JPS62260362A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS62260362A JPS62260362A JP61105322A JP10532286A JPS62260362A JP S62260362 A JPS62260362 A JP S62260362A JP 61105322 A JP61105322 A JP 61105322A JP 10532286 A JP10532286 A JP 10532286A JP S62260362 A JPS62260362 A JP S62260362A
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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
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- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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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］
この発明は、固体撮像装置に関し、特に、垂直電荷転送
素子の最大電荷転送】を維持しつつ各画素の開口率を増
大し、感度を向上させた固体撮像装置に関する。
素子の最大電荷転送】を維持しつつ各画素の開口率を増
大し、感度を向上させた固体撮像装置に関する。
［従来の技術］
第３図は、従来の固体Ｗｉ像装置のうち、インターライ
ンＣＣＤ （Ｃｈａｒｇｅ −Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅ
ｖｉｃｅ ）形の固体系像装置のパターン配置を示す平
面図である。
ンＣＣＤ （Ｃｈａｒｇｅ −Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅ
ｖｉｃｅ ）形の固体系像装置のパターン配置を示す平
面図である。
まず、第３図に示した従来の固体搬像装置の構成につい
て説明する。第３図において、半導体基板（図示せず）
上に単位面１ｇ１０が行方向および列方向の２次元に配
列されており、単位画素１０の各々は、光を検出して信
号電荷を発生する光検出部１１と、光検出部１１で発生
した信号電荷を転送するＣＯＤからなる垂直電荷転送部
１２と、光検出部１１を垂直電荷転送部１２に接続する
画素読出スイッチ１３とから構成される。垂直電荷転送
部１２の各列は、水平電荷転送部２０に接続され、水平
電荷転送部２０の出力は出力増幅器３０を介して出力さ
れる。
て説明する。第３図において、半導体基板（図示せず）
上に単位面１ｇ１０が行方向および列方向の２次元に配
列されており、単位画素１０の各々は、光を検出して信
号電荷を発生する光検出部１１と、光検出部１１で発生
した信号電荷を転送するＣＯＤからなる垂直電荷転送部
１２と、光検出部１１を垂直電荷転送部１２に接続する
画素読出スイッチ１３とから構成される。垂直電荷転送
部１２の各列は、水平電荷転送部２０に接続され、水平
電荷転送部２０の出力は出力増幅器３０を介して出力さ
れる。
次に、第３図に示した従来の固体撮像装置の動作につい
て説明する。光検出部１１は、入射した光を検出して信
号電荷を発生し、画素読出スイッチ１３は、発生した信
＠電荷の垂直電荷転送部１２への読出を１ｉｌｌ Ｈす
る。画素読出スイッチ１３によって光検出部１１の各行
ごとに読出された信号電荷は、垂直電荷転送部１２を介
して水平電荷転送部２０に転送され、水平電荷転送部２
０は送られてきた信号電荷を各行ごとに読出して出力増
幅器３０に与える。
て説明する。光検出部１１は、入射した光を検出して信
号電荷を発生し、画素読出スイッチ１３は、発生した信
＠電荷の垂直電荷転送部１２への読出を１ｉｌｌ Ｈす
る。画素読出スイッチ１３によって光検出部１１の各行
ごとに読出された信号電荷は、垂直電荷転送部１２を介
して水平電荷転送部２０に転送され、水平電荷転送部２
０は送られてきた信号電荷を各行ごとに読出して出力増
幅器３０に与える。
次に、第４図は、第３図における固体！ｆｌｌｌ！装置
の線ＩＶ −ＩＶに沿う断面図である。次に、第４図を
参照して、第３図の固体！ｆｉ像装置の単位画素１０の
構成についてより詳細に説明する。第４図において、Ｐ
形シリコン基板１中にＮ＋拡数Ｍ２が形成されており、
このＰ形シリコン基板１とＮ＋拡散Ｉｉ！ｉ２とで単位
画素１０の光検出部１１を構成する。さらに、Ｐ形シリ
コン基板１には、読込チャネル用Ｎ形拡散層３が形成さ
れており、その上にゲートＱ化膜４およびゲート電極５
が形成されている。すなわち、Ｎ＋拡散層２（ソース）
とＮ膨拡散層３（ドレイン）とゲート電極５とでＭＯＳ
−ＦＥＴが構成され、これは単位画素１０の垂直電荷転
送部１２および画素読出スイッチ１３に対応している。
の線ＩＶ −ＩＶに沿う断面図である。次に、第４図を
参照して、第３図の固体！ｆｉ像装置の単位画素１０の
構成についてより詳細に説明する。第４図において、Ｐ
形シリコン基板１中にＮ＋拡数Ｍ２が形成されており、
このＰ形シリコン基板１とＮ＋拡散Ｉｉ！ｉ２とで単位
画素１０の光検出部１１を構成する。さらに、Ｐ形シリ
コン基板１には、読込チャネル用Ｎ形拡散層３が形成さ
れており、その上にゲートＱ化膜４およびゲート電極５
が形成されている。すなわち、Ｎ＋拡散層２（ソース）
とＮ膨拡散層３（ドレイン）とゲート電極５とでＭＯＳ
−ＦＥＴが構成され、これは単位画素１０の垂直電荷転
送部１２および画素読出スイッチ１３に対応している。
さらに、Ｐ形シリコン基板１の全面に８間絶縁１１１１
６が形成されており、特にゲート電ｌｆｉ ５の真上に
あたる領域には遮光用、１１１７が形成されている。
６が形成されており、特にゲート電ｌｆｉ ５の真上に
あたる領域には遮光用、１１１７が形成されている。
次に、第３図および第４図を参照して単位画素１０の動
作について詳細に説明する。光検出部１１に入射した光
によって、Ｐ形シリコン基板１中およびＮ＋拡散層２中
に電子とホールの対が形成される。次に、読出時に、ゲ
ート電極５に正電圧ｖ２を印加すると、ゲート電極５と
Ｎ４拡敢層２（ソース）とＮ膨拡散層３（ドレイン）と
から構成されるＭＯＳ−ＦＥＴが導通状態になる。この
ときＮ＋拡ＩＪｉ！ｉ２は、このＭＯＳ−ＦＥＴのしき
い値電圧ＶＴ１１とゲート電極５への印加電圧■２とに
よって決まる正電圧Ｖ、＝Ｖ２−Ｖ、、にバイアスされ
ているので、入射光により生成された電子は；Ｎ＋拡散
層２に収集されてその中に蓄積され、ホールはＰ形シリ
コン基板１に収集されて基板電流として外部に流れる。
作について詳細に説明する。光検出部１１に入射した光
によって、Ｐ形シリコン基板１中およびＮ＋拡散層２中
に電子とホールの対が形成される。次に、読出時に、ゲ
ート電極５に正電圧ｖ２を印加すると、ゲート電極５と
Ｎ４拡敢層２（ソース）とＮ膨拡散層３（ドレイン）と
から構成されるＭＯＳ−ＦＥＴが導通状態になる。この
ときＮ＋拡ＩＪｉ！ｉ２は、このＭＯＳ−ＦＥＴのしき
い値電圧ＶＴ１１とゲート電極５への印加電圧■２とに
よって決まる正電圧Ｖ、＝Ｖ２−Ｖ、、にバイアスされ
ているので、入射光により生成された電子は；Ｎ＋拡散
層２に収集されてその中に蓄積され、ホールはＰ形シリ
コン基板１に収集されて基板電流として外部に流れる。
ここで、上述のＭＯＳ −Ｆ Ｅ Ｔ’は、導通状態に
なっているので、Ｎ＋拡散Ｗ！ｊ２に蓄積された電子は
すべてＮ膨拡数［１３の埋込チャネルに移動する。この
Ｎ膨拡散層３に移動した電子すなわち信号電荷はその後
、垂直電荷転送部１２のＣＣＯによって各行ごとに順次
水平電荷転送部２０に転送され、さらに水平電荷転送部
２０から出力増幅器３０を介して出力される。
なっているので、Ｎ＋拡散Ｗ！ｊ２に蓄積された電子は
すべてＮ膨拡数［１３の埋込チャネルに移動する。この
Ｎ膨拡散層３に移動した電子すなわち信号電荷はその後
、垂直電荷転送部１２のＣＣＯによって各行ごとに順次
水平電荷転送部２０に転送され、さらに水平電荷転送部
２０から出力増幅器３０を介して出力される。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の固体ｍｅ装置は、以上のように構成されているの
で、単位画素中の光検出部の面積を大きくして固体撮像
装置の感度向上を図るためには垂直電荷転送部の幅を小
さくしなければならない。
で、単位画素中の光検出部の面積を大きくして固体撮像
装置の感度向上を図るためには垂直電荷転送部の幅を小
さくしなければならない。
しかしながら、読出時には垂直電荷転送部に画素の全電
荷が一時的に蓄えられるので、垂直電荷転送部の幅を小
さくすると、すなわら垂直電荷転送部の最大電荷転送ｌ
を減少させると、強い光が入射したとぎに垂直電荷転送
部で電荷が隣接する画素に溢れ出し、画面上で強い光の
部分の上下に尾を引くブルーミングと呼ばれる現象が生
じ、このため固体撮像装置の感度向上が困難であるとい
う問題点があった。
荷が一時的に蓄えられるので、垂直電荷転送部の幅を小
さくすると、すなわら垂直電荷転送部の最大電荷転送ｌ
を減少させると、強い光が入射したとぎに垂直電荷転送
部で電荷が隣接する画素に溢れ出し、画面上で強い光の
部分の上下に尾を引くブルーミングと呼ばれる現象が生
じ、このため固体撮像装置の感度向上が困難であるとい
う問題点があった。
この発明は、上述のような問題点を解消するためになさ
れたもので、垂直電荷転送部の最大電荷転送団を減少さ
せろことなく感度向上を実現した固体撮像装置を提供す
ることを目的とする。
れたもので、垂直電荷転送部の最大電荷転送団を減少さ
せろことなく感度向上を実現した固体撮像装置を提供す
ることを目的とする。
この発明にかかる固体Ｉａ像装置は、半導体基板上に行
および列の２次元に配置された複数の光検出部と、読出
スイッチと、垂直電荷転送部とを有し、さらに半導体基
板上に複数の溝の列を形成して、この溝の凹部の面の一
部に垂直電荷転送部を形成し、かつ残余の面に光検出部
と読出スイッチとを形成するように構成したものである
。
および列の２次元に配置された複数の光検出部と、読出
スイッチと、垂直電荷転送部とを有し、さらに半導体基
板上に複数の溝の列を形成して、この溝の凹部の面の一
部に垂直電荷転送部を形成し、かつ残余の面に光検出部
と読出スイッチとを形成するように構成したものである
。
［作用］
この発明における固体ＷＩ＆装置は、半導体基数に形成
された溝の凹部の面の一部に垂直電荷転送部を形成して
いるので、現実の垂直電荷転送部の幅をＷ、パターンレ
イアウト的に見た垂直電荷転送部の幅をＷ′、半導体基
板の表面と垂直電荷転送部の形成された面とがなす角度
をθとすると、Ｗ−Ｗ−／ｃｏｓθの関係が成立し、θ
が太きければＷ−を小さくしてもＷを大きくすることが
可能である。したがって、垂直電荷転送部の実効幅を確
保しつつパターンレイアウト的に単位画素中の光検出部
の面積を増大させることができる。
された溝の凹部の面の一部に垂直電荷転送部を形成して
いるので、現実の垂直電荷転送部の幅をＷ、パターンレ
イアウト的に見た垂直電荷転送部の幅をＷ′、半導体基
板の表面と垂直電荷転送部の形成された面とがなす角度
をθとすると、Ｗ−Ｗ−／ｃｏｓθの関係が成立し、θ
が太きければＷ−を小さくしてもＷを大きくすることが
可能である。したがって、垂直電荷転送部の実効幅を確
保しつつパターンレイアウト的に単位画素中の光検出部
の面積を増大させることができる。
［発明の実施例］
第１図は、この発明の一実施例である固体撮像装置を示
す断面図であり、第４図の断面図と同じ方向に沿ったも
のである。
す断面図であり、第４図の断面図と同じ方向に沿ったも
のである。
まず、第１図に示したこの発明の一実Ｍ例の構成につい
て説明する。第１図において、Ｐ形シリコン基板１には
、ＫＯＨのような異方性のエツチング液によりシリコン
エツチングを行なうことにより、断面Ｖ字形状を有する
ａＩ故の溝８が列をなすよ）に形成されており、各Ｖ字
形状溝の左側面全体から右側面の一部にかけてＰ形シリ
コンＵ板中にＮ＋拡ｗｌ１５ｉ２が形成されている。こ
のＰ形シリコン基板１とＮ＋拡散層２とで単位画素の光
検出部を構成する。ざらに■字形状の溝の右側面の一部
に埋込チ１シネル用Ｎ形拡散１ｉ）１３が形成されてお
り、その上にゲート酸化摸４およびゲート電極５が形成
されている。すなわち、Ｎ÷拡散層２（ソース）とＮ膨
拡数ＩＷ３（ドレイン）とゲート電極５とでＭＯＳ−Ｆ
ＥＴが構成され、これは単位画素の垂直゛電荷転送部お
よび画素読出スイッチに対応している。ざらにＰ形シリ
コン基板１の全面にｍ間紙縁膜６が形成されており、特
にゲート電極５の真上にあたる６ｉ域には遮光用ＡＩＬ
Ｆａ７が形成されている。
て説明する。第１図において、Ｐ形シリコン基板１には
、ＫＯＨのような異方性のエツチング液によりシリコン
エツチングを行なうことにより、断面Ｖ字形状を有する
ａＩ故の溝８が列をなすよ）に形成されており、各Ｖ字
形状溝の左側面全体から右側面の一部にかけてＰ形シリ
コンＵ板中にＮ＋拡ｗｌ１５ｉ２が形成されている。こ
のＰ形シリコン基板１とＮ＋拡散層２とで単位画素の光
検出部を構成する。ざらに■字形状の溝の右側面の一部
に埋込チ１シネル用Ｎ形拡散１ｉ）１３が形成されてお
り、その上にゲート酸化摸４およびゲート電極５が形成
されている。すなわち、Ｎ÷拡散層２（ソース）とＮ膨
拡数ＩＷ３（ドレイン）とゲート電極５とでＭＯＳ−Ｆ
ＥＴが構成され、これは単位画素の垂直゛電荷転送部お
よび画素読出スイッチに対応している。ざらにＰ形シリ
コン基板１の全面にｍ間紙縁膜６が形成されており、特
にゲート電極５の真上にあたる６ｉ域には遮光用ＡＩＬ
Ｆａ７が形成されている。
次に、第２図は、第１図の実施例に６いて、Ｐ形シリコ
ン基板１上に断面Ｖ字形状の満８を形成したときの溝の
面とそのエツジの方向とを概念的に示す模式図である。
ン基板１上に断面Ｖ字形状の満８を形成したときの溝の
面とそのエツジの方向とを概念的に示す模式図である。
すなわち、第２図に示すように、＜１００）面を有する
シリコン基板１上に溝８の所望のパターンを通常のフォ
トレジストプロセスで形成し、その後、上述のようにＫ
ＯＨを用いてシリコンエツチングを行なう。すると、エ
ツチングスピードの最も遅い＜１１１）面が表面となる
四角錐の溝８がシリコン基板１の表面に形成され、この
溝のエツジは、第２図に示すように〈１１０ンまたはこ
れと等＆！ｆｉな方向になり、溝の延在する方向は、く
０１０〉または＜ｏｏｌ＞方向になる。したがって、所
望のパターンをこの方向と一致さじてエツチングを行な
えば、各パターンのエツジが揃い、溝の形成が容易とな
る。
シリコン基板１上に溝８の所望のパターンを通常のフォ
トレジストプロセスで形成し、その後、上述のようにＫ
ＯＨを用いてシリコンエツチングを行なう。すると、エ
ツチングスピードの最も遅い＜１１１）面が表面となる
四角錐の溝８がシリコン基板１の表面に形成され、この
溝のエツジは、第２図に示すように〈１１０ンまたはこ
れと等＆！ｆｉな方向になり、溝の延在する方向は、く
０１０〉または＜ｏｏｌ＞方向になる。したがって、所
望のパターンをこの方向と一致さじてエツチングを行な
えば、各パターンのエツジが揃い、溝の形成が容易とな
る。
次に、第１図および第２図を参照して、この発明の一実
施例の動作について説明する。第１図および第２図に示
した実施例の動作は、基本的には′ｉ４４図に示した従
来の固体ｍｅｉａの動作と同じである。すなわち、断面
７字形状のｉ１８の左側面全体から右側面の一部に形成
された光検出部に入射した光によってＰ形シリコン基板
１中およびＮ１拡散層２中に電子とホールの対が生成さ
れる。
施例の動作について説明する。第１図および第２図に示
した実施例の動作は、基本的には′ｉ４４図に示した従
来の固体ｍｅｉａの動作と同じである。すなわち、断面
７字形状のｉ１８の左側面全体から右側面の一部に形成
された光検出部に入射した光によってＰ形シリコン基板
１中およびＮ１拡散層２中に電子とホールの対が生成さ
れる。
次に、読出時に、グー１−電極５に正電圧Ｖ２を印加す
ると、ゲート電極５とＮ１拡散層２（ソース）とＮ膨拡
散１５３（ドレイン）とから構成されるＭＯＳ −Ｆ
Ｅ−ｒが導通状態となる。このとき、Ｎ１拡散Ｊｊｉ！
ｉ２は、このＭＯ８−ＦＥＴのしきい値電圧ＶＴＭとゲ
ート電極５への印加電圧ｖ２とによって決まる正の電圧
Ｖ−二Ｖ２− ＶＴ ｓにバイアスされているので、入
射光により生成された電子はＮ十拡散層２に収集されて
その中に蓄積され、ホールはＰ形シリコン基板１に収集
されて基板電流として外部に流れる。ここで、上述のＭ
ＯＳ −ＦＥＴは導通状態になっているので、Ｎ＋拡
散層２に蓄積された電子はすべてＶ字形状のｌｌ ８の
右側面の一部に形成されたＮ膨拡散１！１３の埋込チャ
ネルすなわち垂直電荷転送８Ｉ１１２に移動する。
ると、ゲート電極５とＮ１拡散層２（ソース）とＮ膨拡
散１５３（ドレイン）とから構成されるＭＯＳ −Ｆ
Ｅ−ｒが導通状態となる。このとき、Ｎ１拡散Ｊｊｉ！
ｉ２は、このＭＯ８−ＦＥＴのしきい値電圧ＶＴＭとゲ
ート電極５への印加電圧ｖ２とによって決まる正の電圧
Ｖ−二Ｖ２− ＶＴ ｓにバイアスされているので、入
射光により生成された電子はＮ十拡散層２に収集されて
その中に蓄積され、ホールはＰ形シリコン基板１に収集
されて基板電流として外部に流れる。ここで、上述のＭ
ＯＳ −ＦＥＴは導通状態になっているので、Ｎ＋拡
散層２に蓄積された電子はすべてＶ字形状のｌｌ ８の
右側面の一部に形成されたＮ膨拡散１！１３の埋込チャ
ネルすなわち垂直電荷転送８Ｉ１１２に移動する。
ここで、前述のように垂直電荷転送部１２の最大電荷転
送量が、光検出部１１すなわちＮ１拡散層２から移動し
てくるＮ＋拡散１１２の最大電荷蓄積量より少なければ
ブルーミングなどの問題が生じるので、垂直電荷転送部
１２の最大電荷転送量を光検出部１１の最大１？ｉｒｉ
蓄積員よりも大きくしなければならない。この垂直電荷
転送部１２の量大電荷転送ｍは、垂直電荷転送部１２を
構成するＣＯＤの面積に比例するが、このＣＯＤの′Ｊ
１極長は、画素の大ぎさによって決定されるので、実質
的にはＣＯＤの幅に比例することになる。すなわち、上
述のようにＣＯＤの最大電荷転送ｌを光検出部の最大電
荷蓄積量よりも大きくなるように維持するためには、Ｃ
ＯＤは、通常の固体撮像装置では、３〜５μ−程度の幅
が必要であり、第４図のような従来の固体撮像装置では
単位画素中の光検出部の面積の割合（開口率）が制限さ
れ、固体撮像装置の感度を向上させることができない。
送量が、光検出部１１すなわちＮ１拡散層２から移動し
てくるＮ＋拡散１１２の最大電荷蓄積量より少なければ
ブルーミングなどの問題が生じるので、垂直電荷転送部
１２の最大電荷転送量を光検出部１１の最大１？ｉｒｉ
蓄積員よりも大きくしなければならない。この垂直電荷
転送部１２の量大電荷転送ｍは、垂直電荷転送部１２を
構成するＣＯＤの面積に比例するが、このＣＯＤの′Ｊ
１極長は、画素の大ぎさによって決定されるので、実質
的にはＣＯＤの幅に比例することになる。すなわち、上
述のようにＣＯＤの最大電荷転送ｌを光検出部の最大電
荷蓄積量よりも大きくなるように維持するためには、Ｃ
ＯＤは、通常の固体撮像装置では、３〜５μ−程度の幅
が必要であり、第４図のような従来の固体撮像装置では
単位画素中の光検出部の面積の割合（開口率）が制限さ
れ、固体撮像装置の感度を向上させることができない。
一方、第１図および第２図に示された固体撮像装置にお
いて、シリコン基板１の（１００）面とＶ字形状の溝８
の一方側面＜１１１）とが成す角度をθとする。したが
って、第１図に示すように、Ｖ字形状の溝８の一方側面
上に垂直電荷転送部１２を形成すると、パターンレイア
ウト的に見た垂直電荷転送部１２の幅Ｗ′は、垂直ｇ！
ｉ荷転退転送部の実際の幅Ｗに対してＷ−−Ｗｃｏｓθ
の関係にある。ここで、θ−ｃｏｓ〜１〈１刀丁）−５
４，７０であり、Ｗ′は、Ｗの１４丁の大きさまで小さ
くなる。したがって、第１図に示すように、断面Ｖ字形
状の溝８の側面の一部に垂直電荷転送部１２を形成する
と、必要な垂直電荷転送部１２の実効幅を確保しながら
垂直電荷転送部１２のパターンレイアウト上の幅を減少
させることができ、その分だけ光検出部の開口率を大き
くすることができ、固体ｍ像Ｖ４ｍの感度を向上させる
ことができる。
いて、シリコン基板１の（１００）面とＶ字形状の溝８
の一方側面＜１１１）とが成す角度をθとする。したが
って、第１図に示すように、Ｖ字形状の溝８の一方側面
上に垂直電荷転送部１２を形成すると、パターンレイア
ウト的に見た垂直電荷転送部１２の幅Ｗ′は、垂直ｇ！
ｉ荷転退転送部の実際の幅Ｗに対してＷ−−Ｗｃｏｓθ
の関係にある。ここで、θ−ｃｏｓ〜１〈１刀丁）−５
４，７０であり、Ｗ′は、Ｗの１４丁の大きさまで小さ
くなる。したがって、第１図に示すように、断面Ｖ字形
状の溝８の側面の一部に垂直電荷転送部１２を形成する
と、必要な垂直電荷転送部１２の実効幅を確保しながら
垂直電荷転送部１２のパターンレイアウト上の幅を減少
させることができ、その分だけ光検出部の開口率を大き
くすることができ、固体ｍ像Ｖ４ｍの感度を向上させる
ことができる。
なお、上記実施例では、ＫＯ）（による異方性エツチン
グを用いてシリコン基板に断面Ｖ字形状の溝を形成した
が、反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）を用いたテーパ
エツチングによってＵ字形状または口状の断面を有する
溝を形成し、この溝の斜面の一部にＣＯＤを形成すれば
、同様の効果を得ることができる。
グを用いてシリコン基板に断面Ｖ字形状の溝を形成した
が、反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）を用いたテーパ
エツチングによってＵ字形状または口状の断面を有する
溝を形成し、この溝の斜面の一部にＣＯＤを形成すれば
、同様の効果を得ることができる。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、半導体基板に複数の
溝の列を形成し、その溝の凹部の面の一部に垂直電荷転
送部を形成するように構成したので、垂直電荷転送部の
実際の幅を確保して十分な最大電荷転送量を維持すると
ともに垂直電荷転送部のパターンレイアウト上の面積を
減少させ、単位画素中の光検出部の開口率を増大させて
固体ぬ像装置の感度を向上させることかできる。
溝の列を形成し、その溝の凹部の面の一部に垂直電荷転
送部を形成するように構成したので、垂直電荷転送部の
実際の幅を確保して十分な最大電荷転送量を維持すると
ともに垂直電荷転送部のパターンレイアウト上の面積を
減少させ、単位画素中の光検出部の開口率を増大させて
固体ぬ像装置の感度を向上させることかできる。
第１図は、この発明の一実施例である固体Ｒ像装置を示
す断面図である。 第゛２図は、第１図の実施例における断面■字形状の溝
を示を模式図である。 第３図は、従来のインターライン形ＣＯＤによる固体撮
像装置のパターン配Ｉｆ図である。 第４図は、第３図に示した固体ｌ１１３ｍ装置の断面図
である。 図において、１はＰ形シリコン基板、２はＮ＋拡散層、
３はＮ湿鉱散層、４はゲート酸化膜、５はゲート電極、
６は層間絶縁膜、７は遮光用Ａ息膜、８は断面■字形状
溝、１０は単位画素、１１は光検出部、１２は垂直電荷
転送部、１３は画素読出スイッチ、２０は水平電荷転送
部、３０は出力増幅器を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 ８４図 手続補正書（自発） 昭和６２年１ イア 日 、事件の表示 特願昭６１−１０５３２２号、発明
の名称 固体撮像装置 、補正をする者 代表者 志 岐 守 哉 ５゜補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１） 明細書第５頁第１４行ないし同第１５行の［読
込チャネル用Ｎ形拡散層３」を「埋込チャネル用Ｎ形拡
散層３」に訂正する。 （２） 明細書第６頁第１０行の「ｖ２を印加すると、
」を［Ｖ２のパルスを印加すると、」に訂正する。 （３） 明細書第６頁第１０行ないし第７頁第２行の
「このときＮ＋拡散層２は、・・・埋込チャネルに移動
する。」を下記の文章に訂正する。 記 このときＮ＋拡散層２は、このＭ ＯＳ −Ｆ Ｅ Ｔ
のしきい値電圧ＶＴＨとゲート電極５への印加電圧ｖ２
とによって決まる正電圧Ｖ ＋ｚＶ ２− Ｖ Ｔ８に
バイアスされる。その後、入射光により生成された電子
はＮ＋拡散層２に収１１されてその中に蓄積され、ホー
ルはＰ型シリコン基板１に収集されて基板電流として外
部に流れる。次いて゛、上述のＭＯＳ−ＦＥＴを導通状
態にすると、Ｎ＋拡散層２に蓄積された電子はすべてＮ
型拡散層３の埋込チャネルに移動する。 〈４） 明細書第７頁第４行の「各行ごとに」を「各列
ごとに」に訂正する。 （５） 明細書第１１頁第１３行ないし同第１４行の「
正電圧ｖ２を印加すると、」を「正電圧■２のパルスを
印加すると、」に訂正するゆ〈６） 明細書第１１頁第
１６行ないし第１２頁第７行の「このとき、Ｎ＋拡散層
２は、・・・垂直電荷転送部１２に移動する。」を下記
の文章に訂正する。 記 このとき、Ｎ＋拡散層２は、このＭＯＳ−ＦＥＴのしき
い値電圧ＶＴＨとゲート電極５への印加電圧Ｖ２とによ
って決まる正の電圧Ｖ ＩニＶ ２−ＶＴＨにバイアス
される。その後、入射光により生成された電子はＮ＋拡
散ｍ２に収集されてその中に蓄積され、ホールはＰ型シ
リコン基板１に収集されて基板電流として外部に流れる
。次いて゛、上述のＭＯＳ−ＦＥＴを導通状態にすると
、Ｎ＋拡散層２に蓄積された電子はすべてＶ字形状の溝
８の右側面の一部に形成されたＮ型拡散層３の埋込チャ
ネルすなわち垂直電荷転送部１２に移動する。 以上
す断面図である。 第゛２図は、第１図の実施例における断面■字形状の溝
を示を模式図である。 第３図は、従来のインターライン形ＣＯＤによる固体撮
像装置のパターン配Ｉｆ図である。 第４図は、第３図に示した固体ｌ１１３ｍ装置の断面図
である。 図において、１はＰ形シリコン基板、２はＮ＋拡散層、
３はＮ湿鉱散層、４はゲート酸化膜、５はゲート電極、
６は層間絶縁膜、７は遮光用Ａ息膜、８は断面■字形状
溝、１０は単位画素、１１は光検出部、１２は垂直電荷
転送部、１３は画素読出スイッチ、２０は水平電荷転送
部、３０は出力増幅器を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 ８４図 手続補正書（自発） 昭和６２年１ イア 日 、事件の表示 特願昭６１−１０５３２２号、発明
の名称 固体撮像装置 、補正をする者 代表者 志 岐 守 哉 ５゜補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１） 明細書第５頁第１４行ないし同第１５行の［読
込チャネル用Ｎ形拡散層３」を「埋込チャネル用Ｎ形拡
散層３」に訂正する。 （２） 明細書第６頁第１０行の「ｖ２を印加すると、
」を［Ｖ２のパルスを印加すると、」に訂正する。 （３） 明細書第６頁第１０行ないし第７頁第２行の
「このときＮ＋拡散層２は、・・・埋込チャネルに移動
する。」を下記の文章に訂正する。 記 このときＮ＋拡散層２は、このＭ ＯＳ −Ｆ Ｅ Ｔ
のしきい値電圧ＶＴＨとゲート電極５への印加電圧ｖ２
とによって決まる正電圧Ｖ ＋ｚＶ ２− Ｖ Ｔ８に
バイアスされる。その後、入射光により生成された電子
はＮ＋拡散層２に収１１されてその中に蓄積され、ホー
ルはＰ型シリコン基板１に収集されて基板電流として外
部に流れる。次いて゛、上述のＭＯＳ−ＦＥＴを導通状
態にすると、Ｎ＋拡散層２に蓄積された電子はすべてＮ
型拡散層３の埋込チャネルに移動する。 〈４） 明細書第７頁第４行の「各行ごとに」を「各列
ごとに」に訂正する。 （５） 明細書第１１頁第１３行ないし同第１４行の「
正電圧ｖ２を印加すると、」を「正電圧■２のパルスを
印加すると、」に訂正するゆ〈６） 明細書第１１頁第
１６行ないし第１２頁第７行の「このとき、Ｎ＋拡散層
２は、・・・垂直電荷転送部１２に移動する。」を下記
の文章に訂正する。 記 このとき、Ｎ＋拡散層２は、このＭＯＳ−ＦＥＴのしき
い値電圧ＶＴＨとゲート電極５への印加電圧Ｖ２とによ
って決まる正の電圧Ｖ ＩニＶ ２−ＶＴＨにバイアス
される。その後、入射光により生成された電子はＮ＋拡
散ｍ２に収集されてその中に蓄積され、ホールはＰ型シ
リコン基板１に収集されて基板電流として外部に流れる
。次いて゛、上述のＭＯＳ−ＦＥＴを導通状態にすると
、Ｎ＋拡散層２に蓄積された電子はすべてＶ字形状の溝
８の右側面の一部に形成されたＮ型拡散層３の埋込チャ
ネルすなわち垂直電荷転送部１２に移動する。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）半導体基板と、 前記半導体基板上に行方向および列方向の２次元に配置
され、光を検出して信号電荷を発生する複数の光検出手
段と、 前記複数の光検出手段の各々にそれぞれ接続され、前記
光検出手段で発生した信号電荷の読出を制御する複数の
読出スイッチ手段と、 前記複数の読出スイッチ手段の各々にそれぞれ接続され
、前記読出スイッチ手段から読出された信号電荷を転送
する複数の垂直電荷転送手段と、前記複数の垂直電荷転
送手段に接続され、前記光検出手段の各行ごとに読出さ
れ前記垂直電荷転送手段から転送された前記信号電荷を
転送する水平電荷転送手段とを備え、 前記半導体基板には、前記半導体基板の表面に対して角
度を有する面を含む溝の列が形成されており、前記面の
うちの少なくとも一部に前記垂直電荷転送手段が形成さ
れ、前記面の残余の部分に前記光検出手段と前記読出ス
イッチ手段とが形成された、固体撮像装置。（２）前記
溝の面は、前記表面に対して或る角度を有する少なくと
も２つの面を含み、前記２つの面のうちの一方の少なく
とも一部に前記垂直電荷転送手段が形成され、前記少な
くとも２つの面の残余の部分に前記光検出手段と前記読
出スイッチ手段とが形成された、特許請求の範囲第１項
記載の固体撮像装置。 （３）前記溝は断面Ｖ字形状を有し、前記断面Ｖ字形状
の一方側面の少なくとも一部に前記垂直電荷転送手段が
形成され、前記Ｖ字形状の残余の面に前記光検出手段と
前記読出スイッチ手段とが形成された、特許請求の範囲
第２項記載の固体撮像装置。 （４）前記溝は断面Ｕ字形状を有し、前記断面Ｕ字形状
の一方側面の少なくとも一部に前記垂直電荷転送手段が
形成され、前記Ｕ字形状の残余の面に前記光検出手段と
前記読出スイッチ手段とが形成された、特許請求の範囲
第２項記載の固体撮像装置。 （５）前記半導体基板は、（１００）面を有するシリコ
ン基板であり、前記溝の延在する方向は＜０１０＞方向
である、特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または
第４項のいずれかに記載の固体撮像装置。 （６）前記半導体基板は、（１００）面を有するシリコ
ン基板であり、前記溝の延在する方向は＜００１＞方向
である、特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または
第４項のいずれかに記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105322A JPS62260362A (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105322A JPS62260362A (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62260362A true JPS62260362A (ja) | 1987-11-12 |
Family
ID=14404477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61105322A Pending JPS62260362A (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62260362A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168048A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-12 | Toshiba Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JPH0284769A (ja) * | 1988-06-10 | 1990-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像素子 |
-
1986
- 1986-05-06 JP JP61105322A patent/JPS62260362A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168048A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-12 | Toshiba Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JPH0284769A (ja) * | 1988-06-10 | 1990-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像素子 |
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