JPS6084076A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS6084076A JPS6084076A JP59169339A JP16933984A JPS6084076A JP S6084076 A JPS6084076 A JP S6084076A JP 59169339 A JP59169339 A JP 59169339A JP 16933984 A JP16933984 A JP 16933984A JP S6084076 A JPS6084076 A JP S6084076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- transfer element
- charge transfer
- photoelectric conversion
- region
- Prior art date
- 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.)
- Granted
Links
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)
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】
本発明は、受光部にダイオードアレーを設け、読出しレ
ジスタとして電荷転送素子（ＣｈａｒｇｅＴｒａｎｓｆ
ｅｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を設けた固体撮像装置に関するも
のである。
ジスタとして電荷転送素子（ＣｈａｒｇｅＴｒａｎｓｆ
ｅｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を設けた固体撮像装置に関するも
のである。
第１図において、ＩＪはｐ形基板（例えば８１基板）、
２は透明な絶縁膜、３はＢＣＤ（バルク転送形電荷転送
素子）の電極、４は蓄積ゲート電極、５は転送ゲート電
極、６は光電変換部となるｎ÷拡散層、７はＢＣＤのチ
ャネルｌ ７’ｊ：るｎ形層、８はｐ形高濃度領域、９
は入射光を各り示している。
２は透明な絶縁膜、３はＢＣＤ（バルク転送形電荷転送
素子）の電極、４は蓄積ゲート電極、５は転送ゲート電
極、６は光電変換部となるｎ÷拡散層、７はＢＣＤのチ
ャネルｌ ７’ｊ：るｎ形層、８はｐ形高濃度領域、９
は入射光を各り示している。
第１図に示した構造の固体撮像装置では、ｐ形高濃度領
域８をｎ＋拡散層６に接して設けである。
域８をｎ＋拡散層６に接して設けである。
この領域内ではキャリアの寿命は短かく、ｐ−ｎ接合の
空乏層の広がりも小さいので、長波長側の光によって半
導体内部の深い所で光電変換される信号キャリアは、ｎ
＋拡散層６に到達しない。従来、上記の長波長側の光に
よって半導体内部の深い所で励起される信号キャリアは
、長波長光に対する感度の場所的な不均一性や、解像度
の劣化の主たる原因であったので、第１図の構造の固体
撮像装置はこの点で、良好な特性を示す。
空乏層の広がりも小さいので、長波長側の光によって半
導体内部の深い所で光電変換される信号キャリアは、ｎ
＋拡散層６に到達しない。従来、上記の長波長側の光に
よって半導体内部の深い所で励起される信号キャリアは
、長波長光に対する感度の場所的な不均一性や、解像度
の劣化の主たる原因であったので、第１図の構造の固体
撮像装置はこの点で、良好な特性を示す。
またｐ−ｎ接合の容量も大きくなるので、ｎ＋拡散層の
信号保持能力も高い。
信号保持能力も高い。
第１図において蓄積ゲート４、転送ゲート５、ＢＣＤ３
の各電極下は、基板効果を少なくする等の理由からｐ形
基板１１の濃度は低い方が良いので、ｐ形高濃度領域８
は拡散層６０部分に限る方が望ましい。
の各電極下は、基板効果を少なくする等の理由からｐ形
基板１１の濃度は低い方が良いので、ｐ形高濃度領域８
は拡散層６０部分に限る方が望ましい。
第２図は本発明の別の実施例であって、ｎ形の半導体基
板２１の上にｐ形の半導体基体ｌを形成し、このｐ形基
体ｌの表面領域に、光電変換部となるｎ＋拡散層６、Ｂ
ＣＤのチャネルとなるｎ形層７を設け、またｐ形基体１
の内部でｎ＋拡散層６の下にｐ形高濃度領域８を設けた
ものである。
板２１の上にｐ形の半導体基体ｌを形成し、このｐ形基
体ｌの表面領域に、光電変換部となるｎ＋拡散層６、Ｂ
ＣＤのチャネルとなるｎ形層７を設け、またｐ形基体１
の内部でｎ＋拡散層６の下にｐ形高濃度領域８を設けた
ものである。
この構造は、ｎ形基板２１とｐ形基体ｌの間を逆バイア
スすることにより、半導体基体１の内部深くで発生した
信号キャリアをｎ形基板２１側へ吸収してしまう構造で
ある。第２図の構造では、この他に、このニレメン）Ｋ
強い光が当って、過！１なキャリアがｎ＋拡散層６の下
に発生したときに、これをｎ形基板２１側へ吸収するこ
とで、プルーミングを抑制することができる。第２図に
示した構造はｐ形高濃度領域８の作用と相俟って、不均
一性、解像度、信号保持能力、ブルーミング抑制の上で
優れた特長を有する固体撮像装置である。
スすることにより、半導体基体１の内部深くで発生した
信号キャリアをｎ形基板２１側へ吸収してしまう構造で
ある。第２図の構造では、この他に、このニレメン）Ｋ
強い光が当って、過！１なキャリアがｎ＋拡散層６の下
に発生したときに、これをｎ形基板２１側へ吸収するこ
とで、プルーミングを抑制することができる。第２図に
示した構造はｐ形高濃度領域８の作用と相俟って、不均
一性、解像度、信号保持能力、ブルーミング抑制の上で
優れた特長を有する固体撮像装置である。
ここで本発明の実施例中で、ｎ＋拡散層に接して蓄積ゲ
ートが設けであるが、これがない構造の固体撮像装置で
も本発明が適用できることは明らかである。
ートが設けであるが、これがない構造の固体撮像装置で
も本発明が適用できることは明らかである。
第３図は電荷転送素子として表面転送形の電荷移送素子
（Ｓ−ＣＯＤ）を用いた場合の本発明の実施例である。
（Ｓ−ＣＯＤ）を用いた場合の本発明の実施例である。
第４図は、受光部にＭＯＳダイオードアレーを設けた固
体撮像装置に本発明を適用した例である。
体撮像装置に本発明を適用した例である。
半透明電極３１は受光部き蓄積部を兼ねるＭＯ８容量を
形成する。受光部に高濃度ｐ影領域８が、またｐ形半導
体ｌの下にｎ形半導体２１があるので、第１図〜第２図
で説明したように、不均一性、ブルーミング抑制の点で
優れた特性を有する。
形成する。受光部に高濃度ｐ影領域８が、またｐ形半導
体ｌの下にｎ形半導体２１があるので、第１図〜第２図
で説明したように、不均一性、ブルーミング抑制の点で
優れた特性を有する。
第１図〜第３図に示した実施例でも、受光部以外の部分
を必要に応じて光シールドしてもよいことはむろんであ
るが、第４図に示したように半透明電極によるＭＯＳダ
イオードアレーの場合受光部と蓄積部の光の透過率に差
がないので３２に示したように光シールドがあることが
望ましい。
を必要に応じて光シールドしてもよいことはむろんであ
るが、第４図に示したように半透明電極によるＭＯＳダ
イオードアレーの場合受光部と蓄積部の光の透過率に差
がないので３２に示したように光シールドがあることが
望ましい。
第５図は、第１図、第２図、第３図に示した本発明の実
施例の平面構造を説明する図である。ｍ中４１はダイオ
ードアレー、４２は蓄積ゲート、４３は転送ゲート、４
４は電荷転送素子であって信号電荷は矢印４５〜４７に
示すように流れて電荷移送素子圧移され、４８に示す方
向へ移送されて出力部へ達する。４９−５０で示した部
分の断面図が第１図、第２図、第゛３図である。５１は
ダイオードアレーに接するｐ形高濃度領域である。
施例の平面構造を説明する図である。ｍ中４１はダイオ
ードアレー、４２は蓄積ゲート、４３は転送ゲート、４
４は電荷転送素子であって信号電荷は矢印４５〜４７に
示すように流れて電荷移送素子圧移され、４８に示す方
向へ移送されて出力部へ達する。４９−５０で示した部
分の断面図が第１図、第２図、第゛３図である。５１は
ダイオードアレーに接するｐ形高濃度領域である。
ただし５１は図に示すように全ての絵素に共通でなく、
各絵素間で電気的に独立であってもよい。
各絵素間で電気的に独立であってもよい。
第４図の実施例の平面構造も第５図と同様である。第４
図の実施例の装置の場合は、第５図のダイオードアレー
４１がＭＯ８構造となっている点が異なる。
図の実施例の装置の場合は、第５図のダイオードアレー
４１がＭＯ８構造となっている点が異なる。
なお、第５図では、−次元ダイオードアレーを示したが
、勿論二次元に光ダイオードを配列し、二次元センサー
として本発明の装置を構成できる。
、勿論二次元に光ダイオードを配列し、二次元センサー
として本発明の装置を構成できる。
第１図、第２図、第３図、第４図は本発明の実施例の装
置の断面図を示し、第５図は本発明の実施例の装置の平
面レイアウトを示す図である。 １１・・・ｐ形半導体幕板、２１・・・ｎ形半導体基板
、ｌ・・・ｐ形半導体基体、２・・・絶縁膜、３，４．
５・・・電極、６・・・ｎ＋拡勤層（光電変換部）、７
・・・ｎ形層（ＢＣＤのチャネル）、８・・・ｐ形高濃
度領域。 筋 １ 図 禎 ２ 目 、Ｓ ｙｌ、５１！Ｉ （ 婚 ５ 図 ９
置の断面図を示し、第５図は本発明の実施例の装置の平
面レイアウトを示す図である。 １１・・・ｐ形半導体幕板、２１・・・ｎ形半導体基板
、ｌ・・・ｐ形半導体基体、２・・・絶縁膜、３，４．
５・・・電極、６・・・ｎ＋拡勤層（光電変換部）、７
・・・ｎ形層（ＢＣＤのチャネル）、８・・・ｐ形高濃
度領域。 筋 １ 図 禎 ２ 目 、Ｓ ｙｌ、５１！Ｉ （ 婚 ５ 図 ９
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板と、該半導体基板の表面領域に設けられ
た光電変換領域と、該半導体基板の他の表面領域に設け
られた電荷転送素子と、上記光電変換領域の下の少なく
とも一部分に設けられた上記半導体基板と同じ導電形で
あって上記半導体基板よりも不純物濃度が高い領域とを
そなえ、上記光電変換領域で検出した光信号電荷を、上
記電荷転送素子に入力し、該電荷転送素子により上記信
号電荷を読み出すことを特徴とする固体撮像装置。 ２、第１導電形の半導体基板と、該半導体基板上に設け
られた第２導電形の半導体基体と、該半導体基体の表面
領域に設けられた第１導電形の光電変換領域と、該半導
体基体の他の表面領域に設けられた電荷転送素子と、上
記光電変換領域の下の少くとも一部分に設けられた第２
導電形で上記半導体基体よりも不純物濃度が高い領域と
をそなえ、上記光電変換領域で検出した光信号電荷を、
上記電荷転送素子に入力し、該電荷転送素子により上記
信号電荷を読み出すことを特徴とする固体撮像装置。 ３、第１導電形の半導体基板と、該半導体基板上に設置
すられた第２導電形の半導体基体と、該半導体基体の表
面領域に設けられた第１導電形の光電変換領域と、該半
導体基体の他の表面領域に設けられた第ｉ４電形のチャ
ネル領域および該チャネル領域上に絶縁膜を介して設け
られた電極からなる電荷転送素子と、上記光電変換領域
の下の少なくとも一部分に設けられた第２導電形で上記
半導体基体よりも不純物濃度が高い領域とケそなえ、上
記光電変換領域で検出した光信号電荷を、上記電荷転送
素子に入力し、該電荷転送素子により上記信号電荷を読
み出すこ七を特徴とする固体撮像装置。 ４、上記光電変換領域と上記電荷転送素子の間に絶縁膜
を介して蓄積ゲート電極が設けられ、上記光電変換領域
で検出した光信号電荷を上記蓄積ゲート電極の下を経て
上記電荷転送素子に入力し、該電荷転送素子により上記
信号電荷を読み出すことを特徴とする特許請求の範囲第
１項、第２項もしくは＠３項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169339A JPS6084076A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169339A JPS6084076A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 固体撮像装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57021122A Division JPS608672B2 (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084076A true JPS6084076A (ja) | 1985-05-13 |
| JPH0140548B2 JPH0140548B2 (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=15884722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59169339A Granted JPS6084076A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6084076A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590195B2 (en) * | 2000-05-15 | 2003-07-08 | Nec Electronics Corporation | Solid-state image sensor with reduced smear and noise |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126270A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Fanuc Ltd | 発光装置 |
-
1984
- 1984-08-15 JP JP59169339A patent/JPS6084076A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126270A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Fanuc Ltd | 発光装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590195B2 (en) * | 2000-05-15 | 2003-07-08 | Nec Electronics Corporation | Solid-state image sensor with reduced smear and noise |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0140548B2 (ja) | 1989-08-29 |
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