JPH06244400A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH06244400A JPH06244400A JP5024618A JP2461893A JPH06244400A JP H06244400 A JPH06244400 A JP H06244400A JP 5024618 A JP5024618 A JP 5024618A JP 2461893 A JP2461893 A JP 2461893A JP H06244400 A JPH06244400 A JP H06244400A
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- Japan
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- state image
- photodiode
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- polycrystalline silicon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】固体撮像装置の各セルごとの最大蓄積電荷量の
ばらつきおよび暗電流の発生むらを減少させる。 【構成】固体撮像装置の光電変換領域の半導体表面に多
結晶シリコン膜１０を形成し遮光用アルミ９と接続する
ことで、フォトダイオード上部Ｐ+ 層４の電位を安定さ
せて、最大蓄積電荷量のばらつきおよび暗電流の発生む
らを減少させる。
ばらつきおよび暗電流の発生むらを減少させる。 【構成】固体撮像装置の光電変換領域の半導体表面に多
結晶シリコン膜１０を形成し遮光用アルミ９と接続する
ことで、フォトダイオード上部Ｐ+ 層４の電位を安定さ
せて、最大蓄積電荷量のばらつきおよび暗電流の発生む
らを減少させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関し、特
にビデオカメラやファクシミリ等に使用する固体撮像装
置に関する。
にビデオカメラやファクシミリ等に使用する固体撮像装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の固体撮像装置のセル部の断面を図
３に示す。図において、２はｎ型半導体基板１の上に形
成されたｐ型ウェル層、３はフォトダイオードｎ型層、
４はフォトダイオード上部Ｐ+ 層、５は素子分離Ｐ
+ 層、６は読み出しゲート電極、７はＣＣＤ埋め込みチ
ャンネルｎ型層、８は絶縁膜、９は遮光用アルミニウム
である。光電変換素子部は、Ｐ型ウェル層に拡散された
フォトダイオードｎ型層３内にフォトダイオード上部Ｐ
+ 層４を拡散した埋め込み構造で形成され、電荷転送部
はＣＣＤ埋め込みチャネルｎ型層７と読み出しゲート電
極６の部分で構成されている。この従来例では、光信号
に対してフォトダイオードｎ型層３の付近で光電変換し
て発生した電子はフォトダイオードで蓄えられ、読み出
しゲート電極６をオンすることで、ＣＣＤ埋め込みチャ
ネルｎ型層７へ流れ込み、出力回路へ送られる（特開平
３−２４２９７３参照）。
３に示す。図において、２はｎ型半導体基板１の上に形
成されたｐ型ウェル層、３はフォトダイオードｎ型層、
４はフォトダイオード上部Ｐ+ 層、５は素子分離Ｐ
+ 層、６は読み出しゲート電極、７はＣＣＤ埋め込みチ
ャンネルｎ型層、８は絶縁膜、９は遮光用アルミニウム
である。光電変換素子部は、Ｐ型ウェル層に拡散された
フォトダイオードｎ型層３内にフォトダイオード上部Ｐ
+ 層４を拡散した埋め込み構造で形成され、電荷転送部
はＣＣＤ埋め込みチャネルｎ型層７と読み出しゲート電
極６の部分で構成されている。この従来例では、光信号
に対してフォトダイオードｎ型層３の付近で光電変換し
て発生した電子はフォトダイオードで蓄えられ、読み出
しゲート電極６をオンすることで、ＣＣＤ埋め込みチャ
ネルｎ型層７へ流れ込み、出力回路へ送られる（特開平
３−２４２９７３参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の固体撮
像装置では、基板表面に高濃度Ｐ型層を設けることによ
り、半導体表面で発生した電子がフォトダイオードに流
れ込む前に正孔と再結合させることで暗電流の低減を計
ってきた。しかし、基板表面の高濃度Ｐ型層は、周辺部
Ｐ+ 領域と電気的に接続することで接地電位におさえる
ため、高抵抗で接地電位におさえていることになり、Ｃ
ＣＤのクロック電圧のゆれやフォトダイオード上部高濃
度Ｐ型領域で電子とホールとの再結合により、高濃度Ｐ
型領域の電位は不安定となる。
像装置では、基板表面に高濃度Ｐ型層を設けることによ
り、半導体表面で発生した電子がフォトダイオードに流
れ込む前に正孔と再結合させることで暗電流の低減を計
ってきた。しかし、基板表面の高濃度Ｐ型層は、周辺部
Ｐ+ 領域と電気的に接続することで接地電位におさえる
ため、高抵抗で接地電位におさえていることになり、Ｃ
ＣＤのクロック電圧のゆれやフォトダイオード上部高濃
度Ｐ型領域で電子とホールとの再結合により、高濃度Ｐ
型領域の電位は不安定となる。
【０００４】このため、フォトダイオード最大蓄積電荷
量が固体撮像装置内のセルごとにばらついてくる。ま
た、高濃度Ｐ型領域の電位が不安定になると、高濃度Ｐ
型領域とフォトダイオードとの間に形成される空乏層領
域にばらつきが発生し、これにより各セルごとに暗電流
の発生にむらが生じる。
量が固体撮像装置内のセルごとにばらついてくる。ま
た、高濃度Ｐ型領域の電位が不安定になると、高濃度Ｐ
型領域とフォトダイオードとの間に形成される空乏層領
域にばらつきが発生し、これにより各セルごとに暗電流
の発生にむらが生じる。
【０００５】例えば従来の固体撮像装置で、フォトダイ
オード最大蓄積電荷量のばらつきは約３０％、暗電流の
むらは６０℃で約２０％発生している。
オード最大蓄積電荷量のばらつきは約３０％、暗電流の
むらは６０℃で約２０％発生している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板上
に光電変換部と電荷転送部とを有する単位セルを複数個
設けた固体撮像装置において、光電変換素子部半導体表
面に設けた電極を電荷転送部上部まで延し、電荷転送部
上部の金属遮光膜と接続する構造を備える。前記電極
は、不純物を添加した多結晶シリコン膜によって形成さ
れている。
に光電変換部と電荷転送部とを有する単位セルを複数個
設けた固体撮像装置において、光電変換素子部半導体表
面に設けた電極を電荷転送部上部まで延し、電荷転送部
上部の金属遮光膜と接続する構造を備える。前記電極
は、不純物を添加した多結晶シリコン膜によって形成さ
れている。
【０００７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の固体撮像装置の第１の実施例の断
面図である。図において、従来例の図３と同一箇所には
同一符号を付し詳細説明は省略する。本実施例の固体撮
像装置では、フォトダイオード上部Ｐ+ 層４と電気的に
接続する多結晶シリコン膜１０を形成し、多結晶シリコ
ン膜１０の上、読み出しゲート電極７の上方に遮光用ア
ルミニウム９が配置される。ここで遮光用アルミニウム
９に接地電位を与えることで、低抵抗の多結晶シリコン
膜１０を介してフォトダイオード上部Ｐ+ 層の電位を接
地電位にする。
る。図１は、本発明の固体撮像装置の第１の実施例の断
面図である。図において、従来例の図３と同一箇所には
同一符号を付し詳細説明は省略する。本実施例の固体撮
像装置では、フォトダイオード上部Ｐ+ 層４と電気的に
接続する多結晶シリコン膜１０を形成し、多結晶シリコ
ン膜１０の上、読み出しゲート電極７の上方に遮光用ア
ルミニウム９が配置される。ここで遮光用アルミニウム
９に接地電位を与えることで、低抵抗の多結晶シリコン
膜１０を介してフォトダイオード上部Ｐ+ 層の電位を接
地電位にする。
【０００８】本実施例における低抵抗の多結晶シリコン
膜の形成は、例えば従来例を示す図３で遮光用アルミニ
ウム形成前に、フォトダイオード部上部の絶縁膜を公知
のエッチング技術によりとり除き、イオン注入によりボ
ロンをＰ型不純物として含んだ多結晶シリコン膜１０を
形成し、その上に遮光用アルミニウム９を作る。ここで
多結晶シリコン膜の厚さを約０．２μｍ、不純物として
イオン注入するボロンを３×１０13ｃｍ-2以上注入し
て、ボロンイオンの活性化として８００℃，１０分以上
の熱処理で遮光膜アルミニウムとフォトダイオード上部
Ｐ+ 層との電気的接続が行なえる。
膜の形成は、例えば従来例を示す図３で遮光用アルミニ
ウム形成前に、フォトダイオード部上部の絶縁膜を公知
のエッチング技術によりとり除き、イオン注入によりボ
ロンをＰ型不純物として含んだ多結晶シリコン膜１０を
形成し、その上に遮光用アルミニウム９を作る。ここで
多結晶シリコン膜の厚さを約０．２μｍ、不純物として
イオン注入するボロンを３×１０13ｃｍ-2以上注入し
て、ボロンイオンの活性化として８００℃，１０分以上
の熱処理で遮光膜アルミニウムとフォトダイオード上部
Ｐ+ 層との電気的接続が行なえる。
【０００９】これにより、フォトダイオード上部Ｐ+ 層
の電位を、接地電位に保たれた遮光用アルミニウムから
低抵抗で取ることにより、各セルごとの最大蓄積電荷量
のばらつきの少ない、暗電流の発生むらのない固体撮像
装置が実現できる。本実施例によれば最大蓄積電荷量の
ばらつきを５％以下に、暗電流の発生むらを６０℃で約
１％に低減できる。
の電位を、接地電位に保たれた遮光用アルミニウムから
低抵抗で取ることにより、各セルごとの最大蓄積電荷量
のばらつきの少ない、暗電流の発生むらのない固体撮像
装置が実現できる。本実施例によれば最大蓄積電荷量の
ばらつきを５％以下に、暗電流の発生むらを６０℃で約
１％に低減できる。
【００１０】図２は、本発明の固体撮像装置の第２の実
施例を示す断面図である。図において、図１と同一箇所
には同一記号を付し、詳細説明は省略する。この第２の
実施例では、フォトダイオード上部Ｐ+ 層１１は、多結
晶シリコン膜１０中にイオン注入により導入されたＰ+
不純物を、その後の熱処理により拡散させることで形成
する。この実施例では、例えば多結晶シリコン膜の厚さ
を０．２μｍ、不純物としてボロンを１×１０14ｃｍ-2
イオン注入して、その後の熱処理として９００℃，１０
分以上行なうことで実現できる。この実施例ではフォト
ダイオード上部Ｐ+ 層を、多結晶シリコン膜からのＰ型
不純物の熱拡散によって形成しているので第１の実施例
に比較して一工程を削減できる利点がある。
施例を示す断面図である。図において、図１と同一箇所
には同一記号を付し、詳細説明は省略する。この第２の
実施例では、フォトダイオード上部Ｐ+ 層１１は、多結
晶シリコン膜１０中にイオン注入により導入されたＰ+
不純物を、その後の熱処理により拡散させることで形成
する。この実施例では、例えば多結晶シリコン膜の厚さ
を０．２μｍ、不純物としてボロンを１×１０14ｃｍ-2
イオン注入して、その後の熱処理として９００℃，１０
分以上行なうことで実現できる。この実施例ではフォト
ダイオード上部Ｐ+ 層を、多結晶シリコン膜からのＰ型
不純物の熱拡散によって形成しているので第１の実施例
に比較して一工程を削減できる利点がある。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、フォトダ
イオード上部Ｐ+ 層の電位を、接地電位に保たれた遮光
用アルミニウムから低抵抗で取ることができるので、各
セルごとの最大蓄積電荷量のばらつきおよび暗電流の発
生むらを減少させるという効果を有する。
イオード上部Ｐ+ 層の電位を、接地電位に保たれた遮光
用アルミニウムから低抵抗で取ることができるので、各
セルごとの最大蓄積電荷量のばらつきおよび暗電流の発
生むらを減少させるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例の固体撮像装置セルの断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の第２の実施例の固体撮像装置セルの断
面図である。
面図である。
【図３】従来の固体撮像装置セルの断面図である。
１ ｎ型半導体基板 ２ Ｐ型ウェル層 ３ フォトダイオードｎ型層 ４ フォトダイオード上部Ｐ+ 層 ６ 読み出しゲート電極 ７ ＣＣＤ埋め込みチャンネルｎ型層 ９ 遮光用アルミニウム １０ 多結晶シリコン膜
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に光電変換部と電荷転送部
とを有する単位セルを複数個設けた固体撮像装置におい
て、光電変換部半導体表面に設けた電極を電荷転送部上
部まで延し、電荷転送部上部の金属遮光膜と接続するこ
とを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 上記電極は、不純物を添加した多結晶シ
リコン膜により形成されている請求項１記載の固体撮像
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024618A JPH0824178B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024618A JPH0824178B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244400A true JPH06244400A (ja) | 1994-09-02 |
| JPH0824178B2 JPH0824178B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=12143139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5024618A Expired - Fee Related JPH0824178B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824178B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104478A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-20 | Sony Corp | Solid state image pickup element |
| JPS5866471A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-20 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JPS6089967A (ja) * | 1983-10-24 | 1985-05-20 | Sony Corp | 光電変換素子 |
| JPS62230273A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
-
1993
- 1993-02-15 JP JP5024618A patent/JPH0824178B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104478A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-20 | Sony Corp | Solid state image pickup element |
| JPS5866471A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-20 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JPS6089967A (ja) * | 1983-10-24 | 1985-05-20 | Sony Corp | 光電変換素子 |
| JPS62230273A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0824178B2 (ja) | 1996-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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