JP2846513B2 - Solid-state imaging device and method of manufacturing the same - Google Patents

Solid-state imaging device and method of manufacturing the same

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JP2846513B2
JP2846513B2 JP3277733A JP27773391A JP2846513B2 JP 2846513 B2 JP2846513 B2 JP 2846513B2 JP 3277733 A JP3277733 A JP 3277733A JP 27773391 A JP27773391 A JP 27773391A JP 2846513 B2 JP2846513 B2 JP 2846513B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電荷転送装置を用い
た固体撮像装置とその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device using a charge transfer device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電荷結合素子(以下CCDと記す。)等
には電荷−電圧変換を行なうフローティング・ディフュ
ージョン増幅器(以下FD増幅器と記す。)と呼ばれる
電荷検出回路が用いられている。図6はこのFD増幅器
がCCDの出力回路に用いられた場合の構成を示す図
で、p形の半導体基板1に形成されたn- 層2には、C
CDチャネル、FD部、リセットドレインが構成されて
いる。このn- 層2上の所定箇所には、CCDの最終ゲ
ート電極3および電位障壁形成ゲート電極4が配置され
ている。ゲート電極3には電荷転送用の駆動クロックの
1つであるφH が印加され、ゲート電極4には直流電圧
OGが印加される。
2. Description of the Related Art A charge detection circuit called a floating diffusion amplifier (hereinafter referred to as an FD amplifier) for performing charge-voltage conversion is used for a charge-coupled device (hereinafter referred to as a CCD) and the like. FIG. 6 is a diagram showing a configuration in the case where this FD amplifier is used in a CCD output circuit. The n layer 2 formed on the p-type semiconductor substrate 1 has C
A CD channel, an FD section, and a reset drain are configured. A predetermined gate electrode 3 and a potential barrier forming gate electrode 4 of the CCD are arranged at predetermined positions on the n layer 2. Φ H, which is one of the drive clocks for charge transfer, is applied to the gate electrode 3, and a DC voltage V OG is applied to the gate electrode 4.

【0003】ゲート電極4に隣接する領域には、ゲート
電極5と不純物領域6、7とからなるMOSトランジス
タTr1が形成されている。このMOSトランジスタT
r1のゲート電極5にはリセットクロックφR が印加さ
れ、このリセットクロックφR をハイレベルにすれば、
MOSトランジスタTr1がオンする。また、不純物領
域6はフローティング・ディフュージョン(FD部)と
よばれ、同じ半導体基板上に形成された出力用のソース
フォロアトランジスタTr2のゲートに接続される。不
純物領域7はリセットドレインとよばれ、リセット電源
RDが接続される。FD部6とリセットドレイン7には
各駆動電圧が印加されるためアルミ配線とのオーミック
コンタクトを確保する必要があり、各領域の中央部が高
濃度不純物層( + )として形成されている。また、
8はチャネルストッパを示す。
In a region adjacent to the gate electrode 4, a MOS transistor Tr1 including a gate electrode 5 and impurity regions 6 and 7 is formed. This MOS transistor T
r1 reset clock phi R is applied to the gate electrode 5 of, if the reset clock phi R to the high level,
The MOS transistor Tr1 turns on. The impurity region 6 is called a floating diffusion (FD portion) and is connected to a gate of an output source follower transistor Tr2 formed on the same semiconductor substrate. The impurity region 7 is called a reset drain, and is connected to a reset power supply V RD . Since each drive voltage is applied to the FD section 6 and the reset drain 7, it is necessary to secure an ohmic contact with the aluminum wiring, and the central portion of each region is formed as a high concentration impurity layer ( n + layer ). . Also,
Reference numeral 8 denotes a channel stopper.

【0004】次に、従来装置の動作について説明する。
図7(a)は図6のC−C’に沿った断面構造を示し、
図7(b)〜(d)はそれぞれ図4のクロックタイミン
グのt1〜t3に相当する時刻における図7(a)の各
部分のポテンシャルを示す図である。まず、図4の時刻
t1では駆動クロックφH はハイレベルであり、ゲート
電極3の下には図7(b)に示すようにポテンシャル井
戸が形成され、電荷Qが蓄積されている。同時にリセッ
トクロックφRがハイレベルとなっており、MOSトラ
ンジスタTr1はオン状態になり、FD部6およびこれ
につながるトランジスタTr2のゲート電位はリセット
電源VRDにリセットされている。
Next, the operation of the conventional device will be described.
FIG. 7A shows a cross-sectional structure along CC ′ in FIG.
FIGS. 7B to 7D are diagrams showing the potentials of the respective parts in FIG. 7A at times corresponding to the clock timings t1 to t3 in FIG. First, at time t1 in FIG. 4, the drive clock φ H is at a high level, and a potential well is formed below the gate electrode 3 as shown in FIG. Has become reset clock phi R is a high level at the same time, MOS transistor Tr1 is turned on, the gate potential of the FD portion 6 and a transistor Tr2 connected thereto is reset to the reset power source V RD.

【0005】図4の時刻t2では、リセットクロックφ
R がローレベルとなり、MOSトランジスタTr1はオ
フとなる。リセットクロックφRがハイレベルからロー
レベルに変わる時、ゲート電極5とFD部6との容量結
合により、FD部6の電位は低下する。リセットクロッ
クφR がローレベルの期間中はFD部6につながるノー
ドはフローティングとなる。
At time t2 in FIG. 4, reset clock φ
R goes low, turning off the MOS transistor Tr1. When reset clock phi R is changed from high level to low level, the capacitive coupling between the gate electrode 5 and the FD section 6, the potential of the FD portion 6 is reduced. Node connected to the FD section 6 reset clock phi R is the duration of the low level in the floating.

【0006】図4の時刻t3では、駆動クロックφH
ローレベルとなると、ゲート電極3の下のポテンシャル
井戸に蓄えられていた信号電荷QがFD部6に読み出さ
れ、FD部6のノードの電圧を変化させ、この電位の変
化がソースフォロア回路を通して出力される。
At time t3 in FIG. 4, when the driving clock φ H goes low, the signal charge Q stored in the potential well below the gate electrode 3 is read out to the FD section 6, and the node of the FD section 6 , And this change in potential is output through the source follower circuit.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の固体撮像装置は
上記のように構成され動作するが、リセットクロックφ
R がハイレベルとなりFD部6の電位をリセット電位V
RDに固定する際には、リセットチャネルの熱雑音がFD
部6に重畳されるため、リセット直後にFD部6に存在
する電子数が変動してリセット雑音が発生する。これを
排除するには、リセット時にFD部6の電子をリセット
ドレイン7へ完全転送し、FD部6を空乏化させればよ
いが、上記のようにFD部6はアルミ配線とのオーミッ
ク・コンタクトをとる必要があり、高濃度不純物層を形
成しなければならいので、電子の完全転送を図ることが
できないという問題点があった。
The conventional solid-state imaging device is
It operates and operates as described above, except that the reset clock φ
RBecomes high level, and the potential of the FD section 6 is reset to the reset potential V.
RDIs fixed, the thermal noise of the reset channel is FD
Because it is superimposed on the section 6, it exists in the FD section 6 immediately after reset
The number of generated electrons fluctuates and reset noise is generated. this
To eliminate, reset the electrons of FD section 6 at reset
Transfer completely to the drain 7 and deplete the FD section 6
However, as described above, the FD section 6 is
Contact must be made, forming a high-concentration impurity layer.
Must be able to achieve complete electron transfer.
There was a problem that it was not possible.

【0008】また、FD部6の上に高濃度のp+ 層を形
成すれば、FD部6を空乏化させることができるが、こ
のp+ 層をFD部6を覆うように形成すると、p+ 層は
チャネルストッパとつながり電位が固定されてしまうこ
とになる。さらに、p+ 層をFD部6よりも小さく形成
すると、FD部のポテンシャルはp+ 層に覆われた領域
が浅くなって信号電荷はp+ 層に覆われない領域に流れ
込んでしまい、電位検出ができなくなる。いずれにして
もFD部6の確実な空乏化を図ることはできなかったも
のである。
Further, if a high concentration p + layer is formed on the FD portion 6, the FD portion 6 can be depleted. However, if the p + layer is formed so as to cover the FD portion 6, The + layer is connected to the channel stopper, and the potential is fixed. Further, when the p + layer is formed smaller than the FD section 6, the potential of the FD section becomes shallow in a region covered by the p + layer, and signal charges flow into a region not covered by the p + layer. Can not be done. In any case, the FD section 6 cannot be surely depleted.

【0009】そこでこの発明は、リセット雑音の発生し
ないFD増幅器を備えた固体撮像装置を提供するととも
に、この装置を簡単に製造することができる製造方法を
提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device having an FD amplifier that does not generate reset noise, and an object of the invention to provide a manufacturing method capable of easily manufacturing this device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するために、次のような構成を採用した。すなわち、
第1の発明の固体撮像装置は、一導電形の半導体層上に
形成した他導電形の第1の拡散領域と、第1の拡散領域
に隣接して設けた電位障壁形成ゲート電極と、電位障壁
形成ゲート電極に隣接して設けた電荷転送装置の最終ゲ
ート電極と、第1の拡散領域をソース電極とした第1の
拡散領域リセット用のMOSトランジスタと、第1の
散領域の電位を検出するソースフォロア回路とで構成さ
れたフローティング・ディフュージョン増幅器型の電荷
検出部を備えた固体撮像装置であって、第1の拡散領域
不純物濃度が第1の拡散領域中央部で高く端部で
なるように形成するとともに、第1の拡散領域中央
表面に一導電形の第2の拡散領域を形成したことを特
徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention employs the following configuration. That is,
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device comprising: a first diffusion region of another conductivity type formed on a semiconductor layer of one conductivity type; a potential barrier forming gate electrode provided adjacent to the first diffusion region ; and the final gate electrode of the position charge transfer device disposed adjacent to the barrier forming a gate electrode, a first <br/> MOS transistor for diffusion reset with the first diffusion region as a source electrode, a first expansion A solid-state imaging device including a floating diffusion amplifier-type charge detection unit including a source follower circuit for detecting a potential of a diffusion region , wherein a first diffusion region is provided.
Low impurity concentration is high end at the center portion of the first diffusion region
And forming as Ku becomes, and wherein the forming the second diffusion region of the one conductivity type in a central portion a surface of the first diffusion region.

【0011】第2の発明の固体撮像装置の製造方法は、
一導電形の半導体層上に形成した他導電形の第1の拡散
領域と、第1の拡散領域上に形成した一導電形の第2の
拡散領域とからなるフォトダイオードと、半導体層上に
形成した他導電形の第3の拡散領域と、第3の拡散領域
に隣接して設けた電位障壁形成ゲート電極と、電位障壁
形成ゲート電極に隣接して設けた電荷転送装置の最終ゲ
ート電極と、第3の拡散領域をソース電極とした第3の
拡散領域リセット用のMOSトランジスタと、第3の
散領域の電位を検出するソースフォロア回路と、第3の
拡散領域の表面に形成した一導電形の第4の拡散領域と
で構成されたフローティング・ディフュージョン増幅器
電荷検出部とを備えた固体撮像装置の製造方法であ
って、電荷検出部の第3の拡散領域をフォトダイオード
の第1の拡散領域と同時に形成するとともに、電荷検出
部の第4の拡散領域をフォトダイオードの第2の拡散領
と同時に形成することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solid-state imaging device.
A first diffusion region of the other conductivity type formed on a semiconductor layer of the one conductivity type, a photodiode consisting of a second <br/> diffusion region of the one conductivity type formed in the first diffusion region, a third diffusion region of the other conductivity type formed in the semiconductor layer, the third diffusion and the potential barrier formed gate electrode provided adjacent to the region, a charge transfer device provided adjacent to the conductive position barrier formed gate electrode A third diffusion region resetting MOS transistor using the third diffusion region as a source electrode, and a source follower circuit for detecting the potential of the third diffusion region And the third
A method of manufacturing a solid-state imaging device and a fourth floating diffusion amplifier type charge detecting section constituted by <br/> the diffusion region of the one conductivity type formed on the surface of the diffusion region, a charge detection The third diffusion region of the portion is a photodiode
Formed simultaneously with the first diffusion region of
The fourth diffusion region of the photodiode to the second diffusion region of the photodiode.
It is characterized by being formed simultaneously with the region .

【0012】[0012]

【作用】第1の発明の構成によれば、フローティング・
ディフュージョンを形成する他導電型拡散領域に、一導
電型の高濃度の拡散層が形成されるので、リセット用M
OSトランジスタをオン状態にすれば、拡散層が完全に
空乏化し、撮像部から転送された信号電荷がフローティ
ング・ディフュージョンに流れ込み、リセット用トラン
ジスタのドレインへ完全転送される。また、リセット用
MOSトランジスタがオフ状態のときは、電位はフロー
ティング状態となるので、リセット動作時の電位変動は
起こらず、リセット雑音は発生しない。
According to the structure of the first aspect, the floating
Since a one-conductivity-type high-concentration diffusion layer is formed in the other-conductivity-type diffusion region forming the diffusion, the reset M
When the OS transistor is turned on, the diffusion layer is completely depleted, and the signal charge transferred from the imaging unit flows into the floating diffusion and is completely transferred to the drain of the reset transistor. When the reset MOS transistor is in the off state, the potential is in a floating state, so that the potential does not fluctuate during the reset operation and no reset noise is generated.

【0013】第2の発明の構成によれば、第1の発明の
固体撮像装置の電荷検出部を、撮像部のフォトダイオー
ドと同一工程で形成できるので、フォトマスクの枚数や
フォトリソグラフィの回数を増加させることなく、簡単
に固体撮像装置を製造することができる。
According to the structure of the second invention, the charge detection section of the solid-state imaging device of the first invention can be formed in the same step as the photodiode of the imaging section, so that the number of photomasks and the number of times of photolithography can be reduced. A solid-state imaging device can be easily manufactured without increasing the number.

【0014】[0014]

【実施例】図1は、この発明の実施例である固体撮像装
置のFD増幅器の構成を示す図であり、従来例を示す図
6と同符号のものは同じものを示し、p形の半導体基板
1に形成されたn- 層2には、CCDチャネル、FD部
6、リセットドレイン7が形成され、CCDの最終ゲー
ト電極3、電位障壁形成ゲート電極4、リセットゲート
電極5、FD部6、リセットドレイン7によって電荷検
出部Dが構成されている。図1のA−A’に沿った断面
構造を示す図2(a)および図1のB−B’に沿った断
面構造を示す図3(a)に示すように、FD部6は、中
央部の拡散層6aが端部の拡散層6bよりも不純物密度
が高く形成されており、この中央部拡散層6aの上層に
は高濃度p+ 層10が形成されている。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an FD amplifier of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. In the n layer 2 formed on the substrate 1, a CCD channel, an FD section 6 and a reset drain 7 are formed, and a final gate electrode 3 of the CCD, a potential barrier forming gate electrode 4, a reset gate electrode 5, an FD section 6 The reset drain 7 constitutes a charge detection unit D. As shown in FIG. 2A showing a cross-sectional structure along AA ′ in FIG. 1 and FIG. 3A showing a cross-sectional structure along BB ′ in FIG. The diffusion layer 6a at the portion has a higher impurity density than the diffusion layer 6b at the end, and a high concentration p + layer 10 is formed above the central diffusion layer 6a.

【0015】この高濃度p+ 層10の不純物密度は十分
高いので、アルミ配線とのオーミックコンタクトは確保
されている。また、拡散層6aは拡散層6bの約2倍の
濃度に形成されている。図2(b)は電圧を印加した時
のポテンシャル図を示し、拡散層6aは拡散層6bより
もポテンシャルPだけ高くなる。上記したように、拡散
層6aが拡散層6bの約2倍の濃度であれば、通常の駆
動条件であるVRD=15Vのもとで容易に空乏化する。
そのため、リセットクロックφR をハイレベルにしてリ
セットトランジスタをオン状態にした時に、拡散層6
a、6bは、ともに完全空乏化し、拡散層6aは拡散層
6bよりもポテンシャルが高くなる。これにより、CC
Dから転送された信号電荷はFD部6に流れ込み、更に
リセット動作によりリセットドレイン7へ完全転送され
るので、リセット動作による雑音は発生しなくなる。図
3(b)〜(d)はそれぞれ図4のクロックタイミング
図のt1〜t3に相当する時刻における図3(a)の各
部分のポテンシャルを示す図であり、電荷Qがリッセト
ドレインへ完全転送される様子を示す。
Since the impurity concentration of the high-concentration p + layer 10 is sufficiently high, an ohmic contact with the aluminum wiring is ensured. The diffusion layer 6a is formed at a concentration approximately twice that of the diffusion layer 6b. FIG. 2B shows a potential diagram when a voltage is applied. The diffusion layer 6a is higher than the diffusion layer 6b by the potential P. As described above, if the concentration of the diffusion layer 6a is about twice the concentration of the diffusion layer 6b, depletion easily occurs under the normal driving condition of V RD = 15V.
Therefore, when the reset transistor is turned on in the reset clock phi R to the high level, the diffusion layer 6
Both a and 6b are completely depleted, and the diffusion layer 6a has a higher potential than the diffusion layer 6b. This allows CC
The signal charge transferred from D flows into the FD section 6 and is completely transferred to the reset drain 7 by the reset operation, so that noise due to the reset operation does not occur. 3 (b) to 3 (d) are diagrams showing the potentials of the respective portions of FIG. 3 (a) at times corresponding to t1 to t3 in the clock timing diagram of FIG. 4, respectively, and the electric charge Q is completely transferred to the reset drain. This is shown.

【0016】図5(a)〜(c)は、上記した実施例装
置の製造方法の工程を示す断面図で、同図において左側
は撮像部を、右側はFD部を形成する工程を示す。ま
ず、図5(a)に示すようにp形基板1に燐あるいは砒
素を注入してn- 層22、6を形成する。n- 層22は
撮像部のフォトダイオードを形成するもので、これは従
来と同じ工程である。従来と異なるのは、同時にn-
6aをFD部に形成することである。次に、図5(b)
に示すように、燐あるいは砒素を注入してn- 層23、
6bを形成する。n- 層23は撮像部の垂直CCDチャ
ネルを形成し、n- 層25は水平CCDからFDにいた
るチャネルを形成する。これも従来と同じ工程である。
従って、FD部には燐あるいは砒素が二度注入されるこ
とになる。次に、図5(c)に示すように、n- 拡散層
22、6aの上にホウ素を注入してp+ 層24、10を
形成する。p+層24はフォトダイオード上の暗電流を
低減するために形成するもので、これも従来と同じであ
る。従来と異なるのは、同時にp+ 層10をFD部に形
成することであり、これにより前述の如く低雑音化が実
現される。
FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views showing the steps of the method of manufacturing the above-described embodiment device. In FIG. 5A, the left side shows an image pickup section, and the right side shows a step of forming an FD section. First, as shown in FIG. 5A, phosphorus or arsenic is implanted into the p-type substrate 1 to form n layers 22 and 6. The n layer 22 forms the photodiode of the imaging unit, and is the same process as in the related art. The difference from the related art is that the n layer 6a is simultaneously formed in the FD portion. Next, FIG.
As shown in, by implanting phosphorus or arsenic n - layer 23,
6b is formed. The n layer 23 forms a vertical CCD channel of the imaging unit, and the n layer 25 forms a channel from the horizontal CCD to the FD. This is the same process as the conventional one.
Therefore, phosphorus or arsenic is implanted twice in the FD portion. Next, as shown in FIG. 5C, boron is implanted on the n diffusion layers 22 and 6a to form p + layers 24 and 10. The p + layer 24 is formed to reduce the dark current on the photodiode, which is also the same as the conventional case. The difference from the related art is that the p + layer 10 is formed in the FD portion at the same time, thereby realizing low noise as described above.

【0017】以上のように、従来の固体撮像装置の製造
方法に準じてFD部を製造できるので、フォトマスクの
枚数やフォトリソグラフィの回数を増加させる必要がな
くなる。また、FD部にフォトダイオードと同じ濃度の
- 層を追加することにより、図2(b)のポテンシャ
ル差Pの大きさをフォトダイオードのポテンシャルとほ
ぼ等しくすることができる。従って、FD部の面積をフ
ォトダイオードよりも大きくしておけば、拡散層6aの
電荷蓄積容量はフォトダイオードよりも大きくなるの
で、電荷が拡散層6bへ漏れることがなくなり、安定に
駆動することができる。
As described above, since the FD portion can be manufactured according to the conventional method of manufacturing a solid-state imaging device, it is not necessary to increase the number of photomasks or the number of photolithography. Further, by adding an n layer having the same concentration as that of the photodiode to the FD portion, the magnitude of the potential difference P in FIG. 2B can be made substantially equal to the potential of the photodiode. Therefore, if the area of the FD portion is made larger than that of the photodiode, the charge storage capacity of the diffusion layer 6a becomes larger than that of the photodiode, so that the charge does not leak to the diffusion layer 6b, and stable driving can be performed. it can.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上の説明のように、この発明の固体撮
像装置によれば、フローティング・ディフュージョンの
電荷検出部に反導電形の高濃度の拡散層を形成するの
で、チャネルを完全に空乏化することができる。また、
リセットトランジスタがオフ状態の時に、電位はフロー
ティング状態となるので、リセット動作時の電位変動が
無くなってリセット雑音の発生を防止することができ、
S/N比を著しく向上させることができる。
As described above, according to the solid-state imaging device of the present invention, a high-concentration diffusion layer of an anti-conductive type is formed in the charge detection portion of the floating diffusion, thereby completely depleting the channel. can do. Also,
When the reset transistor is in the off state, the potential is in a floating state, so that the potential fluctuation at the time of the reset operation is eliminated, and the occurrence of reset noise can be prevented.
The S / N ratio can be significantly improved.

【0019】また、この発明の固体撮像装置の製造方法
によれば、撮像部のフォトダイオードとフローティング
・ディフュージョンとを同時に形成できるので、マスク
合わせ回数の増加も無く製造が容易となり、しかも、フ
ォトダイオード分のポテンシャルが確保できるので、安
定駆動を行なうことができる。
Further, according to the method of manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the photodiode of the imaging section and the floating diffusion can be formed at the same time. Therefore, stable driving can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例である固体撮像装置の構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は図1のA−A’方向の断面図で、
(b)は電圧を印加した時のポテンシャルを示す図であ
る。
FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1;
(B) is a diagram showing a potential when a voltage is applied.

【図3】(a)は図1のB−B’方向の断面図で、
(b)(c)(d)は(a)に示す各部に電圧を印加し
た時のポテンシャルを示す図である。
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 1;
(B), (c), and (d) are diagrams showing potentials when a voltage is applied to each part shown in (a).

【図4】各電極に印加するクロックのタイミングを示す
タイミング・チャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing the timing of a clock applied to each electrode.

【図5】(a)(b)(c)は、この発明の固体撮像装
置の製造方法による工程を示す図である。
FIGS. 5A, 5B, and 5C are views showing steps of a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention; FIGS.

【図6】従来例の構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional example.

【図7】(a)は図6のC−C’方向の断面図で、
(b)(c)(d)は(a)に示す各部に電圧を印加し
た時のポテンシャルを示す図である。
FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 6;
(B), (c), and (d) are diagrams showing potentials when a voltage is applied to each part shown in (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型基板 2 n- 層 3 CCD最終ゲート電極 4 電位障壁形成ゲート電極 5 リセットゲート電極 6 フローティング・ディフュージョン(FD部) 7 リセットドレイン 10 p+ 層 D 電荷検出部REFERENCE SIGNS LIST 1 P-type substrate 2 n - layer 3 CCD final gate electrode 4 potential barrier forming gate electrode 5 reset gate electrode 6 floating diffusion (FD section) 7 reset drain 10 p + layer D charge detection section

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一導電形の半導体層上に形成した他導電
形の第1の拡散領域と、前記第1の拡散領域に隣接して
設けた電位障壁形成ゲート電極と、前記電位障壁形成ゲ
ート電極に隣接して設けた電荷転送装置の最終ゲート電
極と、前記第1の拡散領域をソース電極とした前記第1
拡散領域リセット用のMOSトランジスタと、前記
1の拡散領域の電位を検出するソースフォロア回路とで
構成されたフローティング・ディフュージョン増幅器型
の電荷検出部を備えた固体撮像装置であって、前記第1
の拡散領域の不純物濃度が前記第1の拡散領域中央部
高く端部で低くなるように形成するとともに、前記
1の拡散領域中央部表面に一導電形の第2の拡散領域
を形成したことを特徴とする固体撮像装置。
1. A a first diffusion region of the other conductivity type formed on the semiconductor layer of the one conductivity type, said a potential barrier formed gate electrode provided adjacent to the first diffusion region, the potential barrier formed gate and the final gate electrode of the charge transfer device disposed adjacent to an electrode, the first of said first diffusion region and a source electrode
And MOS transistor for diffusion regions resetting, the first
And a source follower circuit for detecting a potential of the first diffusion region .
The first diffusion region is formed so that the impurity concentration is high at the center of the first diffusion region and low at the end thereof .
A solid-state imaging apparatus characterized by forming a second diffusion region of the one conductivity type in a central portion a surface of the first diffusion region.
【請求項2】 一導電形の半導体層上に形成した他導電
形の第1の拡散領域と、前記第1の拡散領域上に形成し
た一導電形の第2の拡散領域とからなるフォトダイオー
ドと、 前記半導体層上に形成した他導電形の第3の拡散領域
と、前記第3の拡散領域に隣接して設けた電位障壁形成
ゲート電極と、前記電位障壁形成ゲート電極に隣接して
設けた電荷転送装置の最終ゲート電極と、前記第3の
散領域をソース電極とした前記第3の拡散領域リセット
用のMOSトランジスタと、前記第3の拡散領域の電位
を検出するソースフォロア回路と、前記第3の拡散領域
の表面に形成した一導電形の第4の拡散領域とで構成さ
れたフローティング・ディフュージョン増幅器型の電荷
検出部とを備えた固体撮像装置の製造方法であって、前記電荷検出部の前記第3の拡散領域を前記フォトダイ
オードの前記第1の拡散領域と同時に形成するととも
に、前記電荷検出部の前記第4の拡散領域を前記フォト
ダイオードの前記第2の拡散領域 と同時に形成すること
を特徴とする固体撮像装置の製造方法。
2. A photo diode comprising: a first diffusion region of another conductivity type formed on a semiconductor layer of one conductivity type; and a second diffusion region of one conductivity type formed on the first diffusion region.
And de, the third diffusion region of the other conductivity type formed before Symbol semiconductors layer, and the potential barrier formed gate electrode provided adjacent to the third diffusion region, adjacent to the potential barrier formed gate electrode and the final gate electrode of the charge transfer device provided with the said third MOS transistor for diffusion reset the third expansion <br/> dispersion region of the source electrode, the potential of the third diffusion region Source follower circuit for detecting the third diffusion region
And a floating diffusion amplifier type charge detection section comprising a fourth diffusion region of one conductivity type formed on the surface of the solid-state imaging device . The diffusion region of
Forming at the same time as the first diffusion region of the ode
The fourth diffusion region of the charge detection unit is
A method for manufacturing a solid-state imaging device , wherein the diode is formed simultaneously with the second diffusion region .
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