JPH0414833B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体撮像装置にかかり、特にSITす
なわち静電誘導型トランジスタを使用する固体撮
像装置の改良に関する。

SITを使用する固体撮像装置は、出発技術とし
て特許出願公開昭和55年第15229号公報にもつと
も基本的な装置が開示されており、更に、この装
置のより具体化されたもの、また改良されたもの
が特許願昭和56年第204656号、同昭和57年第
157693号として提案されている。

SITは、基本的な構成はＪ−FET（接合型電界
効果トランジスタ）と同様であるが、チヤンネル
部分を構成する半導体層の不純物密度が低いとい
う特長を有している。例えば一般的なＪ−FET
においては、チヤンネル領域の不純物密度が10¹⁵
ないし10¹⁷cm^-3であるのに対し、SITでは10¹²な
いし10¹⁵cm^-3程度である。

このため、チヤンネル領域に形成される電位層
は、何ら外部から電圧を印加しない熱平衡の状態
においても、広い範囲に形成され、更にはチヤン
ネルの長さが短いという特長を有する。

以上のような通常のＪ−FETと異なる特長に
基因して、熱平衡状態あるいはゲートをわずかに
逆バイアスした状態でチヤンネルがピンチオフ状
態となり、ソース電極の直前に電位障壁が出現
し、これによつてソース電極からドレイン電極に
流れる電流を構成するキヤリアの移動量の制御を
行うことができる。すなわち、ドレイン電流は、
該電位障壁を越えてドレイン電極に到達するキヤ
リアの量によつて決定される。

他方、前述した電位障壁の程度は、ドレイン電
極に印加（ソース電極を基準とする）されるドレ
イン電圧によつても変化する。すなわち、ドレイ
ン電圧が印加されることによつて、静電誘導が生
じ、またチヤンネル領域の不純物密度が低いため
に電位障壁の高さが変化し、更には、電位障壁の
ピーク点（以下「真のゲート」という）が移動す
る。例えば、チヤンネルがn^-の半導体によつて
形成され、正のドレイン電圧が印加されると、電
位障壁のポテンシヤルが低下するとともに真のゲ
ートの位置は、ソース電極の方向に移動する。

更に電位障壁の程度は、チヤンネル領域に入射
する光によつて形成される電子−正孔対の蓄積に
よつても変化する。すなわち、チヤンネル領域の
空乏層付近で生成された電子、正孔は、電位障壁
に沿つて移動して、分離され、ゲート領域に蓄積
される。このため、電位障壁のポテンシヤルが変
化する。この変化の程度は、入射する光量に対応
する。従つて、適当なドレイン電圧を印加するこ
とによつて流れるドレイン電流ないしソース電流
は、入射光量に対応する大きさとなる。

以上のように電位障壁の程度は、ゲート電圧、
ドレイン電圧あるいは光の入射によつて変化す
る。従つて、例えば光が入射してもチヤンネルが
OFFの状態を維持するようにバイアス電圧を印
加して入射光によるキヤリアを蓄積し、更に、適
当な読出し用の電圧を印加すれば、非破壊すなわ
ちキヤリアの蓄積状態を何ら破壊することなく画
像情報すなわち入射光の程度を読み出すことが可
能となる。このような原理に基づいて固体撮像装
置を構成することができる。

以上のようなSITを使用する固体撮像装置にお
いては、チヤンネル領域に形成される電位障壁特
に真のゲートの制御がきわめて重要である。特
に、光照射によつて発生したキヤリアの蓄積及
び、蓄積したキヤリアによる電位変化を利用した
情報の読出しを良好に行うとともに、ソース・ド
レイン間の電流の制限すなわちキヤリアの移動の
制限を良好に行うという観点から、ゲート領域を
チヤンネル領域のある程度深い部分にまで形成す
る必要がある。

しかしながら、このような構造とすると、ゲー
ト電極の方向から入射する光のうち短波長域の波
長の光がチヤンネル領域に到達せず、短波長感度
が低下するという不都合が生ずる。一般に半導体
素子例えば太陽電池などのデバイスにおいては、
光はその吸収係数の相違から長波長域の光は比較
的層の深部まで達するものの短波長域の光は達し
ない。入射光によつて形成される電子−正孔対
は、太陽電池などを考えれば明らかなようにｐ−
ｎ接合部分に形成される電位の傾斜部分によつて
分離されるが、SITにおいても同様にゲート領域
とチヤンネル領域との境界に形成されている電位
の傾斜部分によつて分離される。従つて、ゲート
領域がチヤンネル領域の深部に形成されている構
造においては、長波長域の光は該電位の傾斜部分
に良好に到達して電子−正孔対が生成され、更に
は有効にその分離が行なわれる。しかし、短波長
域の光は該電位の傾斜部分に良好に到達すること
ができず仮に電子−正孔対が生成されても有効に
分離されず再結合してしまう。これを撮像装置と
いう観点からみると、短波長感度が低いすなわち
青色の感度が低いという不都合が生ずることにな
る。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであ
り、十分な青色の感度を得ることができる固体撮
像装置を提供することをその目的とする。

すなわち本発明は、ゲート領域が形成される層
に、チヤンネル領域が形成される層を部分的に挿
通して形成することによつて、ゲート領域とチヤ
ンネル領域の境界に形成される電位傾斜部分を浅
い位置にも設けることによつて前記目的を達成し
ようとするものである。

以下、本発明を添附図面に示す実施例に従つて
詳細に説明する。

第１図には、本発明によるSITを使用する固体
撮像装置の一実施例が示されている。この図のう
ち、Ａは、一部を切除した平面図であり、Ｂは、
Ａの平面図の矢印の方向から見た端面図であ
る。更に、一画素に対応する素子の第１図Ｂに対
応する端面が第２図に示されている。

これら第１図Ａ及びＢ並びに第２図において、
シリコン（Si）などの材料を用いた不純物密度が
高いn⁺層の基板１０上には、不純物密度の低い
n^-層から成るチヤンネル領域１２が形成されて
いる。

このチヤンネル領域１２を形成するn^-層の上
面には、不純物密度が高いp⁺層から成るコント
ロールゲート領域１４が設けられてこのコントロ
ールゲート領域１４の周囲には、不純物密度が高
いn⁺層からなるソース領域１６が設けられてい
る。

これらのコントロールゲート領域１４及びソー
ス領域１６は、第１図Ａに示すように、適当な間
隔で規則的かつ２次元的にマトリクス状に配列さ
れており、一組のコントロールゲート領域１４及
びソース領域１６によつて一画素に対応するセル
が形成されている。

隣接するソース領域１６間には、不純物密度が
高いp⁺層から成るフローテイングゲート領域１
８が形成されている。このフローテイングゲート
領域１８は、隣接するセルに対して共通に設けら
れており、図示しない適当な電極手段によつてソ
ース領域１６と同電位ないしは所定の電位に保持
される。これによつて、チヤンネル領域１２中に
空乏層ないしは電位障壁が形成され、各セル間の
チヤンネルの分離が行なわれる。

コントロールゲート領域１４は、第３図に示さ
れているように網状に構成されており、チヤンネ
ル領域１２が形成されるn^-層がコントロールゲ
ート領域１４が形成されるp⁺層に対して部分的
に挿通して形成されている。

コントロールゲート領域すなわちp⁺拡散部１
４は、入射光によつて励起されたキヤリアをゲー
トに導き蓄積するのに十分な拡散電位差を形成す
るほど深くn^-層１２の中に形成されている。し
かし、コントロールゲート領域１４は第３図に示
すような網目状構造をとつているので、その網目
開口１４０から挿通しているn^-層１２の部分は、
長波長域のみならず短波長域の入射光に対しても
十分に電子・正孔対を発生する機能を有する。こ
のように入射光で励起された電子・正孔対は、
p⁺のコントロールゲート領域１４がn^-層に対し
て作る急峻な電位傾斜により正孔が電子と分離さ
れ、分離された正孔はp⁺領域１４に蓄積される。

チヤンネル領域１２が形成されているn^-層の
上面には、コントロールゲート領域１４及びソー
ス領域１６の露出部分を除く全体に酸化シリコン
（SiO₂）膜２０が表面保護のために形成されてい
る。ソース領域１６のうち露出部分には、ソース
電極２２が形成されており、更に、接続電極２２
Ａによつて、各セルのソース電極２２が接続され
ている。この接続の方向は、第１図Ａに示されて
いるように、後述するゲート電極の接続方向と直
交する方向である。

次に、コントロールゲート領域１４の露出部分
には、ゲート電極２４が絶縁層２６を介して形成
されている。絶縁層２６は、例えばSiO₂膜から
成り、前記ソース電極２２の上に延長して設けら
れており、この絶縁層２６上に沿つてゲート電極
２４が形成されている。すなわち、絶縁層２６に
よつて、コントロールゲート領域１４とゲート電
極２４との間にコンデンサが形成されるととも
に、ソース電極２２とゲート電極２４との絶縁が
行なわれている。このゲート電極２４の接続の方
向と、ソース電極２２の接続の方向とは直交して
おり、これによつていずれかのセルに蓄積されて
いる情報の読み出しが可能となる。すなわち、複
数のソース電極２２の接続集団の任意の１つを選
択し、複数のゲート電極２４の任意の１つを選択
すれば、両電極の交わる位置のセルが選択され
る。

基板１０のうち、チヤンネル領域１２が形成さ
れているn^-層と反対側には、ドレイン電極２８
が形成されている。

次に、上述した構造を有する固体撮像装置の電
気的な等価回路と、各電極間の接続について説明
する。

第４図には、電気回路と外部装置との接続が示
されている。また、外部装置との接続の一部は、
第１図Ｂ及び第２図にも示されている。これらの
図において、画素単位に該当するセルpcは、第
１図Ａにおいて示したように、二次元的にマトリ
クス状に複数個配列されている（第４図参照）。
複数のゲート電極２４には、読み出しアドレス回
路３０が各々接続されており、順に読み出し用の
パルス電圧が印加されるようになつている。他
方、複数のソース接続電極２２Ａは、スイツチン
グ動作をするトランジスタ４０のドレインに各々
接続されている。この複数のトランジスタ４０の
ソースは、出力端子３８に各々接続されており、
更にゲートは、ビデオライン選択回路３２に各々
接続されている。このビデオライン選択回路３２
からは、トランジスタ４０に対して順に選択パル
ス電圧が出力されるようになつており、これによ
つてトランジスタ４０が順次駆動される。

トランジスタ４０は、例えば通常は「OFF」
の状態にあるSITによつて構成されており、読み
出しアドレス回路３０及びビデオライン選択回路
３２は、例えばシフトレジスタによつて構成され
ている。

また、出力端子３８とアースすなわちドレイン
電極２８との間には、負荷抵抗３４及び電源３６
が接続されており、これによつて読み出し時のド
レイン電流が形成され、更にはドレイン電流が電
圧に変換されるようになつている。

なお、第３図において、一点鎖線で示した領域
IMが第１図Ａ等に示されている構造の部分に該
当する。

次に、上記実施例の全体動作について説明す
る。

まず、各セルに対して光が入射すると、コント
ロールゲート領域１４からチヤンネル領域１２に
わたつて形成されている電位傾斜部分に電子−正
孔対が生成される。詳述すると、入射光のうち長
波長域の光は、チヤンネル領域１２の比較的深い
部分にまで達し、電子−正孔対が生成される。他
方、入射光のうち短波長域の光は、チヤンネル領
域１２の深い部分には達しないが、コントロール
ゲート領域１４内に挿通されているチヤンネル領
域１２において電子−正孔対を生成する。生成さ
れた電子−正孔対のうち、電子は、ドレイン電極
２８の方向に移動し、正孔はコントロールゲート
領域１４の方向に移動し、蓄積される。この正孔
の蓄積は、コントロールゲート領域１４とゲート
電極２４との間にコンデンサが形成されているこ
とによる。すなわち、コントロールゲート領域１
４内にチヤンネル領域１２が挿通して形成されて
いることによつて、チヤンネル領域１２の浅い部
分にも電位傾斜部分が形成されるため、長波長域
の光のみならず短波長域の光に対しても良好に電
子−正孔対が形成され、更にはその分離、蓄積が
行なわれる。

以上の動作によつて画像情報が各セルに蓄積さ
れる。次にビデオライン選択回路３２によつて、
複数あるソース接続電極２２Ａのうちの１つに接
続されているトランジスタ４０に選択パルス電圧
が印加される。これによつて該当するトランジス
タ４０が駆動され、第３図に示されているセル
PCのうち、該当する列方向に配置されている複
数のセルPCのソース電極２２Ａ及びドレイン電
極２８が抵抗３４を介して電源３６に接続され
る。これによつて、ドレイン電流の流れる準備が
終了する。なお、この状態では、各セルPCが非
導通の状態となるように、例えば電源３６の電圧
等が調整されている。

以上の動作によつて画像情報を読み出す対象と
なるビデオラインが選択される。次に、読み出し
アドレス回路３０によつて複数あるゲート電極２
４に対し順にパルス電圧が印加される。これによ
つて、選択されたビデオライン上に位置するセル
PCが順に次々と導通し、コントロールゲート領
域１４に蓄積された正孔の量すなわち入射光量に
対応するドレイン電流が抵抗３４に流れ、更には
抵抗３４によつて電圧に変換されて出力端子３８
から出力される。このドレイン電流の制御は、主
としてコントロールゲート領域１４の端部によつ
て行なわれる。これは、コントロールゲート領域
１４の端部がソース領域１６に最も接近して形成
されているため、電位障壁の高さの変動に大きく
寄与するためである。

以上の動作によつて、入射光に対応する画像情
報は、出力端子３８の電圧変化として良好に出力
されることとなる。

なお、コントロールゲート領域１４が形成され
ている層の形状は、必ずしも第３図に示した構成
に限定されるものではなく、例えば、第５図に示
されているように短冊状にしてもよい。また、第
６図に示すように、外周端部に対して、内側を薄
く形成するようにしてもよい。いずれの構成にお
いても、入射光の一部分は、コントロールゲート
領域１４が形成されているp⁺層を通過すること
なく、直接にチヤンネル領域１２に達することが
できるので、感度全体の向上も図ることができ
る。

第６図に示すように、コントロールゲート領域
１４の内側部分５８を外周端部５４に対して薄く
した場合には、外周端部５４は、フローテイング
ゲートないしはシールデイングゲート領域１８が
チヤンネル領域１２中に作る空乏層に対してソー
ス・ドレイン電流を十分に制御できる空乏層の広
がりを形成する機能を有し、内側部分５８は、
n^-層１２との境界領域に短波長域の入射光が構
体表面から十分に到達できる程度に浅く形成する
のが有利である。このようにした場合には網目開
口１４０または櫛形開口１４２（第５図）の数は
少なくてもよく、またその大きさは小さくてもよ
い。さらに、このように薄くした内側部分５８の
キヤリア蓄積容量を増すために外周端部５４より
不純物濃度を低くしてもよい。たとえば、外周端
部５４のアクセプタ不純物濃度が約10¹⁹cm^-3であ
れば、内側部分５８は10¹⁶〜10¹⁹cm^-3程度でよい。

以上の実施例においては、ソース領域１６によ
つてコントロールゲート領域１４が囲まれている
が、必ずしもこのような構成とする必要はなく、
コントロールゲート領域１４の外周の一部にソー
ス領域１６を設けるようにしてもよく、更には複
数のソース領域１６を設け、これらをソース電極
２２によつて接続するようにしてもよい。

更に、上記実施例においては、フローテイング
ゲート領域１８にも、光が入射することによつて
正孔が蓄積され、各セルPC間の分離が良好に行
なわれないという不都合が生ずる。

このような不都合を解消する他の実施例につい
て説明する。第７図Ａ，Ｂには、本発明の他の実
施例が示されており、第７図Ａは第１図Ａに対応
する平面図であり、第７図Ｂは第１図Ｂに対応す
る端面図であつて、第７図Ａの矢印から見た図
である。この実施例においては、第５図及び第６
図に示したコントロールゲート領域１４Ａ，１４
Ｂの形状が組合せられた形状のコントロールゲー
ト領域１４Ｄが形成されている。

なお、この第７図Ａ，Ｂにおいて、第１図ない
し第４図と同様の構成部分については、同様の符
号を用いることとし、説明を省略する。

この第７図Ａ，Ｂに示されている実施例では、
ソース領域４６は、コントロールゲート領域１４
Ｄの周囲ではなく、一側面にのみ設けられてい
る。

更に、ソース領域４６は、フローテイングゲー
ト領域１８に接近して設けられている。すなわ
ち、ソース領域４６とフローテイングゲート領域
１８との距離をWA、ソース領域４６とコントロ
ールゲート領域１４Ｄとの距離をWBとすると、
WA＜WBの関係になる。このようにすると、コ
ントロールゲート領域１４Ｄ側に形成される電位
障壁ないしは拡散電位よりもフローテイングゲー
ト領域１８側に形成される電位障壁の方が高くな
るため、セルPC間の分離が良好となる。

更に、本実施例においては、ソース領域４６及
びフローテイングゲート領域１８上に、絶縁膜４
２を介してアルミニウムのしや光膜４４が形成さ
れている。このため、フローテイングゲート領域
１８の部分には光が侵入せず、フローテイングゲ
ート領域１８に対する正孔の蓄積が行なわれな
い。このため、セルPC間の分離が良好となる。

このようなセル間の分離の向上は、その他に、
フローテイングゲート領域１８をコントロールゲ
ート領域１４Ｄよりもチヤンネル領域１２に対し
て深く形成することによつても達成でき、また、
フローテイングゲート領域１８の不純物密度をコ
ントロールゲート領域１４Ｄよりも高くすること
によつても達成できる。

以上のいずれかの手段あるいは複数の手段によ
つて、セルPC間の分離を良好に行うことができ、
単位面積当りに配列されるセルPCの集積度を著
しく向上させることができる。

次に、上述した固体撮像装置の製造工程につい
て第８図Ａ乃至Ｎを参照しながら説明する。

まず、基板１０としては、アンチモン（Sb）
が10¹⁸cm^-3程度ドープされているn⁺型のシリコン
基板を用いる。チヤンネル領域１２が形成される
n^-層５０は、基層１０の（111）面上に設けられ
る。このn^-層５０は、エピタキシヤル成長させ
て形成する。すなわち、n^-層５０は、入射光に
よつて電子−正孔対が形成され、更には分離され
るとともに、チヤンネル領域１２が形成されるた
め、転位欠陥などを十分に除去する必要があるか
らである。このn^-層５０は、５ないし10μｍ程度
の厚さに形成され、不純物密度は10¹²ないし10¹⁵
cm^-3程度である。

なお、n^-層５０における電子−正孔の再結合
を防止して分離されたキヤリア特に正孔の寿命を
長くするため、重金属に対するゲツタリングを施
すようにしてもよい。

次に、n^-層５０の上に、酸化膜５２を5000な
いし8000Åの厚さに形成する。この酸化膜
（SiO₂）５２の形成は、例えばn^-層を1000℃で１
時間あるいは1100℃で25分程度酸素雰囲気に浸す
ことによつて行なわれる。

次に適当なマスクを使用してフオトエツチング
（ウエツトウエツチング）を行い、酸化膜５２に
対して、コントロールゲート領域１４Ｄに対応す
るp^-層の凸部５４及びフローテイングゲート領
域１８に対応するp⁺層５６のパターンが形成さ
れ、更にはBBr₃などのアクセプタとなる不純物
が注入される。この操作によつて第８図Ａに示す
ようにp⁺層の凸部５４及びp⁺層５６が形成され
る。不純物の注入法としては、不純物を蒸着した
後に熱拡散によつて行つてもよく、あるいはイオ
ン注入法によつてもよい。熱拡散による場合に
は、例えば1100℃の酸素又はウエツト酸素（ない
しは水蒸気）雰囲気中で不純物の注入が行なわれ
る なお、第１図ないし第３図に示した形状のコン
トロールゲート領域１４を形成する場合は、上述
した操作においてフオトエツチングを行うマスク
の形状を適当に変更することにより容易に行うこ
とができ、この操作の後は、第８図Ｃに示されて
いる工程に移行する。

次に、再びフオトエツチングによつて、コント
ロールゲート領域１４Ｄに対応するp⁺層の凹部
５８のパターンが酸化膜５２に形成され、上述し
た方法によつて不純物の注入が行なわれる。

以上の操作によつて、コントロールゲート領域
１４Ｄ及びフローテイング電極領域１８に対応す
るp⁺層５４，５６，５８が各々形成される。こ
れらのうちp⁺層５４，５６（特にp⁺層５４）、は
１ないし5μｍ程度、好ましくは１ないし3μｍ程
度の厚さに形成される。またp⁺層５８は、1μｍ
以下、好ましくは0.5μｍ以下の厚さに形成され
る。この状態が第８図Ｂに示されている。

次に、ソース領域１６又は４６に対応するn⁺
層６０を形成するため、マスク合せが行なわれ、
フオトエツチング（ウエツトエツチング）によつ
て、n⁺層６０のパターンが酸化膜５２に形成さ
れる。この状態で熱拡散ないしはイオン注入法に
よつて、例えばヒ素（As）がp⁺層５４，５６，
５８に注入された不純物と同様に注入される。こ
の操作によつて第８図Ｃに示すようにn⁺層６０
が形成される。

次に、表面全体にわたつて、DOPOS（リンが
注入された多結晶シリコン）層６２が第８図Ｄに
示すように形成される。このDOPOS層６２は、
SiH₄及びPH₃のガス雰囲気によるCVD法によつ
て形成される。

次に適当なマスクを使用して、プラズマエツチ
ングを行うことによつてDOPOS層６２の一部を
エツチングし、ソース電極２２に対応する電極層
６４を形成する。この様子は第８図Ｅに示されて
いる。プラズマエツチングにはCF₄、CF₄及びO₂
あるいはPCl₃などのガス雰囲気が使用される。

次に表面全体にわたつて、PSG（リンガラス）
層６６が層間絶縁層として第８図Ｆに示すように
形成される。このPSG層６６は、CVD法によつ
て行なわれ、例えばSiH₄O₂、及びPH₃のガス雰
囲気中で400℃程度に加熱することによつて行な
われる。あるいは、SiH₄、N₂O及びPH₃のガス
雰囲気中で750℃程度に加熱することによつて行
なわれる。

次に、適当なマスクを使用してウエツトエツチ
ングが行なわれ、第８図Ｇに示すようにp⁺層５
４，５８の表面が露出される。

次に、表面全体にわたつて、Si₃N₄による絶縁
層６８が第８図Ｈに示すように形成される。絶縁
層６８の形成は、SiH₄及びNH₃のガス雰囲気中
で400ないし700Åの膜厚にCVD法により行なわ
れる。

次に、SnO₂あるいは、DOPOSによる電極層７
０が、表面全体にわたつて第８図Ｉに示すように
形成される。この電極層７０は、例えば3000Å程
度の厚さにSbCl₅などを使用してCVD法により形
成される。

次に、適当なマスクを使用してプラズマエツチ
ングが行なわれ、電極層７０のうちp⁺層５４，
５８上の部分を除いた部分が第８図Ｊに示すよう
にエツチングされる。この操作は、CCl₄、CF₄、
CF₄＋O₂あるいはPCl₃などのガスを使用して行わ
れる。

以上の操作によつて、第１図ないし第４図に示
されている実施例における固体撮像装置が製造さ
れる。なお、第１図ないし第２図に示されている
装置は、説明ために主要なる部分のみが示されて
いる。また、ソース領域１６に対応するn⁺層６
０の位置及び形状は、第８図Ｃにおける工程にお
いて、マスクの形状を適当に変更することによつ
て簡単に行うことができる。

次に、第７図に示されている実施例において説
明したしや光膜４４の形成について第８図Ｋない
しＮを参照しながら説明する。なお、第７図に示
されているしや光膜４４は、フローテイングゲー
ト領域１８に対応するすべての領域に設けられて
いるが、第８図ＫないしＮの方法によつて形成さ
れるしや光膜は、ゲート電極２４すなわち第８図
Ｊに示されている電極層７０と平行に設けられる
ものである。

まず、適当なマスクを使用してプラズマエツチ
ングによりp⁺層５６の上方の絶縁層６８の一部
を第８図Ｋに示すようにエツチングする。この操
作は、例えばCF₄のガス雰囲気を使用して行なわ
れる。

次に、ウエツトエツチングにより露出した
PSG層６６及び酸化膜５２を第８図Ｌに示すよ
うにエツチングする。

次に、第８図Ｍに示すように、表面全体にわた
つて、1.0μｍ程度の膜厚でアルミニウムのしや光
層７２を形成する。このしや光層７２は、電子ビ
ーム又は抵抗加熱による真空蒸着、あるいはスパ
ツタリングによつて行なわれる。

次に、適当なマスクを使用してしや光層７２の
一部をエツチングするとともに、基板１０に対し
てアルミニウムによる電極層８０を形成する。こ
の状態は、第８図Ｎに示されている。この電極層
８０の形成は、例えばシンターなどの方法によつ
て行なわれる。

なお、しや光層７２とp⁺層５６とを接続する
のは、しや光層を介してp⁺層５６に適当なバイ
アス電圧を印加することによつて、第７図に示す
実施例において説明したようにセルPC間の分離
の向上を図るためである。

以上説明した製造工程は、一例にすぎず、他の
製造工程によつて製造してもよい。また、使用す
る材料なども他のものを使用してよく、例えば、
n^-層５０は、不純物が注入されていない真性の
半導体でもよい。また、絶縁層６８としては、
SiO₂、Al₂O₃、酸化タンタルあるいはこれらの複
合膜でもよい。

以上の説明のように、上記いずれの実施例にお
いてもn^-層によつてチヤンネルが形成される場
合を示したが真性ないしはp^-の半導体層によつ
てチヤンネルを形成するようにしてもよい。ま
た、ソースとドレインは上記実施例と逆に対応さ
せても同様の作用を発することができる。ビデオ
ラインの選択あるいは読み出し用のパルス電圧の
印加についても同様であつて、上記実施例と逆に
してもよい。

また、駆動用のトランジスタ４０は、通常のト
ランジスタを使用してもよく、このトランジスタ
４０及び読み出しアドレス回路３０、ビデオライ
ン選択回路３２を撮像装置と一体化して集積回路
に構成するようにしてもよい。材料としては、主
としてシリコンを用いたが、本発明は何らこれに
限定されるものではなく、ゲルマニウム、−
族化合物半導体等を用いることもできる。セル
PCは、必ずしもマトリクス状に配列する必要は
なく、ライン状に配列してもよい。

更に、カラーの画像情報を得るためには、セル
PCのマトリクスを、例えば赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂに
対応して構成し、入射光を色フイルタにかけるこ
とによつてＲ，Ｇ，Ｂの光を分離して各セルPC
に入射させるようにすればよい。

また、コントロールゲート領域を形成するp⁺
層の外周部分（ないしは凸部）と内側部分（ない
しは凹部）との不純物密度が異なるように形成す
ることによつても上記実施例と同様の効果奏する
ことができる。

以上説明したように、本発明によれば、チヤン
ネル領域がゲート領域の内部に部分的に挿通して
形成されるようにしたので、短波長域の光すなわ
ち青色系の光に対しても十分なる感度を得ること
ができるというすぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは、本発明による固体撮像装置の一部
を示す平面図、第１図Ｂは第１図Ａの矢印から
見た端面図、第２図は第１図Ｂの一部を拡大して
示す端面図、第３図はコントロールゲート領域の
形状を示す斜視図、第４図は電気回路の構成を示
す回路図、第５図はコントロールゲート領域の他
の形状を示す斜視図、第６図は他の形状のコント
ロールゲート領域の例を示す端面図、第７図Ａは
本発明による固体撮像装置の他の実施例を示す平
面図、第７図Ｂは第７図Ａの矢印から見た端面
図、第８図ＡないしＮは製造工程の一例を示す説
明図である。 主要部分の符号の説明、１２……チヤンネル領
域。１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄ……コントロ
ールゲート領域。２４……ゲート電極。PC……
セル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 全体として平板な半導体基板と、 該半導体基板の一方の主面に形成された半導体
   層と、 該半導体層に形成され、第１の導電型の半導体
   の電極領域と、 該電極領域の上に形成された電極層と、 前記半導体層に形成され、第１の導電型とは反
   対の第２の導電型の半導体のゲート領域と、 該ゲート領域の上に形成された絶縁層と、 該絶縁層の上に形成され、前記ゲート領域およ
   び絶縁層とともにコンデンサを形成するゲート電
   極層とを含むセルが複数配列され、 該セルは、該セルに入射する光量に対応するキ
   ヤリアが前記ゲート領域に蓄積され、該蓄積され
   たキヤリアに応じてドレイン電流が流れるSITを
   構成する固体撮像装置において、 前記ゲート領域の形成される層が部分的に挿通
   した形状であることを特徴とする固体撮像装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記ゲート領域は、該ゲート領域の外周部分に層
   を形成し、内周部に挿通部を有することを特徴と
   する固体撮像装置。