JPH07120774B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH07120774B2 JPH07120774B2 JP61291088A JP29108886A JPH07120774B2 JP H07120774 B2 JPH07120774 B2 JP H07120774B2 JP 61291088 A JP61291088 A JP 61291088A JP 29108886 A JP29108886 A JP 29108886A JP H07120774 B2 JPH07120774 B2 JP H07120774B2
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Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
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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
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14887—Blooming suppression
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固体撮像装置に関するものである。
従来の技術 従来、Ｐウェル型インターラインCCD固体撮像装置は、
第２図に示す構造であった。第２図において、21はＮ形
シリコン基板で23はＰ形ウエル、24は光電変換素子とな
るＮ形領域、25は単位画素を分離するチャンネルストッ
パ、27は信号転送部となるCCDのＮ形埋め込み層、28はC
CDを構成するポリシリコン電極である。実効的な光電変
換領域はＰ形ウエル23aとＮ形領域24で形成される空乏
層である。そしてＮ形シリコン基板21はＰ形ウエル23に
対して逆バイアスされている。そのためＮ形シリコン基
板21とＰ形ウエル23bと形成される空乏層領域で発生し
た電荷は、Ｎ形シリコン基板側21へ排除される。また、
Ｐ形ウエル23aは、過剰な信号電荷を基板21へ排除する
ため、前述の基板バイアス電圧（駆動電圧以下）で完全
空乏化するように、拡散長，濃度を制御しなければなら
ない。一方、CCDの形成されているＰ形ウエル23bは、CC
Dの安定駆動のために、光電変換部のＰ形ウエル23aよ
り、拡散長も深く、不純物濃度も高くして、前記基板バ
イアス電圧で完全空乏化しないことが必要であった。
第２図に示す構造であった。第２図において、21はＮ形
シリコン基板で23はＰ形ウエル、24は光電変換素子とな
るＮ形領域、25は単位画素を分離するチャンネルストッ
パ、27は信号転送部となるCCDのＮ形埋め込み層、28はC
CDを構成するポリシリコン電極である。実効的な光電変
換領域はＰ形ウエル23aとＮ形領域24で形成される空乏
層である。そしてＮ形シリコン基板21はＰ形ウエル23に
対して逆バイアスされている。そのためＮ形シリコン基
板21とＰ形ウエル23bと形成される空乏層領域で発生し
た電荷は、Ｎ形シリコン基板側21へ排除される。また、
Ｐ形ウエル23aは、過剰な信号電荷を基板21へ排除する
ため、前述の基板バイアス電圧（駆動電圧以下）で完全
空乏化するように、拡散長，濃度を制御しなければなら
ない。一方、CCDの形成されているＰ形ウエル23bは、CC
Dの安定駆動のために、光電変換部のＰ形ウエル23aよ
り、拡散長も深く、不純物濃度も高くして、前記基板バ
イアス電圧で完全空乏化しないことが必要であった。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構造では、第２図に示す様な斜め光が
入射した時、CCD部のＰ形ウエル23bは、濃度が高く拡散
長も深いため、図の入射光による電荷生成場所まで、基
板側の空乏層が拡がっていない。そのため、電荷は、拡
散によりCCDの空乏層に入ることもあり、これは、スミ
アの原因となるという問題があった。
入射した時、CCD部のＰ形ウエル23bは、濃度が高く拡散
長も深いため、図の入射光による電荷生成場所まで、基
板側の空乏層が拡がっていない。そのため、電荷は、拡
散によりCCDの空乏層に入ることもあり、これは、スミ
アの原因となるという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するもので、CCDの駆
動安定性を損うことなく、スミアを抑制することを目的
とするものである。
動安定性を損うことなく、スミアを抑制することを目的
とするものである。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明の固体撮像装置は、
一導電型を有する半導体基板上に、反対導電型の半導体
層が形成され、前記半導体層上に光電変換素子を形成す
る一導電型の第１の領域と前記光電変換素子から光信号
を読み出し転送するMOSあるいはCCDより構成された信号
転送素子を形成する一導電型の第２の領域が前記第１の
領域よりも浅く形成され、前記第２の領域の下にこれに
接して反対導電型で前記半導体層より濃度の高い第３の
領域が前記第１の領域よりも浅く形成され、前記第２の
領域の深部に位置する領域に選択的に一導電型の高濃度
の埋込み層が前記半導体基板と前記半導体層に跨がって
形成され、前記埋込み層と前記半導体層とで形成される
接合界面が、前記光電変換素子の深部に位置する前記半
導体基板と前記半導体層とで形成される接合界面より
も、表面に近いことを特徴とするものである。
一導電型を有する半導体基板上に、反対導電型の半導体
層が形成され、前記半導体層上に光電変換素子を形成す
る一導電型の第１の領域と前記光電変換素子から光信号
を読み出し転送するMOSあるいはCCDより構成された信号
転送素子を形成する一導電型の第２の領域が前記第１の
領域よりも浅く形成され、前記第２の領域の下にこれに
接して反対導電型で前記半導体層より濃度の高い第３の
領域が前記第１の領域よりも浅く形成され、前記第２の
領域の深部に位置する領域に選択的に一導電型の高濃度
の埋込み層が前記半導体基板と前記半導体層に跨がって
形成され、前記埋込み層と前記半導体層とで形成される
接合界面が、前記光電変換素子の深部に位置する前記半
導体基板と前記半導体層とで形成される接合界面より
も、表面に近いことを特徴とするものである。
作用 この構造により、CCD部Ｐウエルの基板側の空乏層は、
従来例よりも大きく拡がり、Ｐウエル基板深部で発生す
る電荷を基板側へ排除する作用が強くなり、スミアの抑
制効果が強力になる。
従来例よりも大きく拡がり、Ｐウエル基板深部で発生す
る電荷を基板側へ排除する作用が強くなり、スミアの抑
制効果が強力になる。
実 施 例 第１図は本発明の一実施例によるＰウエル型インターラ
インCCD固体撮像装置の模式的断面図である。本発明に
よる効果は、従来例の構造において、Ｐ形ウエル23bと
Ｎ形シリコン基板21のPN接合界面にN+形埋め込み層を形
成しても、スミア抑制効果は向上するが、第１図は、本
発明の効果を十分引き出すように考えられた構造であ
る。第１図を形成するための一製造過程を簡単に述べ
る。まず、Ｎ形シリコン基板１を出発材料として、CCD
が形成されるべき所に選択的に、N+形埋め込み層２を形
成する。次にＰ形ウエル３は直接ｐ形エピタキシャル成
長で形成するか、あるいは、ｎ形エピタキシャル成長
後、ボロンイオン注入−ドライブインで形成する。
インCCD固体撮像装置の模式的断面図である。本発明に
よる効果は、従来例の構造において、Ｐ形ウエル23bと
Ｎ形シリコン基板21のPN接合界面にN+形埋め込み層を形
成しても、スミア抑制効果は向上するが、第１図は、本
発明の効果を十分引き出すように考えられた構造であ
る。第１図を形成するための一製造過程を簡単に述べ
る。まず、Ｎ形シリコン基板１を出発材料として、CCD
が形成されるべき所に選択的に、N+形埋め込み層２を形
成する。次にＰ形ウエル３は直接ｐ形エピタキシャル成
長で形成するか、あるいは、ｎ形エピタキシャル成長
後、ボロンイオン注入−ドライブインで形成する。
その後、従来例と同様の光電変換部となるＮ形領域４、
チャンネルストッパ５を形成する。CCDの埋め込みチャ
ンネル７の深部には、高濃度Ｐ形ウエル６が形成され、
CCDの空乏層は、基板側に拡がりにくくなっている。し
かも、その濃度は高いので、完全空乏化は抑制される。
そのためＰ形ウエル３は、光電変換部もCCD部も同一条
件のもので可能となる。以上の不純物分布により、空乏
層の拡がりは、第１図の破線のようになり、基板深部で
発生する、従来はスミア成分となった電荷を基板側に排
除することにより、スミアを抑制できる。
チャンネルストッパ５を形成する。CCDの埋め込みチャ
ンネル７の深部には、高濃度Ｐ形ウエル６が形成され、
CCDの空乏層は、基板側に拡がりにくくなっている。し
かも、その濃度は高いので、完全空乏化は抑制される。
そのためＰ形ウエル３は、光電変換部もCCD部も同一条
件のもので可能となる。以上の不純物分布により、空乏
層の拡がりは、第１図の破線のようになり、基板深部で
発生する、従来はスミア成分となった電荷を基板側に排
除することにより、スミアを抑制できる。
なお、実施例では、インターラインCCD固体撮像装置と
したが、信号転送部がMOS FETのドレインのものでも同
様な効果が期待できる。また、実施例では、Ｐウエル型
固体撮像装置について述べたが、Ｐ型基板を用いたＮウ
エル型固体撮像装置においても同様な効果が得られるこ
とは明白である。
したが、信号転送部がMOS FETのドレインのものでも同
様な効果が期待できる。また、実施例では、Ｐウエル型
固体撮像装置について述べたが、Ｐ型基板を用いたＮウ
エル型固体撮像装置においても同様な効果が得られるこ
とは明白である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、固体撮像装置における問
題点の１つであるスミアを抑制することができ、これを
用いて撮像装置を構成すれば、すばらしい画質を得るこ
とができる。
題点の１つであるスミアを抑制することができ、これを
用いて撮像装置を構成すれば、すばらしい画質を得るこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例によるＰウエル型インターラ
インCCD固体撮像装置の模式的断面図、第２図は従来の
Ｐウエル型インターラインCCD固体撮像装置の模式的断
面図である。 1,21……Ｎ形シリコン基板、２……N+形埋め込み層、3,
23……Ｐ形ウエル、4,24……Ｎ形領域、5,25……チャン
ネルストッパ、６……高濃度Ｐ形ウエル、7,27……CCD
・Ｎ形埋め込みチャンネル、8,28……CCD・ポリシリコ
ン電極。
インCCD固体撮像装置の模式的断面図、第２図は従来の
Ｐウエル型インターラインCCD固体撮像装置の模式的断
面図である。 1,21……Ｎ形シリコン基板、２……N+形埋め込み層、3,
23……Ｐ形ウエル、4,24……Ｎ形領域、5,25……チャン
ネルストッパ、６……高濃度Ｐ形ウエル、7,27……CCD
・Ｎ形埋め込みチャンネル、8,28……CCD・ポリシリコ
ン電極。
Claims (1)
- 【請求項１】一導電型を有する半導体基板上に、反対導
電型の半導体層が形成され、前記半導体層上に光電変換
素子を形成する一導電型の第１の領域と前記光電変換素
子から光信号を読み出し転送するMOSあるいはCCDより構
成された信号転送素子を形成する一導電型の第２の領域
が前記第１の領域よりも浅く形成され、前記第２の領域
の下にこれに接して反対導電型で前記半導体層より濃度
の高い第３の領域が前記第１の領域よりも浅く形成さ
れ、前記第２の領域の深部に位置する領域に選択的に一
導電型の高濃度の埋込み層が前記半導体基板と前記半導
体層に跨がって形成され、前記埋込み層と前記半導体層
とで形成される接合界面が、前記光電変換素子の深部に
位置する前記半導体基板と前記半導体層とで形成される
接合界面よりも、表面に近いことを特徴とする固体撮像
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291088A JPH07120774B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291088A JPH07120774B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63142858A JPS63142858A (ja) | 1988-06-15 |
| JPH07120774B2 true JPH07120774B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=17764287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291088A Expired - Lifetime JPH07120774B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120774B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0262075A (ja) * | 1988-08-27 | 1990-03-01 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| KR920007355B1 (ko) * | 1990-05-11 | 1992-08-31 | 금성일렉트론 주식회사 | Ccd영상 소자의 구조 및 제조방법 |
| JP3598648B2 (ja) * | 1996-04-02 | 2004-12-08 | ソニー株式会社 | 電荷転送素子及び電荷転送素子の駆動方法 |
| JP2011222708A (ja) | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Sony Corp | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5755672A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-02 | Nec Corp | Solid-state image pickup device and its driving method |
| JPS5766666A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-22 | Matsushita Electronics Corp | Solid state image pickup device |
| JPS57162364A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid state image pickup device |
| JPS60244068A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-03 | Nec Corp | 埋込みチヤネル電荷結合素子 |
| JPS61229355A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP61291088A patent/JPH07120774B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63142858A (ja) | 1988-06-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |