JPS6320865A - 固体撮像装置 - Google Patents

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、固体撮像装置、特に光電変換素子と垂直ＣＣ
Ｄシフトレジスタと水平ＣＣＤシフトレジスタから構成
されるＣＣＤ型固体撮像装置に関するものである。

（従来の技術） 従来のＣ，ＣＤ型固体最像装置における光な変換部と垂
直ＣＯＤシフトレジスタ部は、第２図に示したように構
成されている。第２図（ａ）においてｌａ、　ｌｂは素
子分離領域、２ａ、　２ｂは第１層目の電極、３ａ、　
３ｂは第２層目の電極、４は光電変換部、５ａ。

５ｂ、　５ｃは垂直ＣＣＤシフトレジスタの電荷蓄積部
である。

光信号の流れの方向は、以下の通りである。光電変換部
４で発生し、蓄積された光信号電荷は。

経路７を通って垂直ＣＯＤの電荷蓄積部５ｂに移され、
順次、経路６ｂを通って電荷蓄積部５ｃの方向へ移動す
る。ところが、垂直ＣＤＤの断面構造は、電極の種類に
よって異なる。それを示したのが。

第２図（ｂ）、　（Ｃ）である。（ｂ）−■は、第２図
（ａ）の矢印７に沿った断面図、（ｂ）−■は、ポテン
シャ、ル図である。（ｃ）−のは、第２図（ａ）の矢印
８に沿った断面図、（Ｃ）−■は、ポテンシャル図であ
る。

９はＰ形基板、　１０は光電変換部４のｎ影領域。

１１は垂直ＣＤＤ部の埋め込みチャンネルとなるｎ影領
域、１２はスミア対策として電荷蓄積部の空乏層を伸ば
さないために設けられた高濃度Ｐ影領域。

１８はチャンネルストッパの高濃度Ｐ影領域である。

（ｂ）−〇の断面図で、電極３ａに、光電変換部４より
信号電荷を電荷７？積部５ｂに読み出すための高い電圧
を印加後、電荷転送用の低い電圧にした後のポテンシャ
ル図が（ｂ）−■である。光電変換部の電位１５は、電
極３ａに高電圧印加時の１４の部分の電位にリセットさ
れる。垂直ＣＯＤの１３部と、それ以外の電位を比べる
と、１３部には高濃度Ｐ影領域１２がないために深くな
る。よって、信号電荷は矢印１７のように落ち込む。（
ｅ）−■の部分の断面図では、構造上チャンネルストッ
パのＰ影領域が張り出すので、垂直ＣＣＤｎ形領域１１
下にはすべて高濃度Ｐ影領域が存在する。そのため、ポ
テンシャルは（Ｃ）−■のようにへこみのないものとな
る。

（発明が解決しようとする問題点） 従来構造における信号の流れを見ると、信号は電荷蓄積
部５ａから電荷蓄積部５ｂへ移動した時、経路６ｃを通
り、（ｂ）−■にみられるポテンシャルのへこみに入る
。次に、電荷蓄積部５ｂから５０へ転送の時は、経路６
ｄを通るが、上記ポテンシャルのへこみのため、進行方
向の電極との電位差がとれにくくなり、転送効率劣化の
原因となる。

本発明の目的は、従来の上記欠点を解消し、垂直ＣＣＤ
の転送効率劣化を防止することのできる固体撮像装置を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の固体撮像装置は、垂直ＣＯＤの埋め込みチャン
ネル用不純物領域に対し、埋め込みチャンネル用不純物
とは反対導電形の不純物領域が深い所に位置し、かつ光
電変換部側にまで張り出しているものである。

（作　用） 上記の構成により、光電変換部側において、垂直ＣＯＤ
のポテンシャルのへこみが解消され、その結果、信号電
荷は、スムーズに転送される。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

第１図（ａ）において、Ｉａ、　ｌｂは分離領域であり
。

２ａ、　２ｂは例えば第１層目の電極、３ａ、　３ｂは
例えば第２層目の電極である。これとは逆に、２ａ、２
ｂを第２層目の電極、３ａ、３ｂを第１層目の電極にし
てもよい。

第１図（ｂ）−■（矢印経路７に沿った断面図）に示す
ように、高濃度Ｐ影領域２２を埋め込みチャンネル用ｎ
形領域１１に対して、光電変換部４のｎ影領域１０側に
まで拡げることにより、ポテンシャルは、第１図（ｂ）
−■に示すように、底が平らなものとなる。また、矢印
経路８に沿った断面は、第１図（Ｃ）−〇に示す通りで
、従来例と変わるところはなく、従ってポテンシャルも
第１図（ｃ）−■に示すように、従来例と同様となる。

垂直ＣＣＤ内の信号電荷は、経路６ａを通って電荷蓄積
部５ａから電荷蓄積部５ｂへ、さらに経路６ｂを通って
電荷蓄積部５ｂから電荷蓄積部５ｃへと送られていく。

従来例では、電荷蓄積部５ｂから電荷蓄積部５ｃへ電荷
が送られる過程で、電荷蓄積部５ｂにポテンシャルのへ
こみが存在したため転送効率の劣化を招いたが１本発明
では、ＣＣＤ内に局部的なポテンシャルのへこみがない
ために転送効率の劣化を招くことなく、電荷を転送する
ことができる。

また、ポテンシャルのへこみをな（したことにより、斜
め入射光により発生するスミアの低減効果も期待できる
。

（発明の効果） 以上説明したように１本発明によれば、垂直ＣＯＤのポ
テンシャルにおいて、光電変換部からの信号読み出し部
での局部的なポテンシャルのへこみを無くすることによ
り、垂直転送効率の劣化を防止することができ、しかも
、スミア低減効果も期待できるなど、その実用的効果は
大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の一実施例の平面図、第１図（
ｂ）−〇及び（Ｃ）−■はそれぞれ断面図、第１図（ｂ
）−〇及び（Ｃ）−■はそれぞれポテンシャル図、第２
図（ａ）は従来例の平面図、第２図（ｂ）−■。 （ｃ）−■は、同断面図、第２図（ｂ）−■、（Ｃ）−
■は、ポテンシャル図である。 ｌａ、　１１）　＝−分離領域、２ａ、　２ｂ、　３ａ
、　３ｂ・・・垂直ＣＣＤの電極、　４　・・・光電変
換部、　　５ａ、　５ｂ、　５ｃ・・・電荷蓄積部、１
１・・・ＣＣＤ埋め込みチャンネル用ｎ形領域、１８・
・・チャンネルストッパ用高濃度Ｐ形領域、２２・・・
高濃度Ｐ影領域。 特許出願人　松下電子工業株式会社 第１ス Ｉａ、Ｉｂ・・・分５を領域 ２ｏ、　２ｂ、３ｏ、３ｂ　・・ｔＴｈ４・・・Ｌ電震
訣帥 ５ｏ　、５ｂｔ　５ｃ　・・ｅ　煮ＣＣＤ　シフ）　し
’ｙ７−．９９ｔ　Ａ　ｉ積卸 第１図 １コ １１　゛　ＣＣ０）ｔり坊も９″ダキＷし罰ｎア〉々釣
シへρパＪｌ濃展Ｐ形＠絨 １８　　・　！ｒｑλノし入ト、ハ“汗り絹５に、襄Ｐ
形。俟シ（第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一導電形の半導体基板上に、光電変換素子群と、前記光
   電変換素子群から光信号を読出し転送する垂直走査用Ｃ
   ＣＤシフトレジスタ群及び水平走査用ＣＣＤシフトレジ
   スタ群が集積化され、かつ前記垂直走査用ＣＣＤシフト
   レジスタの埋め込みチャンネル形成用の前記一導電形と
   は反対導電形の不純物領域の下層に、前記一導電形の不
   純物領域が形成されており、その一導電形不純物領域が
   前記埋め込みチャンネル形成用の不純物領域よりも前記
   光電変換素子側に張り出していることを特徴とする固体
   撮像装置。