JPS62213156A - 電荷移送形固体撮像素子 - Google Patents
電荷移送形固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS62213156A JPS62213156A JP61054771A JP5477186A JPS62213156A JP S62213156 A JPS62213156 A JP S62213156A JP 61054771 A JP61054771 A JP 61054771A JP 5477186 A JP5477186 A JP 5477186A JP S62213156 A JPS62213156 A JP S62213156A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- depth
- substrate
- concentration
- image pickup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 26
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 210000000234 capsid Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
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
- H01L27/14831—Area CCD imagers
Landscapes
- 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)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体基板上に光電変換素子および各素子の
光学情報を取出す電荷移送素子（チャージ・カプシド・
デバイス： Ｃｈａｒｇｅ ＣｏｕｐｌｓｄＤｅｖｉｃ
ｅ、以下ＣＯＤと略称する）を集積化した固体撮像素子
に関するものである。
光学情報を取出す電荷移送素子（チャージ・カプシド・
デバイス： Ｃｈａｒｇｅ ＣｏｕｐｌｓｄＤｅｖｉｃ
ｅ、以下ＣＯＤと略称する）を集積化した固体撮像素子
に関するものである。
固体撮像素子ば現行のテレビジョン放送で使用されてい
る撮像用電子管並み解像力を備えることを必要とし、こ
のため垂直方向に５００個、水平方向に８００〜１００
０個を配列した画素マトリックスとそれに相当する走査
素子が必要となる。したがって、上記固体撮像素子は高
集積化が必要なＭＯ８大規模回路技術を用いて作られ、
構成素子として一般にＣＣＤあるいはＭＯＳトランジス
タ等が使用されている。第２図に低スメア・低雑音を特
徴とするＦＩＴ （フレーム・インタライン・トランス
ファー： Ｆｒａｍｅ Ｉｎｔｅｒｌｉｎｅ Ｔｒａｎ
ｓｆｅｒ）方式のＣＣＤ撮像素子を示す（堀居ほか、”
ＣＯＤ固体撮像素子の小型化” １９８３年テレビジ
ョン学会全国大会予稿集ｐ ｐｓｓ−５６）。この素子
は光ダイオード１と垂直ＣＯＤシフトレジスタ２からな
る撮像領域３と、撮像領域で検出した光信号電荷を一時
的にメモリする蓄積領域４、および蓄積領域から一行づ
つ送られる信号電荷を出力に向けて転送スる水平ＣＯＤ
シフトレジスタ５によって構成される。本素子では信号
電荷は垂直ＣＣＤ２の高速駆動により短期間の内に蓄積
領域４へ送り込まれ、それ以外の不要電荷（暗電流など
）はゲート６の選択によってドレイン領域７へ送り込ま
れる。
る撮像用電子管並み解像力を備えることを必要とし、こ
のため垂直方向に５００個、水平方向に８００〜１００
０個を配列した画素マトリックスとそれに相当する走査
素子が必要となる。したがって、上記固体撮像素子は高
集積化が必要なＭＯ８大規模回路技術を用いて作られ、
構成素子として一般にＣＣＤあるいはＭＯＳトランジス
タ等が使用されている。第２図に低スメア・低雑音を特
徴とするＦＩＴ （フレーム・インタライン・トランス
ファー： Ｆｒａｍｅ Ｉｎｔｅｒｌｉｎｅ Ｔｒａｎ
ｓｆｅｒ）方式のＣＣＤ撮像素子を示す（堀居ほか、”
ＣＯＤ固体撮像素子の小型化” １９８３年テレビジ
ョン学会全国大会予稿集ｐ ｐｓｓ−５６）。この素子
は光ダイオード１と垂直ＣＯＤシフトレジスタ２からな
る撮像領域３と、撮像領域で検出した光信号電荷を一時
的にメモリする蓄積領域４、および蓄積領域から一行づ
つ送られる信号電荷を出力に向けて転送スる水平ＣＯＤ
シフトレジスタ５によって構成される。本素子では信号
電荷は垂直ＣＣＤ２の高速駆動により短期間の内に蓄積
領域４へ送り込まれ、それ以外の不要電荷（暗電流など
）はゲート６の選択によってドレイン領域７へ送り込ま
れる。
したがって、従来のインターライン方式ＣＣＤ撮像素子
で重要な問題となっていたスメアが抑制され画質を著し
く改善することが可能となった（スメアとは強烈な入射
光があたり発生した過剰な電荷が垂直ＣＯＤ領域にも漏
洩し、モニター上に白い縦縞が走る現象をさす）。ここ
で、８は電荷液出しゲート、９−１〜９−４は光信号電
荷の転送方向、９−５は不要電荷の転送方向を示してい
る。
で重要な問題となっていたスメアが抑制され画質を著し
く改善することが可能となった（スメアとは強烈な入射
光があたり発生した過剰な電荷が垂直ＣＯＤ領域にも漏
洩し、モニター上に白い縦縞が走る現象をさす）。ここ
で、８は電荷液出しゲート、９−１〜９−４は光信号電
荷の転送方向、９−５は不要電荷の転送方向を示してい
る。
しかし乍ら、フレームトランスファ方式の素子において
は、光信号電荷を撮像領域から蓄積領域に送り込む際、
高速転送（高速駆動）が必要であり、これが次に挙げる
ような問題をひき起し、実用化を阻んできた。
は、光信号電荷を撮像領域から蓄積領域に送り込む際、
高速転送（高速駆動）が必要であり、これが次に挙げる
ような問題をひき起し、実用化を阻んできた。
（１）所定の時間内に電荷を完全に転送することかでき
ない（＠逆効果が悪い）ため、駆動電圧を高くする必要
がある（高電圧駆動を行っても完全転送は実現できない
）、この結果、隣接する信号が混じり合い解像度が低下
したり、カラー素子の場合には混色を発生する０電荷と
なる容量が数千ｐＦと大きいため、高電圧、高周波パル
スを作るのが蒐しく、カメラ価格の上昇、および消費電
力の増大を招く。
ない（＠逆効果が悪い）ため、駆動電圧を高くする必要
がある（高電圧駆動を行っても完全転送は実現できない
）、この結果、隣接する信号が混じり合い解像度が低下
したり、カラー素子の場合には混色を発生する０電荷と
なる容量が数千ｐＦと大きいため、高電圧、高周波パル
スを作るのが蒐しく、カメラ価格の上昇、および消費電
力の増大を招く。
（２）素子耐圧上の制約から、高電圧を印加すると素子
が破滅される、換言すれば固体であるにもかかわらず信
頼性が低く、寿命が短い。
が破滅される、換言すれば固体であるにもかかわらず信
頼性が低く、寿命が短い。
本発明の目的は上記の問題点を解決すること、すなわち
、ＦＩＴ方式あるいはフレーム・トランスファ方式ＣＣ
Ｄ撮像素子の構造を改善し、素子の低電圧駆動を特徴と
する特性を改善することにある。
、ＦＩＴ方式あるいはフレーム・トランスファ方式ＣＣ
Ｄ撮像素子の構造を改善し、素子の低電圧駆動を特徴と
する特性を改善することにある。
本発明は上記目的を達成するため撮像領域を構成する垂
直ＣＯＤシフトレジスタの埋込み層（あるいはウェル層
）の不純物濃度を蓄積領域に較べて高くし撮像領域の転
送効率を向上し低電圧駆動ができるようにしたものであ
る。
直ＣＯＤシフトレジスタの埋込み層（あるいはウェル層
）の不純物濃度を蓄積領域に較べて高くし撮像領域の転
送効率を向上し低電圧駆動ができるようにしたものであ
る。
上述の如き構成によれば、撮像領域の埋め込み層１１−
１は深いため、チャンネル（電荷の通路）は基板深部に
形成される。したがって、界面等位密度は小さく、移動
度も高いため高い転送効率（すなわち高い転送速度）を
得ることが可能となる。一方、″ＴＩ積領域の埋め込み
層１１−２は浅いためチャンネルは基板表面に形成され
る。したがって、界面準位密度は大きくなり、移動度も
低下するため撮像領域より転送速度は低下することにな
る。しかし乍ら、蓄積領域で必要な転送速度は撮像領域
で必要な速度に較べると１／数１０〜１／１００と低く
浅い埋め込みチャンネルによる転送効果（転送速度）の
低下は蓄積領域にとって許容することができる。
１は深いため、チャンネル（電荷の通路）は基板深部に
形成される。したがって、界面等位密度は小さく、移動
度も高いため高い転送効率（すなわち高い転送速度）を
得ることが可能となる。一方、″ＴＩ積領域の埋め込み
層１１−２は浅いためチャンネルは基板表面に形成され
る。したがって、界面準位密度は大きくなり、移動度も
低下するため撮像領域より転送速度は低下することにな
る。しかし乍ら、蓄積領域で必要な転送速度は撮像領域
で必要な速度に較べると１／数１０〜１／１００と低く
浅い埋め込みチャンネルによる転送効果（転送速度）の
低下は蓄積領域にとって許容することができる。
埋め込みチャンネルを浅くすることにより電極・基板間
容量が増加するのでＣＯＤの電極容量は大きくなる。し
たがって、単位電極面当りの電荷蓄積容量は大きくなり
その分蓄積領域の寸法（面積）を縮小することができる
。
容量が増加するのでＣＯＤの電極容量は大きくなる。し
たがって、単位電極面当りの電荷蓄積容量は大きくなり
その分蓄積領域の寸法（面積）を縮小することができる
。
以下、本発明の素子を実施例を用いて詳細に説明する。
本発明のＣＣＤＣＣＤ撮像素子造を第１図に示す、ここ
で、同図（ａ）は本発明の素子の構成、同図（ｂ）は同
図（、）をｘ−ｘ’面で切断した素子の構造を示してい
る。３′は深い埋め込みチャンネル層１１−１を備えた
′垂直Ｃ０Ｄ２′と光ダイオードによって構成される撮
像領域。
で、同図（ａ）は本発明の素子の構成、同図（ｂ）は同
図（、）をｘ−ｘ’面で切断した素子の構造を示してい
る。３′は深い埋め込みチャンネル層１１−１を備えた
′垂直Ｃ０Ｄ２′と光ダイオードによって構成される撮
像領域。
４′は浅い埋め込みチャンネル層１１−２を備えた蓄積
用ＣＯＤによって構成される蓄積領域である。ここで、
埋め込み層を形成する不純物原子の濃度は１１−１．１
１−２ともに同じあるいは１１−１の方が１１−２に較
べて高くなるように設定するのが、後述の転送効率向上
の観点から望ましい。また、９−１は電荷の転送される
方向、１０はＣＣＤ、光ダイオード等を集積化する半導
体基板、２−１．２−２は垂直ＣＯＤを構成する電極（
例えば、２−１は第１層目の多結晶シリコンによって、
２−２は第２層目の多結晶リシリコンによって形成する
）、４−１．４−２は蓄積用ＣＯＤを構成する電極、１
２−１．１２−２は電極と基板を絶縁分離するゲート酸
化膜である。
用ＣＯＤによって構成される蓄積領域である。ここで、
埋め込み層を形成する不純物原子の濃度は１１−１．１
１−２ともに同じあるいは１１−１の方が１１−２に較
べて高くなるように設定するのが、後述の転送効率向上
の観点から望ましい。また、９−１は電荷の転送される
方向、１０はＣＣＤ、光ダイオード等を集積化する半導
体基板、２−１．２−２は垂直ＣＯＤを構成する電極（
例えば、２−１は第１層目の多結晶シリコンによって、
２−２は第２層目の多結晶リシリコンによって形成する
）、４−１．４−２は蓄積用ＣＯＤを構成する電極、１
２−１．１２−２は電極と基板を絶縁分離するゲート酸
化膜である。
（本酸化膜は例えばＳｉＯｘ等で形成すればよい）。
酸化膜１２−１と１２−２の膜厚は同一の値にしてもよ
いし、異なる膜厚に設計してもよい。
いし、異なる膜厚に設計してもよい。
チャンネル層１１は基板と反対導電型かつ基板より濃度
の高い不純物原子よって形成され、例えば基板をｐ型と
した場合、不純物原子としてＰ（りん）原子を用い、イ
オン打ち込み法等により製作すればよい。撮像領域の埋
め込層１１−１は深いため、チャンネル（電荷の通路）
は基板深部に形成される。したがって、界面準位密度は
小さく、移動度も高いため高い転送効率（すなわち高い
転送速度）を得ることが可能となる。一方、蓄積領域の
埋め込み層１１−２は浅いためチャンネルは基板表面に
形成される。したがって、界面準位密度は大きくなり、
移動度も低下するため撮像領域より転送速度は低下する
ことになる。しかし乍ら、蓄積領域で必要な転送速度は
撮像領域で必要な速度に較べると１／数１０〜１／１０
０と低く浅い埋め込みチャンネルによる転送効果（転送
速度）の低下は蓄積領域にとって許容することができる
。
の高い不純物原子よって形成され、例えば基板をｐ型と
した場合、不純物原子としてＰ（りん）原子を用い、イ
オン打ち込み法等により製作すればよい。撮像領域の埋
め込層１１−１は深いため、チャンネル（電荷の通路）
は基板深部に形成される。したがって、界面準位密度は
小さく、移動度も高いため高い転送効率（すなわち高い
転送速度）を得ることが可能となる。一方、蓄積領域の
埋め込み層１１−２は浅いためチャンネルは基板表面に
形成される。したがって、界面準位密度は大きくなり、
移動度も低下するため撮像領域より転送速度は低下する
ことになる。しかし乍ら、蓄積領域で必要な転送速度は
撮像領域で必要な速度に較べると１／数１０〜１／１０
０と低く浅い埋め込みチャンネルによる転送効果（転送
速度）の低下は蓄積領域にとって許容することができる
。
埋め込みチャンネルを浅くすることにより電極・基板間
容量が増加するのでＣＯＤの電極容量は大きくなる。し
たがって、単位電極面積当りの電荷蓄積容量は大きくな
り、その分蓄積領域の寸法（面積）を縮小することがで
きる。製作歩留り内的にも合致している（撮像領域の寸
法縮小は光感度の低下につながり寸法縮小は難かしいが
、蓄積領域は感度に影響しないので、蓄積領域の寸法は
可能な限り縮小することがのぞましい）６第１図の実施
例に於ては、ＣＣＤシフトレジスタ（埋め込みチャンネ
ル）を基板に直接集積化する例を示したが、最近では分
光特性等の最適化を行う観点から基板の主表面にウェル
を形成し、ウェル内にＣＣＤシフトレジスタを集積化す
る場合が多い、ウェルを採用した場合の素子構造を第３
図に示す。この場合も基本的な構造は第１図に示した場
合と同量であり、１３は基板１０の主表面に形成した基
板と異なる導電型のウェル層、１１−１は撮像領域を構
成する浅い埋め込み層、１１−２は蓄積領域を構成する
深い埋め込み層である。
容量が増加するのでＣＯＤの電極容量は大きくなる。し
たがって、単位電極面積当りの電荷蓄積容量は大きくな
り、その分蓄積領域の寸法（面積）を縮小することがで
きる。製作歩留り内的にも合致している（撮像領域の寸
法縮小は光感度の低下につながり寸法縮小は難かしいが
、蓄積領域は感度に影響しないので、蓄積領域の寸法は
可能な限り縮小することがのぞましい）６第１図の実施
例に於ては、ＣＣＤシフトレジスタ（埋め込みチャンネ
ル）を基板に直接集積化する例を示したが、最近では分
光特性等の最適化を行う観点から基板の主表面にウェル
を形成し、ウェル内にＣＣＤシフトレジスタを集積化す
る場合が多い、ウェルを採用した場合の素子構造を第３
図に示す。この場合も基本的な構造は第１図に示した場
合と同量であり、１３は基板１０の主表面に形成した基
板と異なる導電型のウェル層、１１−１は撮像領域を構
成する浅い埋め込み層、１１−２は蓄積領域を構成する
深い埋め込み層である。
このウェル層は例えばボロン原子の熱拡散によって形成
することができる。埋め込み層はとのウェル層形成の後
に形成する。
することができる。埋め込み層はとのウェル層形成の後
に形成する。
チャンネルが形成される位置（基板主表面から見たチャ
ンネルの形成される深さ）は前述の不純物層１１の深さ
だけでなく、１１を構成する不純物濃度にも依存する。
ンネルの形成される深さ）は前述の不純物層１１の深さ
だけでなく、１１を構成する不純物濃度にも依存する。
第４図に不純物層の濃度を変えた実施例を示す、１３−
１は撮像領域を集積するウェル不純物濃度の薄いウェル
層、１３−２は蓄積領域を集積する濃度の濃いウェル層
である。
１は撮像領域を集積するウェル不純物濃度の薄いウェル
層、１３−２は蓄積領域を集積する濃度の濃いウェル層
である。
１１は埋め込み層であり、ここでは撮像領域１１−Ａ、
蓄積領域１１−Ｂともに同量の不純物を打込み、また深
さも同様に設定するようにした、しかし乍ら、１１の最
終的な濃度はその母体となっているウェル層の濃度が違
うため撮像領域と蓄積領域で差異が生じてくる。各領域
１１−Ａ、１１−Ｂの最終濃度Ｎａ （１１−Ａ）、Ｎ
Ｂ（１１−Ｂ）は各領域のウェル濃度をＮｗ（１３−１
） 、 Ｎｗ （１３−２）１１の打ち入み量を各領域
ともにＮｏ（１１）とした場合１次式で与られる 撮像領域 Ｎｗ（１１−Ａ）＝Ｎｏ（１１）−Ｎｗ（１
３−１） （１）蓄積領域 Ｎｗ（１１−Ｂ）＝Ｎｏ
（１１）−Ｎｗ（１３−２） （２）（１）、（２）
式における＝（マイナス）記号はＮｏとＮｗが逆導電型
のため互いに補償することを意味しており前述のように
Ｎ ｗ （１３−１） ＜ Ｎ ｗ（１３−２）である
から、 Ｎ ａ （１１−Ａ ） ＞ Ｎ Ｂ （１１
−Ｂ）なる関係を得ることができる。すなわち撮像領域
の埋込み層の濃度を蓄積領域の埋込み層の濃度より高く
することができる０本実施例においてはウェル層の深さ
は撮像蓄積領域ともに同じにしたが、各領域の濃度Ｎａ
（１１−Ａ） 、 Ｎａ （１１Ｂ）は（１）、（２
）式から分るように各領域の濃度ＮＯ＋ Ｎｗによって
決まるので、ウェルの深さは１３−１と１３−２に較べ
て深くてもよいし、浅くても構わない。
蓄積領域１１−Ｂともに同量の不純物を打込み、また深
さも同様に設定するようにした、しかし乍ら、１１の最
終的な濃度はその母体となっているウェル層の濃度が違
うため撮像領域と蓄積領域で差異が生じてくる。各領域
１１−Ａ、１１−Ｂの最終濃度Ｎａ （１１−Ａ）、Ｎ
Ｂ（１１−Ｂ）は各領域のウェル濃度をＮｗ（１３−１
） 、 Ｎｗ （１３−２）１１の打ち入み量を各領域
ともにＮｏ（１１）とした場合１次式で与られる 撮像領域 Ｎｗ（１１−Ａ）＝Ｎｏ（１１）−Ｎｗ（１
３−１） （１）蓄積領域 Ｎｗ（１１−Ｂ）＝Ｎｏ
（１１）−Ｎｗ（１３−２） （２）（１）、（２）
式における＝（マイナス）記号はＮｏとＮｗが逆導電型
のため互いに補償することを意味しており前述のように
Ｎ ｗ （１３−１） ＜ Ｎ ｗ（１３−２）である
から、 Ｎ ａ （１１−Ａ ） ＞ Ｎ Ｂ （１１
−Ｂ）なる関係を得ることができる。すなわち撮像領域
の埋込み層の濃度を蓄積領域の埋込み層の濃度より高く
することができる０本実施例においてはウェル層の深さ
は撮像蓄積領域ともに同じにしたが、各領域の濃度Ｎａ
（１１−Ａ） 、 Ｎａ （１１Ｂ）は（１）、（２
）式から分るように各領域の濃度ＮＯ＋ Ｎｗによって
決まるので、ウェルの深さは１３−１と１３−２に較べ
て深くてもよいし、浅くても構わない。
前述の実施例では埋込み層の深さは撮像領域。
ｉＪＪ領域ともに同じ深さに設定する例を示したが。
第５図に示すように、埋込み層、ウェル層ともに深さを
変えるようにしてもよい、１１−１は濃度が濃く、かつ
深い埋込み層、１１−２は濃度が薄くかつ浅い埋込み層
である。また、１３−１は深いウェル層、１３−２は浅
いウェル層である。この様な構造にすることにより前記
の転送効率電荷蓄積容量の向上を図ることができる。さ
らに撮像す対象とする波長光（可視光、赤外光、短波長
光など）に合せた分光特性を得ることができる。
変えるようにしてもよい、１１−１は濃度が濃く、かつ
深い埋込み層、１１−２は濃度が薄くかつ浅い埋込み層
である。また、１３−１は深いウェル層、１３−２は浅
いウェル層である。この様な構造にすることにより前記
の転送効率電荷蓄積容量の向上を図ることができる。さ
らに撮像す対象とする波長光（可視光、赤外光、短波長
光など）に合せた分光特性を得ることができる。
以上１本発明の撮像素子を第１図および第３〜５図を用
いて説明してきたが、ここで埋込み層は基板（戒はウェ
ル層）と完全な逆導電型になる必要はない０例えば、埋
込み層の不純物としては基板（或いはウェル層）と逆導
電型の原子を打込むが、打込み量が少なくその濃度が基
板の不純物濃度より低い場合は埋込み層の導電型は基板
（或はウェル層）と同型となり、埋込み層はＰ’−（或
はＮ−）、基板はＰ（或はＮ）となる（ここでのマイナ
ス記号は濃度が低いこと、すなわちＰ″″くＰ。
いて説明してきたが、ここで埋込み層は基板（戒はウェ
ル層）と完全な逆導電型になる必要はない０例えば、埋
込み層の不純物としては基板（或いはウェル層）と逆導
電型の原子を打込むが、打込み量が少なくその濃度が基
板の不純物濃度より低い場合は埋込み層の導電型は基板
（或はウェル層）と同型となり、埋込み層はＰ’−（或
はＮ−）、基板はＰ（或はＮ）となる（ここでのマイナ
ス記号は濃度が低いこと、すなわちＰ″″くＰ。
Ｎ−＜Ｎを表わす）、また、これまでの実施例において
は、撮像素子の例としてＦＩＳ方式の素子を記載したが
、やはり撮像領域と蓄積領域によって構成されるフレー
ム・トランスファ方式の素子の実施例を第６図に示す、
第１図（ａ）と異なる点は光ダイオードが無いことであ
る。撮像領域を構成する垂直ＣＣＤ群の間（ＣＯＤのな
い領域）に入射した光によって発生した信号電荷は一番
近いＣＯＤ電極の下に拡散し、その電極下に蓄積される
。２は光信号電荷の蓄積も兼ねた垂直ＣＣＤシフトレジ
スタである１本素子の構造（Ｘ−Ｘ’面で切断した１ｍ
）は第２図（ｂ）、第３〜第５図と全く同じ図になるの
で省略する。
は、撮像素子の例としてＦＩＳ方式の素子を記載したが
、やはり撮像領域と蓄積領域によって構成されるフレー
ム・トランスファ方式の素子の実施例を第６図に示す、
第１図（ａ）と異なる点は光ダイオードが無いことであ
る。撮像領域を構成する垂直ＣＣＤ群の間（ＣＯＤのな
い領域）に入射した光によって発生した信号電荷は一番
近いＣＯＤ電極の下に拡散し、その電極下に蓄積される
。２は光信号電荷の蓄積も兼ねた垂直ＣＣＤシフトレジ
スタである１本素子の構造（Ｘ−Ｘ’面で切断した１ｍ
）は第２図（ｂ）、第３〜第５図と全く同じ図になるの
で省略する。
以上、実施例を用いて説明したようにＣＣＤ撮像素子は
本発明の構造を備えることにより、次の称に改善され１
本発明の実用効果は極めて大きい。
本発明の構造を備えることにより、次の称に改善され１
本発明の実用効果は極めて大きい。
（１）撮像領域を構成する垂直ＣＣＤの転送効率を向上
することができる。これは電圧振幅の小さい交番電圧（
パルス）で、信号を短期間のうちに撮＠領域から蓄積領
域に転送できる（すなわち、高速転送ができる）。
することができる。これは電圧振幅の小さい交番電圧（
パルス）で、信号を短期間のうちに撮＠領域から蓄積領
域に転送できる（すなわち、高速転送ができる）。
（２）高速転送の際、消費電力を食うが、前項で述べた
低電圧駆動により消費電力は著しく減少する。
低電圧駆動により消費電力は著しく減少する。
（３）蓄積領域を構成するＣＯＤシフトレジスタの電荷
蓄積容量を拡大することができる。これは苓積領の面積
低減につながり、したがって、素子金子全体の寸法を縮
小することができるので製作歩留りの向上を図ることが
できる。
蓄積容量を拡大することができる。これは苓積領の面積
低減につながり、したがって、素子金子全体の寸法を縮
小することができるので製作歩留りの向上を図ることが
できる。
（４）蓄積領域のウェル層の深さは浅く、撮像領域のウ
ェル層の深さは蓄積領域によりも深い所定の値に選ぶご
どにより、可視光領域に高い感度を有するバランスのと
れた分光特性を得ることができる。
ェル層の深さは蓄積領域によりも深い所定の値に選ぶご
どにより、可視光領域に高い感度を有するバランスのと
れた分光特性を得ることができる。
（５）低電圧で駆動できるため、微細加工プロセスを採
用して素子製作を行うことができ（微細プロセスでは耐
圧は低くなる）、これにより画素寸法の縮少（高解像度
化）、受光面積の増加（ＩＩＡ度の向上）等を図ること
ができる。
用して素子製作を行うことができ（微細プロセスでは耐
圧は低くなる）、これにより画素寸法の縮少（高解像度
化）、受光面積の増加（ＩＩＡ度の向上）等を図ること
ができる。
第１図は本発明のＣＣＤ撮像素子の構成および構造を示
す図、第２図体従来のＣＣＤ撮像素子の構成を示す図、
第３図、第４図、第５図および第６図は本発明のＣＣＤ
撮像素子の第２図とは別のσ）
＼テベ 図 Ｎ〕 ド ”） 鶏 → ぺ １−゛ ｌ−− ＋ １−− 〜 ｒワ ゞγ ３ 図 ３′４′ ｚ ４ 図 篤 ５ 図
す図、第２図体従来のＣＣＤ撮像素子の構成を示す図、
第３図、第４図、第５図および第６図は本発明のＣＣＤ
撮像素子の第２図とは別のσ）
＼テベ 図 Ｎ〕 ド ”） 鶏 → ぺ １−゛ ｌ−− ＋ １−− 〜 ｒワ ゞγ ３ 図 ３′４′ ｚ ４ 図 篤 ５ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、同一半導体基板上にＣＣＤシフトレジスタ群を主体
とする撮像領域、撮像領域で検出した光信号電荷を一時
的に記憶する蓄積領域および単一または複数の水平ＣＣ
Ｄシフトレジスタを集積化した電荷移送形撮像素子にお
いて、該撮像領域を構成するＣＣＤシフトレジスタの埋
込チャンネル層の濃度（或いは深さ）を該蓄積領域を構
成するＣＣＤシフトレジスタの埋込みチャンネル層の濃
度（或いは深さ）よりも濃く（或いは深く）することを
特徴とする電荷移送形固体撮像素子。 ２、特許請求の範囲第１項記載の電荷移送形固体撮像素
子において、該撮像領域を形成する基板と異なる導電型
のウェル層の濃度（或いは深さ）を該蓄積領域を形成す
るウェル層の濃度（或いは深さ）よりも薄く（或いは深
く）することを特徴とする電荷移送形固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61054771A JPS62213156A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 電荷移送形固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61054771A JPS62213156A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 電荷移送形固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62213156A true JPS62213156A (ja) | 1987-09-19 |
Family
ID=12980029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61054771A Pending JPS62213156A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 電荷移送形固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62213156A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323034A (en) * | 1992-04-15 | 1994-06-21 | Nec Corporation | Charge transfer image pick-up device |
| US6726967B2 (en) | 2000-08-11 | 2004-04-27 | Visteon Global Technologies, Inc. | Adapter for welding objects to plastic |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP61054771A patent/JPS62213156A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323034A (en) * | 1992-04-15 | 1994-06-21 | Nec Corporation | Charge transfer image pick-up device |
| US6726967B2 (en) | 2000-08-11 | 2004-04-27 | Visteon Global Technologies, Inc. | Adapter for welding objects to plastic |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI466541B (zh) | 光感測器及固態攝影裝置 | |
| CN102446940B (zh) | 图像传感器中的光侦测器隔离 | |
| EP2030240B1 (en) | Pmos pixel structure with low cross talk | |
| JP3645585B2 (ja) | オーバフロードレイン構造を有する電荷結合素子型固体撮像装置 | |
| US8471315B1 (en) | CMOS image sensor having global shutter pixels built using a buried channel transfer gate with a surface channel dark current drain | |
| US7667183B2 (en) | Image sensor with high fill factor pixels and method for forming an image sensor | |
| US8183604B2 (en) | Solid state image pickup device inducing an amplifying MOS transistor having particular conductivity type semiconductor layers, and camera using the same device | |
| US7420603B2 (en) | Solid-state image pickup device and module type solid-state image pickup device | |
| JP4304927B2 (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| CN102104051B (zh) | 固体摄像装置及其控制方法 | |
| US20220254822A1 (en) | Uttb photodetector pixel unit, array and method | |
| GB2046015A (en) | Solid-state imaging device | |
| JP3311004B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US6642561B2 (en) | Solid imaging device and method for manufacturing the same | |
| CN101222587A (zh) | 固态成像器件和电子装置 | |
| JPS62213156A (ja) | 電荷移送形固体撮像素子 | |
| JP3214428B2 (ja) | カラーリニアイメージセンサおよびその駆動方法 | |
| KR100769563B1 (ko) | 누설 전류를 감소시킨 이미지 센서 | |
| JPH0425714B2 (ja) | ||
| JP3179080B2 (ja) | 電荷結合素子および該素子を備えた固体撮像素子 | |
| KR100697766B1 (ko) | 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법 | |
| JPH04364678A (ja) | Ｃｃｄ固体撮像素子 | |
| KR830001554B1 (ko) | 고체 촬상장치 | |
| JPH08130300A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0424872B2 (ja) |