JPS5854671A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPS5854671A JPS5854671A JP56153238A JP15323881A JPS5854671A JP S5854671 A JPS5854671 A JP S5854671A JP 56153238 A JP56153238 A JP 56153238A JP 15323881 A JP15323881 A JP 15323881A JP S5854671 A JPS5854671 A JP S5854671A
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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
- H01L27/14825—Linear CCD imagers
-
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- 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
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- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固体撮像素子、特に感度を高くする事のできる
受光部群を有する固体撮像素子に関する。
受光部群を有する固体撮像素子に関する。
近年、固体撮像素子は小型軽量及び高信頼度長寿命、加
えてＭＯ８集積回路と同一条件で製造可能という点から
益々有用なものとなってきている。
えてＭＯ８集積回路と同一条件で製造可能という点から
益々有用なものとなってきている。
固体撮像素子にはＭＯＳ型と電荷転送素子（以下ＣＯＤ
と呼ぶ）を利用し丸ものとの二種類あるが。
と呼ぶ）を利用し丸ものとの二種類あるが。
いずれにしろ開発の主眼点は高解像度、高感度に置かれ
ている。高解像度とする為には、受光部の数を増やせば
良いが、そうなるとチップ面積の増大を招き製造歩留シ
が低下してしまう。一方、チップ面積を増加させる事な
く受光部の数を増やすと、受光面積は小さくならざるを
得す、感度は低下してしまう。
ている。高解像度とする為には、受光部の数を増やせば
良いが、そうなるとチップ面積の増大を招き製造歩留シ
が低下してしまう。一方、チップ面積を増加させる事な
く受光部の数を増やすと、受光面積は小さくならざるを
得す、感度は低下してしまう。
本発明の目的は、受光面積が小さくとも感度の高い固体
撮像素子を提供する事である。
撮像素子を提供する事である。
本発明は、−導電製半導体基板の表面には他導電型領域
が設けられ、この他導電型領域紘その表面がその他導電
型領域よｌ浅く形成されたフィールド領域によシ、僚数
個の領域に分離された構造の受光部を有する事を特徴と
する固体撮像素子である。
が設けられ、この他導電型領域紘その表面がその他導電
型領域よｌ浅く形成されたフィールド領域によシ、僚数
個の領域に分離された構造の受光部を有する事を特徴と
する固体撮像素子である。
次に図面を参照して説明する。
第１図は、例としてＣＯＤを利用し九固体撮偉素子のブ
ロックダイヤダツムである。ｌは受光部１〜ｎを有する
受光部群で、ｎ個の受光部から成りている。２ａ及び２
ｂはＣＣＤシフトレジスタ、３は転送ゲート電極、４は
出力回路である。
ロックダイヤダツムである。ｌは受光部１〜ｎを有する
受光部群で、ｎ個の受光部から成りている。２ａ及び２
ｂはＣＣＤシフトレジスタ、３は転送ゲート電極、４は
出力回路である。
次に、後で述べる事柄の理解を容易にする為、本固体操
像素子の動作を簡単に説明する。
像素子の動作を簡単に説明する。
先ず、受光部１〜ｎに光が照射されるとそれによる生成
キャリアが各受光部に集められる。
キャリアが各受光部に集められる。
ある一定の照射時間を経た後、転送ゲート電極３が開い
て、各受光部のキャリアはＣＣＤレジスタ２ａ及び２ｂ
Ｋ転送される。この時、例えば偶数番目の受光部のキャ
リアはＣＣＤレジスタ２ａに、奇数番目の受光部のキャ
リアはＣＯＤレジスタ２ｂに転送される。
て、各受光部のキャリアはＣＣＤレジスタ２ａ及び２ｂ
Ｋ転送される。この時、例えば偶数番目の受光部のキャ
リアはＣＣＤレジスタ２ａに、奇数番目の受光部のキャ
リアはＣＯＤレジスタ２ｂに転送される。
この後、転送ゲート電極は閉じて、ＣＣＤレジスタ２ａ
及び２ｂは、受光部のキャリアを出力回路に転送する。
及び２ｂは、受光部のキャリアを出力回路に転送する。
出力回路４には、各レジスタからのキャリアが交互に入
力し、それを電圧に変換して、各受光部の信号をｎ番目
から各層に従りて出力する。
力し、それを電圧に変換して、各受光部の信号をｎ番目
から各層に従りて出力する。
第２図は、第１図における受光部群１のＡ−λにおける
従来構造の断面図である。図において、５はｐＨ半導体
基板、６ａ〜６Ｃはフィールド酸化膜、７１〜７ｄはゲ
ート酸化膜、８ａ〜８Ｃはｐｒｍチャネルストッパ領域
、９ａ〜９ｄはＮＷ１領域でｊＰ型基板５と接合１０ａ
〜１０ｄを形成して受光部となっており、前記接合１０
ａ〜１０ｄに光生成キャリアを蓄積する。
従来構造の断面図である。図において、５はｐＨ半導体
基板、６ａ〜６Ｃはフィールド酸化膜、７１〜７ｄはゲ
ート酸化膜、８ａ〜８Ｃはｐｒｍチャネルストッパ領域
、９ａ〜９ｄはＮＷ１領域でｊＰ型基板５と接合１０ａ
〜１０ｄを形成して受光部となっており、前記接合１０
ａ〜１０ｄに光生成キャリアを蓄積する。
係るＮ型領域９８〜９ｄがチャネルストツノ（領域８ａ
〜８ｅによって分離されている構造において、受光部を
増やして解像度を高くする場合には、Ｎｇ領域９ａ〜９
ｄの面積を小さくする以外にはない。これは、チャネル
ストッパ領域８ａ〜８ｄの電位が、両側のＮｇ領領域電
位による影響で高くなり、ある値の幅以下に狭くなると
チャネルを形成してしまう為である。
〜８ｅによって分離されている構造において、受光部を
増やして解像度を高くする場合には、Ｎｇ領域９ａ〜９
ｄの面積を小さくする以外にはない。これは、チャネル
ストッパ領域８ａ〜８ｄの電位が、両側のＮｇ領領域電
位による影響で高くなり、ある値の幅以下に狭くなると
チャネルを形成してしまう為である。
従って、解像度を高める事は受光面積、即ち接合１０ａ
〜１０ｄの面積の低下を招き、感度を低くしてしまう、
更にセル面積（接合１００面積とチャネルストッパ領域
８の面積を加えたもの）に対する接合１０の面積の割合
、即ち量子効率が低下するっこの事は、チャネルストツ
ノ（領域８ａ〜８ｅの下での光生成キャリアは、殆どが
基板内部で再結合によシ失われる非効率さを招くだけで
なく、前記光生成キャリアの一部が、第１図のＣＣＤレ
ジスタ２ａ・２ｂ及び出力回路４に拡散して打電、特性
を低下させてしまう。
〜１０ｄの面積の低下を招き、感度を低くしてしまう、
更にセル面積（接合１００面積とチャネルストッパ領域
８の面積を加えたもの）に対する接合１０の面積の割合
、即ち量子効率が低下するっこの事は、チャネルストツ
ノ（領域８ａ〜８ｅの下での光生成キャリアは、殆どが
基板内部で再結合によシ失われる非効率さを招くだけで
なく、前記光生成キャリアの一部が、第１図のＣＣＤレ
ジスタ２ａ・２ｂ及び出力回路４に拡散して打電、特性
を低下させてしまう。
次に本発明による固体撮像素子における受光部を、その
製造工程と共に説明する。
製造工程と共に説明する。
先ず、例えば不純物濃度が１ｘ１０ ｃｍ程度の半導
体基板５に、エネルギ１００ｋｅｖ。
体基板５に、エネルギ１００ｋｅｖ。
ドーズ量ｌＸｌ０ ｃｍ のリン・イオン注入を
行りた後、１１００〜１２００℃の窒素雰囲気中で、表
面から１．５μｍ程度の所まで押し進み、Ｎ１ｉ領域９
を形成する（第３図（ａ））。
行りた後、１１００〜１２００℃の窒素雰囲気中で、表
面から１．５μｍ程度の所まで押し進み、Ｎ１ｉ領域９
を形成する（第３図（ａ））。
次に前記基−板５の表面に５００〜７００Ａの酸化膜１
１を形成した後、１００ＯＡのシリコン窒化膜１２をＣ
ＶＤ法で堆積し、更にその上でフォトレジスト１３．ｌ
〜１３ｄを所定の形状にノ（ターニングし先後、窒化膜
１２を、フォトレジスト１３畠〜ｌａｄをマスクにして
プラズマエッチする。
１を形成した後、１００ＯＡのシリコン窒化膜１２をＣ
ＶＤ法で堆積し、更にその上でフォトレジスト１３．ｌ
〜１３ｄを所定の形状にノ（ターニングし先後、窒化膜
１２を、フォトレジスト１３畠〜ｌａｄをマスクにして
プラズマエッチする。
続いて、エネルギＩＱＱｋｅｖ、 ドーズ量ｌ×１♂
”ｃｍ−３の硼素（Ｂ）イオン注入を行って、チャネル
・ストツノ（領域８１〜８Ｃを形成する（第ｓａａ伽）
）。
”ｃｍ−３の硼素（Ｂ）イオン注入を行って、チャネル
・ストツノ（領域８１〜８Ｃを形成する（第ｓａａ伽）
）。
最後に、フォトレジスト１３１〜１３ｄを除去した後、
１ｏｏｏ℃のウェット０２中で１μｍ程度のフィールド
酸化膜６ａ〜６ｅを形成する。続いて、シリコン窒化膜
１２、酸化膜１１を除去して、１０００λ程度のゲート
酸化膜７ａ〜７ｄを形成すると出来上る。
１ｏｏｏ℃のウェット０２中で１μｍ程度のフィールド
酸化膜６ａ〜６ｅを形成する。続いて、シリコン窒化膜
１２、酸化膜１１を除去して、１０００λ程度のゲート
酸化膜７ａ〜７ｄを形成すると出来上る。
本構造によれば、ＮＩＬ領域９と基板５との接合ｌＯは
、チャネル・ストツノ（領域８１〜８−の下にも形成さ
れている為、その下での光生成キャリアはＮｌＮ１１１
Ｋの中で深い電位を有するゲート酸化膜７畠〜７ｄ下に
集められるので感度の低下を招く事がない、更には上記
チャネル・ストツ／１域下の光生成キャリアが、第１図
のＣＣＤレジスタ２ａ２ｂ及び出力回路に拡散する事が
ない為、それＫよる特性の劣化もない。
、チャネル・ストツノ（領域８１〜８−の下にも形成さ
れている為、その下での光生成キャリアはＮｌＮ１１１
Ｋの中で深い電位を有するゲート酸化膜７畠〜７ｄ下に
集められるので感度の低下を招く事がない、更には上記
チャネル・ストツ／１域下の光生成キャリアが、第１図
のＣＣＤレジスタ２ａ２ｂ及び出力回路に拡散する事が
ない為、それＫよる特性の劣化もない。
尚、以上は本発明をＣＯＤを利用した一次元の固体撮像
素子に適用した場合について述べた力（、二次元ｉには
ＭＯ８１Ｍの固体撮像素子にも適用可能である。
素子に適用した場合について述べた力（、二次元ｉには
ＭＯ８１Ｍの固体撮像素子にも適用可能である。
ｆａ１図はＣＣＤを利用した固体撮像素子のプ四ツク・
ダイヤグラム、第２図は従来の固体撮像素子における受
光部の断面図、第３図体）〜（Ｃ）は本発明の一実施例
による受光部を製造工程順に示す断面図である。 ｌ・・・・・・受光部群、２１．２ｂ・・・・・・ＣＣ
Ｄレジスタ、３・・・・・・転送ゲート電極、４・・・
・・・出力回路、５・・・・・・Ｐ型半導体基板、６ａ
〜６Ｃ・・・・・・フィールド酸化膜、７１〜７ｄ・・
・・・・ゲート酸化膜、８・ａ〜８ｅ……チャネル・ス
トッパ、９．９ａ〜９ｄ・・…・Ｎ飄領域％ １０，１
０ａ〜１０ｄ・・・・・・接合、１１・・・・・・酸化
膜、１２・・・・・・シリコン窒化層、１３ａ〜１３ｄ
・・・・・・フォト・レジスト。 １ ＊ｒＴｉＪ 把２何 ′４−３切（幻 ［ ０，ｆ！
ダイヤグラム、第２図は従来の固体撮像素子における受
光部の断面図、第３図体）〜（Ｃ）は本発明の一実施例
による受光部を製造工程順に示す断面図である。 ｌ・・・・・・受光部群、２１．２ｂ・・・・・・ＣＣ
Ｄレジスタ、３・・・・・・転送ゲート電極、４・・・
・・・出力回路、５・・・・・・Ｐ型半導体基板、６ａ
〜６Ｃ・・・・・・フィールド酸化膜、７１〜７ｄ・・
・・・・ゲート酸化膜、８・ａ〜８ｅ……チャネル・ス
トッパ、９．９ａ〜９ｄ・・…・Ｎ飄領域％ １０，１
０ａ〜１０ｄ・・・・・・接合、１１・・・・・・酸化
膜、１２・・・・・・シリコン窒化層、１３ａ〜１３ｄ
・・・・・・フォト・レジスト。 １ ＊ｒＴｉＪ 把２何 ′４−３切（幻 ［ ０，ｆ！
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一導電製半導体基板の表面には他導電型領域が設けられ
、前記他導電型領域はその表面が前記他導電型領域よシ
も浅く形成された酸化層によ如。 複数個の領域に分離された構造の受光部を有する仁とを
特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153238A JPS5854671A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 固体撮像素子 |
| EP82108964A EP0075924A3 (en) | 1981-09-28 | 1982-09-28 | Solid state image pick-up device having a high resolution and a high sensitivity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153238A JPS5854671A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5854671A true JPS5854671A (ja) | 1983-03-31 |
Family
ID=15558070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56153238A Pending JPS5854671A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 固体撮像素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0075924A3 (ja) |
| JP (1) | JPS5854671A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972244A (en) * | 1988-06-16 | 1990-11-20 | Commissariat A L'energie Atomique | Photodiode and photodiode array on a II-VI material and processes for the production thereof |
| JP2020537345A (ja) * | 2017-10-11 | 2020-12-17 | ケーエルエー コーポレイション | 接地またはバイアスされたチャネルストップ接点を備えたイメージセンサ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2432418B (en) * | 1982-07-02 | 2008-01-09 | Secr Defence | Optical sensing systems |
| US4826312A (en) * | 1985-11-12 | 1989-05-02 | Eastman Kodak Company | Large area, low capacitance photodiode and range finder device using same |
| DE4116694C2 (de) * | 1990-05-31 | 2001-10-18 | Fuji Electric Co Ltd | Mit einer Fotodiode versehene Halbleitervorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| FR2669146A1 (fr) * | 1990-11-09 | 1992-05-15 | Thomson Composants Militaires | Capteur photosensible a photodiodes, notamment a photodiodes de faibles dimensions, et procede de fabrication d'un tel capteur. |
| US5235197A (en) * | 1991-06-25 | 1993-08-10 | Dalsa, Inc. | High photosensitivity and high speed wide dynamic range ccd image sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5436126A (en) * | 1977-08-26 | 1979-03-16 | Toshiba Corp | Solidstate pick up device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7311600A (nl) * | 1973-08-23 | 1975-02-25 | Philips Nv | Ladingsgekoppelde inrichting. |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP56153238A patent/JPS5854671A/ja active Pending
-
1982
- 1982-09-28 EP EP82108964A patent/EP0075924A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5436126A (en) * | 1977-08-26 | 1979-03-16 | Toshiba Corp | Solidstate pick up device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972244A (en) * | 1988-06-16 | 1990-11-20 | Commissariat A L'energie Atomique | Photodiode and photodiode array on a II-VI material and processes for the production thereof |
| JP2020537345A (ja) * | 2017-10-11 | 2020-12-17 | ケーエルエー コーポレイション | 接地またはバイアスされたチャネルストップ接点を備えたイメージセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0075924A2 (en) | 1983-04-06 |
| EP0075924A3 (en) | 1985-04-17 |
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