JPH0522395B2 - - Google Patents

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JPH0522395B2
JPH0522395B2 JP56076192A JP7619281A JPH0522395B2 JP H0522395 B2 JPH0522395 B2 JP H0522395B2 JP 56076192 A JP56076192 A JP 56076192A JP 7619281 A JP7619281 A JP 7619281A JP H0522395 B2 JPH0522395 B2 JP H0522395B2
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JP
Japan
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gate
charge
blanking
storage electrode
electrode
Prior art date
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Application number
JP56076192A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57190353A (en
Inventor
Akira Shimohashi
Yoshihiro Myamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS57190353A publication Critical patent/JPS57190353A/ja
Publication of JPH0522395B2 publication Critical patent/JPH0522395B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14887Blooming suppression

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体撮像装置のうちのいわゆるライン
センサの製造方法に関するものである。
ラインセンサは周知のようにたとえば帳票など
の描線を読みとる光センサとして用いられる。こ
の種の光センサで読みとられる帳票の、ラインセ
ンサの長手方向を主走査方向と称し、それと直角
な帳票の流れる方向を副走査方向と呼ぶことは周
知である。
第1図は従来の代表的なラインセンサの平面図
であつてホトダイオード1以外の部分は絶縁膜で
絶縁された遮光膜によつて覆われているが、該ホ
トダイオード1に入射した光に起因して光電変換
によつて生じた電荷は、電荷堰2ではさまれた蓄
積電極3直下の部分に蓄えられた後、移送ゲート
4に電圧が与えられれば該電圧によつて生じた移
送ゲート4直下のチヤンネルを介して矢印イ方向
に流れて電荷転送装置(以下CCDと呼ぶ)5の
転送電極6直下に移送された後、矢印ハ方向に転
送されて読み出される。
以上は入射光がごく通常のレベルであるかそれ
ともかなり低いレベルの場合であるが、これとは
逆に入射光がかなり強い場合には電荷はホトダイ
オードならびに蓄積ゲート直下の部分から溢れ出
て電荷堰2を越えてしまい、電荷のまざり合いが
起こつていわゆるクロストークを生じてしまう。
このような入射光がかなり強い場合には上記の
電荷の溢れ出しをさけるためにブランキングゲー
ト7に電圧を印加してその直下にチヤンネルを作
り、前記の電荷読出しに先立つて蓄積電荷を矢印
ロ方向に流し出して、たとえば10V程度の電圧が
印加された電荷排出ドレイン8に排せつするよう
にされている。ただし21,22,23,24は
CCDの転送電圧φ1,φ2,φ3,φ4の印加端子であ
る。また、第2図は前記第1図中の1点鎖線X〜
X′間断面を示したもので、9は半導体基板、1
0は絶縁膜、11は遮光膜、12は転送電極6直
下の空乏層、25,26,27,28,29は電
圧印加用の端子である。このような方法でライン
センサにいわゆるブランキング機能を持たせれ
ば、クロストークをなくすと同時に副走査方向の
解像度を向上させることも可能となる。
ところでラインセンサには別にデユアルライン
型と呼ばれる構造のものもある。これは第8図中
の点線で示したように、5として示したCCDな
らびに4として示した移送ゲートの他に今1組の
CCD5′および移送ゲート4′を、アレイをなす
1として示したホトダイオードの列に対して線対
称の位置に配設した上で、当該ホトダイオード1
の間に1′として示したホトダイオードを形成す
ると共に、該ホトダイオード1′から上記CCD
5′の転送電極6′へ矢印イ′の方向に従つて供給
される電荷を一時蓄積する蓄積電極8′を上記ホ
トダイオード1′と転送電極6′との間に構成した
ものである。なお第8図中の実線で描かれた部位
と同等の機能を有する部分にはダツシユを付した
記号を用いて示してある。このようなデユアルラ
イン型のラインセンサでは、ブランキングゲート
7,7′と電荷排出ドレイン8,8′を相隣り合う
蓄積ゲート8の間および8′の間に配設する方法
がとられるが、このような構造がとられるなら
ば、蓄積電極直下に蓄えられた電荷のうちの排せ
つされるべき余剰の電荷は第8図中の矢印ニおよ
びニ′で示したように流れるために、1対ずつの
蓄積電極ならびにホトダイオードについてブラン
キングゲートおよび電荷排出ドレインが1つで済
むという利点があり、集積度を向上せしめる上で
効果がある。なお、第8図中の第1図、第2図と
同等部位には同一記号を付して示してある。
第4図はこのデユアルライン型ラインセンサの
要部におけるY〜Y′間断面を示したもので、同
図からわかるように、従来はまず蓄積電極8をた
とえばポリシリコンのような電極構成材料で絶縁
膜10上に構成してからその表面を二酸化硅素
(SiO2)化し、この上に一部オーバラツプさせて
やはりポリシリコンを材料とするブランキングゲ
ート7を構成するという方法が採られていた。そ
してこのあとから構成されたブランキングゲート
7をマスクとして、半導体基板9と逆導電型の不
純物をたとえば拡散するなどのいわゆる自己整合
法によつて電荷排出ドレイン8を構成していた。
一般にこの最初に配設される電極構成材料を第
1層ポリシリコンと称し、次の段階で配設される
電極構成材料が第2層ポリシリコンと呼ばれてい
るので、以下の説明においてもこの呼び方になら
うことにする。
ところがこの第4図の断面図に示したように、
ブランキングゲート7と電荷排出ドレイン8を構
成するならば、ブランキングゲート7がたとえば
右側にずれて配設されてしまつたような場合に
は、右側の蓄積電極8上にオーバラツプするブラ
ンキングゲート7の部分が増加する一方で、左側
の蓄積電極8上にオーバラツプするブランキング
ゲート7の部分が少なくなるのであるが、この場
合電荷排出ドレインは右側に片寄つて形成されて
しまうため、第4図中でWrとして示したブラン
キングゲートの幅が短くなる一方、Wlとして示
したブランキングゲートの幅が長くなる。
このようなことが起こると、ブランキングゲー
ト7、絶縁膜10、半導体基板9で形成される右
側のMOS構成体と左側のMOS構成体とでは、い
わゆるしきい値電圧Vtが異なつてしまい、した
がつて上記両MOS構成体のブランキングゲート
7直下に生じるチヤンネル20rと20lの深さ
が同一でなくなる。すると右側の蓄積電極8直下
の電位の井戸(以下単に井戸と称する)に蓄えら
れていた蓄積電荷のうちの電荷排出ドレインへ排
出される電荷量Qdrと左側の蓄積電極8直下の井
戸に蓄えられていた蓄積電荷のうちの排出される
電荷量Qdlとは同一でなくなつて、一般に電荷量
Qdrの方がQdlよりも多くなつてしまう。
しかるに右側の蓄積電極直下に蓄えられている
蓄積電荷量と左側の蓄積電極直下の蓄積電荷量と
は本来同じであるから、このようなことが起これ
ば、第8図に示したCCD5の右側の転送電極6
に矢印イ方向に移送される電荷量と左側の転送電
極6にやはり矢印イ方向に移送される電荷量とは
同一でなくなり、このようなラインセンサで撮像
された画像信号を用いる再生画像に歪みを生じて
しまい画質の低下を招来してしまう結果となる。
いうまでもなくこうした現象は第8図に示した電
荷排出ドレイン8′とそれを囲むブランキングゲ
ート7′についても同様のことが言える。
本発明はこうした欠点に鑑みてなされたもの
で、アレイをなすホトダイオードをそれぞれ蓄積
電極の一端にそなえ、該蓄積電極の他端に移送ゲ
ートを介して電荷転送装置を有し、かつ隣り合う
蓄積電極同志の間に電荷排出ドレインとブランキ
ングゲートとを有する固体撮像装置において、上
記ブランキングゲートを第1層ポリシリコンで形
成した後に上記蓄積電極を第2層ポリシリコンで
構成するようにして、上記の隣り合うそれぞれの
蓄積電極から排出される電荷量QdrとQdlとが等し
くなるようにしたことを特徴とする固体撮像装置
の製造方法を提供せんとするもので、第5図を用
いて詳述する。
第5図は本発明に係る固体撮像装置の電荷排出
ドレインとブランキングゲートならびに蓄積電極
の部分の前記第8図中のY〜Y′断面に相当する
部分における構造図を示したものであつて、前記
第4図と同等部位には同一符号を付して示してあ
る。
この第5図から容易にわかるように本発明に係
る固体撮像装置では、たとえばポリシリコンのよ
うな電極材料を用いてブランキングゲート7をま
ず構成する。すなわちブランキングゲート7は第
1層ポリシリコンで構成されている。そして該第
1層ポリシリコンによるブランキングゲート7の
表面をたとえば2000Å程度酸化してSiO2膜30
を形成し、その後、第2層ポリシリコンのような
電極材料を用いて蓄積電極3を半導体基板9上面
の絶縁膜10上に形成する。この場合該第2層ポ
リシリコンによる蓄積電極3の端部8aが前記ポ
リシリコンによるブランキングゲート7の端部7
aにオーバラツプするようにする。そして上記の
表面が酸化されたブランキングゲート7をマスク
として、いわゆる自己整合法によつて半導体基板
9と逆導電型の不純物のドープを行い、電荷排出
ドレイン8を形成する。
このようにするならばブランキングゲート7は
ポリシリコンのパターニングによつて第5図中で
右と左に示した該ゲートの各横方向寸法を精度よ
く同一にできるから第2層ポリシリコンによる蓄
積電極8の配設位置が左右どちらかに多少片寄つ
ても、ブランキングゲート7の左右両方の各部の
直下に生じるチヤンネル20r,20lの長さ
Wr,Wlは精度よく同一にすることができる。し
たがつて該チヤンネルが作る図示しない井戸の深
さにも差を生じることがなく、このために第5図
中で左右それぞれに描かれた蓄積電極3直下の図
示しない井戸のそれぞれから電荷排出ドレイン8
へ排出される電荷量QdrとQdlとは等しくなり、こ
のために前記第8図中の矢印イ方向にCCDの転
送電極6直下へ流入する各電荷量間に差を生ずる
ことはなくなる。このために再生画像の画質が損
なわれることはなくなつて良質の画像が得られる
ことになる。
要するに本発明はブランキングゲート7と蓄積
電極8との配設順序を逆にするだけであり、この
ようなことで再生画像の質を大きく向上せしめう
るものであるために、実用上多大の効果が期待で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の固体撮像装置たるラインセンサ
の上面図、また第2図は上記第1図中のX〜
X′断面を示した図、第8図は従来のデユアルラ
イン型ラインセンサの上面図、第4図は第8図中
のY〜Y′断面を示した図、第5図は本発明に係
る固体撮像装置たるラインセンサの要部断面を示
す図である。 1:ホトダイオード、2:電荷堰、3:蓄積ゲ
ート、4:移送ゲート、5:CCD部、6:CCD
の転送電極、7:ブランキングゲート、8:電荷
排出ドレイン、9:半導体基板、10:絶縁膜、
11:遮光膜、20l,20r:ブランキングゲ
ート7直下のチヤンネル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アレイをなすホトダイオード1のそれぞれを
    各蓄積電極3の一端にそなえ、当該各蓄積電極の
    他端に移送ゲート4を介して電荷転送装置5を有
    し、かつ互いに隣り合う蓄積電極同志の間に共通
    の電荷排出ドレイン8とブランキングゲート7と
    をそなえた形の固体撮像装置において、 中央に電荷排出ドレインの形成予定領域となる
    窓をそなえたパターンで最初に上記ブランキング
    ゲート7を形成してゲート長を定めたのちに該ブ
    ランキングゲートに一部オーバラツプする形で隣
    接して上記蓄積電極3を形成し、その後上記ブラ
    ンキングゲートをマスクとして自己整合法により
    上記窓部に電荷排出ドレイン8を形成することに
    り、該電荷排出ドレイン8の両側にあるブランキ
    ングゲート7のゲート長を同一に形成するように
    したことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
JP56076192A 1981-05-19 1981-05-19 Manufacture of solid-state image pick-up device Granted JPS57190353A (en)

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JPS57190353A JPS57190353A (en) 1982-11-22
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Families Citing this family (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2578683B1 (fr) * 1985-03-08 1987-08-28 Thomson Csf Procede de fabrication d'une diode anti-eblouissement associee a un canal en surface, et systeme anti-eblouissement obtenu par ce procede
JP2681715B2 (ja) * 1991-04-22 1997-11-26 株式会社小糸製作所 塗装用治具

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JPS5558581A (en) * 1978-10-26 1980-05-01 Fujitsu Ltd Infrared rays detector
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JPS57190353A (en) 1982-11-22

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