JPS59158681A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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JPS59158681A
JPS59158681A JP58031809A JP3180983A JPS59158681A JP S59158681 A JPS59158681 A JP S59158681A JP 58031809 A JP58031809 A JP 58031809A JP 3180983 A JP3180983 A JP 3180983A JP S59158681 A JPS59158681 A JP S59158681A
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Japan
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cell
layer
gate
source
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JP58031809A
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Junichi Nishizawa
潤一 西澤
Akio Azuma
昭男 東
Tetsuo Toma
苫 哲夫
Hisashi Oshiba
大柴 久
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Fuji Photo Film Co Ltd
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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
    • H01L27/14679Junction field effect transistor [JFET] imagers; static induction transistor [SIT] imagers

Abstract

PURPOSE:To improve the degree of circuit integration by forming a gate region at a slant part of a rugged part and forming one of a source or a drain region to the circumference of the gate region in a device using an SIT. CONSTITUTION:The rugged part is formed on the surface of a semiconductor layer including a channel region 12, the gate region 14 is formed on the slant part over the rugged part and one of the source region 16 and the drain region is formed at a part of the circumference of the gate region 14. The isolation in at least the projected part among the isolations of the cell is performed by an insulating layer 18I. Thus, the photodetecting area of the cell is expanded effectively.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体撮像装置にかがシ、詩にSITすなわち
静電誘導型トランジスタを使用する固体撮像装置の改良
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement of a solid-state imaging device that uses SIT, that is, a static induction transistor.

SITを使用する固体撮像装置としては、出発技術とし
て特許出願公開昭和55年第15229号公報に、最も
基本的な装置が開示されており、更に、この装置のより
具体化されたもの、改良されたものが特許願昭和56年
第204656号、同昭和57年第157693号とし
て提案されている。
As a solid-state imaging device using SIT, the most basic device is disclosed in Patent Application Publication No. 15229 of 1980 as a starting technology, and furthermore, more specific and improved versions of this device are disclosed. This has been proposed as patent application No. 204656 of 1982 and patent application No. 157693 of 1988.

SITの基本的な構成は、J−FET(接合型電界効果
トランジスタ)と同様であるが、チャンネル領域が形成
される半導体層の不純物密度が低いという特長を有して
いる。例えば、一般的なJ−FETにおいては、チャン
ネル領域が形成される半導体層の不純物密度が10 な
いし10177]’−’であるのに対し、SITでは、
10 ないし5 −2 10 Crn 程度である。
The basic structure of the SIT is similar to that of a J-FET (junction field effect transistor), but it has the advantage that the impurity density of the semiconductor layer in which the channel region is formed is low. For example, in a general J-FET, the impurity density of the semiconductor layer in which the channel region is formed is 10 to 10177]'-', whereas in the SIT,
It is about 10 to 5 −2 10 Crn.

このため、チャンネル領域に形成される空乏層は、何ら
外部から電圧が印加されていない熱平衡の状態において
も、広い範囲にわたって形成され、更には、チャンネル
の長さが短かいという特長を有する。
Therefore, the depletion layer formed in the channel region is formed over a wide range even in a state of thermal equilibrium where no voltage is applied from the outside, and furthermore, the channel region has a short length.

以上のような通常のJ−FETと異なる特長に基因して
、熱平衡状態あるいはケ゛−トをわずかに逆バイアスし
た状態でチャンネルがピンチオフ状態となるとともにソ
ース電極の直前に電位障壁が出現する。これによってソ
ース電極からドレイン電極に流れるソース・ドレイン電
流を構成するキャリアの移動の制御を行うことができる
。すなわち、ソース・ドレイン電流は、該電位障壁を越
えてドレイン電極に到達するキャリアの量によって決定
される。
Due to the above features different from ordinary J-FETs, the channel enters a pinch-off state in a state of thermal equilibrium or with the gate slightly reverse biased, and a potential barrier appears just in front of the source electrode. This makes it possible to control the movement of carriers constituting the source-drain current flowing from the source electrode to the drain electrode. That is, the source-drain current is determined by the amount of carriers that cross the potential barrier and reach the drain electrode.

他方、前述した電位障壁の程度は、ドレイン電極に印加
(ソース電極を基準とする)される「レイン電圧によっ
ても変化する。すなわち、ドレイン電圧が印加されるこ
とによって、静電話導か生じ、寸だチャンネル領域の不
純物密度が低いために電位障壁の高さが変化し、更には
、電位障壁のピーク点が移動する。
On the other hand, the degree of the potential barrier mentioned above also changes depending on the drain voltage applied to the drain electrode (with reference to the source electrode). Since the impurity density in the channel region is low, the height of the potential barrier changes, and furthermore, the peak point of the potential barrier shifts.

寸だ、電位障壁の程度は、チャンネル領域に入射する光
によって形成される電子−正孔対の蓄積によっても変化
する。すなわち、チャンネル領域の空乏層付近で生成さ
れた電子、正孔は、電位障壁に沿って移動して分離され
、ケ゛−ト領域に蓄積される。このため、電位障壁の高
さが変化することとなる。この変化の程度は、入射する
光量に対応する。従って、適当なドレイン電圧を印加す
ることによって流れるソース・ドレイン電流は、入射光
量に対応する大きさとなる。
Indeed, the extent of the potential barrier also changes due to the accumulation of electron-hole pairs formed by light incident on the channel region. That is, electrons and holes generated near the depletion layer of the channel region move along the potential barrier, are separated, and are accumulated in the channel region. Therefore, the height of the potential barrier changes. The degree of this change corresponds to the amount of incident light. Therefore, by applying an appropriate drain voltage, the source-drain current that flows has a magnitude corresponding to the amount of incident light.

以上のよ、うに、電位障壁の程度は、ケ゛−ト電圧−ド
レイン電圧あるいは入射光によって変化する。従って、
例えば、光が入射してもチャンネルがr OFF Jの
状態を維持するようにバイアス電圧を印加して入射光に
よるキャリアを蓄積し、更に、適当な読出し用の電圧を
印加すれば、非破壊読出し、すなわちキャリア、の蓄積
状態を何ら破壊することなく、画像情報すなわち入射光
の程度を増幅して読み出すことが可能となる。
As described above, the degree of the potential barrier changes depending on the gate voltage-drain voltage or the incident light. Therefore,
For example, if a bias voltage is applied so that the channel maintains the r OFF J state even when light is incident, carriers due to the incident light are accumulated, and then an appropriate readout voltage is applied, non-destructive readout can be performed. In other words, it becomes possible to amplify and read image information, that is, the degree of incident light, without destroying the accumulated state of carriers.

このような原理に基づいて固体撮像装置を構成すること
ができる。
A solid-state imaging device can be configured based on such a principle.

更に、電位障壁の程度は、寸法精度によっても大きく変
化する。SITにおいては、ソース領域とケ゛−ト領域
あるいはチャンネル領域の間の拡散電位によって電位障
壁が生じる。すなわち、各領域の境界条件で電位分布が
主として決定される。従って各領域の配置あるいは寸法
の状態に対して特性が非常に敏感である。
Furthermore, the degree of potential barrier varies greatly depending on dimensional accuracy. In SIT, a potential barrier is created by the diffusion potential between the source region and the gate or channel region. That is, the potential distribution is mainly determined by the boundary conditions of each region. Therefore, the characteristics are very sensitive to the arrangement or size of each region.

このため、セル1個当りの大きさすなわち占有面積は、
その感度の観点から、ある程度の大きさが必要であシ、
占有面積を小さくして集積度の向上を図ることが困離で
あるとされている。
Therefore, the size of each cell, that is, the occupied area is
From the viewpoint of sensitivity, a certain amount of size is required.
It is said that it is difficult to improve the degree of integration by reducing the occupied area.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであシ、十分
なる感度を維持しつつ集積度の向上を図ることができる
固体撮像装置を提供することをその目的とする。
The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that can improve the degree of integration while maintaining sufficient sensitivity.

すなわち、本発明は、チャンネル領域が含まれる半導体
層表面に凹凸部を形成し、この凸部及び四部にわたる傾
斜部にケ゛−ト領域を形成するとともに、ソースないし
はドレイン領域のいずれかをり−1・領域の周縁の一部
分に形成し、各セル間の分離のうち少なくとも凹部にお
ける分離を絶R層によって行うことによって前記目的を
達成しようとするものである。
That is, the present invention forms uneven portions on the surface of a semiconductor layer including a channel region, forms a gate region in the raised portions and four sloped portions, and also forms a channel region in either the source or drain region. The purpose is to be achieved by forming the insulation layer on a portion of the periphery of the cell and performing isolation at least in the concave portion of the isolation between the cells using an insulating layer.

以下、本発明を添附図面に示す実施例に従って詳細に説
明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail according to embodiments shown in the accompanying drawings.

第1図には、本発明による5IT−を使用する固体撮像
装置の一実施例が示されている。この図のうち、(A)
は、一部を切除した平面図であり、(B)は、(A)の
平面図における矢印Iの方向から見た端面図である。こ
の([3)では、図の複雑化を避けるため各セル間の接
続を行う構成部分が省略されている。1だ、一画素に対
応するセルの第1図(B)に対応する端面が第2図に拡
大して示されている。
FIG. 1 shows an embodiment of a solid-state imaging device using 5IT- according to the present invention. Of this figure, (A)
is a partially cutaway plan view, and (B) is an end view seen from the direction of arrow I in the plan view of (A). In this ([3)], components for connecting each cell are omitted to avoid complicating the diagram. 1, the end face of a cell corresponding to one pixel, which corresponds to FIG. 1(B), is shown enlarged in FIG.

これら第1図(A) 、 (B)及び第2図において、
シリコン(Si)などの材料を用いた不純物密度が尚い
0層の基板10上には、不純物密度の低いn一層から成
るチャンネル領域12が形成されている。
In these figures 1 (A), (B) and 2,
A channel region 12 made of an n-layer with a low impurity density is formed on a substrate 10 made of a material such as silicon (Si) and having a zero impurity density.

このチャンネル領域12が形成されるn一層の上面には
、谷状の凹部が形成され、この部分に不純物密度が商い
p層から成るコントロールゲ−ト領域14が設けられて
いる。このコントロールケ゛−ト領域14の側部には、
不純物密度が高いn4一層から成るソース領域16が設
けられている。これらのコントロールケゞ−1・領域1
4及びソース領域16は、第1図IA)に示されている
ように、適当な間隔で規則的かつ2次元のマトリクス状
に配列されておシ、−組のコントロールケゝ−1・領域
14及びソース領域16によって一画素に対応するセル
が形成されている。
A valley-shaped recess is formed on the upper surface of the n-layer where the channel region 12 is formed, and a control gate region 14 made of a p-layer with a low impurity density is provided in this portion. On the side of this control case area 14,
A source region 16 made of a single layer of n4 with high impurity density is provided. These control key-1/area 1
4 and the source region 16 are arranged in a regular two-dimensional matrix at appropriate intervals, as shown in FIG. 1A). A cell corresponding to one pixel is formed by the source region 16 and the source region 16 .

ソース領域16は、各セルにおいて同一の位置には配置
されておらず、第1図の左右方向に位置するセルにおい
て、ソース領域16が対峙するように配置されている。
The source regions 16 are not arranged at the same position in each cell, but are arranged so that the source regions 16 face each other in cells located in the left-right direction in FIG.

更に、対峙するソース領域I6の間には、不純物密度が
高いp層層から成る70−チイングケ゛−ト領域18が
形成されている。すなわち、このフローティングケ゛−
ト領域18を中心として左右対称となるように、コント
ロールケ゛−ト領域14及びソース領域16か配置され
ている。第1図(B)に示されているように、断面形状
は、連続した波状となる。
Further, a 70-ch gate region 18 made of a p layer with high impurity density is formed between the opposing source regions I6. In other words, this floating case
The control gate region 14 and the source region 16 are arranged symmetrically with respect to the gate region 18. As shown in FIG. 1(B), the cross-sectional shape is continuous and wavy.

フローティングケ゛−ト領域18は、左右に位置するセ
ルに対して共通に設けられておυ、図示しない適当な電
極手段によって、ソース領域18と同電位ないしは所定
の電位に保持される。
The floating gate region 18 is provided commonly to the left and right cells, and is maintained at the same potential or a predetermined potential as the source region 18 by suitable electrode means (not shown).

これによって、チャンネル領域12中に空乏層ないしは
電位障壁が形成され、各セル間のチャンネルの分離が行
なわれる。
As a result, a depletion layer or a potential barrier is formed in the channel region 12, and channels are separated between each cell.

フローティングケ゛−ト領域18を共有する左右の1組
のセル(以下「セルブロック」という)が占有する領域
以外すなわち各セルブロック間には、絶縁層から成る絶
縁分離領域18Iがコン1−ロール領域14に接して形
成されている。絶縁分離領域18Iの一部は、半導体層
の四部の底に位置しているため、比較的層の厚さが薄く
ても、十分に各セル間の分離を行うことができる。絶縁
分離領域18Iは、各セルブロック間の分離を行う点で
70〜ティングケ゛−1・領域18と同様の機能を有す
るが、電位ないしはポテンシャルの基準を与えるという
機能はない。
In areas other than the area occupied by a pair of left and right cells (hereinafter referred to as "cell blocks") that share the floating case area 18, that is, between each cell block, an insulating isolation area 18I made of an insulating layer is provided as a controller area. 14. Since part of the insulation isolation region 18I is located at the bottom of the four parts of the semiconductor layer, each cell can be sufficiently isolated even if the layer is relatively thin. The insulating isolation region 18I has the same function as the region 18 in the cell blocks 70 to 70 in that it isolates each cell block, but it does not have the function of providing a potential or a potential reference.

以上のように構成されている半導体層の部分が第3図(
A)に示されている。この図の如く、セル特にコントロ
ールケ+−1・領域14は、断面形状が略V字状に形成
されている谷部の底を中心とする斜面に形成されている
。従って、該谷部を形成しないで平面状にコントロール
ゲート領域を形成した場合にくらべて、コントロールケ
゛−ト領域14とチャンネル領域12との境界領域が拡
大されて接合部に形成される接合容量が増大し、ひいて
は、シンダムな入射光に対する有効な受光面積が増加し
てセルの感度が向上する。別倉すれば、従来と同じセル
の感度を得るには、基板10の主面方向におけるセルの
占有面積が少々くてよく集積度の向上を図ることができ
る。
The part of the semiconductor layer configured as described above is shown in Figure 3 (
Shown in A). As shown in this figure, the cell, particularly the control cell +-1 region 14, is formed on a slope centered on the bottom of a valley whose cross-sectional shape is approximately V-shaped. Therefore, compared to the case where the control gate region is formed in a planar shape without forming the valley, the boundary region between the control gate region 14 and the channel region 12 is expanded, and the junction capacitance formed at the junction is increased. As a result, the effective light-receiving area for incident light increases, and the sensitivity of the cell improves. If the cell is placed in a separate storage, the area occupied by the cell in the direction of the principal surface of the substrate 10 may be slightly smaller in order to obtain the same cell sensitivity as in the prior art, and the degree of integration can be improved.

なお、セルの配置形状は、・第3図[F])に示されて
因るように、略U字の谷状の断面形状としてもJ−い。
Note that the arrangement shape of the cells may be a substantially U-shaped valley-like cross-sectional shape, as shown in FIG. 3 [F]).

寸た該谷部を、二次元的に設けるようにしてもよい。な
お、谷状の形状のかわりに、山伏の凸部を形成し、該凸
部の斜面にセルを形成するようにしてもよいが、各セル
間の分離及び後述する製造工程の観点から、凹状に形成
する方が有利である。
The trough portion may be provided two-dimensionally. Note that instead of the valley-like shape, a convex part may be formed, and cells may be formed on the slope of the convex part, but from the viewpoint of separation between each cell and the manufacturing process described later, It is more advantageous to form the

次に、第1図(A) 、 (B)及び第2図に示されて
いるように、チャンネル領域12が形成されているn一
層の上面には、コントロールケ゛−1・領域14及びソ
ース領域16の露出部分を除く全体に酸化シリコン(S
i02)膜20が表面保護のために形成されている。ソ
ース領域16のうち露出部分には、ソース電極22が隣
接するセル間で接続して形成されている。この接続の方
向は、第1図(A)に示されているように、後述するケ
ゝ−ト電極の接続方向と交差する方向である。
Next, as shown in FIGS. 1(A) and 2(B) and FIG. Silicon oxide (S
i02) A membrane 20 is formed for surface protection. A source electrode 22 is formed in an exposed portion of the source region 16 to connect adjacent cells. The direction of this connection, as shown in FIG. 1(A), is the direction that intersects the connection direction of the gate electrodes, which will be described later.

次に、コントロールヶ゛−ト領域14の露出部分には、
透明状のケ゛〜ト電極24が絶縁層26を介して形成さ
れている。絶縁層26は、例えばS iO2膜から成り
、前記ソース電極22上r(延長して設けられている。
Next, in the exposed portion of the control gate area 14,
A transparent gate electrode 24 is formed with an insulating layer 26 interposed therebetween. The insulating layer 26 is made of, for example, a SiO2 film, and is provided on the source electrode 22 (extending).

この絶縁層26上に沿ってケ゛−1・電極24が形成さ
れている。すなわち、絶縁層26によってコンI・ロー
ルヶ゛−ト領域14とケ゛−ト電イヴ24との間にコン
デンサが形成されるとともに、ソース電極22とケ゛−
1・電極24との絶縁が行なわれている。このケ゛−ト
電極24の接続の方向と、ソース電極22の接続の方向
とは交差しており、これによっていずれかのセルに蓄積
されている情報の読み出しが可能となる。すなわち、複
数のソース電極22の任意の1つを選択し、複数のケ゛
−ト電極24の任意の1つを選択すれば、両電極の交差
する位置のセルが選択される。
A cage 1 electrode 24 is formed along this insulating layer 26. That is, a capacitor is formed by the insulating layer 26 between the control I/roll gate region 14 and the gate electrode 24, and a capacitor is formed between the source electrode 22 and the gate electrode 24.
1. Insulation from the electrode 24 is performed. The direction in which the gate electrode 24 is connected intersects with the direction in which the source electrode 22 is connected, thereby making it possible to read out information stored in any cell. That is, by selecting any one of the plurality of source electrodes 22 and selecting any one of the plurality of gate electrodes 24, the cell at the intersection of both electrodes is selected.

基板10のうち、チャンネル領域12が形成されている
n””層と反対側には、ドレイン電極28が形成されて
いる。
A drain electrode 28 is formed on the side of the substrate 10 opposite to the n'' layer where the channel region 12 is formed.

次に、上述した構造を有する固体撮像装置の電気的なヴ
j価回路と、各電極間の接続及び1駆動手段との接続に
ついて説明する。
Next, the connection between the electric value circuit of the solid-state imaging device having the above-described structure, the connection between each electrode, and the connection with one driving means will be explained.

第4図には、電気回路と外部装置の接続が示されている
。捷だ、外部装置との接続の一部は、第2図にも示され
ている。これらの図において、画素単位に相当するセル
pcは、第1図(A)において示したように、二次的に
マ) IJクス状に複数個配列されている。複数のケ゛
−1・電極24には、読み出しアドレス回路30が各々
接続されており、順に読み出し用の・ぐルス電圧が印加
されるJ:うになっている。他方、複数のソース電lf
j 22 (a 、スイッチング動作をするトランソス
タ40のドレインに各々接続されており、更に、ソース
は出力端子38に各々接続されている。
FIG. 4 shows the electrical circuit and connections to external devices. Some of the connections to external devices are also shown in FIG. In these figures, a plurality of cells pc corresponding to pixel units are secondarily arranged in a square shape, as shown in FIG. 1(A). A readout address circuit 30 is connected to each of the plurality of case electrodes 24, and a readout voltage is sequentially applied thereto. On the other hand, multiple source voltages lf
j 22 (a) are each connected to the drain of the transistor 40 that performs a switching operation, and further, the source is each connected to the output terminal 38.

トランノスク400ケゞ−トは、ビデオライン選択回路
32に各々接続されている。このビデオライン選択回路
32からは、トランジスタ40に対して順に選択・ぐル
ス電圧が出力されるようになっており、これによってト
ランジスタ40が順次1駆動される。
The 400 transistor gates are each connected to a video line selection circuit 32. The video line selection circuit 32 sequentially outputs selection voltages to the transistors 40, whereby the transistors 40 are sequentially driven by one.

トランソスタ4oは、例えば通常は「OFF」の状態に
あるSITによって構成されており、読出しアドレス回
路30及びビデオライン選択回路32は、例えばシフト
レソスタによって構成されている。
The transformer 4o is constituted by, for example, an SIT which is normally in an "OFF" state, and the read address circuit 30 and the video line selection circuit 32 are constituted by, for example, a shift resistor.

寸だ、出力端子38とアースす々わちドレイン電極28
との間には、負荷抵抗34及び電源36が接続されてお
り、これによって読み出し時のソース・トレーイン電流
が形成され、更にはソース・ドレイン電流が電圧に変換
されるようになっている。
The output terminal 38 and the ground, that is, the drain electrode 28.
A load resistor 34 and a power supply 36 are connected between the two, thereby forming a source-train current during reading, and further converting the source-drain current into a voltage.

なお、第4図において、一点鎖線で示しだ領域IMが第
1図(A)等に示されている構造の部分に該当する。
In addition, in FIG. 4, the region IM indicated by a dashed line corresponds to the part of the structure shown in FIG. 1(A) and the like.

次に、上記実施例の全体的動作について説明する。Next, the overall operation of the above embodiment will be explained.

まず、各セルに対して光が入射すると、コントロールケ
ゞ−ト領域14からチャンネル領域12にわたって形成
されている電位傾斜部分に電子−正孔対がノ1−成され
る。詳述すると、入射光は、主と[2てコントロールケ
゛−ト領域14を通過してチャンネル領域12丑で達し
、電子−正孔対が生成される。生成された電子−正孔対
のうち、tf−はドレイン電極28の方向に移動し、正
孔はコントロールケ゛−ト領域I4の方向に移動して蓄
積される。この正孔の蓄積は、コントロールグ゛−1・
領域14とケゝ−ト電極24との間にコンデンサが形成
されていることによる。更に、正孔の蓄積量は、コント
ロールケ8−ト領域14が斜面状に形成されているだめ
、従来の場合よりも大きい。特に、入射光が平行でなく
ランダムな方向から入射する場合には、セルpcに対し
7て斜方向から入射する光に対する正孔の蓄積効果が顕
著となる。
First, when light is incident on each cell, electron-hole pairs are generated in the potential gradient portion formed from the control gate region 14 to the channel region 12. Specifically, the incident light mainly passes through the control gate region 14 and reaches the channel region 12, where electron-hole pairs are generated. Of the generated electron-hole pairs, tf- moves toward the drain electrode 28, and holes move toward the control gate region I4 and are accumulated. This accumulation of holes is caused by control group 1-1.
This is due to the fact that a capacitor is formed between the region 14 and the gate electrode 24. Furthermore, the amount of accumulated holes is larger than in the conventional case because the control gate region 14 is formed in an inclined shape. Particularly, when the incident light is not parallel and is incident from a random direction, the effect of accumulating holes with respect to the light incident from an oblique direction to the cell pc becomes remarkable.

以上の動作によって画像情報が各セルPCに対して蓄積
される。次に、ビデオライン選択回路32によって複数
のソース電極22に接続されている複数のトランジスタ
40に対して選択パルス電圧が順次印加される。これに
よって該当するトランジスタ4oが駆動さ九、第4図に
示されているセルPCのうち該当゛する列方向に配列さ
れている複数のセルPCのソース電極22及びドレイン
電極28が抵抗34を介して電源36に接続される。こ
のため、ソース・ドレイン電流の流れる準備が終了する
。なお、この状態では、各セルpcが非層通の状態を維
持するように、例えば電源36の電圧等が調整されてい
る。
Through the above operations, image information is accumulated in each cell PC. Next, a selection pulse voltage is sequentially applied by the video line selection circuit 32 to the plurality of transistors 40 connected to the plurality of source electrodes 22. As a result, the corresponding transistor 4o is driven, and the source electrode 22 and drain electrode 28 of a plurality of cell PCs arranged in the corresponding column direction among the cell PCs shown in FIG. and is connected to the power supply 36. Therefore, preparation for the flow of source-drain current is completed. In this state, for example, the voltage of the power supply 36 is adjusted so that each cell pc maintains a non-layered state.

以上の動作によって、画像情報を読み出す対象となるビ
デオラインが選択される。次に読出しアドレス回路3o
によって複数あるケ8−ト電極24に対し、順に・ぐル
ス電圧が印加される。
Through the above operations, a video line from which image information is to be read is selected. Next, read address circuit 3o
A positive voltage is applied to the plurality of gate electrodes 24 in sequence.

これによって選択されたビデオライン上に位置するセル
PCが順に次々と導通し、コントロールグー 1・領域
14に蓄積された正孔の量すなわち入射光量に対応する
ソース・ドレイン電流が抵抗34に流れ、更には抵抗3
4によって電圧に変換されて出力端子38から出力され
る。
As a result, the cells PC located on the selected video line become conductive one after another, and a source/drain current corresponding to the amount of holes accumulated in the control region 14, that is, the amount of incident light, flows through the resistor 34. Furthermore, resistance 3
4 is converted into a voltage and output from the output terminal 38.

以上の動作によって、入射光に対応する画像情報は、出
力端子38の電圧変化として良好に出力されることとな
る。
Through the above-described operation, image information corresponding to the incident light is outputted as a voltage change at the output terminal 38.

第5図には、本発明をラインセンサに適用した実施例か
示されている。なお、上述した実施例と同様の構成部分
については、同一の符号が用いられており、以下の説明
を省略する。
FIG. 5 shows an embodiment in which the present invention is applied to a line sensor. Note that the same reference numerals are used for the same components as in the above-described embodiment, and the following description will be omitted.

この実施例においては、図の左右力向に四部を形成せし
め、該凹部の斜面にコントロールケ゛−1・領域14を
設けるようにすると有利である。
In this embodiment, it is advantageous to form four parts in the left and right direction of force in the figure, and to provide the control case 1/region 14 on the slope of the recess.

各セルのソース領域16Lは、すべてのセルに対して共
通に設けられており、まだフローティングケ゛−ト領域
18Lも同様に共通に設けられている。ラインセンサの
場合には、上述したビデオラインの選択が必要とされな
いので、ソース領域16Lを共通に構成することができ
る。
The source region 16L of each cell is provided in common for all cells, and the floating gate region 18L is also provided in common. In the case of a line sensor, the above-mentioned video line selection is not required, so the source region 16L can be configured in common.

フローティングケ゛−1・領域18Lは、必ずしも共通
にする必要はない。々お、上述した実施例においても、
フローティングケ゛−ト領域18と各セルに対して共通
に構成してもよい。
The floating key 1/region 18L does not necessarily have to be shared. Also, in the above-mentioned embodiments,
The floating gate region 18 and each cell may have a common structure.

ビデオライン選択回路32L及びトランジスタ40Lは
、必ずしも必要ではないが、第4図との対比のために図
示する。
The video line selection circuit 32L and the transistor 40L are shown for comparison with FIG. 4, although they are not necessarily necessary.

上記実施例においては、フローティングヶ゛−ト領域1
8にも光が入射することに」:って正孔が蓄積され、セ
ルブロックを構成する1組のセルPC間の分離が良好に
行なわれないという不都合が生ずる。
In the above embodiment, the floating gate area 1
As a result, holes are accumulated as well, and a problem arises in that a pair of cell PCs constituting a cell block cannot be well separated.

このような不都合を解消する他の実施例について説明す
る。第6図(A) 、 03)には、本発明の他の実施
例が示されておシ、第6図(A)は第1図(A)に対応
する平面図であり、第6図(B)は第1図(I3)に対
応する端面図であって、第6図(A)の矢印■から見だ
図である。なお、この実施例において第1図ないし第4
図に示した実施例と同様の構成部分については同一の符
号を用いることとし説明を省略する。
Another embodiment that eliminates such inconvenience will be described. FIG. 6(A), 03) shows another embodiment of the present invention, FIG. 6(A) is a plan view corresponding to FIG. 1(A), and FIG. 6(A) is a plan view corresponding to FIG. (B) is an end view corresponding to FIG. 1 (I3), and is a view taken from the arrow ■ in FIG. 6 (A). In addition, in this embodiment, FIGS. 1 to 4
Components similar to those in the embodiment shown in the drawings will be designated by the same reference numerals and their description will be omitted.

この第6図(A) 、 (B)に示されている実施例で
は、ソース領域46は、フローティングケゝ−ト領域1
8に接近して設けられている。すなわち、ソース領域4
6と、フローティングケゞ−1・領域18との距ガ1を
WA、 ソース領域46とコントロールケ゛−1−領域
14との距離をWBとすると、WA(WBの関係になる
。このようにすると、コントロールケパ一ト領域14側
に形成される電位障壁よりも70−チイングケ゛−上領
域18側に形成される電位障壁の方が高くなるため、セ
ルブロック内のセル26間の分離が良好となる。
In the embodiment shown in FIGS. 6A and 6B, the source region 46 is connected to the floating gate region 1.
It is located close to 8. That is, source region 4
6 and floating key 1/region 18 is WA, and the distance between source region 46 and control key 1/region 14 is WB, then the relationship is WA(WB. , since the potential barrier formed on the 70-channel upper region 18 side is higher than the potential barrier formed on the control caper region 14 side, the isolation between the cells 26 in the cell block is improved. .

更r(、本実施例においては、ソース領域46及びフロ
ーティングケゝ−ト領域18上に絶縁膜42を介してア
ルミニウムのしや光膜44が形成されている。このため
、フローティングケゝ−ト領域18の部分に対しては光
が侵入せず、フローティングケ゛−ト領域18に対する
正孔の蓄積が行なわれない。このだめ、セル26間の分
離が良好と々る。なお、しや光膜44は、ケ゛−ト電極
24の下側に設ける必要性はなく、上側に設けるように
してもよい。
Furthermore, in this embodiment, an aluminum film 44 is formed on the source region 46 and the floating gate region 18 with an insulating film 42 interposed therebetween. No light enters into the region 18, and holes are not accumulated in the floating gate region 18. As a result, the separation between the cells 26 is good. 44 does not need to be provided below the gate electrode 24, and may be provided above it.

このようなセル26間の分離の向上は、その他に、フロ
ーティングケ゛−ト領域18をコントロールケゝ−ト領
域14よシもチャンネル領域12に対して深く形成する
ことによっても達成でき、寸だ、フローティングケ8−
1・領域18の不純物密度をコントロールケ゛−1−領
域14よりも高くすることによっても達成できる。
Such improved isolation between the cells 26 can also be achieved by forming the floating gate region 18 deeper than the control gate region 14 as well as with respect to the channel region 12. floating ke 8-
This can also be achieved by making the impurity density of the control case 1-region 18 higher than that of the control case 1-region 14.

以上のいずれかの1つの、あるいは複数の構成の組合せ
によって、セルプロ、りを構成するセル26間の分離の
向上を図ることができ、単位面積別に配列されるセルp
cの集積度を著しく向」ニさせることができる。
By any one of the above configurations or a combination of multiple configurations, it is possible to improve the separation between the cells 26 constituting the cell processor, and the cells p arranged by unit area can be improved.
The degree of integration of c can be significantly improved.

次に、上述した固体撮像装置の製造工程について第7図
(A)ないしく5)を参照しながら説明する。
Next, the manufacturing process of the solid-state imaging device described above will be explained with reference to FIGS. 7(A) to 5).

捷ず、基板10としては、アンチモン(sb)が101
8on−3程度ドープされているn+型のシリコン基板
を用いる。チャンネル領域12が形成されるn一層50
は、基板lo上に、エビタキンヤル成長させて形成され
る。すなわち、n一層5oは、入射光によって電子−正
孔対が形成され、更には分離されるとともに、チャンネ
ル領域12が形成される層であるだめ、転位・欠陥など
を十分に除去する必要があるからである。このn一層5
oは、57)いし10μmQ度の厚さに形成され、不純
物密度ば1013ないし10 Crn 程度である。
As the substrate 10, antimony (sb) is used as 101
An n+ type silicon substrate doped to about 8on-3 is used. n-layer 50 in which the channel region 12 is formed
is formed on the substrate lo by epitaxial growth. That is, since the n-layer 5o is a layer in which electron-hole pairs are formed and further separated by incident light and the channel region 12 is formed, it is necessary to sufficiently remove dislocations, defects, etc. It is from. This n layer 5
o is formed to have a thickness of 57) to 10 μm, and an impurity density of about 1013 to 10 Crn.

なお、n一層50におけるギヤリアの再結合を防止して
分離されたキャリアの寿命を長くするため、重金属に対
するケ゛ツタリングを施すようにしてもよい。
Incidentally, in order to prevent recombination of the gear in the n-layer 50 and extend the life of the separated carrier, scaling for heavy metals may be applied.

次に、n一層50の表面全体に対して酸化膜52Aが形
成されるとともに、適当なマスクを使用してウエントエ
ッチングが行なわれ、コン]・ロールゲート領域14及
び絶縁分離領域I8Iの一部に対応する部分の酸化膜5
2Aが除去される。この状態が第7図(A)に示されて
いる。
Next, an oxide film 52A is formed over the entire surface of the n-layer 50, and wet etching is performed using an appropriate mask to form a part of the control gate region 14 and the insulation isolation region I8I. Oxide film 5 of the part corresponding to
2A is removed. This state is shown in FIG. 7(A).

次fc、n一層50に対して、エツチングが行なわれ、
コントo−ルケ゛−ト領域14等が形成されるV字状の
凹部が形成される。
Next, etching is performed on the fc, n layer 50,
A V-shaped recess is formed in which the control area 14 and the like are formed.

とのn一層50に対するエツチングは、例えば結晶材料
における異方性エツチングによって行う。シリコンの結
晶において、例えば結晶面(111,1は、他の結晶面
に比べて、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ヒドラ
ノンなどのアルカリ系溶液によるエンチング速度がきわ
めて遅い性質がある。結晶面(1]、 ]、 )のエツ
チング速度は、結晶面(1001に対して帆3ないし0
.4%程度である。このような性質を利用することによ
ってn一層50に対するエツチングを良好に行うことが
できる。
The etching of the n-layer 50 is carried out, for example, by anisotropic etching in a crystalline material. In silicon crystals, for example, crystal plane (111,1) has a property that the etching rate with alkaline solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, hydranone, etc. is extremely slow compared to other crystal planes. ], ], ), the etching speed is 3 to 0 for the crystal plane (1001).
.. It is about 4%. By utilizing such properties, etching of the n-layer 50 can be performed satisfactorily.

このエツチングの後、酸化膜52Aが、第7図(B)に
示すように、一度除去される。
After this etching, the oxide film 52A is once removed as shown in FIG. 7(B).

次に、酸化膜90がn一層50の表面全体にわたって形
成する。この酸化膜90の膜厚は、400X程度であっ
て、酸素雰囲気中に10000140分程度侵すことに
よって形成される。
Next, an oxide film 90 is formed over the entire surface of the n-layer 50. This oxide film 90 has a thickness of about 400× and is formed by immersing it in an oxygen atmosphere for about 10,000,140 minutes.

酸化膜90上には、全体にわたって513N4の被膜9
2がCVD (化学気相成長)法によって1200λ程
度の膜厚で形成される。形成は、8001.40分程度
反応ガス雰囲気に侵すことによって行なわれる。この状
態が第7図(C)に示されている。
A 513N4 coating 9 is formed over the entire oxide film 90.
2 is formed with a film thickness of about 1200λ by CVD (chemical vapor deposition). Formation is carried out by exposure to a reactive gas atmosphere for approximately 8001.40 minutes. This state is shown in FIG. 7(C).

次に、適当なマスクを使用してゾラズムエノチングが行
なわれ、絶縁分離領域18Iに対応する部分の被膜92
がエツチングされる。この操作は、気圧0−ITorr
のCF4及び02の混合ガス雰囲気中で行なわれる。こ
の操作の終了した状態が第7図■)に示されている。
Zolazm etching is then performed using a suitable mask to remove the coating 92 in the portions corresponding to the isolation regions 18I.
is etched. This operation is performed at an atmospheric pressure of 0-ITorr.
The test is carried out in a mixed gas atmosphere of CF4 and 02. The state after this operation is completed is shown in FIG. 7 (■).

同様の操作に」:す、第7図0に示されている」、うに
酸化膜90もエンチングされる。
In a similar operation, as shown in FIG. 7, the sea urchin oxide film 90 is also etched.

次に、酸化が行なわれ、絶縁分離領域18Tに対応する
S r 07層94が形成される。この場合に、前記エ
ツチングによって露出したn一層50に対して1μm程
度のプラズマによるエツチングを行うようにしてもよい
。このフ0ラズマエッチングの操作は、例えばPCt3
のガス雰囲気中で行なわれる。この操作の終了時の状態
が第7図「)に示されている。
Oxidation is then performed to form S r 07 layer 94 corresponding to isolation region 18T. In this case, the n-layer 50 exposed by the etching may be etched by plasma to a thickness of about 1 μm. This plasma etching operation is performed, for example, on PCt3.
It is carried out in a gas atmosphere. The situation at the end of this operation is shown in FIG.

次に、適当なマスクを使用してプラズマエツチングを行
い、被膜92に対してコントロールケ゛−1・領域I4
及びフローテイングケ゛−ト領域18に対応するp+層
54,56のノぐターンが第7図(G)に示されている
ように形成され、更には、B B r 3などのアクセ
フ0夕と々る不純物が注入される。この操作によって、
第7図(J])に示されでいるように、p+層54,5
6が各々1にいし5μm程度、好捷しくは1ないし3μ
m程度の膜厚に形成される。不純物の注入法としては、
不純物を蒸着し/こ後に熱拡散によって行ってもよく、
あるいはイオン乙二人法によって行ってもよい。熱拡散
による場合には、例えば1 ]、 OOCの酸素又はウ
ェット酸素(々いしは水蒸気)雰囲気中で不純物の注入
が行なわれる。
Next, using a suitable mask, plasma etching is performed to control the coating 92 in the control area I4.
The patterns of the p+ layers 54 and 56 corresponding to the floating case region 18 are formed as shown in FIG. impurities are injected. With this operation,
As shown in FIG. 7(J), the p+ layers 54, 5
6 is about 1 to 5 μm, preferably 1 to 3 μm.
It is formed to have a film thickness of approximately 100 m. The impurity injection method is as follows:
It may also be done by thermal diffusion after vapor deposition of impurities.
Alternatively, it may be done by the Aeon Otsu two person method. In the case of thermal diffusion, for example, impurities are implanted in an OOC oxygen or wet oxygen (or water vapor) atmosphere.

次に、0.1. Torr 、 CF+4及び02のガ
ス雰囲気によるプラズマエツチングにより被膜92を除
徐するとともに、・ぐント酸化脱エツチングにより酸化
膜90を除去する。この状態が第7図(I)に示されて
いる。
Next, 0.1. The film 92 is removed by plasma etching in a gas atmosphere of Torr, CF+4, and 02, and the oxide film 90 is removed by Gund oxidation deetching. This state is shown in FIG. 7(I).

次に、n一層50の表面全体に、酸化膜52が形成され
る。この操作は、l100Uの酸素雰囲気に30分程度
侵すことによって行なわれ、膜厚は例えば5000X程
度である。(第7図(J)参照)。
Next, an oxide film 52 is formed over the entire surface of the n-layer 50. This operation is performed by immersing the film in an oxygen atmosphere of 1100 U for about 30 minutes, and the film thickness is, for example, about 5000×. (See Figure 7(J)).

次に、ソース領域16に対応するr層60を形成するだ
め、マスク合せが行なわれ、ウェットエンチングによっ
てn+層60の・ぐソースが酸化膜52に形成される(
第7図区)参照)。この状態で熱拡散ないしはイオン注
入法によって、ヒ素(AS)などのドナーとなり得る不
純物が注入される。この操作によって第7図(L)に示
すように、n+層60が形成される。
Next, to form the r layer 60 corresponding to the source region 16, mask alignment is performed, and the source of the n+ layer 60 is formed in the oxide film 52 by wet etching (
(See Figure 7). In this state, an impurity that can serve as a donor, such as arsenic (AS), is implanted by thermal diffusion or ion implantation. Through this operation, an n+ layer 60 is formed as shown in FIG. 7(L).

次に、表面全体にわたって、DOPO8(IJンが注入
された多結晶シリコン)層92が第7図(ロ)に示すよ
うに形成される。このDOPO8層62は、S+T(4
及びPH3のガス雰囲気によるCVD (化学気相成長
)法によって形成される。
Next, a DOPO8 (IJn-implanted polycrystalline silicon) layer 92 is formed over the entire surface as shown in FIG. 7(b). This DOPO8 layer 62 has S+T(4
It is formed by a CVD (chemical vapor deposition) method using a gas atmosphere of and PH3.

次に、適当なマスクを使用してプラズマエツチングを行
うことにより、DOPO8層62の一部をエツチングし
、ソース電極22に対応する電極層64を形成する。こ
の状態は、第7図(へ)に示されている。プラズマエツ
チングには、CF4゜CF4及び02あるいはpct3
などのガス雰囲気が使用される。
Next, a portion of the DOPO8 layer 62 is etched by plasma etching using a suitable mask to form an electrode layer 64 corresponding to the source electrode 22. This state is shown in FIG. For plasma etching, CF4°CF4 and 02 or pct3
A gas atmosphere such as

次に、表面全体にわたって、PSG(リンガラス)層6
6が層間絶縁層として第7図(0)に示すように形成さ
れる。このPSG層66は、CVD法によって行なわれ
、例えばS +H4,02及びPH3の)ガス雰囲気中
で400℃程度に加熱することによって行なわれる。あ
るいはS +H4+H20及びPT(3のガス雰囲気中
で750℃程度に加熱することによって打力われる。
Next, over the entire surface, a PSG (phosphorus glass) layer 6
6 is formed as an interlayer insulating layer as shown in FIG. 7(0). This PSG layer 66 is formed by a CVD method, for example, by heating to about 400° C. in a gas atmosphere (of S+H4,02 and PH3). Alternatively, it is heated to about 750° C. in a gas atmosphere of S + H4 + H20 and PT (3).

次に、適当々マスクを使用してウェットエツチングが行
なわれ、第7図(P)に示すように、p土層54の表面
が露出される。
Next, wet etching is performed using an appropriate mask to expose the surface of the p-soil layer 54, as shown in FIG. 7(P).

次に、表面全体にわたって、Si3N4による絶縁層6
8が第7図(Q)に示すように形成される。
Next, an insulating layer 6 of Si3N4 is applied over the entire surface.
8 is formed as shown in FIG. 7(Q).

絶縁層68の形成は、SiH4及びNI(3のガス雰囲
気中で、400ないし700Xの膜厚にCVD法により
行なわれる。
The insulating layer 68 is formed by CVD to a thickness of 400 to 700× in a gas atmosphere of SiH 4 and NI (3).

次に、SnO2あるいはDOPO8による透明の電極層
70が表面全体にわたって第7図(R)に示すように形
成される。この電極層70は、例えば3000X程度の
厚さに、5bCt5などを使用してCVD法によシ形成
される。
Next, a transparent electrode layer 70 made of SnO2 or DOPO8 is formed over the entire surface as shown in FIG. 7(R). This electrode layer 70 is formed by CVD using 5bCt5 or the like to a thickness of, for example, about 3000X.

次に、適当なマスクを使用してプラズマエツチングが行
なわれ、電極層70のうちp十層54上の部分を除いて
、第7図(S)に示すようにエツチングされる。この操
作は、CCt4.CF4+CF4及びo2、あるいはP
Ct6などのガスを使用して行なわれる。
Next, plasma etching is performed using a suitable mask, and the electrode layer 70 is etched except for the portion on the p-layer 54, as shown in FIG. 7(S). This operation is CCt4. CF4+CF4 and o2 or P
This is done using a gas such as Ct6.

以上の操作によって、第1図ないし第4図に示されてい
る実施例における固体撮像装置が製造される。なお、第
1図ないし第2図に示されている装置は、説明のために
、主要なる部分のみが示されている。また、ソース領域
16に対応するn十層60の位置及び形状は、第7図(
K)における工程においてマスクの形状を適当に変更す
ることによって簡単に行うことができる。
Through the above operations, the solid-state imaging device in the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 is manufactured. Note that, for the sake of explanation, only the main parts of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 are shown. Further, the position and shape of the n10 layer 60 corresponding to the source region 16 are shown in FIG.
This can be easily accomplished by appropriately changing the shape of the mask in step K).

次に、第6図(A) 、 (B)に示されている実施例
において説明したしゃ光膜44の形成について第7図(
T)ないしく5)を参照しながら説明する。なお、以下
の工程で形成されるしゃ光膜は、ケ゛−ト電極24すな
わち第7図(S)に示されている電極層70と平行に設
けられるものである。
Next, the formation of the light shielding film 44 explained in the embodiment shown in FIGS. 6(A) and 6(B) will be explained in FIG.
This will be explained with reference to T) to 5). The light shielding film formed in the following steps is provided parallel to the gate electrode 24, that is, the electrode layer 70 shown in FIG. 7(S).

まず、適当なマスクを使用してプラズマエツチングによ
りp十層56の上方の絶縁層68の一部をエツチングす
る。この操作は、例えばCF4のガス雰囲気を使用して
行なわれる(第7図(T)参照)。
First, a portion of the insulating layer 68 above the p-layer 56 is etched by plasma etching using a suitable mask. This operation is carried out using, for example, a CF4 gas atmosphere (see FIG. 7(T)).

次に、ウェットエツチングにより露出しだPSG層66
及び酸化膜52を第7図(ロ)に示すようにエツチング
する。
Next, the exposed PSG layer 66 is wet-etched.
Then, the oxide film 52 is etched as shown in FIG. 7(b).

次に、第7図(V)に示すように、表面全体にわたって
10μm程度の膜厚でアルミニウムのしゃ光層72を形
成する。このしゃ光層72は、電子ビーム又は抵抗加熱
による真空蒸着あるいはスパッタリングによって行なわ
れる。
Next, as shown in FIG. 7(V), an aluminum light shielding layer 72 is formed over the entire surface with a thickness of about 10 μm. This light shielding layer 72 is formed by vacuum deposition using an electron beam or resistance heating, or by sputtering.

次に、適当なマスクを使用してしゃ光層72の一部をエ
ツチングするとともに、基板lOに対してアルミニウム
による電極層80を形成する。この状態は、第7図(6
)に示されている。この電極層80の形成は、例えばシ
ンターなどの方法によって行なわれる。
Next, a part of the light shielding layer 72 is etched using a suitable mask, and an electrode layer 80 made of aluminum is formed on the substrate IO. This state is shown in Figure 7 (6
) is shown. This electrode layer 80 is formed by, for example, a method such as sintering.

なお、しゃ光層72は、70−ティングダート領域18
に対応するp→一層56に接続されておシ、フローティ
ングケ゛−ト領域18に対する電圧印加用の電極として
の機能を有している。
Note that the light shielding layer 72 has a 70-ting dart area 18.
It is connected to the p layer 56 corresponding to the p layer 56 and functions as an electrode for applying voltage to the floating gate region 18.

以上説明した製造工程は一例にすぎず、他の製造工程に
よって製造してもよい。また、使用する材料なども、他
の材料を使用してもよく、例えばn一層50は、不純物
が注入されていない真性の半導体層でもよい。捷だ、絶
縁層68としては、5102.At203.酸化クンタ
ルあるいはこれらの複合膜でもよい。
The manufacturing process described above is only an example, and other manufacturing processes may be used. Further, other materials may be used. For example, the n-layer 50 may be an intrinsic semiconductor layer into which no impurity is implanted. However, as the insulating layer 68, 5102. At203. Kuntal oxide or a composite film thereof may be used.

上記いずれの実施例においても、該層によってチャンネ
ルが形成されているが、真性ないしはp−の半導体層に
よってチャンネルを形成するようにしてもよい。また、
ソースとドレインは、」1記実施例と逆に対応させても
同様の作用を奏することができる。ビデオラインの選択
あるいは読出し用の・ぐルス電圧の印加についても同様
であって、上記実施例と逆にしてもよい。
In any of the above embodiments, the channel is formed by this layer, but the channel may be formed by an intrinsic or p- semiconductor layer. Also,
Even if the source and drain correspond to each other in the opposite manner to those in the first embodiment, the same effect can be achieved. The same applies to the selection of the video line or the application of the voltage for reading, and the above embodiment may be reversed.

壕だ、駆動用のトランジスタ40は、通常のトランジス
タを使用してもよく、このトランジスタ40及び読出し
アドレス回路30、ビデオライン選択回路32を撮像装
置と一体化して集積回路として構成するようにしてもよ
い。材料としては、主としてシリコンを用いたが、本発
明は、何らこれに限定されるものではなく、ケ゛ルマニ
ウム、III−V族化合物半導体等を用いることもでき
る。
The driving transistor 40 may be a normal transistor, or the transistor 40, the read address circuit 30, and the video line selection circuit 32 may be integrated with the imaging device to form an integrated circuit. good. Although silicon is mainly used as the material, the present invention is not limited to this in any way, and kermanium, III-V group compound semiconductors, etc. can also be used.

更に、カラーの画像情報を得るためには、セルpcのマ
トリクスを、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)に対
応して構成し、入射光を色フィルタにかけてR,G、B
の光を分離し、各対応セルpcに入射させるようにすれ
ばよい。
Furthermore, in order to obtain color image information, the matrix of the cell PC is configured to correspond to, for example, red (R), green (G), and blue (B), and the incident light is filtered to color R, G, B
What is necessary is to separate the lights and make them incident on each corresponding cell PC.

以上説明したように、本発明による固体撮像装置によれ
ば、半導体層の表面に凹凸部を形成し、ケ゛−■領域特
に光が入射するコントロールケゝ−ト領域を凹部に設け
ることとし、かつ、ソース領域をコントロールケゝニド
領域の一側部にのみ配置することとしたので、セルの受
光面積を実効的に拡大することができ、十分なる感度を
維持しつつ集積度の向上を図ることができ、4だ、四部
におけるセル間の分離を絶縁層によって行うこととした
ので、セル間の分離が良好に1]なわれる。
As explained above, according to the solid-state imaging device according to the present invention, the uneven portion is formed on the surface of the semiconductor layer, and the cage region (particularly the control gate region where light enters) is provided in the depression, and Since the source region is placed only on one side of the control canid region, the light-receiving area of the cell can be effectively expanded, and the degree of integration can be improved while maintaining sufficient sensitivity. 4. Since the cells in the four parts are separated by an insulating layer, the cells can be separated well.

)だ、このような凹凸部を結晶が有する異方性上、チン
グ特性を利用して形成することとしだので、製造工程が
簡略化され、かつ精度が高いという利点を有する。
) However, since such uneven portions are formed by utilizing the anisotropy and tinging characteristics of the crystal, the manufacturing process is simplified and has the advantage of high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(A)は本発明による固体撮像装置の一実施例を
示す部分平面図、 第1図(B)は第1図(A)の矢印工から見た概略の端
面図、 第2図は第1図(B)の一部を拡大して示す端面図、 第3図(A)は半導体層の一部分を示す斜視図、第3図
(B)は半導体層の他の形状を示す斜視図、第4図は等
価な電気回路の構成を示す回路図、第5図は本発明によ
るラインセンサの実施例を示す一部破断した平面図、 第6図(A)は本発明による固体撮像装置の他の第6図
(B)は第6図(、A)の矢印Vがら見た概略の端面図
、 第71囚ないしく5)は製造工程の一例を示す説明図で
ある。 主要部分の符号の説明 12・・・チャンネル領域、 14・・・第1のケゝ−ト領域、 16・・・ソース領域、 18・・・第2のケ+−1・領域、 18丁・・・絶縁分離領域、 pc・・・セル。 特許出願人 西  澤  潤  − 富士写真フィルム株式会社 纂7図 筑7図 鼠7図 孔7121 幕7図
FIG. 1(A) is a partial plan view showing an embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention, FIG. 1(B) is a schematic end view as seen from the arrowhead in FIG. 1(A), and FIG. 3(A) is a perspective view showing a portion of the semiconductor layer, and FIG. 3(B) is a perspective view showing another shape of the semiconductor layer. 4 is a circuit diagram showing the configuration of an equivalent electric circuit, FIG. 5 is a partially cutaway plan view showing an embodiment of the line sensor according to the present invention, and FIG. 6 (A) is a solid-state imaging sensor according to the present invention. Another figure 6 (B) of the apparatus is a schematic end view seen from the direction of arrow V in figure 6 (, A), and figures 71 to 5) are explanatory diagrams showing an example of the manufacturing process. Explanation of symbols of main parts 12... Channel area, 14... First gate area, 16... Source area, 18... Second gate area, 18... ...insulation isolation region, pc...cell. Patent applicant Jun Nishizawa - Fuji Photo Film Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 チャンネル領域が含まれる半導体層表面に第1のケ
゛−ト領域が形成されているSITによって構成された
セルが複数個配列され、各セルに入射する光の量に対応
するキャリアが第1のケ゛−ト領域に蓄積されることに
よってソース領域及びドレイン領域を流れる電流が変化
する固体撮像装置において、 前記半導体層の表面には凹凸部が形成され、前記第1の
ダート領域は、該凸部及び四部にわたる傾斜部に形成さ
れ、 前記ソース領域及びドレイン領域のうちのいずれか一方
は、第1のゲート領域の周縁近傍であって前記凸部に、
部分的に形成され、前記チャンネル領域の深部に及ぶ絶
縁分離領域によって少なくとも前記凹部における各セル
間の分離が形成され、 前記第1のケ゛−ト領域と同じ導電型でかつ第1のケ゛
−ト領域とは独立した第2のケ゛−1・領域によって少
なくとも前記凸部における各セル間の分離が形成されて
いることを特徴とする固体撮像装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記セ
ルは2次元に配列され、各セルは、11jI 合つ2つ
のセルごとに1つのセルブロックをなし、1つのセルブ
ロックは、凸部をはさんで対称をなすとともに、2つの
第1のケ゛−1・領域と、該2つの第1のケゞ−ト領域
の間に配置されかつ該2つの第1のケゞ−ト領域に共通
な単一の第2のケ゛−ト領域と、該第1及び第2のケゞ
−ト領域の間にそれぞれ配置された前記ソース領域及び
ドレイン領域のうちの一方と、これらを包囲する絶縁分
離領域とを含むことを特徴とする固体撮像装置。 3 特許請求の範囲第1項又は第2項記載の装置におい
て、前記半導体層は、その表面が所定の結晶面を有し、
前記凹凸部は、半導体装置而に対する異方性エツチング
によって形成されることを特徴とする固体撮像装置。
[Scope of Claims] 1. A plurality of cells configured by SIT are arranged in which a first gate region is formed on the surface of a semiconductor layer including a channel region, and each cell has a structure corresponding to the amount of light incident on each cell. In the solid-state imaging device in which the current flowing through the source region and the drain region changes due to the accumulation of carriers in the first gate region, an uneven portion is formed on the surface of the semiconductor layer, and the first gate region a region is formed in the convex portion and an inclined portion spanning four parts, and one of the source region and the drain region is located near the periphery of the first gate region and is formed in the convex portion;
isolation between the cells in at least the recess is formed by an insulating isolation region that is partially formed and extends deep into the channel region, and is of the same conductivity type as the first gate region and is of the same conductivity type as the first gate region. A solid-state imaging device characterized in that at least a separation between each cell in the convex portion is formed by a second case-1 region independent of the region. 2. In the device according to claim 1, the cells are arranged in two dimensions, each cell forms one cell block for every two cells, and one cell block has a convex portion. symmetrical across the two first case areas, and arranged between the two first case areas and in the two first case areas. a common single second gate region, one of the source region and the drain region respectively disposed between the first and second gate regions, and an insulator surrounding them; A solid-state imaging device comprising a separation region. 3. In the device according to claim 1 or 2, the semiconductor layer has a surface having a predetermined crystal plane,
A solid-state imaging device, wherein the uneven portion is formed by anisotropic etching of the semiconductor device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6066580A (en) * 1983-09-22 1985-04-16 Matsushita Electronics Corp Solid-state image pickup device
JPS61154366A (en) * 1984-12-27 1986-07-14 Canon Inc Solid-state image pickup device

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JPH0473348B2 (en) * 1983-09-22 1992-11-20 Matsushita Electronics Corp
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