JPH0897391A - 赤外線固体撮像素子 - Google Patents
赤外線固体撮像素子Info
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- JPH0897391A JPH0897391A JP6232604A JP23260494A JPH0897391A JP H0897391 A JPH0897391 A JP H0897391A JP 6232604 A JP6232604 A JP 6232604A JP 23260494 A JP23260494 A JP 23260494A JP H0897391 A JPH0897391 A JP H0897391A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電荷蓄積容量が十分大きな赤外線固体撮像素
子を得ることを目的とする。 【構成】 ガードリング２のＣＣＤ４側を除く３辺に隣
接してＭＯＳ領域１８が形成されている。ガードリング
２とＭＯＳ領域１８との境は境界１９で示され、ＭＯＳ
領域１８と素子分離領域３との境は境界２０で示されて
いる。 【効果】 第２の半導体領域側の側面に接するように設
けられた第３の半導体領域の長さに応じてＭＯＳ容量が
付加されるので、第３の半導体領域の長さを調節するこ
とでＭＯＳ容量の増加量を調整可能な赤外線固体撮像素
子が得られる。
子を得ることを目的とする。 【構成】 ガードリング２のＣＣＤ４側を除く３辺に隣
接してＭＯＳ領域１８が形成されている。ガードリング
２とＭＯＳ領域１８との境は境界１９で示され、ＭＯＳ
領域１８と素子分離領域３との境は境界２０で示されて
いる。 【効果】 第２の半導体領域側の側面に接するように設
けられた第３の半導体領域の長さに応じてＭＯＳ容量が
付加されるので、第３の半導体領域の長さを調節するこ
とでＭＯＳ容量の増加量を調整可能な赤外線固体撮像素
子が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はショットキ接合型あるい
はヘテロ接合型の赤外線固体撮像素子に関し、特に蓄積
電荷量を増加する構成を備えた赤外線固体撮像素子に関
する。
はヘテロ接合型の赤外線固体撮像素子に関し、特に蓄積
電荷量を増加する構成を備えた赤外線固体撮像素子に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年のシリコン（Ｓｉ）ＬＳＩ技術の進
歩に伴い、半導体基板上に多数の光検出器を１次元また
は２次元アレイ状に配置し、同一基板上に信号電荷の読
み出し回路と出力アンプとを形成した固体撮像素子が多
数開発されている。このうち、光検出器として赤外線検
出器を用いた赤外線固体撮像素子は、赤外線レンズ、駆
動回路、信号処理回路、素子冷却器などと組み合わせて
赤外線カメラとして実用化されており、防犯、報道、温
度計測、リモートセンシングなどの様々な分野で利用さ
れている。赤外線検出器は、Ｓｉと金属（または他の半
導体）との接合を用いるＳｉ系検出器と、バンド間遷移
を利用する化合物半導体系の検出器とに大別でき、この
うちＳｉ系の赤外線検出器は基板上にモノリシックに形
成できるため、感度の均一性に優れ、高集積化に適して
おり、固体撮像素子によく使用されている。Ｓｉ系の赤
外線検出器としては、波長にして３〜５μｍ帯の赤外線
を検出できるＰｔＳｉ／Ｓｉショットキ接合型検出器
や、１０μｍ帯の赤外線を検出できるＩｒＳｉ（イリジ
ウムシリコン）／Ｓｉショットキ接合型検出器、ＧｅＳ
ｉ（ゲルマニウムシリコン）／Ｓｉヘテロ接合型検出器
などが用いられる。また固体撮像素子の信号電荷の読み
出し回路としては、転送ノイズの少ないＣＣＤ（電荷結
合素子）を用いたものや、複数のＭＯＳトランジスタを
用いたＸＹアドレス方式によるものなどがある。
歩に伴い、半導体基板上に多数の光検出器を１次元また
は２次元アレイ状に配置し、同一基板上に信号電荷の読
み出し回路と出力アンプとを形成した固体撮像素子が多
数開発されている。このうち、光検出器として赤外線検
出器を用いた赤外線固体撮像素子は、赤外線レンズ、駆
動回路、信号処理回路、素子冷却器などと組み合わせて
赤外線カメラとして実用化されており、防犯、報道、温
度計測、リモートセンシングなどの様々な分野で利用さ
れている。赤外線検出器は、Ｓｉと金属（または他の半
導体）との接合を用いるＳｉ系検出器と、バンド間遷移
を利用する化合物半導体系の検出器とに大別でき、この
うちＳｉ系の赤外線検出器は基板上にモノリシックに形
成できるため、感度の均一性に優れ、高集積化に適して
おり、固体撮像素子によく使用されている。Ｓｉ系の赤
外線検出器としては、波長にして３〜５μｍ帯の赤外線
を検出できるＰｔＳｉ／Ｓｉショットキ接合型検出器
や、１０μｍ帯の赤外線を検出できるＩｒＳｉ（イリジ
ウムシリコン）／Ｓｉショットキ接合型検出器、ＧｅＳ
ｉ（ゲルマニウムシリコン）／Ｓｉヘテロ接合型検出器
などが用いられる。また固体撮像素子の信号電荷の読み
出し回路としては、転送ノイズの少ないＣＣＤ（電荷結
合素子）を用いたものや、複数のＭＯＳトランジスタを
用いたＸＹアドレス方式によるものなどがある。
【０００３】図２６は、赤外線検出器にＰｔＳｉ／Ｓｉ
ショットキ型検出器を用い、読み出し回路に埋め込みチ
ャネル型のＣＣＤを用いた、従来の３〜５μｍ帯赤外線
固体撮像素子の１画素の構成を示す平面図である。また
図２７に、図２６に示した従来の赤外線固体撮像素子に
おけるＡ−Ａ’での断面図を示す。
ショットキ型検出器を用い、読み出し回路に埋め込みチ
ャネル型のＣＣＤを用いた、従来の３〜５μｍ帯赤外線
固体撮像素子の１画素の構成を示す平面図である。また
図２７に、図２６に示した従来の赤外線固体撮像素子に
おけるＡ−Ａ’での断面図を示す。
【０００４】図２６において、輪郭形状が矩径の赤外線
検知領域１の周囲に、端縁部でのリーク電流低減のため
に形成されたガードリング２が設けられている。さら
に、ガードリング２の周囲には素子分離領域３が設けら
れ、隣接する他の赤外線固体撮像素子との電気的絶縁が
保たれている。
検知領域１の周囲に、端縁部でのリーク電流低減のため
に形成されたガードリング２が設けられている。さら
に、ガードリング２の周囲には素子分離領域３が設けら
れ、隣接する他の赤外線固体撮像素子との電気的絶縁が
保たれている。
【０００５】赤外線検知領域１の１辺に並行にＣＣＤ４
が設けられ、赤外線検知領域１とＣＣＤ４との間には赤
外線検知領域１からＣＣＤ４へ信号電荷を送出するため
のトランスファゲート５が設けられている。また、赤外
線検知領域１とガードリング２との境は境界６で示さ
れ、ガードリング２と素子分離領域３との境は境界７で
示され、隣接する他の赤外線固体撮像素子との境は境界
８として破線で示されている。
が設けられ、赤外線検知領域１とＣＣＤ４との間には赤
外線検知領域１からＣＣＤ４へ信号電荷を送出するため
のトランスファゲート５が設けられている。また、赤外
線検知領域１とガードリング２との境は境界６で示さ
れ、ガードリング２と素子分離領域３との境は境界７で
示され、隣接する他の赤外線固体撮像素子との境は境界
８として破線で示されている。
【０００６】断面を示す図２７において、Ｐ型Ｓｉから
なるＰ型半導体基板９の主面上に、ＰｔＳｉ（白金シリ
コン）からなるＰｔＳｉショットキ電極１０が形成さ
れ、半導体基板９とＰｔＳｉショットキ電極１０とによ
ってショットキ接合が形成される領域が、図２６に示し
た赤外線検知領域１である。また、ＰｔＳｉショットキ
電極１０の端縁部下層のＰ型半導体基板９の平面内には
Ｎ型不純物を比較的多く有するＮ+不純物領域１１が設
けられている。Ｎ+不純物領域１１が設けられた部分が
図２６に示したガードリング２であり、ＰｔＳｉショッ
トキ電極１０の端縁部下部の全周に渡って設けられてい
る。
なるＰ型半導体基板９の主面上に、ＰｔＳｉ（白金シリ
コン）からなるＰｔＳｉショットキ電極１０が形成さ
れ、半導体基板９とＰｔＳｉショットキ電極１０とによ
ってショットキ接合が形成される領域が、図２６に示し
た赤外線検知領域１である。また、ＰｔＳｉショットキ
電極１０の端縁部下層のＰ型半導体基板９の平面内には
Ｎ型不純物を比較的多く有するＮ+不純物領域１１が設
けられている。Ｎ+不純物領域１１が設けられた部分が
図２６に示したガードリング２であり、ＰｔＳｉショッ
トキ電極１０の端縁部下部の全周に渡って設けられてい
る。
【０００７】図２７に対して左側（断面記号Ａ側）に
は、ＰｔＳｉショットキ電極１０の端縁に接して膜厚５
００〜１０００ｎｍ程度の厚みを有する絶縁膜がフィー
ルド酸化膜１２として設けられている。また図２７に対
して右側（断面記号Ａ’側）には、ＰｔＳｉショットキ
電極１０の端縁に接して膜厚５０ｎｍ程度の厚みを有す
る絶縁膜１４が設けられており、当該絶縁膜１４はＰｔ
Ｓｉショットキ電極１０の端縁から離れた位置にあるフ
ィールド酸化膜１２に達するまで延在している。
は、ＰｔＳｉショットキ電極１０の端縁に接して膜厚５
００〜１０００ｎｍ程度の厚みを有する絶縁膜がフィー
ルド酸化膜１２として設けられている。また図２７に対
して右側（断面記号Ａ’側）には、ＰｔＳｉショットキ
電極１０の端縁に接して膜厚５０ｎｍ程度の厚みを有す
る絶縁膜１４が設けられており、当該絶縁膜１４はＰｔ
Ｓｉショットキ電極１０の端縁から離れた位置にあるフ
ィールド酸化膜１２に達するまで延在している。
【０００８】フィールド酸化膜１２の下層のＰ型半導体
基板９の平面内には素子の電気的分離の効果を高めるた
めにＰ型不純物を比較的多く有するＰ+不純物領域１３
が設けられている。フィールド酸化膜１２とＰ+不純物
領域１３とで、図２６に示す素子分離領域３が形成され
ている。
基板９の平面内には素子の電気的分離の効果を高めるた
めにＰ型不純物を比較的多く有するＰ+不純物領域１３
が設けられている。フィールド酸化膜１２とＰ+不純物
領域１３とで、図２６に示す素子分離領域３が形成され
ている。
【０００９】ゲート酸化膜１４上にフィールド酸化膜１
２の端縁に接してポリシリコンなどでＣＣＤ電極１５が
形成され、ＣＣＤ電極１５の下層のＰ型半導体基板９中
にＮ型不純物領域からなるＣＣＤチャネル１６が形成さ
れ、ＣＣＤ電極１５とＣＣＤチャネル１６とで図２６に
示すＣＣＤ４が形成されている。
２の端縁に接してポリシリコンなどでＣＣＤ電極１５が
形成され、ＣＣＤ電極１５の下層のＰ型半導体基板９中
にＮ型不純物領域からなるＣＣＤチャネル１６が形成さ
れ、ＣＣＤ電極１５とＣＣＤチャネル１６とで図２６に
示すＣＣＤ４が形成されている。
【００１０】また、ＰｔＳｉショットキ電極１０の端縁
とＣＣＤ電極１５との間のゲート酸化膜１４上にはポリ
シリコンなどでトランスファゲート電極１７が形成され
ており、トランスファゲート電極１７とゲート酸化膜１
４およびＰ型半導体基板９とで構成されるＭＯＳトラン
ジスタが図２６に示すトランスファゲート５に相当す
る。
とＣＣＤ電極１５との間のゲート酸化膜１４上にはポリ
シリコンなどでトランスファゲート電極１７が形成され
ており、トランスファゲート電極１７とゲート酸化膜１
４およびＰ型半導体基板９とで構成されるＭＯＳトラン
ジスタが図２６に示すトランスファゲート５に相当す
る。
【００１１】次に、図２６および図２７を用いて従来の
赤外線固体撮像素子の動作について説明する。まず、Ｐ
ｔＳｉショットキ電極１０はトランスファゲート５を通
してＰ型半導体基板９に対して逆電圧（この場合は正電
位）にバイアスされ、次にトランスファゲート５をＯＦ
Ｆ状態にして信号電荷の蓄積が開始される。この状態で
被写体から放射された赤外線が赤外線検知領域１に入射
すると、その入射光量に応じてＰｔＳｉショットキ電極
１０内で電子−正孔対が生成される。生じた正孔は入射
赤外線の波長に対応したエネルギーでＰｔＳｉショット
キ電極１０内を移動し、ショットキ接合のバリア高さよ
りも大きなエネルギを有する正孔の一部がバリアを越え
てＰ型半導体基板９へと流れ込む。このときＰｔＳｉシ
ョットキ電極１０内に残された電子が信号電荷となる。
一定の蓄積時間が経過後、トランスファゲート５をＯＮ
状態にすると信号電荷はＣＣＤ４へと送出され、ＣＣＤ
内を転送されて図示しない出力アンプを通して信号が外
部へと取り出される。固体撮像素子では、アレイ状に配
置された光検出器からの信号電荷を順次読み出すことに
よって画像情報を得ている。
赤外線固体撮像素子の動作について説明する。まず、Ｐ
ｔＳｉショットキ電極１０はトランスファゲート５を通
してＰ型半導体基板９に対して逆電圧（この場合は正電
位）にバイアスされ、次にトランスファゲート５をＯＦ
Ｆ状態にして信号電荷の蓄積が開始される。この状態で
被写体から放射された赤外線が赤外線検知領域１に入射
すると、その入射光量に応じてＰｔＳｉショットキ電極
１０内で電子−正孔対が生成される。生じた正孔は入射
赤外線の波長に対応したエネルギーでＰｔＳｉショット
キ電極１０内を移動し、ショットキ接合のバリア高さよ
りも大きなエネルギを有する正孔の一部がバリアを越え
てＰ型半導体基板９へと流れ込む。このときＰｔＳｉシ
ョットキ電極１０内に残された電子が信号電荷となる。
一定の蓄積時間が経過後、トランスファゲート５をＯＮ
状態にすると信号電荷はＣＣＤ４へと送出され、ＣＣＤ
内を転送されて図示しない出力アンプを通して信号が外
部へと取り出される。固体撮像素子では、アレイ状に配
置された光検出器からの信号電荷を順次読み出すことに
よって画像情報を得ている。
【００１２】上記の光電変換動作において、素子が検出
できる赤外線波長の上限（カットオフ波長）はショット
キ接合のバリア高さによって決定される。ＰｔＳｉ／Ｓ
ｉショットキ接合ではバリア高さが０．２１ｅＶ程度で
あり、このときカットオフ波長は約６μｍとなるので３
〜５μｍ帯の赤外線検出に利用される。またＩｒＳｉ／
Ｓｉショットキ接合では、バリア高さが小さくカットオ
フ波長が１０μｍ程度となるので１０μｍ帯の赤外線検
出に利用される。さらにＧｅＳｉ／Ｓｉヘテロ接合で
は、ＧｅとＳｉとの混晶比を変えることによってバリア
高を制御でき、カットオフ波長１０μｍ以上のものも得
ることができる。ＩｒＳｉやＧｅＳｉを用いた固体撮像
素子の構造は、図２６および図２７に示したＰｔＳｉを
用いた従来の赤外線固体撮像素子におけるＰｔＳｉショ
ットキ電極１０をＩｒＳｉやＧｅＳｉを用いたショット
キ電極に置き換えただけであり、基本的に同じ構造とな
る。
できる赤外線波長の上限（カットオフ波長）はショット
キ接合のバリア高さによって決定される。ＰｔＳｉ／Ｓ
ｉショットキ接合ではバリア高さが０．２１ｅＶ程度で
あり、このときカットオフ波長は約６μｍとなるので３
〜５μｍ帯の赤外線検出に利用される。またＩｒＳｉ／
Ｓｉショットキ接合では、バリア高さが小さくカットオ
フ波長が１０μｍ程度となるので１０μｍ帯の赤外線検
出に利用される。さらにＧｅＳｉ／Ｓｉヘテロ接合で
は、ＧｅとＳｉとの混晶比を変えることによってバリア
高を制御でき、カットオフ波長１０μｍ以上のものも得
ることができる。ＩｒＳｉやＧｅＳｉを用いた固体撮像
素子の構造は、図２６および図２７に示したＰｔＳｉを
用いた従来の赤外線固体撮像素子におけるＰｔＳｉショ
ットキ電極１０をＩｒＳｉやＧｅＳｉを用いたショット
キ電極に置き換えただけであり、基本的に同じ構造とな
る。
【００１３】赤外線撮像の場合には、可視光撮像に比べ
て背景光の入射が非常に大きいという特徴がある。この
ため一般に、赤外線固体撮像素子に用いる検出器では、
感度が高いことと併せて、蓄積できる電荷量が大きいこ
とが要求される。上記の電荷蓄積動作において、蓄積で
きる電荷量の上限は検出器の蓄積容量とリセット電圧と
によって決定される。信号電荷が蓄積されるとＰｔＳｉ
ショットキ電極１０の電位は電荷量に応じて低下し、電
位が０となったところで、それ以上の電荷の蓄積が不能
となる。図２６および図２７に示した従来の赤外線固体
撮像素子では、検出器の蓄積容量は、ＰｔＳｉショット
キ電極１０およびこれと同電位にあるガードリング２の
Ｎ+不純物領域１１と、これらの周囲にある検出器各部
との容量成分の総和で表される。この容量成分の主なも
のとしては、ＰｔＳｉショットキ電極１０−Ｐ型半導体
基板９間のショットキ接合容量ＣS、Ｎ+不純物領域１１
−Ｐ型半導体基板９間のＰＮ接合容量ＣPN、Ｎ+不純物
領域１１−Ｐ+不純物領域１３間のＰＮ接合容量ＣGなど
がある。これらの容量成分のうち、ショットキ接合容量
ＣSは赤外線検知領域１の面積に依存し、ＰＮ接合容量
ＣGとＣPNは各ＰＮ接合部の面積と不純物濃度に依存す
る。Ｎ+不純物領域１１とＰ+不純物領域１３の不純物濃
度を増せばＰＮ接合容量ＣGとＣPNは増加するが、逆バ
イアスを印加する場合の耐圧の関係上、不純物濃度を増
すにはある限界がある。
て背景光の入射が非常に大きいという特徴がある。この
ため一般に、赤外線固体撮像素子に用いる検出器では、
感度が高いことと併せて、蓄積できる電荷量が大きいこ
とが要求される。上記の電荷蓄積動作において、蓄積で
きる電荷量の上限は検出器の蓄積容量とリセット電圧と
によって決定される。信号電荷が蓄積されるとＰｔＳｉ
ショットキ電極１０の電位は電荷量に応じて低下し、電
位が０となったところで、それ以上の電荷の蓄積が不能
となる。図２６および図２７に示した従来の赤外線固体
撮像素子では、検出器の蓄積容量は、ＰｔＳｉショット
キ電極１０およびこれと同電位にあるガードリング２の
Ｎ+不純物領域１１と、これらの周囲にある検出器各部
との容量成分の総和で表される。この容量成分の主なも
のとしては、ＰｔＳｉショットキ電極１０−Ｐ型半導体
基板９間のショットキ接合容量ＣS、Ｎ+不純物領域１１
−Ｐ型半導体基板９間のＰＮ接合容量ＣPN、Ｎ+不純物
領域１１−Ｐ+不純物領域１３間のＰＮ接合容量ＣGなど
がある。これらの容量成分のうち、ショットキ接合容量
ＣSは赤外線検知領域１の面積に依存し、ＰＮ接合容量
ＣGとＣPNは各ＰＮ接合部の面積と不純物濃度に依存す
る。Ｎ+不純物領域１１とＰ+不純物領域１３の不純物濃
度を増せばＰＮ接合容量ＣGとＣPNは増加するが、逆バ
イアスを印加する場合の耐圧の関係上、不純物濃度を増
すにはある限界がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】赤外線固体撮像素子に
用いる検出器の蓄積電荷容量を大きくする必要性を以下
に示す。赤外線固体撮像素子の性能を表す指標の一つに
温度分解能（温度感度）がある。温度分解能を向上させ
るためには、例えば検出器の光電変換効率を上げる、カ
ットオフ波長を長くする、赤外線検知領域の面積を増加
させるなどの手段がある。以上に述べた感度向上策はい
ずれも検出器で発生する信号電荷を増加させようとする
ものであるが、図２６および図２７に示した従来の赤外
線固体撮像素子では検出器の蓄積容量が小さいため、電
荷量の制約が生じて検出器感度が制限されるといった問
題点があった。
用いる検出器の蓄積電荷容量を大きくする必要性を以下
に示す。赤外線固体撮像素子の性能を表す指標の一つに
温度分解能（温度感度）がある。温度分解能を向上させ
るためには、例えば検出器の光電変換効率を上げる、カ
ットオフ波長を長くする、赤外線検知領域の面積を増加
させるなどの手段がある。以上に述べた感度向上策はい
ずれも検出器で発生する信号電荷を増加させようとする
ものであるが、図２６および図２７に示した従来の赤外
線固体撮像素子では検出器の蓄積容量が小さいため、電
荷量の制約が生じて検出器感度が制限されるといった問
題点があった。
【００１５】また、波長１０μｍ帯の赤外線を利用する
場合には、物体の放射する赤外線量が３〜５μｍ帯に比
べて大きくなるため、蓄積容量による制約がますます重
要な問題となる。
場合には、物体の放射する赤外線量が３〜５μｍ帯に比
べて大きくなるため、蓄積容量による制約がますます重
要な問題となる。
【００１６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、電荷蓄積容量が十分大きな赤外
線固体撮像素子を得ることを目的としている。
ためになされたもので、電荷蓄積容量が十分大きな赤外
線固体撮像素子を得ることを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の赤外線固体撮像素子は、複数の画素を備え、前記複
数の画素のそれぞれが第１導電型の半導体基板の主面上
に形成された導電層と、前記導電層の端縁部の下層の前
記半導体基板の表面内に前記導電層の端縁部に沿って形
成された比較的高濃度の第２導電型の第１の半導体領域
と、前記導電層の周囲の前記半導体基板の表面内に設け
られた前記導電層の電気的絶縁を保つための絶縁層と、
該絶縁層の下層の半導体基板内に前記絶縁層に対応して
形成された比較的高濃度の第１導電型の第２の半導体領
域とを有する赤外線固体撮像素子において、前記導電層
の端縁部の輪郭形状が、連続する凹凸部を有した形状で
あることを特徴とする。
載の赤外線固体撮像素子は、複数の画素を備え、前記複
数の画素のそれぞれが第１導電型の半導体基板の主面上
に形成された導電層と、前記導電層の端縁部の下層の前
記半導体基板の表面内に前記導電層の端縁部に沿って形
成された比較的高濃度の第２導電型の第１の半導体領域
と、前記導電層の周囲の前記半導体基板の表面内に設け
られた前記導電層の電気的絶縁を保つための絶縁層と、
該絶縁層の下層の半導体基板内に前記絶縁層に対応して
形成された比較的高濃度の第１導電型の第２の半導体領
域とを有する赤外線固体撮像素子において、前記導電層
の端縁部の輪郭形状が、連続する凹凸部を有した形状で
あることを特徴とする。
【００１８】本発明に係る請求項２記載の赤外線固体撮
像素子は、請求項１記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記導電層の平面視形状が略矩形形状であり、前記
凹凸部が矩形の凹凸部であって、前記導電層の少なくと
も一辺に設けられている。
像素子は、請求項１記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記導電層の平面視形状が略矩形形状であり、前記
凹凸部が矩形の凹凸部であって、前記導電層の少なくと
も一辺に設けられている。
【００１９】本発明に係る請求項３記載の赤外線固体撮
像素子は、請求項１記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記前記導電層の平面視形状は略矩形形状であり、
前記凹凸部が三角形の凹凸部であって、前記導電層の少
なくとも一辺に設けられている。
像素子は、請求項１記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記前記導電層の平面視形状は略矩形形状であり、
前記凹凸部が三角形の凹凸部であって、前記導電層の少
なくとも一辺に設けられている。
【００２０】本発明に係る請求項４記載の赤外線固体撮
像素子は、請求項１記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記導電層の平面視形状が矩形であり、前記凹凸部
が円弧状の凹凸部であって、前記導電層の少なくとも一
辺に設けられている。
像素子は、請求項１記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記導電層の平面視形状が矩形であり、前記凹凸部
が円弧状の凹凸部であって、前記導電層の少なくとも一
辺に設けられている。
【００２１】本発明に係る請求項５記載の赤外線固体撮
像素子は、複数の画素を備え、前記複数の画素のそれぞ
れが第１導電型の半導体基板の主面上に形成された導電
層と、前記導電層の端縁部の下層の前記半導体基板の表
面内に前記導電層の端縁部に沿って形成された比較的高
濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、前記導電層の
周囲の前記半導体基板の表面内に設けられた前記導電層
の電気的絶縁を保つための絶縁層と、該絶縁層の下層の
半導体基板内に前記絶縁層に対応して形成された比較的
高濃度の第１導電型の第２の半導体領域とを有する赤外
線固体撮像素子において、前記導電層の平面視形状が、
少なくとも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する
略矩形形状であり、前記第２の半導体領域が、前記切欠
き部の前記第１の半導体領域に接して形成されている。
像素子は、複数の画素を備え、前記複数の画素のそれぞ
れが第１導電型の半導体基板の主面上に形成された導電
層と、前記導電層の端縁部の下層の前記半導体基板の表
面内に前記導電層の端縁部に沿って形成された比較的高
濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、前記導電層の
周囲の前記半導体基板の表面内に設けられた前記導電層
の電気的絶縁を保つための絶縁層と、該絶縁層の下層の
半導体基板内に前記絶縁層に対応して形成された比較的
高濃度の第１導電型の第２の半導体領域とを有する赤外
線固体撮像素子において、前記導電層の平面視形状が、
少なくとも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する
略矩形形状であり、前記第２の半導体領域が、前記切欠
き部の前記第１の半導体領域に接して形成されている。
【００２２】本発明に係る請求項６記載の赤外線固体撮
像素子は、複数の画素を備えた赤外線固体撮像素子であ
って、前記複数の画素のそれぞれが、第１導電型の半導
体基板の主面上に平面視形状が等しく、互いに間隔をあ
けて形成された複数の導電層と、前記複数の導電層のそ
れぞれの端縁部の下層の前記半導体基板の表面内に、前
記複数の導電層のそれぞれの端縁部に沿って形成された
比較的高濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、前記
複数の導電層間および、前記複数の導電層の周囲の前記
半導体基板の表面内に設けられ、前記複数の導電層の電
気的絶縁を保つための絶縁層と、前記絶縁層の下層の半
導体基板内に前記絶縁層に対応して形成された比較的高
濃度の第１導電型の第２の半導体領域とを有することを
特徴とする。
像素子は、複数の画素を備えた赤外線固体撮像素子であ
って、前記複数の画素のそれぞれが、第１導電型の半導
体基板の主面上に平面視形状が等しく、互いに間隔をあ
けて形成された複数の導電層と、前記複数の導電層のそ
れぞれの端縁部の下層の前記半導体基板の表面内に、前
記複数の導電層のそれぞれの端縁部に沿って形成された
比較的高濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、前記
複数の導電層間および、前記複数の導電層の周囲の前記
半導体基板の表面内に設けられ、前記複数の導電層の電
気的絶縁を保つための絶縁層と、前記絶縁層の下層の半
導体基板内に前記絶縁層に対応して形成された比較的高
濃度の第１導電型の第２の半導体領域とを有することを
特徴とする。
【００２３】本発明に係る請求項７記載の赤外線固体撮
像素子は、請求項６記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記複数の導電層の平面視形状が略矩形形状であっ
て、前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層がスト
ライプ状に形成されている。
像素子は、請求項６記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記複数の導電層の平面視形状が略矩形形状であっ
て、前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層がスト
ライプ状に形成されている。
【００２４】本発明に係る請求項８記載の赤外線固体撮
像素子は、請求項６記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記複数の導電層の平面視形状が略矩形形状であっ
て、前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層は蛇行
形状に形成され、前記複数の導電層の互いに向かい合う
一辺の端縁部の輪郭形状は、それぞれ前記蛇行形状の前
記絶縁層に対応して凹凸部が連続する形状となってい
る。
像素子は、請求項６記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記複数の導電層の平面視形状が略矩形形状であっ
て、前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層は蛇行
形状に形成され、前記複数の導電層の互いに向かい合う
一辺の端縁部の輪郭形状は、それぞれ前記蛇行形状の前
記絶縁層に対応して凹凸部が連続する形状となってい
る。
【００２５】本発明に係る請求項９記載の赤外線固体撮
像素子は、請求項６記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層上から
前記導電層上に渡って形成された他の導電層をさらに備
えている。
像素子は、請求項６記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層上から
前記導電層上に渡って形成された他の導電層をさらに備
えている。
【００２６】本発明に係る請求項１０記載の赤外線固体
撮像素子は、請求項６記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層が、前
記複数の導電層の周囲に設けられた前記絶縁層よりも薄
く形成された他の絶縁層であって、前記他の絶縁層上か
ら前記導電層上に渡って形成された他の導電層をさらに
備えている。
撮像素子は、請求項６記載の赤外線固体撮像素子におい
て、前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層が、前
記複数の導電層の周囲に設けられた前記絶縁層よりも薄
く形成された他の絶縁層であって、前記他の絶縁層上か
ら前記導電層上に渡って形成された他の導電層をさらに
備えている。
【００２７】本発明に係る請求項１１記載の赤外線固体
撮像素子は、複数の画素を備えた赤外線固体撮像素子で
あって、前記複数の画素のそれぞれが、第１導電型の半
導体基板の主面上に形成された第１の導電層と、前記導
電層の端縁部の下層の前記半導体基板の表面内に前記第
１の導電層の端縁部に沿って形成された比較的高濃度の
第２導電型の第１の半導体領域と、前記第１の導電層の
周囲の前記半導体基板の表面内に設けられ、前記第１の
導電層の電気的絶縁を保つための第１の絶縁層と、該第
１の絶縁層の下層の前記半導体基板内に前記第１の絶縁
層に対応して形成された比較的高濃度の第１導電型の第
２の半導体領域と、前記第１の半導体領域の外側の側面
に接するように前記半導体基板の表面内に形成された比
較的高濃度の第１導電型の第３の半導体領域と、前記第
１の絶縁層よりも薄く、前記第３の半導体領域の平面視
形状に対応して前記第３の半導体領域上に形成された第
２の絶縁層と、前記第２の絶縁層上と前記第１の導電層
上とに渡って形成された第２の導電層とを有することを
特徴とする赤外線固体撮像素子。
撮像素子は、複数の画素を備えた赤外線固体撮像素子で
あって、前記複数の画素のそれぞれが、第１導電型の半
導体基板の主面上に形成された第１の導電層と、前記導
電層の端縁部の下層の前記半導体基板の表面内に前記第
１の導電層の端縁部に沿って形成された比較的高濃度の
第２導電型の第１の半導体領域と、前記第１の導電層の
周囲の前記半導体基板の表面内に設けられ、前記第１の
導電層の電気的絶縁を保つための第１の絶縁層と、該第
１の絶縁層の下層の前記半導体基板内に前記第１の絶縁
層に対応して形成された比較的高濃度の第１導電型の第
２の半導体領域と、前記第１の半導体領域の外側の側面
に接するように前記半導体基板の表面内に形成された比
較的高濃度の第１導電型の第３の半導体領域と、前記第
１の絶縁層よりも薄く、前記第３の半導体領域の平面視
形状に対応して前記第３の半導体領域上に形成された第
２の絶縁層と、前記第２の絶縁層上と前記第１の導電層
上とに渡って形成された第２の導電層とを有することを
特徴とする赤外線固体撮像素子。
【００２８】本発明に係る請求項１２記載の赤外線固体
撮像素子は、請求項１１記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記第１の導電層の平面視形状が略矩形形状であ
って、前記第３の半導体領域は、前記第１の半導体領域
の少なくとも一辺に接するように設けられている。
撮像素子は、請求項１１記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記第１の導電層の平面視形状が略矩形形状であ
って、前記第３の半導体領域は、前記第１の半導体領域
の少なくとも一辺に接するように設けられている。
【００２９】本発明に係る請求項１３記載の赤外線固体
撮像素子は、請求項１１記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記第１の導電層の平面視形状が略矩形形状であ
り、前記第１の導電層の端縁部の輪郭形状は、少なくと
も一辺において連続する凹凸部を有した形状であって、
前記第３の半導体領域が、前記第１の半導体領域の前記
矩形の凹凸部の凹部内に設けられている。
撮像素子は、請求項１１記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記第１の導電層の平面視形状が略矩形形状であ
り、前記第１の導電層の端縁部の輪郭形状は、少なくと
も一辺において連続する凹凸部を有した形状であって、
前記第３の半導体領域が、前記第１の半導体領域の前記
矩形の凹凸部の凹部内に設けられている。
【００３０】本発明に係る請求項１４記載の赤外線固体
撮像素子は、請求項１１記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記第１の導電層の平面視形状が、少なくとも一
辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する略矩形形状で
あり、前記第３の半導体領域が前記切欠き部の前記第１
の半導体領域に接して形成されている。
撮像素子は、請求項１１記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記第１の導電層の平面視形状が、少なくとも一
辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する略矩形形状で
あり、前記第３の半導体領域が前記切欠き部の前記第１
の半導体領域に接して形成されている。
【００３１】本発明に係る請求項１５記載の赤外線固体
撮像素子は、複数の画素を備えた赤外線固体撮像素子で
あって、前記複数の画素のそれぞれが、第１導電型の半
導体基板の主面上に平面視形状が等しく、互いに間隔を
あけて形成された複数の第１の導電層と、前記複数の導
電層のそれぞれの端縁部の下層の前記半導体基板の表面
内に、前記複数の第１の導電層のそれぞれの端縁部に沿
って形成された比較的高濃度の第２導電型の第１の半導
体領域と、前記複数の第１の導電層間および、前記複数
の第１の導電層の周囲の前記半導体基板の表面内に設け
られ、前記複数の第１の導電層の電気的絶縁を保つため
の絶縁層と、前記絶縁層の下層の半導体基板内に前記絶
縁層に対応して形成された比較的高濃度の第１導電型の
第２の半導体領域と、前記第１の半導体領域の外側の側
面に接するように前記半導体基板の表面内に形成された
比較的高濃度の第１導電型の第３の半導体領域と、前記
第１の絶縁層よりも薄く、前記第３の半導体領域の平面
視形状に応じて前記第３の半導体領域上に形成された第
２の絶縁層と、前記第２の絶縁層上と前記第１の導電層
上とに渡って形成された第２の導電層とを有している。
撮像素子は、複数の画素を備えた赤外線固体撮像素子で
あって、前記複数の画素のそれぞれが、第１導電型の半
導体基板の主面上に平面視形状が等しく、互いに間隔を
あけて形成された複数の第１の導電層と、前記複数の導
電層のそれぞれの端縁部の下層の前記半導体基板の表面
内に、前記複数の第１の導電層のそれぞれの端縁部に沿
って形成された比較的高濃度の第２導電型の第１の半導
体領域と、前記複数の第１の導電層間および、前記複数
の第１の導電層の周囲の前記半導体基板の表面内に設け
られ、前記複数の第１の導電層の電気的絶縁を保つため
の絶縁層と、前記絶縁層の下層の半導体基板内に前記絶
縁層に対応して形成された比較的高濃度の第１導電型の
第２の半導体領域と、前記第１の半導体領域の外側の側
面に接するように前記半導体基板の表面内に形成された
比較的高濃度の第１導電型の第３の半導体領域と、前記
第１の絶縁層よりも薄く、前記第３の半導体領域の平面
視形状に応じて前記第３の半導体領域上に形成された第
２の絶縁層と、前記第２の絶縁層上と前記第１の導電層
上とに渡って形成された第２の導電層とを有している。
【００３２】本発明に係る請求項１６記載の赤外線固体
撮像素子は、請求項１５記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記複数の第１の導電層の平面視形状が、少なく
とも一辺の端縁部の輪郭形状が矩形の凹凸部が連続する
略矩形形状であり、前記第３の半導体領域が、前記第１
の半導体領域の前記矩形の凹凸部の凹部内に設けられて
いる。
撮像素子は、請求項１５記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記複数の第１の導電層の平面視形状が、少なく
とも一辺の端縁部の輪郭形状が矩形の凹凸部が連続する
略矩形形状であり、前記第３の半導体領域が、前記第１
の半導体領域の前記矩形の凹凸部の凹部内に設けられて
いる。
【００３３】本発明に係る請求項１７記載の赤外線固体
撮像素子は、請求項１６記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記複数の第１の導電層の平面視形状が、少なく
とも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する略矩形
形状であり、前記第３の半導体領域が、前記切欠き部の
前記第１の半導体領域に接して形成されている。
撮像素子は、請求項１６記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記複数の第１の導電層の平面視形状が、少なく
とも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する略矩形
形状であり、前記第３の半導体領域が、前記切欠き部の
前記第１の半導体領域に接して形成されている。
【００３４】本発明に係る請求項１８記載の赤外線固体
撮像素子は、複数の画素を備え、前記複数の画素のそれ
ぞれが第１導電型の半導体基板の主面上に形成された導
電層と、前記導電層の端縁部の下層の前記半導体基板の
表面内に前記導電層の端縁部に沿って形成された比較的
高濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、前記導電層
の周囲の前記半導体基板の表面内に設けられ、前記導電
層の電気的絶縁を保つための絶縁層と、該絶縁層の下層
の前記半導体基板内に前記絶縁層に対応して形成された
比較的高濃度の第１導電型の第２の半導体領域とを有す
る赤外線固体撮像素子において、前記複数の画素のそれ
ぞれが、前記導電層を貫通して前記導電層の下層の前記
半導体基板の表面内にかけて形成された他の絶縁層と、
前記他の絶縁層の下層の半導体基板内に前記他の絶縁層
に対応して形成された比較的高濃度の第１導電型の第３
の半導体領域と、前記導電層の下層の前記半導体基板の
表面内に、前記第３の半導体領域に接してその周囲に形
成された比較的高濃度の第２導電型の第４の半導体領域
とを有する電荷蓄積手段を少なくとも１つ備えている。
撮像素子は、複数の画素を備え、前記複数の画素のそれ
ぞれが第１導電型の半導体基板の主面上に形成された導
電層と、前記導電層の端縁部の下層の前記半導体基板の
表面内に前記導電層の端縁部に沿って形成された比較的
高濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、前記導電層
の周囲の前記半導体基板の表面内に設けられ、前記導電
層の電気的絶縁を保つための絶縁層と、該絶縁層の下層
の前記半導体基板内に前記絶縁層に対応して形成された
比較的高濃度の第１導電型の第２の半導体領域とを有す
る赤外線固体撮像素子において、前記複数の画素のそれ
ぞれが、前記導電層を貫通して前記導電層の下層の前記
半導体基板の表面内にかけて形成された他の絶縁層と、
前記他の絶縁層の下層の半導体基板内に前記他の絶縁層
に対応して形成された比較的高濃度の第１導電型の第３
の半導体領域と、前記導電層の下層の前記半導体基板の
表面内に、前記第３の半導体領域に接してその周囲に形
成された比較的高濃度の第２導電型の第４の半導体領域
とを有する電荷蓄積手段を少なくとも１つ備えている。
【００３５】本発明に係る請求項１９記載の赤外線固体
撮像素子は、請求項１８記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記他の絶縁層が前記絶縁層よりも薄く形成さ
れ、前記他の絶縁層上から前記導電層上に渡って形成さ
れた他の導電層をさらに備えている。
撮像素子は、請求項１８記載の赤外線固体撮像素子にお
いて、前記他の絶縁層が前記絶縁層よりも薄く形成さ
れ、前記他の絶縁層上から前記導電層上に渡って形成さ
れた他の導電層をさらに備えている。
【００３６】
【作用】本発明に係る請求項１記載の赤外線固体撮像素
子によれば、それぞれの画素の導電層および第１の半導
体領域の端縁部の輪郭形状が連続する凹凸部を有した形
状であるので、凹凸部を有しない場合に比べて第１の半
導体領域の表面積が増加し、それに応じて導電型の異な
る第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面積が
増加することになり、ＰＮ接合容量が増加する。
子によれば、それぞれの画素の導電層および第１の半導
体領域の端縁部の輪郭形状が連続する凹凸部を有した形
状であるので、凹凸部を有しない場合に比べて第１の半
導体領域の表面積が増加し、それに応じて導電型の異な
る第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面積が
増加することになり、ＰＮ接合容量が増加する。
【００３７】本発明に係る請求項２記載の赤外線固体撮
像素子によれば、平面視形状が略矩形形状の導電層の少
なくとも一辺に矩形の凹凸部が設けられているので、第
１の半導体領域の表面積が矩形の凹凸部の表面積に応じ
て増加することになる。
像素子によれば、平面視形状が略矩形形状の導電層の少
なくとも一辺に矩形の凹凸部が設けられているので、第
１の半導体領域の表面積が矩形の凹凸部の表面積に応じ
て増加することになる。
【００３８】本発明に係る請求項３記載の赤外線固体撮
像素子によれば、平面視形状が略矩形形状の導電層の少
なくとも一辺に三角形の凹凸部が設けられているので、
第１の半導体領域の表面積が三角形の凹凸部の表面積に
応じて増加することになる。
像素子によれば、平面視形状が略矩形形状の導電層の少
なくとも一辺に三角形の凹凸部が設けられているので、
第１の半導体領域の表面積が三角形の凹凸部の表面積に
応じて増加することになる。
【００３９】本発明に係る請求項４記載の赤外線固体撮
像素子によれば、平面視形状が略矩形形状の導電層の少
なくとも一辺に円弧状の凹凸部が設けられているので、
第１の半導体領域の表面積が円弧状の凹凸部の表面積に
応じて増加することになる。
像素子によれば、平面視形状が略矩形形状の導電層の少
なくとも一辺に円弧状の凹凸部が設けられているので、
第１の半導体領域の表面積が円弧状の凹凸部の表面積に
応じて増加することになる。
【００４０】本発明に係る請求項５記載の赤外線固体撮
像素子によれば、導電層の平面視形状が、少なくとも一
辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する略矩形形状で
あり、第２の半導体領域は、切欠き部の第１の半導体領
域に接して形成されているので、切欠き部の切欠き長さ
に応じて導電型の異なる第１の半導体領域と第２の半導
体領域との接合面積および、導電型の異なる第１の半導
体領域と半導体基板との接合面積が増加することにな
り、ＰＮ接合容量が増加する。
像素子によれば、導電層の平面視形状が、少なくとも一
辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する略矩形形状で
あり、第２の半導体領域は、切欠き部の第１の半導体領
域に接して形成されているので、切欠き部の切欠き長さ
に応じて導電型の異なる第１の半導体領域と第２の半導
体領域との接合面積および、導電型の異なる第１の半導
体領域と半導体基板との接合面積が増加することにな
り、ＰＮ接合容量が増加する。
【００４１】本発明に係る請求項６記載の赤外線固体撮
像素子によれば、それぞれの画素の平面視形状が等し
く、互いに間隔をあけて複数の導電層が形成され、複数
の導電層のそれぞれの端縁部に沿って比較的高濃度の第
２導電型の第１の半導体領域が形成され、複数の導電層
間に絶縁層が形成され、絶縁層の下層の半導体基板内に
絶縁層に対応して比較的高濃度の第１導電型の第２の半
導体領域が形成されているので、複数の導電層間の絶縁
層の下層の第２の半導体領域の全長に応じて、導電型の
異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面
積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導体基
板との接合面積が増加することになり、ＰＮ接合容量が
増加する。
像素子によれば、それぞれの画素の平面視形状が等し
く、互いに間隔をあけて複数の導電層が形成され、複数
の導電層のそれぞれの端縁部に沿って比較的高濃度の第
２導電型の第１の半導体領域が形成され、複数の導電層
間に絶縁層が形成され、絶縁層の下層の半導体基板内に
絶縁層に対応して比較的高濃度の第１導電型の第２の半
導体領域が形成されているので、複数の導電層間の絶縁
層の下層の第２の半導体領域の全長に応じて、導電型の
異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面
積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導体基
板との接合面積が増加することになり、ＰＮ接合容量が
増加する。
【００４２】本発明に係る請求項７記載の赤外線固体撮
像素子によれば、複数の導電層の平面視形状が略矩形形
状であり、複数の導電層間に設けられた絶縁層はストラ
イプ状に形成されているので、それに応じて第２の半導
体領域もストライプ状に形成され、第２の半導体領域の
ストライプ長に応じて、導電型の異なる第１の半導体領
域と第２の半導体領域との接合面積および、導電型の異
なる第１の半導体領域と半導体基板との接合面積が増加
することになり、ＰＮ接合容量が増加する。
像素子によれば、複数の導電層の平面視形状が略矩形形
状であり、複数の導電層間に設けられた絶縁層はストラ
イプ状に形成されているので、それに応じて第２の半導
体領域もストライプ状に形成され、第２の半導体領域の
ストライプ長に応じて、導電型の異なる第１の半導体領
域と第２の半導体領域との接合面積および、導電型の異
なる第１の半導体領域と半導体基板との接合面積が増加
することになり、ＰＮ接合容量が増加する。
【００４３】本発明に係る請求項８記載の赤外線固体撮
像素子によれば、複数の導電層の平面視形状は略矩形形
状であり、複数の導電層間に設けられた絶縁層が蛇行形
状に形成され、それに応じて第２の半導体領域も蛇行形
状に形成され、導電層の互いに向かい合う一辺の端縁部
の輪郭形状は、それぞれ蛇行形状の絶縁層に対応して凹
凸部が連続する形状となっているので、第２の半導体領
域の蛇行形状の全長に応じて、導電型の異なる第１の半
導体領域と第２の半導体領域との接合面積および、導電
型の異なる第１の半導体領域と半導体基板との接合面積
が増加することになり、ＰＮ接合容量が増加する。
像素子によれば、複数の導電層の平面視形状は略矩形形
状であり、複数の導電層間に設けられた絶縁層が蛇行形
状に形成され、それに応じて第２の半導体領域も蛇行形
状に形成され、導電層の互いに向かい合う一辺の端縁部
の輪郭形状は、それぞれ蛇行形状の絶縁層に対応して凹
凸部が連続する形状となっているので、第２の半導体領
域の蛇行形状の全長に応じて、導電型の異なる第１の半
導体領域と第２の半導体領域との接合面積および、導電
型の異なる第１の半導体領域と半導体基板との接合面積
が増加することになり、ＰＮ接合容量が増加する。
【００４４】本発明に係る請求項９記載の赤外線固体撮
像素子によれば、複数の導電層間に設けられた絶縁層上
から導電層上に渡って形成された他の導電層をさらに備
えているので、他の導電層によって複数の導電層が電気
的に接続されることになる。
像素子によれば、複数の導電層間に設けられた絶縁層上
から導電層上に渡って形成された他の導電層をさらに備
えているので、他の導電層によって複数の導電層が電気
的に接続されることになる。
【００４５】本発明に係る請求項１０記載の赤外線固体
撮像素子によれば、複数の導電層間に設けられた絶縁層
は、複数の導電層の周囲に設けられた絶縁層よりも薄く
形成された他の絶縁層であり、当該他の絶縁層上から導
電層上に渡って形成された他の導電層をさらに備えるこ
とで、他の導電層と他の絶縁層と第２の半導体領域とで
ＭＯＳキャパシタが構成されることになり、ＭＯＳ容量
がさらに付加される。
撮像素子によれば、複数の導電層間に設けられた絶縁層
は、複数の導電層の周囲に設けられた絶縁層よりも薄く
形成された他の絶縁層であり、当該他の絶縁層上から導
電層上に渡って形成された他の導電層をさらに備えるこ
とで、他の導電層と他の絶縁層と第２の半導体領域とで
ＭＯＳキャパシタが構成されることになり、ＭＯＳ容量
がさらに付加される。
【００４６】本発明に係る請求項１１記載の赤外線固体
撮像素子によれば、それぞれの画素の第１の半導体領域
の外側の側面に接するように半導体基板の表面内に比較
的高濃度の第１導電型の第３の半導体領域が形成され、
第１の絶縁層よりも薄く、第３の半導体領域の平面視形
状に対応して第３の半導体領域上に第２の絶縁層が形成
され、第２の絶縁層上と第１の導電層上とに渡って形成
された第２の導電層とを備えているので、第２の絶縁層
と第２の導電層と第３の半導体領域とでＭＯＳトランジ
スタが構成されることになり、ＭＯＳ容量がさらに付加
される。
撮像素子によれば、それぞれの画素の第１の半導体領域
の外側の側面に接するように半導体基板の表面内に比較
的高濃度の第１導電型の第３の半導体領域が形成され、
第１の絶縁層よりも薄く、第３の半導体領域の平面視形
状に対応して第３の半導体領域上に第２の絶縁層が形成
され、第２の絶縁層上と第１の導電層上とに渡って形成
された第２の導電層とを備えているので、第２の絶縁層
と第２の導電層と第３の半導体領域とでＭＯＳトランジ
スタが構成されることになり、ＭＯＳ容量がさらに付加
される。
【００４７】本発明に係る請求項１２記載の赤外線固体
撮像素子によれば、第１の導電層の平面視形状が略矩形
形状であり、第３の半導体領域が、第１の半導体領域の
少なくとも一辺に接するように設けられているので、第
３の半導体領域の長さに応じてＭＯＳ容量が付加され
る。
撮像素子によれば、第１の導電層の平面視形状が略矩形
形状であり、第３の半導体領域が、第１の半導体領域の
少なくとも一辺に接するように設けられているので、第
３の半導体領域の長さに応じてＭＯＳ容量が付加され
る。
【００４８】本発明に係る請求項１３記載の赤外線固体
撮像素子によれば、第１の導電層の平面視形状が略矩形
形状であり、輪郭形状が少なくとも一辺において矩形の
凹凸部が連続する形状の第１の導電層の矩形の凹凸部内
に第３の半導体領域が設けられているので、第１の導電
層の端縁部に沿って設けられた第１の半導体領域の表面
積が矩形の凹凸部の表面積に応じて増加するので、導電
型の異なる第１の半導体領域と第３の半導体領域との接
合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、かつ第３の半
導体領域の形成数に応じてＭＯＳ容量が付加される。
撮像素子によれば、第１の導電層の平面視形状が略矩形
形状であり、輪郭形状が少なくとも一辺において矩形の
凹凸部が連続する形状の第１の導電層の矩形の凹凸部内
に第３の半導体領域が設けられているので、第１の導電
層の端縁部に沿って設けられた第１の半導体領域の表面
積が矩形の凹凸部の表面積に応じて増加するので、導電
型の異なる第１の半導体領域と第３の半導体領域との接
合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、かつ第３の半
導体領域の形成数に応じてＭＯＳ容量が付加される。
【００４９】本発明に係る請求項１４記載の赤外線固体
撮像素子によれば、第１の導電層の平面視形状が、少な
くとも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する略矩
形形状であり、第３の半導体領域が切欠き部の第１の半
導体領域に接して形成されているので、切欠き部の切欠
き長さに応じて導電型の異なる第１の半導体領域と第３
の半導体領域との接合面積および、導電型の異なる第１
の半導体領域と半導体基板との接合面積が増加すること
になり、ＰＮ接合容量が増加し、かつ第３の半導体領域
の長さに応じてＭＯＳ容量が付加される。
撮像素子によれば、第１の導電層の平面視形状が、少な
くとも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する略矩
形形状であり、第３の半導体領域が切欠き部の第１の半
導体領域に接して形成されているので、切欠き部の切欠
き長さに応じて導電型の異なる第１の半導体領域と第３
の半導体領域との接合面積および、導電型の異なる第１
の半導体領域と半導体基板との接合面積が増加すること
になり、ＰＮ接合容量が増加し、かつ第３の半導体領域
の長さに応じてＭＯＳ容量が付加される。
【００５０】本発明に係る請求項１５記載の赤外線固体
撮像素子によれば、それぞれの画素の平面視形状が等し
く、互いに間隔をあけて複数の第１の導電層が形成さ
れ、複数の第１の導電層のそれぞれの端縁部に沿って比
較的高濃度の第２導電型の第１の半導体領域が形成さ
れ、複数の第１の導電層間に第１の絶縁層が形成され、
第１の絶縁層の下層の半導体基板内に第１の絶縁層に対
応して比較的高濃度の第１導電型の第２の半導体領域が
形成され、第１の半導体領域に少なくとも一側面が接す
るように半導体基板の表面内に比較的高濃度の第１導電
型の第３の半導体領域が形成され、第１の絶縁層よりも
薄く、第３の半導体領域の平面視形状に応じて第３の半
導体領域上に第２の絶縁層が形成され、当該第２の絶縁
層上と第１の導電層上とに渡って第２の導電層が形成さ
れているので、複数の第１の導電層間の第１の絶縁層の
下層の第２の半導体領域の全長に応じて、導電型の異な
る第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面積お
よび、導電型の異なる第１の半導体領域と半導体基板と
の接合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、かつ第２
の絶縁層と第２の導電層と第３の半導体領域とでＭＯＳ
キャパシタが構成されることになり、ＭＯＳ容量がさら
に付加される。
撮像素子によれば、それぞれの画素の平面視形状が等し
く、互いに間隔をあけて複数の第１の導電層が形成さ
れ、複数の第１の導電層のそれぞれの端縁部に沿って比
較的高濃度の第２導電型の第１の半導体領域が形成さ
れ、複数の第１の導電層間に第１の絶縁層が形成され、
第１の絶縁層の下層の半導体基板内に第１の絶縁層に対
応して比較的高濃度の第１導電型の第２の半導体領域が
形成され、第１の半導体領域に少なくとも一側面が接す
るように半導体基板の表面内に比較的高濃度の第１導電
型の第３の半導体領域が形成され、第１の絶縁層よりも
薄く、第３の半導体領域の平面視形状に応じて第３の半
導体領域上に第２の絶縁層が形成され、当該第２の絶縁
層上と第１の導電層上とに渡って第２の導電層が形成さ
れているので、複数の第１の導電層間の第１の絶縁層の
下層の第２の半導体領域の全長に応じて、導電型の異な
る第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面積お
よび、導電型の異なる第１の半導体領域と半導体基板と
の接合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、かつ第２
の絶縁層と第２の導電層と第３の半導体領域とでＭＯＳ
キャパシタが構成されることになり、ＭＯＳ容量がさら
に付加される。
【００５１】本発明に係る請求項１６記載の赤外線固体
撮像素子によれば、複数の第１の導電層の平面視形状
が、少なくとも一辺において矩形の凹凸部が連続する略
矩形形状であり、第３の半導体領域が、第１の半導体領
域の前記矩形の凹凸部の凹部内に設けられているので、
第１の導電層の端縁部に沿って設けられた第１の半導体
領域の表面積が矩形の凹凸部の表面積に応じて増加する
ので、導電型の異なる第１の半導体領域と第３の半導体
領域との接合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、か
つ第３の半導体領域の形成数に応じてＭＯＳ容量が付加
される。
撮像素子によれば、複数の第１の導電層の平面視形状
が、少なくとも一辺において矩形の凹凸部が連続する略
矩形形状であり、第３の半導体領域が、第１の半導体領
域の前記矩形の凹凸部の凹部内に設けられているので、
第１の導電層の端縁部に沿って設けられた第１の半導体
領域の表面積が矩形の凹凸部の表面積に応じて増加する
ので、導電型の異なる第１の半導体領域と第３の半導体
領域との接合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、か
つ第３の半導体領域の形成数に応じてＭＯＳ容量が付加
される。
【００５２】本発明に係る請求項１７記載の赤外線固体
撮像素子によれば、複数の第１の導電層の平面視形状
は、少なくとも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有
する略矩形形状であり、第３の半導体領域は、切欠き部
の前記第１の半導体領域に接して形成されているので、
切欠き部の切欠き長さに応じて導電型の異なる第１の半
導体領域と第２の半導体領域との接合面積および、導電
型の異なる第１の半導体領域と半導体基板との接合面積
が増加してＰＮ接合容量が増加し、かつかつ第３の半導
体領域の長さに応じてＭＯＳ容量が付加される。
撮像素子によれば、複数の第１の導電層の平面視形状
は、少なくとも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有
する略矩形形状であり、第３の半導体領域は、切欠き部
の前記第１の半導体領域に接して形成されているので、
切欠き部の切欠き長さに応じて導電型の異なる第１の半
導体領域と第２の半導体領域との接合面積および、導電
型の異なる第１の半導体領域と半導体基板との接合面積
が増加してＰＮ接合容量が増加し、かつかつ第３の半導
体領域の長さに応じてＭＯＳ容量が付加される。
【００５３】本発明に係る請求項１８記載の赤外線固体
撮像素子によれば、導電層を貫通して導電層の下層の半
導体基板の表面内にかけて形成された他の絶縁層と、当
該他の絶縁層の下層の半導体基板内に他の絶縁層に対応
して形成された比較的高濃度の第１導電型の第３の半導
体領域と、導電層の下層の半導体基板の表面内に、第３
の半導体領域に接してその周囲に形成された比較的高濃
度の第２導電型の第４の半導体領域とを有する電荷蓄積
手段をそれぞれの画素が少なくとも１つ備えているの
で、導電型の異なる第３の半導体領域と第４の半導体領
域、および半導体基板と第４の半導体領域の接合面積に
応じてＰＮ接合容量が増加することになる。
撮像素子によれば、導電層を貫通して導電層の下層の半
導体基板の表面内にかけて形成された他の絶縁層と、当
該他の絶縁層の下層の半導体基板内に他の絶縁層に対応
して形成された比較的高濃度の第１導電型の第３の半導
体領域と、導電層の下層の半導体基板の表面内に、第３
の半導体領域に接してその周囲に形成された比較的高濃
度の第２導電型の第４の半導体領域とを有する電荷蓄積
手段をそれぞれの画素が少なくとも１つ備えているの
で、導電型の異なる第３の半導体領域と第４の半導体領
域、および半導体基板と第４の半導体領域の接合面積に
応じてＰＮ接合容量が増加することになる。
【００５４】本発明に係る請求項１９記載の赤外線固体
撮像素子によれば、他の絶縁層は絶縁層よりも薄く形成
され、他の絶縁層上から導電層上に渡って形成された他
の導電層をさらに備えることで、他の導電層、他の絶縁
層、第３の半導体領域とでＭＯＳキャパシタが構成され
ることになり、ＭＯＳ容量がさらに付加される。
撮像素子によれば、他の絶縁層は絶縁層よりも薄く形成
され、他の絶縁層上から導電層上に渡って形成された他
の導電層をさらに備えることで、他の導電層、他の絶縁
層、第３の半導体領域とでＭＯＳキャパシタが構成され
ることになり、ＭＯＳ容量がさらに付加される。
【００５５】
＜第１の実施例＞本発明に係る赤外固体撮像素子の第１
の実施例を図１〜図４を用いて説明する。図１に赤外線
固体撮像素子１００の平面図を、図２にＢ−Ｂ’線での
断面図を示す。図１および図２において、図２６および
図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と同様の構成
については同一の符号を付し、重複する説明は省略す
る。
の実施例を図１〜図４を用いて説明する。図１に赤外線
固体撮像素子１００の平面図を、図２にＢ−Ｂ’線での
断面図を示す。図１および図２において、図２６および
図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と同様の構成
については同一の符号を付し、重複する説明は省略す
る。
【００５６】図１においてガードリング２のＣＣＤ４側
を除く３辺に隣接してＭＯＳ領域１８が形成されてい
る。ガードリング２とＭＯＳ領域１８との境は境界１９
で示され、ＭＯＳ領域１８と素子分離領域３との境は境
界２０で示されている。断面を示す図２において、図に
対して左側（断面記号Ｂ側）には、ＰｔＳｉショットキ
電極１０の端縁に接して膜厚５０ｎｍ程度の厚みを有す
る絶縁膜２１が設けられており、当該絶縁膜２１はフィ
ールド酸化膜１２に達するまで延在している。また、絶
縁膜２１の表面にはＰｔＳｉショットキ電極１０に電気
的に接続されるように金属層２２がＰｔなどで形成さ
れ、絶縁膜２１の下層のＰ型半導体基板９内にはＰ+不
純物領域２３が設けられている。これら、絶縁膜２１、
金属層２２、Ｐ+不純物領域２３で図１に示すＭＯＳ領
域１８が形成される。
を除く３辺に隣接してＭＯＳ領域１８が形成されてい
る。ガードリング２とＭＯＳ領域１８との境は境界１９
で示され、ＭＯＳ領域１８と素子分離領域３との境は境
界２０で示されている。断面を示す図２において、図に
対して左側（断面記号Ｂ側）には、ＰｔＳｉショットキ
電極１０の端縁に接して膜厚５０ｎｍ程度の厚みを有す
る絶縁膜２１が設けられており、当該絶縁膜２１はフィ
ールド酸化膜１２に達するまで延在している。また、絶
縁膜２１の表面にはＰｔＳｉショットキ電極１０に電気
的に接続されるように金属層２２がＰｔなどで形成さ
れ、絶縁膜２１の下層のＰ型半導体基板９内にはＰ+不
純物領域２３が設けられている。これら、絶縁膜２１、
金属層２２、Ｐ+不純物領域２３で図１に示すＭＯＳ領
域１８が形成される。
【００５７】このＭＯＳ領域１８におけるＭＯＳ容量Ｃ
Mが検出器の電荷蓄積容量に付加される。この場合、１
つの赤外線固体撮像素子の大きさには制限があるので、
ＭＯＳ領域１８の面積分だけ赤外線検知領域１の面積は
小さくなり、これに伴って境界６と境界７のそれぞれの
長さも短くなる。従って、ショットキ接合容量ＣS、Ｐ
Ｎ接合容量ＣG、ＣPNは若干減少する。しかしながらＭ
ＯＳ領域１８の絶縁膜２１を薄く形成することによっ
て、これらの減少分よりもＭＯＳ容量ＣMの増加分の方
を大きくすることができ、トータルの電荷蓄積容量が増
大することになる。
Mが検出器の電荷蓄積容量に付加される。この場合、１
つの赤外線固体撮像素子の大きさには制限があるので、
ＭＯＳ領域１８の面積分だけ赤外線検知領域１の面積は
小さくなり、これに伴って境界６と境界７のそれぞれの
長さも短くなる。従って、ショットキ接合容量ＣS、Ｐ
Ｎ接合容量ＣG、ＣPNは若干減少する。しかしながらＭ
ＯＳ領域１８の絶縁膜２１を薄く形成することによっ
て、これらの減少分よりもＭＯＳ容量ＣMの増加分の方
を大きくすることができ、トータルの電荷蓄積容量が増
大することになる。
【００５８】なお、ＭＯＳ領域１８の絶縁膜２１をフィ
ールド酸化膜などの厚い絶縁膜とした場合もＭＯＳ容量
が発生するが、ＭＯＳ容量は層間膜厚に反比例するた
め、この場合に発生するＭＯＳ容量は小さく、あまり効
果的ではない。よって以後の説明においては、絶縁膜が
薄いの場合のみをＭＯＳ領域と称するものとする。
ールド酸化膜などの厚い絶縁膜とした場合もＭＯＳ容量
が発生するが、ＭＯＳ容量は層間膜厚に反比例するた
め、この場合に発生するＭＯＳ容量は小さく、あまり効
果的ではない。よって以後の説明においては、絶縁膜が
薄いの場合のみをＭＯＳ領域と称するものとする。
【００５９】次に、ＭＯＳ領域１８の製造方法について
説明する。図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子の
場合には、ＰｔＳｉショットキ電極１０は超高真空中で
基板加熱しながらＰｔを蒸着させるＭＢＥ法などで形成
される。このとき絶縁膜上に堆積されたＰｔはＳｉと反
応せずに未反応のＰｔ層として残る。通常、未反応のＰ
ｔ層は王水を用いて選択的にエッチングされるため、Ｐ
ｔＳｉショットキ電極１０はセルフアライン的に絶縁膜
の開口部に形成され、絶縁膜上までオーバーラップする
ことはない。一方、図２に示した本発明に係る赤外線固
体撮像素子１００を実現する場合には、未反応のＰｔ層
をエッチングする際にマスクをかけてドライエッチング
等の方法で、所定部分を残すことで金属層２２を容易に
形成することができる。なお、金属層２２はＰｔに限ら
れず、Ａｌなどの金属やポリシリコンなど他の電極膜で
構成しても良い。この場合はＰｔＳｉショットキ電極１
０上に電極膜を堆積した後にパターニングするといった
方法で形成される。
説明する。図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子の
場合には、ＰｔＳｉショットキ電極１０は超高真空中で
基板加熱しながらＰｔを蒸着させるＭＢＥ法などで形成
される。このとき絶縁膜上に堆積されたＰｔはＳｉと反
応せずに未反応のＰｔ層として残る。通常、未反応のＰ
ｔ層は王水を用いて選択的にエッチングされるため、Ｐ
ｔＳｉショットキ電極１０はセルフアライン的に絶縁膜
の開口部に形成され、絶縁膜上までオーバーラップする
ことはない。一方、図２に示した本発明に係る赤外線固
体撮像素子１００を実現する場合には、未反応のＰｔ層
をエッチングする際にマスクをかけてドライエッチング
等の方法で、所定部分を残すことで金属層２２を容易に
形成することができる。なお、金属層２２はＰｔに限ら
れず、Ａｌなどの金属やポリシリコンなど他の電極膜で
構成しても良い。この場合はＰｔＳｉショットキ電極１
０上に電極膜を堆積した後にパターニングするといった
方法で形成される。
【００６０】また図２において、絶縁膜２１はゲート酸
化膜１４と同時に形成することが可能であるが、これ以
外にも例えばフィールド酸化膜１２の一部をエッチング
して薄くするなどの方法でも形成できる。図３に、この
方法で形成された赤外線固体撮像素子１００Ａの部分断
面図を示す。図３において、ＰｔＳｉショットキ電極１
０の表面と同じ高さになるようにフィールド酸化膜１２
の上主面が部分的にエッチングされ、段差部１２ａとな
り、この段差部１２ａの底面には金属層２２が形成され
ている。この金属層２２とフィールド酸化膜１２および
フィールド酸化膜１２の下層のＰ+不純物領域１３とで
ＭＯＳ領域１８が形成されることになる。このような構
成によりＰ+不純物領域２３を新たに設けることなくＭ
ＯＳ領域１８を形成することができる。
化膜１４と同時に形成することが可能であるが、これ以
外にも例えばフィールド酸化膜１２の一部をエッチング
して薄くするなどの方法でも形成できる。図３に、この
方法で形成された赤外線固体撮像素子１００Ａの部分断
面図を示す。図３において、ＰｔＳｉショットキ電極１
０の表面と同じ高さになるようにフィールド酸化膜１２
の上主面が部分的にエッチングされ、段差部１２ａとな
り、この段差部１２ａの底面には金属層２２が形成され
ている。この金属層２２とフィールド酸化膜１２および
フィールド酸化膜１２の下層のＰ+不純物領域１３とで
ＭＯＳ領域１８が形成されることになる。このような構
成によりＰ+不純物領域２３を新たに設けることなくＭ
ＯＳ領域１８を形成することができる。
【００６１】以上説明したように、赤外線固体撮像素子
の電荷蓄積容量が増大するため、取り扱える電荷量が増
え、ダイナミックレンジの広い赤外線固体撮像素子が得
られる。さらに、蓄積電荷の飽和による制約が緩められ
ることによって、赤外線検知領域の光電変換効率を高め
たカットオフ波長を長くするなどの感度向上策を実施す
ることが可能になり、温度分解能に優れた赤外線固体撮
像素子を得ることができる。
の電荷蓄積容量が増大するため、取り扱える電荷量が増
え、ダイナミックレンジの広い赤外線固体撮像素子が得
られる。さらに、蓄積電荷の飽和による制約が緩められ
ることによって、赤外線検知領域の光電変換効率を高め
たカットオフ波長を長くするなどの感度向上策を実施す
ることが可能になり、温度分解能に優れた赤外線固体撮
像素子を得ることができる。
【００６２】＜変形例＞上記第１の実施例においては、
ＭＯＳ領域１８をガードリング２のＣＣＤ４側を除く３
辺に隣接して形成した例を示したが、ＭＯＳ領域１８は
ガードリング２のＣＣＤ４側にも形成することができ
る。図４にこの構成の平面図を示す。図４において、Ｃ
ＣＤ４とガードリング２との間に、トランスファゲート
５部分を除いてＭＯＳ領域１８が設けられている。この
ような構成を得るためには、ＣＣＤ４とガードリング２
との間隔を広くし、ＭＯＳ領域１８とＣＣＤ４との間に
十分な素子分離領域３を確保する必要がある。
ＭＯＳ領域１８をガードリング２のＣＣＤ４側を除く３
辺に隣接して形成した例を示したが、ＭＯＳ領域１８は
ガードリング２のＣＣＤ４側にも形成することができ
る。図４にこの構成の平面図を示す。図４において、Ｃ
ＣＤ４とガードリング２との間に、トランスファゲート
５部分を除いてＭＯＳ領域１８が設けられている。この
ような構成を得るためには、ＣＣＤ４とガードリング２
との間隔を広くし、ＭＯＳ領域１８とＣＣＤ４との間に
十分な素子分離領域３を確保する必要がある。
【００６３】このように構成することによって、付加さ
れたＭＯＳ領域の面積に応じて蓄積容量を増大すること
ができる。また、ＭＯＳ領域１８をガードリング２の１
辺だけあるいは一部に隣接して形成することによっても
ＭＯＳ領域の面積に応じて蓄積容量を増加できることは
言うまでもない。
れたＭＯＳ領域の面積に応じて蓄積容量を増大すること
ができる。また、ＭＯＳ領域１８をガードリング２の１
辺だけあるいは一部に隣接して形成することによっても
ＭＯＳ領域の面積に応じて蓄積容量を増加できることは
言うまでもない。
【００６４】＜第２の実施例＞本発明に係る赤外線固体
撮像素子の第２の実施例を赤外線固体撮像素子２００の
平面図を示す図５を用いて説明する。図５において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
撮像素子の第２の実施例を赤外線固体撮像素子２００の
平面図を示す図５を用いて説明する。図５において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
【００６５】図５において、輪郭形状が矩形の赤外線検
知領域１の周囲には、ＣＣＤ４側を除く３辺が、矩形の
凹凸部が連続した輪郭形状となっているガードリング２
Ａが形成されている。このような構成では、ガードリン
グ２Ａと素子分離領域３との境界７も矩形の凹凸部が連
続する輪郭形状となるので境界７の全長が長くなる。従
ってガードリング２ＡのＮ+不純物領域１１と素子分離
領域３のＰ+不純物領域１３とのＰＮ接合面積が増加
し、その増加分に応じてＮ+不純物領域１１−Ｐ+不純物
領域１３間のＰＮ接合容量ＣGが増大する。
知領域１の周囲には、ＣＣＤ４側を除く３辺が、矩形の
凹凸部が連続した輪郭形状となっているガードリング２
Ａが形成されている。このような構成では、ガードリン
グ２Ａと素子分離領域３との境界７も矩形の凹凸部が連
続する輪郭形状となるので境界７の全長が長くなる。従
ってガードリング２ＡのＮ+不純物領域１１と素子分離
領域３のＰ+不純物領域１３とのＰＮ接合面積が増加
し、その増加分に応じてＮ+不純物領域１１−Ｐ+不純物
領域１３間のＰＮ接合容量ＣGが増大する。
【００６６】この場合、ガードリング２Ａが凹凸部が連
続する輪郭形状となった分だけ赤外線検知領域１の面積
は小さくなり、これに伴って境界６の長さも短くなるた
め、ＰｔＳｉショットキ電極１０−Ｐ型半導体基板９間
のショットキ接合容量ＣSおよびＮ+不純物領域１１−Ｐ
型半導体基板９間のＰＮ接合容量ＣPNは若干減少する。
しかしながら、ショットキ接合容量ＣSおよびＰＮ接合
容量ＣPNの減少の割合は１〜２割であるのに対して、Ｐ
Ｎ接合容量ＣGの増加の割合は５割以上が得られる。し
かも、通常ＰＮ接合容量ＣGはショットキ接合容量ＣSお
よびＰＮ接合容量ＣPNよりも十分大きいので、蓄積容量
の増加分はほとんどがＰＮ接合容量ＣGの増加分とな
る。従ってガードリング２ＡによってＰＮ接合容量ＣG
が増大し、トータルの電荷蓄積容量を増大させることが
できる。
続する輪郭形状となった分だけ赤外線検知領域１の面積
は小さくなり、これに伴って境界６の長さも短くなるた
め、ＰｔＳｉショットキ電極１０−Ｐ型半導体基板９間
のショットキ接合容量ＣSおよびＮ+不純物領域１１−Ｐ
型半導体基板９間のＰＮ接合容量ＣPNは若干減少する。
しかしながら、ショットキ接合容量ＣSおよびＰＮ接合
容量ＣPNの減少の割合は１〜２割であるのに対して、Ｐ
Ｎ接合容量ＣGの増加の割合は５割以上が得られる。し
かも、通常ＰＮ接合容量ＣGはショットキ接合容量ＣSお
よびＰＮ接合容量ＣPNよりも十分大きいので、蓄積容量
の増加分はほとんどがＰＮ接合容量ＣGの増加分とな
る。従ってガードリング２ＡによってＰＮ接合容量ＣG
が増大し、トータルの電荷蓄積容量を増大させることが
できる。
【００６７】＜変形例＞上記第２の実施例においては、
ＣＣＤ４側を除く３辺が、矩形の凹凸部が連続した輪郭
形状となっているガードリング２Ａについて説明した
が、ＣＣＤ４側の一辺も矩形の凹凸部が連続した輪郭形
状としても良い。但し、この場合はトランスファゲート
５の機能を妨げないような凹凸配置となる。また、この
ような構成を得るためには、ＣＣＤ４とガードリング２
Ａとの間隔を広くし、ガードリング２ＡとＣＣＤ４との
間に十分な素子分離領域３を確保する必要がある。
ＣＣＤ４側を除く３辺が、矩形の凹凸部が連続した輪郭
形状となっているガードリング２Ａについて説明した
が、ＣＣＤ４側の一辺も矩形の凹凸部が連続した輪郭形
状としても良い。但し、この場合はトランスファゲート
５の機能を妨げないような凹凸配置となる。また、この
ような構成を得るためには、ＣＣＤ４とガードリング２
Ａとの間隔を広くし、ガードリング２ＡとＣＣＤ４との
間に十分な素子分離領域３を確保する必要がある。
【００６８】＜第３の実施例＞本発明に係る赤外線固体
撮像素子の第３の実施例を赤外線固体撮像素子３００の
平面図を示す図６を用いて説明する。図６において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
撮像素子の第３の実施例を赤外線固体撮像素子３００の
平面図を示す図６を用いて説明する。図６において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
【００６９】図６において、輪郭形状が矩径の赤外線検
知領域１の周囲には、ＣＣＤ４側を除く３辺が、三角形
の凹凸部が連続する鋸歯状の輪郭形状となったガードリ
ング２Ｂが形成されている。このような構成では、ガー
ドリング２Ｂと素子分離領域３との境界７も三角形の凹
凸部が連続する鋸歯状の輪郭形状となるので境界７の全
長が長くなる。従ってガードリング２ＢのＮ+不純物領
域１１と素子分離領域３のＰ+不純物領域１３とのＰＮ
接合面積が増加し、その増加分に応じてＮ+不純物領域
１１−Ｐ+不純物領域１３間のＰＮ接合容量ＣGが増大す
る。
知領域１の周囲には、ＣＣＤ４側を除く３辺が、三角形
の凹凸部が連続する鋸歯状の輪郭形状となったガードリ
ング２Ｂが形成されている。このような構成では、ガー
ドリング２Ｂと素子分離領域３との境界７も三角形の凹
凸部が連続する鋸歯状の輪郭形状となるので境界７の全
長が長くなる。従ってガードリング２ＢのＮ+不純物領
域１１と素子分離領域３のＰ+不純物領域１３とのＰＮ
接合面積が増加し、その増加分に応じてＮ+不純物領域
１１−Ｐ+不純物領域１３間のＰＮ接合容量ＣGが増大す
る。
【００７０】この場合、ガードリング２Ｂが三角形の凹
凸部が連続する鋸歯状の輪郭形状となった分だけ赤外線
検知領域１の面積は小さくなり、これに伴って境界６の
長さも短くなりショットキ接合容量ＣSおよびＰＮ接合
容量ＣPNは減少するが、蓄積容量の増加分はほとんどが
ＰＮ接合容量ＣGの増加分となるのでトータルの電荷蓄
積容量が増大することは図５を用いて説明した第２の実
施例と同様である。
凸部が連続する鋸歯状の輪郭形状となった分だけ赤外線
検知領域１の面積は小さくなり、これに伴って境界６の
長さも短くなりショットキ接合容量ＣSおよびＰＮ接合
容量ＣPNは減少するが、蓄積容量の増加分はほとんどが
ＰＮ接合容量ＣGの増加分となるのでトータルの電荷蓄
積容量が増大することは図５を用いて説明した第２の実
施例と同様である。
【００７１】＜変形例＞上記第３の実施例においては、
ＣＣＤ４側を除く３辺が、三角形の凹凸部が連続する鋸
歯状の輪郭形状となっているガードリング２Ｂについて
説明したが、ＣＣＤ４側の一辺も三角形の凹凸部が連続
する鋸歯状の輪郭形状としても良い。但し、この場合は
トランスファゲート５の機能を妨げないような凹凸配置
となる。また、このような構成を得るためには、ＣＣＤ
４とガードリング２Ｂとの間隔を広くし、ガードリング
２ＢとＣＣＤ４との間に十分な素子分離領域３を確保す
る必要がある。
ＣＣＤ４側を除く３辺が、三角形の凹凸部が連続する鋸
歯状の輪郭形状となっているガードリング２Ｂについて
説明したが、ＣＣＤ４側の一辺も三角形の凹凸部が連続
する鋸歯状の輪郭形状としても良い。但し、この場合は
トランスファゲート５の機能を妨げないような凹凸配置
となる。また、このような構成を得るためには、ＣＣＤ
４とガードリング２Ｂとの間隔を広くし、ガードリング
２ＢとＣＣＤ４との間に十分な素子分離領域３を確保す
る必要がある。
【００７２】＜第４の実施例＞本発明に係る赤外線固体
撮像素子の第４の実施例を赤外線固体撮像素子４００の
平面図を示す図７を用いて説明する。図７において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
撮像素子の第４の実施例を赤外線固体撮像素子４００の
平面図を示す図７を用いて説明する。図７において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
【００７３】図７において、輪郭形状が矩形の赤外線検
知領域１の周囲には、円弧の凹凸部が連続する輪郭形状
を有するガードリング２Ｃが形成されている。このよう
な構成では、ガードリング２Ｃと素子分離領域３との境
界７も円弧の凹凸部が連続する輪郭形状となるので境界
７の全長が長くなる。従ってガードリング２ＣのＮ+不
純物領域１１と素子分離領域３のＰ+不純物領域１３と
のＰＮ接合面積が増加し、その増加分に応じてＮ+不純
物領域１１−Ｐ+不純物領域１３間のＰＮ接合容量ＣGが
増大する。
知領域１の周囲には、円弧の凹凸部が連続する輪郭形状
を有するガードリング２Ｃが形成されている。このよう
な構成では、ガードリング２Ｃと素子分離領域３との境
界７も円弧の凹凸部が連続する輪郭形状となるので境界
７の全長が長くなる。従ってガードリング２ＣのＮ+不
純物領域１１と素子分離領域３のＰ+不純物領域１３と
のＰＮ接合面積が増加し、その増加分に応じてＮ+不純
物領域１１−Ｐ+不純物領域１３間のＰＮ接合容量ＣGが
増大する。
【００７４】この場合、ガードリング２Ｃが円弧の凹凸
部が連続する輪郭形状となった分だけ赤外線検知領域１
の面積は小さくなり、これに伴って境界６の長さも短く
なりショットキ接合容量ＣSおよびＰＮ接合容量ＣPNは
減少するが、蓄積容量の増加分はほとんどがＰＮ接合容
量ＣGの増加分となるのでトータルの電荷蓄積容量が増
大することは図５を用いて説明した第２の実施例と同様
である。
部が連続する輪郭形状となった分だけ赤外線検知領域１
の面積は小さくなり、これに伴って境界６の長さも短く
なりショットキ接合容量ＣSおよびＰＮ接合容量ＣPNは
減少するが、蓄積容量の増加分はほとんどがＰＮ接合容
量ＣGの増加分となるのでトータルの電荷蓄積容量が増
大することは図５を用いて説明した第２の実施例と同様
である。
【００７５】＜変形例＞上記第４の実施例においては、
ＣＣＤ４側を除く３辺が、円弧の凹凸部が連続する輪郭
形状となっているガードリング２Ｃについて説明した
が、ＣＣＤ４側の一辺も円弧の凹凸部が連続する輪郭形
状としても良い。但し、この場合はトランスファゲート
５の機能を妨げないような凹凸配置となる。また、この
ような構成を得るためには、ＣＣＤ４とガードリング２
Ｃとの間隔を広くし、ガードリング２ＣとＣＣＤ４との
間に十分な素子分離領域３を確保する必要がある。
ＣＣＤ４側を除く３辺が、円弧の凹凸部が連続する輪郭
形状となっているガードリング２Ｃについて説明した
が、ＣＣＤ４側の一辺も円弧の凹凸部が連続する輪郭形
状としても良い。但し、この場合はトランスファゲート
５の機能を妨げないような凹凸配置となる。また、この
ような構成を得るためには、ＣＣＤ４とガードリング２
Ｃとの間隔を広くし、ガードリング２ＣとＣＣＤ４との
間に十分な素子分離領域３を確保する必要がある。
【００７６】＜第５の実施例＞本発明に係る赤外線固体
撮像素子の第５の実施例を赤外線固体撮像素子５００の
平面図を示す図８を用いて説明する。図８において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
撮像素子の第５の実施例を赤外線固体撮像素子５００の
平面図を示す図８を用いて説明する。図８において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
【００７７】図８において、一辺の２カ所に間隔をあけ
て切欠き部１ａおよび１ｂを有するほぼ矩形の輪郭形状
を有する赤外線検知領域１の輪郭に沿ってガードリング
２Ｄが形成されている。切欠き部１ａおよび１ｂの輪郭
に沿って形成されたガードリング２Ｄの間隙に素子分離
領域３がそれぞれ設けられ、ガードリング２Ｄと素子分
離領域３とが入り組んだ構成となっている。このような
構成によって、赤外線検知領域１とガードリング２Ｄと
の境界６およびガードリング２Ｄと素子分離領域３との
境界７はともに全長が長くなり、境界７および境界６の
長さの増加分に応じてＮ+不純物領域１１−Ｐ+不純物領
域１３間のＰＮ接合容量ＣGおよびＮ+不純物領域１１−
Ｐ型半導体基板９間のＰＮ接合容量ＣPNが増大すること
になる。
て切欠き部１ａおよび１ｂを有するほぼ矩形の輪郭形状
を有する赤外線検知領域１の輪郭に沿ってガードリング
２Ｄが形成されている。切欠き部１ａおよび１ｂの輪郭
に沿って形成されたガードリング２Ｄの間隙に素子分離
領域３がそれぞれ設けられ、ガードリング２Ｄと素子分
離領域３とが入り組んだ構成となっている。このような
構成によって、赤外線検知領域１とガードリング２Ｄと
の境界６およびガードリング２Ｄと素子分離領域３との
境界７はともに全長が長くなり、境界７および境界６の
長さの増加分に応じてＮ+不純物領域１１−Ｐ+不純物領
域１３間のＰＮ接合容量ＣGおよびＮ+不純物領域１１−
Ｐ型半導体基板９間のＰＮ接合容量ＣPNが増大すること
になる。
【００７８】＜第６の実施例＞本発明に係る赤外線固体
撮像素子の第６の実施例を赤外線固体撮像素子６００の
平面図を示す図９を用いて説明する。図９において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
撮像素子の第６の実施例を赤外線固体撮像素子６００の
平面図を示す図９を用いて説明する。図９において、図
２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と
同様の構成については同一の符号を付し、重複する説明
は省略する。
【００７９】図９において、一辺の２カ所に間隔をあけ
て切欠き部１ａおよび１ｂを有するほぼ矩形の輪郭形状
を有する赤外線検知領域１の輪郭に沿ってガードリング
２Ｄが形成されている。切欠き部１ａおよび１ｂ内には
輪郭に沿って形成されたガードリング２Ｄの間隙にＭＯ
Ｓ領域１８が設けられ、ガードリング２ＤとＭＯＳ領域
１８とが入り組んだ構成となっている。
て切欠き部１ａおよび１ｂを有するほぼ矩形の輪郭形状
を有する赤外線検知領域１の輪郭に沿ってガードリング
２Ｄが形成されている。切欠き部１ａおよび１ｂ内には
輪郭に沿って形成されたガードリング２Ｄの間隙にＭＯ
Ｓ領域１８が設けられ、ガードリング２ＤとＭＯＳ領域
１８とが入り組んだ構成となっている。
【００８０】図９のＣ−Ｃ’線における部分断面を図１
０に示す。図１０において、ＰｔＳｉショットキ電極１
０内に間隔をあけて膜厚５０ｎｍ程度の厚みを有する絶
縁膜２１が設けられ、それぞれの絶縁膜２１の表面には
ＰｔＳｉショットキ電極１０に電気的に接続されるよう
に金属層２２がＰｔなどで形成され、絶縁膜２１の下層
のＰ型半導体基板９内にはＰ+不純物領域２３が設けら
れている。これら、絶縁膜２１、金属層２２、Ｐ+不純
物領域２３で図１に示すＭＯＳ領域１８が形成される。
また、Ｐ型半導体基板９内にはＰ+不純物領域２３に接
してＮ+不純物領域１１が設けられ、ガードリング２Ｄ
を構成している。
０に示す。図１０において、ＰｔＳｉショットキ電極１
０内に間隔をあけて膜厚５０ｎｍ程度の厚みを有する絶
縁膜２１が設けられ、それぞれの絶縁膜２１の表面には
ＰｔＳｉショットキ電極１０に電気的に接続されるよう
に金属層２２がＰｔなどで形成され、絶縁膜２１の下層
のＰ型半導体基板９内にはＰ+不純物領域２３が設けら
れている。これら、絶縁膜２１、金属層２２、Ｐ+不純
物領域２３で図１に示すＭＯＳ領域１８が形成される。
また、Ｐ型半導体基板９内にはＰ+不純物領域２３に接
してＮ+不純物領域１１が設けられ、ガードリング２Ｄ
を構成している。
【００８１】このような構成では、ガードリング２Ｄの
Ｎ+不純物領域１１とＭＯＳ領域１８の金属層２２の下
層のＰ+不純物領域２３とのＰＮ接合面積が増加する。
Ｐ+不純物領域２３と素子分離領域３のＰ+不純物領域１
３とは実質的に同じ領域であるので、ガードリング２Ｄ
とＰ+不純物領域２３との境界を含むガードリング２Ｄ
と素子分離領域３との境界７および赤外線検知領域１と
ガードリング２Ｄとの境界６はともに全長が長くなり、
境界７および境界６の長さの増加分に応じてＰＮ接合容
量ＣGおよびＣPNが増大し、かつＭＯＳ領域１８のＭＯ
Ｓ容量ＣM分がさらに付加されることになる。
Ｎ+不純物領域１１とＭＯＳ領域１８の金属層２２の下
層のＰ+不純物領域２３とのＰＮ接合面積が増加する。
Ｐ+不純物領域２３と素子分離領域３のＰ+不純物領域１
３とは実質的に同じ領域であるので、ガードリング２Ｄ
とＰ+不純物領域２３との境界を含むガードリング２Ｄ
と素子分離領域３との境界７および赤外線検知領域１と
ガードリング２Ｄとの境界６はともに全長が長くなり、
境界７および境界６の長さの増加分に応じてＰＮ接合容
量ＣGおよびＣPNが増大し、かつＭＯＳ領域１８のＭＯ
Ｓ容量ＣM分がさらに付加されることになる。
【００８２】＜第７の実施例＞本発明に係る赤外線固体
撮像素子の第７の実施例を赤外線固体撮像素子７００の
平面図を示す図１１を用いて説明する。図１１におい
て、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像
素子と同様の構成については同一の符号を付し、重複す
る説明は省略する。
撮像素子の第７の実施例を赤外線固体撮像素子７００の
平面図を示す図１１を用いて説明する。図１１におい
て、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像
素子と同様の構成については同一の符号を付し、重複す
る説明は省略する。
【００８３】図１１において、輪郭形状が矩形の赤外線
検知領域１の周囲には、ＣＣＤ４側を除く３辺が矩形の
凹凸部が連続した輪郭形状となるように形成され、矩形
の凹部に個々にＭＯＳ領域１８が設けられたガードリン
グ２Ｅが形成されている。
検知領域１の周囲には、ＣＣＤ４側を除く３辺が矩形の
凹凸部が連続した輪郭形状となるように形成され、矩形
の凹部に個々にＭＯＳ領域１８が設けられたガードリン
グ２Ｅが形成されている。
【００８４】なお、図１１のＤ−Ｄ’線における断面構
成は図２に示した第１の実施例の断面構成と同様とな
り、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は
省略する。
成は図２に示した第１の実施例の断面構成と同様とな
り、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は
省略する。
【００８５】このような構成では、ガードリング２Ｅの
Ｎ+不純物領域１１も矩形の凹凸部が連続する輪郭形状
となり、ＭＯＳ領域１８の金属層２２の下層のＰ+不純
物領域２３とのＰＮ接合面積が増加する。Ｐ+不純物領
域２３と素子分離領域３のＰ＋不純物領域１３とは実質
的に同じ領域であるので、Ｎ＋不純物領域１１とＰ+不
純物領域２３とのＰＮ接合面積の増加により、実質的に
ＰＮ接合容量ＣGが増大することになる。さらに、ＭＯ
Ｓ領域１８のＭＯＳ容量ＣM分が付加されることにな
る。
Ｎ+不純物領域１１も矩形の凹凸部が連続する輪郭形状
となり、ＭＯＳ領域１８の金属層２２の下層のＰ+不純
物領域２３とのＰＮ接合面積が増加する。Ｐ+不純物領
域２３と素子分離領域３のＰ＋不純物領域１３とは実質
的に同じ領域であるので、Ｎ＋不純物領域１１とＰ+不
純物領域２３とのＰＮ接合面積の増加により、実質的に
ＰＮ接合容量ＣGが増大することになる。さらに、ＭＯ
Ｓ領域１８のＭＯＳ容量ＣM分が付加されることにな
る。
【００８６】この場合、ガードリング２Ｅが矩形の凹凸
部が連続した輪郭形状となった分だけ赤外線検知領域１
の面積は小さくなり、これに伴って境界６の長さも短く
なりショットキ接合容量ＣSおよびＰＮ接合容量ＣPNは
減少するが、蓄積容量の増加分はほとんどがＰＮ接合容
量ＣGの増加分となるのでトータルの電荷蓄積容量が増
大することは図５を用いて説明した第２の実施例と同様
である。
部が連続した輪郭形状となった分だけ赤外線検知領域１
の面積は小さくなり、これに伴って境界６の長さも短く
なりショットキ接合容量ＣSおよびＰＮ接合容量ＣPNは
減少するが、蓄積容量の増加分はほとんどがＰＮ接合容
量ＣGの増加分となるのでトータルの電荷蓄積容量が増
大することは図５を用いて説明した第２の実施例と同様
である。
【００８７】＜変形例＞上記第７の実施例においては、
ＣＣＤ４側を除く３辺が矩形の凹凸部が連続した輪郭形
状となるように形成され、矩形の凹部に個々にＭＯＳ領
域１８が設けられたガードリング２Ｅについて説明した
が、ＣＣＤ４側の一辺も同様の構成としても良い。但
し、この場合はトランスファゲート５の機能を妨げない
ような凹凸配置となる。また、このような構成を得るた
めには、ＣＣＤ４とガードリング２Ｅとの間隔を広く
し、ガードリング２ＥとＣＣＤ４との間に十分な素子分
離領域３を確保する必要がある。
ＣＣＤ４側を除く３辺が矩形の凹凸部が連続した輪郭形
状となるように形成され、矩形の凹部に個々にＭＯＳ領
域１８が設けられたガードリング２Ｅについて説明した
が、ＣＣＤ４側の一辺も同様の構成としても良い。但
し、この場合はトランスファゲート５の機能を妨げない
ような凹凸配置となる。また、このような構成を得るた
めには、ＣＣＤ４とガードリング２Ｅとの間隔を広く
し、ガードリング２ＥとＣＣＤ４との間に十分な素子分
離領域３を確保する必要がある。
【００８８】＜第８の実施例＞本発明に係る赤外線固体
撮像素子の第８の実施例を赤外線固体撮像素子８００の
平面図を示す図１２を用いて説明する。図１２におい
て、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像
素子と同様の構成については同一の符号を付し、重複す
る説明は省略する。
撮像素子の第８の実施例を赤外線固体撮像素子８００の
平面図を示す図１２を用いて説明する。図１２におい
て、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像
素子と同様の構成については同一の符号を付し、重複す
る説明は省略する。
【００８９】図１２において、輪郭形状が矩形の赤外線
検知領域１Ａおよび１Ｂがストライプ状の分離領域２４
を間に挟んで並列に形成されている。図１３に図１２の
Ｅ−Ｅ’線での部分断面図を示す。図１３において、分
離領域２４の構成は実質的に素子分離領域３と同様であ
り、赤外線検知領域１Ａおよび１ＢのＰｔＳｉショット
キ電極１０Ａおよび１０Ｂの間に、フィールド酸化膜１
２と同様の膜厚５００〜１０００ｎｍ程度の厚みを有す
る絶縁膜２４１が設けられ、その下層のＰ型半導体基板
９内には素子の電気的分離の効果を高めるためのＰ+不
純物領域２４２が設けられている。また、赤外線検知領
域１Ａおよび１Ｂのそれぞれの周囲にはガードリング２
Ｆが設けられ、Ｐ+不純物領域２４２の側面にはガード
リング２ＦのＮ+不純物領域１１が隣接する構成となっ
ている。
検知領域１Ａおよび１Ｂがストライプ状の分離領域２４
を間に挟んで並列に形成されている。図１３に図１２の
Ｅ−Ｅ’線での部分断面図を示す。図１３において、分
離領域２４の構成は実質的に素子分離領域３と同様であ
り、赤外線検知領域１Ａおよび１ＢのＰｔＳｉショット
キ電極１０Ａおよび１０Ｂの間に、フィールド酸化膜１
２と同様の膜厚５００〜１０００ｎｍ程度の厚みを有す
る絶縁膜２４１が設けられ、その下層のＰ型半導体基板
９内には素子の電気的分離の効果を高めるためのＰ+不
純物領域２４２が設けられている。また、赤外線検知領
域１Ａおよび１Ｂのそれぞれの周囲にはガードリング２
Ｆが設けられ、Ｐ+不純物領域２４２の側面にはガード
リング２ＦのＮ+不純物領域１１が隣接する構成となっ
ている。
【００９０】赤外線検知領域１Ａおよび１ＢとＣＣＤ４
との間には、赤外線検知領域１Ａおよび１ＢからＣＣＤ
４へそれぞれ信号電荷を送出するためのトランスファゲ
ート５Ａおよび５Ｂが設けられ、トランスファゲート５
Ａおよび５Ｂとの間には分離領域２４が延在し、ＣＣＤ
４に達するまで完全に分離されている。
との間には、赤外線検知領域１Ａおよび１ＢからＣＣＤ
４へそれぞれ信号電荷を送出するためのトランスファゲ
ート５Ａおよび５Ｂが設けられ、トランスファゲート５
Ａおよび５Ｂとの間には分離領域２４が延在し、ＣＣＤ
４に達するまで完全に分離されている。
【００９１】赤外線検知領域１Ａおよび１Ｂは電気的に
互いに独立しているので、トランスファゲート５Ａおよ
び５Ｂが常に同時にＯＮ／ＯＦＦ動作するようにゲート
配線を共通化することで、赤外線検知領域１Ａおよび１
Ｂで生じた信号電荷はＣＣＤ４内で混合（加算）される
ことになる。
互いに独立しているので、トランスファゲート５Ａおよ
び５Ｂが常に同時にＯＮ／ＯＦＦ動作するようにゲート
配線を共通化することで、赤外線検知領域１Ａおよび１
Ｂで生じた信号電荷はＣＣＤ４内で混合（加算）される
ことになる。
【００９２】このような構成によって、ガードリング２
ＦのＮ+不純物領域１１と分離領域２４のＰ+不純物領域
２４２とのＰＮ接合面積が増加する。Ｐ+不純物領域２
４２と素子分離領域３のＰ+不純物領域１３とは実質的
に同じ領域であるので、ガードリング２Ｆと分離領域２
４との境界を含むガードリング２Ｆと素子分離領域３と
の境界７および赤外線検知領域１とガードリング２Ｄと
の境界６はともに全長が長くなる。境界６および境界７
の増加分は分離領域２４の長さが支配的であり、分離領
域２４のＰ+不純物領域２４２とガードリング２ＦのＮ+
不純物領域１１とのＰＮ接合面積の増加、およびガード
リング２ＦのＮ+不純物領域１１とＰ型半導体基板９と
のＰＮ接合面積の増加により、ＰＮ接合容量ＣGおよび
ＣPNが増大することになる。
ＦのＮ+不純物領域１１と分離領域２４のＰ+不純物領域
２４２とのＰＮ接合面積が増加する。Ｐ+不純物領域２
４２と素子分離領域３のＰ+不純物領域１３とは実質的
に同じ領域であるので、ガードリング２Ｆと分離領域２
４との境界を含むガードリング２Ｆと素子分離領域３と
の境界７および赤外線検知領域１とガードリング２Ｄと
の境界６はともに全長が長くなる。境界６および境界７
の増加分は分離領域２４の長さが支配的であり、分離領
域２４のＰ+不純物領域２４２とガードリング２ＦのＮ+
不純物領域１１とのＰＮ接合面積の増加、およびガード
リング２ＦのＮ+不純物領域１１とＰ型半導体基板９と
のＰＮ接合面積の増加により、ＰＮ接合容量ＣGおよび
ＣPNが増大することになる。
【００９３】＜第９の実施例＞本発明に係る赤外線固体
撮像素子の第９の実施例を赤外線固体撮像素子９００の
平面図を示す図１４を用いて説明する。図１４におい
て、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像
素子と同様の構成については同一の符号を付し、重複す
る説明は省略する。
撮像素子の第９の実施例を赤外線固体撮像素子９００の
平面図を示す図１４を用いて説明する。図１４におい
て、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体撮像
素子と同様の構成については同一の符号を付し、重複す
る説明は省略する。
【００９４】図１４において、輪郭形状が矩形の赤外線
検知領域１Ａおよび１Ｂが分離領域２５を間に挟んで並
列に形成されている。図１２を用いて説明した第８の実
施例においては、赤外線検知領域１Ａおよび１Ｂの間に
ストライプ状の分離領域２４を設けた例を示したが、図
１４に示す分離領域２５は蛇行形状である。
検知領域１Ａおよび１Ｂが分離領域２５を間に挟んで並
列に形成されている。図１２を用いて説明した第８の実
施例においては、赤外線検知領域１Ａおよび１Ｂの間に
ストライプ状の分離領域２４を設けた例を示したが、図
１４に示す分離領域２５は蛇行形状である。
【００９５】図１５に図１４のＥ−Ｅ’線での部分断面
図を示す。図１５において、分離領域２５の構成は実質
的に分離領域２４と同様であり、膜厚５００〜１０００
ｎｍ程度の厚みを有する絶縁膜２５１が設けられ、その
下層のＰ型半導体基板９内には素子の電気的分離の効果
を高めるためのＰ+不純物領域２５２が設けられてい
る。また、赤外線検知領域１Ａおよび１Ｂのそれぞれの
周囲にはガードリング２Ｇが設けられ、Ｐ+不純物領域
２５２の側面にはガードリング２ＧのＮ+不純物領域１
１が隣接する構成となっている。
図を示す。図１５において、分離領域２５の構成は実質
的に分離領域２４と同様であり、膜厚５００〜１０００
ｎｍ程度の厚みを有する絶縁膜２５１が設けられ、その
下層のＰ型半導体基板９内には素子の電気的分離の効果
を高めるためのＰ+不純物領域２５２が設けられてい
る。また、赤外線検知領域１Ａおよび１Ｂのそれぞれの
周囲にはガードリング２Ｇが設けられ、Ｐ+不純物領域
２５２の側面にはガードリング２ＧのＮ+不純物領域１
１が隣接する構成となっている。
【００９６】このように分離領域２５を蛇行形状とする
ことによって、ガードリング２ＧのＮ+不純物領域１１
と分離領域２５のＰ+不純物領域２５２とのＰＮ接合面
積が増加する。Ｐ+不純物領域２５２と素子分離領域３
のＰ+不純物領域１３とは実質的に同じ領域であるの
で、ガードリング２Ｇと分離領域２５との境界を含むガ
ードリング２Ｇと素子分離領域３との境界７の全長がさ
らに長くなり、ＰＮ接合容量ＣGおよびＣPNがさらに増
大することになる。
ことによって、ガードリング２ＧのＮ+不純物領域１１
と分離領域２５のＰ+不純物領域２５２とのＰＮ接合面
積が増加する。Ｐ+不純物領域２５２と素子分離領域３
のＰ+不純物領域１３とは実質的に同じ領域であるの
で、ガードリング２Ｇと分離領域２５との境界を含むガ
ードリング２Ｇと素子分離領域３との境界７の全長がさ
らに長くなり、ＰＮ接合容量ＣGおよびＣPNがさらに増
大することになる。
【００９７】＜変形例＞図１２および図１４に示す第８
および第９の実施例においては赤外線検知領域１Ａおよ
び１Ｂの面積、形状などは同一として示したが各々の検
知領域で生じた信号電荷は後に加算されるため、必ずし
も同一である必要はない。また、検知領域を２つ以上備
えていても良く、この場合は、トランスファゲートは各
々の検知領域に対して１つずつ形成されることになる。
および第９の実施例においては赤外線検知領域１Ａおよ
び１Ｂの面積、形状などは同一として示したが各々の検
知領域で生じた信号電荷は後に加算されるため、必ずし
も同一である必要はない。また、検知領域を２つ以上備
えていても良く、この場合は、トランスファゲートは各
々の検知領域に対して１つずつ形成されることになる。
【００９８】＜第１０の実施例＞本発明に係る赤外線固
体撮像素子の第１０の実施例を赤外線固体撮像素子１０
００の平面図を示す図１６を用いて説明する。図１６に
おいて、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体
撮像素子と同様の構成については同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。
体撮像素子の第１０の実施例を赤外線固体撮像素子１０
００の平面図を示す図１６を用いて説明する。図１６に
おいて、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体
撮像素子と同様の構成については同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。
【００９９】図１６において、輪郭形状が矩形の赤外線
検知領域１Ａおよび１Ｂがストライプ状の分離領域２４
を間に挟んで並列に形成され、赤外線検知領域１Ａおよ
び１Ｂのそれぞれの周囲には、ＣＣＤ４側と、分離領域
２４側を除く２辺が矩形の凹凸部が連続した輪郭形状と
なるように形成され、矩形の凹部に個々にＭＯＳ領域１
８が設けられたガードリング２Ｈが形成されている。ま
た、赤外線検知領域１Ａおよび１ＢとＣＣＤ４との間に
は、赤外線検知領域１Ａおよび１ＢからＣＣＤ４へそれ
ぞれ信号電荷を送出するためのトランスファゲート５Ａ
および５Ｂが設けられ、トランスファゲート５Ａおよび
５Ｂとの間には分離領域２４が延在し、ＣＣＤ４に達す
るまで完全に分離されている。なお、ＭＯＳ領域１８の
断面構成は図２に示した第１の実施例のＭＯＳ領域１８
の断面構成と同様であり、同一の構成には同一の符号を
付し、重複する説明は省略する。
検知領域１Ａおよび１Ｂがストライプ状の分離領域２４
を間に挟んで並列に形成され、赤外線検知領域１Ａおよ
び１Ｂのそれぞれの周囲には、ＣＣＤ４側と、分離領域
２４側を除く２辺が矩形の凹凸部が連続した輪郭形状と
なるように形成され、矩形の凹部に個々にＭＯＳ領域１
８が設けられたガードリング２Ｈが形成されている。ま
た、赤外線検知領域１Ａおよび１ＢとＣＣＤ４との間に
は、赤外線検知領域１Ａおよび１ＢからＣＣＤ４へそれ
ぞれ信号電荷を送出するためのトランスファゲート５Ａ
および５Ｂが設けられ、トランスファゲート５Ａおよび
５Ｂとの間には分離領域２４が延在し、ＣＣＤ４に達す
るまで完全に分離されている。なお、ＭＯＳ領域１８の
断面構成は図２に示した第１の実施例のＭＯＳ領域１８
の断面構成と同様であり、同一の構成には同一の符号を
付し、重複する説明は省略する。
【０１００】このような構成では、ガードリング２Ｈの
Ｎ+不純物領域１１も矩形の凹凸部が連続する輪郭形状
となり、ＭＯＳ領域１８の金属層２２の下層のＰ+不純
物領域２３とのＰＮ接合面積が増加する。Ｐ+不純物領
域２３と素子分離領域３のＰ+不純物領域１３とは実質
的に同じ領域であるので、Ｎ+不純物領域１１とＰ+不純
物領域２３とのＰＮ接合面積の増加により、実質的にＰ
Ｎ接合容量ＣGが増大することになる。またさらに、Ｍ
ＯＳ領域１８のＭＯＳ容量ＣM分が付加されることにな
る。
Ｎ+不純物領域１１も矩形の凹凸部が連続する輪郭形状
となり、ＭＯＳ領域１８の金属層２２の下層のＰ+不純
物領域２３とのＰＮ接合面積が増加する。Ｐ+不純物領
域２３と素子分離領域３のＰ+不純物領域１３とは実質
的に同じ領域であるので、Ｎ+不純物領域１１とＰ+不純
物領域２３とのＰＮ接合面積の増加により、実質的にＰ
Ｎ接合容量ＣGが増大することになる。またさらに、Ｍ
ＯＳ領域１８のＭＯＳ容量ＣM分が付加されることにな
る。
【０１０１】＜第１１の実施例＞本発明に係る赤外線固
体撮像素子の第１１の実施例を赤外線固体撮像素子１１
００の平面図を示す図１７を用いて説明する。図１７に
おいて、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体
撮像素子と同様の構成については同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。
体撮像素子の第１１の実施例を赤外線固体撮像素子１１
００の平面図を示す図１７を用いて説明する。図１７に
おいて、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体
撮像素子と同様の構成については同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。
【０１０２】図１７において、一辺の２カ所に間隔をあ
けて切欠き部１ｃおよび１ｄを有するほぼ矩形の輪郭形
状を有する赤外線検知領域１Ｃおよび１Ｄが、ストライ
プ状の分離領域２４を間に挟んで並列に形成されてい
る。切欠き部１ｃおよび１ｄは分離領域２４側の一辺と
は反対側に設けられ、赤外線検知領域１Ｃおよび１Ｄの
輪郭に沿ってガードリング２Ｉが形成されている。切欠
き部１ｃおよび１ｄの間隙にＭＯＳ領域１８が設けら
れ、ガードリング２ＩとＭＯＳ領域１８とが入り組んだ
構成となっている。また、赤外線検知領域１Ｃおよび１
ＤとＣＣＤ４との間には、赤外線検知領域１Ｃおよび１
ＤからＣＣＤ４へそれぞれ信号電荷を送出するためのト
ランスファゲート５Ｃおよび５Ｄが設けられ、トランス
ファゲート５Ｃおよび５Ｄとの間には分離領域２４が延
在し、ＣＣＤ４に達するまで完全に分離されている。
けて切欠き部１ｃおよび１ｄを有するほぼ矩形の輪郭形
状を有する赤外線検知領域１Ｃおよび１Ｄが、ストライ
プ状の分離領域２４を間に挟んで並列に形成されてい
る。切欠き部１ｃおよび１ｄは分離領域２４側の一辺と
は反対側に設けられ、赤外線検知領域１Ｃおよび１Ｄの
輪郭に沿ってガードリング２Ｉが形成されている。切欠
き部１ｃおよび１ｄの間隙にＭＯＳ領域１８が設けら
れ、ガードリング２ＩとＭＯＳ領域１８とが入り組んだ
構成となっている。また、赤外線検知領域１Ｃおよび１
ＤとＣＣＤ４との間には、赤外線検知領域１Ｃおよび１
ＤからＣＣＤ４へそれぞれ信号電荷を送出するためのト
ランスファゲート５Ｃおよび５Ｄが設けられ、トランス
ファゲート５Ｃおよび５Ｄとの間には分離領域２４が延
在し、ＣＣＤ４に達するまで完全に分離されている。
【０１０３】このような構成によって、赤外線検知領域
１Ｃおよび１Ｄとガードリング２Ｉとの境界６および、
ガードリング２Ｉと分離領域２４との境界を含む境界７
はともに全長が長くなる。境界６および境界７の増加分
は分離領域２４の長さが支配的であり、分離領域２４の
Ｐ+不純物領域２４２とガードリング２ＩのＮ+不純物領
域１１とのＰＮ接合面積の増加、およびガードリング２
ＩのＮ+不純物領域１１とＰ型半導体基板９とのＰＮ接
合面積の増加により、ＰＮ接合容量ＣGおよびＣPNが増
大することになる。またさらに、ＭＯＳ領域１８のＭＯ
Ｓ容量ＣM分が付加されることになる。
１Ｃおよび１Ｄとガードリング２Ｉとの境界６および、
ガードリング２Ｉと分離領域２４との境界を含む境界７
はともに全長が長くなる。境界６および境界７の増加分
は分離領域２４の長さが支配的であり、分離領域２４の
Ｐ+不純物領域２４２とガードリング２ＩのＮ+不純物領
域１１とのＰＮ接合面積の増加、およびガードリング２
ＩのＮ+不純物領域１１とＰ型半導体基板９とのＰＮ接
合面積の増加により、ＰＮ接合容量ＣGおよびＣPNが増
大することになる。またさらに、ＭＯＳ領域１８のＭＯ
Ｓ容量ＣM分が付加されることになる。
【０１０４】＜第１２の実施例＞本発明に係る赤外線固
体撮像素子の第１２の実施例を赤外線固体撮像素子１２
００の平面図を示す図１８を用いて説明する。図１８に
おいて、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体
撮像素子と同様の構成については同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。
体撮像素子の第１２の実施例を赤外線固体撮像素子１２
００の平面図を示す図１８を用いて説明する。図１８に
おいて、図２６および図２７に示した従来の赤外線固体
撮像素子と同様の構成については同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。
【０１０５】図１８において、輪郭形状が矩形の赤外線
検知領域１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈが縦横ともに２列とな
るように互いに間隔をあけて配置され、赤外線検知領域
１Ｅと１Ｆ、１Ｇと１Ｈ、１Ｅと１Ｇ、１Ｆと１Ｈの間
には、連続した分離領域２６が設けられている。
検知領域１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈが縦横ともに２列とな
るように互いに間隔をあけて配置され、赤外線検知領域
１Ｅと１Ｆ、１Ｇと１Ｈ、１Ｅと１Ｇ、１Ｆと１Ｈの間
には、連続した分離領域２６が設けられている。
【０１０６】図１９に図１８のＧ−Ｇ’線での部分断面
図を示す。図１８において、分離領域２６の構成は実質
的に素子分離領域３と同様であり、ＰｔＳｉショットキ
電極１０Ｅおよび１０Ｆの間にはフィールド酸化膜１２
と同様の膜厚５００〜１０００ｎｍ程度の厚みを有する
絶縁膜２６１が形成され、その下層のＰ型半導体基板９
の平面内には素子の電気的分離の効果を高めるためのＰ
+不純物領域２６２が設けられている。また、赤外線検
知領域１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈのそれぞれの周囲にはガ
ードリング２Ｊが設けられ、Ｐ+不純物領域２６２の側
面にはガードリング２ＪのＮ+不純物領域１１が隣接す
る構成となっている。
図を示す。図１８において、分離領域２６の構成は実質
的に素子分離領域３と同様であり、ＰｔＳｉショットキ
電極１０Ｅおよび１０Ｆの間にはフィールド酸化膜１２
と同様の膜厚５００〜１０００ｎｍ程度の厚みを有する
絶縁膜２６１が形成され、その下層のＰ型半導体基板９
の平面内には素子の電気的分離の効果を高めるためのＰ
+不純物領域２６２が設けられている。また、赤外線検
知領域１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈのそれぞれの周囲にはガ
ードリング２Ｊが設けられ、Ｐ+不純物領域２６２の側
面にはガードリング２ＪのＮ+不純物領域１１が隣接す
る構成となっている。
【０１０７】また、Ｐ+不純物領域２６２の表面には、
Ｐｔなどからなる金属層２６３がＰｔＳｉショットキ電
極１０Ｅおよび１０Ｆの表面に渡って設けられており、
ＰｔＳｉショットキ電極１０Ｅおよび１０Ｆを電気的に
接続している。なお、この構成は他の赤外線検知領域間
においても同じである。
Ｐｔなどからなる金属層２６３がＰｔＳｉショットキ電
極１０Ｅおよび１０Ｆの表面に渡って設けられており、
ＰｔＳｉショットキ電極１０Ｅおよび１０Ｆを電気的に
接続している。なお、この構成は他の赤外線検知領域間
においても同じである。
【０１０８】従って赤外線検知領域１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、
１Ｈは互いに電気的に接続されていることになり、赤外
線検知領域１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１ＨからＣＣＤ４へそれ
ぞれ信号電荷を送出するために、ＣＣＤ４と赤外線検知
領域１Ｆの間にトランスファゲート５１が１つだけ設け
られている。
１Ｈは互いに電気的に接続されていることになり、赤外
線検知領域１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１ＨからＣＣＤ４へそれ
ぞれ信号電荷を送出するために、ＣＣＤ４と赤外線検知
領域１Ｆの間にトランスファゲート５１が１つだけ設け
られている。
【０１０９】このような構成によって、赤外線検知領域
１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈとガードリング２Ｊとの境界６
および、ガードリング２Ｊと分離領域２６との境界を含
むガードリング２Ｊと素子分離領域３との境界７はとも
に全長が長くなる。境界６および境界７の増加分は分離
領域２６の長さが支配的であり、分離領域２６のＰ+不
純物領域２６２とガードリング２ＪのＮ+不純物領域１
１とのＰＮ接合面積の増加、およびガードリング２Ｊの
Ｎ+不純物領域１１とＰ型半導体基板９とのＰＮ接合面
積の増加により、ＰＮ接合容量ＣGおよびＣPNが増大す
ることになる。
１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈとガードリング２Ｊとの境界６
および、ガードリング２Ｊと分離領域２６との境界を含
むガードリング２Ｊと素子分離領域３との境界７はとも
に全長が長くなる。境界６および境界７の増加分は分離
領域２６の長さが支配的であり、分離領域２６のＰ+不
純物領域２６２とガードリング２ＪのＮ+不純物領域１
１とのＰＮ接合面積の増加、およびガードリング２Ｊの
Ｎ+不純物領域１１とＰ型半導体基板９とのＰＮ接合面
積の増加により、ＰＮ接合容量ＣGおよびＣPNが増大す
ることになる。
【０１１０】なお、図１８では赤外線検知領域が４つの
場合を示したが、赤外線検知領域の個数がさらに多くて
もよい。
場合を示したが、赤外線検知領域の個数がさらに多くて
もよい。
【０１１１】＜変形例＞図１８および図１９に示す第１
２の実施例においては、分離領域２６においてフィール
ド酸化膜１２と同様の膜厚５００〜１０００ｎｍ程度の
厚みを有する絶縁膜２６１を設けた構成を示したが、絶
縁膜２６１の代わりに膜厚５０ｎｍ程度の絶縁膜を設け
た分離領域２７としても良い。図１９に代わる部分断面
図を図２０に示す。
２の実施例においては、分離領域２６においてフィール
ド酸化膜１２と同様の膜厚５００〜１０００ｎｍ程度の
厚みを有する絶縁膜２６１を設けた構成を示したが、絶
縁膜２６１の代わりに膜厚５０ｎｍ程度の絶縁膜を設け
た分離領域２７としても良い。図１９に代わる部分断面
図を図２０に示す。
【０１１２】図２０において、膜厚５０ｎｍ程度の厚み
を有する絶縁膜２７１が形成され、その下層のＰ型半導
体基板９の平面内には素子の電気的分離の効果を高める
ためのＰ+不純物領域２７２が設けられ、Ｐ+不純物領域
２７２の側面にはガードリング２ＪのＮ+不純物領域１
１が隣接する構成となっている。また、Ｐ+不純物領域
２７２の表面には、Ｐｔなどからなる金属層２７３がＰ
ｔＳｉショットキ電極１０Ｅおよび１０Ｆの表面に渡っ
て設けられており、ＰｔＳｉショットキ電極１０Ｅおよ
び１０Ｆを電気的に接続している。なお、この構成は他
の赤外線検知領域間においても同じである。
を有する絶縁膜２７１が形成され、その下層のＰ型半導
体基板９の平面内には素子の電気的分離の効果を高める
ためのＰ+不純物領域２７２が設けられ、Ｐ+不純物領域
２７２の側面にはガードリング２ＪのＮ+不純物領域１
１が隣接する構成となっている。また、Ｐ+不純物領域
２７２の表面には、Ｐｔなどからなる金属層２７３がＰ
ｔＳｉショットキ電極１０Ｅおよび１０Ｆの表面に渡っ
て設けられており、ＰｔＳｉショットキ電極１０Ｅおよ
び１０Ｆを電気的に接続している。なお、この構成は他
の赤外線検知領域間においても同じである。
【０１１３】このような構成により、分離領域２７は金
属層２７３と絶縁膜２７１およびＰ+不純物領域２７２
とからなるＭＯＳ領域となり、ＭＯＳ容量ＣMOSがさら
に付加されることになる。
属層２７３と絶縁膜２７１およびＰ+不純物領域２７２
とからなるＭＯＳ領域となり、ＭＯＳ容量ＣMOSがさら
に付加されることになる。
【０１１４】＜第１３の実施例＞本発明に係る赤外線固
体撮像素子の第１３の実施例を赤外線固体撮像素子１３
００の平面図を示す図２１および断面図を示す図２２を
用いて説明する。図２１および図２２において、図２６
および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と同様
の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省
略する。
体撮像素子の第１３の実施例を赤外線固体撮像素子１３
００の平面図を示す図２１および断面図を示す図２２を
用いて説明する。図２１および図２２において、図２６
および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と同様
の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省
略する。
【０１１５】図２１において、輪郭形状が矩形の赤外線
検知領域１Ｉの周囲にはガードリング２が設けられ、赤
外線検知領域１Ｉのほぼ中央部には矩形の分離領域２８
が設けられ、分離領域２８を囲むようにガードリング２
Ｋが設けられ、電荷蓄積部４０を構成している。
検知領域１Ｉの周囲にはガードリング２が設けられ、赤
外線検知領域１Ｉのほぼ中央部には矩形の分離領域２８
が設けられ、分離領域２８を囲むようにガードリング２
Ｋが設けられ、電荷蓄積部４０を構成している。
【０１１６】図２２に図１９のＨ−Ｈ’線での部分断面
図を示す。図２２において、ＰｔＳｉショットキ電極１
０Ｉ内に膜厚５００〜１０００ｎｍ程度の厚みを有する
絶縁膜２８１が設けられ、その下層のＰ型半導体基板９
の平面内には素子の電気的分離の効果を高めるためのＰ
+不純物領域２８２が設けられ分離領域２８を構成して
いる。また、ＰｔＳｉショットキ電極１０Ｉの下層のＰ
+不純物領域２８２の周囲にはＮ+不純物領域３５設けら
れ、Ｎ+不純物領域３５とＰｔＳｉショットキ電極１０
Ｉとでガードリング２Ｋを構成している。
図を示す。図２２において、ＰｔＳｉショットキ電極１
０Ｉ内に膜厚５００〜１０００ｎｍ程度の厚みを有する
絶縁膜２８１が設けられ、その下層のＰ型半導体基板９
の平面内には素子の電気的分離の効果を高めるためのＰ
+不純物領域２８２が設けられ分離領域２８を構成して
いる。また、ＰｔＳｉショットキ電極１０Ｉの下層のＰ
+不純物領域２８２の周囲にはＮ+不純物領域３５設けら
れ、Ｎ+不純物領域３５とＰｔＳｉショットキ電極１０
Ｉとでガードリング２Ｋを構成している。
【０１１７】このような構成により、Ｎ+不純物領域３
５とＰ型シリコン基板９、およびＮ+不純物領域３５と
Ｐ+不純物領域２８２において電荷が蓄積されることに
なり、ＰＮ接合容量ＣPNおよびＣGがそれぞれ付加され
ることになる。
５とＰ型シリコン基板９、およびＮ+不純物領域３５と
Ｐ+不純物領域２８２において電荷が蓄積されることに
なり、ＰＮ接合容量ＣPNおよびＣGがそれぞれ付加され
ることになる。
【０１１８】＜変形例＞図２１および図２２に示す第１
３実施例においては、赤外線検知領域１Ｉのほぼ中央部
に輪郭形状が矩形の電荷蓄積部４０を１つ設けた例を示
したが、電荷蓄積部の形状は矩形でなくても良い。ま
た、電荷蓄積部の個数は複数でも良い。一例として図２
３に輪郭形状が円形の電荷蓄積部４０Ａを４つ設けた赤
外線固体撮像素子１４００の平面図を示す。
３実施例においては、赤外線検知領域１Ｉのほぼ中央部
に輪郭形状が矩形の電荷蓄積部４０を１つ設けた例を示
したが、電荷蓄積部の形状は矩形でなくても良い。ま
た、電荷蓄積部の個数は複数でも良い。一例として図２
３に輪郭形状が円形の電荷蓄積部４０Ａを４つ設けた赤
外線固体撮像素子１４００の平面図を示す。
【０１１９】図２３において、輪郭形状が矩形の赤外線
検知領域１Ｊの周囲にはガードリング２が設けられ、赤
外線検知領域１Ｊ内には円形の分離領域２９とそれを囲
むようにガードリング２Ｌが設けられ、円形の電荷蓄積
部４０Ａを構成している。円形の電荷蓄積部４０Ａが縦
横ともに２列となるように互いに間隔をあけて配置され
ている。電荷蓄積部４０Ａの個々の断面構成は図２２を
用いて説明した第１３の実施例の断面構成と同様であ
り、電荷が蓄積される構成についても同様であるので重
複する説明は省略する。
検知領域１Ｊの周囲にはガードリング２が設けられ、赤
外線検知領域１Ｊ内には円形の分離領域２９とそれを囲
むようにガードリング２Ｌが設けられ、円形の電荷蓄積
部４０Ａを構成している。円形の電荷蓄積部４０Ａが縦
横ともに２列となるように互いに間隔をあけて配置され
ている。電荷蓄積部４０Ａの個々の断面構成は図２２を
用いて説明した第１３の実施例の断面構成と同様であ
り、電荷が蓄積される構成についても同様であるので重
複する説明は省略する。
【０１２０】このように電荷蓄積部４０Ａを複数形成す
ることにより、ＰＮ接合容量ＣPNおよびＣGを電荷蓄積
部４０Ａの個数に応じて増加することができる。
ることにより、ＰＮ接合容量ＣPNおよびＣGを電荷蓄積
部４０Ａの個数に応じて増加することができる。
【０１２１】＜第１４の実施例＞本発明に係る赤外線固
体撮像素子の第１４の実施例を赤外線固体撮像素子１５
００の平面図を示す図２４および断面図を示す図２５を
用いて説明する。図２４および図２５において、図２６
および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と同様
の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省
略する。
体撮像素子の第１４の実施例を赤外線固体撮像素子１５
００の平面図を示す図２４および断面図を示す図２５を
用いて説明する。図２４および図２５において、図２６
および図２７に示した従来の赤外線固体撮像素子と同様
の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省
略する。
【０１２２】図２４において、輪郭形状が矩形の赤外線
検知領域１Ｉの周囲にはガードリング２が設けられ、赤
外線検知領域１Ｉのほぼ中央部には矩形のＭＯＳ領域５
０が設けられ、ＭＯＳ領域５０を囲むようにガードリン
グ２Ｋが設けられ、電荷蓄積部４０Ｂを構成している。
検知領域１Ｉの周囲にはガードリング２が設けられ、赤
外線検知領域１Ｉのほぼ中央部には矩形のＭＯＳ領域５
０が設けられ、ＭＯＳ領域５０を囲むようにガードリン
グ２Ｋが設けられ、電荷蓄積部４０Ｂを構成している。
【０１２３】図２５に図２４のＩ−Ｉ’線での断面図を
示す。図２５において、ＰｔＳｉショットキ電極１０Ｉ
内に膜厚５０ｎｍ程度の絶縁膜５０１が設けられ、絶縁
膜５０１の下層のＰ型半導体基板９の平面内には素子の
電気的分離の効果を高めるためのＰ+不純物領域５０２
が設けられている。絶縁膜５０１の表面からＰｔＳｉシ
ョットキ電極１０Ｉの表面にかけて、Ｐｔなどからなる
金属層５０３が設けられ、ショットキ電極１０Ｈと電気
的に接続されている。また、Ｐ+不純物領域５０２の側
面にはガードリング２Ｋを構成するＮ+不純物領域３５
が隣接する構成となっている。
示す。図２５において、ＰｔＳｉショットキ電極１０Ｉ
内に膜厚５０ｎｍ程度の絶縁膜５０１が設けられ、絶縁
膜５０１の下層のＰ型半導体基板９の平面内には素子の
電気的分離の効果を高めるためのＰ+不純物領域５０２
が設けられている。絶縁膜５０１の表面からＰｔＳｉシ
ョットキ電極１０Ｉの表面にかけて、Ｐｔなどからなる
金属層５０３が設けられ、ショットキ電極１０Ｈと電気
的に接続されている。また、Ｐ+不純物領域５０２の側
面にはガードリング２Ｋを構成するＮ+不純物領域３５
が隣接する構成となっている。
【０１２４】このような構成の電荷蓄積部４０Ｂを設け
ることによって、ＭＯＳ領域５０のＰ+不純物領域５０
２とガードリング２ＫのＮ+不純物領域３５とのＰＮ接
合面積の増加、およびガードリング２ＫのＮ+不純物領
域３５とＰ型半導体基板９とのＰＮ接合面積の増加によ
り、ＰＮ接合容量ＣGおよびＣPNが増大し、さらにＭＯ
Ｓ領域５０の面積に応じてＭＯＳ容量ＣMOSがさらに付
加されることになる。
ることによって、ＭＯＳ領域５０のＰ+不純物領域５０
２とガードリング２ＫのＮ+不純物領域３５とのＰＮ接
合面積の増加、およびガードリング２ＫのＮ+不純物領
域３５とＰ型半導体基板９とのＰＮ接合面積の増加によ
り、ＰＮ接合容量ＣGおよびＣPNが増大し、さらにＭＯ
Ｓ領域５０の面積に応じてＭＯＳ容量ＣMOSがさらに付
加されることになる。
【０１２５】なお、電荷蓄積部４０Ｂの輪郭形状は矩形
でなくとも良く、また、赤外線検知領域１Ｉに設けられ
る個数は複数でも良い。
でなくとも良く、また、赤外線検知領域１Ｉに設けられ
る個数は複数でも良い。
【０１２６】以上説明した第１〜第１４の実施例におい
ては、赤外線検出器としてＰｔＳｉ／Ｓｉショットキ接
合を用いた３〜５μｍ帯赤外線固体撮像素子について説
明を行ったが、ＩｒＳｉ／Ｓｉ、ＰｄＳｉ／Ｓｉ、ある
いは他の金属／半導体接合を用いたショットキ接合型検
出器や、ＧｅＳｉ／Ｓｉ、あるいは他の半導体を用いた
ヘテロ接合型検出器を用いる場合についても同様に実施
することができる。また、以上の実施例においては、信
号電荷の読み出し回路として埋め込みチャネル型のＣＣ
Ｄを用いた場合について説明を行ったが、表面チャネル
型のＣＣＤや、電荷掃き寄せ素子（ＣＳＤ）や、ＭＯＳ
トランジスタを用いたＸＹアドレス方式など、他の読み
出し方式を用いる場合についても同様に実施することが
できる。
ては、赤外線検出器としてＰｔＳｉ／Ｓｉショットキ接
合を用いた３〜５μｍ帯赤外線固体撮像素子について説
明を行ったが、ＩｒＳｉ／Ｓｉ、ＰｄＳｉ／Ｓｉ、ある
いは他の金属／半導体接合を用いたショットキ接合型検
出器や、ＧｅＳｉ／Ｓｉ、あるいは他の半導体を用いた
ヘテロ接合型検出器を用いる場合についても同様に実施
することができる。また、以上の実施例においては、信
号電荷の読み出し回路として埋め込みチャネル型のＣＣ
Ｄを用いた場合について説明を行ったが、表面チャネル
型のＣＣＤや、電荷掃き寄せ素子（ＣＳＤ）や、ＭＯＳ
トランジスタを用いたＸＹアドレス方式など、他の読み
出し方式を用いる場合についても同様に実施することが
できる。
【０１２７】
【発明の効果】本発明に係る請求項１記載の赤外線固体
撮像素子によれば、凹凸部を有しない場合に比べて第１
の半導体領域の表面積が増加し、それに応じて導電型の
異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面
積が増加することになり、ＰＮ接合容量が増加するの
で、赤外線固体撮像素子の電荷蓄積容量が増加し、取り
扱える電荷量が増え、ダイナミックレンジの広い赤外線
固体撮像素子が得られる。さらに、蓄積電荷の飽和によ
る制約が緩められることによって、光電変換効率を高め
たカットオフ波長を長くするなどの感度向上策を実施す
ることが可能になり、温度分解能に優れた赤外線固体撮
像素子を得ることができる。
撮像素子によれば、凹凸部を有しない場合に比べて第１
の半導体領域の表面積が増加し、それに応じて導電型の
異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面
積が増加することになり、ＰＮ接合容量が増加するの
で、赤外線固体撮像素子の電荷蓄積容量が増加し、取り
扱える電荷量が増え、ダイナミックレンジの広い赤外線
固体撮像素子が得られる。さらに、蓄積電荷の飽和によ
る制約が緩められることによって、光電変換効率を高め
たカットオフ波長を長くするなどの感度向上策を実施す
ることが可能になり、温度分解能に優れた赤外線固体撮
像素子を得ることができる。
【０１２８】本発明に係る請求項２記載の赤外線固体撮
像素子によれば、第１の半導体領域の表面積が矩形の凹
凸部の表面積に応じて増加し、ＰＮ接合容量が増加する
ことになる。また凹凸部を矩形とすることで加工が比較
的容易となる。
像素子によれば、第１の半導体領域の表面積が矩形の凹
凸部の表面積に応じて増加し、ＰＮ接合容量が増加する
ことになる。また凹凸部を矩形とすることで加工が比較
的容易となる。
【０１２９】本発明に係る請求項３記載の赤外線固体撮
像素子によれば、第１の半導体領域の表面積が三角形の
凹凸部の表面積に応じて増加し、ＰＮ接合容量が増加す
ることになる。また凹凸部を三角形とすることで広い表
面積が得られる。
像素子によれば、第１の半導体領域の表面積が三角形の
凹凸部の表面積に応じて増加し、ＰＮ接合容量が増加す
ることになる。また凹凸部を三角形とすることで広い表
面積が得られる。
【０１３０】本発明に係る請求項４記載の赤外線固体撮
像素子によれば、第１の半導体領域の表面積が円弧状の
凹凸部の表面積に応じて増加し、ＰＮ接合容量が増加す
ることになる。また凹凸部をすることで効率よく表面積
を増すことができる。
像素子によれば、第１の半導体領域の表面積が円弧状の
凹凸部の表面積に応じて増加し、ＰＮ接合容量が増加す
ることになる。また凹凸部をすることで効率よく表面積
を増すことができる。
【０１３１】本発明に係る請求項５記載の赤外線固体撮
像素子によれば、切欠き部の切欠き長さに応じて導電型
の異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合
面積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導体
基板との接合面積が増加することになり、ＰＮ接合容量
が増加するので、切欠き長さを長くする、あるいは切欠
き部を増やすことによりＰＮ接合容量をさらに増加させ
ることができる。
像素子によれば、切欠き部の切欠き長さに応じて導電型
の異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合
面積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導体
基板との接合面積が増加することになり、ＰＮ接合容量
が増加するので、切欠き長さを長くする、あるいは切欠
き部を増やすことによりＰＮ接合容量をさらに増加させ
ることができる。
【０１３２】本発明に係る請求項６記載の赤外線固体撮
像素子によれば、複数の導電層間の絶縁層の下層の第２
の半導体領域の全長に応じて、導電型の異なる第１の半
導体領域と第２の半導体領域との接合面積および、導電
型の異なる第１の半導体領域と半導体基板との接合面積
が増加することになり、ＰＮ接合容量が増加するので、
導電層が単一の場合に比べてＰＮ接合容量をさらに増加
した赤外線固体撮像素子を得ることができる。
像素子によれば、複数の導電層間の絶縁層の下層の第２
の半導体領域の全長に応じて、導電型の異なる第１の半
導体領域と第２の半導体領域との接合面積および、導電
型の異なる第１の半導体領域と半導体基板との接合面積
が増加することになり、ＰＮ接合容量が増加するので、
導電層が単一の場合に比べてＰＮ接合容量をさらに増加
した赤外線固体撮像素子を得ることができる。
【０１３３】本発明に係る請求項７記載の赤外線固体撮
像素子によれば、第２の半導体領域のストライプ長に応
じて、導電型の異なる第１の半導体領域と第２の半導体
領域との接合面積および、導電型の異なる第１の半導体
領域と半導体基板との接合面積が増加することになり、
ＰＮ接合容量が増加するので、比較的簡単な構成で電荷
蓄積容量が増加した赤外線固体撮像素子を得ることがで
きる。
像素子によれば、第２の半導体領域のストライプ長に応
じて、導電型の異なる第１の半導体領域と第２の半導体
領域との接合面積および、導電型の異なる第１の半導体
領域と半導体基板との接合面積が増加することになり、
ＰＮ接合容量が増加するので、比較的簡単な構成で電荷
蓄積容量が増加した赤外線固体撮像素子を得ることがで
きる。
【０１３４】本発明に係る請求項８記載の赤外線固体撮
像素子によれば、第２の半導体領域の蛇行形状の全長に
応じて、導電型の異なる第１の半導体領域と第２の半導
体領域との接合面積および、導電型の異なる第１の半導
体領域と半導体基板との接合面積が増加することにな
り、ＰＮ接合容量が増加するので、電荷蓄積容量が増加
した赤外線固体撮像素子を得ることができる。
像素子によれば、第２の半導体領域の蛇行形状の全長に
応じて、導電型の異なる第１の半導体領域と第２の半導
体領域との接合面積および、導電型の異なる第１の半導
体領域と半導体基板との接合面積が増加することにな
り、ＰＮ接合容量が増加するので、電荷蓄積容量が増加
した赤外線固体撮像素子を得ることができる。
【０１３５】本発明に係る請求項９記載の赤外線固体撮
像素子によれば、他の導電層によって複数の導電層が電
気的に接続されることになり、複数の導電層に対して蓄
積された電荷を送出する経路が１つですむ赤外線固体撮
像素子を得ることができる。
像素子によれば、他の導電層によって複数の導電層が電
気的に接続されることになり、複数の導電層に対して蓄
積された電荷を送出する経路が１つですむ赤外線固体撮
像素子を得ることができる。
【０１３６】本発明に係る請求項１０記載の赤外線固体
撮像素子によれば、他の導電層と他の絶縁層と第２の半
導体領域とでＭＯＳトランジスタが構成されることにな
り、ＭＯＳ容量がさらに付加されるので、電荷蓄積容量
がさらに増加した赤外線固体撮像素子を得ることができ
る。
撮像素子によれば、他の導電層と他の絶縁層と第２の半
導体領域とでＭＯＳトランジスタが構成されることにな
り、ＭＯＳ容量がさらに付加されるので、電荷蓄積容量
がさらに増加した赤外線固体撮像素子を得ることができ
る。
【０１３７】本発明に係る請求項１１記載の赤外線固体
撮像素子によれば、第２の絶縁層と第２の導電層と第３
の半導体領域とでＭＯＳキャパシタが構成されることに
なり、ＰＮ接合容量の増加に加えてＭＯＳ容量がさらに
付加されるので、赤外線固体撮像素子の電荷蓄積容量が
さらに増加し、取り扱える電荷量がさらに増え、ダイナ
ミックレンジの広い赤外線固体撮像素子が得られる。
撮像素子によれば、第２の絶縁層と第２の導電層と第３
の半導体領域とでＭＯＳキャパシタが構成されることに
なり、ＰＮ接合容量の増加に加えてＭＯＳ容量がさらに
付加されるので、赤外線固体撮像素子の電荷蓄積容量が
さらに増加し、取り扱える電荷量がさらに増え、ダイナ
ミックレンジの広い赤外線固体撮像素子が得られる。
【０１３８】本発明に係る請求項１２記載の赤外線固体
撮像素子によれば、第１の半導体領域側の少なくとも一
辺に接するように設けられた第３の半導体領域の長さに
応じてＭＯＳ容量が付加されるので、第３の半導体領域
の長さを調節することでＭＯＳ容量の増加量を調整可能
な赤外線固体撮像素子が得られる。
撮像素子によれば、第１の半導体領域側の少なくとも一
辺に接するように設けられた第３の半導体領域の長さに
応じてＭＯＳ容量が付加されるので、第３の半導体領域
の長さを調節することでＭＯＳ容量の増加量を調整可能
な赤外線固体撮像素子が得られる。
【０１３９】本発明に係る請求項１３記載の赤外線固体
撮像素子によれば、第１の導電層の端縁部に沿って設け
られた第１の半導体領域の表面積が矩形の凹凸部の表面
積に応じて増加し、導電型の異なる第１の半導体領域と
第３の半導体領域との接合面積が増加してＰＮ接合容量
が増加し、かつ第３の半導体領域の形成数に応じてＭＯ
Ｓ容量が付加されるので、第３の半導体領域の形成数を
調節することでＭＯＳ容量の増加量を調整可能な赤外線
固体撮像素子が得られる。
撮像素子によれば、第１の導電層の端縁部に沿って設け
られた第１の半導体領域の表面積が矩形の凹凸部の表面
積に応じて増加し、導電型の異なる第１の半導体領域と
第３の半導体領域との接合面積が増加してＰＮ接合容量
が増加し、かつ第３の半導体領域の形成数に応じてＭＯ
Ｓ容量が付加されるので、第３の半導体領域の形成数を
調節することでＭＯＳ容量の増加量を調整可能な赤外線
固体撮像素子が得られる。
【０１４０】本発明に係る請求項１４記載の赤外線固体
撮像素子によれば、切欠き部の切欠き長さに応じて導電
型の異なる第１の半導体領域と第３の半導体領域との接
合面積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導
体基板との接合面積が増加することになり、ＰＮ接合容
量が増加し、かつ第３の半導体領域の長さに応じてＭＯ
Ｓ容量が付加されるので、切欠き長さを長くする、ある
いは切欠き部を増やすことによりＰＮ接合容量およびＭ
ＯＳ容量をさらに増加した赤外線固体撮像素子が得られ
る。
撮像素子によれば、切欠き部の切欠き長さに応じて導電
型の異なる第１の半導体領域と第３の半導体領域との接
合面積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導
体基板との接合面積が増加することになり、ＰＮ接合容
量が増加し、かつ第３の半導体領域の長さに応じてＭＯ
Ｓ容量が付加されるので、切欠き長さを長くする、ある
いは切欠き部を増やすことによりＰＮ接合容量およびＭ
ＯＳ容量をさらに増加した赤外線固体撮像素子が得られ
る。
【０１４１】本発明に係る請求項１５記載の赤外線固体
撮像素子によれば、複数の第１の導電層間の第１の絶縁
層の下層の第２の半導体領域の全長に応じて、導電型の
異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面
積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導体基
板との接合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、かつ
第２の絶縁層と第２の導電層と第３の半導体領域とでＭ
ＯＳキャパシタが構成されることになり、ＭＯＳ容量が
さらに付加されるので、第１の導電層が単一の場合に比
べてＰＮ接合容量およびＭＯＳ容量をさらに増加した赤
外線固体撮像素子が得られる。
撮像素子によれば、複数の第１の導電層間の第１の絶縁
層の下層の第２の半導体領域の全長に応じて、導電型の
異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接合面
積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導体基
板との接合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、かつ
第２の絶縁層と第２の導電層と第３の半導体領域とでＭ
ＯＳキャパシタが構成されることになり、ＭＯＳ容量が
さらに付加されるので、第１の導電層が単一の場合に比
べてＰＮ接合容量およびＭＯＳ容量をさらに増加した赤
外線固体撮像素子が得られる。
【０１４２】本発明に係る請求項１６記載の赤外線固体
撮像素子によれば、導電型の異なる第１の半導体領域と
第３の半導体領域との接合面積が増加してＰＮ接合容量
が増加し、かつ第３の半導体領域の形成数に応じてＭＯ
Ｓ容量が付加されるので、第３の半導体領域の形成数を
調節することでＭＯＳ容量の増加量を調整可能な赤外線
固体撮像素子が得られる。
撮像素子によれば、導電型の異なる第１の半導体領域と
第３の半導体領域との接合面積が増加してＰＮ接合容量
が増加し、かつ第３の半導体領域の形成数に応じてＭＯ
Ｓ容量が付加されるので、第３の半導体領域の形成数を
調節することでＭＯＳ容量の増加量を調整可能な赤外線
固体撮像素子が得られる。
【０１４３】本発明に係る請求項１７記載の赤外線固体
撮像素子によれば、切欠き部の切欠き長さに応じて導電
型の異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接
合面積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導
体基板との接合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、
かつかつ第３の半導体領域の長さに応じてＭＯＳ容量が
付加されるので、切欠き長さを長くする、あるいは切欠
き部を増やすことによりＰＮ接合容量およびＭＯＳ容量
をさらに増加した赤外線固体撮像素子が得られる。
撮像素子によれば、切欠き部の切欠き長さに応じて導電
型の異なる第１の半導体領域と第２の半導体領域との接
合面積および、導電型の異なる第１の半導体領域と半導
体基板との接合面積が増加してＰＮ接合容量が増加し、
かつかつ第３の半導体領域の長さに応じてＭＯＳ容量が
付加されるので、切欠き長さを長くする、あるいは切欠
き部を増やすことによりＰＮ接合容量およびＭＯＳ容量
をさらに増加した赤外線固体撮像素子が得られる。
【０１４４】本発明に係る請求項１８記載の赤外線固体
撮像素子によれば、導電型の異なる第３の半導体領域と
第４の半導体領域、および半導体基板と第４の半導体領
域の接合面積に応じてＰＮ接合容量が増加することにな
るので、赤外線固体撮像素子の形状を大幅に変更するこ
となく電荷蓄積容量が増加し、取り扱える電荷量がさら
に増えた、ダイナミックレンジの広い赤外線固体撮像素
子が得られる。
撮像素子によれば、導電型の異なる第３の半導体領域と
第４の半導体領域、および半導体基板と第４の半導体領
域の接合面積に応じてＰＮ接合容量が増加することにな
るので、赤外線固体撮像素子の形状を大幅に変更するこ
となく電荷蓄積容量が増加し、取り扱える電荷量がさら
に増えた、ダイナミックレンジの広い赤外線固体撮像素
子が得られる。
【０１４５】本発明に係る請求項１９記載の赤外線固体
撮像素子によれば、他の導電層、他の絶縁層、第３の半
導体領域とでＭＯＳキャパシタが構成されることにな
り、ＭＯＳ容量がさらに付加されるので、電荷蓄積容量
がＭＯＳ容量分増加した赤外線固体撮像素子が得られ
る。
撮像素子によれば、他の導電層、他の絶縁層、第３の半
導体領域とでＭＯＳキャパシタが構成されることにな
り、ＭＯＳ容量がさらに付加されるので、電荷蓄積容量
がＭＯＳ容量分増加した赤外線固体撮像素子が得られ
る。
【図１】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１の実
施例を示す平面図である。
施例を示す平面図である。
【図２】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１の実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
【図３】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１の実
施例を示す部分断面図である。
施例を示す部分断面図である。
【図４】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１の実
施例の変形例をを示す平面図である。
施例の変形例をを示す平面図である。
【図５】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第２の実
施例を示す平面図である。
施例を示す平面図である。
【図６】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第３の実
施例を示す平面図である。
施例を示す平面図である。
【図７】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第４の実
施例を示す平面図である。
施例を示す平面図である。
【図８】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第５の実
施例を示す平面図である。
施例を示す平面図である。
【図９】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第６の実
施例を示す平面図である。
施例を示す平面図である。
【図１０】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第６の
実施例を示す部分断面図である。
実施例を示す部分断面図である。
【図１１】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第７の
実施例を示す平面図である。
実施例を示す平面図である。
【図１２】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第８の
実施例を示す平面図である。
実施例を示す平面図である。
【図１３】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第８の
実施例を示す部分断面図である。
実施例を示す部分断面図である。
【図１４】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第９の
実施例を示す平面図である。
実施例を示す平面図である。
【図１５】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第９の
実施例を示す部分断面図である。
実施例を示す部分断面図である。
【図１６】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１０
の実施例を示す平面図である。
の実施例を示す平面図である。
【図１７】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１１
の実施例を示す平面図である。
の実施例を示す平面図である。
【図１８】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１２
の実施例を示す平面図である。
の実施例を示す平面図である。
【図１９】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１２
の実施例を示す部分断面図である。
の実施例を示す部分断面図である。
【図２０】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１２
の実施例の変形例を示す部分断面図である。
の実施例の変形例を示す部分断面図である。
【図２１】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１３
の実施例を示す平面図である。
の実施例を示す平面図である。
【図２２】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１３
の実施例を示す部分断面図である。
の実施例を示す部分断面図である。
【図２３】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１３
の実施例の変形例を示す平面図である。
の実施例の変形例を示す平面図である。
【図２４】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１４
の実施例を示す平面図である。
の実施例を示す平面図である。
【図２５】 本発明に係る赤外線固体撮像素子の第１４
の実施例を示す部分断面図である。
の実施例を示す部分断面図である。
【図２６】 従来の赤外線固体撮像素子を示す平面図で
ある。
ある。
【図２７】 従来の赤外線固体撮像素子を示す部分断面
図である。
図である。
１Ａ〜１Ｊ 赤外線検知領域、１ａ〜１ｄ 切欠き部、
２Ａ〜２Ｊ ガードリング、５Ａ〜５Ｄ トランスファ
ゲート、９ Ｐ型半導体基板、１０ ＰｔＳｉショット
キ電極、１１ Ｎ+不純物領域、１２ フィールド酸化
膜、１２ａ 段差部、１２ａ１３，２３ Ｐ+不純物領
域、１８，５０ ＭＯＳ領域、１９，２０ 境界、２１
絶縁膜、２２ 金属層、２４〜２８ 分離領域、４
０，４０Ａ，４０Ｂ 電荷蓄積部、２４１，２５１，２
６１，２７１，２８１，５０１ 絶縁膜、２４２，２５
２，２６２，２７２，２８２，５０２ Ｐ+不純物領
域、２６３，２７３，５０３ 金属層。
２Ａ〜２Ｊ ガードリング、５Ａ〜５Ｄ トランスファ
ゲート、９ Ｐ型半導体基板、１０ ＰｔＳｉショット
キ電極、１１ Ｎ+不純物領域、１２ フィールド酸化
膜、１２ａ 段差部、１２ａ１３，２３ Ｐ+不純物領
域、１８，５０ ＭＯＳ領域、１９，２０ 境界、２１
絶縁膜、２２ 金属層、２４〜２８ 分離領域、４
０，４０Ａ，４０Ｂ 電荷蓄積部、２４１，２５１，２
６１，２７１，２８１，５０１ 絶縁膜、２４２，２５
２，２６２，２７２，２８２，５０２ Ｐ+不純物領
域、２６３，２７３，５０３ 金属層。
Claims (19)
- 【請求項１】 複数の画素を備え、前記複数の画素のそ
れぞれが第１導電型の半導体基板の主面上に形成された
導電層と、前記導電層の端縁部の下層の前記半導体基板
の表面内に前記導電層の端縁部に沿って形成された比較
的高濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、前記導電
層の周囲の前記半導体基板の表面内に設けられた前記導
電層の電気的絶縁を保つための絶縁層と、該絶縁層の下
層の半導体基板内に前記絶縁層に対応して形成された比
較的高濃度の第１導電型の第２の半導体領域とを有する
赤外線固体撮像素子において、 前記導電層の端縁部の輪郭形状は、連続する凹凸部を有
した形状であることを特徴とする赤外線固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記導電層の平面視形状は略矩形形状で
あり、 前記凹凸部は矩形の凹凸部であって、前記導電層の少な
くとも一辺に設けられている請求項１記載の赤外線固体
撮像素子。 - 【請求項３】 前記前記導電層の平面視形状は略矩形形
状であって、 前記凹凸部が三角形の凹凸部であって、前記導電層の少
なくとも一辺に設けられている請求項１記載の赤外線固
体撮像素子。 - 【請求項４】 前記導電層の平面視形状は略矩形形状で
あって、 前記凹凸部が円弧状の凹凸部であって、前記導電層の少
なくとも一辺に設けられている請求項１記載の赤外線固
体撮像素子。 - 【請求項５】 複数の画素を備え、前記複数の画素のそ
れぞれが第１導電型の半導体基板の主面上に形成された
導電層と、前記導電層の端縁部の下層の前記半導体基板
の表面内に前記導電層の端縁部に沿って形成された比較
的高濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、前記導電
層の周囲の前記半導体基板の表面内に設けられた前記導
電層の電気的絶縁を保つための絶縁層と、該絶縁層の下
層の半導体基板内に前記絶縁層に対応して形成された比
較的高濃度の第１導電型の第２の半導体領域とを有する
赤外線固体撮像素子において、 前記導電層の平面視形状は、少なくとも一辺の少なくと
も１カ所に切欠き部を有する略矩形形状であり、 前記第２の半導体領域は、前記切欠き部の前記第１の半
導体領域に接して形成されていることを特徴とする赤外
線固体撮像素子。 - 【請求項６】 複数の画素を備えた赤外線固体撮像素子
であって、前記複数の画素のそれぞれが、第１導電型の
半導体基板の主面上に平面視形状が等しく、互いに間隔
をあけて形成された複数の導電層と、 前記複数の導電層のそれぞれの端縁部の下層の前記半導
体基板の表面内に、前記複数の導電層のそれぞれの端縁
部に沿って形成された比較的高濃度の第２導電型の第１
の半導体領域と、 前記複数の導電層間および、前記複数の導電層の周囲の
前記半導体基板の表面内に設けられ、前記複数の導電層
の電気的絶縁を保つための絶縁層と、 前記絶縁層の下層の半導体基板内に前記絶縁層に対応し
て形成された比較的高濃度の第１導電型の第２の半導体
領域とを有することを特徴とする赤外線固体撮像素子。 - 【請求項７】 前記複数の導電層の平面視形状は略矩形
形状であって、 前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層はストライ
プ状に形成されている請求項６記載の赤外線固体撮像素
子。 - 【請求項８】 前記複数の導電層の平面視形状は略矩形
形状であって、 前記複数の導電層間に設けられた前記絶縁層は蛇行形状
に形成され、 前記複数の導電層の互いに向かい合う一辺の端縁部の輪
郭形状は、それぞれ前記蛇行形状の前記絶縁層に対応し
て凹凸部が連続する形状となっている請求項６記載の赤
外線固体撮像素子。 - 【請求項９】 前記複数の導電層間に設けられた前記絶
縁層上から前記導電層上に渡って形成された他の導電層
をさらに備える請求項６記載の赤外線固体撮像素子。 - 【請求項１０】 前記複数の導電層間に設けられた前記
絶縁層は、前記複数の導電層の周囲に設けられた前記絶
縁層よりも薄く形成された他の絶縁層であって、 前記他の絶縁層上から前記導電層上に渡って形成された
他の導電層をさらに備える請求項６記載の赤外線固体撮
像素子。 - 【請求項１１】 複数の画素を備えた赤外線固体撮像素
子であって、前記複数の画素のそれぞれが、 第１導電型の半導体基板の主面上に形成された第１の導
電層と、 前記導電層の端縁部の下層の前記半導体基板の表面内に
前記第１の導電層の端縁部に沿って形成された比較的高
濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、 前記第１の導電層の周囲の前記半導体基板の表面内に設
けられ、前記第１の導電層の電気的絶縁を保つための第
１の絶縁層と、 該第１の絶縁層の下層の前記半導体基板内に前記第１の
絶縁層に対応して形成された比較的高濃度の第１導電型
の第２の半導体領域と、 前記第１の半導体領域の外側の側面に接するように前記
半導体基板の表面内に形成された比較的高濃度の第１導
電型の第３の半導体領域と、 前記第１の絶縁層よりも薄く、前記第３の半導体領域の
平面視形状に対応して前記第３の半導体領域上に形成さ
れた第２の絶縁層と、 前記第２の絶縁層上と前記第１の導電層上とに渡って形
成された第２の導電層とを有することを特徴とする赤外
線固体撮像素子。 - 【請求項１２】 前記第１の導電層の平面視形状は略矩
形形状であって、 前記第３の半導体領域は、前記第１の半導体領域の少な
くとも一辺に接するように設けられている請求項１１記
載の赤外線固体撮像素子。 - 【請求項１３】 前記第１の導電層の平面視形状は略矩
形形状であり、 前記第１の導電層の端縁部の輪郭形状は、少なくとも一
辺において連続する凹凸部を有した形状であって、 前記第３の半導体領域は、前記第１の半導体領域の前記
矩形の凹凸部の凹部内に設けられている請求項１１記載
の赤外線固体撮像素子。 - 【請求項１４】 前記第１の導電層の平面視形状は、少
なくとも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有する略
矩形形状であり、 前記第３の半導体領域は前記切欠き部の前記第１の半導
体領域に接して形成されている請求項１１記載の赤外線
固体撮像素子。 - 【請求項１５】 複数の画素を備えた赤外線固体撮像素
子であって、前記複数の画素のそれぞれが、 第１導電型の半導体基板の主面上に平面視形状が等し
く、互いに間隔をあけて形成された複数の第１の導電層
と、 前記複数の導電層のそれぞれの端縁部の下層の前記半導
体基板の表面内に、前記複数の第１の導電層のそれぞれ
の端縁部に沿って形成された比較的高濃度の第２導電型
の第１の半導体領域と、 前記複数の第１の導電層間および、前記複数の第１の導
電層の周囲の前記半導体基板の表面内に設けられ、前記
複数の第１の導電層の電気的絶縁を保つための絶縁層
と、 前記絶縁層の下層の半導体基板内に前記絶縁層に対応し
て形成された比較的高濃度の第１導電型の第２の半導体
領域と、 前記第１の半導体領域の外側の側面に接するように前記
半導体基板の表面内に形成された比較的高濃度の第１導
電型の第３の半導体領域と、 前記第１の絶縁層よりも薄く、前記第３の半導体領域の
平面視形状に応じて前記第３の半導体領域上に形成され
た第２の絶縁層と、 前記第２の絶縁層上と前記第１の導電層上とに渡って形
成された第２の導電層とを有することを特徴とする赤外
線固体撮像素子。 - 【請求項１６】 前記複数の第１の導電層の平面視形状
は、少なくとも一辺の端縁部の輪郭形状が矩形の凹凸部
が連続する略矩形形状であり、 前記第３の半導体領域は、前記第１の半導体領域の前記
矩形の凹凸部の凹部内に設けられている請求項１５記載
の赤外線固体撮像素子。 - 【請求項１７】 前記複数の第１の導電層の平面視形状
は、少なくとも一辺の少なくとも１カ所に切欠き部を有
する略矩形形状であり、 前記第３の半導体領域は、前記切欠き部の前記第１の半
導体領域に接して形成されている請求項１５記載の赤外
線固体撮像素子。 - 【請求項１８】 複数の画素を備え、前記複数の画素の
それぞれが第１導電型の半導体基板の主面上に形成され
た導電層と、前記導電層の端縁部の下層の前記半導体基
板の表面内に前記導電層の端縁部に沿って形成された比
較的高濃度の第２導電型の第１の半導体領域と、前記導
電層の周囲の前記半導体基板の表面内に設けられ、前記
導電層の電気的絶縁を保つための絶縁層と、該絶縁層の
下層の前記半導体基板内に前記絶縁層に対応して形成さ
れた比較的高濃度の第１導電型の第２の半導体領域とを
有する赤外線固体撮像素子において、 前記複数の画素のそれぞれが、 前記導電層を貫通して前記導電層の下層の前記半導体基
板の表面内にかけて形成された他の絶縁層と、 前記他の絶縁層の下層の半導体基板内に前記他の絶縁層
に対応して形成された比較的高濃度の第１導電型の第３
の半導体領域と、 前記導電層の下層の前記半導体基板の表面内に、前記第
３の半導体領域に接してその周囲に形成された比較的高
濃度の第２導電型の第４の半導体領域とを有する電荷蓄
積手段を少なくとも１つ備えることを特徴とする赤外線
固体撮像素子。 - 【請求項１９】 前記他の絶縁層は前記絶縁層よりも薄
く形成され、 前記他の絶縁層上から前記導電層上に渡って形成された
他の導電層をさらに備える請求項１８記載の赤外線固体
撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232604A JPH0897391A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 赤外線固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232604A JPH0897391A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 赤外線固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897391A true JPH0897391A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16941961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6232604A Pending JPH0897391A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 赤外線固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0897391A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100401737B1 (ko) * | 1996-12-27 | 2003-12-18 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 고내압 구조를 가지는 반도체소자 |
| WO2018139279A1 (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像素子、および電子機器 |
| WO2020095689A1 (ja) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像素子、および電子機器 |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP6232604A patent/JPH0897391A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100401737B1 (ko) * | 1996-12-27 | 2003-12-18 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | 고내압 구조를 가지는 반도체소자 |
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| KR20190110538A (ko) * | 2017-01-30 | 2019-09-30 | 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 | 고체 촬상 소자, 및 전자 기기 |
| JPWO2018139279A1 (ja) * | 2017-01-30 | 2019-11-14 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像素子、および電子機器 |
| US11495628B2 (en) | 2017-01-30 | 2022-11-08 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging element and electronic equipment |
| KR20230017356A (ko) * | 2017-01-30 | 2023-02-03 | 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 | 고체 촬상 소자 및 전자 기기 |
| KR20230069254A (ko) * | 2017-01-30 | 2023-05-18 | 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 | 고체 촬상 소자 및 전자 기기 |
| US11742366B2 (en) | 2017-01-30 | 2023-08-29 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging element and electronic equipment |
| WO2020095689A1 (ja) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像素子、および電子機器 |
| JPWO2020095689A1 (ja) * | 2018-11-06 | 2021-09-24 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像素子、および電子機器 |
| EP3879571A4 (en) * | 2018-11-06 | 2022-01-19 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | IMAGING ELEMENT AND ELECTRONIC DEVICE |
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