JPH0354861A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH0354861A JPH0354861A JP1190235A JP19023589A JPH0354861A JP H0354861 A JPH0354861 A JP H0354861A JP 1190235 A JP1190235 A JP 1190235A JP 19023589 A JP19023589 A JP 19023589A JP H0354861 A JPH0354861 A JP H0354861A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- 230000008719 thickening Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は固体撮像素子に関し、特に，インターライント
ランスファ型の固体撮像素子に関する。
ランスファ型の固体撮像素子に関する。
［従来の技術］
第３図は、インターライントランスファ型固体撮像素子
の一般的構成を示す概略平面図である。
の一般的構成を示す概略平面図である。
この型の撮像素子は、同図に示すようにマトリクス状に
配列された光電変換部１４と、光電変換部１４に蓄積さ
れた信号電荷の転送を受けこれを垂直方向へ転送する垂
直電荷転送部１５と、垂直電荷転送部１４から一水平走
査線分毎に信号電荷の転送を受けこれを水平方向に転送
する水平電荷転送部１６と、水平電荷転送部１６から信
号電荷の転送を受けビデオ信号を出力する信号出力部１
７から構成される。
配列された光電変換部１４と、光電変換部１４に蓄積さ
れた信号電荷の転送を受けこれを垂直方向へ転送する垂
直電荷転送部１５と、垂直電荷転送部１４から一水平走
査線分毎に信号電荷の転送を受けこれを水平方向に転送
する水平電荷転送部１６と、水平電荷転送部１６から信
号電荷の転送を受けビデオ信号を出力する信号出力部１
７から構成される。
第４図（ａ）、第４図（ｂ）は、それぞれ第３図のＡ−
Ａ’線、Ｂ−Ｂ′線の、従来例を示す断面図である。第
４図（ａ＞および（ｂ）に示すように、従来の固体撮像
素子においては、ｎ型半導体基板１の表面領域内にｐ型
ウェル層２が形成され、該ｐ型ウェル層２内には、選択
的に光電変換部となるｎ型領域３、並びに垂直及び水平
電荷転送部の埋め込みチャネル領域となるｎ型領域６ａ
が形戊されている。そして、光電変換部となるｎ型領域
３と、埋め込みチャネル領域（６ａ）との間には信号電
荷の読み出し領域となるｐ型領域７が形戒されており、
これらの各領域３、６ａ、７は、チャネルストップ領域
であるｐ＋型領域４によって区画されている。また、前
記ｎ型半導体基板１上には第１及び第２のゲート絶縁膜
８、９を介して多結晶シリコンからなる第１及び第２の
転送ゲート電極１０、１１が形成され、その上部には層
間絶縁膜１２を介して遮光用及び配線用のアルミニウム
膜ｌ３が形成されている。なお、ここに示された垂直電
荷転送部は四相クロック転送型であり、水平電荷転送部
は二相クロック転送型である。したがって、水平電荷転
送部のチャネル領域（ｎ型領域６ａ＞には図示されてい
ないが、電荷転送方向を規制するために第２の転送ゲー
ト電極下にｐ型領域が形成されている。
Ａ’線、Ｂ−Ｂ′線の、従来例を示す断面図である。第
４図（ａ＞および（ｂ）に示すように、従来の固体撮像
素子においては、ｎ型半導体基板１の表面領域内にｐ型
ウェル層２が形成され、該ｐ型ウェル層２内には、選択
的に光電変換部となるｎ型領域３、並びに垂直及び水平
電荷転送部の埋め込みチャネル領域となるｎ型領域６ａ
が形戊されている。そして、光電変換部となるｎ型領域
３と、埋め込みチャネル領域（６ａ）との間には信号電
荷の読み出し領域となるｐ型領域７が形戒されており、
これらの各領域３、６ａ、７は、チャネルストップ領域
であるｐ＋型領域４によって区画されている。また、前
記ｎ型半導体基板１上には第１及び第２のゲート絶縁膜
８、９を介して多結晶シリコンからなる第１及び第２の
転送ゲート電極１０、１１が形成され、その上部には層
間絶縁膜１２を介して遮光用及び配線用のアルミニウム
膜ｌ３が形成されている。なお、ここに示された垂直電
荷転送部は四相クロック転送型であり、水平電荷転送部
は二相クロック転送型である。したがって、水平電荷転
送部のチャネル領域（ｎ型領域６ａ＞には図示されてい
ないが、電荷転送方向を規制するために第２の転送ゲー
ト電極下にｐ型領域が形成されている。
［発明が解決しようとする課題］
埋め込みチャネル型ＣＣＤでは、チャネル領域を椙成す
る拡敗層の厚さがａい方が蓄積電荷量が多いことが、ま
た、その拡散層が厚い方が電荷転送速度が高いことが知
られている。上述した従来の固体撮像素子では、高画素
化につれて垂直電荷転送部のチャネル幅が挟められその
結果転送電荷容量が減少せしめられてきたが、その分は
チャネル領域の拡散層の接合深さを浅くすることにより
対応してきた。しかしながら、近年高画素化が一段と進
められ、チャネル幅が極めて狭くなされたので、従来の
対応手段では、必要な転送電荷容量の保持が困難となっ
てきた。一方、水平電荷転送部では、高画素化につれて
高速転送の要求が強まりつつあるところ、そのチャネル
領域は、第４図（ａ）に示されるように、ｎ型領域６ａ
として垂直電荷転送部のチャネル領域と同時に形戒され
てきたので、その拡散層の厚さが薄くなされて転送速度
が低下せしめられており、高速転送すると転送効率の劣
化を招いた。
る拡敗層の厚さがａい方が蓄積電荷量が多いことが、ま
た、その拡散層が厚い方が電荷転送速度が高いことが知
られている。上述した従来の固体撮像素子では、高画素
化につれて垂直電荷転送部のチャネル幅が挟められその
結果転送電荷容量が減少せしめられてきたが、その分は
チャネル領域の拡散層の接合深さを浅くすることにより
対応してきた。しかしながら、近年高画素化が一段と進
められ、チャネル幅が極めて狭くなされたので、従来の
対応手段では、必要な転送電荷容量の保持が困難となっ
てきた。一方、水平電荷転送部では、高画素化につれて
高速転送の要求が強まりつつあるところ、そのチャネル
領域は、第４図（ａ）に示されるように、ｎ型領域６ａ
として垂直電荷転送部のチャネル領域と同時に形戒され
てきたので、その拡散層の厚さが薄くなされて転送速度
が低下せしめられており、高速転送すると転送効率の劣
化を招いた。
［課題を解決するための手段］
本発明の固体撮像素子は、マトリクス状に配列された複
数個の光電変換部と、前記光電変換部より転送されてく
る全信号電荷パターンを一水平走査線毎に一斉に転送す
る複数本の表面チャネル型ＣＣＤで構成される垂直電荷
転送部と、前記垂直電荷転送部より一水平走査線毎に転
送されて来る信号電荷を信号出力部に転送する埋め込み
チャネル型ＣＣＤで構成される水平転送部と、前記水平
電荷転送より転送されて来る信号電荷をビデオ信号とし
て出力する信号出力部とから構成されている。
数個の光電変換部と、前記光電変換部より転送されてく
る全信号電荷パターンを一水平走査線毎に一斉に転送す
る複数本の表面チャネル型ＣＣＤで構成される垂直電荷
転送部と、前記垂直電荷転送部より一水平走査線毎に転
送されて来る信号電荷を信号出力部に転送する埋め込み
チャネル型ＣＣＤで構成される水平転送部と、前記水平
電荷転送より転送されて来る信号電荷をビデオ信号とし
て出力する信号出力部とから構成されている。
［実施例コ
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ）、第１図（ｂ）は、本発明の一実施例を示
す断面図であって、その断面個所は、第３図においてそ
れぞれＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ′線で示されている。第１図
（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施例の固体撮像
素子においては、ｎ型半導体基板１の表面領域内にｐ型
ウェル層２が設けられ、このｐ型ウェル層の表面領域内
には、選択的に光電変換部となるｎ型領域３、垂直電荷
転送部の表面チャネル領域となるｐ型領域５、光電変換
部となるｎ型領域３がら垂直電荷転送部へ信号電荷を読
み出す際の電荷読み出し領域となるｐ型領域７及び水平
電荷転送部の埋め込みチャネル領域となるｎ型領域６が
形成されており、これら各領域は、チャネルストップ領
域であるｐ＋型領域４より区画され、互いに分離されて
いる。また、前記ｎ型半導体基板１上には第１及び第２
のゲート絶縁膜８、９を介して多結晶シリコンがらなる
第１及び第２の転送ゲート電極１ｏ、１１が形或され、
その上部には層間絶縁膜１２を介して遮光用及び配線用
のアルミニウム膜ｌ３が形成されている。この実施例に
おいても、二相クロックによって駆動される水平電荷転
送部の埋め込みチャネル頭域（ｎ型領域６）には、図示
されていないが、電荷転送方向を規制するためのｐ型領
域が第２の転送ゲート電極下に形或されている。
す断面図であって、その断面個所は、第３図においてそ
れぞれＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ′線で示されている。第１図
（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施例の固体撮像
素子においては、ｎ型半導体基板１の表面領域内にｐ型
ウェル層２が設けられ、このｐ型ウェル層の表面領域内
には、選択的に光電変換部となるｎ型領域３、垂直電荷
転送部の表面チャネル領域となるｐ型領域５、光電変換
部となるｎ型領域３がら垂直電荷転送部へ信号電荷を読
み出す際の電荷読み出し領域となるｐ型領域７及び水平
電荷転送部の埋め込みチャネル領域となるｎ型領域６が
形成されており、これら各領域は、チャネルストップ領
域であるｐ＋型領域４より区画され、互いに分離されて
いる。また、前記ｎ型半導体基板１上には第１及び第２
のゲート絶縁膜８、９を介して多結晶シリコンがらなる
第１及び第２の転送ゲート電極１ｏ、１１が形或され、
その上部には層間絶縁膜１２を介して遮光用及び配線用
のアルミニウム膜ｌ３が形成されている。この実施例に
おいても、二相クロックによって駆動される水平電荷転
送部の埋め込みチャネル頭域（ｎ型領域６）には、図示
されていないが、電荷転送方向を規制するためのｐ型領
域が第２の転送ゲート電極下に形或されている。
上述したように、本発明では、垂直電荷転送部に転送電
荷容量の大きい表面チャネル型ＣＣＤを用いているので
、チャネル幅を狭くして高画素化に対応しても十分な転
送電荷容量を確保することができる。ここで、垂直電荷
転送部は例えば７００本以上と多数存在するのでその狭
面積化は高画素化に対して重要な意味をもつ。一方、水
平電荷転送部は、狭面積化がそれ程重要ではないので、
そのチャネル幅は十分な転送電荷容量を確保できる幅と
なされ、その拡敗層の厚さは高速転送が可能となるよう
に十分の厚さになされている。
荷容量の大きい表面チャネル型ＣＣＤを用いているので
、チャネル幅を狭くして高画素化に対応しても十分な転
送電荷容量を確保することができる。ここで、垂直電荷
転送部は例えば７００本以上と多数存在するのでその狭
面積化は高画素化に対して重要な意味をもつ。一方、水
平電荷転送部は、狭面積化がそれ程重要ではないので、
そのチャネル幅は十分な転送電荷容量を確保できる幅と
なされ、その拡敗層の厚さは高速転送が可能となるよう
に十分の厚さになされている。
第２図（ａ）、第２図（ｂ）は、本発明の他の実施例を
示す断面図であって、その断面個所は、それぞれ第３図
においてＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線により示されている。
示す断面図であって、その断面個所は、それぞれ第３図
においてＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線により示されている。
この実施例の先の実施例と相違する点は、先の実施例で
は、垂直電荷転送部の表面チャネル領域がｐ型ウエル層
２に形成されたｐ型領域５であるのに対し、この実施例
では、特にｐ型領域を形成することなくｐ型ウエル層２
そのものをチャネル領域として用いている点てある。こ
の実施例によれは、より少ない工数によって撮像素子を
製造することができる。
は、垂直電荷転送部の表面チャネル領域がｐ型ウエル層
２に形成されたｐ型領域５であるのに対し、この実施例
では、特にｐ型領域を形成することなくｐ型ウエル層２
そのものをチャネル領域として用いている点てある。こ
の実施例によれは、より少ない工数によって撮像素子を
製造することができる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明は、インターライン１・ラ
ンスファ型固体撮像素子において、垂直電荷転送部を表
面チャネル型ＣＣＤとし、水平電荷転送部を埋め込みチ
ャネル型ＣＣＤとしたものであるので、本発明によれば
、垂直電荷転送部のチャネル幅を狭くして高画素化に対
応しつつ十分な転送電荷容量を確保することができる。
ンスファ型固体撮像素子において、垂直電荷転送部を表
面チャネル型ＣＣＤとし、水平電荷転送部を埋め込みチ
ャネル型ＣＣＤとしたものであるので、本発明によれば
、垂直電荷転送部のチャネル幅を狭くして高画素化に対
応しつつ十分な転送電荷容量を確保することができる。
一方、水平電荷転送部においては、チャネル領域の拡散
層を厚くすることができるので、高画素化に対応して高
速度の転送が可能となる．
層を厚くすることができるので、高画素化に対応して高
速度の転送が可能となる．
第３図は、固体撮像素子の概略平面図、第１図（ａ）、
（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施例を示す、第３図の
Ａ−Ａ′線、Ｂ−Ｂ′線断面図、第２図（ａ）、（ｂ）
は、それぞれ本発明の他の実施例を示す、第３図のＡ−
Ａ′線、Ｂ−Ｂ′線断面図、第４図（ａ）、（ｂ）は、
それぞれ従来例の、第３図のＡ−Ａ′線、Ｂ−Ｂ’線断
面図である。 １・・・ｎ型半導体基板、 ２・・・ｐ型ウエル層、３
・・・ｎ型領域（光電変換部）、 ４・・・ｐ＋型領域
（チャネルストップ領域）、 ５・・ｐ型領域（表面チ
ャネル領域）、 ６、６ａ・・・ｎ型領域（埋め込みチ
ャネル領域）、 ７・・・ｐ型領域〈電荷読み出し領域
〉、 ８・・・第１のゲート絶縁膜、 ９・・・第２の
ゲート絶縁膜、 １０・・・第１の転送ゲート電極、
１１・・・第２の転送ゲート電極、 １２・・層間
絶縁膜、 ■３・・・アルミニウム膜、 １４・・
・光電変喚部、 工５・・・垂直電荷転送部、 １６・
・・水平電荷転送部、 ｌ７・・・信号出力部。
（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施例を示す、第３図の
Ａ−Ａ′線、Ｂ−Ｂ′線断面図、第２図（ａ）、（ｂ）
は、それぞれ本発明の他の実施例を示す、第３図のＡ−
Ａ′線、Ｂ−Ｂ′線断面図、第４図（ａ）、（ｂ）は、
それぞれ従来例の、第３図のＡ−Ａ′線、Ｂ−Ｂ’線断
面図である。 １・・・ｎ型半導体基板、 ２・・・ｐ型ウエル層、３
・・・ｎ型領域（光電変換部）、 ４・・・ｐ＋型領域
（チャネルストップ領域）、 ５・・ｐ型領域（表面チ
ャネル領域）、 ６、６ａ・・・ｎ型領域（埋め込みチ
ャネル領域）、 ７・・・ｐ型領域〈電荷読み出し領域
〉、 ８・・・第１のゲート絶縁膜、 ９・・・第２の
ゲート絶縁膜、 １０・・・第１の転送ゲート電極、
１１・・・第２の転送ゲート電極、 １２・・層間
絶縁膜、 ■３・・・アルミニウム膜、 １４・・
・光電変喚部、 工５・・・垂直電荷転送部、 １６・
・・水平電荷転送部、 ｌ７・・・信号出力部。
Claims (1)
- 水平方向及び垂直方向にマトリクス状に配列された複
数の光電変換部と、前記複数の光電変換部から信号電荷
の転送を受けこれを垂直方向に転送する複数本の垂直電
荷転送部と、前記垂直電荷転送部の最終段に配置され前
記垂直電荷転送部から一水平走査線分毎に一斉に信号電
荷の転送を受けこれを出力部へ転送する水平電荷転送部
とを具備する固体撮像素子において、前記垂直電荷転送
部が表面チャネル型ＣＣＤによって構成されかつ前記水
平電荷転送部が埋め込みチャネル型ＣＣＤによって構成
されていることを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190235A JP2626073B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1190235A JP2626073B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354861A true JPH0354861A (ja) | 1991-03-08 |
| JP2626073B2 JP2626073B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=16254744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1190235A Expired - Lifetime JP2626073B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626073B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010129614A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Sharp Corp | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子情報機器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120587A (ja) * | 1974-03-06 | 1975-09-20 | ||
| JPS56165472A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-19 | Toshiba Corp | Solid state image sensor |
| JPS58161367A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-24 | Sharp Corp | 電荷結合素子及びそれを用いた固体撮像素子 |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP1190235A patent/JP2626073B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50120587A (ja) * | 1974-03-06 | 1975-09-20 | ||
| JPS56165472A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-19 | Toshiba Corp | Solid state image sensor |
| JPS58161367A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-24 | Sharp Corp | 電荷結合素子及びそれを用いた固体撮像素子 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010129614A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Sharp Corp | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子情報機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2626073B2 (ja) | 1997-07-02 |
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