JPS6074475A - 固体撮像素子 - Google Patents

固体撮像素子

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JPS6074475A
JPS6074475A JP58181465A JP18146583A JPS6074475A JP S6074475 A JPS6074475 A JP S6074475A JP 58181465 A JP58181465 A JP 58181465A JP 18146583 A JP18146583 A JP 18146583A JP S6074475 A JPS6074475 A JP S6074475A
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JP
Japan
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region
conductivity type
transfer
type
type semiconductor
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JP58181465A
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JPH0527271B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Matsumoto
松本 博行
Motoaki Abe
元昭 阿部
Tetsuo Ando
哲雄 安藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10Integrated devices
    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/15Charge-coupled device [CCD] image sensors
    • H10F39/158Charge-coupled device [CCD] image sensors having arrangements for blooming suppression

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電荷転送素子がfllいらノ12、受光によ
り得られる信号電荷が一定の方向に転送さItで、撮像
113力信号が生ぜしめらフ]、るように構i戊埒ノ′
1.左固体撮像素子に関する。
背景技術とその問題点 電荷結合素子(チャージ・カップルド・ディバイス、以
下CCDと呼ぶ)舌の11L荷Ilv、送、4・ミ子が
用いられて構成き、t′した固体撮像素子には、大別し
て、フレーム転送型とインク−ライン転送)−りとがあ
り、夫々、その長所を有効に生かすべく使い分けらソ1
ている。
例えば、インターライン転送型CCI)撮像7了の一例
は図面の第1図に示きれる如く、)1重樽体基体上に、
水平列及び垂iば列を形成して配さ才1.た複数の受:
)’e素子部/と受光素子部/の垂i(j 1111心
沿って配てれた複数列のCCDfl¥で形成σ)1.た
垂1i!i ql、<送部氾とを含んで成る受光・垂1
1ゴ転送部3と、この受光・垂直転送部、?に結合きれ
た水平1匠送部夕と、出力部Sと奢備えて構成きれ、受
光・正直転送部3及び水平転送部グによって、受)℃に
より倍号電荷全発生するとともに得られた信号電荷全垂
直方向及び水平方向に転送−4−る活性領域が形成され
る。
斯かる撮像素子による撮像動作が行われる場合にば、垂
)α転送部ス及び水平転送部グに所定の垂直転送、駆動
信号及び水平転送駆動信号が夫々供給されて電荷転送動
作がなされる。その場合、例えば、/フレーム期間内の
受光により各受光素子部/に得らまた信号電荷が、垂直
転送部−に読み出はれ、これが垂直転送部iの電荷転送
動作により、各水平ブランキング期間ごとに順次水平転
送部りへ垂11T転送きれていく。この水平転送部グに
は、信号電荷が受9′6累子部/の/水平列で得らノ1
.る信号電荷ごとに順次転送きれ、これが水平転送部グ
の電荷転送動作により、各水平映像期間に出力部3へ水
平転送きれていき、Ilj力部kから撮像出力信号が得
られるのである。
上述の撮像素子の受光・垂直転送部3は、より詳細には
、例えば、第λ図Aに示される如く、受光素子部/の各
垂直列と各垂直転送部lとの間に読出ゲート部乙が形成
芒へ、各受光素子部/の周囲には、芒らに、チーヤンネ
ル・7.トソノぐ−7が形成きれている。寸た、チVン
ネル・ストソノ々−7に隣接してオーバーフロー・ドレ
インgが配σノ12、このオーバーフロー・ドレインg
と隣りの垂直転送yt++ 、2との間はチャンネル・
ストッパー9で1区別き汎でいる。芒らに、垂1r■転
送部二」二には、絶縁層イ亡介して、水平方向に延びる
重置転送電極10が垂直方向に順次配列きノ]、ている
。垂直転送部(11i10は第1の電)l夕φ/と第氾
の電極φ−とが父力に配きれて形1戊σれており、01
./の電極φ/及び第1の電極φ2は、夫々、蓄積部電
極φ/。及びφユ。と転送部電極(電位障壁電極)φ/
L及びφytとて構成σ′i1.ている。そして、垂1
に転送部記に於ける]電荷転送動作は、第1の電極φ/
及び第2の電極φaに、例えば、ス相の転送1駆動信号
が夫々供給芒九て、行われ、そのとき、蓄積部′電極φ
/。
及びφ2cの下方に垂直転送部ユに於ける蓄積領域が形
成式、f71、また、転送部電極φ/を及びφ2Lの下
方に垂直転送部スに於ける転送領域(電位障壁領域)が
形成きれるようにきれてお9、転送領域には、隣接する
蓄積領域よシミ位が浅く(低く)なって電イ〜γ障壁ケ
形成するため、例えば、イオン注入領1戊が設けらノ1
.る、あるいは、転送部電極φ/を及Uφ、2を下の絶
縁層の厚さが犬とさ、tする等の処理がなをハ、ている
。第2図13は第ス図Aの■13−II Bの断面を示
し、例えば、P形の半導体基体//の一方の表面側に、
上述の受−)−素−了部/、垂直転送部ノ及びオーバー
フロー・トレインgカN形半導体領域とE7て、寸り、
チャンネル・ストッパー7及び9が不純物濃度が高めら
れたP形用り導体領域として、夫々、−に記各部が形成
てれ、絶縁層72ケ介して垂直転送電極70ケ形成する
第1の市、極φノが配はれている。この例に、垂直転送
7[j、極が読出ゲート電イ浜をも兼ねる」局舎であり
、読出ゲート部乙上にもこの第氾の電極φ) (詳細V
こは、その蓄積¥SIS電極φコ。)が配きれている。
従来の斯かる固体撮像素子に於いては、P形の半導体基
体//に形成てれた受光・垂直転送部3と水平転送部グ
とから成る活性領域の周囲に、活性領域を囲み、σらに
は、活性領域の受)Y−・垂111転送部3と11」i
刃部Sとの間に延びる、P形の″1′カ体基体//の不
純物濃度が高めらノ1.てイPtられる17ξ1不純物
濃度ヶ有するP形半導体領域が形成@ ;!1.1低い
電位をとるチャンネル・ストップ領域とてΣノ15、活
性領域り(で発生した電荷(電子)が活性領域内に流入
しないようにされている。活性領域りlて発生した電荷
が活性領(或内に流入すると、ン占竹領l・表内で(1
%ら才1.る信号電荷に混入して転送きれ、出力部Sか
ら取り出される撮像出力信号中にノイズIJk分を生ぜ
しめる虞れがあるからである、。
しかしながら、」二連の如くに括ゼ1:′IJ11域の
周囲に形成a ′11.るチャンネル・ストップ領域U
、その表面積が比軟重大になるものとはt′l−1その
上1c )゛にが入射すると、入射光はチャンネル・ス
トップ領域から埒らには半導体基体に到達して>’e 
’1.lI、変換により電荷を発生し、斯かる電荷は゛
1′導体基体中を拡1)りしていくが、その一部がP形
31′導体基体からl内性領域に不要電荷として入るも
のとなって1〜寸う3、このようLC2活性領域の周囲
のチャンネノ【・・ストツブ領域からの入射光にもとず
く光電変換により発生し、半導体基体から活1ツ1:、
領域に入る不要電荷は、活性領域内を信号電荷に混入し
て転送はれ、その結果、出力部りから取り出される撮像
出力信号中にノイズ成分を生せしめるという不都合を伴
うものとなる。
発明の目的 斯かる点に鑑み本発明は、半導体基体上に、受光により
信号電荷を発生するとともに得られた信号電荷全所定の
方向に転送する活性領域が、その周囲にチャンネル・ス
トップ領域生伴って形h+iさね、る構成?有し、その
チャンネル・ストップ領域に入射する光にもとずく光電
変換により電荷が発生しても、斯かる電荷が半導体基体
中を拡散して活性領域に不要電荷として入っていくこと
を防−f[−できるようにきれた固体彫像素子を提供す
ることケ目的とする。
発明の概要 本発明に係る固体撮像素子は、第1の導電形、例えば、
P形の半導体基体上に、受光によシ信号電荷を発生する
とともに得られた信号電荷を所定の電荷転送方向をもっ
て転送する」:うにされた活性領域が、その周囲に第1
の導電形盆もつ第1及び第2の半導体領域を2重に伴っ
て配置さIl、、第1及び第2の半導体領域の夫々の間
に、第1 J)導電形とは異なる第2の導電形、例えば
、P形の第、?の半導体領域及びこの第3の半導体領域
と同一の導電形をもち、第3の半導体領域」:り不純物
濃度が高い第ダの半導体領域が、夫々、第1及び第認の
半導体領域に沿って配てれて、こttら第1゜第氾、第
、?及び第グの半導体領域がチーへ′ン坏ル・ストップ
領域を形1戊するように構成さノ95、第3及び第グの
半導体領域にfl−j所定の電圧が印加てれろよう(C
なσ)上る。
このようにきれることにより、ン占性領域の周囲に形6
父σ汎るチャンネル・ストップ領域に人9.r −rる
光にもとすく光電変換により電荷が発生しても、発生し
た電荷は、比)1反的旨い電位となる第3の半導体領域
に吸引され、芒らに、より高い電位となる第グの半導体
領域に集めらソ7.ること(Cなり従つて、半導体基体
中を拡散していくことが防市でれて、半導体基体から活
性領域へ流入することがほとんどないものとて)1.る
実 施 例 第3図は本発明に係る固体撮像素子の一例ケ示1゛o 
この例に於いては、例えばP形の半導体基体−」−に、
受光によシ信号電荷ケ発生するとともに得られた信号電
荷を所定の電荷転送方向孕もって転送するようにきれた
活性類1或ノ0が配置されている。この活性領域、、2
0は、第1図に示’g、aると同様の複数の受光素子部
/及び平面転送部、2を含んで成る受光・垂直転送部3
と、水平転送部ダとで形FJy、a ;n、ており、さ
らに、この活性領域、20の水平転送1lljグの−4
に接して、第1図に示芒71.ると同様の出力部5が配
てれている。そして、活性領域、;20は、その中の各
受光素子部/に於ける受光1(より信号電荷を発生して
、発生きれた言号電荷を垂直転送部氾によって水平転送
部ダへと垂直方向に転送し、芒らに、水平転送部ヶによ
り[1,を接する出力部Sへと水平方向に転送1−る。
斯かる活性領域記0及び1」A刃部にの周囲には、これ
らを隣接包囲する、例えば、■〕形の半導体早2体の不
純物濃度を高めて得られたP形゛」〈導体領域2/が形
成さノ′シ、芒らに、その夕日[111ケP形゛]′導
体領1戒」/との間に所定の間隔を伴って包囲rる、同
様に、P形の半導体基体の不純物#度を高めて得られた
P形半導体領域aaが形成式ノ1.でいる、。
即ち、活性領域、、20及び出力部、S−fil: 、
旨不純物濃度ケ有したiつのP形半導体領域λ/及びβ
−Vこよって氾重に包囲σれているのである1、そして
、P形半導体領域、、2/と、Ilとの間にd、■)形
゛1′1体鎖域22の内縁に隣接して一周する゛I′専
休基体と1″:i異なる導゛ボ、形の半導体領域、この
曜1合には、N形半導体領域、、!3が、比較的太なる
面積をSもって配きれ、孕らに、このN形半導体領域認
3の内縁及びP形半導体領域2/の外縁に隣1’、i 
Lで一周する、N形半導体領域、23より不純物濃度が
高めらfl、た高不純物濃度N形半導体領域(以−[・
、N1−形半導体領域という)、24が配でノコ、てい
る。N1−形半導体領域、2/1.は、活性領域スθ及
び13力部kを包囲して一周1゛るとともに、活性領域
20の受光・正面転送部3ど出力部にとで挾1ノ1.た
部分にも延びるものときれている。
第夕図A、 1−j 第、?図ノIll A−IV A
 ノ断面を示し、P形の半導体基体//の一方の表面側
に、」二連の活性領域、、20の外縁部に隣接して、−
に二連のP形仝IL導体領域−!/2反4−形半導体領
域氾グ、N形半導体領域23及びP形半導体領域、2.
2が順次形成てれていることがわかる。
このよう姥配さノ1−たP形半導体領域dl及び、2.
2.N形半導体領域ユ、?及びN十形半導体領j・曳、
2/l:は、全体として、活性領域aθに対するチャン
ネル・ストップ領域を形成してkす、N形崖樽体領域2
3及びN1形半導体領域、、2ケは、動作時には所定の
電I:Eが印加さ:t1.るようにな芒れている。
このため、動作時に於いては、チャンネル・ストップ領
域を形成する各領域2/、、2.2..1.3及び、2
/l−の電位は、第9図13にて、第ケ図Aに関連させ
、−]:た、縦軸に電位■を下方に行く程大走して示す
如く、活性領域20に接して最内端部に位置するP形半
導体領域、2/及び最外瑞部に位置−「るP形半導体領
域、2.2の電位力稍股も低く、N形半導体領域23の
電f)/はP形半導体領1・ilj、2/及びdlの電
位より高り、KF形半導体領域2t/、の電位し」、さ
らに高くなるものLさノ1.る3、 こノ1.により、P形′″1を導体領域ユ/にj:゛つ
て、ン占性領域、、!0に対するii′lT接的なヂA
・ンネル・ストップ作用がな式ハ2、萱た、jυiかる
チャンネル・ストップ領域ケ形成する各領域、2/、:
l:、1.、)、3及びdヶに光が入射し、人躬元が各
領1戎、!/、!認。
23及び、2夕からさら1(は■)形の半導体基体に3
H11達して元′セ変換により電荷(重任)欠発生せし
めた場合には、斯かる?(i、荷は、比イ19的人なる
表jrii に’iをもって広がる電位が高いN形2F
導体領1或」3しこ効果的に吸引さ))1、さらに、よ
り高い′ff、 Ij、7忙イ)つN1形半導体領域、
2 Z +/im集めらI’して、■〕形の゛l′j、
’7:休基体//中を体散(7ていくことがなく、従っ
て、各領域:、l/、22.、、!3及び271からの
入射−ン“(、によシ発生せしめられた電荷(電子〕が
、P形のAt/。
導体基体から活性領域、20に不要電子として入ること
が防1Jl−きノコ、ることCでなる。
なお、不発f4Jl]に係る固体撮像素子は、その半導
体及び各部分や半導体領域のj? ?lJ形が上述の例
に1jii%らハ、るものではない。
発明の効果 以上の説明力・ら明らかな如く、本発明に係る固体撮像
素子によれば、活性領域の周囲に形成σれたチャンネル
・ストップ領域に光が入射することによシ発生する′m
荷か、半導体基体中足拡散していき活性領域に不要電荷
として入り込むことが防1トキノしるので、チャンネル
・ストソゲ領域への入射光による電荷が信号電荷に9;
1シて影響を及ぼ芒ないようにできることになり、常に
、ノイズ成分の少なる良ψIな撮像l”−1」力信号を
得ることができる。
そ(−で、活性領域の周囲に配σ)またチャンネル・ス
トップ領域への入射光による電荷の半導体基体中の拡散
防11−.孕すべく、斯かる電荷を集中せしめるにあた
り、チャンネル・ストップ領域中に、比較的太なる面積
をもって広がる、半導体基体とは異なる導1.TV、形
をもつ半導体領域と、それに隣接する、半導体基体とは
異なる導電1形をもつ、冒3イ・鈍物濃度の半導体領域
とが配式7’Lるので、チャンネル・ストップ領域への
入射光による電荷がこれら゛1′導体領域に極めて効果
的に吸引及び集中ぜし7め[゛っ)17、半導体基体中
の拡散防1Fが僅実ilこなσハ、る1、
【図面の簡単な説明】
第1図はインクルライン転送型CC1つイ1(Fi像木
了の一例全示す槻略構I&1ツ]、第d図Aに第1図に
ろ−くσ′I″l、る撮像素子の1<1〜分を示す部分
拡大図、」、4図13(1第1図AのIf B−If 
B ItC於ける断面図、第31ツ1に本発明νこ係る
固体撮像素子の−f+1.l ’r示す11!’J略構
らy図、第グ図Aは第3図のIV A−1〜jΔに於り
イ)断面図、第グじ113は第3図に水式29.る例の
!ml、’I l’+の弱、明に供さノしる図である。 図中、3(」受う℃・重i!″T転送部、11.(弓水
平11す、送部、汐は1/1力部、//はP形の4半〕
、り体フ1(体、ソθ何l占性領域5.2/及び2.2
はP形、′1′1体鎖1・題1.;;362N形半導体
領域1.2りはN形−′4LH,v、体領域である3゜
代理人 弁理士 神原1気昭、′、。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の導電形の半導体基体上に、受光により信号電荷を
    発生するとともに得らitた信号電荷を所定の電荷転送
    方向をもって転送するようにを′I]、た活性領域が、
    その周囲に第1の導電形孕もつ第1及び第一の半導体領
    域を2重に伴って配置きれ、上記第1及び第一の半導体
    領域の夫々の間に、第1の導電形とは異なる第一の導電
    形をもつ第3の半導体領域及び該第3の半導体領域よシ
    ネ鈍物濃度が高い第一の導電形をもつ第グの半導体領域
    が、夫々、」二記第1及び第一の半導体領域に沿って配
    ざノ1.て、上記第1.第a、第3及び第グの半導体領
    域によりチャンネル・ストップ領域が形成さt″L、上
    記第3及び第グの半導体領域には所定の電圧が印加てれ
    るようにな式7″1.た固体撮像素子。
JP58181465A 1983-09-29 1983-09-29 固体撮像素子 Granted JPS6074475A (ja)

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JP58181465A JPS6074475A (ja) 1983-09-29 1983-09-29 固体撮像素子

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JPS6074475A true JPS6074475A (ja) 1985-04-26
JPH0527271B2 JPH0527271B2 (ja) 1993-04-20

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62156858A (ja) * 1985-12-28 1987-07-11 Matsushita Electronics Corp 固体撮像装置
JPS63110668A (ja) * 1986-10-28 1988-05-16 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP2007173390A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Fujifilm Corp Ccd型固体撮像素子

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632776A (en) * 1979-08-23 1981-04-02 Sanyo Electric Co Ltd Ccd image sensor
JPS574162A (en) * 1980-06-10 1982-01-09 Sony Corp Manufacture of charge transfer device
JPS5726971A (en) * 1980-07-24 1982-02-13 Sanyo Electric Co Ltd Solidstate image sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632776A (en) * 1979-08-23 1981-04-02 Sanyo Electric Co Ltd Ccd image sensor
JPS574162A (en) * 1980-06-10 1982-01-09 Sony Corp Manufacture of charge transfer device
JPS5726971A (en) * 1980-07-24 1982-02-13 Sanyo Electric Co Ltd Solidstate image sensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62156858A (ja) * 1985-12-28 1987-07-11 Matsushita Electronics Corp 固体撮像装置
JPS63110668A (ja) * 1986-10-28 1988-05-16 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP2007173390A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Fujifilm Corp Ccd型固体撮像素子

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JPH0527271B2 (ja) 1993-04-20

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