JPH0140548B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0140548B2 JPH0140548B2 JP59169339A JP16933984A JPH0140548B2 JP H0140548 B2 JPH0140548 B2 JP H0140548B2 JP 59169339 A JP59169339 A JP 59169339A JP 16933984 A JP16933984 A JP 16933984A JP H0140548 B2 JPH0140548 B2 JP H0140548B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer element
- charge transfer
- semiconductor substrate
- photoelectric conversion
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、受光部にダイオードアレーを設け、
読出しレジスタとして電荷転送素子（Charge
Transfer Device）を設けた固体撮像装置に関す
るものである。
読出しレジスタとして電荷転送素子（Charge
Transfer Device）を設けた固体撮像装置に関す
るものである。
第１図において、１１はｐ形基板（例えばSi基
板）、２は透明な絶縁膜、３はBCD（バルク転送
形電荷転送素子）の電極、４は蓄積ゲート電極、
５は転送ゲート電極、６は光電変換部となるn+
拡散層、７はBCDのチヤネルとなるｎ形層、８
はｐ形高濃度領域、９は入射光を各々示してい
る。
板）、２は透明な絶縁膜、３はBCD（バルク転送
形電荷転送素子）の電極、４は蓄積ゲート電極、
５は転送ゲート電極、６は光電変換部となるn+
拡散層、７はBCDのチヤネルとなるｎ形層、８
はｐ形高濃度領域、９は入射光を各々示してい
る。
第１図に示した構造の固体撮像装置では、ｐ形
高濃度領域８をn+拡散層６に接して設けてある。
この領域内ではキヤリアの寿命は短かく、ｐ−ｎ
接合の空乏層の広がりも小さいので、長波長側の
光によつて半導体内部の深い所で光電変換される
信号キヤリアは、n+拡散層６に到達しない。従
来、上記の長波長側の光によつて半導体内部の深
い所で励起される信号キヤリアは、長波長光に対
する感度の場所的な不均一性や、解像度の劣化の
主たる原因であつたので、第１図の構造の固体撮
像装置はこの点で、良好な特性を示す。
高濃度領域８をn+拡散層６に接して設けてある。
この領域内ではキヤリアの寿命は短かく、ｐ−ｎ
接合の空乏層の広がりも小さいので、長波長側の
光によつて半導体内部の深い所で光電変換される
信号キヤリアは、n+拡散層６に到達しない。従
来、上記の長波長側の光によつて半導体内部の深
い所で励起される信号キヤリアは、長波長光に対
する感度の場所的な不均一性や、解像度の劣化の
主たる原因であつたので、第１図の構造の固体撮
像装置はこの点で、良好な特性を示す。
またｐ−ｎ接合の容量も大きくなるので、n+
拡散層の信号保持能力も高い。
拡散層の信号保持能力も高い。
第１図において蓄積ゲート４、転送ゲート５、
BCD３の各電極下は、基板効果を少なくする等
の理由からｐ形基板１１の濃度は低い方が良いの
で、ｐ形高濃度領域８は拡散層６の部分に限る方
が望ましい。
BCD３の各電極下は、基板効果を少なくする等
の理由からｐ形基板１１の濃度は低い方が良いの
で、ｐ形高濃度領域８は拡散層６の部分に限る方
が望ましい。
第２図は本発明の別の実施例であつて、ｎ形の
半導体基板２１の上にｐ形の半導体基体１を形成
し、このｐ形基体１の表面領域に、光電変換部と
なるn+拡散層６、BCDのチヤネルとなるｎ形層
７を設け、またｐ形基体１の内部でn+拡散層６
の下にｐ形高濃度領域８を設けたものである。こ
の構造は、ｎ形基板２１とｐ形基体１の間を逆バ
イアスすることにより、半導体基板１の内部深く
で発生した信号キヤリアをｎ形基板２１側へ吸収
してしまう構造である。第２図の構造では、この
他に、このエレメントに強い光が当つて、過剰な
キヤリアがn+拡散層６の下に発生したときに、
これをｎ形基板２１側へ吸収することで、ブルー
ミングを抑制することができる。第２図に示した
構造はｐ形高濃度領域８の作用と相俟つて、不均
一性、解像度、信号保持能力、ブルーミング抑制
の上で優れた特長を有する固体撮像装置である。
半導体基板２１の上にｐ形の半導体基体１を形成
し、このｐ形基体１の表面領域に、光電変換部と
なるn+拡散層６、BCDのチヤネルとなるｎ形層
７を設け、またｐ形基体１の内部でn+拡散層６
の下にｐ形高濃度領域８を設けたものである。こ
の構造は、ｎ形基板２１とｐ形基体１の間を逆バ
イアスすることにより、半導体基板１の内部深く
で発生した信号キヤリアをｎ形基板２１側へ吸収
してしまう構造である。第２図の構造では、この
他に、このエレメントに強い光が当つて、過剰な
キヤリアがn+拡散層６の下に発生したときに、
これをｎ形基板２１側へ吸収することで、ブルー
ミングを抑制することができる。第２図に示した
構造はｐ形高濃度領域８の作用と相俟つて、不均
一性、解像度、信号保持能力、ブルーミング抑制
の上で優れた特長を有する固体撮像装置である。
ここで本発明の実施例中で、n+拡散層に接し
て蓄積ゲートが設けてあるが、これがない構造の
固体撮像装置でも本発明が適用できることは明ら
かである。
て蓄積ゲートが設けてあるが、これがない構造の
固体撮像装置でも本発明が適用できることは明ら
かである。
第３図は電荷転送素子として表面転送形の電荷
転送素子（Ｓ−CCD）を用いた場合の本発明の
実施例である。
転送素子（Ｓ−CCD）を用いた場合の本発明の
実施例である。
第４図は、受光部にMOSダイオードアレーを
設けた固体撮像装置に本発明を適用した例であ
る。半透明電極３１は受光部と蓄積部を兼ねる
MOS容量を形成する。受光部に高濃度ｐ形領域
８が、またｐ形半導体１の下にｎ形半導体２１が
あるので、第１図〜第２図で説明したように、不
均一性、ブルーミング抑制の点で優れた特性を有
する。
設けた固体撮像装置に本発明を適用した例であ
る。半透明電極３１は受光部と蓄積部を兼ねる
MOS容量を形成する。受光部に高濃度ｐ形領域
８が、またｐ形半導体１の下にｎ形半導体２１が
あるので、第１図〜第２図で説明したように、不
均一性、ブルーミング抑制の点で優れた特性を有
する。
第１図〜第３図に示した実施例でも、受光部以
外の部分を必要に応じて光シールドしてもよいこ
とはむろんであるが、第４図に示したように半透
明電極によるMOSダイオードアレーの場合受光
部と蓄積部の光の透過率に差がないので３２に示
したように光シールドがあることが望ましい。
外の部分を必要に応じて光シールドしてもよいこ
とはむろんであるが、第４図に示したように半透
明電極によるMOSダイオードアレーの場合受光
部と蓄積部の光の透過率に差がないので３２に示
したように光シールドがあることが望ましい。
第５図は、第１図、第２図、第３図に示した本
発明の実施例の平面構造を説明する図である。図
中４１はダイオードアレー、４２は蓄積ゲート、
４３は転送ゲード、４４は電荷転送素子であつて
信号電荷は矢印４５〜４７に示すように流れて電
荷転送素子に移され、４８に示す方向へ移送され
て出力部へ達する。４９−５０で示した部分の断
面図が第１図、第２図、第３図である。５１はダ
イオードアレーに接するｐ形高濃度領域である。
ただし５１は図に示すように全ての絵素に共通で
なく、各絵素間で電気的に独立であつてもよい。
発明の実施例の平面構造を説明する図である。図
中４１はダイオードアレー、４２は蓄積ゲート、
４３は転送ゲード、４４は電荷転送素子であつて
信号電荷は矢印４５〜４７に示すように流れて電
荷転送素子に移され、４８に示す方向へ移送され
て出力部へ達する。４９−５０で示した部分の断
面図が第１図、第２図、第３図である。５１はダ
イオードアレーに接するｐ形高濃度領域である。
ただし５１は図に示すように全ての絵素に共通で
なく、各絵素間で電気的に独立であつてもよい。
第４図の実施例の平面構造も第５図と同様であ
る。第４図の実施例の装置は、第５図のダイオー
ドアレー４１がMOS構造となつている点が異な
る。
る。第４図の実施例の装置は、第５図のダイオー
ドアレー４１がMOS構造となつている点が異な
る。
なお、第５図では、一次元ダイオードアレーを
示したが、勿論二次元に光ダイオードを配列し、
二次元センサーとして本発明の装置を構成でき
る。
示したが、勿論二次元に光ダイオードを配列し、
二次元センサーとして本発明の装置を構成でき
る。
第１図、第２図、第３図、第４図は本発明の実
施例の装置の断面図を示し、第５図は実施例の装
置の平面レイアウトを示す図である。 １１……ｐ形半導体基板、２１……ｎ形半導体
基板、１……ｐ形半導体基体、２……絶縁膜、
３，４，５……電極、６……n+拡散層（光電変
換部）、７……ｎ形層（BCDのチヤネル）、８…
…ｐ形高濃度領域。
施例の装置の断面図を示し、第５図は実施例の装
置の平面レイアウトを示す図である。 １１……ｐ形半導体基板、２１……ｎ形半導体
基板、１……ｐ形半導体基体、２……絶縁膜、
３，４，５……電極、６……n+拡散層（光電変
換部）、７……ｎ形層（BCDのチヤネル）、８…
…ｐ形高濃度領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板と、該半導体基板の表面領域に設
けられた光電変換領域と、該半導体基板の他の表
面領域に設けられた電荷転送素子と、上記光電変
換領域の下の少なくとも一部分に設けられた上記
半導体基板と同じ導電形であつて上記半導体基板
よりも不純物濃度が高い領域とをそなえ、上記光
電変換領域で検出した光信号電荷を、上記電荷転
送素子に入力し、該電荷転送素子により上記信号
電荷を読み出すことを特徴とする固体撮像装置に
おいて上記光電変換領域と上記電荷転送素子の間
に絶縁膜を介して蓄積ゲート電極が設けられ、上
記光電変換領域で検出した光信号電荷を上記蓄積
ゲート電極の下を経て上記電荷転送素子に入力
し、該電荷転送素子により上記信号電荷を読み出
すことを特徴とする固体撮像装置。 ２ 第１導電形の半導体基板と、該半導体基板上
に設けられた第２導電形の半導体基体と、該半導
体基体の表面領域に設けられた第１導電形の光電
変換領域と、該半導体基体の他の表面領域に設け
られた電荷転送素子と、上記光電変換領域の下の
少くとも一部分に設けられた第２導電形で上記半
導体基体よりも不純物濃度が高い領域とをそな
え、上記光電変換領域で検出した光信号電荷を、
上記電荷転送素子に入力し、該電荷転送素子によ
り上記信号電荷を読み出すことを特徴とする固体
撮像装置。 ３ 上記光電変換領域と上記電荷転送素子の間に
絶縁膜を介して蓄積ゲート電極が設けられ、上記
光電変換領域で検出した光信号電荷を上記蓄積ゲ
ート電極の下を経て上記電荷転送素子に入力し、
該電荷転送素子により上記信号電荷を読み出すこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の固体
撮像装置。 ４ 第１導電形の半導体基板と、該半導体基板上
に設けられた第２導電形の半導体基体と、該半導
体基体の表面領域に設けられた第１導電形の光電
変換領域と、該半導体基体の他の表面領域に設け
られた第１導電形のチヤネル領域および該チヤネ
ル領域上に絶縁膜を介して設けられた電極からな
る電荷転送素子と、上記光電変換領域の下の少な
くとも一部分に設けられた第２導電形で上記半導
体基体よりも不純物濃度が高い領域とをそなえ、
上記光電変換領域で検出した光信号電荷を、上記
電荷転送素子に入力し、該電荷転送素子により上
記信号電荷を読み出すことを特徴とする固体撮像
装置。 ５ 上記光電変換領域と上記電荷転送素子の間に
絶縁膜を介して蓄積ゲート電極が設けられ、上記
光電変換領域で検出した光信号電荷を上記蓄積ゲ
ート電極の下を経て上記電荷転送素子に入力し、
該電荷転送素子により上記信号電荷を読み出すこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の固体
撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169339A JPS6084076A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169339A JPS6084076A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 固体撮像装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57021122A Division JPS608672B2 (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084076A JPS6084076A (ja) | 1985-05-13 |
| JPH0140548B2 true JPH0140548B2 (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=15884722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59169339A Granted JPS6084076A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6084076A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001326341A (ja) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126270A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Fanuc Ltd | 発光装置 |
-
1984
- 1984-08-15 JP JP59169339A patent/JPS6084076A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6084076A (ja) | 1985-05-13 |
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