JPH02218160A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH02218160A JPH02218160A JP1039658A JP3965889A JPH02218160A JP H02218160 A JPH02218160 A JP H02218160A JP 1039658 A JP1039658 A JP 1039658A JP 3965889 A JP3965889 A JP 3965889A JP H02218160 A JPH02218160 A JP H02218160A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductivity type
- region
- photodiode
- solid
- well
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
- H10F30/225—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、固体撮像素子に関し、特に、フォトダイオー
ドに増倍機能を有せしめた固体撮像素子に間する。
ドに増倍機能を有せしめた固体撮像素子に間する。
［従来の技術］
従来の固体撮像素子の断面図を第２図に示す。
同図において、Ｎ型半導体基板１１上にはＰウェル１２
が形成されており、該ウェル内には、フォトダイオード
の一方の領域であるＮ＋領域１３、Ｐ−トランスファ領
域１５およびＮ＋電荷転送領域１４が形成されており、
これらの各領域はチャネルストッパ１７によって分離さ
れている。Ｐウェル１２上には、シリコン酸化膜１８を
介して多結晶シリコンゲート１９が形成されており、そ
の上にはさらに眉間絶縁膜２１と遮光膜２０が形成され
ている。この固体撮像素子においては、Ｎ４領域に所定
時間蓄積された光電変換電荷は、多結晶シリコンゲート
２０に読み出しパルスを印加することによりＰ−トラン
スファ領域１５を介してＮ＋電荷転送領域１４へ移送さ
れ、その後、この電荷転送領域を出力側へ向って転送さ
れる。
が形成されており、該ウェル内には、フォトダイオード
の一方の領域であるＮ＋領域１３、Ｐ−トランスファ領
域１５およびＮ＋電荷転送領域１４が形成されており、
これらの各領域はチャネルストッパ１７によって分離さ
れている。Ｐウェル１２上には、シリコン酸化膜１８を
介して多結晶シリコンゲート１９が形成されており、そ
の上にはさらに眉間絶縁膜２１と遮光膜２０が形成され
ている。この固体撮像素子においては、Ｎ４領域に所定
時間蓄積された光電変換電荷は、多結晶シリコンゲート
２０に読み出しパルスを印加することによりＰ−トラン
スファ領域１５を介してＮ＋電荷転送領域１４へ移送さ
れ、その後、この電荷転送領域を出力側へ向って転送さ
れる。
［発明が解決しようとする問題点］
上述した固体撮像素子においては、フォトダイオードが
増幅機能あるいは増倍機能を有していなかったので、照
度の低いところで使用した場合には、発生電荷が不足し
て鮮明な映像が得られなかった。
増幅機能あるいは増倍機能を有していなかったので、照
度の低いところで使用した場合には、発生電荷が不足し
て鮮明な映像が得られなかった。
［問題点を解決するための手段］
本発明による固体撮像素子は、入射光の強さに応じた信
号電荷を発生するフォトダイオードと、該フォトダイオ
ードに発生した信号電荷を転送するＣＣＤと、基板上に
絶縁膜を介して形成されたゲート電極と遮光膜とを備え
たものであって、前記フォトダイオードがアバランシェ
フォトダイオードとなされている。
号電荷を発生するフォトダイオードと、該フォトダイオ
ードに発生した信号電荷を転送するＣＣＤと、基板上に
絶縁膜を介して形成されたゲート電極と遮光膜とを備え
たものであって、前記フォトダイオードがアバランシェ
フォトダイオードとなされている。
［実施例］
次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例を示す断面図である。この
構造の固体撮像素子を製造するには、予めＮ型半導体基
板１１上に、将来アバランシェフォトダイオードの空乏
層の伸びを限定する領域となるＰ４領域１２を形成して
おく、その後、半導体エピタキシャル層を形成し、フォ
トレジスト工程、イオン注入工程等を経てＰウェル１３
を形成する。さらに、Ｐウェル１３中に、アバランシェ
フォトダイオードの一部となるＮ“領域１４、ＣＣＤ部
となるＮ＋電荷転送領域１５を形成する。
構造の固体撮像素子を製造するには、予めＮ型半導体基
板１１上に、将来アバランシェフォトダイオードの空乏
層の伸びを限定する領域となるＰ４領域１２を形成して
おく、その後、半導体エピタキシャル層を形成し、フォ
トレジスト工程、イオン注入工程等を経てＰウェル１３
を形成する。さらに、Ｐウェル１３中に、アバランシェ
フォトダイオードの一部となるＮ“領域１４、ＣＣＤ部
となるＮ＋電荷転送領域１５を形成する。
また、領域１４．１５間にＰ−トランスファ領域１６を
形成しさらに活性領域のまわりにチャネルストッパ１７
を形成する。続いて、酸化工程、ＣＶＤ工程、拡散工程
、フォトレジスト工程等を繰り返し、シリコン酸化膜１
８、多結晶シリコンゲート１９、遮光［２０および層間
絶縁膜２１を形成して固体撮像素子を製造する。
形成しさらに活性領域のまわりにチャネルストッパ１７
を形成する。続いて、酸化工程、ＣＶＤ工程、拡散工程
、フォトレジスト工程等を繰り返し、シリコン酸化膜１
８、多結晶シリコンゲート１９、遮光［２０および層間
絶縁膜２１を形成して固体撮像素子を製造する。
このようにしてつくられた固体撮像素子を動作させると
きには、遮光［２０には十分に高い電圧が印加されるも
のとする。その条件下では、Ｎ４領域１４は、遮光膜２
０および多結晶シリコンゲート１９の電位の影響を受け
て高い電圧に保持される。その結果、この領域とＰウェ
ル１３間に形成される空乏層には大きな加速電界が形成
され、この部分がアバランシェフォトダイオードとなさ
れる。そして、この場合に、Ｎ＋領域１４は逆バイアス
されて十分大きな電荷蓄積能力をもつようになる。
きには、遮光［２０には十分に高い電圧が印加されるも
のとする。その条件下では、Ｎ４領域１４は、遮光膜２
０および多結晶シリコンゲート１９の電位の影響を受け
て高い電圧に保持される。その結果、この領域とＰウェ
ル１３間に形成される空乏層には大きな加速電界が形成
され、この部分がアバランシェフォトダイオードとなさ
れる。そして、この場合に、Ｎ＋領域１４は逆バイアス
されて十分大きな電荷蓄積能力をもつようになる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明は、固体撮像素子のフォト
ダイオードをアバランシェダイオードとしたものである
ので、本発明によれば、光電変換電荷の倍増作用によっ
て、入射光が微弱な場合であっても、大きな信号電荷量
を、すなわち大きな映像信号を得ることができる。
ダイオードをアバランシェダイオードとしたものである
ので、本発明によれば、光電変換電荷の倍増作用によっ
て、入射光が微弱な場合であっても、大きな信号電荷量
を、すなわち大きな映像信号を得ることができる。
２図は、従来例を示す断面図である。
１１・・・Ｎ型半導体基板、 １２・・・Ｐ＋領域、１
３・・・Ｐウェル、 １４・・・Ｎ＋領領域 １５・・
・Ｎ＋電荷転送領域、 １６・・・Ｐ−トランファ領域
、１７・・・チャネルストッパ、 １８・・・シリコ
ン酸化膜、 １９・・・多結晶シリコンゲート、 ２０
・・・遮光膜、 ２１・・・層間絶縁膜。
３・・・Ｐウェル、 １４・・・Ｎ＋領領域 １５・・
・Ｎ＋電荷転送領域、 １６・・・Ｐ−トランファ領域
、１７・・・チャネルストッパ、 １８・・・シリコ
ン酸化膜、 １９・・・多結晶シリコンゲート、 ２０
・・・遮光膜、 ２１・・・層間絶縁膜。
Claims (1)
- 第１導電型半導体基板と、該第１導電型半導体基板上に
形成された第２導電型ウェルと、該第２導電型ウェル内
に形成された該第２導電型ウェルとともにフォトダイオ
ードを構成する不純物が高濃度にドープされた第１導電
型領域と、前記第２導電型ウェル内に形成された第１導
電型の電荷転送領域と、前記第１導電型領域の直下の前
記第１導電型半導体基板と前記第２導電型ウェルとの界
面に形成された不純物が高濃度にドープされた第２導電
型領域と、前記第２導電型ウェル上に第１の絶縁膜を介
して形成されたゲート電極と、さらにその上に第２の絶
縁膜を介して形成された前記第１導電型領域上に開口を
有する遮光膜とを具備する固体撮像素子において、前記
フォトダイオードがアバランシェフォトダイオードであ
ることを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039658A JPH02218160A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039658A JPH02218160A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218160A true JPH02218160A (ja) | 1990-08-30 |
Family
ID=12559187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1039658A Pending JPH02218160A (ja) | 1989-02-20 | 1989-02-20 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02218160A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392282B1 (en) | 1998-01-30 | 2002-05-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | BiCMOS-integrated photodetecting semiconductor device having an avalanche photodiode |
-
1989
- 1989-02-20 JP JP1039658A patent/JPH02218160A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392282B1 (en) | 1998-01-30 | 2002-05-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | BiCMOS-integrated photodetecting semiconductor device having an avalanche photodiode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5898195A (en) | Solid-state imaging device of a vertical overflow drain system | |
| JPH04355964A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JP3125303B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH0271532A (ja) | 高ダイナミックレンジ電荷結合装置 | |
| US5892253A (en) | Active pixel sensor cell with balanced blue response and reduced noise | |
| JPS61120466A (ja) | 半導体光検出素子 | |
| JPS58138187A (ja) | 固体イメ−ジセンサ | |
| JPS6065565A (ja) | 固体撮像素子 | |
| WO1988002186A1 (en) | Output circuit for image sensor | |
| JPS61229355A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2964571B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH02218160A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH0438872A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH03261172A (ja) | 固体撮像素子 | |
| Kosonocky et al. | Schottky-barrier image sensor with 100% fill factor | |
| JPH02278874A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JP2901328B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH0135546B2 (ja) | ||
| JP3085387B2 (ja) | 電荷移送型固体撮像素子 | |
| JPH0465133A (ja) | 電荷結合装置 | |
| JPS6255960A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS6320385B2 (ja) | ||
| JPH04158575A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS6216565A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH03135069A (ja) | 固体撮像素子 |