态成像装置的电荷传送动作进行说明的图。
[0034]图11为用于对图6所示的固态成像装置的电荷传送动作进行说明的图。
[0035]图12为用于对图6所示的固态成像装置的电荷传送动作进行说明的图。
[0036]图13为用于对图6所示的固态成像装置的电荷传送动作进行说明的图。
[0037]图14为用于对图6所示的固态成像装置的电荷传送动作进行说明的驱动顺序的图。
【具体实施方式】
[0038]下面，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明并不限定于以下的说明，而是能够在不脱离本发明的主旨及其范围的条件下对其方式及详细内容进行各种变更，这一点是本领域技术人员可容易理解的。因此，本发明并不限定并解释为以下所示的实施方式的记载内容。
[0039]实施方式1
[0040]图1(A)为表示本发明的一个实施方式所涉及的固态成像装置的俯视图，图1(B)为沿着图UA)所示的a-a’线的剖视图，图1(C)为沿着图UA)所示的b_b’线的剖视图。
[0041]在作为半导体基板的N型硅基板11上形成有P型阱12，在P型阱12上形成有作为元件分离膜的LOCOS (Local Oxidat1n of Silicon，娃的局部氧化)氧化膜13。在L0C0S氧化膜13的内侧形成有有源区域14。在LOCOS氧化膜13的下方及有源区域14侧(元件区域侧)形成有P型高浓度阱15。P型高浓度阱15为与P型阱12相比浓度较高的阱。由此，P型高浓度阱15能够兼作形成像素的分离区域的阱，并且能够提升元件分离的性能。另夕卜，在本实施方式中，作为元件分离膜而使用LOCOS氧化膜13，但并不限定于此，还能够使用沟槽元件分离膜等其他的元件分离膜。
[0042]在位于P型高浓度阱15的内侧的P型阱12中形成有N型蓄积层17。N型蓄积层17为蓄积光电转换载流子的层，并构成光电转换元件(光电二极管)23的一部分。
[0043]在P型阱12的表面上隔着栅绝缘膜11a而形成有传送栅电极(以下也称为“传送电极”)21，并且在P型阱12的表面上隔着栅绝缘膜lib而形成有复位栅电极(以下也称为“复位电极”)22。
[0044]在位于P型高浓度阱15的内侧的P型阱12中形成有N型低浓度扩散层18，N型低浓度扩散层18位于传送电极21与复位电极22的相互之间。N型低浓度扩散层18以相对于位于传送电极21与复位电极22的相互之间的L0C0S氧化膜13、传送电极21及复位电极22而自对准的方式被形成。在N型低浓度扩散层18的表面中形成有N型中浓度扩散层19，通过N型低浓度扩散层18及N型中浓度扩散层19而形成N型浮置扩散层24。即，N型浮置扩散层24位于L0C0S氧化膜13的相互之间，并且位于传送电极21与复位电极22之间。
[0045]N型浮置扩散层24通过传送电极21与N型蓄积层17连接。即，通过传送电极21、N型蓄积层17及N型浮置扩散层24而构成传送晶体管，光电转换载流子被蓄积在光电转换元件23的N型蓄积层17中，该光电转换载流子通过传送电极21而被传送至N型浮置扩散层24。
[0046]在位于P型高浓度阱15的内侧的P型阱12中形成有N型高浓度扩散层20，N型高浓度扩散层20以相对于复位电极22而自对准的方式被形成。深度按照N型高浓度扩散层20、N型低浓度扩散层18、N型蓄积层17的顺序而变深(参照图1(B))。
[0047]N型浮置扩散层24通过复位电极22而与N型高浓度扩散层20连接。S卩，通过复位电极22、N型浮置扩散层24及N型高浓度扩散层20而构成复位晶体管，被临时蓄积在N型浮置扩散层24中的载流子通过复位电极22而被放出至N型高浓度扩散层20。
[0048]在N型蓄积层17的表面及与N型蓄积层17相邻的P型高浓度阱15的表面上形成有P型表面扩散层16。该P型表面扩散层16的浓度与P型阱12的浓度相比较高。该P型表面扩散层16兼具为了对在光电转换元件23中因不依赖于光的热激发载流子而生成的暗电流进行抑制而设置的阻塞(pinning)层的作用。
[0049]另夕卜，P型表面扩散层16也被形成在N型低浓度扩散层18的表面上，并从传送电极21连续地形成至复位电极22。P型表面扩散层16通过以传送电极21、复位电极22、L0C0S氧化膜13及抗蚀剂掩膜(未图示)为掩膜进行离子注入而被形成。该抗蚀剂掩膜的开口区域16a被图示在图1(A)中。P型表面扩散层16被形成在L0C0S氧化膜13的有源区域14侧(元件区域侧)。P型表面扩散层16与P型高浓度阱15电连接，P型高浓度阱15与P型阱12电连接。由此，能够将P型阱12的电位传递到表面。
[0050]另外，可以将被形成在N型低浓度扩散层18的表面上的P型表面扩散层16和被形成在N型蓄积层17的表面上的P型表面扩散层16通过相同的离子注入工序而形成，从而能够简化制造工序，并且降低制造成本。
[0051]如图1 (C)所示，P型高浓度阱15被形成在N型浮置扩散层24的N型低浓度扩散层18的侧面与P型阱12的边界处，并且不被形成在N型低浓度扩散层18的底面上。
[0052]P型高浓度阱15被连续地形成在传送晶体管的通道宽度方向上的有源区域14的端部、复位晶体管的通道宽度方向上的有源区域14的端部和与N型浮置扩散层24的载流子传送方向垂直的方向上的有源区域14的端部。
[0053]P型表面扩散层16包括传送晶体管的通道宽度方向上的有源区域14的端部、复位晶体管的通道宽度方向上的有源区域14的端部和与N型浮置扩散层24的载流子传送方向垂直的方向上的有源区域14的端部，并延伸至N型中浓度扩散层19附近。
[0054]根据本实施方式，如图1(C)所示，由于N型浮置扩散层24被相反导电型的P型表面扩散层16以及P型高浓度阱15夹持，从而能够使N型浮置扩散层24的载流子蓄积区域的周围耗尽化，由此能够将载流子蓄积区域的电容设为较小。因此，能够在不牺牲传送效率(与传送通道的宽度无关)的条件下，实现N型浮置扩散层24的低电容化。
[0055]S卩，即使将传送通道的宽度设为较大以提高传送效率，也由于N型浮置扩散层24被P型表面扩散层16以及P型高浓度阱15夹持，从而能够将N型浮置扩散层24的载流子蓄积区域的周围耗尽化，由此将载流子蓄积区域的电容设为较小。因此，能够增大将光电转换载流子转换为电压的转换增益。
[0056]进一步对上述的效果进行详细说明。
[0057]图2为从图1 (C)所示的N型浮置扩散层24的N型低浓度区域18中去除了 P型表面扩散层16与P型高浓度阱15的剖视图。
[0058]在图1 (C)所示的N型低浓度扩散层18中通过P型表面扩散层16与P型高浓度阱15而形成有耗尽层，与此相对，在图2所示的N型低浓度扩散层18中，由于没有P型表面扩散层16与P型高浓度阱15，因此未形成有如上所述的耗尽层。由此，在图1 (C)所示的N型浮置扩散层24中，能够将载流子蓄积区域的电容(截面面积)设为较小。由于载流子的蓄积量Q与载流子蓄积区域的电容C以及输出电压V之间的关系为V = Q/C，因此当将电容C设为较小时，即使被蓄积到载流子蓄积区域中的载流子为相同数量，也能够提高输出电压V。因此，能够增大将光电转换载流子转换为电压的转换增益。
[0059]另外，为了实现N型浮置扩散层24的低电容化，P型表面扩散层16及P型高浓度阱15各自的浓度也可以不比P型阱12的浓度高。
[0060]实施方式2
[0061]图3为表示本发明的一个实施方式所涉及的固态成像装置的俯视图，对于与图1 (A)相同的部分标记相同的符号，且只