CN1527394A - 固体摄像器件、制造方法及行间传递型ccd图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高性能的固体摄像器件。固体摄像器件具有多个象素单元和驱动机构，各象素单元包括：将入射光变换成信号电荷并存储起来的光电二极管(3)，为了读出存储在光电二极管(3)内的信号电荷而设置的MOS晶体管(4)，为了将光电二极管(3)和MOS晶体管(4)分离、用在半导体基板(10)上挖入的STI形成的元件分离部(2)，为了阻止从光电二极管(3)向MOS晶体管(4)的电荷流出，形成在元件分离部下侧的深部分离注入层(1)。

Description

固体摄像器件、制造方法及行间传递型CCD图像传感器
技术领域
本发明涉及配备有利用挖入半导体基板的STI(Shallow TrenchIsolasion：浅沟槽隔离)形成的元件分离部的固体摄像器件及其制造方法以及行间(interline)传递型CCD图像传感器。
背景技术
设置放大型MOS晶体管的摄像器件，近年来十分引人注目。这种固体摄像器件，对于各象素的每一个，利用MOS晶体管将用光电二极管检测出来的信号放大，具有高灵敏度的特征。
图6是表示现有的固体摄像器件90的结构的回路图。固体摄像器件90在半导体基板10上备有配置成矩阵状的多个象素单元99。各象素单元99分别具有将入射光变换成信号电荷存储起来的光电二极管93。在各象素单元99上分别设置读出存储在光电二极管上的信号电荷用的传输晶体管94。
各象素99具有放大晶体管12。放大晶体管12将利用传输晶体管94读出的信号电荷放大。在各象素99上，设置复位晶体管11。复位晶体管11将用传输晶体管94读出的信号电荷复位。
固体摄像器件90备有垂直驱动回路15。在垂直恰当回路15上，连接有多个复位晶体管控制线111。各复位晶体管控制线111，以连接到设置在沿水平方向配置的各象素单元99上复位晶体管11上的方式，分别隔开规定的间隔，相互平行且沿水平方向配置。在垂直驱动回路15上，进一步连接有多个垂直选择晶体管控制线121。各垂直选择晶体管控制线121以与设置在沿水平方向配置的各象素单元99上的垂直晶体管连接的方式，分别隔开规定的间隔相互平行地沿水平方向配置，决定读出信号的行。
垂直选择晶体管的源极连接到垂直信号线61上。在各垂直信号线61的一端上，连接负载晶体管组27。各垂直信号线61的另一端，连接到行信号存储部28上。行信号存储部28，包含有用于提取一行的信号的开关晶体管。在行信号存储部28上，连接有水平驱动回路16。
图7是用于说明现有的固体摄像器件90的动作用的脉冲波形图。
当施加用于将垂直选择晶体管控制线121变成高电平的行选择脉冲101-1时，在所选择的行上的垂直选择晶体管接通，由所选择的行的放大晶体管12和负载晶体管组27构成源输出(source follower)回路。
同时，行选择脉冲101-1在高电平期间，通过施加将复位晶体管控制线111变成高电平用的复位脉冲102-1，将连接放大晶体管12的栅极的漂移扩散层的电位复位。其次，在行选择脉冲101-1高电平期间，为了将传输晶体管控制线变成高电平，通过施加传送脉冲103-1，将存储在光电二极管93上的信号电荷传送到漂移扩散层。
这时，连接到漂移扩散层上的放大晶体管12的栅极电压与放大扩散层的电位相等，与该栅极电压实质上相等的电压出现在垂直信号线61上。同时，根据存储在光电二极管93上的信号电荷，将信号传送到行信号存储部28。
其次，水平驱动回路16，依次产生列选择脉冲106-1-1，106-1-2…，将传送到行信号存储部28的信号作为一行单位的输出信号107-1提取出来。
图8是用于说明设置在现有的固体摄像器件90上的光电二极管93和传输晶体管94的结构的平面图，图9是沿图8所示的面AA的剖面图。
光电二极管93是一种包含有形成在半导体基板10的表面上的表面屏蔽层85和形成在表面屏蔽层85的下侧的存储光电二极管层86的埋入式pnp光电二极管。表面屏蔽层85是与半导体基板10相反导电型的，存储光电二极管层86是与半导体基板10同样导电型的。存储光电二极管层86形成在深度约1微米(μm)的位置处。
传输晶体管94邻接光电二极管93形成，具有形成在半导体基板10上的栅电极53，分别形成在栅电极53两侧的源极87和漏极88。
在近年来的晶体管中，尺寸微细化急剧进展。与此相应地，源极87和漏极88的深度也急速变浅，目前约为0.1微米(μm)。
在光电二极管93和传输晶体管94之间，为了将光电二极管93和传输晶体管94分离，利用在半导体基板10上挖出的STI(Shallow TrenchIsolasion：浅沟槽隔离)形成元件分离部2。
为了将光电二极管93和与包含光电二极管93的象素单元99相邻的象素99内所包含的光电二极管93分离，形成元件分离部2A。
元件分离部2和元件分离部2A，形成到约300纳米(nm)的深度。伴随着晶体管尺寸的微细化，元件分离部2和元件分离部2A也变浅。其原因是，伴随着微细化元件分离部的宽度急剧变窄，当将其深度挖深的时，其纵横尺寸比也变大，变得不能用氧化膜覆盖。
这样，光电二极管93的存储光电二极管层86，形成在比元件分离部2及元件分离部2A深的位置。
图10是沿着用于说明设置在现有的另外一种固体摄像器件上的光电二极管和MOS晶体管的结构的图8所示的面AA的剖面图。参照图9，在前述结构部件相同的结构部件，付与相同的参考标号。从而，省略是些结构部件的详细说明。
在n型半导体基板201上，形成p型阱202。n型半导体基板201与p型阱202之间的界面的深度，约2.8微米(μm)。n型半导体基板201的浓度约为2×1014cm-3，p型阱202的浓度约为1×1015cm-3。
存储在光电二极管93上的电荷，如箭头203所示，向半导体基板201直接排出。在基板的深部发生的电荷，通过这种阱结构，也可能不到达光电二极管93和传输晶体管94。
【专利文献】
特开2001-345439号公报
但是，在前述图9所示的结构中，当光电二极管93将入射光变换成信号电荷存储在存储光电二极管层86上时，存储在存储光电二极管层86上的信号电荷，如箭头81所示，越过元件分离部2流入传输晶体管94的源极87。因此，存在着光电二极管93的饱和电荷量减少的问题。
此外，存储在存储光电二极管层86上的信号电荷，如箭头82所示，越过元件分离部2A流入邻接的光电二极管93。因此，存在着摄像器件的颜色再现性变差发生混色的问题。
进而，当由入射光在半导体基板10的深部发生的信号电荷79如箭头83所示进入邻接的光电二极管93内，或者如箭头84所示进入邻接的晶体管53的源极时，会发生混色及灵敏度降低的问题。
此外，利用前述图10所示的结构，不能避免光电二极管的饱和电荷量减少、混色及灵敏度下降的问题。
在比形成于p型阱202的下端和存储光电二极管层86的下端之间的大致中央的深度约1.8微米(μm)分水岭204浅的位置处产生的电荷，能够到达光电二极管93，但是在比分水岭204深的位置处发生的电荷不能到达光电二极管93，所以灵敏度恶化。
这里，所谓分水岭204，表示由于热扩散，随机地流动到表面侧的电子和流动到基板深部的电子的假想的分界线。
下面对于电荷向前述半导体基板201的排出进行详细说明。在从光电二极管93向半导体基板210排出电荷时，从光电二极管93侧在p型阱202向半导体基板201延伸的耗尽层与从n型半导体基板201在p型阱202内向光电二极管93延伸的耗尽层，在分水岭204处变成紧贴在一起的状态。
在这种情况下，由于在光电二极管93内饱和溢出的电荷通过施加电场的耗尽层，所以不作无规则运动，而是沿电场向n型半导体基板201排出。这是和象素单位单元内具有光电二极管和垂直CCD的公知的行间传递型的垂直溢漏结构同样的动作。将这种排出方法称作结型场效应晶体管模式。
发明内容
本发明的目的是，提供一种高性能的固体摄像装置及其制造方法和行间传递型CCD图像传感器。
根据本发明的固体摄像器件，包括：在半导体基板上配置成矩阵状的多个象素单元，以及为了驱动各象素单元而设置的驱动机构，其中各象素单元包含有：将入射光变换成信号电荷并存储的光电二极管，为了读出存储在前述光电二极管内的前述信号电荷而设置的一个以上的MOS晶体管，为了将前述光电二极管和与包含前述MOS晶体管或前述光电二极管的前述象素单元相邻接的象素单元内所包含的光电二极管分离，由在前述半导体基板上挖入的STI(Shallow Trench Isolasion：浅沟槽隔离)形成的元件分离部，其特征在于，所述固体摄像器件包含：为了阻止电荷从前述光电二极管向与包含前述MOS晶体管或前述光电二极管的前述象素单元相邻接的象素单元内包含的光电二极管流出，在前述元件分离部的下侧形成的深部分离注入层。
本发明的固体摄像器件的制造方法，包括为了形成前述元件分离部，形成在前述半导体上挖入的槽的槽形成工序，其特征在于，包括：为了形成用于阻止电荷从前述光电二极管向前述MOS晶体管流出的前述深部分离注入层、从前述槽底注入杂质的杂质注入工序，在前述杂质注入工序后、在所述槽内形成前述元件分离部的元件分离部形成工序，在前述元件分离部形成工序后、形成前述光电二极管和前述一个以上的MOS晶体管的光电二极管和晶体管的形成工序。
本发明的行间传递型CCD图形传感器，包括：在半导体基板上配置成矩阵状的多个象素单元，以及为驱动各象素单元而设置的驱动机构，其中
各象素单元包括：将入射光变换成信号电荷并加以存储的光电二极管，为了读出存储在前述光电二极管上的前述信号电荷而设置的传送栅极，为了将前述光电二极管和前述传送栅极分离，由在前述半导体基板上挖入的STI(Shallow Trench Isolasion：浅沟槽隔离)形成的元件分离部，为了将通过前述传送栅极从前述光电二极管中读出的前述信号电荷沿垂直方向传送，与沿列的方向配置的各象素单元邻接并相互隔开规定的间隔沿垂直方向配置的垂直传送CCD，其特征在于，所述行间传递型CCD图形传感器包括为了阻止电荷从前述光电二极管向前述传送栅极的流出，在前述元件分离部的下侧形成的深部分离注入层。
在本实施形式的固体摄像器件中，为了阻止从光电二极管向与包含MOS晶体管或前述光电二极管的前述象素单元邻接的象素单元内包含的光电二极管的电荷流出，在元件分离部的下侧生成深部分离注入层。因此，阻止从光电二极管向MOS晶体管的电荷的流出。从而，可以获得灵敏度良好的固体摄像器件。
在本实施形式中，前述MOS晶体管具有形成在前述半导体基板上的源极和漏极，优选地，在前述深部分离注入层内，注入与前述MOS晶体管的前述源极及前述漏极相反导电型的杂质。
优选地，前述元件分离部，以将前述光电二极管和与包含前述光电二极管的前述象素单元邻接的象素单元中包含的光电二极管分离的方式形成，前述深部分离注入层，以阻止电荷从前述光电二极管向与包含前述光电二极管的象素单元邻接的象素单元所包含的光电二极管流出的方式形成。
优选地，前述深部分离注入层一直形成到比前述光电二极管更深的位置处。
优选地，前述深部分离注入层从距离前述半导体基板的表面约0.3微米(μm)的深度的位置起一直形成到约1.0微米(μm)的深度的位置处。
优选地，前述光电二极管，包括形成在前述半导体基板的表面上的表面屏蔽层，以及形成在前述表面屏蔽层的下侧的存储光电二极管层，前述深部分离注入层的浓度，比前述存储光电二极管层的浓度高。
优选地，前述一个以上的MOS晶体管为一个以上的N型MOS晶体管。
优选地，前述半导体基板包括：以部位前述光电二极管和前述元件分离部和前述深部分离注入层的侧面和向表面的方式形成的第一P型阱，以及形成在前述单元P型阱的下侧、具有浓度比前述第一P型阱的杂质浓度高的杂质的第二P型阱。
优选地，前述深部分离注入层，以与前述第二P型阱连接的方式形成。
优选地，前述深部分离注入层的杂质浓度，比前述第二P型阱的杂质浓度高。
优选地，前述驱动机构包括：沿行方向驱动前述多个象素单元的垂直驱动回路，和沿列方向驱动前述多个象素单元的水平驱动回路。
在本实施形式的另外的固体摄像器件中，为了阻止电荷从光电二极管向与包含光电二极管的象素单元邻接的象素单元所包含的光电二极管的流出，在元件分离部的下侧形成深部分离注入层。因此，阻止电荷从光电二极管向与包含光电二极管的象素单元邻接的象素单元所包含的光电二极管的流出。其结果是，可以获得灵敏度好的固体摄像器件。
在根据本实施形式的固体摄像器件的制造方法中，为了形成阻止电荷从光电二极管向MOS晶体管的流出用的深部分离注入层，从槽底注入杂质。因此，借助所形成的深部非注入层，阻止电荷从光电二极管向MOS晶体管的流出。结果是，可以制造灵敏度良好的固体摄像器件。
在根据本实施形式的行间传递型CCD图像传感器中，为了阻止电荷从光电二极管向传送栅极的流出，在元件分离部的下侧形成深部分离注入层。因此，阻止电荷从光电二极管向传送栅极的流出。结果是，可以获得灵敏度良好的行间传递型CCD图像传感器。
在本实施形式中，优选地，前述半导体基板包括：以包围前述光电二极管和前述元件分离部和前述深部分离注入层的侧面和向表面的方式形成的第一P型阱，以及形成在前述单元P型阱的下侧、具有浓度比前述第一P型阱的杂质浓度高的杂质的第二P型阱。
优选地，前述深部分离注入层，以与前述第二P型阱连接的方式形成。
优选地，前述深部分离注入层的杂质浓度，比前述第二P型阱的杂质浓度高。
【附图的简单说明】
图1、是表示根据本实施形式的固体摄像器件的结构的回路图。
图2、是用于说明设于根据本实施形式的固体摄像器件适当光电二极管和MOS晶体管的结构的平面图。
图3、是沿图2所示的面AA的剖面图。
图4、是沿着用于说明设于根据本实施形式的另外一种固体摄像器件上的光电二极管和MOS晶体管的结构的图2所示的面AA的剖面图。
图5、是说明根据本实施形式的行间传递型CCD图像传感器的结构用的平面图。
图6、是表示现有的固体摄像器件的结构的回路图。
图7、是用于说明现有的固体摄像器件的动作的脉冲波形图。
图8、是用于说明设于现有的固体摄像器件上的光电二极管和MOS晶体管的结构的平面图。
图9、是沿图8所示的面AA的剖面图。
图10、是沿着用于说明设于现有的另外一种固体摄像器件上的光电二极管和MOS晶体管的结构的图8所示的面AA的剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的实施形式。
图1是表示根据本实施形式的固体摄像器件100的结构的回路图。
固体摄像器件100，包括在半导体基板10上配置成矩阵状的多个象素单元9。各象素单元9分别具有将入射光变换成信号电荷并存储起来的光电二极管3。在。各象素单元9上，分别设置读出存储在光电二极管3上的信号电荷用的传输晶体管4。
各象素单元9，具有放大晶体管12。放大晶体管12将由传输晶体管4读出的信号电荷放大。在各象素单元9上，设置复位晶体管11。复位晶体管11，将由传输晶体管读出的信号电荷复位。
固体摄像器件100具有垂直驱动回路15。在垂直驱动回路15上，连接有多个复位晶体管控制线111。各复位晶体管控制线111以与沿水平方向配置的各象素单元9上的复位晶体管11连接的方式，分别隔开规定的间隔相互平行地沿水平方向配置。在垂直驱动回路15上，进一步连接有多个垂直选择晶体管控制线121。各垂直选择晶体管控制线121，以与设置在沿水平方向配置的各象素单元上的垂直选择晶体管连接的方式，分别隔开规定的间隔，平行地沿水平方向配置，决定读出信号的行。
垂直选择晶体管的源极，连接到垂直信号线61上。在各垂直信号线61的一端上，连接有负载晶体管组27。各垂直信号线61的另一端，连接到行信号存储部28上。行信号存储部28包括用于提取一行单位的信号的开关晶体管。在行信号存储部28上，连接有水平驱动回路16。
图2是用于说明设于根据本实施形式的固体摄像器件100上的光电二极管3和MOS晶体管4的结构的平面图，图3是沿图2所述的面AA的剖面图。
光电二极管3，是包括形成在半导体基板10的表面上的表面屏蔽层5和形成在表面屏蔽层5的下侧的存储光电二极管层6的埋入式pnp型光电二极管。表面屏蔽层5与半导体基板10为相反导电型，存储光电二极管层6与半导体基板10为相同导电型。表面屏蔽层5一直形成到深度约为0.2微米(μm)的位置处，存储光电二极管层6一直形成到深度约为0.8微米(μm)的位置处。
传输晶体管4以与光电二极管3邻接的方式形成，具有形成在半导体基板10上的栅电极53，分别形成在栅电极53的两侧的源极7及漏极8。
伴随着近年来快速进展的晶体管的尺寸的微细化，源极7和漏极8的深度急速变浅，目前约为0.1微米(μm)。
在光电二极管3与传输晶体管4之间，为了将光电二极管3与传输晶体管4分离，利用挖入半导体基板的STI(Shallow Trench Isolasion：浅沟槽隔离)形成元件分离部2。
为了将光电二极管3，与包含有光电二极管3的象素单元9邻接的象素单元9所包含的光电二极管3分离，形成元件分离部2A。
元件分离部2及元件分离部2A，一直形成到约300纳米(nm)的深度。伴随着晶体管的尺寸微细化，元件分离部2及元件分离部2A也变浅。其原因是，伴随着微细化，元件分离部的宽度急速变窄，但挖入很深时，纵横比变大，不能用氧化膜覆盖。
在元件分离部2及元件分离部2A的下面，为了分别阻止电荷从光电二极管3向传输晶体管4流出，以及电荷从光电二极管3向与包含光电二极管3的象素单元9相邻的象素单元9中所包含的光电二极管3的流出，沿着相对于半导体基板10的表面垂直的方向形成深部分离注入层1。
在深部分离注入层1内，注入与传输晶体管4的源极7及漏极8相反导电型的杂质。深部分离注入层1，从距离半导体基板10的表面约0.3微米(μm)的深度的位置起直到约1.0微米(μm)以上深度的位置处。这样，深部分离注入层1，一直形成到比光电二极管3的存储光电二极管层6深的位置处。
深部分离注入层1的浓度，为1×1016cm-3及其以上。光电二极管3的表面屏蔽层5的浓度约为1×1019cm-3，存储光电二极管层6的浓度约为1×1017cm-3。半导体基板的浓度为1×1015cm-3。这样，深部分离注入层1的浓度，比存储光电二极管层6的浓度高。
下面，说明这样构成的固体摄像器件的制造方法。
首先，为了形成元件分离部2及元件分离部2A，通过蚀刻，将半导体基板10挖掘，形成挖入槽。然后，为了形成深部分离注入层1，利用300千电子伏(keV)以上、1兆电子伏(MeV)以下的加速电压，以及5×1011cm-2以上、1×1012cm-2以上的剂量，从所形成的槽底注入硼B+11。从而，在槽的下侧形成杂质密度1×1016cm-3以上的深部分离注入层。
其次，为了形成元件分离部2及元件分离部2A，按照CVD法，用SiO2覆盖槽。然后，在半导体基板10上形成光电二极管3和传输晶体管4。
在这种固体摄像器件100中，当光电二极管3将入射光变换成信号电荷、存储在存储光电二极管层6上时，由深部分离注入层1阻止存储在存储光电二极管层6上的信号电荷向传输晶体管4及相邻的光电二极管3流出。
由于阻止存储在存储光电二极管层6上的信号电荷向传输晶体管4上的流出，所以，光电二极管3的饱和信号电荷增大。此外，由于阻止存储光电二极管层6上的信号电荷向相邻的光电二极管3流出，所以，可以抑制混色，可以获得彩色再现性良好的固体摄像元件。
进而，由于在半导体基板10的深部经光电变换生成的电荷79也被深部分离注入层反射，所以不会流入相邻的传输晶体管。从而，提高固体摄像器件100的灵敏度。
此外，深部分离注入层1不仅可以在光电二极管3的周围的元件分离部的下部形成，也可以在形成于固体摄像器的整个元件分离部的下方形成。
此外，在将本发明应用于固体摄像器件只用nMOS晶体管构成的nMOS传感器时，由于元件分离部只有一种，所以是特别有效的。
如上所述，根据本实施形式，为了阻止从光电二极管3向MOS晶体管4的电荷流出，在元件分离部2的下侧，形成深部分离注入层1。因此，阻止从光电二极管3向MOS晶体管4的电荷流出。结果是，可以获得灵敏度良好的固体摄像器件。
图4是用于说明设置在根据本实施形式的另外的固体摄像器件上的光电二极管3和传输晶体管4的结构的剖面图。对于和前面参照所述的结构部件相同的结构部件付与相同的标号。从而，省略对这些结构部件的详细说明。
在半导体基板10A上，设置以包围光电二极管3和元件分离部2及2A和深部分离注入层1的侧面及下面的方式形成的第一P型阱21，形成在第一P型阱21的下侧、具有比第一P型阱21的杂质浓度高的杂质浓度的第二P型阱22。
n型半导体基板10A的杂质浓度为1×1014cm-3。第一P型阱21的杂质浓度为1×1015cm-3、第二P型阱22的杂质浓度为3×1015cm-3。深部分离注入层1的杂质浓度为1×1016cm-3以上。这样，深部分离注入层1的杂质浓度比第二P型阱22的杂质浓度高。此外，第二P型阱22的杂质浓度比第一P型阱21的杂质浓度高出很多。
第一P型阱21从半导体基板10A的表面起形成到深度约2.6微米(μm)的位置处，第二P型阱22从深度约2.6微米(μm)的位置起形成到深度约3.0微米(μm)的位置处。
如果与第一P型阱21的杂质浓度相比第二P型阱22的杂质浓度高出很多的话，在第二P型阱22的大致中央形成分水岭204。因此，比参照图9的现有技术的上述分水岭更深的位置形成分水岭204，即，存储由光电二极管3变换的信号电荷的区域变宽。当对这种结构设置深部分离注入层1时，可以阻止从光电二极管3向传输晶体管4的电荷的流出。因此，光电二极管3的饱和信号电荷的增大。与前面参照图3所述结构相比，可以进一步抑制在半导体基板10的深部处光电变换生成的电荷79产生的混色，可以实现彩色再现性良好的固体摄像器件。
下面，对图4所述的电荷排出方法更详细地进行说明。这种电荷排出方法，与图9所示的电荷排出方法不同。
由于第二P型阱22的杂质浓度比n型半导体基板10A的杂质浓度高，所以，从n型半导体基板10A向光电二极管3侧延伸的耗尽层在第二P型阱22处中止。因此，不能与从光电二极管3侧向n型半导体基板10A侧延伸的耗尽层贴紧。
即，从光电二极管3溢出的电荷(电子)向大量存在空穴的p型中性区域放出。从光电二极管3向p型中性区域放出的电子寿命长，不与空穴再结合，在没有电场作用的区域，以紊乱的行走轨迹无规则地运动。
尽管从光电二极管3向p型中性区域放出的电子的一部分流入n型基板，但放出的电子的另外的部分向邻接的光电二极管3或传输晶体管4中流入。是向和n型基板邻接的光电二极管3还是传输晶体管4中哪一个流入，是几率问题。这种电荷的排出方法，称作双极作用模式。
为了缩小向邻接的光电二极管3或传输晶体管4的流入几率，深部分离注入层1成为必要的。为了缩小该几率，优选地，深部分离注入层1的杂质浓度比第二P型阱22的杂质浓度高。此外，优选地，深部分离注入层1与第二P型阱22贴紧。
前面参照图1～图4所述的结构，也可以适用于行间传递型CCD图像传感器。图5是为了说明根据本实施形式的行间传递型CCD图像传感器150的结构的平面图。
行间传递型CCD图像传感器150，备有在半导体基板10A上配置成矩阵状的多个象素单元9A。各象素单元9A包括：将入射光变换成信号电荷并存储的光电二极管3A，为了读出存储在光电二极管3A上的信号电荷而设置的传送栅极31，为了将光电二极管3A与传送栅极31分离、由挖入半导体基板10A的STI(Shallow Trench Isolasion：浅沟槽隔离)形成的元件分离部2B，将由传送栅极31从光电二极管3A读出的信号电荷沿垂直方向传送、与沿垂直方向配置的各象素单元9A相邻并相互隔开规定的间隔沿垂直方向配置的垂直传送CCD22。
在元件分离部2B的下侧，形成用于阻止从光电二极管3A向传送栅极31的电荷的流出的深部分离注入层。
这样，通过与前面所述的结构相同的结构，当在元件分离部2B的下侧形成深部分离注入层时，可以获得与前面参照图1～图4所述效果具有相同的效果的行间传递型CCD图像传感器。
发明的效果
根据所述本发明，可以提供高性能固体摄像器件及其制造方法以及行间传递型CCD图像传感器。

Claims (16)

1、一种固体摄像器件，包括：在半导体基板上配置成矩阵状的多个象素单元，
以及为了驱动各象素单元而设置的驱动机构，其中
各象素单元包含有：将入射光变换成信号电荷并存储的光电二极管，
为了读出存储在前述光电二极管内的前述信号电荷而设置的一个以上的MOS晶体管，
为了将前述光电二极管和与包含前述MOS晶体管或前述光电二极管的前述象素单元相邻接的象素单元内所包含的光电二极管分离，由在前述半导体基板上挖入的STI(Shallow Trench Isolasion：浅沟槽隔离)形成的元件分离部，
其特征在于，所述固体摄像器件包含：
为了阻止电荷从前述光电二极管向与包含前述MOS晶体管或前述光电二极管的前述象素单元相邻接的象素单元内包含的光电二极管流出，在前述元件分离部的下侧形成的深部分离注入层。
2、如权利要求1所述的固体摄像器件，前述MOS晶体管具有形成在前述半导体基板上的源极和漏极，
在前述深部分离注入层内注入与前述MOS晶体管的前述源极及前述漏极相反导电型的杂质。
3、如权利要求1所述的固体摄像器件，前述元件分离部以将前述光电二极管，与和含有前光电二极管的前述象素单元邻接的象素单元所包含的光电二极管分离的方式形成，
前述深部分离注入层，以阻止电荷从前述光电二极管向和包含前述光电二极管的前述象素单元邻接的象素单元所包含的光电二极管的流出的方式形成。
4、如权利要求1所述的固体摄像器件，前述深部分离注入层一直形成到比前述光电二极管深的位置处。
5、如权利要求1所述的固体摄像器件，前述深部分离注入层从距离前述半导体基板的表面约0.3微米(μm)的深度的位置起直到约1.0微米(μm)的深度的位置处形成。
6、如权利要求1所述的固体摄像器件，前述光电二极管包括：形成在前述半导体基板的表面上的表面屏蔽层，
形成在前述表面屏蔽层的下侧的存储光电二极管层，
前述深部分离注入层的浓度，比前述存储光电二极管层的浓度高。
7、如权利要求1所述的固体摄像器件，前述一个以上的MOS晶体管是一个以上的N型MOS晶体管。
8、如权利要求1所述的固体摄像器件，前述半导体基板包含有：以包围光电二极管和元件分离部和深部分离注入层的侧面及下面的方式形成的第一P型阱，
形成在第一P型阱的下侧、具有比第一P型阱的杂质浓度高的杂质浓度的第二P型阱。
9、如权利要求8所述的固体摄像器件，前述深部分离注入层以与前述第二P型阱邻接的方式形成。
10、如权利要求8所述的固体摄像器件，前述深部分离注入层的杂质浓度比前述第二P型阱的杂质浓度高。
11、如权利要求1所述的固体摄像器件，前述驱动机构包含有：沿行方向驱动前述多个象素单元的垂直驱动回路，
沿列方向驱动前述多个象素单元的水平驱动回路。
12、一种权利要求1所述的固体摄像器件的制造方法，包括为了形成前述元件分离部，形成在前述半导体上挖入的槽的槽形成工序，其特征在于，包括：
为了形成用于阻止电荷从前述光电二极管向前述MOS晶体管流出的前述深部分离注入层、从前述槽底注入杂质的杂质注入工序，
在前述杂质注入工序后、在所述槽内形成前述元件分离部的元件分离部形成工序，
在前述元件分离部形成工序后、形成前述光电二极管和前述一个以上的MOS晶体管的光电二极管和晶体管的形成工序。
13、一种行间传递型CCD图形传感器，包括：在半导体基板上配置成矩阵状的多个象素单元，
以及为驱动各象素单元而设置的驱动机构，其中
各象素单元包括：将入射光变换成信号电荷并加以存储的光电二极管，
为了读出存储在前述光电二极管上的前述信号电荷而设置的传送栅极，
为了将前述光电二极管和前述传送栅极分离，由在前述半导体基板上挖入的STI(Shallow Trench Isolasion：浅沟槽隔离)形成的元件分离部，
为了将通过前述传送栅极从前述光电二极管中读出的前述信号电荷沿垂直方向传送，与沿列的方向配置的各象素单元邻接并相互隔开规定的间隔沿垂直方向配置的垂直传送CCD，
其特征在于，所述行间传递型CCD图形传感器包括为了阻止电荷从前述光电二极管向前述传送栅极的流出，在前述元件分离部的下侧形成的深部分离注入层。
14、如权利要求13所述的行间传递型CCD图形传感器，前述半导体基板包括，以包围前述光电二极管和前述元件分离部和前述深部分离注入层多层的侧面和下面的方式形成的第一P型阱，
形成在前述第一P型阱的下侧、具有比前述第一P型阱的杂质浓度高的杂质浓度的第二P型阱。
15、如权利要求14所述的行间传递型CCD图形传感器，前述深部分离注入层与前述第二P型层相接地形成。
16、如权利要求14所述的行间传递型CCD图形传感器，前述深部分离注入层的杂质浓度比前述第二P型层的杂质浓度高。
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