JPH05121459A - Solid-state image sensing device and its manufacture - Google Patents

Solid-state image sensing device and its manufacture

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JPH05121459A
JPH05121459A JP3277733A JP27773391A JPH05121459A JP H05121459 A JPH05121459 A JP H05121459A JP 3277733 A JP3277733 A JP 3277733A JP 27773391 A JP27773391 A JP 27773391A JP H05121459 A JPH05121459 A JP H05121459A
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conductivity type
gate electrode
diffusion
layer
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Masashi Asaumi
政司 浅海
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Abstract

PURPOSE:To provide a solid-state image sensing device wherein reset noise is not generated and a charge detection part of floating-diffusion amplifier type is provided, and to provide the simple manufacturing method of the device. CONSTITUTION:A region 6a whose impurity concentration becomes dense in the central part of a diffusion region and a region 6b whose impurity concentration becomes thin at its end parts are formed additionally in one part of an n<-> layer 2 for a floating diffusion 67 a high-concentration p<-> layer 10 is formed on the high-concentration region in the added n<-> layer. Thereby, a charge detection part D of floating-diffusion amplifier type is constituted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電荷転送装置を用い
た固体撮像装置とその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device using a charge transfer device and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】電荷結合素子(以下CCDと記す。)等
には電荷−電圧変換を行なうフローティング・ディフュ
ージョン増幅器(以下FD増幅器と記す。)と呼ばれる
電荷検出回路が用いられている。図6はこのFD増幅器
がCCDの出力回路に用いられた場合の構成を示す図
で、p形の半導体基板1に形成されたn- 層2には、C
CDチャネル、FD部、リセットドレインが構成されて
いる。このn- 層2上の所定箇所には、CCDの最終ゲ
ート電極3および電位障壁形成ゲート電極4が配置され
ている。ゲート電極3には電荷転送用の駆動クロックの
1つであるφH が印加され、ゲート電極4には直流電圧
OGが印加される。
2. Description of the Related Art A charge detection device called a floating diffusion amplifier (hereinafter referred to as FD amplifier) for performing charge-voltage conversion is used for a charge coupled device (hereinafter referred to as CCD) and the like. FIG. 6 is a diagram showing a configuration in the case where this FD amplifier is used in an output circuit of a CCD, in which an n layer 2 formed on a p-type semiconductor substrate 1 has a C
The CD channel, the FD portion, and the reset drain are configured. The final gate electrode 3 and the potential barrier forming gate electrode 4 of the CCD are arranged at predetermined positions on the n layer 2. Φ H, which is one of the drive clocks for charge transfer, is applied to the gate electrode 3, and the DC voltage V OG is applied to the gate electrode 4.

【0003】ゲート電極4に隣接する領域には、ゲート
電極5と不純物領域6、7とからなるMOSトランジス
タTr1が形成されている。このMOSトランジスタT
r1のゲート電極5にはリセットクロックφR が印加さ
れ、このリセットクロックφ R をハイレベルにすれば、
MOSトランジスタTr1がオンする。また、不純物領
域6はフローティング・ディフュージョン(FD部)と
よばれ、同じ半導体基板上に形成された出力用のソース
フォロアトランジスタTr2のゲートに接続される。不
純物領域7はリセットドレインとよばれ、リセット電源
RDが接続される。FD部6とリセットドレイン7には
各駆動電圧が印加されるためアルミ配線とのオーミック
コンタクトを確保する必要があり、各領域の中央部が高
濃度不純物層(n- 層)として形成されている。また、
8はチャネルストッパを示す。
In the region adjacent to the gate electrode 4, the gate
MOS transistor consisting of electrode 5 and impurity regions 6 and 7
The data Tr1 is formed. This MOS transistor T
Reset clock φ is applied to the gate electrode 5 of r1.RIs applied
This reset clock φ RTo high level,
The MOS transistor Tr1 turns on. Also, the impurity region
Area 6 is a floating diffusion (FD part)
Called source for output formed on the same semiconductor substrate
It is connected to the gate of the follower transistor Tr2. Not
The pure material region 7 is called a reset drain and is a reset power supply.
VRDAre connected. For the FD section 6 and the reset drain 7,
Ohmic with aluminum wiring because each drive voltage is applied
It is necessary to secure contacts, and the central part of each area is high.
Concentration impurity layer (n-Layers). Also,
8 indicates a channel stopper.

【0004】次に、従来装置の動作について説明する。
図7(a)は図6のC−C’に沿った断面構造を示し、
図7(b)〜(d)はそれぞれ図4のクロックタイミン
グのt1〜t3に相当する時刻における図7(a)の各
部分のポテンシャルを示す図である。まず、図4の時刻
t1では駆動クロックφH はハイレベルであり、ゲート
電極3の下には図7(b)に示すようにポテンシャル井
戸が形成され、電荷Qが蓄積されている。同時にリセッ
トクロックφRがハイレベルとなっており、MOSトラ
ンジスタTr1はオン状態になり、FD部6およびこれ
につながるトランジスタTr2のゲート電位はリセット
電源VRDにリセットされている。
Next, the operation of the conventional device will be described.
FIG. 7A shows a cross-sectional structure taken along the line CC ′ of FIG.
7B to 7D are diagrams showing the potential of each portion of FIG. 7A at times corresponding to t1 to t3 of the clock timing of FIG. 4, respectively. First, at time t1 in FIG. 4, the drive clock φ H is at a high level, a potential well is formed under the gate electrode 3 as shown in FIG. 7B, and the charge Q is accumulated. At the same time, the reset clock φ R is at high level, the MOS transistor Tr1 is turned on, and the gate potentials of the FD portion 6 and the transistor Tr2 connected thereto are reset to the reset power supply V RD .

【0005】図4の時刻t2では、リセットクロックφ
R がローレベルとなり、MOSトランジスタTr1はオ
フとなる。リセットクロックφRがハイレベルからロー
レベルに変わる時、ゲート電極5とFD部6との容量結
合により、FD部6の電位は低下する。リセットクロッ
クφR がローレベルの期間中はFD部6につながるノー
ドはフローティングとなる。
At time t2 in FIG. 4, the reset clock φ
R becomes low level, and the MOS transistor Tr1 is turned off. When the reset clock φ R changes from the high level to the low level, the potential of the FD portion 6 decreases due to the capacitive coupling between the gate electrode 5 and the FD portion 6. While the reset clock φ R is at the low level, the node connected to the FD section 6 becomes floating.

【0006】図4の時刻t3では、駆動クロックφH
ローレベルとなると、ゲート電極3の下のポテンシャル
井戸に蓄えられていた信号電荷QがFD部6に読み出さ
れ、FD部6のノードの電圧を変化させ、この電位の変
化がソースフォロア回路を通して出力される。
At time t3 in FIG. 4, when the drive clock φ H becomes low level, the signal charge Q stored in the potential well under the gate electrode 3 is read out to the FD section 6 and the node of the FD section 6 is read. Is changed, and the change in this potential is output through the source follower circuit.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の固体撮像装置は
上記のように構成され動作するが、リセットクロックφ
R がハイレベルとなりFD部6の電位をリセット電位V
RDに固定する際には、リセットチャネルの熱雑音がFD
部6に重畳されるため、リセット直後にFD部6に存在
する電子数が変動してリセット雑音が発生する。これを
排除するには、リセット時にFD部6の電子をリセット
ドレイン7へ完全転送し、FD部6を空乏化させればよ
いが、上記のようにFD部6はアルミ配線とのオーミッ
ク・コンタクトをとる必要があり、高濃度不純物層を形
成しなければならいので、電子の完全転送を図ることが
できないという問題点があった。
A conventional solid-state image pickup device is
Although configured and operated as described above, reset clock φ
RBecomes the high level, and the potential of the FD section 6 is reset to the reset potential V.
RDThe thermal noise of the reset channel is FD
Since it is overlapped with the part 6, it exists in the FD part 6 immediately after reset.
The number of electrons generated fluctuates and reset noise is generated. this
To eliminate, reset the electrons in the FD section 6 at reset
Complete transfer to the drain 7 and deplete the FD section 6
However, as mentioned above, the FD section 6 is ohmic with the aluminum wiring.
Form a high-concentration impurity layer.
It is necessary to achieve complete transfer of electrons
There was a problem that I could not.

【0008】また、FD部6の上に高濃度のp+ 層を形
成すれば、FD部6を空乏化させることができるが、こ
のp+ 層をFD部6を覆うように形成すると、p+ 層は
チャネルストッパとつながり電位が固定されてしまうこ
とになる。さらに、p+ 層をFD部6よりも小さく形成
すると、FD部のポテンシャルはp+ 層に覆われた領域
が浅くなって信号電荷はp+ 層に覆われない領域に流れ
込んでしまい、電位検出ができなくなる。いずれにして
もFD部6の確実な空乏化を図ることはできなかったも
のである。
Further, if a high-concentration p + layer is formed on the FD portion 6, the FD portion 6 can be depleted. If this p + layer is formed so as to cover the FD portion 6, p The + layer is connected to the channel stopper and the potential is fixed. Further, when the p + layer is formed smaller than the FD portion 6, the potential of the FD portion becomes shallow in the region covered by the p + layer, and the signal charges flow into the region not covered by the p + layer, so that potential detection is performed. Can not be. In any case, the depletion of the FD portion 6 could not be surely achieved.

【0009】そこでこの発明は、リセット雑音の発生し
ないFD増幅器を備えた固体撮像装置を提供するととも
に、この装置を簡単に製造することができる製造方法を
提供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a solid-state image pickup device having an FD amplifier that does not generate reset noise, and a manufacturing method capable of easily manufacturing this device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するために、次のような構成を採用した。すなわち、
第1の発明の固体撮像装置は、一導電形の半導体層上に
形成した他導電形の拡散領域と、この拡散領域に隣接し
て設けた電位障壁形成ゲート電極と、この電位障壁形成
ゲート電極に隣接して設けた電荷転送装置の最終ゲート
電極と、前記拡散領域をソース電極として形成した前記
拡散領域リセット用のMOSトランジスタと、前記拡散
領域の電位を検出するソースフォロア回路とで構成され
たフローティング・ディフュージョン増幅器型の電荷検
出部を備えた固体撮像装置であって、前記他導電形の拡
散領域を、その不純物濃度が拡散領域中央部で濃く、端
部で薄くなるように形成するとともに、前記他導電形の
拡散領域中央部の上に一導電形の拡散領域を形成したこ
とを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration. That is,
A solid-state imaging device according to a first aspect of the invention is a diffusion region of another conductivity type formed on a semiconductor layer of one conductivity type, a potential barrier forming gate electrode provided adjacent to this diffusion region, and this potential barrier forming gate electrode. And a MOS transistor for resetting the diffusion region formed by using the diffusion region as a source electrode, and a source follower circuit for detecting the potential of the diffusion region. A solid-state imaging device comprising a floating diffusion amplifier type charge detection unit, wherein the diffusion region of the other conductivity type is formed such that its impurity concentration is high at the center of the diffusion region and thin at the end, A diffusion region of one conductivity type is formed on a central portion of the diffusion region of another conductivity type.

【0011】第2の発明の固体撮像装置の製造方法は、
一導電形の半導体層上に形成した他導電形の拡散領域
と、この他導電形の拡散領域上に形成した一導電形の拡
散領域とからなるフォトダイオードで構成された撮像部
と、一導電形の半導体層上に形成した他導電形の拡散領
域と、この拡散領域に隣接して設けた電位障壁形成ゲー
ト電極と、この電位障壁形成ゲート電極に隣接して設け
た電荷転送装置の最終ゲート電極と、前記拡散領域をソ
ース電極として形成した前記拡散領域リセット用のMO
Sトランジスタと、前記拡散領域の電位を検出するソー
スフォロア回路とで構成されたフローティング・ディフ
ュージョン増幅器型電荷検出部とを備えた固体撮像装置
の製造方法であって、前記フローティング・ディフュー
ジョン増幅器型の電荷検出部を、前記フォトダイオード
を構成する不純物層と同時に形成することを特徴とす
る。
The manufacturing method of the solid-state image pickup device of the second invention is
An image pickup section including a photodiode including a diffusion region of another conductivity type formed on a semiconductor layer of one conductivity type and a diffusion region of one conductivity type formed on the diffusion region of another conductivity type; Region of another conductivity type formed on the semiconductor layer of the V type, a potential barrier forming gate electrode provided adjacent to the diffusion region, and a final gate of the charge transfer device provided adjacent to the potential barrier forming gate electrode An electrode and an MO for resetting the diffusion region formed by using the diffusion region as a source electrode
A method of manufacturing a solid-state imaging device comprising an S-transistor and a source-follower circuit for detecting the potential of the diffusion region, the method comprising: a floating-diffusion-amplifier-type charge detection unit; It is characterized in that the detection portion is formed at the same time as the impurity layer forming the photodiode.

【0012】[0012]

【作用】第1の発明の構成によれば、フローティング・
ディフュージョンを形成する他導電型拡散領域に、一導
電型の高濃度の拡散層が形成されるので、リセット用M
OSトランジスタをオン状態にすれば、拡散層が完全に
空乏化し、撮像部から転送された信号電荷がフローティ
ング・ディフュージョンに流れ込み、リセット用トラン
ジスタのドレインへ完全転送される。また、リセット用
MOSトランジスタがオフ状態のときは、電位はフロー
ティング状態となるので、リセット動作時の電位変動は
起こらず、リセット雑音は発生しない。
According to the structure of the first invention, the floating
Since the one-conductivity-type high-concentration diffusion layer is formed in the other-conductivity-type diffusion region forming the diffusion, the reset M
When the OS transistor is turned on, the diffusion layer is completely depleted, and the signal charges transferred from the imaging unit flow into the floating diffusion and are completely transferred to the drain of the reset transistor. Further, when the reset MOS transistor is in the off state, the potential is in a floating state, so that the potential fluctuation does not occur during the reset operation and the reset noise does not occur.

【0013】第2の発明の構成によれば、第1の発明の
固体撮像装置の電荷検出部を、撮像部のフォトダイオー
ドと同一工程で形成できるので、フォトマスクの枚数や
フォトリソグラフィの回数を増加させることなく、簡単
に固体撮像装置を製造することができる。
According to the structure of the second invention, since the charge detecting portion of the solid-state image pickup device of the first invention can be formed in the same step as the photodiode of the image pickup portion, the number of photomasks and the number of times of photolithography can be reduced. The solid-state imaging device can be easily manufactured without increasing the number.

【0014】[0014]

【実施例】図1は、この発明の実施例である固体撮像装
置のFD増幅器の構成を示す図であり、従来例を示す図
6と同符号のものは同じものを示し、p形の半導体基板
1に形成されたn- 層2には、CCDチャネル、FD部
6、リセットドレイン7が形成され、CCDの最終ゲー
ト電極3、電位障壁形成ゲート電極4、リセットゲート
電極5、FD部6、リセットドレイン7によって電荷検
出部Dが構成されている。図1のA−A’に沿った断面
構造を示す図2(a)および図1のB−B’に沿った断
面構造を示す図3(a)に示すように、FD部6は、中
央部の拡散層6aが端部の拡散層6bよりも不純物密度
が高く形成されており、この中央部拡散層6aの上層に
は高濃度p+ 層10が形成されている。
1 is a diagram showing the structure of an FD amplifier of a solid-state image pickup device according to an embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 6 showing a conventional example indicate the same, and a p-type semiconductor. A CCD channel, an FD portion 6 and a reset drain 7 are formed on the n layer 2 formed on the substrate 1, and a final gate electrode 3, a potential barrier forming gate electrode 4, a reset gate electrode 5, an FD portion 6 of the CCD are formed. The reset drain 7 constitutes the charge detection unit D. As shown in FIG. 2A showing a sectional structure taken along the line AA ′ of FIG. 1 and FIG. 3A showing a sectional structure taken along the line BB ′ of FIG. The diffusion layer 6a in the central portion has a higher impurity density than the diffusion layer 6b in the end portion, and the high-concentration p + layer 10 is formed in the upper layer of the central diffusion layer 6a.

【0015】この高濃度p+ 層10の不純物密度は十分
高いので、アルミ配線とのオーミックコンタクトは確保
されている。また、拡散層6aは拡散層6bの約2倍の
濃度に形成されている。図2(b)は電圧を印加した時
のポテンシャル図を示し、拡散層6aは拡散層6bより
もポテンシャルPだけ高くなる。上記したように、拡散
層6aが拡散層6bの約2倍の濃度であれば、通常の駆
動条件であるVRD=15Vのもとで容易に空乏化する。
そのため、リセットクロックφR をハイレベルにしてリ
セットトランジスタをオン状態にした時に、拡散層6
a、6bは、ともに完全空乏化し、拡散層6aは拡散層
6bよりもポテンシャルが高くなる。これにより、CC
Dから転送された信号電荷はFD部6に流れ込み、更に
リセット動作によりリセットドレイン7へ完全転送され
るので、リセット動作による雑音は発生しなくなる。図
3(b)〜(d)はそれぞれ図4のクロックタイミング
図のt1〜t3に相当する時刻における図3(a)の各
部分のポテンシャルを示す図であり、電荷Qがリッセト
ドレインへ完全転送される様子を示す。
Since the high-concentration p + layer 10 has a sufficiently high impurity density, ohmic contact with the aluminum wiring is ensured. Further, the diffusion layer 6a is formed to have a concentration about twice that of the diffusion layer 6b. FIG. 2B shows a potential diagram when a voltage is applied, and the diffusion layer 6a is higher than the diffusion layer 6b by the potential P. As described above, if the diffusion layer 6a has a concentration about twice that of the diffusion layer 6b, it is easily depleted under the normal driving condition of V RD = 15V.
Therefore, when the reset clock φ R is set to the high level to turn on the reset transistor, the diffusion layer 6
Both a and 6b are completely depleted, and the potential of the diffusion layer 6a is higher than that of the diffusion layer 6b. This allows CC
Since the signal charge transferred from D flows into the FD section 6 and is completely transferred to the reset drain 7 by the reset operation, noise due to the reset operation does not occur. 3 (b) to 3 (d) are diagrams showing the potential of each portion of FIG. 3 (a) at times corresponding to t1 to t3 of the clock timing diagram of FIG. 4, respectively, and the charge Q is completely transferred to the reset drain. The situation is shown.

【0016】図5(a)〜(c)は、上記した実施例装
置の製造方法の工程を示す断面図で、同図において左側
は撮像部を、右側はFD部を形成する工程を示す。ま
ず、図5(a)に示すようにp形基板1に燐あるいは砒
素を注入してn- 層22、6を形成する。n- 層22は
撮像部のフォトダイオードを形成するもので、これは従
来と同じ工程である。従来と異なるのは、同時にn-
6aをFD部に形成することである。次に、図5(b)
に示すように、燐あるいは砒素を注入してn- 層23、
6bを形成する。n- 層23は撮像部の垂直CCDチャ
ネルを形成し、n- 層25は水平CCDからFDにいた
るチャネルを形成する。これも従来と同じ工程である。
従って、FD部には燐あるいは砒素が二度注入されるこ
とになる。次に、図5(c)に示すように、n- 拡散層
22、6aの上にホウ素を注入してp+ 層24、10を
形成する。p+層24はフォトダイオード上の暗電流を
低減するために形成するもので、これも従来と同じであ
る。従来と異なるのは、同時にp+ 層10をFD部に形
成することであり、これにより前述の如く低雑音化が実
現される。
5 (a) to 5 (c) are sectional views showing the steps of the method for manufacturing the above-described apparatus, in which the left side shows the imaging section and the right side shows the FD section. First, as shown in FIG. 5A, phosphorus or arsenic is implanted into the p-type substrate 1 to form the n layers 22 and 6. The n layer 22 forms a photodiode of the image pickup section, which is the same process as the conventional process. What is different from the conventional technique is that the n layer 6a is simultaneously formed in the FD portion. Next, FIG. 5 (b)
As shown in, by implanting phosphorus or arsenic n - layer 23,
6b is formed. The n layer 23 forms a vertical CCD channel of the image pickup section, and the n layer 25 forms a channel from the horizontal CCD to the FD. This is also the same process as the conventional one.
Therefore, phosphorus or arsenic is implanted twice in the FD portion. Next, as shown in FIG. 5C, boron is implanted into the n diffusion layers 22 and 6a to form p + layers 24 and 10. The p + layer 24 is formed to reduce the dark current on the photodiode, which is also the same as the conventional one. What is different from the conventional technique is that the p + layer 10 is simultaneously formed in the FD portion, which realizes the low noise as described above.

【0017】以上のように、従来の固体撮像装置の製造
方法に準じてFD部を製造できるので、フォトマスクの
枚数やフォトリソグラフィの回数を増加させる必要がな
くなる。また、FD部にフォトダイオードと同じ濃度の
- 層を追加することにより、図2(b)のポテンシャ
ル差Pの大きさをフォトダイオードのポテンシャルとほ
ぼ等しくすることができる。従って、FD部の面積をフ
ォトダイオードよりも大きくしておけば、拡散層6aの
電荷蓄積容量はフォトダイオードよりも大きくなるの
で、電荷が拡散層6bへ漏れることがなくなり、安定に
駆動することができる。
As described above, since the FD portion can be manufactured according to the conventional method for manufacturing a solid-state image pickup device, it is not necessary to increase the number of photomasks or photolithography. Further, by adding an n layer having the same concentration as the photodiode to the FD portion, the magnitude of the potential difference P in FIG. 2B can be made substantially equal to the potential of the photodiode. Therefore, if the area of the FD portion is made larger than that of the photodiode, the charge storage capacity of the diffusion layer 6a becomes larger than that of the photodiode, so that the charges do not leak to the diffusion layer 6b and stable driving is possible. it can.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上の説明のように、この発明の固体撮
像装置によれば、フローティング・ディフュージョンの
電荷検出部に反導電形の高濃度の拡散層を形成するの
で、チャネルを完全に空乏化することができる。また、
リセットトランジスタがオフ状態の時に、電位はフロー
ティング状態となるので、リセット動作時の電位変動が
無くなってリセット雑音の発生を防止することができ、
S/N比を著しく向上させることができる。
As described above, according to the solid-state image pickup device of the present invention, since the anti-conduction type high-concentration diffusion layer is formed in the charge detection portion of the floating diffusion, the channel is completely depleted. can do. Also,
When the reset transistor is in the off state, the potential is in a floating state, so that the potential fluctuation during the reset operation is eliminated and the reset noise can be prevented from occurring.
The S / N ratio can be significantly improved.

【0019】また、この発明の固体撮像装置の製造方法
によれば、撮像部のフォトダイオードとフローティング
・ディフュージョンとを同時に形成できるので、マスク
合わせ回数の増加も無く製造が容易となり、しかも、フ
ォトダイオード分のポテンシャルが確保できるので、安
定駆動を行なうことができる。
Further, according to the method of manufacturing the solid-state image pickup device of the present invention, since the photodiode of the image pickup portion and the floating diffusion can be formed at the same time, the number of times of mask alignment is not increased and the manufacturing is facilitated. Since a potential for the amount can be secured, stable driving can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例である固体撮像装置の構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a solid-state imaging device which is an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は図1のA−A’方向の断面図で、
(b)は電圧を印加した時のポテンシャルを示す図であ
る。
2A is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
(B) is a diagram showing a potential when a voltage is applied.

【図3】(a)は図1のB−B’方向の断面図で、
(b)(c)(d)は(a)に示す各部に電圧を印加し
た時のポテンシャルを示す図である。
FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
(B) (c) (d) is a figure which shows the potential when a voltage is applied to each part shown to (a).

【図4】各電極に印加するクロックのタイミングを示す
タイミング・チャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing the timing of the clock applied to each electrode.

【図5】(a)(b)(c)は、この発明の固体撮像装
置の製造方法による工程を示す図である。
5A, 5B, and 5C are diagrams showing steps of a method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention.

【図6】従来例の構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional example.

【図7】(a)は図6のC−C’方向の断面図で、
(b)(c)(d)は(a)に示す各部に電圧を印加し
た時のポテンシャルを示す図である。
7A is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG.
(B) (c) (d) is a figure which shows the potential when a voltage is applied to each part shown to (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型基板 2 n- 層 3 CCD最終ゲート電極 4 電位障壁形成ゲート電極 5 リセットゲート電極 6 フローティング・ディフュージョン(FD部) 7 リセットドレイン 10 p+ 層 D 電荷検出部1 P-type substrate 2 n - layer 3 CCD final gate electrode 4 Potential barrier forming gate electrode 5 Reset gate electrode 6 Floating diffusion (FD part) 7 Reset drain 10 p + layer D Charge detection part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一導電形の半導体層上に形成した他導電
形の拡散領域と、この拡散領域に隣接して設けた電位障
壁形成ゲート電極と、この電位障壁形成ゲート電極に隣
接して設けた電荷転送装置の最終ゲート電極と、前記拡
散領域をソース電極として形成した前記拡散領域リセッ
ト用のMOSトランジスタと、前記拡散領域の電位を検
出するソースフォロア回路とで構成されたフローティン
グ・ディフュージョン増幅器型の電荷検出部を備えた固
体撮像装置であって、前記他導電形の拡散領域を、その
不純物濃度が拡散領域中央部で濃く、端部で薄くなるよ
うに形成するとともに、前記他導電形の拡散領域中央部
の上に一導電形の拡散領域を形成したことを特徴とする
固体撮像装置。
1. A diffusion region of another conductivity type formed on a semiconductor layer of one conductivity type, a potential barrier forming gate electrode provided adjacent to the diffusion region, and a potential barrier forming gate electrode provided adjacent to the potential barrier forming gate electrode. Floating diffusion amplifier type including a final gate electrode of the charge transfer device, a MOS transistor for resetting the diffusion region formed by using the diffusion region as a source electrode, and a source follower circuit for detecting the potential of the diffusion region. In the solid-state imaging device including the charge detection unit, the diffusion region of the other conductivity type is formed such that the impurity concentration thereof is high in the central portion of the diffusion region and thin in the end portion, and A solid-state imaging device comprising a diffusion region of one conductivity type formed on a central portion of the diffusion region.
【請求項2】 一導電形の半導体層上に形成した他導電
形の拡散領域と、この他導電形の拡散領域上に形成した
一導電形の拡散領域とからなるフォトダイオードで構成
された撮像部と、 前記一導電形の半導体層上に形成した他導電形の拡散領
域と、この拡散領域に隣接して設けた電位障壁形成ゲー
ト電極と、この電位障壁形成ゲート電極に隣接して設け
た電荷転送装置の最終ゲート電極と、前記拡散領域をソ
ース電極として形成した前記拡散領域リセット用のMO
Sトランジスタと、前記拡散領域の電位を検出するソー
スフォロア回路とで構成されたフローティング・ディフ
ュージョン増幅器型の電荷検出部とを備えた固体撮像装
置の製造方法であって、前記フローティング・ディフュ
ージョン増幅器型の電荷検出部を、前記フォトダイオー
ドを構成する不純物層と同時に形成することを特徴とす
る固体撮像装置の製造方法。
2. An image pickup device comprising a photodiode including a diffusion region of another conductivity type formed on a semiconductor layer of one conductivity type and a diffusion region of one conductivity type formed on the diffusion region of another conductivity type. A portion, a diffusion region of another conductivity type formed on the semiconductor layer of one conductivity type, a potential barrier forming gate electrode provided adjacent to the diffusion region, and a potential barrier forming gate electrode provided adjacent to the potential barrier forming gate electrode. A final gate electrode of the charge transfer device and an MO for resetting the diffusion region formed by using the diffusion region as a source electrode.
A method of manufacturing a solid-state imaging device comprising an S-transistor and a source-follower circuit for detecting a potential of the diffusion region, the floating-diffusion amplifier-type charge detection unit comprising: A method of manufacturing a solid-state imaging device, comprising forming a charge detection unit at the same time as an impurity layer forming the photodiode.
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US9728566B2 (en) 2015-07-22 2017-08-08 Seiko Epson Corporation Solid state imaging device and manufacturing method thereof

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