JP2006253321A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006253321A JP2006253321A JP2005066038A JP2005066038A JP2006253321A JP 2006253321 A JP2006253321 A JP 2006253321A JP 2005066038 A JP2005066038 A JP 2005066038A JP 2005066038 A JP2005066038 A JP 2005066038A JP 2006253321 A JP2006253321 A JP 2006253321A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- solid
- impurity region
- imaging device
- state imaging
- 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.)
- Granted
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 56
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 24
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14893—Charge coupled imagers comprising a photoconductive layer deposited on the CCD structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14645—Colour imagers
- H01L27/14647—Multicolour imagers having a stacked pixel-element structure, e.g. npn, npnpn or MQW elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
【解決手段】半導体基板上方に積層された光電変換膜15,19,23を有する固体撮像素子100は、光電変換膜15と電気的に接続され、光電変換膜15で発生した信号電荷を蓄積するn型半導体基板1表面に設けられたn型の不純物領域であるn+領域3と、n+領域3の下に設けられ、n+領域3に蓄積された信号電荷を蓄積するn+領域3よりも薄い濃度のn型の不純物領域であるn領域9と、n領域9に蓄積された信号電荷を読み出すための信号電荷読み出し領域(pウェル層2の転送電極11と重なる領域)と、n+領域3と信号電荷読み出し領域の間のn型半導体基板1表面に設けられるp型の不純物領域であるp領域8とを備える。
【選択図】図2
Description
図11に示したように、n型半導体基板101の表面部にはpウェル層102が設けられ、この表面にn+領域106とn領域107が少し離間して形成されている。n型半導体基板101上方に積層された光電変換膜103と、n+領域106とは配線104によって電気的に接続される。n領域107の上にはn+領域106まで達する読出し電極を兼用する転送電極105が設けられ、この転送電極105に読み出しパルスが印加されることで、n+領域106とn領域107の間に信号電荷読み出し領域が形成され、n+領域106に蓄積された信号電荷がn領域107に読み出される。そして、n領域107に蓄積された信号電荷が転送される。
図12に示すように、転送電極105に読み出しパルスが印加されると、n+領域106に蓄積された信号電荷e−は、n型半導体基板101の表面部を伝ってn領域107に流れ、ここに蓄積される。
図1は、本発明の第一実施形態を説明するための固体撮像素子の平面模式図である。図2は、図1に示す固体撮像素子のA−A線の断面模式図である。
図3に示すように、転送電極11に読み出しパルスが印加されると、p領域8とn領域6の間のpウェル層2のポテンシャルが低くなって、信号電荷読み出し領域が形成されるが、n+領域3に蓄積されている信号電荷は、p領域8が電位障壁となっているため、n領域6には流れ込まない。
図4に示すように、転送電極11に読み出しパルスが印加されると、n領域9とn領域6の間のpウェル層2のポテンシャルが低くなって、信号電荷読み出し領域が形成される。そして、n領域9に蓄積されている信号電荷が、この信号電荷読み出し領域から読み出され、n領域6に蓄積される。n領域6に蓄積された信号電荷は、転送電極11に印加される転送パルスによって列方向に転送され、水平転送部30で行方向に転送された後、出力部から赤色信号として出力される。
図5に示すように、転送電極11に読み出しパルスが印加されると、n領域9に蓄積された信号電荷がn型半導体基板1の内部を通ってn領域6に流れ込む。一方、p領域8のポテンシャルに変化はないため、n+領域3に蓄積された信号電荷がn+領域3とn領域6の間のn型半導体基板1表面を伝ってn領域6に流れ込むことはない。
図8は、本発明の第二実施形態を説明するための固体撮像素子の部分断面模式図である。図8において図2と同様の構成には同一符号を付してある。
図8に示す固体撮像素子200は、図2に示す固体撮像素子100において、pウェル層2よりも濃度の薄いp型の不純物領域であるp領域27(第4不純物領域)を、n+領域3とn領域9との間に設けた構成である。p領域27は、少なくともn+領域3と同じ大きさが必要である。
第一及び第二実施形態では、固体撮像素子の信号読出部としてCCD型の信号読出部を採用しているが、MOS型の信号読出部を採用しても、第一及び第二実施形態と同様の効果を得ることができる。
図10に示すように、固体撮像素子300の信号読出部は、ゲート電極31,32と、n領域6と、n領域33と、増幅トランジスタ34とを含む。
1 n型半導体基板
2 pウェル層
3〜5 n+領域
6,9 n領域
7 素子分離領域
8 p領域
11 転送電極
12 遮光膜
26 縦配線
15 R光電変換膜
19 G光電変換膜
23 B光電変換膜
20 垂直転送部
30 水平転送部
40 出力部
Claims (4)
- 半導体基板上方に積層された光電変換膜を有する固体撮像素子であって、
前記光電変換膜と電気的に接続され、前記光電変換膜で発生した信号電荷を蓄積する前記半導体基板表面に設けられた第1導電型の第1不純物領域と、
前記第1不純物領域の下に設けられ、前記第1不純物領域に蓄積された前記信号電荷を蓄積する前記第1不純物領域よりも薄い濃度の第1導電型の第2不純物領域と、
前記第2不純物領域に蓄積された信号電荷を読み出すための信号電荷読み出し領域と、
前記第1不純物領域と前記信号電荷読み出し領域の間の前記半導体基板表面に設けられる前記第1導電型と逆の第2導電型の第3不純物領域とを備える固体撮像素子。 - 請求項1記載の固体撮像素子であって、
前記第1不純物領域と前記第2不純物領域の間に、前記第2導電型の第4不純物領域を備える固体撮像素子。 - 請求項1又は2記載の固体撮像素子であって、
前記第2不純物領域の一部は、前記信号電荷読み出し領域に食い込んでいる固体撮像素子。 - 請求項1〜3のいずれか記載の固体撮像素子であって、
前記第3不純物領域は、前記第1不純物領域の周囲を囲うように設けられている固体撮像素子。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005066038A JP4572130B2 (ja) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | 固体撮像素子 |
US11/369,734 US7372089B2 (en) | 2005-03-09 | 2006-03-08 | Solid-state image sensing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005066038A JP4572130B2 (ja) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006253321A true JP2006253321A (ja) | 2006-09-21 |
JP4572130B2 JP4572130B2 (ja) | 2010-10-27 |
Family
ID=37034332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005066038A Active JP4572130B2 (ja) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | 固体撮像素子 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7372089B2 (ja) |
JP (1) | JP4572130B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009158930A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Dongbu Hitek Co Ltd | イメージセンサ及びその製造方法 |
JP2009188380A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-08-20 | Dongbu Hitek Co Ltd | イメージセンサ及びその製造方法 |
WO2012105106A1 (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、撮像装置 |
WO2014002365A1 (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-03 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2016219849A (ja) * | 2011-08-08 | 2016-12-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体撮像装置 |
US9881967B2 (en) | 2016-02-25 | 2018-01-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Imaging device |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5180537B2 (ja) * | 2007-08-24 | 2013-04-10 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置及びマルチチップイメージセンサ |
EP2133918B1 (en) * | 2008-06-09 | 2015-01-28 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, drive method thereof and electronic apparatus |
WO2013076924A1 (ja) * | 2011-11-22 | 2013-05-30 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置 |
CN104380467B (zh) | 2012-06-27 | 2017-11-17 | 松下知识产权经营株式会社 | 固体摄像装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59178769A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-11 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
JPH11274457A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-10-08 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970007711B1 (ko) * | 1993-05-18 | 1997-05-15 | 삼성전자 주식회사 | 오버-플로우 드레인(ofd)구조를 가지는 전하결합소자형 고체촬상장치 |
JPH08139303A (ja) * | 1994-09-14 | 1996-05-31 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の駆動方法 |
US6690423B1 (en) * | 1998-03-19 | 2004-02-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state image pickup apparatus |
JP4419238B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2010-02-24 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
JP2002083946A (ja) | 2000-09-07 | 2002-03-22 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | イメージセンサ |
JP3530159B2 (ja) * | 2001-08-22 | 2004-05-24 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2003197897A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-11 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 半導体光電変換装置 |
-
2005
- 2005-03-09 JP JP2005066038A patent/JP4572130B2/ja active Active
-
2006
- 2006-03-08 US US11/369,734 patent/US7372089B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59178769A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-11 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
JPH11274457A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-10-08 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009158930A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Dongbu Hitek Co Ltd | イメージセンサ及びその製造方法 |
JP2009188380A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-08-20 | Dongbu Hitek Co Ltd | イメージセンサ及びその製造方法 |
WO2012105106A1 (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、撮像装置 |
JP2012164780A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-30 | Fujifilm Corp | 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、撮像装置 |
KR20140015308A (ko) * | 2011-02-04 | 2014-02-06 | 후지필름 가부시키가이샤 | 고체 촬상 소자의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 촬상 장치 |
KR101590687B1 (ko) | 2011-02-04 | 2016-02-01 | 후지필름 가부시키가이샤 | 고체 촬상 소자의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 촬상 장치 |
JP2016219849A (ja) * | 2011-08-08 | 2016-12-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体撮像装置 |
WO2014002365A1 (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-03 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
US9881967B2 (en) | 2016-02-25 | 2018-01-30 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Imaging device |
US10062726B2 (en) | 2016-02-25 | 2018-08-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Imaging device |
US10559621B2 (en) | 2016-02-25 | 2020-02-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Imaging device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7372089B2 (en) | 2008-05-13 |
JP4572130B2 (ja) | 2010-10-27 |
US20060214199A1 (en) | 2006-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4572130B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
JP5476745B2 (ja) | 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器 | |
JP4459098B2 (ja) | 固体撮像装置及びカメラ | |
JP4785433B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP4725095B2 (ja) | 裏面入射型固体撮像装置及びその製造方法 | |
US7760254B2 (en) | Single plate-type color solid-state image sensing device | |
JP2005268479A (ja) | 光電変換膜積層型固体撮像装置 | |
JP2010050149A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
JP5332572B2 (ja) | 固体撮像装置、及び電子機器 | |
JP2006261594A (ja) | 固体撮像装置及びカメラ | |
US11812170B2 (en) | Solid-state imaging element and electronic device | |
JP2015012241A (ja) | 撮像素子およびその製造方法、ならびに電子機器 | |
TWI709235B (zh) | 固體攝像元件、其製造方法及電子機器 | |
JP2006229022A (ja) | 光電変換膜積層型固体撮像素子 | |
JP2006120922A (ja) | 光電変換膜積層型カラー固体撮像装置 | |
JP4751576B2 (ja) | 光電変換膜積層型固体撮像装置 | |
JP2006245527A (ja) | 固体撮像素子 | |
JP5216259B2 (ja) | 固体撮像素子および撮像装置 | |
JP2005268476A (ja) | 光電変換膜積層型固体撮像装置 | |
JP2004335582A (ja) | 光電変換装置 | |
JP2006210497A (ja) | 光電変換層積層型固体撮像素子及びその信号補正方法 | |
JP2006210680A (ja) | 固体撮像素子 | |
JP2011166171A (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、及び電子機器 | |
JP2005268471A (ja) | 光電変換膜積層型固体撮像素子 | |
JP2007142040A (ja) | 固体撮像素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060621 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061124 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070801 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071108 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071115 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100513 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100614 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100720 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100816 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130820 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4572130 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |