適用製品
量産性、3次元画像化システム、ディジタル的な尺度、距離画像センサ
目的
一般的に利用されている埋め込みフォトダイオードの構造(形状)では、高速な電荷転送ができず、特に微小な光の遅れ時間を検出しなければならないTOF法により距離画像センサには利用しにくいという不都合があることに鑑み、電荷転送方向の電界分布をできるだけ広い範囲にわたって一定で大きな値となるような形状した高速電荷転送フォトダイオードの提供。
効果
電荷転送方向の電界分布をできるだけ広い範囲にわたって一定で大きな値となるような形状した高速電荷転送フォトダイオード、この高速電荷転送フォトダイオードを有するロックインピクセル、及びこのロックインピクセルをセンサ要素(画素)として用いた固体撮像装置(ロックインイメージセンサ)を得ることができる。
技術概要
この技術は、電荷生成領域として機能する第1導電型半導体層と、この半導体層の上部の一部に選択的に埋め込まれ、電荷生成領域で生成された電荷の電荷転送領域として機能する第2導電型表面埋込領域とを備えるフォトダイオードとする。そして、このフォトダイオードは、半導体層の表面に平行な面内において定義された表面埋込領域の特定方向を電荷の電荷転送方向とし、この電荷転送方向に対し垂直方向に測った表面埋込領域の幅の変化、及び電荷転送方向に沿った表面埋込領域の不純物密度分布の少なくとも一方が、電荷転送方向の電界分布を一定にするように設定されている。高速電荷転送フォトダイオードは、TOF距離画像センサ以外に、染色した生体細胞からの蛍光や蛍光寿命を測定するバイオイメージング用固体撮像装置、或いは、各種の計測を行う時間相関イメージセンサ等の種々の固体撮像装置に適用可能である。