JP4612818B2 - 固体撮像素子、固体撮像装置及び撮像システム - Google Patents

Description

本発明は固体撮像素子、特に受光し光電変換を行なうフォトダイオードが形成されるウエル構造に関するものである。

固体撮像素子にはＣＣＤタイプとＣＭＯＳタイプがあるが、低コスト、低消費電力を魅力とするＣＭＯＳタイプの固体撮像素子は近年、需要を伸ばしている。ＣＭＯＳエリアセンサの従来技術としては、フォトダイオードのウエル層はイオン注入を行った後に熱拡散を行うことにより形成されていたため、一般的には基板深さ方向の濃度分布は徐々に低くなっていた。その結果基板深さ方向のポテンシャルバリアをもっていない構造となり、ウエル内で発生した光キャリアの一部は基板方向に損失し、光信号として寄与しない。そのためセンサの量子化効率を低下させることになり、画素サイズの微細化にともない著しく画質を劣化させることとなる。

センサの量子化効率を向上させる手段として、特許文献１に記載されているようなキャリアプロファイルを持つ構造がある（Ｆｉｇ．６）。この構造は基板内の深い領域に濃度の高い不純物拡散領域６Ａをもち、ウエル内で吸収された光により発生した電荷を表面側に取り出す効率を上げ、感度を向上させる効果がある。
米国特許第６，４８３，１２９号

しかしながら、このような構造においては基板表面側の濃度を下げてしまう事によりフォトダイオードの構造上、感度以外の特性において不利な点が発生する。フォトダイオードの電荷蓄積部直下におけるウエルの濃度が薄くなるために、電荷蓄積部を十分に空乏化リセットする場合、特に完全空乏化する場合において空乏化電圧が高くなるという問題が生じる。この点を更に詳細に説明する。

フォトダイオードのリセットノイズを除去するための方法として、リセット時及び、電荷読み出し時にフォトダイオード内を完全空乏化させるリセット動作がノイズ低減に特に効果があり、実際に実用化されている。これを実現するためには、フォトダイオードを十分に（好ましくは完全に）空乏化させるための電圧がリセット電圧より低い必要があり、また、転送ゲートのＯＮ時電圧の制約範囲内において、十分に電荷転送がなされる必要がある。この電荷転送の容易さという観点からも、フォトダイオードの空乏化電圧はなるべく低く設計する必要がある。一方、十分なダイナミックレンジ、すなわち十分なフォトダイオードの飽和電荷数を確保するためには、フォトダイオードの電荷蓄積領域の濃度は濃い方が望ましい。よって、電荷蓄積領域の濃度を下げることは空乏化電圧を下げる効果はあるものの、ダイナミックレンジの確保という点からは好ましくない。

したがって、電荷転送の容易さとダイナミックレンジの確保という両者の要求を同時に満たす固体撮像素子が望まれている。

以上の課題に鑑み、本発明は、画素内にフォトダイオードを有する固体撮像素子であって、前記フォトダイオードは第一導伝型の半導体基板に形成された第二導伝型の第１の不純物領域と、第一導伝型の第２の不純物領域とを含んで形成されており、前記第１の不純物領域は、前記第２の不純物領域の下に配され、且つ、前記第２の不純物領域に近接する第１の不純物濃度ピークＣ１を有する不純物領域と、前記第１の不純物濃度ピークよりも前記半導体基板の深い位置に配された第２の不純物濃度ピークＣ２を有する不純物領域と、前記第１及び前記第２の不純物濃度ピークの間に位置する第３の不純物濃度ピークＣ３を有する不純物領域と、を有し、前記第２の不純物領域は不純物濃度ピークＣ４を有し、前記第１の不純物濃度ピークＣ１は３×１０^１５ｃｍ^−３≦Ｃ１≦２×１０^１７ｃｍ^−３の範囲であり、
前記第２の不純物領域の不純物濃度ピークＣ４は、３×１０ ^１６ ｃｍ ^−３ ≦Ｃ４≦８×１０ ^１７ ｃｍ ^−３ の範囲であり、前記第１の不純物濃度ピークＣ１と前記第２の不純物領域の不純物濃度ピークＣ４は、Ｃ１≦Ｃ４の関係を満たし、前記第１の不純物濃度ピークＣ１と前記第３の不純物濃度ピークＣ３は、Ｃ１≦４×Ｃ３の関係を満たし、前記第３の不純物濃度ピークＣ３と前記第２の不純物濃度ピークＣ２は、３×Ｃ３≦Ｃ２の関係を満たすことを特徴とする固体撮像素子を提供するものである。

本発明によれば、フォトダイオードの空乏層の伸びを抑制することができることから空乏化電圧を抑制することが可能となり、電源電圧を上げることなく飽和電荷数の向上を図ることができ、低電源電圧、低消費電力で広いダイナミックレンジをもつ固体撮像素子の提供を可能にすることができる。

本発明は、フォトダイオードが、第一導伝型の半導体基板に形成された第二導伝型の第１の不純物領域（ウエル）、第一導伝型の第２の不純物領域（電荷蓄積領域）を少なくとも含んで形成されており、かつ前記第１の不純物領域は複数の不純物濃度ピークを有しており、前記第２の不純物領域に近接する第１の不純物濃度ピークを３×１０^１５〜２×１０^１７ｃｍ^−３の範囲に設定することを特徴としている。

このように、電荷蓄積領域に近接する不純物領域（第１の不純物濃度ピークを有する領域）の濃度ピークを従来よりも高く設計することで、ウエル側に伸びる空乏層の広がりを抑制し、結果としてフォトダイオードの空乏化電圧を下げつつ飽和電荷を維持する手法を本発明者は見出した。

具体的には、上述の特許文献１に記載のキャリアプロファイルでは、蓄積領域と近接するウエルの表面付近、蓄積領域下の領域は１×１０^１５ｃｍ^−３程度の濃度となっており、この場合、空乏層はウエル側に１μｍ程度伸びてしまう。本発明者の実測によると、この場合、飽和電荷に寄与せず無駄に必要とされる空乏化電圧はおよそ１Ｖとなる。これに対して、本発明においては、蓄積領域下の不純物領域の濃度を規定することによって、空乏化電圧を大幅に低減することが可能となる。

さらに第１の不純物濃度ピークよりも下側（基板の深さ方向）に形成された中間領域１０９の不純物濃度のピーク（第３の不純物濃度ピーク）を、第１の不純物濃度ピークの濃度の１／４以上、さらに、深い不純物領域１１０のピーク濃度（第２の不純物濃度ピークの濃度）に対して１／３以下であることを特徴とする。このような構成によれば、従来基板側に損失していたキャリアを信号電荷として取り込むことが可能となり、量子化効率を向上させることが可能となる。

また本発明の画素構造としては、画素内に、光電変換された電荷を増幅する増幅素子を有する構造に好適に利用される。

以下具体的に実施例を挙げて、本発明に関して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態を説明するための断面図である。１０１はｎ型シリコン基板（半導体基板）であり、ｎ型シリコン基板１０１に１０８〜１１０の不純物濃度ピークを有する領域を含むｐ型ウエル（第１の不純物領域）が形成され、基板表面には素子分離領域１０２、転送トランジスタのゲート電極１０３、読み出し領域１０４、フォトダイオードの蓄積領域１０５（第２の不純物領域）、フォトダイオードの表面ｐ領域１０６（第３の不純物領域）、１１１はｐ型ウエルが形成されている。遮光層１０７には開口部がありフォトダイオード以外の領域への光を遮光している。なお、この図では遮光層以外の配線層は省略してある。図１ではウエルとなる第１の不純物領域は目的別に３つの領域に分けて図示してある。図１において、表面近傍には、フォトダイオードの蓄積領域１０５下に近接する第１の不純物濃度ピークを有する不純物領域１０８が配置されている。不純物領域１０８は、フォトダイオードの蓄積領域１０５との間の接合における空乏層の幅を抑制する働きをもつ。この効果により、フォトダイオードの空乏化電圧を下げることができ、読み出し領域１０４をリセットする電位を上昇させることなくフォトダイオードをリセットし、転送効率の向上、より好ましくは完全転送が可能となる。

また、フォトダイオードのリセットおよび転送に必要な転送ゲート電圧、すなわち転送トランジスタのゲート電極１０３に与えるＯＮ時電圧を小さくすることができ、電源電圧の上昇を招くことなくダイナミックレンジを確保することが可能となる。

また、不純物領域１０８よりも深い位置に配された第２の不純物濃度ピークを有する不純物領域１１０は例えばボロンのイオン注入により形成することができ、２ＭｅＶの加速エネルギーで注入した場合、およそシリコン表面から３μｍの深さに形成することができる。不純物領域１１０より深い場所で発生した光キャリアについてはシリコン基板中に損なわれてしまうが、ピーク１１０より浅い部分で発生した光キャリアについてはフォトダイオード側に集めることができる。１０９はレトログレードウエルの中間領域であり不純物領域１１０付近で発生した光キャリアを表面側に拡散させるために不純物領域１１０に比べ低い濃度で形成してある。さらに表面に近くには、フォトダイオードの蓄積領域１０５に近接する不純物領域１０８がある。これは中間領域１０９に比べ不純物濃度を濃く形成し、フォトダイオードの蓄積領域１０５との間の接合における空乏層の幅を抑制する働きをもつ。この効果により、フォトダイオードの空乏化電圧を下げることができ、読み出し領域１０４をリセットする電位を上昇させることなくフォトダイオードの完全リセット、完全転送が可能となる。また、フォトダイオードのリセットおよび転送に必要な転送ゲート電圧、すなわち転送トランジスタのゲート電極１０３に与えるＯＮ時電圧を小さくすることができ、電源電圧の上昇を招くことなくダイナミックレンジを確保することが可能となる。

図２はフォトダイオード部の垂直方向の濃度プロファイルの説明図である。２０６はフォトダイオードの表面ｐ領域の濃度プロファイルを示しており、図１の１０６に対応する。２０６はボロンまたはフッ化ボロンの注入により形成することが可能である。２０５はフォトダイオードの蓄積領域の濃度プロファイルであり、図１の１０５に対応する。２０５の形成は燐または砒素の注入により形成することが可能である。２０８は蓄積領域２０５に近接する不純物領域の濃度プロファイルであり、図１の１０８に対応する。２０９、２０９´は中間領域の濃度プロファイルであり、図１の１０９に対応する。図２では中間領域は２段のピークを持って形成されている。この様に、本発明は、所望の構造に合わせて複数段のイオン注入により形成する場合にも有効である。２０９、２０９´は加速エネルギーの異なる２回のボロンまたはフッ化ボロンの注入により形成することが可能である。２１０は２０８，２０９よりも深い場所に位置した不純物領域の濃度プロファイルを示しており、図１の１１０に対応する。また１１１に関しては省略している。

ここで、本発明の目的である感度の向上と飽和電荷の向上の両者を両立させるための手段に関して以下に説明する。

電子が熱拡散する上でポテンシャル障壁となるか否かは、概ね次の式で表現することが可能である。
Ｖｂ＝（ｋＴ／ｑ）・ｌｎ（Ｎ１／Ｎ２）＜ｋＴ／ｑ
ここでＶｂは障壁、ｋはボルツマン定数、Ｔは温度、ｑは素電荷、Ｎ１は障壁のピーク濃度でありＮ２は障壁手前の濃度である。不等号の示す領域においては、熱励起によって電荷は障壁を乗り越えることができる。すなわち、Ｎ１／Ｎ２＜ｅの場合（概ね３以下の場合）においては障壁を乗り越えることができる。そこで本発明では２１０の形成するポテンシャルは障壁として機能し、また、蓄積領域２０５に近接するウエル領域２０８の形成するポテンシャルは障壁とならない構成を提案するものである。具体的には上述により、
（１）不純物領域２１０の濃度は、中間領域２０９、２０９´のピーク濃度の３倍以上である。
（２）蓄積領域２０５に近接する不純物領域２０８のピーク濃度は中間領域２０９、２０９´のピーク濃度の４倍以下である。

（２）に関して４倍以下とした理由は、蓄積領域２０５と近接するウエル領域２０８はＮｅｔ濃度としてはお互いに打ち消し合う関係にあるため、ウエル（ボロン）濃度だけに着目する場合は４倍程度の濃度であっても実効的なＮｅｔ濃度は実際には薄くなるためである。さらに、この様な条件を満たす濃度関係の具体例を示すと、蓄積領域２０５に近接する不純物領域２０８のピーク濃度は３×１０^１５〜２×１０^１７ｃｍ^−３、中間領域２０９、２０９´のピーク濃度は１×１０^１５〜５×１０^１６ｃｍ^−３、不純物領域２１０の濃度は３×１０^１５〜１×１０^１８ｃｍ^−３とすることが効果的である。

次にフォトダイオードの空乏化電圧を抑制するための手段について述べる。本発明による理想的な設計として、空乏層の広がりを近接する不純物領域２０８内で留めることが重要である。空乏層内において、正の固定電荷を始点とする電気力線は負の固定電荷を終点とすることを考えると、蓄積領域２０５の固定電荷の総数は、表面ｐ領域２０６での空乏層内の固定電荷数と、近接するウエル２０８内での空乏層内の固定電荷数の和に等しい。表面ｐ領域２０６が２０８に比べ不純物濃度が濃いことを考えると、過半数の固定電荷数は表面ｐ領域２０６で受け持つことができ、近接する不純物濃度２０８の濃度は蓄積領域２０５の１／２以下でも解となりうる。本発明者の実験、検討によれば、蓄積領域２０５のピーク濃度は３×１０^１６≦蓄積領域２０５のピーク濃度≦８×１０^１７ｃｍ^−３、近接する不純物領域２０８のピーク濃度は３×１０^１５ｃｍ^−３≦不純物領域２０８のピーク濃度≦蓄積領域２０５のピーク濃度において本実施形態の効果を得ることができる。より好適には、蓄積領域２０５の１／４以上であると効果が高い。さらに好適には蓄積領域２０５のピーク濃度は５×１０^１６≦蓄積領域２０５のピーク濃度≦２×１０^１７ｃｍ^−３、且つ近接する不純物領域２０８のピーク濃度は１×１０^１６ｃｍ^−３≦不純物領域２０８のピーク濃度≦蓄積領域２０５のピーク濃度とし、上限は蓄積領域の濃度とすることが好ましい。

また、各濃度ピークの深さについては以下の関係であることがより効果的である。蓄積領域の濃度ピークの深さをＶ１、近接する不純物領域２０８の濃度ピークの深さをＶ２としたとき、Ｖ１＜Ｖ２＜２×Ｖ１
の関係とすることで本実施形態の効果をより効果的に得ることができる。

（第２の実施形態）
図３は第２の実施形態の説明図である。３０１〜３１１はそれぞれ図１の１０１〜１１１に対応する。本実施形態ではフォトダイオードの蓄積領域３０５に近接する不純物領域３０８は画素全面に形成されておらず、蓄積領域３０５下の部分にのみ形成されている。この様な構造とする利点は以下である。
（１）〔構造的利点〕隣接する画素からあふれた電荷を読み出し領域３０４に吸い込むことができるため、ブルーミング、スミア、混色の防止効果がある。３０８の濃度設計が画素内や、画素領域外（図示せず）のトランジスタの特性に影響を与えることが低減され、設計自由度が増す。読み出し領域の接合容量が小さくなりゲインの増加によるＳＮ比の向上。等々の利点がある。
（２）〔プロセス的利点〕近接する不純物領域３０８を蓄積領域３０５と同一もしくは表面ｐ領域３０６と同一のフォトレジストを用いて形成することが可能となる。不純物領域３１０を同一のレジストで形成することも原理的には可能ではあるが、深いイオン注入に対しても阻止性能の確保できるレジストは厚く形成する必要があり、細かいパターンには対応しづらい。また、不純物領域３１０を埋め込みＥｐｉで形成することも可能でありそのような場合にも、蓄積領域３０５に近接する不純物領域３０８を蓄積領域３０５と同一もしくは表面ｐ領域３０６と同一のフォトレジストを用いて形成することで工程を増やすことなく本実施形態の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
図４は第３の実施形態による画素構造の上面図である。４０１はアクティブ領域、４０２は転送ゲート電極、４０３はフォトダイオード領域、４０４は読み出し領域を示している。また、トランジスタのチャネル幅と平行な方向の長さがＤｙ１およびＤｙ２である、これはフォトダイオード領域の幅を示している。一般に空乏化電圧は幅が広い部分において高くなるため、図４に示すように転送ゲート４０２に近い側で幅が狭くなるレイアウトをとると、完全転送が困難になるという問題が生じる。すなわち、リセット、もしくは転送時において、Ｄｙ１の部分がＤｙ２の部分より先に完全空乏化してしまい、Ｄｙ２部分に電荷が残り、リセットノイズが発生するという問題が生じる。この問題は空乏層の横方向（Ｄｙ１，Ｄｙ２の長さ方向）からの広がりの影響により、空乏化電圧がサイズ依存を持つことにより発生する。具体的な構造で言うと、レトログレードウエルの表面付近の濃度を薄く設計して空乏層が深さ方向に広く広がる場合、特に顕著な問題となる。本実施形態では空乏層の深さ方向の広がりを抑制した結果、レイアウトに対する制約も軽減され、図４に示すレイアウトを行っても、リセットノイズを発生させずに済む。その理由を図５で説明する。図５は図４のＤｙ１およびＤｙ２に沿った断面を示した模式図である。４０５はフォトダイオードおよびウエルに広がる空乏層領域を示しており、その深さはＤｚで図示した。４０６は完全空乏化する直前に最後に残存する中性領域を示している。４０７は深さ方向に広がる空乏層の様子を示し、４０８は横方向（Ｄｙ１，Ｄｙ２の長さ方向）に広がる空乏層の様子を示している。この図のように深さ方向に広がる空乏層の効果により完全空乏化する場合は、レイアウトによる依存なく、Ｄｙ１，Ｄｙ２ともにおなじ空乏化電圧となり、フォトダイオードの完全リセット、完全転送が可能となる。Ｄｙ１がこの図より狭い場合および深さ方向の空乏層の広がり４０７が大きい構造の場合、Ｄｙ１の場所では横方向の空乏層の広がり４０８の影響で完全空乏化するため、空乏化電圧はＤｙ１の幅に依存して小さくなる。以上の問題を鑑みて、本実施形態ではＤｙ１部とＤｙ２部の空乏化電圧を同等にするために、以下の構造をとる。

Ｄｙ２＞Ｄｙ１となるレイアウトの画素において、深さ方向の空乏層の伸び幅を抑制しＤｙ１＞Ｄｚとなるようにウエル濃度を設定する。

本実施例の構造においては、フォトダイオードの平面レイアウト上、いずれの場所においても空乏化電圧を同一にすることができ、高速動作が可能であり、またリセットノイズによる画質の劣化を抑制することが可能である。

また各実施形態の固体撮像素子は、２次元状に複数配されてエリアセンサ（固体撮像装置）として用いることができる。また、各実施例において説明した読出し領域を、絶縁ゲート型トランジスタのゲートに接続し、電荷電圧変換して読み出すような、増幅型固体撮像装置（Ａｃｔｉｖｅ Ｐｉｘｅｌ Ｓｅｎｓｏｒ）に用いることができる。

（撮像システムへの応用）
図６は、本発明による固体撮像装置をカメラに応用する場合の回路ブロックの例を示したものである。撮影レンズ１００２の手前にはシャッター１００１があり、露出を制御する。絞り１００３により必要に応じ光量を制御し、固体撮像装置１００４に結像させる。固体撮像装置１００４から出力された信号は信号処理回路１００５で処理され、Ａ／Ｄ変換器１００６によりアナログ信号からディジタル信号に変換される。出力されるディジタル信号はさらに信号処理部１００７で演算処理される。処理されたディジタル信号はメモリ１０１０に蓄えられたり、外部Ｉ／Ｆ１０１３を通して外部の機器に送られる。固体撮像装置１００４、撮像信号処理回路１００５、Ａ／Ｄ変換器１００６、信号処理部１００７はタイミング発生部１００８により制御される他、システム全体は全体制御部・演算部１００９で制御される。記録媒体１０１２に画像を記録するために、出力ディジタル信号は全体制御部・演算部で制御される記録媒体制御Ｉ／Ｆ部１０１１を通して、記録される。

第１の実施形態を説明するための断面図 第１の実施形態による濃度プロファイルを模式的に表した図 第２の実施形態を説明するための断面図 第３の実施形態を説明するための上面図 第３の実施形態を説明するための断面図 撮像システムを説明するためのブロック図

符号の説明

１０１、３０１ 半導体基板
１０２、３０２ 素子分離領域
１０３、３０３ ゲート電極
１０４、３０４ 読出し領域
１０５、３０５ 電荷蓄積領域
１０６、３０６ 表面領域
１０７、３０７ 遮光膜
１０８、３０８ 第一の不純物濃度ピークを有する領域
１０９、３０９ 第二の不純物濃度ピークを有する領域
１１０、３１０ 第三の不純物濃度ピークを有する領域
２０５ 電荷蓄積領域の不純物濃度
２０６ 表面領域の不純物濃度
２０８ 第一の不純物濃度ピークを有する領域の不純物濃度
２０９、２０９’ 第二の不純物濃度ピークを有する領域の不純物濃度
２１０ 第三の不純物濃度ピークを有する領域の不純物濃度
４０１ アクティブ領域
４０２ ゲート電極
４０３ フォトダイオード領域
４０４ 読出し領域
１００１ シャッター
１００２ 撮影レンズ
１００３ 絞り
１００４ 固体撮像装置
１００５ 信号処理回路
１００６ Ａ／Ｄ変換器
１００７ 信号処理部
１００８ タイミング発生部
１００９ 制御部・演算部
１０１０ メモリ部
１０１１ インターフェース部
１０１２ 記録媒体

Claims (9)

1. 画素内にフォトダイオードを有する固体撮像素子であって、
   前記フォトダイオードは第一導伝型の半導体基板に形成された複数の第二導伝型の第１の不純物領域と、第一導伝型の第２の不純物領域とを含んで形成されており、
   前記第１の不純物領域は、前記第２の不純物領域の下に配され、且つ、
   前記第２の不純物領域に近接する第１の不純物濃度ピークＣ１を有する不純物領域と、前記第１の不純物濃度ピークよりも前記半導体基板の深い位置に配された第２の不純物濃度ピークＣ２を有する不純物領域と、前記第１及び前記第２の不純物濃度ピークの間に位置する第３の不純物濃度ピークＣ３を有する不純物領域と、を有し、
   前記第２の不純物領域は不純物濃度ピークＣ４を有し、
   前記第１の不純物濃度ピークＣ１は３×１０^１５ｃｍ^−３≦Ｃ１≦２×１０^１７ｃｍ^−３の範囲であり、
   前記第２の不純物領域の不純物濃度ピークＣ４は、３×１０ ^１６ ｃｍ ^−３ ≦Ｃ４≦８×１０ ^１７ ｃｍ ^−３ の範囲であり、
   前記第１の不純物濃度ピークＣ１と前記第２の不純物領域の不純物濃度ピークＣ４は、Ｃ１≦Ｃ４の関係を満たし、
   前記第１の不純物濃度ピークＣ１と前記第３の不純物濃度ピークＣ３は、Ｃ１≦４×Ｃ３の関係を満たし、
   前記第３の不純物濃度ピークＣ３と前記第２の不純物濃度ピークＣ２は、３×Ｃ３≦Ｃ２の関係を満たすことを特徴とする固体撮像素子。
2. 前記第２の不純物領域上に第二導伝型の第３の不純物領域を有することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
3. 前記第１の不純物濃度ピークと前記第３の不純物濃度ピークとはＣ３＜Ｃ１≦４×Ｃ３の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像素子。
4. 前記第１の不純物濃度ピークＣ１と前記第２の不純物領域の不純物濃度ピークＣ４とはＣ４／４≦Ｃ１≦Ｃ４あることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
5. 前記第１の不純物濃度ピークは前記第２の不純物領域の下に配されており、かつ画素内に配されたトランジスタおよび読み出し領域の少なくとも一部の下には配されていないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
6. 前記第２の不純物領域の不純物濃度ピークの深さ（Ｖ１）と、前記第１の不純物濃度ピークの深さ（Ｖ２）は、Ｖ１＜Ｖ２＜２×Ｖ１であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
7. 更に、画素内に転送用トランジスタを有し、前記フォトダイオードの幅の、前記転送用トランジスタのチャネル幅と略平行な方向の長さが少なくとも２つの値、Ｄｙ１，Ｄｙ２を有し、前記Ｄｙ１部はＤｙ２部より前記転送用トランジスタのゲート電極に近く、前記フォトダイオードのリセット時における空乏層の深さ方向の幅をＤｚとした時に、Ｄｙ２＞Ｄｙ１＞Ｄｚの関係であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固体撮像素子を複数有することを特徴とする固体撮像装置。
9. 請求項８に記載された固体撮像装置と、該固体撮像装置へ光を結像する光学系と、該固体撮像装置からの出力信号を処理する信号処理回路とを有することを特徴とする撮像システム。

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