JPH07273364A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH07273364A JPH07273364A JP6064297A JP6429794A JPH07273364A JP H07273364 A JPH07273364 A JP H07273364A JP 6064297 A JP6064297 A JP 6064297A JP 6429794 A JP6429794 A JP 6429794A JP H07273364 A JPH07273364 A JP H07273364A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、近赤外領域の高感度化と基板電圧
の低電圧化を可能にする固体撮像装置を提供することを
目的とする。 【構成】 ＰＤの蓄積領域であるＮ形領域３に接しない
深い領域にＭｅＶイオン注入を用いることにより蓄積領
域と反対導電形のＰ形領域５を形成し、これにより光電
変換領域を深くする。上記の構成により、ＰＤの蓄積領
域深さは、５μｍ程度となり近赤外波長（８００〜１０
００ｎｍ）の感度を増大することが可能となる。
の低電圧化を可能にする固体撮像装置を提供することを
目的とする。 【構成】 ＰＤの蓄積領域であるＮ形領域３に接しない
深い領域にＭｅＶイオン注入を用いることにより蓄積領
域と反対導電形のＰ形領域５を形成し、これにより光電
変換領域を深くする。上記の構成により、ＰＤの蓄積領
域深さは、５μｍ程度となり近赤外波長（８００〜１０
００ｎｍ）の感度を増大することが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のフォトダイオード（以下ＰＤと呼
ぶ）は、図２（ａ）に示すようにＮ形基板１にＰ形領域
２１を形成し、Ｎ形領域３を形成後、表面に高濃度Ｐ形
領域４を形成する。そして不純物分布は同図（ｂ）のよ
うになっている。
ぶ）は、図２（ａ）に示すようにＮ形基板１にＰ形領域
２１を形成し、Ｎ形領域３を形成後、表面に高濃度Ｐ形
領域４を形成する。そして不純物分布は同図（ｂ）のよ
うになっている。
【０００３】実際の動作は表面高濃度Ｐ形領域４をグラ
ンドに接地し、Ｎ形基板１は正電圧に固定され、電荷の
蓄積領域であるＮ形領域３は周期的に読み出し動作でリ
セットされる。信号である電子が読み出された後は完全
空乏化する。また、Ｐ形領域４はＮ形領域３に蓄積でき
ない信号電荷が周辺に溢れないようにＮ形基板１に排除
できるように完全空乏させ、ポテンシャル障壁を基板電
圧で調整する。そのため同図（ｃ）のポテンシャル分布
特性で示すように光電変換領域は矢印で示した領域とな
る。
ンドに接地し、Ｎ形基板１は正電圧に固定され、電荷の
蓄積領域であるＮ形領域３は周期的に読み出し動作でリ
セットされる。信号である電子が読み出された後は完全
空乏化する。また、Ｐ形領域４はＮ形領域３に蓄積でき
ない信号電荷が周辺に溢れないようにＮ形基板１に排除
できるように完全空乏させ、ポテンシャル障壁を基板電
圧で調整する。そのため同図（ｃ）のポテンシャル分布
特性で示すように光電変換領域は矢印で示した領域とな
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来構造は、
シリコンで作製すると光電変換領域の深さは約３μｍ程
度となり分光感度はピークを約６００ｎｍに持つ、いわ
ゆるヒトの視感度曲線に近いものになる。これは通常の
撮像ではむしろ望ましいものであるが、光量の少ない場
所での撮像においては赤成分の多い分光が望まれてい
る。感度領域を拡大するにはＰ形領域２１を深く形成す
ればよいが、そうするとＰ形領域２１を完全空乏化する
に要する基板電圧の上昇を招く。
シリコンで作製すると光電変換領域の深さは約３μｍ程
度となり分光感度はピークを約６００ｎｍに持つ、いわ
ゆるヒトの視感度曲線に近いものになる。これは通常の
撮像ではむしろ望ましいものであるが、光量の少ない場
所での撮像においては赤成分の多い分光が望まれてい
る。感度領域を拡大するにはＰ形領域２１を深く形成す
ればよいが、そうするとＰ形領域２１を完全空乏化する
に要する基板電圧の上昇を招く。
【０００５】本発明の目的は、従来の上記欠点を解消
し、固体撮像装置の低電圧化にも十分対応でき、しかも
プロセス上実現が容易な固体撮像装置を提供することに
ある。
し、固体撮像装置の低電圧化にも十分対応でき、しかも
プロセス上実現が容易な固体撮像装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、ＰＤの蓄積領域に接しない深い領域にＭｅＶイオン
注入を用いることにより蓄積領域と反対導電形領域を形
成し、反対導電形領域の不純物分布のピーク位置を領域
の中央より深い所に形成して光電変換領域を深くした構
成とする。
は、ＰＤの蓄積領域に接しない深い領域にＭｅＶイオン
注入を用いることにより蓄積領域と反対導電形領域を形
成し、反対導電形領域の不純物分布のピーク位置を領域
の中央より深い所に形成して光電変換領域を深くした構
成とする。
【０００７】
【作用】上記の構成により、空乏化されて形成されるＰ
Ｄの光電変換領域深さは、５μｍ程度となり、近赤外波
長（８００〜１０００ｎｍ）の感度を増大することが可
能となる。また基板電圧の上昇を抑え、低電圧化に対応
できることとなる。
Ｄの光電変換領域深さは、５μｍ程度となり、近赤外波
長（８００〜１０００ｎｍ）の感度を増大することが可
能となる。また基板電圧の上昇を抑え、低電圧化に対応
できることとなる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図１に基づいて説明す
る。まず本発明の固体撮像装置の一製造方法を以下に簡
単に述べる。同図（ａ）に示すようにＮ形基板１にボロ
ンを加速電圧１００ＫｅＶ、ドーズ量２×１０11ｃｍ-2
でイオン注入を行い、１２００℃６時間の熱処理を行い
Ｐ- 形領域２を形成し、つぎに選択的にリンを７００Ｋ
ｅＶ、ドーズ量１×１０12ｃｍ-2でイオン注入を行いＮ
形領域３を形成し、次にボロンを加速電圧３ＭｅＶ、ド
ーズ量×１０ 11ｃｍ-2でイオン注入を行いＰ形領域５を
形成し、さらに表面高濃度Ｐ形領域４を形成するもので
ある。
る。まず本発明の固体撮像装置の一製造方法を以下に簡
単に述べる。同図（ａ）に示すようにＮ形基板１にボロ
ンを加速電圧１００ＫｅＶ、ドーズ量２×１０11ｃｍ-2
でイオン注入を行い、１２００℃６時間の熱処理を行い
Ｐ- 形領域２を形成し、つぎに選択的にリンを７００Ｋ
ｅＶ、ドーズ量１×１０12ｃｍ-2でイオン注入を行いＮ
形領域３を形成し、次にボロンを加速電圧３ＭｅＶ、ド
ーズ量×１０ 11ｃｍ-2でイオン注入を行いＰ形領域５を
形成し、さらに表面高濃度Ｐ形領域４を形成するもので
ある。
【０００９】これによりＰ形領域全体の不純物分布は、
同図（ｂ）で示すようにピーク位置がＰ形領域５で決定
される。また実動作中の信号電荷が読み出されたときの
ポテンシャル形状は同図（ｃ）に示すように、Ｎ形基板
１とＰ形領域の空乏化はＰ形領域５内で完結するため、
Ｐ形領域内のポテンシャル最小値はＰ形領域５となり、
光電変換領域はポテンシャル最小値から表面側の空乏化
領域までとなるため、本実施例では約５μｍとなる。
同図（ｂ）で示すようにピーク位置がＰ形領域５で決定
される。また実動作中の信号電荷が読み出されたときの
ポテンシャル形状は同図（ｃ）に示すように、Ｎ形基板
１とＰ形領域の空乏化はＰ形領域５内で完結するため、
Ｐ形領域内のポテンシャル最小値はＰ形領域５となり、
光電変換領域はポテンシャル最小値から表面側の空乏化
領域までとなるため、本実施例では約５μｍとなる。
【００１０】なお、ＰＤのポテンシャル最大値はＮ形領
域３内に存在するが、このポテンシャルが大きくなりす
ぎると信号読み出し電圧の上昇を招く。それを抑制する
ためにＰ形領域に空乏化領域拡大の影響をなくすため、
Ｎ形領域３とＰ形領域５の間は低濃度化したＰ- 形領域
２を設けている。
域３内に存在するが、このポテンシャルが大きくなりす
ぎると信号読み出し電圧の上昇を招く。それを抑制する
ためにＰ形領域に空乏化領域拡大の影響をなくすため、
Ｎ形領域３とＰ形領域５の間は低濃度化したＰ- 形領域
２を設けている。
【００１１】また、光電変換領域の拡大はＰ形領域５を
形成する際のボロンイオン注入の加速電圧を高くすれば
可能となる。ただし、そのままでは基板電圧の上昇を招
くためＰ- 領域２をさらに低濃度化する必要がある。
形成する際のボロンイオン注入の加速電圧を高くすれば
可能となる。ただし、そのままでは基板電圧の上昇を招
くためＰ- 領域２をさらに低濃度化する必要がある。
【００１２】なお、Ｐ形領域４とＰ形領域５は同時形成
を行うことも可能でリソグラフィーの簡略化ができる。
を行うことも可能でリソグラフィーの簡略化ができる。
【００１３】
【発明の効果】以上実施例の説明より明らかなように、
本発明によれば近赤外領域の高感度化と基板電圧の低電
圧化との両立が可能となるため、赤感度増大に対応で
き、しかも、電子シャッターの速度可変範囲も増大する
など、その実用的効果は大なるものがある。
本発明によれば近赤外領域の高感度化と基板電圧の低電
圧化との両立が可能となるため、赤感度増大に対応で
き、しかも、電子シャッターの速度可変範囲も増大する
など、その実用的効果は大なるものがある。
【図１】（ａ）は本発明の一実施例の固体撮像装置の構
成図 （ｂ）は同固体撮像装置の不純物分布特性図 （ｃ）は同固体撮像装置のポテンシャル分布特性図
成図 （ｂ）は同固体撮像装置の不純物分布特性図 （ｃ）は同固体撮像装置のポテンシャル分布特性図
【図２】（ａ）は従来の固体撮像装置の構成図 （ｂ）は同固体撮像装置の不純物分布特性図 （ｃ）は同固体撮像装置のポテンシャル分布特性図
【符号の説明】 １ Ｎ形基板 ２ Ｐ形領域 ３ Ｎ形領域 ４ 高濃度Ｐ形領域 ５ Ｐ形領域
Claims (3)
- 【請求項１】 受光部を形成する領域が半導体基板と反
対導電形で形成されており、しかも不純物濃度分布が基
板表面側より深部において濃くなっており、そのピーク
が前記領域の中央より深い所にあることを特徴とする固
体撮像装置。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載の領域を形成するの
に２〜４ＭｅＶの加速電圧でのボロンイオン注入を用い
ることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記請求項２に記載の領域の表面に前記
領域と同じ導電形の高濃度領域を同時形成することを特
徴とする固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6064297A JPH07273364A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6064297A JPH07273364A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07273364A true JPH07273364A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13254177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6064297A Pending JPH07273364A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07273364A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9761618B2 (en) | 2013-10-07 | 2017-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus, method for manufacturing the same, and imaging system |
| JP2018139328A (ja) * | 2018-06-05 | 2018-09-06 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置および撮像システム |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP6064297A patent/JPH07273364A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9761618B2 (en) | 2013-10-07 | 2017-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus, method for manufacturing the same, and imaging system |
| US9947702B2 (en) | 2013-10-07 | 2018-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus, method for manufacturing the same, and imaging system |
| US10217780B2 (en) | 2013-10-07 | 2019-02-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state imaging apparatus, method for manufacturing the same, and imaging system |
| JP2018139328A (ja) * | 2018-06-05 | 2018-09-06 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置および撮像システム |
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