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JPH01241161A - Solid-state image sensing device - Google Patents

Solid-state image sensing device

Info

Publication number
JPH01241161A
JPH01241161A JP63067386A JP6738688A JPH01241161A JP H01241161 A JPH01241161 A JP H01241161A JP 63067386 A JP63067386 A JP 63067386A JP 6738688 A JP6738688 A JP 6738688A JP H01241161 A JPH01241161 A JP H01241161A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
channel
type
impurity concentration
signal charge
solid
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.)
Pending
Application number
JP63067386A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Ono
秀行 小野
Haruhisa Ando
安藤 治久
Masaaki Nakai
中井 正章
Shinya Oba
大場 信弥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP63067386A priority Critical patent/JPH01241161A/en
Publication of JPH01241161A publication Critical patent/JPH01241161A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the stagnation of electric charge below a read gate and suppress the development of residual images, by making a p-type impurity concentration thin towards the direction of signal charge transmission. CONSTITUTION:There are different plane forms of a channel stopper 20 and this device makes the channel width of a read gate part 21 wide towards the direction of signal charge transmission. The wider the channel width becomes, the less crosswise diffusion effects of a p<+> type layer at the channel stopper 20 interact each other and a p-type impurity concentration becomes thin. This approach cancels an impurity concentration change in a channel which arises from crosswise diffusion of an n-type layer in an accumulation region 17 which is the cause for the development of a residual image. Thus, the development of residual images are suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、撮像装置に係り、特に半導体を用いた固体撮
像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an imaging device, and particularly to a solid-state imaging device using a semiconductor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、固体撮像装置として、CCD形の固体撮像素子が
知られている。なお、この固体撮像素子の詳細について
は、例えば、文献:柳井他: 「テレビジョン学会全国
大会予稿集、1986年“2/3インチ28万画索IT
−CCDイメージセンサ”」において述べられている。
Conventionally, a CCD type solid-state image sensor is known as a solid-state image sensor. For details on this solid-state image sensor, see, for example, the literature: Yanai et al.: ``Proceedings of the National Conference of the Television Society, 1986 ``2/3 inch 280,000 pixel index
-CCD image sensor".

第2図は従来のインターラインCCD型固体撮像素子(
IL−CCD)の−回路例を示したものである。水平お
よび垂直方向に規則的に受光部7が配列されている。受
光部7の列の一方の側に近接して垂直CODレジスタ1
1が設けられ、垂直CCDL/ジスタ11と受光部7の
間に読み出しゲート8が設けられている。垂直CCDレ
ジスタ11の電荷転送方向端部に水平シフトレジスタ1
2が設けられている。次にこのI LCCDの動作につ
いて簡単に説明する。光電変換により生じた信号電荷は
受光部7に蓄えられる。フィールド期間またはフレーム
期間毎に読み出しゲート8が開き、信号電荷は受光部7
より重重CCDレジスタ11へ転送される。ついで信号
電荷は垂直CODレジスタ11及び水平CODレジスタ
12を通り出力アンプ13へ転送され、素子外部へ出力
される。
Figure 2 shows a conventional interline CCD solid-state image sensor (
This figure shows an example of a circuit for IL-CCD. The light receiving sections 7 are regularly arranged in the horizontal and vertical directions. A vertical COD register 1 is installed adjacent to one side of the row of light receiving sections 7.
1 is provided, and a readout gate 8 is provided between the vertical CCDL/register 11 and the light receiving section 7. A horizontal shift register 1 is installed at the end of the vertical CCD register 11 in the charge transfer direction.
2 is provided. Next, the operation of this ILCCD will be briefly explained. Signal charges generated by photoelectric conversion are stored in the light receiving section 7. The readout gate 8 opens every field period or frame period, and the signal charge is transferred to the light receiving section 7.
The data is then transferred to the heavy CCD register 11. The signal charge is then transferred to the output amplifier 13 through the vertical COD register 11 and the horizontal COD register 12, and is output to the outside of the device.

第3図は第2図のIL−CCDの2次元状に配列された
繰り返しセル部10の平面図である0点線で囲まれた部
分14はチャンネルストッパであり、受光部17同士を
分離したり受光部17と垂直CODレジスタ19を分離
している。実線で囲まれた部分15は第1多結晶シリコ
ン電極である。
FIG. 3 is a plan view of the two-dimensionally arranged repeating cell section 10 of the IL-CCD shown in FIG. The light receiving section 17 and the vertical COD register 19 are separated. A portion 15 surrounded by a solid line is the first polycrystalline silicon electrode.

第1多結晶シリコン電極15は垂直CCDレジスタ19
の電極として用いられている。実線で囲まれたもう1つ
の部分16が第2多結晶シリコン電極である。第2多結
晶シリコン電極16は垂直CODレジスタ19の電極並
びに読み出しゲート部18の電極として用いられている
。第1および第2多結晶シリコン電極15.16で覆わ
れておらず、チャンネルトツパ14でない部分が?i7
M領域17である。
The first polycrystalline silicon electrode 15 is connected to the vertical CCD register 19
It is used as an electrode. Another portion 16 surrounded by a solid line is the second polycrystalline silicon electrode. The second polycrystalline silicon electrode 16 is used as an electrode of the vertical COD register 19 and an electrode of the read gate section 18. What parts are not covered with the first and second polycrystalline silicon electrodes 15, 16 and are not the channel topper 14? i7
This is M area 17.

第4図は第3図のA−A’の部分の断面図である。n型
のシリコン基板6の主表面上に、蓄積領域17では接合
深さが浅く、垂直CODレジスタ19では接合深さが深
いp型ウェル5が形成されている。チャンネルトツバ1
4はP十領域4から成っている。蓄積領域17では接合
深さの浅いP型ウェル5内にn型領域2が形成されてい
る。このn型領域2とp型ウェル5またはP十領域4と
の間のpn接合の逆バイアス容量に信号電荷を蓄積する
。垂直CCDレジスタ19は埋め込み型でn型の埋め込
み)PJ3より成っている。以上のように、シリコン基
板中にはp型ウェル5.p+領域4、n型領域2.埋め
込み層3が形成されている。
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA' in FIG. 3. A p-type well 5 is formed on the main surface of the n-type silicon substrate 6, with a shallow junction depth in the storage region 17 and a deep junction depth in the vertical COD register 19. Channel Totsuba 1
4 consists of P ten areas 4. In the storage region 17, an n-type region 2 is formed in a P-type well 5 with a shallow junction depth. Signal charges are accumulated in the reverse bias capacitance of the pn junction between the n-type region 2 and the p-type well 5 or the P-type region 4. The vertical CCD register 19 is of a buried type and consists of an n-type buried) PJ3. As mentioned above, there is a p-type well 5. p+ region 4, n-type region 2. A buried layer 3 is formed.

読み出しゲート部18と垂直CODレジスタ19上には
熱酸化膜80を介して第2多結晶シリコン電極1が形成
されている。
A second polycrystalline silicon electrode 1 is formed on the read gate section 18 and the vertical COD register 19 with a thermal oxide film 80 interposed therebetween.

このIL−CODでは蓄積領域17を接合深さの浅いp
型ウェル5内に形成することによりブルーミング現象を
抑圧している。また蓄積領域17のn型領域2の不純物
濃度を、蓄積電荷読み出し時にn型領域2が完全に空乏
化するような濃度に設定することにより残像を抑圧して
いる。
In this IL-COD, the storage region 17 has a shallow junction depth.
By forming it within the mold well 5, the blooming phenomenon is suppressed. Furthermore, afterimages are suppressed by setting the impurity concentration of the n-type region 2 of the storage region 17 to such a concentration that the n-type region 2 is completely depleted when reading out the stored charge.

第5図は、第4図に示された素子の信号電荷読み出し時
の信号電荷転送径路93の電位分布をあられしたもので
ある。蓄積領域17のn型領域2に菩わえられた信号r
d荷は、読み出しゲート部95を介して垂直CODレジ
スタ3へと転送される。その際、蓄積領域84の電位は
n型層2の空乏化電位に固定される。読み出しゲート部
85の電位は蓄積領域のn型層2の横方向拡散94によ
る不純物濃度の変化により、信号電荷読み出し方向に対
して障壁が形成される。そのため垂直CCDレジスタ部
86に転送される信号電荷91の1部90が読み出しゲ
ート85下に残り、残像発生の原因となっていた。ここ
で、87は信号電荷転送方向の距N1xμm、88は転
送径路の電位VP(V)、89は受光部の電位、92は
p型ウェル層である。
FIG. 5 shows the potential distribution of the signal charge transfer path 93 when reading signal charges of the element shown in FIG. 4. Signal r transferred to n-type region 2 of storage region 17
The d load is transferred to the vertical COD register 3 via the read gate section 95. At this time, the potential of the storage region 84 is fixed to the depletion potential of the n-type layer 2. The potential of the read gate portion 85 forms a barrier in the signal charge read direction due to a change in impurity concentration due to the lateral diffusion 94 of the n-type layer 2 in the storage region. Therefore, a portion 90 of the signal charge 91 transferred to the vertical CCD register section 86 remains under the readout gate 85, causing an afterimage. Here, 87 is a distance N1xμm in the signal charge transfer direction, 88 is the potential VP (V) of the transfer path, 89 is the potential of the light receiving section, and 92 is a p-type well layer.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術では、読み出しゲート下の電荷の澱みの点
について配慮がされておらず、残像発生の問題があった
In the above-mentioned conventional technology, no consideration was given to the stagnation of charges under the readout gate, and there was a problem of generation of an afterimage.

本発明の目的は、読み出しゲート下の電荷の澱みをなし
く、残像を抑圧することにある。
An object of the present invention is to prevent charge from stagnation under the readout gate and to suppress afterimages.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、読み出しゲート下のチャンネル内において
、信号電荷転送方向に向かってP型不純物濃度を薄くす
ることにより達成される。
The above object is achieved by reducing the P-type impurity concentration in the channel under the read gate in the direction of signal charge transfer.

〔作用〕 読み出しゲート下において、信号読み出し方向に向かっ
てp型不純物濃度を薄くすることは、蓄積領域のn型層
の横方向拡散による不純物の濃度変化を打ち消すように
働く。それによって、読み出しゲート下のチャンネル内
の不純物濃度変化による電位の障壁の形成が抑圧される
ので、信号電荷が読み出しゲート下に残留することによ
り残像の発生を抑圧することができる。
[Function] Reducing the p-type impurity concentration below the readout gate toward the signal readout direction works to cancel out changes in impurity concentration due to lateral diffusion of the n-type layer in the storage region. This suppresses the formation of a potential barrier due to a change in impurity concentration in the channel under the readout gate, so that signal charges remain under the readout gate, thereby suppressing the generation of afterimages.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図を用いて説明する。本
発明の一実施例のニレ−CCUの模式的平面図は第2図
と同じであり、2次元的に配列された繰り返しセル部の
平面図で第1図である。第1図において、第3図と同一
機能を持つ構成要素は同一記号で示しである。本発明の
一実施例の繰り返しセル部の断面図は第4図と概略同じ
である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A schematic plan view of an Elm CCU according to an embodiment of the present invention is the same as FIG. 2, and FIG. 1 is a plan view of a two-dimensionally arranged repeating cell portion. In FIG. 1, components having the same functions as those in FIG. 3 are indicated by the same symbols. A cross-sectional view of a repeating cell portion according to an embodiment of the present invention is approximately the same as FIG. 4.

第1図に示す本発明の一実施例が第3図に示す従来例と
異なるところは、チャネルストッパ20の平面形状であ
る。読み出しゲート部21のチャンネル幅を信−号電荷
転送方向に向かって広くしている。チャンネル幅が広い
ほどチャンネルストッパ20のP十層の横方向拡散の影
響を少なく、チャネル内のp型不純物濃度は薄くなる。
The difference between the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the conventional example shown in FIG. 3 is the planar shape of the channel stopper 20. The channel width of the read gate section 21 is widened in the direction of signal charge transfer. The wider the channel width, the less the influence of the lateral diffusion of the P layer of the channel stopper 20, and the lower the p-type impurity concentration in the channel.

これにより上記残像の発生原因である、蓄積領域17の
n型層2の横方向拡散によるチャネル内の不純物濃度変
化を打ち消すことができ、これにより残像発生を抑圧す
ることができる。
This makes it possible to cancel out the change in impurity concentration in the channel due to the lateral diffusion of the n-type layer 2 in the accumulation region 17, which is the cause of the afterimage, thereby suppressing the afterimage.

本発明の他の実施例を第7図を用いて説明する。Another embodiment of the present invention will be described using FIG. 7.

第7図に示す本発明の一実施例が第1図に示す実施例と
異なるところは、チャンネルストッパ22の平面形状お
よび多結晶シリコン電極の構造である。チャンネルスト
ッパ22の構造は第1図と同様、読み出しゲート部25
のチャンネル幅を信号電荷転送方向に広くなるようにし
ている。これにより第1図に示す実施例の場合と同様、
残像抑圧の効果がある。本実施例では第1図と異なりチ
ャネルストッパ22の平面形状に斜め線を用いることに
より読み出しゲート部25のチャンネル幅を連続的に変
化できる。次に多結晶シリコン電極の構造の違いについ
てのべる。第1図に示す実施例との違いは新たに第3の
多結晶シリコン電極23゜24を設けたところにある。
The embodiment of the present invention shown in FIG. 7 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in the planar shape of the channel stopper 22 and the structure of the polycrystalline silicon electrode. The structure of the channel stopper 22 is similar to that shown in FIG.
The channel width is made wider in the signal charge transfer direction. As a result, as in the case of the embodiment shown in FIG.
It has the effect of suppressing afterimages. In this embodiment, unlike FIG. 1, by using diagonal lines in the planar shape of the channel stopper 22, the channel width of the read gate portion 25 can be changed continuously. Next, we will discuss the differences in the structure of polycrystalline silicon electrodes. The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that third polycrystalline silicon electrodes 23 and 24 are newly provided.

ここで第3の多結晶シリコン電極は第1層目で形成され
る。第3の多結晶シリコン電極は第7図の斜線で囲まれ
た部分23.24である。第3の多結晶シリコン電極の
1つ24は読み出しゲートの電極として、またもう1つ
の第3多結晶シリコン電極23は素子分離用電極として
用いられている。これにより、垂直CODレジスタ15
.16のパルス形状が簡単になる。また素子間の分離が
容易になる。なお、100.101は垂直CODゲート
電極である。
Here, the third polycrystalline silicon electrode is formed in the first layer. The third polycrystalline silicon electrode is the shaded area 23, 24 in FIG. One of the third polycrystalline silicon electrodes 24 is used as a read gate electrode, and the other third polycrystalline silicon electrode 23 is used as an element isolation electrode. This allows vertical COD register 15
.. 16 pulse shape becomes simple. In addition, separation between elements becomes easier. Note that 100 and 101 are vertical COD gate electrodes.

本発明の他の実施例を第8図を用いて説明する。Another embodiment of the present invention will be described using FIG. 8.

第8図に示す本発明の一実施例が第1図に示す実施例と
異なるところは、チャンネルストッパ27の平面形状及
びブルーミング現象抑圧構造である。
The embodiment of the present invention shown in FIG. 8 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in the planar shape of the channel stopper 27 and the blooming phenomenon suppressing structure.

チャンネルストッパ27の構造は第1図と同様、読み出
しゲート部29のチャンネル幅を信号電荷転送方向に広
くなるようにしている。これにより第1図に示す実施例
の場合と同様、残像抑圧の効果がある。本実施例では第
7図と異なり、チャンネルストッパ27の平面形状に鋭
角を用いることにより製造ばらつきを少なくできる。次
にブルーミング現象抑圧構造の違いについて述べる。第
1図に示す実施例との違いは新たに透明電極35、例え
ば多結晶シリコン薄膜やITO(インジウムティン オ
キサイド)などで形成されている、を繰り返しセル部の
1部もしくは全面に設けると共に、ストライプ状の、n
十層32と過剰電荷掃き出し用チャンネル部33を設け
たところである。
The structure of the channel stopper 27 is similar to that shown in FIG. 1, so that the channel width of the read gate portion 29 is made wider in the signal charge transfer direction. As a result, as in the case of the embodiment shown in FIG. 1, there is an effect of suppressing afterimages. In this embodiment, unlike FIG. 7, manufacturing variations can be reduced by using an acute angle in the planar shape of the channel stopper 27. Next, we will discuss the differences in the blooming phenomenon suppression structure. The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that a transparent electrode 35, for example made of a polycrystalline silicon thin film or ITO (indium tin oxide), is repeatedly provided on a part or the entire surface of the cell section, and a stripe shape, n
The ten layers 32 and the channel section 33 for sweeping out excess charge are now provided.

なお、このチャンネル部33のうち受光部30寄りの1
部にn型層34を設けている。第8図のB−B’の部分
の断面図を第9図に示す。第4図に示す従来例の断面図
と異なるところは、チャンネルストッパ4とフォトダイ
オードとなるn型層38との間にn+層36を設け、こ
れらn型層36.38の間のチャンネル部39のうちn
型層38寄りにP型層37が形成されているところであ
る。これらのn型層36.38とチャンネル部39上に
は熱酸化膜81を介して透明型j@44が形成されてい
る。また、p型ウェル層43は一定の接合深さであり、
垂直CODチャンネル部のn型r!I41を覆うように
n型層42が設けられている。
Note that one of the channel portions 33 closer to the light receiving portion 30
An n-type layer 34 is provided in the portion. A sectional view taken along line BB' in FIG. 8 is shown in FIG. 9. The difference from the cross-sectional view of the conventional example shown in FIG. Of which n
A P-type layer 37 is formed near the type layer 38. A transparent type j@44 is formed on these n-type layers 36 and 38 and the channel portion 39 with a thermal oxide film 81 interposed therebetween. Further, the p-type well layer 43 has a constant junction depth,
N-type r in vertical COD channel section! An n-type layer 42 is provided to cover I41.

このIL−CCDでは、フォトダイオードとなるn型層
38で発生した過剰電荷を、透明電極44の電位を制御
することにより、チャネル部39を通してn十層36に
掃き出し、ブルーミング現象を抑圧している。この方法
の採用により、フォトダイオードのP型ウェル層43を
深くすることができ、感度を向上することができる。ま
た、n型層38の横方向拡散によるチャンネル39内の
不純物濃度変化をp型層37により打ち消すことにより
、透明電極44を上記ブルーミング現象抑圧時より高い
電位を加え残留電荷なくフォトダイオードのn型層38
より蓄積電荷をn◆層36に掃き出すことができる。こ
れにより信号の蓄積時間を変え感度可変のいわゆるシャ
ッター動作を行うことができる。また、垂直CODチャ
ネルのn型層41をp型ウェル層43より高濃度のp型
層42で覆うことにより、不要な電荷がn型層41に流
入するのを防ぎスメア現象を抑圧することができる。
In this IL-CCD, by controlling the potential of the transparent electrode 44, excess charge generated in the n-type layer 38, which becomes a photodiode, is swept out through the channel portion 39 to the n-type layer 36, thereby suppressing the blooming phenomenon. . By adopting this method, the P-type well layer 43 of the photodiode can be made deep, and the sensitivity can be improved. In addition, by canceling the impurity concentration change in the channel 39 due to the lateral diffusion of the n-type layer 38 by the p-type layer 37, a higher potential than when suppressing the blooming phenomenon is applied to the transparent electrode 44, and the n-type of the photodiode is removed without residual charge. layer 38
Accumulated charges can be swept out to the n♦ layer 36. This allows a so-called shutter operation with variable sensitivity to be performed by changing the signal accumulation time. Furthermore, by covering the n-type layer 41 of the vertical COD channel with the p-type layer 42 having a higher concentration than the p-type well layer 43, it is possible to prevent unnecessary charges from flowing into the n-type layer 41 and suppress the smear phenomenon. can.

本発明の他の実施例を第6図を用いて説明する。Another embodiment of the present invention will be described using FIG. 6.

第6図に示す本発明の一実施例が第8図に示す実施例と
異なるところは、読み出しチャンネル部55の不純物構
造とブルーミング現象抑圧構造である。読み出しチャン
ネル部55の不純物構造は、p型層156の幅を信号転
送方向に向かって狭くしている。幅が狭いほど横方向拡
散の影響が大きく、チャンネル55内のp型不純物濃度
は薄くなる。
The embodiment of the present invention shown in FIG. 6 differs from the embodiment shown in FIG. 8 in the impurity structure of the read channel section 55 and the blooming suppression structure. The impurity structure of the read channel portion 55 narrows the width of the p-type layer 156 in the signal transfer direction. The narrower the width, the greater the influence of lateral diffusion, and the lower the p-type impurity concentration within the channel 55.

これにより第1図に示す実施例の場合と同様、残像抑圧
の効果がある。なお1点線で囲まれた部分62は素子分
離用p十層である。次にブルーシング抑圧構造の違いに
ついて述べる。第8図に示す実施例との違いは、過剰電
荷掃き出しゲート61を第3の多結晶シリコンで形成す
ると共に、過剰電荷掃き出しドレインとなるn十層6o
を独立に設け、このn÷層60とゲート61を電気的に
接続することにより、開口部分58を広げたところにあ
る。第6図のc−c’の部分の断面を第10図に示す。
As a result, as in the case of the embodiment shown in FIG. 1, there is an effect of suppressing afterimages. Note that a portion 62 surrounded by a dotted line is a p-layer for element isolation. Next, we will discuss the differences in Brussing suppression structures. The difference from the embodiment shown in FIG. 8 is that an excess charge sweep gate 61 is formed of a third polycrystalline silicon layer, and an n+ layer 6o serves as an excess charge sweep drain.
The opening portion 58 is widened by providing an independent layer 60 and electrically connecting the gate 61. FIG. 10 shows a cross section taken along line cc' in FIG. 6.

第9図の実施例の断面図と異なるところは、過剰電荷掃
き出しドレインとなるn十層83上の熱酸化膜82を除
去することにより過剰電荷掃き出しゲート47と接続さ
れているところである。また、フォトダイオードとなる
n型層49上にp十層48が設けられている。これはシ
リコン・熱酸化膜82界面が空乏化し暗電流が増加する
のを防止している。なお、46は読み出しゲート電極、
45は垂直CCDゲート電極である。
The difference from the cross-sectional view of the embodiment shown in FIG. 9 is that the thermal oxide film 82 on the nx layer 83, which serves as the excess charge drain, is removed to connect to the excess charge drain gate 47. Further, a p-type layer 48 is provided on an n-type layer 49 that serves as a photodiode. This prevents the silicon/thermal oxide film 82 interface from becoming depleted and increasing dark current. Note that 46 is a readout gate electrode;
45 is a vertical CCD gate electrode.

また、第6図において、過剰電荷掃き出しチャンネル部
57内に、信号電荷転送方向に向かって幅を狭くなって
いるP型層59を導入している。これにより、前述の読
み出しチャンネル55の場合と同様、残像抑圧の効果が
ある。本例のP型層59では前述の読み出しチャンネル
内のp型層56と異なり、平面形状に鋭角を用いぬこと
により製造ばらつきを少なくできる。
Further, in FIG. 6, a P-type layer 59 whose width becomes narrower toward the signal charge transfer direction is introduced into the excess charge sweep-out channel portion 57. Thereby, as in the case of the readout channel 55 described above, there is an effect of suppressing afterimages. Unlike the p-type layer 56 in the readout channel described above, the P-type layer 59 of this example does not have an acute angle in its planar shape, so that manufacturing variations can be reduced.

本発明の他の実施例を第11図を用いて説明する。第1
1図に示す本発明の一実施例が第6図に示す実施例と異
なるところは、過剰電荷掃き出しチャンネル内64のp
型層65の平面形状およびフォトダイオードとなるp十
層68の平面形状である。過剰電荷掃き出しチャンネル
64内のp型層65は第6図と同じく蓄積領域67から
信号転送方向に向かって幅を狭くしている。これにより
第6図に示す実施例の場合と同様、残像抑圧の効果があ
る。また、本実施例において、フォトダイオードとなる
p十層68の平面構造が読み出しチャネル部6:3人口
で抜かれ、その抜かれた部分の幅は読み出しチャンネル
63の幅よりも狭くなっている。このp十層68の横方
向拡散により読み出しチャンネル63内において、信号
転送方向に向かってp型濃度が薄くなっている。これに
より第6図に示す実施例の場合と同様、残像抑圧の効果
がある。
Another embodiment of the present invention will be described using FIG. 11. 1st
The embodiment of the present invention shown in FIG. 1 differs from the embodiment shown in FIG.
These are the planar shape of the mold layer 65 and the planar shape of the p-type layer 68 which becomes a photodiode. The p-type layer 65 in the excess charge sweeping channel 64 has a width narrowing from the storage region 67 toward the signal transfer direction, as in FIG. As a result, as in the case of the embodiment shown in FIG. 6, there is an effect of suppressing afterimages. Further, in this embodiment, the planar structure of the p-type layer 68 which becomes a photodiode is removed in the readout channel portion 6:3, and the width of the removed portion is narrower than the width of the readout channel 63. Due to the lateral diffusion of the p-type layer 68, the p-type concentration becomes thinner in the read channel 63 toward the signal transfer direction. As a result, as in the case of the embodiment shown in FIG. 6, there is an effect of suppressing afterimages.

以上、本発明の各実施例で述べてきた構造は、いずれの
実施例の読み出しチャンネル部や過剰電荷掃き出しチャ
ンネル部にも勿論適用できる。
The structures described above in each embodiment of the present invention can of course be applied to the read channel section and the excess charge sweeping channel section of any embodiment.

この発明はフレームトランスファ方式CODイメージセ
ンサやMO5型イメージセンサやCPD型イメージセン
サ等、−次元センサ、2次元センサを問わず適用できる
The present invention can be applied to both -dimensional and two-dimensional sensors, such as frame transfer type COD image sensors, MO5 type image sensors, and CPD type image sensors.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、読み出しチャンネルや過剰電荷掃き出
しチャンネルにおいて信号電荷転送方向に向かってp型
不純物濃度を薄くすることにより、チャンネル内の不純
物濃度の不均一性による電荷の澱みをなくすことができ
るので、残像抑圧の効果がある。
According to the present invention, by thinning the p-type impurity concentration toward the signal charge transfer direction in the readout channel and the excess charge sweep-out channel, it is possible to eliminate charge stagnation due to non-uniformity of the impurity concentration within the channel. , has the effect of suppressing afterimages.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の画素部の平面レイアウトを示
す図、第2図は従来例のCCD型固体撮像素子の回路構
成を示す図、第3図は第2図の画素部の平面レイアウト
を示す図、第4図は第3図のA−A’線断面構造を示す
図、第5図は第4図を示す図、第9図は第8図のB−B
’線断面構造を示す図、第10図は第6図のc−c’線
断面構造を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a planar layout of a pixel section in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional CCD type solid-state image sensor, and FIG. 3 is a plan view of a pixel section in FIG. 2. A diagram showing the layout, FIG. 4 is a diagram showing the cross-sectional structure taken along line A-A' in FIG. 3, FIG. 5 is a diagram showing FIG. 4, and FIG. 9 is a diagram showing B-B in FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a cross-sectional structure taken along line cc' in FIG. 6.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光電変換素子と信号電荷読み出し素子とからなる画
素のアレー、該画素のアレーを走査し順次および垂直走
査素子を有する固体撮像装置において、上記信号電荷読
み出し素子はMOS型トランジスタより成りこのトラン
ジスタのチャンネル内に上記光電変換素子側から信号読
み出し方向に向かつて電位のくぼみができないようにチ
ャンネル内のp型不純物濃度を上記光電変換素子側から
信号電荷読み出し方向に向かつて薄くすることを特徴と
する固体撮像装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記画素のアレー
に新たに過剰電荷掃き出し用のMOS型トランジスタを
設け、このトランジスタのチャンネル内のp型不純物が
前記光電変換素子側から過剰電荷掃き出し方向に向かつ
て薄くなつていることを特徴とする固体撮像装置。
[Claims] 1. A solid-state imaging device having a pixel array including a photoelectric conversion element and a signal charge readout element, and a sequential and vertical scanning element for scanning the pixel array, wherein the signal charge readout element is a MOS type. The p-type impurity concentration in the channel is made thinner from the photoelectric conversion element side toward the signal charge readout direction so that a potential depression is not formed in the channel of the transistor from the photoelectric conversion element side toward the signal charge readout direction. A solid-state imaging device characterized by: 2. In claim 1, a MOS transistor for sweeping out excess charge is newly provided in the pixel array, and p-type impurity in the channel of this transistor is directed from the photoelectric conversion element side to the direction of sweeping out the excess charge. A solid-state imaging device characterized by being thinner toward the front.
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Cited By (3)

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