JPH0574945B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0574945B2 JPH0574945B2 JP60091447A JP9144785A JPH0574945B2 JP H0574945 B2 JPH0574945 B2 JP H0574945B2 JP 60091447 A JP60091447 A JP 60091447A JP 9144785 A JP9144785 A JP 9144785A JP H0574945 B2 JPH0574945 B2 JP H0574945B2
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- Japan
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- receiving section
- solid
- light
- section
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- Expired - Lifetime
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、テレビジヨンカメラ等に用いられ
る固体撮像素子に関するものである。
る固体撮像素子に関するものである。
第２図に、従来用いられているCCD形固体撮
像素子を示す。同図ａはその構造を示す断面図で
あり、１は例えばＰ形の半導体基板、２はCCD
ゲート電極、３は受光部から信号電荷を読出すた
めのトランスフアーゲート電極、４は受光部を形
成するｎ形不純物層、５は厚い酸化膜である。こ
こで、不純物層４の不純物は、同図ｂに示すよう
にほぼ均一な濃度で分布している。また同図ｃ，
ｄは受光部からCCD部へ信号電荷を読出す際の
ポテンシヤル図であり、同図ｃは電荷蓄積期間、
同図ｄは読出し期間の状態を示す。
像素子を示す。同図ａはその構造を示す断面図で
あり、１は例えばＰ形の半導体基板、２はCCD
ゲート電極、３は受光部から信号電荷を読出すた
めのトランスフアーゲート電極、４は受光部を形
成するｎ形不純物層、５は厚い酸化膜である。こ
こで、不純物層４の不純物は、同図ｂに示すよう
にほぼ均一な濃度で分布している。また同図ｃ，
ｄは受光部からCCD部へ信号電荷を読出す際の
ポテンシヤル図であり、同図ｃは電荷蓄積期間、
同図ｄは読出し期間の状態を示す。
上記構成において、固体撮像素子に入射した光
は受光部で光電変換され、信号電荷（Qsg）６と
して受光部に蓄積される（第２図ｃ）。その後ト
ランスフアーゲート電極３に電圧が印加される
と、信号電荷６はCCD部へ読出され（同図ｄ）、
再び蓄積期間となる。このようなCCD形固体撮
像素子では受光部の電荷蓄積容量がトランスフア
ーゲート電極３によつて決まる値であり、受光部
から電荷を読出するメカニズムは電荷相互の反発
力および熱的拡散であり、不完全転送モードと呼
ばれる。
は受光部で光電変換され、信号電荷（Qsg）６と
して受光部に蓄積される（第２図ｃ）。その後ト
ランスフアーゲート電極３に電圧が印加される
と、信号電荷６はCCD部へ読出され（同図ｄ）、
再び蓄積期間となる。このようなCCD形固体撮
像素子では受光部の電荷蓄積容量がトランスフア
ーゲート電極３によつて決まる値であり、受光部
から電荷を読出するメカニズムは電荷相互の反発
力および熱的拡散であり、不完全転送モードと呼
ばれる。
ところで、従来固体撮像素子では、残像がほと
んどないということが大きな長所としてあげられ
てきたが、最近では、不完全転送モードに起因す
る信号電荷の読残しが残像となり、動画を撮像し
た場合などに画質が低下するということが問題と
なつてきた。例えばカラーテレビジヨンカメラ用
の固体撮像素子の場合には、不完全転送の電荷が
ある一定の割合で残り、これが残像あるいは不要
の部分の着色の原因となり、さらに動く被写体の
撮像画質を悪くするという問題が生じている。
んどないということが大きな長所としてあげられ
てきたが、最近では、不完全転送モードに起因す
る信号電荷の読残しが残像となり、動画を撮像し
た場合などに画質が低下するということが問題と
なつてきた。例えばカラーテレビジヨンカメラ用
の固体撮像素子の場合には、不完全転送の電荷が
ある一定の割合で残り、これが残像あるいは不要
の部分の着色の原因となり、さらに動く被写体の
撮像画質を悪くするという問題が生じている。
この発明はこのような問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、受光部からの信号
電荷読残しに起因する残像を非常に小さくするこ
とにある。
なされたもので、その目的は、受光部からの信号
電荷読残しに起因する残像を非常に小さくするこ
とにある。
この発明による固体撮像素子は、受光部の不純
物拡散領域の不純物濃度が信号読出し部側ほど高
く、これにより受光部が信号読出し部側ほど低い
ポテンシヤル分布を有することを特徴とするもの
である。
物拡散領域の不純物濃度が信号読出し部側ほど高
く、これにより受光部が信号読出し部側ほど低い
ポテンシヤル分布を有することを特徴とするもの
である。
従来の電荷相互の反発力および熱的拡散作用に
加え、ポテンシヤルの傾斜による作りつけ電界
が、信号電荷をCCD部へ転送する作用をする。
加え、ポテンシヤルの傾斜による作りつけ電界
が、信号電荷をCCD部へ転送する作用をする。
第１図ａは、この発明の一実施例を示す固体撮
像素子の断面図である。同図において、第２図と
対応する部分は同一信号を用いて示してあるが、
本実施例では、受光部を構成する不純物層４の形
成に際し、フオーカスド・イオンビーム法を用い
ることにより、同図ｂに示すようにCCD部側ほ
ど高い不純物濃度分布をもたせてある。
像素子の断面図である。同図において、第２図と
対応する部分は同一信号を用いて示してあるが、
本実施例では、受光部を構成する不純物層４の形
成に際し、フオーカスド・イオンビーム法を用い
ることにより、同図ｂに示すようにCCD部側ほ
ど高い不純物濃度分布をもたせてある。
フオーカスド・イオンビーム法は、例えば応用
物理第52巻２号、1983年、p.120に詳細があるが、
原理的には、非常に小さく絞つたイオンビームを
用いて物質中に不純物を導入するものである。従
来のイオン注入装置にはこのような描画性能がな
く、レジスト等によりマスキングを行なつて注入
領域を決定していた。これに対しフオーカスド・
イオンビーム法を用いれば、半導体中に、空間的
に不純物濃度を変えながら不純物を導入すること
ができる。
物理第52巻２号、1983年、p.120に詳細があるが、
原理的には、非常に小さく絞つたイオンビームを
用いて物質中に不純物を導入するものである。従
来のイオン注入装置にはこのような描画性能がな
く、レジスト等によりマスキングを行なつて注入
領域を決定していた。これに対しフオーカスド・
イオンビーム法を用いれば、半導体中に、空間的
に不純物濃度を変えながら不純物を導入すること
ができる。
第１図ｃ，ｄは第２図ｃ，ｄと同様に電荷蓄積
期間および読出し期間のポテンシヤル図である
が、図から明らかなように、受光部のポテンシヤ
ル井戸は、トランスフアーゲート電極３に向かつ
て深くなつている。
期間および読出し期間のポテンシヤル図である
が、図から明らかなように、受光部のポテンシヤ
ル井戸は、トランスフアーゲート電極３に向かつ
て深くなつている。
上記構成において、一定の蓄積時間を経た後、
受光部に蓄積されていた信号電荷は、トランスフ
アーゲート電極３が選択されるとCDD部へ読出
されるが、この時、同図ｄに示すように、従来の
電荷相互の反発力および熱的拡散に加えて受光部
に作りつけられた電界が作用することにより、読
残しなしに信号電荷がCCD部に転送されること
になる。
受光部に蓄積されていた信号電荷は、トランスフ
アーゲート電極３が選択されるとCDD部へ読出
されるが、この時、同図ｄに示すように、従来の
電荷相互の反発力および熱的拡散に加えて受光部
に作りつけられた電界が作用することにより、読
残しなしに信号電荷がCCD部に転送されること
になる。
なお、上述した実施例では１次元的なポテンシ
ヤルの傾斜を受光部にもたせた場合について説明
したが、フオーカスド・イオンビーム法を用いる
と、２次元的に不純物濃を制御できるため、受光
部周辺の濃度を低く、トランスフアーゲート電極
近傍の不純物濃度を最も高くなるような２次元的
な不純物空間分布をもたせることも可能である。
ヤルの傾斜を受光部にもたせた場合について説明
したが、フオーカスド・イオンビーム法を用いる
と、２次元的に不純物濃を制御できるため、受光
部周辺の濃度を低く、トランスフアーゲート電極
近傍の不純物濃度を最も高くなるような２次元的
な不純物空間分布をもたせることも可能である。
以上説明したように、この発明によれば、受光
部内に信号読出し部側ほど低いポテンシヤル分布
を設けたことにより、残像のない固体撮像素子が
得られるという効果がある。
部内に信号読出し部側ほど低いポテンシヤル分布
を設けたことにより、残像のない固体撮像素子が
得られるという効果がある。
第１図ａは本発明の一実施例を示す固体撮像素
子の断面図、同図ｂはその受光部の不純物濃度分
布を示す図、同図ｃ，ｄはポテンシヤル図、第２
図ａは従来例を示す断面図、同図ｂはその不純物
濃度分布図、同図ｃ，ｄはポテンシヤル図であ
る。 １……半導体基板、２……CCDゲート電極、
３……トランスフアーゲート電極、４……受光部
を構成する不純物層、６……信号電荷。
子の断面図、同図ｂはその受光部の不純物濃度分
布を示す図、同図ｃ，ｄはポテンシヤル図、第２
図ａは従来例を示す断面図、同図ｂはその不純物
濃度分布図、同図ｃ，ｄはポテンシヤル図であ
る。 １……半導体基板、２……CCDゲート電極、
３……トランスフアーゲート電極、４……受光部
を構成する不純物層、６……信号電荷。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１導電型の半導体基板上に設けられ前記半
導体基板と反対導電型を有する不純物拡散領域か
らなる受光部と、この受光部に蓄積された信号電
荷を読出す信号読出し部とを備えた固体撮像素子
において、 前記受光部の不純物濃度をこの受光部の電荷読
みだし方向に向かつて濃くすることにより、読み
だし方向に向かつて信号電荷に対するポテンシヤ
ルが深くなるようにしたことを特徴とする固体撮
像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60091447A JPS61248554A (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60091447A JPS61248554A (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61248554A JPS61248554A (ja) | 1986-11-05 |
| JPH0574945B2 true JPH0574945B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=14026616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60091447A Granted JPS61248554A (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61248554A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10175449A (ja) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Kudamatsu Kairiku Sangyo Kk | 車両の幌掛け装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4967250A (en) * | 1987-05-05 | 1990-10-30 | Hughes Aircraft Company | Charge-coupled device with focused ion beam fabrication |
| KR910009338B1 (ko) * | 1987-05-05 | 1991-11-11 | 휴우즈 에어크라프트 캄파니 | 집속된 이온 비임을 발생시키는 전하결합 장치 및 이의 제조방법 |
| JP2574304B2 (ja) * | 1987-06-22 | 1997-01-22 | 松下電子工業株式会社 | 固体撮像装置の製造方法 |
| JPS63296269A (ja) * | 1988-03-30 | 1988-12-02 | Minolta Camera Co Ltd | イメージセンサ |
| JPH0471272A (ja) * | 1990-07-11 | 1992-03-05 | Nec Yamagata Ltd | Ｃｃｄ固体撮像装置 |
| JP5283216B2 (ja) | 2008-07-31 | 2013-09-04 | 国立大学法人静岡大学 | 高速電荷転送フォトダイオード、ロックインピクセル及び固体撮像装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5847375A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-19 | Canon Inc | 撮像素子 |
-
1985
- 1985-04-26 JP JP60091447A patent/JPS61248554A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10175449A (ja) * | 1996-12-17 | 1998-06-30 | Kudamatsu Kairiku Sangyo Kk | 車両の幌掛け装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61248554A (ja) | 1986-11-05 |
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