JPH1012857A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子において、有効画素の飽和信号
量に対応した白レベルの基準信号が得られるようにす
る。 【解決手段】 有効画素領域８の外側に光量に依存せず
に飽和レベルの信号を出力するダミー画素２ｂを有する
オプチカルホワイト領域１０を備えて成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子及び
その製造方法に関する。より詳しくは、画素の飽和信号
量に対応した白レベルの基準信号が得られる固体撮像素
子及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体撮像素子、例えばＣＣＤ固体
撮像素子においては、有効画素領域の外側に光学的黒レ
ベル（いわゆるオプチカルブラック：ＯＰＢ）が得られ
る遮光ダミー画素を備えている。これは暗電流を信号か
ら差し引くためであり、遮光ダミー画素は例えばＡｌ膜
で遮光され、光には感じないが、有効画素と同じ暗電流
を発生するよう構成される。

【０００３】一方、最近、ＣＣＤ固体撮像素子では、小
光量から大光量にわたって階調がとれる高ダイナミック
レンジＣＣＤ固体撮像素子とか、基板電圧の無調整化、
自動基板電圧設定等の技術が開発されてきている。この
場合、光学的白レベル（いわゆるオプチカルホワイト：
ＯＰＷ）を正確に得て有効画素の出力信号が飽和レベル
にあるか、リニアレベルにあるかに応じて処理する必要
がある。しかし、現状では、ＣＣＤ固体撮像素子の出力
信号が飽和レベルにあるのか、リニアレベルにあるのか
を判断するための白レベルの基準信号が容易に得られて
いないため、瞬時の判断が困難であった。

【０００４】例えば外部から固定のＤＣ電圧を光学的白
レベルの基準として飽和レベルを判断する方法が考えら
れているが、ＤＣ電圧のバラツキに対処して、有効画素
での飽和電荷量Ｑｓに対して所要のマージンをとる必要
があるため、リニア領域のかなりの部分を無駄にしてい
る。又、基板電圧値が変わったとき等には対応出来なか
った。例えばダイナミックレンジが足りないために、基
板電圧を少し低くし信号電荷量が多くなるようにして使
用するような場合には対応出来ない。有効画素での飽和
電荷量Ｑｓは基板電圧や、温度が変わっても変動する。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑み、有効画素の飽
和信号量に対応した基準信号、即ちこの飽和信号量と同
じような動きをする光学的白レベルの基準信号が得られ
る固体撮像素子及びその製造方法を提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像素
子は、受光量に応じた信号を出力する第１の画素と、飽
和レベルの信号を出力する第２の画素を備えた構成とす
る。この構成においては、第１の画素で得られる飽和信
号と、第２の画素で得られる飽和レベルの信号とは同じ
になる。従って、この第２の画素の飽和レベルの信号を
白の基準信号とすることにより、第１の画素の飽和信号
量に追従した白の基準信号が得られる。

【０００７】本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、
受光量に応じた信号を出力する第１の画素となる領域
と、飽和レベルの信号を出力する第２の画素となる領域
とを、同じ構成で形成し、第２の画素の領域に電荷生成
中心を形成し、第２の画素上に遮光膜を形成するように
する。第２の画素上に遮光膜を形成すると共に、第２の
画素の領域に電荷生成中心を形成することにより、この
電荷生成中心から生成される電荷が第２の画素のポテン
シャルウエルを満たし、光量に依存しない飽和レベルの
信号を容易に取り出し得る固体撮像素子が製造される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係る固体撮像素子は、受
光量に応じた信号を出力する第１の画素と、飽和レベル
の信号を出力する第２の画素を備えた構成とする。

【０００９】本発明は、上記固体撮像素子において、第
２の画素が受光量に依存しない画素である構成とする。
本発明は、上記固体撮像素子において、第２の画素に電
荷生成中心が形成された構成とする。

【００１０】本発明は、上記固体撮像素子において、電
荷生成中心を結晶欠陥で形成した構成とする。

【００１１】本発明は、上記固体撮像素子において、電
荷生成中心をトラップ準位を発生させる不純物で形成し
た構成とする。

【００１２】本発明は、上記固体撮像素子において、第
２の画素がｐｎ接合を有し、電荷生成中心がこのｐｎ接
合附近に形成された構成とする。

【００１３】本発明に係る固体撮像素子の製造方法は、
受光量に応じた信号を出力する第１の画素となる領域
と、飽和レベルの信号を出力する第２の画素となる領域
とを同じ構成で形成する工程と、第２の画素の領域に電
荷生成中心を形成する工程と、第２の画素上に遮光膜を
形成する工程を有する。

【００１４】本発明は、上記固体撮像素子の製造方法に
おいて、電荷生成中心を形成する工程として、第２の画
素の領域を反応性イオンエッチングで処理するようにな
す。

【００１５】本発明は、上記固体撮像素子の製造方法に
おいて、電荷生成中心を形成する工程として、第２の画
素の領域にトラップ準位を発生させる不純物をイオン注
入するようになす。

【００１６】本発明は、上記固体撮像素子の製造方法に
おいて、電荷生成中心を形成する工程として、第２の画
素の領域に電磁波を照射するようになす。

【００１７】上記電磁波としては、紫外線、Ｘ線、中性
子、電子線のいずれかを用いることができる。

【００１８】以下、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。

【００１９】図１〜図４は、本発明をインターライン転
送方式のＣＣＤ固体撮像素子に適用した場合である。な
お、このＣＣＤ固体撮像素子は、飽和電荷を基板方向、
即ち縦方向に掃き捨てる所謂縦型オーバーフロー構造と
なっている。本実施例に係るインターライン転送方式の
ＣＣＤ固体撮像素子１は、図１に示すように、画素とな
る複数の受光部２がマトリックス状に配列され、各受光
部列の一側にＣＣＤ構造の垂直転送レジスタ３が設けら
れた撮像部４と、撮像部４の一側に配されたＣＣＤ構造
の水平転送レジスタ５と、水平転送レジスタ５の出力側
に接続された出力回路６とを備えて成る。

【００２０】撮像部４においては、有効画素領域８の両
側に黒レベルを規定するための所謂オプチカルブラック
領域９が設けられると共に、このオプチカルブラック領
域９に近接して白レベルを規定するための所謂オプチカ
ルホワイト領域１０が設けられる。オプチカルブラック
領域９と、オプチカルホワイト領域１０と、水平転送レ
ジスタ５の全面は、斜線で示すように遮光膜例えばＡｌ
遮光膜１１で被覆される。

【００２１】オプチカルブラック領域９は、Ａｌ遮光膜
１１下に有効画素領域８の垂直転送レジスタ３及び受光
部（画素）２と同様の構造を有する垂直転送レジスタ３
及びダミー画素２ａを形成して構成される。オプチカル
ホワイト領域１０は、後述するように、Ａｌ遮光膜１１
下に電荷生成中心を領域内に有して光量に依存せずに飽
和電荷を生成し、蓄積するようになされたダミー画素２
ｂと、垂直転送レジスタ３を有して構成される。このオ
プチカルホワイト領域１０のダミー画素２ｂは、少なく
とも１個以上、本例では１列のダミー画素２ｂが形成さ
れる。

【００２２】このＣＣＤ固体撮像素子１では、有効画素
領域８の各受光部２において受光量に応じて光電変換さ
れた信号電荷が垂直転送レジスタ３に読み出され、垂直
転送レジスタ３内を転送し、さらに、１水平ライン毎の
信号電荷が水平転送レジスタ５に転送され、水平転送レ
ジスタ５内を順次転送して出力回路６を通じて出力され
る。同時に、オプチカルブラック領域９を通じて黒レベ
ルを規定する信号が出力され、オプチカルホワイト領域
１０を通じて白の飽和レベルを規定する信号が出力され
る。

【００２３】受光を必要とする有効画素領域８は、例え
ば図２（図１のＡ−Ａ線上の断面に相当する）に示すよ
うに構成される。この有効画素領域８では、第１導電型
例えばｎ型のシリコン基板２２上に第２導電型、即ちｐ
型の第１の半導体ウエル領域２３が形成され、この第１
のｐ型半導体ウエル領域２３内にｎ型の不純物拡散領域
２４と垂直転送レジスタ３を構成するｎ型転送チャネル
領域２５並びにｐ型のチャネルストップ領域２６が形成
される。そして、第１のｐ型半導体ウエル領域２４に形
成された上記ｎ型の不純物拡散領域２４の表面にｐ型の
正電荷蓄積領域２７が形成されて、ここに、いわゆるＨ
ＡＤ（Ｈｏｌｅ Ａｃｃｕｍｕｌａｉｏｎ Ｄｉｏｄ
ｅ）センサによる受光部（画素）２が形成される。ｎ型
のチャネル領域２５の直下には第２のｐ型半導体ウエル
領域２８が形成される。

【００２４】垂直転送レジスタ３を構成する転送チャネ
ル領域２５、チャネルストップ領域２６及び読み出しゲ
ート部３０上には、ゲート絶縁膜３１を介して例えば多
結晶シリコンからなる転送電極３２が形成され、転送チ
ャネル領域２５、ゲート絶縁膜３１及び転送電極３２に
より垂直転送レジスタ３が構成される。

【００２５】転送電極３２及び正電荷蓄積領域２７を含
む全面に、例えばＰＳＧ（リン・シリケートガラス）か
らなる層間絶縁膜３３が積層され、更にこの上に転送電
極３２上を含んで遮光膜、例えばＡｌ遮光膜１１が選択
的に形成される。このＡｌ遮光膜１１は、受光部２に対
応した部分に開口が形成され、受光部２に光が入射され
るようになされる。

【００２６】オプチカルブラック領域９においては、図
示せざるも、図２の受光部２と同様の構成をとるダミー
画素２ａと、垂直転送レジスタ３が形成され、Ａｌ遮光
膜１１が垂直転送レジスタ３から受光部２ａの全面を覆
うように形成される。

【００２７】一方、オプチカルホワイト領域１０は、例
えば図３（図１のＢ−Ｂ線上の断面に相当する）に示す
ように構成される。但し、図２と対応する部分には同じ
符号を付して重複説明を省略する。このオプチカルホワ
イト領域１０は、有効画素領域８の垂直転送レジスタ３
及び受光部（画素）２と同様の構成をとる垂直転送レジ
スタ３及びダミー画素２ｂを有して成るも、特にダミー
画素２ｂを構成するｎ型不純物拡散領域２４と正電荷蓄
積領域２７で形成されるｐｎ接合附近（従って空乏化し
ている領域）に例えば結晶欠陥３６による電荷生成中心
３５を形成して構成される。即ち、このダミー画素２ｂ
では暗電流でダミー画素２ｂが飽和するような電荷生成
中心３５が設けられる。この図３の例では、Ａｌ遮光膜
１１は、ダミー画素２ｂ上において、直接正電荷蓄積領
域２７に接触するように形成される。換言すれば、この
オプチカルホワイト領域１０の垂直転送レジスタ３及び
ダミー画素２ｂは、全面にＡｌ遮光膜１１が形成されて
ダミー画素２ｂの領域内に電荷生成中心３５が形成され
ている点を除くと、他の構成は有効画素領域８と同様の
構成になっている。

【００２８】この図３に示すダミー画素２ｂは、次のよ
うにして作成することができる。先ず、有効画素領域
８、オプチカルブラック領域９及びオプチカルホワイト
領域１０の各受光部２、ダミー画素２ａ，ダミー画素２
ｂとなる領域を同じ構成で形成し、また各対応する垂直
転送レジスタ３を、同じ構成で形成する。即ち、ｎ型シ
リコン基板２２上の第１のｐ型半導体ウエル領域２３
に、互に同じ条件で各受光部２、ダミー画素２ａ，ダミ
ー画素２ｂを構成する夫々のｎ型不純物拡散領域２４、
ｐ型の正電荷蓄積領域２７を形成し、また、同じ条件で
各対応する垂直転送レジスタ３を構成するｎ型転送チャ
ネル領域２５、ゲート絶縁膜３１、転送電極３２を形成
する。なお、ｐ型チャネルストップ領域２６、第２のｐ
型半導体ウエル領域２８も形成される。

【００２９】そして、全面に層間絶縁膜３３を形成した
後、図５に示すように、フォトレジストマスク５１を介
してオプチカルホワイト領域１０のダミー画素２ｂに対
応する部分の層間絶縁膜３３及びその下のゲート絶縁膜
３１をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）にて一部シリ
コン面までエッチングするように、選択的に除去し、こ
のＲＩＥ処理によって生ずる結晶欠陥３６により電荷生
成中心３５を形成してダミー画素２ｂを作成する。

【００３０】或は、図５において、フォトレジストマス
ク５１を介してダミー画素２ｂに対応する部分の層間絶
縁膜３３及びその下のゲート絶縁膜３１を選択的に除去
した後、シリコンのバンドギャップよりもエネルギーが
大きい光、例えば紫外線（ＵＶ）、Ｘ線、更には中性
子、電子線等の電磁波を照射して、この照射によるダメ
ージ、即ち、結晶欠陥３６により電荷生成中心３５を形
成してダミー画素２ｂを作成することができる。この場
合、照射する光の波長によって電荷生成中心３５が形成
される深さ位置をコントロールすることができる。

【００３１】また、このオプチカルホワイト領域１０の
他の例としては、図４（図１のＢ−Ｂ線上の断面に相当
する）に示すように、有効画素領域８の垂直転送レジス
タ３及び受光部（画素）２と同様の構成をとる垂直転送
レジスタ３及びダミー画素２ｂを有するも、特に、ダミ
ー画素２ｂを構成するｎ型不純物拡散領域２４と正電荷
蓄積領域２７で形成されるｐ型接合附近（空乏化してい
る領域）に例えばＷ，Ｃ，Ｍｏ，Ｃｕ，その他等のトラ
ップ準位を発生させる不純物３７をイオン注入し、この
イオン注入された不純物３７によって電荷生成中心３５
を形成して構成することができる。トラップ準位はバン
ドギャップ中心のような深い準位に形成されるようにす
る。

【００３２】この図４に示すダミー画素２ｂは、次のよ
うにして作成することができる。即ち、前述と同様に、
ｎ型シリコン基板２２上の第１のｐ型半導体ウエル領域
２３に、互に同じ条件で各受光部２、ダミー画素２ａ及
びダミー画素２ｂを構成する夫々のｎ型不純物拡散領域
２４、正電荷蓄積領域２７を形成し、また、同じ条件で
垂直転送レジスタ３を構成するｎ型転送チャネル領域２
５、ゲート絶縁膜３１、転送電極３２を形成する。そし
て、全面に層間絶縁膜３３を形成し、図６に示すよう
に、フォトレジストマスク５１を介してオプチカルホワ
イト領域１０のダミー画素２ｂに対応する部分の層間絶
縁膜３３及びその下のゲート絶縁膜３１を選択的に除去
した後、Ｗ，Ｃ，Ｍｏ，Ｃｕ等のトラップ準位を発生さ
せる不純物３７をイオン注入することによって電荷生成
中心３５を形成して、ダミー画素２ｂを作成する。

【００３３】また、図示さぜるも、この不純物のイオン
注入は、層間絶縁膜３３を選択的に除去した後、ゲート
絶縁膜３１を残してイオン注入することもできる。さら
に、図示せざるも、転送電極３２を形成した後、層間絶
縁膜３１を形成する前にフォトレジストマスクを形成
し、ゲート絶縁膜３１を介してダミー画素２ｂの領域に
トラップ準位を発生させる不純物３７をイオン注入して
電荷生成中心３５を形成することもできる。

【００３４】上述のオプチカルホワイト領域１０におけ
るダミー画素２ｂによれば、Ａｌ遮光膜１１により遮光
された状態にあって、光量に依存することなく、ダミー
画素２ｂのポテンシャルウエルが電荷生成中心３５によ
り生成された電荷により飽和される。本実施例では、こ
のオプチカルホワイト領域１０で得られる飽和レベルの
信号を白レベルの基準信号として利用できる。

【００３５】オプチカルホワイト領域１０のダミー画素
２ｂは、有効画素領域８の受光部２と同じプロセスで作
成されるので、このダミー画素２ｂでの飽和レベルの信
号量は受光部２での飽和信号量と全く同じになる。この
ため、オプチカルホワイト領域１０において得られる白
レベルを規定する信号は、例えば基板電圧Ｖ_SUb を変え
たとき、或は温度が変わった場合等において、有効画素
領域８の受光部２での飽和信号量が変化しても、この受
光部２の飽和信号量と同じように動き、撮像素子からの
ＣＣＤ出力信号が飽和レベルにあるかリニアレベルにあ
るかを判断する白の基準信号となり得る。

【００３６】本実施例によれば、固体撮像素子内に作ら
れたオプチカルホワイト領域１０のダミー画素２ｂか
ら、有効画素領域８の受光部２の飽和信号に対応した白
レベルの基準信号が得られるので、各受光部（画素）２
の信号が飽和レベルにあるか、リニアレベルにあるかを
簡単に且つ正確に判断することができる。

【００３７】従って、この固体撮像素子から出力される
白レベルの基準信号を利用することにより、例えば高ダ
イナミックレンジＣＣＤ固体撮像素子におけるクリップ
レベルの自動設定を可能にする。例えば感度の異なる画
素を有し、両画素の信号を加算するようにして小光量か
ら大光量までの広範囲にわたって階調を得るようにした
高ダイナミックレンジのＣＣＤ固体撮像素子において、
本発明のオプチカルホワイト領域１０を通じて出力され
る白レベルの基準信号によって、高感度画素での信号の
飽和レベル、すなわちクリップレベルを自動設定するこ
とが可能になる。

【００３８】また、上記オプチカルホワイト領域１０を
通じて得られる白レベルの基準信号を利用することによ
り、帰還型基板電圧（Ｖ_sub ）無調整回路の実現が可能
になる。例えばセンサ（受光部）の飽和信号量を５００
ｍＶに合せようとした時は、飽和信号量目標値を決める
外部ＤＣ信号を５００ｍＶに設定し、この状態でこの外
部ＤＣ信号と本発明による白レベル基準信号とを比較
し、比較器の出力が０となる様に基板電圧（Ｖ_sub ）に
フィードバックを掛けることで基板電圧（Ｖ_sub）を調
整する。

【００３９】また、上記オプチカルホワイト領域１０を
通じて得られる白レベルの基準信号は、例えばＣＣＤ固
体撮像素子のフローティングディフージョン領域に接す
るリセットゲートに対する所謂帰還型リセットゲートバ
イアス無調整回路の実現が可能となる。これにより、リ
セットゲートのオフ時のポテンシャルレベルを正確に設
定することが可能となるため、例えばリセットゲートパ
ルスの低振幅化を可能にする。

【００４０】さらに、上記オプチカルホワイト領域１０
を通じて得られる白レベルの基準信号を利用することに
より、光量に応じた基板電圧（Ｖ_sub ）の自動設定を可
能にする。例えば大光量のとき、基板電圧（Ｖ_sub ）を
深く設定することによりブルーミングを抑えることがで
きる。

【００４１】この場合、ＣＣＤ固体撮像素子の出力端か
らの画素信号を第１のサンプルホールド回路にサンプル
ホールドし、またオプチカルホワイト領域１０からの白
レベルの基準信号を第２のサンプルホールド回路にサン
プルホールドし、第１及び第２のサンプルホールド回路
の出力の差分を比較器に供給し、比較器において所定の
ＤＣレベルとの差分出力を得て、この出力を基板電圧バ
イアス回路に供給して基板電圧（Ｖ_sub ）を自動設定す
るように構成することができる。

【００４２】本実施例では、飽和レベルの信号を出力す
るダミー画素２ｂをＡｌ遮光膜１１にて被覆し、受光量
に、依存しない画素で構成することにより、常に安定し
た飽和レベルの信号を出力することができる。ダミー画
素２ｂの領域に電荷生成中心３５を形成することによ
り、受光量に依存することなく、飽和レベルまで電荷を
生成し、蓄積することができる。

【００４３】ダミー画素２ｂの領域に結晶欠陥３６を形
成し、又はトラップ準位を発生させる不純物３７を導入
するときは、電荷生成中心３５を容易に形成することが
できる。ダミー画素２ｂの電荷生成中心３５をｐｎ接合
附近に形成することにより、電荷生成中心３５から発生
する電荷が消滅せず、電荷を飽和レベルまで蓄積するこ
とができる。

【００４４】本実施例によれば、撮像素子内から飽和レ
ベルの信号、即ち白レベルの基準信号を出力することが
できる固体撮像素子を容易に製造することができる。ダ
ミー画素２ｂの領域を反応性イオンエッチングで処理す
るか、第２の画素領域にトラップ準位を発生させる不純
物をイオン注入するか、或は第２の画素の領域に紫外
線、Ｘ線、中性子、電子線等の電磁波を照射することに
より、電荷生成中心３５を形成することができ、之によ
って飽和レベルの信号を出力するダミー画素２ｂが形成
されたオプチカルホワイト領域１０を有する固体撮像素
子を容易に製造できる。

【００４５】上例では受光部２として、ＨＡＤセンサを
用いた場合に適用したが、その他、受光部として単なる
ｐｎ接合によるダイオードセンサを用いた場合にも適用
できる。

【００４６】上例ではインターライン転送方式のＣＣＤ
固体撮像素子に適用したが、その他、フレームインター
ライン転送方式、或はフレーム転送方式のＣＣＤ固体撮
像素子にも適用できる。

【００４７】また、増幅型固体撮像素子においても本発
明を適用することができる。例えば図７に示すように、
白レベルの基準信号を出力するためのＡｌ遮光膜６１で
被覆されたダミー画素ＭＯＳトランジスタ６２を設け
る。このダミー画素ＭＯＳトランジスタ６２は、有効画
素領域の画素ＭＯＳトランジスタと同様に、第１導電
型、例えばｐ型の半導体基板６３にオーバーフローバリ
アとなる第２導電型、即ちｎ型の半導体領域６４及び電
荷を蓄積するｐ型の半導体ウエル領域６５が形成され、
このｐ型半導体ウエル領域６５上にゲート絶縁膜６６を
介してリング状のゲート電極６７が形成され、このリン
グ状のゲート電極６７の内側及び外側に対応するｐ型半
導体ウエル領域６５にゲート電極６７をマスクとするセ
ルファラインにて夫々ｎ型のソース領域６８及びドレイ
ン領域６９が形成され、さらに、ソース領域６８とｐ型
半導体ウエル領域６５のｐｎ接合附近に電荷生成中心７
０が形成されて構成される。７１は層間絶縁膜である。

【００４８】このダミー画素ＭＯＳトランジスタ６２で
は、遮光された状態において、電荷生成中心７０から生
成された電荷（本例ではホール）がチャネル領域のポテ
ンシャルウエルに蓄積し飽和状態とすることによって、
白レベルの基準信号として出力することができる。尚、
有効画素領域での画素ＭＯＳトランジスタはチャネル領
域を構成するｐ型半導体ウエル領域に光電変換により得
られたホール（信号電荷）が蓄積され、この電荷に基づ
くチャネル電流の変化を画素信号として出力するように
なしている。

【００４９】

【発明の効果】本発明に係る固体撮像素子によれば、第
２の画素から飽和レベルの信号、即ち白レベルの基準信
号が得られるので、各第１の画素の信号が飽和している
か、否かを簡単に判断することができる。従って、例え
ば高ダイナミックレンジＣＣＤ固体撮像素子のクリップ
レベルの自動設定、帰還型基板電圧（Ｖ_sub ）無調整回
路、帰還型リセットゲートバイアス無調整回路、又は光
量に応じた自動基板電圧（Ｖ_sub ）設定等の新しい応用
の実現を可能にする。

【００５０】飽和レベルの信号を出力する第２の画素を
受光量に依存しない画素で構成することにより、常に安
定した飽和レベルの信号を出力できる。第２の画素に電
荷生成中心を形成することにより、受光量に依存するこ
となく、飽和レベルまで電荷を生成し、蓄積することが
できる。

【００５１】第２の画素の領域に結晶欠陥を形成し、又
はトラッフ準位を発生させる不純物を導入するときは、
電荷生成中心を容易に形成することができる。第２の画
素の電荷生成中心をｐｎ接合附近に形成することによ
り、電荷生成中心から発生する電荷が消滅せず、電荷を
飽和レベルまで蓄積することができる。

【００５２】本発明に係る固体撮像素子の製造方法によ
れば、撮像素子内から飽和レベルの信号、即ち白レベル
の基準信号を出力することができる固体撮像素子を容易
に製造することができる。第２の画素の領域を反応性イ
オンエッチングで処理するか、第２の画素領域にトラッ
プ準位を発生させる不純物をイオン注入するか、或は第
２の画素の領域に紫外線、Ｘ線、中性子、電子線等の電
磁波を照射することにより、電荷生成中心を形成するこ
とができ、之によって飽和レベルの信号を出力する第２
の画素を有する固体撮像素子を容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固体撮像素子の一例を示す構成図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線上の断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線上の断面に相当するオプチカル
ホワイト領域の一例の断面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ線上の断面に相当するオプチカル
ホワイト領域の他の例の断面図である。

【図５】本発明に係る固体撮像素子の製造の一例を示す
製造工程図である。

【図６】本発明に係る固体撮像素子の製造の他の例を示
す製造工程図である。

【図７】本発明に係る固体撮像素子の他の例を示す要部
の断面図である。

【符号の説明】

２ 受光部（画素）、２ａ，２ｂ ダミー画素、３ 垂
直転送レジスタ、４撮像部、５ 水平転送レジスタ、６
出力回路、８ 有効画素領域、９ オプチカルブラッ
ク領域、１０ オプチカルホワイト領域、３５ 電荷生
成中心、３６結晶欠陥、３７ 不純物

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受光量に応じた信号を出力する第１の画
   素と、 飽和レベルの信号を出力する第２の画素を備えて成るこ
   とを特徴とする固体撮像素子。
2. 【請求項２】 前記第２の画素は受光量に依存しない画
   素であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素
   子。
3. 【請求項３】 前記第２の画素に電荷生成中心が形成さ
   れて成ることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素
   子。
4. 【請求項４】 前記電荷生成中心は結晶欠陥であること
   を特徴とする請求項３に記載の固体撮像素子。
5. 【請求項５】 前記電荷生成中心はトラップ準位を発生
   させる不純物であることを特徴とする請求項３に記載の
   固体撮像素子。
6. 【請求項６】 前記第２の画素はｐｎ接合を有し、前記
   電荷生成中心が前記ｐｎ接合附近に形成されて成ること
   を特徴とする請求項３に記載の固体撮像素子。
7. 【請求項７】 受光量に応じた信号を出力する第１の画
   素となる領域と、飽和レベルの信号を出力する第２の画
   素となる領域とを同じ構成で形成する工程と、 前記第２の画素の領域に電荷生成中心を形成する工程
   と、 前記第２の画素上に遮光膜を形成する工程を有すること
   を特徴とする固体撮像素子の製造方法。
8. 【請求項８】 前記電荷生成中心を形成する工程は、前
   記第２の画素の領域を反応性イオンエッチングで処理す
   ることを特徴とする請求項７に記載の固体撮像素子の製
   造方法。
9. 【請求項９】 前記電荷生成中心を形成する工程は、前
   記第２の画素の領域にトラップ準位を発生させる不純物
   をイオン注入することを特徴とする請求項７に記載の固
   体撮像素子の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記電荷生成中心を形成する工程は、
    前記第２の画素の領域に電磁波を照射することを特徴と
    する請求項７に記載の固体撮像素子の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記電磁波は紫外線、Ｘ線、中性子、
    電子線のいずれかであることを特徴とする請求項１０に
    記載の固体撮像素子の製造方法。