JPH01268053A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH01268053A JPH01268053A JP63095886A JP9588688A JPH01268053A JP H01268053 A JPH01268053 A JP H01268053A JP 63095886 A JP63095886 A JP 63095886A JP 9588688 A JP9588688 A JP 9588688A JP H01268053 A JPH01268053 A JP H01268053A
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Landscapes
- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発明はＣＣＤ固体撮像素子に関する。
（ロ）従来の技術
従来のフレームトランスファー型のＣＣＤ固体撮像素子
は、光電変換を行なう受光部で過度の撮像光を受光した
時の過剰電荷を外部に排出する為に、ＣＣＤチャンネル
分離用のチャンネルストップ領域内にオーバーフロード
レインが形成されていた。
は、光電変換を行なう受光部で過度の撮像光を受光した
時の過剰電荷を外部に排出する為に、ＣＣＤチャンネル
分離用のチャンネルストップ領域内にオーバーフロード
レインが形成されていた。
このような従来素子に於ては、オーバーフロードレイン
をチャンネルストップ領域内に形成する必要上、チャン
ネルストップ領域全体が幅広にな吟、素子面積が広くな
り、集積率の低下を招く事になる。
をチャンネルストップ領域内に形成する必要上、チャン
ネルストップ領域全体が幅広にな吟、素子面積が広くな
り、集積率の低下を招く事になる。
一方、斯様な集積車低下を回避する為に、オー、バーフ
ロードレインを受光部の深部に形成する事が提案されて
いる（特公昭５９−１７５８１号）が、このような深部
オーバーフロードレインをフレームトランスファー型の
ＣＣＤ固体撮像素子に適用した場合、以下の如き不都合
があった。
ロードレインを受光部の深部に形成する事が提案されて
いる（特公昭５９−１７５８１号）が、このような深部
オーバーフロードレインをフレームトランスファー型の
ＣＣＤ固体撮像素子に適用した場合、以下の如き不都合
があった。
即ち、フレームトランスファー型のＣＣＤ固体撮像素子
は、半導体基板表面部に複数のＣＣＤチャンネル領域と
該チャンネル領域を区画分離するチャンネルストップ領
域とを並列配置し、半導体基板上に絶縁膜を介して上記
ＣＯＤチャンネル領域と直交する複数の電荷転送電極を
並列配置したものであるので、ＣＣＤチャン°ネル領域
内にオーバーブロードレインが無いからといって、チャ
ンネルストップ領域の幅を狭くすると、このチャンネル
ストップ領域上の電荷転送電極の印加電圧によりポテン
シャル障壁が変動してチャンネル分離が不完全なものと
なる。この為、ＣＯＤチャンネル領域下にオーバーフロ
ードレインを設けても結局は過剰電荷が隣接するＣＯＤ
チャンネル領域に流出することとなり、ブルーミングを
解消することができなくなる欠点があった。
は、半導体基板表面部に複数のＣＣＤチャンネル領域と
該チャンネル領域を区画分離するチャンネルストップ領
域とを並列配置し、半導体基板上に絶縁膜を介して上記
ＣＯＤチャンネル領域と直交する複数の電荷転送電極を
並列配置したものであるので、ＣＣＤチャン°ネル領域
内にオーバーブロードレインが無いからといって、チャ
ンネルストップ領域の幅を狭くすると、このチャンネル
ストップ領域上の電荷転送電極の印加電圧によりポテン
シャル障壁が変動してチャンネル分離が不完全なものと
なる。この為、ＣＯＤチャンネル領域下にオーバーフロ
ードレインを設けても結局は過剰電荷が隣接するＣＯＤ
チャンネル領域に流出することとなり、ブルーミングを
解消することができなくなる欠点があった。
（八）発明が解決しようとする課題
本発明は上述の如き欠点を解消する為になされたもので
あり、ＣＯＤチャンネル領域下にオーバーブロードレイ
ンを設けたフレームトランスファー型のＣＣＤ固体撮像
素子の集積率の向上とブルーミングの防止を図るもので
ある。
あり、ＣＯＤチャンネル領域下にオーバーブロードレイ
ンを設けたフレームトランスファー型のＣＣＤ固体撮像
素子の集積率の向上とブルーミングの防止を図るもので
ある。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明の固体撮像素子は、半導体基板深部に過剰電荷排
出用のドレイン領域を設けると共に上記チャンネルスト
ップ領域上の電荷転送電極の電極幅をＣＯＤチャンネル
領域上の電極幅より小さく設定したものである。
出用のドレイン領域を設けると共に上記チャンネルスト
ップ領域上の電荷転送電極の電極幅をＣＯＤチャンネル
領域上の電極幅より小さく設定したものである。
（＊）作用
本発明の固体撮像素子によれば、半導体基板深部に過剰
電荷排出用のドレイン領域を設けた事によりＣＯＤチャ
ンネル領域内に過剰電荷排出用のドレイン領域を備えた
固体撮像素子に比べてチャンネル分離幅を小さくでき、
チャンネルストップ領域に電荷転送電極の印加’ＦＩＣ
ＩＥの影響を低減できるのでチャンネル分離に障害が無
い。
電荷排出用のドレイン領域を設けた事によりＣＯＤチャ
ンネル領域内に過剰電荷排出用のドレイン領域を備えた
固体撮像素子に比べてチャンネル分離幅を小さくでき、
チャンネルストップ領域に電荷転送電極の印加’ＦＩＣ
ＩＥの影響を低減できるのでチャンネル分離に障害が無
い。
（へ）実施例
第１図は本発明のＣＣＤ固体撮像素子の一実施例を示し
ており、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
（７） Ｘ −Ｘ線断面図、同図（ｃ）はＸ−Ｘ線断面
図のポテンシャル図である。
ており、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
（７） Ｘ −Ｘ線断面図、同図（ｃ）はＸ−Ｘ線断面
図のポテンシャル図である。
これ等の図に於て、（１）はシリコンからなる半導体基
板であり、Ｎ型基板（１０）にＰウェル領域（１４）を
形成し、その表面部にＰ＋型のチャンネルストップ領域
（１２）とＮ型のＣＯＤチャンネル領域（１１）とが形
成されている。さらに、チャンネル領域（１１）の表面
近くに浅い真性の受光領域（１３）が形成されている。
板であり、Ｎ型基板（１０）にＰウェル領域（１４）を
形成し、その表面部にＰ＋型のチャンネルストップ領域
（１２）とＮ型のＣＯＤチャンネル領域（１１）とが形
成されている。さらに、チャンネル領域（１１）の表面
近くに浅い真性の受光領域（１３）が形成されている。
尚、基板深部のＮ型基板（１０）がオーバーフロードレ
インを構成している。
インを構成している。
（２）は該半導体基板（１）上に形成されたシリコン酸
化膜からなる絶縁膜である。
化膜からなる絶縁膜である。
（３１）（３２）は該絶縁膜上のポリシリコンからなる
第１層及び第２Ｍの電荷転送電極であり、第１層電極（
３１）は上記ＣＯＤチャンネルに直交して延在する電極
幅が一定であるが、第２層電極（３２）はその幅が領域
の中央部で大きく、両端部で小さく設定されている。
第１層及び第２Ｍの電荷転送電極であり、第１層電極（
３１）は上記ＣＯＤチャンネルに直交して延在する電極
幅が一定であるが、第２層電極（３２）はその幅が領域
の中央部で大きく、両端部で小さく設定されている。
（４）はシリコン窒化膜からなる保護膜である。
斯る構成の撮像素子は、フレームトランスファー型のＣ
ＣＤ１ｉＲ像素子であり、その特徴とするところは、第
２層を極（３２）の電極幅をチャンネルストップ領域（
１２）上で狭くした点にある。この実施例の場合、電極
の幅狭部はチャンネル幅の両側に３０％まで延在し、こ
のチャンネル領域（１１）の電極不存在箇所が受光窓と
なる。この受光窓位置のチャンネル領域（１１）には逆
導電型不純物の導入によって真性の受光領域（１３）が
形成され、チャンネル幅の中央４０％の第２層電極（３
２）箇所が実質的な電荷転送路を形成している。
ＣＤ１ｉＲ像素子であり、その特徴とするところは、第
２層を極（３２）の電極幅をチャンネルストップ領域（
１２）上で狭くした点にある。この実施例の場合、電極
の幅狭部はチャンネル幅の両側に３０％まで延在し、こ
のチャンネル領域（１１）の電極不存在箇所が受光窓と
なる。この受光窓位置のチャンネル領域（１１）には逆
導電型不純物の導入によって真性の受光領域（１３）が
形成され、チャンネル幅の中央４０％の第２層電極（３
２）箇所が実質的な電荷転送路を形成している。
上述の如き撮像素子は、受光窓位置の受光領域（１３〉
で光電変換し、その電荷が高電位状態の第１あるいは第
２層電極（３１）（３２）下のチャンネル領域（１１）
位置に蓄積された後、パルス駆動電位が印加きれる第１
及び第２層電極（３１）（３２）下のチャンネル領域を
転送され、画像信号として外部に出力諮れる。
で光電変換し、その電荷が高電位状態の第１あるいは第
２層電極（３１）（３２）下のチャンネル領域（１１）
位置に蓄積された後、パルス駆動電位が印加きれる第１
及び第２層電極（３１）（３２）下のチャンネル領域を
転送され、画像信号として外部に出力諮れる。
上述の受光領域（１３）での電荷蓄積時に於けるポテン
シャル状態は、第１図（Ｃ）の■に示す如く、チャンネ
ルストップ領域（１２）のポテンシャルより低く、チャ
ンネル領域■のポテンシャルより高くなる。従って、こ
の時受光領域（１３）に隣接するチャンネルストップ領
域（１２）上には電極が存在しないので、そのポテンシ
ャル障壁■は受光部（３）のポテンシャル■より高く安
定した状態でいるので、光電変換電荷が障壁■を越えて
隣りの受光部（３）に流出する事はなく、過剰電荷は確
実にオーバーフロードレインとなる深部のＮ型基板（１
０）に排出される。
シャル状態は、第１図（Ｃ）の■に示す如く、チャンネ
ルストップ領域（１２）のポテンシャルより低く、チャ
ンネル領域■のポテンシャルより高くなる。従って、こ
の時受光領域（１３）に隣接するチャンネルストップ領
域（１２）上には電極が存在しないので、そのポテンシ
ャル障壁■は受光部（３）のポテンシャル■より高く安
定した状態でいるので、光電変換電荷が障壁■を越えて
隣りの受光部（３）に流出する事はなく、過剰電荷は確
実にオーバーフロードレインとなる深部のＮ型基板（１
０）に排出される。
第２図は本発明の撮像素子の他の実施例を示しており、
本実施例が第１図の実施例と異なるところは、第１層電
極（３１）の電極幅をもチャンネルストップ領域（１２
）上で狭くした幅狭部（３０）を設けた点にある。
本実施例が第１図の実施例と異なるところは、第１層電
極（３１）の電極幅をもチャンネルストップ領域（１２
）上で狭くした幅狭部（３０）を設けた点にある。
従って、第２図の構造によれば、第１及び第２層電極（
３１）（３２）にパルス駆動電位が印加きれる電荷転送
時に、転送電荷が高電位状態の第１層電極（３１）、あ
るいは第２層電極（３２）下のチャンネルストップ領域
（１２）のポテンシャル障壁の低下を抑制できる。この
結果、電荷蓄積時のみならず、重荷転送時にも電荷が隣
接するチャンネルに流出する事が防止できる。
３１）（３２）にパルス駆動電位が印加きれる電荷転送
時に、転送電荷が高電位状態の第１層電極（３１）、あ
るいは第２層電極（３２）下のチャンネルストップ領域
（１２）のポテンシャル障壁の低下を抑制できる。この
結果、電荷蓄積時のみならず、重荷転送時にも電荷が隣
接するチャンネルに流出する事が防止できる。
（ト）発明の効果
本発明の固体撮像素子は、半導体基板深部に過剰電荷排
出用のドレイン領域を設けたので、ＣＣＤチャンネル領
域内に過剰電荷排出用のドレイン領域を備えた固体撮像
素子に比べてチャンネル分離幅を小きくでき該素子の集
積率の向上が図れるばかりか、チャンネルストップ領域
に電荷転送電極の印加電圧の影響を低減できるのでチャ
ンネル分離を確実に行なえ、プルーミング現象を解消で
きる。
出用のドレイン領域を設けたので、ＣＣＤチャンネル領
域内に過剰電荷排出用のドレイン領域を備えた固体撮像
素子に比べてチャンネル分離幅を小きくでき該素子の集
積率の向上が図れるばかりか、チャンネルストップ領域
に電荷転送電極の印加電圧の影響を低減できるのでチャ
ンネル分離を確実に行なえ、プルーミング現象を解消で
きる。
第１図（ａ） 、 （ｂ）、及び（ｅ）は本発明の固体
撮像素子の一実施例の平面図、断面図、及びポテンシャ
ル図、第２図は本発明素子の他の実施例の平面図である
。 （１０）・・・Ｎ型基板、 （１１）・・・チャンネル
領域、（１２）・・・チャンネルストップ領域、（１３
）・・・受光領域、 （２）・・・絶縁膜、 （３１）
（３２）・・・電極、 （３０）・・・幅狭部。
撮像素子の一実施例の平面図、断面図、及びポテンシャ
ル図、第２図は本発明素子の他の実施例の平面図である
。 （１０）・・・Ｎ型基板、 （１１）・・・チャンネル
領域、（１２）・・・チャンネルストップ領域、（１３
）・・・受光領域、 （２）・・・絶縁膜、 （３１）
（３２）・・・電極、 （３０）・・・幅狭部。
Claims (1)
- （１）半導体基板表面部に複数のＣＣＤチャンネル領域
と該チャンネル領域を区画分離するチャンネルストップ
領域とを並列配置し、半導体基板上に絶縁膜を介して上
記ＣＣＤチャンネル領域と直交する複数の電荷転送電極
を並列配置した固体撮像素子に於て、 半導体基板深部に過剰電荷排出用のドレイン領域を設け
ると共に上記チャンネルストップ領域上の電荷転送電極
の電極幅をＣＣＤチャンネル領域上の電極幅より小さく
設定した事を特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63095886A JP2542902B2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63095886A JP2542902B2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01268053A true JPH01268053A (ja) | 1989-10-25 |
| JP2542902B2 JP2542902B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=14149799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63095886A Expired - Lifetime JP2542902B2 (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2542902B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5917581B2 (ja) | 2014-02-18 | 2016-05-18 | 中国電力株式会社 | 営巣材落下防止ネット |
-
1988
- 1988-04-19 JP JP63095886A patent/JP2542902B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2542902B2 (ja) | 1996-10-09 |
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