JPH04260370A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH04260370A
JPH04260370A JP3043019A JP4301991A JPH04260370A JP H04260370 A JPH04260370 A JP H04260370A JP 3043019 A JP3043019 A JP 3043019A JP 4301991 A JP4301991 A JP 4301991A JP H04260370 A JPH04260370 A JP H04260370A
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JP
Japan
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JP3043019A
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English (en)
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Junichi Hojo
純一 北條
Toshiaki Wakayama
若山　利明
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
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    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
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    • H01L27/148—Charge coupled imagers
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関し、特
に固体撮像装置の水平転送部に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置の一例として、例えばイン
ターライン転送方式のＣＣＤ固体撮像装置の構成を図５
に示す。同図において、水平及び垂直方向に画素単位で
２次元配列されて入射光量に応じた信号電荷を蓄積する
複数個の感光部１と、これら感光部１から垂直列毎に読
み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直シフトレ
ジスタ（垂直転送部）２とによって撮像部３が構成され
ている。この撮像部３において、感光部１は例えばフォ
トダイオードからなり、垂直シフトレジスタ２はＣＣＤ
（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）　に
よって構成される。垂直シフトレジスタ２に移された信
号電荷は、水平ブランキング期間の一部にて１走査線に
相当する部分ずつ順に水平シフトレジスタ（水平転送部
）４へ移される。１走査線分の信号電荷は、水平シフト
レジスタ４によって順次水平方向に転送される。水平シ
フトレジスタ４の最終端には、ＦＤＡ（Ｆｌｏａｔｉｎ
ｇ　Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等から
なり、転送されてきた信号電荷を電気信号に変換する出
力回路部５が配されている。
【０００３】この種のＣＣＤ固体撮像装置のうち、第１
導電型である例えばＮ型の半導体基板を用いた構造の装
置では、Ｐウェル（ｗｅｌｌ）上に各素子を配置し、こ
のＰウェルをイメージセンサ部のブルーミング対策のた
めに空乏化してオーバーフローバリアーとして機能させ
ている。ただし、水平シフトレジスタ４については、水
平転送駆動のための転送クロックの駆動条件、即ち水平
転送クロックの電圧レベルに合わせるため、Ｐウェルに
ボロン（Ｂｏｒｏｎ）を打ち込み、ポテンシャルを浅く
しているのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｐウェ
ルにボロンを打ち込むことで、Ｐウェルのポテンシャル
も浅くなるため、水平転送クロックが“Ｌ”レベルのと
きにＰウェルが空乏化しなくなり、これにより水平転送
の転送効率の劣化を来すことが、本願発明者のシミュレ
ーションによって判明した。そこで、本発明は、他の素
子部へ悪影響をほとんど及ぼすことなく水平転送の効率
改善を可能とした固体撮像装置を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第１導電型の半導体基板の表面側に形成
された第２導電型のウェルと、この第２導電型のウェル
の表面側に形成された信号電荷転送領域とからなる水平
転送部を備えた固体撮像装置において、ウェルに不純物
を打ち込んでこのウェルを完全に空乏化した構成を採っ
ている。
【０００６】
【作用】本発明による固体撮像装置の水平転送部におい
ては、転送クロックの駆動条件に合わせるために、先ず
、第２導電型のウェルにボロンを打ち込むことでポテン
シャルを浅し、その後このウェルに不純物を打ち込むこ
とでウェルを完全に空乏化する。打ち込むエネルギーは
、信号電荷の転送領域に悪影響をほとんど及ぼさない程
度の高エネルギーとする。ウェルを完全に空乏化するこ
とにより、水平転送の転送効率を向上できる。また、ウ
ェルに不純物を打ち込む際、ボロン打込みのマスクを共
用できるので、イオン打込み工程を追加するのみで実現
できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明による固体撮像装置の水平
転送部の断面構造図である。図において、第１導電型で
ある例えばＮ型の半導体基板１１の表面側に、第２導電
型であるＰ型のウェル（以下、Ｐウェルと称する）１２
が形成され、このＰウェル１２の表面側にはＮ型領域１
３が形成されている。水平シフトレジスタ４は、Ｎ型領
域１３の表面に形成されたＮ＋　型領域からなる信号電
荷転送領域１４と、この転送領域１４上にシリコン酸化
膜ＳｉＯ２よりなる絶縁層１５を介して形成された蓄積
ゲート電極１６及び転送ゲート電極１７とによって構成
されている。この水平シフトレジスタ４において、互い
に隣り合う蓄積ゲート電極１６及び転送ゲート電極１７
が対となり、２相の転送クロックφＨ１，φＨ２が印加
されることにより、信号電荷の水平方向への転送が行わ
れる。
【０００８】ここで、２相の転送クロックφＨ１，φＨ
２の駆動条件に合わせるために、すなわち、例えば“Ｌ
”レベルが０〔Ｖ〕、“Ｈ”レベルが５〔Ｖ〕の２値の
転送クロックφＨ１，φＨ２による転送駆動を可能とす
るために、Ｐウェル１２にボロンを打ち込むことでポテ
ンシャルを浅くする。ボロンを打ち込む前の各領域のポ
テンシャルを図２に、ボロンを打ち込んだ後の各領域の
ポテンシャルを図３にそれぞれ示す。図３中の破線は、
図２のボロン打込み前のポテンシャルを示している。同
図から明らかなように、Ｐウェル１２にボロンを打ち込
むことにより、全領域に亘って全体的にポテンシャルが
浅くなり、特にＰウェル１２の領域では、ニュートラル
（中性領域）となる。
【０００９】ボロンの打込み後、Ｐウェル１２にさらに
転送領域１４等の他の素子部に悪影響をほとんど及ぼさ
ない程度の高エネルギーのドナー（不純物）を打ち込む
。このドナーの打込みの際には、ボロンを打ち込んでい
るマスクを共用する。Ｐウェル１２に高エネルギーのド
ナーを打ち込むことにより、図４に示すように、Ｎ型領
域１３のポテンシャルのポテンシャルをほぼ維持したま
まＰウェル１２の領域を完全に空乏化できることになる
。この際、表面の転送領域１４のポテンシャルをも深く
してしまう虞れがあるため、ドナーのドーズ量の最適化
が必要となる。なお、図４中の破線は、図３のドナー打
込み前のポテンシャルを示している。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｐウェルに他の素子部に悪影響をほとんど及ぼさない程
度の高エネルギーのドナーを打ち込むことにより、Ｐウ
ェルを完全に空乏化した構成となっているので、他の素
子部へ悪影響をほとんど及ぼすことなく水平転送の転送
効率を改善できる効果がある。また、ドナーの打込みの
際に、ボロン打込みのマスクを共用できるので、イオン
打込み工程を追加するのみで実現できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による固体撮像装置の水平転送部の断面
構造図である。
【図２】ボロン打込み前の各領域のポテンシャル図であ
る。
【図３】ボロン打込み後の各領域のポテンシャル図であ
る。
【図４】ドナー打込み後の各領域のポテンシャル図であ
る。
【図５】インターライン転送方式のＣＣＤ固体撮像装置
の構成図である。
【符号の説明】
１　　感光部 ２　　垂直シフトレジスタ ３　　撮像部 ４　　水平シフトレジスタ ５　　出力回路部 １１　　半導体基板 １２　　Ｐウェル １４　　信号電荷転送領域 １６　　蓄積ゲート電極 １７　　転送ゲート電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　第１導電型の半導体基板の表面側に形
    成された第２導電型のウェルと、この第２導電型のウェ
    ルの表面側に形成された信号電荷転送領域とからなる水
    平転送部を備えた固体撮像装置において、前記第２導電
    型のウェルに不純物を打ち込んで前記第２導電型のウェ
    ルを完全に空乏化したことを特徴とする固体撮像装置。
JP3043019A 1991-02-14 1991-02-14 固体撮像装置 Pending JPH04260370A (ja)

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DE69230232T DE69230232T2 (de) 1991-02-14 1992-02-14 Festkörperbildsensor
EP92102515A EP0499275B1 (en) 1991-02-14 1992-02-14 Solid state imager
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