(57)【要約】【課題】従来のようにトランジスタゲート面積を大きくすることなく、より簡単な製造工程で、トランジスタのソース側ゲート端のイオン注入ダメージにより発生するソース側ゲート端付近の欠陥を低減することにより、ランダムノイズを効果的に低減する。【解決手段】ドレイン側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１だけがゲート電極６の他方端の下に潜り込んで、ドレイン側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１がゲート電極６と平面視でオーバラップし、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２はゲート電極６の一方端の下に潜り込まず、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２がゲート電極６と平面視でオーバラップしておらず、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２がゲート電極６の一方端と離間して形成されている。【選択図】図１
2012104664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極の一方端側とソース領域の間にソース側のＬＤＤ領域が配設され、該ゲート電極の他方端側とドレイン領域の間にドレイン側のＬＤＤ領域が配設され、該ソース側のＬＤＤ領域および該ドレイン側のＬＤＤ領域のうちの該ドレイン側のＬＤＤ領域だけが該ゲート電極の他方端の下に潜り込んで該ゲート電極と該ドレイン側のＬＤＤ領域が平面視でオーバラップしている半導体装置。
【請求項２】
前記ソース側のＬＤＤ領域が前記ゲート電極の一方端の下に潜り込まず、該ゲート電極の一方端と該ソース側のＬＤＤ領域が平面視でオーバラップしていない請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ソース側のＬＤＤ領域が前記ドレイン側のＬＤＤ領域よりもゲート長方向に短く形成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ソース側のＬＤＤ領域が平面視で前記ゲート電極の一方端と離間して形成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ソース側と前記ドレイン側のうちの少なくとも該ドレイン側にチャネルストップ領域が形成されており、該ソース側のチャネルストップ領域および該ドレイン側のチャネルストップ領域のうちの該ドレイン側のチャネルストップ領域だけが該ゲート電極の他方端の下に潜り込んで該ゲート電極と該ドレイン側のチャネルストップ領域が平面視でオーバラップしている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ソース側のチャネルストップ領域が前記ゲート電極の一方端の下に潜り込まず、該ゲート電極と該ソース側のチャネルストップ領域が平面視でオーバラップしていない請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ソース側のチャネルストップ領域が平面視で前記ゲート電極の一方端と離間して形成されている請求項５に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記ソース側のチャネルストップ領域が前記ドレイン側のチャネルストップ領域よりもゲート長方向に短く形成されている請求項５に記載の半導体装置。
【請求項９】
増幅トランジスタを構成するソースフォロワトランジスタである請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
入射光を光電変換して撮像する複数の受光部が行方向および列方向にマトリクス状に設けられ、該複数の受光部からの各信号電荷を各画素毎の撮像信号として増幅する増幅トランジスタが設けられ、
請求項１〜９のいずれかに記載の半導体装置を該増幅トランジスタとして用いた固体撮像素子。
【請求項１１】
ＣＭＯＳ型固体撮像素子またはＣＣＤ型固体撮像素子である請求項１０に記載の固体撮像素子。
【請求項１２】
前記各画素はそれぞれ、
前記複数の受光部のそれぞれに隣接して、該受光部からの信号電荷を電荷電圧変換部に電荷転送する電荷転送トランジスタと、
該電荷転送トランジスタにより該電荷電圧変換部に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて前記増幅トランジスタにより増幅されて該各画素毎の撮像信号として読み出す信号読出回路とを有する請求項１１に記載の固体撮像素子。
【請求項１３】
前記列方向の複数の受光部毎に、該複数の受光部から読み出した各信号電荷を垂直方向に電荷転送する複数の垂直電荷転送部と、該複数の垂直電荷転送部により電荷転送された各信号電荷を水平方向に電荷転送する水平電荷転送部と、該水平電荷転送部から電荷転送された各信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて前記増幅トランジスタにより増幅されて前記各画素毎の撮像信号として信号出力される信号出力部とを有する請求項１１に記載の固体撮像素子。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれかに記載の半導体装置を製造する方法であって、
ゲート電極の形成後に、該ゲート電極のドレイン側にチルト角θ１を有し、該ゲート電極のソース側に該ゲート電極によるシャドーイングが発生する該チルト角θ１でＬＤＤ領域のイオン注入を行って、該ソース側のＬＤＤ領域を該ドレイン側のＬＤＤ領域よりもゲート長方向に短く形成するＬＤＤ領域形成工程を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記チルト角θ１は、前記ドレイン側に４〜１０度の傾きである請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記ＬＤＤ領域形成工程の後に、
前記ゲート電極のドレイン側にチルト角θ２を有し、該ゲート電極のソース側に該ゲート電極によるシャドーイングが発生する該チルト角θ２でチャネルストップ領域のイオン注入を行って、該ドレイン側および該ソース側のうちの少なくとも該ドレイン側に該チャネルストップ領域を形成するチャネルストップ領域形成工程を有する請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記チルト角θ２は前記チルト角θ１よりも大きい傾きである請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記チルト角θ２は、前記ドレイン側に１０〜６０度の傾きである請求項１６または１７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記ＬＤＤ領域形成工程の前に、
半導体基板上にイオン注入してウェル層を形成するウェル層形成工程と、
該ウェル層上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを有する請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記ＬＤＤ領域形成工程または前記チャネルストップ領域形成工程の後に、
前記ゲート電極のゲート長方向の両側面にサイドウォールをそれぞれ形成するサイドウォール形成工程と、
該サイドウォールが形成されたゲート電極の両側に、イオン注入を行ってドレイン領域およびソース領域を形成するソース・ドレイン形成工程とを有する請求項１４または１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１０〜１３のいずれかに記載の固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一または複数のＭＯＳトランジスタを有する増幅回路からなる半導体装置およびその製造方法、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部が設けられ、各受光部からの信号電荷に対応した電位を該増幅回路にて各画素毎の撮像信号として増幅するＣＭＯＳ型イメージセンサなどの固体撮像素子、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型イメージセンサは、画素毎に初段の増幅トランジスタを有しており、そのトランジスタ構成について、特許文献１の図８および図９、特許文献２の図１０を用いて詳細に説明する。
【０００３】
図８は、特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子における４ＴＲの画素構成図であり、（ａ）は、その平面レイアウトを示し、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面の構造を示している。
【０００４】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、従来の固体撮像素子１００において、半導体基板１０１の表面の所定領域には、フォトダイオードＰＤを構成する縦長の略長方形形状のＮ−型拡散領域１０２が形成されている。このＮ−型拡散領域１０２は、平面視で長方形の１つの角部を切り落とした形状となっており、この角部を切り落とした部分に略直角二等辺三角形形状を有する転送トランジスタＴｔｒのゲート電極（転送ゲート電極）Ｔｇが配置されている。
【０００５】
また、転送トランジスタＴｔｒのゲート電極（転送ゲート電極）Ｔｇの略長方形形状の拡散領域１０２の反対側には、リセットトランジスタＲｔｒを構成する帯状拡散領域１０３が配置されている。この帯状拡散領域１０３の中央部分にはリセットトランジスタＲｔｒのゲート電極Ｒｇが配置されている。また、この帯状拡散領域１０３の一端側（紙面下側）部分１０３ａが、Ｎ−型拡散領域１０２の側辺傾斜部１０２ａに近接するよう配置されている。また、上記転送ゲート電極Ｔｇの一端には、このゲート電極に転送信号ＴＸを印加するための転送ゲート選択線ＧｓがコンタクトホールＣｇｓを介して接続されている。
【０００６】
ここで、リセットトランジスタＲｔｒを構成する拡散領域１０３は、Ｐ型半導体基板１０１上に選択的に形成されたＮ型拡散領域であり、その一端側部分は、フォトダイオードＰＤから読み出された信号電荷を蓄積するフォローティングディフュージョン領域（ＦＤ領域）１０３ａを構成している。また、上記Ｎ型拡散領域１０２とＮ型拡散領域１０３との間には、Ｐ−型拡散領域１０４が形成されており、このＰ−型拡散領域１０４は、上記転送トランジスタＴｔｒのチャネル領域となっており、その上には、ゲート絶縁膜１０４ａを介して、Ｎ型ポリシリコンからなる転送ゲートＴｇが配置されている。
【０００７】
また、半導体基板１０１上には、紙面縦方向に延びる帯状のＮ型拡散領域１０５は、リセットトランジスタＲｔｒを構成する帯状のＮ型拡散領域１０３と対向するように平行に配置されている。このＮ型拡散領域１０５の一端側（紙面下側）部分上には、ゲート絶縁膜１０５ａを介して、上記増幅トランジスタＡｔｒを構成する、Ｎ型ポリシリコンからなるゲート電極Ａｇが配置されている。このＮ型拡散領域１０５の他端側（紙面上側）部分上には、上記選択トランジスタＳｔｒを構成するゲート電極Ｓｇが配置されている。
【０００８】
ＦＤ領域１０３ａとＮ型拡散領域１０５との間には酸化膜の素子分離領域Ｒｃが設けられている。また、ＦＤ領域１０３ａと増幅トランジスタＡｔｒのゲート電極Ａｇとはメタル配線Ｍｗにより電気的に接続されており、メタル配線Ｍｗの一端はコンタクトホールＣｆ１を介してＦＤ領域１０３ａに接続され、メタル配線Ｍｗの他端はコンタクトホールＣｆ２を介してゲート電極Ａｇに接続されている。
【０００９】
この場合、増幅トランジスタＡｔｒを構成するソースフォロワトランジスタのゲート電極Ａｇにおけるゲート面積が、リセットトランジスタＲｔｒおよび選択トランジスタＳｔｒのゲート面積よりも相対的に大きくなるように構成されている。これによって、ソースフォロワトランジスタに発生するランダムノイズの影響を低減して高画質な画像を得ることができる。
【００１０】
図９は、図８の増幅トランジスタＡｔｒを構成するソースフォロワトランジスタの構成例を示す縦断面図であり、（ａ）はチャネルストップ領域がある場合の縦断面図、（ｂ）はチャネルストップ領域がない場合の縦断面図である。
【００１１】
図９（ａ）に示すように、ソースフォロワトランジスタ１１０Ａにおいて、半導体基板１１０上にＰウェル層１１１が設けられ、Ｐウェル層１１１上にゲート絶縁膜１１２を介してゲート電極１１３が設けられている。ゲート電極１１３の両側面には各サイドウォールが形成され、各サイドウォールの両側の半導体基板１１０には、ソース・ドレイン領域としてのＮ型拡散層１１４，１１５がそれぞれ形成されている。Ｎ型拡散層１１４，１１５の内側で各サイドウォール直下にそれぞれＮ型拡散層１１４ａ，１１５ａがそれぞれ形成されてＬＤＤ領域が構成されている。さらに、これらのＮ型拡散層１１４，１１４ａを覆うようにＰ型チャネルストップ領域１１６が設けられていると共に、Ｎ型拡散層１１５，１１５ａを覆うようにＰ型チャネルストップ領域１１７が設けられている。
【００１２】
図９（ｂ）では、ソースフォロワトランジスタ１１０Ｂにおいて、図９（ａ）のＰ型チャネルストップ領域１１６、１１７がない場合を示している。いずれにせよ、Ｎ型拡散層１１４，１１５の内側で各サイドウォール直下のＮ型拡散層１１４ａ，１１５ａの長さＸ，Ｙは互いに等しく、ゲート電極１１３に対するＮ型拡散層１１４，１１５の位置および、型拡散層１１４ａ，１１５ａの位置も左右対称である。
【００１３】
トランジスタの断面構造において、ソース側とドレイン側とで左右非対称の事例を図１０に示している。
【００１４】
図１０は、特許文献２に開示されている左右非対称の事例を示す従来のトランジスタの縦断面図である。
【００１５】
図１０に示すように、従来のトランジスタ２００において、半導体基板２０１上にチャネル領域２０２が形成され、チャネル領域２０２上にゲート絶縁膜２０３を介してゲート電極２０４が形成されている。
【００１６】
ゲート電極２０４のソース側の上記半導体基板２０１には、エクステンション領域２０５が形成されている。ゲート電極２０４のソース側の上記半導体基板２０１には、エクステンション領域２０５を介してソース領域２０６が形成されている。
【００１７】
また、上記ゲート電極２０４のドレイン側の上記半導体基板２０１には、ＬＤＤ領域２０７が形成されている。ゲート電極２０４のドレイン側の上記半導体基板２０１には、ＬＤＤ領域２０７を介してドレイン領域２０８が形成されている。このエクステンション領域２０５の濃度は、ＬＤＤ領域２０７よりも高く、エクステンション領域２０５はＬＤＤ領域２０７よりも浅く形成されている。
【００１８】
さらに、非特許文献１では、トランジスタのゲート電極直下の半導体基板表面の欠陥（一時的に電子を捕獲したり放出したりする部位）がゲート端部付近に存在する場合、電流方向によって欠陥がランダムノイズに影響しにくくなることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００９−２１２２４８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０９１３８号公報
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】Ｋｅｎｉｃｈｉ  Ａｂｅ，  ｅｔ  ａｌ．；  “Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ  ｏｆ  ＲＴＳ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ａｌｏｎｇ  Ｓｏｕｒｃｅ−Ｄｒａｉｎ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｐｒｏｃｅｓｓ−Ｉｎｄｕｃｅｄ  ＲＴＳ”  ２００９  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，  ４７ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ，  ｐｐ．９９６−１００１，Ｍｏｎｔｒｅａｌ，  Ｑｕｅｂｅｃ，  Ａｐｒｉｌ  ２００９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、特許文献１に開示されている上記従来の構成では、ソースフォロワトランジスタに発生するランダムノイズの影響を低減するために、ソースフォロワトランジスタのゲート面積が他のトランジスタのゲート面積に比べて相対的に大きくしているが、これによって、高画素化の要請に対して画素面積縮小が困難となる。特に、ゲート幅Ｗの寸法がフォトダイオード配置により制限される場合に、ゲート面積を大きくしようとすると、ゲート長を大きくとる必要があり、これによって、ソースフォロワトランジスタの能力が低下する。
【００２２】
また、特許文献２に開示されている上記従来の構成では、ソース側とドレイン側とで左右非対称の事例を示しているだけであって、相互コンダクタンスの低下を抑制してトランジスタを高性能化することを目的としており、上記特許文献１のようにランダムノイズの影響を低減するものとは全く異なっている。また、このエクステンション領域２０５の濃度は、ＬＤＤ領域２０７よりも高く、エクステンション領域２０５はＬＤＤ領域２０７よりも浅く形成されている。これを製造する場合に、不純物イオン注入濃度をコントロールするために、エクステンション領域２０５とＬＤＤ領域２０７とは別工程で、フォトリソ工程と不純物イオン注入工程を行う必要があって、その製造工程が増加して複雑になっている。
【００２３】
さらに、非特許文献１では、トランジスタのゲート電極直下の半導体基板表面の欠陥（一時的に電子を捕獲したり放出したりする部位）が、ゲート端部付近に存在する場合、電流方向によって欠陥がランダムノイズに影響しにくくなることが開示されているだけであって、ソース側ゲート端付近の欠陥だけを意図的に低減することにより、ランダムノイズを効果的に低減することができることまでは何らの記載も示唆も全く為されていません。
【００２４】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、従来のようにトランジスタゲート面積を大きくすることなく、より簡単な製造工程で、トランジスタのソース側ゲート端のイオン注入ダメージにより発生するソース側ゲート端付近の欠陥を低減することにより、ランダムノイズを効果的に低減することができる半導体装置およびその製造方法、この半導体装置を増幅トランジスタとして適用した固体撮像素子、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器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】
【００２５】
本発明の半導体装置は、ゲート電極の一方端側とソース領域の間にソース側のＬＤＤ領域が配設され、該ゲート電極の他方端側とドレイン領域の間にドレイン側のＬＤＤ領域が配設され、該ソース側のＬＤＤ領域および該ドレイン側のＬＤＤ領域のうちの該ドレイン側のＬＤＤ領域だけが該ゲート電極の他方端の下に潜り込んで該ゲート電極と該ドレイン側のＬＤＤ領域が平面視でオーバラップしているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２６】
また、好ましくは、本発明の半導体装置において、前記ソース側のＬＤＤ領域が前記ゲート電極の一方端の下に潜り込まず、該ゲート電極の一方端と該ソース側のＬＤＤ領域が平面視でオーバラップしていない。
【００２７】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置において、前記ソース側のＬＤＤ領域が前記ドレイン側のＬＤＤ領域よりもゲート長方向に短く形成されている。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置において、前記ソース側のＬＤＤ領域が平面視で前記ゲート電極の一方端と離間して形成されている。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置において、前記ソース側と前記ドレイン側のうちの少なくとも該ドレイン側にチャネルストップ領域が形成されており、該ソース側のチャネルストップ領域および該ドレイン側のチャネルストップ領域のうちの該ドレイン側のチャネルストップ領域だけが該ゲート電極の他方端の下に潜り込んで該ゲート電極と該ドレイン側のチャネルストップ領域が平面視でオーバラップしている。
【００３０】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置において、前記ソース側のチャネルストップ領域が前記ゲート電極の一方端の下に潜り込まず、該ゲート電極と該ソース側のチャネルストップ領域が平面視でオーバラップしていない。
【００３１】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置において、前記ソース側のチャネルストップ領域が平面視で前記ゲート電極の一方端と離間して形成されている。
【００３２】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置において、前記ソース側のチャネルストップ領域が前記ドレイン側のチャネルストップ領域よりもゲート長方向に短く形成されている。
【００３３】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置は増幅トランジスタを構成するソースフォロワトランジスタである。
【００３４】
本発明の固体撮像素子は、入射光を光電変換して撮像する複数の受光部が行方向および列方向にマトリクス状に設けられ、該複数の受光部からの各信号電荷を各画素毎の撮像信号として増幅する増幅トランジスタが設けられ、本発明の上記半導体装置を該増幅トランジスタとして用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３５】
また、好ましくは、本発明の固体撮像素子はＣＭＯＳ型固体撮像素子またはＣＣＤ型固体撮像素子である。
【００３６】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における各画素はそれぞれ、前記複数の受光部のそれぞれに隣接して、該受光部からの信号電荷を電荷電圧変換部に電荷転送する電荷転送トランジスタと、該電荷転送トランジスタにより該電荷電圧変換部に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて前記増幅トランジスタにより増幅されて該各画素毎の撮像信号として読み出す信号読出回路とを有する。
【００３７】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、前記列方向の複数の受光部毎に、該複数の受光部から読み出した各信号電荷を垂直方向に電荷転送する複数の垂直電荷転送部と、該複数の垂直電荷転送部により電荷転送された各信号電荷を水平方向に電荷転送する水平電荷転送部と、該水平電荷転送部から電荷転送された各信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて前記増幅トランジスタにより増幅されて前記各画素毎の撮像信号として信号出力される信号出力部とを有する。
【００３８】
本発明の半導体装置の製造方法は、本発明の上記半導体装置を製造する方法であって、ゲート電極の形成後に、該ゲート電極のドレイン側にチルト角θ１を有し、該ゲート電極のソース側に該ゲート電極によるシャドーイングが発生する該チルト角θ１でＬＤＤ領域のイオン注入を行って、該ソース側のＬＤＤ領域を該ドレイン側のＬＤＤ領域よりもゲート長方向に短く形成するＬＤＤ領域形成工程を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３９】
また、好ましくは、本発明の半導体装置の製造方法におけるチルト角θ１は、前記ドレイン側に４〜１０度の傾きである。
【００４０】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置の製造方法におけるＬＤＤ領域形成工程の後に、前記ゲート電極のドレイン側にチルト角θ２を有し、該ゲート電極のソース側に該ゲート電極によるシャドーイングが発生する該チルト角θ２でチャネルストップ領域のイオン注入を行って、該ドレイン側および該ソース側のうちの少なくとも該ドレイン側に該チャネルストップ領域を形成するチャネルストップ領域形成工程を有する。
【００４１】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置の製造方法におけるチルト角θ２は前記チルト角θ１よりも大きい傾きである。
【００４２】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置の製造方法におけるチルト角θ２は、前記ドレイン側に１０〜６０度の傾きである。
【００４３】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置の製造方法におけるＬＤＤ領域形成工程の前に、半導体基板上にイオン注入してウェル層を形成するウェル層形成工程と、該ウェル層上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを有する。
【００４４】
さらに、好ましくは、本発明の半導体装置の製造方法において、前記ＬＤＤ領域形成工程または前記チャネルストップ領域形成工程の後に、前記ゲート電極のゲート長方向の両側面にサイドウォールをそれぞれ形成するサイドウォール形成工程と、該サイドウォールが形成されたゲート電極の両側に、イオン注入を行ってドレイン領域およびソース領域を形成するソース・ドレイン形成工程とを有する。
【００４５】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４６】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００４７】
本発明においては、ゲート電極の一方端側とソース領域の間にソース側のＬＤＤ領域が配設され、ゲート電極の他方端側とドレイン領域の間にドレイン側のＬＤＤ領域が配設され、ドレイン側のＬＤＤ領域だけがゲート電極の他方端の下に潜り込んでゲート電極とドレイン側のＬＤＤ領域が平面視でオーバラップしている。
【００４８】
これによって、ドレイン側のＬＤＤ領域だけがゲート電極の他方端の下に潜り込んでゲート電極とドレイン側のＬＤＤ領域が平面視でオーバラップし、ソース側のＬＤＤ領域はゲート電極の一方端の下に潜り込まず、ゲート電極とソース側のＬＤＤ領域が平面視でオーバラップしていないことから、イオン注入方向に角度が付いているためゲート電極が影になって、ソース領域側のゲート電極の端部にイオン注入が為されておらず、ソース領域側のゲート電極の端部のイオン注入ダメージが抑制されて欠陥も抑制され、したがって、従来のようにトランジスタゲート面積を大きくすることなく、簡単な製造工程で、トランジスタのソース側ゲート端のイオン注入ダメージにより発生するソース側ゲート端付近の欠陥を意図的に低減することにより、ランダムノイズを効果的に低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００４９】
以上により、本発明によれば、ドレイン側のＬＤＤ領域だけがゲート電極の他方端の下に潜り込んで、ドレイン側のＬＤＤ領域がゲート電極と平面視でオーバラップし、ソース側のＬＤＤ領域はゲート電極の一方端の下に潜り込まず、ソース側のＬＤＤ領域がゲート電極と平面視でオーバラップしておらず、ソース側のＬＤＤ領域がゲート電極の一方端と離間して形成されているため、従来のようにトランジスタゲート面積を大きくすることなく、簡単な製造工程で、トランジスタのソース側ゲート端のイオン注入ダメージにより発生するソース側ゲート端付近の欠陥を意図的に低減することにより、ランダムノイズを効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態１のＣＭＯＳ型固体撮像素子におけるソースフォロワトランジスタの縦断面図である。
【図２】図１のソースフォロワトランジスタの製造方法におけるＬＤＤ拡散層形成工程を説明するための縦断面図であって、（ａ）はそのＬＤＤイオン注入時の縦断面図、（ｂ）はそのＬＤＤイオン注入後の縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態２のＣＭＯＳ型固体撮像素子におけるソースフォロワトランジスタの縦断面図である。
【図４】図３のソースフォロワトランジスタの製造方法におけるＬＤＤ拡散層形成工程を説明するための縦断面図であって、（ａ）はそのＬＤＤイオン注入時の縦断面図、（ｂ）はそのＬＤＤイオン注入後の縦断面図である。
【図５】図３のソースフォロワトランジスタの製造方法におけるチャネルストップ領域形成工程を説明するための縦断面図であって、（ａ）はそのチャネルストップ領域イオン注入時の縦断面図、（ｂ）はそのチャネルストップ領域イオン注入後の縦断面図である。
【図６】本発明の実施形態２のＣＭＯＳ型固体撮像素子の変形例を示すソースフォロワトランジスタの縦断面図である。
【図７】本発明の実施形態３として、本発明の実施形態１、２のＣＭＯＳ型固体撮像素子を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図８】特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子における４ＴＲの画素構成図であり、（ａ）は、その平面レイアウトを示し、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面の構造を示している。
【図９】図８の増幅トランジスタＡｔｒを構成するソースフォロワトランジスタの構成例を示す縦断面図であり、（ａ）はチャネルストップ領域がある場合の縦断面図、（ｂ）はチャネルストップ領域がない場合の縦断面図である。
【図１０】特許文献２に開示されている左右非対称の事例を示す従来のトランジスタの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下に、本発明の半導体装置およびその製造方法の実施形態１、２として、ＭＯＳトランジスタおよびその製造方法について説明すると共に、このＭＯＳトランジスタを信号出力用の増幅トランジスタとして用いた固体撮像素子について説明し、この固体撮像素子の実施形態１または２を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態３について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
【００５２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１のＣＭＯＳ型固体撮像素子におけるソースフォロワトランジスタの縦断面図である。
【００５３】
図１に示すように、本実施形態１のＣＭＯＳ型固体撮像素子１における増幅トランジスタを構成するソースフォロワトランジスタ２において、Ｎ型半導体基板３上にＰウェル層４が設けられ、Ｐウェル層４上にゲート絶縁膜５を介してゲート電極６が設けられている。ゲート電極６のチャネル長方向の両側面には各サイドウォール７，８が形成されており、各サイドウォール７、８の両側のＰウェル層４の表面部にはそれぞれ、ドレイン領域としてのＮ型拡散層９が形成されていると共に、ソース領域としてのＮ型拡散層１０が形成されている。Ｎ型拡散層９、１０間の内側で各サイドウォール７、８の各直下にそれぞれＮ型拡散層１１、１２がそれぞれ形成されて各ＬＤＤ領域が構成されている。
【００５４】
本実施形態１のソースフォロワトランジスタ２の特徴構成として、ドレイン領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１はゲート電極６の直下に潜り込んでいる（オーバラップしている）が、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２はゲート電極６の直下に潜り込んでおらず（オーバラップしておらず）、オフセット状態となっている。即ち、ドレイン側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１だけがゲート電極６の他方端の下に潜り込んで、ドレイン側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１がゲート電極６と平面視でオーバラップし、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２はゲート電極６の一方端の下に潜り込まず、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２がゲート電極６と平面視でオーバラップしておらず、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２がゲート電極６の一方端と離間して形成されている。
【００５５】
また、ドレイン側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１のＬＤＤ幅（Ｘ）と、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２のＬＤＤ幅（Ｙ）との関係が、ゲート長方向のドレイン領域側の幅（Ｘ）＞ソース領域側の幅（Ｙ）となっている。
【００５６】
本実施形態１の特徴構成による作用効果について説明する。ランダムノイズの発生原因となる、ゲート電極６下部の半導体基板３のＰウェル層４とゲート絶縁膜５とのシリコン・酸化膜界面に存在する欠陥起因の電荷トラップが、ゲート電極６のソース・ドレイン領域側の端部に存在する場合は、欠陥がソース領域側のゲート電極端部に存在する場合のみランダムノイズが発生する。この場合に、欠陥がドレイン領域側のゲート電極端部に存在する場合にはランダムノイズの発生原因とならない。これによって、ゲート電極６のソース領域側／ドレイン領域側の各端部に発生する欠陥のうち、ソース領域側のゲート電極端部の欠陥のみを抑制すればランダムノイズを低減することができる。このことから、本実施形態１では、その特徴構成として、ドレイン側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１だけがゲート電極６の他方端の下に潜り込んで、ドレイン側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１がゲート電極６と平面視でオーバラップし、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２はゲート電極６の一方端の下に潜り込まず、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２がゲート電極６と平面視でオーバラップしておらず、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２がゲート電極６の一方端と離間して形成されている。
【００５７】
上記構成のソースフォロワトランジスタ２の製造方法について図２（ａ）および図２（ｂ）を用いて詳細に説明する。
【００５８】
図２は、図１のソースフォロワトランジスタ２の製造方法におけるＬＤＤ拡散層形成工程を説明するための縦断面図であって、（ａ）はそのＬＤＤイオン注入時の縦断面図、（ｂ）はそのＬＤＤイオン注入後の縦断面図である。
【００５９】
図２（ａ）に示すように、Ｎ型半導体基板３上にＰウェル層４をイオン注入工程により形成し、Ｐウェル層４上にゲート絶縁膜５を形成し、ゲート絶縁膜５上に信号電荷転送用のゲート電極６を形成する。このゲート電極６の形成後に、ドレイン側にチルト角θ１だけ傾けた方向（左上から右下方向）からＬＤＤイオン注入を行う。この場合のドレイン側に傾けたチルト角θ１は、４〜１０度であるが、ここでは、ドレイン側に７度の傾きでイオン注入を行う。
【００６０】
これによって、図２（ｂ）に示すように、ドレイン領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１ａを形成すると共に、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２ａを形成する。この場合、イオン注入方向がドレイン側にチルト角θ１だけ傾いていることにより、ソース領域側はゲート電極６によるシャドーイングのため、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２ａがゲート電極６の端部からオフセットした状態で、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２ａがゲート電極６の端部と離間している。
【００６１】
次に、ゲート電極６のチャネル長（ゲート長）方向の両側面に各サイドウォール７，８を形成した後に、各サイドウォールにより自己整合的にイオン注入を行って、図１に示すように、ドレイン領域としてのＮ型拡散層９とソース領域としてのＮ型拡散層１０をそれぞれ形成する。
【００６２】
これによって、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２が、ゲート電極６の端部とオーバラップしておらず、ゲート電極６の端部と離間したオフセット状態の本実施形態１のソースフォロワトランジスタ２を形成することができる。
【００６３】
このように、半導体装置としてのソースフォロワトランジスタ２の製造方法は、Ｎ型半導体基板３上にイオン注入してＰウェル層４を形成するＰウェル層形成工程と、Ｐウェル層４上にゲート絶縁膜５を介してゲート電極６を形成するゲート電極形成工程と、ゲート電極６のドレイン側にチルト角θ１を持ち、ゲート電極６のソース側にゲート電極６によるシャドーイングが発生する当該チルト角θ１でＬＤＤ領域のイオン注入を行って、ソース側のＬＤＤ領域をドレイン側のＬＤＤ領域よりもゲート長方向に短く形成するＬＤＤ領域形成工程と、ゲート電極６のゲート長方向の両側面にサイドウォール７，８をそれぞれ形成するサイドウォール形成工程と、サイドウォール７，８が形成されたゲート電極６の両側に、イオン注入を行ってドレイン領域およびソース領域を形成するソース・ドレイン形成工程とを有している。
【００６４】
以上により、本実施形態１によれば、前述したように、イオン注入欠陥がドレイン領域９側のゲート電極６の端部チャネル領域に存在してもランダムノイズの発生原因とはなり難く、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２を、ゲート電極６の端部より離間したオフセット状態で形成することにより、イオン注入欠陥はソース領域側のゲート電極６の端部チャネル領域には発生しないことから、ソース領域側のゲート電極６の端部チャネル領域のイオン注入欠陥のみを抑制することができて、画素毎の初段の増幅トランジスタを構成するソースフォロワトランジスタ２を特性劣化することなしにランダムノイズの低減が可能となる。このランダムノイズの低減によって、本実施形態１のＣＭＯＳ型固体撮像素子１からの撮像信号に基づいて表示画面に表示される画像の画質を向上させることができる。したがって、ゲート電極６を、特に、従来のようにランダムノイズの低減のためにゲート長方向に大きくして欠陥の存在確率を低減する必要がなくなり、各画素領域を縮小してより多くの画素を撮像領域に含めて画像信号の解像度の向上を図ることができる。
【００６５】
（実施形態２）
トランジスタのゲート長が長い場合は必要ないが、ゲート長が短い場合には短チャネル効果抑制のためのチャネルストップ領域が必要になるが、上記実施形態１では、このチャネルストップ領域を用いない場合について説明したが、本実施形態２では、このチャネルストップ領域を用いる場合について説明する。
【００６６】
図３は、本発明の実施形態２のＣＭＯＳ型固体撮像素子におけるソースフォロワトランジスタの縦断面図である。
【００６７】
図３に示すように、本実施形態２のＣＭＯＳ型固体撮像素子１Ａにおける増幅トランジスタを構成するソースフォロワトランジスタ２Ａにおいて、Ｎ型半導体基板３上にＰウェル層４が設けられ、Ｐウェル層４上にゲート絶縁膜５を介してゲート電極６が設けられている。ゲート電極６のチャネル長方向（ゲート長方向）の両側面には各サイドウォール７，８が形成されており、各サイドウォール７、８の両側のＰウェル層４の表面部にはそれぞれ、ドレイン領域としてのＮ型拡散層９が形成されていると共に、ソース領域としてのＮ型拡散層１０が形成されている。Ｎ型拡散層９、１０間の内側で各サイドウォール７、８の各直下にそれぞれＮ型拡散層１１、１２がそれぞれ形成されてＬＤＤ領域が構成されている。さらに、このドレイン領域のＮ型拡散層９およびＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１を下方から覆うようにＰ型チャネルストップ領域１３が設けられていると共に、ソース領域のＮ型拡散層１０およびＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２の下側にのみＰ型チャネルストップ領域１４が設けられている。Ｐ型チャネルストップ領域１３はＮ型拡散層９、１１を完全に下方から覆ってゲート電極６の直下に潜り込んでいるが、Ｐ型チャネルストップ領域１４は、Ｎ型拡散層１０を完全に下方から覆っているものの、ＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２についてはその下面の一部しか覆っておらず、ゲート電極６の直下に潜り込んでおらず、Ｎ型拡散層１２は平面視でゲート電極６の端部から離間している。
【００６８】
本実施形態２のソースフォロワトランジスタ２Ａの特徴構成として、ドレイン領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１はゲート電極６の直下に潜り込んでいる（平面視でオーバラップしている）が、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２はゲート電極６の直下に潜り込んでおらず（平面視でオーバラップしておらず）、平面視でゲート電極６の端部と離間したオフセット状態となっている。また、ドレイン領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１の幅（Ｘ）と、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２の幅（Ｙ）との関係が、ゲート長方向のドレイン領域側のＮ型拡散層１１の幅（Ｘ）＞ソース領域側のＮ型拡散層１２の幅（Ｙ）となっている。さらに、チャネルストッパ領域１３がドレイン領域側のみＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１よりもゲート電極６の下部に伸びており、ソース領域側にはＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２よりもゲート電極６の下部に伸びるチャネルストップ領域は存在していない。
【００６９】
また、本実施形態２のソースフォロワトランジスタ２Ａの特徴構成として、ドレイン側のチャネルストップ領域１３およびソース側のチャネルストップ領域１４のうちのドレイン側のチャネルストップ領域１３だけがゲート電極６の他方端の下に潜り込んでゲート電極６とドレイン側のチャネルストップ領域１３が平面視でオーバラップしている。この場合、ソース側のチャネルストップ領域１４がゲート電極６の一方端の下に潜り込まず、ゲート電極６とソース側のチャネルストップ領域１４が平面視でオーバラップしておらず、ゲート電極６の一方端と離間している。また、ここでは図示していないが、ソース側のチャネルストップ領域１４がドレイン側のチャネルストップ領域１４よりもゲート長方向に短く形成されている。
【００７０】
上記構成のソースフォロワトランジスタ２Ａの製造方法について、図４（ａ）および図４（ｂ）、さらに、図５（ａ）および図５（ｂ）を用いて詳細に説明する。
【００７１】
図４は、図３のソースフォロワトランジスタ２Ａの製造方法におけるＬＤＤ拡散層形成工程を説明するための縦断面図であって、（ａ）はそのＬＤＤイオン注入時の縦断面図、（ｂ）はそのＬＤＤイオン注入後の縦断面図である。図５は、図３のソースフォロワトランジスタ２Ａの製造方法におけるチャネルストップ領域形成工程を説明するための縦断面図であって、（ａ）はそのチャネルストップ領域イオン注入時の縦断面図、（ｂ）はそのチャネルストップ領域イオン注入後の縦断面図である。
【００７２】
まず、図４（ａ）に示すように、Ｎ型半導体基板３上にＰウェル層４をイオン注入工程により形成し、Ｐウェル層４上にゲート絶縁膜５を形成した後に、ゲート絶縁膜５上に電荷転送用のゲート電極６を形成する。このゲート電極６の形成後に、ドレイン領域側にチルト角θ１だけ傾けた方向（左上から右下方向）からＬＤＤイオン注入を行う。この場合のドレイン側に傾けたチルト角θ１は、４〜１０度であるが、ここでは、ドレイン側に７度の傾きでイオン注入を行う。
【００７３】
これによって、図４（ｂ）に示すように、ドレイン領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１ａを形成すると共に、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２ａを形成する。この場合、イオン注入方向がドレイン領域側にチルト角θ１だけ傾いていることにより、ソース領域側はゲート電極６によるシャドーイングのため、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２ａがゲート電極６から離間したオフセット状態に形成される。
【００７４】
次に、図５（ａ）に示すように、ドレイン領域側にチルト角θ２（θ２＞θ１）だけ傾けた方向（左上から右下方向）からチャネルストップ領域へのイオン注入を行う。この場合、チャネルストップ領域１３，１４を形成するためのイオン注入のドレイン側に傾けたチルト角θ２は、チャネルストップ層注入条件の実例では１０〜６０度（更に好ましくは２０〜４０度）であるが、ここでは、ドレイン側に３０度の傾きでイオン注入を行う。このチルト角θ２はチルト角θ１よりも大きい傾きである。
【００７５】
これにより、図５（ｂ）に示すように、ドレイン領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１ａの下部位置を覆うようにチャネルストッパ領域１３を形成すると共に、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２ａの下部位置の先端部を除く一部を覆うようにチャネルストッパ領域１４を形成する。この場合、イオン注入方向がドレイン側にチルト角θ２だけ傾いていることにより、ソース領域側はゲート電極６によるシャドーイングのため、ソース領域側には、チャネルストッパ領域１４のように、ＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２ａよりもゲート電極６の下部に伸びるチャネルストップ領域は形成されない。
【００７６】
続いて、ゲート電極６のチャネル長（ゲート長）方向の両側面に各サイドウォール７、８を形成した後に、各サイドウォールにより自己整合的にイオン注入を行って、図３に示すように、ドレイン領域としてのＮ型拡散層９とソース領域としてのＮ型拡散層１０をそれぞれ形成する。
【００７７】
これによって、ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２が、ゲート電極６とオーバラップしておらず、ゲート電極６の端部と離間したオフセット状態の本実施形態２のソースフォロワトランジスタ２Ａを形成することができる。
【００７８】
このように、半導体装置としてのソースフォロワトランジスタ２の製造方法は、Ｎ型半導体基板３上にイオン注入してＰウェル層４を形成するＰウェル層形成工程と、Ｐウェル層４上にゲート絶縁膜５を介してゲート電極６を形成するゲート電極形成工程と、ゲート電極６のドレイン側にチルト角θ１を持ち、ゲート電極６のソース側にゲート電極６によるシャドーイングが発生する当該チルト角θ１でＬＤＤ領域のイオン注入を行って、ソース側のＬＤＤ領域をドレイン側のＬＤＤ領域よりもゲート長方向に短く形成するＬＤＤ領域形成工程と、ゲート電極６のドレイン側にチルト角θ２（θ２＞θ１）を有し、ゲート電極６のソース領域側にゲート電極６によるシャドーイングが発生するそのチルト角θ２でチャネルストップ領域１３，１４となる領域へのイオン注入を行って、ドレイン領域側にチャネルストップ領域１３を形成すると共に、ソース領域側にチャネルストップ領域１４を形成するチャネルストップ領域形成工程と、ゲート電極６のゲート長方向の両側面にサイドウォール７，８をそれぞれ形成するサイドウォール形成工程と、サイドウォール７，８が形成されたゲート電極６の両側に、イオン注入を行ってドレイン領域およびソース領域を形成するソース・ドレイン形成工程とを有している。
【００７９】
以上により、本実施形態２によれば、ドレイン側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１だけがゲート電極６の他方端の下に潜り込んで、ドレイン側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１がゲート電極６と平面視でオーバラップし、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２はゲート電極６の一方端の下に潜り込まず、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２がゲート電極６と平面視でオーバラップしておらず、ソース側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２がゲート電極６の一方端と離間して形成されている。これによって、イオン注入欠陥はソース領域側のゲート電極６の端部チャネル領域に発生しない。また同様に、ソース領域側のチャネルストップ領域１４もゲート電極６の端部より離間したオフセット状態で形成されることにより、ソース領域側のゲート電極の端部チャネル領域にイオン注入欠陥が発生しない。これらの各効果により、ソース領域側のゲート電極６の端部の欠陥のみを意図的に抑制することができて、画素毎の初段の増幅トランジスタを構成するソースフォロワトランジスタ２Ａを特性劣化することなしにランダムノイズの低減が可能となり、本実施形態２のＣＭＯＳ型固体撮像素子１Ａからの撮像信号に基づいて表示画面に表示される画像の画質を向上させることができる。これによって、ゲート電極６を、特に、ランダムノイズの低減のためにゲート長方向に大きくすることが不要となり、画素の領域を縮小してより多くの画素を撮像領域に含めることができる。
【００８０】
なお、本実施形態２では、ドレイン領域のＮ型拡散層９およびＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１を下方から覆うようにＰ型チャネルストップ領域１３が設けられると共に、ソース領域のＮ型拡散層１０およびＬＤＤ領域のＮ型拡散層１２の下側一部にＰ型チャネルストップ領域１４が設けられる場合について説明したが、これに限らず、図６に示すようにソース領域側にＰ型チャネルストップ領域１４がなくてもよい。要するに、イオン注入時に、ゲート電極６およびソース領域側をレジストマスクで覆って、不純物のイオン注入を実施して、ドレイン領域側のみにＰ型チャネルストップ領域１３をＮ型拡散層９およびＬＤＤ領域のＮ型拡散層１１を下方から覆うように形成することができる。この場合、本実施形態２のＣＭＯＳ型固体撮像素子１Ａにおける増幅トランジスタを構成するソースフォロワトランジスタ２Ａの変形例として、ＣＭＯＳ型固体撮像素子１Ｂにおける増幅トランジスタを構成するソースフォロワトランジスタ２Ｂを得ることができる。
【００８１】
ここで、チャネルストップ領域が、なかったりあったり、ドレイン領域側のみにあるソースフォロワトランジスタ２、２Ａまたは２Ｂのように断面構成が異なるＣＭＯＳ型固体撮像素子１、１Ａまたは１Ｂについて更に詳細に説明する。
【００８２】
即ち、ＣＭＯＳ型固体撮像素子１、１Ａまたは１Ｂの各画素部にはそれぞれ、図８の固体撮像素子１００に対応させると、その半導体基板１０１の表面層として、光電変換部としてのフォトダイオードＰＤ（受光部）が形成されている。フォトダイオードＰＤのＮ−型拡散領域１０２に隣接して、フォトダイオードＰＤからの信号電荷をフローティングディフュージョン部１０３ａ（電荷電圧変換部）に電荷転送するための電荷転送トランジスタＴｔｒの電荷転送部１０４が設けられている。この電荷転送部１０４上には、ゲート絶縁膜１０４ａを介して引き出し電極であるゲート電極Ｔｇが設けられている。これが後述する電荷転送トランジスタＴｔｒである。さらに、このフォトダイオードＰＤ毎にフローティングディフュージョン部１０３ａに電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅トランジスタＡｔｒで増幅して各画素部毎の撮像信号として信号線に出力するための信号読出回路を有している。この信号読出回路は、前述した電荷転送トランジスタＴｔｒと、増幅トランジスタＡｔｒの他に、撮像画面毎にフローティングディフュージョン部１０３ａの電圧を電荷電圧変換前に所定電圧にリセットするリセットトランジスタＲｔｒと、増幅トランジスタＡｔｒで増幅した撮像信号を所定のタイミングで信号線に出力するための選択トランジスタＳｔｒとを有している。この場合の増幅トランジスタＡｔｒが、ソースフォロワトランジスタ２、２Ａまたは２Ｂに対応している。
【００８３】
このように、ＣＭＯＳ型固体撮像素子１、１Ａまたは１Ｂは、複数の画素部のそれぞれに、画素部毎に光電変換部として複数の受光部が行列方向にマトリクス状に設けられ、各受光部に隣接して、各受光部からの信号電荷が電荷電圧変換部（フローティングディフュージョン部１０３ａ）に電荷転送するための電荷転送トランジスタＴｔｒと、受光部毎に電荷転送トランジスタＴｔｒにより電荷電圧変換部（フローティングディフュージョン部１０３ａ）に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅トランジスタにより増幅されて画素部毎の撮像信号として読み出すための読出回路とを有している。フローティングディフュージョン部１０３ａにおいて、信号電荷が電荷転送されて電圧変換される以前に、リセットトランジスタＲｔｒによりフローティングディフュージョン部１０３ａ（電荷電圧変換部）の電圧を所定電圧（通常は電源電圧）に予めリセットするようになっている。
【００８４】
なお、上記実施形態１、２では、本発明をＣＭＯＳ型固体撮像素子１、１Ａまたは１Ｂのソースフォロワトランジスタ２、２Ａまたは２Ｂに適用した場合について説明したが、これに限らず、本発明をＣＣＤ型固体撮像素子の増幅トランジスタに適用することもできる。即ち、ＣＣＤ型固体撮像素子おいて、各画素を構成する各受光部から信号電荷が読み出されて垂直および水平電荷転送後にその信号電荷を電圧に変換してその変換電圧に応じて増幅する初段の増幅トランジスタを構成するソースフォロワトランジスタに本発明を適用してもよい。例えば、ＣＣＤ型固体撮像素子が、列方向の複数の受光部毎に、複数の受光部から読み出された各信号電荷が垂直方向に電荷転送される複数の垂直電荷転送部と、複数の垂直電荷転送部により電荷転送された各信号電荷が水平方向に電荷転送される水平電荷転送部と、水平電荷転送部から電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅トランジスタにより増幅されて各画素毎の撮像信号として信号出力される信号出力部とを有していてもよい。
【００８５】
なお、上記実施形態１、２では、本発明をＣＭＯＳ型固体撮像素子１、１Ａまたは１Ｂについて説明し、ＣＭＯＳ型固体撮像素子１、１Ａまたは１Ｂに代えてＣＣＤ型固体撮像素子であってもよいことは前述した通りであるが、これはＣＭＯＳ型固体撮像素子１、１Ａまたは１Ｂでは各画素毎に増幅トランジスタを設け、ＣＣＤ型固体撮像素子では最終的に各信号電荷を増幅する一つの増幅トランジスタを設け、これらの増幅トランジスタのソース・ドレインの方向が一定であることから、本発明を適用するのに好適である。本発明は、増幅トランジスタのソース・ドレインの方向が一定であれば、固体撮像素子以外の集積回路などの他の電子回路にも容易に適用することができる。
【００８６】
（実施形態３）
図７は、本発明の実施形態３として、本発明の実施形態１、２のＣＭＯＳ型固体撮像素子１、１Ａまたは１Ｂを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【００８７】
図７において、本実施形態３の電子情報機器９０は、上記実施形態１、２のＣＭＯＳ型固体撮像素子１、１Ａまたは１Ｂからの撮像信号を所定の信号処理をしてカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示部９３と、通信部９４と、プリンタなどの画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【００８８】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【００８９】
したがって、本実施形態３によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【００９０】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜３を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜３に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜３の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、一または複数のＭＯＳトランジスタを有する増幅回路からなる半導体装置およびその製造方法、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部が設けられ、各受光部からの信号電荷に対応した電位を増幅回路にて各画素毎の撮像信号として増幅するＣＭＯＳ型イメージセンサなどの固体撮像素子、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、ドレイン側のＬＤＤ領域だけがゲート電極の他方端の下に潜り込んで、ドレイン側のＬＤＤ領域がゲート電極と平面視でオーバラップし、ソース側のＬＤＤ領域はゲート電極の一方端の下に潜り込まず、ソース側のＬＤＤ領域がゲート電極と平面視でオーバラップしておらず、ソース側のＬＤＤ領域がゲート電極の一方端と離間して形成されているため、従来のようにトランジスタゲート面積を大きくすることなく、簡単な製造工程で、トランジスタのソース側ゲート端のイオン注入ダメージにより発生するソース側ゲート端付近の欠陥を低減することにより、ランダムノイズを効果的に低減することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１、１Ａ、１Ｂ  ＣＭＯＳ型固体撮像素子
２、２Ａ、２Ｂ  ソースフォロワトランジスタ（増幅トランジスタ）
３  Ｎ型半導体基板
４  Ｐウェル層
５  ゲート絶縁膜
６  ゲート電極
７、８  サイドウォール
９  ドレイン領域のＮ型拡散層
１０  ソース領域のＮ型拡散層
１１、１１ａ  ドレイン領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層
１２、１２ａ  ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層
１３  ドレイン領域側のチャネルストップ領域
１４  ソース領域側のチャネルストップ領域
（Ｘ）  ドレイン領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層
（Ｙ）  ソース領域側のＬＤＤ領域のＮ型拡散層
θ１  ＬＤＤイオン注入時のドレイン側に傾いたチルト角
θ２  イオン注入時のドレイン側に傾いたチルト角
９０  電子情報機器
９１  固体撮像装置
９２  メモリ部
９３  表示部
９４  通信部
９５  画像出力部
【図１】
2012104664.tif 000003
【図２】
2012104664.tif 000004
【図３】
2012104664.tif 000005
【図４】
2012104664.tif 000006
【図５】
2012104664.tif 000007
【図６】
2012104664.tif 000008
【図７】
2012104664.tif 000009
【図８】
2012104664.tif 000010
【図９】
2012104664.tif 000011
【図１０】
2012104664.tif 000012