JP2642519B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の固体撮像装置の平面図を図５に示
す。この固体撮像装置は、アレイ状に配列された画素１
と、フィールドシフトゲート部２と、垂直ＣＣＤレジス
タ３と、水平ＣＣＤレジスタ４と出力回路５とを備えて
いる。フィールドシフトゲート部２は画素１に蓄積され
た信号電荷の、垂直ＣＣＤシフトレジスタ３への移送を
制御する。垂直ＣＣＤシフトレジスタ３は各画素列間に
設けられ、フィールドシフトゲート部２を介して移送さ
れた信号電荷を水平ＣＣＤレジスタ４に順次転送する。
水平ＣＣＤシフトレジスタ４は垂直ＣＣＤレジスタ３か
ら転送された信号電荷を出力回路５に順次転送する。出
力回路５は水平ＣＣＤレジスタ４からの信号電荷を外部
に出力する。
す。この固体撮像装置は、アレイ状に配列された画素１
と、フィールドシフトゲート部２と、垂直ＣＣＤレジス
タ３と、水平ＣＣＤレジスタ４と出力回路５とを備えて
いる。フィールドシフトゲート部２は画素１に蓄積され
た信号電荷の、垂直ＣＣＤシフトレジスタ３への移送を
制御する。垂直ＣＣＤシフトレジスタ３は各画素列間に
設けられ、フィールドシフトゲート部２を介して移送さ
れた信号電荷を水平ＣＣＤレジスタ４に順次転送する。
水平ＣＣＤシフトレジスタ４は垂直ＣＣＤレジスタ３か
ら転送された信号電荷を出力回路５に順次転送する。出
力回路５は水平ＣＣＤレジスタ４からの信号電荷を外部
に出力する。
【０００３】図５に示す切断線Ａ−Ａ′で切断した固体
撮像装置の断面を図６に示す。図６において、上記固体
撮像装置は、Ｎ型半導体基板６上にｐウェル領域７が形
成され、このｐウェル領域７の表面付近に、表面がｐ+
領域によって電気的にシールドされたｎ+ 領域のフォト
ダイオード８、及びｎ- 領域９が形成されている。この
ｎ- 領域９は垂直ＣＣＤレジスタ３の埋込み型の転送チ
ャネルである。なお、素子分離はｐ+ 不純物層のチャネ
ルストップ領域１０によって行う。フォトダイオード８
と転送チャネル９との間のシフトチャネル１２が図５の
フィールドシフトゲート部２に対応している。転送チャ
ネル９上にはＳｉＯ2 からなる絶縁膜を介して、転送電
極１１が設けられており、この転送電極１１はフォトダ
イオード８の端部上まで延びている。
撮像装置の断面を図６に示す。図６において、上記固体
撮像装置は、Ｎ型半導体基板６上にｐウェル領域７が形
成され、このｐウェル領域７の表面付近に、表面がｐ+
領域によって電気的にシールドされたｎ+ 領域のフォト
ダイオード８、及びｎ- 領域９が形成されている。この
ｎ- 領域９は垂直ＣＣＤレジスタ３の埋込み型の転送チ
ャネルである。なお、素子分離はｐ+ 不純物層のチャネ
ルストップ領域１０によって行う。フォトダイオード８
と転送チャネル９との間のシフトチャネル１２が図５の
フィールドシフトゲート部２に対応している。転送チャ
ネル９上にはＳｉＯ2 からなる絶縁膜を介して、転送電
極１１が設けられており、この転送電極１１はフォトダ
イオード８の端部上まで延びている。
【０００４】又、転送電極１１上には、絶縁膜を介して
例えばＭｏＳｉ2 からなる光遮へい膜１３が設けられて
いる。この光遮へい膜１３は転送電極１１を覆っている
ばかりでなく、転送チャネル９への光の漏れ込みによる
スミア成分を抑制するために、フォトダイオード８の端
部近傍まで延びて、この端部近傍も覆っている。この光
遮へい膜１３上にはＳｉＯ2 からなる絶縁膜１５を介し
て金属、例えばＡｌからなる光遮へい膜１４が設けられ
ている。なお、光遮へい膜１３を形成しないで光遮へい
膜１４のみを形成する場合もあるが、この場合はスミア
の低減は困難である。
例えばＭｏＳｉ2 からなる光遮へい膜１３が設けられて
いる。この光遮へい膜１３は転送電極１１を覆っている
ばかりでなく、転送チャネル９への光の漏れ込みによる
スミア成分を抑制するために、フォトダイオード８の端
部近傍まで延びて、この端部近傍も覆っている。この光
遮へい膜１３上にはＳｉＯ2 からなる絶縁膜１５を介し
て金属、例えばＡｌからなる光遮へい膜１４が設けられ
ている。なお、光遮へい膜１３を形成しないで光遮へい
膜１４のみを形成する場合もあるが、この場合はスミア
の低減は困難である。
【０００５】次に図６に示す従来の固体撮像装置の動作
を図７及び図８を参照して説明する。なお、半導体基板
６とｐウェル７との間に逆バイアス電圧ＶOFD が印加さ
れている。転送電極１１に印加電圧ＶG が印加された時
に、転送チャネル９及びシフトチャネル１２に形成され
る電位井戸の特性を図７のグラフｇ1 及びｇ2 に各々示
す。転送チャネル９は印加電圧ＶG が零Ｖでも値Ｖ5 の
電位井戸が形成されるが、負電圧を大きくしていくとや
がてピンニング状態になり、電位井戸が変調されなくな
る（グラフｇ1 参照）。又、シフトチャネル１２は表面
チャネルタイプのため、転送電極１１の印加電圧ＶG が
負電圧になると電位井戸の値は零Ｖになるが、ショート
チャネル効果が出ると印加電圧ＶG が零Ｖでも電位井戸
の値は零とならない（グラフｇ2 参照）。
を図７及び図８を参照して説明する。なお、半導体基板
６とｐウェル７との間に逆バイアス電圧ＶOFD が印加さ
れている。転送電極１１に印加電圧ＶG が印加された時
に、転送チャネル９及びシフトチャネル１２に形成され
る電位井戸の特性を図７のグラフｇ1 及びｇ2 に各々示
す。転送チャネル９は印加電圧ＶG が零Ｖでも値Ｖ5 の
電位井戸が形成されるが、負電圧を大きくしていくとや
がてピンニング状態になり、電位井戸が変調されなくな
る（グラフｇ1 参照）。又、シフトチャネル１２は表面
チャネルタイプのため、転送電極１１の印加電圧ＶG が
負電圧になると電位井戸の値は零Ｖになるが、ショート
チャネル効果が出ると印加電圧ＶG が零Ｖでも電位井戸
の値は零とならない（グラフｇ2 参照）。
【０００６】このような特性を有する固体撮像装置にお
いて、図６に示す切断線Ｂ−Ｂ′に沿った電位井戸のプ
ロファイルを図８に示す。図７及び図８において、符号
Ｂ1 は半導体基板領域６を、符号Ｂ2 はｐウェル領域７
を、符号Ｂ3 はフォトダイオード領域８を、符号Ｂ4 は
シフトチャネル領域１２を、符号Ｂ5 は転送チャネル領
域９を示している。ｐウェル７は図６から分かるように
零電位に設定されるが、ｐウェル７と半導体基板６間及
びｐウェル７とフォトダイオード８間は各々逆バイアス
されているためＢ2 領域ではパンチスルー状態になり、
電位井戸Ｖβが形成された状態になっている。転送電極
１１にシフトパルスＶFS（＞０、図７参照）が印加され
るとシフトチャネル１２の電位井戸が開き、即ちその値
がＶ4 になって、フォトダイオード部８において発生し
た信号電荷が垂直ＣＣＤレジスタ３の転送チャネル９に
移送される（図８参照）。そして転送電極１１に転送パ
ルスＶL （＜０），ＶM （＝０）が印加されると信号電
荷は垂直ＣＣＤレジスタ３の転送チャネル９中を転送さ
れる。
いて、図６に示す切断線Ｂ−Ｂ′に沿った電位井戸のプ
ロファイルを図８に示す。図７及び図８において、符号
Ｂ1 は半導体基板領域６を、符号Ｂ2 はｐウェル領域７
を、符号Ｂ3 はフォトダイオード領域８を、符号Ｂ4 は
シフトチャネル領域１２を、符号Ｂ5 は転送チャネル領
域９を示している。ｐウェル７は図６から分かるように
零電位に設定されるが、ｐウェル７と半導体基板６間及
びｐウェル７とフォトダイオード８間は各々逆バイアス
されているためＢ2 領域ではパンチスルー状態になり、
電位井戸Ｖβが形成された状態になっている。転送電極
１１にシフトパルスＶFS（＞０、図７参照）が印加され
るとシフトチャネル１２の電位井戸が開き、即ちその値
がＶ4 になって、フォトダイオード部８において発生し
た信号電荷が垂直ＣＣＤレジスタ３の転送チャネル９に
移送される（図８参照）。そして転送電極１１に転送パ
ルスＶL （＜０），ＶM （＝０）が印加されると信号電
荷は垂直ＣＣＤレジスタ３の転送チャネル９中を転送さ
れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の固体
撮像装置において、スミアを低減するために、光遮へい
膜１３は転送電極１１の周囲を覆う必要があり、シフト
チャネル１２の端部からフォトダイオード部８側に光遮
へい膜１３の端部が寸法Ｌ2 だけ延びている（図６参
照）。これによりフォトダイオード８の受光面積が小さ
くなって感度が低下する。そして上記寸法Ｌ2 は通常
０．５〜１μｍ程度であり、微細化する上で障害とな
る。
撮像装置において、スミアを低減するために、光遮へい
膜１３は転送電極１１の周囲を覆う必要があり、シフト
チャネル１２の端部からフォトダイオード部８側に光遮
へい膜１３の端部が寸法Ｌ2 だけ延びている（図６参
照）。これによりフォトダイオード８の受光面積が小さ
くなって感度が低下する。そして上記寸法Ｌ2 は通常
０．５〜１μｍ程度であり、微細化する上で障害とな
る。
【０００８】又、シフトチャネル１２の長さＬ1 （図６
参照）も通常１．５〜２．０μｍ程度となるため、やは
り微細化する上で障害となる。次に、図８の電荷井戸プ
ロファイルから分かるように、垂直ＣＣＤレジスタ３に
よって転送できる電荷量は電位井戸の差Ｖ5 −Ｖ2 に比
例する。しかし転送するためのクロックのハイレベルＶ
M が通常零Ｖで、ロウレベルＶL がピンニング電位ＶP
以下であるためクロックの電位振幅は増えず、電位振幅
におのずと制限がある。特に固体撮像装置を微細化した
場合は、単位面積当りの転送電荷量は、チャネル幅が２
μｍ以下になると急激に減少するため、この電位振幅の
制限は大きな障害となる。
参照）も通常１．５〜２．０μｍ程度となるため、やは
り微細化する上で障害となる。次に、図８の電荷井戸プ
ロファイルから分かるように、垂直ＣＣＤレジスタ３に
よって転送できる電荷量は電位井戸の差Ｖ5 −Ｖ2 に比
例する。しかし転送するためのクロックのハイレベルＶ
M が通常零Ｖで、ロウレベルＶL がピンニング電位ＶP
以下であるためクロックの電位振幅は増えず、電位振幅
におのずと制限がある。特に固体撮像装置を微細化した
場合は、単位面積当りの転送電荷量は、チャネル幅が２
μｍ以下になると急激に減少するため、この電位振幅の
制限は大きな障害となる。
【０００９】又、シフトチャネル１２において電位井戸
の開きＶ1 があると、フォトダイオード部８からＮ型基
板６に過剰電荷を捨てる、いわゆるオーバフロー動作の
際に、過剰光照射時に発生する過剰キャリアによって表
面電位が上昇し、過剰電荷が垂直ＣＣＤシフトレジスタ
３の転送チャネル９に漏れ出す現象（ブルーミング現
象）が起こる。このブルーミング現象が生じるのを抑制
するためには、Ｎ型基板６に印加する逆バイアス電圧Ｖ
OFD を大きくすることによりフォトダイオード部８下の
ｐウェル７の電位Ｖβを大きくし、ブルーミング電位マ
ージンＶβ−Ｖ1 を確保する必要がある。ｐウェル７の
電位Ｖβを大きくすることはフォトダイオード部８に蓄
積できる電荷量を決める電位差Ｖα−Ｖβを小さくする
ことになり、飽和出力電圧が小さくなってしまう。この
ことは固体撮像装置を微細化する上で大きな問題とな
る。
の開きＶ1 があると、フォトダイオード部８からＮ型基
板６に過剰電荷を捨てる、いわゆるオーバフロー動作の
際に、過剰光照射時に発生する過剰キャリアによって表
面電位が上昇し、過剰電荷が垂直ＣＣＤシフトレジスタ
３の転送チャネル９に漏れ出す現象（ブルーミング現
象）が起こる。このブルーミング現象が生じるのを抑制
するためには、Ｎ型基板６に印加する逆バイアス電圧Ｖ
OFD を大きくすることによりフォトダイオード部８下の
ｐウェル７の電位Ｖβを大きくし、ブルーミング電位マ
ージンＶβ−Ｖ1 を確保する必要がある。ｐウェル７の
電位Ｖβを大きくすることはフォトダイオード部８に蓄
積できる電荷量を決める電位差Ｖα−Ｖβを小さくする
ことになり、飽和出力電圧が小さくなってしまう。この
ことは固体撮像装置を微細化する上で大きな問題とな
る。
【００１０】又、シフトチャネル１２に電位井戸の開き
Ｖ1 があると、この部分での表面において発生する暗電
流がフォトダイオード部８に流入し、暗時出力を増大さ
せてしまう。本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、微細化を行っても、性能の低下を可及的に防
止することのできる固体撮像装置を提供することを目的
とする。
Ｖ1 があると、この部分での表面において発生する暗電
流がフォトダイオード部８に流入し、暗時出力を増大さ
せてしまう。本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、微細化を行っても、性能の低下を可及的に防
止することのできる固体撮像装置を提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置は
光信号を信号電荷に変換するフォトダイオードを有する
画素部と、転送チャネル及び転送電極を有し、転送電極
に印加される転送パルスに基づいて信号電荷を転送チャ
ネル内において順次で転送する転送部と、シフトゲート
を有し、このシフトゲートに印加されるシフトパルスに
基づいて画素部の信号電荷を転送部の転送チャネルに移
送する移送部とを備え、シフトゲートは転送チャネルへ
の光の漏れ込みを防止する光遮へい膜を兼ねていること
を特徴とする。
光信号を信号電荷に変換するフォトダイオードを有する
画素部と、転送チャネル及び転送電極を有し、転送電極
に印加される転送パルスに基づいて信号電荷を転送チャ
ネル内において順次で転送する転送部と、シフトゲート
を有し、このシフトゲートに印加されるシフトパルスに
基づいて画素部の信号電荷を転送部の転送チャネルに移
送する移送部とを備え、シフトゲートは転送チャネルへ
の光の漏れ込みを防止する光遮へい膜を兼ねていること
を特徴とする。
【００１２】
【作用】このように構成された本発明の固体撮像装置に
よれば、シフトゲートが光遮へい膜を兼ねている。これ
により転送電極とシフトゲートが分離されて、転送電極
に印加される転送パルスの振幅を大きくすることができ
て転送電荷量を増すことができる。又、転送電極を移送
部まで延ばして移送部を覆う必要がなくなることにより
フォトダイオードの受光面積の減少を可及的に防止する
ことができる。以上により微細化を行っても性能の低下
を可及的に防止することができる。
よれば、シフトゲートが光遮へい膜を兼ねている。これ
により転送電極とシフトゲートが分離されて、転送電極
に印加される転送パルスの振幅を大きくすることができ
て転送電荷量を増すことができる。又、転送電極を移送
部まで延ばして移送部を覆う必要がなくなることにより
フォトダイオードの受光面積の減少を可及的に防止する
ことができる。以上により微細化を行っても性能の低下
を可及的に防止することができる。
【００１３】
【実施例】本発明による固体撮像装置の一実施例の断面
を図１に示す。この実施例の固体撮像装置は、図６に示
す従来の固体撮像装置において、フィールドシフトゲー
ト部（移送部）のシフトチャネル１２のシフトゲートを
転送電極１１と分離し、この転送電極１１への光の漏れ
込みを防止する光遮へい膜１３がシフトゲートを兼ねる
ように形成したものである。こうすることにより、微細
化しても転送電極１１をシフトチャネル１２上まで延ば
す必要がなくなり、光遮へい膜１３がフォトダイオード
８の境界近傍部分を覆わなくてもスミアを防止すること
が可能となるとともにフォトダイオード８の受光面積の
低下を防止することができ、感度が向上する。又、転送
電極１１とシフトゲート１３が分離されたことにより、
転送電極１１に印加する転送パルスを正負のクロックパ
ルスとすることが可能となり、電位振幅を大きく取るこ
とができる。これにより転送電荷量を増すことができ微
細化する上で極めて有利である。
を図１に示す。この実施例の固体撮像装置は、図６に示
す従来の固体撮像装置において、フィールドシフトゲー
ト部（移送部）のシフトチャネル１２のシフトゲートを
転送電極１１と分離し、この転送電極１１への光の漏れ
込みを防止する光遮へい膜１３がシフトゲートを兼ねる
ように形成したものである。こうすることにより、微細
化しても転送電極１１をシフトチャネル１２上まで延ば
す必要がなくなり、光遮へい膜１３がフォトダイオード
８の境界近傍部分を覆わなくてもスミアを防止すること
が可能となるとともにフォトダイオード８の受光面積の
低下を防止することができ、感度が向上する。又、転送
電極１１とシフトゲート１３が分離されたことにより、
転送電極１１に印加する転送パルスを正負のクロックパ
ルスとすることが可能となり、電位振幅を大きく取るこ
とができる。これにより転送電荷量を増すことができ微
細化する上で極めて有利である。
【００１４】この実施例の固体撮像装置の転送チャネル
９及びシフトチャネル１２に形成される電位井戸の特性
を図２のグラフｈ1 及びｈ2 に各々示す。この特性グラ
フは従来の装置の特性グラフと同様であるが、本実施例
においては、シフトゲート１３と転送電極１１が分離さ
れているので、従来と異なりシフトゲート１３に印加さ
れるシフトパルスのロウレベルＶFS L を負電位にとるこ
とができるとともに、転送電極１１に印加される転送パ
ルスのハイレベルＶH を正の電位とすることができる。
なお、シフトパルスのハイレベルＶFS H 及び転送パルス
のロウレベルＶL は従来と同様の値とする。本実施例に
おいて図２に示すように転送パルス及びシフトパルスが
印加された場合の、図１に示す切断線Ｂ−Ｂ′に沿った
電位井戸のプロファイルを図３に示す。図３において、
符号Ｂ1 はＮ型基板領域６を、符号Ｂ2 はｐウェル領域
７を、符号Ｂ3 はフォトダイオード領域８を、符号Ｂ4
はシフトチャネル領域１２を、符号Ｂ5 は転送チャネル
領域９を示している。そして、信号電荷が転送チャネル
領域を転送されているときはシフトゲート１３にはシフ
トパルスのロウレベルＶFS L （＜０）が印加され、シフ
トチャネル１２の電位井戸の開き（図８のＶ1 に相当す
る部分）は零となる。又、転送電極１１には正及び負の
転送パルスＶH 及びＶL が印加されるため、電位井戸の
変調分Ｖ7 −Ｖ2 を大きく取ることができる。
９及びシフトチャネル１２に形成される電位井戸の特性
を図２のグラフｈ1 及びｈ2 に各々示す。この特性グラ
フは従来の装置の特性グラフと同様であるが、本実施例
においては、シフトゲート１３と転送電極１１が分離さ
れているので、従来と異なりシフトゲート１３に印加さ
れるシフトパルスのロウレベルＶFS L を負電位にとるこ
とができるとともに、転送電極１１に印加される転送パ
ルスのハイレベルＶH を正の電位とすることができる。
なお、シフトパルスのハイレベルＶFS H 及び転送パルス
のロウレベルＶL は従来と同様の値とする。本実施例に
おいて図２に示すように転送パルス及びシフトパルスが
印加された場合の、図１に示す切断線Ｂ−Ｂ′に沿った
電位井戸のプロファイルを図３に示す。図３において、
符号Ｂ1 はＮ型基板領域６を、符号Ｂ2 はｐウェル領域
７を、符号Ｂ3 はフォトダイオード領域８を、符号Ｂ4
はシフトチャネル領域１２を、符号Ｂ5 は転送チャネル
領域９を示している。そして、信号電荷が転送チャネル
領域を転送されているときはシフトゲート１３にはシフ
トパルスのロウレベルＶFS L （＜０）が印加され、シフ
トチャネル１２の電位井戸の開き（図８のＶ1 に相当す
る部分）は零となる。又、転送電極１１には正及び負の
転送パルスＶH 及びＶL が印加されるため、電位井戸の
変調分Ｖ7 −Ｖ2 を大きく取ることができる。
【００１５】以上述べたように本実施例においては、信
号電荷がフォトダイオード部８からシフトチャネル１２
を介して転送チャネル８に移送される期間、すなわちシ
フト期間以外はシフトゲートに負電位ＶFS L （＜０）が
印加されるため、フィールドシフトゲート長Ｌ1 を短く
してもショートチャネルが発生しにくく、微細化に有利
である。
号電荷がフォトダイオード部８からシフトチャネル１２
を介して転送チャネル８に移送される期間、すなわちシ
フト期間以外はシフトゲートに負電位ＶFS L （＜０）が
印加されるため、フィールドシフトゲート長Ｌ1 を短く
してもショートチャネルが発生しにくく、微細化に有利
である。
【００１６】又、フィールドシフトゲート長Ｌ1 を短く
しても、シフトチャネル１２の電位井戸の開きが発生し
ないため、ダイオード８下のｐウェル電位はブルーミン
グ電位マージンＶβだけ開けておけば良い。これにより
フォトダイオード８に蓄積できる電荷量を決める電位差
Ｖα−Ｖβを大きくとることが可能となり、飽和出力電
圧が大きくとれて微細化に有利となる。更に、シフトチ
ャネル１２に負電圧ＶFS L が印加されている時はシフト
チャネル１２は蓄積状態になり、暗電流を抑制でき、暗
時出力特性が改善する。又、転送電極には正負の２値の
クロックパルスを印加すれば良く、従来の装置のように
３値のクロックパルスが不要となって周辺回路が容易と
なる。
しても、シフトチャネル１２の電位井戸の開きが発生し
ないため、ダイオード８下のｐウェル電位はブルーミン
グ電位マージンＶβだけ開けておけば良い。これにより
フォトダイオード８に蓄積できる電荷量を決める電位差
Ｖα−Ｖβを大きくとることが可能となり、飽和出力電
圧が大きくとれて微細化に有利となる。更に、シフトチ
ャネル１２に負電圧ＶFS L が印加されている時はシフト
チャネル１２は蓄積状態になり、暗電流を抑制でき、暗
時出力特性が改善する。又、転送電極には正負の２値の
クロックパルスを印加すれば良く、従来の装置のように
３値のクロックパルスが不要となって周辺回路が容易と
なる。
【００１７】なお、上記実施例の固体撮像装置におい
て、フォトダイオード部８をシフトゲート１３とセルフ
アライン（自己整合）によって形成しても良い。又、図
４に示すように、光遮へい膜を兼ねているシフトゲート
１３′は転送電極１１の片側のみに形成し、反対側には
電気的に分離された光遮へい膜１３″を形成し、この光
遮へい膜１３″に負電圧を印加して素子分離と兼ねても
良い。この時、図１に示す素子分離領域１０は不要とな
る。なおシフトゲート１３′及び光遮へい膜１３″に覆
われていない、転送電極１１の部分は絶縁膜１５を介し
て金属からなる光遮へい膜１４によって覆われる。
て、フォトダイオード部８をシフトゲート１３とセルフ
アライン（自己整合）によって形成しても良い。又、図
４に示すように、光遮へい膜を兼ねているシフトゲート
１３′は転送電極１１の片側のみに形成し、反対側には
電気的に分離された光遮へい膜１３″を形成し、この光
遮へい膜１３″に負電圧を印加して素子分離と兼ねても
良い。この時、図１に示す素子分離領域１０は不要とな
る。なおシフトゲート１３′及び光遮へい膜１３″に覆
われていない、転送電極１１の部分は絶縁膜１５を介し
て金属からなる光遮へい膜１４によって覆われる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、微細化を行っても、性
能の低下を可及的に防止することができる。
能の低下を可及的に防止することができる。
【図１】本発明の一実施例の断面図。
【図２】実施例の転送チャネル及びシフトチャネルに形
成される電位井戸の特性を示すグラフ。
成される電位井戸の特性を示すグラフ。
【図３】実施例の電位井戸のプロファイルを示すグラ
フ。
フ。
【図４】本発明の他の実施例の断面図。
【図５】固体撮像装置の平面図。
【図６】従来の固体撮像装置の断面図。
【図７】従来の固体撮像装置の転送チャネル及びシフト
チャネルに形成される電位井戸の特性を示すグラフ。
チャネルに形成される電位井戸の特性を示すグラフ。
【図８】従来の固体撮像装置の電位井戸のプロファイル
を示すグラフ。
を示すグラフ。
６ 半導体基板 ７ ｐウェル ８ フォトダイオード ９ 転送チャネル １０ 素子分離領域 １１ 転送電極 １２ シフトチャネル １３ シフトゲート及び光遮へい膜 １４ 光遮へい膜 １５ 絶縁膜
Claims (4)
- 【請求項１】光信号を信号電荷に変換するフォトダイオ
ードを有する画素部と、転送チャネル及び転送電極を有
し、前記転送電極に印加される転送パルスに基づいて前
記信号電荷を前記転送チャネル内において順次転送する
転送部と、シフトゲートを有し、このシフトゲートに印
加されるシフトパルスに基づいて前記画素部の信号電荷
を前記転送部の転送チャネルに移送する移送部と、前記
転送チャネルに隣接して設けられ、隣接する画素と前記
転送チャネルとの間の素子分離を行う素子分離領域と、
を備え、前記シフトゲートは光遮へい性の材料で前記転
送電極を覆うとともに前記素子分離領域上に延びるよう
に形成され、前記画素部の信号電荷を前記転送チャネル
に移送させるシフト期間以外には前記シフトゲートにシ
フトゲート下が蓄積状態になるような極性の電圧が印加
されることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】前記転送電極は正負２値の転送パルスが印
加されることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装
置。 - 【請求項３】前記画素部のフォトダイオードは前記シフ
トゲートに対して自己整合によって形成したことを特徴
とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】光信号を信号電荷に変換するフォトダイオ
ードを有する画素部と、転送チャネルと転送電極を有
し、前記転送電極に印加される転送パルスに基づいて前
記信号電荷を前記転送チャネル内において順次転送する
転送部と、前記画素部と前記転送チャネルとの間のシフ
トチャネルおよび前記転送電極の一部分を覆うように光
遮へい性の材料で形成されたシフトゲートを有し、この
シフトゲートに印加されるシフトパルスに基づいて前記
画素部の信号電荷を前記転送部の転送チャネルに移送す
る移送部と、前記転送チャネルと隣接する画素部との間
の領域を覆うように光遮へい性の材料で形成され、前記
領域が素子分離領域となるような極性の電圧が印加され
る素子分離用電極と、前記シフトゲートおよび前記素子
分離用電極に覆われていない、前記転送電極の部分を絶
縁膜を介して覆うように形成された光しゃへい膜と、を
備えていることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011221A JP2642519B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 固体撮像装置 |
| KR1019920001407A KR960003006B1 (ko) | 1991-01-31 | 1992-01-30 | 고체 촬상 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011221A JP2642519B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04245679A JPH04245679A (ja) | 1992-09-02 |
| JP2642519B2 true JP2642519B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=11771913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3011221A Expired - Fee Related JP2642519B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 固体撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2642519B2 (ja) |
| KR (1) | KR960003006B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2755176B2 (ja) * | 1994-06-30 | 1998-05-20 | 日本電気株式会社 | 固体撮像素子 |
| JP2005109021A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56161580A (en) * | 1980-05-15 | 1981-12-11 | Ricoh Co Ltd | Electrophotographic copier |
| JPS59172763A (ja) * | 1983-03-22 | 1984-09-29 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の製造方法 |
| JPS6065565A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-15 | Toshiba Corp | 固体撮像素子 |
| JPS61198774A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3011221A patent/JP2642519B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-30 KR KR1019920001407A patent/KR960003006B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920015589A (ko) | 1992-08-27 |
| JPH04245679A (ja) | 1992-09-02 |
| KR960003006B1 (ko) | 1996-03-02 |
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| JPH0521351B2 (ja) |
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