JPH07235657A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH07235657A JPH07235657A JP6026919A JP2691994A JPH07235657A JP H07235657 A JPH07235657 A JP H07235657A JP 6026919 A JP6026919 A JP 6026919A JP 2691994 A JP2691994 A JP 2691994A JP H07235657 A JPH07235657 A JP H07235657A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 垂直シフトレジスタの転送機能の低下及び最
大取扱電荷量の減少を生じさせることなくしかもシャッ
ターパルスの電圧を高くすることなく過大光量入射にお
ける飽和信号量ＱS の増加を抑えるようにしたこと。 【構成】 第１導電型例えばＮ型の半導体基板１０上に
形成された第２導電型例えばＰ型のウェル領域１１と、
このウェル領域１１上に形成されたこの第１導電型の光
電変換領域１Ｎ及びこの光電変換領域１Ｎ上に積層され
た第２導電型の正孔電荷蓄積領域１Ｐより成る受光素子
１を複数個マトリックス状に配した受光部と、この複数
個の受光素子１から読み出された信号電荷を垂直方向に
転送する複数列の垂直シフトレジスタ３と、この垂直シ
フトレジスタ３と受光素子１との間に垂直方向に設けら
れたチャンネルストップ領域４とを有する固体撮像装置
において、垂直方向での各受光素子１間にこの各受光素
子１の一部とオーバーランプして、不純物濃度がこの受
光素子１の正孔電荷蓄積領域１Ｐより低い第２導電型の
不純物領域１５を形成したものである。
大取扱電荷量の減少を生じさせることなくしかもシャッ
ターパルスの電圧を高くすることなく過大光量入射にお
ける飽和信号量ＱS の増加を抑えるようにしたこと。 【構成】 第１導電型例えばＮ型の半導体基板１０上に
形成された第２導電型例えばＰ型のウェル領域１１と、
このウェル領域１１上に形成されたこの第１導電型の光
電変換領域１Ｎ及びこの光電変換領域１Ｎ上に積層され
た第２導電型の正孔電荷蓄積領域１Ｐより成る受光素子
１を複数個マトリックス状に配した受光部と、この複数
個の受光素子１から読み出された信号電荷を垂直方向に
転送する複数列の垂直シフトレジスタ３と、この垂直シ
フトレジスタ３と受光素子１との間に垂直方向に設けら
れたチャンネルストップ領域４とを有する固体撮像装置
において、垂直方向での各受光素子１間にこの各受光素
子１の一部とオーバーランプして、不純物濃度がこの受
光素子１の正孔電荷蓄積領域１Ｐより低い第２導電型の
不純物領域１５を形成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラ等に使用し
て好適な固体撮像装置に関する。
て好適な固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にビデオカメラに図３に示す如きイ
ンターライン転送方式のＣＣＤ固体撮像装置が使用され
ている。この図３につき説明するに、この図３はインタ
ーライン転送方式のＣＣＤ固体撮像装置の平面図を示
す。
ンターライン転送方式のＣＣＤ固体撮像装置が使用され
ている。この図３につき説明するに、この図３はインタ
ーライン転送方式のＣＣＤ固体撮像装置の平面図を示
す。
【０００３】この図３において、１はマトリックス状に
複数個例えば４１万個が配された受光素子、２はこの各
受光素子１の垂直方向間を分離する垂直分離領域、３は
この受光素子１の列方向即ち垂直方向に沿い且つゲート
領域５を介して複数列配されたＣＣＤより成る垂直シフ
トレジスタ、４はこの垂直シフトレジスタ３に沿って、
この垂直シフトレジスタ３と受光素子１との間に垂直方
向に連続的に配されたチャンネルストップ領域である水
平分離領域を示す。
複数個例えば４１万個が配された受光素子、２はこの各
受光素子１の垂直方向間を分離する垂直分離領域、３は
この受光素子１の列方向即ち垂直方向に沿い且つゲート
領域５を介して複数列配されたＣＣＤより成る垂直シフ
トレジスタ、４はこの垂直シフトレジスタ３に沿って、
この垂直シフトレジスタ３と受光素子１との間に垂直方
向に連続的に配されたチャンネルストップ領域である水
平分離領域を示す。
【０００４】斯るインターライン転送方式のＣＣＤ固体
撮像装置は各受光素子１から読み出した信号電荷を垂直
シフトレジスタ３により垂直方向に転送し、更に水平シ
フトレジスタ６にて順次水平方向に転送する。この水平
シフトレジスタ６の最終端にフローティングディヒュー
ジョンアンプ（ＦＤＡ）等から成る出力回路である信号
電荷検出回路７を設け、この信号電荷検出回路７にて光
電変換して得られた信号電荷を電圧変換して出力する如
くなされたものである。
撮像装置は各受光素子１から読み出した信号電荷を垂直
シフトレジスタ３により垂直方向に転送し、更に水平シ
フトレジスタ６にて順次水平方向に転送する。この水平
シフトレジスタ６の最終端にフローティングディヒュー
ジョンアンプ（ＦＤＡ）等から成る出力回路である信号
電荷検出回路７を設け、この信号電荷検出回路７にて光
電変換して得られた信号電荷を電圧変換して出力する如
くなされたものである。
【０００５】図４はこの図３のインターライン転送方式
のＣＣＤ固体撮像装置の一部拡大図を示し、図５はこの
図４の水平方向のＸ−Ｘ線断面図で、図６はこの図４の
垂直方向のＹ−Ｙ線断面図である。この図４，図５及び
図６を参照して従来の固体撮像装置の例を更に説明す
る。
のＣＣＤ固体撮像装置の一部拡大図を示し、図５はこの
図４の水平方向のＸ−Ｘ線断面図で、図６はこの図４の
垂直方向のＹ−Ｙ線断面図である。この図４，図５及び
図６を参照して従来の固体撮像装置の例を更に説明す
る。
【０００６】図５及び図６において、１０はシリコンよ
り成るＮ型半導体基板を示し、このＮ型半導体基板１０
上の全域に亘って不純物濃度がＰのＰ型ウェル１１を設
ける。図３で示した受光素子１はこのＰ型ウェル１１上
に光の強さに応じた信号電荷を蓄積する不純物濃度がＮ
+ のＮ型領域より成る光電変換領域１Ｎを設けると共に
この光電変換領域１Ｎ上に積層して、光の強さに応じた
正孔を蓄積する不純物濃度がＰ++のＰ型領域より成る正
孔蓄積領域１Ｐを形成したものである。
り成るＮ型半導体基板を示し、このＮ型半導体基板１０
上の全域に亘って不純物濃度がＰのＰ型ウェル１１を設
ける。図３で示した受光素子１はこのＰ型ウェル１１上
に光の強さに応じた信号電荷を蓄積する不純物濃度がＮ
+ のＮ型領域より成る光電変換領域１Ｎを設けると共に
この光電変換領域１Ｎ上に積層して、光の強さに応じた
正孔を蓄積する不純物濃度がＰ++のＰ型領域より成る正
孔蓄積領域１Ｐを形成したものである。
【０００７】この図５，図６例の受光素子１においては
縦型のオーバーフロードレインを構成しており、この受
光素子１の深さ方向のポテンシャルは図７の曲線２０に
示す如く、表面のＰ型領域の正孔蓄積領域１Ｐで比較的
高ポテンシャルで一定であり、これよりポテンシャルが
低下し信号電荷蓄積領域であるＮ型領域の光電変換領域
１Ｎの略中央部で極小値まで下がり、その後このポテン
シャルが上昇し、Ｐ型ウェル１１で極大となり、深さ方
向のバリア２０ａを形成し、その後このポテンシャルが
低下し、ドレインを構成するＮ型半導体基板１０で所定
ポテンシャルまで下がる如きものであり、蓄積電荷２１
がこの深さ方向のバリア２０ａを超えたときは、この超
えた電荷はドレインを構成するＮ型半導体基板１０に流
れ出る如くなされている。
縦型のオーバーフロードレインを構成しており、この受
光素子１の深さ方向のポテンシャルは図７の曲線２０に
示す如く、表面のＰ型領域の正孔蓄積領域１Ｐで比較的
高ポテンシャルで一定であり、これよりポテンシャルが
低下し信号電荷蓄積領域であるＮ型領域の光電変換領域
１Ｎの略中央部で極小値まで下がり、その後このポテン
シャルが上昇し、Ｐ型ウェル１１で極大となり、深さ方
向のバリア２０ａを形成し、その後このポテンシャルが
低下し、ドレインを構成するＮ型半導体基板１０で所定
ポテンシャルまで下がる如きものであり、蓄積電荷２１
がこの深さ方向のバリア２０ａを超えたときは、この超
えた電荷はドレインを構成するＮ型半導体基板１０に流
れ出る如くなされている。
【０００８】また、この各受光素子１の垂直方向間に配
された垂直分離領域２は図６に示す如く、このＰ型ウェ
ル１１の延長領域により形成する。
された垂直分離領域２は図６に示す如く、このＰ型ウェ
ル１１の延長領域により形成する。
【０００９】またこの受光素子１の列方向即ち垂直方向
に沿い且つゲート領域５を介して配されたＣＣＤより成
る垂直シフトレジスタ３は図５に示す如く、垂直方向に
沿ってこのＰ型ウェル１１上に所定幅の不純物濃度がＰ
+ のスミア抑圧のためのＰ型領域３Ｐを形成すると共に
その上に不純物濃度がＮ+ の信号電荷転送領域３Ｎを形
成したものである。
に沿い且つゲート領域５を介して配されたＣＣＤより成
る垂直シフトレジスタ３は図５に示す如く、垂直方向に
沿ってこのＰ型ウェル１１上に所定幅の不純物濃度がＰ
+ のスミア抑圧のためのＰ型領域３Ｐを形成すると共に
その上に不純物濃度がＮ+ の信号電荷転送領域３Ｎを形
成したものである。
【００１０】またこの垂直シフトレジスタ３に沿って、
この垂直シフトレジスタ３と受光素子１との間に垂直方
向に連続的に配されたチャンネルストップ領域である水
平分離領域４は、図５に示す如くこのＰ型ウェル１１上
に不純物濃度がＰ+ のＰ型領域を形成したものである。
この場合各受光素子１とこのチャンネルストップ領域で
ある水平分離領域４とは一部がオーバーラップする如く
する。この図４，図５，図６において、１３及び１４は
夫々転送電極である。
この垂直シフトレジスタ３と受光素子１との間に垂直方
向に連続的に配されたチャンネルストップ領域である水
平分離領域４は、図５に示す如くこのＰ型ウェル１１上
に不純物濃度がＰ+ のＰ型領域を形成したものである。
この場合各受光素子１とこのチャンネルストップ領域で
ある水平分離領域４とは一部がオーバーラップする如く
する。この図４，図５，図６において、１３及び１４は
夫々転送電極である。
【００１１】従来のインターライン転送方式の固体撮像
装置は上述の如く構成されており、例えばこの受光素子
１に過大光量が入射したときには、この受光素子１の飽
和信号量ＱS 以上の信号電荷となるので、図７に示す如
く、この飽和信号量ＱS 以上の過剰な信号電荷はＰ型ウ
ェル１１の深さ方向のバリア２０ａを超えＮ型半導体基
板１０へ掃き捨てられる。
装置は上述の如く構成されており、例えばこの受光素子
１に過大光量が入射したときには、この受光素子１の飽
和信号量ＱS 以上の信号電荷となるので、図７に示す如
く、この飽和信号量ＱS 以上の過剰な信号電荷はＰ型ウ
ェル１１の深さ方向のバリア２０ａを超えＮ型半導体基
板１０へ掃き捨てられる。
【００１２】また、受光素子１に入射した光によって発
生した正孔（ホール）は図５に示すチャンネルストップ
領域である水平分離領域４を通り、この複数個の受光素
子１より成る受光部（イメージエリア）の周辺部分に接
地されているグランドへ流れる。
生した正孔（ホール）は図５に示すチャンネルストップ
領域である水平分離領域４を通り、この複数個の受光素
子１より成る受光部（イメージエリア）の周辺部分に接
地されているグランドへ流れる。
【００１３】この従来のＣＣＤ固体撮像装置においては
図３に示す如くチャンネルストップ領域である水平分離
領域４はこれを形成するＰ+ 不純物領域の幅は狭く且つ
長いため抵抗値が高く、この為受光素子１に過大光量が
入射されたときには、チャンネルストップ領域である水
平分離領域４において、過剰のホール電流により電位変
動が発生し、グランドレベルが上昇する。
図３に示す如くチャンネルストップ領域である水平分離
領域４はこれを形成するＰ+ 不純物領域の幅は狭く且つ
長いため抵抗値が高く、この為受光素子１に過大光量が
入射されたときには、チャンネルストップ領域である水
平分離領域４において、過剰のホール電流により電位変
動が発生し、グランドレベルが上昇する。
【００１４】この為、図７の曲線２２に示す如く極小ポ
テンシャルが低くなり飽和信号量Ｑ S が増大し、受光素
子１の動作特性が変化しＮ型半導体基板１０に掃き捨て
ることなく、この受光素子１の信号量が異常に増加す
る。
テンシャルが低くなり飽和信号量Ｑ S が増大し、受光素
子１の動作特性が変化しＮ型半導体基板１０に掃き捨て
ることなく、この受光素子１の信号量が異常に増加す
る。
【００１５】従って、この受光素子１に蓄積された信号
電荷を垂直シフトレジスタ３に読み出したときに、その
信号電荷がこの垂直シフトレジスタ３での最大取扱電荷
量以上だと、この信号電荷が溢れる現象が生じる不都合
がある。
電荷を垂直シフトレジスタ３に読み出したときに、その
信号電荷がこの垂直シフトレジスタ３での最大取扱電荷
量以上だと、この信号電荷が溢れる現象が生じる不都合
がある。
【００１６】従来斯る不都合を改善するため図８及び図
９に示す如く、この受光素子１に接するチャンネルスト
ップ領域即ち水平分離領域４の不純物濃度を上げてＰ++
としてホール電流に対する抵抗値を下げるようにした
り、正孔蓄積領域１Ｎを広げてホール電流に対する抵抗
値を下げるようにしてきた。
９に示す如く、この受光素子１に接するチャンネルスト
ップ領域即ち水平分離領域４の不純物濃度を上げてＰ++
としてホール電流に対する抵抗値を下げるようにした
り、正孔蓄積領域１Ｎを広げてホール電流に対する抵抗
値を下げるようにしてきた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】然しながら図８に示す
如く受光素子１にオーバーラップするチャンネルストッ
プ領域即ち水平分離領域４を高濃度で形成するようにし
た場合、半導体製造工程での熱処理によりＰ+ 濃度の領
域で構成されるチャンネルストップ領域４の不純物が異
常拡散（高濃度異常拡散）が生じ、垂直シフトレジスタ
３の転送機能が低下すると共に、この垂直シフトレジス
タ３の最大取扱電荷量が減少するという不都合があっ
た。
如く受光素子１にオーバーラップするチャンネルストッ
プ領域即ち水平分離領域４を高濃度で形成するようにし
た場合、半導体製造工程での熱処理によりＰ+ 濃度の領
域で構成されるチャンネルストップ領域４の不純物が異
常拡散（高濃度異常拡散）が生じ、垂直シフトレジスタ
３の転送機能が低下すると共に、この垂直シフトレジス
タ３の最大取扱電荷量が減少するという不都合があっ
た。
【００１８】更に受光素子１により蓄積された過剰電荷
をＮ型半導体基板１０に掃き捨てる所謂電子シャッター
動作を行った場合、高濃度のチャンネルストップ領域４
を形成するとこのチャンネルストップ領域４からの容量
が増えることにより更に高い電圧のシャッターパルスが
必要となる不都合があった。
をＮ型半導体基板１０に掃き捨てる所謂電子シャッター
動作を行った場合、高濃度のチャンネルストップ領域４
を形成するとこのチャンネルストップ領域４からの容量
が増えることにより更に高い電圧のシャッターパルスが
必要となる不都合があった。
【００１９】一方上述構造（ホールアキュムレイション
ダイオード）の受光素子１の正孔蓄積領域１Ｐはホール
と信号電荷との再結合防止及びシリコン表面の酸化膜等
からの不純物侵入防止の理由により比較的高濃度Ｐ++の
不純物領域とする必要がある。
ダイオード）の受光素子１の正孔蓄積領域１Ｐはホール
と信号電荷との再結合防止及びシリコン表面の酸化膜等
からの不純物侵入防止の理由により比較的高濃度Ｐ++の
不純物領域とする必要がある。
【００２０】そこで図９に示す如くこの受光素子１の正
孔蓄積領域１Ｐを垂直方向に広げて形成したときは、転
送電極１３を作成する前の工程で、この正孔蓄積領域１
Ｐを形成する必要があり、熱処理を通常以上に受けて上
述高濃度異常拡散が生じる不都合があった。
孔蓄積領域１Ｐを垂直方向に広げて形成したときは、転
送電極１３を作成する前の工程で、この正孔蓄積領域１
Ｐを形成する必要があり、熱処理を通常以上に受けて上
述高濃度異常拡散が生じる不都合があった。
【００２１】本発明は斯る点に鑑み、垂直シフトレジス
タ３の転送機能の低下及び最大取扱電荷量の減少を生じ
させることなく、しかも、シャッターパルスの電圧を高
くすることなく過大光量入射における飽和信号量ＱS の
増加を抑えることができるようにすることを目的とす
る。
タ３の転送機能の低下及び最大取扱電荷量の減少を生じ
させることなく、しかも、シャッターパルスの電圧を高
くすることなく過大光量入射における飽和信号量ＱS の
増加を抑えることができるようにすることを目的とす
る。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明固定撮像装置は例
えば図１，図２，図３に示す如く第１導電型例えばＮ型
の半導体基板１０上に形成された第２導電型例えばＰ型
のウェル領域１１と、このウェル領域１１上に形成され
たこの第１導電型の光電変換領域１Ｎ及びこの光電変換
領域１Ｎ上に積層された第２導電型の正孔電荷蓄積領域
１Ｐより成る受光素子１を複数個マトリックス状に配し
た受光部と、この複数個の受光素子１から読み出された
信号電荷を垂直方向に転送する複数列の垂直シフトレジ
スタ３と、この垂直シフトレジスタ３と受光素子１との
間に垂直方向に設けられたチャンネルストップ領域４と
を有する固体撮像装置において、垂直方向での各受光素
子１間にこの各受光素子１の一部とオーバーラップし
て、不純物濃度がこの受光素子１の正孔電荷蓄積領域１
Ｐより低い第２導電型の不純物領域１５を形成したもの
である。
えば図１，図２，図３に示す如く第１導電型例えばＮ型
の半導体基板１０上に形成された第２導電型例えばＰ型
のウェル領域１１と、このウェル領域１１上に形成され
たこの第１導電型の光電変換領域１Ｎ及びこの光電変換
領域１Ｎ上に積層された第２導電型の正孔電荷蓄積領域
１Ｐより成る受光素子１を複数個マトリックス状に配し
た受光部と、この複数個の受光素子１から読み出された
信号電荷を垂直方向に転送する複数列の垂直シフトレジ
スタ３と、この垂直シフトレジスタ３と受光素子１との
間に垂直方向に設けられたチャンネルストップ領域４と
を有する固体撮像装置において、垂直方向での各受光素
子１間にこの各受光素子１の一部とオーバーラップし
て、不純物濃度がこの受光素子１の正孔電荷蓄積領域１
Ｐより低い第２導電型の不純物領域１５を形成したもの
である。
【００２３】また本発明固体撮像装置は例えば図１，図
２，図３に示す如く上述においてこの第２導電型の不純
物領域の濃度をこのチャンネルストップ領域４と同濃度
としたものである。
２，図３に示す如く上述においてこの第２導電型の不純
物領域の濃度をこのチャンネルストップ領域４と同濃度
としたものである。
【００２４】
【作用】本発明によれば垂直方向の各受光素子１間に各
受光素子１の一部とオーバーラップして不純物濃度が例
えばチャンネルストップ領域４と同濃度の不純物領域１
５を形成したので、光電変換により受光素子１の正孔蓄
積領域１Ｎに発生したホール電流に対する抵抗値を十分
に低くすることができる。
受光素子１の一部とオーバーラップして不純物濃度が例
えばチャンネルストップ領域４と同濃度の不純物領域１
５を形成したので、光電変換により受光素子１の正孔蓄
積領域１Ｎに発生したホール電流に対する抵抗値を十分
に低くすることができる。
【００２５】これによりチャンネルストップ領域４を高
濃度化する必要がなく、また正孔蓄積領域１Ｐを広げる
必要がないため垂直シフトレジスタ３の転送機能の低
下、最大取扱電荷量の減少や電子シャッターの際のシャ
ッターパルスの電圧の増加を必要とせず、最大光量入射
における飽和信号量ＱS の増加を抑えることができる。
濃度化する必要がなく、また正孔蓄積領域１Ｐを広げる
必要がないため垂直シフトレジスタ３の転送機能の低
下、最大取扱電荷量の減少や電子シャッターの際のシャ
ッターパルスの電圧の増加を必要とせず、最大光量入射
における飽和信号量ＱS の増加を抑えることができる。
【００２６】
【実施例】以下図１，図２及び図３を参照して本発明固
体撮像装置の一実施例につき説明しよう。この図１及び
図２において図６及び図５に対応する部分には同一符号
を付して示す。
体撮像装置の一実施例につき説明しよう。この図１及び
図２において図６及び図５に対応する部分には同一符号
を付して示す。
【００２７】本例の固体撮像装置の平面図は図３と同様
であり、マトリックス状に複数個例えば４１万個の受光
素子１を設け、この各受光素子１の垂直方向間に垂直分
離領域２を配する。またこの受光素子１の列方向即ち垂
直方向に沿い且つゲート領域５を介してＣＣＤより成る
複数列の垂直シフトレジスタ３を配し、この垂直シフト
レジスタ３に沿って、この垂直シフトレジスタ３と受光
素子１と間に垂直方向に連続的にチャンネルストップ領
域即ち水平分離領域４を配する。
であり、マトリックス状に複数個例えば４１万個の受光
素子１を設け、この各受光素子１の垂直方向間に垂直分
離領域２を配する。またこの受光素子１の列方向即ち垂
直方向に沿い且つゲート領域５を介してＣＣＤより成る
複数列の垂直シフトレジスタ３を配し、この垂直シフト
レジスタ３に沿って、この垂直シフトレジスタ３と受光
素子１と間に垂直方向に連続的にチャンネルストップ領
域即ち水平分離領域４を配する。
【００２８】また本例の一部拡大図も図４と同様で、本
例による図４の水平方向Ｘ−Ｘ線断面図である図２は図
５と略同様であるが、本例においてはこの垂直方向のＹ
−Ｙ線断面図を図１に示す如く構成する。この図１及び
図２を参照して、本例の固体撮像装置を説明する。
例による図４の水平方向Ｘ−Ｘ線断面図である図２は図
５と略同様であるが、本例においてはこの垂直方向のＹ
−Ｙ線断面図を図１に示す如く構成する。この図１及び
図２を参照して、本例の固体撮像装置を説明する。
【００２９】本例においては図１，図２に示す如くシリ
コンより成るＮ型半導体基板１０上に全域に亘って不純
物濃度がＰのＰ型ウェル１１を設ける。受光素子１はこ
のＰ型ウェル１１上に光の強さに応じた信号電荷を蓄積
する不純物濃度がＮ+ のＮ型領域より成る光電変換領域
１Ｎを設けると共にこの光電変換領域１Ｎ上に積層して
光の強さに応じた正孔を蓄積する不純物濃度がＰ++のＰ
型領域より成る正孔蓄積領域１Ｐを形成したものであ
る。
コンより成るＮ型半導体基板１０上に全域に亘って不純
物濃度がＰのＰ型ウェル１１を設ける。受光素子１はこ
のＰ型ウェル１１上に光の強さに応じた信号電荷を蓄積
する不純物濃度がＮ+ のＮ型領域より成る光電変換領域
１Ｎを設けると共にこの光電変換領域１Ｎ上に積層して
光の強さに応じた正孔を蓄積する不純物濃度がＰ++のＰ
型領域より成る正孔蓄積領域１Ｐを形成したものであ
る。
【００３０】この図１，図２例の受光素子１においては
夫々縦型のオーバーフロードレインを構成しており、こ
の受光素子１の深さ方向のポテンシャルは図７の曲線２
０に示す如く表面のＰ型領域の正孔蓄積領域１Ｐで比較
的高ポテンシャルで一定であり、これより信号電荷蓄積
領域であるＮ型領域の光電変換領域１Ｎで急激に低下
し、この光電変換領域１Ｎの中間部で極小値となり、そ
の後このポテンシャルが上昇し、Ｐ型ウェル１１で極大
値となり深さ方向のバリア２０ａを形成し、その後この
ポテンシャルが低下し、ドレインを構成するシリコンの
Ｎ型半導体基板１０で所定ポテンシャルまで下がる如き
ものであり、蓄積電荷２１がこの深さ方向のバリア２０
ａを超えたときは、この超えた電荷はドレインを構成す
るＮ型半導体基板１０に掃き捨てられる如くなされてい
る。
夫々縦型のオーバーフロードレインを構成しており、こ
の受光素子１の深さ方向のポテンシャルは図７の曲線２
０に示す如く表面のＰ型領域の正孔蓄積領域１Ｐで比較
的高ポテンシャルで一定であり、これより信号電荷蓄積
領域であるＮ型領域の光電変換領域１Ｎで急激に低下
し、この光電変換領域１Ｎの中間部で極小値となり、そ
の後このポテンシャルが上昇し、Ｐ型ウェル１１で極大
値となり深さ方向のバリア２０ａを形成し、その後この
ポテンシャルが低下し、ドレインを構成するシリコンの
Ｎ型半導体基板１０で所定ポテンシャルまで下がる如き
ものであり、蓄積電荷２１がこの深さ方向のバリア２０
ａを超えたときは、この超えた電荷はドレインを構成す
るＮ型半導体基板１０に掃き捨てられる如くなされてい
る。
【００３１】本例においては、Ｐ型ウェル１１上の各受
光素子１の垂直方向間に配された垂直分離領域２に図１
に示す如く、この各受光素子１の一部とオーバーラップ
して、不純物濃度がＰ++の受光素子１の正孔電荷蓄積領
域１Ｐより不純物濃度が低いＰ+ のＰ型の不純物領域１
５を形成する。
光素子１の垂直方向間に配された垂直分離領域２に図１
に示す如く、この各受光素子１の一部とオーバーラップ
して、不純物濃度がＰ++の受光素子１の正孔電荷蓄積領
域１Ｐより不純物濃度が低いＰ+ のＰ型の不純物領域１
５を形成する。
【００３２】この場合本例においてはこのＰ型の不純物
領域１５の不純物濃度をチャンネルストップ領域即ち水
分分離領域４の不純物濃度と等しくする如くする。
領域１５の不純物濃度をチャンネルストップ領域即ち水
分分離領域４の不純物濃度と等しくする如くする。
【００３３】またこの受光素子１の列方向即ち垂直方向
に沿い且つゲート領域５を介して配されたＣＣＤより成
る垂直シフトレジスタ３は図２に示す如く、垂直方向に
沿ってこのＰ型ウェル１１上に所定幅の不純物濃度がＰ
+ のスミア抑圧のためのＰ型領域３Ｐを形成すると共に
その上に不純物濃度がＮ+ の信号電荷転送領域３Ｎを形
成したものである。
に沿い且つゲート領域５を介して配されたＣＣＤより成
る垂直シフトレジスタ３は図２に示す如く、垂直方向に
沿ってこのＰ型ウェル１１上に所定幅の不純物濃度がＰ
+ のスミア抑圧のためのＰ型領域３Ｐを形成すると共に
その上に不純物濃度がＮ+ の信号電荷転送領域３Ｎを形
成したものである。
【００３４】またこの垂直シフトレジスタ３に沿って、
この垂直シフトレジスタ３と受光素子１との間に垂直方
向に連続的に配されたチャンネルストップ領域である水
平分離領域４は図２に示す如く、このＰ型ウエル１１上
に不純物濃度がＰ+ のＰ型領域により形成する如くす
る。この場合各受光素子１と、このチャンネルストップ
領域である水平分離領域４とは一部がオーバーラップす
る如くする。
この垂直シフトレジスタ３と受光素子１との間に垂直方
向に連続的に配されたチャンネルストップ領域である水
平分離領域４は図２に示す如く、このＰ型ウエル１１上
に不純物濃度がＰ+ のＰ型領域により形成する如くす
る。この場合各受光素子１と、このチャンネルストップ
領域である水平分離領域４とは一部がオーバーラップす
る如くする。
【００３５】この場合本例による固体撮像装置を製造す
るときはＰ型ウェル１１上に不純物領域１５及びこのチ
ャンネルストップ領域４を各受光素子１の一部とオーバ
ーラップする如く、同時に形成し、その後、この受光素
子１を形成する如くする。このように製造するときは従
来の工程に何ら工程を追加することなく本例の固体撮像
装置を製造することができる。
るときはＰ型ウェル１１上に不純物領域１５及びこのチ
ャンネルストップ領域４を各受光素子１の一部とオーバ
ーラップする如く、同時に形成し、その後、この受光素
子１を形成する如くする。このように製造するときは従
来の工程に何ら工程を追加することなく本例の固体撮像
装置を製造することができる。
【００３６】この図１，図２，図３，図４において、１
３及び１４は夫々転送電極で、例えばポリシリコンの２
層構造により形成する如くする。
３及び１４は夫々転送電極で、例えばポリシリコンの２
層構造により形成する如くする。
【００３７】本例は上述の如く垂直方向において各受光
素子１間に受光素子１の正孔蓄積領域１Ｐの不純物濃度
Ｐ++より低い濃度Ｐ+ でかつチャンネルストップ領域４
と同濃度の不純物領域１５を形成すると共にこの不純物
領域１５がこの正孔蓄積領域１Ｎとオーバーラップされ
て形成されているので光電変換によって発生したホール
は正孔蓄積領域１Ｎより、チャンネルストップ領域４ば
かりでなく、この不純物領域１５→チャンネルストップ
領域４の通路を通してグランドに流れ、このホール電流
に対する抵抗値を十分下げることができる。
素子１間に受光素子１の正孔蓄積領域１Ｐの不純物濃度
Ｐ++より低い濃度Ｐ+ でかつチャンネルストップ領域４
と同濃度の不純物領域１５を形成すると共にこの不純物
領域１５がこの正孔蓄積領域１Ｎとオーバーラップされ
て形成されているので光電変換によって発生したホール
は正孔蓄積領域１Ｎより、チャンネルストップ領域４ば
かりでなく、この不純物領域１５→チャンネルストップ
領域４の通路を通してグランドに流れ、このホール電流
に対する抵抗値を十分下げることができる。
【００３８】従って受光素子１に過大光量が入射しても
グランドレベルが変動することがなく、受光素子１の飽
和信号量ＱS が変動することがない利益がある。
グランドレベルが変動することがなく、受光素子１の飽
和信号量ＱS が変動することがない利益がある。
【００３９】また本例によればチャンネルストップ領域
４の不純物濃度を高くしたり、正孔蓄積領域１Ｐを垂直
方向に広げる必要がないため垂直シフトレジスタ３の転
送機能の低下、最大取扱電荷量の減少がなく、電子シャ
ッターの際のシャッターパルスの電圧の増加を必要とし
ない利益がある。
４の不純物濃度を高くしたり、正孔蓄積領域１Ｐを垂直
方向に広げる必要がないため垂直シフトレジスタ３の転
送機能の低下、最大取扱電荷量の減少がなく、電子シャ
ッターの際のシャッターパルスの電圧の増加を必要とし
ない利益がある。
【００４０】本例によれば正孔蓄積領域１Ｐは高濃度の
Ｐ型不純物領域、垂直方向の受光素子１間はチャンネル
ストップ領域４と同濃度のＰ型不純物領域１５を形成し
たのでホールと信号電荷の再結合防止及びシリコン表面
の酸化膜等からの不純物侵入防止の機能を十分に発揮で
きる。
Ｐ型不純物領域、垂直方向の受光素子１間はチャンネル
ストップ領域４と同濃度のＰ型不純物領域１５を形成し
たのでホールと信号電荷の再結合防止及びシリコン表面
の酸化膜等からの不純物侵入防止の機能を十分に発揮で
きる。
【００４１】また本例によれば垂直方向での受光素子１
間にチャンネルストップ領域４と同濃度の不純物領域１
５を形成したので、垂直方向での各受光素子１間で発生
するスミアを防止することができる利益がある。尚、本
発明は上述実施例に限ることなく本発明の要旨を逸脱す
ることなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論で
ある。
間にチャンネルストップ領域４と同濃度の不純物領域１
５を形成したので、垂直方向での各受光素子１間で発生
するスミアを防止することができる利益がある。尚、本
発明は上述実施例に限ることなく本発明の要旨を逸脱す
ることなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論で
ある。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば垂直シフトレジスタの転
送機能の低下及び最大取扱電荷量の減少を生じることな
く、しかも電子シャッターの際のシャッターパルスの電
圧を高くすることなく過大光量入射における飽和信号量
ＱS の増加を抑えることができる利益がある。
送機能の低下及び最大取扱電荷量の減少を生じることな
く、しかも電子シャッターの際のシャッターパルスの電
圧を高くすることなく過大光量入射における飽和信号量
ＱS の増加を抑えることができる利益がある。
【図１】本発明固体撮像装置の一実施例の要部の垂直方
向断面図である。
向断面図である。
【図２】本発明固体撮像装置の一実施例の要部の水平方
向断面図である。
向断面図である。
【図３】固体撮像装置の例の平面図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
【図５】従来の固体撮像装置の例の要部の水平方向断面
図である。
図である。
【図６】従来の固体撮像装置の例の要部の垂直方向断面
図である。
図である。
【図７】本発明の説明に供する線図である。
【図８】従来の固体撮像装置の例の要部の水平方向断面
図である。
図である。
【図９】従来の固体撮像装置の例の要部の垂直方向断面
図である。
図である。
１ 受光素子 １Ｐ 正孔蓄積領域 １Ｎ 光電変換領域 ３ 垂直シフトレジスタ ４ チャンネルストップ領域 ６ 水平シフトレジスタ １０ Ｎ型半導体基板 １１ Ｐ型ウェル １５ 不純物領域
Claims (2)
- 【請求項１】 第１導電型の半導体基板上に形成された
第２導電型のウェル領域と、 前記ウェル領域上に形成された前記第１導電型の光電変
換領域及び前記光電変換領域上に積層された前記第２導
電型の正孔電荷蓄積領域より成る受光素子を複数個マト
リックス状に配した受光部と、 前記複数個の受光素子から読み出された信号電荷を垂直
方向に転送する複数列の垂直シフトレジスタと、 前記垂直シフトレジスタと受光素子との間に垂直方向に
設けられたチャンネルストップ領域とを有する固体撮像
装置において、 垂直方向での各受光素子間に前記各受光素子の一部とオ
ーバーラップして不純物濃度が前記受光素子の正孔電荷
蓄積領域より低い前記第２導電型の不純物領域を形成し
たことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の固体撮像装置において、 前記第２導電型の不純物領域の濃度を前記チャンネルス
トップ領域と同濃度としたことを特徴とする固体撮像装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6026919A JPH07235657A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6026919A JPH07235657A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235657A true JPH07235657A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12206607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6026919A Pending JPH07235657A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07235657A (ja) |
-
1994
- 1994-02-24 JP JP6026919A patent/JPH07235657A/ja active Pending
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