JPH05190829A - Solid-state image-sensing element - Google Patents
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- JPH05190829A JPH05190829A JP4005413A JP541392A JPH05190829A JP H05190829 A JPH05190829 A JP H05190829A JP 4005413 A JP4005413 A JP 4005413A JP 541392 A JP541392 A JP 541392A JP H05190829 A JPH05190829 A JP H05190829A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電荷転送素子における電荷転送効率を向上さ
せる。
【構成】 並設された複数の光電変換素子1からなる光
電変換素子列と、この光電変換素子列に隣接して設けら
れた電荷転送素子とを備え、この電荷転送素子は電荷転
送路35とこの電荷転送路上に各光電変換素子毎に設け
られた電荷読出電極30Aと電荷転送電極30Bとから
構成されている固体撮像素子において、前記各光電変換
素子の電荷転送素子側の辺部を除く他の辺部に素子分離
用拡散層10が形成されているとともに、前記電荷転送
電極に電荷転送電圧を印加してもその電圧で前記光電変
換素子からの電荷が電荷転送素子の電荷転送路へと転送
されないようにした手段が設けられている。
(57) [Abstract] [Purpose] To improve the charge transfer efficiency in a charge transfer device. A photoelectric conversion element array including a plurality of photoelectric conversion elements 1 arranged side by side and a charge transfer element provided adjacent to the photoelectric conversion element array are provided, and the charge transfer element includes a charge transfer path 35. In the solid-state imaging device including the charge read electrode 30A and the charge transfer electrode 30B provided for each photoelectric conversion element on the charge transfer path, except for the side portion of each photoelectric conversion element on the charge transfer element side. While the element isolation diffusion layer 10 is formed on the side of the charge transfer electrode, even if a charge transfer voltage is applied to the charge transfer electrode, the voltage causes the charge from the photoelectric conversion element to reach the charge transfer path of the charge transfer element. Means are provided to prevent transfer.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子に係り、
特に、その光電変換素子を囲む素子分離用拡散層の改良
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image sensor,
In particular, it relates to improvement of a diffusion layer for element isolation surrounding the photoelectric conversion element.
【0002】[0002]
【従来の技術】固体撮像素子は、複数の光電変換素子が
形成された領域に光像が投影された際に、各光電変換素
子に光強度に応じた量の電荷を発生することから、これ
ら各電荷を電荷転送素子によって光像投影領域外に転送
し、それぞれの光電変換素子に対応する電荷量をそれぞ
れ例えば電圧値に変換して、これにより得られる信号を
映像信号として出力するようになっている。2. Description of the Related Art A solid-state image pickup device generates an amount of electric charge corresponding to the light intensity in each photoelectric conversion device when a light image is projected on a region where a plurality of photoelectric conversion devices are formed. Each charge is transferred to the outside of the light image projection area by the charge transfer element, the charge amount corresponding to each photoelectric conversion element is converted into, for example, a voltage value, and the signal obtained by this is output as a video signal. ing.
【0003】そして、前記電荷転送素子は、一の光電変
換素子に隣接する電荷転送路上毎にその転送方向に沿っ
て電荷転送電極と電荷読出電極とが並設されて構成さ
れ、また、前記光電変換素子の前記電荷読出電極下を除
く他の辺部には素子分離用拡散層が形成されたものとな
っている。The charge transfer element is formed by arranging a charge transfer electrode and a charge read electrode in parallel along the transfer direction on each charge transfer path adjacent to one photoelectric conversion element. Element conversion diffusion layers are formed on the sides of the conversion element other than under the charge read electrode.
【0004】このような構成からなる固体撮像素子は、
たとえば、文献「映像情報 1986 5月号 Vo
L.18 産業開発機構KK発行」において詳述されて
いる。The solid-state image pickup device having such a structure is
For example, the document “Video Information 1986 May Issue Vo
L. 18 Industrial Development Organization KK Issue ”.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成からなる固体撮像素子は、電荷転送素子における
電荷転送路と光電変換素子との境界部にて素子分離用拡
散層が形成されている領域(電荷転送電極下の領域)と
形成されていない領域(電荷読出電極下の領域)とがあ
り、これが原因して電荷転送路はその転送方向において
不純物濃度の均一化が図れなかった。けだし、前記素子
分離用拡散層と電荷転送路を構成する拡散層とは異なる
導電型の拡散層どうしであるため、電荷転送路のうちで
素子分離用拡散層と隣接する部分は他の部分と比較して
不純物濃度が薄くなってしまうからである。However, in the solid-state image pickup device having the above-mentioned structure, the region (where the device isolation diffusion layer is formed at the boundary between the charge transfer path and the photoelectric conversion device in the charge transfer device). There is a region under the charge transfer electrode) and a region not formed (region under the charge read electrode). Due to this, the impurity concentration in the charge transfer path cannot be made uniform in the transfer direction. However, since the element isolation diffusion layer and the diffusion layer forming the charge transfer path are diffusion layers of different conductivity types, the part of the charge transfer path adjacent to the element isolation diffusion layer is different from the other part. This is because the impurity concentration becomes thin as compared with the above.
【0006】このため、電荷転送路はその転送方向に沿
ってポテンシャルの高低にばらつきが生じ、電荷転送に
不良が生じてしまうという弊害が生じていた。For this reason, the potential of the charge transfer path varies along the transfer direction, causing a problem in that the charge transfer becomes defective.
【0007】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、電荷転送素子における電荷転送効率の向上を図った
固体撮像素子を提供することにある。Therefore, the present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a solid-state image pickup device having an improved charge transfer efficiency in the charge transfer device. Especially.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、並設された複数の光
電変換素子からなる光電変換素子列と、この光電変換素
子列に隣接して設けられた電荷転送素子とを備え、この
電荷転送素子は電荷転送路とこの電荷転送路上に各光電
変換素子毎に設けられた電荷読出電極と電荷転送電極と
から構成されている固体撮像素子において、前記各光電
変換素子の電荷転送素子側の辺部を除く他の辺部に素子
分離用拡散層が形成されているとともに、前記電荷転送
電極に電荷転送電圧を印加してもその電圧で前記光電変
換素子からの電荷が電荷転送素子の電荷転送路へと転送
されないようにした手段が設けられていることを特徴と
するものである。In order to achieve such an object, the present invention basically provides a photoelectric conversion element array composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged in parallel, and this photoelectric conversion element array. And a charge transfer element provided adjacently to the charge transfer element. The charge transfer element includes a charge transfer path and a charge read electrode and a charge transfer electrode provided on the charge transfer path for each photoelectric conversion element. In the solid-state image pickup device, a diffusion layer for element isolation is formed on the side portions other than the side portion on the charge transfer element side of each photoelectric conversion element, and even if a charge transfer voltage is applied to the charge transfer electrodes. It is characterized in that a means is provided for preventing charges from the photoelectric conversion element from being transferred to the charge transfer path of the charge transfer element by the voltage.
【0009】[0009]
【作用】このように構成した固体撮像素子は、各光電変
換素子の電荷転送素子側の辺部を除く他の辺部に素子分
離用拡散層が形成されたものとなっており、したがっ
て、特に各光電変換素子の電荷転送素子側の辺部には全
く素子分離用拡散層が形成されていないことにある。In the solid-state image pickup device thus constructed, the element isolation diffusion layer is formed on each side of the photoelectric conversion elements except the side on the charge transfer element side. This is because no element isolation diffusion layer is formed on the side of each photoelectric conversion element on the charge transfer element side.
【0010】このため、電荷転送素子の電荷転送路にお
いては、その長手方向に沿って前記素子分離用拡散層に
よる影響がほとんど同じとなり、該素子分離用拡散層に
よって不純物濃度が低くなってしまうといった領域が形
成されるようなことはなくなる。Therefore, in the charge transfer path of the charge transfer element, the effect of the element isolation diffusion layer becomes almost the same along the longitudinal direction thereof, and the impurity concentration is lowered by the element isolation diffusion layer. No area is formed.
【0011】このことは、電荷転送素子の電荷転送路に
沿ってポテンシャルの高さが均一となることから、従来
のように転送不良が生じるというようなことはなくな
る。This means that the height of the potential becomes uniform along the charge transfer path of the charge transfer element, so that the transfer failure unlike the conventional case does not occur.
【0012】なお、本発明は、また、上述した構成を採
るとともに、電荷転送電極に電荷転送電圧を印加しても
その電圧で前記光電変換素子からの電荷が電荷転送素子
の電荷転送路へと転送されないようにした手段を設ける
ようにしたものである。In addition, the present invention adopts the above-mentioned configuration, and even if a charge transfer voltage is applied to the charge transfer electrode, the voltage causes the charge from the photoelectric conversion element to reach the charge transfer path of the charge transfer element. A means for preventing the transfer is provided.
【0013】この手段は、上述の素子分離用拡散層以外
の手段でなされるものであり、たとえば、電荷転送電極
における転送電圧を印加しても、その電荷転送電極下の
半導体層表面に光電変換素子と電荷転送素子の電荷転送
路を接続させるチャネル層を形成させないように構成さ
れるものである。This means is implemented by means other than the diffusion layer for element isolation described above. For example, even if a transfer voltage is applied to the charge transfer electrode, photoelectric conversion is performed on the surface of the semiconductor layer below the charge transfer electrode. The channel layer for connecting the element and the charge transfer path of the charge transfer element is not formed.
【0014】[0014]
【実施例】図2は、本発明による固体撮像装置の一実施
例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a solid-state image pickup device according to the present invention.
【0015】同図は、一チップの半導体基板の主表面に
図示のような配列で各素子が形成されたものとなってい
る。同図において、前記半導体基板の主表面の光像投影
領域に複数のフォトダイオード1がマトリックス状に配
列されて形成されている。In the figure, each element is formed in the arrangement as shown on the main surface of a one-chip semiconductor substrate. In the figure, a plurality of photodiodes 1 are formed in a matrix in a light image projection area on the main surface of the semiconductor substrate.
【0016】ここで、フォトダイオード1は、光照射に
よりその光の強度に応じて電荷を発生する光電変換素子
である。Here, the photodiode 1 is a photoelectric conversion element which generates an electric charge according to the intensity of the light upon irradiation with the light.
【0017】また、列方向(図中、縦方向)に配列され
たフォトダイオード1の群毎に該列方向に沿って形成さ
れた垂直シフトレジスタ2があり、これら各垂直シフト
レジスタ2はCCD素子から構成されている。Further, there is a vertical shift register 2 formed along the column direction for each group of photodiodes 1 arranged in the column direction (vertical direction in the figure), and each of these vertical shift registers 2 is a CCD element. It consists of
【0018】これら垂直シフトレジスタ2は、それぞれ
列方向に配列された各フォトダイオード1にて発生した
電荷を読出すとともに、この電荷を列方向に沿って前記
光像投影領域外に転送させるものとなっている。The vertical shift registers 2 read the charges generated in the photodiodes 1 arranged in the column direction and transfer the charges to the outside of the optical image projection area along the column direction. Is becoming
【0019】なお、各フォトダイオード1から垂直シフ
トレジスタ2への電荷読出しは、図示しない電荷読出電
極によりなされるようになっている。The charge read from each photodiode 1 to the vertical shift register 2 is performed by a charge read electrode (not shown).
【0020】さらに、各垂直シフトレジスタ2からそれ
ぞれ転送されてきた電荷は、水平シフトレジスタ4に出
力され、この水平シフトレジスタ4によって水平方向に
転送されるようになっている。この水平シフトレジスタ
4は、前記各垂直シフトレジスタ2と同様にCCD素子
により構成されている。Further, the charges respectively transferred from the respective vertical shift registers 2 are outputted to the horizontal shift register 4 and transferred by the horizontal shift register 4 in the horizontal direction. The horizontal shift register 4 is composed of CCD elements like the vertical shift registers 2.
【0021】水平シフトレジスタ4からの出力は、出力
回路5に入力され、この出力回路5において例えば電圧
に変換され、外部に取り出されるようになっている。The output from the horizontal shift register 4 is input to the output circuit 5, converted into, for example, a voltage in the output circuit 5, and taken out to the outside.
【0022】そして、このように各素子が形成された半
導体基板の主表面には、各フォトダイオード1が形成さ
れている領域において開口が形成されることにより、各
フォトダイオード1のみを露呈させる遮光膜(図示せ
ず)が形成されている。Then, in the main surface of the semiconductor substrate on which each element is formed in this way, an opening is formed in the region where each photodiode 1 is formed, so that only each photodiode 1 is exposed to light. A film (not shown) is formed.
【0023】図3は、前記垂直シフトレジスタ2である
CCD素子とフォトダイオード1との関係を詳細に示し
た平面構成図である。FIG. 3 is a plan view showing in detail the relationship between the CCD element which is the vertical shift register 2 and the photodiode 1.
【0024】同図において、図中散点領域で示すN型拡
散層23の形成領域がフォトダイオード1の形成領域と
なっており、これらフォトダイオード1はマトリックス
状に配置されている。なお、このフォトダイオード1の
N型拡散層23の表面には、同図では図示していない
が、いわゆる暗電流防止のためのP型拡散層24(図4
参照)が形成されたものとなっている。In the figure, the formation region of the N-type diffusion layer 23 shown by the dotted region in the figure is the formation region of the photodiode 1, and these photodiodes 1 are arranged in a matrix. Although not shown in the figure, on the surface of the N-type diffusion layer 23 of the photodiode 1, a P-type diffusion layer 24 for preventing so-called dark current (see FIG. 4).
(See) has been formed.
【0025】そして、列方向(図中縦方向)に配置され
た各フォトダイオード群の間には、電荷転送路35が形
成されている。電荷転送路35は、図中左側に位置付け
られている各フォトダイオード1からの電荷を読みだし
た後に転送を行うようになっている。A charge transfer path 35 is formed between the photodiode groups arranged in the column direction (vertical direction in the drawing). The charge transfer path 35 is adapted to transfer charges after reading out the charges from each photodiode 1 positioned on the left side in the drawing.
【0026】電荷の読みだしおよび転送は、二層目に形
成された転送電極30A(この明細書ではこの転送電極
30Aを以下読出電極30Aと称する)、一層目に形成
された転送電極30Bによってなされるようになってい
る。The charges are read out and transferred by the transfer electrode 30A formed in the second layer (this transfer electrode 30A is hereinafter referred to as the read electrode 30A) and the transfer electrode 30B formed in the first layer. It has become so.
【0027】転送電極30Bおよび読出電極30Aはそ
れぞれ電荷転送路35に沿って順次交互に配置されてい
るとともに、電荷転送路方向における読出電極30A
(二層目)の両端は、それぞれ転送電極30B(一層
目)の上方に位置付けられ重畳領域を有するようになっ
ている。The transfer electrodes 30B and the read electrodes 30A are alternately arranged along the charge transfer paths 35, and the read electrodes 30A in the direction of the charge transfer paths.
Both ends of the (second layer) are positioned above the transfer electrodes 30B (first layer) and have overlapping regions.
【0028】また、読出電極30Aの両脇辺(電荷転送
路35と平行な辺)は、その一方の辺において転送電極
30Bの対応する辺の延長線上に位置付けられている
が、他方の辺はフォトダイオード1の領域に及んで延在
されている。この読出電極30Aは転送電極としての機
能を有するが、前記延在部によって、該フォトダイオー
ド1の電荷を読みだすための機能を持たせている。Further, both sides of the read electrode 30A (sides parallel to the charge transfer path 35) are positioned on an extension of the corresponding side of the transfer electrode 30B on one side, but the other side. It extends over the region of the photodiode 1. The readout electrode 30A has a function as a transfer electrode, but the extension portion has a function for reading out the charge of the photodiode 1.
【0029】そして、これら各電荷転送路35上の転送
電極30B、読出電極30Aは、隣接する電荷転送路3
5上の転送電極30B、読出電極30Aと共通に転送信
号が印加されるようにそれらは互いに接続されている。The transfer electrode 30B and the readout electrode 30A on each charge transfer path 35 are connected to the adjacent charge transfer path 3
5, the transfer electrodes 30B and the readout electrodes 30A on the upper electrode 5 are connected to each other so that a transfer signal is commonly applied.
【0030】図1は、図3における転送電極30B、読
出電極30A、そして図示しないゲート酸化膜を除去
し、半導体基板表面に露呈されている拡散層を示した平
面図である。同図において、電荷転送路35を構成する
N型拡散層25が複数個平行に形成されている。そし
て、各電荷転送路35における図中左側にはフォトダイ
オード1を構成するN型拡散層23が電荷転送路35の
延在方向に沿って複数個並設されている。FIG. 1 is a plan view showing the diffusion layer exposed on the surface of the semiconductor substrate by removing the transfer electrode 30B, the read electrode 30A, and the gate oxide film (not shown) in FIG. In the figure, a plurality of N-type diffusion layers 25 forming the charge transfer path 35 are formed in parallel. On the left side of each charge transfer path 35 in the drawing, a plurality of N-type diffusion layers 23 forming the photodiode 1 are arranged in parallel along the extending direction of the charge transfer path 35.
【0031】そして、各フォトダイオード1との間、お
よび図中左側に位置付けられる電荷転送路35との間を
電気的に分離するための素子分離用拡散層10がP型拡
散層によって形成されたものとなっているが、この実施
例では、特に、電荷が読みだされる電荷転送路35側の
辺には、全く形成されておらず、残りの辺に相当する部
分のみに形成されていることにある。An element isolation diffusion layer 10 for electrically isolating the photodiode 1 and the charge transfer path 35 located on the left side of the drawing is formed of a P type diffusion layer. However, in this embodiment, in particular, it is not formed at all on the side on the charge transfer path 35 side where the charges are read out, but is formed only on the portion corresponding to the remaining side. Especially.
【0032】このように、フォトダイオード1を囲む素
子分離用拡散層10が、該フォトダイオード1から電荷
が読みだされる電荷転送路35側に形成されることはな
いことから、該電荷転送路35は前記素子分離用拡散層
10の影響によってその不純物濃度が薄くなるというよ
うな影響をうけることがなくなる。したがって、電荷転
送路35におけるその電荷転送方向に沿った不純物濃度
は均一性が維持されることになる。As described above, since the element isolation diffusion layer 10 surrounding the photodiode 1 is not formed on the charge transfer path 35 side from which the charges are read from the photodiode 1, the charge transfer path is formed. The element 35 is not affected by the influence of the element isolation diffusion layer 10 such that its impurity concentration is reduced. Therefore, the impurity concentration along the charge transfer direction in the charge transfer path 35 is maintained uniform.
【0033】図1における電荷転送路35のa−a(転
送電極30B下)、およびb−b(読出電極30A下)
におけるポテンシャルφ分布は、図7に示すように、い
ずれにおいても同じになっていることが判る。したがっ
て、ポテンシャルφ分布の均一性から電荷転送効率の向
上が図れるようになる。In the charge transfer path 35 in FIG. 1, aa (below the transfer electrode 30B) and bb (below the read electrode 30A).
As shown in FIG. 7, it can be seen that the potential φ distributions at are the same in all cases. Therefore, it is possible to improve the charge transfer efficiency due to the uniformity of the potential φ distribution.
【0034】ここで、従来の固体撮像素子と本実施例の
固体撮像素子とを比較して本実施例の固体撮像素子の効
果を明確にする。Here, the effect of the solid-state image sensor of this embodiment will be clarified by comparing the conventional solid-state image sensor and the solid-state image sensor of this embodiment.
【0035】図8は、従来の固体撮像素子の構成を示す
図で、本実施例である図1の構成に対応づけられてい
る。図8において、分離素子用拡散層10は、読出電極
30A下においてのみ形成されておらず、この部分を除
いてほぼフォトダイオード1を構成するN型拡散層23
を囲むようにして形成されている。このため分離素子用
拡散層10は図1の場合と比較して転送電極30B下に
も形成されていることにある。この場合、図1と対応す
る個所において同様にポテンシャルφ分布を調べると、
図7の点線部分から明らかとなるように、転送電極30
B下においてポテンシャルが低くなっている。FIG. 8 is a diagram showing the structure of a conventional solid-state image pickup device, which is associated with the structure of FIG. 1 according to the present embodiment. In FIG. 8, the isolation element diffusion layer 10 is not formed only under the readout electrode 30A, and except for this portion, the N-type diffusion layer 23 that substantially constitutes the photodiode 1 is formed.
Is formed so as to surround. Therefore, the diffusion layer 10 for separating element is formed below the transfer electrode 30B as compared with the case of FIG. In this case, when the potential φ distribution is similarly examined at the location corresponding to FIG. 1,
As will be apparent from the dotted line portion of FIG.
The potential is low under B.
【0036】そして、図4は、図3におけるVI−VI線
における断面を示す構成図である。FIG. 4 is a constitutional view showing a cross section taken along line VI-VI in FIG.
【0037】同図において、N型半導体基板21があ
り、このN型半導体基板21の表面には濃度の低いP型
半導体層からなるP型ウェル層22が形成されている。
そして、このP型ウェル層22の表面には、N型拡散層
23が形成され、前記P型ウェル層22とともにフォト
ダイオード1を構成している。In the figure, there is an N-type semiconductor substrate 21, and a P-type well layer 22 made of a P-type semiconductor layer having a low concentration is formed on the surface of the N-type semiconductor substrate 21.
An N-type diffusion layer 23 is formed on the surface of the P-type well layer 22 and constitutes the photodiode 1 together with the P-type well layer 22.
【0038】また、このフォトダイオード1を構成する
N型拡散層23の表面には、濃度の高いP型拡散層24
が形成されている。このP型拡散層24は、いわゆる暗
電流を防止するための拡散層となっている。On the surface of the N type diffusion layer 23 constituting the photodiode 1, a high concentration P type diffusion layer 24 is formed.
Are formed. The P-type diffusion layer 24 is a diffusion layer for preventing so-called dark current.
【0039】さらに、フォトダイオード1を構成するN
型拡散層23に近接して、前記P型ウェル層22の表面
には、垂直シフトレジスタ2の電荷転送路(図1で電荷
転送路35で示す)であるN型拡散層25が形成されて
いる。なお、このN型拡散層25は、いわゆるスミア防
止のため、前記P型ウェル層22に形成された濃度の高
いP型ウェル層26の表面に形成されたものとなってい
る。Further, N constituting the photodiode 1
An N-type diffusion layer 25, which is a charge transfer path (indicated by a charge transfer path 35 in FIG. 1) of the vertical shift register 2, is formed on the surface of the P-type well layer 22 in the vicinity of the type diffusion layer 23. There is. The N-type diffusion layer 25 is formed on the surface of the high-concentration P-type well layer 26 formed in the P-type well layer 22 in order to prevent so-called smear.
【0040】そして、このように種々の拡散層が形成さ
れた主表面には、たとえばシリコン酸化膜からなる絶縁
膜27を介して、読出電極30Aが形成されている。A read electrode 30A is formed on the main surface on which the various diffusion layers are thus formed, with an insulating film 27 made of, for example, a silicon oxide film interposed therebetween.
【0041】そして、この読出電極30Aはフォトダイ
オード1のN型拡散層23と電荷転送路35であるN型
拡散層25との間のP型拡散層26の表面を覆うように
して形成され、該読出電極30Aに読出電圧を印加する
ことにより該表面にチャネル層が形成されて電荷読み出
しがなされるようになっている。The read electrode 30A is formed so as to cover the surface of the P type diffusion layer 26 between the N type diffusion layer 23 of the photodiode 1 and the N type diffusion layer 25 which is the charge transfer path 35, By applying a read voltage to the read electrode 30A, a channel layer is formed on the surface to read charges.
【0042】さらに、読出電極30Aおよびフォトダイ
オード1の領域を覆って酸化膜からなる絶縁膜27が形
成され、この絶縁膜27の上面には、前記フォトダイオ
ード1の形成領域を除いて(したがって開口が形成され
て)たとえばアルミニュウムからなる遮光膜28が形成
されている。Further, an insulating film 27 made of an oxide film is formed so as to cover the read electrode 30A and the region of the photodiode 1, and the upper surface of the insulating film 27 except the region where the photodiode 1 is formed (hence the opening). The light shielding film 28 made of, for example, aluminum is formed.
【0043】図5は、図3におけるV−V線の断面図で
ある。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG.
【0044】図4と同符号のものは同一部分を示してい
る。同図において、図4と異なる構成は、転送電極30
Bとフォトダイオード1を構成するN型拡散層23にあ
る。すなわち、転送電極30Bのフォトダイオード1側
の端辺とフォトダイオード1を構成するN型拡散層の転
送電極30B側の端辺は、図中αの分だけ離間されて形
成され、これにより転送電極30Bに転送電圧が印加さ
れても、P型拡散層26の表面にチャンネル層等ができ
て電荷読出がなされないようになっている。The same reference numerals as in FIG. 4 indicate the same parts. In the figure, the structure different from that of FIG.
B and the N-type diffusion layer 23 forming the photodiode 1. That is, the edge of the transfer electrode 30B on the side of the photodiode 1 and the edge of the N-type diffusion layer forming the photodiode 1 on the side of the transfer electrode 30B are formed so as to be separated by α in the figure. Even if a transfer voltage is applied to 30B, a channel layer or the like is formed on the surface of the P-type diffusion layer 26 so that charge reading cannot be performed.
【0045】このような構成は、本実施例における素子
分離用拡散層の改良にともなってなされなければならな
い必要構成となるものである。Such a structure is a necessary structure which must be made with the improvement of the element isolation diffusion layer in this embodiment.
【0046】要は、転送電極30Bに転送電圧を印加し
てもその電圧でフォトダイオード1からの電荷が電荷転
送路35へと転送されないようにした手段を素子分離用
拡散層以外の手段によって設けることにより、該素子分
離用拡散層による弊害を除こうとしているからである。In short, even if a transfer voltage is applied to the transfer electrode 30B, means for preventing charges from the photodiode 1 from being transferred to the charge transfer path 35 by the voltage is provided by means other than the element isolation diffusion layer. This is intended to eliminate the adverse effect of the element isolation diffusion layer.
【0047】このため、図6に示すように、フォトダイ
オード1を構成するN型拡散層23と電荷転送路35を
構成するN型拡散層25の間のP型拡散層26の表面を
覆って転送電極30Bが形成されていようとも、前記N
型拡散層23の表面に形成されるいわゆる暗電流防止の
ためのP型拡散層24を、転送電極30B下にまで延在
させた延在部60を形成することにより、上述したと同
様の手段を構成することができる。Therefore, as shown in FIG. 6, the surface of the P type diffusion layer 26 between the N type diffusion layer 23 forming the photodiode 1 and the N type diffusion layer 25 forming the charge transfer path 35 is covered. Even if the transfer electrode 30B is formed, the N
The same means as described above is formed by forming the extending portion 60 in which the P-type diffusion layer 24 for preventing so-called dark current formed on the surface of the type diffusion layer 23 is extended below the transfer electrode 30B. Can be configured.
【0048】以上説明した実施例による固体撮像素子に
よれば、各フォトダイオード1のCCD素子側の辺部を
除く他の辺部に素子分離用拡散層10が形成されたもの
となっており、したがって、特に各フォトダイオード1
のCCD素子側の辺部には全く素子分離用拡散層10が
形成されていないことになる。According to the solid-state image pickup device according to the embodiment described above, the element isolation diffusion layer 10 is formed on the other side portions of the respective photodiodes 1 except the side portion on the CCD element side. Therefore, in particular, each photodiode 1
The diffusion layer 10 for element isolation is not formed at all on the side of the CCD element side.
【0049】このため、CCD素子の電荷転送路35に
おいては、その長手方向に沿って前記素子分離用拡散層
10による影響がほとんど同じとなり、該素子分離用拡
散層10によって不純物濃度が低くなってしまうといっ
た領域が形成されるようなことはなくなる。Therefore, in the charge transfer path 35 of the CCD element, the influence of the element isolation diffusion layer 10 becomes almost the same along the longitudinal direction, and the impurity concentration is lowered by the element isolation diffusion layer 10. There is no possibility that a region such as a dead end will be formed.
【0050】このことは、CCD素子の電荷転送路35
に沿ってポテンシャルの高さが均一となることから、従
来のように転送不良が生じるというようなことはなくな
る。This means that the charge transfer path 35 of the CCD element is
Since the height of the potential becomes uniform along the line, there is no problem of transfer failure as in the conventional case.
【0051】なお、本実施例は、また、上述した構成を
採るとともに、転送電極30Bに転送電圧を印加しても
その電圧でフォトダイオード1からの電荷がCCD素子
の電荷転送路35へと転送されないようにした手段を設
けるようにしたものである。In addition, this embodiment adopts the above-mentioned structure, and even if a transfer voltage is applied to the transfer electrode 30B, the charge from the photodiode 1 is transferred to the charge transfer path 35 of the CCD element by the voltage. It is provided with a means for preventing this.
【0052】この手段は、上述の素子分離用拡散層10
以外の手段でなされるものであり、これにより、本実施
例はこの素子分離用拡散層10による弊害を除去するも
のである。This means is based on the above-mentioned element isolation diffusion layer 10.
The present embodiment is intended to eliminate the harmful effects of the element isolation diffusion layer 10.
【0053】上述した実施例では、いわゆるエリアセン
サと称される固体撮像素子について説明したものである
が、これに限定されることはなく、たとえば光電変換素
子をライン状に並設させて構成したラインセンサからな
る固体撮像素子についても適用できることはいうまでも
ない。In the above-mentioned embodiment, the solid-state image pickup device called a so-called area sensor has been described, but the present invention is not limited to this. For example, photoelectric conversion devices are arranged in a line. It goes without saying that the present invention can also be applied to a solid-state image sensor including a line sensor.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による固体撮像素子によれば、その電荷転送素子
における電荷転送効率を向上させることができる。As is clear from the above description,
According to the solid-state imaging device of the present invention, the charge transfer efficiency of the charge transfer device can be improved.
【図1】 本発明による固体撮像素子の一実施例を示す
説明図で、特に素子分離用拡散層のパターンを示す平面
図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a solid-state image pickup device according to the present invention, and is a plan view showing a pattern of a device isolation diffusion layer in particular.
【図2】 本発明による固体撮像素子の一実施例を示す
全体概略図である。FIG. 2 is an overall schematic diagram showing an embodiment of a solid-state image sensor according to the present invention.
【図3】 本発明による固体撮像素子における電荷読出
電極および電荷転送電極のパターンの一実施例を示す平
面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of patterns of a charge read electrode and a charge transfer electrode in the solid-state image sensor according to the present invention.
【図4】 図3のV−V線における断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
【図5】 図3のVI−VI線における断面図である。5 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
【図6】 本発明による固体撮像素子の他の実施例を示
す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the solid-state image sensor according to the present invention.
【図7】 本発明による固体撮像素子の効果を従来の場
合と比較したグラフである。FIG. 7 is a graph comparing the effects of the solid-state image sensor according to the present invention with the conventional case.
【図8】 従来の固体撮像素子の一例を示した構成図
で、特に素子分離用拡散層のパターンを示した平面図で
ある。FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a conventional solid-state imaging device, and is a plan view showing a pattern of a device isolation diffusion layer in particular.
1…フォトダイオード、10…素子分離用拡散層、30
A…読出電極、30B…転送電極、35…電荷転送路。1 ... Photodiode, 10 ... Element isolation diffusion layer, 30
A ... Read electrode, 30B ... Transfer electrode, 35 ... Charge transfer path.
Claims (1)
光電変換素子列と、この光電変換素子列に隣接して設け
られた電荷転送素子とを備え、この電荷転送素子は電荷
転送路とこの電荷転送路上に各光電変換素子毎に設けら
れた電荷読出電極と電荷転送電極とから構成されている
固体撮像素子において、前記各光電変換素子の電荷転送
素子側の辺部を除く他の辺部に素子分離用拡散層が形成
されているとともに、前記電荷転送電極に電荷転送電圧
を印加してもその電圧で前記光電変換素子からの電荷が
電荷転送素子の電荷転送路へと転送されないようにした
手段が設けられていることを特徴とする固体撮像素子。1. A photoelectric conversion element array comprising a plurality of photoelectric conversion elements arranged in parallel, and a charge transfer element provided adjacent to the photoelectric conversion element array, the charge transfer element being a charge transfer path. In a solid-state imaging device including a charge read electrode and a charge transfer electrode provided for each photoelectric conversion element on the charge transfer path, other sides of the photoelectric conversion element except a side portion on the charge transfer element side. A diffusion layer for element isolation is formed in the portion, and even if a charge transfer voltage is applied to the charge transfer electrode, the voltage prevents the charge from the photoelectric conversion element from being transferred to the charge transfer path of the charge transfer element. A solid-state image sensor, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005413A JPH05190829A (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Solid-state image-sensing element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4005413A JPH05190829A (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Solid-state image-sensing element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190829A true JPH05190829A (en) | 1993-07-30 |
Family
ID=11610464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4005413A Pending JPH05190829A (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Solid-state image-sensing element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05190829A (en) |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP4005413A patent/JPH05190829A/en active Pending
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