JPH02161775A - Ｃｃｄ形固体撮像装置 - Google Patents
Ｃｃｄ形固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH02161775A JPH02161775A JP63316980A JP31698088A JPH02161775A JP H02161775 A JPH02161775 A JP H02161775A JP 63316980 A JP63316980 A JP 63316980A JP 31698088 A JP31698088 A JP 31698088A JP H02161775 A JPH02161775 A JP H02161775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photodiode
- overflow
- impurity layer
- substrate
- ccd
- 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.)
- Pending
Links
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＣＣＤ形固体撮像装置に関し、特にブルーミ
ング防止を企図した構造に関する。
ング防止を企図した構造に関する。
ＣＣＤ形固体撮像装置は一般に複数のホトダイオード、
信号読出しおよび転送部、出力回路部で構成されている
。このような固体撮像装置では高輝度の被写体を写した
ときホトダイオードで発生した電荷が不必要に信号転送
部にあふれ出るブルーミングといった現象がひき起こさ
れる。ブルーミングの対策として、従来軸々の提案がな
されている０例えば第３図は、ホトダイオードの隣りに
オーバーフロードレインを設けた固体撮像装置の要部概
略断面図である。
信号読出しおよび転送部、出力回路部で構成されている
。このような固体撮像装置では高輝度の被写体を写した
ときホトダイオードで発生した電荷が不必要に信号転送
部にあふれ出るブルーミングといった現象がひき起こさ
れる。ブルーミングの対策として、従来軸々の提案がな
されている０例えば第３図は、ホトダイオードの隣りに
オーバーフロードレインを設けた固体撮像装置の要部概
略断面図である。
図の右側は、信号読出しおよび転送部であって、ホトダ
イオード２の右側、Ｐ型半導体基板１′内のＮ型不純物
層で埋込型のＣＣＤ転送部３が形成されている。ホトダ
イオード２とＣＣＤ転送部３との間が読出しゲート４で
ある。絶縁膜１０を介して基板表面に設けられた信号読
出し／転送電極５に電圧を印加し、ＣＣＤ転送部３およ
び読出しゲート４の電位を制御することによって、ホト
ダイオード２において発生しＮ植された信号電荷は、Ｃ
ＣＤ転送部３へ転送される。ブルーミング対策として、
図の左側に、高濃度Ｐ型のオーバーフロードレイン６を
ホトダイオード２に隣接して設けである。
イオード２の右側、Ｐ型半導体基板１′内のＮ型不純物
層で埋込型のＣＣＤ転送部３が形成されている。ホトダ
イオード２とＣＣＤ転送部３との間が読出しゲート４で
ある。絶縁膜１０を介して基板表面に設けられた信号読
出し／転送電極５に電圧を印加し、ＣＣＤ転送部３およ
び読出しゲート４の電位を制御することによって、ホト
ダイオード２において発生しＮ植された信号電荷は、Ｃ
ＣＤ転送部３へ転送される。ブルーミング対策として、
図の左側に、高濃度Ｐ型のオーバーフロードレイン６を
ホトダイオード２に隣接して設けである。
オーバーフロードレイン６とホトダイオード２の間がオ
ーバーフローゲート７になっていて、絶縁膜１０を介し
て基板表面に設けられたオーバーフローコントロール電
極８でオーバーフローゲート７の電位を制御する。オー
バーフローゲート７の電位を、信号読出し／転送電極５
で設定される読出しゲート４の電位よりも深く設定して
おけば、強い光によって発生したホトダイオード２の過
剰電荷は、読出しゲート４からＣＣＤ転送部３にあふれ
出す前に、オーバーフローゲート７からオーバーフロー
ドレイン６に排斥される。このようにして有効にブルー
ミングを制御することができる。
ーバーフローゲート７になっていて、絶縁膜１０を介し
て基板表面に設けられたオーバーフローコントロール電
極８でオーバーフローゲート７の電位を制御する。オー
バーフローゲート７の電位を、信号読出し／転送電極５
で設定される読出しゲート４の電位よりも深く設定して
おけば、強い光によって発生したホトダイオード２の過
剰電荷は、読出しゲート４からＣＣＤ転送部３にあふれ
出す前に、オーバーフローゲート７からオーバーフロー
ドレイン６に排斥される。このようにして有効にブルー
ミングを制御することができる。
第３図に示した従来の固体撮像装置は、ブルーミングの
対策として有効であるが、基板表面にオーバーフローゲ
ート及びオーバーフロードレインを設けるので、ホトダ
イオードの占める面積の割合が、オーバーフローゲート
およびオーバーフロードレインの面積だけ減少するので
、その分感度特性が低下する。
対策として有効であるが、基板表面にオーバーフローゲ
ート及びオーバーフロードレインを設けるので、ホトダ
イオードの占める面積の割合が、オーバーフローゲート
およびオーバーフロードレインの面積だけ減少するので
、その分感度特性が低下する。
第４図は、−に記の欠点を鑑みて提案された固体撮像装
置である。この固体撮像装置では、Ｎ型半導体基板６上
に拡散によりＰ型不純物層Ｉを設ける。このときＰ型不
純物の横方向の拡散を利用して、ホトダイオード２の下
部では、わざとその厚さが浅くなるように形成させる。
置である。この固体撮像装置では、Ｎ型半導体基板６上
に拡散によりＰ型不純物層Ｉを設ける。このときＰ型不
純物の横方向の拡散を利用して、ホトダイオード２の下
部では、わざとその厚さが浅くなるように形成させる。
この浅く形成された領域は空乏化しているので、Ｎ型半
導体基板６に適当なバイアス電位を与えると強い光によ
って発生した過剰電荷がＮ型半導体基板６に排斥される
。したがって、この固体撮像装置では、第３図に示した
ようなオーバーフローゲート及びオーバーフロードレイ
ンを基板表面に設ける必要がなくなる。しかし、ホトダ
イオードの下部の浅いＰ型不純物層は横方向の熱拡散を
利用して制御しているので、浅さの程度は装置ごとにバ
ラツキが生ずるので、ホトダイオードに蓄積できる最大
蓄積電荷量に７（ラツキが生じる。このため、ある一定
の光量以上ではホトダイオードに蓄積される信号電荷の
量が異なり、出力バラツキが生じダイナミックレンジが
低下するといった欠点があった。
導体基板６に適当なバイアス電位を与えると強い光によ
って発生した過剰電荷がＮ型半導体基板６に排斥される
。したがって、この固体撮像装置では、第３図に示した
ようなオーバーフローゲート及びオーバーフロードレイ
ンを基板表面に設ける必要がなくなる。しかし、ホトダ
イオードの下部の浅いＰ型不純物層は横方向の熱拡散を
利用して制御しているので、浅さの程度は装置ごとにバ
ラツキが生ずるので、ホトダイオードに蓄積できる最大
蓄積電荷量に７（ラツキが生じる。このため、ある一定
の光量以上ではホトダイオードに蓄積される信号電荷の
量が異なり、出力バラツキが生じダイナミックレンジが
低下するといった欠点があった。
本発明の目的は、上記のブルーミング対策に付随して生
ずる欠点を除去した高品質の固体撮像装置を提供するこ
とにある。
ずる欠点を除去した高品質の固体撮像装置を提供するこ
とにある。
本発明のＣＣＤ形固体撮像装置は、−導電型の半導体基
板上に反対導電型の不純物層を設け、その不純物層にホ
トダイオードを配置し、該ホトダイオードのＣＣＤ非転
送側に隣接し、前記不純物層より深く半導体基板に達す
る溝を形成し、該溝内に絶縁物を介してオーバーフロー
コントロール電極を形成した構造を有するものである。
板上に反対導電型の不純物層を設け、その不純物層にホ
トダイオードを配置し、該ホトダイオードのＣＣＤ非転
送側に隣接し、前記不純物層より深く半導体基板に達す
る溝を形成し、該溝内に絶縁物を介してオーバーフロー
コントロール電極を形成した構造を有するものである。
溝内に形成した電極が、オーバーフロ・−コントロール
電極になるので、この電極とホトダイオードとの間にオ
ーバーフローゲートが形成される。この縦形構造のオー
バーフローゲートの電位を調整すればホトダイオードの
過剰電荷はＣＣＤ転送部に流れず、先きにこちらの側に
あふれ、半導体基板に流れこむ、これによりブルーミン
グが防がれる。
電極になるので、この電極とホトダイオードとの間にオ
ーバーフローゲートが形成される。この縦形構造のオー
バーフローゲートの電位を調整すればホトダイオードの
過剰電荷はＣＣＤ転送部に流れず、先きにこちらの側に
あふれ、半導体基板に流れこむ、これによりブルーミン
グが防がれる。
以下、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の要部断面図である。Ｎ型
半導体基板６上にＰ型不純物層ｌが設けられ、このＰ型
不純物層１上にホトダイオード２及びＣＣＤ転送部３お
よび読出しゲート４が設けられている。また、半導体基
板表面には絶縁膜１０が存在し、絶縁膜１０ Ｊ：に信
号読出し／転送電極５が設けられている。
。第１図は本発明の一実施例の要部断面図である。Ｎ型
半導体基板６上にＰ型不純物層ｌが設けられ、このＰ型
不純物層１上にホトダイオード２及びＣＣＤ転送部３お
よび読出しゲート４が設けられている。また、半導体基
板表面には絶縁膜１０が存在し、絶縁膜１０ Ｊ：に信
号読出し／転送電極５が設けられている。
ホトダイオード２に隣接してＣＣＤ非転送側に構が形成
され、この溝はその底部がＰ型不純物層ｌよりも深く、
Ｎ型半導体基板６内に入るまで形成される。オーバーフ
ローコントロール電極８は溝内に絶縁膜１０を介して埋
込むように形成されている。ホトダイオード２と溝の間
にＰＪＮ領域のオーバーフローゲート７が存在する。さ
らに、ＣＣＤ転送部３からＮ型半導体基板６に信号電荷
が漏れないよう、ＣＣＤ転送部３をおおうように濃いＰ
＋型不純物層９がチャネルストッパとして設けられてい
る。第１図のような固体撮像装置では、ホトダイオード
２で信号電荷を蓄積している状態の時に、読出しゲート
４の電位よりもオーバーフローゲート７の電位が深くな
るようにオーバーフローコントロール電極８に電圧を印
加すると、第３図と同様にダイオード２の過剰電荷はオ
ーバーフローゲート７偶にあふれ出てＮ型半導体基板６
に排斥される。
され、この溝はその底部がＰ型不純物層ｌよりも深く、
Ｎ型半導体基板６内に入るまで形成される。オーバーフ
ローコントロール電極８は溝内に絶縁膜１０を介して埋
込むように形成されている。ホトダイオード２と溝の間
にＰＪＮ領域のオーバーフローゲート７が存在する。さ
らに、ＣＣＤ転送部３からＮ型半導体基板６に信号電荷
が漏れないよう、ＣＣＤ転送部３をおおうように濃いＰ
＋型不純物層９がチャネルストッパとして設けられてい
る。第１図のような固体撮像装置では、ホトダイオード
２で信号電荷を蓄積している状態の時に、読出しゲート
４の電位よりもオーバーフローゲート７の電位が深くな
るようにオーバーフローコントロール電極８に電圧を印
加すると、第３図と同様にダイオード２の過剰電荷はオ
ーバーフローゲート７偶にあふれ出てＮ型半導体基板６
に排斥される。
本発明では、オーバーフロードレインを基板表面に設け
る必要がなく、オーバーフローゲート７も深さ方向を利
用しているから、オーバーフローゲート７が基板表面に
占める面積は小さくで良い、またオーバーフローゲート
７の゛電位はオーバーフローコントロール電極８によっ
て比較的にバラツキが少なく制御できるので、ホトダイ
オード２に蓄積できる最大蓄積電荷量のバラツキが少な
い。
る必要がなく、オーバーフローゲート７も深さ方向を利
用しているから、オーバーフローゲート７が基板表面に
占める面積は小さくで良い、またオーバーフローゲート
７の゛電位はオーバーフローコントロール電極８によっ
て比較的にバラツキが少なく制御できるので、ホトダイ
オード２に蓄積できる最大蓄積電荷量のバラツキが少な
い。
第２図は本発明の別の実施例の要部断面図である０本実
施例と前の実施例と異なる点は、オーバーフローコント
ロール？ｔｌｉ８がｎ底１でＮ型半導体基板６と接続さ
れていることにある。
施例と前の実施例と異なる点は、オーバーフローコント
ロール？ｔｌｉ８がｎ底１でＮ型半導体基板６と接続さ
れていることにある。
本実施例では、オーバーフローコントロール電極８とＮ
型半導体基板６は同電位になるが、動作り問題になるこ
とはなく、配線および入力電源等が簡便になる利点があ
る。
型半導体基板６は同電位になるが、動作り問題になるこ
とはなく、配線および入力電源等が簡便になる利点があ
る。
以上説明したように、本発明によるブルーミング対策を
ほどこした固体撮像装置は、基板表面に深い溝を形成し
、この溝にオーバーフローコントロール電極を埋込んで
、ホトダイオードで過剰に発生した信号電荷を基板に排
斥することができるので、ホトダイオードのＣＣＤＣＤ
形振体操像装置める面積の割合を小さくすることがなく
、且つホトダイオードの最大蓄植電荷硬がバラツキがな
いという優れた特性をもつ。
ほどこした固体撮像装置は、基板表面に深い溝を形成し
、この溝にオーバーフローコントロール電極を埋込んで
、ホトダイオードで過剰に発生した信号電荷を基板に排
斥することができるので、ホトダイオードのＣＣＤＣＤ
形振体操像装置める面積の割合を小さくすることがなく
、且つホトダイオードの最大蓄植電荷硬がバラツキがな
いという優れた特性をもつ。
第１図は本発明の一実施例を示す固体撮像装置の要部断
面図、第２図は第２の実施例の要部断面図、第３図は従
来袋この要部断面図、ｉ４図は別の従来装置の要部断面
図である。 ｌ・・・Ｐ型不純物層、 ２・・・ホトダイオード、
３・・・ＣＣＤ転送部、 ４・・・読出しゲート、５
・・・信号読出し／転送電極。 ６・・・Ｎ型を導体基板、 ７・・・オーバーフローゲート、 ８・・・オーバーフローコントロール電極。 ９・・・チャネルストッパ （高濃度Ｐ型不純物層） １０・・・絶縁膜。 第１因 特許出願人 日本電気株式会社
面図、第２図は第２の実施例の要部断面図、第３図は従
来袋この要部断面図、ｉ４図は別の従来装置の要部断面
図である。 ｌ・・・Ｐ型不純物層、 ２・・・ホトダイオード、
３・・・ＣＣＤ転送部、 ４・・・読出しゲート、５
・・・信号読出し／転送電極。 ６・・・Ｎ型を導体基板、 ７・・・オーバーフローゲート、 ８・・・オーバーフローコントロール電極。 ９・・・チャネルストッパ （高濃度Ｐ型不純物層） １０・・・絶縁膜。 第１因 特許出願人 日本電気株式会社
Claims (1)
- 一導電型の半導体基板上に反対導電型の不純物層を設け
、その不純物層にホトダイオードを配置し、該ホトダイ
オードのＣＣＤ非転送側に隣接し、前記不純物層より深
く半導体基板に達する溝を形成し、該溝内に絶縁物を介
してオーバーフローコントロール電極を形成した構造を
有することを特徴とするＣＣＤ形固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63316980A JPH02161775A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | Ｃｃｄ形固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63316980A JPH02161775A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | Ｃｃｄ形固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02161775A true JPH02161775A (ja) | 1990-06-21 |
Family
ID=18083079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63316980A Pending JPH02161775A (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | Ｃｃｄ形固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02161775A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006147757A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP2006196536A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Sony Corp | 撮像素子 |
| JP2006229105A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6273663A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-04 | Nec Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| JPS6327057A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-04 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
-
1988
- 1988-12-14 JP JP63316980A patent/JPH02161775A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6273663A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-04 | Nec Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| JPS6327057A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-04 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006147757A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Sony Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP2006196536A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Sony Corp | 撮像素子 |
| JP2006229105A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4498013A (en) | Solid state image sensor exhibiting reduced image smearing effects | |
| US7456888B2 (en) | Photoelectric conversion device and image pick-up system using the photoelectric conversion device | |
| JP2781425B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH0318793B2 (ja) | ||
| JPH0523505B2 (ja) | ||
| JPS5819080A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH04196168A (ja) | 固体撮像素子 | |
| KR20060069319A (ko) | 고체 촬상 장치 | |
| JPH02161775A (ja) | Ｃｃｄ形固体撮像装置 | |
| JP2964571B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPS58161367A (ja) | 電荷結合素子及びそれを用いた固体撮像素子 | |
| JPS6223156A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JPS59129463A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS6351545B2 (ja) | ||
| JPH0135546B2 (ja) | ||
| JPH0424871B2 (ja) | ||
| JPH0697416A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JP2576813B2 (ja) | 縦形オーバーフローイメージセンサーの製造方法 | |
| JPH0424872B2 (ja) | ||
| JP3922351B2 (ja) | 電荷結合デバイス | |
| JP3745251B2 (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JPH0650774B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS60187053A (ja) | Ｃｃｄ型固体撮像素子 | |
| JPH0715984B2 (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH0682823B2 (ja) | 固体撮像装置 |