JPS589363A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPS589363A JPS589363A JP56105585A JP10558581A JPS589363A JP S589363 A JPS589363 A JP S589363A JP 56105585 A JP56105585 A JP 56105585A JP 10558581 A JP10558581 A JP 10558581A JP S589363 A JPS589363 A JP S589363A
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- well
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Links
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、固体撮像素子、特にそのランダム雑音を減少
した構成に関するものである。
した構成に関するものである。
従来園体操像素子においては主として固定パターン雑音
やブルー２ングが問題とされたが、補償回路中例えばｎ
−ｐ−ｎ ３層構造の採用によって著しく軽減され、
現在ではこれらに代ってランダム雑音が問題となってい
る。ランダム雑音は、画面上のちらつきとして観察され
るもので、その発生原因の一つとして素子内部から発生
する成分がある。
やブルー２ングが問題とされたが、補償回路中例えばｎ
−ｐ−ｎ ３層構造の採用によって著しく軽減され、
現在ではこれらに代ってランダム雑音が問題となってい
る。ランダム雑音は、画面上のちらつきとして観察され
るもので、その発生原因の一つとして素子内部から発生
する成分がある。
第１図に従来用いられているこの種の固体撮像素子を示
す。同図において、ｎ形基板１の一主表面Ｋｐ形ウェル
層２を設け、ここに、ｎ拡散層３゜４、ゲート酸化膜５
およびゲート電極６からなる光電変換素子群が形成しで
ある。各光電変換素子は、素子分離用酸化ｔａｒおよび
層間絶縁膜８によって分離してあシ、ｎ拡散層４は垂ｔ
［＠号ｌＩｓに接続しである。
す。同図において、ｎ形基板１の一主表面Ｋｐ形ウェル
層２を設け、ここに、ｎ拡散層３゜４、ゲート酸化膜５
およびゲート電極６からなる光電変換素子群が形成しで
ある。各光電変換素子は、素子分離用酸化ｔａｒおよび
層間絶縁膜８によって分離してあシ、ｎ拡散層４は垂ｔ
［＠号ｌＩｓに接続しである。
上記構成を有する固体撮像素子において、ランダム雑音
Ｏ１流成分１ｎは、垂直信号線９の容量をＣＶとして１
ｎｏｅｃｙで表わされる。ここでＣＶは信号線−ウェル
間の層間絶縁ｌ！［８による容量成分と、ｐ形つェル層
２とｎ拡散層３とのｐ−ｍ接合の容量成分とからなシ、
その値は製造プロセスによって決まる。ＣＶを減少させ
るためには垂直個号ｇＳＯ幅を狭くするかｐ形つェル層
２の不純物１Ｉｌｌｌを滅らしてｐ−ｍ！１合容量成分
を減らせばよいが、前者では噺ｔｓが発生し易く、後者
ではシ形ウェル層２と１拡散層３とによって＃Ｉ成され
るホトダイオードの蓄積容量が減少してダイナミックレ
ンジが減少するという欠点を有する。また、層間絶縁膜
８の膜厚を厚くしてＣマを小さくする方法もあるが、基
徐−傷号−関Ｏ段差が拡大するために重！［＠号線−が
ＷＩＲ−を生じ易く、これも望ましくない。
Ｏ１流成分１ｎは、垂直信号線９の容量をＣＶとして１
ｎｏｅｃｙで表わされる。ここでＣＶは信号線−ウェル
間の層間絶縁ｌ！［８による容量成分と、ｐ形つェル層
２とｎ拡散層３とのｐ−ｍ接合の容量成分とからなシ、
その値は製造プロセスによって決まる。ＣＶを減少させ
るためには垂直個号ｇＳＯ幅を狭くするかｐ形つェル層
２の不純物１Ｉｌｌｌを滅らしてｐ−ｍ！１合容量成分
を減らせばよいが、前者では噺ｔｓが発生し易く、後者
ではシ形ウェル層２と１拡散層３とによって＃Ｉ成され
るホトダイオードの蓄積容量が減少してダイナミックレ
ンジが減少するという欠点を有する。また、層間絶縁膜
８の膜厚を厚くしてＣマを小さくする方法もあるが、基
徐−傷号−関Ｏ段差が拡大するために重！［＠号線−が
ＷＩＲ−を生じ易く、これも望ましくない。
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであ〉
、その目的は、ランダム捗音の少ない固体撮像素子を提
供することにある。
、その目的は、ランダム捗音の少ない固体撮像素子を提
供することにある。
このような目的を達成する丸めに、本発明による固体撮
像素子は、−璽個号線と接触する拡散層下ＯＳ位のウェ
ル層の不純物濃度を他部分よシも１小さくしたものであ
る。以下、実施例を用いて本発明による固体撮像素子を
詳細に説明する。
像素子は、−璽個号線と接触する拡散層下ＯＳ位のウェ
ル層の不純物濃度を他部分よシも１小さくしたものであ
る。以下、実施例を用いて本発明による固体撮像素子を
詳細に説明する。
嬉２■は、本発Ｗｉ４による“固体撮像素子の一実施例
を示す晴ＷＩｓである。同図において、ｎ形基橡１１の
上Ｋｐ形ウェル層１２を設け、ここにＭｏ１ｉｌトラン
ジスタのソースおよびドレインとしてのｎ＋拡散層１３
，１４、ゲート酸化１１１１ｓならびにゲート電極１６
が形成しである。前記ｎ゛−散層１３は１ｐ形ウ工ル層
１２と共にホトダイオード°をも構成し、このホトダイ
オードとＭｏ１ｌ）ランジスタとによって光電変換素子
が構成されている。各光電変換素子Ｆｉ素子分離酸化［
７および層間絶縁Ｍｌ＠とによって互に他と分離してあ
り、ｎ拡散層１４はｆｌｍ（ｉ９線１１に接続しである
。ｍ厘個号線１ｓはＡｔ等によって形成される。前記ｐ
形つ＋ エル層１２のうち、垂１［（Ｉ９線１雪と接触するｎ拡
散層１４０下にある領域は、不純物濃度を減らしてｐ−
領域１２′としである。
を示す晴ＷＩｓである。同図において、ｎ形基橡１１の
上Ｋｐ形ウェル層１２を設け、ここにＭｏ１ｉｌトラン
ジスタのソースおよびドレインとしてのｎ＋拡散層１３
，１４、ゲート酸化１１１１ｓならびにゲート電極１６
が形成しである。前記ｎ゛−散層１３は１ｐ形ウ工ル層
１２と共にホトダイオード°をも構成し、このホトダイ
オードとＭｏ１ｌ）ランジスタとによって光電変換素子
が構成されている。各光電変換素子Ｆｉ素子分離酸化［
７および層間絶縁Ｍｌ＠とによって互に他と分離してあ
り、ｎ拡散層１４はｆｌｍ（ｉ９線１１に接続しである
。ｍ厘個号線１ｓはＡｔ等によって形成される。前記ｐ
形つ＋ エル層１２のうち、垂１［（Ｉ９線１雪と接触するｎ拡
散層１４０下にある領域は、不純物濃度を減らしてｐ−
領域１２′としである。
一般にｐ−ｍ接合容量Ｃｐ−一は、Ｃｐ−ｎ ”Ｎ（ｐ
） （Ｎ（Ｐ）はｐｌｉ度）で表わされるため、上述し
たようにｐ形つェル層１２Ｋｐ領域１２′を形成するこ
とによシ、この部位におけるｐ−ｍ！ｌ１４を容量を減
少させることができる。、′従って、−ｍ＠号線容量Ｃ
マの値を小さくすることがで會る。この場合、ｐ形つェ
ル層１２の他の領域は十分に大きなｐ濃度を有している
ため、ｎ嘔散層３とによって構成されるホトダイオード
の蓄積容量が減少してダイナミックレンジが狭小化する
ことはない。ｐ−領域１２′は、ｐ形つェル層１２を形
成する際に、当部ｐ領域１２′において他の部分よシも
注入量が少なくなるようにイオン打込みして拡散するこ
とによシ容易に得られる。
） （Ｎ（Ｐ）はｐｌｉ度）で表わされるため、上述し
たようにｐ形つェル層１２Ｋｐ領域１２′を形成するこ
とによシ、この部位におけるｐ−ｍ！ｌ１４を容量を減
少させることができる。、′従って、−ｍ＠号線容量Ｃ
マの値を小さくすることがで會る。この場合、ｐ形つェ
ル層１２の他の領域は十分に大きなｐ濃度を有している
ため、ｎ嘔散層３とによって構成されるホトダイオード
の蓄積容量が減少してダイナミックレンジが狭小化する
ことはない。ｐ−領域１２′は、ｐ形つェル層１２を形
成する際に、当部ｐ領域１２′において他の部分よシも
注入量が少なくなるようにイオン打込みして拡散するこ
とによシ容易に得られる。
なお、上述した実施例においてはｐ形つェル層を用いた
ｎ−シーｎ の３層＃１造の場合についてのみ説明し九
が、導電形を逆にしてｎ形つェル層を用いたｐ−＋ａ−
ｐ３層構造の場合についても、垂１１＠号線下のウェル
層のｎ濃度を小さくすることによシ同様の効果が祷られ
ることは勿論である。
ｎ−シーｎ の３層＃１造の場合についてのみ説明し九
が、導電形を逆にしてｎ形つェル層を用いたｐ−＋ａ−
ｐ３層構造の場合についても、垂１１＠号線下のウェル
層のｎ濃度を小さくすることによシ同様の効果が祷られ
ることは勿論である。
以上説明したように、本発明による固体撮像素子によれ
ば、ウェル層のうちｆｉ厘個号線に！触する拡散層下の
領域のみを低不純物濃度とすることＫｚＤ％その部分の
ｐ−ｉ！＊容量のみを減少させることができる。従って
、ウェル層と他の拡散層とによって形成されるホトダイ
オードの蓄積容量を小さくすることなしに、Ｉ！［［ｆ
Ａ号總容量を小さくすることができ、ランダムノイズを
減少させることが可能となる。
ば、ウェル層のうちｆｉ厘個号線に！触する拡散層下の
領域のみを低不純物濃度とすることＫｚＤ％その部分の
ｐ−ｉ！＊容量のみを減少させることができる。従って
、ウェル層と他の拡散層とによって形成されるホトダイ
オードの蓄積容量を小さくすることなしに、Ｉ！［［ｆ
Ａ号總容量を小さくすることができ、ランダムノイズを
減少させることが可能となる。
第１図は従来の固体撮像素子を示す断面図、第２図は本
発明による固体撮像素子の一実施例を示す断面図である
。 １１・・・・ｎ形基板、１２−−−・ｐ形つェル層、１
２′・・・・ｐ″″″領域３．１４−・−・＋ ｎｍ１層、１６・・・・ゲート電極、１９・・・・重置
信号線。
発明による固体撮像素子の一実施例を示す断面図である
。 １１・・・・ｎ形基板、１２−−−・ｐ形つェル層、１
２′・・・・ｐ″″″領域３．１４−・−・＋ ｎｍ１層、１６・・・・ゲート電極、１９・・・・重置
信号線。
Claims (1)
- 第１導電形を有する中導体基穢の一生表面に第２導電形
を有するウェル層を設け、このウェル層上にホトダイオ
ードとＭＯｌｔ ）ランジスタのソースとを構成する第
１導電形Ｏ第１拡散層およびドレインをＪＩＩ威すゐ館
１導電形の第２拡散層ならびにゲート電極を設け、誘記
嬉２拡散層を垂直信号線に接続した固体撮像素子におい
て、前記ウェル層のうち１直［１１ｍＫｍ触する第２拡
散層下の領域のＩＩ２不純物濃度を他の領域よシ小さく
したことを特徴とする固体ｍ僧素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105585A JPS589363A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105585A JPS589363A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589363A true JPS589363A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14411571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56105585A Pending JPS589363A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589363A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4873555A (en) * | 1987-06-08 | 1989-10-10 | University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education | Intraband quantum well photodetector and associated method |
| US9899444B2 (en) | 2014-11-25 | 2018-02-20 | Seiko Epson Corporation | Solid-state image capturing device and manufacturing method for the same |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56105585A patent/JPS589363A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4873555A (en) * | 1987-06-08 | 1989-10-10 | University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education | Intraband quantum well photodetector and associated method |
| US9899444B2 (en) | 2014-11-25 | 2018-02-20 | Seiko Epson Corporation | Solid-state image capturing device and manufacturing method for the same |
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