JP3408382B2 - 電荷検出装置とその製造方法及び固体撮像装置 - Google Patents

電荷検出装置とその製造方法及び固体撮像装置

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JP3408382B2 JP26206196A JP26206196A JP3408382B2 JP 3408382 B2 JP3408382 B2 JP 3408382B2 JP 26206196 A JP26206196 A JP 26206196A JP 26206196 A JP26206196 A JP 26206196A JP 3408382 B2 JP3408382 B2 JP 3408382B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CCD(charge c
oupled device )などにおける信号電荷を検出する電荷
検出装置及びその製造方法と、これを用いた固体撮像装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】固体撮像装置においては、画素より発生
した信号電荷が電荷結合素子(以下、CCDという)レ
ジスタにより転送され、電荷検出装置により信号電荷の
電荷量が検出される。電荷検出装置は、一般にCCDレ
ジスタから転送されてきた信号電荷を浮遊拡散層に蓄積
し、電位変化によって拡散層に隣接した部分を流れる多
数キャリア電流を変調して検出する構造を備えている。
【0003】図9に、従来の電荷検出装置の平面構造を
示し、図9におけるA1−A1線に沿う縦断面を図10
に示す。さらに、図10におけるB1−B1線に沿う横
断面における電位分布を図11に、図10におけるC1
−C1線に沿う縦断面における電位分布を図12にそれ
ぞれ示す。
【0004】図9及び図10に示された装置において、
図示されていない画素において発生した信号電荷が、C
CDレジスタによって図中右側から順次転送されてく
る。こうして、CCDレジスタの電極4、及びCCDレ
ジスタの最終電極5の下方のn型不純物領域3内を信号
電荷が順次転送されてくる。このn型不純物領域3は、
n型半導体基板1の表面部分に形成されたp型ウエル2
内の表面に形成されている。図11に示されたように、
CCDレジスタの電極4及び5にハイレベルのパルスが
印加されたときは、その下方のn型不純物領域3のポテ
ンシャルはレベル102にあり、ロウレベルのパルスが
印加されたときはレベル101にある。
【0005】CCD電極5の下部まで転送されてきた信
号電荷は、電荷検出部の電極6の下方のn型不純物領域
7へ転送されて蓄積される。n型不純物領域7は、上記
n型不純物領域3と一体にp型ウエル2の上部に形成さ
れている。この電荷検出部のn型不純物領域7のポテン
シャルは、電極6へ常時印加されている一定の電位によ
って調整されている。
【0006】電荷検出部の電極6の下方のn型不純物領
域3に信号電荷が蓄積されてこの部分のレベルが変化す
ると、n型不純物領域3の下方のp型ウエル2内におけ
るチャネル部8において、ドレイン11から、定電流源
13に接続されたソース12に向かって流れる多数キャ
リア電流が変調される。この多数キャリア電流が、ソー
ス12に接続された出力端子14から取り出されて外部
へ信号電荷の電荷量に対応した電圧信号として出力され
る。電荷検出部の電極6の下部のn型不純物領域7のレ
ベルと、多数キャリア電流が流れるチャネル部8のレベ
ルとは、図12に示されるような関係にあり、n型不純
物領域7の方がチャネル部8よりも相対的に高いレベル
を有する。
【0007】電荷検出部のn型不純物領域7は、信号電
荷が転送されてくる前に、リセット電極9にリセット電
圧が印加されて蓄積していた電荷をリセットドレイン1
0に排出する。リセット電極9の下方のn型不純物領域
3のポテンシャルは、リセット電極9にハイレベルのパ
ルスが印加されるとレベル105になり、ロウレベルの
パルスが印加されるとレベル104になる。リセット電
極9にハイレベルのリセット電圧が印加されることによ
って、電荷検出部の下方のn型不純物領域7に蓄積され
ていた信号電荷は、レベル106のポテンシャルを有す
るドレイン10に排出される。この後、上述したように
電荷検出部のn型不純物領域7に信号電荷が転送されて
蓄積され、変調された多数キャリア電流が検出される。
【0008】このような構成を備えた装置では、電荷検
出部のn型不純物領域7に信号電荷が転送される前に、
残留していた電荷が完全空乏状態で完全にリセットドレ
イン10に排出されるので、リセット時において雑音が
発生しない。また、多数キャリア電流は基板表面ではな
く、p型ウエル2に含まれるチャネル部8であるバルク
中を流れる。このため、半導体界面の影響を強く受ける
1/f雑音が少ない。よって、信号電荷を検出する際
に、電荷検出部において発生する雑音を抑制することが
できる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電荷検
出装置には次のような問題があった。電荷検出部におけ
るn型不純物領域7に信号電荷が蓄積されるが、電荷電
圧変換ゲインを大きくするためには、この部分の浮遊容
量を小さくする必要がある。n型不純物領域7の面積を
小さくすることで、浮遊容量をある程度小さくすること
は可能である。ところが、このn型不純物領域7と電極
6との間に酸化膜が存在するため、この部分の浮遊容量
は大きくなる。n型不純物領域7と電極6との間の酸化
膜の膜厚を厚くして容量を減らすことも考えられるが、
十分に容量を小さくすることはできず、電荷電圧変換ゲ
インを大きくすることはできなかった。
【0010】本発明は上記事情に鑑み、電荷検出部の浮
遊容量を減少させ、高い電荷電圧変換ゲインを得ること
が可能な電荷検出装置及びその製造方法、さらにはこれ
を用いた固体撮像装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の電荷検出装置
は、一導電型の半導体基板と、前記半導体基板の表面部
分に形成された逆導電型のウエル領域と、前記ウエル領
域の表面部分に形成された一導電型の第1の不純物領域
と、前記第1の不純物領域上に絶縁膜を介して形成され
た複数の転送電極とを含む埋め込み型電荷結合素子と、
前記第1の不純物領域に隣接し、端部が前記第1の不純
物領域と重なるように前記ウエル領域内に形成された一
導電型の第2の不純物領域と、前記ウエル領域内で前記
第2の不純物領域の上方又は下方に配置された逆導電型
のチャネル部と、前記チャネル部を挟むように隣接して
形成された逆導電型の第3及び第4の不純物領域とを含
み、前記チャネル部の上部にゲート電極が設けられてい
ない電荷検出部と、前記第2の不純物領域に隣接し、端
部が前記第2の不純物領域と重なるように前記ウエル領
域の表面部分に形成された一導電型の第5の不純物領域
と、前記第5の不純物領域上に絶縁膜を介して形成され
たリセット電極とを含むリセット部と、前記第5の不純
物領域と隣接形成され、前記第5の不純物領域と異なる
不純物濃度を有する一導電型の第6の不純物領域を含む
リセットドレインと、を備え、前記第1の不純物領域及
び前記第5の不純物領域の不純物濃度と、前記第2の不
純物領域の不純物濃度とは異なるように設定されている
ことを特徴とする。また、本発明の電荷検出装置は、一
導電型の半導体基板と、前記半導体基板の表面部分に形
成された逆導電型のウエル領域と、前記ウエル領域の表
面部分に形成された一導電型の第1の不純物領域と、前
記第1の不純物領域上に絶縁膜を介して形成された複数
の転送電極とを含む埋め込み型電荷結合素子と、前記第
1の不純物領域に隣接し、端部が前記第1の不純物領域
と重なるように前記ウエル領域内に形成された一導電型
の第2の不純物領域と、前記ウエル領域内で前記第2の
不純物領域の上方又は下方に配置された逆導電型のチャ
ネル部と、前記チャネル部を挟むように隣接して形成さ
れた逆導電型の第3及び第4の不純物領域とを含み、前
記チャネル部の上部にゲート電極が設けられていない電
荷検出部と、前記第2の不純物領域に隣接し、端部が前
記第2の不純物領域と重なるように前記ウエル領域の表
面部分に形成された一導電型の第5の不純物領域と、前
記第5の不純物領域上に絶縁膜を介して形成されたリセ
ット電極とを含むリセット部と、前記第5の不純物領域
と隣接形成され、前記第5の不純物領域と異なる不純物
濃度を有する一導電型の第6の不純物領域を含むリセッ
トドレインと、を備え、前記チャネル部の不純物濃度
と、前記ウエル領域の不純物濃度とは異なるように設定
されていることを特徴とする。あるいは本発明の電荷検
出装置は、一導電型の半導体基板と、前記半導体基板の
表面部分に形成された逆導電型のウエル領域と、前記ウ
エル領域内に形成された一導電型の第1の不純物領域
と、前記第1の不純物領域上に絶縁膜を介して形成され
た複数の転送電極とを含む埋め込み型電荷結合素子と、
前記ウエル領域内に前記第1の不純物領域と隣接形成さ
れた一導電型の第2の不純物領域と、前記ウエル領域内
で前記第2の不純物領域の上方又は下方に所定の間隔を
空けて形成された逆導電型のチャネル部と、前記チャネ
ル部を挟むように形成された逆導電型の第3及び第4の
不純物領域とを含み、前記チャネル部の上部にゲート電
極が設けられていない電荷検出部と、前記ウエル領域内
に前記第2の不純物領域と隣接形成された第5の不純物
領域と、前記第5の不純物領域上に絶縁膜を介して形成
されたリセット電極とを含むリセット部と、前記第5の
不純物領域と隣接形成され、前記第5の不純物領域と異
なる不純物濃度を有する一導電型の第6の不純物領域を
含むリセットドレインと、を備え、前記チャネル部の不
純物濃度と、前記ウエル領域の不純物濃度とは異なるよ
うに設定されていることを特徴とする。
【0012】本発明の電荷検出装置の製造方法は、一導
電型の半導体基板の表面上に、酸化膜を介して素子形成
領域に選択的に逆導電型の不純物イオンを注入して逆導
電型のウエルを形成する工程と、前記ウエル内に、所定
間隔を空けて選択的に一導電型の不純物イオンを注入
し、一導電型の第1の不純物領域と、一導電型の第2の
不純物領域とを形成する工程と、前記半導体基板の表面
上に、前記酸化膜を介して多結晶シリコンを堆積してパ
ターニングを行い、前記第1の不純物領域上に複数の転
送電極を形成して埋め込み型電荷結合素子を構成し、前
記第2の不純物領域上にリセット電極を形成してリセッ
ト部を構成する工程と、前記ウエル内であって、前記第
1の不純物領域と前記第2の不純物領域との間における
第1の深さ位置に選択的に逆導電型の不純物イオンを注
入し、多数キャリア電流が流れる逆導電型のチャネル部
を、そのチャネル部の上部にゲート電極を設けることな
く形成する工程と、前記ウエル内であって、前記第1の
不純物領域と前記第2の不純物領域との間における第2
の深さ位置に一導電型の不純物イオンを選択的に注入
し、前記第1及び第2の不純物領域と端部がそれぞれ重
なるように一導電型の第3の不純物領域を形成する工程
と、前記ウエル内であって、前記チャネル部を挟む両端
部に選択的に逆導電型の不純物イオンを注入し、逆導電
型の第4及び第5の不純物領域を形成して、前記第3の
不純物領域と前記チャネル部と前記第4及び第5の不純
物領域とで電荷検出部を構成する工程と、前記ウエル内
であって、前記第2の不純物領域と隣接する位置に一導
電型の不純物イオンを注入し、前記第2の不純物領域と
異なる不純物濃度を有する一導電型の第6の不純物領域
を形成してリセットドレインを構成する工程と、を備え
ることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】先ず、本発明の実施の形態による
電荷検出装置について説明する前に、参考例としての電
荷検出装置の構造を示す。図1に本装置の平面構造を示
し、図1におけるA−A線に沿う縦断面を図2に示す。
また、図2におけるB−B線に沿う横断面における電位
分布を図3に示し、図2におけるC−C線に沿う縦断面
における電位分布を図4の実線で示し、図2におけるD
−D線又はE−E線に沿う縦断面における電位分布を図
4の点線で示す。
【0014】本参考例による装置は、図9及び図10に
示された従来の装置と比較し、電荷検出部の電極6が削
除されている点が相違する。以下に、本参考例による装
置の動作について説明する。図示されていない画素にお
いて発生した信号電荷が、CCDレジスタにより転送さ
れてきて、電極4、及び最終電極5の下方のn型不純物
領域3に蓄積される。
【0015】電荷検出部のn型不純物領域7は、従来と
異なって非完全空乏状態にある。n型不純物領域7は、
信号電荷が蓄積される前に、図3に示されたようにリセ
ット電極9にハイレベルのリセット電圧が印加されるこ
とによってリセットドレイン10と同レベルに設定され
る。
【0016】この後、電極5の下方のn型不純物領域3
から電荷検出部のn型不純物領域7へ信号電荷が転送さ
れて蓄積される。n型不純物領域7の電位が変化し、n
型不純物領域7の下方に位置するp型ウエル2内のチャ
ネル部8を流れる多数キャリア電流が変調される。この
多数キャリア電流の変調を、出力端子14より検出す
る。
【0017】また、図4の実線で示されたC−C線に沿
う電荷検出部の縦断面の電位分布と、点線で示されたD
−D線に沿うCCD電極5下又はE−E線に沿うリセッ
ト電極9下の電位分布を比較する。点線で示された電極
5又は9の下方のp型ウエル2の電位32は、実線で示
された電荷検出部の下方の多数キャリア電流が流れるp
型ウエル2内のチャネル部8の電位よりも高く、かつ電
極5又は9の下方のn型不純物領域3の表面部分の電位
31よりも浅い。これにより、電荷検出部下のp型ウエ
ル2内のチャネル部8を流れる多数キャリア電流は、電
極5又は9の下方のチャネル部8の周囲のp型ウエル2
又はその上部のn型不純物領域3に漏れることなくドレ
イン11からソース12へ流れることができる。
【0018】上述したように、本参考例では電荷検出部
において電極が設けられていない。このため、酸化膜を
介して電極6が設けられていた従来の装置と比較し、こ
の部分の浮遊容量が減少するので、電荷電圧変換ゲイン
を向上させることができる。
【0019】以上、リセット電極9にリセット電圧を印
加したとき電荷検出部のn型不純物領域7が非完全空乏
状態である場合を説明したが、n型半導体基板1、チャ
ネル部8及びn型半導体領域7の不純物濃度やレベルを
適切に調整すれば、n型不純物領域7を完全空乏状態に
することも可能である。ただし図1及び図2に示された
装置では、製造上電荷検出部とその近傍で不純物濃度を
個別に調整することは困難である。
【0020】これに対し、図5に本発明の実施の形態に
よる電荷検出装置の縦断面構造を示す。図2に示された
上記参考例と比較し、電極5及び9の下方のn型不純物
領域3a及び3bと、電荷検出部の下方のn型不純物領
域15とが一体ではなく別々に形成されており、さらに
電極5及び9の下方のp型ウエル2と、多数キャリア電
流が流れるチャネル部16とが別々に形成されている点
が相違する。n型不純物領域15の両端の部分は、信号
電荷が電極5下から電荷検出部、リセット電極9下へ滞
りなく転送されるように、他のn型不純物領域3a及び
3bの端部と重なり合うように形成されている。チャネ
ル部16となるp型不純物領域は、電極5及び9の下方
にpn接合による電位障壁ができないように、n型不純
物領域3a及び3bとの間に隙間ができるように形成さ
れている。
【0021】上述した通り上記参考例では、n型不純物
領域3と7及びp型ウエル2とチャネル部8が一体に形
成されているため、それぞれ不純物濃度がほぼ均一であ
り、電荷検出部のn型不純物領域7の電位の制御が困難
である。これに対し、本実施の形態ではn型不純物領域
15が他のn型不純物領域3a及び3bとは別に形成さ
れているため、それぞれの不純物濃度を最適な濃度に設
定することができ、n型不純物領域15のレベルの調整
が容易である。したがって、リセット電極9へのリセッ
ト電圧の印加の際に、n型不純物領域15がリセットド
レイン10と同レベルに設定されてもよいし、n型不純
物領域15がリセットドレイン10よりも低いレベルに
設置されて完全空乏状態となってもよい。
【0022】本実施の形態による電荷検出装置の製造方
法について、工程別に縦断面を示した図6(a)〜
(f)を用いて説明する。図6(a)に示されたよう
に、n型半導体基板1の表面上に、熱酸化法によりシリ
コン酸化膜18を形成し、さらに素子形成領域以外の部
分を覆うようにレジスト膜17を形成する。このレジス
ト膜17をマスクとして、ボロンイオン(B+ )を基板
表面に注入する。これにより、p型ウエル2を形成す
る。このp型ウエル2の接合深さは、例えば5μm程度
にする。これは、イオン注入後に熱拡散を行うか、ある
いはイオン注入時のエネルギを例えば数百〜数千keV
というように高い値に設定することで制御する。
【0023】図6(b)に示されたように、レジスト膜
17を除去し、CCD電極4、5下のn型不純物領域3
aと、リセット電極9下のn型不純物領域3bとを形成
すべき領域が開孔されたレジスト膜21を形成する。こ
のレジスト膜21をマスクとして、リンイオン(P+
を注入してn型不純物領域3a及び3bをp型ウエル2
内に形成する。このn型不純物領域3a及び3bの接合
深さは、例えば1μm以下程度に設定する。この接合深
さは、イオン注入後の熱拡散、又はイオン注入時のエネ
ルギを調節することによって制御する。
【0024】図6(c)のように、レジスト膜21を除
去し、シリコン酸化膜18上に多結晶シリコンを堆積
し、所望の形状にパターニングを行い、CCD電極4及
び5、リセット電極9を形成する。
【0025】図6(d)に示されたように、多数キャリ
ア電流が流れる領域が開孔したレジスト膜22を形成
し、このレジスト膜22をマスクとしてボロンイオン
(B+ )又はリンイオン(P+ )を注入する。これによ
り、p型ウエル2内に所望の不純物濃度に制御されたp
型不純物領域16が形成される。この領域16のp型不
純物濃度を高くしたい場合はボロンイオン(B+ )を注
入し、薄くしたい場合はリンイオン(P+ )を注入す
る。このp型不純物領域16の不純物濃度がピークとな
る位置は、熱拡散又は注入エネルギの調節により制御す
る。
【0026】図6(e)に示されたように、レジスト膜
22を除去し、電荷検出部のn型不純物領域15の部分
が開孔されたレジスト膜23を形成する。このレジスト
膜23と、電極5及び9とをマスクとしてリンイオン
(P+ )を注入し、p型ウエル2の表面にn型不純物領
域15を形成する。このn型不純物領域15は接合深さ
が浅くなるように、熱拡散あるいはイオン注入エネルギ
を制御する。
【0027】図6(f)に示されたように、レジスト膜
23を除去し、リセットドレイン10の部分が開孔され
たレジスト膜24を形成する。このレジスト膜24及び
リセット電極9をマスクとしてヒ素イオン(As + )を
注入し、リセットドレイン10を形成する。
【0028】また、本実施の形態による別の電荷検出装
置の縦断面構造を図7に示す。この場合、図5に示され
た電荷検出装置とは電荷検出部のn型不純物領域15と
チャネル部16との上下関係が逆転しているだけで、動
作上は全く同様となる。ここで図7の縦断面構造を得る
には、例えば不純物イオンを注入してn型不純物領域1
5及びチャネル部16を形成する際の注入エネルギなど
を変化させればよい。
【0029】さらに図8は、本発明の固体撮像装置の平
面構造を示す図である。図中、30は例えばp型ウエル
内に形成されたn型不純物領域からなり、光の入射によ
りp−n接合における光電変換に基づく信号電荷を生成
する画素部であり、画素部30で生成した信号電荷が例
えばゲート電極構造を有するシフト部31へのパルスの
印加によってCCD電極4に転送された後、電荷検出装
置20で検出される。
【0030】なお上述した実施の形態は一例であり、本
発明を限定するものではない。例えば、上記実施の形態
による装置を製造する方法において、図6(d)に示さ
れたp型不純物領域16を形成する工程は、図6(a)
の工程の後、あるいは図6(b)の工程の後に行うこと
も可能である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
体撮像装置などで用いられる電荷検出装置において、電
荷検出部に寄生する浮遊容量を減少させて電荷電圧変換
ゲインを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による電荷検出装置
の平面構造を示した平面図。
【図2】図1におけるA−A線に沿う縦断面を示した断
面図。
【図3】図2におけるB−B線に沿う横断面における横
方向のポテンシャルを示した電位分布図。
【図4】図2におけるC−C線に沿う縦断面における深
さ方向のポテンシャルを示した電位分布図。
【図5】本発明の第2の実施の形態による電荷検出装置
の縦断面構造を示した断面図。
【図6】同第2の実施の形態による電荷検出装置の製造
方法を工程別に示した縦断面図。
【図7】本発明の第2の実施の形態による他の電荷検出
装置の縦断面構造を示した断面図。
【図8】本発明の固体撮像装置の平面構造を示した平面
図。
【図9】従来の電荷検出装置の平面構造を示した平面
図。
【図10】図9におけるA1−A1線に沿う縦断面を示
した断面図。
【図11】図10におけるB1−B1線に沿う横断面に
おける横方向のポテンシャルを示した電位分布図。
【図12】図10におけるC1−C1線に沿う縦断面に
おける深さ方向のポテンシャルを示した電位分布図。
【符号の説明】
1 n型半導体基板 2 p型ウエル 3、3a、3b、7、15 n型不純物領域 4、5 CCD電極 8,16 p型不純物領域(チャネル部) 9 リセット電極 10 リセットドレイン 11 ドレイン 12 ソース 13 定電流源 14 出力端子 17、21、22、23、24 レジスト膜 18 シリコン酸化膜 20 電荷検出装置 30 画素部 31 シフト部

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一導電型の半導体基板と、 前記半導体基板の表面部分に形成された逆導電型のウエ
    ル領域と、 前記ウエル領域の表面部分に形成された一導電型の第1
    の不純物領域と、前記第1の不純物領域上に絶縁膜を介
    して形成された複数の転送電極とを含む埋め込み型電荷
    結合素子と、 前記第1の不純物領域に隣接し、端部が前記第1の不純
    物領域と重なるように前記ウエル領域内に形成された一
    導電型の第2の不純物領域と、前記ウエル領域内で前記
    第2の不純物領域の上方又は下方に配置された逆導電型
    のチャネル部と、前記チャネル部を挟むように隣接して
    形成された逆導電型の第3及び第4の不純物領域とを含
    み、前記チャネル部の上部にゲート電極が設けられてい
    ない電荷検出部と、 前記第2の不純物領域に隣接し、端部が前記第2の不純
    物領域と重なるように前記ウエル領域の表面部分に形成
    された一導電型の第5の不純物領域と、前記第5の不純
    物領域上に絶縁膜を介して形成されたリセット電極とを
    含むリセット部と、前記第5の不純物領域と隣接形成され、前記第5の不純
    物領域と異なる不純物濃度を有する一導電型の第6の不
    純物領域を含むリセットドレインと、 を備え、 前記第1の不純物領域及び前記第5の不純物領域の不純
    物濃度と、前記第2の不純物領域の不純物濃度とは異な
    るように設定されていることを特徴とする電荷検出装
    置。
  2. 【請求項2】前記チャネル部は、前記ウエル領域内で前
    記第2の不純物領域の上方又は下方に所定の間隔を空け
    て形成されていることを特徴とする請求項1記載の電荷
    検出装置。
  3. 【請求項3】前記チャネル部の不純物濃度と、前記ウエ
    ル領域の不純物濃度とは異なるように設定されているこ
    とを特徴とする請求項2記載の電荷検出装置。
  4. 【請求項4】一導電型の半導体基板と、 前記半導体基板の表面部分に形成された逆導電型のウエ
    ル領域と、 前記ウエル領域の表面部分に形成された一導電型の第1
    の不純物領域と、前記第1の不純物領域上に絶縁膜を介
    して形成された複数の転送電極とを含む埋め込み型電荷
    結合素子と、 前記第1の不純物領域に隣接し、端部が前記第1の不純
    物領域と重なるように前記ウエル領域内に形成された一
    導電型の第2の不純物領域と、前記ウエル領域内で前記
    第2の不純物領域の上方又は下方に配置された逆導電型
    のチャネル部と、前記チャネル部を挟むように隣接して
    形成された逆導電型の第3及び第4の不純物領域とを含
    み、前記チャネル部の上部にゲート電極が設けられてい
    ない電荷検出部と、 前記第2の不純物領域に隣接し、端部が前記第2の不純
    物領域と重なるように前記ウエル領域の表面部分に形成
    された一導電型の第5の不純物領域と、前記第5の不純
    物領域上に絶縁膜を介して形成されたリセット電極とを
    含むリセット部と、前記第5の不純物領域と隣接形成され、前記第5の不純
    物領域と異なる不純物濃度を有する一導電型の第6の不
    純物領域を含むリセットドレインと、 を備え、前記チャネル部の不純物濃度と、前記ウエル領域の不純
    物濃度とは異なるように設定されている ことを特徴とす
    る電荷検出装置。
  5. 【請求項5】一導電型の半導体基板と、 前記半導体基板の表面部分に形成された逆導電型のウエ
    ル領域と、 前記ウエル領域内に形成された一導電型の第1の不純物
    領域と、前記第1の不純物領域上に絶縁膜を介して形成
    された複数の転送電極とを含む埋め込み型電荷結合素子
    と、 前記ウエル領域内に前記第1の不純物領域と隣接形成さ
    れた一導電型の第2の不純物領域と、前記ウエル領域内
    で前記第2の不純物領域の上方又は下方に所定の間隔を
    空けて形成された逆導電型のチャネル部と、前記チャネ
    ル部を挟むように形成された逆導電型の第3及び第4の
    不純物領域とを含み、前記チャネル部の上部にゲート電
    極が設けられていない電荷検出部と、 前記ウエル領域内に前記第2の不純物領域と隣接形成さ
    れた第5の不純物領域と、前記第5の不純物領域上に絶
    縁膜を介して形成されたリセット電極とを含むリセット
    部と、前記第5の不純物領域と隣接形成され、前記第5の不純
    物領域と異なる不純物濃度を有する一導電型の第6の不
    純物領域を含むリセットドレインと、 を備え、 前記チャネル部の不純物濃度と、前記ウエル領域の不純
    物濃度とは異なるように設定されていることを特徴とす
    る電荷検出装置。
  6. 【請求項6】前記リセット電極にリセット電位を印加し
    て、前記第2の不純物領域の電位を所定の電位に設定
    し、その後転送電極に所定のパルスを印加して転送され
    てきた信号電荷を前記第2の不純物領域に転送して蓄積
    させ、前記第2の不純物領域に生じた電位変化により前
    記チャネル部を流れる多数のキャリア電流を変調させて
    前記信号電荷の電荷量を検出することを特徴とする請求
    項1又は請求項5記載の電荷検出装置。
  7. 【請求項7】前記第2の不純物領域の電位が、前記第5
    の不純物領域の電位と等電位に設定されることを特徴と
    する請求項6記載の電荷検出装置。
  8. 【請求項8】前記リセット電極にリセット電位を印加し
    たとき、前記第2の不純物領域が完全空乏状態となるこ
    とを特徴とする請求項6記載の電荷検出装置。
  9. 【請求項9】一導電型の半導体基板の表面上に、酸化膜
    を介して素子形成領域に選択的に逆導電型の不純物イオ
    ンを注入して逆導電型のウエルを形成する工程と、 前記ウエル内に、所定間隔を空けて選択的に一導電型の
    不純物イオンを注入し、一導電型の第1の不純物領域
    と、一導電型の第2の不純物領域とを形成する工程と、 前記半導体基板の表面上に、前記酸化膜を介して多結晶
    シリコンを堆積してパターニングを行い、前記第1の不
    純物領域上に複数の転送電極を形成して埋め込み型電荷
    結合素子を構成し、前記第2の不純物領域上にリセット
    電極を形成してリセット部を構成する工程と、 前記ウエル内であって、前記第1の不純物領域と前記第
    2の不純物領域との間における第1の深さ位置に選択的
    に逆導電型の不純物イオンを注入し、多数キャリア電流
    が流れる逆導電型のチャネル部を、そのチャネル部の上
    部にゲート電極を設けることなく形成する工程と、 前記ウエル内であって、前記第1の不純物領域と前記第
    2の不純物領域との間における第2の深さ位置に一導電
    型の不純物イオンを選択的に注入し、前記第1及び第2
    の不純物領域と端部がそれぞれ重なるように一導電型の
    第3の不純物領域を形成する工程と、 前記ウエル内であって、前記チャネル部を挟む両端部に
    選択的に逆導電型の不純物イオンを注入し、逆導電型の
    第4及び第5の不純物領域を形成して、前記第3の不純
    物領域と前記チャネル部と前記第4及び第5の不純物領
    域とで電荷検出部を構成する工程と、前記ウエル内であって、前記第2の不純物領域と隣接す
    る位置に一導電型の不純物イオンを注入し、前記第2の
    不純物領域と異なる不純物濃度を有する一導電型の第6
    の不純物領域を形成してリセットドレインを構成する工
    程と、 を備えることを特徴とする電荷検出装置の製造方法。
  10. 【請求項10】請求項1乃至請求項8記載の電荷検出装
    置と、光の入射により信号電荷を生成する画素部とを具
    備することを特徴とする固体撮像装置。
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