｃｍ−３となるようにアウトプットゲート用不純物層ＯＧＩ１０６を形成する。
【００３８】
この後、図４（ｃ）に示すように、前記シリコン基板１表面にゲート酸化膜を介して、第１層多結晶シリコン膜を形成しフォトリソグラフィによりパターニングし、第１層電荷転送電極１０３ａを形成する。
【００３９】
そして、図５（ａ）に示すように、１０４、１０５ｓ、１０６ｓの上部と１０４、１０５ｓ、１０６ｓを完全に被覆するために第１層電荷転送電極１０３ａとオーバラップを確保した第３のレジストパターンＲ３で被覆し、この第３のレジストパターンＲ３をマスクとしてこの埋め込みチャネル１０５内にボロンイオンをイオン注入し、熱処理を行うことにより、最終的にｎ型不純物濃度が１Ｅ１６ｃｍ−３となるようにし、水平電荷転送ポテンシャルバリア形成用不純物層（バリア層）ＢＡ１０４を形成する。
【００４０】
さらに、図５（ｂ）に示すように、第１層電荷転送電極の端部よりも外側端が露呈するように形成された第４のレジストパターンＲ４をマスクとして前記シリコン基板１内に砒素イオンをイオン注入し、熱処理を行うことにより、最終的に１Ｅ１６ｃｍ−３となるようにバリア層ＢＡ１０４を形成する。
【００４１】
そして、図６（ａ）に示すように、水平電極ポテンシャルバリア形成用不純物層１０４の上部、およびオーバラップマージンを確保するため電荷転送電極１０３の一部を被覆する第４のレジストパターンＲ４で被覆し、この第４のレジストパターンＲ４をマスクとしてこの１Ｅ１６ｃｍ−３のバリア層ＢＡ１０４内にＡｓイオンをイオン注入し、熱処理を行うことにより、最終的にｎ型不純物濃度が５Ｅ１６ｃｍ−３となるようにし、このポテンシャル傾斜部としての最終段の埋め込みチャネルＢＣ領域１０５Ｓを形成する。
【００４２】
さらに、図６（ｂ）に示すように、１０４，１０５，１０５ｓの上部を被覆する第５のレジストパターンＲ５をマスクとして埋め込みチャネルＢＣ領域１０５Ｓ内に砒素イオンをイオン注入し、熱処理を行うことにより、最終的に７Ｅ１６ｃｍ−３となるように最終段のアウトプットゲート用不純物層ＯＧＩ１０６Ｓを形成する。
【００４３】
そして、図７（ａ）に示すように、この第１層電荷転送電極表面を酸化し、酸化シリコン膜１０２を形成した後、第２層多結晶シリコン層を形成し、フォトリソグラフィによりパターニングし、第２層電極としてのアウトプットゲートＯＧ電極１０３ｂを形成する。      
【００４４】
そして最後に、図７（ｂ）に示すように、アウトプットゲートＯＧ電極１０３ｂよりも外側に開口を形成した第６のレジストパターンＲ６で被覆し、この第６のレジストパターンＲ６をマスクとして最終段の埋め込みチャネルＢＣ領域１０５Ｓ内にＡｓイオンをイオン注入し、熱処理を行うことにより、最終的にｎ型不純物濃度が１Ｅ２０ｃｍ−３のフローティングディフュージョン層ＦＤ１０７を形成する。
【００４５】
このようにして、ポテンシャル傾斜部１０５Ｓは、追加イオン注入によって形成されるため、高精度の不純物プロファイルを維持することができ、ポテンシャルのポケットを生じることもない。
【００４６】
なお、図７（ｂ）に示すように、埋め込みチャネル１０５内に逆導電型であるボロンイオンをイオン注入して形成した水平電荷転送ポテンシャルバリア形成用不純物層（バリア層）ＢＡ１０４では、境界部にポテンシャルのポケットを生じるおそれがあるが、この領域はアウトプットゲート電極１０３ｂへの電圧印加により、ポケットはつぶれ電荷転送に支障をきたすことはない。
【００４７】
尚、本実施の形態においては、ポテンシャル傾斜部１０５Ｓの形状及びその形成方法は、前記実施の形態に限定されることなく種々の変形が可能である。
【００４８】
上記の構造を有する固体撮像素子では、出力ゲートＯＧ１０３ｂ下のｎ型導電層８ｂのうち水平電荷転送路７のフローティングディフュージョン側の領域に、フローティングディフュージョン領域ＦＤ側に向けて下り勾配のポテンシャル傾斜部１０５Ｓが形成される。なおここでは、フローティングディフュージョン領域ＦＤ１０７側に向けてｎ型導電層８ｂの幅が狭くなることに起因して生じる狭チャネル効果の影響も低減することができる。
【００４９】
以上に説明したように、本実施の形態による固体撮像素子においては、水平電荷転送路からフローティングディフュージョンに向けての電荷の転送効率が向上する。特に、低照度時には電子数が少ないが、そのような場合でも電子を滞りなくアンプまで転送することが可能である。
【００５０】
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。
【００５１】
以上説明してきたように、本発明の固体撮像素子によれば、水平電荷転送路から出力アンプへ向けての電荷の転送効率が向上することから、CCD（Charge  Coupled  Device）を含む固体撮像素子は、携帯電話やデジタルカメラなど種々の電子部品に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の要部説明図
【図２】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の平面図
【図３】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の要部平面図
【図４】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程図
【図５】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程図
【図６】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程図
【図７】本発明の実施の形態１の固体撮像素子の製造工程図
【符号の説明】
【００５３】
１  シリコン基板
１０２  酸化シリコン膜
１０３ａ  第１層電荷転送電極
１０３ｂ  第２層電荷転送電極（アウトプットゲート）
１０４  バリアゲート（ＢＡ）領域の濃度となるように一導電型の不純物を注入してバリ１０５  埋め込みチャネル（ＢＣ）領域
１０６  アウトプットゲートインプラ（ＯＧＩ）領域
１０７  フローティングディフュージョン
【図１】
2007149758.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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