JPS59202662A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPS59202662A
JPS59202662A JP58077812A JP7781283A JPS59202662A JP S59202662 A JPS59202662 A JP S59202662A JP 58077812 A JP58077812 A JP 58077812A JP 7781283 A JP7781283 A JP 7781283A JP S59202662 A JPS59202662 A JP S59202662A
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JP
Japan
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layer
substrate
signal charges
solid
type
Prior art date
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Granted
Application number
JP58077812A
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English (en)
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JPS6351545B2 (ja
Inventor
Shigehiro Miyatake
茂博 宮武
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPS59202662A publication Critical patent/JPS59202662A/ja
Publication of JPS6351545B2 publication Critical patent/JPS6351545B2/ja
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    • 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
    • H01L27/148—Charge coupled imagers
    • H01L27/14887—Blooming suppression

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は固体撮像素子に関し、特にその分光感度特性の
改善を可能とする技術に関するものである。
〈従来技術〉 近年、固体撮像装置の開発は目ざましい進展を見せ、固
体撮像装置を用いたカラービデオカメラは実用化段階を
むかえつつある。これらの固体撮像装置にはｐ−ｎ接合
ホ）−ダイオードが多く用いられている。これは、ｐ−
ｎ接合ホトダイオードはＭＯＳ　（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉ
ｃｌｅ−５ｅｍｉｃｏｒＩｄｕｃｔｏｒ）型ホトダイオ
ードと異なり、ポリシリコンなど半透明利料で構成され
るグー１−電極が不要なため、特に短波長感度が改善さ
れ゛ることによるものである。　　　　゛ またｐ７ｎ接合をｎ基板上に形成したｐ層部に形成する
、ｎ＋ｐｎ　　構造のホトダイオードも試みられている
。この構造の長所は、強い光の入射によって発生した過
剰電荷により生じるいわゆるブルーミング（ｂｌｏｏｍ
ｉｎｇ）現象を抑圧できることである。しかしながらと
のｎ＋ｐｎ構造には、光電以下、ｎ＋ｐｎ構造について
まず問題点を説明する。
ｎ＋ｐｎ構造ホトダイオードの構成例を示す断面図を第
１図（ａ）に示す。すなわちｎ型基板１」；にｐ型層２
が形成され、更にｐ型層２上Ｋｎ＋層３が形成される。
ｐ型層２とｎ型基板１間には逆方向バイアス電圧が印加
されている。またｎ＋層３に接してゲート電極４が設け
られ、オフ状態でホトダイオードは光電変換により発生
した信号電荷を蓄積し、オン状態で信号電荷の読み出し
を行う。
第１図（ｂ）に（ａ）に対応したボテンシャル図を示す
。ここで曲線■はゲート電極４がオン状態のときのチャ
ネルボテンシャルで、このときホトダイオードに蓄積し
ていた信号電荷が読み出される。
曲線■は光電変換により発生した信号電荷がホトダイオ
ードに蓄積している時のチャネルポテンシャル の信号電荷を蓄積しているときのチャネルポテンシャル
図で、光電変換によシ発生した信号電荷はすべてｎ基板
１側に流出する。このため強い光が入射してもプルーミ
ング現象が生じないことになる。
曲線■■■について、それぞれチャネルポテンシャルが
最大の点Ｘｍを第１図（ｂ）　Ｋ示しているが、ここで
問題はＸｍが図に示すように信号電荷の蓄積と共に変化
し、基板表面側へと移動することである。光電変換によ
り発生した電子のうち、Ｘｍより表面側にある軍手のみ
がホトダイオードに蓄積するが、一方半導体の光の吸収
係数は波長依存性を持つ。このだめＸｍが変化すると分
光感度特性も変化してしまうことになる。
〈発明の目的〉 本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、ブルー
ミング現象を抑圧すると同時に、分光感度の変化を軽減
する。
〈実施例〉 第２図は本発明を適用しだ一実施例を示す固体撮像装置
の受光部の断面図である。すなわちｎ型基板１−ＦＫｐ
型層２が形成され、更にｐ型層２上に不純物濃度の低い
ｎ一層５が形成され、その上部に高濃度のｎ＋層３が形
成されている。寸だｎ＋層３に接してゲート電極４が設
けられ、オフ状態でホトダイオードは光電変換により発
生した信号電荷を蓄積し、オン状態で信号電荷の読み出
しを行う。第２図（ｂ）に（ａ）に対応したポテンシャ
ルの深さ方向の変化を示す。ここで曲線■はゲート電極
４がオン状態のときのチャネルポテンシャル、で、この
ときホトダイオードに蓄積していた信号電荷が読み出さ
れる。ゲート電極４がオフ状態になると共に光電変換に
より発生した信号電荷がホトダイオードに蓄積する。す
なわち光量と積分時間によりホトダイオードのポテンシ
ャルは順次浅くなって行く。
曲線■は光電変換により発生した信号電荷がホトダイオ
ードに著積しているときのチャネルポテンシャル図であ
る。曲線［有］はホトダイオードに最大量の信号電荷を
蓄積しているときのチャネルボテンシャル図で、光電変
換により発生した信号電荷はすべてｎ基板１側に流出す
る。このため強い光が入射してもグルシーミング現象が
抑圧できる。
曲線■［有］■について、それぞれチャネルポテンシャ
ル最大の点Ｘ’ｍ　　は信号電荷の蓄積と共に変化する
が、ここで注目すべきはｎ一層（５）のためＸ’ｍ）Ｘ
ｍであり、変化分の全体に占める割合は小さくなるとい
うことである。
〈効　果〉 以上本発明によれば、ブルーミング現象が抑圧され、同
時に分光感度特性の変動は大幅に緩和されることになる
。
固体撮像装置においては信号電荷の転送に埋め込みチャ
ネルＣＣＤが用いられることが多い。このだめ本発明に
よるｎ一層（５）を埋め込みチャネルＣＣＤと同時に形
成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図（、ａ　）は従来のｎ−ｐ−ｎ構造ホトダイオ−
ドを示す断面図で、（ｂ）はその深さ方向のポテンシャ
ル図である。第２図（ａ）は本発明を適用した＋１＋−
ｎ−ｐ−ｎ構造ホトタイオードを示す断面図ｆ（ｂ）は
その深さ方向のボテンシャル図である。 １：ｎ基板、２：ｐ層、３：ｎ＋層、４：ゲート電極、
５：ｎ一層。 代理人　弁卯士　　福　十　愛　彦（他２名）名／　１ 協２．４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 する装置において、基板を形成する導電型と逆の導電型
    よりなる層上に、基板と同じ導電型の層を形成し、該基
    板と同一導電型の層の不純物濃度を表面側を高く、基板
    側を低くし、該層構造部を受光部とすることを特徴とす
    る固体撮像装置。 ２　前記受光部は、基板を形成する導電型と逆の導電型
    よりなる層上に形成された基板と同じ導電型の層の基板
    側部分を、転送部を形成する埋め込みチャネル層と同時
    に形成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の固体撮像装置。 ３　前記受光部はマトリックス状に形成されたことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の固体撮
    像装置。
JP58077812A 1983-04-30 1983-04-30 固体撮像装置 Granted JPS59202662A (ja)

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JP58077812A JPS59202662A (ja) 1983-04-30 1983-04-30 固体撮像装置

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JPS59202662A true JPS59202662A (ja) 1984-11-16
JPS6351545B2 JPS6351545B2 (ja) 1988-10-14

Family

ID=13644429

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60257566A (ja) * 1984-06-04 1985-12-19 Matsushita Electronics Corp 固体撮像装置
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JPS63158981A (ja) * 1986-12-23 1988-07-01 Sony Corp 固体撮像装置

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JPS6351545B2 (ja) 1988-10-14

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