JPH0316264A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は固体撮像装置に関するものである。

従来の技術 近年、固体撮像装置の開発が進み、性能の点から見て撮
像管に匹敵ないし、上回るものがある。

そのなかでもインターライン転送方弐〇ＣＤ固体撮像装
！！！（以下ＩＴ−ＣＣＤと略記）は特に優れた特性を
持っており実用化されている。

以下、図面を参照しながら、ＩＴ−ＣＣＤの従来の構成
について説明する。

第５図はＩＴ−ＣＣＤの全体構威図である。第５図にお
いて、１は光電変換素子、２は光電変換素子１に蓄積さ
れた信号電荷を転送する垂直転送ＣＣＤ　（以下Ｖ−Ｃ
ＣＤと略記）、３はＶ一ＣＣＤ２により転送された信号
電荷を水平方向に転送する水平転送ＣＣＤ、４は水平転
送ＣＣＤ３により転送された信号電荷を検知する電荷検
知部である。

第６図は第５図の破線領域の拡大図である。第６図では
半導体表面を示す。５は光電変換素子１とＶ−ＣＣＤ２
とのｐ形の分離領域、６はＶ−ＣＣＤのチャネルのｎ形
領域である。

第７図は第６図のＡ−Ａ’間の断面図である。

７は半導体基板、８は信号電荷を蓄積するｎ形半導体、
９は光電変換素子表面のｐ形半導体である。充電変換に
より発生した信号電荷である電子は、半導体基板７及び
光電変換素子表面のｐ形半導体９、ｐ形分離領域５とｎ
形半導体８との間にある接合容量により、光電変換素子
のｎ形半導体８に蓄えられる。１０は光電変換素子のｎ
形半導体８に蓄えられた信号電荷を光電変換素子１の左
側のＶ−ＣＣＤのチャネルのｎ形半導体６に読み出し、
かつ垂直のＣＣＤ転送を行うためのポリシリコンゲート
層、１１は遮光用のアルミ層、１２は層間絶縁及びバッ
シベーションを行う絶縁層、１３は半導体表面の欠陥で
発生した電子である。

第８図はｃ−ｃ’間の断面図及びポテンシャル図である
。（ａ）は断面図、（ｂ）はポテンシャル図である。光
電変換素子表面のｐ形半導体９と信号電荷を蓄積するｎ
形半導体の間には空乏層ができているため、電子に対し
ては信号電荷を蓄積するｎ形半導体が、光電変換素子表
面のｐ形半導体よりも低い電位となっている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、光電変換素子表
面の欠陥で発生した電子は、ポテンシャルの低い光電変
換素子のｎ形半導体に入り充電変換により発生した信号
電荷に混入してしまい、偽りの信号となってしまう。

本発明は上記欠点に鑑み、光電変換素子表面の欠陥で発
生した電子が、光電変換素子のｎ形半導体に入り込まな
いように、半導体表面と光電変換素子のｎ形半導体の間
にポテンシャルのｌｌｉ壁を持つ固体撮像装置を提供す
るものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の固体撮像装置は、
行列状に配列された複数個の光電変換木子と前記光電変
換素子で発生した信号電荷を転送する転送部を備え、前
記光電変換素子の信号電荷である電子を蓄積するｎ形半
導体に、ｐ形半導体をはさむことにより接しない光電変
換素子表面のｎ形半導体を持ち、前記光電変換素子表面
のｎ形半導体の電子が、前記光電変換素子の信号電荷と
混入しない構成となっている。

作用 この構戒によって、光電変換素子表面の欠陥で発生した
電子は、半導体表面と光電変換素子のｎ形半導体との間
に設けられたポテンシャルの障壁を越えられず、信号電
荷を蓄積する光電変換素子のｎ形半導体に入ることがな
くなり、偽りの信号が発生しなくなる。

実施例 以下、本発明の第１の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第１図は本発明の第１の実施例における固
体撮像装置の光電変換素子１とＶ−ＣＣＤ２の半導体表
面の拡大図である。ただし電極は省略してある。

第２図は第１図のＢ−Ｂ’間の断面図である。

￥％１図，第２図中２第６図，第７図と同一構成部分に
は同一番号を付して説明を省略する。１４は光電変換素
子表面のｎ形半導体、１５は光電変換素子表面のｎ形半
導体１４と信号電荷を蓄積するｎ形半導体８にはさまれ
たｐ形半導体である。光電変換素子表面のｎ形半導体の
電子は、ポリシリコンゲート１０に電圧が加わった時、
ＶＣＣＤ６に読み出されないように、ポリシリコンゲー
ト１０から遠ざけてある。

第３図は第２図のＤ−Ｄ’間の断面図及びポテンシャル
図である。（Ｃ）は断面図、（ｄ）はポテンシャル図で
ある。

第３図（ｄ）からわかるように、半導体表面の欠陥で発
生した電子は、光電変換素子表面のｎ形半導体１４と信
号電荷を蓄積するｎ形半導体１５にはさまれたｐ形半導
体のポテンシャル障壁があるため１こ、信号電荷を蓄積
する０形半導体８１：入り込むことがなくなる。したが
って、半導体表面の欠陥から発生する電子が、信号電荷
に混入する確率が低くなり、偽りの信号を少なくするこ
とができる。

第４図は、本発明の第２の実施例の実施例における、光
電変換素子１とＶＣＣＤ２の断面図である。１６は光電
変換素子表面のｎ形半導体に電圧を加える欠陥電荷消去
用電極である。欠陥電荷消去用電極には半導体表面のｎ
形半導体１４と信号電荷を蓄積するｎ形半導体にはさま
れたｐ形半導体１５よりも高い電圧が加えられており、
欠陥により発生した電子に対して、ポテンシャル障壁が
高くなると同時に、欠陥で発生した電子は、欠陥電荷消
去用電極１６に吸い寄せられるため、信号電荷を蓄積す
るｎ形半導体８の信号電荷に混入する確率が、第１の実
施例に示す構成以上に低くなり偽りの信号を極度に少な
くすることができる。

発明の効果 以上のように、本発明は、光電変換素子表面に、表面欠
陥より発生する電子が、信号電荷を蓄積するｎ形半導体
に入り込む確率を低くし、偽りの信号を極度に少なくす
ることができ、その実用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における固体撮像装置の
光電変換素子とＶ−ＣＣＤの拡大図、第２図は第１図の
Ｂ−Ｂ’断面図、第３図（ａ）　．　（ｂ）は第２図の
要部断面図及びポテンシャル図、第４図は第２の実施例
における固体撮像装置の光電変換素子とｖｃｃｏの断面
図、第５図はＩＴ−ＣＣＤの全体構戒図、第６図は第５
図の要部拡大図、第７図は第６図のＡ−Ａ’断面図、第
８図（ａ），（ｂ）は第７図の要部断面図及びポテンシ
ャル図である。 １・・・・・・光電変換素子、２・・・・・・垂直転送
ＣＣＤ（Ｖ−ＣＣＤ）　、３・・・・・・水平転送ＣＣ
Ｄ　（Ｈ一ＣＣＤ）、４・・・・・・電荷検知部、５・
・・・・・ｐ形の分離領域、６・・・・・・ｖ−ｃｃｏ
チャネルのｎ形半導体、７・・・・・・半導体基板、８
・・・・・・信号電荷を蓄積するｎ形半導体、９・・・
・・・光電変換素子表面のｐ形半導体、１０・・・・・
・ポリシリコンゲー１・層、１１・・・・・・遮光用の
アルミ層、１２・・・・・・絶縁層、１３・・・・・・
半導体表面の欠陥で発生した電子、１４・・・・・・光
電変換素子表面のｎ形半導体、１５・・・・・・光電変
換素子表面のｎ形半導体と信号電荷を蓄積するｎ形半導
体にはさまれたｐ形半導体、１６・・・・・・欠陥電荷
消去用電極。 （０ ０ −） （フ ト 第 ８ 図 Ｃ Ｇ ０ Ｌ一、 らコ し、 味 一つ （フ Ｑ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）行列状に配列された複数個の光電変換素子と前記
   光電変換素子で発生した信号電荷を転送する転送部を備
   え、前記光電変換素子の信号電荷である電子を蓄積する
   ｎ形半導体に、ｐ形半導体をはさむことにより接しない
   光電変換素子表面のｎ形半導体を持ち、前記光電変換素
   子表面のｎ形半導体の電子が前記光電変換素子の信号電
   荷に混入しないことを特徴とする固体撮像装置。
2. （２）光電変換素子表面のｎ形半導体の電位が、光電変
   換素子表面のｎ形半導体と信号電荷を蓄積するｎ形半導
   体にはさまれたｐ形半導体の電位以上であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置。