JPS622566A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS622566A JPS622566A JP60140523A JP14052385A JPS622566A JP S622566 A JPS622566 A JP S622566A JP 60140523 A JP60140523 A JP 60140523A JP 14052385 A JP14052385 A JP 14052385A JP S622566 A JPS622566 A JP S622566A
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- Japan
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- electrode
- transfer electrode
- solid
- imaging device
- state imaging
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- Pending
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、信号電荷の走査部の上に形成した光導電膜
を光電変換部に利用する固体撮像装置に関する。
を光電変換部に利用する固体撮像装置に関する。
従来の固体撮像装置を信号電荷を読出すための固体走査
部とし、この上部に形成した光導電膜を光電変換部とし
て用いる固体撮像装置が提案されている。
部とし、この上部に形成した光導電膜を光電変換部とし
て用いる固体撮像装置が提案されている。
第１１図に、固体走査部にＣＣＤを用い光導電膜にアモ
ルファス８ｉを採用した固体撮像装置の画素の断面図を
示す。透明電極四と第２電極αタの間には十分に大きな
静電容量が存在するため、Ｓｉ基板上に形成された信号
読出ソース部（９）の静電容量は固体撮像装置の最大取
扱い電荷量を制限する要因にはならない。一方、高解像
度の固体撮像装置を実現するために画素セルのサイズを
小さくし画素の高密度化を行なうと、ＣＣＤのチャネル
（２）が小さくなり信号電荷の転送量が減ってダイナミ
ツクレンジが減少する。そこで、第１２図に表したよう
に、信号続出ソース部（９）を出来る限り小さく形成す
ることでＣＯＤのチャネル（２）の面積をより大きく取
れる画素セル構成とした固体撮像装置を考案し、試作し
たところ、ＣＣＤの断面ａ−ａと断面ｂ−ｂで大きくチ
ャネル幅が異なるためにＣＯＤのチャネル電位が同一の
転送電極に対して第１３図に示すように不均一になって
しまった。
ルファス８ｉを採用した固体撮像装置の画素の断面図を
示す。透明電極四と第２電極αタの間には十分に大きな
静電容量が存在するため、Ｓｉ基板上に形成された信号
読出ソース部（９）の静電容量は固体撮像装置の最大取
扱い電荷量を制限する要因にはならない。一方、高解像
度の固体撮像装置を実現するために画素セルのサイズを
小さくし画素の高密度化を行なうと、ＣＣＤのチャネル
（２）が小さくなり信号電荷の転送量が減ってダイナミ
ツクレンジが減少する。そこで、第１２図に表したよう
に、信号続出ソース部（９）を出来る限り小さく形成す
ることでＣＯＤのチャネル（２）の面積をより大きく取
れる画素セル構成とした固体撮像装置を考案し、試作し
たところ、ＣＣＤの断面ａ−ａと断面ｂ−ｂで大きくチ
ャネル幅が異なるためにＣＯＤのチャネル電位が同一の
転送電極に対して第１３図に示すように不均一になって
しまった。
これは断面ａ −ａと断面ｂｂで狭チャネル効果の起こ
る程度が異なるためで、ＯＣＤの同一の転送電極の下で
この様なチャネル電位の変化があると、第１４図に示す
ように信号電荷の転送が不完全になり、Ｓ／Ｎや解像度
が低下してしまう。
る程度が異なるためで、ＯＣＤの同一の転送電極の下で
この様なチャネル電位の変化があると、第１４図に示す
ように信号電荷の転送が不完全になり、Ｓ／Ｎや解像度
が低下してしまう。
このとき、チャネル電位が第１５図に示したように電荷
の転送方向に対してより深くなるように変化するのであ
れば、この転送方向のみについては電荷の転送はこのよ
うな電位の変化のない場合よりもより確実になる。しか
し、その場合は転送電極に印加するクロックパルスを変
えて信号電荷を逆方向に転送することは困難になる上に
、チャネルの輻が変化する位置に正確に転送電極の端部
を合せて形成しなければならず、これは製造工程上の大
きな前約となった。
の転送方向に対してより深くなるように変化するのであ
れば、この転送方向のみについては電荷の転送はこのよ
うな電位の変化のない場合よりもより確実になる。しか
し、その場合は転送電極に印加するクロックパルスを変
えて信号電荷を逆方向に転送することは困難になる上に
、チャネルの輻が変化する位置に正確に転送電極の端部
を合せて形成しなければならず、これは製造工程上の大
きな前約となった。
この発明は、光導電膜を光電変換部に利用し〜ＣＣＤの
チャネル幅が周期的に変化するＣＯＤ固体撮像装置にお
いて、チャネルの幅が変化する位置に正確に転送電極の
端部が合せられた構造をセル７アラインで形成できるよ
うにし、２方向について信号電荷の不完全転送が起こら
ず、高密度の画素を有する固体撮像装置を実現すること
を目的とする。
チャネル幅が周期的に変化するＣＯＤ固体撮像装置にお
いて、チャネルの幅が変化する位置に正確に転送電極の
端部が合せられた構造をセル７アラインで形成できるよ
うにし、２方向について信号電荷の不完全転送が起こら
ず、高密度の画素を有する固体撮像装置を実現すること
を目的とする。
本発明は、ＣＯＤを用いた信号電荷走査部の上部に形成
した光導’ｒｉｔａを充電変換部として用いる固体撮像
装置において、信号電荷の読出しを行なうＣＣＤのチャ
ネルを形成し、垂直ＣＯＤの転送電極を形成し、ＣＣＤ
のチャネルを形成し、ＣＯＤのゲート絶縁膜とＣＯＤの
第１の転送電極とを形成し、第１の転送電極とホトレジ
ストによるパターンをマスクにしてチャネルの内部にイ
オン打込み法によって信号続出ソースとなる領域と信号
続出しゲートとなる領域とを共に信号読出しゲートとな
る領域に必要な不純物濃度にし、信号読出ソースとなる
領域の上部をも覆うようにＣＯＤの第２の転送電極と、
これらの上部に形成した厚い絶縁層とを形成した後に、
異方性エツチングによって厚い絶縁層とＣＣＤの第２の
転送電極とゲート絶縁層を貫くコンタクトホールを形成
して信号読出ソースとなる領域の半導体基板を露出させ
、コンタクトホールを形成して露出させた半導体基板表
面に不純物を拡散させて信号続出ソースを形成し、この
後に酸化を行ない、再び異方性エツチングを行なって信
号続出ソース上の酸化膜を取り除いて信号続出ソースを
露出させることによって、信号続出ソースと、信号続出
ゲート、信号続出ソース部と第１電極とを接続するコン
タクトホールを形成することを特徴とする。
した光導’ｒｉｔａを充電変換部として用いる固体撮像
装置において、信号電荷の読出しを行なうＣＣＤのチャ
ネルを形成し、垂直ＣＯＤの転送電極を形成し、ＣＣＤ
のチャネルを形成し、ＣＯＤのゲート絶縁膜とＣＯＤの
第１の転送電極とを形成し、第１の転送電極とホトレジ
ストによるパターンをマスクにしてチャネルの内部にイ
オン打込み法によって信号続出ソースとなる領域と信号
続出しゲートとなる領域とを共に信号読出しゲートとな
る領域に必要な不純物濃度にし、信号読出ソースとなる
領域の上部をも覆うようにＣＯＤの第２の転送電極と、
これらの上部に形成した厚い絶縁層とを形成した後に、
異方性エツチングによって厚い絶縁層とＣＣＤの第２の
転送電極とゲート絶縁層を貫くコンタクトホールを形成
して信号読出ソースとなる領域の半導体基板を露出させ
、コンタクトホールを形成して露出させた半導体基板表
面に不純物を拡散させて信号続出ソースを形成し、この
後に酸化を行ない、再び異方性エツチングを行なって信
号続出ソース上の酸化膜を取り除いて信号続出ソースを
露出させることによって、信号続出ソースと、信号続出
ゲート、信号続出ソース部と第１電極とを接続するコン
タクトホールを形成することを特徴とする。
本発明によれば、信号続出ソース部のコンタクトホール
と垂直ＣＯＤの転送電極との間の固体撮像装置製造上の
マージンが不要であり、従来より小さな信号続出ソース
部の形成が可能となってより高密度に画素を集積した固
体撮像装置の製造が実現でき、これに伴うＣＯＤのチャ
ネル幅の同期的な変化による信号電荷の不完全転送が発
生しない構造をマスクの合せ精度に関係なく形成できる
□固体撮像装置を実現できる。
と垂直ＣＯＤの転送電極との間の固体撮像装置製造上の
マージンが不要であり、従来より小さな信号続出ソース
部の形成が可能となってより高密度に画素を集積した固
体撮像装置の製造が実現でき、これに伴うＣＯＤのチャ
ネル幅の同期的な変化による信号電荷の不完全転送が発
生しない構造をマスクの合せ精度に関係なく形成できる
□固体撮像装置を実現できる。
本発明の実施例を第１図〜第１θ図に用いて説明する。
Ｐ形８ｉ基板（１）上全面にＣＣＤのチャネル（２）お
上びＬＯＣＯ８法により酸化膜、一層からなる分離領域
（３）を、形成する。この「チャネル（２）は（３）以
外の全面に形成する。後にゲート絶縁膜（４）、ポリＳ
ｉひ第１転送電極（５）を形成し、この第１転送電極（
５）とホトレジストパターン囚をマスクにして例えばイ
オン打込み法にとってＰ影領域（６）（チャネルカット
領域）を形成する。
上びＬＯＣＯ８法により酸化膜、一層からなる分離領域
（３）を、形成する。この「チャネル（２）は（３）以
外の全面に形成する。後にゲート絶縁膜（４）、ポリＳ
ｉひ第１転送電極（５）を形成し、この第１転送電極（
５）とホトレジストパターン囚をマスクにして例えばイ
オン打込み法にとってＰ影領域（６）（チャネルカット
領域）を形成する。
第１図は断面図。第２図は上から見た画素のレイアウト
図）このｒ）領域は第２転送電極への転送・バイアス印
加時には反転される。
図）このｒ）領域は第２転送電極への転送・バイアス印
加時には反転される。
そして、このＰ−影領域（６）を覆うポリ８ｉの第２転
送電極（７）を形成し、これらの上部に例えばケミカル
ペーパーディポジション（ＣＶＤ）によってＳｉｎ、な
どの厚い絶縁Ｍ（８）を形成する。゛（第３図は断面図
、第４図は上から見た画素のレイアウト図） この彼、信号読出ソース部を形成する部分に写真食刻工
程によりホトレジストパターンを形成し、岸い絶縁層（
８）と、ポリＳｉの第２転送電極（））、ゲート絶縁層
（４）を例えばリアクティブイオンエツチング（ＲＩ
Ｅ）等によって基板に垂直にエツチングしてｒ影領域（
６）を露出させ、例えばイオン打＋ 込み法等によって信号読出ソース部であるｎ領域（９）
を形成する。（第５図は断面図、第６図は上から見た画
素のレイアウト図） この後に、例えば熱酸化などによって８ｉの酸化を行な
うと、コンタクトホール側面のポリ８ｉと露出している
計領域（９）に酸化８ｉＱＱが形成される・そして再び
ＲＩＥなどの異方性エツチングによって酸化Ｓｉのエツ
チングを行がうと、コンタクトホール側面の酸化８ｉは
エツチングされずに信号読出しソース部の計領域（９）
のみが再び露出し、ポリ８ｉの第２転送電極（７）がセ
ル７アラインで絶縁された状態になる。（第７図は断面
図、第８図は上から見た画素のレイアウト図）酸化によ
らず、ｃｖＤｓｉｏ、を全面に形成し、ＲＩＢで全面エ
ツチングし側壁残しをしてもよい。
送電極（７）を形成し、これらの上部に例えばケミカル
ペーパーディポジション（ＣＶＤ）によってＳｉｎ、な
どの厚い絶縁Ｍ（８）を形成する。゛（第３図は断面図
、第４図は上から見た画素のレイアウト図） この彼、信号読出ソース部を形成する部分に写真食刻工
程によりホトレジストパターンを形成し、岸い絶縁層（
８）と、ポリＳｉの第２転送電極（））、ゲート絶縁層
（４）を例えばリアクティブイオンエツチング（ＲＩ
Ｅ）等によって基板に垂直にエツチングしてｒ影領域（
６）を露出させ、例えばイオン打＋ 込み法等によって信号読出ソース部であるｎ領域（９）
を形成する。（第５図は断面図、第６図は上から見た画
素のレイアウト図） この後に、例えば熱酸化などによって８ｉの酸化を行な
うと、コンタクトホール側面のポリ８ｉと露出している
計領域（９）に酸化８ｉＱＱが形成される・そして再び
ＲＩＥなどの異方性エツチングによって酸化Ｓｉのエツ
チングを行がうと、コンタクトホール側面の酸化８ｉは
エツチングされずに信号読出しソース部の計領域（９）
のみが再び露出し、ポリ８ｉの第２転送電極（７）がセ
ル７アラインで絶縁された状態になる。（第７図は断面
図、第８図は上から見た画素のレイアウト図）酸化によ
らず、ｃｖＤｓｉｏ、を全面に形成し、ＲＩＢで全面エ
ツチングし側壁残しをしてもよい。
この後、例えばＡＩなどの第１電極αυを所定の形状に
形成し、平担化絶縁層αりを形成した後に第１電極ａυ
を露出させるコンタクトホールを形成し、画素電極とな
る第２１ｔｔｉｉｉＱ３を形成する（第９図）。
形成し、平担化絶縁層αりを形成した後に第１電極ａυ
を露出させるコンタクトホールを形成し、画素電極とな
る第２１ｔｔｉｉｉＱ３を形成する（第９図）。
そして、光電変換部となるアモルファスＳｉｍｕ４、Ｐ
形アモルファスＳｉＣ層（１５と透明電極αｅを形成し
て、光導電膜を光電変換部としてもつ固体撮像装置を得
る。（第１θ図） このような固体撮像装置では、ＣＯＤのチャネル幅が変
化する位置に正確に転送電極の端部が合せられた構造が
セルファラインで形成されており、同一の転送電極が制
御するチャネル内でのチャネル電位が均一になる。
形アモルファスＳｉＣ層（１５と透明電極αｅを形成し
て、光導電膜を光電変換部としてもつ固体撮像装置を得
る。（第１θ図） このような固体撮像装置では、ＣＯＤのチャネル幅が変
化する位置に正確に転送電極の端部が合せられた構造が
セルファラインで形成されており、同一の転送電極が制
御するチャネル内でのチャネル電位が均一になる。
しかも、第１電極αυとＣＯＤの転送電極（７）はセル
７アラインで絶縁されるので、信号読出しソース部であ
る計領域（９）のコンタクトホールとＣＯＤの転送電極
とのマージン間隔が不要となり、信号読出しソース部の
縮小を実現できる口前述の実施例ではコンタクトホール
を形成するためのエツチングにはＲＩＢを用いて説明し
たが、異方性エツチングを可能とする方法であれば他の
方法によっても可能である。また、ＣＣＤの転送電極に
はポリ８ｉ以外でも酸化もしくは窒化等によって絶縁膜
の形成が可能である材料であれば他の材料でも可能であ
る。また、厚い絶縁層にはＣＶＤ・８ｉ０゜膜を用いて
説明したが、これは転送電極のコンタクトホール側面以
外の部分の酸化を抑制できる材料であればよい。
７アラインで絶縁されるので、信号読出しソース部であ
る計領域（９）のコンタクトホールとＣＯＤの転送電極
とのマージン間隔が不要となり、信号読出しソース部の
縮小を実現できる口前述の実施例ではコンタクトホール
を形成するためのエツチングにはＲＩＢを用いて説明し
たが、異方性エツチングを可能とする方法であれば他の
方法によっても可能である。また、ＣＣＤの転送電極に
はポリ８ｉ以外でも酸化もしくは窒化等によって絶縁膜
の形成が可能である材料であれば他の材料でも可能であ
る。また、厚い絶縁層にはＣＶＤ・８ｉ０゜膜を用いて
説明したが、これは転送電極のコンタクトホール側面以
外の部分の酸化を抑制できる材料であればよい。
第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図、第
７川、第８図、第９図及び第１Ｏ図は本発明の詳細な説
明するための固体撮像装置の一画素あたりの断面図と各
構成要素のレイアウト図、第１１図は従来の光導電膜を
光電変換部に用いた固体撮像装置の一画素あたりの断面
図、第１２図は信号続出ソース部を出来る限り小さく形
成することでＣＯＤのチャネルの面積をより大きく取れ
る画素セルのレイアウト図、第１３図は同一転送電極に
ついてＣＯＤのチャネル電位が変化した様子を表す図、
第１４図は同一転送電極についてのチャネル電位変化に
よって信号電荷の不完全転送が発生した状態を表す図、
第１５図はＣＯＤのチャネル電位が信号を荷の転送方向
に対してより深くなる状態を表す図である。 ｌ・・・Ｐ型８ｉ基板 ２・・・ＣＯＤのチャネル ３・・・分離領域 ４・・・ゲート絶縁膜 ５・・・〆すＳｉの第１転送電極 ６・・・Ｐ影領域 ７・・・〆すＳｉの第２転送電極 ８・・・厚い絶縁層 ９・・・ｎ十領域 １０・・・酸化８ ｓ ｓ １１・・・第１電極１２・
・・平坦化絶縁層 １３・・・第２１１ｔ極 １４・・・アモルファスＳｉ層 １５・・・アモルファス５ｉＣ（Ｐ形）層１６・・・透
明電極 １７・・・第１コンタクトホール １８・・・電子 １９・・・ＣＯＤのチャネルポテンシャル代理人 弁理
士 則 近 憲 佑（他１名）第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ５ 図 第 ７ 図 第 ８ 図 第 ９ 図 第１０図
７川、第８図、第９図及び第１Ｏ図は本発明の詳細な説
明するための固体撮像装置の一画素あたりの断面図と各
構成要素のレイアウト図、第１１図は従来の光導電膜を
光電変換部に用いた固体撮像装置の一画素あたりの断面
図、第１２図は信号続出ソース部を出来る限り小さく形
成することでＣＯＤのチャネルの面積をより大きく取れ
る画素セルのレイアウト図、第１３図は同一転送電極に
ついてＣＯＤのチャネル電位が変化した様子を表す図、
第１４図は同一転送電極についてのチャネル電位変化に
よって信号電荷の不完全転送が発生した状態を表す図、
第１５図はＣＯＤのチャネル電位が信号を荷の転送方向
に対してより深くなる状態を表す図である。 ｌ・・・Ｐ型８ｉ基板 ２・・・ＣＯＤのチャネル ３・・・分離領域 ４・・・ゲート絶縁膜 ５・・・〆すＳｉの第１転送電極 ６・・・Ｐ影領域 ７・・・〆すＳｉの第２転送電極 ８・・・厚い絶縁層 ９・・・ｎ十領域 １０・・・酸化８ ｓ ｓ １１・・・第１電極１２・
・・平坦化絶縁層 １３・・・第２１１ｔ極 １４・・・アモルファスＳｉ層 １５・・・アモルファス５ｉＣ（Ｐ形）層１６・・・透
明電極 １７・・・第１コンタクトホール １８・・・電子 １９・・・ＣＯＤのチャネルポテンシャル代理人 弁理
士 則 近 憲 佑（他１名）第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ５ 図 第 ７ 図 第 ８ 図 第 ９ 図 第１０図
Claims (2)
- （１）画素信号を読出し、転送する走査回路基板の表面
に走査回路の信号読出し部と接続する画素電極を有し、
この上に光電変換層、電極層が積層された固体撮像装置
において、ストライプ状の素子間分離領域及びこれに交
わる第１の転送電極で囲まれた領域内に、前記分離領域
の延在方向に一定幅を残して形成されたチャネルカット
領域と、前記第１の転層電極間を埋める如くこれと平行
に設けられ、動作時に前記チャネルカット領域を反転さ
せる第２の転送電極と、この第２の転送電極に開けられ
たコンタクトホールを通して前記チャネルカット領域内
に設けられた基板と逆導電型の信号読出し部を備えた事
を特徴とする固体撮像装置。 - （２）コンタクトホール内壁に自己整合絶縁膜が形成さ
れてなる事を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載
の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140523A JPS622566A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60140523A JPS622566A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622566A true JPS622566A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15270643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60140523A Pending JPS622566A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622566A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4910579A (en) * | 1986-09-26 | 1990-03-20 | International Business Machines Corporation | Semiconductor integrated display device with overlapping electrodes |
| US7001667B2 (en) | 2002-07-17 | 2006-02-21 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Alkyd-based free radical wood coating compositions |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60140523A patent/JPS622566A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4910579A (en) * | 1986-09-26 | 1990-03-20 | International Business Machines Corporation | Semiconductor integrated display device with overlapping electrodes |
| US7001667B2 (en) | 2002-07-17 | 2006-02-21 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Alkyd-based free radical wood coating compositions |
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