JPH0459828B2 - - Google Patents
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- JPH0459828B2 JPH0459828B2 JP57217751A JP21775182A JPH0459828B2 JP H0459828 B2 JPH0459828 B2 JP H0459828B2 JP 57217751 A JP57217751 A JP 57217751A JP 21775182 A JP21775182 A JP 21775182A JP H0459828 B2 JPH0459828 B2 JP H0459828B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14679—Junction field effect transistor [JFET] imagers; static induction transistor [SIT] imagers
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ソース領域と、ドレイン領域と、信
号蓄積ゲート領域と、該信号蓄積ゲート領域の上
部に形成された透明絶縁膜と、該透明絶縁膜の上
部に形成されたゲート電極とで少なくとも構成さ
れ、前記ソース領域もしくはドレイン領域のいず
れかを行ラインに、前記ゲート電極を列ラインに
それぞれ接続し、前記ゲート電極に直接ゲート読
み出しパルスを印加するゲート蓄積型静電誘導ト
ランジスタを用いる固体撮像装置に関するもので
ある。
号蓄積ゲート領域と、該信号蓄積ゲート領域の上
部に形成された透明絶縁膜と、該透明絶縁膜の上
部に形成されたゲート電極とで少なくとも構成さ
れ、前記ソース領域もしくはドレイン領域のいず
れかを行ラインに、前記ゲート電極を列ラインに
それぞれ接続し、前記ゲート電極に直接ゲート読
み出しパルスを印加するゲート蓄積型静電誘導ト
ランジスタを用いる固体撮像装置に関するもので
ある。
従来固体撮像装置としてはCCD等の電荷転送
素子を用いるものや、MOSトランジスタを用い
るものなどが広く用いられている。しかし、これ
らの固体撮像装置は電荷転送時に電荷の洩れがあ
ること、光検出感度が低いこと、集積度が上がら
ないことなどの問題がある。このような問題を一
挙に解決するものとして、静電誘導トランジスタ
（Static Induction Transistorの頭文字をとつて
SITと呼ばれている）を用いたものが新たに提案
されている。例えば特開昭55−15229号公報には、
マトリツクス状に配列したSITのソースを行導線
に接続し、ドレインを列導線に接続し、ゲートを
クリア導線に接続した固体撮像装置が示されてい
る。また、このような固体撮像装置をさらに発展
させたものとして、信号蓄積ゲートにコンデンサ
を接続し、拡散層を分離ゲートとして用いたもの
も考えられている。第１図Ａは、分離ゲートを有
していない従来のSITの構造を示す断面図であ
り、第１図ＢはこのSITを用いた固体撮像装置の
全体の構成を示す回路図である。
素子を用いるものや、MOSトランジスタを用い
るものなどが広く用いられている。しかし、これ
らの固体撮像装置は電荷転送時に電荷の洩れがあ
ること、光検出感度が低いこと、集積度が上がら
ないことなどの問題がある。このような問題を一
挙に解決するものとして、静電誘導トランジスタ
（Static Induction Transistorの頭文字をとつて
SITと呼ばれている）を用いたものが新たに提案
されている。例えば特開昭55−15229号公報には、
マトリツクス状に配列したSITのソースを行導線
に接続し、ドレインを列導線に接続し、ゲートを
クリア導線に接続した固体撮像装置が示されてい
る。また、このような固体撮像装置をさらに発展
させたものとして、信号蓄積ゲートにコンデンサ
を接続し、拡散層を分離ゲートとして用いたもの
も考えられている。第１図Ａは、分離ゲートを有
していない従来のSITの構造を示す断面図であ
り、第１図ＢはこのSITを用いた固体撮像装置の
全体の構成を示す回路図である。
第１図Ａに示すようにSITのソースを構成する
n+シリコン基板１上に不純物濃度が1013〜1014原
子／cm3のn-シリコンエピタキシヤル層２を成長
させ、このエピタキシヤル層２の表面に熱拡散法
などによりn+ドレイン領域３およびp+信号蓄積
ゲート領域４を形成する。通常このゲート領域４
はドレイン領域３を囲むようにリング状に形成す
る。ドレイン領域３の拡散深さはゲート領域４の
拡散深さよりも浅くする。ドレイン領域３上には
ドレイン電極５を形成する。エピタキシヤル層２
の表面は透明絶縁膜６で覆うと共に信号蓄積ゲー
ト領域４の一部には絶縁膜６を介してゲート電極
７を形成する。信号蓄積ゲート領域４と、その上
に被着された絶縁膜６と、さらにその上に被着さ
れたゲート電極７とでゲートコンデンサが構成さ
れる。また、n-エピタキシヤル層２はチヤンネ
ル領域を構成するものであり、光入力のない定常
状態において、すなわちゲート電位0Vであつて
もチヤンネル領域はすでに空乏化され、ソース−
ドレイン間が順方向にバイアスされてもソース−
ドレイン間には電流が流れないようになつてい
る。
n+シリコン基板１上に不純物濃度が1013〜1014原
子／cm3のn-シリコンエピタキシヤル層２を成長
させ、このエピタキシヤル層２の表面に熱拡散法
などによりn+ドレイン領域３およびp+信号蓄積
ゲート領域４を形成する。通常このゲート領域４
はドレイン領域３を囲むようにリング状に形成す
る。ドレイン領域３の拡散深さはゲート領域４の
拡散深さよりも浅くする。ドレイン領域３上には
ドレイン電極５を形成する。エピタキシヤル層２
の表面は透明絶縁膜６で覆うと共に信号蓄積ゲー
ト領域４の一部には絶縁膜６を介してゲート電極
７を形成する。信号蓄積ゲート領域４と、その上
に被着された絶縁膜６と、さらにその上に被着さ
れたゲート電極７とでゲートコンデンサが構成さ
れる。また、n-エピタキシヤル層２はチヤンネ
ル領域を構成するものであり、光入力のない定常
状態において、すなわちゲート電位0Vであつて
もチヤンネル領域はすでに空乏化され、ソース−
ドレイン間が順方向にバイアスされてもソース−
ドレイン間には電流が流れないようになつてい
る。
このような構成において光入力が与えられる
と、チヤンネル領域内あるいはゲート空乏層内で
正孔−電子対が発生され、この内電子は接地され
たソース１へ流れ去るが、正孔は信号蓄積ゲート
領域４へ蓄積され、これに接続された前記ゲート
コンデンサを充電し、ゲート電位をΔVGだけ変化
させる。ここでゲートコンデンサの容量をCGと
し、光入力によつて発生され、電荷蓄積ゲート領
域４に蓄積された電荷をQLとすると、ΔVG＝
QL／CGとなる。或る蓄積時間が経過した後、ゲ
ート端子８にゲート読み出しパルスφGが与えら
れると、ゲート電位はφGにΔVGが加わつたもの
となり、信号蓄積ゲート領域４とドレイン領域３
との間の電位は低下して空乏層が減少し、ソース
−ドレイン間に光入力に対応したドレイン電流が
流れる。このドレイン電流はSITの増幅作用のた
めΔVGが増幅度倍されたものとなり、大きなもの
となる。また、SITのソースとドレインとを入れ
替えても同様の動作をするものである。
と、チヤンネル領域内あるいはゲート空乏層内で
正孔−電子対が発生され、この内電子は接地され
たソース１へ流れ去るが、正孔は信号蓄積ゲート
領域４へ蓄積され、これに接続された前記ゲート
コンデンサを充電し、ゲート電位をΔVGだけ変化
させる。ここでゲートコンデンサの容量をCGと
し、光入力によつて発生され、電荷蓄積ゲート領
域４に蓄積された電荷をQLとすると、ΔVG＝
QL／CGとなる。或る蓄積時間が経過した後、ゲ
ート端子８にゲート読み出しパルスφGが与えら
れると、ゲート電位はφGにΔVGが加わつたもの
となり、信号蓄積ゲート領域４とドレイン領域３
との間の電位は低下して空乏層が減少し、ソース
−ドレイン間に光入力に対応したドレイン電流が
流れる。このドレイン電流はSITの増幅作用のた
めΔVGが増幅度倍されたものとなり、大きなもの
となる。また、SITのソースとドレインとを入れ
替えても同様の動作をするものである。
第１図Ｂは上述したSITをマトリツクス状に配
列して構成した固体撮像装置の回路構成を示すも
のであり、第１図Ｃは同じくその動作を説明する
ための信号波形図である。各SIT１０−１，１０
−２…は上述したようにノーマリオフ形のｎチヤ
ンネルSITで、光入力に対する出力ビデオ信号を
XYアドレス方式で読み出すようにしている。各
画素を構成するSITのソースは接地され、Ｘ方向
に配列された一行のSIT群のドレインは行ライン
１１−１，１１−２…に接続され、これらの行ラ
インはそれぞれ行選択用トランジスタ１２−１，
１２−２…を介してビテオライン１３に共通に接
続されている。またＹ方向に配列された一列の
SIT群のゲートは列ライン１４−１，１４−２…
に接続されている。ビデオライン１３は負荷抵抗
１５を経て直流電源１６の正端子に接続し、この
電源の負端子は接地されている。
列して構成した固体撮像装置の回路構成を示すも
のであり、第１図Ｃは同じくその動作を説明する
ための信号波形図である。各SIT１０−１，１０
−２…は上述したようにノーマリオフ形のｎチヤ
ンネルSITで、光入力に対する出力ビデオ信号を
XYアドレス方式で読み出すようにしている。各
画素を構成するSITのソースは接地され、Ｘ方向
に配列された一行のSIT群のドレインは行ライン
１１−１，１１−２…に接続され、これらの行ラ
インはそれぞれ行選択用トランジスタ１２−１，
１２−２…を介してビテオライン１３に共通に接
続されている。またＹ方向に配列された一列の
SIT群のゲートは列ライン１４−１，１４−２…
に接続されている。ビデオライン１３は負荷抵抗
１５を経て直流電源１６の正端子に接続し、この
電源の負端子は接地されている。
今、１つのSIT画素の出力が読み出される場合
について考えてみる。例えば行選択パルスφSG
１により、行ライン１１−１に接続されたトラン
ジスタ１２−１がオンとなつている期間にゲート
読み出しパルスφG１が列ライン１４−１に加え
られると、SIT１０−１が選択され、このSIT１
０−１のドレイン電流がビデオライン１３を介し
て負荷抵抗１５を流れ、出力端子１７に出力電圧
Vputが発生する。上述したようにこのドレイン電
流はゲート電圧の関数であり、このゲート電圧は
光入力の関数となるから、暗時の出力電圧からの
増加分ΔVputは光入力に対応した電圧となる。し
かも、この電圧ΔVputはSITの増幅作用により
ΔVGが増幅度倍された大きなものとなる。次に列
ライン１４−２にゲート読み出しパルスφG２を
与えてSIT１０−２の読み出しを行ない、一行分
の読み出しが終了したら、トランジスタ１２−２
を行選択パルスφG２でオンとして次の行のSIT
を順次に読み出すようにする。
について考えてみる。例えば行選択パルスφSG
１により、行ライン１１−１に接続されたトラン
ジスタ１２−１がオンとなつている期間にゲート
読み出しパルスφG１が列ライン１４−１に加え
られると、SIT１０−１が選択され、このSIT１
０−１のドレイン電流がビデオライン１３を介し
て負荷抵抗１５を流れ、出力端子１７に出力電圧
Vputが発生する。上述したようにこのドレイン電
流はゲート電圧の関数であり、このゲート電圧は
光入力の関数となるから、暗時の出力電圧からの
増加分ΔVputは光入力に対応した電圧となる。し
かも、この電圧ΔVputはSITの増幅作用により
ΔVGが増幅度倍された大きなものとなる。次に列
ライン１４−２にゲート読み出しパルスφG２を
与えてSIT１０−２の読み出しを行ない、一行分
の読み出しが終了したら、トランジスタ１２−２
を行選択パルスφG２でオンとして次の行のSIT
を順次に読み出すようにする。
以上がSITを用いた固体撮像装置の概要および
動作原理であるが、斯種の固体撮像装置のSIT素
子のゲインを向上させるには信号蓄積ゲート領域
４とドレイン領域３との間の間隔を狭くすると同
時に、ゲート領域４を深く（通常２〜5μｍ）形
成し、一方ドレイン領域３の深さは比較的浅く
（1μｍ以下）形成する必要がある。
動作原理であるが、斯種の固体撮像装置のSIT素
子のゲインを向上させるには信号蓄積ゲート領域
４とドレイン領域３との間の間隔を狭くすると同
時に、ゲート領域４を深く（通常２〜5μｍ）形
成し、一方ドレイン領域３の深さは比較的浅く
（1μｍ以下）形成する必要がある。
しかし、透明絶縁膜６を通つてゲート領域４お
よびその周辺に入射した光（可視光）は短波長の
成分ほど表面付近で吸収されるので、ゲート領域
４を深く形成すると、このゲート領域４とn-領
域２の接合近傍まで到達する光は減少し、短波長
側の感度はかえつて悪化し、撮像素子としての特
性が劣化するのが常である。
よびその周辺に入射した光（可視光）は短波長の
成分ほど表面付近で吸収されるので、ゲート領域
４を深く形成すると、このゲート領域４とn-領
域２の接合近傍まで到達する光は減少し、短波長
側の感度はかえつて悪化し、撮像素子としての特
性が劣化するのが常である。
そこで本発明の目的はSITを利用した固体撮像
装置の短波長側の感度を向上、改善することにあ
る。
装置の短波長側の感度を向上、改善することにあ
る。
本発明は、ソース領域と、ドレイン領域と、信
号蓄積ゲート領域と、該信号蓄積ゲート領域の上
部に形成された透明絶縁膜と、該透明絶縁膜の上
部に形成されたゲート電極とで少なくとも構成さ
れ、前記ソース領域もしくはドレイン領域のいず
れかを行ラインに、前記ゲート電極を列ラインに
それぞれ接続し、前記ゲート電極に直接ゲート読
み出しパルスを印加するゲート蓄積型静電誘導ト
ランジスタを用いる固体撮像装置において、前記
信号蓄積ゲート領域が一部に浅い領域を有するよ
うにしたことを特徴とする固体撮像装置にある。
号蓄積ゲート領域と、該信号蓄積ゲート領域の上
部に形成された透明絶縁膜と、該透明絶縁膜の上
部に形成されたゲート電極とで少なくとも構成さ
れ、前記ソース領域もしくはドレイン領域のいず
れかを行ラインに、前記ゲート電極を列ラインに
それぞれ接続し、前記ゲート電極に直接ゲート読
み出しパルスを印加するゲート蓄積型静電誘導ト
ランジスタを用いる固体撮像装置において、前記
信号蓄積ゲート領域が一部に浅い領域を有するよ
うにしたことを特徴とする固体撮像装置にある。
さらに本発明は、ソース領域と、ドレイン領域
と、信号蓄積ゲート領域と、該信号蓄積ケート領
域の上部に形成された透明絶縁膜と、該透明絶縁
膜の上部に形成されたゲート電極とで少なくとも
構成されるゲート蓄積型静電誘導トランジスタを
用いる固体撮像装置の製造に当り、前記ソースま
たはドレイン領域と対面する側とは反対側の前記
信号蓄積ゲート領域部分を、 気相成長させたシリコン層を固相エピタキシヤ
ル成長させた後、単結晶化して前記ソースまたは
前記ドレイン領域と対面する側のゲート領域より
も浅く形成することを特徴とする固体撮像装置の
製造方法にある。
と、信号蓄積ゲート領域と、該信号蓄積ケート領
域の上部に形成された透明絶縁膜と、該透明絶縁
膜の上部に形成されたゲート電極とで少なくとも
構成されるゲート蓄積型静電誘導トランジスタを
用いる固体撮像装置の製造に当り、前記ソースま
たはドレイン領域と対面する側とは反対側の前記
信号蓄積ゲート領域部分を、 気相成長させたシリコン層を固相エピタキシヤ
ル成長させた後、単結晶化して前記ソースまたは
前記ドレイン領域と対面する側のゲート領域より
も浅く形成することを特徴とする固体撮像装置の
製造方法にある。
以下本発明の実施例を図面につき説明する。
なお、前述したように、SITはソースとドレイ
ンとを入れ替えても同様に動作するため、以下の
各実施例ではドレインを構成するn+シリコン基
板の上に成長させたエピタキシヤル層にソース領
域およびゲート領域を形成する場合につき説明す
る。
ンとを入れ替えても同様に動作するため、以下の
各実施例ではドレインを構成するn+シリコン基
板の上に成長させたエピタキシヤル層にソース領
域およびゲート領域を形成する場合につき説明す
る。
第２図は本発明による固体撮像装置の一撮像素
子を成すSITの断面図であり、２１はドレインを
構成するn+シリコン基板、２２はチヤンネル領
域のためのn-型エピタキシヤル層、２３はソー
ス領域、２４はゲート領域、２５は透明絶縁膜、
２６はソース電極、２７はゲート電極である。
n+ソース領域２３の外側に形成したp+ゲート領
域２４は、そのソース領域２３に対面した側２４
−１を、ｐ型不純物の深い拡散によつて形成し、
これによつてn-型エピタキシヤル層２２に作ら
れる多数キヤリアのチヤンネルをピンチオフし
て、SITとしての動作を保障するようにしてい
る。
子を成すSITの断面図であり、２１はドレインを
構成するn+シリコン基板、２２はチヤンネル領
域のためのn-型エピタキシヤル層、２３はソー
ス領域、２４はゲート領域、２５は透明絶縁膜、
２６はソース電極、２７はゲート電極である。
n+ソース領域２３の外側に形成したp+ゲート領
域２４は、そのソース領域２３に対面した側２４
−１を、ｐ型不純物の深い拡散によつて形成し、
これによつてn-型エピタキシヤル層２２に作ら
れる多数キヤリアのチヤンネルをピンチオフし
て、SITとしての動作を保障するようにしてい
る。
一方、ゲート領域２４のソース領域２３に対面
した側とは反対側には浅いp+型不純物の拡散領
域２４−２を形成してあり、本発明はこの浅い拡
散領域２４−２を設けることによつて可視光の短
波長部分の感度を向上させるようにしたものであ
る。即ち、斯かる浅いp+拡散領域２４−２をn-
エピタキシヤル層２２の表面に、深いp+不純物
拡散領域２４−１に連続させて形成することによ
り、透明絶縁膜２５を通つてゲート領域２４に入
射した短波長光が表面近傍で吸収されても、その
結果発生する電子・正孔対（この例では正孔）
を、効果的にゲート領域２４に蓄積することがで
き、従つて短波長に対する撮像素子の感度を向上
させることができる。
した側とは反対側には浅いp+型不純物の拡散領
域２４−２を形成してあり、本発明はこの浅い拡
散領域２４−２を設けることによつて可視光の短
波長部分の感度を向上させるようにしたものであ
る。即ち、斯かる浅いp+拡散領域２４−２をn-
エピタキシヤル層２２の表面に、深いp+不純物
拡散領域２４−１に連続させて形成することによ
り、透明絶縁膜２５を通つてゲート領域２４に入
射した短波長光が表面近傍で吸収されても、その
結果発生する電子・正孔対（この例では正孔）
を、効果的にゲート領域２４に蓄積することがで
き、従つて短波長に対する撮像素子の感度を向上
させることができる。
つぎに第３図につき本発明固体撮像装置の一撮
像素子を成すSITの製造方法を簡単に説明する。
像素子を成すSITの製造方法を簡単に説明する。
先ず、ドレインを構成するn+シリコン基板３
１上にチヤンネル領域のためのn-エピタキシヤ
ル層３２を成長させ、このエピタキシヤル層３２
の上に透明絶縁膜３３を設け、通常のホトリソグ
ラフイおよび不純物拡散方法によりn-エピタキ
シヤル層３２に深いp+ゲート領域３４−１を形
成する（第３図Ａ）。この際不純物としてボロン
Ｂを用い、拡散の深さは１〜4μｍ、好ましくは
2μｍとする。
１上にチヤンネル領域のためのn-エピタキシヤ
ル層３２を成長させ、このエピタキシヤル層３２
の上に透明絶縁膜３３を設け、通常のホトリソグ
ラフイおよび不純物拡散方法によりn-エピタキ
シヤル層３２に深いp+ゲート領域３４−１を形
成する（第３図Ａ）。この際不純物としてボロン
Ｂを用い、拡散の深さは１〜4μｍ、好ましくは
2μｍとする。
ついで浅いp+拡散層を形成するために第３図
Ｂに示すように、所望の大きさに透明絶縁膜３３
をホトエツチングし、前記深いp+ゲート領域３
４−１に連続するようにアモルフアスシリコン
（ａ−Si）層３４−２を透明絶縁膜３３の前記ホ
トエツチングした部分にスパツタ蒸着または
CVD等の方法で形成する。この際形成するａ−
Si層３４−２は、浅いp+拡散層の厚み（深さ）に
応じてその層厚を制御する。例えば、青感度を向
上させる目的には0.1〜1μｍ程度とするのが最適
である。
Ｂに示すように、所望の大きさに透明絶縁膜３３
をホトエツチングし、前記深いp+ゲート領域３
４−１に連続するようにアモルフアスシリコン
（ａ−Si）層３４−２を透明絶縁膜３３の前記ホ
トエツチングした部分にスパツタ蒸着または
CVD等の方法で形成する。この際形成するａ−
Si層３４−２は、浅いp+拡散層の厚み（深さ）に
応じてその層厚を制御する。例えば、青感度を向
上させる目的には0.1〜1μｍ程度とするのが最適
である。
ａ−Si層３４−２を形成した後、この部分にボ
ロンをイオン打ち込みするが、その濃度は５×
1014cm-2〜２×1015cm-2の範囲内の値とするのが
妥当である。イオン打ち込みの加速エネルギー
は、打ち込まれたボロンがａ−Si層３４−２を通
過して下地のn-エピタキシヤル層３２に達する
ことがないように、形成されたａ−Si層３４−２
の層厚に応じて選択する必要がある。例えば、ａ
−Si層３４−２の層厚が400nｍの時はイオン打込
みの加速エネルギーは35keVとすることができ
る。その後600〜800℃で30〜90分間窒素ガス中で
アニールすると、ａ−Si層３４−２が固相エピタ
キシヤル成長によつて単結晶化し、第３図Ｃに示
すようなp+ゲート領域３４が完成する。
ロンをイオン打ち込みするが、その濃度は５×
1014cm-2〜２×1015cm-2の範囲内の値とするのが
妥当である。イオン打ち込みの加速エネルギー
は、打ち込まれたボロンがａ−Si層３４−２を通
過して下地のn-エピタキシヤル層３２に達する
ことがないように、形成されたａ−Si層３４−２
の層厚に応じて選択する必要がある。例えば、ａ
−Si層３４−２の層厚が400nｍの時はイオン打込
みの加速エネルギーは35keVとすることができ
る。その後600〜800℃で30〜90分間窒素ガス中で
アニールすると、ａ−Si層３４−２が固相エピタ
キシヤル成長によつて単結晶化し、第３図Ｃに示
すようなp+ゲート領域３４が完成する。
最後に慣例の方法でn+ソース領域３５および
ソース電極３６を形成すると共にゲート電極３７
を形成してSITを完成させる。
ソース電極３６を形成すると共にゲート電極３７
を形成してSITを完成させる。
上述した方法ではゲート領域３４の浅いp+拡
散層の深さをａ−Si層３４−２の層厚で決定し、
かつこのａ−Si層３４−２の層圧を蒸着、スパツ
タ、CVD等により極めて高精度に、再現性良く
形成し得るので浅いp+拡散層の形成は極めて容
易である。
散層の深さをａ−Si層３４−２の層厚で決定し、
かつこのａ−Si層３４−２の層圧を蒸着、スパツ
タ、CVD等により極めて高精度に、再現性良く
形成し得るので浅いp+拡散層の形成は極めて容
易である。
なお、前記アモルフアスシリコン（ａ−Si）層
の代りにポリシリコン層を用い、これに熱拡散或
いはイオンインプランテーシヨンによつて不純物
をドーピングして浅いゲート領域を同様にして形
成することもできる。
の代りにポリシリコン層を用い、これに熱拡散或
いはイオンインプランテーシヨンによつて不純物
をドーピングして浅いゲート領域を同様にして形
成することもできる。
第４図は本発明の他の実施例の各製造段におけ
る断面であり、ここに第３図の例と同一部分を示
すものには同一符号を付して示してある。
る断面であり、ここに第３図の例と同一部分を示
すものには同一符号を付して示してある。
この第４図の例は浅いp+ゲート領域３４−２
を通常の熱拡散方法で形成する（第４図Ｂ）点が
第３図の例とは相違しており、他の製造段（第４
図ＡおよびＣ）は第３図の例と同じである。この
場合は第３図の例と比較するに、浅いp+ゲート
領域３４−２の深さの制御性が多少劣るが、それ
でも実用的には何等問題のない撮像素子の作製が
可能である。
を通常の熱拡散方法で形成する（第４図Ｂ）点が
第３図の例とは相違しており、他の製造段（第４
図ＡおよびＣ）は第３図の例と同じである。この
場合は第３図の例と比較するに、浅いp+ゲート
領域３４−２の深さの制御性が多少劣るが、それ
でも実用的には何等問題のない撮像素子の作製が
可能である。
第５図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
であり、ここでも第３図の例と同一部分を示すも
のには同一符号を付して示してある。この例では
浅いp+ゲート領域３４−２の両側に深いp+ゲー
ト領域３４−１を形成する点が第４図の例とは相
違しており、この場合には浅いp+領域部分が短
波長に有効となるも、ソース領域３５と対面する
側とは反対側の深いp+ゲート領域の分だけ第４
図の例に比べて短波長に対する感度が劣ることに
なる。しかし、ソース領域３５とは反対側の深い
ゲート領域によつて隣接する素子との分離、即ち
ガードが良好となり、また耐圧（pn接合）も良
好となる効果がある。
であり、ここでも第３図の例と同一部分を示すも
のには同一符号を付して示してある。この例では
浅いp+ゲート領域３４−２の両側に深いp+ゲー
ト領域３４−１を形成する点が第４図の例とは相
違しており、この場合には浅いp+領域部分が短
波長に有効となるも、ソース領域３５と対面する
側とは反対側の深いp+ゲート領域の分だけ第４
図の例に比べて短波長に対する感度が劣ることに
なる。しかし、ソース領域３５とは反対側の深い
ゲート領域によつて隣接する素子との分離、即ち
ガードが良好となり、また耐圧（pn接合）も良
好となる効果がある。
前記第１図Ａに示した従来例では比較的赤
（Ｒ）に対して良感度を呈するSITとなるのに対
し、本発明によれば短波長側の感度が向上するた
め可視領域全体にわたつて十分な感度を呈する
SITを実現することができる。そこで第６図Ａに
示すように浅いゲート拡散領域を有するSITと従
来のSITを空間的に交互に配列し、前者を青(B)ま
たは緑(G)に感度を持たせたセルとして用い、後者
を赤(R)に感度を持たせたセルとして利用して、第
６図Ｂに示したような配列とすれば、カラー撮像
装置としての固体撮像素子を実現することができ
る。
（Ｒ）に対して良感度を呈するSITとなるのに対
し、本発明によれば短波長側の感度が向上するた
め可視領域全体にわたつて十分な感度を呈する
SITを実現することができる。そこで第６図Ａに
示すように浅いゲート拡散領域を有するSITと従
来のSITを空間的に交互に配列し、前者を青(B)ま
たは緑(G)に感度を持たせたセルとして用い、後者
を赤(R)に感度を持たせたセルとして利用して、第
６図Ｂに示したような配列とすれば、カラー撮像
装置としての固体撮像素子を実現することができ
る。
以上上述した本発明によれば、下記に列記する
ような利点がある。
ような利点がある。
(1) ゲート領域に浅い拡散領域を部分的に形成す
ることにより、短波長に対する撮像素子の感度
を容易に向上させることができる。
ることにより、短波長に対する撮像素子の感度
を容易に向上させることができる。
(2) 浅いゲート拡散領域を具えているSITセル
と、それを具えていない通常のセルとを空間的
に交互に配列することにより、可視領域全体に
わたり良好な感度を呈するカラー撮像素子を容
易に実現することができる。
と、それを具えていない通常のセルとを空間的
に交互に配列することにより、可視領域全体に
わたり良好な感度を呈するカラー撮像素子を容
易に実現することができる。
(3) アモルフアスシリコン（ａ−Si）の固相エピ
タキシヤル成長によつてゲート領域の浅い拡散
領域を形成する場合に、その浅い拡散領域の厚
さを任意に精度良く制御することができる。
タキシヤル成長によつてゲート領域の浅い拡散
領域を形成する場合に、その浅い拡散領域の厚
さを任意に精度良く制御することができる。
第１図Ａは従来のSITの構造の一例を示す断面
図；第１図Ｂは第１図のSITをマトリツクス状に
配列して構成した固体撮像装置の回路構成を示す
線図；第１図Ｃは同じくその動作説明用の信号波
形図；第２図は本発明による固体撮像装置の一素
子を成すSIT構成の一例を示す断面図、第３図Ａ
〜Ｄは本発明による固体撮像素子の各製造段にお
ける断面図；第４図は本発明の変形例の製造段に
おける断面図；第５図は本発明のさらに他の変形
例の構造を示す断面図；第６図Ａは本発明の応用
例の１つであるカラー撮像装置としての各撮像素
子の構造の一部を示す断面図；第６図Ｂは第６図
Ａの撮像素子の配列例を示す説明図である。 ２１……n+シリコン基板（ドレイン）、２２…
…n-エピタキシヤル層、２３……ソース領域、
２４−１……深いゲート拡散領域、２４−２……
浅いゲート拡散領域、２５……透明絶縁膜、２６
……ソース電極、２７……ゲート電極、３１……
n+シリコン基板（ドレイン）、３２……エピタキ
シヤル層、３３……透明絶縁膜、３４……ゲート
領域、３４−１……深いゲート領域、３４−２…
…浅いゲート領域、３５……ソース領域、３６…
…ソース電極、３７……ゲート電極。
図；第１図Ｂは第１図のSITをマトリツクス状に
配列して構成した固体撮像装置の回路構成を示す
線図；第１図Ｃは同じくその動作説明用の信号波
形図；第２図は本発明による固体撮像装置の一素
子を成すSIT構成の一例を示す断面図、第３図Ａ
〜Ｄは本発明による固体撮像素子の各製造段にお
ける断面図；第４図は本発明の変形例の製造段に
おける断面図；第５図は本発明のさらに他の変形
例の構造を示す断面図；第６図Ａは本発明の応用
例の１つであるカラー撮像装置としての各撮像素
子の構造の一部を示す断面図；第６図Ｂは第６図
Ａの撮像素子の配列例を示す説明図である。 ２１……n+シリコン基板（ドレイン）、２２…
…n-エピタキシヤル層、２３……ソース領域、
２４−１……深いゲート拡散領域、２４−２……
浅いゲート拡散領域、２５……透明絶縁膜、２６
……ソース電極、２７……ゲート電極、３１……
n+シリコン基板（ドレイン）、３２……エピタキ
シヤル層、３３……透明絶縁膜、３４……ゲート
領域、３４−１……深いゲート領域、３４−２…
…浅いゲート領域、３５……ソース領域、３６…
…ソース電極、３７……ゲート電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ソース領域２３と、ドレイン領域２１と、信
号蓄積ゲート領域２４と、該信号蓄積ゲート領域
の上部に形成された透明絶縁膜２５と、該透明絶
縁膜の上部に形成されたゲート電極２７とで少な
くとも構成され、前記ソース領域もしくはドレイ
ン領域のいずれかを行ライン１１−１，１１−
２，…に、前記ゲート電極を列ライン１４−１，
１４−２，…にそれぞれ接続し、前記ゲート電極
に直接ゲート読み出しパルスを印加するゲート蓄
積型静電誘導トランジスタを用いる固体撮像装置
において、前記信号蓄積ゲート領域が一部に浅い
領域２４−２を有するようにしたことを特徴とす
る固体撮像装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の固体撮像装置におい
て、前記信号蓄積ゲート領域の浅い領域が、前記
ソースまたは前記ドレイン領域と対面する側２４
−１とは反対側のゲート領域に形成されるように
したことを特徴とする固体撮像装置。 ３ ソース領域３５と、ドレイン領域３１と、信
号蓄積ゲート領域３４と、該信号蓄積ゲート領域
の上部に形成された透明絶縁膜３３と、該透明絶
縁膜の上部に形成されたゲート電極３７とで少な
くとも構成されるゲート蓄積型静電誘導トランジ
スタを用いる固体撮像装置の製造に当り、前記ソ
ースまたはドレイン領域と対面する側３４−１と
は反対側の前記信号蓄積ゲート領域部分を、 気相成長させたシリコン層３４−２を固相エピ
タキシヤル成長させた後、単結晶化して前記ソー
スまたは前記ドレイン領域と対面する側のゲート
領域よりも浅く形成することを特徴とする固体撮
像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57217751A JPS59108458A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57217751A JPS59108458A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59108458A JPS59108458A (ja) | 1984-06-22 |
| JPH0459828B2 true JPH0459828B2 (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=16709175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57217751A Granted JPS59108458A (ja) | 1982-12-14 | 1982-12-14 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59108458A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188276A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-25 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体撮像装置 |
| JP2578600B2 (ja) * | 1987-04-28 | 1997-02-05 | オリンパス光学工業株式会社 | 半導体装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5038531A (ja) * | 1973-08-07 | 1975-04-10 | ||
| JPS54158121A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-13 | Hitachi Ltd | Solid state image pickup device |
| JPS5630371A (en) * | 1979-08-18 | 1981-03-26 | Semiconductor Res Found | Semiconductor image pickup unit |
| JPS57190470A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-24 | Victor Co Of Japan Ltd | Solid state image pickup plate |
-
1982
- 1982-12-14 JP JP57217751A patent/JPS59108458A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5038531A (ja) * | 1973-08-07 | 1975-04-10 | ||
| JPS54158121A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-13 | Hitachi Ltd | Solid state image pickup device |
| JPS5630371A (en) * | 1979-08-18 | 1981-03-26 | Semiconductor Res Found | Semiconductor image pickup unit |
| JPS57190470A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-24 | Victor Co Of Japan Ltd | Solid state image pickup plate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59108458A (ja) | 1984-06-22 |
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