JPS60257676A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS60257676A JPS60257676A JP59113684A JP11368484A JPS60257676A JP S60257676 A JPS60257676 A JP S60257676A JP 59113684 A JP59113684 A JP 59113684A JP 11368484 A JP11368484 A JP 11368484A JP S60257676 A JPS60257676 A JP S60257676A
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- Japan
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- photodiode
- charge
- solid
- bccd
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- 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
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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
本発明はビデオカメラ等に用いられる固体撮像装置に関
するものである。
するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、固体撮像素子の性能向上は目ざましいものがあり
、主として家庭用ビデオカメラ等の小型化を目的として
、既に実用段階に達してきている。とりわけ、光電変換
をＰＮ接合フォトダイオードで行ない、電荷転送部をＣ
ＯＤで形成するインターライン転送型ＣＣＤ撮像素子は
。
、主として家庭用ビデオカメラ等の小型化を目的として
、既に実用段階に達してきている。とりわけ、光電変換
をＰＮ接合フォトダイオードで行ない、電荷転送部をＣ
ＯＤで形成するインターライン転送型ＣＣＤ撮像素子は
。
ノイズが少なく、高感度化が容易なことからその中心と
なりつつある。以下１図面を参照しながら、上述したよ
うな従来のＣＣＤ撮象索子について説明を行なう。
なりつつある。以下１図面を参照しながら、上述したよ
うな従来のＣＣＤ撮象索子について説明を行なう。
第２図は従来のインターライン転送型ＣＣＤ撮像素子の
単位画素のＣＣＤの転送方向に垂直な断面模式図を示す
ものである。第２図において、（１）はＰ形シリコン基
板、（２）は基板（１）と協同してＰＮ接合フォトダイ
オードを形成するＮ形領域や（３）は埋め込みチャネル
ＣＣＤ（ＢＣＣＤ）を形成するＮ影領域、（４）はＮ影
領域（２）、（３）間の〆板ｔＪｄ基板面に形成された
酸化膜、（５）は酸化膜（４）上においてフォトダイオ
ードからＢＣＣＤ（３）へ信号電荷を移すスイッチング
ゲートヲ形成するだめの多結晶シリコン膜、（６）は隣
接画素との分離領域を形成する選択酸化膜（ＬＯＣＯ８
）であり、（７）は選択酸化膜（６）の下部に形成され
たＰ 領域よりなるチャンネルストッパーである。なお
、図中の丸印は入射光により発生した電荷、また矢印は
基板内での電荷の動きを示したものである。
単位画素のＣＣＤの転送方向に垂直な断面模式図を示す
ものである。第２図において、（１）はＰ形シリコン基
板、（２）は基板（１）と協同してＰＮ接合フォトダイ
オードを形成するＮ形領域や（３）は埋め込みチャネル
ＣＣＤ（ＢＣＣＤ）を形成するＮ影領域、（４）はＮ影
領域（２）、（３）間の〆板ｔＪｄ基板面に形成された
酸化膜、（５）は酸化膜（４）上においてフォトダイオ
ードからＢＣＣＤ（３）へ信号電荷を移すスイッチング
ゲートヲ形成するだめの多結晶シリコン膜、（６）は隣
接画素との分離領域を形成する選択酸化膜（ＬＯＣＯ８
）であり、（７）は選択酸化膜（６）の下部に形成され
たＰ 領域よりなるチャンネルストッパーである。なお
、図中の丸印は入射光により発生した電荷、また矢印は
基板内での電荷の動きを示したものである。
以上のように構成された単位画素について一以下その動
作を説明する。′まず、ＰＮ接合フォトダイオードを形
成するＮ影領域（２１を通ってＰ形シリコン基板（１）
に入射した光は電荷を発生し。
作を説明する。′まず、ＰＮ接合フォトダイオードを形
成するＮ影領域（２１を通ってＰ形シリコン基板（１）
に入射した光は電荷を発生し。
その大部分は矢印ＩＡで示すように移動してＰＮＮ接客
容量蓄積される。これらの電荷は一定期間蓄積された後
、スイッチングゲート、；７（４＋によりＴ３ ＣＣＤ
（３１へと移され、その転送後−出力信号電流となる
。
容量蓄積される。これらの電荷は一定期間蓄積された後
、スイッチングゲート、；７（４＋によりＴ３ ＣＣＤ
（３１へと移され、その転送後−出力信号電流となる
。
しかしながら、上記のような構造ではスミア−ノイズの
発生および＋ ＢＣＣＤ転送電荷量の減少という二つの
大きな欠点を有していた。すなわち、スミア−ノイズは
矢印Ｂで示すように電荷の一部が直接Ｎ影領域（３）に
流入するために発生するものであシ、偽信号となり画質
を著しく低下させるものである。
発生および＋ ＢＣＣＤ転送電荷量の減少という二つの
大きな欠点を有していた。すなわち、スミア−ノイズは
矢印Ｂで示すように電荷の一部が直接Ｎ影領域（３）に
流入するために発生するものであシ、偽信号となり画質
を著しく低下させるものである。
一方％Ｂ ＣＣＤの転送電荷量の減少は、Ｎ影領域（３
）の幅、つまり転送チャンネルの幅が、ＬＯＣＯ８分離
における゛バーズビーク（くちばし形げおよびチャンネ
ルストッパーである高濃度ボロンの横方向拡散により一
狭められてしまうことによって生ずる。
）の幅、つまり転送チャンネルの幅が、ＬＯＣＯ８分離
における゛バーズビーク（くちばし形げおよびチャンネ
ルストッパーである高濃度ボロンの横方向拡散により一
狭められてしまうことによって生ずる。
これらの欠点は一撮像素子を小型（Ｉｓ・高集積化した
場合、一層著系コしく外るため、ビテ゛オカメラの小型
化、高性能化の大きな問題となっていた。
場合、一層著系コしく外るため、ビテ゛オカメラの小型
化、高性能化の大きな問題となっていた。
発明の目的
本発明は、上記欠点に鑑み、スミア−ノイズの発生が少
なく、かつ、小型化に際しても十分なｒ３号電荷を扱い
得る転送チャンチル幅とした固体撮像装置を提供するも
のである。
なく、かつ、小型化に際しても十分なｒ３号電荷を扱い
得る転送チャンチル幅とした固体撮像装置を提供するも
のである。
発明の構成
この目的を達成するために１本発明の固体撮像装置は光
電変換部および光電変換部で発生した信！電荷を転送す
るＣＯＤを含むことにより構成される単位画素が、隣接
する単位画素とはＣＯＤチャネル部に比して実質的な深
さを有する絶縁体によシ分離されている構造全有してい
る。
電変換部および光電変換部で発生した信！電荷を転送す
るＣＯＤを含むことにより構成される単位画素が、隣接
する単位画素とはＣＯＤチャネル部に比して実質的な深
さを有する絶縁体によシ分離されている構造全有してい
る。
この構成によって、基板内で発生した電荷が隣接画素の
ＢＣＯＤ転送部へ直接流入する割合は減少するためスミ
ア−ノイズの大幅な低減が可能となる。また、絶縁体の
厚みは薄いためＬＯＧＯ８分離におけるようなりＣＣＤ
チャネル幅の減少がなく、信号電荷量の大幅な増加が可
能となる。
ＢＣＯＤ転送部へ直接流入する割合は減少するためスミ
ア−ノイズの大幅な低減が可能となる。また、絶縁体の
厚みは薄いためＬＯＧＯ８分離におけるようなりＣＣＤ
チャネル幅の減少がなく、信号電荷量の大幅な増加が可
能となる。
実殉例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第り図は本発明の一実施例におけるＣＣＤ固体
撮像素子の単位画素断面模式図である。第１図において
、（８）は隣接する単位画素との分離領域を形成する二
酸化シリコン膜である。また−ｆｉｌはＰ形シリコン基
板、（２）、（３１（ｉそれぞれフォトダイオードおよ
びＢＣＣＤを形成するＮ影領域、（４）は多結晶シリコ
ンゲートであり−いずれも第２図の構成と同じものであ
る。
明する。第り図は本発明の一実施例におけるＣＣＤ固体
撮像素子の単位画素断面模式図である。第１図において
、（８）は隣接する単位画素との分離領域を形成する二
酸化シリコン膜である。また−ｆｉｌはＰ形シリコン基
板、（２）、（３１（ｉそれぞれフォトダイオードおよ
びＢＣＣＤを形成するＮ影領域、（４）は多結晶シリコ
ンゲートであり−いずれも第２図の構成と同じものであ
る。
二酸化シリコン膜／＋ｓｔの形成は塩素系ガスを用いた
反応性イオンエツチング法によるシリコン基板のエツチ
ング後−シランガスと酸素ガスを用いたＣＶＤ法等の従
来技術で容易に形成可能である。
反応性イオンエツチング法によるシリコン基板のエツチ
ング後−シランガスと酸素ガスを用いたＣＶＤ法等の従
来技術で容易に形成可能である。
以上のように構成された単位画素の動作は次のとおりで
ある。
ある。
まず、ＰＮ接合フォトダイオードを形成するＮ影領域（
２）を通ってＰ形シリコン基板（１）に入射した光は電
荷を発生する。電荷はＰＮ接合容量に蓄積された後−ス
イッチングゲート（４）にょシＢＣＣＤ（３）へ移され
、信号電流として転送される動作は第２図に示す従来構
造例と同じである。
２）を通ってＰ形シリコン基板（１）に入射した光は電
荷を発生する。電荷はＰＮ接合容量に蓄積された後−ス
イッチングゲート（４）にょシＢＣＣＤ（３）へ移され
、信号電流として転送される動作は第２図に示す従来構
造例と同じである。
しかしながら、本実施例によればＢＣＣＤｆ３）は隣接
する画素のフォトダイオードを形成するＮ影領域（２）
とは二酸化シリコン膜（７）によｐＰＰ形リコン基板の
深部１で完全に分離されているため、矢印Ｂ／のように
電荷の一部がそのＮ影領域（３）に混入することはなく
、スミア−ノイズを大幅に低減することができる。
する画素のフォトダイオードを形成するＮ影領域（２）
とは二酸化シリコン膜（７）によｐＰＰ形リコン基板の
深部１で完全に分離されているため、矢印Ｂ／のように
電荷の一部がそのＮ影領域（３）に混入することはなく
、スミア−ノイズを大幅に低減することができる。
さらに−ＬＯＣＯ８分離における。いわゆる１１バーズ
ビーグ′７や、チャンネルストッパーとしてのボロンの
高濃度領域が不要なため一１３ＣＯＤチャンネル副の減
少による転送電荷量の減少は全く発生しない。
ビーグ′７や、チャンネルストッパーとしてのボロンの
高濃度領域が不要なため一１３ＣＯＤチャンネル副の減
少による転送電荷量の減少は全く発生しない。
なお１本実強例ではシリコン基板をＰ形としたが、Ｎ形
基板にＰウェルを形成しその中に素子を構成するＰウェ
ル構造においても同様の効果が得られる。また−ＰＮ接
合フォトダイオードとしたが、化合物半導体あるいはア
モルファスシリコン膜等を積層した構造でも同様の効果
が得られる。
基板にＰウェルを形成しその中に素子を構成するＰウェ
ル構造においても同様の効果が得られる。また−ＰＮ接
合フォトダイオードとしたが、化合物半導体あるいはア
モルファスシリコン膜等を積層した構造でも同様の効果
が得られる。
発明の効果
以上のように１本発明は、信号転送のためのＢ ＣＯＤ
と、隣接する画素列のフ第１・ダイオードが一基板深部
においても絶縁体で分離されているため、スミア−ノイ
ズの発生は大幅に抑制され、またＢＣＣＤチャンネル幅
の減少による信号電荷の減少も小さく、その実用的効果
は大なるものがある。
と、隣接する画素列のフ第１・ダイオードが一基板深部
においても絶縁体で分離されているため、スミア−ノイ
ズの発生は大幅に抑制され、またＢＣＣＤチャンネル幅
の減少による信号電荷の減少も小さく、その実用的効果
は大なるものがある。
第１図は本発明の実施例における固体撮像装置の単位画
素の断面模式図、第２図は従来の固体撮像素子における
単位画素の断面模式図である。 ｆｌ）−−−−−Ｐ形シリコン基板 ＋２１．ｆ、３＋ −−−Ｎ影領域 （４）−・−ｍ−多結晶シリコン膜 ｆ５Ｌ （６）、（８）−−−：酸化シリコン膜ｆ７）
−−−−−−高濃度Ｐ形領域 特許出如人 松下電子工業株式会社 代 理 人 新 実 健 部 （外１名） 第１図 第２図
素の断面模式図、第２図は従来の固体撮像素子における
単位画素の断面模式図である。 ｆｌ）−−−−−Ｐ形シリコン基板 ＋２１．ｆ、３＋ −−−Ｎ影領域 （４）−・−ｍ−多結晶シリコン膜 ｆ５Ｌ （６）、（８）−−−：酸化シリコン膜ｆ７）
−−−−−−高濃度Ｐ形領域 特許出如人 松下電子工業株式会社 代 理 人 新 実 健 部 （外１名） 第１図 第２図
Claims (1)
- 半導体基板の主表面に形成された光電変換部および前記
光電変換部に近接して前記主表面に形成され一同部にお
いて発生した信号電荷を転送するためのＣＣＤチャネル
部を含むことにより構成される単位画素が、隣接する単
位画素とは、ＣＣＤチャネル部に比して実質的な深さを
有する絶縁（４（によシ分離されていることを特徴とす
る固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113684A JPS60257676A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113684A JPS60257676A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257676A true JPS60257676A (ja) | 1985-12-19 |
Family
ID=14618553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59113684A Pending JPS60257676A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257676A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563827A (en) * | 1978-11-03 | 1980-05-14 | Ibm | Method of forming narrow mask opening in silicon substrate |
| JPS57109476A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-07 | Matsushita Electronics Corp | Solid image pickup device |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP59113684A patent/JPS60257676A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563827A (en) * | 1978-11-03 | 1980-05-14 | Ibm | Method of forming narrow mask opening in silicon substrate |
| JPS57109476A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-07 | Matsushita Electronics Corp | Solid image pickup device |
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