JPH0763091B2 - Solid-state image sensor - Google Patents
Solid-state image sensorInfo
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- JPH0763091B2 JPH0763091B2 JP61111310A JP11131086A JPH0763091B2 JP H0763091 B2 JPH0763091 B2 JP H0763091B2 JP 61111310 A JP61111310 A JP 61111310A JP 11131086 A JP11131086 A JP 11131086A JP H0763091 B2 JPH0763091 B2 JP H0763091B2
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- transfer
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- gate
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- transfer gate
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
- H10D62/10—Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
- H10D62/17—Semiconductor regions connected to electrodes not carrying current to be rectified, amplified or switched, e.g. channel regions
- H10D62/213—Channel regions of field-effect devices
- H10D62/335—Channel regions of field-effect devices of charge-coupled devices
-
- 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
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、固体撮像素子に関し、特に垂直方向の電荷
転送効率が改善された固体撮像素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image sensor, and more particularly to a solid-state image sensor with improved vertical charge transfer efficiency.
［従来の技術］ 最近の固体撮像素子の高集積化は著しく、１画素の占め
る面積も微細化され、それに伴った高感度化が要求され
てきている。このような高感度化の要求を満足するもの
として、M.Kimata et al.によるISSCC（インターナショ
ナル ソリッドステート サーキット コンファレン
ス）の1985年のDIGEST OF TECHNICAL PAPERSの２月号の
第100頁に開示されているような電荷掃き寄せ型の固体
撮像素子が開発されている。この電荷掃き寄せ型固体撮
像素子は、１水平線に対応する光電変換素子から読出さ
れた信号電荷が１水平期間内に垂直転送素子（垂直CC
D）を介して水平転送素子（水平CCD）の近傍にまで掃き
寄せられ、水平帰線期間中に水平CCDに転送されて次の
１水平期間に順次読出される方式である。この方式によ
ると垂直方向の電荷転送手段（垂直CCD）のチャネル幅
を非常に狭くしても多くの信号電荷を転送することがで
き、それにより１画素における開口率（光電変換素子の
占める面積と１画素の面積との比）を大きくすることが
できる。[Prior Art] The high integration of solid-state imaging devices has been remarkable recently, and the area occupied by one pixel has been miniaturized, and accordingly, high sensitivity has been required. To meet such demands for high sensitivity, it is disclosed on page 100 of the February issue of 1985 DIGEST OF TECHNICAL PAPERS of ISSCC (International Solid State Circuit Conference) by M. Kimata et al. Such a charge sweeping type solid-state imaging device has been developed. This charge-sweep-type solid-state image sensor has a structure in which signal charges read from photoelectric conversion elements corresponding to one horizontal line are transferred to a vertical transfer element (vertical CC
This is a method in which the data is swept up to the vicinity of the horizontal transfer element (horizontal CCD) via D), transferred to the horizontal CCD during the horizontal blanking period, and sequentially read in the next one horizontal period. According to this method, a large amount of signal charges can be transferred even if the channel width of the vertical charge transfer means (vertical CCD) is extremely narrowed, and as a result, the aperture ratio in one pixel (the area occupied by photoelectric conversion elements and The ratio of the area of one pixel) can be increased.
第３図は電荷掃き寄せ方式（CSD:Charge Sweep Devic
e）における光電変換部の配置を示す図である。第３図
において、１画素は、入射光を信号電荷に変換するため
のたとえばｐ−ｎ接合で形成される光電変換素子22と、
光電変換素子22からの信号電荷を選択的に読出すための
トランスファゲート26と、トランスファゲート26を介し
て与えられた信号電荷を垂直方向に転送するための転送
電極23,24が設けられる。トランスファゲート26の電極
と垂直方向へ信号電荷を転送するための転送電極23,24
は共用されている。また、１例（水平方向）に接続され
る光電変換素子22を選択するための走査線21は、コンタ
クト孔25を解して転送電極23,24に接続される。このCSD
方式の固体撮像素子の動作は前述の先行技術文献または
木股他によるテレビジョン学会技術報告TEBS101−6ED84
1の第31頁に詳しく開示されている。簡単に説明する
と、１本の走査線21により選択された１例の光電変換素
子22からの信号電荷はトランスファゲート26を介して垂
直転送チャネル３に読出され垂直方向に転送される。こ
の垂直方向への信号電荷の転送は１水平期間の間行なわ
れ、水平帰線期間に水平CCDへ読出される。Figure 3 shows the charge sweep method (CSD: Charge Sweep Devic).
It is a figure which shows arrangement | positioning of the photoelectric conversion part in e). In FIG. 3, one pixel includes a photoelectric conversion element 22 formed of, for example, a pn junction for converting incident light into a signal charge,
A transfer gate 26 for selectively reading out the signal charges from the photoelectric conversion element 22 and transfer electrodes 23, 24 for vertically transferring the signal charges given through the transfer gate 26 are provided. Transfer electrodes 23 and 24 for transferring signal charges in a direction perpendicular to the electrodes of the transfer gate 26
Is shared. Further, the scanning line 21 for selecting the photoelectric conversion element 22 connected in one example (horizontal direction) is connected to the transfer electrodes 23 and 24 through the contact hole 25. This CSD
The operation of the solid-state image sensor of the system is described in the above-mentioned prior art document or the technical report TEBS 101-6ED84 by the Television Society of Japan.
1, page 31, in detail. Briefly, the signal charges from the photoelectric conversion element 22 of one example selected by one scanning line 21 are read out to the vertical transfer channel 3 via the transfer gate 26 and transferred in the vertical direction. The transfer of the signal charges in the vertical direction is performed for one horizontal period, and is read to the horizontal CCD in the horizontal retrace line period.
この電荷掃き寄せ方式の最大の利点は、転送チャネル部
の幅を細くできることである。すなわち、１転送素子全
体を１つとして、この中に１つの光電変換素子からの信
号電荷のみが読出されるように構成されているのでチャ
ネル幅を狭くしても十分な転送電荷量を得ることができ
る。さらに詳しく言えば、垂直電荷転送素子（CSD）に
おけるポテンシャル井戸はその長さが１垂直線分になる
のでチャネル幅を非常に狭くしてもポテンシャル井戸は
十分大きな面積となり、十分な転送電荷量を得ることが
できる。The greatest advantage of this charge sweeping method is that the width of the transfer channel portion can be reduced. That is, since one transfer element is set as one and only the signal charges from one photoelectric conversion element are read out therein, a sufficient transfer charge amount can be obtained even if the channel width is narrowed. You can More specifically, the potential well in the vertical charge transfer device (CSD) has a length of one vertical line segment, so even if the channel width is extremely narrow, the potential well has a sufficiently large area and a sufficient transfer charge amount can be obtained. Obtainable.
第４図は第３図に示される固体撮像素子の各部の断面構
造を示す図であり、第４図（ａ）は第３図のＡ−Ａ′線
に沿った断面構造を示し、第４図（ｂ）はＢ−Ｂ′線に
沿った断面構造を示す。第４図（ａ）において、第１導
電型（図においてはｐ型）の半導体基板１上に電荷転送
通路となるn-型不純物拡散層33が形成される。n-型拡散
層33上には転送動作を制御するためのゲート電極23が設
けられている。また、隣接する素子間を電気的に分離す
るために素子分離用の厚い酸化膜31およびp+型不純物拡
散層32が形成される。FIG. 4 is a diagram showing a sectional structure of each part of the solid-state image pickup device shown in FIG. 3, and FIG. 4 (a) shows a sectional structure taken along the line AA ′ in FIG. FIG. 3B shows a sectional structure taken along the line BB '. In FIG. 4A, an n − -type impurity diffusion layer 33 serving as a charge transfer path is formed on a semiconductor substrate 1 of the first conductivity type (p-type in the figure). A gate electrode 23 for controlling the transfer operation is provided on the n − type diffusion layer 33. Further, a thick oxide film 31 for element isolation and ap + -type impurity diffusion layer 32 are formed in order to electrically isolate adjacent elements.
第４図（ｂ）においては、第４図（ａ）と同様の構成を
しているが、光電変換素子22と転送チャネルとなるn-拡
散層33との間にはトランスファゲートが形成されている
ため、素子分離用のp+型拡散層が形成されていない。な
お、第３図のようなゲート構造では、トランスファゲー
トと転送ゲートを同一電極で構成しているので、トラン
スファゲートの誤動作を防止するためにトランスファゲ
ートとなるべき領域34にｐ型の不純物をイオン注入して
トランスファゲートのVth（しきい値電圧）を高くして
いる。また、ゲート電極23上には光電変換素子22を選択
するための走査線21がコンタクト孔25を介して接続され
ている。In FIG. 4 (b), the structure is the same as that of FIG. 4 (a), but a transfer gate is formed between the photoelectric conversion element 22 and the n − diffusion layer 33 serving as a transfer channel. Therefore, the p + type diffusion layer for element isolation is not formed. In the gate structure as shown in FIG. 3, since the transfer gate and the transfer gate are composed of the same electrode, p-type impurities are ion-implanted in the region 34 to be the transfer gate in order to prevent malfunction of the transfer gate. Vth (threshold voltage) of the transfer gate is increased by injection. Further, the scanning line 21 for selecting the photoelectric conversion element 22 is connected to the gate electrode 23 via a contact hole 25.
第５図は同一のゲート電圧に対するチャネル幅とそこに
形成されるチャネルポテンシャルとの関係を示す図であ
る。この第５図から明らかなように、チャネル幅が狭く
なればそこに形成されるチャネルポテンシャルも低くな
る（一般にこの現象を狭チャネル効果と呼んでいる）。
この原因は、チャネルカット用の不純物拡散層32からの
不純物の横方向拡散により、埋込チャネル33における不
純物濃度が補償されることによると考えられている。こ
れは特にチャネル幅が狭くなった場合顕著となる。とこ
ろで、第４図（ａ），（ｂ）に見られるように、埋込チ
ャネルとなる不純物拡散領域33は、トランスファゲート
26に接続される部分ではチャネルカット用の不純物拡散
層32によって片側からのみ影響を受けるのに対し、それ
以外の部分では不純物拡散領域32によって両側から影響
を受けることになる。したがって、転送チャネル３のチ
ャネル幅がトランスファゲート26に接続される部分とそ
れ以外の部分とで狭チャネル効果の効き方に差異を生
じ、実質的に広狭を生じる。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the channel width and the channel potential formed therein for the same gate voltage. As is clear from FIG. 5, the narrower the channel width, the lower the channel potential formed therein (this phenomenon is generally called the narrow channel effect).
It is considered that this is because the impurity concentration in the buried channel 33 is compensated by the lateral diffusion of the impurity from the channel-cut impurity diffusion layer 32. This becomes remarkable especially when the channel width becomes narrow. By the way, as seen in FIGS. 4A and 4B, the impurity diffusion region 33 serving as the buried channel is formed in the transfer gate.
The portion connected to 26 is affected by the impurity diffusion layer 32 for channel cutting from only one side, whereas the other portion is affected by the impurity diffusion region 32 from both sides. Therefore, the channel width of the transfer channel 3 is different between the portion connected to the transfer gate 26 and the portion other than that, and the narrow channel effect is substantially widened.
［発明が解決しようとする問題点］ 第６図は第３図のＣ−Ｃ′線に沿った断面構造およびそ
こに形成されるポテンシャルを模式的に示した図であ
る。第６図（ａ）および（ｂ）に見られるように、トラ
ンスファゲート26に接続される部分、すなわち転送電極
23,24のそれぞれのほぼ中央付近においては、前述のご
とく、狭チャネル効果が他の部分より小さいので、その
部分においてポテンシャル井戸が深く形成される。[Problems to be Solved by the Invention] FIG. 6 is a diagram schematically showing the cross-sectional structure along the line CC ′ of FIG. 3 and the potential formed therein. As seen in FIGS. 6A and 6B, the portion connected to the transfer gate 26, that is, the transfer electrode.
Near approximately the center of each of 23 and 24, as described above, the narrow channel effect is smaller than that of the other portion, so that the potential well is deeply formed in that portion.
この結果、この深いポテンシャル井戸に捕獲された電荷
は転送に寄与することができなくなり、転送効率が悪化
するという問題点が生じる。As a result, the charges trapped in the deep potential well cannot contribute to the transfer, and the transfer efficiency is deteriorated.
それゆえに、この発明は、信号電荷転送方向に対し上述
のようなポテンシャル井戸の窪みをなくし、転送損失の
小さな固体撮像素子を提供することを目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide a solid-state image sensor having a small transfer loss by eliminating the above-described depression of the potential well in the signal charge transfer direction.
［問題点を解決するための手段］ この発明に係る固体撮像素子は、複数個の光電変換素子
と、複数個の光電変換素子の各々に対して設けられ対応
する光電変換素子からの信号電荷を選択的に読出すため
のトランスファゲートと、トランスファゲートからの信
号電荷を受けて予め定められた方向へ転送する転送手段
と、トランスファゲートが設けられた部分以外の部分で
光電変換素子および転送手段の間を電気的に分離する素
子分離領域と、素子分離領域の下部にチャネルカット用
不純物領域とを有する固体撮像素子であって、次の特徴
を有する。[Means for Solving the Problems] A solid-state imaging device according to the present invention includes a plurality of photoelectric conversion elements and a plurality of photoelectric conversion elements, each of which is provided with a signal charge from the corresponding photoelectric conversion element. A transfer gate for selectively reading, a transfer unit for receiving a signal charge from the transfer gate and transferring it in a predetermined direction, and a photoelectric conversion element and a transfer unit in a portion other than the portion where the transfer gate is provided. The solid-state imaging device has an element isolation region for electrically isolating the elements and a channel-cutting impurity region below the element isolation region, and has the following features.
転送手段は、与えられた信号電荷の転送通路となる転送
チャネルと、前記トランスファゲートの各々に対応して
設けられて転送チャネル内の信号電荷の転送を制御する
ゲート電極とからなる転送素子で構成されている。The transfer means is composed of a transfer element including a transfer channel serving as a transfer path for a given signal charge, and a gate electrode provided corresponding to each of the transfer gates and controlling transfer of the signal charge in the transfer channel. Has been done.
チャネルカット用不純物領域は、転送チャネルのトラン
スファゲートが存在する側において、転送チャネルとそ
の全長にわたって離間している。The channel-cutting impurity region is separated from the transfer channel over the entire length thereof on the side of the transfer channel where the transfer gate is present.
しきい値電圧制御用不純物領域は、トランスファゲート
の各々の領域及び転送チャネルのトランスファゲートが
存在する側に接する領域の全長にわたって延在して形成
され、かつ、転送チャネルと離間したチャネルカット用
不純物領域と重なりを有して形成されている。The threshold voltage controlling impurity region is formed to extend over the entire length of each region of the transfer gate and a region in contact with the transfer channel on the side where the transfer gate is present, and is a channel cutting impurity separated from the transfer channel. It is formed so as to overlap the region.
［作用］ この発明によれば、転送チャネルのトランスファゲート
が存在する側において、トランスファゲートの各々の領
域と、転送チャネルとチャネルカット用不純物領域との
間にしきい値電圧制御用不純物領域が存在するため、チ
ャネルカット用不純物領域の狭チャネル効果の影響を受
けにくく、ポテンシャルの井戸の窪みを無くすことが可
能となる。その結果、転送損失が小さくなる。According to the present invention, on the side of the transfer channel where the transfer gate is present, the threshold voltage controlling impurity region is present between each region of the transfer gate and the transfer channel and the channel cutting impurity region. Therefore, the influence of the narrow channel effect of the channel-cutting impurity region is less likely to occur, and the depression of the potential well can be eliminated. As a result, transfer loss is reduced.
［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例である固体撮像素子の平面
配置を示す図である。なお、第３図と対応する部分には
同一の参照番号を付している。図において、この実施例
の特徴は、転送チャネル３の一方の側壁が垂直方向全路
にわたり、トランスファゲートVth（しきい値電圧）制
御用不純物導入領域40と接していることである。[Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a planar arrangement of a solid-state image sensor according to an embodiment of the present invention. The parts corresponding to those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. In the figure, the feature of this embodiment is that one side wall of the transfer channel 3 is in contact with the transfer gate Vth (threshold voltage) controlling impurity introduction region 40 over the entire vertical direction.
第２図（ａ）および（ｂ）は第１図のＤ−Ｄ′線および
Ｅ−Ｅ′線で示す部分の断面構造を示した図である。こ
の第２図から明らかなように、転送チャネル３（転送チ
ャネル不純物導入領域33）は、トランスファゲート26が
接続された部分であるか否かにかかわらず、その右側側
壁は素子分離用の不純物拡散層32に接しており、またそ
の左側側壁はトランスファゲートVth制御用のｐ型不純
物導入領域40に接している。そのため、転送チャネル３
が素子分離用の不純物拡散層32から受ける影響（狭チャ
ネル効果）は、トランスファゲート26を含む部分と含ま
ない部分とで異なることがなくなり、転送チャネル３の
全長にわたってほぼ等しい影響を受けることになる。し
たがって、第３図，第４図の従来パターンで見られたト
ランスファゲート部を含む部位と含まない部位とで転送
チャネル幅の広狭が生じるという問題がなくなり、第６
図で示したポテンシャル井戸の窪みをなくすことができ
る。これによってポテンシャル井戸の窪みに捕えられ、
読出すことができなかった信号分QR（第６図参照）がな
くなり、転送効率を向上させることができる。FIGS. 2 (a) and 2 (b) are views showing the cross-sectional structure of the portion taken along the line DD 'and the line EE' in FIG. As is apparent from FIG. 2, the right side wall of the transfer channel 3 (transfer channel impurity introduction region 33) is diffused for element isolation regardless of whether or not the transfer gate 26 is connected. It is in contact with the layer 32, and its left side wall is in contact with the p-type impurity introduced region 40 for controlling the transfer gate Vth. Therefore, transfer channel 3
Of the element isolation impurity diffusion layer 32 (narrow channel effect) is not different between the portion including the transfer gate 26 and the portion not including the transfer gate 26, and the influence is substantially equal over the entire length of the transfer channel 3. . Therefore, the problem of widening the transfer channel width between the portion including the transfer gate portion and the portion not including the transfer gate portion, which is seen in the conventional patterns of FIGS. 3 and 4, is eliminated.
The depression of the potential well shown in the figure can be eliminated. By this, it is caught in the depression of the potential well,
There is no signal content could not be read Q R (see FIG. 6), thereby improving the transfer efficiency.
なお、通常、トランスファゲート26のしきい値電圧Vth
は２〜3Vであり、また垂直方向の転送クロックは０〜1V
程度のクロックを用いるために、転送時のトランスファ
ゲート部あるいはチャネル領域33に接するトランスファ
ゲートVth制御用不純物導入領域40の誤動作を招くこと
はない。The threshold voltage Vth of the transfer gate 26 is usually
Is 2 to 3V, and the vertical transfer clock is 0 to 1V
Since such a clock is used, the transfer gate Vth control impurity introduction region 40 in contact with the transfer gate portion or the channel region 33 at the time of transfer does not malfunction.
なお、上記実施例では、素子分離のために厚い酸化膜と
この酸化膜下のP+領域を使用したもの（LOCOS）離分を
用いた例について示したが、P+領域のみによる素子分離
を用いたときにも、従来パターンではポテンシャルの窪
みが生じてしまい、上記実施例と同様のレイアウトをと
ることによりその欠点を解消することができる。In the above embodiment, an example using a thick oxide film and a P + region under the oxide film (LOCOS) separation for element isolation is shown, but element isolation by only the P + region is shown. Even when it is used, the conventional pattern has a depression of the potential, and by taking the same layout as that of the above-mentioned embodiment, the defect can be eliminated.
また、上記実施例では、１画素あたり１つの転送ゲート
を用いる構成をとっているが、１画素あたり複数の転送
ゲートを用いる構成を採用してもよい。Further, in the above embodiment, one transfer gate is used for each pixel, but a plurality of transfer gates may be used for one pixel.
さらに、上記実施例では、トランスファゲートVth制御
用不純物導入領域40と転送チャネル不純物導入領域33が
ちょうど接するレイアウトについて示したが、両者を適
当なマージンをもって接するようにしても、上記と同様
の効果を奏する。Further, in the above embodiment, the layout in which the transfer gate Vth control impurity introduction region 40 and the transfer channel impurity introduction region 33 are in contact with each other is shown, but even if both are contacted with an appropriate margin, the same effect as above is obtained. Play.
さらに、上記実施例では、電荷掃き寄せ型のイメージセ
ンサについて説明したが、ILCCD型のイメージセンサに
おいても、画素の高集積化が進むにつれて狭チャネル効
果によりトランスファゲート部でのポテンシャル井戸の
窪みが強調され問題となってくる。したがって、このIL
CCDにおいてもこの発明を適用することにより、上記と
同様の効果を奏する。Furthermore, in the above embodiment, the charge sweep type image sensor has been described, but in the ILCCD type image sensor, the recess of the potential well in the transfer gate portion is emphasized due to the narrow channel effect as the pixel integration becomes higher. It becomes a problem. Therefore, this IL
By applying the present invention to a CCD, the same effect as described above can be obtained.
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、チャネルカット用不
純物領域を、転送チャネルのトランスファゲートが存在
する側において、転送チャネルとその全長にわたって離
間させ、しかも、トランスファゲートの各々の領域及び
転送チャネルのトランスファゲートが存在する側に接す
る領域の全長にわたって、しきい値電圧制御用不純物領
域を延在して形成し、このしきい値電圧制御用不純物領
域を、転送チャネルと離間したチャネルカット用不純物
領域と重なりを有する構成とした。このため、転送チャ
ネルのトランスファゲートが存在する側において、転送
チャネルが、チャネルカット用不純物領域から狭チャネ
ル効果の影響を受けないので、トランスファゲート部近
傍におけるポテンシャル井戸の窪みをなくすことがで
き、転送効率が高い固体撮像素子を得ることができる。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, the channel-cutting impurity region is separated from the transfer channel over the entire length on the side where the transfer gate of the transfer channel is present, and each of the transfer gates is separated. The threshold voltage control impurity region is formed to extend over the entire length of the region and the region in contact with the transfer channel side of the transfer channel, and the threshold voltage control impurity region is separated from the transfer channel. The structure is such that it overlaps with the channel-cutting impurity region. Therefore, on the side of the transfer channel where the transfer gate is present, the transfer channel is not affected by the narrow channel effect from the channel-cutting impurity region, so that it is possible to eliminate the depression of the potential well near the transfer gate portion. It is possible to obtain a solid-state imaging device having high efficiency.
第１図はこの発明の一実施例である固体撮像素子の平面
配置を示す図である。 第２図は第１図の固体撮像素子の断面構造を示す図であ
り、第２図（ａ）は第１図のＤ−Ｄ′線に沿った断面構
造を示し、第２図（ｂ）は第１図のＥ−Ｅ′線に沿った
断面構造を示す図である。 第３図は従来の固体撮像素子平面配置を示す図である。 第４図は第３図の固体撮像素子の断面構造を示す図であ
り、第４図（ａ）は第３図Ａ−Ａ′線に沿った断面構造
を示し、第４図（ｂ）は第３図のＢ−Ｂ′線に沿った断
面構造を示している。 第５図は同一ゲート電圧に対するチャネル（埋込転送チ
ャネル）幅とそこに形成されるチャネルポテンシャルと
の関係を示す図である。 第６図は第３図のＣ−Ｃ′線に沿った断面構造およびそ
こに形成されるポテンシャルを模式的に示す図である。 図において、21は走査線、22は光電変換素子、23,24は
転送ゲート電極、26はトランスファゲート部、３は転送
チャネル、40はトランスファゲートVth制御用不純物導
入領域を示す。FIG. 1 is a diagram showing a planar arrangement of a solid-state image sensor according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of the solid-state image sensor of FIG. 1, FIG. 2 (a) shows a cross-sectional structure taken along the line DD ′ of FIG. 1, and FIG. 2 (b). FIG. 3 is a diagram showing a sectional structure taken along line EE ′ of FIG. 1. FIG. 3 is a diagram showing a planar arrangement of a conventional solid-state image sensor. FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of the solid-state image sensor of FIG. 3, FIG. 4 (a) shows a cross-sectional structure taken along the line AA ′ in FIG. 3, and FIG. 4 (b) is 3 shows a sectional structure taken along the line BB ′ of FIG. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the channel (buried transfer channel) width and the channel potential formed therein for the same gate voltage. FIG. 6 is a diagram schematically showing the cross-sectional structure along the line CC ′ of FIG. 3 and the potential formed therein. In the figure, 21 is a scanning line, 22 is a photoelectric conversion element, 23 and 24 are transfer gate electrodes, 26 is a transfer gate portion, 3 is a transfer channel, and 40 is a transfer gate Vth control impurity introduction region.
Claims (2)
電変換素子の各々に対して設けられ対応する光電変換素
子からの信号電荷を選択的に読出すためのトランスファ
ゲートと、前記トランスファゲートからの信号電荷を受
けて予め定められた方向へ転送する転送手段と、前記ト
ランスファゲートが設けられた部分以外の部分で前記光
電変換素子および前記転送手段の間を電気的に分離する
素子分離領域と、前記素子分離領域の下部にチャネルカ
ット用不純物領域とを有する固体撮像素子であって、 前記転送手段は、与えられた信号電荷の転送通路となる
転送チャネルと、前記トランスファゲートの各々に対応
して設けられて前記転送チャネル内の信号電荷の転送を
制御するゲート電極とからなる転送素子で構成されてお
り、 前記チャネルカット用不純物領域は、前記転送チャネル
の前記トランスファゲートが存在する側において、前記
転送チャネルとその全長にわたって離間しており、 前記トランスファゲートの各々の領域及び前記転送チャ
ネルの前記トランスファゲートが存在する側に接する領
域の全長にわたって、しきい値電圧制御用不純物領域が
延在して形成され、かつ、 前記しきい値電圧制御用不純物領域は、前記転送チャネ
ルと離間した前記チャネルカット用不純物領域と重なり
を有していることを特徴とする、固体撮像素子。1. A plurality of photoelectric conversion elements, a transfer gate provided for each of the plurality of photoelectric conversion elements, for selectively reading signal charges from the corresponding photoelectric conversion elements, and the transfer gate. Transfer means for receiving a signal charge from the gate and transferring it in a predetermined direction, and element isolation for electrically separating between the photoelectric conversion element and the transfer means in a portion other than the portion where the transfer gate is provided. A solid-state imaging device having a region and a channel-cutting impurity region below the device isolation region, wherein the transfer means includes a transfer channel serving as a transfer path for a given signal charge and each of the transfer gates. A transfer element that is provided correspondingly and that includes a gate electrode that controls transfer of signal charges in the transfer channel, The impurity region for transfer is separated from the transfer channel over the entire length on the side of the transfer channel where the transfer gate is present, and each region of the transfer gate and the transfer gate of the transfer channel are present. The threshold voltage control impurity region is formed to extend over the entire length of the region in contact with the side, and the threshold voltage control impurity region is the channel cut impurity region separated from the transfer channel. A solid-state image sensor having an overlap.
ートのしきい値電圧制御用不純物領域と重なりを有して
接している、特許請求の範囲第１項記載の固体撮像素
子。2. The solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the transfer channel is in contact with the transfer gate so as to overlap the threshold voltage control impurity region of the transfer gate.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61111310A JPH0763091B2 (en) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Solid-state image sensor |
| DE19873711880 DE3711880A1 (en) | 1986-05-13 | 1987-04-08 | Solid-state image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61111310A JPH0763091B2 (en) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Solid-state image sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265758A JPS62265758A (en) | 1987-11-18 |
| JPH0763091B2 true JPH0763091B2 (en) | 1995-07-05 |
Family
ID=14557987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61111310A Expired - Lifetime JPH0763091B2 (en) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Solid-state image sensor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763091B2 (en) |
| DE (1) | DE3711880A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2633240B2 (en) * | 1986-12-26 | 1997-07-23 | 松下電子工業株式会社 | Solid-state imaging device |
| KR930005226A (en) * | 1991-08-14 | 1993-03-23 | 문정환 | CCD image device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5846905B2 (en) * | 1975-11-10 | 1983-10-19 | ソニー株式会社 | Kotai Satsuzou Sochi |
| JPS5655081A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Charge coupled device |
| JPS58161580A (en) * | 1982-03-19 | 1983-09-26 | Toshiba Corp | Charge transfer type image sensor |
-
1986
- 1986-05-13 JP JP61111310A patent/JPH0763091B2/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-04-08 DE DE19873711880 patent/DE3711880A1/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3711880C2 (en) | 1989-10-12 |
| DE3711880A1 (en) | 1987-11-19 |
| JPS62265758A (en) | 1987-11-18 |
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