JP2001127276A - 半導体装置及び固体撮像素子 - Google Patents
半導体装置及び固体撮像素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板内の深部に設けたウエル領域から
半導体基板の表面に設けたグランド配線までのポテンシ
ャルバリアを排除し、電荷を円滑に排出する。 【解決手段】 Ｎ型シリコン基板１１０の深部にＰ型ウ
エル領域１２０が形成され、シリコン基板１１０の表面
には、金属膜のグランド配線１３０が設けられ、Ｐ型ウ
エル領域１２０からの電荷をグランドに排出する。シリ
コン基板１０のグランド配線１３０を接合する領域に
は、Ｐ型高濃度不純物拡散層１４０が設けられ、このＰ
型高濃度不純物拡散層１４０とＰ型ウエル領域１２０と
の間の領域には、Ｐ型半導体拡散領域１６０が設けられ
ている。このＰ型半導体拡散領域１６０を設けたことに
より、シリコン基板１１０の表面からＰ型ウエル領域１
２０に至る間の中途位置でポテンシャルバリアをもたな
いものとなる。したがって、Ｐ型ウエル領域１２０から
の正孔を円滑にグランドに排出できる。
半導体基板の表面に設けたグランド配線までのポテンシ
ャルバリアを排除し、電荷を円滑に排出する。 【解決手段】 Ｎ型シリコン基板１１０の深部にＰ型ウ
エル領域１２０が形成され、シリコン基板１１０の表面
には、金属膜のグランド配線１３０が設けられ、Ｐ型ウ
エル領域１２０からの電荷をグランドに排出する。シリ
コン基板１０のグランド配線１３０を接合する領域に
は、Ｐ型高濃度不純物拡散層１４０が設けられ、このＰ
型高濃度不純物拡散層１４０とＰ型ウエル領域１２０と
の間の領域には、Ｐ型半導体拡散領域１６０が設けられ
ている。このＰ型半導体拡散領域１６０を設けたことに
より、シリコン基板１１０の表面からＰ型ウエル領域１
２０に至る間の中途位置でポテンシャルバリアをもたな
いものとなる。したがって、Ｐ型ウエル領域１２０から
の正孔を円滑にグランドに排出できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板内の深
部にウエル領域を有するとともに、半導体基板の表面に
ウエル領域からの電荷をグランドに排出するグランド配
線を設けた半導体装置及び固体撮像素子に関する。
部にウエル領域を有するとともに、半導体基板の表面に
ウエル領域からの電荷をグランドに排出するグランド配
線を設けた半導体装置及び固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば固体撮像素子として、
図５に示すようなグランド配線構造を有するものが知ら
れている。すなわち、図５において、Ｎ型に形成された
シリコン基板１０の深部には、Ｐ型ウエル領域２０が形
成されており、このＰ型ウエル領域２０には、図示しな
いフォトダイオード等による受光部からのオーバフロー
電荷（正孔）が伝送される。また、シリコン基板１０の
表面には、アルミ（Ａｌ）やタングステン（Ｗ）等の金
属膜によりグランド配線３０が設けられており、Ｐ型ウ
エル領域２０からの電荷をグランド（ＧＮＤ）に排出す
る。また、シリコン基板１０にはシリコン酸化膜（Ｓｉ
Ｏ2）５０がパターン形成され、このシリコン酸化膜５
０の一部を貫通する状態でグランド配線３０のコンタク
ト部３０Ａが配置されている。また、シリコン基板１０
のグランド配線３０を接合する領域には、Ｐ型高濃度不
純物拡散層（Ｐ＋）４０が設けられている。
図５に示すようなグランド配線構造を有するものが知ら
れている。すなわち、図５において、Ｎ型に形成された
シリコン基板１０の深部には、Ｐ型ウエル領域２０が形
成されており、このＰ型ウエル領域２０には、図示しな
いフォトダイオード等による受光部からのオーバフロー
電荷（正孔）が伝送される。また、シリコン基板１０の
表面には、アルミ（Ａｌ）やタングステン（Ｗ）等の金
属膜によりグランド配線３０が設けられており、Ｐ型ウ
エル領域２０からの電荷をグランド（ＧＮＤ）に排出す
る。また、シリコン基板１０にはシリコン酸化膜（Ｓｉ
Ｏ2）５０がパターン形成され、このシリコン酸化膜５
０の一部を貫通する状態でグランド配線３０のコンタク
ト部３０Ａが配置されている。また、シリコン基板１０
のグランド配線３０を接合する領域には、Ｐ型高濃度不
純物拡散層（Ｐ＋）４０が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図６は、図５に示す固
体撮像素子の破線Ｃ−Ｄ間におけるシリコン基板の深さ
方向へのポテンシャル曲線を示す説明図である。すなわ
ち、図６において縦軸はポテンシャルレベル、シリコン
基板表面からの横軸は深さを示している。図５におい
て、シリコン基板１０の表面からＰ型ウエル領域２０ま
での距離（Ｌ１）が大きい構造になると、図６に示すポ
テンシャル曲線の縦軸からＰ型ウエル領域２０に対応す
る点Ｅまでの距離（Ｌ２）も長くなる。その結果、シリ
コン基板１０の表面からＰ型ウエル領域２０までの間の
中途位置に、図６の点Ｇに示すようなポテンシャルバリ
アが発生してしまう。そして、このようなポテンシャル
バリアが発生すると、正孔のグランドへの排出が円滑に
行えなくなり、Ｐ型ウエル領域２０がグランド電位に対
して変動したり、電位が不安定状態となってしまう問題
がある。
体撮像素子の破線Ｃ−Ｄ間におけるシリコン基板の深さ
方向へのポテンシャル曲線を示す説明図である。すなわ
ち、図６において縦軸はポテンシャルレベル、シリコン
基板表面からの横軸は深さを示している。図５におい
て、シリコン基板１０の表面からＰ型ウエル領域２０ま
での距離（Ｌ１）が大きい構造になると、図６に示すポ
テンシャル曲線の縦軸からＰ型ウエル領域２０に対応す
る点Ｅまでの距離（Ｌ２）も長くなる。その結果、シリ
コン基板１０の表面からＰ型ウエル領域２０までの間の
中途位置に、図６の点Ｇに示すようなポテンシャルバリ
アが発生してしまう。そして、このようなポテンシャル
バリアが発生すると、正孔のグランドへの排出が円滑に
行えなくなり、Ｐ型ウエル領域２０がグランド電位に対
して変動したり、電位が不安定状態となってしまう問題
がある。
【０００４】そこで本発明の目的は、半導体基板内の深
部に設けたウエル領域から半導体基板の表面に設けたグ
ランド配線までのポテンシャルバリアを排除し、ウエル
領域からの電荷を円滑にグランドに排出することができ
る半導体装置及び固体撮像素子を提供することにある。
部に設けたウエル領域から半導体基板の表面に設けたグ
ランド配線までのポテンシャルバリアを排除し、ウエル
領域からの電荷を円滑にグランドに排出することができ
る半導体装置及び固体撮像素子を提供することにある。
【０００５】
【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、第１型半導体基板内の深部に第２型半導体ウ
エル領域を形成するとともに、前記第１型半導体基板の
表面に前記第２型半導体ウエル領域からの電荷をグラン
ドに排出するグランド配線を設けた半導体装置におい
て、前記第１型半導体基板のグランド配線と第２型半導
体ウエル領域との間の領域に第２型半導体拡散領域を設
けたことを特徴とする。
するため、第１型半導体基板内の深部に第２型半導体ウ
エル領域を形成するとともに、前記第１型半導体基板の
表面に前記第２型半導体ウエル領域からの電荷をグラン
ドに排出するグランド配線を設けた半導体装置におい
て、前記第１型半導体基板のグランド配線と第２型半導
体ウエル領域との間の領域に第２型半導体拡散領域を設
けたことを特徴とする。
【０００６】また、本発明は、第１型半導体基板内の深
部に第２型半導体ウエル領域を形成するとともに、前記
第１型半導体基板内の上層部に受光部を設け、さらに、
前記第１型半導体基板の表面に前記第２型半導体ウエル
領域からの電荷をグランドに排出するグランド配線を設
けた固体撮像素子において、前記第１型半導体基板のグ
ランド配線と第２型半導体ウエル領域との間の領域に第
２型半導体拡散領域を設けたことを特徴とする。
部に第２型半導体ウエル領域を形成するとともに、前記
第１型半導体基板内の上層部に受光部を設け、さらに、
前記第１型半導体基板の表面に前記第２型半導体ウエル
領域からの電荷をグランドに排出するグランド配線を設
けた固体撮像素子において、前記第１型半導体基板のグ
ランド配線と第２型半導体ウエル領域との間の領域に第
２型半導体拡散領域を設けたことを特徴とする。
【０００７】本発明の半導体装置において、第１型半導
体基板のグランド配線と第２型半導体ウエル領域との間
の領域に第２型半導体拡散領域を設けたことから、第１
型半導体基板の表面から第２型半導体ウエル領域に至る
間のポテンシャル曲線は、徐々にポテンシャルレベルの
低下する方向に傾いた曲線となり、中途位置でポテンシ
ャルバリアをもたないものとなる。したがって、ウエル
領域からグランド配線までのポテンシャルバリアを排除
でき、ウエル領域からの電荷を円滑にグランドに排出す
ることができる。
体基板のグランド配線と第２型半導体ウエル領域との間
の領域に第２型半導体拡散領域を設けたことから、第１
型半導体基板の表面から第２型半導体ウエル領域に至る
間のポテンシャル曲線は、徐々にポテンシャルレベルの
低下する方向に傾いた曲線となり、中途位置でポテンシ
ャルバリアをもたないものとなる。したがって、ウエル
領域からグランド配線までのポテンシャルバリアを排除
でき、ウエル領域からの電荷を円滑にグランドに排出す
ることができる。
【０００８】また、本発明の固体撮像素子においても同
様に、第１型半導体基板のグランド配線と第２型半導体
ウエル領域との間の領域に第２型半導体拡散領域を設け
たことから、第１型半導体基板の表面から第２型半導体
ウエル領域に至る間のポテンシャル曲線は、徐々にポテ
ンシャルレベルの低下する方向に傾いた曲線となり、中
途位置でポテンシャルバリアをもたないものとなる。し
たがって、ウエル領域からグランド配線までのポテンシ
ャルバリアを排除でき、ウエル領域からの電荷を円滑に
グランドに排出することができる。
様に、第１型半導体基板のグランド配線と第２型半導体
ウエル領域との間の領域に第２型半導体拡散領域を設け
たことから、第１型半導体基板の表面から第２型半導体
ウエル領域に至る間のポテンシャル曲線は、徐々にポテ
ンシャルレベルの低下する方向に傾いた曲線となり、中
途位置でポテンシャルバリアをもたないものとなる。し
たがって、ウエル領域からグランド配線までのポテンシ
ャルバリアを排除でき、ウエル領域からの電荷を円滑に
グランドに排出することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明による半導体装置及
び固体撮像素子の実施の形態について説明する。図１
は、本発明の第１の実施の形態による固体撮像素子のグ
ランド配線構造を示す断面図である。この図１におい
て、所定の工程によりＮ型に形成されたシリコン基板１
１０の深部にＰ型ウエル領域１２０が形成されており、
このＰ型ウエル領域１２０には、図示しないフォトダイ
オード等による受光部からのオーバフロー電荷（正孔）
が伝送される。
び固体撮像素子の実施の形態について説明する。図１
は、本発明の第１の実施の形態による固体撮像素子のグ
ランド配線構造を示す断面図である。この図１におい
て、所定の工程によりＮ型に形成されたシリコン基板１
１０の深部にＰ型ウエル領域１２０が形成されており、
このＰ型ウエル領域１２０には、図示しないフォトダイ
オード等による受光部からのオーバフロー電荷（正孔）
が伝送される。
【００１０】また、シリコン基板１１０の表面には、ア
ルミ（Ａｌ）やタングステン（Ｗ）等の金属膜によりグ
ランド配線１３０が設けられており、Ｐ型ウエル領域１
２０からの電荷をグランド（ＧＮＤ）に排出する。ま
た、シリコン基板１１０にはシリコン酸化膜（Ｓｉ
Ｏ2）１５０がパターン形成され、このシリコン酸化膜
１５０の一部を貫通する状態でグランド配線１３０のコ
ンタクト部１３０Ａが配置されている。また、シリコン
基板１０のグランド配線１３０を接合する領域には、Ｐ
型高濃度不純物拡散層（Ｐ＋）１４０が設けられてお
り、さらに、このＰ型高濃度不純物拡散層１４０とＰ型
ウエル領域１２０との間の領域には、Ｐ型半導体拡散領
域（Ｐ）１６０が設けられている。このＰ型半導体拡散
領域（Ｐ）１６０は、例えばボロン等のイオン注入と熱
処理によって形成されている。
ルミ（Ａｌ）やタングステン（Ｗ）等の金属膜によりグ
ランド配線１３０が設けられており、Ｐ型ウエル領域１
２０からの電荷をグランド（ＧＮＤ）に排出する。ま
た、シリコン基板１１０にはシリコン酸化膜（Ｓｉ
Ｏ2）１５０がパターン形成され、このシリコン酸化膜
１５０の一部を貫通する状態でグランド配線１３０のコ
ンタクト部１３０Ａが配置されている。また、シリコン
基板１０のグランド配線１３０を接合する領域には、Ｐ
型高濃度不純物拡散層（Ｐ＋）１４０が設けられてお
り、さらに、このＰ型高濃度不純物拡散層１４０とＰ型
ウエル領域１２０との間の領域には、Ｐ型半導体拡散領
域（Ｐ）１６０が設けられている。このＰ型半導体拡散
領域（Ｐ）１６０は、例えばボロン等のイオン注入と熱
処理によって形成されている。
【００１１】図２は、図１に示す固体撮像素子の破線Ａ
−Ｂ間におけるシリコン基板の深さ方向へのポテンシャ
ル曲線を示す説明図である。すなわち、図２において縦
軸はポテンシャルレベル、シリコン基板表面からの横軸
は深さを示している。図１に示すように、本例の固体撮
像素子においては、Ｐ型高濃度不純物拡散層１４０とＰ
型ウエル領域１２０との間に、Ｐ型半導体拡散領域１６
０を設けたことから、シリコン基板１１０の表面（縦
軸）からＰ型ウエル領域１２０（点Ｆ）に至る間のポテ
ンシャル曲線は、徐々にポテンシャルレベルの低下する
方向に傾いた曲線となり、中途位置でポテンシャルバリ
アをもたないものとなる。
−Ｂ間におけるシリコン基板の深さ方向へのポテンシャ
ル曲線を示す説明図である。すなわち、図２において縦
軸はポテンシャルレベル、シリコン基板表面からの横軸
は深さを示している。図１に示すように、本例の固体撮
像素子においては、Ｐ型高濃度不純物拡散層１４０とＰ
型ウエル領域１２０との間に、Ｐ型半導体拡散領域１６
０を設けたことから、シリコン基板１１０の表面（縦
軸）からＰ型ウエル領域１２０（点Ｆ）に至る間のポテ
ンシャル曲線は、徐々にポテンシャルレベルの低下する
方向に傾いた曲線となり、中途位置でポテンシャルバリ
アをもたないものとなる。
【００１２】したがって、シリコン基板１１０の表面か
らＰ型ウエル領域１２０までの距離が大きい場合でも、
図６に示したようなＰ型ウエル領域１２０とグランド配
線１３０との間のポテンシャルバリアを排除でき、Ｐ型
ウエル領域１２０からの正孔を円滑にグランドに排出す
ることができる。
らＰ型ウエル領域１２０までの距離が大きい場合でも、
図６に示したようなＰ型ウエル領域１２０とグランド配
線１３０との間のポテンシャルバリアを排除でき、Ｐ型
ウエル領域１２０からの正孔を円滑にグランドに排出す
ることができる。
【００１３】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。この第２の実施の形態は、固体撮像素子の受
光部における受光領域を制限するための遮光膜をグラン
ド配線と兼用したインターライン転送方式のＣＣＤ固体
撮像素子に本発明を応用した例である。図３は、この第
２の実施の形態による固体撮像素子の有効撮像領域にお
ける素子構造を示す断面図であり、図４は、図３に示す
固体撮像素子の無効撮像領域の素子構造を示す断面図で
ある。
説明する。この第２の実施の形態は、固体撮像素子の受
光部における受光領域を制限するための遮光膜をグラン
ド配線と兼用したインターライン転送方式のＣＣＤ固体
撮像素子に本発明を応用した例である。図３は、この第
２の実施の形態による固体撮像素子の有効撮像領域にお
ける素子構造を示す断面図であり、図４は、図３に示す
固体撮像素子の無効撮像領域の素子構造を示す断面図で
ある。
【００１４】この固体撮像素子は、シリコン基板２１０
上に水平方向と垂直方向に所定間隔で撮像画素を構成す
る多数の受光部２２０をマトリクス状に配置したもので
あり、図３に示す有効撮像領域においては、各受光部２
２０の受光領域に対応して遮光膜２００の開口部２００
Ａが形成され、この開口部２００Ａから受光部２２０に
入射した光を例えばフォトダイオードによって電荷に変
換し、この電荷を垂直転送レジスタ部２３０によって垂
直方向に転送し、さらに図示しない水平転送レジスタ部
によって水平方向に順次転送して出力するものである。
図３に示すように、受光部２２０のフォトダイオード
は、シリコン基板２１０の表面に設けられたＰ型の高濃
度不純物拡散領域（Ｐ＋）２４０と、このＰ型拡散領域
２４０の深部に形成された電荷蓄積領域としてのＮ型の
高濃度不純物拡散領域（Ｎ＋）２５０とから構成されて
いる。
上に水平方向と垂直方向に所定間隔で撮像画素を構成す
る多数の受光部２２０をマトリクス状に配置したもので
あり、図３に示す有効撮像領域においては、各受光部２
２０の受光領域に対応して遮光膜２００の開口部２００
Ａが形成され、この開口部２００Ａから受光部２２０に
入射した光を例えばフォトダイオードによって電荷に変
換し、この電荷を垂直転送レジスタ部２３０によって垂
直方向に転送し、さらに図示しない水平転送レジスタ部
によって水平方向に順次転送して出力するものである。
図３に示すように、受光部２２０のフォトダイオード
は、シリコン基板２１０の表面に設けられたＰ型の高濃
度不純物拡散領域（Ｐ＋）２４０と、このＰ型拡散領域
２４０の深部に形成された電荷蓄積領域としてのＮ型の
高濃度不純物拡散領域（Ｎ＋）２５０とから構成されて
いる。
【００１５】また、垂直転送レジスタ部２３０は、各受
光部２２０の垂直方向に沿って形成されており、上層の
Ｎ型高濃度不純物拡散領域（Ｎ＋）２３０Ａと下層のＰ
型高濃度不純物拡散領域（Ｐ＋）２３０Ｂから構成され
ている。また、この垂直転送レジスタ部２３０の外側に
は、Ｐ型の高濃度不純物拡散によるチャネルストップ領
域（Ｐ＋）２６０が形成されている。チャネルストップ
領域２６０も各受光部２２０の垂直方向に沿って形成さ
れている。
光部２２０の垂直方向に沿って形成されており、上層の
Ｎ型高濃度不純物拡散領域（Ｎ＋）２３０Ａと下層のＰ
型高濃度不純物拡散領域（Ｐ＋）２３０Ｂから構成され
ている。また、この垂直転送レジスタ部２３０の外側に
は、Ｐ型の高濃度不純物拡散によるチャネルストップ領
域（Ｐ＋）２６０が形成されている。チャネルストップ
領域２６０も各受光部２２０の垂直方向に沿って形成さ
れている。
【００１６】また、Ｎ型シリコン基板２１０の深部に
は、Ｐ型ウエル領域３１０が形成されている。このＰ型
ウエル領域３１０により、電荷蓄積領域であるＮ型拡散
領域２５０からのオーバフローを抑制するためのポテン
シャルバリアが形成されるとともに、大容量の光を受光
した場合には、オーバフロー電荷（正孔）をチャネルス
トップ領域２６０及び遮光膜２００を通してグランドに
排出するように作用するものである。また、シリコン基
板２１０の上には、絶縁膜２７０を介して転送電極部２
８０が設けられている。この転送電極部２８０は、垂直
転送レジスタ部２３０及びチャネルストップ領域２６０
の上面に対応して設けられており、垂直転送レジスタ部
２３０に蓄積された電荷を垂直方向に順次転送するもの
である。
は、Ｐ型ウエル領域３１０が形成されている。このＰ型
ウエル領域３１０により、電荷蓄積領域であるＮ型拡散
領域２５０からのオーバフローを抑制するためのポテン
シャルバリアが形成されるとともに、大容量の光を受光
した場合には、オーバフロー電荷（正孔）をチャネルス
トップ領域２６０及び遮光膜２００を通してグランドに
排出するように作用するものである。また、シリコン基
板２１０の上には、絶縁膜２７０を介して転送電極部２
８０が設けられている。この転送電極部２８０は、垂直
転送レジスタ部２３０及びチャネルストップ領域２６０
の上面に対応して設けられており、垂直転送レジスタ部
２３０に蓄積された電荷を垂直方向に順次転送するもの
である。
【００１７】また、図３に示す有効撮像領域では、転送
電極部２８０から受光部２２０にわたって全面に絶縁膜
２９０が設けられ、この絶縁膜２９０上にアルミ等によ
る遮光膜２００が設けられている。この遮光膜２００
は、上述のようにグランドに接続され、グランド配線を
兼ねたものである。そして、図３に示す有効撮像領域に
おいては、遮光膜２００の各受光部２２０の受光領域に
対応する部分に開口部２００Ａが形成されており、この
開口部２００Ａを通して各受光部２２０に光が入射し、
信号電荷に変換されて撮像信号として出力される。
電極部２８０から受光部２２０にわたって全面に絶縁膜
２９０が設けられ、この絶縁膜２９０上にアルミ等によ
る遮光膜２００が設けられている。この遮光膜２００
は、上述のようにグランドに接続され、グランド配線を
兼ねたものである。そして、図３に示す有効撮像領域に
おいては、遮光膜２００の各受光部２２０の受光領域に
対応する部分に開口部２００Ａが形成されており、この
開口部２００Ａを通して各受光部２２０に光が入射し、
信号電荷に変換されて撮像信号として出力される。
【００１８】一方、図４に示す無効撮像領域では、各受
光部２２０’はダミーとして設けられており、図４に示
すように、各ダミー受光部２２０’の表面領域では絶縁
膜２９０が除去され、遮光膜２００が受光部２２０’の
Ｐ型拡散領域２４０に直接接合されている。そして、こ
のダミー受光部２２０’では、Ｐ型高濃度拡散領域２４
０の下層に、Ｎ型高濃度拡散領域２５０の代わりに、Ｐ
型半導体拡散領域（Ｐ）３００が形成されている。つま
り、このＰ型半導体拡散領域３００は、Ｐ型高濃度拡散
領域２４０とＰ型ウエル領域３１０の間に設けられ、上
述した第１の実施の形態におけるＰ型半導体拡散領域１
６０と同様の機能を果たすものである。
光部２２０’はダミーとして設けられており、図４に示
すように、各ダミー受光部２２０’の表面領域では絶縁
膜２９０が除去され、遮光膜２００が受光部２２０’の
Ｐ型拡散領域２４０に直接接合されている。そして、こ
のダミー受光部２２０’では、Ｐ型高濃度拡散領域２４
０の下層に、Ｎ型高濃度拡散領域２５０の代わりに、Ｐ
型半導体拡散領域（Ｐ）３００が形成されている。つま
り、このＰ型半導体拡散領域３００は、Ｐ型高濃度拡散
領域２４０とＰ型ウエル領域３１０の間に設けられ、上
述した第１の実施の形態におけるＰ型半導体拡散領域１
６０と同様の機能を果たすものである。
【００１９】したがって、図４に示す無効撮像領域で
は、グランド配線としての遮光膜２００と、Ｐ型高濃度
拡散領域２４０と、Ｐ型半導体拡散領域３００と、Ｐ型
ウエル領域３１０とによる縦構造により、遮光膜２００
とＰ型ウエル領域３１０との間にポテンシャルバリアが
形成されることがなく、Ｐ型ウエル領域３１０の過剰電
荷を有効に遮光膜２００に排出することができる。な
お、以上の説明では、本発明を固体撮像素子に適用した
例について説明したが、固体撮像素子以外の半導体装置
についても同様に適用し得るものである。
は、グランド配線としての遮光膜２００と、Ｐ型高濃度
拡散領域２４０と、Ｐ型半導体拡散領域３００と、Ｐ型
ウエル領域３１０とによる縦構造により、遮光膜２００
とＰ型ウエル領域３１０との間にポテンシャルバリアが
形成されることがなく、Ｐ型ウエル領域３１０の過剰電
荷を有効に遮光膜２００に排出することができる。な
お、以上の説明では、本発明を固体撮像素子に適用した
例について説明したが、固体撮像素子以外の半導体装置
についても同様に適用し得るものである。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
では、第１型半導体基板のグランド配線と第２型半導体
ウエル領域との間の領域に第２型半導体拡散領域を設け
たことから、ウエル領域からグランド配線までのポテン
シャルバリアを排除でき、ウエル領域からの電荷を円滑
にグランドに排出することができ、ウエル領域の電位変
動を抑制して安定した動作を得ることができる効果があ
る。また、本発明の固体撮像素子では、第１型半導体基
板のグランド配線と第２型半導体ウエル領域との間の領
域に第２型半導体拡散領域を設けたことから、ウエル領
域からグランド配線までのポテンシャルバリアを排除で
き、ウエル領域からの電荷を円滑にグランドに排出する
ことができ、ウエル領域の電位変動を抑制して安定した
動作を得ることができる効果がある。
では、第１型半導体基板のグランド配線と第２型半導体
ウエル領域との間の領域に第２型半導体拡散領域を設け
たことから、ウエル領域からグランド配線までのポテン
シャルバリアを排除でき、ウエル領域からの電荷を円滑
にグランドに排出することができ、ウエル領域の電位変
動を抑制して安定した動作を得ることができる効果があ
る。また、本発明の固体撮像素子では、第１型半導体基
板のグランド配線と第２型半導体ウエル領域との間の領
域に第２型半導体拡散領域を設けたことから、ウエル領
域からグランド配線までのポテンシャルバリアを排除で
き、ウエル領域からの電荷を円滑にグランドに排出する
ことができ、ウエル領域の電位変動を抑制して安定した
動作を得ることができる効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態による固体撮像素子
のグランド配線構造を示す断面図である。
のグランド配線構造を示す断面図である。
【図２】図２に示す固体撮像素子の破線Ａ−Ｂ間におけ
るシリコン基板の深さ方向へのポテンシャル曲線を示す
説明図である。
るシリコン基板の深さ方向へのポテンシャル曲線を示す
説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による固体撮像素子
の有効撮像領域の構造を示す断面図である。
の有効撮像領域の構造を示す断面図である。
【図４】図３に示す固体撮像素子の無効撮像領域の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】従来の固体撮像素子のグランド配線構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図６】図５に示す固体撮像素子の破線Ｃ−Ｄ間におけ
るシリコン基板の深さ方向へのポテンシャル曲線を示す
説明図である。
るシリコン基板の深さ方向へのポテンシャル曲線を示す
説明図である。
１１０……Ｎ型シリコン基板、１２０……Ｐ型ウエル領
域、１３０……グランド配線、１４０……Ｐ型高濃度不
純物拡散層、１５０……シリコン酸化膜、１６０……Ｐ
型半導体拡散領域。
域、１３０……グランド配線、１４０……Ｐ型高濃度不
純物拡散層、１５０……シリコン酸化膜、１６０……Ｐ
型半導体拡散領域。
Claims (10)
- 【請求項１】 第１型半導体基板内の深部に第２型半導
体ウエル領域を形成するとともに、前記第１型半導体基
板の表面に前記第２型半導体ウエル領域からの電荷をグ
ランドに排出するグランド配線を設けた半導体装置にお
いて、 前記第１型半導体基板のグランド配線と第２型半導体ウ
エル領域との間の領域に第２型半導体拡散領域を設け
た、ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記第１型半導体基板のグランド配線接
合面に第２型半導体の高濃度不純物拡散層を設けたこと
を特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記第１型はＮ型であり、前記第２型は
Ｐ型であることを特徴とする請求項１記載の半導体装
置。 - 【請求項４】 前記第２型半導体拡散領域は、ボロンの
イオン注入を用いて形成したことを特徴とする請求項３
記載の半導体装置。 - 【請求項５】 第１型半導体基板内の深部に第２型半導
体ウエル領域を形成するとともに、前記第１型半導体基
板内の上層部に受光部を設け、さらに、前記第１型半導
体基板の表面に前記第２型半導体ウエル領域からの電荷
をグランドに排出するグランド配線を設けた固体撮像素
子において、 前記第１型半導体基板のグランド配線と第２型半導体ウ
エル領域との間の領域に第２型半導体拡散領域を設け
た、ことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項６】 前記受光部は、前記第１型半導体基板の
表層部に形成された第２型半導体の高濃度拡散領域と、
前記第２型半導体拡散領域の深部側に形成された第１型
半導体の高濃度拡散領域とからなることを特徴とする請
求項５記載の固体撮像素子。 - 【請求項７】 前記グランド配線は、前記第１型半導体
基板の表面に前記受光部の受光領域以外の領域を遮光す
るために設けられた遮光膜の一部であることを特徴とす
る請求項６記載の固体撮像素子。 - 【請求項８】 前記受光部は、前記第１型半導体基板に
水平方向と垂直方向に所定間隔でマトリクス状に配置さ
れ、前記第１型半導体基板には、前記垂直方向に配置さ
れた各受光部に沿って形成され、前記各受光部に蓄積さ
れた電荷を垂直方向に転送する垂直転送レジスタと、前
記垂直方向に配置された各受光部に沿って形成され、前
記水平方向に配置された各受光部間の電荷の漏洩を遮蔽
するチャネルストップ領域と、前記垂直転送レジスタに
対応して前記第１型半導体基板の表面に設けられ、電荷
の転送を制御する転送電極部とを有していることを特徴
とする請求項７記載の固体撮像素子。 - 【請求項９】 前記第１型はＮ型であり、前記第２型は
Ｐ型であることを特徴とする請求項５記載の固体撮像素
子。 - 【請求項１０】 前記第２型半導体拡散領域は、ボロン
のイオン注入を用いて形成したことを特徴とする請求項
５記載の固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30457199A JP2001127276A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 半導体装置及び固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30457199A JP2001127276A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 半導体装置及び固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001127276A true JP2001127276A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17934605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30457199A Pending JP2001127276A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 半導体装置及び固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001127276A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006229105A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| US7709918B2 (en) | 2003-05-28 | 2010-05-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
| WO2010109744A1 (ja) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | パナソニック株式会社 | 固体撮像素子 |
| US8217484B2 (en) | 2009-03-27 | 2012-07-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensor and method of fabricating the same |
| JP2020537345A (ja) * | 2017-10-11 | 2020-12-17 | ケーエルエー コーポレイション | 接地またはバイアスされたチャネルストップ接点を備えたイメージセンサ |
| JP2022073873A (ja) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、光電変換システム、および移動体 |
-
1999
- 1999-10-26 JP JP30457199A patent/JP2001127276A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7709918B2 (en) | 2003-05-28 | 2010-05-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof |
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