【手続補正書】
【提出日】平成29年7月18日(2017.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１半導体領域及び第２半導体領域により構成されるＰＮ接合を有し、前記第２半導体領域にて信号電荷を蓄積可能な光電変換部と、
前記信号電荷に基づく信号を増幅する増幅トランジスタと、
前記第１半導体領域と同一導電型である第３半導体領域及び前記第３半導体領域と逆導電型である第４半導体領域により構成されるＰＮ接合を有する容量と、を有し、
前記容量の接続状態を切り替えることで前記増幅トランジスタの入力ノードの容量値を変更可能な画素を複数有する撮像装置であって、
前記容量のＰＮ接合面における、前記第３半導体領域と同一導電型の不純物の不純物濃度が、前記光電変換部のＰＮ接合面における、前記第１半導体領域と同一導電型の不純物の不純物濃度よりも高く、
前記増幅トランジスタのゲートは半導体基板の主面に配され、
前記第１半導体領域は、前記第２半導体領域に比して前記主面に対して深い位置に配され、
前記第３半導体領域は、前記第４半導体領域に比して前記主面に対して深い位置に配されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
第１半導体領域及び第２半導体領域により構成されるＰＮ接合を有し、前記第２半導体領域にて信号電荷を蓄積可能な光電変換部と、
前記信号電荷に基づく信号を増幅する増幅トランジスタと、
前記第１半導体領域と同一導電型である第３半導体領域及び前記第３半導体領域と逆導電型である第４半導体領域により構成されるＰＮ接合を有する容量と、を有し、
前記容量の接続状態を切り替えることで前記増幅トランジスタの入力ノードの容量値を変更可能な画素を複数有する撮像装置であって、
前記第３半導体領域の不純物濃度が、前記第１半導体領域の不純物濃度よりも高く、
前記増幅トランジスタのゲートは半導体基板の主面に配され、
前記第１半導体領域は、前記第２半導体領域に比して前記主面に対して深い位置に配され、
前記第３半導体領域は、前記第４半導体領域に比して前記主面に対して深い位置に配されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記第１半導体領域は、前記主面を基準に各々が異なる深さに配された複数の不純物濃度のピークを有し、前記第３半導体領域の不純物濃度は、前記複数の不純物濃度のピークのうち、前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域により構成されるＰＮ接合面に最も近い位置に配された前記ピークの不純物濃度よりも高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第４半導体領域の一部は前記第３半導体領域とＰＮ接合を構成し、前記第４半導体領域の他の一部は、前記第３半導体領域よりも不純物濃度が低い半導体領域とＰＮ接合を構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記容量は更にＭＯＳ容量を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記容量はゲートを有し、前記ゲートに供給される電圧により、前記接続状態が切り替わることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光電変換部と前記容量とは異なる活性領域に配されており、
前記増幅トランジスタの入力ノードは、
前記容量と同一の活性領域に配された第５半導体領域と、前記光電変換部と同一の活性領域に配された第６半導体領域と、前記第５半導体領域と前記第６半導体領域とを電気的に接続する導電体と、を有することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第６半導体領域は、前記第３半導体領域よりも不純物濃度が低い半導体領域とＰＮ接合を構成していることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記ゲートを挟んだ両側に前記第４半導体領域と前記第５半導体領域が配されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第５半導体領域の少なくとも一部は、前記第３半導体領域よりも不純物濃度が低い半導体領域とＰＮ接合を構成することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
平面視において、前記ゲートと重なる位置に、前記第３半導体領域と逆導電型の第７半導体領域が配されており、
前記第７半導体領域は、前記第５半導体領域よりも不純物濃度が低いことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第７半導体領域は、前記容量のゲート絶縁膜と界面を構成することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記第７半導体領域と、前記第３半導体領域より不純物濃度が低い半導体領域と、前記第３半導体領域とが、平面視において重なっており、且つ深さ方向においてこの順に配されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記第７半導体領域は、前記第３半導体領域より不純物濃度が低い半導体領域とＰＮ接合を構成することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記画素は、前記増幅トランジスタの入力ノードの電位をリセットするリセットトランジスタを有し、
前記容量が接続状態となるときに前記ゲートに供給される電圧は、前記リセットトランジスタの閾値よりも低いことを特徴とする請求項６乃至１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記第２半導体領域は、前記第４半導体領域よりも深い位置まで配されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記画素は、前記増幅トランジスタと信号線との電気的導通を制御する選択トランジスタを有し、前記選択トランジスタの出力ノードを構成する第８半導体領域の少なくとも一部は、前記第３半導体領域よりも不純物濃度が低い半導体領域とＰＮ接合を構成すること
を特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記増幅トランジスタの出力ノードを構成する第９半導体領域の少なくとも一部は、前記第３半導体領域よりも不純物濃度が低い半導体領域とＰＮ接合を構成することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記複数の画素の各々に対して、異なった色のカラーフィルタが配され、
前記カラーフィルタは、緑色の第１フィルタと、赤色または青色の第２フィルタを有し、
前記容量を接続状態とした時に、
前記第１フィルタが配された画素は、前記第２フィルタが配された画素よりも前記入力ノードの容量値が大きいことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項２０】
ＰＮ接合を有し、第１導電型の信号電荷を蓄積する光電変換部が配された第１領域と、
前記第１導電型の信号電荷を蓄積するＰＮ接合を有する容量が配された第２領域と、
前記信号電荷に基づく信号を増幅する増幅トランジスタと、が設けられた半導体基板を備え、
前記半導体基板の主面に前記増幅トランジスタのゲートが設けられ、
前記第１領域と前記第２領域とが平面視において異なる領域に設けられる撮像装置の製造方法であって、
前記半導体基板の前記第１領域に第２導電型の第１半導体領域を配し、前記半導体基板の前記第２領域に前記第１半導体領域よりも不純物濃度の高い第２導電型の第３半導体領域を配する第１工程と、
前記第１領域に、第１導電型の第２半導体領域を配し、前記第２領域に、第１導電型の第４半導体領域を配する第２工程と、を有し、
前記第２半導体領域と前記第１半導体領域は、前記光電変換部が有する前記ＰＮ接合を形成するように、前記主面に対して深さ方向にこの順に配され、
前記第４半導体領域と前記第３半導体領域は、前記容量が有する前記ＰＮ接合を形成するように、前記主面に対して深さ方向にこの順で配されている
ことを特徴とする撮像装置の製造方法。
【請求項２１】
前記第１工程は、前記第２工程を行う前に行うことを特徴とする請求項２０に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項２２】
前記第２工程において、前記主面に対して深い位置に前記第２導電型の不純物イオン注入をした後に、同一マスクを用いて、前記主面に対して浅い位置に前記第１導電型の不純物イオン注入を行うことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の撮像装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の撮像装置は、第１半導体領域及び第２半導体領域により構成されるＰＮ接合を有し、前記第２半導体領域にて信号電荷を蓄積可能な光電変換部と、前記信号電荷に基づく信号を増幅する増幅トランジスタと、前記第１半導体領域と同一導電型である第３半導体領域及び前記第３半導体領域と逆導電型である第４半導体領域により構成されるＰＮ接合を有する容量と、を有し、前記容量の接続状態を切り替えることで前記増幅トランジスタの入力ノードの容量値を変更可能な画素を複数有する撮像装置であって、前記容量のＰＮ接合面における、前記第３半導体領域と同一導電型の不純物の不純物濃度が、前記光電変換部のＰＮ接合面における、前記第１半導体領域と同一導電型の不純物の不純物濃度よりも高く、前記増幅トランジスタのゲートは半導体基板の主面に配され、前記第１半導体領域は、前記第２半導体領域に比して前記主面に対して深い位置に配され、前記第３半導体領域は、前記第４半導体領域に比して前記主面に対して深い位置に配されていることを特徴とする。