JPS62291961A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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JPS62291961A
JPS62291961A JP61134915A JP13491586A JPS62291961A JP S62291961 A JPS62291961 A JP S62291961A JP 61134915 A JP61134915 A JP 61134915A JP 13491586 A JP13491586 A JP 13491586A JP S62291961 A JPS62291961 A JP S62291961A
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semiconductor layer
solid
well
photodiode
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Hajime Akimoto
肇 秋元
Haruhisa Ando
安藤 治久
Toshibumi Ozaki
俊文 尾崎
Hideyuki Ono
秀行 小野
Shinya Oba
大場 信弥
Masaaki Nakai
中井 正章
Norio Koike
小池 紀雄
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    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
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Abstract

PURPOSE:To prevent a noise charge from diffusing for restraining a smear phenomenon from occuring by a method wherein specified conductivity type semiconductor layers of respective photodiodes and CCD channels are separatedly formed. CONSTITUTION:P type semiconductor regions 4-1, 4-2 of n type regions 1-1, 1-2 forming photodiodes and the other p type semiconductor regions 5-1, 5-2 of n type regions 3-1, 3-2 of vertical CCD channels are separately formed. The regions 4-1, 4-2 is provided with lower concentration and deeper P well than those of the regions 5-1, 5-2. In such a constitution, a noise charge generated in the regions 4-l, 4-2 by oblique light or reflected light from SiO2 layers 7-1, 7-2, etc., is hardly diffused so that the smear phenomenon blurring an image by the noise charge may be restrained from occuring.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低スメアの固体撮像装置に関するものである
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a low-smear solid-state imaging device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の固体撮像装置につい゛て第8図および第9図を用
いて以下に説明する。第8図は上記固体撮像装置の回路
構成を示したものである。ホトダイオード1−1.1−
2に蓄積された光信号電荷は。
A conventional solid-state imaging device will be described below with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 shows the circuit configuration of the solid-state imaging device. Photodiode 1-1.1-
The optical signal charge accumulated in 2 is.

ゲート2−1.2−2を介して垂直CCD (Char
ge Coupled Device)チャネル部3−
1゜3−2に移されたのち、上記垂直CODチャネル部
3−1.3−2によって水平CCD11へ運ばれ。
Vertical CCD (Char
ge Coupled Device) Channel part 3-
1° 3-2, and then transported to the horizontal CCD 11 by the vertical COD channel section 3-1.3-2.

ついで水平CCDIIによって出力アンプ12の入力部
へ運ばれて信号出力になる。第9図は、上記第8図のホ
トダイオード1−1.1−2、ゲート2−1.2−2お
よび垂直CODチャネル部3−1゜3−2からなる受光
部のA−A’断面図を示している。
It is then carried by the horizontal CCD II to the input section of the output amplifier 12 and becomes a signal output. FIG. 9 is an AA' cross-sectional view of the light receiving section consisting of the photodiode 1-1.1-2, gate 2-1.2-2 and vertical COD channel section 3-1°3-2 shown in FIG. 8 above. It shows.

n型半導体基板6内に形成したp型ウェル13内には、
n“拡散層としてホトダイオード1−1.1−2、垂直
CCDチャネル部3−1.3−2が形成しである。上記
ホトダイオード1−1.1−2および垂直CODチャネ
ル部3−1.3−2は、2−1.2−2をゲートとする
M OS (MetalOxida S emicon
ductor) )ランジスタのそれぞれソースおよび
ドレインを形成している。7−1.7−2はホトダイオ
ード1−1.1−2と垂直CCDチャネル3−1.3−
2とを分離するための8102等の絶縁物であり、8−
1.8−2は垂直CODのゲートである。9−1.9−
2はアルミニウム等の遮光膜であり、10はSiO□等
の絶縁物である。
In the p-type well 13 formed in the n-type semiconductor substrate 6,
A photodiode 1-1.1-2 and a vertical CCD channel section 3-1.3-2 are formed as a diffusion layer.The photodiode 1-1.1-2 and a vertical COD channel section 3-1.3 -2 is a MOS (MetalOxida Semiconductor) with 2-1.2-2 as a gate.
) form the source and drain of the transistor, respectively. 7-1.7-2 is photodiode 1-1.1-2 and vertical CCD channel 3-1.3-
It is an insulator such as 8102 to separate 8-
1.8-2 is a vertical COD gate. 9-1.9-
2 is a light-shielding film made of aluminum or the like, and 10 is an insulator such as SiO□.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

固体撮像装置に入射する光の中で、斜めに入射した成分
や5in2とSiとの界面で反射した成分の一部は、垂
直CODチャネル部3−1.3−2周辺のPウェル13
内に漏れ込むことになる。上記漏れ込み光によって発生
した雑音電荷の一部は、さらに垂直CCDチャネル部3
−1.3−2へと拡散し、もしくは電界ドリフトによっ
て入り込み、これが画像軸郭をぼんやりと不鮮明にする
スメア現象の原因になる。上記雑音電荷の振舞を第9図
にe−として示している。
Among the light incident on the solid-state imaging device, some of the components incident obliquely and the components reflected at the interface between 5in2 and Si are absorbed into the P well 13 around the vertical COD channel section 3-1.3-2.
It will leak inside. A part of the noise charge generated by the leaked light is further transferred to the vertical CCD channel section 3.
-1.3-2 or enters due to electric field drift, which causes a smear phenomenon that makes the image axis vague and unclear. The behavior of the noise charge mentioned above is shown as e- in FIG.

本発明の目的は、上記のようなスメア現象の原因になる
信号電荷をなくシ、スメア現象を抑制した固体撮像装置
およびその製造方法を得ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device that suppresses the smear phenomenon by eliminating signal charges that cause the smear phenomenon as described above, and a method for manufacturing the same.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

固体撮像装置におけるスメア現象の原因は、上記のよう
に第9図に示す電子の電荷が、拡散あるいは電界ドリフ
トによって垂直CODチャネル部3−1.3−2に到達
するためであるから、スメア現象を抑制するには、上記
電荷が垂直CODチャネル部3−1.3−2に到達しに
くくすればよい。このため、垂直CCDチャネル部3−
1.;It−2周辺のpウェル13だけを、ホトダイオ
ード1−1.1−2周辺のPウェルとは別にn基板6上
に小さく形成するか、ホトダイオード1−1.1−2の
周辺のpウェルを垂直CCDチャネル部3−1.3−2
周辺のpウェル13よりも深く形成するか、また上記ホ
トダイオード1−1.1−2周辺のPウェルの不純物濃
度を、垂直CCDチャネル部周辺のpウェルの不純物濃
度よりも低くするか、さらにn型ホトダイオードの深さ
を垂直CCDチャネル部周辺のpウェルよりも深くする
ことにより達成される。
The cause of the smear phenomenon in a solid-state imaging device is that the electron charge shown in FIG. 9 reaches the vertical COD channel portion 3-1, 3-2 by diffusion or electric field drift, as described above. In order to suppress this, it is sufficient to make it difficult for the charges to reach the vertical COD channel portion 3-1, 3-2. For this reason, the vertical CCD channel section 3-
1. ; Either only the p-well 13 around It-2 is formed small on the n-substrate 6 separately from the P-well around the photodiode 1-1.1-2, or the p-well around the photodiode 1-1.1-2 is formed small. Vertical CCD channel section 3-1.3-2
The impurity concentration of the P well around the photodiode 1-1. This is achieved by making the depth of the type photodiode deeper than the p-well around the vertical CCD channel section.

〔作用〕[Effect]

要求される光感度からホトダイオード1−1゜1−2周
辺のPウェルの深さが決定されるから、上記ホトダイオ
ード1−1.1−2周辺のpウェル13の深さとは別に
、垂直CCDチャネル部3−1.3−2の周辺にはより
浅く小さいpウェルをn基板上に設けることにより、上
記垂直CODチャネル部3−1.3−2周辺のpウェル
内で発生する電荷が著しく少なくなり、したがって垂直
CCDチャネル部3−1.3−2に入り込む雑音電荷も
殆んどなくなる。また、上記垂直CCDチャネル部3−
1.3−2の周辺のpウェルよりもホトダイオード1−
1.1−2の周辺のpウェルを深く形成し、不純物濃度
を低くするとともに、n型ホトダイオード1−1.1−
2の深さを垂直CCDチャネル部3−1.3−2の周辺
のPウェルより深くすることにより、ホトダイオードの
pウェルで発生した電荷は垂直CCDチャネル部3−1
.3−2に拡散しにくくなり、スメア現象が抑制される
ことになる。
Since the depth of the P-well around the photodiode 1-1.1-2 is determined based on the required photosensitivity, the depth of the P-well around the photodiode 1-1. By providing a shallower and smaller p-well on the n-substrate around the vertical COD channel section 3-1.3-2, the charge generated in the p-well around the vertical COD channel section 3-1.3-2 is significantly reduced. Therefore, the noise charges entering the vertical CCD channel section 3-1, 3-2 are almost eliminated. In addition, the vertical CCD channel section 3-
1. Photodiode 1- than the surrounding p-well of 3-2
The p-well around 1.1-2 is formed deeply to lower the impurity concentration, and the n-type photodiode 1-1.1-
By making the depth of 2 deeper than the P-well around the vertical CCD channel section 3-1.
.. 3-2, it becomes difficult to spread, and the smear phenomenon is suppressed.

〔実施例〕〔Example〕

つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明による固体撮像装置における受光部の第
1実施例を示す断面図、第2図は上記受光部の第2実施
例を示す断面図、第3図は上記受光部の第3実施例を示
す断面図、第4図は上記受光部の第4実施例を示す断面
図、第5図は上記受光部の第5実施例を示す断面図、第
6図は上記受光部の第6実施例を示す断面図、第7図は
上記受光部の第7実施例を示す断面図、第10図は上記
第3実施例にp基板を用いた例を示す断面図である6第
1図において、n型半導体基板6上にレジストをマスク
にしてp型不純物を打込み、その後熱拡散することによ
り第2導電型の第1半導体層であるp型ウェル4−1.
4−2および第2湛電型の第2半導体層であるp型ウェ
ル5−1,5−2を個別に形成し、また上記各ウェル内
にはn型不純物を用い同様の工程によりn型拡散層の第
1導電型受光領域半導体層1−1.1−2.第1導電型
の半導体層3−1.3−2を形成した。ホトダイオード
である1−1,1−2および垂直CODチャネル部であ
る3−1,3−2は、2−1.2−2をそれぞれゲート
とするMOsトランジスタのソースおよびドレインにな
る。7−1.7−2はホトダイオード1−1.1−2と
垂直CCDチャネル部3−1.3−2をそれぞれ分離す
るためのS io、等の絶縁物であり、上記Sin、は
本領域の基板表面に不純物イオン等を注入し障壁を形成
すればなくてもよく、上記障壁によってホトダイオード
1−1.1−2と垂直CCD3−1.3−2間のそれぞ
れの分離を行うことができる。8−1.8−2は垂直C
CDのゲートであり、該ゲート8−1.8−2は、ここ
では第1層により形成した場合を示したが、n層(n〉
2)で形成してもよい、また、9−1.9−2はアルミ
ニウム等の遮光膜であり、10はSin、等の絶縁物で
ある。上記絶縁物7−1.7−2.ゲート8−1.8−
2、遮光1]19−1.9−2および絶縁物10等は、
ごく普通の工程によって形成されている。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the light receiving section in a solid-state imaging device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the light receiving section, and FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the light receiving section. 4 is a sectional view showing a fourth embodiment of the light receiving section, FIG. 5 is a sectional view showing a fifth embodiment of the light receiving section, and FIG. 6 is a sectional view showing a fifth embodiment of the light receiving section. FIG. 7 is a sectional view showing the seventh embodiment of the light receiving section, and FIG. 10 is a sectional view showing an example in which a p-substrate is used in the third embodiment. In the figure, p-type impurities are implanted onto an n-type semiconductor substrate 6 using a resist as a mask, and then thermally diffused to form a p-type well 4-1, which is a first semiconductor layer of a second conductivity type.
4-2 and p-type wells 5-1 and 5-2, which are second semiconductor layers of the second charging type, are individually formed, and in each of the wells, an n-type impurity is added and an n-type impurity is formed by the same process. First conductivity type light-receiving region semiconductor layer of diffusion layer 1-1.1-2. A first conductivity type semiconductor layer 3-1.3-2 was formed. Photodiodes 1-1 and 1-2 and vertical COD channel portions 3-1 and 3-2 become the source and drain of a MOs transistor having gates 2-1 and 2-2, respectively. 7-1.7-2 are insulators such as Sio for separating the photodiode 1-1.1-2 and the vertical CCD channel section 3-1.3-2, and the above Sin is the insulator in this area. It is not necessary to form a barrier by implanting impurity ions or the like into the surface of the substrate, and the barrier can separate the photodiode 1-1.1-2 and the vertical CCD 3-1.3-2. . 8-1.8-2 is vertical C
The gates 8-1 and 8-2 are the gates of CD, and although the case where the gates 8-1 and 8-2 are formed from the first layer is shown here, it is formed from the n layer (n>
2), and 9-1.9-2 is a light-shielding film made of aluminum or the like, and 10 is an insulating material such as Sin. Said insulator 7-1.7-2. Gate 8-1.8-
2. Light shielding 1] 19-1.9-2 and insulator 10, etc.
It is formed using a very common process.

上記遮光膜9−1.9−2の開口部より入射した信号光
は、ホトダイオード1−1.1−2およびホトダイオー
ドルウエル4−1.4−2内で光電変換され、該光電変
換の結果生じた光励起電子はホトダイオード1−1.1
−2に一定期間蓄積される。その後、ゲート2−1.2
−2を介して垂直CCD3−1.3−2に移されたのち
に出方されるという動作は、前記した従来例と同様であ
るが、本第1実施例が第9図に示す従来例と相異する点
は、n基板6内に設けたpウェル4−1.4−2.5−
1.5−2を、ホトダイオード1−1.1−2の周辺の
pウェル4−1,4−2と垂直CCDチャネル3−1.
3−2の周辺のpウェル5−1.5−2とをそれぞれ独
立して形成したことである。
The signal light incident through the opening of the light shielding film 9-1.9-2 is photoelectrically converted within the photodiode 1-1.1-2 and the photodiode well 4-1.4-2, and the result of the photoelectric conversion is The generated photoexcited electrons are transferred to the photodiode 1-1.1
-2 is accumulated for a certain period of time. After that, gate 2-1.2
The operation of being transferred to the vertical CCD 3-1. The difference is that the p-well 4-1.4-2.5- provided in the n-substrate 6
1.5-2 to the p-wells 4-1, 4-2 around the photodiode 1-1.1-2 and the vertical CCD channel 3-1.
The p-wells 5-1 and 5-2 around 3-2 are formed independently.

ホトダイオード1−1.1−2の周辺のpウェル4−1
.4−2は深さが深い方が、固体撮像装置の感度を向上
し性能を上げることができる。これはSiに対する入射
光の透過量Sが s 、、、 s 、 e−$(jL)4... 、、、
 (1)で表わされるためである。ただし、Soは入射
光量、α(λ)は入射光波長に依存する定数、又は光入
射面からの深さである。したがって、ホトダイオード周
辺のpウェル4−1.4−2をより深くし、それより下
方に透過してしまう光の量を減らせば、より多くの光励
起電子が信号として得られる。一方、垂直CCDチャネ
ル3−1.3−2の周辺のp+ウェル5−1.5−2の
深さは、浅くした方がスメア現象を抑制することができ
る。
P well 4-1 around photodiode 1-1.1-2
.. 4-2, the deeper the depth, the better the sensitivity and performance of the solid-state imaging device can be. This means that the transmission amount S of incident light to Si is s,..., s, e-$(jL)4. .. .. ,,,
This is because it is expressed as (1). Here, So is the amount of incident light, and α(λ) is a constant depending on the wavelength of the incident light, or the depth from the light incidence surface. Therefore, by making the p-well 4-1, 4-2 around the photodiode deeper and reducing the amount of light transmitted below it, more photo-excited electrons can be obtained as a signal. On the other hand, the smear phenomenon can be suppressed by making the depth of the p+ well 5-1.5-2 around the vertical CCD channel 3-1.3-2 shallower.

これは斜めに入射し、あるいはSiO□とSLとの界面
で反射されることによって、垂直ccDチャネル部3−
1.3−2周辺のp+ウェル5−1.5−2に漏れ込む
光の透過量もまた(1)式を満足させるため、上記p+
ウェルの深さを浅くしてそれより下方のn基板6内に透
過してしまう光の量を増せば、上記p+ウェル5−1.
5−2内で発生し、垂直CODチャネル部3−1,3−
2内に入り込む雑音電荷を減らすことができるからであ
る。このとき、上記p+ウェルの深さは浅い程よいが、
垂直CODチャネル3−1.3−2とn基板6とで電荷
のやりとりが生じない大きさにする必要がある。この深
さはp+ウェル5−1.5−2の不純物濃度を大きくす
る程浅くすることができて望ましい、さらに、P+ウェ
ル5−1.5−2の不純物濃度を大きくすると、垂直C
ODチャネル部3−1.3−2の空乏層が小さくなり、
スメア雑音の原因となる雑音電荷が、上記垂直CCDチ
ャネル3−1.3−2に行きにくくなることによるスメ
ア雑音抑制効果を生じる。しかしながら、この場合1通
常に用いられているイオン打込み、拡散工程で素子を形
成すると、p+ウェルの濃度を大きくすることは、同時
に垂直CCDチャネル3−1,3−2の不純物濃度の増
加を招くことになる。さらに、垂直CCDチャネル部3
−1.3−2の不純物濃度を大きくしすぎると、上記垂
直CODの転送容量を減少させてしまう。
This is incident obliquely or is reflected at the interface between SiO□ and SL, so that the vertical CCD channel portion 3-
Since the amount of light leaking into the p+ well 5-1.5-2 around 1.3-2 also satisfies equation (1), the above p+
If the depth of the well is made shallow and the amount of light transmitted into the n-substrate 6 below it is increased, the p+ well 5-1.
5-2, and vertical COD channel parts 3-1, 3-
This is because it is possible to reduce the noise charges that enter the inside. At this time, the shallower the depth of the p+ well, the better.
It is necessary that the vertical COD channel 3-1, 3-2 and the n-substrate 6 have a size that does not cause exchange of charges. It is desirable that this depth can be made shallower as the impurity concentration of the p+ well 5-1.5-2 increases.Furthermore, if the impurity concentration of the p+ well 5-1.5-2 is increased,
The depletion layer of the OD channel part 3-1.3-2 becomes smaller,
A smear noise suppressing effect is produced by making it difficult for noise charges that cause smear noise to reach the vertical CCD channels 3-1, 3-2. However, in this case 1, if the device is formed by the commonly used ion implantation and diffusion process, increasing the concentration of the p+ well will simultaneously increase the impurity concentration of the vertical CCD channels 3-1 and 3-2. It turns out. Furthermore, the vertical CCD channel section 3
If the impurity concentration of -1.3-2 is made too large, the transfer capacity of the vertical COD will be reduced.

そこで、垂直CODチャネル部3−1.3−2の不純物
濃度を大きくすることなく、P+ウェル5−1.5−2
の不純物濃度を大きくするためには。
Therefore, without increasing the impurity concentration of the vertical COD channel portion 3-1.3-2, the P+ well 5-1.5-2
In order to increase the impurity concentration of.

例えばフォーカス・イオンビーム法等を用いてp型不純
物をn基板に打込む方法がある。
For example, there is a method of implanting p-type impurities into an n-type substrate using a focused ion beam method or the like.

本発明の第2実施例を第2図に示す。第2図はホトダイ
オード1−1.1−2周囲のトウエル4−1.4−2の
下に、pウェル14−1.14−2がさらに設けられて
おり、上記トウエル4−1.4−2がホトダイオード1
−1.1−2の中心近傍の下ではより深くなっているこ
とを除けば、第1図に示す第1実施例と同じであり、上
記第1実施例と同様の方法で製作することができる。p
ウェル14−1 、14−2を追加することによって、
本発明の目的のスメア現象抑制効果を減じることなく、
固体撮像装置の光感度を向上させることができる。
A second embodiment of the invention is shown in FIG. FIG. 2 shows that a p-well 14-1.14-2 is further provided below the towel 4-1.4-2 around the photodiode 1-1.1-2, and 2 is photodiode 1
-1.1-2 is the same as the first embodiment shown in Fig. 1, except that it is deeper near the center, and can be manufactured by the same method as the first embodiment above. can. p
By adding wells 14-1 and 14-2,
without reducing the smear phenomenon suppression effect aimed at by the present invention,
The light sensitivity of a solid-state imaging device can be improved.

なお、上記pウェル14−1.14−2の形成には、例
えば、フォーカス・イオンビーム法を用いてp型不純物
を直接n基板6に打込むとよい。
Note that to form the p-well 14-1, 14-2, p-type impurities may be directly implanted into the n-substrate 6 using, for example, a focused ion beam method.

本発明の第3実施例を第3図に示す。本実施例は複数の
垂直CCDチャネル部3−1.3−2やその周辺のP+
ウェル5−1.5−2等が1つのホトダイオード15お
よびそのPウェル13の中に入ってしまっていることを
除けば、前記第1実施例と同じであり、最初のマスクが
異るだけで上記第1実施例と同様にして製作できる。第
1実施例では、垂直CCDチャネル周辺のP+ウェル5
−1.5−2をn型基板6内に設けることによってスメ
ア現象を抑制したが、第3図に示す本実施例では、上記
p+ウェル5−1.5−2をn型のホトダイオード15
内に設けて同様な効果を得ている。ここで上記ホトダイ
オード15はP+ウェル5−1.5−2の下で空乏化す
るように動作電圧を設定すれば、垂直CODチャネル部
3−1.3−2で区切られた横方向の各受光領域間の電
荷の混入現象は発生しない。素子の縦方向の各受光領域
間についても同様である。なお、本実施例では垂直CC
D周辺のP+ウェル5−1.5−2とホトダイオードの
pウェル13とは、ホトダイオード15によって完全に
分離されているため、ホトダイオードのpウェル13を
さらに深くして、ホトダイオードルウエル13内で発生
する電荷の量を増しても、スメア雑音は全く増加しない
、これは、固体撮像装置の光感度を上げてもスメア雑音
の大きさは変化しないということであり、本実施例の大
きな長所である。
A third embodiment of the invention is shown in FIG. This embodiment uses a plurality of vertical CCD channel sections 3-1, 3-2 and the surrounding P
This is the same as the first embodiment except that the wells 5-1, 5-2, etc. are placed in one photodiode 15 and its P well 13, and the only difference is the initial mask. It can be manufactured in the same manner as the first embodiment. In the first embodiment, the P+ well 5 around the vertical CCD channel
Although the smear phenomenon was suppressed by providing the p+ well 5-1.5-2 in the n-type substrate 6, in this embodiment shown in FIG.
A similar effect can be obtained by installing it inside. Here, if the operating voltage is set so that the photodiode 15 is depleted under the P+ well 5-1. No charge mixing phenomenon occurs between regions. The same is true between the light receiving regions in the vertical direction of the element. Note that in this embodiment, the vertical CC
Since the P+ well 5-1, 5-2 around D and the photodiode p-well 13 are completely separated by the photodiode 15, the photodiode p-well 13 is made deeper and the Even if the amount of charge is increased, the smear noise does not increase at all. This means that even if the light sensitivity of the solid-state imaging device is increased, the magnitude of the smear noise does not change, which is a great advantage of this embodiment. .

本発明の第4実施例を第4図に示す。本実施例は、ホト
ダイオード15の深さが一様でないことを除けば、上記
第3実施例と同様で、最初のマスクを変えることによっ
て同様に製作できる。本実施例は、ホトダイオード15
の深さを、垂直CCDチャネル部3−1.3−2周辺の
P+ウェル5−1.5−2がないところで一部浅くする
ことにより、ゲート2−1.2−2がオン(ON)のと
きに上記ホトダイオード15を完全に空乏化させ、残像
をなくすようにしたものである。上記構造は、ホトダイ
オードn層15を垂直CCDチャネル部3−1.3−2
側から形成することによって容易に得ることができる。
A fourth embodiment of the invention is shown in FIG. This embodiment is similar to the third embodiment, except that the depth of the photodiode 15 is not uniform, and can be manufactured in the same way by changing the initial mask. In this embodiment, the photodiode 15
By partially reducing the depth of the P+ well 5-1.5-2 around the vertical CCD channel section 3-1.3-2, the gate 2-1.2-2 is turned ON. At this time, the photodiode 15 is completely depleted to eliminate afterimages. In the above structure, the photodiode n layer 15 is connected to the vertical CCD channel section 3-1.3-2.
It can be easily obtained by forming from the side.

本発明の第5実施例を第5図に示す。本実施例は、ホト
ダイオード1−1.1−2が絶縁物7−1.7−2の下
のp+層16−1.16−2で分離していることを除け
ば、第3図に示す第3実施例と同一である。本発明が目
的とするスメア現象抑制効果については、他の実施例と
同様に期待できる。
A fifth embodiment of the present invention is shown in FIG. This embodiment is shown in FIG. 3, except that the photodiode 1-1.1-2 is separated by a p+ layer 16-1.16-2 below the insulator 7-1.7-2. This is the same as the third embodiment. The effect of suppressing the smear phenomenon, which is the objective of the present invention, can be expected as in the other embodiments.

なお、本実施例の場合は、絶縁物7−1および7−2は
なくても差支えない。
Note that in this embodiment, the insulators 7-1 and 7-2 may be omitted.

上記第3〜第5実施例は、いずれもn基板6上にpウェ
ル13を設けているが、この代りにp基板19を用いて
もよい、上記第3実施例についてP基板19を用いた場
合を第10図に示す。
In the third to fifth embodiments described above, the p-well 13 is provided on the n-substrate 6, but a p-type substrate 19 may be used instead. The case is shown in FIG.

本発明の第6実施例を第6図に示す、第6実施例におい
て、P型ウェル4−1.4−2の一部が浅くなっている
ことを除けば、第1図に示す第1実施例と同じである。
A sixth embodiment of the present invention is shown in FIG. 6. In the sixth embodiment, the first embodiment shown in FIG. It is the same as the example.

上記構成は縦形のオーバーフロードレインを形成するも
ので、ブルーミング抑制に効果的である。もちろん、第
1実施例において、通常の横形オーバーフロードレイン
を組合わせても構わない、また、上記第6実施例の縦形
オーバーフロードレインの位置については、特に本発明
の原理と関係ない。
The above configuration forms a vertical overflow drain and is effective in suppressing blooming. Of course, the first embodiment may be combined with a normal horizontal overflow drain, and the position of the vertical overflow drain in the sixth embodiment is not particularly related to the principle of the present invention.

第7図に示す第7実施例は、MO8形固体撮像装置の場
合を示す例で、垂直CCDゲート18−1.18−2は
n型半導体層である垂直CODチャネル部13−1 、
13−2と接続されており、垂直あるいは水平の信号線
になっているほかは、前記第1実施例と同様である0本
実施例では、ホトダイオード1−1.1−2が垂直CC
Dチャネル部13−1.13−2の周辺の垂直CCDp
+ウェル5−1.5−2の深さよりも深くなっているの
で、スメアの抑制には効果的である。
The seventh embodiment shown in FIG. 7 is an example showing the case of an MO8 type solid-state imaging device, in which the vertical CCD gates 18-1, 18-2 are vertical COD channel portions 13-1, which are n-type semiconductor layers,
In this embodiment, the photodiode 1-1.1-2 is connected to the vertical CC
Vertical CCDp around D channel section 13-1.13-2
Since it is deeper than the +well 5-1.5-2, it is effective in suppressing smear.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記のように本発明による固体撮像装置は、第1導電型
半導体基板の表面の一部に形成された第2導電型の第1
半導体層表面に設けた複数個の第1導電型受光領域半導
体層と、上記半導体基板の表面の一部に形成された第2
導電型の第2半導体層に設けた電荷転送手段の第1導電
型半導体層と、信号出力手段とを有する固体撮像装置に
おいて。
As described above, the solid-state imaging device according to the present invention includes a first semiconductor substrate of the second conductivity type formed on a part of the surface of the first conductivity type semiconductor substrate.
A plurality of first conductivity type light-receiving region semiconductor layers provided on the surface of the semiconductor layer, and a second conductivity type light receiving region formed on a part of the surface of the semiconductor substrate.
A solid-state imaging device including a first conductive type semiconductor layer of a charge transfer means provided in a second conductive type semiconductor layer, and a signal output means.

上記第2導電型の第1半導体層と第2導電型の第2半導
体層とを、それぞれ別に形成したことにより、上記第2
導電型の第1半導体層に発生した電荷が上記第2導電型
の第2半導体層に拡散しにくくなり、スメア現象を抑制
できる固体撮像装置を得ることができる。
By forming the first semiconductor layer of the second conductivity type and the second semiconductor layer of the second conductivity type separately, the second conductivity type semiconductor layer is formed separately.
Charges generated in the first conductive type semiconductor layer are less likely to diffuse into the second conductive type second semiconductor layer, and a solid-state imaging device that can suppress the smear phenomenon can be obtained.

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

第1図は本発明による固体撮像装置における受光部の第
1実施例を示す断面図、第2図は上記受光部の第2実施
例を示す断面図、第3図は上記受光部の第3実施例を示
す断面図、第4図は上記受光部の第4実施例を示す断面
図、第5図は上記受光部の第5実施例を示す断面図、第
6図は上記受光部の第6実施例を示す断面図、第7t!
Iは上記受光部の第7実施例を示す断面図、第8図は従
来の固体撮像装置の構造を示す図、第9図は従来の固体
撮像装置受光部の断面図、第10図は第3実施例にp基
板を用いた例を示す断面図である。 1−1.1−2・・・第1導電型受光領域半導体層(ホ
トダイオード) 3−1.3−2・・・第1導電型半導体層(垂直CCD
チャネル部) 4−1.4−2・・・第211電型第1半導体層5−1
.5−2・・・第2導電型第2半導体層6・・・第1導
電型半導体基板 12・・・出力手段
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the light receiving section in a solid-state imaging device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the light receiving section, and FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the light receiving section. 4 is a sectional view showing a fourth embodiment of the light receiving section, FIG. 5 is a sectional view showing a fifth embodiment of the light receiving section, and FIG. 6 is a sectional view showing a fifth embodiment of the light receiving section. Cross-sectional view showing the sixth embodiment, 7th t!
I is a sectional view showing a seventh embodiment of the light receiving section, FIG. 8 is a diagram showing the structure of a conventional solid-state imaging device, FIG. 9 is a sectional view of a conventional solid-state imaging device light receiving section, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example in which a p-substrate is used in the third embodiment. 1-1.1-2...First conductivity type light receiving area semiconductor layer (photodiode) 3-1.3-2...First conductivity type semiconductor layer (vertical CCD
channel part) 4-1.4-2...211th electric type first semiconductor layer 5-1
.. 5-2... Second conductive type second semiconductor layer 6... First conductive type semiconductor substrate 12... Output means

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1導電型半導体基板の表面の一部に形成された、
第2導電型の第1半導体層表面に設けた複数個の第1導
電型受光領域半導体層と、上記半導体基板の表面の一部
に形成された第2導電型の第2半導体層に設けた電荷転
送手段の第1導電型半導体層と、信号出力手段とを有す
る固体撮像装置において、上記第2導電型の第1半導体
層と第2導電型の第2半導体層とをそれぞれ別に形成し
たことを特徴とする固体撮像装置。 2、上記第2導電型の第1半導体層は、上記第2導電型
の第2半導体層よりも深く形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載した固体撮像装置。 3、上記第1導電型受光領域半導体層は、第2導電型第
2半導体層よりも深く形成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載した固体撮像装置。 4、上記第2導電型の第1半導体層は、その不純物濃度
が、第2導電型の第2半導体層の不純物濃度よりも低く
したものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
または第2項に記載した固体撮像装置。 5、上記第2導電型の第2半導体層は、第2導電型の第
1半導体層より後に形成されたものであることを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載した固体撮像装置。
[Claims] 1. Formed on a part of the surface of the first conductivity type semiconductor substrate,
a plurality of first conductivity type light-receiving region semiconductor layers provided on the surface of the second conductivity type first semiconductor layer; and a second conductivity type second semiconductor layer provided on a part of the surface of the semiconductor substrate. In a solid-state imaging device having a first conductivity type semiconductor layer as a charge transfer means and a signal output means, the first semiconductor layer of the second conductivity type and the second semiconductor layer of the second conductivity type are formed separately. A solid-state imaging device featuring: 2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the first semiconductor layer of the second conductivity type is formed deeper than the second semiconductor layer of the second conductivity type. 3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the first conductivity type light-receiving region semiconductor layer is formed deeper than the second conductivity type second semiconductor layer. 4. Claim 1, wherein the first semiconductor layer of the second conductivity type has an impurity concentration lower than that of the second semiconductor layer of the second conductivity type. Or the solid-state imaging device described in Section 2. 5. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the second semiconductor layer of the second conductivity type is formed after the first semiconductor layer of the second conductivity type.
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