JPS6369264A - インタライン型固体撮像素子 - Google Patents
インタライン型固体撮像素子Info
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- JPS6369264A JPS6369264A JP61214456A JP21445686A JPS6369264A JP S6369264 A JPS6369264 A JP S6369264A JP 61214456 A JP61214456 A JP 61214456A JP 21445686 A JP21445686 A JP 21445686A JP S6369264 A JPS6369264 A JP S6369264A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
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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
- H01L27/14831—Area CCD imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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、固体撮像素子に関し、とくにインタライン型
固体撮像素子に関する。
固体撮像素子に関する。
（従来の技術〕
近年、固体撮像素子は、その撮像性能が急速に進歩し、
家庭用のみならず放送用、産業用、科学用のビデオカメ
ラに使用され始めた。また、将来の高精細度テレビジョ
ン、電子ステイールカメラへの応用をはかるべく、より
高解像度化、高密度化をはかる動きも活発である。
家庭用のみならず放送用、産業用、科学用のビデオカメ
ラに使用され始めた。また、将来の高精細度テレビジョ
ン、電子ステイールカメラへの応用をはかるべく、より
高解像度化、高密度化をはかる動きも活発である。
ところで、このような固体撮像素子を実現するには、素
子の高密度化にともなうダイナミックレンジ、感度の低
下を克服することが必須の課題となっている。とくに、
電荷結合素子を用いたインタライン型の固体撮像素子で
は、平面的に素子を形成しているため活性領域が有効に
活用されておらず、このような不都合を引き起こしてい
る。
子の高密度化にともなうダイナミックレンジ、感度の低
下を克服することが必須の課題となっている。とくに、
電荷結合素子を用いたインタライン型の固体撮像素子で
は、平面的に素子を形成しているため活性領域が有効に
活用されておらず、このような不都合を引き起こしてい
る。
第２図は、従来のインタライン型固体撮像素子の単位セ
ルの断面図を示す。なお、本例では、Ｎチャネル素子を
例として説明する。
ルの断面図を示す。なお、本例では、Ｎチャネル素子を
例として説明する。
この従来例は、Ｎ−型頭Ｌ４３を要素とするホトダイオ
ード、伝達ゲート（のチャネル）部６及びＮ型の埋込チ
ャネル４と転送電極８を含む垂直転送レジスタ部からな
る組が、間にチャネルストッパ５からなる絶縁分離領域
を介して複数組並列にＮ型半導体基板（シリコン基板）
１に集積されてなるインタライン型固体撮像素子である
。なお、２はＮ型半導体基板の一主面内に選択的に形成
されたＰウェルで、接合の位置が浅い部分２ａと深い部
分２ｂとを有している。
ード、伝達ゲート（のチャネル）部６及びＮ型の埋込チ
ャネル４と転送電極８を含む垂直転送レジスタ部からな
る組が、間にチャネルストッパ５からなる絶縁分離領域
を介して複数組並列にＮ型半導体基板（シリコン基板）
１に集積されてなるインタライン型固体撮像素子である
。なお、２はＮ型半導体基板の一主面内に選択的に形成
されたＰウェルで、接合の位置が浅い部分２ａと深い部
分２ｂとを有している。
また、本例では、プルーミング抑制のため縦型オーバフ
ロードレイン構造となっている。従来素子では、図に示
すように、ホトダイオード、垂直転送レジスタ、伝達ゲ
ート部６、絶縁分離領域の各領域が、半導体基板の同一
表面上に平面的に形成されていた。この伝達ゲート部、
絶縁分離領域の面積は、素子が高密度化されたときに単
位セル面積内で大きな割合を占める。このため、素子が
高密度化されたときには、ホトダイオードあるいは垂直
転送レジスタ等の活性領域の面積が大きく低減し、素子
のダイナミックレンジが低下していた。また、光電変換
領域の面積も低下し光感度が減少する。すなわち、外部
からの光は光遮蔽膜９の開口部から素子内部に入射する
わけであるが、前述したように各領域が、半導体基板の
同一表面上に平面的に形成されていたため、単位セルの
一部分のみしかホトダイオードの開口部として有効に利
用されていないためである。
ロードレイン構造となっている。従来素子では、図に示
すように、ホトダイオード、垂直転送レジスタ、伝達ゲ
ート部６、絶縁分離領域の各領域が、半導体基板の同一
表面上に平面的に形成されていた。この伝達ゲート部、
絶縁分離領域の面積は、素子が高密度化されたときに単
位セル面積内で大きな割合を占める。このため、素子が
高密度化されたときには、ホトダイオードあるいは垂直
転送レジスタ等の活性領域の面積が大きく低減し、素子
のダイナミックレンジが低下していた。また、光電変換
領域の面積も低下し光感度が減少する。すなわち、外部
からの光は光遮蔽膜９の開口部から素子内部に入射する
わけであるが、前述したように各領域が、半導体基板の
同一表面上に平面的に形成されていたため、単位セルの
一部分のみしかホトダイオードの開口部として有効に利
用されていないためである。
以上述べたように、従来素子では、素子が高密度化され
たときにダイナミックレンジの低下、光感度の低下など
が発生する。
たときにダイナミックレンジの低下、光感度の低下など
が発生する。
本発明の目的は、このようなダイナミックレンジの低下
、光感度の低下などの問題を抑止した固体撮像素子を提
供することにある。
、光感度の低下などの問題を抑止した固体撮像素子を提
供することにある。
本発明のインタライン型固体撮像素子は、光電変換素子
部、伝達ゲート部及び垂直転送レジスタ部からなる組が
間に絶縁分離領域を介して複数組並列配置されて半導体
基板に集積されてなるインタライン型固体撮像素子にお
いて、前記伝達ゲート部、前記垂直転送レジスタ部及び
前記絶縁分離領域は、前記半導体基板の一主面から深さ
方向に掘られた溝のそれぞれ一側壁部、底部及び前記一
側壁と対向する他の側壁部を少なくともその要素として
含んでなるものである。
部、伝達ゲート部及び垂直転送レジスタ部からなる組が
間に絶縁分離領域を介して複数組並列配置されて半導体
基板に集積されてなるインタライン型固体撮像素子にお
いて、前記伝達ゲート部、前記垂直転送レジスタ部及び
前記絶縁分離領域は、前記半導体基板の一主面から深さ
方向に掘られた溝のそれぞれ一側壁部、底部及び前記一
側壁と対向する他の側壁部を少なくともその要素として
含んでなるものである。
本発明のインタライン型固体撮像素子では、光電変換素
子部に隣接して半導体基板に溝が形成され、垂直転送レ
ジスタ部が溝掘りされた底部に形成され、伝達ゲート、
絶縁分離領域が、この溝の側面部に形成される。したが
って、平面的には光電変換部、垂直転送レジスタ部のみ
が形成されることになり単位セル内で活性領域を有効に
配分できる。
子部に隣接して半導体基板に溝が形成され、垂直転送レ
ジスタ部が溝掘りされた底部に形成され、伝達ゲート、
絶縁分離領域が、この溝の側面部に形成される。したが
って、平面的には光電変換部、垂直転送レジスタ部のみ
が形成されることになり単位セル内で活性領域を有効に
配分できる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示す半導体チップの単位セ
ル部の断面図である。
ル部の断面図である。
この実施例は、Ｎ−型領域３を要素とするホトダイオー
ドからなる光電変換素子部、伝達ゲート部６及びＮ型の
埋込チャネル４と転送電極８を含む垂直転送レジスタ部
からなる組が間にＰ＋型のチャネルストッパ５からなる
絶縁分離領域を介して複数組並列配置されてＮ型半導体
（シリコン）基板１に集積されてなるインタライン型固
体撮像素子において、伝達ゲート部６、前述の垂直転送
レジスタ部及び前述の絶縁分離領域は、Ｎ型半導体基板
１の一主面から深さ方向に掘られた溝のそれぞれ一側壁
部、底部及び前述の一側壁と対向する池の側壁部を少な
くともその要素として含んでなるものである。
ドからなる光電変換素子部、伝達ゲート部６及びＮ型の
埋込チャネル４と転送電極８を含む垂直転送レジスタ部
からなる組が間にＰ＋型のチャネルストッパ５からなる
絶縁分離領域を介して複数組並列配置されてＮ型半導体
（シリコン）基板１に集積されてなるインタライン型固
体撮像素子において、伝達ゲート部６、前述の垂直転送
レジスタ部及び前述の絶縁分離領域は、Ｎ型半導体基板
１の一主面から深さ方向に掘られた溝のそれぞれ一側壁
部、底部及び前述の一側壁と対向する池の側壁部を少な
くともその要素として含んでなるものである。
次に、この実施例の形成方法について述べる。
まず、Ｎ型半導体基板１の所定領域にＰ型不純物を導入
してＰウェル２を形成する。このＰウェル２は浅い部分
２ａと深い部分２ｂとを有している。次に、Ｐウェル２
の表面からＮ型不純物を選択的に導入してＮ−型領域３
を形成し、このＮ−型領域３に隣接して溝を形成する。
してＰウェル２を形成する。このＰウェル２は浅い部分
２ａと深い部分２ｂとを有している。次に、Ｐウェル２
の表面からＮ型不純物を選択的に導入してＮ−型領域３
を形成し、このＮ−型領域３に隣接して溝を形成する。
次に溝を酸化シリコンで埋める。それには例えばシラノ
ールのアルコール溶液を塗布して熱処理を行えばよい。
ールのアルコール溶液を塗布して熱処理を行えばよい。
次にこの酸化シリコンを溝の片側と底部に残して除去す
る。このようにして露出した溝の側壁部にＰ型不純物を
導入すればチャネルストッパ５を形成することができる
０次に、前述の酸化シリコンを除去したのち、この溝の
底部に、イオン注入等により電荷転送レジスタ部の埋込
チャネル４を形成する。所定の熱酸化を行なったのち、
素子表面にゲート酸化膜を形成し、前述の溝に多結晶シ
リコン等を埋め込み、パターニングを行ない、転送電極
８を形成する。つぎに、この転送電極上部に例えばＡｅ
からなる光遮蔽膜９を形成して素子の主要工程が完成す
る。
る。このようにして露出した溝の側壁部にＰ型不純物を
導入すればチャネルストッパ５を形成することができる
０次に、前述の酸化シリコンを除去したのち、この溝の
底部に、イオン注入等により電荷転送レジスタ部の埋込
チャネル４を形成する。所定の熱酸化を行なったのち、
素子表面にゲート酸化膜を形成し、前述の溝に多結晶シ
リコン等を埋め込み、パターニングを行ない、転送電極
８を形成する。つぎに、この転送電極上部に例えばＡｅ
からなる光遮蔽膜９を形成して素子の主要工程が完成す
る。
本発明による素子では、図に示すように、ホトダイオー
ドに隣接して設けられた溝を、素子表面に対して概ね垂
直に形成させることができるため、従来素子において必
要とされていたチャネルストッパ部、トランスファゲー
ト部の領域を立体的に構成でき、平面的には、除去する
ことができる。したがって、従来のチャネルストッパ部
、伝達ゲート部の領域をホトダイオード、垂直転送レジ
スタ部として用いることが可能となり、素子の活性領域
を有効に活用できる。すなわち、ホトダイオード、垂直
転送レジスタ部の面積を従来素子に比べて大きくでき、
この結果、従来問題となっていた素子のダイナミックレ
ンジの低下、光感度の低下等の問題が解消される。
ドに隣接して設けられた溝を、素子表面に対して概ね垂
直に形成させることができるため、従来素子において必
要とされていたチャネルストッパ部、トランスファゲー
ト部の領域を立体的に構成でき、平面的には、除去する
ことができる。したがって、従来のチャネルストッパ部
、伝達ゲート部の領域をホトダイオード、垂直転送レジ
スタ部として用いることが可能となり、素子の活性領域
を有効に活用できる。すなわち、ホトダイオード、垂直
転送レジスタ部の面積を従来素子に比べて大きくでき、
この結果、従来問題となっていた素子のダイナミックレ
ンジの低下、光感度の低下等の問題が解消される。
以上述べたように、本発明によれば、従来素子において
平面的に形成されていたチャネルストッパ部、伝達ゲー
ト部を除去でき、その分をホトダイオード、垂直転送レ
ジスタ部として使用できるため、素子の活性領域の面積
を大きくでき、ダイナミックレンジの向上、光感度の向
上に寄与しうる。
平面的に形成されていたチャネルストッパ部、伝達ゲー
ト部を除去でき、その分をホトダイオード、垂直転送レ
ジスタ部として使用できるため、素子の活性領域の面積
を大きくでき、ダイナミックレンジの向上、光感度の向
上に寄与しうる。
第１図は、本発明の一実施例を示す半導体チップの単位
セルの断面図、第２図は、従来の一例を示す半導体チッ
プの単位セルの断面図である。 １・・・Ｎ型半導体基板、２・・・Ｐウェル、２ａ・・
・Ｐウェルの浅い部分、２ｂ・・・Ｐウェルの深い部分
、３・・・Ｎ−型領域、４・・・埋込チャネル、５・・
・チャネルストッパ、６・・・伝達ゲート部、７・・・
シリコン酸化膜、８・・・転送電極、９・・・光遮蔽膜
。 ９尤迄蔽ハ焚 猶１旧
セルの断面図、第２図は、従来の一例を示す半導体チッ
プの単位セルの断面図である。 １・・・Ｎ型半導体基板、２・・・Ｐウェル、２ａ・・
・Ｐウェルの浅い部分、２ｂ・・・Ｐウェルの深い部分
、３・・・Ｎ−型領域、４・・・埋込チャネル、５・・
・チャネルストッパ、６・・・伝達ゲート部、７・・・
シリコン酸化膜、８・・・転送電極、９・・・光遮蔽膜
。 ９尤迄蔽ハ焚 猶１旧
Claims (1)
- 光電変換素子部、伝達ゲート部及び垂直転送レジスタ
部からなる組が間に絶縁分離領域を介して複数組並列に
半導体基板に集積されてなるインタライン型固体撮像素
子において、前記伝達ゲート部、前記垂直転送レジスタ
部及び前記絶縁分離領域は、前記半導体基板の一主面か
ら深さ方向に掘られた溝のそれぞれ一側壁部、底部及び
前記一側壁と対向する他の側壁部を少なくともその要素
として含んでなることを特徴とするインタライン型固体
撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61214456A JPH07120773B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | インタライン型固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61214456A JPH07120773B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | インタライン型固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6369264A true JPS6369264A (ja) | 1988-03-29 |
| JPH07120773B2 JPH07120773B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=16656048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61214456A Expired - Fee Related JPH07120773B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | インタライン型固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120773B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01280354A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JPH03109771A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-09 | Nec Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174765A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
-
1986
- 1986-09-10 JP JP61214456A patent/JPH07120773B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61174765A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-06 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01280354A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JPH03109771A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-09 | Nec Corp | 固体撮像素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07120773B2 (ja) | 1995-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |