(57)【要約】      （修正有）【課題】混色及び白傷の少ない画像取得可能な固体撮像装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】第１導電型の基板１０１と、前記基板内に格子状に形成された素子分離絶縁膜１２１とを備える。更に、前記装置は前記素子分離絶縁膜により互いに分離された第１導電型の複数の第１半導体領域１１１，１１２，１１３と、前記基板内において前記素子分離絶縁膜上に格子状に形成され、画素分離領域として機能する第１導電型の第２半導体領域１１５とを備える。更に、前記装置は前記基板内において前記第２半導体領域の側方に形成され、前記第２半導体領域により互いに分離され、電荷蓄積領域として機能する第２導電型の複数の第３半導体領域１１４と、前記基板内において前記第２及び第３半導体領域上に形成された第１導電型の第４半導体領域１１６とを備える。更に、前記装置では前記素子分離絶縁膜は、前記第１及び第２半導体領域により側壁面が覆われている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面及び第２の面を有する第１導電型の基板と、
前記基板内の前記第２の面に格子状に形成された素子分離絶縁膜と、
前記基板内において前記素子分離絶縁膜の側方に形成され、前記素子分離絶縁膜により互いに分離された第１導電型の複数の第１半導体領域と、
前記基板内において前記素子分離絶縁膜上に格子状に形成され、画素分離領域として機能する第１導電型の第２半導体領域と、
前記基板内において前記第２半導体領域の側方に形成され、前記第２半導体領域により互いに分離され、電荷蓄積領域として機能する第２導電型の複数の第３半導体領域と、
前記基板内において前記第２及び第３半導体領域上に形成された第１導電型の第４半導体領域とを備え、
前記素子分離絶縁膜は、前記第１及び第２半導体領域により側壁面が覆われていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１半導体領域内における第１導電型の不純物の不純物濃度は、前記基板の前記第２の面から前記第３半導体領域の下面に向かうにつれて低くなるよう設定されている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】
前記第２半導体領域は、前記素子分離絶縁膜の一部の前記側壁面にも形成されてい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２半導体領域は、前記素子分離絶縁膜の上面と前記第４半導体領域の下面との間に介在している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装置。
【請求項５】
前記基板の前記第１の面と前記素子分離絶縁膜の上面との間の距離は、０．２〜０．４μｍであ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装置。
【請求項６】
前記第２半導体領域を構成する各格子線部分の幅は、前記素子分離絶縁膜を構成する各格子線部分の幅よりも太いことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
第１の面及び第２の面を有する第１導電型の基板を用意し、
前記基板内に、第１導電型の第１半導体領域を形成し、
前記基板内の前記第２の面に、格子状に素子分離絶縁膜を形成し、
前記基板内において、前記素子分離絶縁膜上に、格子状に第１導電型の第２半導体領域を形成し、
前記基板内において、前記第２半導体領域の側方に、前記第２半導体領域により互いに分離された第２導電型の複数の第３半導体領域を形成し、
前記基板内において、前記第２及び第３半導体領域上に、第１導電型の第４半導体領域を形成する、
固体撮像装置の製造方法であって、
前記素子分離絶縁膜は、前記第１及び第２半導体領域により側壁面が覆われるよう形成されることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、固体撮像装置及びその製造方法に関し、例えば、デジタルカメラやビデオカメラ等に用いられる固体撮像装置における画素の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学開口を大きく取るため、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサの開発が進められている。
【０００３】
一般に、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサでは、画素分離が、基板の表面側からの高加速度イオン注入により制御される。こうしたイオン注入では、イオンの飛翔長が伸びれば伸びるほど、イオンの横方向への散乱が大きくなってしまう。これには、理想通りの画素分離の実現が困難となり、取得画像における混色が大きくなるという問題がある。
【０００４】
これに対し、基板の裏面側からディープトレンチ（ＤＴ）を掘ることにより、画素分離を実現する方法が提案されている。しかしながら、この方法では、ディープトレンチと基板との界面からリーク電流が発生しやすく、取得画像に白傷が発生しやすいことが問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０６３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、混色及び白傷の少ない画像を取得可能な固体撮像装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様の固体撮像装置は例えば、第１の面及び第２の面を有する第１導電型の基板と、前記基板内の前記第２の面に格子状に形成された素子分離絶縁膜とを備える。更に、前記装置は、前記基板内において前記素子分離絶縁膜の側方に形成され、前記素子分離絶縁膜により互いに分離された第１導電型の複数の第１半導体領域と、前記基板内において前記素子分離絶縁膜上に格子状に形成され、画素分離領域として機能する第１導電型の第２半導体領域とを備える。更に、前記装置は、前記基板内において前記第２半導体領域の側方に形成され、前記第２半導体領域により互いに分離され、電荷蓄積領域として機能する第２導電型の複数の第３半導体領域と、前記基板内において前記第２及び第３半導体領域上に形成された第１導電型の第４半導体領域とを備える。更に、前記装置では、前記素子分離絶縁膜は、前記第１及び第２半導体領域により側壁面が覆われている。
【０００８】
また、本発明の別の態様の固体撮像装置の製造方法では例えば、第１の面及び第２の面を有する第１導電型の基板を用意し、前記基板内に、第１導電型の第１半導体領域を形成する。更に、前記方法では、前記基板内の前記第２の面に、格子状に素子分離絶縁膜を形成し、前記基板内において、前記素子分離絶縁膜上に、格子状に第１導電型の第２半導体領域を形成する。更に、前記方法では、前記基板内において、前記第２半導体領域の側方に、前記第２半導体領域により互いに分離された第２導電型の複数の第３半導体領域を形成し、前記基板内において、前記第２及び第３半導体領域上に、第１導電型の第４半導体領域を形成する。更に、前記方法では、前記素子分離絶縁膜は、前記第１及び第２半導体領域により側壁面が覆われるよう形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の固体撮像装置の構造を示す側方断面図である。
【図２】第１実施形態の固体撮像装置の構造を示す平面図である。
【図３】第１比較例の固体撮像装置の構造を示す側方断面図である。
【図４】第２比較例の固体撮像装置の構造を示す側方断面図である。
【図５】第２実施形態の固体撮像装置の製造方法を示す側方断面図(1/2)である。
【図６】第２実施形態の固体撮像装置の製造方法を示す側方断面図(2/2)である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の固体撮像装置の構造を示す側方断面図である。
【００１２】
図１には、固体撮像装置を構成する基板１０１が示されている。図１では、基板１０１の表面がＳ1で示され、基板１０１の裏面がＳ2で示されている。本実施形態の固体撮像装置は、図１に示すように、基板１０１の裏面Ｓ2側を受光面とする裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサとなっている。基板１０１は、Ｐ型半導体基板、より詳細には、Ｐ型シリコン基板となっている。Ｐ導電型は、本開示の第１導電型の例である。また、基板１０１の表面Ｓ1及び裏面Ｓ2はそれぞれ、本開示の第１の面及び第２の面の例である。
【００１３】
図１には更に、基板１０１内に形成された第１のＰ＋型領域１１１と、第２のＰ＋型領域１１２と、Ｐ型領域１１３と、Ｎ型領域１１４と、第３のＰ＋型領域１１５と、第４のＰ＋型領域１１６と、ディープトレンチ（ＤＴ）絶縁膜１２１が示されている。
【００１４】
以下、これらの領域及び絶縁膜について、図１及び図２を参照して説明する。図２は、第１実施形態の固体撮像装置の構造を示す平面図である。図２(Ａ)は、図１に示す矢印Ａにおける基板１０１の断面を表し、図２(Ｂ)は、図１に示す矢印Ｂにおける基板１０１の断面を表す。図２(Ａ)及び(Ｂ)には、基板１０１の表面Ｓ1及び裏面Ｓ2に平行で、互いに直行するＸ方向及びＹ方向が示されている。
【００１５】
以下の説明では、基板１０１内において、基板１０１の表面Ｓ1に向かう方向を上方と呼び、基板１０１の裏面Ｓ2に向かう方向を下方と呼ぶ。
【００１６】
まず、ＤＴ絶縁膜１２１の構造について説明する。
【００１７】
ＤＴ絶縁膜１２１は、図１に示すように、基板１０１内の裏面Ｓ2に形成されている。ＤＴ絶縁膜１２１は、本開示の素子分離絶縁膜の例である。ＤＴ絶縁膜１２１は、基板１０１の裏面Ｓ2側から表面Ｓ1側に延びているが、基板１０１の表面Ｓ1には到達していない。図１では、ＤＴ絶縁膜１２１の上面と基板１０１の表面Ｓ1との距離が、Ｈで示されている。本実施形態では、距離Ｈは、０．２〜０．４μｍ、より詳細には、０．３μｍに設定されている。
【００１８】
また、ＤＴ絶縁膜１２１は、図２(Ａ)に示すように、格子状に形成されている。ＤＴ絶縁膜１２１は、Ｘ方向に延びる複数の格子線部分と、Ｙ方向に延びる複数の格子線部分からなる格子形状を有している。図２(Ａ)では、ＤＴ絶縁膜１２１を構成する各格子線部分の幅が、Ｗ1で示されている。
【００１９】
図２(Ａ)に示すように、基板１０１は、ＤＴ絶縁膜１２１によって複数の領域に区切られている。本実施形態では、これらの領域の各々が、固体撮像装置の１画素に相当する。ＤＴ絶縁膜１２１は、画素同士を分離する画素分離絶縁膜として機能する。
【００２０】
図１には、ＤＴ絶縁膜１２１によって区切られた３つの領域ＲR、ＲG、ＲBが示されている。領域ＲR、ＲG、ＲBはそれぞれ、固体撮像装置の赤色画素、緑色画素、青色画素に相当する。
【００２１】
なお、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１の材料として、基板１０１の材料よりも屈折率の低い絶縁膜を使用する。基板１０１がシリコン基板の場合、このような絶縁膜の例として、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）、シリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）、チタン酸化膜（ＴｉＯ）等が挙げられる。
【００２２】
次に、第１のＰ＋型領域１１１、第２のＰ＋型領域１１２、及び第３のＰ＋型領域１１５の構造について説明する。
【００２３】
第１及び第２のＰ＋型領域１１１，１１２は、図１に示すように、ＤＴ絶縁膜１２１の側方に形成されている。第１のＰ＋型領域１１１は、基板１０１内の最下方に形成され、第２のＰ＋型領域１１２は、第１のＰ＋型領域１１１上に形成されている。また、第１のＰ＋型領域１１１同士は、ＤＴ絶縁膜１２１により互いに分離され、同様に、第２のＰ＋型領域１１２同士は、ＤＴ絶縁膜１２１により互いに分離されている。第１及び第２のＰ＋型領域１１１，１１２（及び後述するＰ型領域１１３）は、本開示の第１半導体領域の例である。
【００２４】
本実施形態では、第１のＰ＋型領域１１１におけるＰ型不純物の不純物濃度は、１．０×１０19ｃｍ-3に設定されている。また、第２のＰ＋型領域１１２におけるＰ型不純物の不純物濃度は、１．０×１０17ｃｍ-3に設定されている。
【００２５】
第３のＰ＋型領域１１５は、図１に示すように、ＤＴ絶縁膜１２１上に形成され、ＤＴ絶縁膜１２１と共に画素同士を分離する画素分離領域として機能する。第３のＰ＋型領域１１５は、本開示の第２半導体領域の例である。第３のＰ＋型領域１１５は、図１に示すように、ＤＴ絶縁膜１２１の上面だけでなく、ＤＴ絶縁膜１２１の一部の側壁面にも形成されている。なお、ＤＴ絶縁膜１２１は、第３のＰ＋型領域１１５の上面には到達しないよう形成されている。
【００２６】
本実施形態では、第３のＰ＋型領域１１５におけるＰ型不純物の不純物濃度は、１．０×１０18ｃｍ-3に設定されている。
【００２７】
また、第３のＰ＋型領域１１５は、図２(Ｂ)に示すように、格子状に形成されている。第３のＰ＋型領域１１５は、Ｘ方向に延びる複数の格子線部分と、Ｙ方向に延びる複数の格子線部分からなる格子形状を有している。図２(Ｂ)では、第３のＰ＋型領域１１５を構成する各格子線部分の幅が、Ｗ2で示されている。
【００２８】
本実施形態では、図２(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、第３のＰ＋型領域１１５を構成する各格子線部分の幅Ｗ2は、ＤＴ絶縁膜１２１を構成する各格子線部分の幅Ｗ1よりも太く設定されている。その結果、第３のＰ＋型領域１１５は、図１に示すように、ＤＴ絶縁膜１２１の上面上に加えて、一部、第２のＰ＋型領域１１２の上面上にも形成されている。第３のＰ＋型領域１１５は、ＤＴ絶縁膜１２１とＮ型領域１１４との間に介在しており、その結果、ＤＴ絶縁膜１２１とＮ型領域１１４は非接触となっている。
【００２９】
次に、Ｐ型領域１１３、Ｎ型領域１１４、及び第４のＰ＋型領域１１６の構造について説明する。
【００３０】
Ｐ型領域１１３及びＮ型領域１１４は、図１に示すように、第３のＰ＋型領域１１５の側方に形成されている。Ｐ型領域１１３は、第２のＰ＋型領域１１２上に形成され、Ｎ型領域１１４は、Ｐ型領域１１３上に形成されている。また、Ｐ型領域１１３同士は、第３のＰ＋型領域１１５及びＤＴ絶縁膜１２１により互いに分離され、同様に、Ｎ型領域１１４は、第３のＰ＋型領域１１５により互いに分離されている。
【００３１】
本実施形態では、Ｐ型領域１１３におけるＰ型不純物の不純物濃度は、１．０×１０16ｃｍ-3に設定されており、Ｎ型領域１１４におけるＮ型不純物の不純物濃度は、１．０×１０16ｃｍ-3に設定されている。Ｎ型領域１１４は、基板１０１内で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積領域として機能する。Ｎ導電型は、本開示の第２導電型の例であり、Ｎ型領域１１４は、本開示の第３半導体領域の例である。
【００３２】
第４のＰ＋型領域１１６は、図１に示すように、第３のＰ＋型領域１１５及びＮ型領域１１４上に形成されている。第４のＰ＋型領域１１６は、本開示の第４半導体領域の例である。本実施形態では、第４のＰ＋型領域１１６は、Ｎ型領域１１４と共にダイオードを形成している。また、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１が、第４のＰ＋型領域１１６の下面に到達しておらず、第３のＰ＋型領域１１５が、ＤＴ絶縁膜１２１の上面と第４のＰ＋型領域１１６の下面との間に介在している。
【００３３】
本実施形態では、第４のＰ＋型領域１１６におけるＰ型不純物の不純物濃度は、１．０×１０19ｃｍ-3に設定されている。
【００３４】
また、図１に示すように、ＤＴ絶縁膜１２１の側方では、第１のＰ＋型領域１１１、第２のＰ＋型領域１１２、及びＰ型領域１１３が、基板１０１の裏面Ｓ2とＮ型領域１１４の下面との間に形成されている。そして、第１のＰ＋型領域１１１、第２のＰ＋型領域１１２、及びＰ型領域１１３におけるＰ型不純物の不純物濃度は、それぞれ１．０×１０19ｃｍ-3、１．０×１０17ｃｍ-3、及び１．０×１０16ｃｍ-3に設定されている。
【００３５】
即ち、ＤＴ絶縁膜１２１の側方の領域では、Ｐ型不純物の不純物濃度が、基板１０１の裏面Ｓ2からＮ型領域１１４の下面に向かうにつれて低くなるよう設定されている。これにより、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１の側方の領域で発生した電荷が、Ｎ型領域１１４へと移動しやすくなっている。
【００３６】
図１には更に、基板１０１の裏面Ｓ2に順に形成されたカラーフィルタ１３１及びマイクロレンズ１３２が示されている。本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１によって区切られた各画素ごとに、１個のカラーフィルタ１３１と１個のマイクロレンズ１３２が形成されている。図１では、赤色画素用、緑色画素用、青色画素用のカラーフィルタ１３１がそれぞれ、領域ＲR、ＲG、ＲB内に形成されている。
【００３７】
図１には更に、基板１０１の表面Ｓ1側に形成された配線層１４１と、これらの配線層１４１が埋め込まれた層間絶縁膜１４２が示されている。
【００３８】
なお、本実施形態では、Ｐ型不純物として、Ｂ（ボロン）を使用するが、代わりにその他の不純物を使用しても構わない。また、本実施形態では、Ｎ型不純物として、Ｐ（リン）を使用するが、代わりにその他の不純物を使用しても構わない。
【００３９】
また、本実施形態では、図１に示すように、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面が、Ｐ型半導体及びＮ型半導体のうち、Ｐ型半導体のみで覆われている。具体的には、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面が、第１のＰ＋型領域１１１、第２のＰ＋型領域１１２、及び第３のＰ＋型領域１１５で覆われている。このような構成の利点については、後述する。
【００４０】
ここで、図３及び図４を参照しつつ、第１実施形態の固体撮像装置の効果について説明する。図３及び図４はそれぞれ、第１比較例及び第２比較例の固体撮像装置の構造を示す側方断面図である。
【００４１】
第１比較例では、図３に示すように、基板１０１内に、Ｐ＋型領域２０１と、Ｐ型領域２０２と、Ｎ−型領域２０３と、Ｎ型領域２０４と、Ｐ型領域２０５と、Ｐ−型領域２０６と、Ｐ＋型領域２０７が形成されている。
【００４２】
第１比較例では、基板１０１の表面Ｓ1側からの高加速度イオン注入により、Ｐ−型領域２０６が形成され、これにより画素分離が実現される。しかしながら、このイオン注入では、イオンの飛翔長が伸びれば伸びるほど、イオンの横方向への散乱が大きくなってしまう。これには、理想通りの画素分離の実現が困難となり、取得画像における混色が大きくなるという問題がある。
【００４３】
図３には、イオンの横方向への散乱により形成されてしまったＰ型領域２０５が示されている。更には、領域ＲG内の電荷が、領域ＲRや領域ＲBにドリフトし、混色が発生する様子が示されている。
【００４４】
これに対し、本実施形態では、基板１０１の裏面Ｓ2側からＤＴ絶縁膜１２１を形成することで、画素分離を実現している（図１）。これにより、本実施形態では、高加速度イオン注入を必要とせずに画素分離を実現することが可能となり、混色の少ない画像を取得可能な固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００４５】
また、第２比較例では、図４に示すように、基板１０１内に、Ｐ＋型領域３０１と、Ｐ型領域３０２と、Ｎ−型領域３０３と、Ｎ型領域３０４と、Ｐ＋型領域３０５と、ディープトレンチ（ＤＴ）絶縁膜３１１が形成されている。
【００４６】
第２比較例では、基板１０１の裏面Ｓ2側からＤＴ絶縁膜３１１を形成することで、画素分離を実現している。しかしながら、第２比較例では、ＤＴ絶縁膜３１１の側壁面に、Ｎ−型領域３０３とＮ型領域３０４が接しているため、ＤＴ絶縁膜３１１とこれらの領域との界面からリーク電流が発生しやすい（図４）。そのため、第２比較例では、取得画像に白傷が発生しやすいことが問題となる。
【００４７】
これに対し、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面が、Ｐ型半導体のみで覆われている（図１）。具体的には、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面が、第１から第３のＰ＋型領域１１１，１１２，１１５で覆われている。これにより、本実施形態では、基板１０１とＤＴ絶縁膜１２１との間の界面準位をホールでピニングし、界面準位からの電子発生を抑制することが可能となる。これにより、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１と基板１０１との界面におけるリーク電流の発生を抑制することが可能となり、白傷の少ない画像を取得可能な固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、混色及び白傷の少ない画像を取得可能な固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００４９】
なお、本実施形態では、固体撮像装置は、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサとしたが、本実施形態は、ＣＭＯＳイメージセンサ以外の固体撮像装置や、表面照射型の固体撮像装置にも適用可能である。
【００５０】
また、本実施形態では、各画素は、正方形の平面形状を有しているが、その他の平面形状（例えば長方形）を有していても構わない。
【００５１】
また、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１や第３のＰ＋型領域１１５は、正方格子状に形成されているが、その他の格子状（例えば千鳥格子状）に形成しても構わない。
【００５２】
また、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１の上面と基板１０１の表面Ｓ1との距離Ｈは、０．２〜０．４μｍに設定されているが、その他の値に設定しても構わない。距離Ｈが長すぎると、第３のＰ＋型領域１１５を深い位置に形成しなければならず、第３のＰ＋型領域１１５を形成する際のイオンの横方向への散乱が問題となる。逆に、距離Ｈが短すぎると、ＤＴ絶縁膜１２１用のトレンチを形成する際に、トレンチが基板１０１の表面Ｓ1まで貫通してしまうおそれがある。そのため、距離Ｈは、これらを回避できる適切な値に設定することが望ましい。
【００５３】
また、本実施形態では、第３のＰ＋型領域１１５は、ＤＴ絶縁膜１２１の上面だけでなく、ＤＴ絶縁膜１２１の一部の側壁面にも形成されている（図１）。これには、ＤＴ絶縁膜１２１と第３のＰ＋型領域１１５との間に隙間が発生することを回避し、隙間から画素分離が破れることを回避できるという利点がある。また、ＤＴ絶縁膜１２１は、基板１０１の表面Ｓ1の空乏領域に達しないよう、第３のＰ＋型領域１１５の上面には到達しないよう形成されている（図１）。
【００５４】
また、本実施形態では、第３のＰ＋型領域１１５を構成する各格子線部分の幅Ｗ2が、ＤＴ絶縁膜１２１を構成する各格子線部分の幅Ｗ1よりも太く設定されている。このことには、例えば、ＤＴ絶縁膜１２１とＮ型領域１１４を確実に非接触にし、ＤＴ絶縁膜１２１とＮ型領域１１４との接触によるリーク電流の発生を抑制できるという利点がある。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１及び第３のＰ＋型領域１１５により画素分離が実現され、且つ、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面がＰ型半導体で覆われる。これにより、本実施形態では、混色及び白傷の少ない画像を取得可能な固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００５６】
以下、第１実施形態の変形例である第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５７】
（第２実施形態）
図５及び図６は、第２実施形態の固体撮像装置の製造方法を示す側方断面図である。本実施形態の方法では、図１に示す固体撮像装置が製造される。
【００５８】
まず、基板１０１として、Ｐ型半導体基板を用意する（図５(Ａ)）。次に、基板１０１の裏面Ｓ2側からのイオン注入により、基板１０１内に、第１のＰ＋型領域１１１と、第２のＰ＋型領域１１２とを形成する（図５(Ａ)）。その結果、基板１０１内における第１及び第２のＰ＋型領域１１１，１１２以外の領域が、Ｐ型領域１１３となる（図５(Ａ)）。
【００５９】
こうして、基板１０１内には、図５(Ａ)に示すように、裏面Ｓ2から表面Ｓ1に向けて順に積層された第１のＰ＋型領域１１１と、第２のＰ＋型領域１１２と、Ｐ型領域１１３が形成される。
【００６０】
次に、基板１０１内の裏面Ｓ2に、格子状にＤＴ絶縁膜１２１を形成する（図５(Ｂ)）。ＤＴ絶縁膜１２１は例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）により、基板１０１の裏面Ｓ2にトレンチを格子状に形成し、次に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等により、トレンチ内に絶縁膜を埋め込むことで形成される。
【００６１】
なお、上記のＲＩＥは、トレンチがＰ型領域１１３の下面に達した後も継続され、その結果、トレンチの一部の側壁面がＰ型領域１１３で覆われることとなる。また、上記のＲＩＥは、基板１０１の表面Ｓ1とトレンチの上面との距離Ｈが、０．２〜０．４μｍ、より詳細には、０．３μｍとなるよう実行される。本実施形態では、上記のＲＩＥを停止するタイミングを、エッチング時間の計測結果を利用して制御する。
【００６２】
次に、基板１０１の表面Ｓ1側からのイオン注入により、基板１０１内のＤＴ絶縁膜１２１上に、第３のＰ＋型領域１１５を形成する（図５(Ｃ)）。これにより、Ｐ型領域１１３が各画素ごとに分割される。本実施形態では、第３のＰ＋型領域１１５を形成する際のイオンの照射強度が、数１０ＫｅＶに設定される。
【００６３】
次に、基板１０１の表面Ｓ1側からのイオン注入により、基板１０１内の各Ｐ型領域１１３上に、Ｎ型領域１１４を選択的に形成する（図６(Ａ)）。これにより、複数のＮ型領域１１４が、第３のＰ＋型領域１１５の側方に、第３のＰ＋型領域１１５により互いに分離された形で形成される。
【００６４】
次に、基板１０１の表面Ｓ1側からのイオン注入により、基板１０１内の第３のＰ＋型領域１１５及びＮ型領域１１４上に、第４のＰ＋型領域１１６を形成する（図６(Ｂ)）。
【００６５】
その後、本実施形態では、図６(Ｃ)に示すように、基板１０１の裏面Ｓ2側に、カラーフィルタ１３１とマイクロレンズ１３２を形成する。更に、図１に示すように、基板１０１の表面Ｓ1側に、配線層１４１と層間絶縁膜１４２を形成する。こうして、図１に示す固体撮像装置が製造される。
【００６６】
ここで、図５及び図６を参照しつつ、第２実施形態の固体撮像装置の製造方法の効果について説明する。
【００６７】
本実施形態では、図５(Ｂ)に示すように、基板１０１の裏面Ｓ2側からＤＴ絶縁膜１２１を形成することで、画素分離を実現している。これにより、本実施形態では、高加速度イオン注入を必要とせずに画素分離を実現することが可能となり、混色の少ない画像を取得可能な固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態では、図５(Ｂ)に示すように、ＤＴ絶縁膜１２１を形成した時点で、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面は、Ｐ型半導体のみで覆われている。具体的には、ＤＴ絶縁膜１２１を形成した時点で、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面は、第１のＰ＋型領域１１１、第２のＰ＋型領域１１２、及びＰ型領域１１３で覆われている。
【００６９】
その後、図５(Ｃ)に示すように、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面を覆うＰ型領域１１３は、第３のＰ＋型領域１１５に置き換えられるが、固体撮像装置が完成した時点においても、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面は、Ｐ型半導体のみで覆われている（図１）。
【００７０】
このように、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１は、最終的にＰ型半導体のみで側壁面が覆われるよう形成される。これにより、本実施形態では、基板１０１とＤＴ絶縁膜１２１との間の界面準位をホールでピニングし、界面準位からの電子発生を抑制することが可能となる。これにより、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１と基板１０１との界面におけるリーク電流の発生を抑制することが可能となり、白傷の少ない画像を取得可能な固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００７１】
このように、本実施形態によれば、混色及び白傷の少ない画像を取得可能な固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００７２】
以上のように、本実施形態では、ＤＴ絶縁膜１２１及び第３のＰ＋型領域１１５により画素分離が実現され、且つ、ＤＴ絶縁膜１２１の側壁面がＰ型半導体で覆われる。これにより、本実施形態では、混色及び白傷の少ない画像を取得可能な固体撮像装置を実現することが可能となる。
【００７３】
以上、本発明の具体的な態様の例を、第１及び第２実施形態により説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７４】
１０１：基板、１１１：第１のＰ＋型領域（第１半導体領域）、１１２：第２のＰ＋型領域（第１半導体領域）、１１３：Ｐ型領域（第１半導体領域）、１１４：Ｎ型領域（第３半導体領域）、１１５：第３のＰ＋型領域（第２半導体領域）、１１６：第４のＰ＋型領域（第４半導体領域）、１２１：ディープトレンチ絶縁膜（素子分離絶縁膜）、１３１：カラーフィルタ、１３２：マイクロレンズ、１４１：配線層、１４２：層間絶縁膜、２０１：Ｐ＋型領域、２０２：Ｐ型領域、２０３：Ｎ−型領域、２０４：Ｎ型領域、２０５：Ｐ型領域、２０６：Ｐ−型領域、２０７：Ｐ＋型領域、３０１：Ｐ＋型領域、３０２：Ｐ型領域、３０３：Ｎ−型領域、３０４：Ｎ型領域、３０５：Ｐ＋型領域、３１１：ディープトレンチ絶縁膜
【図１】
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【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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