DE3705146C2

DE3705146C2 -

Info

Publication number: DE3705146C2
Application number: DE3705146A
Authority: DE
Inventors: Masafumi Itami Hyogo Jp Kimata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 1991-07-11
Also published as: DE3705146A1; GB8702857D0; GB2187039A; US4808834A; GB2187039B; JPS62198158A; JPH0714042B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Festkörperbildsensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solcher Festkörperbildsensor ist aus der DE 33 29 095 A1 bekannt. Dort wird ein Festkörperbildsensor beschrieben, der ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps, einen Photodetektorabschnitt mit Photodetektoren (111-114, 211-214, 311-314), Übertragungsgates (121-124, 221-224, 321-324), vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen (130, 230,330) und einer horizontalen Ladungsübertragungseinrichtung (500) und Treiberschaltungsabschnitte (800, 900) aufweist. Die in den Photodetektoren gebildeten Signalladungen werden bei Anlegen eines ersten Taktsignals auf die vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen übertragen und dort bei Anlegen eines zweiten Taktsignals vertikal zur horizontalen Ladungsübertragungseinrichtung und dann zum Ausgang übertragen. Damit die beiden Takte eindeutig getrennt ablaufen, sind eine hohe Schwellenspannung der Übertragungsgates und folglich eine noch höhere Spannung eines Übertragungsgateauswahlsignals erforderlich.

Festkörperbildsensoren mit Photodetektoren und horizontalen und vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen sind auch aus der DE 33 45 147 A1 und aus "A New Organization Area Image Sensor with CCD Readout through Charge Priming Transfer" von S. Terakawa u. a., IEEE Electron Device Letters, Volume EDL 1, No. 5, Mai 1980, Seiten 86 ff bekannt.

In einem Festkörperbildsensor vom konventionellen CCD-(Charge Coupled Device - ladungsgekoppelte Einrichtung)-Typ sind ein Schaltungsbereich zum Treiben von Übertragungsgates und CCDs und ein Photodetektorbereich nicht auf einem einzelnen gemeinsamen Halbleitersubstrat integriert. Jedoch ist ein Festkörperbildsensor wie ein Festkörperbildsensor vom CSD- (Charge Sweep Device - Ladungsverschiebungsvorrichtung)-Typ, bei dem ein Treiberschaltungsbereich für Übertragungsgates und für vertikale Ladungsübertragungseinrichtungen und ein Photodetektorbereich auf einem einzelnen gemeinsamen Halbleitersubstrat integriert sind, dieserzeit entwickelt. Ein derartiger Festkörperbildsensor vom CSD-Typ ist in einem Artikel von M. Kimata u. a. mit dem Titel "A 480×400 Element Image Sensor with Charge Sweep Device", IEEE International Solid- State Circuits Conference, Technical Digest, S. 100-101, 1985; und in der US-PS 45 81 539 veröffentlicht.

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Struktur eines derartigen Festkörperbildsensors vom CSD-Typ.

Im folgenden wird die Struktur des Festkörperbildsensors vom CSD-Typ, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, beschrieben.

In Fig. 1 sind Photodetektoren 101-103, 111-113 und 121-123 und Gate-Elektroden 201-203, 211-213 und 221- 223 für (nicht gezeigte) Übertragungsgates und (nicht gezeigte) vertikale Ladungsübertragungseinrichtungen in Zeilen- und Spaltenrichtungen in einer zweidimensionalen Weise angeordnet.

Eine Übertragungsauswahlschaltung 700 ist auf der einen Seite eines Feldes angeordnet, das die Photodetektoren und die Gate- Elektroden aufweist, und eine Treiberschaltung 800 der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung ist auf der anderen Seite davon angeordnet. Die Übertragungsgateauswahlschaltung 700 und die Treiberschaltung 800 der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung sind mit den Gate-Elektroden 201-203, 211-213 und 221-223 entsprechenderweise verbunden. Die Übertragungsgateauswahlschaltung 700 erzeugt ein Übertragungsgateauswahlsignal zur Auswahl eines vorbestimmten Übertragungsgates. Die Treiberschaltung 800 der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung erzeugt ein Treibersignal der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung zum Treiben einer vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung.

Weiterhin sind Speichergates 300, 310 und 320 zum zeitweiligen Speichern von Signalladungen von den vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen linear auf einer weiteren Seite des Feldes angeordnet, das die Photodetektoren und die Gate-Elektroden aufweist (auf der unteren Seite des Feldes in Fig. 1). Speichersteuergates 400, 410 und 420 sind linear noch weiter unten an der Seite des Feldes von Speichergates angeordnet. Weiterhin sind ein horizontaler CCD 500 und ein Ausgangsvorverstärker 600 an der unteren Seite des Feldes von Speichersteuergates angeordnet. Die Speichersteuergates 400, 410 und 420 steuern die Übertragung von Signalladungen von den Speichergates 300, 310 und 320 zu dem horizontalen CCD 500. Ein Photodetektorabschnitt weist die Photodetektoren 101-103, 111-113 und 121-123, die Gate-Elektroden 201-203, 211- 213 und 221-223, (nicht gezeigte) Übertragungsgates, (nicht gezeigte) vertikale Ladungsübertragungseinrichtungen, die Speichergates 300, 310 und 320, die Speichersteuergates 400, 410 und 420, den horizontalen CCD 500 und den Ausgangsvorverstärker 600 auf. Weiterhin weist ein Treiberschaltungsabschnitt die Übertragungsgateauswahlschaltung 700 und die Treiberschaltung 800 der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung auf. Der Photodetektorabschnitt und der Treiberschaltungsabschnitt sind auf dem gleichen gemeinsamen Halbleitersubstrat gebildet.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Bildelementes des in Fig. 1 gezeigten Festkörperbildsensoren vom CSD-Typ. In Fig. 2 ist ein dicker Oxidfilm 2 zum Isolieren von Elementen auf einem p-Typ-Halbleitersubstrat 1 gebildet. Ein n-Typ- Störstellenbereich 6 ist in einem Bereich auf dem p-Typ-Halbleitersubstrat 1 gebildet, der durch den Oxidfilm 2 abgegrenzt ist. Das p-Typ-Halbleitersubstrat 1 und der n-Typ- Störstellenbereich 6 stellen den Photodetektor 101 dar, mit einem pn-Übergang dazwischen gebildet. Zusätzlich ist ein n-Typ-Störstellenbereich 3 auf dem p-Typ-Halbleitersubstrat 1 gebildet, und ein p⁺-Typ-Störstellenbereich 4 ist auf dem p-Typ-Halbleitersubstrat 1 zwischen den n-Typ-Störstellenbereichen 3 und 6 gebildet. Weiterhin ist ein Gateoxidfilm 5 auf dem n-Typ-Störstellenbereich 3, dem p⁺-Typ-Störstellenbereich 4 und dem n-Typ-Störstellenbereich 6 gebildet, und die Gate-Elektrode 201 ist auf dem Abschnitt auf dem Gateoxidfilm 5 gebildet, der sich über den n-Typ-Störstellenbereich 3 und den p⁺-Typ-Störstellenbereich 4 erstreckt.

Der p⁺-Typ-Störstellenbereich 4, der Gateoxidfilm 5 und die Gate-Elektrode 201 bilden ein Transfer-Gate 7. Ein Kanal vom gewünschten Potential ist auf dem p⁺-Typ-Störstellenbereich 4 unmittelbar unter dem Gate-Isolierfilm 5 in Übereinstimmung mit einem Übertragungsgateauswahlsignal, das an die Gate- Elektrode 201 von der Übertragungsgateauswahlschaltung 700 (Fig. 1) angelegt ist, derart gebildet, daß das Übertragungsgate 7 Signalladungen von dem Photodetektor 101 ausliest.

Der n-Typ-Störstellenbereich 3, der Gateoxidfilm 5 und die Gate-Elektrode 201 stellen eine vertikale Ladungsübertragungseinrichtung 8 dar. Ein Übertragungskanal von einem gewünschten Potential ist in einem Teil des n-Typ-Störstellenbereiches 3 in Übereinstimmung mit einem Treibersignal der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung, das an die Gate-Elektrode 201 von der Treiberschaltung 800 der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung (Fig. 1) angelegt ist, derart gebildet, daß die vertikale Ladungsübertragungseinrichtung 8 Signalladungen von einem Übertragungsgate empfängt und die Signalladungen in eine vorbestimmte Richtung (in eine vertikale Richtung) überträgt.

Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Änderung im Kanalpotential des Übertragungsgates 7 und der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung 8 zeigt, wenn die Spannung (die Gatespannung) die an die Gate-Elektrode 201 angelegt ist, geändert wird in einem Festkörperbildsensor vom konventionellen CSD- Typ, der die in Fig. 2 gezeigte Anordnung aufweist.

Bezugnehmend auf Fig. 3 wird jetzt die Tätigkeit des Festkörperbildsensors vom konventionellen CSD-Typ beschrieben, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. Da die grundlegende Tätigkeit des gesamten Festkörperbildsensors vom CSD-Typ im Detail in dem oben aufgeführten Dokument beschrieben ist, ist sie ausgelassen mit Ausnahme der Tätigkeit des Auslesens von Signalladungen von einem Photodetektor, was mit der gegenwärtigen Erfindung in Beziehung steht.

In Fig. 3 bedeutet ϕ_OF ein Potential auf dem Photodetektor 101, wenn ein Überschuß-Drain - falls vorhanden - zum Entfernen von Überschußladungen des Photodetektors 101 tätig ist.

Wenn Signalladungen in der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung 8 übertragen werden, ändert sich die an die Gate- Elektrode 201 angelegte Spannung zwischen V_G1 und V_G2. Entsprechend ändert sich das Potential eines Übertragungskanales, der in einem Teil des n-Typ-Störstellenbereiches 3 für die vertikale Ladungsübertragungseinrichtung 8 gebildet ist, zwischen ϕ_C1 und ϕ_C2.

Da der Photodetektorabschnitt und ein Treiberschaltungsabschnitt auf dem einzelnen gemeinsamen p-Typ-Halbleitersubstrat 1 gebildet sind, und damit die Substratpotentiale des Treiberschaltungsabschnittes und des Photodetektorabschnittes gleich sind, kann das Gate-Potential V_G1 nur bis auf die Gate- Potentiale (O V in diesem Fall) als Minimum gesenkt werden. Wenn die Gatespannung zwischen V_G1 und V_G2 liegt, ist das Übertragungsgate 7 immer "abgeschaltet", so daß Signalladungen nicht ausgelesen werden in die vertikale Ladungsübertragungseinrichtung 8 von dem Photodetektor 101. Signalladungen werden von dem Photodetektor 101 ausgelesen durch Erhöhen der Gatespannung auf V_G3, welche höher ist als V_G2. Das Kanalpotential der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung wird ϕ_C3, und das Kanalpotential des Übertragungsgates 7 wird ϕ_T3, so daß das Potential des Photodetektors 101 auf ϕ_T3 zurückgesetzt wird.

Da ein konventioneller Festkörperbildsensor vom CSD-Typ wie oben beschrieben konstruiert ist, gibt es folgende Nachteile. Damit die Signalladungen nicht ausgelesen werden von dem Photodetektor 101, wenn Signalladungen in der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung 8 übertragen werden, muß die Schwellspannung des Übertragungsgates 7 höher sein als die Spannung bei einem "H"-Pegel des Treibersignales einer vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung. Damit zusätzlich Signalladungen ausreichend von dem Photodetektor 101 durch "Einschalten" des Übertragungsgates 7 ausgelesen weden können, muß die Spannung eines Übertragungsgateauswahlsignales sehr hoch gemacht werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Festkörperbildsensor vorzusehen, der bei einer niedrigen Spannung der Übertragungsgates zum Auslesen von Signalladungen von den Photodetektoren betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Festkörperbildsensor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Treiberschaltungsbereich eine Übertragungsgateauswahlschaltung zum Erzeugen eines Übertragungsgateauswahlsignales zur Auswahl eines vorbestimmten Übertragungsgates und eine Treiberschaltung der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung zum Erzeugen eines Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung auf.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist jedes der Übertragungsgates und jede der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen eine gemeinsame Gate-Elektrode zum Empfangen des Übertragungsgateauswahlsignales und des Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung auf.

Nach einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung, in bezug auf ein drittes Potential, welches ein Referenzpotential ist und von dem Massepotential um einen Absolutwert der Differenz zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential versetzt ist, weist das Treibersignal der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung mit einer ersten Amplitude eine Richtung auf, die entgegengesetzt zu der Versetzungsrichtung ist, während ein Übertragungsgateauswahlsignal eine zweite, wie die erste Amplitude gesichtete Amplitude aufweist, die größer als die erste Amplitude ist, im Hinblick auf das dritte Potential, welches ein Referenzpotential ist.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, daß ein Absolutwert der Spannung, wenn die vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen angesteuert sind, reduziert werden kann, während die Spannungsamplitude des Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung ausreichend aufrechterhalten werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß ein Absolutwert der Schwellspannung der Übertragungsgates klein gemacht werden kann und ein Absolutwert der Spannung des Übertragungsgateauswahlsignales reduziert werden kann.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Struktur eines herkömmlichen Festkörperbildsensors vom CSD- Typ,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Bildelementes des in Fig. 1 gezeigten konventionellen Festkörperbildsensors vom CSD-Typ,

Fig. 3 ein Schaubild der Änderung im Kanalpotential eines Übertragungsgates und einer vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung, wenn die Gatespannung in dem herkömmlichen Festkörperbildsensor vom CSD-Typ mit der in Fig. 2 gezeigten Anordnung geändert wird,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer Anordnung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Festkörperbildsensors vom CSD-Typ, und

Fig. 5 ein Schaubild der Änderung im Kanalpotential eines Übertragungsgates und einer vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung, wenn die Gatespannung in der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Festkörperbildsensors vom CSD-Typ geändert wird.

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Struktur einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Festkörperbildsensors vom CSD-Typ.

Die Anordnung des in Fig. 4 gezeigten Festkörperbildsensors wird nun beschrieben.

In Fig. 4 sind p-Typ-Störstellenbereiche 20, 30 und 40 auf einem n-Typ-Halbleitersubstrat 10 gebildet, sie weisen einen Abstand voneinander auf. Eine Spannungsversorgung 50 der Spannung V_PW für einen Photodetektorabschnitt ist zwischen dem p-Typ-Störstellenbereich 20 und dem n-Typ-Halbleitersubstrat 10 geschaltet. Die Spannungsversorgung 50 für den Photodetektorbereich legt eine Rückwärtsvorspannung zwischen dem p-Typ- Störstellenbereich 20 und dem n-Typ-Halbleitersubstrat 10 derart an, daß das Potential in dem p-Typ-Störstellenbereich 20 auf -V_PW gesetzt wird. Eine Spannungsversorgung 60 der Spannung V_SW (wobei V_PW ≦ωτ V_SW) für einen Treiberschaltungsbereich ist zwischen den p-Typ-Störstellenbereichen 30 und 40 und dem n-Typ-Halbleitersubstrat 10 verbunden. Die Spannungsversorgung 60 für den Treiberschaltungsbereich legt eine Rückwärtsvorspannung zwischen den p-Typ-Störstellenbereichen 30 und 40 und dem n-Typ-Halbleitersubstrat 10 derart an, daß die Potentiale in den p-Typ-Störstellenbereich 30 und 40 auf -V_SW gesetzt werden.

Zusätzlich ist ein Photodetektorbereich 21 auf dem p-Typ- Halbleiterbereich 20 gebildet. Der Photodetektorbereich 21 weist Photodetektoren 101-103, 111-113 und 121- 123, Übertragungsgates und vertikale Ladungsübertragungseinrichtungen, die mit jeder der Gate-Elektroden 201-203, 211- 213 und 221-223 geteilt werden, Speichergates 300, 310 und 320, Speichersteuergates 400, 410 und 420, einen horizontalen CCD 500 und einen Ausgangsvorverstärker 600, wie in Fig. 1 gezeigt ist, auf.

Weiterhin ist eine Übertragungsgateauswahlschaltung 700 in dem p-Typ-Störstellenbereich 30 gebildet, und eine Treiberschaltung 800 der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung ist in dem p-Typ-Störstellenbereich 40 gebildet. Die Übertragungsgateauswahlschaltung 700 und die Treiberschaltung 800 der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung stellen den Treiberschaltungsbereich, wie in Fig. 1 beschrieben ist, dar.

In Fig. 5 ist ein Diagramm gezeigt, das die Änderung in dem Kanalpotential eines Übertragungsgates und einer vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung zeigt, wenn die Gatespannung geändert wird in dem Festkörperbildsensor vom CSD-Typ gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Bezugnehmend auf Fig. 5 wird die Tätigkeit des Festkörperbildsensors vom CSD-Typ nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben. Zur Vereinfachung der Darstellung wird die Tätigkeit in Bezug auf den Photodetektor 101 im folgenden beschrieben.

Da ein Treiberschaltungsbereich aus n-Kanal-MOS-Schaltungen auf den p-Typ-Störstellenbereichen 30 und 40 gebildet ist, Fig. 4, wird der Minimalpegel der Spannungen eines Übertragungsgateauswahlsignales und eines Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung gleich dem Potential in den p-Typ-Störstellenbereich 30 und 40 gesetzt. Mit |V_PW| ≦ωτ |V_SW| kann die Spannung an einem "L"-Pegel des Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung, das an die Gate-Elektrode 201 auf einer vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung 8 auf dem p-Typ-Störstellenbereich 20 angelegt ist, effektiv auf eine negative Spannung gesetzt werden. Der Betrag der negativen Spannung wird |V_SW - V_PW|.

In Fig. 5 ist die Spannung an einem "L"-Pegel eines Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung im Verhältnis zu dem p-Typ-Störstellenbereich 20 nicht 0 V, sondern V_G1 = - |V_SW - V_PW|. Wenn daher die Amplitude V_G2 - V_G1 der Spannung des Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung, die in Fig. 5 gezeigt ist, fast die gleiche ist wie die der in Fig. 3 gezeigten, ist die Amplitude ϕ_C2 - ϕ_C1 des in Fig. 5 gezeigten Kanalpotentiales fast die gleiche wie die in Fig. 3 gezeigte, so daß die gleiche vertikale Ladungsübertragungseigenschaft wie in einem herkömmlichen Festkörperbildsensor in dem erfindungsgemäßen Bildsensor erzielt werden kann. Die Spannung an einem "H"- Pegel des Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung, d. h. die Spannung V_G2 zu dem Zeitpunkt, wenn die vertikale Ladungsübertragung angetrieben wird (Fig. 5), kann daher kleiner gemacht werden als die bei einem konventionellen Festkörperbildsensor (Fig. 3). Es ist notwendig, daß das Übertragungsgate 7 nicht eingeschaltet wird, bevor die Gatespannung den Wert V_G2 annimmt. Daher ist es ersichtlich von dem vorhergehenden, daß die Schwellspannung des Übertragungsgates 7 niedriger gemacht werden kann als die eines Übertragungsgates eines konventionellen Festkörperbildsensors. Die Amplitude der Spannung des Photodetektors 101 hängt im allgemeinen von der Amplitude des Potentiales in dem Bereich unter dem Übertragungsgate 7 ab. Erfindungsgemäß kann die Spannung V_G3 eines Übertragungsgateauswahlsignales kleiner gemacht werden, indem die Spannung der Schwellspannung des Übertragungsgates 7 verringert wird, so daß das Übertragungsgate bei einer niedrigen Spannung getrieben werden kann. Der Betrag von - |V_SW - V_PW| wird effektiv bis zu V_GO, bei der der Bereich unter der Gate- Elektrode 201 in einem n-Typ-Störstellenbereich 3 in der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung 8 in einem Zustand der Löcheransammlung ist.

Obwohl eine Ausführungsform eines Photodetektorabschnittes und eines Treiberschaltungsabschnittes mit einer n-Kanal- Einrichtung beschrieben wurde, kann erfindungsgemäß der Photodetektorabschnitt und der Treiberschaltungsabschnitt eine p-Kanal-Einrichtung beinhalten, in diesem Fall kann der gleiche Effekt wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erzielt werden.

Obwohl eine Ausführungsform eines Festkörperbildsensors vom CSD-Typ beschrieben ist, kann erfindungsgemäß ein Festkörperbildsensor einen Standard-CCD verwenden, vorausgesetzt, daß ein Treiberschaltungsabschnitt darauf integriert ist, in diesem Fall kann der gleiche Effekt wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform erzielt werden.

Obwohl eine Ausführungsform eines Photodetektorabschnittes beschrieben ist, der auf einem einzelnen p-Typ-Störstellenbereich 20 gebildet ist, kann der Photodetektorabschnitt auf einer Mehrzahl von p-Typ-Störstellenbereichen gebildet werden. Zum Beispiel können ein Photodetektor und ein Ausgangsvorverstärker auf getrennten p-Typ-Störstellenbereichen gebildet werden.

Claims

1. Festkörperbildsensor
mit einem Halbleitersubstrat (10) eines ersten Leitungstypes,
mit einem auf dem Halbleitersubstrat (10) gebildeten ersten Halbleiterbereich (20) eines zweiten Leitungstypes, der entgegengesetzt zu dem ersten Leitungstyp ist,
mit einem auf dem ersten Halbleiterbereich (20) gebildeten Photodetektorabschnitt (21) mit

einer Mehrzahl von Photodetektoren (101-103, 111- 113, 121-123), die in Zeilen- und Spaltenrichtung in einer zweidimensionalen Weise zum Empfangen von Licht und Erzeugen von Signalladungen angeordnet sind,
einer Mehrzahl von Übertragungsgates, die in Zeilen- und Spaltenrichtung in einer zweidimensionalen Weise angeordnet sind und mit den entsprechenden Photodetektoren verbunden sind zum selektiven Auslesen der Signalladungen von den Photodetektoren,
einer Mehrzahl von vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen, die mit jeder entsprechenden Spalte der Übertragungsgates verbunden sind zum Übertragen der von den Übertragungsgates gelieferten Signalladungen, und einer horizontalen Ladungsübertragungseinrichtung (500), die mit den vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen verbunden ist zum Übertragen der Signalladungen von den vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen,

mit zweiten, auf dem Halbleitersubstrat (10) gebildeten Halbleiterbereichen (30, 40) des zweiten Leitungstypes, die in einem Abstand von dem ersten Halbleiterbereich (20) angeordnet sind, und
mit einem Treiberschaltungsabschnitten (700, 800), die auf den zweiten Halbleiterbereichen (30, 40) gebildet sind zum Treiben der Übertragungsgates und der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen,
gekennzeichnet durch
eine Spannungsversorgungseinrichtung (50) zum Setzen des Potentials in dem ersten Halbleiterbereich (20) auf ein erstes Potential, und
eine zweite Spannungsversorgungseinrichtung (60) zum Setzen des Potentiales in dem zweiten Halbleiterbereich (30, 40) auf ein zweites Potential, das die gleiche Polarität und einen Absolutwert, der größer ist als der des ersten Potentiales, aufweist.

2. Festkörperbildsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiberschaltungsbereich eine MOS-Schaltung mit einem Kanal des ersten Leitungstypes aufweist.

3. Festkörperbildsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiberschaltungsbereich eine Übertragungsgateauswahlschaltung (700) zum Erzeugen eines Übertragungsgateauswahlsignales zum Auswählen eines vorbestimmten Übertragungsgates, und
eine Treiberschaltung (800) der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung zum Erzeugen eines Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung aufweist.

4. Festkörperbildsensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Übertragungsgates und jede der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen eine gemeinsame Gate-Elektrode (201-203, 211-213, 221-223) zum Empfangen des Übertragungsgateauswahlsignales und des Treibersignales der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung aufweist.

5. Festkörperbildsensor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibersignal der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung bei Minimalpegel auf einem dritten Potential, welches ein Bezugspotential ist und von dem Massepotential um einen Absolutwert der Differenz des ersten Potentiales und des zweiten Potentiales versetzt ist, liegt und dabei die erste Amplitude des Treibersignals entgegengesetzt zu der Versetzungsrichtung gerichtet ist, und daß das Übertragungsgateauswahlsignal eine zweite Amplitude hat, die größer ist als die erste Amplitude und im Verhältnis zu dem dritten Potential, welches ein Bezugspotential ist, wie die erste Amplitude gerichtet ist.

6. Festkörperbildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Übertragungsgates (7) einen Störstellenbereich (4) mit einer hohen Konzentration des zweiten Leitungstypes, der unter der mit der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtung (8) gemeinsamen Gate-Elektrode (201) gebildet ist, aufweist.

7. Festkörperbildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen (8) einen Störstellenbereich (3) des ersten Leitungstypes, der unter der mit den Übertragungsgate (7) gemeinsamen Gate-Elektrode (201) gebildet ist, aufweist.

8. Festkörperbildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Photodetektorabschnitt (21) eine Mehrzahl von Speichergates (300, 310, 320) aufweist, die linear angeordnet und mit den entsprechenden vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen verbunden sind zum zeitweiligen Speichern der Signalladungen von den vertikalen Ladungsübertragungseinrichtungen, und eine Mehrzahl von Speichersteuergates (400, 410, 420), die linear angeordnet und mit den Speichergates (300, 310, 320) und der horizontalen Ladungsübertragungseinrichtung (500) verbunden sind zum Steuern der Übertragungen der Signalladungen von den Speichergates (300, 310, 320) zu der horizontalen Ladungsübertragungseinrichtung (500).

9. Festkörperbildsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Photodetektorbereich (21) einen Ausgangsvorverstärker (600) aufweist, der mit der horizontalen Ladungsübertragungseinrichtung (500) verbunden ist.