JP2000277720A - Solid-state image sensing device - Google Patents

Solid-state image sensing device

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JP2000277720A
JP2000277720A JP11078419A JP7841999A JP2000277720A JP 2000277720 A JP2000277720 A JP 2000277720A JP 11078419 A JP11078419 A JP 11078419A JP 7841999 A JP7841999 A JP 7841999A JP 2000277720 A JP2000277720 A JP 2000277720A
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JP
Japan
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sensor
charge
gate electrode
signal
light receiving
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JP11078419A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Kawamoto
聖一 川本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce influence of a dark-time output upon a signal charge by providing a charge storing means which temporarily holds a signal charge from a light receiving means shaded from the outside light during the interval to its transfer. SOLUTION: A photoelectric converting sensor 11 forms a photodiode of pnp construction 18, 19, 25, and a received light signal is converted into electrons when light is received, and a signal charge converted photoelectrically according to the intensity of light and storage time is stored in the capacity of a pn junction 19, 25. A first read gate electrode 14 is caused to exist adjoining the converting sensor 11. Furthermore, a storing sensor 12 is caused to exist next to the gate electrode 14, and the potential of the pn junction 22, 25 of the storing sensor 12 is made deeper than that of the pn junction 18, 19 of the conveting sensor 11. When the voltage of a second read gate electrode 15 lowers, the potential of the first electrode 14 is raised, and the charge is transferred to the capacity of the pn junction 22, 25 of the storing sensor 12, stored and held here.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子に関
し、特に暗時出力による雑音を低減することの可能な2
次元のCCD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 imaging device, and more particularly to a solid-state imaging device capable of reducing noise due to dark output.
One-dimensional CCD solid-state imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像素子は光学的な映像信号を電荷
像に変換する光電変換機能と、変換された電荷像を出力
端から電気信号として読み出す走査機能とを有してい
る。2次元のCCD(Charge Coupled Device :電荷結
合素子)を用いた固体撮像素子では、走査に際して2次
元の電荷像を一定のルールにしたがって1次元の情報に
変換して読み出す必要がある。例えば、単純に複数の1
次元のCCD固体撮像素子を複数個並列に並べ、その出
力を逐次走査してゆくことで、2次元のCCD固体撮像
素子を構成することができる。
2. Description of the Related Art A solid-state imaging device has a photoelectric conversion function of converting an optical video signal into a charge image and a scanning function of reading the converted charge image from an output terminal as an electric signal. In a solid-state imaging device using a two-dimensional CCD (Charge Coupled Device), it is necessary to convert a two-dimensional charge image into one-dimensional information according to a certain rule and read it out during scanning. For example, simply
By arranging a plurality of two-dimensional CCD solid-state imaging devices in parallel and sequentially scanning the output, a two-dimensional CCD solid-state imaging device can be configured.

【0003】図4(a)に、このような構成の従来の2
次元CCD固体撮像素子のセンサ部とレジスタ部の模式
的な断面図と、図4(b)に、それに対応するポテンシ
ャルレベル図を示す。図4(a)において、センサ11
はpnp構造のホトダイオード(18、19、25)を
形成しており、受光した光信号を電子に変換する。ホト
ダイオード(18、19、25)で光電変換された信号
電荷はpn接合(19、25)の容量に蓄積される。信
号電荷の読み出しは読みだしゲート(ROG:Read Out
Gate)14に電圧を印加し、読みだしゲートROG1
4の下のn−埋め込みチャネル23下にホトダイオード
に蓄積されていた信号電荷を転送する。イオン注入の条
件を電極14、15、16下の各部において変えること
によって、電圧印加時のポテンシャル井戸の深さを制御
することで、さらにレジスタ側の転送ゲート15に電圧
を印加することにより、レジスタ13のn埋め込みチャ
ネル24下に信号電荷を転送することができる。
FIG. 4 (a) shows a conventional 2
FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of a sensor unit and a register unit of the two-dimensional CCD solid-state imaging device, and FIG. 4B shows a corresponding potential level diagram. In FIG. 4A, the sensor 11
Form photodiodes (18, 19, 25) having a pnp structure, and convert received light signals into electrons. The signal charges photoelectrically converted by the photodiodes (18, 19, 25) are accumulated in the capacitance of the pn junction (19, 25). For reading signal charges, read gate (ROG: Read Out)
Gate) 14 and apply a voltage to read gate ROG1.
The signal charge stored in the photodiode is transferred below the n-buried channel 23 below the channel 4. By changing the conditions of ion implantation in each part below the electrodes 14, 15, and 16 to control the depth of the potential well at the time of applying a voltage, and further applying a voltage to the transfer gate 15 on the register side, The signal charges can be transferred below the 13 n-buried channels 24.

【0004】図5に、従来の2次元CCD固体撮像素子
のセンサ部とレジスタ部の平面図を模式的に示した。こ
のようなCCD固体撮像素子で1段目のセンサ列2−1
の信号電荷からN段目のセンサ列2−nの信号電荷まで
順次出力する場合、まず、各センサ列2−1〜2−nの
各センサに蓄積された信号電荷を垂直に転送して各レジ
スタ1−1〜1−nに蓄積し、その後、1段目のレジス
タ1−1から信号電荷を水平に転送して出力切り替え部
4で出力の切り替えを行いながら出力することになる。
したがって、N段目のセンサ列2−nの電荷は、レジス
タ1−nに読み出された後、長時間の間、レジスタ1−
n下に存在することになり、ここで基板表面からのノイ
ズの影響を大きく受けることになる。このノイズの影響
を受けると出力画像が、いわゆる素地ノイズといわれる
ざらざらとした感じに見える。
FIG. 5 schematically shows a plan view of a sensor section and a register section of a conventional two-dimensional CCD solid-state imaging device. In such a CCD solid-state imaging device, a first-stage sensor array 2-1 is used.
, The signal charges accumulated in the sensors of the sensor rows 2-1 to 2-n are first transferred vertically to sequentially output the signal charges of the N-th sensor row 2-n. The signal charges are accumulated in the registers 1-1 to 1-n, and thereafter, the signal charges are horizontally transferred from the register 1-1 of the first stage and output while the output switching unit 4 switches the output.
Therefore, after the electric charge of the N-th sensor row 2-n is read out to the register 1-n, the electric charge of the register
n, which is greatly affected by noise from the substrate surface. Under the influence of this noise, the output image looks rough, so-called background noise.

【0005】このノイズの原因はいわゆる暗時出力と呼
ばれるものである。半導体素子は光を遮断した状態でも
時間の経過とともに電荷が蓄積されてくる。このように
光に関係なく蓄積される電荷を暗時出力という。この暗
時出力の原因はpn接合の空乏層内で熱的に励起される
電子と正孔による場合がほとんどである。暗時出力によ
るノイズの影響は、信号電荷の蓄積時間に関連するた
め、図5に示すような従来の2次元CCD固体撮像素子
では各画素について一様ではなく、電気的に補正除去す
ることが困難である。また、周囲温度が高くなるとその
影響が大きくなる。
The cause of this noise is what is called dark output. Even in a state where light is blocked, electric charges are accumulated in a semiconductor element over time. The charge accumulated in this way regardless of light is called dark output. In most cases, the dark output is caused by electrons and holes that are thermally excited in the depletion layer of the pn junction. Since the influence of noise due to dark output is related to the accumulation time of signal charges, the conventional two-dimensional CCD solid-state imaging device as shown in FIG. Have difficulty. In addition, the effect increases as the ambient temperature increases.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
2次元CCD固体撮像素子では、画素毎にレジスタ下に
蓄えられた信号電荷を読取るまでの時間に差があるた
め、長時間保持された信号電荷ほど基板表面からのノイ
ズの影響を受け、暗時出力が大きいという問題があっ
た。本発明は、この問題を解決して、比較的簡単な構成
で、信号電荷が長時間保持されても、信号電荷への暗時
出力の影響が小さい撮像素子の実現を課題とする。
As described above, in the conventional two-dimensional CCD solid-state imaging device, there is a difference in the time required to read the signal charges stored under the register for each pixel, and therefore, the data is held for a long time. There is a problem that the signal charge is more affected by noise from the substrate surface and the dark output is larger. It is an object of the present invention to solve this problem and to realize an image pickup device having a relatively simple configuration and having a small influence of the dark output on the signal charge even when the signal charge is held for a long time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、光電変換を行う受光手段と、この受光手
段で発生した信号電荷を転送するCCDで構成されるレ
ジスタ手段とを具備する固体撮像素子において、前記受
光手段のそれぞれに対して設けられ、前記受光手段と同
一の構成を有し、外光から遮光された、前記受光手段で
発生した信号電荷を転送までの間一時保持する電荷蓄積
手段を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises light receiving means for performing photoelectric conversion, and register means comprising a CCD for transferring signal charges generated by the light receiving means. In the solid-state imaging device, provided for each of the light receiving means, has the same configuration as the light receiving means, and temporarily holds signal charges generated by the light receiving means, which are shielded from external light, until transfer. It is characterized by comprising charge storage means.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるCCD固体
撮像素子を添付図面を参照にして詳細に説明する。図1
は、本発明のCCD固体撮像素子の一実施の形態の構成
を示す模式的な平面図である。図1中で、符号1−1〜
符号1−nはCCDレジスタ、符号2−1〜符号2−n
はセンサ列、符号3−1〜符号3−nは蓄積用センサ
列、符号4は出力切替え回路である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a CCD solid-state imaging device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG.
FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of an embodiment of a CCD solid-state imaging device according to the present invention. In FIG.
Symbol 1-n is a CCD register, symbols 2-1 to 2-n
Denotes a sensor array, reference numerals 3-1 to 3-n denote sensor arrays for accumulation, and reference numeral 4 denotes an output switching circuit.

【0009】本実施の形態では、各センサ列2−1〜2
−nとCCDレジスタ1−1〜1−nの間に遮光された
蓄積用センサ列3−1〜3−nを配置するようにする。
信号電荷の読みだしにあたって、各センサ列2−1〜2
−nの信号電荷は、一度に蓄積用センサ列3−1〜3−
nに読み出される。蓄積用センサ列3−1〜3−nは遮
光されているため、ここでは信号電荷は増えることがな
いし、また、後で述べるように、この部分の基板表面は
P型であるため、表面からの暗時出力ノイズの影響も、
レジスタ部に比較すると極めて小さい。
In this embodiment, each of the sensor rows 2-1 to 2
The light-shielded storage sensor arrays 3-1 to 3-n are arranged between the -n and the CCD registers 1-1 to 1-n.
When reading out the signal charges, each of the sensor rows 2-1 to 2
-N signal charges are simultaneously stored in the sensor rows 3-1 to 3-
n. Since the accumulation sensor rows 3-1 to 3-n are shielded from light, the signal charge does not increase here. Further, as described later, since the substrate surface in this portion is P-type, Of dark output noise
It is extremely small compared to the register section.

【0010】この実施の形態では、1段目センサ列2−
1から順番にN番目センサ列2−nまで信号電荷が出力
される時、各段目のセンサ列の信号電荷は順番がくるま
で、蓄積用センサ列3−1〜3−nに蓄えられており、
順番がきた時、蓄積用センサ列3−1〜3−nからCC
Dレジスタ1−1〜1−nに読み出された後、CCDレ
ジスタ1−1〜1−n上を順次転送され出力される。
In this embodiment, the first-stage sensor row 2-
When the signal charges are sequentially output from 1 to the N-th sensor row 2-n, the signal charges of the sensor rows at the respective stages are stored in the storage sensor rows 3-1 to 3-n until the order comes. Yes,
When the order comes, CC from the accumulation sensor row 3-1 to 3-n
After being read out by the D registers 1-1 to 1-n, they are sequentially transferred and output on the CCD registers 1-1 to 1-n.

【0011】図2(a)に本実施の形態の2次元CCD
固体撮像素子のセンサ部とレジスタ部の模式的な断面図
と、図2(b)に、それに対応するポテンシャルレベル
図を示した。図2において、符号11は光電変換用セン
サ、符号12は蓄積用センサ、符号13はCCDレジス
タ、符号14は第1の読出しゲート電極、符号15は第
2の読出しゲート電極、符号16は転送電極、符号17
はレジスタゲート電極、符号18および符号21はp
層、符号19および符号22はn層、符号20および符
号23はn−埋め込みチャネル、符号24はn埋め込み
チャネル、符号25はp型不純物層(p−well)、
26はn型半導体基板(n−sub)である。
FIG. 2A shows a two-dimensional CCD of the present embodiment.
FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of a sensor unit and a register unit of the solid-state imaging device, and FIG. 2B shows a corresponding potential level diagram. In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a photoelectric conversion sensor, reference numeral 12 denotes a storage sensor, reference numeral 13 denotes a CCD register, reference numeral 14 denotes a first readout gate electrode, reference numeral 15 denotes a second readout gate electrode, and reference numeral 16 denotes a transfer electrode. , Symbol 17
Is a register gate electrode, and reference numerals 18 and 21 are p
Reference numerals 19 and 22 denote n layers, reference numerals 20 and 23 denote n-embedded channels, reference numeral 24 denotes an n-embedded channel, reference numeral 25 denotes a p-type impurity layer (p-well),
Reference numeral 26 denotes an n-type semiconductor substrate (n-sub).

【0012】また、図3に第1の読出しゲート電極14
に加えられる信号φROG1、第2の読出しゲート電極
15に加えられる信号φROG2、転送電極16および
レジスタゲート電極17に加えられる信号φ1などの信
号のタイミングチャートを示した。
FIG. 3 shows the first read gate electrode 14.
, A signal φROG1 applied to the second read gate electrode 15, and a signal φ1 applied to the transfer electrode 16 and the register gate electrode 17 are shown in the timing chart.

【0013】光電変換用センサ11はpnp構造(1
8、19、25)のホトダイオードを形成しており、受
光時は受光した光信号を電子に変換し、光の強さと蓄積
時間に応じて光電変換された信号電荷はpn接合(1
9、25)の容量に蓄積される。光電変換用センサ11
に隣接して、第1の読出しゲート電極14が存在する。
光電変換用センサ11での受光を終了する場合には、第
1の読出しゲート電極14に印加されている信号φRO
G1の電圧を各画素で一斉に高くする(図3のt1)。
これにより、第1の読出しゲート電極14の下のポテン
シャル井戸が深くなり、信号電荷はpn接合(19、2
5)から第1の読出しゲート電極14の下のn−埋め込
みチャネル20下に転送される。
The photoelectric conversion sensor 11 has a pnp structure (1
8, 19, and 25), converts a received optical signal into an electron at the time of light reception, and converts a signal charge photoelectrically converted according to light intensity and accumulation time into a pn junction (1).
9, 25). Photoelectric conversion sensor 11
, There is a first read gate electrode 14.
When the light reception by the photoelectric conversion sensor 11 is terminated, the signal φRO applied to the first readout gate electrode 14
The voltage of G1 is simultaneously increased in each pixel (t1 in FIG. 3).
As a result, the potential well below the first readout gate electrode 14 becomes deep, and the signal charge is reduced to the pn junction (19, 2).
5) and transferred to the n- buried channel 20 under the first read gate electrode 14.

【0014】この第1の読出しゲート電極14のさらに
隣には、蓄積用センサ12が、図示しない遮光膜とpn
p構造(21、22、25)で構成されて存在する。こ
の蓄積用センサ12のpn接合(22、25)のポテン
シャルは、光電変換用センサ11のpn接合(18、1
9)のポテンシャルよりも深くなっている。このため、
信号φROG1が変化し第1の読出しゲート電極15の
電圧が再び下がると、第1の読出しゲート電極14下の
ポテンシャルが上がり、信号電荷はポテンシャルがより
低い蓄積用センサ12のpn接合(22、25)の容量
に転送され、ここに蓄積されて保持される。
Further adjacent to the first readout gate electrode 14, a storage sensor 12 includes a light-shielding film (not shown) and a pn.
There is a p-structure (21, 22, 25). The potential of the pn junction (22, 25) of the accumulation sensor 12 is equal to the potential of the pn junction (18, 1, 1) of the photoelectric conversion sensor 11.
It is deeper than the potential of 9). For this reason,
When the signal φROG1 changes and the voltage of the first readout gate electrode 15 decreases again, the potential under the first readout gate electrode 14 increases, and the signal charge is reduced to the pn junction (22, 25) of the storage sensor 12 having a lower potential. ), And is stored and held here.

【0015】光電変換用センサ11および蓄積用センサ
12のpnp構造(18、19、25)および(21、
22、25)は、n型ホトダイオードのn層の表面にp
層を設け、このp層に常にホールが存在するように考慮
されたものである。これにより、表面の浮遊電荷の影響
はこのホール層によって遮蔽され、長時間蓄積が行われ
たとしても蓄積された信号電荷へ雑音の影響が大幅に少
なくなる。さらに光電変換用センサ11および蓄積用セ
ンサ12のホトダイオードの容量を大きくすることがで
きる。
The pnp structures of the photoelectric conversion sensor 11 and the storage sensor 12 (18, 19, 25) and (21,
22, 25) indicate that p-type
A layer is provided, and it is considered that holes are always present in the p layer. As a result, the influence of floating charges on the surface is shielded by the hole layer, and the effect of noise on the stored signal charges is greatly reduced even if the storage is performed for a long time. Furthermore, the capacitances of the photodiodes of the photoelectric conversion sensor 11 and the storage sensor 12 can be increased.

【0016】蓄積用センサ12に蓄積された信号電荷の
転送に際しては、まず第2の読出しゲート電極15に印
加される信号ROG2の電圧を高くする(図3のt
2)。これにより、第2の読出しゲート電極15下にポ
テンシャル井戸が生まれ、第2の読出しゲート電極15
の下のn−埋め込みチャネル23下に信号電荷が転送さ
れる。さらに転送電極16とレジスタゲート電極17に
印加される駆動信号φ1を高くすると転送電極16下と
レジスタゲート電極17にポテンシャル井戸が生じる。
各電極の下の絶縁層の厚みを変えるなどの方法によっ
て、図2(b)に示すように、電圧印加時の第2の読出
しゲート電極15下のポテンシャル井戸、転送電極16
下のポテンシャル井戸、レジスタゲート電極17下のポ
テンシャル井戸の深さにあらかじめ勾配をつけておく
と、最終的にレジスタ部のn埋め込みチャネル24下に
信号電荷を転送することができる。レジスタ部では、図
2(a)のこの紙面に垂直な方向にCCDレジスタが構
成される。この方向に電極が交互に並び、例えば2相駆
動の場合は駆動信号φ1と駆動信号φ2によって転送さ
れる。
When transferring the signal charge stored in the storage sensor 12, first, the voltage of the signal ROG2 applied to the second read gate electrode 15 is increased (t in FIG. 3).
2). As a result, a potential well is created below the second read gate electrode 15, and the second read gate electrode 15
The signal charge is transferred under the n-buried channel 23 below. When the drive signal φ1 applied to the transfer electrode 16 and the register gate electrode 17 is further increased, a potential well is formed below the transfer electrode 16 and the register gate electrode 17.
As shown in FIG. 2B, the potential well under the second read gate electrode 15 and the transfer electrode 16 at the time of applying a voltage by a method such as changing the thickness of the insulating layer below each electrode.
If the depth of the lower potential well and the depth of the potential well below the register gate electrode 17 are given a gradient in advance, signal charges can be finally transferred below the n-buried channel 24 in the register section. In the register section, a CCD register is formed in a direction perpendicular to the plane of FIG. 2A. The electrodes are alternately arranged in this direction. For example, in the case of two-phase driving, the electrodes are transferred by the drive signal φ1 and the drive signal φ2.

【0017】以上に述べたように、本発明では、光電変
換用センサ11から読み出された信号電荷は、第1の読
出しゲート電極14の下を通って蓄積用センサ12に送
られ、蓄積用センサ12で長時間蓄積されることにな
る。蓄積用センサ12の表面はp型であり、常にホール
が存在するようになっているので、表面からの暗時出力
の影響は、CCDレジスタに比べると遥かに小さくな
る。N−1段目までのセンサ出力信号電荷が順次出力さ
れた後、N段目の蓄積用センサ12に蓄積された信号電
荷は、第2の読出しゲート電極15を通ってCCDレジ
スタ13に送られ、CCDレジスタ13上を転送されて
出力される。
As described above, in the present invention, the signal charge read from the photoelectric conversion sensor 11 is sent to the storage sensor 12 under the first read gate electrode 14 and is stored in the storage sensor 12. It will be accumulated for a long time by the sensor 12. Since the surface of the accumulation sensor 12 is p-type and holes are always present, the influence of the dark output from the surface is much smaller than that of the CCD register. After the sensor output signal charges up to the (N-1) th stage are sequentially output, the signal charges accumulated in the accumulation sensor 12 at the Nth stage are sent to the CCD register 13 through the second readout gate electrode 15. Are transferred on the CCD register 13 and output.

【0018】以上の実施の形態では、本発明を並列型2
次元CCD固体撮像素子について説明したが、本発明は
この実施の形態に限られるものではなく、他の型の撮像
素子にも適用できるものであることはいうまでもない。
また、CCDレジスタの転送方法を2相駆動の場合で説
明したが、3相駆動、4相駆動の場合でもまったく同じ
ように適用できる。
In the above embodiment, the present invention is applied to the parallel type 2
Although the dimensional CCD solid-state imaging device has been described, it is needless to say that the present invention is not limited to this embodiment, and can be applied to other types of imaging devices.
Also, the transfer method of the CCD register has been described in the case of two-phase drive, but the same can be applied to the case of three-phase drive and four-phase drive.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1の
発明は、光電変換を行う受光手段と、この受光手段で発
生した信号電荷を転送するCCDで構成されるレジスタ
手段とを具備する固体撮像素子において、受光手段のそ
れぞれに対して、受光手段と同一の構成を有し、外光か
ら遮光された、受光手段で発生した信号電荷を転送まで
の間一時保持する電荷蓄積手段を設けたことを特徴とす
る。これにより、信号電荷を暗時出力や外部の雑音の影
響の比較的少ない位置に保存することができ、信号電荷
が長時間保持されても雑音の影響が小さい撮像素子を実
現することができる。
As described above, the first aspect of the present invention comprises a light receiving means for performing photoelectric conversion and a register means comprising a CCD for transferring signal charges generated by the light receiving means. In the solid-state imaging device, for each of the light receiving means, a charge storage means having the same configuration as the light receiving means and temporarily holding signal charges generated by the light receiving means, which is shielded from external light, until transfer is provided. It is characterized by having. As a result, the signal charge can be stored in a position where the influence of the dark output or external noise is relatively small, and an image pickup device that is less affected by the noise even when the signal charge is held for a long time can be realized.

【0020】本発明の請求項2の発明は、受光手段およ
び電荷蓄積手段はpnp構造を有することを特徴とす
る。これにより、表面のp層に常にホールが存在するよ
うにして、表面の浮遊電荷の影響を遮蔽し、長時間蓄積
が行われたとしても蓄積された信号電荷への雑音の影響
が小さい撮像素子を実現することができる。さらに受光
手段および電荷蓄積手段の容量を大きくすることができ
る。
According to a second aspect of the present invention, the light receiving means and the charge storage means have a pnp structure. Thereby, the hole is always present in the p-layer on the surface, the influence of the stray charge on the surface is shielded, and even if the accumulation is performed for a long time, the influence of the noise on the accumulated signal charge is small. Can be realized. Further, the capacities of the light receiving means and the charge storage means can be increased.

【0021】本発明の請求項3の発明は、受光手段から
電荷蓄積手段の間および電荷蓄積手段からレジスタ手段
との間にそれぞれ信号電荷の転送を行う信号電荷転送手
段を設けたことを特徴とする。これにより、信号電荷の
転送を容易かつ着実に行うことができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a signal charge transfer means for transferring a signal charge between the light receiving means and the charge storage means and between the charge storage means and the register means. I do. This makes it possible to transfer the signal charge easily and steadily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のCCD固体撮像素子の一実施の形態の
構成を示す模式的な平面図。
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of an embodiment of a CCD solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】図1に示す実施の形態のCCD固体撮像素子の
センサ部とレジスタ部の模式的な断面図とそれに対応す
るポテンシャルレベル図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a sensor section and a register section of the CCD solid-state imaging device according to the embodiment shown in FIG. 1, and a corresponding potential level diagram.

【図3】図1に示す実施の形態の各電極に加えられる信
号のタイミングチャート。
FIG. 3 is a timing chart of signals applied to each electrode of the embodiment shown in FIG.

【図4】従来のCCD固体撮像素子のセンサ部とレジス
タ部の模式的な断面図とそれに対応するポテンシャルレ
ベル図。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a sensor unit and a register unit of a conventional CCD solid-state imaging device and a corresponding potential level diagram.

【図5】従来のCCD固体撮像素子の構成を示す模式的
な平面図。
FIG. 5 is a schematic plan view showing a configuration of a conventional CCD solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1〜1−n…CCDレジスタ、2−1〜2−n…セ
ンサ列、3−1〜3−n…蓄積用センサ列、4…出力切
替え回路、11…光電変換用センサ、12…蓄積用セン
サ、13…CCDレジスタ、14…第1の読出しゲート
電極、15…第2の読出しゲート電極、16…転送電
極、17…レジスタゲート電極、18、21…p層、1
9、22…n層、20、23…n−埋め込みチャネル、
24…n埋め込みチャネル、25…p型不純物層、26
…n型半導体基板。
1-1 to 1-n: CCD register; 2-1 to 2-n: sensor row; 3-1 to 3-n: storage sensor row; 4: output switching circuit; 11: photoelectric conversion sensor; Accumulation sensor, 13: CCD register, 14: first read gate electrode, 15: second read gate electrode, 16: transfer electrode, 17: register gate electrode, 18, 21: p layer, 1
9, 22,... N layers, 20, 23,.
24 ... n buried channel, 25 ... p-type impurity layer, 26
... n-type semiconductor substrate.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光電変換を行う受光手段と、この受光手
段で発生した信号電荷を転送するCCDで構成されるレ
ジスタ手段とを具備する固体撮像素子において、 前記受光手段のそれぞれに対して設けられ、前記受光手
段と同一の構造を有し、外光から遮光された、前記受光
手段で発生した信号電荷を転送までの間一時保持する電
荷蓄積手段を具備することを特徴とする固体撮像素子。
1. A solid-state imaging device comprising: a light receiving means for performing photoelectric conversion; and a register means comprising a CCD for transferring a signal charge generated by the light receiving means, provided for each of the light receiving means. A solid-state imaging device having the same structure as the light receiving means, and further comprising a charge storage means for temporarily holding signal charges generated by the light receiving means, which are shielded from external light, until transfer.
【請求項2】 前記受光手段および前記電荷蓄積手段は
pnp構造を有することを特徴とする請求項1に記載の
固体撮像素子。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein said light receiving means and said charge storage means have a pnp structure.
【請求項3】 前記受光手段から前記電荷蓄積手段の間
および前記電荷蓄積手段から前記レジスタ手段との間に
それぞれ信号電荷の転送を行う信号電荷転送手段を設け
たことを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子。
3. A signal charge transfer means for transferring a signal charge between the light receiving means and the charge storage means and between the charge storage means and the register means, respectively. 3. The solid-state imaging device according to item 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100356773C (en) * 2004-07-02 2007-12-19 富士通株式会社 Solid-state imaging apparatus and control method
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