JPS6134263B2 - - Google Patents

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JPS6134263B2
JPS6134263B2 JP55098549A JP9854980A JPS6134263B2 JP S6134263 B2 JPS6134263 B2 JP S6134263B2 JP 55098549 A JP55098549 A JP 55098549A JP 9854980 A JP9854980 A JP 9854980A JP S6134263 B2 JPS6134263 B2 JP S6134263B2
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JP
Japan
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semiconductor substrate
image sensor
signal charges
semiconductor layer
semiconductor
Prior art date
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Expired
Application number
JP55098549A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5723282A (en
Inventor
Nobuo Suzuki
Koichi Sekine
Tetsuo Yamada
Hiroshige Goto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP9854980A priority Critical patent/JPS5723282A/en
Publication of JPS5723282A publication Critical patent/JPS5723282A/en
Publication of JPS6134263B2 publication Critical patent/JPS6134263B2/ja
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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
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14887Blooming suppression

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は固体イメージセンサに係り、特にセ
ンサの解像度が高く且つブルーミング抑止効果の
大きな特性を有する固体イメージセンサに関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a solid-state image sensor, and particularly to a solid-state image sensor having high sensor resolution and a large blooming suppressing effect.

例えば電荷転送デバイスで代表される固体イメ
ージセンサは近年急速に且つ広範囲に亘つて使用
されつつある。この種固体イメージセンサにおい
てはその解像度とブルーミング抑止効果に関する
特性が特に重要視されている。この中で解像度が
劣化する主な要因としては例えば固体イメージセ
ンサが受光した時に感光画素を透過した光により
半導体基板内部で発生したキヤリアが拡散により
隣接した感光画素に蓄積するという現象に基づく
ものである。またブルーミングの発生も前記と同
様にして例えば過剰な光入力により感光画素の蓄
積量を超えた過剰のキヤリアが半導体基板を拡散
して隣接感光画素に蓄積したり、または信号検出
部に直接流出したりする現象に基くものである。
従つて解像度の劣化やブルーミングの発生を抑止
するために固体イメージセンサに前記のキヤリア
の拡散を防止するための機能をもたせることが知
られている。第1図にはこの機能をもつた従来の
固体イメージセンサの例が示されている。第1図
図示のものは電荷転送形一次元イメージセンサの
概略の断面図である。このイメージセンサは一導
電形半導体基板1上に半導体基板1と反対導電形
の半導体層2と、基板1と同一導電形の島状半導
体領域からなる感光画素配列3(第1図において
は島状半導体領域3だけが示されているが、実
際には紙面の垂直方向に感光画素が多数配列され
ている)と、この配列3に蓄積された信号電荷を
読出すための電荷転送形シフトレジスタ6(第1
図には絶縁膜7を介して設けた転送電極5だけが
示されている)と、前記配列3に窒積された信号
電荷を電荷転送形シフトレジスタ6へ転送するた
めのシフトゲート4と、感光画素部以外の領域を
覆うように設けられた光シールド膜9と、感光画
素配列3および電荷転送形シフトレジスタ6の電
気的な分離を行うために設けられた半導体層2と
同一電形の不純物を高濃度に含むチヤンネルスト
ツプ領域8より構成されている。
For example, solid-state image sensors, typified by charge transfer devices, have been rapidly and widely used in recent years. In this type of solid-state image sensor, characteristics regarding its resolution and blooming suppression effect are particularly important. Among these, the main cause of resolution deterioration is due to the phenomenon that, for example, when a solid-state image sensor receives light, carriers generated inside the semiconductor substrate due to the light transmitted through the photosensitive pixels accumulate in adjacent photosensitive pixels due to diffusion. be. Blooming can also occur in the same manner as described above, for example, when excessive light input causes excess carrier that exceeds the storage capacity of a photosensitive pixel to diffuse through the semiconductor substrate and accumulate in adjacent photosensitive pixels, or directly flows into the signal detection section. It is based on the phenomenon of
Therefore, it is known to provide a solid-state image sensor with a function to prevent carrier diffusion, in order to suppress the deterioration of resolution and the occurrence of blooming. FIG. 1 shows an example of a conventional solid-state image sensor having this function. What is shown in FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a charge transfer type one-dimensional image sensor. This image sensor consists of a semiconductor layer 2 of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate 1 on a semiconductor substrate 1 of one conductivity type, and a photosensitive pixel array 3 consisting of an island-shaped semiconductor region of the same conductivity type as the substrate 1 (in FIG. Although only the semiconductor region 31 is shown, in reality, a large number of photosensitive pixels are arranged in the vertical direction of the paper) and a charge transfer type shift register for reading out the signal charges accumulated in this array 3. 6 (first
(Only the transfer electrode 5 provided through the insulating film 7 is shown in the figure); a shift gate 4 for transferring the signal charges accumulated in the array 3 to the charge transfer type shift register 6; A light shield film 9 provided to cover an area other than the photosensitive pixel portion and a semiconductor layer 2 provided to electrically isolate the photosensitive pixel array 3 and the charge transfer type shift register 6 are of the same electrical type. It is composed of a channel stop region 8 containing a high concentration of impurities.

次に第1図図示の固体イメージセンサの作動を
説明する。説明の便宜上この半導体基板1の導電
形をn形として説明する。半導体層2を基準とし
て基板1に零または正の直流電圧VBGを印加す
る。これを通常の電荷転送形一次元イメージセン
サと同様に動作させる。即ち所定時間入射光によ
り発生したキヤリアを感光画素配列3で信号電荷
として蓄積した後、シフトゲート4を開き、並列
的に信号電荷を電荷転送形シフトレジスタ6へ転
送し、さらにシフトゲート4を閉じて電荷移送形
シフトレジスタ6にクロツクパルスを印加して信
号電荷を出力部より順次信号として検出するよう
に動作させるものである。
Next, the operation of the solid-state image sensor shown in FIG. 1 will be explained. For convenience of explanation, the conductivity type of this semiconductor substrate 1 will be described as n-type. A zero or positive DC voltage V BG is applied to the substrate 1 with the semiconductor layer 2 as a reference. This is operated in the same way as a normal charge transfer type one-dimensional image sensor. That is, after carriers generated by incident light are accumulated as signal charges in the photosensitive pixel array 3 for a predetermined period of time, the shift gate 4 is opened, the signal charges are transferred in parallel to the charge transfer type shift register 6, and then the shift gate 4 is closed. A clock pulse is applied to the charge transfer type shift register 6, and the signal charge is sequentially detected as a signal from the output section.

第1図図示のものでは入射光の長波長成分で半
導体基板1内で発生したキヤリアは半導体層2と
半導体基板1のpn接合部10の電位障壁(略VB
の高さをもつ)のために感光画素配列3の方へ
は移動できない。従つて前記の理由によりその解
像度が向上することとなる。また過度の入力光に
対して発生したキヤリアも拡散により一度半導体
基板1内まで入ると再び感光画素配列3へ戻るこ
とができない。従つて前記の理由によりブルーミ
ング抑止効果も向上することとなる。
In the case shown in FIG. 1, the carrier generated in the semiconductor substrate 1 due to the long wavelength component of the incident light is the potential barrier (approximately V B
(has a height of G ), it cannot move toward the photosensitive pixel array 3. Therefore, the resolution will be improved for the reasons mentioned above. Furthermore, once carriers generated due to excessive input light enter the semiconductor substrate 1 due to diffusion, they cannot return to the photosensitive pixel array 3 again. Therefore, for the above-mentioned reason, the blooming suppression effect is also improved.

しかし乍ら前記第1図図示の従来のイメージセ
ンサにも以下に述べるような欠点がある。これに
ついて第2図を参照しながら詳しく説明する。第
2図aは第1図のA−A′面における断面図の一
部、第2図bはその不純物濃度分布図、第2図c
はその静電電位分布図である。第1図図示のイメ
ージセンサは略均一なドナ濃度ND1を有する半導
体基板1上にエピタキシヤル成長により略均一な
アクセプタ濃度NA1を有する半導体層を形成し、
さらに例えばイオン注入法と熱拡散法により第2
図bに示すようなドナ濃度ND2の分布を有する島
状半導体領域3を形成する工程により製造され
る。したがつてその不純物分布は第2図bに示す
ようになる。第2図bにおいて点x2とND2=NA1
となる点x1がpn接合面10,11となる。
However, the conventional image sensor shown in FIG. 1 also has the following drawbacks. This will be explained in detail with reference to FIG. Figure 2a is a part of the cross-sectional view taken along the plane A-A' in Figure 1, Figure 2b is its impurity concentration distribution diagram, Figure 2c
is the electrostatic potential distribution diagram. The image sensor shown in FIG. 1 includes a semiconductor layer having a substantially uniform acceptor concentration N A1 formed by epitaxial growth on a semiconductor substrate 1 having a substantially uniform donor concentration N D1 ,
Furthermore, for example, ion implantation and thermal diffusion can be used to
It is manufactured by a step of forming an island-shaped semiconductor region 31 having a distribution of donor concentration N D2 as shown in FIG. b. Therefore, the impurity distribution becomes as shown in FIG. 2b. In Figure 2b, point x 2 and N D2 = N A1
The point x 1 becomes the pn junction surfaces 10 and 11.

前記のイメージセンサの動作状態ではpn接合
10,11は逆バイアスされ、空乏層が点x3から
点x4および点x5から点x6にそれぞれ形成されてい
る。点x4から点x5の間の領域は電荷中性条件が満
たされている。したがつてその電位分布は第2図
cに示すような分布となる。第2図cにおいて電
位は下側に向かつて正としてある。即ち電荷中性
領域では電界が零となつている。したがつて点x4
から点x5の間の領域で発生したキヤリアに注目す
ると、拡散により一部は半導体基板1内へ流出し
てこのキヤリアは特性劣化を生じさせないが、他
の一部は拡散により隣接画素へ蓄積し、解像度劣
化やブルーミング抑止効果の低下が生じるという
欠点がある。
In the operating state of the image sensor, the pn junctions 10 and 11 are reverse biased, and depletion layers are formed from point x 3 to point x 4 and from point x 5 to point x 6 , respectively. The region between point x 4 and point x 5 satisfies the charge neutrality condition. Therefore, the potential distribution is as shown in FIG. 2c. In FIG. 2c, the potential is positive toward the bottom. That is, the electric field is zero in the charge neutral region. Therefore points x 4
Focusing on the carriers generated in the area between and point x5 , some of them flow into the semiconductor substrate 1 due to diffusion and this carrier does not cause characteristic deterioration, but the other part accumulates in adjacent pixels due to diffusion. However, there are drawbacks such as resolution deterioration and blooming suppression effect.

この発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは解像度の向上とブル
ーミング抑止効果の増大を図つた固体イメージセ
ンサを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a solid-state image sensor with improved resolution and blooming suppression effect.

以下この発明を添付図面を参照して詳細に説明
する。第3図はこの発明を電荷転送形一次元イメ
ージセンサに適用した一実施例の断面図を示す。
第3図に示すイメージセンサは一導電形半導体基
板21上に基板21と反対導電形の半導体層22
と、基板21と同一導電形の島状半導体領域から
なる感光画素配列23(第3図においては島状半
導体領域の感光画素23だけが示されている。
紙面の垂直方向に多数の感光画素が配列されてい
る。)と、この配列23に蓄積された信号電荷を
読み出す電荷転送形シフトレジスタ26(第3図
には絶縁膜27を介して設けた転送電極25だけ
が示されている。)と、前記配列23に蓄積され
た信号電荷を前記シフトレジスタ26へ転送する
ためのシフトゲート24と、前記感光画素部以外
の領域を覆うように設けられた光シールド膜29
と、前記配列23およびシフトレジスタ26の電
気的分離を行うために設けられた半導体層22と
同一導電形の不純物を高濃度に含むチヤネルスト
ツプ領域28とから構成されている。しかしてこ
の発明の特徴とするところは前記半導体層22の
不純物濃度分布にあるので、第4図に基づいてこ
れをさらに詳しく説明する。第4図aは第3図B
−B′面における断面図、第4図bは第4図aにお
ける不純物分布を説明するための図、第4図cは
第4図aにおける電位分布を説明するための図で
ある。第4図bから明らかなようにこの発明にお
いては半導体層22の不純物濃度が表面側から半
導体基板21側へ向う方向に減少するような分布
をもたせたことに特徴がある。
The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 3 shows a sectional view of an embodiment in which the present invention is applied to a charge transfer type one-dimensional image sensor.
The image sensor shown in FIG.
and a photosensitive pixel array 23 consisting of an island-shaped semiconductor region of the same conductivity type as the substrate 21 (in FIG. 3, only the photosensitive pixels 231 of the island-shaped semiconductor region are shown).
A large number of photosensitive pixels are arranged in the vertical direction of the paper. ), a charge transfer type shift register 26 for reading out the signal charges accumulated in this array 23 (only the transfer electrode 25 provided through an insulating film 27 is shown in FIG. 3), and the array 23 a shift gate 24 for transferring signal charges accumulated in the shift register 26, and a light shield film 29 provided to cover an area other than the photosensitive pixel portion.
and a channel stop region 28 containing a high concentration of impurities of the same conductivity type as the semiconductor layer 22 provided for electrically isolating the array 23 and the shift register 26. However, since the feature of the present invention lies in the impurity concentration distribution of the semiconductor layer 22, this will be explained in more detail with reference to FIG. Figure 4a is Figure 3B
-B' plane, FIG. 4b is a diagram for explaining the impurity distribution in FIG. 4a, and FIG. 4c is a diagram for explaining the potential distribution in FIG. 4a. As is clear from FIG. 4b, the present invention is characterized in that the impurity concentration of the semiconductor layer 22 has a distribution that decreases in the direction from the surface side toward the semiconductor substrate 21 side.

次に前記のような不純物分布を実現するための
具体的な方法の一例について説明する。以下説明
の便宜上前記半導体基板21の導電形をn形とす
るが、これがp形であつてもよいこと勿論であ
る。例えばドナ濃度ND3が1014〜5×1015cm-3
ある略均一な半導体基板21の主表面内にイオン
注入法によりアクセプタを導入した後、熱拡散法
により第4図bのNA2に示すような分布とする。
A2の値としては例えば表面付近では5×1014
1016cm-3であり、pn接合30の位置は表面より数
μm〜10数μmの深さの位置が望ましい。続いて
イオン注入法によりドナを導入し、熱拡散法によ
り、第4図bのND4に示すような分布とする。N
D4の表面付近の値は1015〜1017cm-3であり、pn接
合31までの距離は0.1〜3μm程度が望まし
い。
Next, an example of a specific method for realizing the impurity distribution as described above will be described. For convenience of explanation, the conductivity type of the semiconductor substrate 21 will be assumed to be n-type below, but it goes without saying that it may be p-type. For example, after introducing acceptors into the main surface of a substantially uniform semiconductor substrate 21 with a donor concentration N D3 of 10 14 to 5×10 15 cm -3 by ion implantation, the N A2 of FIG. 4b is introduced by thermal diffusion. The distribution is as shown in .
For example, the value of N A2 is 5×10 14 ~ near the surface.
10 16 cm −3 , and the position of the pn junction 30 is desirably at a depth of several μm to 10-odd μm from the surface. Subsequently, donors are introduced by ion implantation, and a distribution as shown by N D4 in FIG. 4b is obtained by thermal diffusion. N
The value of D4 near the surface is 10 15 to 10 17 cm −3 , and the distance to the pn junction 31 is preferably about 0.1 to 3 μm.

次に第3図図示のものの動作について説明す
る。半導体層22を基準として半導体基板21に
零または正の直流電圧VBGを印加して通常の電荷
転送形一次元イメージセンサと同様に動作させ
る。即ち所定時間入射光により発生したキヤリア
を感光画素配列23で信号電荷として蓄積した
後、シフトゲート24を開き、並列的に信号電荷
を電荷転送形シフトレジスタ6へ転送し、さらに
シフトゲート24を閉じてシフトレジスタ26に
クロツクパルスを印加して信号電荷を出力部より
順次信号として検出するように作動するものであ
る。
Next, the operation of the device shown in FIG. 3 will be explained. A zero or positive DC voltage V BG is applied to the semiconductor substrate 21 with the semiconductor layer 22 as a reference, and the image sensor is operated in the same manner as a normal charge transfer type one-dimensional image sensor. That is, after carriers generated by incident light are accumulated as signal charges in the photosensitive pixel array 23 for a predetermined period of time, the shift gate 24 is opened, the signal charges are transferred in parallel to the charge transfer type shift register 6, and then the shift gate 24 is closed. It operates by applying a clock pulse to the shift register 26 and sequentially detecting the signal charge as a signal from the output section.

第3図図示のイメージセンサの動作状態におい
ては、pn接合30,31付近には空乏層が形成
されている。即ち第4図cに示すように点x9から
点x10および点x11から点x12までの間がそれぞれ空
乏領域である。この電位分布は第4図cに示す如
くになる。第4図cにおいては下側に向かつて正
の電位が増加するようになされている。点x10
点x11の間の領域は不純物度の勾配のため拡散電
位によるドリフト電界が発生する。したがつてこ
の領域内にて発生したキヤリアはこのドリフト電
界により半導体基板21へ流出することとなる。
In the operating state of the image sensor shown in FIG. 3, a depletion layer is formed near the pn junctions 30 and 31. That is, as shown in FIG. 4c, the depletion regions are from point x 9 to point x 10 and from point x 11 to point x 12 , respectively. This potential distribution is as shown in FIG. 4c. In FIG. 4c, the positive potential increases toward the bottom. In the region between points x 10 and x 11 , a drift electric field is generated due to the diffusion potential due to the gradient of impurity degree. Therefore, carriers generated within this region flow out to the semiconductor substrate 21 due to this drift electric field.

第3図および第4図に示すこの発明の一実施例
のイメージセンサは以上の如く構成されているの
で第1図および第2図に示す従来例のものと比較
して以下の如き利点がある。その第1は点x10
り表面側の領域で発生したキヤリアはすべて感光
画素23に蓄積され、点x10より基板21側の
領域で発生したキヤリアはすべて基板21に流出
し、隣接画素への拡散がなくなるので解像度が向
上することである。その第2は過度の光が照射さ
れたときのブルーミング抑止効果が増大すること
である。例えば過度の光入力に対して島状半導体
領域からなる感光画素23に信号電荷が飽和量
まで蓄積した場合、過剰のキヤリアはドリフト電
界により基板21へ流出し隣接画素へキヤリアの
流入はなくなる。したがつてブルーミングが発生
しないこととなる。
Since the image sensor of the embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 and 4 is constructed as described above, it has the following advantages compared to the conventional image sensor shown in FIGS. 1 and 2. . The first is that all carriers generated in the area on the surface side from point x10 are accumulated in the photosensitive pixel 231 , and all carriers generated in the area on the substrate 21 side from point x10 flow to the substrate 21 and are transferred to adjacent pixels. The resolution is improved because the diffusion of the images is eliminated. The second is that the blooming suppression effect increases when excessive light is irradiated. For example, when signal charges accumulate to a saturation amount in the photosensitive pixel 231 formed of an island-shaped semiconductor region in response to excessive light input, the excess carriers flow to the substrate 21 due to the drift electric field, and the carriers no longer flow into adjacent pixels. Therefore, blooming will not occur.

以上はこの発明の一実施例について説明した
が、この発明はこの一実施例に限定されることな
く種々変形、変更を加え得ること勿論である。例
えば第5図a,bに示す如く半導体層22の不純
物度勾配を大きくする方法として2回のイオン注
入と2回の熱拡散工程とを採用することにより第
5図bのNA3とNA4で示すアクセプタ分布とする
ことも可能である。このように濃度勾配を大きく
すると解像度とブルーミング抑止効果がさらに向
上する利点が生ずる。
Although one embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to this one embodiment and can be modified and changed in various ways. For example, as shown in FIGS. 5a and 5b, N A3 and N A4 in FIG. It is also possible to have an acceptor distribution as shown below. Increasing the concentration gradient in this way has the advantage of further improving resolution and blooming suppression effect.

さらに第3図の実施例においては感光画素とし
てフオトダイオードを用いるものについて説明し
たが、この発明はこれに限定されることなく例え
ば第6図に示すように絶縁膜27を介して設けら
れた透明電極33構造であつてもよいこと言うま
でもない。尚第5図a,bおよび第6図において
第3図および第4図a,bに示すものと同一部分
には同一符号を付して説明を省略している。
Further, in the embodiment shown in FIG. 3, a photodiode is used as the photosensitive pixel, but the present invention is not limited thereto. For example, as shown in FIG. Needless to say, the electrode 33 structure may also be used. In addition, in FIGS. 5a, b and 6, the same parts as those shown in FIGS. 3 and 4 a, b are given the same reference numerals, and explanations thereof are omitted.

さらにまた以上の実施例は電荷転送形一次元イ
メージセンサについて説明したが、この発明は上
記実施例のものに限定することなく例えば二次元
イメージセンサにも同様に適用できるものであ
り、さらにまたイメージセンサの信号検出部が
XYアドレス形スイツチ回路で構成されるものに
ついてもこの発明を適用できること勿論である。
Furthermore, although the above embodiments have been described with respect to a charge transfer type one-dimensional image sensor, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be similarly applied to, for example, a two-dimensional image sensor. The signal detection part of the sensor
It goes without saying that the present invention can also be applied to circuits composed of XY address type switch circuits.

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

第1図は従来の固体イメージセンサの要部の概
略断面図、第2図a,b,cは第1図に示す固体
イメージセンサの不純物濃度分布および電位分布
の説明用図面、第3図はこの発明の一実施例の固
体イメージセンサの要部の概略断面図、第4図
a,b,cは第3図に示す固体イメージセンサの
不純物濃度分布および電位分布の説明用図面、第
5図a,bはこの発明の実施例における不純物濃
度分布の説明用図面、第6図はこの発明のさらに
他の実施例の固体イメージセンサの要部の概略断
面図である。 1,21……半導体基板、2,22……半導体
層、3,23……感光画素配列、4,24……シ
フトゲート、5,25……転送電極、6,26…
…電荷転送形シフトレジスタ、7,27……絶縁
膜、8,28……チヤネルストツプ領域、9,2
9……光シールド膜、10,11,30,31…
…pn接合、33……透明電極。
Figure 1 is a schematic cross-sectional view of the main parts of a conventional solid-state image sensor, Figures 2a, b, and c are explanatory diagrams of the impurity concentration distribution and potential distribution of the solid-state image sensor shown in Figure 1, and Figure 3 is FIGS. 4a, b, and c are schematic cross-sectional views of essential parts of a solid-state image sensor according to an embodiment of the present invention; FIG. FIG. 6 is a schematic sectional view of a main part of a solid-state image sensor according to still another embodiment of the present invention. 1, 21... Semiconductor substrate, 2, 22... Semiconductor layer, 3, 23... Photosensitive pixel array, 4, 24... Shift gate, 5, 25... Transfer electrode, 6, 26...
...Charge transfer type shift register, 7, 27... Insulating film, 8, 28... Channel stop region, 9, 2
9...Light shield film, 10, 11, 30, 31...
...pn junction, 33...transparent electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 略均一な不純物濃度を有する一導電形の半導
体基板と、 前記半導体基板の主表面内に前記半導体基板と
反対導電形に形成され、且つその不純物濃度がそ
の表面から前記半導体基板の方向に向つて減少す
る濃度勾配を有する半導体層と、 前記半導体層に入射する入射光に対応して信号
電荷を発生し、且つこれを所定時間蓄積する感光
画素の配列と、 前記感光画素の配列に蓄積された信号電荷を読
み出す信号検出手段と、 前記半導体基板に前記半導体層に対して零また
は逆バイアスとなる電圧を印加する手段と を具備してなることを特徴とする固体イメージ
センサ。
[Scope of Claims] 1. A semiconductor substrate of one conductivity type having a substantially uniform impurity concentration; and a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate formed in the main surface of the semiconductor substrate, and the impurity concentration is from the surface to the semiconductor substrate. a semiconductor layer having a concentration gradient that decreases in the direction of the semiconductor substrate; an array of photosensitive pixels that generate signal charges in response to incident light incident on the semiconductor layer and accumulate the signal charges for a predetermined time; and the photosensitive layer. A solid-state image comprising: signal detection means for reading signal charges accumulated in an array of pixels; and means for applying a voltage of zero or reverse bias to the semiconductor layer to the semiconductor substrate. sensor.
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