JPH1050975A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその製造方法Info
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Abstract
数削減、かつ、掃き出し効率の向上。 【解決手段】水平CCDレジスタHRのチャネルに沿っ
て、オーバフロー障壁部OFBが設けられており、さら
にオーバフロー障壁部OFBには3μm程度のオフセッ
ト領域OSがありそれを介して、オーバフロードレイン
(12)が設けられている。オーバフロー障壁を形成す
るためのP型拡散層4−1、垂直CCDレジスタVRの
構成要素であるP型拡散層4とは同時に形成されてい
る。
Description
の製造方法に関し、電荷を排出するオーバフロードレイ
ンを備えた固体撮像装置及びその製造方法に関する。
いては、画素寸法の縮小により垂直CCDレジスタの面
積を十分に確保できず、最大取扱電荷量の確保が困難に
なっている。一方、多画素化、高機能化に対応するため
に、水平CCDレジスタの高速化が要求されている。こ
れらの課題を解決するための手段として、例えば、「ア
イ・イー・イー・イー・インターナショナル・ソリッド
ーステイト・サーキッツ・コンファレンス・ダイジェス
ト・オブ・テクニカル・ペーパーズ」(IEEEINT
ERNATIONAL SOLID−STATE CI
RCUITSCONFERENCE DIGEST O
F TECHNICAL PAPERS)誌、第37
巻、1994年2月、第222頁〜第223頁に示され
ているものがある。これは、垂直CCDレジスタについ
ては最大取扱電荷量の確保を重視し、水平CCDレジス
タについては転送効率を重視して、それぞれのCCDレ
ジスタの拡散層を個別に適切化するというものである。
明のための不純物プロファイルを示すグラフ図である。
垂直CCDレジスタの埋込チャネルをなすN型拡散層1
01の底面に接して形成されるP型拡散層102の不純
物濃度を、水平CCDレジスタの埋込チャネルをなすN
型拡散層103の底面に接して形成されるP型拡散層1
04の不純物濃度よりも高くし、かつ、その深さを浅く
形成する。また、N型拡散層103の不純物濃度は、N
型拡散層101の不純物濃度よりも低く形成する。これ
は、出力信号波形におけるDCオフセット電圧レベルを
低く維持するためである。なお、P型拡散層102およ
びP型拡散層104の深さは、30V前後の基板シャッ
ター電圧が印加されても完全に空乏化しない程度の深さ
に形成する。また、P型拡散層102およびP型拡散層
104以外にも垂直CCDレジスタおよび水平CCDレ
ジスタ部に比較的不純物濃度の低いP型拡散層が形成さ
れる場合もあるが、ここでは省略している。上述の構成
により、垂直CCDレジスタにおいては接合容量が増加
するため最大取扱電荷量が増加し、一方、水平CCDレ
ジスタにおいては、フリンジ電界が強められるため転送
効率が向上する。
た電子スチルカメラの開発が盛んになっている。電子ス
チルカメラの駆動モードの1つに自動焦点調節モードが
ある。撮像された画像を用いた自動焦点調節では、数1
00ms程度の短時間内に、焦点位置をずらしながらフ
ィードバックをかけて焦点を合わせ込んでいく。それゆ
え、焦点を合わせるには例えば30フレーム前後の画像
枚数が必要である。このように、撮影モード(例えば5
〜10フレーム/s)に比べてフレームレートを高くす
るために、自動焦点調節モードではフレーム内の一部の
撮像領域のみの信号を利用する場合がある。
像領域の一例を説明するための模式図である。撮像領域
の内、自動焦点調節時に利用されるのは撮像領域IA1
のみであり、撮像領域IA2、および撮像領域IA3の
信号電荷は、後述するように、水平CCDレジスタ下部
に設けられたオーバフロー障壁を介してオーバフロード
レインに高速で掃き出される。
平CCDレジスタのウェル構成が個別に適切化されてお
り、かつ、オーバフロードレインを有するような固体撮
像装置が今後要求されるのは必然と考えられる。
を有するインターライン転送型固体撮像装置の概略構成
を示すブロック図である。この種の固体撮像装置には、
複数のフォトダイオードPD及びフォトダイオードから
の電荷を読み出しゲートTGを介して受け取って転送す
る垂直CCDレジスタVRを含む撮像部IAと、垂直C
CDレジスタからの電荷を受け取って転送する水平CC
DレジスタHRと、水平CCDレジスタにより転送され
てきた電荷を検出する電荷検出部CSと、出力増幅器O
Aとが設けられている。さらに、垂直CCDレジスタV
Rと水平CCDレジスタHRとの接続部とは反対側に、
水平CCDレジスタと接するオーバフロー障壁部OFB
を介して、オーバフロードレイン部OFDが設けらてい
る。
ーバフロー障壁部の構成を説明するための図であり、図
(a)は平面図、図(b)は図(a)におけるA−A線
断面図である。図12に示す従来例は、特開昭3−25
4767号公報に開示されている技術を、垂直CCDレ
ジスタと水平CCDレジスタのウェル構成が個別に適切
化されている固体撮像装置に適用した場合を示してい
る。各垂直CCDレジスタのチャネル(N型拡散層1
1)の間には、素子分離領域10が設けられており、チ
ャネル上部には二酸化シリコン膜や窒化シリコン膜など
からなる絶縁膜7Aを介して垂直転送電極13−21,
13−12,13−23,13−14,…が設けられて
いる。各垂直CCDレジスタのチャネル(11)に隣接
して、水平CCDレジスタのチャネル(N型拡散層9)
が設けられている。また、水平CCDレジスタのチャネ
ル(9)に沿って、オーバフロー障壁部OFB(P型拡
散層18)が設けられており、さらにオーバフロー障壁
部に隣接してオーバフロードレイン部OFD(N+ 型拡
散層12)が設けられている。水平CCDレジスタH
R、オーバフロー障壁部OFBおよびオーバフロードレ
イン部OFDのシリコン基板上には、絶縁膜7Aを介し
て水平ストレージ電極14−11,14−12および水
平バリア電極14−21,14−22が設けられてい
る。なお、水平ストレージ電極と水平バリア電極との間
にも絶縁膜が設けられている。
る。N型シリコン基板1の表面部にPウェル3が設けら
れ、Pウェル3の表面部に、垂直CCDレジスタVRを
構成するN型拡散層11およびその底面に接してP型拡
散層4が設けられている。また、N型シリンコン基板1
の表面部にはPウェル2が設けられ、Pウェル2の表面
部には水平CCDレジスタHRを構成するN型拡散層9
が設けられている。ここで、各拡散層の不純物濃度や深
さの相対的な関係は、図9と同様とする。N型拡散層9
およびPウェル2は、オーバフロー障壁部OFBおよび
オーバフロードレイン部OFDにも拡大して形成されて
いる。なお、水平バリア電極14−21,14−22下
部のチャネルには、P型不純物が注入されてN- 型バリ
ア層15を構成している。さらに、オーバフロー障壁部
には、P型拡散層18によるオーバフロー障壁が形成さ
れており、オーバフロードレイン部OFDにはN+ 型拡
散層12が設けられている。なお、水平CCDレジスタ
HRと反対側のN+ 型拡散層12端には厚い酸化シリコ
ン膜(フィールド酸化膜6)が形成されている。
領域IA1の信号電荷のみ検出する場合の動作について
説明する。ここで、例えば、垂直CCDレジスタVRは
4相パルス(φV1〜φV4)で駆動され、水平CCD
レジスタHRは2相パルス(φH1、φH2)で駆動さ
れ、オーバフロードレイン部OFD(N+ 型拡散層1
2)には、オーバフロー障壁部OFBの電位よりも高い
直流電圧(例えば15V)が印加される。図13は、垂
直転送パルス(φV1〜φV4)および水平転送パルス
(φH1、φH2)の概略構成を説明するための図であ
る。ここでは、それぞれ代表として、φVおよびφHと
して示している。垂直ブランキング期間に、読み出しパ
ルスが印加されると、フォトダイオードPD(Pウェル
3の表面部に形成された、N型拡散層8(表面部にP+
型拡散層17を有している))から読み出しゲートTG
を介して垂直CCDレジスタVRに電荷が読み出され
る。次に、高速転送パルス(例えば数100kHz〜数
MHz)により、撮像領域IA2に対応する各水平ライ
ンの信号電荷を水平CCDレジスタHRに次々に転送す
る。この時、すべての水平ストレージ電極と水平バリア
電極には、ハイレベル(例えば5V)の電圧が印加され
ている。複数ライン分の電荷が転送されてくるため、水
平CCDレジスタの最大取扱電荷量を超過するが、オー
バフロー障壁を越えた電荷はオーバフロードレイン部O
FDに掃き出される。撮像領域IA2に対応する信号電
荷の転送終了後、撮像領域IA1に対応する信号電荷を
1水平走査期間毎に1水平ラインずつ垂直CCDレジス
タVRから水平CCDレジスタNRに標準転送パルスに
より転送し、さらに、水平転送パルスにより電荷検出部
CSに転送し、出力増幅器OAを介して出力する。この
動作の繰り返しにより、撮像領域IA1に対応する信号
電荷をすべて検出した後、撮像領域IA3に対応する電
荷を、撮像領域IA2の場合と同様な方法でオーバフロ
ードレイン部OFDに掃き出す。
いて説明する。図14は、不要電荷掃き出し動作時の図
12(b)のチャネル電位分布の模式図である。ここ
で、オーバフロー障壁部OFBの電位VOFBが、垂直
CCDレジスタVRと水平CCDレジスタHRとの接続
部TGVHにおける水平バリア電極下部のチャネル電位V
Cよりも高く、かつハイレベルの電圧が印加されている
水平バリア電極下部のチャネル電位(図示しない)より
も低くなるように、N- 型拡散層15の寸法および形成
条件が決定されている。この理由は、通常の水平転送動
作時に、信号電荷が垂直CCDレジスタに逆戻りした
り、水平CCDレジスタから漏れ出さないようにするた
めである。このような電位設定にしておくことにより、
垂直CCDレジスタVRから複数ライン分の電荷が水平
CCDレジスタVRに転送され、水平CCDレジスタの
最大取扱電荷量を越えたとしても、過剰な電荷はすべて
オーバフロー障壁を越えてオーバフロードレイン部OF
Dに掃き出される。なお、オーバフロー障壁部OFBの
水平ストレージ電極14−11,14−12と水平バリ
ア電極14−21,14−22下部のチャネル電位は互
いに異なるが、過剰電荷に対する掃き出し間口はオーバ
フロー障壁部全体となる。
バフロー障壁を形成するために、新たにP型拡散層18
を形成する必要があり、フォトレジスト工程が増加する
という問題がある。ところで、フォトレジスト工程を増
加させないでオーバフロー障壁を形成する方法として、
特開昭62−154881号公報に開示されている方法
がある。以下に、この方法について説明する。図15
は、特開昭62−154881号公報に開示されている
技術を、垂直CCDレジスタと水平CCDレジスタのウ
ェル構成が個別に適切化されている固体撮像装置に適用
した場合を説明するための構成図であり、図(a)は平
面図、図(b)は図(a)におけるA−A線断面図であ
る。ここで、オーバフロー障壁部以外は図12に示した
ものと同様であるので、説明は省略する。水平CCDレ
ジスタHRに隣接して、オーバフロー障壁部OFB、お
よび素子分離領域19(P+ 型拡散層.素子分離領域1
0と同時に形成)が設けられており、さらにそれらに隣
接してオーバフロードレイン部のN+ 型拡散層12が設
けられている。オーバフロー障壁は、隣合う素子分離領
域19の間隔W1を狭めることで狭チャネル効果を利用
して形成される。通常の水平転送時に水平CCDレジス
タから信号電荷が漏れ出さないようなオーバフロー障壁
を得るためには、水平ストレージ電極14−11の電極
長L1に比べてW1を狭くする必要がある。これは、図
12に示した構造に比べて、掃き出し間口が狭くなるこ
とを意味する。すなわち、掃き出し速度が遅いという欠
点がある。
スト工程数を増加することなく、掃き出し効率のよいオ
ーバフロー障壁を形成できる固体撮像装置及びその製造
方法を提供することにある。
は、表面部にP(又はN)型領域を有する半導体基板
と、前記P(又はN)型領域の表面部に設けられた第1
のN(又はP)型拡散層、前記第1のN(又はP)型拡
散層の底面に接して前記P(又はN)型領域に設けられ
た第1のP(又はN)型拡散層及び前記第1のN(又は
P)型拡散層上に設けられた垂直転送電極群を含む複数
の並行配置された垂直CCDレジスタと、前記P(又は
N)型領域の表面部に複数の前記第1のN(又はP)型
拡散層に連結して設けられた第2のN(又はP)型拡散
層及び前記第2のN(又はP)型拡散層上に設けられた
水平転送電極群を含む水平CCDレジスタと、前記水平
CCDレジスタに連結するオーバフロー障壁部と、前記
オーバフロー障壁部に連結するオーバフロードレイン領
域とを有する固体撮像装置において、前記オーバフロー
障壁部が前記第2のN(又はP)型拡散層を延在した第
3のN(又はP)型拡散層及び前記第3のN(又はP)
型拡散層の底面に接して前記P(又はN)型領域に前記
第1のP(又はN)型拡散層と同時に形成された第2の
P(又はN)型拡散層を有し、前記第3のN(又はP)
型拡散層内のチャネル電位が前記第2のP(又はN)型
拡散層上で前記第2のN(又はP)型拡散層内より低
(又は高)くなされているというものである。
オーバフロードレイン領域と離れて水平CCDレジスタ
に近接して設けられていてもよい。
部にP(又はN)型領域を有する半導体基板を準備する
工程と、前記P(又はN)型領域の表面部に、複数の第
1のP(又はN)型拡散層を並行配置して形成するとと
もに前記各第1のP(又はN)型拡散層から離れて直交
する方向に走行する第2のP(又はN)型拡散層を形成
する工程と、前記複数の第1のP(又はN)型拡散層上
にそれぞれ対応して第1のN(又はP)型拡散層を形成
するとともに前記第2のP(又はN)型拡散層上とその
両側の前記P(又はN)型領域の表面部に前記複数の第
1のN(又はP)型拡散層にそれぞれ連結する第2のN
(又はP)型拡散層を形成する工程と、前記第1のN
(又はP)型拡散層の前記第2のN(又はP)型拡散層
との連結部近傍を除きN(又はP)型不純物濃度を高く
する工程とを有し、前記第1のN(又はP)型拡散層を
埋込チャネルとする垂直CCDレジスタ、前記第2のN
(又はP)型拡散層のうち前記第2のP(又はN)型拡
散層と接合する部分にポテンシャル障壁をもつオーバフ
ロー障壁部及び前記オーバフロー障壁部と垂直CCDレ
ジスタとで挟まれた部分の第2のN(又はP)型拡散層
を埋込チャネルとする水平CCDレジスタを含むという
ものである。
て第2のP(又はN)型拡散層が設けられているので、
第2のP(又はN)型拡散層の不純物濃度と幅に依存し
て第3のN(又はP)型拡散層内のチャネル電位が低
(又は高)くなる。又、オーバフロー障壁部のオーバフ
ロードレイン領域への間口は狭くならない。
CDレジスタ部の第1のP(又はN)型拡散層と同時に
形成されるので工程数の増加を招かない。
施の形態の固体撮像装置は、表面部にP型領域(Pウェ
ル2及びP- ウェル3)を有するN型シリコン基板1
と、P- ウェル3の表面に設けられたN型拡散層11,
N型拡散層11の底面に接してP- ウェル3に設けられ
たより高濃度のP型拡散層4及びN型拡散層11上にこ
れと酸化シリコン膜7Aを介して直交する垂直転送電極
13−21,13−12,13−23,13−14…を
含む複数の並行配置された垂直CCDレジスタ(VR)
と、Pウェル2の表面部に複数のN型拡散層11に連結
して設けられたN型拡散層9及びN型拡散層9を酸化シ
リコン膜7Aを介して横断する水平転送電極14−1
1,14−12,14−21,14−22…を含む水平
CCDレジスタHRと、水平CCDレジスタHRに連結
するオーバフロー障壁部OFBと、オーバフロー障壁部
OFBに連結するオーバフロードレイン部OFD(N+
拡散層12)とを有している。オーバフロー障壁部OF
Bは、N型拡散層9の水平CCDレジスタHR部の延在
部とその底面に接するP型拡散層4−1(P型拡散層4
と同時に形成される)とを有している。
説明する。
不純物濃度2×1014cm-3程度のN型シリコン基板1
の表面部のうち、撮像部形成領域(撮像部と同一記号I
Aで示す)を囲む領域に、150〜200keVの注入
エネルギー、1×1012〜1.5×1012cm-2程度ド
ーズ量でボロンの打込みを行ない、1100〜1200
℃、5〜6時間程度の押し込み拡散を行なって深さ6μ
m程度のPウェル2を形成する。次に、撮像部形成領域
IAを含むデバイス形成部のほぼ全域に、ボロンイオン
を、1〜2MeVのエネルギー、1×1011〜5×10
11cm-2程度のドーズ量で打込み、1000℃、10時
間程度の押込み拡散層を行って深さ2μm程度のP- ウ
ェル3を形成する。
P- ウェル3の表面部からPウェル2の一部にかけて、
300〜500keV程度の注入エネルギー、1×10
12〜1.5×1012cm-2程度のドーズ量でボロンイオ
ンを打込み、900〜1000℃,30分程度の押込み
拡散を行なって、複数の並列配置されたP型拡散層4
(深さ1μm程度)を形成する。このとき、同時に、P
ウェル2の表面部に、P型拡散層4と直交する方向に走
行するP型拡散層4−1を形成する。
注入エネルギーで1×1013〜3×1013cm-2程度注
入後、1000℃、10時間程度のスチーム酸化を行な
い、1μm程度の膜厚のフィールド酸化膜6及びP+ 型
チャネルストッパ5を形成する。なお、フィールド酸化
膜6を形成しない領域には図示しない窒化シリコン膜が
形成されているので酸化され難く、薄い酸化膜7が形成
される。
P- ウェル3の表面部のうち、N型拡散層4で挟まれた
部分に選択的にリンイオンを500keV〜1MeV程
の注入エネルギーで、1×1012〜5×1012cm-2程
度のドーズ量で打込み、950℃,1時間程度の埋込み
拡散を行なってフォトダイオードのN型拡散層8を形成
する。
形成領域IAに隣接する領域TGVHとフィールド酸化膜
6とで挟まれた領域と、P型拡散層4上と、これらの両
者をつなぐ部分に、100keV程度の注入エネルギ
ー、2×1012〜3×1012cm-2程度のドーズ量でリ
ンイオンの打込みを行ない、N型拡散層9(イオン注入
後、ランプアニールを行なうか、後の熱工程で活性化さ
れるが、煩しいので単に拡散層と記した。以下同様。)
を形成する。
N型拡散層9,8の形成されていない部分に、20〜3
0keV程度の注入エネルギーで、5×1013cm-2程
度のドーズ量でボロンイオンを打込み、素子分離領域1
0を形成する。
撮像部形成領域のN型拡散層9に、100keV程度の
注入エネルギー、5×1011cm-2程度のドーズ量でリ
ンイオンを追加して打込み、N型拡散層11を形成す
る。
ルギー、5×1013cm-2程度のドーズ量でリンイオン
を打込み、N+ 型拡散層12を形成する。
い部分の酸化シリコン膜等を除去し、改めて熱酸化を行
ない、50〜100nm程度の酸化シリコン膜7Aを形
成する。
1ポリコン膜を堆積し、パターニングすることにより、
図7(a),(b)に示すように、垂直転送電極13−
12,13−14及び水平ストレージ電極14−11,
14−12を形成する。次に、50keV程度の注入エ
ネルギー、5×1011cm-2程度のドーズ量でボロンイ
オンを打み、N- 型拡散層15を形成する。
200nm程度の膜厚の酸化シリコン膜16を形成した
後、300〜400nm程度の膜厚の第2ポリシリコン
膜を堆積し、パターニングすることにより、水平バリア
電極14−21,14−22,垂直転送電極13−2
1,13−23を形成する。次に、ボロンイオンを20
〜50keV程度の注入エネルギー、1×1013〜5×
1013cm-2程度のドーズ量で打込み、N型拡散層8の
表面にP+ 型拡散層17(深さ0.2μm程度)を形成
する。
遮光膜や、転送電極に転送パルスφV1〜φV4,φH1,φ
H2を供給するための配線等を形成する。
散層4−1が設けられていない部分はオフセット領域O
Sであるが、これは、N+ 型拡散層12を形成するとき
のイオン注入用のマスクの目合せずれにより、P型拡散
層4−1上部の電位が影響を受け難くするために設けた
ものであるが、必ずしも設けなくてもよい。
来例と構成上異なる点は、オーバフロー障壁を形成する
ためのP型拡散層4−1の形成を垂直CCDレジスタの
構成要素であるP型拡散層4と同様に行なっている点で
ある。すなわち、オーバフロー障壁を形成するためにフ
ォトレジスト工程を追加する必要がない。また、オーバ
フロー障壁は、図12の場合と同様に水平CCDレジス
タに沿って一直線状に形成されているので掃き出し間口
も広くとれ、掃き出し効率もよい。
障壁の高さの制御について説明する。N型埋め込みCC
Dレジスタにおけるチャネル電位は、チャネルとなるN
型拡散層とその下部のP型拡散層の不純物濃度や接合深
さなどにより変化する。例えば、N型拡散層の不純物濃
度を高くすればチャネル電位が上昇し、P型拡散層の不
純物濃度を高くすればチャネル電位が低下する。図1に
示した固体撮像装置では、P型拡散層4−1の垂直方向
の幅Wは、オーバフローする電荷に対するチャネル長方
向の長さに相当する。ここで、幅Wを例えば10μm以
上の領域で変化させても、オーバフロー障壁の高さは殆
ど変化しない。一方、幅Wを例えば3μm以下の領域で
変化させた場合、ショートチャネル効果により、幅Wが
短い程オーバフロー障壁部のチャネル電位VOFBが高
くなる為、オーバフロー障壁の大きさは小さくなる(図
14参照)。図8は、オーバフロー障壁の高さとP型拡
散層4−1の垂直方向の幅Wとの関係のシミュレーショ
ン結果である。ここで、N型シリコン基板1の不純物濃
度は2×1014cm-3程度、N型拡散層9の不純物濃度
は5×1015cm-3程度、接合深さは0.5μmであ
り、Pウェル2の不純物濃度は3×1015cm-3程度、
接合深さは6μm程度であり、P型拡散層4−1の不純
物濃度は2×1016cm-3程度、接合深さは1.5μm
程度である。また、オーバフロー障壁部OFBにおける
オーバフロードレイン部OFDとのオフセット量OSは
3μmとしている。なお、水平ストレージ電極14−1
1,14−12と水平バリア電極14−21,14−2
2には5Vの電圧が印加されており、オーバフロードレ
イン部のN+ 型拡散層12には15Vの電圧が印加され
ている。図8より、例えば2.5V程度のオーバフロー
障壁を形成するには、P型拡散層4−1の幅Wを1.7
μm程度にすればよいことがわかる。
と同様に行なわれるので説明を省略する。また、本実施
の形態では、光電変換をフォトダイオードで行なうイン
タライン転送型固体撮像装置について説明したが、撮像
領域下部に蓄積部を有するフレームインターライン転送
型固体撮像装置や、光電変換を垂直CCDレジスタで行
なうフレーム転送固体撮像装置など、更に、導電型及び
印加電圧を逆にしたものについてにも、本発明を適用で
きることは言うまでもない。
Dレジスタの埋込みチャネルである第2のN(又はP)
型拡散層を延在した第3のN(又はP)型拡散層の底面
に接して第2のP(又はN)型拡散層を設けてオーバフ
ロー障壁部を構成したので、水平CCDレジスタに沿っ
て直線状にオーバフロー障壁部を設けることができ、掃
き出し開口が広くとめ、掃き出し効率は良好であり、更
に、第2のP(又はN)型拡散層を垂直CCDレジスタ
の埋込チャネルの第1のN(又はP)型拡散層の底面に
接する第1のP(又はN)型拡散層を同時に形成するこ
とにより、フォトレジスト形成工程の増加を伴なうこと
がない。
面図(図1(a))及び図(a)のA−A線断面図(図
1(b))。
法について説明するための平面図(図2(a))及び図
2(a)のA−A線断面図(図2(b))。
3(a)のA−A線断面図(図3(b))。
4(a)のA−A線断面図(図4(b))。
5(a)のA−A線断面図(図5(b))。
6(a)のA−A線断面図(図6(b))。
7(a)のA−A線断面図(図7(b))。
壁の高さとP型拡散層4−1の幅Wとの関係を示すグラ
フ。
ファイルを示すグラフ。
を説明するための模式図。
ンターライン転送型固体撮像装置の概略を示すブロック
図。
壁部の構成を説明するための平面図(図12(a))及
び図12(a)のA−A線断面図(図12(b))。
送パルス(φH1、φH2)の概略構成を説明するためのタ
イムチャート。
を示すポテンシャル図。
ている技術を、垂直CCDレジスタと水平CCDレジス
タのウェル構成が個別に適切化されている固体撮像装置
に適用した場合を説明するための平面図(図15
(a))及び図15(a)のA−A線断面図(図15
(b))。
垂直転送電極 14−11,14−12 ストレージ電極(水平転送
電極) 14−21,14−22 バリア電極(水平転送電
極) 15 N- 型拡散層(バリア領域) 16 酸化シリコン膜 17 P+ 型拡散層 101 N型拡散層 102 P型拡散層 103 N型拡散層 104 P型拡散層 CS 電荷検出部 HR 水平CCDレジスタ IA 撮像部 IA1〜IA3 撮像領域 OFB オーバフロー障壁部 OFD オーバフロードレイン部 OS オフセット領域 PD フォトダイオード TGVH トランスファゲート(垂直−水平レジスタ
間) VR 垂直CCDレジスタ φV1〜φV4 垂直転送パルス φH1,φH2 水平転送パルス
Claims (3)
- 【請求項1】 表面部にP(又はN)型領域を有する半
導体基板と、前記P(又はN)型領域の表面部に設けら
れた第1のN(又はP)型拡散層、前記第1のN(又は
P)型拡散層の底面に接して前記P(又はN)型領域に
設けられた第1のP(又はN)型拡散層及び前記第1の
N(又はP)型拡散層上に設けられた垂直転送電極群を
含む複数の並行配置された垂直CCDレジスタと、前記
P(又はN)型領域の表面部に複数の前記第1のN(又
はP)型拡散層に連結して設けられた第2のN(又は
P)型拡散層及び前記第2のN(又はP)型拡散層上に
設けられた水平転送電極群を含む水平CCDレジスタ
と、前記水平CCDレジスタに連結するオーバフロー障
壁部と、前記オーバフロー障壁部に連結するオーバフロ
ードレイン領域とを有する固体撮像装置において、前記
オーバフロー障壁部が前記第2のN(又はP)型拡散層
を延在した第3のN(又はP)型拡散層及び前記第3の
N(又はP)型拡散層の底面に接して前記P(又はN)
型領域に前記第1のP(又はN)型拡散層と同時に形成
された第2のP(又はN)型拡散層を有し、前記第3の
N(又はP)型拡散層内のチャネル電位が前記第2のP
(又はN)型拡散層上で前記第2のN(又はP)型拡散
層内より低(又は高)くなされていることを特徴とする
固体撮像装置。 - 【請求項2】 第2のP(又はN)型拡散層がオーバフ
ロードレイン領域と離れて水平CCDレジスタに近接し
て設けられている請求項1記載の固体撮像装置。 - 【請求項3】 表面部にP(又はN)型領域を有する半
導体基板を準備する工程と、前記P(又はN)型領域の
表面部に、複数の第1のP(又はN)型拡散層を並行配
置して形成するとともに前記各第1のP(又はN)型拡
散層から離れて直交する方向に走行する第2のP(又は
N)型拡散層を形成する工程と、前記複数の第1のP
(又はN)型拡散層上にそれぞれ対応して第1のN(又
はP)型拡散層を形成するとともに前記第2のP(又は
N)型拡散層上とその両側の前記P(又はN)型領域の
表面部に前記複数の第1のN(又はP)型拡散層にそれ
ぞれ連結する第2のN(又はP)型拡散層を形成する工
程と、前記第1のN(又はP)型拡散層の前記第2のN
(又はP)型拡散層との連結部近傍を除きN(又はP)
型不純物濃度を高くする工程とを有し、前記第1のN
(又はP)型拡散層を埋込チャネルとする垂直CCDレ
ジスタ、前記第2のN(又はP)型拡散層のうち前記第
2のP(又はN)型拡散層と接合する部分にポテンシャ
ル障壁をもつオーバフロー障壁部及び前記オーバフロー
障壁部と垂直CCDレジスタとで挟まれた部分の第2の
N(又はP)型拡散層を埋込チャネルとする水平CCD
レジスタを含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方
法。
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