JP2011187921A - 固体撮像装置及びその駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその駆動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011187921A JP2011187921A JP2010198571A JP2010198571A JP2011187921A JP 2011187921 A JP2011187921 A JP 2011187921A JP 2010198571 A JP2010198571 A JP 2010198571A JP 2010198571 A JP2010198571 A JP 2010198571A JP 2011187921 A JP2011187921 A JP 2011187921A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- imaging device
- state imaging
- region
- charge storage
- 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
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 164
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 156
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 197
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 41
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 34
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 212
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 202
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 94
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 42
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 23
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 23
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 23
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 22
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/762—Charge transfer devices
- H01L29/765—Charge-coupled devices
- H01L29/768—Charge-coupled devices with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/76816—Output structures
-
- 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
- H01L27/14806—Structural or functional details thereof
- H01L27/14812—Special geometry or disposition of pixel-elements, address lines or gate-electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
【解決手段】フォトダイオードを有する光電変換部(1)と、電荷蓄積部(3)と、電荷転送部(5)と、その光電変換部(1)とその電荷蓄積部(3)との間に設けられた第1制御ゲート部(2)と、その電荷蓄積部(3)とその電荷転送部(5)との間に設けられた第2制御ゲート部(4)とを具備する固体撮像装置を構成する。その電荷蓄積部(3)は、その第1制御ゲート部(2)に近い位置に形成された第1領域(11)と、その第2制御ゲート部(4)に近い位置に形成され、その第1領域(11)よりもチャネル電位が増加するように構成された第2領域(15)とを備える。そして、その第1領域(11)とその第2領域(15)は、ピンニング状態でその信号電荷を保持する。
【選択図】図5
Description
また、電荷蓄積ゲート電極下部において、チャネル幅に変化を設け、その全領域がピンニングするような電圧設定範囲を規定することにより、暗電流の発生を抑制しつつ、電荷転送効率を向上させることができ、高解像度化に対応することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
p+型拡散層10・・・30keV、5.0×1013/cm2
p+型拡散層17・・・30keV、5.0×1013/cm2
n型拡散層(不純物濃度n)11・・・150keV、2.0×1012/cm2
n型拡散層(不純物濃度n1)12・・・300keV、1.5×1012/cm2
p+型拡散層13・・・30keV、1.0×1013/cm2
p型拡散層14・・・50keV、4.0×101012/cm2
n型拡散層(不純物濃度n2)15・・・150keV、3.0×1012/cm2
p型拡散層16・・・50keV、4.0×1012/cm2
なお、p型半導体基板18の不純物濃度は2.0×1015/cm3程度であり、酸化膜厚は500〜1000Å程度である。また、電荷転送ゲート電極6には駆動パルスΦTG1が印加される。電荷転送ゲート電極8には駆動パルスΦTG2が印加される。CCD部ゲート電極9には駆動パルスΦ1が印加される。電荷蓄積ゲート電極7にはDC電圧V1が印加される。また、図示していないが、p型半導体基板18はGND電位に設定されている。
ΦTG1・・・LOW 0[V]〜HIGH 5[V]のパルス
ST ・・・ −10V[V]のDC電圧
ΦTG2・・・LOW 0[V]〜HIGH 10[V]のパルス
Φ1 ・・・LOW 0[V]〜HIGH 5[V]のパルス
Φ2 ・・・Φ1の逆相パルス
以下に、本願発明の比較例について説明を行う。図11は、上述の特許文献1に記載の技術と、特許文献2に記載の技術を単純に組み合わせた場合の固体撮像装置300の断面と、その断面におけるポテンシャルを例示する図である。図11の(a)は、固体撮像装置300の断面を例示している。図11の(b)は、その断面におけるポテンシャルの井戸の状態を例示している。また図11の(b)における実線と点線は、各電極に印加される電圧に対応したポテンシャルの遷移の様子を例示している。図11に示されているように、比較例の固体撮像装置300は、図1に示す固体撮像装置100と異なり、電荷蓄積ゲート電極107の下部のCCD側の一部に、不純物濃度n2のn型拡散層215が設けられている。ここで不純物濃度はn<n2とする。
ピンニング電圧V2p〜(ピンニング電圧V2p−1[V])
程度に設定される。
ここでは、電荷蓄積ゲート電極107のゲート電圧をDC電圧V2とする。ゲート電圧V2の時の曲線135におけるチャネル電位はチャネル電位ψv2bである。上述の図11に示される固体撮像装置300のような構成にすることにより、電荷蓄積ゲート電極107の下部のn型拡散層111と、n型拡散層215との境界近傍で
チャネル電位差(ψv2b−ψv2a)
が生じる。そのため、転送電界が強化され、転送効率が改善される。しかし、固体撮像装置300のような構成および設定の場合、界面準位起因の暗電流が発生する場合がある。
V2>V1p
である。そのため、図14に示されているように、n型拡散層215とゲート酸化膜119との界面はピンニング状態ではなく、GND電位よりも高い電位となっている。したがって、界面準位起因の暗電流が発生してしまうことになる。
以下に、本願発明の第2実施形態について説明を行う。図15は、第2実施形態の固体撮像装置40の断面と、その断面におけるポテンシャルを例示する図である。図15の(a)は、第2実施形態の固体撮像装置40の断面を例示している。図15の(b)は、その断面におけるポテンシャルの井戸の状態を例示している。また図15の(b)における実線と点線は、各電極に印加される電圧に対応したポテンシャルの遷移の様子を例示している。なお、第2実施形態の固体撮像装置40の平面図は、第1実施形態の平面図と同様である。図15に示されているように、第2実施形態の固体撮像装置40は、電荷蓄積ゲート電極7の下部に、n型拡散層(不純物濃度n)11、n型拡散層(不純物濃度n2)15およびn型拡散層(不純物濃度n3)15aの3つの領域を備えている。n型拡散層11は、不純物濃度nの領域である。n型拡散層15は、不純物濃度n2の領域である。n型拡散層15aは不純物濃度n3の領域である。また、第2実施形態の固体撮像装置40において、
不純物濃度n<不純物濃度n2<不純物濃度n3
を満たすものとする。
n2=n+na、n3=n+na+nb
となり、
n<n2<n3
となる。これは一例であり、n<n2<n3であれば製造方法は問わない。第2実施形態の固体撮像装置40の動作は、第1実施形態の固体撮像装置40と同様である。
チャネル電位差(ψv1−ψv2a)
が生じ、さらにn型拡散層(不純物濃度n2)15とn型拡散層(不純物濃度n3)15aとの境界近傍、で
チャネル電位差(ψv3−ψv1)
が生じる。そのためフリンジ電界が生じ、転送効率が改善される。
以下に、本願発明の第3実施形態について説明を行う。図17は、第3実施形態の固体撮像装置40の断面と、その断面におけるポテンシャルを例示する図である。図17の(a)は、第3実施形態の固体撮像装置40の断面を例示している。図17の(b)は、その断面におけるポテンシャルの井戸の状態を例示している。また図17の(b)における実線と点線は、各電極に印加される電圧に対応したポテンシャルの遷移の様子を例示している。なお、第3実施形態の固体撮像装置40の平面図は、第1実施形態または第2実施形態の平面図と同様である。図17に示されているように、第3実施形態の固体撮像装置40は、電荷蓄積ゲート電極7の下部に、n型拡散層(不純物濃度n4)15bおよびn型拡散層(不純物濃度n5)15cの2つの領域を備えている。n型拡散層15bは、不純物濃度n4の領域である。n型拡散層15cは、不純物濃度n5の領域である。その不純物濃度n4、不純物濃度n5は、
不純物濃度n4<不純物濃度n5
を満たすものとする。
すなわち、
n4=n+nc、n5=n+nc+nd
となり、
n4<n5
となる。これは一例であり、n4<n5であれば製造方法は問わない。
以下に、本願発明の第4実施形態について説明を行う。図18は、第4実施形態の固体撮像装置40の構成を例示する図である。図18の(a)は、第4実施形態の固体撮像装置40の断面の構成を例示している。図18の(b)は、その断面に対応する部分の平面図を例示している。
以下に、図面を参照して本願発明の第5実施形態について説明を行う。図20は、本願発明の固体撮像装置40aの第5実施形態の構成を例示する平面図である。第5実施形態の固体撮像装置40aは、上述の第1〜第4実施形態の固体撮像装置40と同様に、光電変換部1と電荷蓄積部3との間に電荷転送ゲート部2が設けられており、電荷蓄積部3とCCD部5との間に電荷転送ゲート部4が設けられている。また、CCD部5には、CCD部ゲート電極9、CCD部ゲート電極20、CCD部ゲート電極25およびCCD部ゲート電極26が繰り返して配置されており、その一端に出力アンプ22が設けられている。ここにおいて、第5実施形態の固体撮像装置40aの電荷蓄積部3は、電荷蓄積ゲート電極7の下の基板領域に、後述する第1注入エネルギーn型拡散層50と第2注入エネルギーn型拡散層51とを備えている。
E1<E2
とする。
n型拡散層11の第1注入エネルギーn型拡散層50・・・150keV、2.0×1012/cm2
n型拡散層11の第2注入エネルギーn型拡散層51・・・250keV、2.0×1012/cm2
n型拡散層12・・・300keV、1.5×1012/cm2
p+型拡散層13・・・30keV、1.0×1013/cm2
p型拡散層14・・・50keV、4.0×1012/cm2
p型拡散層16・・・50keV、4.0×1012/cm2
p+型拡散層10・・・30keV、5.0×1013/cm2
p+型拡散層17・・・30keV、5.0×1013/cm2
なお、p型半導体基板18の不純物濃度は2.0×1015/cm3程度であり、酸化膜厚は500〜1000Å程度である。
注入エネルギーE1<注入エネルギーE2
という条件で形成されている。そのため、第2注入エネルギーn型拡散層51の電位のピーク位置は、第1注入エネルギーn型拡散層50の電位のピーク位置より深さ方向に深くなっている。ここで、転送される電荷は、第1注入エネルギーn型拡散層50から第2注入エネルギーn型拡散層51に転送する。そのため、電位のピーク値は、第1注入エネルギーn型拡散層50より第2注入エネルギーn型拡散層51の方が大きくなっている。
ΦTG1・・・LOW:0[V]〜HIGH:5[V]のパルス
ST・・・−10V[V]のDC電圧
ΦTG2・・・LOW:0[V]〜HIGH:10[V]のパルス
Φ1・・・LOW:0[V]〜HIGH:5[V]のパルス
Φ2・・・Φ1の逆相パルス
上述の第5実施形態の固体撮像装置40aは、不純物濃度は同じnで注入エネルギーを変えて電位差をつけ、転送速度の問題を解決している。先に述べたように、第1〜第4実施形態の固体撮像装置40において、電荷蓄積ゲート電極7の直下は、不純物濃度を変えて注入打ち分けを行うことにより電位差をつけて転送速度の問題を解決していた。具体的には、第1〜第4実施形態の固体撮像装置40は、注入エネルギー一定で注入ドーズ量を変化させている。注入ドーズ量が大きいほど空乏化した際のドナーの数も増加するため、チャネル電位が高くなる。ピンニング状態では、表面電位がGNDレベルに固定されていることから、Esiは注入ドーズ量の増加に伴い大きくなる。以下に、不純物濃度を変える場合と注入エネルギーを変える場合のピンニング開始電圧の違いについて説明する。
V9p<V10p<V11p
のように、ピンニング開始電圧の絶対値が大きくなっている。図32に例示したグラフでは、ピンニング電位がΨV9、ΨV10、ΨV11に対し、ピンニング開始電圧がV9pからV11pに6Vも変化している。
(−7V)−(−10V)=3V
の違いが存在する。注入エネルギーが異なる領域を設けることで、ピンニング開始電圧の変化が小さい固体撮像装置40aを構成することができる。また、電荷蓄積ゲート電極7のピンニング電圧が、+側に大きい値に設定された固体撮像装置40aを構成することができる。
以下に、図面を参照して、本願発明の第6実施形態について説明を行う。図39は、第6実施形態の固体撮像装置40aの断面と、その断面におけるポテンシャルを例示する図である。図39の(a)は、第6実施形態の固体撮像装置40aの断面を例示している。図39の(b)は、その断面におけるポテンシャルの井戸の状態を例示している。また、図39の(b)における実線と点線は、各電極(電荷転送ゲート部2、電荷転送ゲート部4、CCD部5)に印加される電圧に対応したポテンシャルの遷移の様子を例示している。なお、第6実施形態における固体撮像装置40aの平面図は、第5実施形態と同様である。
E1<E2<E3
である。
2…電荷転送ゲート部
3…電荷蓄積部
4…電荷転送ゲート部
5…CCD部
6…電荷転送ゲート電極
7…電荷蓄積ゲート電極
8…電荷転送ゲート電極
9…CCD部ゲート電極
10…p+型拡散層
11…n型拡散層(不純物濃度n)
12…n型拡散層(不純物濃度n1)
13…p+型拡散層
14…p型拡散層
15…n型拡散層(不純物濃度n2)
15a…n型拡散層(不純物濃度n3)
15b…n型拡散層(不純物濃度n4)
15c…n型拡散層(不純物濃度n5)
16…p型拡散層
17…p+型拡散層
18…p型半導体基板
19…ゲート酸化膜
20…CCD部ゲート電極
21…CCD領域
22…出力アンプ
23…CCD部n型拡散層(不純物濃度n−)
25…CCD部ゲート電極
26…CCD部ゲート電極
34…曲線
35…曲線
40…固体撮像装置
40a…固体撮像装置
41…チャネル電位特性の曲線
41a…チャネル電位特性の曲線
42…チャネル電位特性の曲線
42a…チャネル電位特性の曲線
43…チャネル電位特性の曲線
43a…チャネル電位特性の曲線
44…チャネル電位特性の曲線
45…チャネル電位特性の曲線
46…チャネル電位特性の曲線
47…チャネル電位特性の曲線
48…チャネル電位特性の曲線
50…第1注入エネルギーn型拡散層
51…第2注入エネルギーn型拡散層
52…第3注入エネルギーn型拡散層
V1p…ピンニング電圧
V2p…ピンニング電圧
V3p…ピンニング電圧
V4p…ピンニング電圧
V5p…ピンニング電圧
V6p…ピンニング電圧
V9p…ピンニング電圧
V10p…ピンニング電圧
V11p…ピンニング電圧
ψv1…ピンニング電位
ψv2a…ピンニング電位
ψv2b…チャネル電位
ψv3…ピンニング電位
ψv4…ピンニング電位
ψv5…ピンニング電位
ΨV6…ピンニング電位
ΨV7…ピンニング電位
ΨV8…ピンニング電位
ΨV9…ピンニング電位
ΨV10…ピンニング電位
ΨV11…ピンニング電位
100…固体撮像装置
101…光電変換部(フォトダイオード)
102…電荷転送ゲート部
103…電荷蓄積部
104…電荷転送ゲート部
105…CCD部
106…電荷転送ゲート電極
107…電荷蓄積ゲート電極
108…電荷転送ゲート電極
109…CCD部ゲート電極
110…p+型拡散層
111…n型拡散層(不純物濃度n)
112…n型拡散層(不純物濃度n1)
113…p+型拡散層
114…p型拡散層
116…p型拡散層
117…p+型拡散層
118…p型半導体基板
119…ゲート酸化膜
127…第1層ゲート電極
128…第2層ゲート電極
129…第1層ゲート電極
130…第2層ゲート電極
131…n型拡散層
132…n−型拡散層
133…p型拡散層
134…チャネル電位特性の曲線
135…チャネル電位特性の曲線
200…固体撮像装置
215…n型拡散層(不純物濃度n2)
300…固体撮像装置
ΦTG1…駆動パルス
ΦTG2…駆動パルス
Φ1…駆動パルス
Φ2…駆動パルス
Φ3…駆動パルス
Φ4…駆動パルス
V1…DC電圧
V2…DC電圧
V3…DC電圧
V4…DC電圧
V5…DC電圧
Claims (17)
- フォトダイオードを有する光電変換部と、
電荷蓄積部と、
電荷転送部と、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に設けられ、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への信号電荷の移動を制御する第1制御ゲート部と、
前記電荷蓄積部と前記電荷転送部との間に設けられ、前記電荷蓄積部から前記電荷転送部への前記信号電荷の移動を制御する第2制御ゲート部と
を具備し、
前記電荷蓄積部は、
前記第1制御ゲート部に近い位置に形成された第1領域と、
前記第2制御ゲート部に近い位置に形成され、前記第1領域よりもチャネル電位が増加するように構成された第2領域と
を備え、
前記第2領域は、
ピンニング状態で前記信号電荷を保持するように構成されている
固体撮像装置。 - 請求項1に記載の固体撮像装置において、
前記第1領域は、
第1濃度の不純物を含み、
前記第2領域は、
前記第1濃度よりも濃い第2濃度の不純物を含み、
前記電荷蓄積部に設けられた電荷蓄積ゲート電極は、
前記第2領域がピンニングする電圧以下のゲート電圧を印加する
固体撮像装置。 - 請求項2に記載の固体撮像装置において、
前記第1領域は、
前記電荷転送部に注入される不純物の濃度よりも濃い濃度の不純物を含む
固体撮像装置。 - 請求項2または3に記載の固体撮像装置において、
前記第1領域は、
第1チャネル長を有し、
前記第2領域は、
前記第1チャネル長と同等の長さの第2チャネル長を有する
固体撮像装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の固体撮像装置において、
前記電荷蓄積部は、さらに、
前記第2領域と前記第2制御ゲート部との間に形成された第3領域を備え、
前記第3領域は、
前記第2領域よりもチャネル電位が増加するように構成され、
前記第1領域と前記第2領域と前記載3領域は、
ピンニング状態で前記信号電荷を保持するように構成されている
固体撮像装置。 - 請求項5に記載の固体撮像装置において、
前記第1領域は、
第1濃度の不純物を含み、
前記第2領域は、
前記第1濃度よりも濃い第2濃度の不純物を含み、
前記第3領域は、
前記第2濃度よりも濃い第3濃度の不純物を含み、
前記第1領域は、
第1チャネル長を有し、
前記第2領域は、
前記第1チャネル長と同等の長さの第2チャネル長を有し、
前記第3領域は、
前記第1チャネル長と同等の長さの第3チャネル長を有し、
前記電荷蓄積部に設けられた電荷蓄積ゲート電極は、
前記第3領域がピンニングする電圧以下のゲート電圧を印加する
固体撮像装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の固体撮像装置において、
前記電荷蓄積部は、
前記第1制御ゲート部との境界から、前記第2制御ゲート部との境界まで、チャネル幅が単純に増加する
固体撮像装置。 - 請求項1に記載の固体撮像装置において、
前記第1領域と前記第2領域との各々は基板に設けられ、
前記電荷蓄積部は、
前記基板の上に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜を介して前記基板の上に設けられた電荷蓄積ゲート電極と
を含み、
前記第1領域は、
前記基板と前記絶縁膜との界面から第1の深さまで注入された不純物を有し、
前記第1領域の前記界面は、
前記不純物を第1の界面濃度で含有し、
前記第2領域は、
前記界面から前記第1の深さより深い第2の深さまで注入された不純物を有し、
前記第2領域の前記界面は、
前記不純物を前記第1の界面濃度より薄い濃度の第2の界面濃度で含有し、
前記電荷蓄積ゲート電極には、
前記第2領域がピンニングする電圧以下のゲート電圧が印加される
固体撮像装置。 - 請求項8に記載の固体撮像装置において、
前記第1領域は、
前記界面からの深さが第1ピーク濃度深さとなる位置で前記不純物の濃度が最大となるような第1の濃度分布で前記不純物を含有し、
前記第2領域は、
前記界面からに深さが前記第1ピーク濃度深さよりも深い第2ピーク濃度深さとなる位置で前記不純物の濃度が最大となるような第2の濃度分布で前記不純物を含有する
固体撮像装置。 - 請求項9に記載の固体撮像装置において、
前記第1の濃度分布における前記第1領域の前記不純物の濃度は、前記界面から前記第1ピーク濃度深さまで単純に増加し、
前記第2の濃度分布における前記第2領域の前記不純物の濃度は、前記界面から前記第2ピーク濃度深さまで単純に増加する
固体撮像装置。 - 請求項10に記載の固体撮像装置において、
前記第1の濃度分布における前記第1領域の前記不純物の濃度は、前記第1ピーク濃度深さから前記第1の深さまで単純に減少し、
前記第2の濃度分布における前記第2領域の前記不純物の濃度は、前記第2ピーク濃度深さから前記第2の深さまで単純に減少する
固体撮像装置。 - 請求項8から11の何れか一項に記載の固体撮像装置において、
前記第1領域は、
第1のドーズ量の不純物イオンを加速して第1イオン注入エネルギーにしたときに注入される不純物を含有し、
前記第2領域は、
前記第1のドーズ量の不純物イオンを加速して前記第1イオン注入エネルギーよりも高い第2イオン注入エネルギーにしたときに注入される不純物を含有する
固体撮像装置。 - フォトダイオードを有する光電変換部と、電荷蓄積部と、電荷転送部と、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への信号電荷の移動を制御する第1制御ゲート部と、前記電荷蓄積部から前記電荷転送部への前記信号電荷の移動を制御する第2制御ゲート部とを備える固体撮像装置の駆動方法であって、
前記第1制御ゲート部を介して前記信号電荷を前記電荷蓄積部に供給するステップと、
前記電荷蓄積部の電荷蓄積ゲート電極の下に設けられた不純物濃度の異なる少なくとも2つ以上の領域のうち、最も不純物濃度の高い領域のシリコン基板と酸化膜との界面がピンニングするようなゲート電圧を前記電荷蓄積ゲートに印加するステップと
前記第2制御ゲート部を介して前記信号電荷を前記電荷転送部に供給するステップと
を具備する
固体撮像装置の駆動方法。 - 請求項13に記載の固体撮像装置の駆動方法において、
前記電荷蓄積ゲート電極下部のポテンシャルが、前記電荷転送部と独立に制御可能な
固体撮像装置の駆動方法。 - 請求項13または14に記載の固体撮像装置の駆動方法において、
前記電荷蓄積部が、前記電荷蓄積ゲート電極下において、電荷転送方向に向かってチャネル幅が拡大するようなテーパーが設けられているとき、
前記電荷蓄積ゲート電極下部で、最もチャネル幅の広い領域のシリコン基板と酸化膜との界面がピンニングするような電圧を、電荷蓄積ゲートに印加するステップを含む
固体撮像装置の駆動方法。 - フォトダイオードを有する光電変換部と、電荷蓄積部と、電荷転送部と、前記光電変換部から前記電荷蓄積部への信号電荷の移動を制御する第1制御ゲート部と、前記電荷蓄積部から前記電荷転送部への前記信号電荷の移動を制御する第2制御ゲート部とを備える固体撮像装置の駆動方法であって、
前記第1制御ゲート部を介して前記信号電荷を前記電荷蓄積部に供給するステップと、
前記電荷蓄積部の電荷蓄積ゲート電極の下に設けられた不純物濃度が同じでイオン注入エネルギーの異なる少なくとも2つ以上の領域のうち、最も高いイオン注入エネルギーで不純物が注入されることによって形成された領域のシリコン基板と酸化膜との界面がピンニングするようなゲート電圧を前記電荷蓄積ゲートに印加するステップと
前記第2制御ゲート部を介して前記信号電荷を前記電荷転送部に供給するステップと
を具備する
固体撮像装置の駆動方法。 - 請求項16に記載の固体撮像装置の駆動方法において、
前記電荷蓄積ゲート電極下部のポテンシャルが、前記電荷転送部と独立に制御可能な
固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010198571A JP5535835B2 (ja) | 2010-02-09 | 2010-09-06 | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
US13/023,994 US8154057B2 (en) | 2010-02-09 | 2011-02-09 | Solid-state imaging device and driving method thereof |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010026885 | 2010-02-09 | ||
JP2010026885 | 2010-02-09 | ||
JP2010198571A JP5535835B2 (ja) | 2010-02-09 | 2010-09-06 | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011187921A true JP2011187921A (ja) | 2011-09-22 |
JP5535835B2 JP5535835B2 (ja) | 2014-07-02 |
Family
ID=44352993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010198571A Expired - Fee Related JP5535835B2 (ja) | 2010-02-09 | 2010-09-06 | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8154057B2 (ja) |
JP (1) | JP5535835B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015188049A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-29 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び撮像システム |
WO2016035494A1 (ja) * | 2014-09-01 | 2016-03-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
JP2016115855A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
US9419051B2 (en) | 2011-01-20 | 2016-08-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid-state imaging device |
JP2019117949A (ja) * | 2019-04-08 | 2019-07-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
CN112018133A (zh) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 宁波飞芯电子科技有限公司 | 半导体元件、半导体元件制备方法以及固态成像装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016187018A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置およびカメラ |
JP6524502B2 (ja) * | 2015-07-02 | 2019-06-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像素子 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02100363A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像素子 |
JP2007096084A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
JP2008258571A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-10-23 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3366656B2 (ja) | 1990-11-09 | 2003-01-14 | 松下電器産業株式会社 | 電荷転送装置とその製造方法および駆動方法 |
-
2010
- 2010-09-06 JP JP2010198571A patent/JP5535835B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-02-09 US US13/023,994 patent/US8154057B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02100363A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像素子 |
JP2007096084A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
JP2008258571A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-10-23 | Nec Electronics Corp | 固体撮像装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9419051B2 (en) | 2011-01-20 | 2016-08-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid-state imaging device |
JP2015188049A (ja) * | 2014-03-14 | 2015-10-29 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及び撮像システム |
WO2016035494A1 (ja) * | 2014-09-01 | 2016-03-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
JP2016051852A (ja) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
KR20170049522A (ko) * | 2014-09-01 | 2017-05-10 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 고체 촬상 장치 |
US10483302B2 (en) | 2014-09-01 | 2019-11-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid-state imaging device |
KR102386626B1 (ko) * | 2014-09-01 | 2022-04-15 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 고체 촬상 장치 |
JP2016115855A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
JP2019117949A (ja) * | 2019-04-08 | 2019-07-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
CN112018133A (zh) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 宁波飞芯电子科技有限公司 | 半导体元件、半导体元件制备方法以及固态成像装置 |
CN112018133B (zh) * | 2019-05-31 | 2023-06-06 | 宁波飞芯电子科技有限公司 | 半导体元件、半导体元件制备方法以及固态成像装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110193137A1 (en) | 2011-08-11 |
US8154057B2 (en) | 2012-04-10 |
JP5535835B2 (ja) | 2014-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5535835B2 (ja) | 固体撮像装置及びその駆動方法 | |
US9202902B2 (en) | Semiconductor element and solid-state imaging device | |
TWI312550B (en) | Embedded flash memory devices on soi substrates and methods of manufacture thereof | |
US9418993B2 (en) | Device and method for a LDMOS design for a FinFET integrated circuit | |
US8501520B2 (en) | Manufacturing method for a solid-state image sensor | |
KR100683304B1 (ko) | 고체 이미지 센서 | |
US9673247B2 (en) | Image sensor | |
US20130206964A1 (en) | Solid-state imaging apparatus with each pixel including a photoelectric conversion portion and plural holding portions | |
KR20100129335A (ko) | 고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 구동 방법 | |
JP2009277738A (ja) | 固体撮像素子の画素構造 | |
US7755150B2 (en) | MOS solid-state image pickup device and manufacturing method thereof | |
US10957726B2 (en) | Image sensors having a reduced settling time | |
JP2015536569A (ja) | Cmosマルチピンド(mp)ピクセル | |
EP1760786B1 (en) | Single-poly EEPROM cell with lightly doped MOS capacitors | |
US7655970B2 (en) | Single poly non-volatile memory device with inversion diffusion regions and methods for operating the same | |
US9711547B2 (en) | Image pickup apparatus | |
KR101001257B1 (ko) | 이이피롬 및 그의 제조방법 | |
WO2016035494A1 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2010010740A (ja) | 撮像装置 | |
TWI556412B (zh) | 記憶元件及其製造方法 | |
US20110058410A1 (en) | Semiconductor memory device | |
JP2011249569A (ja) | 固体撮像装置、及び固体撮像装置の製造方法 | |
EP1693898A1 (en) | Floating body cell memory device and a method for the manufacturing thereof | |
JP3415525B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2019117949A (ja) | 固体撮像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130314 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140401 |
|
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: 20140418 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140423 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5535835 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |