JPS589363A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS589363A JPS589363A JP56105585A JP10558581A JPS589363A JP S589363 A JPS589363 A JP S589363A JP 56105585 A JP56105585 A JP 56105585A JP 10558581 A JP10558581 A JP 10558581A JP S589363 A JPS589363 A JP S589363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffusion layer
- layer
- conductivity type
- state image
- solid
- 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
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
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】
本発明は、固体撮像素子、特にそのランダム雑音を減少
した構成に関するものである。
した構成に関するものである。
従来園体操像素子においては主として固定パターン雑音
やブルー２ングが問題とされたが、補償回路中例えばｎ
−ｐ−ｎ ３層構造の採用によって著しく軽減され、
現在ではこれらに代ってランダム雑音が問題となってい
る。ランダム雑音は、画面上のちらつきとして観察され
るもので、その発生原因の一つとして素子内部から発生
する成分がある。
やブルー２ングが問題とされたが、補償回路中例えばｎ
−ｐ−ｎ ３層構造の採用によって著しく軽減され、
現在ではこれらに代ってランダム雑音が問題となってい
る。ランダム雑音は、画面上のちらつきとして観察され
るもので、その発生原因の一つとして素子内部から発生
する成分がある。
第１図に従来用いられているこの種の固体撮像素子を示
す。同図において、ｎ形基板１の一主表面Ｋｐ形ウェル
層２を設け、ここに、ｎ拡散層３゜４、ゲート酸化膜５
およびゲート電極６からなる光電変換素子群が形成しで
ある。各光電変換素子は、素子分離用酸化ｔａｒおよび
層間絶縁膜８によって分離してあシ、ｎ拡散層４は垂ｔ
［＠号ｌＩｓに接続しである。
す。同図において、ｎ形基板１の一主表面Ｋｐ形ウェル
層２を設け、ここに、ｎ拡散層３゜４、ゲート酸化膜５
およびゲート電極６からなる光電変換素子群が形成しで
ある。各光電変換素子は、素子分離用酸化ｔａｒおよび
層間絶縁膜８によって分離してあシ、ｎ拡散層４は垂ｔ
［＠号ｌＩｓに接続しである。
上記構成を有する固体撮像素子において、ランダム雑音
Ｏ１流成分１ｎは、垂直信号線９の容量をＣＶとして１
ｎｏｅｃｙで表わされる。ここでＣＶは信号線−ウェル
間の層間絶縁ｌ！［８による容量成分と、ｐ形つェル層
２とｎ拡散層３とのｐ−ｍ接合の容量成分とからなシ、
その値は製造プロセスによって決まる。ＣＶを減少させ
るためには垂直個号ｇＳＯ幅を狭くするかｐ形つェル層
２の不純物１Ｉｌｌｌを滅らしてｐ−ｍ！１合容量成分
を減らせばよいが、前者では噺ｔｓが発生し易く、後者
ではシ形ウェル層２と１拡散層３とによって＃Ｉ成され
るホトダイオードの蓄積容量が減少してダイナミックレ
ンジが減少するという欠点を有する。また、層間絶縁膜
８の膜厚を厚くしてＣマを小さくする方法もあるが、基
徐−傷号−関Ｏ段差が拡大するために重！［＠号線−が
ＷＩＲ−を生じ易く、これも望ましくない。
Ｏ１流成分１ｎは、垂直信号線９の容量をＣＶとして１
ｎｏｅｃｙで表わされる。ここでＣＶは信号線−ウェル
間の層間絶縁ｌ！［８による容量成分と、ｐ形つェル層
２とｎ拡散層３とのｐ−ｍ接合の容量成分とからなシ、
その値は製造プロセスによって決まる。ＣＶを減少させ
るためには垂直個号ｇＳＯ幅を狭くするかｐ形つェル層
２の不純物１Ｉｌｌｌを滅らしてｐ−ｍ！１合容量成分
を減らせばよいが、前者では噺ｔｓが発生し易く、後者
ではシ形ウェル層２と１拡散層３とによって＃Ｉ成され
るホトダイオードの蓄積容量が減少してダイナミックレ
ンジが減少するという欠点を有する。また、層間絶縁膜
８の膜厚を厚くしてＣマを小さくする方法もあるが、基
徐−傷号−関Ｏ段差が拡大するために重！［＠号線−が
ＷＩＲ−を生じ易く、これも望ましくない。
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであ〉
、その目的は、ランダム捗音の少ない固体撮像素子を提
供することにある。
、その目的は、ランダム捗音の少ない固体撮像素子を提
供することにある。
このような目的を達成する丸めに、本発明による固体撮
像素子は、−璽個号線と接触する拡散層下ＯＳ位のウェ
ル層の不純物濃度を他部分よシも１小さくしたものであ
る。以下、実施例を用いて本発明による固体撮像素子を
詳細に説明する。
像素子は、−璽個号線と接触する拡散層下ＯＳ位のウェ
ル層の不純物濃度を他部分よシも１小さくしたものであ
る。以下、実施例を用いて本発明による固体撮像素子を
詳細に説明する。
嬉２■は、本発Ｗｉ４による“固体撮像素子の一実施例
を示す晴ＷＩｓである。同図において、ｎ形基橡１１の
上Ｋｐ形ウェル層１２を設け、ここにＭｏ１ｉｌトラン
ジスタのソースおよびドレインとしてのｎ＋拡散層１３
，１４、ゲート酸化１１１１ｓならびにゲート電極１６
が形成しである。前記ｎ゛−散層１３は１ｐ形ウ工ル層
１２と共にホトダイオード°をも構成し、このホトダイ
オードとＭｏ１ｌ）ランジスタとによって光電変換素子
が構成されている。各光電変換素子Ｆｉ素子分離酸化［
７および層間絶縁Ｍｌ＠とによって互に他と分離してあ
り、ｎ拡散層１４はｆｌｍ（ｉ９線１１に接続しである
。ｍ厘個号線１ｓはＡｔ等によって形成される。前記ｐ
形つ＋ エル層１２のうち、垂１［（Ｉ９線１雪と接触するｎ拡
散層１４０下にある領域は、不純物濃度を減らしてｐ−
領域１２′としである。
を示す晴ＷＩｓである。同図において、ｎ形基橡１１の
上Ｋｐ形ウェル層１２を設け、ここにＭｏ１ｉｌトラン
ジスタのソースおよびドレインとしてのｎ＋拡散層１３
，１４、ゲート酸化１１１１ｓならびにゲート電極１６
が形成しである。前記ｎ゛−散層１３は１ｐ形ウ工ル層
１２と共にホトダイオード°をも構成し、このホトダイ
オードとＭｏ１ｌ）ランジスタとによって光電変換素子
が構成されている。各光電変換素子Ｆｉ素子分離酸化［
７および層間絶縁Ｍｌ＠とによって互に他と分離してあ
り、ｎ拡散層１４はｆｌｍ（ｉ９線１１に接続しである
。ｍ厘個号線１ｓはＡｔ等によって形成される。前記ｐ
形つ＋ エル層１２のうち、垂１［（Ｉ９線１雪と接触するｎ拡
散層１４０下にある領域は、不純物濃度を減らしてｐ−
領域１２′としである。
一般にｐ−ｍ接合容量Ｃｐ−一は、Ｃｐ−ｎ ”Ｎ（ｐ
） （Ｎ（Ｐ）はｐｌｉ度）で表わされるため、上述し
たようにｐ形つェル層１２Ｋｐ領域１２′を形成するこ
とによシ、この部位におけるｐ−ｍ！ｌ１４を容量を減
少させることができる。、′従って、−ｍ＠号線容量Ｃ
マの値を小さくすることがで會る。この場合、ｐ形つェ
ル層１２の他の領域は十分に大きなｐ濃度を有している
ため、ｎ嘔散層３とによって構成されるホトダイオード
の蓄積容量が減少してダイナミックレンジが狭小化する
ことはない。ｐ−領域１２′は、ｐ形つェル層１２を形
成する際に、当部ｐ領域１２′において他の部分よシも
注入量が少なくなるようにイオン打込みして拡散するこ
とによシ容易に得られる。
） （Ｎ（Ｐ）はｐｌｉ度）で表わされるため、上述し
たようにｐ形つェル層１２Ｋｐ領域１２′を形成するこ
とによシ、この部位におけるｐ−ｍ！ｌ１４を容量を減
少させることができる。、′従って、−ｍ＠号線容量Ｃ
マの値を小さくすることがで會る。この場合、ｐ形つェ
ル層１２の他の領域は十分に大きなｐ濃度を有している
ため、ｎ嘔散層３とによって構成されるホトダイオード
の蓄積容量が減少してダイナミックレンジが狭小化する
ことはない。ｐ−領域１２′は、ｐ形つェル層１２を形
成する際に、当部ｐ領域１２′において他の部分よシも
注入量が少なくなるようにイオン打込みして拡散するこ
とによシ容易に得られる。
なお、上述した実施例においてはｐ形つェル層を用いた
ｎ−シーｎ の３層＃１造の場合についてのみ説明し九
が、導電形を逆にしてｎ形つェル層を用いたｐ−＋ａ−
ｐ３層構造の場合についても、垂１１＠号線下のウェル
層のｎ濃度を小さくすることによシ同様の効果が祷られ
ることは勿論である。
ｎ−シーｎ の３層＃１造の場合についてのみ説明し九
が、導電形を逆にしてｎ形つェル層を用いたｐ−＋ａ−
ｐ３層構造の場合についても、垂１１＠号線下のウェル
層のｎ濃度を小さくすることによシ同様の効果が祷られ
ることは勿論である。
以上説明したように、本発明による固体撮像素子によれ
ば、ウェル層のうちｆｉ厘個号線に！触する拡散層下の
領域のみを低不純物濃度とすることＫｚＤ％その部分の
ｐ−ｉ！＊容量のみを減少させることができる。従って
、ウェル層と他の拡散層とによって形成されるホトダイ
オードの蓄積容量を小さくすることなしに、Ｉ！［［ｆ
Ａ号總容量を小さくすることができ、ランダムノイズを
減少させることが可能となる。
ば、ウェル層のうちｆｉ厘個号線に！触する拡散層下の
領域のみを低不純物濃度とすることＫｚＤ％その部分の
ｐ−ｉ！＊容量のみを減少させることができる。従って
、ウェル層と他の拡散層とによって形成されるホトダイ
オードの蓄積容量を小さくすることなしに、Ｉ！［［ｆ
Ａ号總容量を小さくすることができ、ランダムノイズを
減少させることが可能となる。
第１図は従来の固体撮像素子を示す断面図、第２図は本
発明による固体撮像素子の一実施例を示す断面図である
。 １１・・・・ｎ形基板、１２−−−・ｐ形つェル層、１
２′・・・・ｐ″″″領域３．１４−・−・＋ ｎｍ１層、１６・・・・ゲート電極、１９・・・・重置
信号線。
発明による固体撮像素子の一実施例を示す断面図である
。 １１・・・・ｎ形基板、１２−−−・ｐ形つェル層、１
２′・・・・ｐ″″″領域３．１４−・−・＋ ｎｍ１層、１６・・・・ゲート電極、１９・・・・重置
信号線。
Claims (1)
- 第１導電形を有する中導体基穢の一生表面に第２導電形
を有するウェル層を設け、このウェル層上にホトダイオ
ードとＭＯｌｔ ）ランジスタのソースとを構成する第
１導電形Ｏ第１拡散層およびドレインをＪＩＩ威すゐ館
１導電形の第２拡散層ならびにゲート電極を設け、誘記
嬉２拡散層を垂直信号線に接続した固体撮像素子におい
て、前記ウェル層のうち１直［１１ｍＫｍ触する第２拡
散層下の領域のＩＩ２不純物濃度を他の領域よシ小さく
したことを特徴とする固体ｍ僧素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105585A JPS589363A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105585A JPS589363A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589363A true JPS589363A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14411571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56105585A Pending JPS589363A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589363A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4873555A (en) * | 1987-06-08 | 1989-10-10 | University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education | Intraband quantum well photodetector and associated method |
| US9899444B2 (en) | 2014-11-25 | 2018-02-20 | Seiko Epson Corporation | Solid-state image capturing device and manufacturing method for the same |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56105585A patent/JPS589363A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4873555A (en) * | 1987-06-08 | 1989-10-10 | University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education | Intraband quantum well photodetector and associated method |
| US9899444B2 (en) | 2014-11-25 | 2018-02-20 | Seiko Epson Corporation | Solid-state image capturing device and manufacturing method for the same |
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