JPH04158575A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH04158575A JPH04158575A JP2283901A JP28390190A JPH04158575A JP H04158575 A JPH04158575 A JP H04158575A JP 2283901 A JP2283901 A JP 2283901A JP 28390190 A JP28390190 A JP 28390190A JP H04158575 A JPH04158575 A JP H04158575A
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- Japan
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- well
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- Pending
Links
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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〕
本発明は固体撮像装置に間する。
従来の固体撮像装置の断面図を第４図に示す。
同図において、Ｎ型半導体基板１上にはＰウェル２が形
成されており、Ｐウェル２にはフォトダイオードの一方
の領域であるＮ“型領域３、Ｐ−型トランスファ領域５
およびＮ＋型電荷転送領域４が形成されており、これら
の各領域はチャンネルストッパ７によって分離されてい
る。Ｐウェル２上にはシリコン酸化Ｍ８を介して多結晶
シリコンゲート９が形成されており、その上にはさらに
眉間絶縁！１１と遮光膜１０が形成されている。この固
体撮像素子におけるＢ−Ｂ線に沿ったボテンシャル分布
を第５図に示す。遮光膜１０のない領域に入射してきた
波長の長い光は、Ｐウェル２領域に電荷を発生させる。
成されており、Ｐウェル２にはフォトダイオードの一方
の領域であるＮ“型領域３、Ｐ−型トランスファ領域５
およびＮ＋型電荷転送領域４が形成されており、これら
の各領域はチャンネルストッパ７によって分離されてい
る。Ｐウェル２上にはシリコン酸化Ｍ８を介して多結晶
シリコンゲート９が形成されており、その上にはさらに
眉間絶縁！１１と遮光膜１０が形成されている。この固
体撮像素子におけるＢ−Ｂ線に沿ったボテンシャル分布
を第５図に示す。遮光膜１０のない領域に入射してきた
波長の長い光は、Ｐウェル２領域に電荷を発生させる。
その電荷の一部はフォトダイオードのＮ＋型領領域４流
れ込み信号電荷となるが、一部はＮ型半導体基板１側に
流れ込み消滅する。こうしてＮ＋型領領域所定時間蓄積
された光電変換電荷は多結晶シリコンゲート１０に読み
出しパルスを印加することにより、Ｐ−型トランスファ
領域５を介してＮ“型電荷転送領域４へ移送され、その
後、この電荷転送領域を８力側へ向かって転送される。
れ込み信号電荷となるが、一部はＮ型半導体基板１側に
流れ込み消滅する。こうしてＮ＋型領領域所定時間蓄積
された光電変換電荷は多結晶シリコンゲート１０に読み
出しパルスを印加することにより、Ｐ−型トランスファ
領域５を介してＮ“型電荷転送領域４へ移送され、その
後、この電荷転送領域を８力側へ向かって転送される。
上述した従来の固体撮像装置においては、Ｐウェルで発
生した電荷の一部がＮ型半導体基板に流れ込んで消滅す
るのでその分感度が悪いという欠点がある。
生した電荷の一部がＮ型半導体基板に流れ込んで消滅す
るのでその分感度が悪いという欠点がある。
本発明による固体撮像装置は、第１導電型半導体基板と
、該第１導電型半導体基板に形成された第２導電型ウェ
ルと、該第２導電型ウェルに形成された、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
ウェルに形成された第１導電型の電荷転送領域におよび
その上に第１の絶縁膜を介して形成されたゲート電極か
らなる電荷転送素子と、前記電荷転送素子上に第２の絶
縁膜を介して形成され前記第１導電型領域上に開口を有
する遮光膜と、少なくとも前記第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
界面に不純物が高濃度にドープされた第２導電型領域と
を備えている。
、該第１導電型半導体基板に形成された第２導電型ウェ
ルと、該第２導電型ウェルに形成された、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
ウェルに形成された第１導電型の電荷転送領域におよび
その上に第１の絶縁膜を介して形成されたゲート電極か
らなる電荷転送素子と、前記電荷転送素子上に第２の絶
縁膜を介して形成され前記第１導電型領域上に開口を有
する遮光膜と、少なくとも前記第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
界面に不純物が高濃度にドープされた第２導電型領域と
を備えている。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図である。
Ｎ＋型領領域４直下部において、Ｐウェル３とＮ型半導
体基板１との界面に不純物濃度１０１７〜１０１８ｃｍ
づ程度、厚さ４００〜５００ｎｍ程度のＰ＋型領域が設
けられている点で従来例と相違している。
体基板１との界面に不純物濃度１０１７〜１０１８ｃｍ
づ程度、厚さ４００〜５００ｎｍ程度のＰ＋型領域が設
けられている点で従来例と相違している。
この構造の固体撮像装置を製造するには、将来フォトダ
イオードのＮ＋型領領域設ける領域直下に相当するＮ型
半導体基板１上に１０１７〜１０１１０ｌ８’程度のＰ
＋型領域２を形成しておく。その後、半導体エピタキシ
ャル層を５〜６μｍ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３を形成する。さらにＰ
ウェル３中にフォトダイオードとなるＮ＋型領領域４Ｃ
ＣＤ部となるＮ＋＋電荷転送領域５を形成する。腋な、
領域４，５間にＰ−型トランスファ領域６を形成し、さ
らに活性領域の績わりにチャンネルストッパ７を形成す
る。続いて、酸化工程、ＣＶＤ工程、拡散〒程、フォト
レジスト工程等を繰り返し、シリコン酸化膜８、多結晶
シリコンゲート９、遮光膜１０および層間絶縁膜１１を
形成して固体撮像装置を製造する。
イオードのＮ＋型領領域設ける領域直下に相当するＮ型
半導体基板１上に１０１７〜１０１１０ｌ８’程度のＰ
＋型領域２を形成しておく。その後、半導体エピタキシ
ャル層を５〜６μｍ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３を形成する。さらにＰ
ウェル３中にフォトダイオードとなるＮ＋型領領域４Ｃ
ＣＤ部となるＮ＋＋電荷転送領域５を形成する。腋な、
領域４，５間にＰ−型トランスファ領域６を形成し、さ
らに活性領域の績わりにチャンネルストッパ７を形成す
る。続いて、酸化工程、ＣＶＤ工程、拡散〒程、フォト
レジスト工程等を繰り返し、シリコン酸化膜８、多結晶
シリコンゲート９、遮光膜１０および層間絶縁膜１１を
形成して固体撮像装置を製造する。
このようにしてつくられた固体撮像装置におけるＡ−Ａ
線に沿ったポテンシャル分布を第２図に示す。遮光Ｍ１
０のない領域に入射してきた波長の長い光（例えば７０
０ ｎｍ程度の赤色光等）は、Ｐウェル２領域に電荷を
発生させるが、その電荷はすべてフォトダイオードのＮ
１型領域４に流れ込み、信号電荷となり、Ｎ型半導体基
板１側に流れ込み感度上の損失となることはない。Ｐウ
ェルの不純物濃度は１０１５〜１０１６ｃ ｍ−３であ
り、Ｐ＋型領域２ａとの間に電子に対する電位障壁が存
在するからである。
線に沿ったポテンシャル分布を第２図に示す。遮光Ｍ１
０のない領域に入射してきた波長の長い光（例えば７０
０ ｎｍ程度の赤色光等）は、Ｐウェル２領域に電荷を
発生させるが、その電荷はすべてフォトダイオードのＮ
１型領域４に流れ込み、信号電荷となり、Ｎ型半導体基
板１側に流れ込み感度上の損失となることはない。Ｐウ
ェルの不純物濃度は１０１５〜１０１６ｃ ｍ−３であ
り、Ｐ＋型領域２ａとの間に電子に対する電位障壁が存
在するからである。
第３図は本発明の第２の実施例を示す断面図である。第
１の実施例と比較して高濃度不純物層であるＰ＋型領域
２ｂがＮ型半導体基板１とＰウェル２の界面全体に備え
られているので、Ｎ型半導体基板への電荷の流入は一層
確実に防止される。
１の実施例と比較して高濃度不純物層であるＰ＋型領域
２ｂがＮ型半導体基板１とＰウェル２の界面全体に備え
られているので、Ｎ型半導体基板への電荷の流入は一層
確実に防止される。
以上説明したように、本発明はフォトダイオード直下の
半導体基板中にウェルと同じ導電型の高濃度不純物層を
備えであるので、波長の長い光によって発生した信号電
荷がそのま丈損失なく得られ、固体撮像装置の感度向上
が実現できる。
半導体基板中にウェルと同じ導電型の高濃度不純物層を
備えであるので、波長の長い光によって発生した信号電
荷がそのま丈損失なく得られ、固体撮像装置の感度向上
が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
そのＡ−Ａ線に沿ったポテンシャル図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す断面図、第４図は従来例を示す断
面図、第５図はそのＢ−Ｂ線に沿ったポテンシャル図で
ある。 １・・・Ｎ型半導体基板、２ａ、２ｂ・・・Ｐ“型領域
、３・・・Ｐウェル、４・・・Ｎ＋型領領域５・・・Ｎ
＋＋電荷転送領域、６・・・Ｐ−型トランスファ領域、
７・・・チャネルストッパ、８・・・シリコン酸化膜、
９・・・多結晶シリコンゲート、１０・・・遮光膜、１
１・・・層間絶縁膜。
そのＡ−Ａ線に沿ったポテンシャル図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す断面図、第４図は従来例を示す断
面図、第５図はそのＢ−Ｂ線に沿ったポテンシャル図で
ある。 １・・・Ｎ型半導体基板、２ａ、２ｂ・・・Ｐ“型領域
、３・・・Ｐウェル、４・・・Ｎ＋型領領域５・・・Ｎ
＋＋電荷転送領域、６・・・Ｐ−型トランスファ領域、
７・・・チャネルストッパ、８・・・シリコン酸化膜、
９・・・多結晶シリコンゲート、１０・・・遮光膜、１
１・・・層間絶縁膜。
Claims (1)
- １、第１導電型半導体基板と、該第１導電型半導体基板
に形成された第２導電型ウェルと、該第２導電型ウェル
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導電型ウェルに形成された第１導
電型の電荷転送領域におよびその上に第１の絶縁膜を介
して形成されたゲート電極からなる電荷転送素子と、前
記電荷転送素子上に第２の絶縁膜を介して形成され前記
第１導電型領域上に開口を有する遮光膜と、少なくとも
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不純物が高濃度にド
ープされた第２導電型領域とを備えることを特徴とする
固体撮像装２、第２導電型領域は第２導電型ウェルと第
１導電型半導体基板の界面全域にわたる請求項１記載の
固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2283901A JPH04158575A (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2283901A JPH04158575A (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04158575A true JPH04158575A (ja) | 1992-06-01 |
Family
ID=17671653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2283901A Pending JPH04158575A (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04158575A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08288491A (ja) * | 1995-04-12 | 1996-11-01 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JP2010073906A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Sharp Corp | 固体撮像素子および電子情報機器 |
-
1990
- 1990-10-22 JP JP2283901A patent/JPH04158575A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08288491A (ja) * | 1995-04-12 | 1996-11-01 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JP2010073906A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Sharp Corp | 固体撮像素子および電子情報機器 |
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