JPH06209099A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH06209099A JPH06209099A JP5000918A JP91893A JPH06209099A JP H06209099 A JPH06209099 A JP H06209099A JP 5000918 A JP5000918 A JP 5000918A JP 91893 A JP91893 A JP 91893A JP H06209099 A JPH06209099 A JP H06209099A
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- JP
- Japan
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- impurity layer
- photoelectric conversion
- type impurity
- solid
- transfer gate
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- Pending
Links
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】光電変換部と電荷転送部の半導体表面の静電結
合を強くして信号電荷の読出しを容易にし、残像特性を
向上させる。 【構成】光電変換部１のＮ+ 型不純物層５に隣接してト
ランスファゲート電極１０下にＮ- 型不純物層６を構成
する。Ｎ- 型不純物層６により、光電変換部１とトラン
スファゲート電極１０の半導体表面の電気的接続が強く
なり、光電変換部１の信号電荷の読出しが容易になる。
したがって残像特性が向上する。
合を強くして信号電荷の読出しを容易にし、残像特性を
向上させる。 【構成】光電変換部１のＮ+ 型不純物層５に隣接してト
ランスファゲート電極１０下にＮ- 型不純物層６を構成
する。Ｎ- 型不純物層６により、光電変換部１とトラン
スファゲート電極１０の半導体表面の電気的接続が強く
なり、光電変換部１の信号電荷の読出しが容易になる。
したがって残像特性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子に関し、特
に電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いた固体撮像素子に関す
る。
に電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いた固体撮像素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の固体撮像素子、例えばＣＣ
Ｄラインセンサの光電変換部の平面図、図５はそのＡ
Ａ′線に沿う断面図である。３はＰ型シリコン基板、４
はＮ型不純物層、５はＮ+ 型不純物層、７はＰ+ 型不純
物層、８はＰ++型チャネルストッパ層、９は絶縁膜、１
０はトランスファゲート電極、１１は第１層ＣＣＤレジ
スタ電極、１２は第２層ＣＣＤレジスタ電極である。Ｎ
+ 型不純物層５とＰ+ 型不純物層７とその周囲のＰ型シ
リコン基板３で光電変換部１を構成し、Ｎ型不純物層４
とトランスファゲート電極１０と第１層ＣＣＤレジスタ
電極１１と第２層ＣＣＤレジスタ電極１２で電荷転送部
（電荷結合部）２を構成している。
Ｄラインセンサの光電変換部の平面図、図５はそのＡ
Ａ′線に沿う断面図である。３はＰ型シリコン基板、４
はＮ型不純物層、５はＮ+ 型不純物層、７はＰ+ 型不純
物層、８はＰ++型チャネルストッパ層、９は絶縁膜、１
０はトランスファゲート電極、１１は第１層ＣＣＤレジ
スタ電極、１２は第２層ＣＣＤレジスタ電極である。Ｎ
+ 型不純物層５とＰ+ 型不純物層７とその周囲のＰ型シ
リコン基板３で光電変換部１を構成し、Ｎ型不純物層４
とトランスファゲート電極１０と第１層ＣＣＤレジスタ
電極１１と第２層ＣＣＤレジスタ電極１２で電荷転送部
（電荷結合部）２を構成している。
【０００３】図６は図５のＣＣＤラインセンサの動作を
説明するためのタイミング図（Ａ）とポテンシャル図
（Ｂ）である。ｔ＝ｔ1 のとき、ΦTG＝Φ1 ＝０であ
り、Ｎ+型不純物層５およびその周囲の空乏層内に入射
した光は、ここで光電変換されて信号電荷となり、光電
変換部１に蓄積される。このときトランスファゲート電
極１０直下のポテンシャルは光電変換部１のポテンシャ
ルよりも小さい。
説明するためのタイミング図（Ａ）とポテンシャル図
（Ｂ）である。ｔ＝ｔ1 のとき、ΦTG＝Φ1 ＝０であ
り、Ｎ+型不純物層５およびその周囲の空乏層内に入射
した光は、ここで光電変換されて信号電荷となり、光電
変換部１に蓄積される。このときトランスファゲート電
極１０直下のポテンシャルは光電変換部１のポテンシャ
ルよりも小さい。
【０００４】ｔ＝ｔ2 のとき、ΦTG＝Ｖ0 、Φ1 ＝０で
あり、トランスファゲート電極１０直下のポテンシャル
は光電変換部１のポテンシャルよりも大きくなり、光電
変換部１に蓄積されていた信号電荷はトランスファゲー
ト電極１０の直下を通って第１層ＣＣＤレジスタ電極１
１直下へ送り込まれる。
あり、トランスファゲート電極１０直下のポテンシャル
は光電変換部１のポテンシャルよりも大きくなり、光電
変換部１に蓄積されていた信号電荷はトランスファゲー
ト電極１０の直下を通って第１層ＣＣＤレジスタ電極１
１直下へ送り込まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の構造で
は、トランスファゲート電極１０とＮ+ 型不純物層５と
が重なる領域がほとんど無いので、光電変換部１とトラ
ンスファゲート電極１０直下の半導体表面との電気的接
続が弱く、信号電荷の読み出しが困難となっている。
は、トランスファゲート電極１０とＮ+ 型不純物層５と
が重なる領域がほとんど無いので、光電変換部１とトラ
ンスファゲート電極１０直下の半導体表面との電気的接
続が弱く、信号電荷の読み出しが困難となっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、一導電型の半
導体基板上に形成した光電変換部と、この光電変換部に
隣接して設けられたトランスファゲート電極とを備える
固体撮像素子において、トランスファゲート電極が光電
変換部の半導体表面に形成した逆導電型の不純物層と同
一の導電型でこの不純物層より低濃度の不純物層を、光
電変換部の逆導電型不純物層に隣接して直下に備えてい
ることを特徴とする。
導体基板上に形成した光電変換部と、この光電変換部に
隣接して設けられたトランスファゲート電極とを備える
固体撮像素子において、トランスファゲート電極が光電
変換部の半導体表面に形成した逆導電型の不純物層と同
一の導電型でこの不純物層より低濃度の不純物層を、光
電変換部の逆導電型不純物層に隣接して直下に備えてい
ることを特徴とする。
【０００７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の平面図、図２はそのＡ
Ａ′線に沿う断面図である。図１、図２において、図
４、図５の従来例と同一の部分には同一の参照番号が付
されているので重複した説明は省略する。本実施例では
トランスファゲート電極１０下の光電変換部１側にＮ-
型不純物層６が形成されている。
る。図１は本発明の一実施例の平面図、図２はそのＡ
Ａ′線に沿う断面図である。図１、図２において、図
４、図５の従来例と同一の部分には同一の参照番号が付
されているので重複した説明は省略する。本実施例では
トランスファゲート電極１０下の光電変換部１側にＮ-
型不純物層６が形成されている。
【０００８】図３は図２に素子の製造工程を示す断面図
である。まず、図３（Ａ）のようにＰ型シリコン基板３
の表面にＮ型不純物層４をドーズ量１．６×１０12ｃｍ
-2のリンイオン注入により深さ０．６μｍに形成する。
次に図３（Ｂ）のように、Ｐ++型チャネルストッパ層
８、絶縁膜９、第１層ＣＣＤレジスタ電極１１、トラン
スファゲート電極１０を形成する。次に図３（Ｃ）のよ
うに、Ｎ- 型不純物層６をドーズ量１．３×１０12ｃｍ
-2、注入角度１５°のリンイオン注入により深さ１．０
μｍに形成する。次に図３（Ｄ）のように、Ｎ+ 型不純
物層５とＮ- 型不純物層６をドーズ量１．３×１０12ｃ
ｍ-2、注入角度１５°のリンイオン注入により深さ１．
０μｍに形成する。ここでＮ+ 型不純物層５のリンイオ
ン濃度は２回のリンイオン注入によるリンイオン濃度が
加算された濃度である。以下、Ｐ+型不純物層７を形成
することで図２の構成を得ることができる。
である。まず、図３（Ａ）のようにＰ型シリコン基板３
の表面にＮ型不純物層４をドーズ量１．６×１０12ｃｍ
-2のリンイオン注入により深さ０．６μｍに形成する。
次に図３（Ｂ）のように、Ｐ++型チャネルストッパ層
８、絶縁膜９、第１層ＣＣＤレジスタ電極１１、トラン
スファゲート電極１０を形成する。次に図３（Ｃ）のよ
うに、Ｎ- 型不純物層６をドーズ量１．３×１０12ｃｍ
-2、注入角度１５°のリンイオン注入により深さ１．０
μｍに形成する。次に図３（Ｄ）のように、Ｎ+ 型不純
物層５とＮ- 型不純物層６をドーズ量１．３×１０12ｃ
ｍ-2、注入角度１５°のリンイオン注入により深さ１．
０μｍに形成する。ここでＮ+ 型不純物層５のリンイオ
ン濃度は２回のリンイオン注入によるリンイオン濃度が
加算された濃度である。以下、Ｐ+型不純物層７を形成
することで図２の構成を得ることができる。
【０００９】この構成によれば、光電変換動作および電
荷転送動作は図６に示した従来例の場合と同じである
が、ここではトランスファゲート電極１０直下の光電変
換部１側にＮ+ 型不純物層５に隣接してＮ- 型不純物層
６を形成している。したがって、光電変換部１とトラン
スファゲート電極１０直下の半導体表面との伝奇的接続
が強くなり、従来と比較して信号電荷の読み出しが容易
となる。
荷転送動作は図６に示した従来例の場合と同じである
が、ここではトランスファゲート電極１０直下の光電変
換部１側にＮ+ 型不純物層５に隣接してＮ- 型不純物層
６を形成している。したがって、光電変換部１とトラン
スファゲート電極１０直下の半導体表面との伝奇的接続
が強くなり、従来と比較して信号電荷の読み出しが容易
となる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はトランス
ファゲート電極下に光電変換部のＮ+型不純物層に隣接
してＮ- 型不純物層を形成しているので、光電変換部と
トランスファゲート電極下の半導体表面との静電結合が
強くなり、信号電荷の読み出すを容易にできる効果があ
り、したがって残像特性が向上する。
ファゲート電極下に光電変換部のＮ+型不純物層に隣接
してＮ- 型不純物層を形成しているので、光電変換部と
トランスファゲート電極下の半導体表面との静電結合が
強くなり、信号電荷の読み出すを容易にできる効果があ
り、したがって残像特性が向上する。
【図１】本発明の一実施例の平面図である。
【図２】図１のＡＡ′線に沿う断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は図２の構造を製造する工程の
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図４】従来例を示す平面図である。
【図５】図４のＡＡ′線に沿う断面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれＣＣＤの動作を説明
するためのタイミング図及びポテンシャル図である。
するためのタイミング図及びポテンシャル図である。
１ 光電変換部 ２ 電荷転送部 ３ Ｐ型シリコン基板 ４ Ｎ型不純物層 ５ Ｎ+ 型不純物層 ６ Ｎ- 型不純物層 ７ Ｐ+ 型不純物層 ８ Ｐ++型チャネルストッパ層 ９ 絶縁膜 １０ トランスファゲート電極 １１ 第１層ＣＣＤレジスタ電極 １２ 第２層ＣＣＤレジスタ電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】図２の構造を製造する工程の一部を示す断面図
である。
である。
Claims (1)
- 【請求項１】 一導電型の半導体基板上に形成した光電
変換部と、前記光電変換部に隣接して設けられたトラン
スファゲート電極とを備える固体撮像素子において、前
記トランスファゲート電極は、前記光電変換部の半導体
表面に形成した逆導電型の不純物層と同一の導電型で前
記不純物層より低濃度の不純物層を、前記不純物層に隣
接して直下に備えていることを特徴とする固体撮像素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000918A JPH06209099A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000918A JPH06209099A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06209099A true JPH06209099A (ja) | 1994-07-26 |
Family
ID=11487070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5000918A Pending JPH06209099A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06209099A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5774182A (en) * | 1994-07-28 | 1998-06-30 | Nec Corporation | Solid-state image sensor device with pixel array structure of interline transfer CCD image sensor |
| US9136407B2 (en) | 2012-09-19 | 2015-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor, method of manufacturing the same, and camera |
-
1993
- 1993-01-07 JP JP5000918A patent/JPH06209099A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5774182A (en) * | 1994-07-28 | 1998-06-30 | Nec Corporation | Solid-state image sensor device with pixel array structure of interline transfer CCD image sensor |
| US9136407B2 (en) | 2012-09-19 | 2015-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor, method of manufacturing the same, and camera |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991109 |