JPS62296549A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS62296549A JPS62296549A JP61140815A JP14081586A JPS62296549A JP S62296549 A JPS62296549 A JP S62296549A JP 61140815 A JP61140815 A JP 61140815A JP 14081586 A JP14081586 A JP 14081586A JP S62296549 A JPS62296549 A JP S62296549A
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- Pending
Links
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
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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
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14887—Blooming suppression
Landscapes
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は、ビデオ撮像装置、電子スチルカメラなどに用
いることができる固体撮像装置に関するものである。
いることができる固体撮像装置に関するものである。
従来の技術
近年、固体撮像装置は、光検出用のホトダイ第２ へ−
／゛ 一ドを生成された信号電荷でホトダイオードの表面に蓄
積し、ＭＯＳスイッチで電荷結合素子の転送チャンネル
に転送するものが量産されている。
／゛ 一ドを生成された信号電荷でホトダイオードの表面に蓄
積し、ＭＯＳスイッチで電荷結合素子の転送チャンネル
に転送するものが量産されている。
以下、図面を参照しながら、上述したような従来の固体
撮像装置を説明する。第４図は従来の固体撮像装置の断
面図である。
撮像装置を説明する。第４図は従来の固体撮像装置の断
面図である。
ｎ形不純物層１とｐ形不純物層８とから構成されている
ホトダイオードは、光が照射されると光電変換して信号
電荷を生成する。生成された信号電荷はｎ形不純物層１
の表面に蓄積される。蓄積された信号電荷をＭＯＳスイ
ッチのゲート電極３に電圧を印加して、ｎ形不純物層４
に転送する。
ホトダイオードは、光が照射されると光電変換して信号
電荷を生成する。生成された信号電荷はｎ形不純物層１
の表面に蓄積される。蓄積された信号電荷をＭＯＳスイ
ッチのゲート電極３に電圧を印加して、ｎ形不純物層４
に転送する。
ｎ形不純物層４は電荷結合素子のチャンネル層である。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では斜め光等の入射によ
って深部で光電変換された信号電荷が、光転送部に入り
、偽信号電荷となる。いわゆるスミア現象と呼ばれるも
のが発生する。
って深部で光電変換された信号電荷が、光転送部に入り
、偽信号電荷となる。いわゆるスミア現象と呼ばれるも
のが発生する。
本発明は、上記欠点に鑑み、スミア現象を抑制３ベー７
１ することのできる固体撮像装置を提供するものである。
１ することのできる固体撮像装置を提供するものである。
問題点を解決するだめの手段
上記問題点を解決するために本発明の固体撮像装置は、
光電変換部と転送部とが電気的光学的に分離され、光電
変換された信号電荷に対するポテンシャルが、信号電荷
蓄積部で低くなるように蓄積した信号電荷は表面方向移
送手段を介して前記転送部に移送するように構成されて
いる。
光電変換部と転送部とが電気的光学的に分離され、光電
変換された信号電荷に対するポテンシャルが、信号電荷
蓄積部で低くなるように蓄積した信号電荷は表面方向移
送手段を介して前記転送部に移送するように構成されて
いる。
作用
この構成によって転送部及び表面方向転送手段の上に遮
光部を設けてあり、半導体基体に入射した光は電気的、
光学的分離部によって転送部に入らないので表面方向転
送手段及び転送部で光電変換されることがなくなる。ま
た半導体基体深部で光電変換された信号電荷は、ポテン
シャルの低い信号電荷蓄積部に蓄積されるので信号電荷
が転送部に入るスミア現象を起さなくなる。
光部を設けてあり、半導体基体に入射した光は電気的、
光学的分離部によって転送部に入らないので表面方向転
送手段及び転送部で光電変換されることがなくなる。ま
た半導体基体深部で光電変換された信号電荷は、ポテン
シャルの低い信号電荷蓄積部に蓄積されるので信号電荷
が転送部に入るスミア現象を起さなくなる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の固体撮像装置の基本構成例を示すも
のであり、光電変換部１０と転送部１２とが電気的、光
学的に分離されている。また、光電変換された信号電荷
に対するポテンシャルが、信号電荷蓄積部１３で低くな
るように蓄積した信号電荷は表面方向移送手段１４を介
゛して転送部１２に移送するように構成されている。
のであり、光電変換部１０と転送部１２とが電気的、光
学的に分離されている。また、光電変換された信号電荷
に対するポテンシャルが、信号電荷蓄積部１３で低くな
るように蓄積した信号電荷は表面方向移送手段１４を介
゛して転送部１２に移送するように構成されている。
以下具体的な実施例を説明する。
第２図は、本発明の具体的な実施例における固体撮像装
置の構成図を示すものである。透明電極１７に負の電圧
をかけて、真性半導体層１８、ｎ形不純物層２７、ｐ形
不純物層２８からなる光電変換部及び信号電荷蓄積部を
構成している。光電変換で生成された信号電荷の電子は
、ｎ形不純物層２７に蓄積され、光電変換で生成された
信号電荷でない正孔は透明電極１７と真性半導体層１日
の界面で透明電極からの電子と再結合していく。
置の構成図を示すものである。透明電極１７に負の電圧
をかけて、真性半導体層１８、ｎ形不純物層２７、ｐ形
不純物層２８からなる光電変換部及び信号電荷蓄積部を
構成している。光電変換で生成された信号電荷の電子は
、ｎ形不純物層２７に蓄積され、光電変換で生成された
信号電荷でない正孔は透明電極１７と真性半導体層１日
の界面で透明電極からの電子と再結合していく。
蓄積された信号電荷をゲート電極２１に正の電圧を印加
して、ｎ形不純物層２３、ｐ形不純物層２４６ページ 真性半導体層２５のポテンシャルを下げてｎ形半導体層
２３に移送する。ｎ形半導体層２３は電荷結合素子のチ
ャンネル層であり、ゲート電極１３．１４に電圧を印加
して、信号電荷を転送する。
して、ｎ形不純物層２３、ｐ形不純物層２４６ページ 真性半導体層２５のポテンシャルを下げてｎ形半導体層
２３に移送する。ｎ形半導体層２３は電荷結合素子のチ
ャンネル層であり、ゲート電極１３．１４に電圧を印加
して、信号電荷を転送する。
真性半導体層１１と電荷結合素子とは、溝を堀って分離
し溝の中に、遮光用材料を埋め込んである。また電荷結
合素子のチャンネルとなるｎ形不純物層２３の上部はア
ルミニウムで遮光され、下部は電子にとってポテンシャ
ル障壁となるｐ形不純物層２４があるので信号電荷は、
ｎ形不純物層２３にはいらず、ｎ形不純物層２７に蓄積
される。
し溝の中に、遮光用材料を埋め込んである。また電荷結
合素子のチャンネルとなるｎ形不純物層２３の上部はア
ルミニウムで遮光され、下部は電子にとってポテンシャ
ル障壁となるｐ形不純物層２４があるので信号電荷は、
ｎ形不純物層２３にはいらず、ｎ形不純物層２７に蓄積
される。
基板深部を、ｎ形不純物層２７・、２９、ｐ形不純物層
２８で構成することで縦型オーバーフロードレイン構造
になっており、ブルーミング現象を抑制する。
２８で構成することで縦型オーバーフロードレイン構造
になっており、ブルーミング現象を抑制する。
第３図は、信号電荷蓄積部のｎ形不純物層２７の深さに
おける本実施例の構成図である。画素ごとの分離は素子
間分離用の溝３１とＰ形不純物層３２でなされている。
おける本実施例の構成図である。画素ごとの分離は素子
間分離用の溝３１とＰ形不純物層３２でなされている。
本実施例では、主に光電変換を行なう１８の部６ページ
分を真性半導体としたが、１８の部分全体が空乏層とな
る機能をもつ不純物濃度の低いｎ形不純物層又は不純物
濃度の低いｐ形不純物層でもよい。
る機能をもつ不純物濃度の低いｎ形不純物層又は不純物
濃度の低いｐ形不純物層でもよい。
まだ、光電変換部を、空乏化した真性半導体層１８、ｎ
形不純物層２７、ｐ形不純物層２８の１ｎｐ−ホトダイ
オードとしているが、光電変換して半導体基体深部に信
号電荷を蓄積できるものならなんでもよく。例えば、ｐ
Ｌｎｐ−ホトダイオ−ドルｎｐ−ホトダイオードでもよ
い。Ｉ）Ｌｎｐ−ホトダイオ−ドルｎｐ−ホトダイオー
ドの場合は、透明電極にかける電圧は負電圧に限らない
。
形不純物層２７、ｐ形不純物層２８の１ｎｐ−ホトダイ
オードとしているが、光電変換して半導体基体深部に信
号電荷を蓄積できるものならなんでもよく。例えば、ｐ
Ｌｎｐ−ホトダイオ−ドルｎｐ−ホトダイオードでもよ
い。Ｉ）Ｌｎｐ−ホトダイオ−ドルｎｐ−ホトダイオー
ドの場合は、透明電極にかける電圧は負電圧に限らない
。
また、本実施例では、表面方向移送手段を静電誘導トラ
ンジスタを用いたが、表面方向に転送する機能を有する
転送手段なら何でもよく、例えば分離部に電界効果型ト
ランジスタのゲート電極を埋め込んだ表面方向に転送す
るスイッチでもよい。
ンジスタを用いたが、表面方向に転送する機能を有する
転送手段なら何でもよく、例えば分離部に電界効果型ト
ランジスタのゲート電極を埋め込んだ表面方向に転送す
るスイッチでもよい。
また、本実施例では、転送部に電荷結合素子を用いたが
信号電荷を転送する機能を有するものならなんでもよく
、例えば転送部に表面方向移送手段を介して転送されて
きた信号電荷を外部ＭＯ８゛７ Ａ−／ トランジスタで読み出してもよい。
信号電荷を転送する機能を有するものならなんでもよく
、例えば転送部に表面方向移送手段を介して転送されて
きた信号電荷を外部ＭＯ８゛７ Ａ−／ トランジスタで読み出してもよい。
発明の効果
以上のように本発明は、信号電荷を半導体基体深部に蓄
積し、表面方向移送手段を用いて転送部に信号電荷を転
送し、分離部に遮光材料を埋め込み、光電変換部の表面
以外を遮光材料でおおうことにより、いわゆるスミア現
象を抑制することができ、その実用的効果は大なるもの
がある。さらに、信号電荷蓄積部より深部を縦型オーバ
ーフロードレイン構造にすることによりブルーミング現
象を抑制できるという効果が得られる。
積し、表面方向移送手段を用いて転送部に信号電荷を転
送し、分離部に遮光材料を埋め込み、光電変換部の表面
以外を遮光材料でおおうことにより、いわゆるスミア現
象を抑制することができ、その実用的効果は大なるもの
がある。さらに、信号電荷蓄積部より深部を縦型オーバ
ーフロードレイン構造にすることによりブルーミング現
象を抑制できるという効果が得られる。
第１図は、本発明の固体撮像装置基本断面構成図、第２
図は本発明の実施例における固体撮像装置の断面図、第
３図は本発明の実施例における固体撮像装置の信号電荷
蓄積深さにおける構成図、第４図は従来の固体撮像装置
の断面図である。 １・・・・・・ホトダイオード、２・・・・・・ゲート
電極、３・・・・・ゲート電極、４・・・・・・ＣＯＤ
転送部、５・・・・・・遮光用アルミニウム、６・・・
・・・ＬＯＣＯ５分子ｉ、７・・・・・・チャンネルス
トッパー、８・・団・Ｐウェル、９・旧・・基板、１ｏ
・・・・・・光電変換部、１１・・・・・遮光部、１２
・・・・・・転送部、１３・・・・・・信号電荷蓄積部
、１４・・・・・・表面方向移送手段、１６・・・・・
分離部、１６・・・・・・基板、１７・・・・・・透明
電極、１８・・山・真性半導体、１９・・・・・・遮光
用アルミニウム、２ｏ・曲・ポリシリコンケート電極、
２１・・・・・・ポリシリコア’ｙ’−ト１ｉ、２２・
・・・・・遮光分離材料、２３・・・・・・ｎ形不純物
層、２４・・・・・・Ｐ形不純物層、２６・・曲真性半
導体層、２６・・・・・・酸化シリコン、２７・・・・
・・ｎ形不純物層、２８・・・・・・Ｐ形不純物層、２
９・・・・・・ｎ形半導体基板、３０・・・・・・遮光
分離材料、３１・曲・素子分離部、３２・・・・・・Ｐ
形不純物層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名１０
−尤電麦挾誰 ／／−遮光部 ／２−転送部 ／６−−〜基板 第１図 第２図
図は本発明の実施例における固体撮像装置の断面図、第
３図は本発明の実施例における固体撮像装置の信号電荷
蓄積深さにおける構成図、第４図は従来の固体撮像装置
の断面図である。 １・・・・・・ホトダイオード、２・・・・・・ゲート
電極、３・・・・・ゲート電極、４・・・・・・ＣＯＤ
転送部、５・・・・・・遮光用アルミニウム、６・・・
・・・ＬＯＣＯ５分子ｉ、７・・・・・・チャンネルス
トッパー、８・・団・Ｐウェル、９・旧・・基板、１ｏ
・・・・・・光電変換部、１１・・・・・遮光部、１２
・・・・・・転送部、１３・・・・・・信号電荷蓄積部
、１４・・・・・・表面方向移送手段、１６・・・・・
分離部、１６・・・・・・基板、１７・・・・・・透明
電極、１８・・山・真性半導体、１９・・・・・・遮光
用アルミニウム、２ｏ・曲・ポリシリコンケート電極、
２１・・・・・・ポリシリコア’ｙ’−ト１ｉ、２２・
・・・・・遮光分離材料、２３・・・・・・ｎ形不純物
層、２４・・・・・・Ｐ形不純物層、２６・・曲真性半
導体層、２６・・・・・・酸化シリコン、２７・・・・
・・ｎ形不純物層、２８・・・・・・Ｐ形不純物層、２
９・・・・・・ｎ形半導体基板、３０・・・・・・遮光
分離材料、３１・曲・素子分離部、３２・・・・・・Ｐ
形不純物層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名１０
−尤電麦挾誰 ／／−遮光部 ／２−転送部 ／６−−〜基板 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）半導体基体上に光電変換部と転送部が互いに電気
的光学的に分離して形成され、前記光電変換部の基体深
部側に信号電荷蓄積領域が形成されると共に前記信号電
荷蓄積領域と前記転送部との間に表面方向移送手段が形
成されていることを特徴とする固体撮像装置。 - （２）光電変換部が、それぞれ電気的光学的に分離され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固
体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140815A JPS62296549A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140815A JPS62296549A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62296549A true JPS62296549A (ja) | 1987-12-23 |
Family
ID=15277375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61140815A Pending JPS62296549A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62296549A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1381087A3 (en) * | 2002-07-10 | 2005-09-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid-state image pick-up device |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP61140815A patent/JPS62296549A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1381087A3 (en) * | 2002-07-10 | 2005-09-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid-state image pick-up device |
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