(57)【要約】【課題】素子分離領域のパターンと不純物注入の角度を最適化し、イオン注入量を注入場所に応じて制御することにより、画素の読み出し特性を改善しかつ暗電流を抑制する。【解決手段】受光部２の周囲の素子分離領域、電荷転送トランジスタ素子３の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部としてのフローティング領域４の周囲の素子分離領域に応じて、受光部２とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えている。例えば、受光部２の周囲の素子分離領域の不純物濃度を濃く、電荷転送トランジスタ３の読み出し領域の活性層における素子分離領域の不純物濃度を薄くするようにイオン注入方向を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向から所定角度（ここでは４５度）で傾き、かつ互いの角度が直角である４方向（図１の矢印（１）〜（４））のイオン注入方向に調整する。【選択図】図１
2012044004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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２次元マトリクス状に設けられ、該受光部毎に隣接して、該受光部からの信号電荷が電荷転送トランジスタにより各電荷電圧変換部にそれぞれ電荷転送されて信号電圧に変換され、変換された信号電圧に応じて増幅されて該画素毎の撮像信号として出力される固体撮像素子の製造方法において、
該受光部の周囲の素子分離領域、該電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域で、該受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変える素子分離領域形成工程を有している固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
前記素子分離領域形成工程は、前記受光部の周囲の素子分離領域の不純物濃度を濃く、前記電荷転送トランジスタの読み出し領域の活性層の素子分離領域の不純物濃度を薄くするように前記イオン注入方向を調整する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項３】
前記イオン注入方向として、前記受光部の隣接する２辺をＸ軸方向およびＹ軸方向とした場合に、該Ｘ軸方向および該Ｙ軸方向から所定角度で傾きかつ互いの角度が直角である４方向のイオン注入方向に調整する請求項２に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項４】
前記素子分離領域形成工程は、
前記受光部、前記電荷転送トランジスタおよび前記電荷電圧変換部を構成する活性領域の周囲の素子分離領域形成のための溝を形成する溝形成工程と、
該受光部の隣接する２辺をＸ軸方向およびＹ軸方向とした場合に、該Ｘ軸方向および該Ｙ軸方向から所定角度傾きかつ互いの角度が直角である４方向のイオン注入方向または、該Ｘ軸方向および該Ｙ軸方向から所定角度傾きかつ互いに対向した２方向のイオン注入方向により、該溝内に、該受光部とは逆極性の不純物イオンを注入する不純物イオン注入工程と、
該溝内に絶縁材料を充填して素子分離領域を形成する素子分離領域形成工程とを有する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項５】
前記受光部の角部分から前記電荷転送トランジスタの読み出し領域および前記電荷電圧変換部を、前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向に対して３０度〜６０度の範囲内で傾いた方向に形成する請求項３に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項６】
前記電荷電圧変換部における信号電荷読み出し前の電位を所定電位にリセットするためのリセットトランジスタと、該電荷電圧変換部のリセット後で信号電荷読み出し後の電位に応じて増幅して画素毎の撮像信号として出力する増幅トランジスタとを有し、
前記溝形成工程は、該リセットトランジスタおよび該増幅トランジスタを構成する各活性領域の周囲の素子分離領域形成のための溝を形成する請求項４に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項７】
前記受光部の周囲の溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度および９０度以外の傾斜した角度で形成し、前記電荷転送トランジスタの読み出し領域および前記電荷電圧変換部の周囲の平行な溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度および９０度の角度で形成する請求項４に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項８】
前記受光部の周囲の溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度および９０度以外の傾斜した角度で形成し、前記リセットトランジスタおよび前記増幅トランジスタの少なくともいずれかの活性領域の周囲の溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度および９０度の角度で形成する請求項６に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項９】
前記電荷転送トランジスタおよび前記電荷電圧変換部の周囲の平行な溝のレイアウト方向または、前記リセットトランジスタおよび前記増幅トランジスタの少なくともいずれかの活性領域の周囲の溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度±１０度および９０度±１０度の角度で形成する請求項７または８に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１０】
前記０度および９０度以外の傾斜した角度は、３０度、４５度および６０度のいずれかである請求項７または８に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１１】
前記素子分離領域は、ＳＴＩ、フィールド酸化膜、ＬＯＣＯＳ法による絶縁膜、シリコン酸化物および、該シリコン酸化物以外のナイトライト材料を含む材料のいずれかにより形成され、その外側に前記不純物層を形成する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１２】
前記イオン注入方向の角度は、ウェハ平面に垂直方向に対して７度〜３０度の範囲で傾ける請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１３】
前記不純物層を形成するための不純物イオン注入後に熱処理により、注入された不純物イオンを拡散および活性化させる熱処理工程を更に有する請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１４】
前記不純物イオンの注入と前記素子分離領域の溝の形成を同一マスクを用いて行う請求項４に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１５】
前記不純物イオンの注入前でかつ前記溝を形成するためのエッチング前に、前記溝を形成するためのマスクを用いて別のイオン注入を行って前記不純物層とは別の不純物層を形成することにより、基板表面の不純物層の不純物濃度を確保する請求項４に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１６】
前記イオン種は、前記受光部を形成するイオン種の極性と同一の極性を持つイオン種を、該受光部を形成するイオン種の極性と反対のイオン種よりも濃度が少なくなるように更にイオン注入する請求項４に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１７】
前記電荷電圧変換部における信号電荷読み出し前の電位を所定電位にリセットするためのリセットトランジスタと、該電荷電圧変換部のリセット後で信号電荷読み出し後の電位に応じて増幅して画素毎の撮像信号として出力する増幅トランジスタとを有し、
前記受光部の周囲の素子分離領域、前記電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および該電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域の他、前記リセットトランジスタおよび前記増幅トランジスタを構成する各活性領域の周囲の素子分離領域に応じて、該受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えている請求項１に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１８】
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２次元マトリクス状に設けられ、該受光部毎に隣接して、該受光部からの信号電荷が電荷転送トランジスタにより各電荷電圧変換部にそれぞれ電荷転送されて信号電圧に変換され、変換された信号電圧に応じて増幅されて該画素毎の撮像信号として出力される固体撮像素子において、
該受光部の周囲の素子分離領域、該電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域で、該受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えている固体撮像素子。
【請求項１９】
前記受光部の周囲の素子分離領域の不純物濃度を濃く、前記電荷転送トランジスタの読み出し領域の活性層における素子分離領域の不純物濃度を薄くしている請求項１８に記載の固体撮像素子。
【請求項２０】
前記電荷電圧変換部における信号電荷読み出し前の電位を所定電位にリセットするためのリセットトランジスタと、該電荷電圧変換部のリセット後で信号電荷読み出し後の電位に応じて増幅して画素毎の撮像信号として出力する増幅トランジスタとを有し、
前記受光部の周囲の素子分離領域、前記電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および前記電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域、さらに、該リセットトランジスタおよび該増幅トランジスタを構成する各活性領域の周囲の素子分離領域に応じて、該受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えている請求項１８に記載の固体撮像素子。
【請求項２１】
請求項１８〜２０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、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された固体撮像素子およびその製造方法、この製造方法により作製された固体撮像素子を、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】
近年、ＣＭＯＳ型固体撮像素子が急速に普及している。ＣＭＯＳ型固体撮像素子はＣＣＤ型固体撮像素子に比べて動作が高速で低電力という面で優れている。しかし、ＣＭＯＳ型固体撮像素子は、暗電流のために画質が劣化することが知られており、特に、暗電流の影響は、低輝度下で撮像した際の表示のざらつきとして現れる。この暗電流の原因であるが、半導体基板と酸化膜の界面の界面準位に起因していることが知られている。とりわけ、半導体基板に埋め込まれているＳＴＩなどの素子分離領域の界面準位が暗電流発生の原因とされている。
【０００３】
この暗電流発生の問題を解決するために、従来、様々な技術が提案されており、例えば特許文献１のように素子分離領域としてＳＴＩ用の溝が形成されている状態、例えば図１６に示すように、フォトダイオードＰＤ、転送ゲートＧおよび電荷検出部としてのフローティングディヒュージョンＦＤの周囲や、トランジスタのゲートＧおよびその両側のソース領域およびドレイン領域の周囲にＳＴＩ用の溝が形成され、このＳＴＩ用の溝に対して、フォトダイオードＰＤの極性と逆極性を持つ不純物をイオン注入して、ＳＴＩの素子分離領域を囲むように不純物層を逆導電型で形成することにより、暗電流を抑制する方法が知られている。
【０００４】
この場合のイオン注入方向は特に指定されていないものの、満遍なくイオン注入するために図１６の矢印に示すように８方向に順次行っている。ＳＴＩ周辺（溝周辺）に均一に不純物として例えばボロンをイオン注入して、転送ゲートＧのようにＳＴＩと活性化領域との境界が斜めに形成されているところがあっても、これに対応するようにイオン注入方向（１）および（２）を含む角度でイオン注入を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９１７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構成では、暗電流抑制をするために、１Ｅ１３／ｃｍ２程度若しくはそれ以上の不純物濃度でイオン注入する必要がある。ところが、フォトダイオードＰＤや転送ゲートＧなどを囲むように素子分離領域のＳＴＩおよび活性化領域が形成されるため、転送ゲートＧの下に比較的濃度の高い不純物、例えばボロンがドープされると、フォトダイオードＰＤから蓄積信号電荷を読み出す場合に読み出し口が狭まって信号電荷を読み出し難くなるという問題を有していた。
【０００７】
例えば、図１７に示すように、信号電荷（電子）をフォトダイオード１００（ＰＤ）内に蓄積する固体撮像素子の場合に、前述したように、ｐ型不純物が転送トランジスタ１０１のチャネル領域１０１ａに、フォトダイオード１００（ＰＤ）とは逆導電型の高い不純物でイオン注入されると、電荷読み出し口が狭まって電子の転送が困難になる。このため、フォトダイオード１００（ＰＤ）からの読み出しトランジスタ１０１のゲート１０１ｂ（Ｇ）下の不純物注入量は電子若しくは正孔の読み残しをなくすためと、暗電圧抑制のバランスを考慮して精密に設計されなければならない。フローティングディヒュージョンＦＤであるフローティング領域１０５の検出電荷電圧をリセットするためのリセットトランジスタ１０２もイオン注入のコントロールを誤ると、リセット、電荷読み出し時のフローティング領域１０５の電位と、電源電位にある拡散領域１０６の電位との関係で、ザラつき表示不良が起こる。なお、１０３は増幅トランジスタ（ソースフォロアトランジスタ）であり、１０４は選択トランジスタ（セレクトトランジスタ）であって、フローティング領域１０５の検出電荷電圧に応じて増幅されて選択トランジスタ１０４を通して信号線１０７に画素毎の撮像信号として出力される。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、素子分離領域のパターンと不純物注入の角度を最適化し、イオン注入量を注入場所に応じて制御することにより、画素の読み出し特性を改善しかつ暗電流を抑制することができる固体撮像素子およびその製造方法、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】
【０００９】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、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２次元マトリクス状に設けられ、該受光部毎に隣接して、該受光部からの信号電荷が電荷転送トランジスタにより各電荷電圧変換部にそれぞれ電荷転送されて信号電圧に変換され、変換された信号電圧に応じて増幅されて該画素毎の撮像信号として出力される固体撮像素子の製造方法において、該受光部の周囲の素子分離領域、該電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域で、該受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変える素子分離領域形成工程を有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。
【００１０】
また、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における素子分離領域形成工程は、前記受光部の周囲の素子分離領域の不純物濃度を濃く、前記電荷転送トランジスタの読み出し領域の活性層の素子分離領域の不純物濃度を薄くするように前記イオン注入方向を調整する。
【００１１】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法におけるイオン注入方向として、前記受光部の隣接する２辺をＸ軸方向およびＹ軸方向とした場合に、該Ｘ軸方向および該Ｙ軸方向から所定角度で傾きかつ互いの角度が直角である４方向のイオン注入方向に調整する。
【００１２】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における素子分離領域形成工程は、前記受光部、前記電荷転送トランジスタおよび前記電荷電圧変換部を構成する活性領域の周囲の素子分離領域形成のための溝を形成する溝形成工程と、該受光部の隣接する２辺をＸ軸方向およびＹ軸方向とした場合に、該Ｘ軸方向および該Ｙ軸方向から所定角度傾きかつ互いの角度が直角である４方向のイオン注入方向または、該Ｘ軸方向および該Ｙ軸方向から所定角度傾きかつ互いに対向した２方向のイオン注入方向により、該溝内に、該受光部とは逆極性の不純物イオンを注入する不純物イオン注入工程と、該溝内に絶縁材料を充填して素子分離領域を形成する素子分離領域形成工程とを有する。
【００１３】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記受光部の角部分から前記電荷転送トランジスタの読み出し領域および前記電荷電圧変換部を、前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向に対して３０度〜６０度の範囲内で傾いた方向に形成する。
【００１４】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における電荷電圧変換部における信号電荷読み出し前の電位を所定電位にリセットするためのリセットトランジスタと、該電荷電圧変換部のリセット後で信号電荷読み出し後の電位に応じて増幅して画素毎の撮像信号として出力する増幅トランジスタとを有し、
前記溝形成工程は、該リセットトランジスタおよび該増幅トランジスタを構成する各活性領域の周囲の素子分離領域形成のための溝を形成する。
【００１５】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記受光部の周囲の溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度および９０度以外の傾斜した角度で形成し、前記電荷転送トランジスタの読み出し領域および前記電荷電圧変換部の周囲の平行な溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度および９０度の角度で形成する。
【００１６】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記受光部の周囲の溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度および９０度以外の傾斜した角度で形成し、前記リセットトランジスタおよび前記増幅トランジスタの少なくともいずれかの活性領域の周囲の溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度および９０度の角度で形成する。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記電荷転送トランジスタおよび前記電荷電圧変換部の周囲の平行な溝のレイアウト方向または、前記リセットトランジスタおよび前記増幅トランジスタの少なくともいずれかの活性領域の周囲の溝のレイアウト方向を、前記イオン注入方向に対して０度±１０度および９０度±１０度の角度で形成する。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における０度および９０度以外の傾斜した角度は、３０度、４５度および６０度のいずれかである。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における素子分離領域は、ＳＴＩ、フィールド酸化膜、ＬＯＣＯＳ法による絶縁膜、シリコン酸化物および、該シリコン酸化物以外のナイトライト材料を含む材料のいずれかにより形成され、その外側に前記不純物層を形成する。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法におけるイオン注入方向の角度は、ウェハ平面に垂直方向に対して７度〜３０度の範囲で傾ける。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における不純物層を形成するための不純物イオン注入後に熱処理により、注入された不純物イオンを拡散および活性化させる熱処理工程を更に有する。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における不純物イオンの注入と前記素子分離領域の溝の形成を同一マスクを用いて行う。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法における不純物イオンの注入前でかつ前記溝を形成するためのエッチング前に、前記溝を形成するためのマスクを用いて別のイオン注入を行って前記不純物層とは別の不純物層を形成することにより、基板表面の不純物層の不純物濃度を確保する。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法におけるイオン種は、前記受光部を形成するイオン種の極性と同一の極性を持つイオン種を、該受光部を形成するイオン種の極性と反対のイオン種よりも濃度が少なくなるように更にイオン注入する。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子の製造方法において、前記電荷電圧変換部における信号電荷読み出し前の電位を所定電位にリセットするためのリセットトランジスタと、該電荷電圧変換部のリセット後で信号電荷読み出し後の電位に応じて増幅して画素毎の撮像信号として出力する増幅トランジスタとを有し、前記受光部の周囲の素子分離領域、前記電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および該電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域の他、前記リセットトランジスタおよび前記増幅トランジスタを構成する各活性領域の周囲の素子分離領域に応じて、該受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えている。
【００２６】
本発明の固体撮像素子は、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２次元マトリクス状に設けられ、該受光部毎に隣接して、該受光部からの信号電荷が電荷転送トランジスタにより各電荷電圧変換部にそれぞれ電荷転送されて信号電圧に変換され、変換された信号電圧に応じて増幅されて該画素毎の撮像信号として出力される固体撮像素子において、該受光部の周囲の素子分離領域、該電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域で、該受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２７】
また、好ましくは、本発明の固体撮像素子における受光部の周囲の素子分離領域の不純物濃度を濃く、前記電荷転送トランジスタの読み出し領域の活性層における素子分離領域の不純物濃度を薄くしている。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、前記電荷電圧変換部における信号電荷読み出し前の電位を所定電位にリセットするためのリセットトランジスタと、該電荷電圧変換部のリセット後で信号電荷読み出し後の電位に応じて増幅して画素毎の撮像信号として出力する増幅トランジスタとを有し、前記受光部の周囲の素子分離領域、前記電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および前記電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域、さらに、該リセットトランジスタおよび該増幅トランジスタを構成する各活性領域の周囲の素子分離領域に応じて、該受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えている。
【００２９】
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。
【００３０】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００３１】
本発明においては、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２次元マトリクス状に設けられ、受光部毎に隣接して、受光部からの信号電荷が電荷転送トランジスタにより各電荷電圧変換部にそれぞれ電荷転送されて信号電圧に変換され、変換された信号電圧に応じて増幅されて画素毎の撮像信号として出力される固体撮像素子およびその製造方法において、受光部の周囲の素子分離領域、電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域で、受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えている。この場合、受光部の周囲の素子分離領域の不純物濃度を濃く、電荷転送トランジスタの読み出し領域の活性層における素子分離領域の不純物濃度を薄くするようにイオン注入方向を調整する。
【００３２】
このように、受光部の周囲の素子分離領域、電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域で、受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えているため、素子分離領域のパターンと不純物注入の角度を最適化し、イオン注入量を注入場所に応じて制御することにより、画素の読み出し特性を改善しかつ暗電流を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
以上により、本発明によれば、受光部の周囲の素子分離領域、電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域で、受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えているため、素子分離領域のパターンと不純物注入の角度を最適化し、イオン注入量を注入場所に応じて制御することにより、画素の読み出し特性を改善しかつ暗電流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態１におけるＣＭＯＳ型固体撮像素子およびその製造方法を説明するための要部構成例を示す平面図である。
【図２】図１のＣＭＯＳ型固体撮像素子の製造方法における溝形成工程および、ＺＸ面で傾いた不純物イオン注入方向の１方向で注入する不純物イオン注入工程を説明するための要部構成の斜視図である。
【図３】図１のＣＭＯＳ型固体撮像素子の製造方法において、ＺＸ面で傾いた不純物イオン注入方向の対向２方向で注入する不純物イオン注入工程を説明するための要部構成の斜視図である。
【図４】図１のＣＭＯＳ型固体撮像素子の製造方法において、ＺＹ面で傾いた不純物イオン注入方向の対向２方向で注入する不純物イオン注入工程を説明するための要部構成の斜視図である。
【図５】図１のＣＭＯＳ型固体撮像素子のサンプルレイアウトに対する不純物イオン注入例を示す平面図であって、（ａ）は読み出し回路を構成するトランジスタを示す平面図、（ｂ）は、受光部、電荷転送トランジスタの読み出し領域およびフローティング領域を示を示す平面図である。
【図６】図５の状態で、ＸＹ軸に平行な４方向とＸＹ軸から４５度傾いた４方向の合計８方向から不純物イオンを注入した場合の各活性層外周に注入される不純物濃度を示す平面図である。
【図７】ＸＹ軸に平行な４方向から不純物イオンを注入した場合の各活性層外周に注入される不純物濃度を示す平面図である。
【図８】ＸＹ軸から４５度傾いた４方向から不純物イオンを注入した場合の各活性層外周に注入される不純物濃度を示す平面図である。
【図９】ＸＹ軸から４５度傾き右上から左下方向の対向する２方向から不純物イオンを注入した場合の各活性層外周に注入される不純物濃度を示す平面図である。
【図１０】ＸＹ軸から４５度傾き左上から右下方向の対向する２方向から不純物イオンを注入した場合の各活性層外周に注入される不純物濃度を示す平面図である。
【図１１】Ｘ軸に平行な対向する２方向から不純物イオンを注入した場合の各活性層外周に注入される不純物濃度を示す平面図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は図１のＣＭＯＳ型固体撮像素子のサンプルレイアウトとは別の各トランジスタのサンプルレイアウトに対する不純物イオン注入例を示す平面図である。
【図１３】図１２のトランジスタの配置で、ＸＹ軸から４５度傾いた４方向から不純物イオンを注入した場合の各活性層外周に注入される不純物濃度を示す平面図である。
【図１４】イオン注入方向がＺ軸からの傾きについて説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の固体撮像素子１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１６】従来のＣＭＯＳ型固体撮像素子およびその製造方法を説明するための要部構成例を示す平面図である。
【図１７】図１６のＣＭＯＳ型固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、本発明の固体撮像素子の製造方法の実施形態１および、この固体撮像素子の製造方法の実施形態１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２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。
【００３６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１におけるＣＭＯＳ型固体撮像素子およびその製造方法を説明するための要部構成例を示す平面図である。
【００３７】
図１において、本実施形態１のＣＭＯＳ型固体撮像素子１は、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２（フォトダイオードＰＤ）が２次元マトリクス状に配設され、その平面視矩形状の受光部２の一つの角部分に転送トランジスタ３（読み出しトランジスタ）の転送ゲートＧが配設されている。平面視矩形状の受光部の角部分から斜め方向（４５度右下方向）に転送ゲートＧを介して電荷電圧変換部（フローティングディヒュージョンＦＤ）としてのフローティング領域４が配設されている。
【００３８】
また、ＣＭＯＳ型固体撮像素子１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受光部２が設けられ、各受光部２に隣接して、各受光部２からの信号電荷がフローティング領域４に電荷転送するための電荷転送トランジスタ３の他に、受光部２毎に電荷転送トランジスタ３によりフローティング領域４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（図示せず）を有している。この読出回路（図示せず）において、撮像信号の読み出し前に、フローティング領域４の電位をリセットトランジスタによりリセットし、さらに、リセット後であって撮像信号の読み出し後に、フローティング領域４の検出電荷電圧に応じて増幅トランジスタ（図示せず）で増幅された画素毎の撮像信号を、行毎に選択トランジスタ（図示せず）で選択して、信号線（図示せず）に出力するようになっている。ここでは、読出回路（図示せず）を構成する各トランジスタ５を受光部２（フォトダイオードＰＤ）に隣接して配置している。
【００３９】
さらに、ＣＭＯＳ型固体撮像素子１では、受光部２の周囲の素子分離領域、電荷転送トランジスタ素子３の転送ゲート下の素子分離領域および電荷電圧変換部としてのフローティング領域４の周囲の素子分離領域、さらに読出回路（図示せず）を構成する各トランジスタ５の周囲の素子分離領域において、受光部２とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えている。
【００４０】
具体的には、受光部２の周囲の素子分離領域の不純物濃度が濃く、電荷転送トランジスタ３の転送ゲートＧ下の活性層の周囲および読出回路（図示せず）を構成する各トランジスタ５の周囲における素子分離領域の不純物濃度を薄くしている。これによって、イオン注入量を注入場所（受光部２の周囲と電荷転送トランジスタ３の転送ゲートＧ下の周囲など）に応じて制御することにより、画素の読み出し特性を改善しかつ暗電流を抑制することができる。また、読出回路（図示せず）を構成する各トランジスタ５の閾値を低くすることができる。
【００４１】
また、ＣＭＯＳ型固体撮像素子１の製造方法において、受光部２の周囲の素子分離領域、電荷転送トランジスタ素子３の転送ゲート下の素子分離領域および電荷電圧変換部としてのフローティング領域４の周囲の素子分離領域で、受光部２とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変える素子分離領域形成工程を有している。
【００４２】
この素子分離領域形成工程は、受光部２の周囲の素子分離領域の不純物濃度が濃く、電荷転送トランジスタ３の転送ゲートＧ下の活性層の周囲における素子分離領域の不純物濃度が薄くなるようにイオン注入方向を調整している。これによっても、素子分離領域のパターンと不純物注入の角度を最適化し、イオン注入量を注入場所（受光部２の周囲と電荷転送トランジスタ３の転送ゲートＧ下の周囲）に応じて制御することにより、画素の読み出し特性を改善しかつ暗電流を抑制することができる。
【００４３】
素子分離領域形成工程は、より具体的には、受光部２、電荷転送トランジスタ３および電荷電圧変換部としてのフローティング領域４を構成する活性領域の周囲の素子分離領域形成のための溝を形成する溝形成工程と、受光部２の隣接する２辺をＸ軸方向およびＹ軸方向とした場合に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向から所定角度（ここでは４５度）で傾き、かつ互いの角度が直角である４方向（図１の矢印（１）〜（４））のイオン注入方向または、Ｘ軸方向およびＹ軸方向から所定角度傾き（ここでは４５度）、かつ互いに対向した２方向（図１の矢印（１）および（２）または矢印（３）および（４））のイオン注入方向により、溝内に、受光部２とは逆極性の不純物イオンを注入する不純物イオン注入工程と、この溝内に絶縁材料を充填して素子分離領域を形成する素子分離領域形成工程とを有している。
【００４４】
ここで、受光部２の周囲の素子分離領域、電荷転送トランジスタ素子３の転送ゲート下の素子分離領域および電荷電圧変換部としてのフローティング領域４の周囲の素子分離領域、さらには読出回路（図示せず）におけるトランジスタ周囲の素子分離領域で、受光部２とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えることについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】
ＣＭＯＳ型固体撮像素子１の製造方法における素子分離領域形成工程の溝形成工程において、図２に示すように、まず、受光部２、電荷転送トランジスタ３の転送領域およびフローティング領域４の活性層外周に沿った図２に示す素子分離領域の溝１５を、所定開口パターンを有した積層膜（酸化膜２１、窒化膜２２およびレジスト膜２３）をマスクとして、半導体基板１１にエッチング処理により掘り込むことができる。これによって、電荷転送トランジスタ３および電荷電圧変換部としてのフローティング領域４を構成する活性領域の周囲の素子分離領域形成のための溝１５を形成することができる。レジスト膜２３の膜厚は２０００ｎｍ以下である。
【００４６】
次に、図２に示すように、素子分離領域形成工程の不純物イオン注入工程において、ＸＺ面内で傾いた矢印３０の方向から不純物イオンを、マスクの所定開口を通して素子分離領域の溝１５内にイオン注入する。このとき、レジスト膜２３はあってもなくてもよい。しかし、レジスト膜２３の有無により半導体基板１１の表面の不純物イオンのドーズ量が変化する。矢印３０はＺ軸からは傾いているが、ＸＺ面に平行である。この条件では、側面×印、底面□印の所に、より多く不純物イオンがドーズされ、手前の側面△印の所は不純物イオンのドーズ量が少なくなる。
【００４７】
そこで、図３に示すように、ＸＺ面に平行でＹＺ面に対して対称な反対方向（矢印３１）からもイオン注入を行うことにより、溝１５内のドーズ量（不純物濃度）をＹ軸で対称（溝１５内の両側壁で同じ）にすることができる。これによって、素子分離領域の溝１５内の左右側壁に均等に不純物イオンを注入することができる。
【００４８】
図４に示すように、イオン注入方向を９０度変えて、ＹＺ面に平行でＸＺ面に対して対称な方向からの不純物イオンの注入を２回行うと、底面□印の所に注入されるが、両側面△印の所は不純物イオンのドーズ量が底面□印の所に比べて少なくなっている。
【００４９】
一般的に、不純物イオンのドーズ後にレジスト膜２３が積まれているときは、レジスト膜２３を除去した後に、素子分離領域の溝１５内を埋め込むように絶縁膜としての酸化膜を堆積して素子分離領域を形成する。これによって、この素子分離用のフィールド酸化膜の周囲に空乏層が接しないように、受光部２の極性と逆極性の不純物がイオン注入された不純物層を、フィールド酸化膜の周囲に形成している。これによって、画素を微細化しても、暗電流を抑制することができる。
【００５０】
ところが、フィールド酸化膜の周辺に濃度の濃い不純物層を形成すると、電荷転送トランジスタ３や、リセットトランジスタ若しくはソースフォロアトランジスタ（増幅トランジスタ）などの閾値が上昇し、受光部２からの電荷転送トランジスタ３を通したフローティング領域４への信号電荷の読み出し動作、フローティング領域４のリセット動作、ソースフォロア動作などが困難になる。そこで、本実施形態１では、素子分離領域１６の平面視配設方向に対する不純物イオンの平面視注入方向を調節することにより、所定トランジスタ、例えば電荷転送トランジスタの転送ゲートＧ下のイオン注入量を調整し、これによって、暗電流を抑制しながら、画素の読み出し特性を改善することができる。
【００５１】
以下に、素子分離領域の平面視配設方向に対する不純物イオンの平面視注入方向の調節について詳細に説明する。
【００５２】
図５のサンプルレイアウトで本実施形態１の素子分離領域形成工程における不純物イオン注入構成について詳細に説明する。
【００５３】
図５（ａ）では読み出し回路を構成するリセットトランジスタなどのトランジスタを示し、図５（ｂ）では、受光部２、電荷転送トランジスタ３の読み出し領域およびフローティング領域を示している。
【００５４】
これらの受光部２、電荷転送トランジスタ３の読み出し領域およびフローティング領域４を構成する活性領域１２の周りに素子分離領域１６がある。また、読み出し回路を構成するトランジスタを構成する活性領域１２の周りにも素子分離領域１６がある。読み出し回路を構成するトランジスタのゲート１８および電荷転送トランジスタ３のゲート１７がある。
【００５５】
活性領域１２の一部の斜めの素子分離領域１６に挟まれている領域を、図６（ｂ）に示すように活性領域１３とする。この活性領域１３は電荷転送トランジスタ３のゲート１７の下にある。
【００５６】
不純物イオンの注入は、ＸＹ軸に平行な４方向３０、３１、３２、３３と、ＸＹ軸から４５度傾いた４方向３４、３５、３６、３７がある。
【００５７】
図６において、合計８方向で不純物イオンを素子分離領域となる領域１６に順次注入した場合、×印で示したように、全ての活性領域側壁に均等な不純物濃度でイオン注入される。
【００５８】
今度は、図７に示すように、ＸＹ軸に平行な４方向３０、３１、３２、３３で均等にイオン注入した場合には、×印よりも不純物濃度が高い○印で示した活性領域１３の側壁の不純物濃度がより高くなっている。これでは、受光部２の周囲の素子分離領域の不純物濃度が濃く、電荷転送トランジスタ３の転送ゲートＧ下の活性層の周囲における素子分離領域の不純物濃度が薄くするイオン注入方向の調整とは全く逆になっている。
【００５９】
一方、図８に示すように、ＸＹ軸から４５度傾いた４方向３４、３５、３６、３７で均等にイオン注入した場合には、×印よりも不純物濃度が低い△印で示した活性領域１３の側壁の不純物濃度がより低くなる。これによって、案電流抑制のために受光部２の周囲の素子分離領域の不純物濃度が濃く、信号電荷の読み出しを容易にするために、電荷転送トランジスタ３の転送ゲートＧ下の活性層１３の周囲における素子分離領域の不純物濃度を薄くするようにイオン注入方向を調整することができる。なお、図９および図１０のＸＹ軸から４５度傾いた各２方向（互いに対向する２方向）の場合は、注入される不純物濃度について図に示した通りである。
【００６０】
さらに、図１１に示すように、Ｘ軸に平行な対向する２方向３０、３１だけで均等に注入した場合、○印で示した活性領域１２の側壁の不純物濃度が最も高くなり、△印で示した活性領域１２の側壁の不純物濃度はこれよりも低くなる。
【００６１】
本実施形態１では、イオン注入量（不純物濃度）を制御可能な箇所は、受光部２、電荷転送トランジスタ、フローティング領域４、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、選択トランジスタの活性領域の周囲の拡散層であるが、受光部２の周囲の素子分離領域における側壁（拡散層）の不純物濃度は増えるようにすることで、暗電流発生の抑制に効果がある。望ましくは、フォトダイオードの側壁は不純物濃度が最も濃くなるように制御すればよい。一方、電荷転送トランジスタの周囲の素子分離領域の側壁の不純物濃度は減るようにすることにより、信号電荷の読み出し特性、残像の抑制に効果がある。望ましくは読み出しトランジスタの側壁（拡散層）は最も不純物濃度が薄くなるように制御すればよい。
【００６２】
以上の説明によって、図５（ａ）および図５（ｂ）の各トランジスタのゲートＧ下の不純物イオン注入量（不純物濃度）を他の箇所（受光部２の周囲の素子分離領域など）と変えることができる。
【００６３】
このように、受光部２の周囲の素子分離領域、電荷転送トランジスタ素子３の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部としてのフローティング領域４の周囲の素子分離領域に応じて、受光部２とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えている。例えば、受光部２の周囲の素子分離領域の不純物濃度を濃く、電荷転送トランジスタ３の読み出し領域の活性層における素子分離領域の不純物濃度を薄くするようにイオン注入方向を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向から所定角度（ここでは４５度）で傾き、かつ互いの角度が直角である４方向（図１の矢印（１）〜（４））のイオン注入方向に調整する。これによって、素子分離領域のパターンと不純物注入の角度を最適化し、イオン注入量を注入場所に応じて制御することにより、画素の読み出し特性を改善しかつ暗電流を抑制することができる。
【００６４】
なお、本実施形態１では、図５（ａ）および図５（ｂ）の各トランジスタの配置としたが、これに限らず、図１２および図１３の各トランジスタの斜め配置とすることもできる。この場合の各トランジスタのサンプルレイアウトについて説明する。
【００６５】
図１２および図１３のトランジスタのパターンとしては（ａ）と（ｂ）が主なパターンとなるが、ソースとドレインのいずれかが（ａ）で、もう一方が（ｂ）というパターンもあり得る。この場合のトランジスタは、読出回路（図示せず）を構成するトランジスタとすることができる。
【００６６】
図５（ａ）のトランジスタを図８（ａ）の方法でイオン注入した場合と比較すると、図１３においてＸＹ軸から４５度傾いた４方向３４、３５、３６、３７で均等にイオン注入した場合、△印で示した活性領域１３の側壁の不純物濃度が低くなる。
【００６７】
図１２において、ＸＹ軸に平行な４方向３０、３１、３２、３３だけで均等にイオン注入した場合、活性領域１３側壁の不純物濃度が高くなる。これによって、図５（ａ）と図１２（ａ）および（ｂ）のトランジスタのゲート下の注入量を変えることができる。また、トランジスタも図１１のように２回のイオン注入でドーズ量をコントロールすることもできる。
【００６８】
なお、本実施形態１では、イオン注入方向と素子分離領域の配置方向の角度を４５度に設定してドーズ量を制御したが、これに限らず、イオン注入方向と素子分離領域の配置方向の角度を３０度または６０度等様々設定することにより、ドーズ量を制御することができる。
【００６９】
なお、本実施形態１では、Ｚ軸からのイオン注入角度は７度としたが、これに限らず、図１４のイオン注入３０に示すようにＺ軸からの傾き３８において、イオン注入角度を大きくすれば底面よりも側壁へのイオン注入量を増やすことができる。望ましくは７度以上３０度または４５度以下でイオン注入すればよい。
【００７０】
また、本実施形態１では、溝１５の側壁に不純物濃度を均等にイオン注入することを仮定したが、これに限らず、Ｘ方向若しくはＹ方向でレイアウトの対称性のあるところはドーズ量を揃えておき、対称性のないところでドーズ量を変えることにより最適なドーズ量でイオン注入することができる。
【００７１】
さらに、本実施形態１では、特に説明しなかったが、イオン注入のイオン種は、受光部２（フォトダイオード）を形成するイオン種と逆の極性を持つイオン種であることが望ましい。受光部２（フォトダイオード）がｎ型であるならばｐ型の不純物であることが望ましく、ボロンであることが望ましい。
【００７２】
さらに、本実施形態１では、特に説明しなかったが、受光部２（フォトダイオード）と同一の極性を持つイオン種を素子分離領域の側壁側に更に近いところにイオン注入することにより表面近傍のポテンシャルの障壁が大きくなり、信号電荷が受光部２（フォトダイオード）へ流れ込む障壁にすることができる。
【００７３】
さらに、本実施形態１では、特に説明しなかったが、不純物のイオン注入の加速エネルギーは１００ｋｅＶ以下であり、素子分離領域と活性化領域の境界の近傍に主にイオン注入することが望ましい。また、不純物の注入量は１Ｅ１４／ｃｍ２以下で十分にイオン注入することにより暗電流抑制の効果が大きい。
【００７４】
さらに、本実施形態１では、特に説明しなかったが、イオン注入時のマスクは、酸化膜、窒化膜の複合膜、若しくはレジスト膜も加えた複合膜であることが望ましい。このとき、レジスト膜厚は２０００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００７５】
さらに、本実施形態１では、特に説明しなかったが、素子分離領域は、フィールド酸化膜、ＬＯＣＯＳおよびＳＴＩのいずれかにより形成することができる。または、素子分離領域はシリコン酸化物で形成することもできる。さらに、素子分離領域はシリコン酸化物に加え、シリコン酸化物以外の材料を含む材料で形成することもできる。さらに、望ましくは、イオン注入後に熱処理でイオン拡散および活性化すればよい。さらに、素子分離領域形成とイオン注入処理を同一マスクですることができる。さらに、素子分離領域形成のエッチング前にイオン注入することにより表面により濃い注入をすることができる。
【００７６】
さらに、本実施形態１では、特に説明しなかったが、活性層１３などの傾斜した溝１５がフォトダイオードＰＤを囲む少なくとも一部の素子分離領域を形成してもよいし、傾斜した溝がフォトダイオードの読み出しトランジスタ３の少なくとも一部の素子分離領域を形成してもよいし、傾斜した溝がリセットトランジスタの少なくとも一部の素子分離領域を形成してもよく、傾斜した溝がソースフォロアトランジスタ（増幅トランジスタ）の少なくとも一部の素子分離領域を形成してもよく、傾斜した溝がセレクトトランジスタの少なくとも一部の素子分離領域を形成してもよいことは言うまでもないことである。
【００７７】
さらに、本実施形態１では、特に説明しなかったが、イオン注入後に熱処理により注入イオンを拡散および活性化させる熱処理工程を更に有している。また、イオン注入と素子分離領域の溝１５の形成を同一マスクで行っている。さらに、イオン注入前でかつ溝１５を形成するためのエッチング前に溝１５を形成するためのマスクで別のイオン注入を行い、不純物層を形成する。これは基板表面の不純物層の不純物濃度を確保するためである。イオン注入によるイオン種はフォトダイオードＰＤを形成するイオン種の極性と同一の極性を持つイオン種を、フォトダイオードＰＤを形成するイオン種の極性と反対のイオン種よりも少なくなるように更にイオン注入する。さらに、イオン種は、フォトダイオードＰＤを形成するイオン種の極性と反対の極性を持つイオン種である。ここでは、イオン種はボロンである。
【００７８】
さらに、本実施形態１においてさらに説明する。画素アレイの並びにおいて信号線の方向を縦、選択線の方向を横として、素子分離領域の一部を縦方向および横方向以外で形成し、不純物のイオン注入を縦横方向のいずれかの対称性を維持しつつイオン注入方向を縦横方向に対し角度をつけて少なくとも４回のイオン注入方向で注入して不純物層を形成してもよい。この場合、イオン注入方向を縦横方向のいずれかの対称性を維持しつつ少なくとも４回のイオン注入で異なる不純物注入量で不純物層を形成してもよい。また、複数の受光部２の画素アレイの並びにおいて信号線の方向を縦、選択線の方向を横として、素子分離領域の一部を縦方向および横方向以外で形成し、イオン注入方向を縦横に対して４５度傾いた４回のイオン注入で不純物層を形成することができる。この場合、イオン注入を縦横方向のいずれかの対称性を維持しつつ４回の注入方向で異なる不純物の注入量で不純物層を形成してもよい。さらに、フォトダイオードＰＤの側壁の不純物濃度が他の側壁（電荷転送トランジスタ３の側壁）よりも最も濃くなるように素子分離領域の向きを設定してもよい。さらに、電荷転送トランジスタ３の側壁の不純物濃度が他の側壁（フォトダイオードＰＤの側壁）よりも最も薄くなるように素子分離領域の向きを設定してもよい。
【００７９】
（実施形態２）
図１５は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の固体撮像素子１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。
【００８０】
図１５において、本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１の固体撮像素子からの撮像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を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を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手段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手段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手段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、表示手段９３と、通信手段９４と、プリンタなどの画像出力手段９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【００８１】
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。
【００８２】
したがって、本実施形態２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手段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。
【００８３】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２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、２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、２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】
【００８４】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された固体撮像素子およびその製造方法、この製造方法により作製された固体撮像素子を、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、受光部の周囲の素子分離領域、電荷転送トランジスタ素子の読み出し領域の素子分離領域および電荷電圧変換部の周囲の素子分離領域で、受光部とは逆極性の不純物層の不純物濃度を変えているため、素子分離領域のパターンと不純物注入の角度を最適化し、イオン注入量を注入場所に応じて制御することにより、画素の読み出し特性を改善しかつ暗電流を抑制することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  ＣＭＯＳ型固体撮像素子
２  受光部（フォトダイオードＰＤ）
３  転送トランジスタ（読み出しトランジスタ）
４  フローティング領域（電荷電圧変換部；フローティングディヒュージョンＦＤ）
５  読出回路を構成する各トランジスタ
１１  半導体基板
１２，１３  活性領域
１５  溝
１６  素子分離領域
１７  電荷転送トランジスタのゲート
１８  読み出し回路を構成するトランジスタのゲート
２１  酸化膜
２２  窒化膜
２３  レジスト膜
３０〜３７  矢印（イオン注入方向）
９０  電子情報機器
９１  固体撮像装置
９２  メモリ部
９３  表示手段
９４  通信手段
９５  画像出力手段
【図１】
2012044004.tif 000003
【図２】
2012044004.tif 000004
【図３】
2012044004.tif 000005
【図４】
2012044004.tif 000006
【図５】
2012044004.tif 000007
【図６】
2012044004.tif 000008
【図７】
2012044004.tif 000009
【図８】
2012044004.tif 000010
【図９】
2012044004.tif 000011
【図１０】
2012044004.tif 000012
【図１１】
2012044004.tif 000013
【図１２】
2012044004.tif 000014
【図１３】
2012044004.tif 000015
【図１４】
2012044004.tif 000016
【図１５】
2012044004.tif 000017
【図１６】
2012044004.tif 000018
【図１７】
2012044004.tif 000019