JP3047965B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電荷転送部にＣＣ
Ｄを用いたＣＣＤ型固体撮像装置に関する。
Ｄを用いたＣＣＤ型固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、電荷転送部に電荷結合素子（Ｃ
ｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）（以下Ｃ
ＣＤという。）を用いたＣＣＤ型固体撮像装置で、フォ
トダイオードと垂直ＣＣＤレジスタを別々に設けた、一
般的なインターライン転送型固体撮像装置の概略の構成
を説明するための図、図４は、従来例の固体撮像装置の
単位画素を示す断面図であって、図３における単位画素
３８のＢ−Ｂ’断面の構造を説明するための図である。
ｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）（以下Ｃ
ＣＤという。）を用いたＣＣＤ型固体撮像装置で、フォ
トダイオードと垂直ＣＣＤレジスタを別々に設けた、一
般的なインターライン転送型固体撮像装置の概略の構成
を説明するための図、図４は、従来例の固体撮像装置の
単位画素を示す断面図であって、図３における単位画素
３８のＢ−Ｂ’断面の構造を説明するための図である。
【０００３】図３において、Ｎ型半導体基板３０上にフ
ォトダイオード３１が列状に配列されており、各フォト
ダイード列に対応して垂直ＣＣＤレジスタ３２が設けら
れている。フォトダイオード３１と垂直ＣＣＤレジスタ
３２の間には電荷読み出しゲート領域３３が形成されて
いる。垂直ＣＣＤレジスタ３２の端には水平ＣＣＤレジ
スタ３４が設けられており、水平ＣＣＤレジスタ３４の
一端には電荷検出部３５および出力増幅器３６が形成さ
れている。各フォトダイオードおよび垂直ＣＣＤレジス
タは素子分離領域３７で分離されている。なお、破線で
囲んだ部分が単位画素３８である。
ォトダイオード３１が列状に配列されており、各フォト
ダイード列に対応して垂直ＣＣＤレジスタ３２が設けら
れている。フォトダイオード３１と垂直ＣＣＤレジスタ
３２の間には電荷読み出しゲート領域３３が形成されて
いる。垂直ＣＣＤレジスタ３２の端には水平ＣＣＤレジ
スタ３４が設けられており、水平ＣＣＤレジスタ３４の
一端には電荷検出部３５および出力増幅器３６が形成さ
れている。各フォトダイオードおよび垂直ＣＣＤレジス
タは素子分離領域３７で分離されている。なお、破線で
囲んだ部分が単位画素３８である。
【０００４】フォトダイオード３１で光電変換された電
荷は、読み出しゲート領域３３を介して垂直ＣＣＤレジ
スタ３２に転送される。読み出された電荷は垂直ＣＣＤ
レジスタ３２により水平ＣＣＤレジスタ３４まで転送さ
れ、さらに水平ＣＣＤレジスタ３４により電荷検出部３
５まで転送され、出力増幅器３６を介して出力される。
荷は、読み出しゲート領域３３を介して垂直ＣＣＤレジ
スタ３２に転送される。読み出された電荷は垂直ＣＣＤ
レジスタ３２により水平ＣＣＤレジスタ３４まで転送さ
れ、さらに水平ＣＣＤレジスタ３４により電荷検出部３
５まで転送され、出力増幅器３６を介して出力される。
【０００５】図４において、シリコンで成るＮ型半導体
基板１の表面部にＰ−型ウェル２が設けられている。Ｐ
−型ウエル２の表面部には、フォトダイオード３１を構
成するＮ型光電変換部３が設けられており、その表面に
は暗電流を低減するためのＰ＋型拡散層４が設けられて
いる。また、垂直ＣＣＤレジスタ３２の電荷転送部を構
成するＮ型拡散層５およびその下部に接してＰ型拡散層
６が設けられている。フォトダイオード３１の両側には
Ｐ＋型素子分離層７がある。
基板１の表面部にＰ−型ウェル２が設けられている。Ｐ
−型ウエル２の表面部には、フォトダイオード３１を構
成するＮ型光電変換部３が設けられており、その表面に
は暗電流を低減するためのＰ＋型拡散層４が設けられて
いる。また、垂直ＣＣＤレジスタ３２の電荷転送部を構
成するＮ型拡散層５およびその下部に接してＰ型拡散層
６が設けられている。フォトダイオード３１の両側には
Ｐ＋型素子分離層７がある。
【０００６】Ｎ型半導体基板１の表面上には二酸化シリ
コン膜や窒化シリコン膜などからなる絶縁膜８1 が設け
られており、Ｎ型拡散層５の上部の領域には多結晶シリ
コン膜などからなる垂直ＣＣＤレジスタ３２の転送ゲー
ト電極９が設けられている。さらに、その上部には、絶
縁膜８2 を介して、タングステン膜やアルミニウム膜な
どからなる遮光膜１０が設けられている。
コン膜や窒化シリコン膜などからなる絶縁膜８1 が設け
られており、Ｎ型拡散層５の上部の領域には多結晶シリ
コン膜などからなる垂直ＣＣＤレジスタ３２の転送ゲー
ト電極９が設けられている。さらに、その上部には、絶
縁膜８2 を介して、タングステン膜やアルミニウム膜な
どからなる遮光膜１０が設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】イメージセンサのダイ
ナミックレンジを大きくするためには、垂直ＣＣＤレジ
スタの転送電荷量を大きくすることが必要である。Ｎ型
拡散層５の幅を広くすれば転送電荷量は大きくなるが、
チップサイズが大きくなり、イメージセンサを用いたカ
メラシステムの大型化、消費電力の増大を招くので好ま
しくない。Ｎ型拡散層の幅は広くせずに転送電荷量を増
やすことが必要である。
ナミックレンジを大きくするためには、垂直ＣＣＤレジ
スタの転送電荷量を大きくすることが必要である。Ｎ型
拡散層５の幅を広くすれば転送電荷量は大きくなるが、
チップサイズが大きくなり、イメージセンサを用いたカ
メラシステムの大型化、消費電力の増大を招くので好ま
しくない。Ｎ型拡散層の幅は広くせずに転送電荷量を増
やすことが必要である。
【０００８】Ｎ型拡散層の幅を広くせずに転送電荷量を
多くする方法として、特願昭６３−３０２２５３号公報
に開示されている方法がある。この方法はＰ＋型素子分
離領域をつくったあと、エッチングによりトレンチ構造
とし、その部分にＮ型拡散層を設けるというものであ
る。しかしこの方法においては、基板をエッチングする
ときにシリコンの結晶に欠陥が発生し、暗電流が発生す
るという欠点がある。
多くする方法として、特願昭６３−３０２２５３号公報
に開示されている方法がある。この方法はＰ＋型素子分
離領域をつくったあと、エッチングによりトレンチ構造
とし、その部分にＮ型拡散層を設けるというものであ
る。しかしこの方法においては、基板をエッチングする
ときにシリコンの結晶に欠陥が発生し、暗電流が発生す
るという欠点がある。
【０００９】転送電荷量を多くするために、Ｎ型拡散層
の不純物濃度を濃くする方法がある。Ｎ型拡散層の不純
物濃度を濃くすることによりＰ＋型素子分離領域とＮ型
拡散層の間の接合容量が増加し転送電荷量が多くなる。
しかし、この場合、転送チャネル内の電位最大値（以降
この電位をチャネル電位と呼ぶ）は高くなる。
の不純物濃度を濃くする方法がある。Ｎ型拡散層の不純
物濃度を濃くすることによりＰ＋型素子分離領域とＮ型
拡散層の間の接合容量が増加し転送電荷量が多くなる。
しかし、この場合、転送チャネル内の電位最大値（以降
この電位をチャネル電位と呼ぶ）は高くなる。
【００１０】ところで、ＨＤＴＶカメラ用ＣＣＤイメー
ジセンサのように、画素寸法が数μｍ角程度と小さく、
かつ、水平駆動周波数が３７ＭＨｚ程度と高い場合に
は、垂直ＣＣＤレジスタと水平ＣＣＤレジスタのウェル
構成を個別に設計する必要がある。すなわち、垂直ＣＣ
Ｄレジスタにおいてはより大きな転送電荷量を確保する
ためにそのＮ型拡散層の不純物濃度を濃くし、水平ＣＣ
Ｄレジスタにおいては転送電界をより強くするためにそ
のＮ型拡散層の不純物濃度を垂直ＣＣＤよりも薄くする
方法がとられる。
ジセンサのように、画素寸法が数μｍ角程度と小さく、
かつ、水平駆動周波数が３７ＭＨｚ程度と高い場合に
は、垂直ＣＣＤレジスタと水平ＣＣＤレジスタのウェル
構成を個別に設計する必要がある。すなわち、垂直ＣＣ
Ｄレジスタにおいてはより大きな転送電荷量を確保する
ためにそのＮ型拡散層の不純物濃度を濃くし、水平ＣＣ
Ｄレジスタにおいては転送電界をより強くするためにそ
のＮ型拡散層の不純物濃度を垂直ＣＣＤよりも薄くする
方法がとられる。
【００１１】この種のイメージセンサにおいて垂直ＣＣ
ＤレジスタのＮ型拡散層の不純物濃度を濃くすると、垂
直ＣＣＤレジスタのチャネル電位のみ高くなり、垂直Ｃ
ＣＤレジスタと水平ＣＣＤレジスタとの接続部でのチャ
ネル電位差が小さくなり、転送電界が弱くなる。その結
果、電荷転送効率が悪くなることにより、撮像画像上に
縦すじと呼ばれる不良の発生する恐れがある。なお、垂
直ＣＣＤレジスタと水平ＣＣＤレジスタとの接続部での
チャネル電位差を大きくするために水平ＣＣＤレジスタ
のＮ型拡散層の不純物濃度を濃くすることは、水平ＣＣ
Ｄレジスタにおける転送電界を弱めることになるため好
ましくない。
ＤレジスタのＮ型拡散層の不純物濃度を濃くすると、垂
直ＣＣＤレジスタのチャネル電位のみ高くなり、垂直Ｃ
ＣＤレジスタと水平ＣＣＤレジスタとの接続部でのチャ
ネル電位差が小さくなり、転送電界が弱くなる。その結
果、電荷転送効率が悪くなることにより、撮像画像上に
縦すじと呼ばれる不良の発生する恐れがある。なお、垂
直ＣＣＤレジスタと水平ＣＣＤレジスタとの接続部での
チャネル電位差を大きくするために水平ＣＣＤレジスタ
のＮ型拡散層の不純物濃度を濃くすることは、水平ＣＣ
Ｄレジスタにおける転送電界を弱めることになるため好
ましくない。
【００１２】本発明の目的は、Ｎ型拡散層の幅を広くせ
ずに転送電荷量を多くし、かつ、チャネル電位が高くな
らないようにすることにある。
ずに転送電荷量を多くし、かつ、チャネル電位が高くな
らないようにすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の個体撮像装置
は、複数のフォトダイオードと、このフォトダイオード
の電荷を読み出しゲートを介して受け取って転送する垂
直ＣＣＤレジスタと、この垂直ＣＣＤレジスタからの電
荷を受け取って転送する水平ＣＣＤレジスタと、この水
平ＣＣＤレジスタからの電荷を検出する電荷検出部と、
出力増幅器とを有する固体撮像装置であって、垂直ＣＣ
Ｄレジスタが、第１導電型半導体基板の表面部に設けら
れた第２導電型ウェル内に形成された第１導電型拡散層
と、その下部に形成された第２導電型拡散層と、第１導
電型拡散層の表面に絶縁膜を介して配列された複数の転
送ゲート電極とから構成されている固体撮像装置におい
て、第１導電型拡散層が、中央部の第１の拡散層と、そ
の両側にそれぞれ連結して設けられた高濃度の第２の拡
散層と、で成るというものである。
は、複数のフォトダイオードと、このフォトダイオード
の電荷を読み出しゲートを介して受け取って転送する垂
直ＣＣＤレジスタと、この垂直ＣＣＤレジスタからの電
荷を受け取って転送する水平ＣＣＤレジスタと、この水
平ＣＣＤレジスタからの電荷を検出する電荷検出部と、
出力増幅器とを有する固体撮像装置であって、垂直ＣＣ
Ｄレジスタが、第１導電型半導体基板の表面部に設けら
れた第２導電型ウェル内に形成された第１導電型拡散層
と、その下部に形成された第２導電型拡散層と、第１導
電型拡散層の表面に絶縁膜を介して配列された複数の転
送ゲート電極とから構成されている固体撮像装置におい
て、第１導電型拡散層が、中央部の第１の拡散層と、そ
の両側にそれぞれ連結して設けられた高濃度の第２の拡
散層と、で成るというものである。
【００１４】これにより、両側の第２の拡散層が蓄積電
荷量を多くし、また、中央部の第１の拡散層がチャネル
電位が深くなるのを防ぐ。
荷量を多くし、また、中央部の第１の拡散層がチャネル
電位が深くなるのを防ぐ。
【００１５】かつ、第２の拡散層の不純物濃度は、前記
第１の拡散層の不純物濃度の１．０倍を超え、１．５倍
以内である。
第１の拡散層の不純物濃度の１．０倍を超え、１．５倍
以内である。
【００１６】その理由は、Ｎ型拡散層の不純物濃度を高
くする程、電荷量の拡大の効果が大きいが、１、５倍以
上に高くすると、垂直転送電極の端のチャネル電位が中
央部チャネル電位よりも深くなるので転送効率劣化の問
題が生ずるからである。
くする程、電荷量の拡大の効果が大きいが、１、５倍以
上に高くすると、垂直転送電極の端のチャネル電位が中
央部チャネル電位よりも深くなるので転送効率劣化の問
題が生ずるからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１８】図１は、本発明の固体撮像装置の一実施形
態例における単位画素を示す断面図、図２（ａ）〜
（ｈ）は、図１の固体撮像装置の製造工程を順に説明す
る断面図である。
態例における単位画素を示す断面図、図２（ａ）〜
（ｈ）は、図１の固体撮像装置の製造工程を順に説明す
る断面図である。
【００１９】図１は、インターライン転送型固体撮像装
置の単位画素であって、シリコンでなるＮ型半導体基板
１の表面部にＰ−型ウェル２が設けられている。Ｐ−型
ウェル２内には、フォトダイオードを構成するＮ型光電
変換部３が設けられており、その表面には暗電流を低減
するためのＰ＋型拡散層４が設けられている。また、垂
直ＣＣＤレジスタ３２（図３参照）の電荷転送部を構成
する第１のＮ型拡散層５1 およびその両側に第２のＮ型
拡散層５2 ，５3 が設けられている。
置の単位画素であって、シリコンでなるＮ型半導体基板
１の表面部にＰ−型ウェル２が設けられている。Ｐ−型
ウェル２内には、フォトダイオードを構成するＮ型光電
変換部３が設けられており、その表面には暗電流を低減
するためのＰ＋型拡散層４が設けられている。また、垂
直ＣＣＤレジスタ３２（図３参照）の電荷転送部を構成
する第１のＮ型拡散層５1 およびその両側に第２のＮ型
拡散層５2 ，５3 が設けられている。
【００２０】また、その下部に接してＰ型拡散層６が設
けられている。ここで、第２のＮ型拡散層５2 ，５3 の
不純物濃度は、第１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度より
も高く設定されるが、その不純物濃度の高さの割合は、
一般に１、０を超え、１、５以下の範囲内にある。フォ
トダイオード３１の両側にはＰ＋型素子分離層７が設け
られている。
けられている。ここで、第２のＮ型拡散層５2 ，５3 の
不純物濃度は、第１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度より
も高く設定されるが、その不純物濃度の高さの割合は、
一般に１、０を超え、１、５以下の範囲内にある。フォ
トダイオード３１の両側にはＰ＋型素子分離層７が設け
られている。
【００２１】Ｎ型半導体基板１の表面上には二酸化シリ
コン膜や窒化シリコン膜などからなる絶縁膜８1 が設け
られており、Ｎ型拡散層５の上部の領域には多結晶シリ
コン膜などからなる垂直ＣＣＤレジスタ３２の転送ゲー
ト電極９が設けられている。さらに、その上部には、絶
縁膜８2 を介して、タングステン膜やアルミニウム膜な
どからなる遮光膜１０が設けられている。
コン膜や窒化シリコン膜などからなる絶縁膜８1 が設け
られており、Ｎ型拡散層５の上部の領域には多結晶シリ
コン膜などからなる垂直ＣＣＤレジスタ３２の転送ゲー
ト電極９が設けられている。さらに、その上部には、絶
縁膜８2 を介して、タングステン膜やアルミニウム膜な
どからなる遮光膜１０が設けられている。
【００２２】両端の第２のＮ型拡散層５2 ，５3 の不純
物濃度を濃くすることにより、Ｐ＋型素子分離領域７と
Ｎ型拡散層５の接合容量が増加し転送電荷量は多くな
る。また、第１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度は薄いの
で、チャネル電位は深くならない。
物濃度を濃くすることにより、Ｐ＋型素子分離領域７と
Ｎ型拡散層５の接合容量が増加し転送電荷量は多くな
る。また、第１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度は薄いの
で、チャネル電位は深くならない。
【００２３】まず、本実施形態例について具体的数字を
もって説明すると、第１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度
は７．８×１０16ｃｍ-3程度、その両側の第２のＮ型拡
散層５2 ，５3 不純物濃度は１．０×１０17ｃｍ-3程度
とする。すなわち、この濃度の倍率は約１、２８であ
る。また、第１のＮ型拡散層５1 の幅は１．０μｍ程
度、その両側の第２のＮ型拡散層５2 ，５3 の幅は各
０．５μｍ程度であり、全体のＮ型拡散層５の幅は２．
０μｍとする。この場合、チャネル電位は８Ｖであり、
蓄積電荷量は垂直ＣＣＤレジスタの転送方向の長さ１．
０μｍ当たり、電子数で１．６×１０4個である。一
方、Ｎ型拡散層５が幅２．０μｍ全体で同じ濃度の場
合、チャネル電位を８Ｖにする不純物濃度は９．２×１
０17ｃｍ-3である。このときの蓄積電荷量は垂直ＣＣＤ
レジスタの転送方向の長さ１．０μｍ当たり、電子数で
１．３×１０4個である。したがって、本発明の構造に
することにより、Ｎ型拡散層５の最大電荷量を２３％拡
大できる。
もって説明すると、第１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度
は７．８×１０16ｃｍ-3程度、その両側の第２のＮ型拡
散層５2 ，５3 不純物濃度は１．０×１０17ｃｍ-3程度
とする。すなわち、この濃度の倍率は約１、２８であ
る。また、第１のＮ型拡散層５1 の幅は１．０μｍ程
度、その両側の第２のＮ型拡散層５2 ，５3 の幅は各
０．５μｍ程度であり、全体のＮ型拡散層５の幅は２．
０μｍとする。この場合、チャネル電位は８Ｖであり、
蓄積電荷量は垂直ＣＣＤレジスタの転送方向の長さ１．
０μｍ当たり、電子数で１．６×１０4個である。一
方、Ｎ型拡散層５が幅２．０μｍ全体で同じ濃度の場
合、チャネル電位を８Ｖにする不純物濃度は９．２×１
０17ｃｍ-3である。このときの蓄積電荷量は垂直ＣＣＤ
レジスタの転送方向の長さ１．０μｍ当たり、電子数で
１．３×１０4個である。したがって、本発明の構造に
することにより、Ｎ型拡散層５の最大電荷量を２３％拡
大できる。
【００２４】つぎに、第２の実施形態例について説明す
る。チャネル電位が第１の実施形態例よりも低い場合の
例である。第１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度は６．３
×１０16ｃｍ-3程度、その両側の第２のＮ型拡散層５
2 ，５3 の不純物濃度は８．３×１０16ｃｍ-3程度とす
る。すなわち、この濃度の倍率は約１、３２である。ま
た、第１のＮ型拡散層５の幅は１．０μｍ程度、その両
側の第２のＮ型拡散層５ 2 ，５3 の幅は各０．５μｍ程
度であり、全体のＮ型拡散層５の幅は２．０μｍとす
る。この場合、チャネル電位は６Ｖであり、畜積電荷量
は垂直ＣＣＤレジスタの転送方向の長さ１．０μｍ当た
り、電子数で１．２×１０4個である。一方、Ｎ型拡散
層５が幅２．０μｍ全体で同じ濃度の場合、チャネル電
位を６Ｖにする不純物濃度は７．３×１０16ｃｍ-3であ
る。このときの蓄積電荷量は垂直ＣＣＤレジスタの転送
方向の長さ１．０μｍ当たり、電子数で１．０×１０4
個である。したがって、本発明の構造にすることによ
り、Ｎ型拡散層の最大電荷量を２０％拡大できる。
る。チャネル電位が第１の実施形態例よりも低い場合の
例である。第１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度は６．３
×１０16ｃｍ-3程度、その両側の第２のＮ型拡散層５
2 ，５3 の不純物濃度は８．３×１０16ｃｍ-3程度とす
る。すなわち、この濃度の倍率は約１、３２である。ま
た、第１のＮ型拡散層５の幅は１．０μｍ程度、その両
側の第２のＮ型拡散層５ 2 ，５3 の幅は各０．５μｍ程
度であり、全体のＮ型拡散層５の幅は２．０μｍとす
る。この場合、チャネル電位は６Ｖであり、畜積電荷量
は垂直ＣＣＤレジスタの転送方向の長さ１．０μｍ当た
り、電子数で１．２×１０4個である。一方、Ｎ型拡散
層５が幅２．０μｍ全体で同じ濃度の場合、チャネル電
位を６Ｖにする不純物濃度は７．３×１０16ｃｍ-3であ
る。このときの蓄積電荷量は垂直ＣＣＤレジスタの転送
方向の長さ１．０μｍ当たり、電子数で１．０×１０4
個である。したがって、本発明の構造にすることによ
り、Ｎ型拡散層の最大電荷量を２０％拡大できる。
【００２５】次に、図２（ａ）〜（ｈ）を参照して本発
明の固体撮像装置（図１）の製造方法の一例について、
工程順に説明する。Ｎ型半導体基板１の撮像領域全面に
ボロンイオンを注入しＰ−型ウェル２を形成し、更に垂
直ＣＣＤとなる部分に選択的にボロンイオンを注入して
Ｐ＋型拡散層６を形成する（図２（ａ））。フォトダイ
オードとなる領域に燐イオンを注入してＮ型光電変換部
３を形成し、さらに同領域にボロンイオンを注入してＰ
＋型領域４を形成する（図２（ｂ））。Ｎ型半導体基板
１の表面に絶縁膜８1 を形成する（図２（ｃ））。垂直
ＣＣＤとなる領域に燐イオンを注入し（図２（ｄ））、
さらに、同領域の両端に選択的に燐イオンを追加注入す
る（図２（ｅ））。これにより垂直ＣＣＤの中央部の第
１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度は、両端の第２のＮ型
拡散層５2 ，５3 の不純物濃度よりも低くなる。そし
て、ボロンイオンを選択的に注入してＰ＋型素子分離層
７を形成する（図２（ｆ））。絶縁膜８1 の上に転送ゲ
ート電極９（図２（ｇ））を形成したあと、更にその上
に絶縁膜８2 を形成し、フォトダイオード３１にのみ光
が入るように遮光膜１０を形成する（図２（ｈ））。以
上により本発明による固体撮像装置が得られる。
明の固体撮像装置（図１）の製造方法の一例について、
工程順に説明する。Ｎ型半導体基板１の撮像領域全面に
ボロンイオンを注入しＰ−型ウェル２を形成し、更に垂
直ＣＣＤとなる部分に選択的にボロンイオンを注入して
Ｐ＋型拡散層６を形成する（図２（ａ））。フォトダイ
オードとなる領域に燐イオンを注入してＮ型光電変換部
３を形成し、さらに同領域にボロンイオンを注入してＰ
＋型領域４を形成する（図２（ｂ））。Ｎ型半導体基板
１の表面に絶縁膜８1 を形成する（図２（ｃ））。垂直
ＣＣＤとなる領域に燐イオンを注入し（図２（ｄ））、
さらに、同領域の両端に選択的に燐イオンを追加注入す
る（図２（ｅ））。これにより垂直ＣＣＤの中央部の第
１のＮ型拡散層５1 の不純物濃度は、両端の第２のＮ型
拡散層５2 ，５3 の不純物濃度よりも低くなる。そし
て、ボロンイオンを選択的に注入してＰ＋型素子分離層
７を形成する（図２（ｆ））。絶縁膜８1 の上に転送ゲ
ート電極９（図２（ｇ））を形成したあと、更にその上
に絶縁膜８2 を形成し、フォトダイオード３１にのみ光
が入るように遮光膜１０を形成する（図２（ｈ））。以
上により本発明による固体撮像装置が得られる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、垂直ＣＣ
Ｄレジスタの電荷転送部となる第１導電型拡散層を中央
部の第１の拡散層およびその両側の第２の拡散層で構成
し、かつ、第２の拡散層の不純物濃度を第１の拡散層の
不純物濃度よりも一定の範囲内で高くすることによっ
て、チャネル電位の上昇を抑制しつつ、転送電荷量を大
きくできる固体撮像装置を提供できる効果がある。
Ｄレジスタの電荷転送部となる第１導電型拡散層を中央
部の第１の拡散層およびその両側の第２の拡散層で構成
し、かつ、第２の拡散層の不純物濃度を第１の拡散層の
不純物濃度よりも一定の範囲内で高くすることによっ
て、チャネル電位の上昇を抑制しつつ、転送電荷量を大
きくできる固体撮像装置を提供できる効果がある。
【図１】本発明の固体撮像装置の一実施形態例の単位画
素を示す断面図である。
素を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、図１の固体撮像装置の製造
工程を順に説明する断面図である。
工程を順に説明する断面図である。
【図３】一般的なインターライン転送型固体撮像素子の
平面図である。
平面図である。
【図４】従来の固体撮像装置の単位画素を示す断面図で
ある。
ある。
【符号の説明】 １，３０ Ｎ型半導体基板 ２ Ｐ−型ウェル ３ Ｎ型光電変換部 ４ Ｐ＋型拡散層 ５ Ｎ型拡散層 ５1 第１のＮ型拡散層 ５2 ，５3 第２のＮ型拡散層 ６ Ｐ型拡散層 ７ Ｐ＋型素子分離層 ８1 ，８2 絶縁膜 ９ 転送ゲート電極 １０ 遮光膜 ３１ フォトダイオード ３２ 垂直ＣＣＤレジスタ ３３ 電荷読み出しゲート領域 ３４ 水平ＣＣＤレジスタ ３５ 電荷検出部 ３６ 出力増幅器 ３７ 素子分離領域 ３８ 単位画素
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のフォトダイオードと、該フォトダ
イオードの電荷を読み出しゲートを介して受け取って転
送する垂直ＣＣＤレジスタと、該垂直ＣＣＤレジスタか
らの電荷を受け取って転送する水平ＣＣＤレジスタと、
該水平ＣＣＤレジスタからの電荷を検出する電荷検出部
と、出力増幅器とを有する固体撮像装置であって、 前記垂直ＣＣＤレジスタが、第１導電型半導体基板の主
面上に設けられた第２導電型ウェル内に形成された第１
導電型拡散層と、その下部に或る濃度で形成された第２
導電型拡散層と、前記第１導電型拡散層の表面に絶縁膜
を介して配列された複数の転送ゲート電極とから構成さ
れている固体撮像装置において、 前記第１導電型拡散層が、中央部の第１の拡散層とその
両側にそれぞれ連結して設けられた不純物濃度の高い第
２の拡散層とで成り、 前記第２の拡散層の不純物濃度は、前記第１の拡散層の
不純物濃度の１．０倍を超え、１．５倍以内である こと
を特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9180085A JP3047965B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9180085A JP3047965B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126745A JPH1126745A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3047965B2 true JP3047965B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=16077196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9180085A Expired - Fee Related JP3047965B2 (ja) | 1997-07-04 | 1997-07-04 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3047965B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010003499A (ko) * | 1999-06-23 | 2001-01-15 | 김영환 | 고체 촬상 소자 및 그 제조방법 |
| JP2007036119A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法、並びにカメラ |
| US8446508B2 (en) | 2005-07-27 | 2013-05-21 | Sony Corporation | Solid state imaging device with optimized locations of internal electrical components |
-
1997
- 1997-07-04 JP JP9180085A patent/JP3047965B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1126745A (ja) | 1999-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |