JP6445799B2 - 光電変換装置 - Google Patents
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Description
Claims (23)
- 構造体と前記構造体の表面の上に配置された絶縁膜とを有する光電変換装置であって、前記構造体は、
前記構造体の前記表面に垂直な方向からの平面視において、仮想線で相互に接する第1領域および第2領域を含む活性領域を取り囲むように配された素子分離と、
前記第1領域に配された第1導電型の電荷蓄積領域と、
前記第1領域および前記第2領域にまたがって配された前記第1導電型の浮遊拡散領域と、
前記電荷蓄積領域に蓄積された電荷を前記浮遊拡散領域に転送するためのチャネルを形成するためのゲート電極と、
前記チャネルが形成される領域に前記素子分離を接しさせないように配置された第1半導体領域と、を有し、
前記第1半導体領域は、前記電荷蓄積領域の少なくとも一部を取り囲むように前記電荷蓄積領域と前記素子分離との間に配された部分、前記第2領域に配された部分、および、前記素子分離の下に配置された部分を含み、前記第1導電型とは異なる第2導電型を有し、
前記仮想線に平行な方向における前記第2領域の幅は、前記方向における前記第1領域の幅より狭く、
前記平面視において前記第2領域の外縁を規定する境界線は、前記仮想線の上の第1点を一端とし前記仮想線の上にはない第2点を他端とする第1境界線と、前記仮想線の上の第3点を一端とし前記仮想線の上にはない第4点を他端とする第2境界線とを含み、
前記ゲート電極は、前記第1点を覆うように前記平面視において前記第1領域および前記第2領域にまたがった第1部分と、前記第3点を覆うように前記平面視において前記第1領域および前記第2領域にまたがった第2部分と、前記第1部分と前記第2部分とを連結するように前記第1領域の上に配された第3部分とを含むが、前記第1部分と前記第2部分との間に配置された部分を含まない形状を有し、
前記平面視において前記第1半導体領域の外縁を規定する境界線は、前記平面視において、前記第1部分、前記第2部分、前記第3部分および前記仮想線によって囲まれた領域を通る部分を含む、
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記電荷蓄積領域、前記浮遊拡散領域および前記第1半導体領域は、前記第2導電型の第2半導体領域の中に配され、
前記第1半導体領域における前記第2導電型の不純物濃度は、前記第2半導体領域における前記第2導電型の不純物濃度より高く、
前記チャネルは、前記第2半導体領域における前記ゲート電極の下に形成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記浮遊拡散領域および前記第2半導体領域の少なくとも一方が前記素子分離に接していない、
ことを特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。 - 前記第1領域において前記第1半導体領域と接するように前記電荷蓄積領域の上に配された前記第2導電型の第3半導体領域を更に含む、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記仮想線に平行な方向において、前記電荷蓄積領域と前記第1半導体領域とが離隔されている、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記電荷蓄積領域の前記仮想線に平行な方向における幅が、前記第1領域の上における前記ゲート電極の前記仮想線に平行な方向における幅よりも小さい、
ことを特徴とする請求項5に記載の光電変換装置。 - 前記電荷蓄積領域は、第1蓄積領域と、前記第1蓄積領域と前記ゲート電極との間に配された第2蓄積領域と、前記第1蓄積領域と前記第2蓄積領域との間に配された第3蓄積領域とを含み、
前記仮想線に平行な方向における前記第1蓄積領域の幅は、前記仮想線に平行な方向における前記第2蓄積領域の幅より小さく、
前記仮想線に平行な方向における前記第3蓄積領域の幅は、前記浮遊拡散領域に近づくにつれて大きくなる、
ことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記浮遊拡散領域は、第1拡散領域と、前記第1拡散領域と前記ゲート電極との間に配された第2拡散領域とを含み、
前記仮想線に平行な方向における前記第2拡散領域の幅は、前記仮想線に平行な方向における前記第1拡散領域の幅より大きい、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第1部分および前記第2部分は、前記仮想線に直交する方向に延び、前記第3部分は、前記仮想線に平行な方向に延びている、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第3部分は、前記浮遊拡散領域から遠ざかるにつれて前記仮想線に平行な方向における幅が狭くなった部分を有する、
ことを特徴とする請求項9に記載の光電変換装置。 - 前記ゲート電極は、前記平面視において円弧形状を有し、前記仮想線は、直線である、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第1半導体領域のうち前記電荷蓄積領域の前記少なくとも一部を取り囲むように前記電荷蓄積領域と前記素子分離との間に配された前記部分は、前記電荷蓄積領域を挟むように互いに対向する一対の対向部分を含み、前記第1半導体領域は、前記一対の対向部分の間隔が前記浮遊拡散領域に近づくにつれて小さくなった部分を含む、
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第1領域は、前記浮遊拡散領域に近づくにつれて前記仮想線に平行な方向における幅が狭くなった部分を有する、
ことを特徴とする請求項12に記載の光電変換装置。 - 前記第1半導体領域および前記電荷蓄積領域は、前記仮想線に対して斜めに交差する方向に延びた部分を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - キャパシタと、前記浮遊拡散領域に前記キャパシタを接続するトランジスタを更に含み、
前記トランジスタは、前記活性領域に配されている、
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - キャパシタと、前記浮遊拡散領域に前記キャパシタを接続する第1トランジスタおよび前記浮遊拡散領域の電位をリセットする第2トランジスタを更に含み、
前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタは、前記活性領域に配されている、
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - キャパシタと、前記浮遊拡散領域に前記キャパシタを接続する第1トランジスタおよび前記浮遊拡散領域の電位をリセットする第2トランジスタを更に含み、
前記第1トランジスタおよび前記第2トランジスタの少なくとも一方は、前記活性領域とは分離された活性領域に配されている、
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記浮遊拡散領域は、前記平面視において前記第1部分と前記第2部分との間に配置された部分を含む、
ことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第1部分および前記第2部分は、互いに対向する辺を有し、前記互いに対向する辺は、前記ゲート電極の外縁の一部を規定する、
ことを特徴とする請求項18に記載の光電変換装置。 - 前記第3部分は、前記ゲート電極の前記外縁の一部を規定し、かつ前記互いに対向する辺を相互に接続する辺を含む、
ことを特徴とする請求項19に記載の光電変換装置。 - 前記電荷蓄積領域と前記素子分離との間に配された、前記第1半導体領域の前記部分は、前記電荷蓄積領域を挟むように互いに対向する一対の対向部分を含み、前記仮想線に最も近い部分における前記一対の対向部分の間隔が前記仮想線の上における前記ゲート電極の幅より大きい、
ことを特徴とする請求項1乃至20のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記仮想線に平行な方向における前記第1蓄積領域の幅は、前記仮想線に平行な方向における前記浮遊拡散領域の幅より小さく、
前記仮想線に平行な方向における前記第2蓄積領域の幅は、前記仮想線に平行な方向における前記浮遊拡散領域の幅より大きい、
ことを特徴とする請求項7に記載の光電変換装置。 - 前記第1領域の外縁の一部は、前記仮想線を含む直線によって規定されている、
ことを特徴とする請求項1乃至22のいずれか1項に記載の光電変換装置。
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