(57)【要約】      （修正有）【課題】飽和電荷量を大きくし、素子分離部の近傍における電界集中を緩和し、基板のエッチングダメージを低減し、暗電流を低減した固体撮像素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】第１導電型の電荷蓄積領域２と、第２導電型の不純物半導体領域からなる素子分離半導体領域７と、第２導電型の不純物半導体領域からなるチャネルストップ領域５と、前記チャネルストップ領域５の上に配置された絶縁体２０とを含み、前記絶縁体２０は、前記素子分離半導体領域７の上に前記チャネルストップ領域５を介して配置された第１絶縁部４と、前記第１絶縁部４の外側に隣接して配置されて前記第１絶縁部４から遠ざかるに従って厚さが薄くなる構造を有する第２絶縁部８とを含み、前記電荷蓄積領域２は、前記第２絶縁部８を介して前記半導体にイオンを注入することによって形成されて前記チャネルストップ領域５と接している周辺部２１を含む。【選択図】図１
2012142560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体領域の中に形成された第１導電型の電荷蓄積領域と、
前記半導体領域の中に形成された第２導電型の不純物半導体領域からなる素子分離半導体領域と、
前記半導体領域の中であって前記素子分離半導体領域の上に形成された第２導電型の不純物半導体領域からなるチャネルストップ領域と、
前記チャネルストップ領域の上に配置された絶縁体とを含み、
前記絶縁体は、前記素子分離半導体領域の上に前記チャネルストップ領域を介して配置された第１絶縁部と、
前記第１絶縁部の外側に隣接して配置されて前記第１絶縁部から遠ざかるに従って厚さが薄くなる構造を有する第２絶縁部と、前記第１絶縁部の上に形成された第３絶縁部を含み、前記第３絶縁部は、上面および側面を有し、前記側面は、前記第３絶縁部の前記上面と前記第２絶縁部の上面とを接続するように構成されている、
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記電荷蓄積領域は、前記第２絶縁部を介して前記半導体領域にイオンを注入することによって形成されて前記チャネルストップ領域と接している周辺部を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記チャネルストップ領域の外側境界の一部は、前記第２絶縁部の内側境界の外側かつ前記第２絶縁部の外側境界の内側に存在する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第１絶縁部の上面が前記第２絶縁部の前記上面の最大高さよりも低い位置に配置され、これにより前記第１絶縁部の前記上面および前記第２絶縁部の前記上面によって凹部が形成され、前記第３絶縁部は、前記凹部を充填する部分を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第１絶縁部および前記第２絶縁部がシリコン酸化物で構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記第１絶縁部、前記第２絶縁部および前記第３絶縁部がシリコン酸化物で構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
半導体領域の上にポリシリコン膜を形成する工程と、
開口を有するマスクを前記ポリシリコン膜の上に形成する工程と、
前記マスクを使って前記ポリシリコン膜の一部分を選択的に熱酸化することによって、第１絶縁部と、前記第１絶縁部の外側に隣接して配置されて前記第１絶縁部から遠ざかるに従って厚さが薄くなる構造を有する第２絶縁部とを形成する工程と、
前記半導体領域にイオンを注入することによって第２導電型の不純物半導体領域からなるチャネルストップ領域を形成する工程と、
前記半導体領域にイオンを注入することによって第２導電型の不純物半導体領域からなる素子分離半導体領域を形成する工程と、
前記第２絶縁部をマスクとして前記半導体領域にイオンを注入することによって、前記チャネルストップ領域と接するように、前記半導体領域の中に第１導電型の電荷蓄積領域を形成する工程と、
を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記ポリシリコン膜を形成する前に前記半導体領域の上に絶縁膜を形成する工程を更に含み、前記ポリシリコン膜は、前記絶縁膜の上に形成される、
ことを特徴とする請求項７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記マスクを形成する工程は、
前記ポリシリコン膜の上にシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜の上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを使って前記シリコン窒化膜をエッチングして前記シリコン窒化膜に開口を形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
前記マスクを形成した後であって前記ポリシリコン膜を熱酸化させる前に、前記マスクの前記開口に露出した領域における前記ポリシリコン膜をエッチングすることによって前記ポリシリコン膜に凹部を形成する工程を更に含む、
ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１絶縁部と第２絶縁部とを形成する工程の後に、前記チャネルストップ領域を形成する工程を実施することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１絶縁部の上に第３絶縁部を形成する工程を更に含むことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
半導体基板の中に形成された第１導電型の電荷蓄積領域と、
絶縁体を含む素子分離部とを含み、
前記絶縁体は、半導体基板の上に配置された第１絶縁部と、前記第１絶縁部の外側に隣接して配置されて前記第１絶縁部から遠ざかるに従って厚さが薄くなる構造を有する第２絶縁部と、前記第１絶縁部の上に設けられた第３絶縁部とを含み、
前記第３絶縁部は、上面および側面を有し、前記側面は、前記第３絶縁部の前記上面と前記第２絶縁部の上面とを接続するように構成されている、
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１４】
前記第１絶縁部と前記第２絶縁部との境界と前記第３絶縁部の前記側面とが同一の平面に含まれる、
ことを特徴とする請求項１３に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記第１絶縁部の上面が前記第２絶縁部の前記上面の最大高さよりも低い位置に配置され、これにより前記第１絶縁部の前記上面および前記第２絶縁部の前記上面によって凹部が形成され、前記絶縁体は、前記凹部を充填する部分を含む第３絶縁部を更に含む、
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
前記絶縁体の下に、前記半導体基板の中に形成された第２導電型の不純物半導体領域からなる素子分離半導体領域と、前記半導体基板の中であって前記素子分離半導体領域の上に形成された第２導電型の不純物半導体領域からなるチャネルストップ領域と、を有することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１７】
請求項１乃至５及び１３乃至１６のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項１８】
半導体領域の上にポリシリコン膜を形成する工程と、
開口を有するマスクを前記ポリシリコン膜の上に形成する工程と、
前記マスクを使って前記ポリシリコン膜の一部分を選択的に熱酸化することによって、第１絶縁部と、前記第１絶縁部の外側に隣接して配置されて前記第１絶縁部から遠ざかるに従って厚さが薄くなる構造を有する第２絶縁部とを形成する工程と、
前記第１絶縁部の上に第３絶縁部となる絶縁膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１９】
前記半導体領域の上にシリコン酸化膜を形成する工程を更に有し、
前記熱酸化する工程において、前記第１絶縁部は前記シリコン酸化膜を含むことを特徴とする請求項１８に記載の固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置およびその製造方法ならびにカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置として、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサが知られている。近年、固体撮像装置では、多画素化やチップサイズの縮小化にともなって画素の寸法が小さくなっている。画素寸法の縮小に伴って、素子分離方法は、ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）法からＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法に変化してきている。
【０００３】
ＳＴＩ法では、トレンチ近傍でのシリコン基板とシリコン酸化膜との界面やその近傍に存在する欠陥による画像信号ノイズが問題となっていた。そこで、ＳＴＩ法に代わる素子分離方法として、ＥＤＩ（Ｅｘｐａｎｄｉｎｇ  ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｆｏｒ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法が提案されている。これは、画素領域の素子分離部を半導体基板の中に形成された拡散領域とその上方に突出した酸化膜とで形成する方法である（特許文献１参照）。周辺回路部には従来のＳＴＩ法が用いられうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４７３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された構造では、画素形成領域における素子分離部の素子分離層（１２）の下にＮ型の電荷蓄積領域（１４）を延在させるには、素子分離層（１２）の下にイオンを注入する必要がある。イオンの注入方法としては、イオンの注方向を傾斜させる方法が考えられる。しかし、この方法で微細な画素の電荷蓄積領域（１４）を形成すると、素子分離層（１２）の下面に接するＰ型領域（１１Ａ）とそれに接するＮ型の電荷蓄積領域（１４）との間での電界緩和が不充分になり、電界集中による暗電流の増加や傷画素の増加が懸念される。
【０００６】
Ｎ型の電荷蓄積領域（１４）をシリコン基板の深い位置に形成するために、素子分離部（１１、１２）を貫通させることができる高エネルギーでＮ型不純物イオンを注入することが考えられる。しかし、この方法では、電荷蓄積領域（１４）を形成すべき領域のうち素子分離部（１１、１２）の下方部分以外の領域ではＮ型不純物イオンが深く注入されてしまう。電荷蓄積領域（１４）が基板の深い位置まで形成されると、隣接画素間での光電変換素子の分離が困難になる。
【０００７】
更に、特許文献１に開示された方法では、素子分離層を形成する際のエッチング処理においてシリコン基板の表面を直接エッチングするためシリコン基板にダメージが入ってしまう。シリコン基板のエッチングダメージは、画像信号のノイズ源となりうるので、可能な限り低減させるべきである。
【０００８】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、飽和電荷量を大きくし、素子分離部の近傍における電界集中を緩和し、基板のエッチングダメージを低減するために有利な技術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１つの側面は、固体撮像装置に係り、該固体撮像装置は、半導体の中に形成された第１導電型の電荷蓄積領域と、前記半導体の中に形成された第２導電型の不純物半導体領域からなる素子分離半導体領域と、前記半導体の中であって前記素子分離半導体領域の上に形成された第２導電型の不純物半導体領域からなるチャネルストップ領域と、前記チャネルストップ領域の上に配置された絶縁体とを含み、前記絶縁体は、前記素子分離半導体領域の上に前記チャネルストップ領域を介して配置された第１絶縁部と、前記第１絶縁部の外側に隣接して配置されて前記第１絶縁部から遠ざかるに従って厚さが薄くなる構造を有する第２絶縁部とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、飽和電荷量を大きくし、素子分離部の近傍における電界集中を緩和し、基板のエッチングダメージを低減するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の固体撮像装置における画素の構成を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態の固体撮像装置の製造方法を示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態の固体撮像装置における画素の構成を示す断面図。
【図４】本発明の第２実施形態の固体撮像装置の製造方法を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の固体撮像装置は、ＭＯＳイメージセンサとして構成されてもよいし、ＣＣＤイメージセンサとして構成されてもよいし、他のタイプのイメージセンサとして構成されてもよい。固体撮像装置は、例えば、複数の画素が複数行、複数列を構成するように２次元的に配列された画素アレイと、画素アレイにおける行を選択する垂直走査回路と、画素アレイにおける列を選択する水平走査回路とを含みうる。画素アレイが配置された領域を画素領域と呼び、垂直走査回路および水平走査回路などの周辺回路が配置された領域（画素領域以外の領域）を周辺領域と呼ぶことができる。
【００１３】
図１を参照しながら本発明の第１実施形態の固体撮像装置における画素の構成を説明する。なお、図１には、１つの画素の部分的な構成が例示的に示されている。各画素は、第１導電型の半導体領域としての半導体基板１に形成された第１導電型の電荷蓄積領域２と、絶縁体２０と、第２導電型の不純物半導体領域からなる素子分離半導体領域７と、第２導電型の不純物半導体領域からなるチャネルストップ領域５とを含む。ここで、第１導電型は、ｎ型およびｐ型のいずれでもよく、第２導電型は第１導電型とは異なる導電型である。絶縁体２０の一部と素子分離半導体領域７とによって、素子と素子とを分離する素子分離部が構成される。電荷蓄積領域２は、入射した光の量に応じた電荷を発生して蓄積する領域である。素子分離半導体領域７は、信号電荷に対してポテンシャルバリアを構成し、電荷蓄積領域２と他の素子（例えば、他の電荷蓄積領域２）とを相互に分離する機能を有する。
【００１４】
絶縁体２０は、素子分離半導体領域７の上にチャネルストップ領域５を介して配置された第１絶縁部４と、第１絶縁部４からその側方に延びる第２絶縁部８とを含む。絶縁体２０は、典型的には、第１絶縁部４の上に配置された第３絶縁部６を更に含みうる。第３絶縁部６は、素子分離半導体領域７の上における絶縁体２０の厚さを増加させ、素子の分離効果を高めることに寄与しうる。第１絶縁部４、第３絶縁部６および第２絶縁部８は、典型的には同一材料で構成され、一体的な構成を有しうる。
【００１５】
第２絶縁部８は、第１絶縁部４の外側に隣接して配置され、第１絶縁部４から遠ざかるに従って厚さが滑らかに薄くなる構造を有する。第１絶縁部４は、例えば、ポリシリコン膜を酸化することによって形成されうる。第１絶縁部４の下面は、電荷蓄積領域２における半導体基板１の表面と比べて低い位置に存在しうる。このような構造は、第１絶縁部４を形成する際に半導体基板１の表面を浅く酸化することによって得ることができる。
【００１６】
第３絶縁部６は、第２絶縁部８の上面８３の最大高さよりも高い高さを有する上面６１と、上面６１と第２絶縁部８の上面８３とを接続する側面６２とを含む。側面６２は、典型的には、半導体基板１の表面に対して垂直でありうる。第３絶縁部６は、例えば、第１絶縁部４の上にシリコン酸化物をＣＶＤ法によって堆積させることによって形成されうる。第２絶縁部８は、例えば、ポリシリコン膜を酸化させることによって形成されうる。絶縁体２０は、第２絶縁部８の外側において半導体基板１の表面を覆う絶縁膜３を含みうる。
【００１７】
第１絶縁部４、第２絶縁部８および第３絶縁部６を含む絶縁体２０は、平らな第１上面６１と、第２上面（第２絶縁部８の上面）８３と、第１上面６１と第２上面８３とを接続する側面６２とを含む絶縁体として把握することができる。ここで、第２上面（第２絶縁部８の上面）８３は、第１上面６１から遠ざかるに従って滑らかに高さが低くなる。また、第１上面６１は、第２上面８３よりも高さが高い。また、絶縁体２０は、第１絶縁部４の第１下面４１と第２絶縁部８の第２下面８４とを含む。第１下面４１と第２下面８４とは連続的で滑らかな面を形成する。
【００１８】
電荷蓄積領域２は、第２絶縁部８（および、絶縁膜３が存在する場合には絶縁膜３）を介して半導体基板１にイオンを注入することによって形成される。電荷蓄積領域２は、チャネルストップ領域５と接している周辺部２１を含む。周辺部２１は、第２絶縁部８を介して半導体基板１にイオンを注入することによって形成された部分であり、電荷蓄積領域２の他の部分よりも不純物濃度が低い。チャネルストップ領域５の外側境界の一部は、第２絶縁部８の内側境界８１の外側かつ第２絶縁部８の外側境界８２の内側に存在しうる。ここで、第１絶縁部４と第２絶縁部８との境界、即ち第２絶縁部８の内側境界８１は、第１絶縁部４から遠ざかるに従って絶縁体２０の厚さが薄くなり始める位置である。第１絶縁部４と第２絶縁部８との境界と第３絶縁部６の側面とは同一の平面に含まれうる。また、絶縁膜３が存在する場合において、第２絶縁部８と絶縁膜３との境界、即ち第２絶縁部８の外側境界８２は、第１絶縁部４から遠ざかっても絶縁体２０の厚さが変化しなくなる位置である。
【００１９】
第１実施形態によれば、絶縁体２０を構成する第２絶縁部８が第１絶縁部４から遠ざかるに従って厚さが滑らかに薄くなる構造を有する。したがって、絶縁体２０と半導体基板１（ここでは、半導体基板１は、電荷蓄積領域２、チャネルストップ領域５、素子分離半導体領域７を含む。）との境界が滑らかな曲面で構成される。電荷蓄積領域２の周辺部２１における不純物濃度は電荷蓄積領域２の他の部分よりも低いので、チャネルストップ領域５と電荷蓄積領域２とが接触する部分における電界集中が抑制され、電荷蓄積領域２に混入するリーク電流を低減することができる。また、第１実施形態によれば、電荷蓄積領域２は、第２絶縁部８の領域の下に形成されるとともに第１絶縁部４の領域の下にまで延びている。これにより、電荷蓄積領域２の体積を増加させ、飽和電荷量を増加させることができる。また、第１実施形態によれば、半導体基板１にトレンチを形成することなく絶縁体２０を形成するので、半導体基板１のエッチングダメージを低減することができる。
【００２０】
以下、図２を参照しながら本発明の第１実施形態の固体撮像装置の製造方法を例示的に説明する。なお、図２では、画素を構成する他の素子（例えば、トランジスタ）や、周辺回路（例えば、垂直走査回路、水平走査回路）を構成する素子については省略されている。ここでは、より具体的な例を提供するために、第１導電型がｎ型、第２導電型がｐ型である例を説明する。
【００２１】
まず、図２（ａ）に示す工程では、まず、第１導電型の半導体基板（例えば、ｎ型のシリコン基板）１を準備し、その表面を酸化させることによって酸化膜（例えば、シリコン酸化膜）３を形成する。次に、絶縁膜３の上にポリシリコン膜９を形成する。なお、絶縁膜３の形成工程は、任意的に実施されうる工程である。ポリシリコン膜９は、例えば、ＣＶＤ法（化学気相成長）により、２０〜７０ｎｍの範囲内の厚さを有するように形成されうる。次に、ポリシリコン膜９の上にシリコン窒化膜１０を形成する。シリコン窒化膜１０は、例えば、ＣＶＤ法により、１００〜２００ｎｍの範囲内に厚さを有するように形成されうる。シリコン窒化膜１０は、後述する熱酸化膜の形成時（図２（ｃ）参照）にマスクとして機能しうるだけでなく、第３絶縁部６を形成するためにＣＭＰ法（化学的機械的研磨法）によって酸化膜を研磨する研磨工程（図２（ｅ）参照）でストッパー膜として機能しうる。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に示す工程では、第１絶縁部４を形成すべき領域に開口を有するレジストパターン１１を形成し、レジストパターン１１を使ってシリコン窒化膜１０をエッチングすることによって開口１２を形成する。このとき、シリコン窒化膜１０とポリシリコン膜９とのエッチング選択比を高くし、ポリシリコン膜９の表面を露出させる。
【００２３】
次に、図２（ｃ）に示す工程では、レジストパターン１１およびシリコン窒化膜１０をマスクとして、ポリシリコン膜９の一部分および半導体基板１の表面の一部分を選択的に熱酸化する。このとき、ポリシリコン膜９および半導体基板１の表面のうち開口１２によって外側境界が規定される領域に第１絶縁部４が形成され、第１絶縁部４の外側に第２絶縁部８が形成される。第２絶縁部８は、第１絶縁部４から遠ざかるに従って厚さが滑らかに薄くなる構造を有する。ポリシリコン膜９が存在することで滑らかな上面を有する第２絶縁部８が形成可能である。この部分を有することで、例えば、ポリシリコン膜などの導電膜のパターニング等での残渣を低減することが可能となる。上記の説明から明らかなとおり、熱酸化は、第１絶縁部４の下面が半導体基板１に到達するように実施されうる。図２（ｃ）に示す工程では、第１絶縁部４の形成に次いで、レジストパターン１１およびシリコン窒化膜１０をマスクとして半導体基板１に第２導電型の不純物半導体領域を形成するためのイオンを注入してチャネルストップ領域５を形成する。例えば、半導体基板１にｐ型不純物（例えば、ボロン）を１×１０１２〜７×１０１３個／ｃｍ２の範囲内で注入することによってチャネルストップ領域５が形成される。
【００２４】
次に、図２（ｄ）に示す工程では、素子分離半導体領域７を形成すべき領域に開口を有するレジストパターン１３を形成する。そして、レジストパターン１３をマスクとして半導体基板１に第２導電型の不純物半導体領域を形成するためのイオンを注入して素子分離半導体領域７を形成する。例えば、半導体基板１にｐ型不純物（例えば、ボロン）を１×１０１２〜１×１０１５個／ｃｍ２の範囲内で注入することによって素子分離半導体領域７が形成される。素子分離半導体領域７の幅は、開口１２よりも狭い幅であってもよいし、開口１２と同じ幅であってもよい。しかし、素子分離半導体領域７の幅が狭いほど、電荷蓄積領域２の面積を大きく形成することができ、飽和電荷量を大きくすることができる。なお、素子分離半導体領域７を形成した後にチャネルストップ領域５を形成してもよい。また、これらの形成工程は熱酸化による絶縁部の形成の前に行ってもよい。しかし、特にチャネルストップ領域５は熱酸化の後に形成することで不純物の拡散を抑制することが可能となり、飽和電荷量を制御することが可能となる。素子分離半導体領域７の形成後にレジストパターン１３が除去される。
【００２５】
次に、図２（ｅ）に示す工程では、第１絶縁部４に重なるようにシリコン窒化膜１０の開口１２内に第３絶縁部６を充填する。第３絶縁部６は、例えば、シリコン酸化物で形成されうる。第３絶縁部６は、例えば、プラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法によって形成されうる。第３絶縁部６は、開口１２を充填しつつシリコン窒化膜１０を覆うように絶縁膜を形成した後に、該絶縁膜をＣＭＰ法によって平坦化することによって形成されうる。このとき、シリコン窒化膜１０よりも該絶縁膜の研磨速度が速い研磨剤を用いることで、シリコン窒化膜１０がストッパーとして作用し、図２（ｅ）に示すようにシリコン窒化膜１０上の絶縁膜が除去され、第１絶縁部４に重なるように第３絶縁部６が形成される。第３の絶縁部６を形成することによって、素子分離性能を低下させずに第１の絶縁部４を形成する際の熱酸化の量を削減することが可能となる。よって、第３の絶縁部６を形成しない場合に比べて、素子分離性能を維持したままで第２絶縁部８の幅（内側境界８１と外側境界８２との距離）を狭めることが可能となる。第２絶縁部８の幅が狭まることで、電荷蓄積部の面積・体積を増大させることが可能となる。
【００２６】
次に、図２（ｆ）に示す工程では、例えば、熱リン酸を使ってシリコン窒化膜１０を選択的に除去し、次いで、例えば、アンモニア過水を使ってポリシリコン膜９を選択的に除去する。次に、図２（ｇ）に示す工程では、電荷蓄積領域２を形成するべき領域に開口を有するレジストパターン１４を形成する。そして、レジストパターン１４および第３絶縁部６をマスクとして、第１導電型の不純物半導体領域を形成するためのイオンを半導体基板１に注入することにより電荷蓄積領域２を形成する。例えば、ｎ型不純物である砒素を半導体基板１に注入することにより電荷蓄積領域２が形成されうる。砒素は、第２絶縁部８の領域の下に潜り込むむように傾斜をつけて半導体基板１に注入されうる。電荷蓄積領域２は、第２絶縁部８を介して半導体基板１にイオンを注入することによって形成されるので、電荷蓄積領域２の周辺部２１（チャネルストップ領域５と接する部分）における不純物濃度が他の部分よりも低くなる。
【００２７】
以下、図３を参照しながら本発明の第２実施形態の固体撮像装置における画素の構成を説明する。なお、図３には、１つの画素の部分的な構成が例示的に示されている。以下で特に言及しない事項については、第１実施形態に従いうる。第２実施形態の固体撮像装置は、厚さｈを有する第１絶縁部４の上面が第２絶縁部８の上面８３の最大高さよりも低い位置（半導体基板１の表面に近い位置）に配置されている点で第１実施形態と異なる。第２実施形態の固体撮像装置では、第２絶縁部６が第１絶縁部４の上面と第２絶縁部８の上面との段差によって構成される凹部に充填された部分を有する。第３絶縁部６を構成する材料は、第１絶縁部４および第２絶縁部８を構成する材料と異なっていてもよいし、第１絶縁部４および第２絶縁部８を構成する材料と同一であってもよい。
【００２８】
以下、図４（ａ）を参照しながら本発明の第２実施形態の固体撮像装置の製造方法を例示的に説明する。なお、図４では、画素を構成する他の素子（例えば、トランジスタ）や、周辺回路（例えば、垂直走査回路、水平走査回路）を構成する素子については省略されている。
【００２９】
図４（ａ）に示す工程は、図２（ａ）に示す工程と同様でありうる。図４（ｂ）に示す工程では、画素領域の第１絶縁部４を形成すべき領域に開口を有するレジストパターン１１を形成し、レジストパターン１１をマスクとしてシリコン窒化膜１０をエッチングすることによって開口１２を形成する。更に、開口１２に露出した領域のポリシリコン膜９をエッチングすることによって当該領域におけるポリシリコン膜９の厚さを薄くしポリシリコン膜９に凹部を形成する。ポリシリコン膜９の厚さによって図４（ｃ）によって形成される第１絶縁部４の厚さを任意の厚さｈに制御することができる。
【００３０】
図４（ｃ）に示す工程では、レジストパターン１１およびシリコン窒化膜１０をマスクとして、ポリシリコン膜９および半導体基板１の表面のうち開口１２に対応する領域を熱酸化する。このとき、ポリシリコン膜９および半導体基板１の表面のうち開口１２によって外側境界が規定される領域に、厚さｈを有する第１絶縁部４が形成される。また、第１絶縁部４の外側に第３絶縁部８が形成される。図４に示す工程は、図２に示す工程と同様である。
【００３１】
第２実施形態によれば、図４（ｂ）に示す工程においてシリコン窒化膜１０をエッチングして凹部を形成するので、第２絶縁部８を形成するための熱酸化に要する時間が短縮される。これは、例えば、半導体基板１に不要な不純物が拡散することを抑制するために寄与しうる。
【００３２】
以下、上記の各実施形態に係る固体撮像装置の応用例として、該固体撮像装置が組み込まれたカメラについて例示的に説明する。カメラの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。カメラは、上記の実施形態として例示された本発明に係る固体撮像装置と、該固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部とを含む。該処理部は、例えば、Ａ／Ｄ変換器、および、該Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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