JP2001015729A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JP2001015729A JP2001015729A JP11187385A JP18738599A JP2001015729A JP 2001015729 A JP2001015729 A JP 2001015729A JP 11187385 A JP11187385 A JP 11187385A JP 18738599 A JP18738599 A JP 18738599A JP 2001015729 A JP2001015729 A JP 2001015729A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトセンサ部の深部にオーバーフローバリ
アを形成するウエル層を形成した固体撮像装置におい
て、大光量入射時のＫＮＥＥ特性を抑制し、画質劣化を
防止する。 【解決手段】 チャネルストップ部１２０は、半導体基
板１０の表面部からＰ型ウエル層３０と一定の間隔を有
する深い位置にかけて形成され、Ｐ型ウエル層３０に流
れるオーバーフロー電流の一部を半導体基板１０の表面
側から接地部（ＧＮＤ）に流すルートを形成する。つま
り、チャネルストップ部１２０は、Ｐ型ウエル層３０の
ルートＢを通るホールの一部がチャネルストップ部１２
０に分岐し、ルートＣとなってルートＡと合流すること
により、Ｐ型ウエル層３０のルートＢを通る過剰なホー
ルによるＫＮＥＥ特性を抑制し、画質劣化を防止する。
アを形成するウエル層を形成した固体撮像装置におい
て、大光量入射時のＫＮＥＥ特性を抑制し、画質劣化を
防止する。 【解決手段】 チャネルストップ部１２０は、半導体基
板１０の表面部からＰ型ウエル層３０と一定の間隔を有
する深い位置にかけて形成され、Ｐ型ウエル層３０に流
れるオーバーフロー電流の一部を半導体基板１０の表面
側から接地部（ＧＮＤ）に流すルートを形成する。つま
り、チャネルストップ部１２０は、Ｐ型ウエル層３０の
ルートＢを通るホールの一部がチャネルストップ部１２
０に分岐し、ルートＣとなってルートＡと合流すること
により、Ｐ型ウエル層３０のルートＢを通る過剰なホー
ルによるＫＮＥＥ特性を抑制し、画質劣化を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板にマト
リクス状に多数のフォトセンサ部を設け、各フォトセン
サ部の信号電荷を垂直、水平転送レジスタによって転送
するように構成した固体撮像装置に関する。
リクス状に多数のフォトセンサ部を設け、各フォトセン
サ部の信号電荷を垂直、水平転送レジスタによって転送
するように構成した固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の固体撮像装置における各
受光素子部の積層構造の具体例を示す断面図である。こ
の固体撮像装置では、まず、Ｎ型Ｓｉ基板１０の深層に
Ｐ型ウエル層（Ｐ＃１）３０を形成する。次に、撮像領
域形状に対応してＰ型ウエル層３０の上層にフォトセン
サ部１２を構成するＮ+ 型不純物領域（光電変換領域）
３４とＰ+ 型不純物領域（受光領域）３６を形成する。
これらはＮ型Ｓｉ基板１０にイオン注入等を順次施すこ
とにより形成されている。そして、フォトセンサ部１２
の蓄積された過剰電荷が一定のポテンシャルを越える
と、オーバフローバリアを越えて電荷がＮ型Ｓｉ基板１
０に排出される縦型オーバフロードレイン構造を構成し
ている。
受光素子部の積層構造の具体例を示す断面図である。こ
の固体撮像装置では、まず、Ｎ型Ｓｉ基板１０の深層に
Ｐ型ウエル層（Ｐ＃１）３０を形成する。次に、撮像領
域形状に対応してＰ型ウエル層３０の上層にフォトセン
サ部１２を構成するＮ+ 型不純物領域（光電変換領域）
３４とＰ+ 型不純物領域（受光領域）３６を形成する。
これらはＮ型Ｓｉ基板１０にイオン注入等を順次施すこ
とにより形成されている。そして、フォトセンサ部１２
の蓄積された過剰電荷が一定のポテンシャルを越える
と、オーバフローバリアを越えて電荷がＮ型Ｓｉ基板１
０に排出される縦型オーバフロードレイン構造を構成し
ている。
【０００３】また、上層のＰ+ 型不純物領域３６の図中
左側に隣接してＰ型の読み出しゲート部４０が設けら
れ、その外側にＣＣＤ構造の垂直転送レジスタ部１４が
形成されている。また、Ｐ+ 型不純物領域３６の図中右
側に隣接してＰ+ 型の画素間チャネルストップ部２０が
形成されている。これらもＮ型Ｓｉ基板１０にイオン注
入等を順次施すことにより形成されている。
左側に隣接してＰ型の読み出しゲート部４０が設けら
れ、その外側にＣＣＤ構造の垂直転送レジスタ部１４が
形成されている。また、Ｐ+ 型不純物領域３６の図中右
側に隣接してＰ+ 型の画素間チャネルストップ部２０が
形成されている。これらもＮ型Ｓｉ基板１０にイオン注
入等を順次施すことにより形成されている。
【０００４】また、Ｎ型Ｓｉ基板１０の表面上には、絶
縁膜４２を介して上述した多結晶Ｓｉ電極部１６が設け
られている。また、多結晶Ｓｉ電極部１６の上面には、
遮光を目的とした遮光膜４４が設けられている。この遮
光膜４４は、フォトセンサ部１２の周縁部に被る状態で
形成されており、この遮光膜４４に形成した開口部４４
Ａにより、フォトセンサ部１２が外部に露呈し、外光を
受光するようになっている。なお、このような固体撮像
装置の上面には、さらにパッシベーション膜、平坦化
膜、カラーフィルタ、マイクロレンズ等が配置され、フ
ォトセンサ部１２への入光を制御するようになってい
る。
縁膜４２を介して上述した多結晶Ｓｉ電極部１６が設け
られている。また、多結晶Ｓｉ電極部１６の上面には、
遮光を目的とした遮光膜４４が設けられている。この遮
光膜４４は、フォトセンサ部１２の周縁部に被る状態で
形成されており、この遮光膜４４に形成した開口部４４
Ａにより、フォトセンサ部１２が外部に露呈し、外光を
受光するようになっている。なお、このような固体撮像
装置の上面には、さらにパッシベーション膜、平坦化
膜、カラーフィルタ、マイクロレンズ等が配置され、フ
ォトセンサ部１２への入光を制御するようになってい
る。
【０００５】以上のようなフォトセンサ部１２等によっ
て形成される各受光素子１２Ａは、図４に示すように、
半導体基板１０上にマトリクス状に配置され、各フォト
センサ部１２から読み出された信号電荷は、垂直転送レ
ジスタ部１４によって垂直方向に順次転送され、水平転
送レジスタ５０に渡される。そして、この水平転送レジ
スタ５０によって水平方向に順次転送されることによ
り、マトリクス状の画像信号として取り出される。
て形成される各受光素子１２Ａは、図４に示すように、
半導体基板１０上にマトリクス状に配置され、各フォト
センサ部１２から読み出された信号電荷は、垂直転送レ
ジスタ部１４によって垂直方向に順次転送され、水平転
送レジスタ５０に渡される。そして、この水平転送レジ
スタ５０によって水平方向に順次転送されることによ
り、マトリクス状の画像信号として取り出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図５は、上述した各受
光素子１２Ａにおける各層のポテンシャル曲線を示す説
明図であり、縦軸がポテンシャルの高低を示し、横軸は
Ｓｉ基板の深さ方向の位置を示している。上述のような
構成の各受光素子１２Ａにおいて、受光面に大光量が入
射した場合、光電変換された電荷のうち、各受光素子１
２Ａ毎の規定量Ｑｓを上回る電荷は、Ｐ型ウエル層３０
のオーバーフローバリア（φＯＰＢ）を越えて掃き捨て
られる。
光素子１２Ａにおける各層のポテンシャル曲線を示す説
明図であり、縦軸がポテンシャルの高低を示し、横軸は
Ｓｉ基板の深さ方向の位置を示している。上述のような
構成の各受光素子１２Ａにおいて、受光面に大光量が入
射した場合、光電変換された電荷のうち、各受光素子１
２Ａ毎の規定量Ｑｓを上回る電荷は、Ｐ型ウエル層３０
のオーバーフローバリア（φＯＰＢ）を越えて掃き捨て
られる。
【０００７】しかし、このような掃き捨て電荷量が増加
すると、これに伴い、オーバーフローバリアのポテンシ
ャルが高くなり（φＯＰＢ→φＯＰＢｄ）、各受光素子
１２Ａ毎の規定量Ｑｓが大きくなってしまう。図６は、
この様子を表している。上述のようにオーバーフローバ
リアのポテンシャルが高くなることで、規定量Ｑｓが増
大し、Ｑｓｄに変化する。このＱｓｄ−Ｑｓが、後述す
るＫＮＥＥ成分となる。
すると、これに伴い、オーバーフローバリアのポテンシ
ャルが高くなり（φＯＰＢ→φＯＰＢｄ）、各受光素子
１２Ａ毎の規定量Ｑｓが大きくなってしまう。図６は、
この様子を表している。上述のようにオーバーフローバ
リアのポテンシャルが高くなることで、規定量Ｑｓが増
大し、Ｑｓｄに変化する。このＱｓｄ−Ｑｓが、後述す
るＫＮＥＥ成分となる。
【０００８】図７は、上述のような固体撮像装置におけ
る大光量入射時の電荷の掃き捨てルートを説明する概略
断面図である。受光素子１２Ａにおける光電変換によっ
て発生したホールは、受光素子１２Ａの表面とオーバフ
ローバリア領域とに分散して移動する。そして、受光素
子１２Ａの表面に移動したホールは、上述したチャネル
ストップ部２０を通して固体撮像装置の外側部に送ら
れ、この外側部に接続された接地部（ＧＮＤ）に捨てら
れる（ルートＡ）。一方、オーバフローバリア領域に移
動したホールは、上述したＰ型ウエル層（Ｐ＃１）３０
を通して固体撮像装置の外側部に送られ、この外側部に
接続された接地部（ＧＮＤ）に捨てられる（ルート
Ｂ）。
る大光量入射時の電荷の掃き捨てルートを説明する概略
断面図である。受光素子１２Ａにおける光電変換によっ
て発生したホールは、受光素子１２Ａの表面とオーバフ
ローバリア領域とに分散して移動する。そして、受光素
子１２Ａの表面に移動したホールは、上述したチャネル
ストップ部２０を通して固体撮像装置の外側部に送ら
れ、この外側部に接続された接地部（ＧＮＤ）に捨てら
れる（ルートＡ）。一方、オーバフローバリア領域に移
動したホールは、上述したＰ型ウエル層（Ｐ＃１）３０
を通して固体撮像装置の外側部に送られ、この外側部に
接続された接地部（ＧＮＤ）に捨てられる（ルート
Ｂ）。
【０００９】しかしながら、上述のような２つのルート
Ａ、Ｂを通してホールを捨てる場合に、接地部（ＧＮ
Ｄ）から離れた場所では、電圧降下があるため、受光素
子１２Ａでのホールの抜けが遅くなり、ルートＢにおけ
るＫＮＥＥ成分、すなわちＱｓｄが各画素間でばらつい
てしまい、撮像した画像の画質劣化を招くという問題が
ある。
Ａ、Ｂを通してホールを捨てる場合に、接地部（ＧＮ
Ｄ）から離れた場所では、電圧降下があるため、受光素
子１２Ａでのホールの抜けが遅くなり、ルートＢにおけ
るＫＮＥＥ成分、すなわちＱｓｄが各画素間でばらつい
てしまい、撮像した画像の画質劣化を招くという問題が
ある。
【００１０】そこで本発明の目的は、大光量入射時にお
けるＫＮＥＥ特性を抑制でき、画質劣化を防止すること
が可能な固体撮像装置を提供することにある。
けるＫＮＥＥ特性を抑制でき、画質劣化を防止すること
が可能な固体撮像装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、半導体基板上に多数の受光画素をマトリクス
状に配設した固体撮像装置において、第１導電型の半導
体基板上に前記受光画素を構成する第２導電型の受光領
域と第１導電型の光電変換領域とを設けて形成される多
数のフォトセンサ部と、前記各フォトセンサ部の深部に
形成され、各フォトセンサ部で共有するオーバーフロー
バリアを形成する第２導電型のウエル層と、前記各フォ
トセンサ部の一方の側部に隣接して形成された第２導電
型の読み出しゲート領域と、前記各フォトセンサ部の読
み出しゲート領域に隣接し、前記マトリクスの垂直方向
に沿って形成され、前記各フォトセンサ部から読み出さ
れた信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送レジスタ領
域と、前記マトリクスの水平方向に沿って形成され、前
記垂直転送レジスタ領域によって転送された信号電荷を
水平方向に転送する水平転送レジスタ領域と、前記フォ
トセンサ部の他方の側部に隣接し、前記マトリクスの垂
直方向に沿って形成された第２導電型のチャネルストッ
プ領域とを有し、前記チャネルストップ領域は、前記半
導体基板の表面部から前記フォトセンサ部より深い位置
にかけて形成されていることを特徴とする。
するため、半導体基板上に多数の受光画素をマトリクス
状に配設した固体撮像装置において、第１導電型の半導
体基板上に前記受光画素を構成する第２導電型の受光領
域と第１導電型の光電変換領域とを設けて形成される多
数のフォトセンサ部と、前記各フォトセンサ部の深部に
形成され、各フォトセンサ部で共有するオーバーフロー
バリアを形成する第２導電型のウエル層と、前記各フォ
トセンサ部の一方の側部に隣接して形成された第２導電
型の読み出しゲート領域と、前記各フォトセンサ部の読
み出しゲート領域に隣接し、前記マトリクスの垂直方向
に沿って形成され、前記各フォトセンサ部から読み出さ
れた信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送レジスタ領
域と、前記マトリクスの水平方向に沿って形成され、前
記垂直転送レジスタ領域によって転送された信号電荷を
水平方向に転送する水平転送レジスタ領域と、前記フォ
トセンサ部の他方の側部に隣接し、前記マトリクスの垂
直方向に沿って形成された第２導電型のチャネルストッ
プ領域とを有し、前記チャネルストップ領域は、前記半
導体基板の表面部から前記フォトセンサ部より深い位置
にかけて形成されていることを特徴とする。
【００１２】本発明の固体撮像装置において、フォトセ
ンサ部に大光量の光が入射すると、このフォトセンサ部
による光電変換によって発生した電荷は、フォトセンサ
部の表面とウエル層のオーバフローバリア領域とに分散
して移動する。そして、フォトセンサ部の表面に移動し
た電荷は、チャネルストップ領域を通って固体撮像装置
の外側部に送られ、この外側部に接続された接地部（Ｇ
ＮＤ）に捨てられる（ルートＡ）。一方、ウエル層のオ
ーバフローバリア領域に移動した電荷は、このウエル層
を通って固体撮像装置の外側部に送られ、この外側部に
接続された接地部（ＧＮＤ）に捨てられる（ルート
Ｂ）。
ンサ部に大光量の光が入射すると、このフォトセンサ部
による光電変換によって発生した電荷は、フォトセンサ
部の表面とウエル層のオーバフローバリア領域とに分散
して移動する。そして、フォトセンサ部の表面に移動し
た電荷は、チャネルストップ領域を通って固体撮像装置
の外側部に送られ、この外側部に接続された接地部（Ｇ
ＮＤ）に捨てられる（ルートＡ）。一方、ウエル層のオ
ーバフローバリア領域に移動した電荷は、このウエル層
を通って固体撮像装置の外側部に送られ、この外側部に
接続された接地部（ＧＮＤ）に捨てられる（ルート
Ｂ）。
【００１３】また、このウエル層を通して固体撮像装置
の外側部に送られる電荷の一部は、ウエル層と一定の間
隔を有する位置まで深く形成されたチャネルストップ領
域に移動し、このチャネルストップ領域を通って固体撮
像装置の外側部に送られ、この外側部に接続された接地
部（ＧＮＤ）に捨てられる（ルートＣ）。つまり、本発
明では、チャネルストップ領域は、前記半導体基板の表
面部から前記フォトセンサ部より深い位置にかけて形成
したことにより、ウエル層のルートＢを通る電荷の一部
がチャネルストップ領域に分岐し、ルートＣとなってル
ートＡと合流することにより、ウエル層のルートＢを通
る過剰な電荷によるＫＮＥＥ特性を抑制でき、画質劣化
を防止することが可能となる。
の外側部に送られる電荷の一部は、ウエル層と一定の間
隔を有する位置まで深く形成されたチャネルストップ領
域に移動し、このチャネルストップ領域を通って固体撮
像装置の外側部に送られ、この外側部に接続された接地
部（ＧＮＤ）に捨てられる（ルートＣ）。つまり、本発
明では、チャネルストップ領域は、前記半導体基板の表
面部から前記フォトセンサ部より深い位置にかけて形成
したことにより、ウエル層のルートＢを通る電荷の一部
がチャネルストップ領域に分岐し、ルートＣとなってル
ートＡと合流することにより、ウエル層のルートＢを通
る過剰な電荷によるＫＮＥＥ特性を抑制でき、画質劣化
を防止することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明による固体撮像装置
の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施
の形態による固体撮像装置における各画素部の配置を示
す平面図であり、図２は、図１に示す固体撮像装置にお
ける大光量入射時の電荷の掃き捨てルートを説明する概
略断面図である。本実施の形態において、各受光素子の
積層構造は図３に示すものとほぼ同様であるが、画素間
チャネルストップ部１２０の深さだけが異なる。なお、
その他の要素は、上述した従来例と同様の構成を有する
ことから、同一符号を付して説明する。
の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施
の形態による固体撮像装置における各画素部の配置を示
す平面図であり、図２は、図１に示す固体撮像装置にお
ける大光量入射時の電荷の掃き捨てルートを説明する概
略断面図である。本実施の形態において、各受光素子の
積層構造は図３に示すものとほぼ同様であるが、画素間
チャネルストップ部１２０の深さだけが異なる。なお、
その他の要素は、上述した従来例と同様の構成を有する
ことから、同一符号を付して説明する。
【００１５】本形態のチャネルストップ部１２０は、半
導体基板１０の表面部から、半導体基板１０の深さ方向
に沿ってＰ型ウエル層３０と一定の間隔を有する位置
（受光素子１２Ａの深さより深い位置）にかけて形成さ
れ、Ｐ型ウエル層３０に流れるオーバーフロー電流の一
部を半導体基板１０の表面側から接地部（ＧＮＤ）に流
すルートを形成するものである。図１において、このよ
うなチャネルストップ部１２０は、マトリクスの垂直方
向に複数平行に設けられており、各フォトセンサ部１２
（受光素子１２Ａ）がマトリクス状に配置された領域の
外側に設けられた接地部（ＧＮＤ）１２２に連結され、
この接地部１２２により接地されている。また、Ｐ型ウ
エル層３０は、フォトセンサ部１２（受光素子１２Ａ）
がマトリクス状に配置された領域の外側に設けられた埋
め込み部３２を介して接地部（ＧＮＤ）１２２に連結さ
れ、この接地部１２２により接地されている。
導体基板１０の表面部から、半導体基板１０の深さ方向
に沿ってＰ型ウエル層３０と一定の間隔を有する位置
（受光素子１２Ａの深さより深い位置）にかけて形成さ
れ、Ｐ型ウエル層３０に流れるオーバーフロー電流の一
部を半導体基板１０の表面側から接地部（ＧＮＤ）に流
すルートを形成するものである。図１において、このよ
うなチャネルストップ部１２０は、マトリクスの垂直方
向に複数平行に設けられており、各フォトセンサ部１２
（受光素子１２Ａ）がマトリクス状に配置された領域の
外側に設けられた接地部（ＧＮＤ）１２２に連結され、
この接地部１２２により接地されている。また、Ｐ型ウ
エル層３０は、フォトセンサ部１２（受光素子１２Ａ）
がマトリクス状に配置された領域の外側に設けられた埋
め込み部３２を介して接地部（ＧＮＤ）１２２に連結さ
れ、この接地部１２２により接地されている。
【００１６】以上のような構成の固体撮像装置におい
て、フォトセンサ部１２に大光量の光が入射すると、こ
のフォトセンサ部１２による光電変換によって発生した
ホールは、フォトセンサ部１２の表面とＰ型ウエル層３
０のオーバフローバリア領域とに分散して移動する。そ
して、フォトセンサ部１２の表面に移動したホールは、
チャネルストップ部１２０を通って固体撮像装置の外側
部に送られ、この外側部に接続された接地部（ＧＮＤ）
１２２に捨てられる（ルートＡ＝矢線Ａ）。
て、フォトセンサ部１２に大光量の光が入射すると、こ
のフォトセンサ部１２による光電変換によって発生した
ホールは、フォトセンサ部１２の表面とＰ型ウエル層３
０のオーバフローバリア領域とに分散して移動する。そ
して、フォトセンサ部１２の表面に移動したホールは、
チャネルストップ部１２０を通って固体撮像装置の外側
部に送られ、この外側部に接続された接地部（ＧＮＤ）
１２２に捨てられる（ルートＡ＝矢線Ａ）。
【００１７】一方、Ｐ型ウエル層３０のオーバフローバ
リア領域に移動したホールは、このＰ型ウエル層３０及
び埋め込み部３２を通って固体撮像装置の外側部に送ら
れ、この外側部に接続された接地部（ＧＮＤ）１２２に
捨てられる（ルートＢ＝矢線Ｂ）。また、このＰ型ウエ
ル層３０を通して固体撮像装置の外側部に送られるホー
ルの一部は、Ｐ型ウエル層３０と一定の間隔を有する深
い位置まで形成されたチャネルストップ部１２０に移動
し、このチャネルストップ部１２０を通って固体撮像装
置の外側部に送られ、この外側部に接続された接地部
（ＧＮＤ）１２２に捨てられる（ルートＣ＝矢線Ｃ）。
リア領域に移動したホールは、このＰ型ウエル層３０及
び埋め込み部３２を通って固体撮像装置の外側部に送ら
れ、この外側部に接続された接地部（ＧＮＤ）１２２に
捨てられる（ルートＢ＝矢線Ｂ）。また、このＰ型ウエ
ル層３０を通して固体撮像装置の外側部に送られるホー
ルの一部は、Ｐ型ウエル層３０と一定の間隔を有する深
い位置まで形成されたチャネルストップ部１２０に移動
し、このチャネルストップ部１２０を通って固体撮像装
置の外側部に送られ、この外側部に接続された接地部
（ＧＮＤ）１２２に捨てられる（ルートＣ＝矢線Ｃ）。
【００１８】つまり、本形態では、チャネルストップ部
１２０は、半導体基板１０の表面部からフォトセンサ部
１２より深い位置にかけて形成したことにより、Ｐ型ウ
エル層３０のルートＢを通るホールの一部がチャネルス
トップ部１２０に分岐し、ルートＣとなってルートＡと
合流することにより、Ｐ型ウエル層３０のルートＢを通
る過剰なホールによるＫＮＥＥ特性を抑制でき、画質劣
化を防止することが可能となる。
１２０は、半導体基板１０の表面部からフォトセンサ部
１２より深い位置にかけて形成したことにより、Ｐ型ウ
エル層３０のルートＢを通るホールの一部がチャネルス
トップ部１２０に分岐し、ルートＣとなってルートＡと
合流することにより、Ｐ型ウエル層３０のルートＢを通
る過剰なホールによるＫＮＥＥ特性を抑制でき、画質劣
化を防止することが可能となる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、半導体
基板上に多数の受光画素をマトリクス状に配設した固体
撮像装置において、各受光画素を分離するチャネルスト
ップ領域を半導体基板の表面部からフォトセンサ部より
深い位置にかけて形成し、オーバーフローバリアを形成
するウエル層に流れるオーバーフロー電荷の一部をチャ
ネルストップ領域より接地部に流せるようにした。
基板上に多数の受光画素をマトリクス状に配設した固体
撮像装置において、各受光画素を分離するチャネルスト
ップ領域を半導体基板の表面部からフォトセンサ部より
深い位置にかけて形成し、オーバーフローバリアを形成
するウエル層に流れるオーバーフロー電荷の一部をチャ
ネルストップ領域より接地部に流せるようにした。
【００２０】このため、大光量の光が受光素子に入射し
た際に、ウエル層を通る過剰な電荷をチャネルストップ
領域で吸収できることから、このような過剰な電荷によ
るＫＮＥＥ特性を抑制でき、画質劣化を防止することが
可能となる。
た際に、ウエル層を通る過剰な電荷をチャネルストップ
領域で吸収できることから、このような過剰な電荷によ
るＫＮＥＥ特性を抑制でき、画質劣化を防止することが
可能となる。
【図１】本発明の実施の形態による固体撮像装置の画素
配置を示す平面図である。
配置を示す平面図である。
【図２】図１に示す固体撮像装置における大光量入射時
の電荷の掃き捨てルートを説明する概略断面図である。
の電荷の掃き捨てルートを説明する概略断面図である。
【図３】従来の固体撮像装置における各受光素子部の積
層構造の具体例を示す断面図である。
層構造の具体例を示す断面図である。
【図４】図３に示す固体撮像装置における画素配置を示
す平面図である。
す平面図である。
【図５】図３に示す固体撮像装置におけるポテンシャル
曲線を示す説明図である。
曲線を示す説明図である。
【図６】図３に示す固体撮像装置における入射照度とＣ
ＣＤ出力との関係を示す説明図である。
ＣＤ出力との関係を示す説明図である。
【図７】図３に示す固体撮像装置における大光量入射時
の電荷の掃き捨てルートを説明する概略断面図である。
の電荷の掃き捨てルートを説明する概略断面図である。
１０……半導体基板、１２……フォトセンサ部、１２Ａ
……受光素子、１４……垂直転送レジスタ部、３０……
Ｐ型ウエル層、１２０……画素間チャネルストップ部、
１２２……接地部。
……受光素子、１４……垂直転送レジスタ部、３０……
Ｐ型ウエル層、１２０……画素間チャネルストップ部、
１２２……接地部。
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板上に多数の受光画素をマトリ
クス状に配設した固体撮像装置において、 第１導電型の半導体基板上に前記受光画素を構成する第
２導電型の受光領域と第１導電型の光電変換領域とを設
けて形成される多数のフォトセンサ部と、 前記各フォトセンサ部の深部に形成され、各フォトセン
サ部で共有するオーバーフローバリアを形成する第２導
電型のウエル層と、 前記各フォトセンサ部の一方の側部に隣接して形成され
た第２導電型の読み出しゲート領域と、 前記各フォトセンサ部の読み出しゲート領域に隣接し、
前記マトリクスの垂直方向に沿って形成され、前記各フ
ォトセンサ部から読み出された信号電荷を垂直方向に転
送する垂直転送レジスタ領域と、 前記マトリクスの水平方向に沿って形成され、前記垂直
転送レジスタ領域によって転送された信号電荷を水平方
向に転送する水平転送レジスタ領域と、 前記フォトセンサ部の他方の側部に隣接し、前記マトリ
クスの垂直方向に沿って形成された第２導電型のチャネ
ルストップ領域とを有し、 前記チャネルストップ領域は、前記半導体基板の表面部
から前記フォトセンサ部より深い位置にかけて形成され
ている、 ことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記チャネルストップ領域は、前記半導
体基板の表面部から前記ウエル層に一定の間隔を有する
位置にかけて形成され、前記ウエル層を移動するオーバ
ーフロー電荷の一部を前記半導体基板の表面側から接地
部に流すルートを形成することを特徴とする請求項１記
載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記チャネルストップ領域は、前記フォ
トセンサ部の受光面側からチャネルストップ領域側に移
動する電荷のルートと、前記ウエル層側からチャネルス
トップ領域側に移動する電荷のルートとを合流させて接
地部に流すルートを形成することを特徴とする請求項１
記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記第１導電型はＮ型であり、前記第２
導電型はＰ型であることを特徴とする請求項１記載の固
体撮像装置。 - 【請求項５】 前記チャネルストップ領域及び前記ウエ
ル層は、前記フォトセンサ部がマトリクス状に配置され
た領域の外側で、前記半導体基板の表面部に設けた接地
部を介して接地されていることを特徴とする請求項１記
載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187385A JP2001015729A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11187385A JP2001015729A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001015729A true JP2001015729A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=16205102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11187385A Pending JP2001015729A (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001015729A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7554069B2 (en) | 2007-02-23 | 2009-06-30 | Sony Corpration | Solid state imaging device and imaging apparatus having a first well region forming an overflow barrier interposed between a photoelectric conversion area and a second well region |
-
1999
- 1999-07-01 JP JP11187385A patent/JP2001015729A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7554069B2 (en) | 2007-02-23 | 2009-06-30 | Sony Corpration | Solid state imaging device and imaging apparatus having a first well region forming an overflow barrier interposed between a photoelectric conversion area and a second well region |
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