(57)【要約】【課題】固体撮像装置の電荷蓄積部の飽和電荷量を大きくし、また感度を向上させる技術を提供する。【解決手段】第１の導電型を有する半導体領域と、第１の導電型とは逆の第２の導電型を有する電荷蓄積部と、を含む基板を備え、半導体領域は、第１の半導体領域と、第１の半導体領域よりも下に配され、第１の半導体領域よりも不純物濃度が高い第２の半導体領域と、を含み、電荷蓄積部は、半導体領域によって側面及び底面を覆われ、基板の深さ方向に沿って並んだ少なくとも３つの領域を有し、少なくとも３つの領域のうち最も浅い位置にある第１の領域は、少なくとも３つの領域のうち第１の領域以外の各領域と比較して、基板の表面に平行な方向の幅が大きく、少なくとも３つの領域のうち最も深い位置にある第２の領域の不純物濃度が、少なくとも３つの領域のうち第１の領域と第２の領域との間にある各領域の不純物濃度よりも高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電型を有する半導体領域と、前記第１の導電型とは逆の第２の導電型を有し光電変換によって発生した電荷を蓄積する電荷蓄積部と、を含む基板を備え、
前記半導体領域は、第１の半導体領域と、前記第１の半導体領域よりも下に配され、前記第１の半導体領域よりも不純物濃度が高い第２の半導体領域と、を含み、
前記電荷蓄積部は、
前記半導体領域によって側面及び底面を覆われ、
前記基板の深さ方向に沿って並んだ少なくとも３つの領域を有し、
前記少なくとも３つの領域のうち最も浅い位置にある第１の領域は、前記少なくとも３つの領域のうち前記第１の領域以外の各領域と比較して、前記基板の表面に平行な方向の幅が大きく、
前記少なくとも３つの領域のうち最も深い位置にある第２の領域の不純物濃度が、前記少なくとも３つの領域のうち前記第１の領域と前記第２の領域との間にある各領域の不純物濃度よりも高いことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記少なくとも３つの領域のうち前記第１の領域以外の各領域の不純物濃度は、各領域の上にある領域の不純物濃度以上であ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】
前記少なくとも３つの領域は、前記第１の領域と前記第２の領域との間に、前記第１の領域よりも不純物濃度が低い領域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４】
前記第２の領域の不純物濃度が、前記第１の領域の不純物濃度よりも高いことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第１の領域の不純物濃度が、前記少なくとも３つの領域うち前記第１の領域以外の各領域の不純物濃度よりも高いことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記電荷蓄積部に形成される前記基板の深さ方向のポテンシャル分布が、前記第１の領域と前記第２の領域との間に一定となる部分を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記第２の領域の幅が、前記少なくとも３つの領域のうち前記第２の領域以外の各領域の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記少なくとも３つの領域のうち少なくとも１つが、前記第１の半導体領域の不純物濃度のピークとなる位置と同じ深さに不純物濃度のピークを有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記第１の半導体領域は、前記基板の深さ方向に、前記少なくとも３つの領域と同じ数の領域を有し、
前記少なくとも３つの領域の各領域の不純物濃度のピークが、前記第１の半導体領域の前記同じ数の領域の何れかの不純物濃度のピークと同じ深さにあることを特徴とする請求項８に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記少なくとも３つの領域の不純物濃度のピークになる位置と不純物濃度との分布と、
前記第１の半導体領域の前記同じ数の領域の不純物濃度のピークになる位置と不純物濃度との分布と、が互いに等しいことを特徴とする請求項９に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記少なくとも３つの領域は、前記第１の領域と前記第２の領域との間に、第３の領域と、前記第３の領域の上にある第４の領域とを含み、
前記第３の領域の不純物濃度が前記第４の領域の不純物濃度以上であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記基板は、前記電荷蓄積部の上に前記第１の導電型の第３の半導体領域を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記第３の半導体領域の不純物濃度が、前記第１の領域の不純物濃度よりも高いことを特徴とする請求項１２に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記基板は、前記第１の領域によって囲まれた前記第１の導電型の第４の半導体領域を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記基板は、前記第１の領域によって囲まれた前記第２の導電型の第５の半導体領域を更に備え、
前記第５の半導体領域の不純物濃度が、前記第１の領域の不純物濃度よりも低いことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
第１の導電型を有する半導体領域と、前記半導体領域に接し前記第１の導電型とは逆の第２の導電型を有し光電変換によって発生した電荷を蓄積する電荷蓄積部と、を含む基板を備え、
前記半導体領域は、第１の半導体領域と、前記第１の半導体領域よりも下に配され、前記第１の半導体領域よりも不純物濃度が高い第２の半導体領域と、を含み、
前記電荷蓄積部の前記基板の深さ方向における不純物濃度の分布は、少なくとも３つのピークを有し、
前記少なくとも３つのピークのうち、最も深い位置にあるピークの不純物濃度が、前記少なくとも３つのピークのうち、最も浅い位置にあるピーク及び前記最も深い位置にあるピーク以外の各ピークの不純物濃度よりも高いことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置によって得られた信号を処理する信号処理部と、を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項１８】
第１の導電型を有する第１の半導体領域を含む基板を準備する工程と、
前記第１の半導体領域に前記第１の導電型とは逆の第２の導電型の不純物を注入することによって、電荷蓄積部を形成する注入工程とを有し、
前記注入工程は、第１の注入エネルギ及び前記第１の注入エネルギよりも高い少なくとも２つの注入エネルギによって不純物の注入を行い、
前記少なくとも２つの注入エネルギのうち最も高い第２の注入エネルギによって注入される不純物の量が、前記少なくとも２つの注入エネルギのうち他の注入エネルギによって注入される不純物の量よりも多いことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置及びその製造方法ならびにカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画素領域が小型化した固体撮像装置において、電荷蓄積部の信号電荷の飽和電荷量の減少を補い感度の低下を抑制する構造及び製造方法が記載されている。この構造によれば、画素領域に複数の電荷蓄積部を基板の深さ方向に積層させ、基板の深いところほど不純物の濃度を薄くする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６４５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者は、特許文献１の構造が、蓄積される信号電荷の飽和電荷量を大きくするためには非効率的な不純物濃度の分布を有することを見出した。この結果、飽和電荷量の確保及び感度の低下の抑制が不十分である。本発明は、固体撮像装置の電荷蓄積部の飽和電荷量を大きくし、また感度を向上させる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】
【０００５】
上記課題に鑑みて、本発明の一部の実施形態に係る固体撮像装置は、第１の導電型を有する半導体領域と、第１の導電型とは逆の第２の導電型を有し光電変換によって発生した電荷を蓄積する電荷蓄積部と、を含む基板を備え、半導体領域は、第１の半導体領域と、第１の半導体領域よりも下に配され、第１の半導体領域よりも不純物濃度が高い第２の半導体領域と、を含み、電荷蓄積部は、半導体領域によって側面及び底面を覆われ、基板の深さ方向に沿って並んだ少なくとも３つの領域を有し、少なくとも３つの領域のうち最も浅い位置にある第１の領域は、少なくとも３つの領域のうち第１の領域以外の各領域と比較して、基板の表面に平行な方向の幅が大きく、少なくとも３つの領域のうち最も深い位置にある第２の領域の不純物濃度が、少なくとも３つの領域のうち第１の領域と第２の領域との間にある各領域の不純物濃度よりも高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記手段により、固体撮像装置の電荷蓄積部の飽和電荷量を大きくし、また感度を向上させる技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の断面図。
【図２】図１の固体撮像装置の製造方法を説明する工程流れ図。
【図３】図１の固体撮像装置の電荷蓄積部の変形例を示す断面図。
【図４】図１の固体撮像装置の電荷蓄積部の変形例を示す断面図。
【図５】図１の固体撮像装置の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の断面図。
【図７】図６の固体撮像装置の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す図。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置の断面図。
【図１０】図９の固体撮像装置の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す図。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る固体撮像装置の断面図。
【図１２】図１１の固体撮像装置の不純物濃度分布を示す図。
【図１３】本発明の第６の実施形態に係る固体撮像装置の断面図。
【図１４】本発明の第７の実施形態に係る固体撮像装置の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る固体撮像装置の具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。以下の実施形態で製造される固体撮像装置は、いわゆるＣＭＯＳ型の固体撮像装置である。しかし、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明はＣＣＤ型の固体撮像装置にも適用されうる。また以下の実施形態において、信号電荷が電子である場合を扱う。信号電荷がホールの場合、以下に説明する不純物領域のそれぞれの導電型を入れ換えればよい。
【０００９】
第１の実施形態
図１乃至５を参照して、本発明の一部の実施形態による固体撮像装置の構造及び製造方法を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における固体撮像装置１００の１つの画素内に形成される光電変換部の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態による固体撮像装置１００は、第２の導電型のｎ型の半導体基板１１１を備える。固体撮像装置１００の半導体基板１１１の内部には、光電変換によって発生した電荷を蓄積するｎ型の電荷蓄積部、第１の導電型のｐ型の第１の半導体領域であるウェル層１１３、フローティングディフュージョン（ＦＤ）部１１４が設けられる。電荷蓄積部は、ｎ型の電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３を含む。積層された３つの電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３のうち、半導体基板１１１の深さ方向に第１の領域である電荷蓄積領域１０３が最も浅い場所に位置し、第２の領域である電荷蓄積領域１０１が最も深い場所に位置する。電荷蓄積領域１０２は、電荷蓄積領域１０１と電荷蓄積領域１０３との間に位置する。電荷蓄積領域１０３の幅（半導体基板１１１の表面に平行な方向における長さ。以下同じ。）は、電荷蓄積領域１０１及び１０２の幅よりも広い。また固体撮像装置１００内のそれぞれの素子を電気的に分離するための素子分離部１１６が設けられる。ウェル層１１３の下側には、ウェル層１１３よりも不純物濃度の高い第２の半導体領域であるｐ型のオーバーフローバリア層１１２が設けられる。図１に示すように電荷蓄積部は、ウェル層１１３及びオーバーフローバリア層１１２によって、側面及び底面を覆われる。
【００１０】
ｎ型の電荷蓄積部とｐ型のウェル層１１３とはｐｎ接合を構成し、これによってｐｎフォトダイオードを形成している。半導体基板１１１のウェル層１１３の上には、ゲート絶縁膜（不図示）を介してゲート電極１１５が形成される。ゲート電極１１５は、ＯＮ電圧が印加されると、電荷蓄積部に蓄積された信号電荷をＦＤ部１１４に転送する。ＦＤ部１１４は、増幅部（不図示）への出力ノードを構成する。ＦＤ部１１４へ転送された電荷による電位の変動量に応じた信号が、この出力ノードから画素信号として読み出される。オーバーフローバリア層１１２は、蓄積された信号電荷の半導体基板１１１への漏れ出しを防止する。
【００１１】
次に図２を用いて本実施形態の固体撮像装置１００の１つの画素内に形成される光電変換部の製造方法を説明する。図２（ａ）に、素子分離部１１６が設けられた半導体基板１１１を準備し、この半導体基板１１１に対してｐ型の不純物の注入を行い、ウェル層１１３が形成された状態を示す。この半導体基板１１１に対して、ｐ型の不純物を高エネルギ、高濃度に注入しオーバーフローバリア層１１２を形成する。このときの状態を図２（ｂ）に示す。本実施形態において、このオーバーフローバリア層１１２を形成する際、例えば２．５ＭｅＶの注入エネルギを用いて、オーバーフローバリア層１１２の不純物の濃度が５×１０１７ｃｍ−３となるように注入する。次いでウェル層１１３層の上の一部に開口を有するマスクパターン２０１を用いて、ｎ型の不純物を注入し、ウェル層１１３に電荷蓄積部のうち最も浅い領域に位置する最上部の電荷蓄積領域１０３を形成する。この電荷蓄積領域１０３を形成する際、例えば５００ｋｅＶの注入エネルギを用いて、最上部の電荷蓄積領域１０３の不純物の濃度が５×１０１６ｃｍ−３となるように注入する。このときの状態を図２（ｃ）に示す。次に図２（ｄ）に示すように、ゲート電極１１５が形成される。ゲート電極１１５は、電荷蓄積領域１０３に隣接する領域を覆う位置に設けられる。
【００１２】
ゲート電極１１５の形成後、電荷蓄積領域１０３の上に開口を有するマスクパターン２０２を用いて、ｎ型の不純物を注入し、ウェル層１１３内に電荷蓄積領域１０２及び１０１を形成する。このときマスクパターン２０２の開口する領域は、電荷蓄積領域１０３を形成するマスクパターンの開口する領域よりも狭い。電荷蓄積領域１０２及び１０１の幅は、電荷蓄積領域１０３の幅よりも狭くなる。半導体基板１１１の深さ方向に深い位置に形成する電荷蓄積領域１０２及び１０１の幅を狭くすることで、電荷を転送する際に空乏化させやすくし、転送効率を維持することが可能となる。図２（ｅ）に電荷蓄積領域１０２を形成した状態、図２（ｆ）に電荷蓄積領域１０１及び１０２を形成した状態を示す。電荷蓄積領域１０１と電荷蓄積領域１０２とはどちらが先に形成されてもよい。電荷蓄積部のうち最も深い位置にある最下部の電荷蓄積領域１０１と、最上部の電荷蓄積領域１０３と最下部の電荷蓄積領域１０１との間の電荷蓄積領域１０２とを形成する際の不純物の注入は、例えば次の条件で行う。電荷蓄積領域１０２を形成するために、６００ｋｅＶの注入エネルギを用いて、不純物の濃度が１×１０１７ｃｍ−３となるように注入する。電荷蓄積領域１０１を形成するために、７００ｋｅＶの注入エネルギを用いて、不純物の濃度が２×１０１７ｃｍ−３となるように注入する。このように電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３の中で最も高い注入エネルギによって最下部に形成される電荷蓄積領域１０１において、不純物の濃度が最も高くなるように複数回の不純物の注入を行う。具体的には、エネルギごとに注入する不純物の量（ドーズ量）を変える。電荷蓄積領域１０１を形成するための不純物注入によって注入される不純物の量が、電荷蓄積領域１０２を形成するための不純物注入によって注入される不純物の量よりも多い。さらに、電荷蓄積領域１０１を形成するための不純物注入によって注入される不純物の量が、電荷蓄積領域１０３を形成するための不純物注入によって注入される不純物の量よりも多い。注入される不純物の量は、例えば、１平方ｃｍあたり何個の不純物が注入されるかで表される。また本実施形態において電荷蓄積領域１０１及び１０２を同じマスクパターン２０２で形成することによって、マスクパターンの数及び製造工程数を削減することが可能となる。
【００１３】
最後に図２（ｇ）に示すように、マスクパターン２０３を用いてＦＤ部１１４を形成する。マスクパターン２０３は、ウェル層１１３のうち、ゲート電極１１５に対して電荷蓄積領域１０１と反対側の領域の上に開口を有する。またマスクパターン２０３は、ＦＤ部１１４が形成される領域に隣接するゲート電極１１５及び素子分離部１１６の一部の上に更に開口を有してもよい。この場合、ゲート電極１１５及び素子分離部１１６もマスクとして機能する。このマスクパターン２０３の開口を通してｎ型の不純物を注入しＦＤ部１１４が形成される。
【００１４】
以上の工程によって、図１に示される固体撮像装置１００の画素内の光電変換部が形成される。本発明はこの製造方法に限られるものではなく、固体撮像装置１００の光電変換部の各構成要素が形成されればよい。また本発明の製造方法は、この工程に限られるものではない。例えば電荷蓄積部に蓄積された電荷をＦＤ部に転送する際の転送不良を起こさないよう、ゲート電極１１５の周辺の部分に不純物を注入する工程を適宜追加してもよい。この追加工程として、例えばゲート電極１１５の下にｎ型の不純物領域を配置するようマスクパターンを形成しｎ型の不純物を注入してもよいし、またゲート電極１１５の周囲に基板に対して斜めの方向からｎ型の不純物を注入してもよい。
【００１５】
さらに固体撮像装置１００では、半導体基板１１１の表面に対する平面視において、電荷蓄積領域１０３の中央付近に電荷蓄積領域１０１及び１０２を形成したが、電荷蓄積領域１０１及び１０２を形成する場所はこれに限られるものではない。図３（ａ）に示すように電荷蓄積領域１０３のうちゲート電極１１５に隣接する領域の上に開口を有するマスクパターン３０１を用いて電荷蓄積領域１０２を形成する。次に図３（ｂ）に示すように電荷蓄積領域１０３のうちゲート電極１１５に隣接する領域の上に開口を有し、マスクパターン３０１よりも開口の小さいマスクパターン３０２を用いて電荷蓄積領域１０１を形成してもよい。このようなマスクパターン３０１及び３０２を使用することによって、電荷蓄積領域１０１の幅は電荷蓄積領域１０２の幅よりも狭くなる。このときマスクパターン３０１及び３０２はゲート電極１１５の上に更に開口を有してもよい。マスクパターン３０１、３０２を用いてゲート電極１１５に近い領域に電荷蓄積領域１０１、１０２を設けることによって転送不良が起き難くなる。
【００１６】
また図４（ａ）に示すように電荷蓄積領域１０３の一部の上に開口を有するマスクパターン４０１を用いて電荷蓄積領域１０２を形成する。次に電荷蓄積領域１０３の一部の上に開口を有し、マスクパターン４０１よりも開口の小さいマスクパターン４０２を用いて電荷蓄積領域１０１を形成する。このようなマスクパターン４０１および４０２を使用することによって、電荷蓄積領域１０１の幅は電荷蓄積領域１０２の幅よりも狭くなる。このように、電荷蓄積領域１０１と電荷蓄積領域１０２とを、それぞれ別のマスクパターンを用いて形成してもよい。別のマスクパターンを用いることによって工程数は増加する。しかし半導体基板１１１の深さ方向に深い位置に形成する電荷蓄積領域１０２及び１０１の幅を徐々に狭くすることで、電荷を転送する際に電荷蓄積部を空乏化させやすくし、転送効率を維持することが可能となる。また高いエネルギで深く不純物が注入される領域では、注入された不純物はチャネリングなどによって、広い領域に拡散しやすい。これを防ぐために、電荷蓄積領域１０３よりも電荷蓄積領域１０２を形成する際に用いるマスクパターンの開口の幅及び電荷蓄積領域１０２よりも電荷蓄積領域１０１を形成する際に用いるマスクパターンの開口の幅を、次第に小さくする。この結果、形成される電荷蓄積領域１０２の幅が、電荷蓄積領域１０１の幅以上の幅になるとよい。
【００１７】
また光電変換部以外の固体撮像装置の構成は、既存の手法を用いて形成できるため、その詳細な説明はここでは省略する。これらの工程を行うことによって、固体撮像装置１００が製造される。
【００１８】
図５は図１に示される固体撮像装置１００のＡ−Ａ’間の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す。横軸はＡ−Ａ’間の深さ方向の位置を示す。Ｘ、Ｙ、Ｚは電荷蓄積部の不純物を注入した際の濃度のピークとなる位置を表している。また縦軸は、図５（ａ）では電荷蓄積部のｎ型の不純物の濃度、及びオーバーフローバリア層１１２のｐ型の不純物の濃度を表している。また図５（ｂ）の縦軸は、電荷蓄積部、ウェル層１１３及びオーバーフローバリア層１１２によって形成されるポテンシャルを表している。
【００１９】
図５（ａ）に示すように、３つの電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３は、不純物の注入を行った際、不純物濃度のピーク位置を１つずつ有する。このように１度の不純物の注入によって形成される領域を電荷蓄積領域や不純物領域など、それぞれの領域とする。またこの領域は、その後の熱工程などで広範に広がることが考えられる。この場合、例えば不純物のピークの濃度の半値幅にある範囲をそれぞれの領域としてよい。また不純物のピークの濃度から１桁濃度が低くなる範囲をそれぞれの領域としてもよい。図５（ａ）のように電荷蓄積領域１０１、１０２は電荷蓄積領域１０３よりも深い位置に形成され、これによって半導体基板１１１の深い場所で発生した信号電荷を収集し蓄積することが可能となり収集効率を向上することができる。また製造方法で述べたように、本実施形態では３つの電荷蓄積領域のうち最も深い位置にある電荷蓄積領域１０１が、最も深い位置以外の電荷蓄積領域と比較して最も高い不純物濃度を有し、最も浅い位置にある電荷蓄積領域１０３が最も低い不純物濃度を有する。また不純物の注入を行った際の不純物濃度のピークの高さも、最も深い位置にある電荷蓄積領域１０１を形成するためのピークが、このピーク以外の不純物濃度のピークよりも高くなる。
【００２０】
次いで本実施形態の効果について説明する。図５（ｂ）に示すように、最も深い位置にある電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度を最も深い位置にある領域以外の電荷蓄積領域の不純物の濃度よりも高くする。これによって、オーバーフローバリア層１１２との不純物の濃度の関係から、半導体基板１１１のより深い位置まで大きな容量を有する電荷蓄積領域として機能するポテンシャル分布が形成される。実線で示すポテンシャル分布は、本実施形態によるポテンシャル分布である。点線で示すポテンシャル分布は、従来の技術を用いたポテンシャル分布である。従来の技術を用いたポテンシャル分布とは、電荷蓄積領域が電荷蓄積領域１０３のみ場合、または電荷蓄積領域の不純物の濃度が基板の深さ方向に深いところほど薄くなる場合のポテンシャル分布である。電荷蓄積領域の飽和電荷量は、電荷蓄積部を形成するｎ型の不純物領域とウェル層１１３及びオーバーフローバリア層１１２を形成するｐ型の不純物領域との間の、空乏層の容量とポテンシャル差との積によって決定される。本実施形態において、最下部の電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度を電荷蓄積領域１０２、１０３よりも高くすることによって、ポテンシャル差の大きい領域を半導体基板１１１の深い位置まで形成することが可能となる。これによって、従来のポテンシャル分布よりも多くの信号電荷を蓄積することが可能となり飽和電荷量を大きくすることができる。また、図５（ｂ）のように、半導体基板１１１の深い位置に高いポテンシャルの障壁を形成することができるため、感度の向上も可能となる。また図１に示すように、電荷蓄積領域１０１、１０２の断面方向の幅は、電荷蓄積領域１０３の断面方向の幅と比較して狭い。幅の狭い電荷蓄積領域１０１、１０２が半導体基板１１１の深い領域に延在することによって、転送効率を維持しつつ、飽和電荷量及び感度を向上させることが可能となる。
【００２１】
ここで、半導体基板１１１の深い位置まで、より多くの電荷の蓄積を行う上で適したポテンシャル分布は、蓄積された電荷を基板表面方向に移動させるポテンシャルの勾配を必ずしも有しなくてもよい。例えば図５（ｂ）に示すように、ポテンシャルに平らな領域があるほうがよい。上述したように飽和電荷量は空乏層容量とポテンシャル差との積で決まるため、ポテンシャル分布の平らな部分を有する方が大きな電荷蓄積量を実現できる。ポテンシャル差の大きい領域をより広く確保することが、飽和電荷量を大きくするために重要である。また電荷蓄積部の内部のポテンシャルが電荷を基板表面へ移動させる勾配を有さない場合においても、電荷転送時には信号電荷による濃度勾配が生じる。蓄積された信号電荷は、この濃度勾配によって拡散し、基板表面へ転送される。信号電荷の転送先であるＦＤ部１１４のポテンシャルは、電荷蓄積部のポテンシャルよりも低い。このためゲート電極１１５にＯＮ電圧が印加されたとき、電荷蓄積部のＦＤ部１１４に近い部分に存在する信号電荷は所定の割合（確率）でＦＤ部１１４に移動することができる。一方、電荷蓄積部とＦＤ部１１４との間にポテンシャルの差があるため、ＦＤ部１１４から電荷蓄積部へ電荷の移動する確率は低い。この結果、電荷蓄積部のうち電荷蓄積領域１０３のＦＤ部１１４の近傍の信号電荷の数が減り、電荷蓄積部の内部に濃度勾配が生じるのである。この濃度勾配によって、信号電荷はＦＤ部１１４に近づくように電荷蓄積部の内部を拡散する。ただし、ポテンシャルが電荷を半導体基板１１１の深い位置へ移動させる勾配を有した場合、電荷は表面側へ移動し難くなり転送に時間を要し残像の原因となるため好ましくない。少なくとも電荷が半導体基板１１１の深い位置へ移動する勾配を有しないよう、最も深い位置にある電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度及び位置を決定すればよい。
【００２２】
第２の実施形態
図６及び７を参照して本発明の第２の実施形態による固体撮像装置６００の構造及び製造方法を説明する。図６は、本発明の第２の実施形態における固体撮像装置６００の１つの画素内に形成される光電変換部の構成例を模式的に示す断面図である。図６において本実施形態における固体撮像装置６００は、第１の実施形態における固体撮像装置１００と比較して、最も浅い位置の電荷蓄積領域１０３の上側に第３の半導体領域であるｐ型の不純物領域１０４が配されている点で異なる。これ以外の他の点は同じであってよい。このため固体撮像装置１００と同様の構成要素は重複する説明を省略する。不純物領域１０４は、電荷蓄積領域１０３が画素の表面から隔離されるように形成される。これによって暗電流の成分が低減される。
【００２３】
続いて固体撮像装置６００の１つの画素内に形成される光電変換部の製造方法について説明する。固体撮像装置６００は、固体撮像装置１００と同様に形成され、電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３を形成した後、電荷蓄積領域１０３の上に開口を有するマスクパターンを用いてｐ型の不純物の注入を行う。このときマスクパターンは電荷蓄積領域１０３に隣接するゲート電極１１５及び素子分離部１１６の一部の上に更に開口を有してもよい。この場合、ゲート電極１１５及び素子分離部１１６もマスクとして機能する。これ以外の工程は、固体撮像装置１００と同様であってよい。また本発明はこの製造方法に限られるものではなく、固体撮像装置６００の光電変換部の各構成要素が形成されればよい。
【００２４】
図７は図６に示される固体撮像装置６００のＡ−Ａ’間の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す。図５（ａ）に示される固体撮像装置１００の不純物を注入した際の濃度と比較して、図７（ａ）に示される固体撮像装置６００の不純物を注入した際の濃度では、基板の表面に不純物領域１０４によって形成されるｐ型の不純物の濃度の高い領域が存在する。また図７（ｂ）示されるように、基板の表面側に不純物領域１０４によってポテンシャル障壁が形成され、電荷蓄積領域を基板の表面から離すことによって暗電流の発生を抑制する。本実施形態においても、最も深い位置にある電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度を電荷蓄積領域１０２、１０３よりも高くすることによって、ポテンシャル差の大きい領域を半導体基板１１１の深い位置まで形成することが可能となる。また半導体基板１１１の深い位置に高いポテンシャルの障壁を形成することができる。従って、固体撮像装置６００においても、上述の固体撮像装置１００と同様の効果が得られる。
【００２５】
第３の実施形態
図８を参照して本発明の第３の実施形態による固体撮像装置の構造及び製造方法を説明する。本実施形態における固体撮像装置は、第２の実施形態における固体撮像装置６００と比較して、電荷蓄積領域１０２の不純物の濃度が最も浅い位置にある電荷蓄積領域１０３の不純物の濃度よりも低く形成されている点で異なり、他の点は同じであってよい。このため本実施形態の固体撮像装置の断面構造は、固体撮像装置６００と同様の構造となる。このため構成要素の重複する説明を省略する。
【００２６】
続いて本実施形態の固体撮像装置の１つの画素内に形成される光電変換部の製造方法について説明する。本実施形態の固体撮像装置は、電荷蓄積領域１０１及び１０２の不純物の注入の条件以外は、固体撮像装置６００と同様であってよい。この電荷蓄積領域１０１及び１０２を形成する際の注入は、例えば次の条件で行う。電荷蓄積領域１０２を形成するために、６００ｋｅＶの注入エネルギを用いて、不純物の濃度が２×１０１６ｃｍ−３となるように注入する。電荷蓄積領域１０１を形成するために、７００ｋｅＶの注入エネルギを用いて、最も深い位置の電荷蓄積領域の不純物の濃度が１×１０１７ｃｍ−３となるように注入する。このように本実施形態では、電荷蓄積領域１０２は最も浅い位置の電荷蓄積領域１０３よりも不純物の濃度が低くなるように形成される。また本実施形態においても、最も深い位置に形成される電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度が電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３の中で最も高くなるように不純物の注入を行う。これ以外の工程は、固体撮像装置６００と同様であってよい。また本発明はこの製造方法に限られるものではなく、本実施形態の固体撮像装置の光電変換部の各構成要素が形成されればよい。
【００２７】
図８は図６に示される固体撮像装置６００と同様の構造を有する本実施形態の固体撮像装置のＡ−Ａ’間の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す。図８（ａ）に示されるように電荷蓄積領域１０２の不純物の濃度が、電荷蓄積領域１０３よりも低くなる。このため図８（ｂ）に示されるポテンシャル分布のように、基板の表面に近い最上部の電荷蓄積領域１０３と電荷蓄積領域１０２との間でポテンシャルの差が形成される。また図８（ｂ）に示されるように、電荷蓄積領域１０２の不純物の濃度を変化させることによって、ポテンシャル分布を変化させることができる。例えば電荷蓄積領域１０２の不純物の濃度を低く形成した場合、深さＹとＸとの間のポテンシャルの高さが高くなる。
【００２８】
このように電荷蓄積領域１０２の不純物の濃度を電荷蓄積領域１０３よりも低くすることによって、半導体基板１１１の深い領域である電荷蓄積領域１０１、１０２に蓄積された信号電荷を短時間で基板の表面側に転送できる効果が生じる。また本実施形態においても、最も深い位置の電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度を電荷蓄積領域１０２、１０３よりも高くする。これによって、ポテンシャル差の大きい領域を半導体基板１１１の深い位置まで形成することが可能であり、深い位置に高いポテンシャルの障壁を形成することができる。従って、本実施形態の固体撮像装置においても、上述の固体撮像装置６００と同様の効果が得られる。
【００２９】
第４の実施形態
図９及び１０を参照して本発明の第４の実施形態による固体撮像装置９００の構造及び製造方法を説明する。図９は、本発明の第４の実施形態における固体撮像装置９００の１つの画素内に形成される光電変換部の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態における固体撮像装置９００は、第１の実施形態における固体撮像装置１００と比較して、最も浅い位置の電荷蓄積領域１０３と最も深い位置の電荷蓄積領域１０１との間に複数の層を有する電荷蓄積領域１０２が配されている点で異なる。これ以外の点は同じであってよい。このため固体撮像装置１００と同様の構成要素は重複する説明を省略する。本実施形態において電荷蓄積領域１０２は、３層の電荷蓄積領域１０２ａ、１０２ｂ及び１０２ｃから形成される。
【００３０】
続いて固体撮像装置９００の１つの画素内に形成される光電変換部の製造方法について説明する。固体撮像装置９００は、電荷蓄積領域１０２の不純物の注入の条件以外は、固体撮像装置１００と同様であってよい。この電荷蓄積領域１０２を形成する際の注入は、各領域の不純物の濃度が一定、もしくは基板の深い領域ほど不純物の濃度が高くなるように注入する。電荷蓄積領域１０２ｂ、１０２ｃの不純物濃度以上の、不純物の濃度を電荷蓄積領域１０２ａは有する。また本実施形態においても、最も深い位置に形成される電荷蓄積領域１０１が電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３の中で最も高い不純物の濃度を有し、最も浅い位置にある電荷蓄積領域１０３が最も低い不純物の濃度を有するように不純物の注入を行う。これ以外の工程は、固体撮像装置１００と同様であってよい。また本発明はこの製造方法に限られるものではなく、本実施形態の固体撮像装置の光電変換部の各構成要素が形成されればよい。また例えば本実施形態において、電荷蓄積領域１０２は不純物を注入した際、３つの不純物の濃度のピークを有するが、ピークの数は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。適宜、設計することが可能である。
【００３１】
図１０は図９に示される固体撮像装置９００のＡ−Ａ’間の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す。図１０（ａ）に示される固体撮像装置９００の不純物を注入した際の濃度は、電荷蓄積領域１０１と電荷蓄積領域１０２の電荷蓄積領域１０２ａ、１０２ｂ及び１０２ｃと電荷蓄積領域１０３との５つのｎ型の不純物の濃度のピークを含む。また電荷蓄積領域１０１の不純物が注入された際に注入量のピークとなる位置Ｘが半導体基板１１１の深い位置に形成されている。本実施形態においても、最も深い位置の電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度を電荷蓄積領域１０２、１０３よりも高くすることによって、ポテンシャル差の大きい領域を半導体基板１１１の深い位置まで形成することが可能となる。従って、固体撮像装置９００においても、上述の固体撮像装置１００と同様の効果が得られる。また図１０（ｂ）に示すように、固体撮像装置１００と比較して電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度のピークとなる位置Ｘが半導体基板１１１のより深い位置に形成される。これによって更に多くの信号電荷を蓄積することが可能となり、飽和電荷量を更に大きくすることが可能となる。
【００３２】
第５の実施形態
図１１及び１２を参照して本発明の第５の実施形態による固体撮像装置１１００の構造及び製造方法を説明する。図１１は、本発明の第５の実施形態における固体撮像装置１１００の１つの画素内に形成される光電変換部の構成例を模式的に示す断面図である。図１１において本実施形態における固体撮像装置１１００は、第４の実施形態における固体撮像装置９００と比較して、ウェル層の構成が異なる。固体撮像装置１１００では、固体撮像装置９００のウェル層１１３がウェル層１１０１、１１０２ａ、１１０２ｂ、１１０２ｃ及び１１０３を含むウェル層１１１０で構成される点で異なり、他の点は同じであってよい。このため固体撮像装置９００と同様の構成要素は重複する説明を省略する。
【００３３】
続いて固体撮像装置１１００の１つの画素内に形成される光電変換部の製造方法について説明する。固体撮像装置１１００のウェル層１１１０は、形成する際に不純物を注入するエネルギを変化させながら注入することによって形成される。ウェル層１１１０では、各領域の不純物の濃度が一定、あるいは基板の深い領域ほど不純物の濃度が高くなるように形成される。また本実施形態においても、最も深い位置に形成される電荷蓄積領域１０１が電荷蓄積部の中で最も高い不純物の濃度を有し、最も浅い位置に形成される電荷蓄積領域１０３が最も低い不純物の濃度を有するように不純物の注入を行う。これ以外の工程は、固体撮像装置９００と同様であってよい。また本発明はこの製造方法に限られるものではなく、本実施形態の固体撮像装置の光電変換部の各構成要素が形成されればよい。また例えば本実施形態において、電荷蓄積領域１０２は３つ及びウェル層１１１０は不純物を注入した際に５つの不純物の濃度のピークを有するが、それぞれのピークの数はこれに限られるものではない。例えば電荷蓄積領域１０２の不純物の濃度のピークは２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。またウェル層１１１０の不純物の濃度のピークは４つ以下であってもよいし、６つ以上であってもよい。適宜、設計することが可能である。
【００３４】
図１２は図１１に示される固体撮像装置１１００のＡ−Ａ’間のｎ型及びｐ型のそれぞれ不純物を注入した際の濃度分布を示す。図１２（ａ）に示すように、ｎ型の不純物領域は図１０（ａ）に示す固体撮像装置９００と同様の不純物の濃度の分布を形成している。一方、ｐ型の不純物領域も図１２（ｂ）に示すように複数の不純物の濃度のピークを有する。本実施形態のように、ウェル層１１１０が不純物の濃度の勾配を有するとき、半導体基板１１１の深い領域から表面の方向に向かい信号電荷を効果的に収集できる勾配が形成される。また本実施形態においても、最下部の電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度を電荷蓄積領域１０２、１０３よりも高くする。これによって、ポテンシャル差の大きい領域を半導体基板１１１の深い位置まで形成することが可能であり、深い位置に高いポテンシャルの障壁を形成することができる。従って、本実施形態の固体撮像装置においても、上述の固体撮像装置９００と同様の効果が得られる。
【００３５】
さらに本実施形態において、例えば電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３の不純物濃度のピークの位置とウェル層１１１０の不純物の濃度のピークの位置とが同じ深さとなるように注入のエネルギを決定してよい。また例えば各電荷蓄積領域と各ウェル層において、電荷蓄積領域の上の層と下の層との不純物の濃度のピークの高さの変化と、ウェル層の上の層と下の層との不純物の濃度のピークの高さの変化とが、同様に変化するように不純物の濃度のピークの分布を形成してよい。このように不純物の濃度のピークの深さと分布とを、それぞれ適宜決定することによって、電荷を蓄積する容量を効果的に拡大することが可能となる。これによって、更に飽和電荷量を大きくすることが可能となる。また、このとき電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３の不純物濃度のピークのうちの少なくとも１つがウェル層１１１０の不純物濃度のピークと同じ深さにあってよい。さらに、電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３の不純物濃度のすべてのピークがウェル層１１１０の不純物濃度のピークと同じ深さであってもよい。また電荷蓄積部とウェル層との不純物濃度のピークになる位置と不純物濃度との分布を、同じにしてもよい。
【００３６】
第６の実施形態
図１３を参照して本発明の第６の実施形態による固体撮像装置１３００の構造及び製造方法を説明する。図１３は、本発明の第６の実施形態における固体撮像装置１３００の１つの画素内に形成される光電変換部の構成例を模式的に示す断面図である。図１３（ａ）において本実施形態における固体撮像装置１３００は、第２の実施形態における固体撮像装置６００と比較して、最も浅い位置の電荷蓄積領域１０３の中に不純物領域１３０１を有する点で異なり、他の点は同じであってよい。このため固体撮像装置６００と同様の構成要素は重複する説明を省略する。この不純物領域１３０１は、ｐ型の不純物領域の第４の半導体領域であってよい。また不純物領域１３０１は、電荷蓄積領域１０３よりも不純物の濃度の低いｎ型の不純物領域の第５の半導体領域であってもよい。
【００３７】
続いて固体撮像装置１３００の１つの画素内に形成される光電変換部の製造方法について説明する。固体撮像装置１３００の不純物領域１３０１は、図２（ｅ）、（ｆ）に示す電荷蓄積領域１０１、１０２の不純物を注入した後、例えば同じマスクパターン２０２を用いてｐ型の不純物の注入を行う。このｐ型の不純物を注入した濃度が電荷蓄積領域１０３の不純物の濃度よりも高い場合、不純物領域１３０１はｐ型の不純物領域となる。また、このｐ型の不純物を注入した濃度が電荷蓄積領域１０３のｎ型の不純物の濃度よりも低い場合、不純物領域１３０１は電荷蓄積領域１０３よりも不純物の濃度の低いｎ型の不純物領域となる。また本実施形態において不純物領域１３０１が電荷蓄積領域１０３の深さ方向の全体に広がり電荷蓄積領域１０２と接してなくてもよい。図１３（ｂ）に示す固体撮像装置１３１０の不純物領域１３０２のように、電荷蓄積領域１０３よりも深さ方向に浅い不純物領域であってもよい。不純物を注入するエネルギを適宜、選択することによって固体撮像装置１３００及び１３１０の不純物領域１３０１及び１３０２の深さ方向の大きさを決めることができる。これ以外の工程は、固体撮像装置６００と同様であってよい。また本発明はこの製造方法に限られるものではなく、本実施形態の固体撮像装置の光電変換部の各構成要素が形成されればよい。
【００３８】
本実施形態においても、最も深い位置の電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度を電荷蓄積領域１０２、１０３よりも高くすることによって、ポテンシャル差の大きい領域を半導体基板１１１の深い位置まで形成することが可能となる。また半導体基板１１１の深い位置に高いポテンシャルの障壁を形成することができる。従って、固体撮像装置１３００においても、上述の固体撮像装置６００と同様の効果が得られる。
【００３９】
さらに本実施形態において、不純物領域１３０１、１３０２を導入することによって電荷蓄積領域１０３と電荷蓄積領域１０１、１０２とが重なった領域を小さくできる。あるいは、電荷蓄積領域１０３と電荷蓄積領域１０１、１０２との領域が重ならない。この構成によって、電荷蓄積領域において不純物の濃度の高い領域を小さくすることができる。これによって電荷蓄積領域から信号電荷を転送させる際に、不純物の濃度の高い領域で形成される可能性のあるポテンシャルポケットが形成され難い。結果として、転送効率を向上させることが可能となる。
【００４０】
また電荷蓄積領域１０１、１０２の上側の領域にある電荷蓄積領域１０３には、ウェル層１１３からの空乏層が到達し難い。このとき、不純物領域１３０１、１３０２がｐ型の不純物領域であると、電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３を空乏化することが容易となる。この結果、信号電荷を転送させる際に、より低い電圧で電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３を空乏化させることが可能となる。結果として、転送効率を向上させることが可能となる。
【００４１】
更に固体撮像装置１３１０では、電荷蓄積領域１０２と電荷蓄積領域１０３とは、互いに連続したｎ型の電荷蓄積領域であるが、電荷蓄積領域１０２と電荷蓄積領域１０３との間にｐ型の不純物領域が配されてもよい。電荷蓄積領域１０２及び１０３が空乏化したときに、このｐ型の不純物領域が空乏化することによって、電荷蓄積領域１０２と１０３との間は電気的に導通する。
【００４２】
第７の実施形態
図１４を参照して、本発明の第７の実施形態による固体撮像装置の構造及び製造方法を説明する。本実施形態における固体撮像装置は、第２の実施形態における固体撮像装置６００と比較して、最も浅い位置の電荷蓄積領域１０３の不純物の濃度が、最も深い位置の電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度よりも高く形成されている点で異なる。この他の点は、固体撮像装置６００と同じであってよい。このため本実施形態の固体撮像装置の断面構造は、固体撮像装置６００と同様の構造となる。このため、構成要素の重複する説明を省略する。
【００４３】
続いて本実施形態の固体撮像装置の１つの画素内に形成される光電変換部の製造方法について説明する。本実施形態の固体撮像装置は、電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３の不純物の注入の条件以外は、固体撮像装置６００と同様であってよい。この電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３を形成する際の注入は、例えば次の条件で行う。電荷蓄積領域１０３を形成するために、５００ｋｅＶの注入エネルギを用いて、不純物の濃度が２×１０１７ｃｍ−３となるように注入する。電荷蓄積領域１０２を形成するために、６００ｋｅＶの注入エネルギを用いて、不純物の濃度が２×１０１６ｃｍ−３となるように注入する。電荷蓄積領域１０１を形成するために、７００ｋｅＶの注入エネルギを用いて、最も深い位置の電荷蓄積領域の不純物の濃度が１×１０１７ｃｍ−３となるように注入する。このように本実施形態では、最も浅い位置の電荷蓄積領域１０３の不純物の濃度が、電荷蓄積領域１０１、１０２及び１０３の中で最も高くなるように不純物の注入を行う。また最も浅い位置の電荷蓄積領域１０３を除く電荷蓄積領域１０１及び１０２の中で、最も深い位置に形成される電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度が最も高くなるように不純物の注入を行う。これ以外の工程は、固体撮像装置６００と同様であってよい。また本実施形態において、基板の表面の不純物領域１０４のｐ型の不純物の濃度は、電荷蓄積領域１０３のｎ型の不純物の濃度よりも高くてもよい。不純物領域１０４によって、ポテンシャル障壁が形成され、電荷蓄積領域を基板の表面から離すことによって暗電流の発生を抑制する。また本発明はこの製造方法に限られるものではなく、本実施形態の固体撮像装置の光電変換部の各構成要素が形成されればよい。
【００４４】
図１４は図６に示される固体撮像装置６００と同様の構造を有する本実施形態の固体撮像装置のＡ−Ａ’間の不純物濃度分布及びポテンシャル分布を示す。図１４（ａ）に示されるように電荷蓄積領域１０３の不純物の濃度が、他の電荷蓄積領域の不純物の濃度と比較して最も高くなる。また電荷蓄積領域１０３を除く電荷蓄積領域のうち、最も深い位置に形成される電荷蓄積領域１０１の不純物濃度が、電荷蓄積領域１０２の不純物の濃度よりも高くなる。このため図８（ｂ）に示されるポテンシャル分布のように、基板の表面に近い最上部の電荷蓄積領域１０３と電荷蓄積領域１０２との間でポテンシャルの差が形成される。
【００４５】
このように電荷蓄積領域１０３の不純物の濃度を電荷蓄積領域１０２よりも高くすることによって、半導体基板１１１の深い領域である電荷蓄積領域１０１、１０２に蓄積された信号電荷を短時間で基板の表面側に転送できる効果が生じる。また本実施形態においても、最も深い位置の電荷蓄積領域１０１の不純物の濃度を電荷蓄積領域１０２よりも高くする。これによって、ポテンシャル差の大きい領域を半導体基板１１１の深い位置まで形成することが可能であり、深い位置に高いポテンシャルの障壁を形成することができる。従って、本実施形態の固体撮像装置においても、上述の固体撮像装置６００と同様の効果が得られ、更に、半導体基板１１１の深い領域に蓄積された信号電荷を短時間で基板の表面側に転送できる効果が得られる。
【００４６】
以上、本発明に係る実施形態を７形態示したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではない。上述した各実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。
【００４７】
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、この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有する装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末等）も含まれる。また、カメラは例えばカメラヘッドなどのモジュール部品であってもよい。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、この固体撮像装置から出力される信号を処理する信号処理部とを含む。この信号処理部は、例えば、固体撮像装置からで得られた信号に基づくデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。このデジタルデータを生成するためのＡ／Ｄ変換器を、固体撮像装置の半導体基板に設けてもよいし、別の半導体基板に設けてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１００  固体撮像装置、１０１  電荷蓄積領域、１０２  電荷蓄積領域、１０３  電荷蓄積領域、１１１  半導体基板、１１３  ウェル層
【図１】
2016051896.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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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