JP2002217396A - 固体撮像装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＣＭＯＳ製造プロセスと互換性のある固体撮像
装置では、蓄積された電子の数に応じた光電変換部の電
位変動を出力するが、光電変換部の寄生容量をＣ、出力
電圧をＶとすると、Ｖ＝Ｑ／Ｃとなり、感度を上げるた
めに単純に光電変換部の面積を大きくしても比例して寄
生容量Ｃが大きくなり、期待したほどに信号電荷による
電位変動Ｖを大きくすることができないという欠点があ
った。 【解決手段】光電変換部を、第１領域１０６、第１領域
に隣接して形成された第２領域１０７に分割し、第１領
域１０６及び第２領域１０７間のＰ型ウェル層をチャネ
ル領域とする定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９を設け、
制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１のチャネル領域を、第２領域
と従来の制御用ＭＯＳＦＥＴのドレイン１０５とに挟ま
れたＰ型ウェル層とすれば、入射光量に対して２段階の
入射光量−出力電圧特性を得ることができ、低照度時の
感度向上を図ることができる。
装置では、蓄積された電子の数に応じた光電変換部の電
位変動を出力するが、光電変換部の寄生容量をＣ、出力
電圧をＶとすると、Ｖ＝Ｑ／Ｃとなり、感度を上げるた
めに単純に光電変換部の面積を大きくしても比例して寄
生容量Ｃが大きくなり、期待したほどに信号電荷による
電位変動Ｖを大きくすることができないという欠点があ
った。 【解決手段】光電変換部を、第１領域１０６、第１領域
に隣接して形成された第２領域１０７に分割し、第１領
域１０６及び第２領域１０７間のＰ型ウェル層をチャネ
ル領域とする定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９を設け、
制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１のチャネル領域を、第２領域
と従来の制御用ＭＯＳＦＥＴのドレイン１０５とに挟ま
れたＰ型ウェル層とすれば、入射光量に対して２段階の
入射光量−出力電圧特性を得ることができ、低照度時の
感度向上を図ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に関
し、特に、ＣＭＯＳ製造プロセスと互換性のあるアクテ
ィブ型ＸＹアドレス方式固体撮像装置に関するものであ
る。
し、特に、ＣＭＯＳ製造プロセスと互換性のあるアクテ
ィブ型ＸＹアドレス方式固体撮像装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、固体撮像装置は、光電変換された
信号電荷を転送する転送層の方式に応じてＭＯＳ型とＣ
ＣＤ型とに大別されていた。
信号電荷を転送する転送層の方式に応じてＭＯＳ型とＣ
ＣＤ型とに大別されていた。
【０００３】この固体撮像装置のうち、特にＣＣＤ型の
固体撮像装置は、近年、カメラ一体型ＶＴＲ、ディジタ
ルカメラ、ファクシミリその他の電子機器に使用されて
おり、現在もなお特性向上のための技術開発が図られて
いる。
固体撮像装置は、近年、カメラ一体型ＶＴＲ、ディジタ
ルカメラ、ファクシミリその他の電子機器に使用されて
おり、現在もなお特性向上のための技術開発が図られて
いる。
【０００４】このような固体撮像装置の１つにＣＭＯＳ
製造プロセスと互換性のある固体撮像装置（以後「ＣＭ
ＯＳセンサ」と略す）がある（例えば、「日経マイクロ
デバイス」１９９７年７月号、１２０−１２５頁参
照）。このＣＭＯＳセンサは、５Ｖ又は３．３Ｖの単一
電源で動作可能であり、消費電力が低いこと、一般的な
ＣＭＯＳ製造プロセスで作成できるとともに、信号処理
回路その他の周辺回路も同一チップに搭載でき、ＣＭＯ
Ｓ製造プロセスと互換性があること、などの特徴を有し
ている。
製造プロセスと互換性のある固体撮像装置（以後「ＣＭ
ＯＳセンサ」と略す）がある（例えば、「日経マイクロ
デバイス」１９９７年７月号、１２０−１２５頁参
照）。このＣＭＯＳセンサは、５Ｖ又は３．３Ｖの単一
電源で動作可能であり、消費電力が低いこと、一般的な
ＣＭＯＳ製造プロセスで作成できるとともに、信号処理
回路その他の周辺回路も同一チップに搭載でき、ＣＭＯ
Ｓ製造プロセスと互換性があること、などの特徴を有し
ている。
【０００５】図１０及び１１にＣＭＯＳセンサの基本セ
ルの断面図を示す。図１０は光電変換部の信号電荷蓄積
中の電荷のポテンシャル状態図を、図１１は光電変換部
の信号電荷をリセットしたポテンシャル状態図をそれぞ
れ含む。
ルの断面図を示す。図１０は光電変換部の信号電荷蓄積
中の電荷のポテンシャル状態図を、図１１は光電変換部
の信号電荷をリセットしたポテンシャル状態図をそれぞ
れ含む。
【０００６】図１０に示すように、ＣＭＯＳセンサの基
本セルは、Ｐ型半導体基板３０１と、Ｐ型半導体基板３
０１の内部に形成され、一部がＰ型半導体基板３０１の
表面に露出しているＰ型ウェル層３０２と、Ｐ型ウェル
層３０２上に形成され、Ｐ型半導体基板３０１の表面に
露出している素子分離領域となるＰ+型半導体領域３０
３、３２３と、Ｐ型ウェル層３０２とＰ+型半導体領域
３０３とに囲まれて形成された光電変換部をなすＮ+型
半導体領域３０６と、Ｐ型ウェル層３０２とＰ+型半導
体領域３２３とに囲まれて形成され、制御用ＭＯＳＦＥ
Ｔ４０１のドレインとなるＮ+型半導体領域３０５と、
Ｐ型半導体基板３０１の表面に露出しているＰ型ウェル
層３０２の露出表面に対向して位置するゲート電極を有
する制御用ＭＯＳＦＥＴ４０１と、ソースフォロワアン
プをなす第１ＭＯＳＦＥＴ４０２と、水平選択スイッチ
をなす第２ＭＯＳＦＥＴ４０３と、を備えている。
本セルは、Ｐ型半導体基板３０１と、Ｐ型半導体基板３
０１の内部に形成され、一部がＰ型半導体基板３０１の
表面に露出しているＰ型ウェル層３０２と、Ｐ型ウェル
層３０２上に形成され、Ｐ型半導体基板３０１の表面に
露出している素子分離領域となるＰ+型半導体領域３０
３、３２３と、Ｐ型ウェル層３０２とＰ+型半導体領域
３０３とに囲まれて形成された光電変換部をなすＮ+型
半導体領域３０６と、Ｐ型ウェル層３０２とＰ+型半導
体領域３２３とに囲まれて形成され、制御用ＭＯＳＦＥ
Ｔ４０１のドレインとなるＮ+型半導体領域３０５と、
Ｐ型半導体基板３０１の表面に露出しているＰ型ウェル
層３０２の露出表面に対向して位置するゲート電極を有
する制御用ＭＯＳＦＥＴ４０１と、ソースフォロワアン
プをなす第１ＭＯＳＦＥＴ４０２と、水平選択スイッチ
をなす第２ＭＯＳＦＥＴ４０３と、を備えている。
【０００７】ＣＭＯＳセンサの基本セルは第２ＭＯＳＦ
ＥＴ４０３を介して外部回路と接続されている。
ＥＴ４０３を介して外部回路と接続されている。
【０００８】外部回路は、ソースフォロワアンプの負荷
をなす第３負荷ＭＯＳＦＥＴ４０４と、暗出力転送ＭＯ
ＳＦＥＴ４０５と、明出力転送ＭＯＳＦＥＴ４０６と、
暗出力転送ＭＯＳＦＥＴ４０５のソース又はドレインに
接続されている暗出力蓄積容量４０７と、明出力転送Ｍ
ＯＳＦＥＴ４０６のソース又はドレインに接続されてい
る明出力蓄積容量４０８と、からなる。
をなす第３負荷ＭＯＳＦＥＴ４０４と、暗出力転送ＭＯ
ＳＦＥＴ４０５と、明出力転送ＭＯＳＦＥＴ４０６と、
暗出力転送ＭＯＳＦＥＴ４０５のソース又はドレインに
接続されている暗出力蓄積容量４０７と、明出力転送Ｍ
ＯＳＦＥＴ４０６のソース又はドレインに接続されてい
る明出力蓄積容量４０８と、からなる。
【０００９】第２ＭＯＳＦＥＴ４０３は第３負荷ＭＯＳ
ＦＥＴ４０４に接続されている。暗出力転送ＭＯＳＦＥ
Ｔ４０５と明出力転送ＭＯＳＦＥＴ４０６とは、第２Ｍ
ＯＳＦＥＴ４０３と第３負荷ＭＯＳＦＥＴ４０４との間
のノードに接続されている。
ＦＥＴ４０４に接続されている。暗出力転送ＭＯＳＦＥ
Ｔ４０５と明出力転送ＭＯＳＦＥＴ４０６とは、第２Ｍ
ＯＳＦＥＴ４０３と第３負荷ＭＯＳＦＥＴ４０４との間
のノードに接続されている。
【００１０】第１ＭＯＳＦＥＴ４０２、第２ＭＯＳＦＥ
Ｔ４０３及び第３負荷ＭＯＳＦＥＴ４０４は電源電圧Ｖ
ＤＤとＶＳＳとの間に直列に接続されており、Ｎ+型半
導体領域４０６は第１ＭＯＳＦＥＴ４０２のゲートに接
続されている。
Ｔ４０３及び第３負荷ＭＯＳＦＥＴ４０４は電源電圧Ｖ
ＤＤとＶＳＳとの間に直列に接続されており、Ｎ+型半
導体領域４０６は第１ＭＯＳＦＥＴ４０２のゲートに接
続されている。
【００１１】また、Ｐ+型半導体領域４０３、４２３は
接地され、Ｎ+型半導体領域４０５は電源電圧ＶＤＤに
接続されている。
接地され、Ｎ+型半導体領域４０５は電源電圧ＶＤＤに
接続されている。
【００１２】図１０及び１１に画素として示したＣＭＯ
Ｓセンサの基本セル４５０は、マトリクス状に配置さ
れ、ＣＭＯＳセル列が構成される。各基本セル４５０
は、図１２（ａ）に示すように、垂直レジスタ（Ｖ−ｒ
ｅｇｉｓｔｅｒ）４５１、水平レジスタ（Ｈ−ｒｅｇｉ
ｓｔｅｒ）４５２、負荷トランジスタ４０４及び出力ラ
イン４５３に接続されている。
Ｓセンサの基本セル４５０は、マトリクス状に配置さ
れ、ＣＭＯＳセル列が構成される。各基本セル４５０
は、図１２（ａ）に示すように、垂直レジスタ（Ｖ−ｒ
ｅｇｉｓｔｅｒ）４５１、水平レジスタ（Ｈ−ｒｅｇｉ
ｓｔｅｒ）４５２、負荷トランジスタ４０４及び出力ラ
イン４５３に接続されている。
【００１３】なお、図１２（ａ）に示した負荷トランジ
スタ４０４は図１０及び１１に示した負荷ＭＯＳＦＥＴ
４０４である。
スタ４０４は図１０及び１１に示した負荷ＭＯＳＦＥＴ
４０４である。
【００１４】出力ライン４５３は水平レジスタ４５２に
より選択される垂直選択スイッチとしての垂直選択スイ
ッチＭＯＳＦＥＴ４５５を介して、図１０、１１に示す
各ＭＯＳＦＥＴ４０５、４０６及び各容量４０７、４０
８に接続される。
より選択される垂直選択スイッチとしての垂直選択スイ
ッチＭＯＳＦＥＴ４５５を介して、図１０、１１に示す
各ＭＯＳＦＥＴ４０５、４０６及び各容量４０７、４０
８に接続される。
【００１５】図１２（ｂ）は基本セル（または画素）内
部の接続を示す図であり、図１０及び１１に対応する構
成要素には同一符号を付してある。図１２（ｂ）に示す
ように、制御用ＭＯＳＦＥＴ４０１のゲートには制御パ
ルスφＲが入力され、第２ＭＯＳＦＥＴ４０３のゲート
にはアドレス信号Ｘが入力され、第２ＭＯＳＦＥＴ４０
３のソースには負荷トランジスタ４０４と出力ライン４
５３がそれぞれ接続される。
部の接続を示す図であり、図１０及び１１に対応する構
成要素には同一符号を付してある。図１２（ｂ）に示す
ように、制御用ＭＯＳＦＥＴ４０１のゲートには制御パ
ルスφＲが入力され、第２ＭＯＳＦＥＴ４０３のゲート
にはアドレス信号Ｘが入力され、第２ＭＯＳＦＥＴ４０
３のソースには負荷トランジスタ４０４と出力ライン４
５３がそれぞれ接続される。
【００１６】次に、以上のような構成を有するＣＭＯＳ
センサの動作方法を図１０及び１１を用いて説明する。
センサの動作方法を図１０及び１１を用いて説明する。
【００１７】まず、図１１に示すように、制御用ＭＯＳ
ＦＥＴ４０１の制御パルスΦＲをハイレベルの電圧に設
定し、Ｎ+型半導体領域３０６を電源電圧ＶＤＤにセッ
トする。
ＦＥＴ４０１の制御パルスΦＲをハイレベルの電圧に設
定し、Ｎ+型半導体領域３０６を電源電圧ＶＤＤにセッ
トする。
【００１８】次に、図１０に示すように、ブルーミング
防止のため、制御用ＭＯＳＦＥＴ４０１の制御パルスφ
Ｒをローレベルの電圧に設定する。
防止のため、制御用ＭＯＳＦＥＴ４０１の制御パルスφ
Ｒをローレベルの電圧に設定する。
【００１９】信号電荷の蓄積期間中、光電変換部となる
Ｎ+型半導体領域３０６において、入射した光により電
子・正孔対が発生すると、空乏層中に電子が蓄積されて
いき、正孔はＰ型ウェル層３０２を通して排出される。
ここで、電源電圧ＶＤＤより深い電位の格子状のハッチ
ングは、この領域が空乏化していないことを示してい
る。
Ｎ+型半導体領域３０６において、入射した光により電
子・正孔対が発生すると、空乏層中に電子が蓄積されて
いき、正孔はＰ型ウェル層３０２を通して排出される。
ここで、電源電圧ＶＤＤより深い電位の格子状のハッチ
ングは、この領域が空乏化していないことを示してい
る。
【００２０】蓄積された電子の数に応じて光電変換部と
なるＮ+型半導体領域３０６の電位が変動する。この電
位変化を、第１ＭＯＳＦＥＴ４０２のソースフォロワ動
作によって、第１ＭＯＳＦＥＴ４０２のソースを介して
第２ＭＯＳＦＥＴ４０３へ出力することにより、線型性
の良い光電変換特性を得ることができる。
なるＮ+型半導体領域３０６の電位が変動する。この電
位変化を、第１ＭＯＳＦＥＴ４０２のソースフォロワ動
作によって、第１ＭＯＳＦＥＴ４０２のソースを介して
第２ＭＯＳＦＥＴ４０３へ出力することにより、線型性
の良い光電変換特性を得ることができる。
【００２１】ここで、光電変換部となるＮ+型半導体領
域３０６において、リセットによるｋＴＣノイズが発生
するが、これは信号電子転送前の暗時出力をサンプリン
グして蓄積しておき、この暗時出力と明時出力との差を
取ることにより除去することができる。
域３０６において、リセットによるｋＴＣノイズが発生
するが、これは信号電子転送前の暗時出力をサンプリン
グして蓄積しておき、この暗時出力と明時出力との差を
取ることにより除去することができる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】上述した、ＣＭＯＳ製
造プロセスと互換性のある固体撮像装置においては、蓄
積された電子の数に応じて光電変換部となるＮ+型半導
体領域３０６の電位が変動し、その電位変化を第１ＭＯ
ＳＦＥＴ４０２のソースフォロワ動作によって、第１Ｍ
ＯＳＦＥＴ４０２のソースを介して第２ＭＯＳＦＥＴ４
０３へ出力する。
造プロセスと互換性のある固体撮像装置においては、蓄
積された電子の数に応じて光電変換部となるＮ+型半導
体領域３０６の電位が変動し、その電位変化を第１ＭＯ
ＳＦＥＴ４０２のソースフォロワ動作によって、第１Ｍ
ＯＳＦＥＴ４０２のソースを介して第２ＭＯＳＦＥＴ４
０３へ出力する。
【００２３】この場合、信号電荷量をＱ、光電変換部と
なるＮ+型半導体領域３０６の寄生容量をＣ、出力電圧
をＶとすると、Ｖ＝Ｑ／Ｃとなる。入射光量、電位と出
力電圧の関係を図１３に示す。
なるＮ+型半導体領域３０６の寄生容量をＣ、出力電圧
をＶとすると、Ｖ＝Ｑ／Ｃとなる。入射光量、電位と出
力電圧の関係を図１３に示す。
【００２４】しかしながら、図１０に示すように、上述
したようなＣＭＯＳ製造プロセスと互換性のある固体撮
像装置においては、光電変換部がＮ+型半導体領域３０
６から形成されているため、単純に光電変換部の面積を
大きくしても、それにつれて光電変換部の寄生容量Ｃが
大きくなり、期待したほどに信号電荷による電位変動Ｖ
を大きくすることができないという欠点があった。
したようなＣＭＯＳ製造プロセスと互換性のある固体撮
像装置においては、光電変換部がＮ+型半導体領域３０
６から形成されているため、単純に光電変換部の面積を
大きくしても、それにつれて光電変換部の寄生容量Ｃが
大きくなり、期待したほどに信号電荷による電位変動Ｖ
を大きくすることができないという欠点があった。
【００２５】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたものであり、特に、低光量時の光電変換部
の出力変換効率を向上させ、感度を向上させることがで
きる、ＣＭＯＳ製造プロセスと互換性のある固体撮像装
置を提供することを目的とする。
めになされたものであり、特に、低光量時の光電変換部
の出力変換効率を向上させ、感度を向上させることがで
きる、ＣＭＯＳ製造プロセスと互換性のある固体撮像装
置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、一導電型の半導体領域に逆導電型の光電変換部と、
前記半導体領域に形成され前記光電変換部と対向して形
成された逆導電型のドレイン領域と、前記光電変換部と
前記ドレイン領域の間に形成される逆導電型の領域を制
御用チャネル領域とする制御用ＭＯＳＦＥＴと、前記光
電変換部で発生する電荷による前記光電変換部の電位変
化をソースフォロア増幅回路を通して出力する固体撮像
装置であって、前記光電変換部は第１光電変換部及び第
２光電変換部を有し、前記第２光電変換部と前記ドレイ
ン領域との間に前記制御用チャネル領域が位置し、前記
第１光電変換部と前記第２光電変換部との間には前記第
１光電変換部と前記第２光電変換部との間を定電位設定
用チャネル領域とする定電位設定用ＭＯＳＦＥＴが形成
されている、という構造を基本構成としている。この本
発明の基本構成の固体撮像装置は、以下に示す種々の適
用形態を有している。
は、一導電型の半導体領域に逆導電型の光電変換部と、
前記半導体領域に形成され前記光電変換部と対向して形
成された逆導電型のドレイン領域と、前記光電変換部と
前記ドレイン領域の間に形成される逆導電型の領域を制
御用チャネル領域とする制御用ＭＯＳＦＥＴと、前記光
電変換部で発生する電荷による前記光電変換部の電位変
化をソースフォロア増幅回路を通して出力する固体撮像
装置であって、前記光電変換部は第１光電変換部及び第
２光電変換部を有し、前記第２光電変換部と前記ドレイ
ン領域との間に前記制御用チャネル領域が位置し、前記
第１光電変換部と前記第２光電変換部との間には前記第
１光電変換部と前記第２光電変換部との間を定電位設定
用チャネル領域とする定電位設定用ＭＯＳＦＥＴが形成
されている、という構造を基本構成としている。この本
発明の基本構成の固体撮像装置は、以下に示す種々の適
用形態を有している。
【００２７】まず、前記第１光電変換部は前記第２光電
変換部よりも面積が大きい。
変換部よりも面積が大きい。
【００２８】また、前記定電位設定用チャネル領域のポ
テンシャルは、前記制御用チャネル領域にハイレベルの
電圧が印加されたときの制御用チャネル領域のポテンシ
ャルとローレベルの電圧が印加されたときの制御用チャ
ネル領域のポテンシャルの間に位置する。
テンシャルは、前記制御用チャネル領域にハイレベルの
電圧が印加されたときの制御用チャネル領域のポテンシ
ャルとローレベルの電圧が印加されたときの制御用チャ
ネル領域のポテンシャルの間に位置する。
【００２９】また、前記ドレイン領域、前記第１光電変
換部及び前記第２光電変換部のうち少なくとも一つが、
他と不純物濃度及び前記半導体領域との接合の深さが異
なり、前記ドレイン領域の不純物濃度が、前記第１光電
変換部及び前記第２光電変換部の不純物濃度よりも高
く、かつ、前記ドレイン領域と前記半導体領域との接合
の深さが、前記第１光電変換部及び前記第２光電変換部
と前記半導体領域との接合の深さよりも浅く、さらに具
体的には、前記第１光電変換部及び前記第２光電変換部
は不純物濃度及び前記半導体領域との接合の深さが同じ
であるか、或いは、不純物濃度及び前記半導体領域との
接合の深さのいずれかが異なる。
換部及び前記第２光電変換部のうち少なくとも一つが、
他と不純物濃度及び前記半導体領域との接合の深さが異
なり、前記ドレイン領域の不純物濃度が、前記第１光電
変換部及び前記第２光電変換部の不純物濃度よりも高
く、かつ、前記ドレイン領域と前記半導体領域との接合
の深さが、前記第１光電変換部及び前記第２光電変換部
と前記半導体領域との接合の深さよりも浅く、さらに具
体的には、前記第１光電変換部及び前記第２光電変換部
は不純物濃度及び前記半導体領域との接合の深さが同じ
であるか、或いは、不純物濃度及び前記半導体領域との
接合の深さのいずれかが異なる。
【００３０】また、前記制御用ＭＯＳＦＥＴは、そのゲ
ート電極に印加される電圧が零のときでもそのソース、
ドレイン間に電流が流れるデプレッション型のトランジ
スタである。
ート電極に印加される電圧が零のときでもそのソース、
ドレイン間に電流が流れるデプレッション型のトランジ
スタである。
【００３１】また、前記第１光電変換部の表面を一導電
型のキャップ半導体体層が覆う。
型のキャップ半導体体層が覆う。
【００３２】最後に、前記第２光電変換部は、前記ソー
スフォロア増幅回路を構成するソースフォロアトランジ
スタのゲートに接続される。
スフォロア増幅回路を構成するソースフォロアトランジ
スタのゲートに接続される。
【００３３】
【発明の実施の形態】次に、本発明を図面を参照して説
明する。
明する。
【００３４】図１は、本発明の第１の実施形態に係るＣ
ＭＯＳセンサの基本セルの断面図及びこの基本セルにお
ける光電変換部の信号電荷蓄積中の電荷のポテンシャル
状態図で、図２は、本発明の第１の実施形態に係るＣＭ
ＯＳセンサの基本セルの断面図及びこの基本セルにおけ
る光電変換部の信号電荷をリセットしたときのポテンシ
ャル状態図である。それぞれの図において、（ａ）は制
御用ＭＯＳＦＥＴを含む光電変換部近傍の断面図をソー
スフォロアアンプの回路図と併せて示したものであり、
（ｂ）は、（ａ）の光電変換部及び制御用ＭＯＳＦＥＴ
の各部に対応した電子ポテンシャル図である。
ＭＯＳセンサの基本セルの断面図及びこの基本セルにお
ける光電変換部の信号電荷蓄積中の電荷のポテンシャル
状態図で、図２は、本発明の第１の実施形態に係るＣＭ
ＯＳセンサの基本セルの断面図及びこの基本セルにおけ
る光電変換部の信号電荷をリセットしたときのポテンシ
ャル状態図である。それぞれの図において、（ａ）は制
御用ＭＯＳＦＥＴを含む光電変換部近傍の断面図をソー
スフォロアアンプの回路図と併せて示したものであり、
（ｂ）は、（ａ）の光電変換部及び制御用ＭＯＳＦＥＴ
の各部に対応した電子ポテンシャル図である。
【００３５】ＣＭＯＳセンサの基本セルは、Ｐ型半導体
基板１０１と、Ｐ型半導体基板１０１の内部に形成さ
れ、一部がＰ型半導体基板１０１の表面に露出している
Ｐ型ウェル層１０２と、Ｐ型ウェル層１０２上に形成さ
れ、Ｐ型半導体基板１０１の表面に露出している素子分
離領域となるＰ+型半導体領域１０３、１２３と、 Ｐ
型半導体基板１０１の表面に露出しているＰ型ウェル層
１０２の露出表面に対向して位置するゲート電極を有す
る制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１と、Ｐ型ウェル層１０２と
Ｐ+型半導体領域１２３とに囲まれて形成され、制御用
ＭＯＳＦＥＴ２０１のドレインとなるＮ+型半導体領域
１０５と、Ｐ型ウェル層１０２とＰ+型半導体領域１０
３とに囲まれて形成された第１導電型の第１領域として
のＮ+型半導体領域１０６と、第１領域１０６に隣接し
て形成され、Ｐ型半導体基板１０１の表面に露出してい
るＰ型ウェル層１０２の露出表面に対向して位置するゲ
ート電極を有する定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９と、
制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１と定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ
２０９間に第１導電型の第２領域としてのＮ+型半導体
領域１０７と、ソースフォロワアンプをなす第１ＭＯＳ
ＦＥＴ２０２と、水平選択スイッチをなす第２ＭＯＳＦ
ＥＴ２０３と、を備えている。ここで、Ｎ+型半導体領
域１０５、Ｎ+型半導体領域１０６、Ｎ+型半導体領域１
０７の３つの半導体領域は製造プロセスを短くするため
に同時に、即ち同じ不純物濃度及び接合深さに形成して
も良いが、３つの半導体領域のうち少なくとも一つの半
導体領域を別工程で形成してその不純物濃度及び接合深
さを他の半導体領域と異なるように形成しても良い。
基板１０１と、Ｐ型半導体基板１０１の内部に形成さ
れ、一部がＰ型半導体基板１０１の表面に露出している
Ｐ型ウェル層１０２と、Ｐ型ウェル層１０２上に形成さ
れ、Ｐ型半導体基板１０１の表面に露出している素子分
離領域となるＰ+型半導体領域１０３、１２３と、 Ｐ
型半導体基板１０１の表面に露出しているＰ型ウェル層
１０２の露出表面に対向して位置するゲート電極を有す
る制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１と、Ｐ型ウェル層１０２と
Ｐ+型半導体領域１２３とに囲まれて形成され、制御用
ＭＯＳＦＥＴ２０１のドレインとなるＮ+型半導体領域
１０５と、Ｐ型ウェル層１０２とＰ+型半導体領域１０
３とに囲まれて形成された第１導電型の第１領域として
のＮ+型半導体領域１０６と、第１領域１０６に隣接し
て形成され、Ｐ型半導体基板１０１の表面に露出してい
るＰ型ウェル層１０２の露出表面に対向して位置するゲ
ート電極を有する定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９と、
制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１と定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ
２０９間に第１導電型の第２領域としてのＮ+型半導体
領域１０７と、ソースフォロワアンプをなす第１ＭＯＳ
ＦＥＴ２０２と、水平選択スイッチをなす第２ＭＯＳＦ
ＥＴ２０３と、を備えている。ここで、Ｎ+型半導体領
域１０５、Ｎ+型半導体領域１０６、Ｎ+型半導体領域１
０７の３つの半導体領域は製造プロセスを短くするため
に同時に、即ち同じ不純物濃度及び接合深さに形成して
も良いが、３つの半導体領域のうち少なくとも一つの半
導体領域を別工程で形成してその不純物濃度及び接合深
さを他の半導体領域と異なるように形成しても良い。
【００３６】ＣＭＯＳセンサの基本セルは第２ＭＯＳＦ
ＥＴ２０３を介して外部回路と接続されている。
ＥＴ２０３を介して外部回路と接続されている。
【００３７】外部回路は、ソースフォロワアンプをなす
第３負荷ＭＯＳＦＥＴ２０４と、暗出力転送ＭＯＳＦＥ
Ｔ２０５のソース又はドレインに接続されている暗出力
蓄積容量２０７と、明出力転送ＭＯＳＦＥＴ２０６と、
明出力転送ＭＯＳＦＥＴ２０６のソース又はドレインに
接続されている明出力蓄積容量２０８と、からなる。
第３負荷ＭＯＳＦＥＴ２０４と、暗出力転送ＭＯＳＦＥ
Ｔ２０５のソース又はドレインに接続されている暗出力
蓄積容量２０７と、明出力転送ＭＯＳＦＥＴ２０６と、
明出力転送ＭＯＳＦＥＴ２０６のソース又はドレインに
接続されている明出力蓄積容量２０８と、からなる。
【００３８】第２ＭＯＳＦＥＴ２０３は第３負荷ＭＯＳ
ＦＥＴ２０４に接続されている。暗出力転送ＭＯＳＦＥ
Ｔ２０５と明出力転送ＭＯＳＦＥＴ２０６とは、第２Ｍ
ＯＳＦＥＴ２０３と第３負荷ＭＯＳＦＥＴ２０４との間
のノードに接続されている。
ＦＥＴ２０４に接続されている。暗出力転送ＭＯＳＦＥ
Ｔ２０５と明出力転送ＭＯＳＦＥＴ２０６とは、第２Ｍ
ＯＳＦＥＴ２０３と第３負荷ＭＯＳＦＥＴ２０４との間
のノードに接続されている。
【００３９】第１ＭＯＳＦＥＴ２０２、第２ＭＯＳＦＥ
Ｔ２０３及び第３負荷ＭＯＳＦＥＴ２０４は電源電圧Ｖ
ＤＤとＶＳＳとの間に直列に接続されており、第１領域
（Ｎ +型半導体領域）１０６は第１ＭＯＳＦＥＴ２０２
の初段ゲート電極に接続されている。
Ｔ２０３及び第３負荷ＭＯＳＦＥＴ２０４は電源電圧Ｖ
ＤＤとＶＳＳとの間に直列に接続されており、第１領域
（Ｎ +型半導体領域）１０６は第１ＭＯＳＦＥＴ２０２
の初段ゲート電極に接続されている。
【００４０】また、Ｐ+型半導体領域１０３、１２３は
接地され、Ｎ+型半導体領域１０５は電源電圧ＶＤＤに
接続されている。ここで、定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２
０９下に形成される電位は、制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１
にローレベル電圧印加時に制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１下
に形成される電位より深く、制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１
にハイレベル電圧印加時に制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１下
に形成される電位より浅くなるように形成されている。
接地され、Ｎ+型半導体領域１０５は電源電圧ＶＤＤに
接続されている。ここで、定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２
０９下に形成される電位は、制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１
にローレベル電圧印加時に制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１下
に形成される電位より深く、制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１
にハイレベル電圧印加時に制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１下
に形成される電位より浅くなるように形成されている。
【００４１】このような電位関係は、例えば電源電圧Ｖ
ＤＤが３．３Ｖ、前記制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１のハイ
レベル電圧印加電圧が５．０Ｖ、ローレベル電圧印加電
圧１．０Ｖ、定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９の印加電
圧が３．３Ｖの時実現できる。
ＤＤが３．３Ｖ、前記制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１のハイ
レベル電圧印加電圧が５．０Ｖ、ローレベル電圧印加電
圧１．０Ｖ、定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９の印加電
圧が３．３Ｖの時実現できる。
【００４２】図１０及び１１に示したＣＭＯＳセンサの
基本セルと比較して、本実施形態に係るＣＭＯＳセンサ
の基本セルが相違する点は、図１に示すように、本実施
形態における光電変換部が、Ｐ型ウェル層１０２とＰ+
型半導体領域１０３とに囲まれて形成された第１導電型
の第１領域としてのＮ+型半導体領域１０６と、第１領
域１０６に隣接して形成された定電位設定用ＭＯＳＦＥ
Ｔ２０９と、制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１と定電位設定用
ＭＯＳＦＥＴ２０９間に第１導電型の第２領域としての
Ｎ型半導体領域１０７とから形成されている点である。
基本セルと比較して、本実施形態に係るＣＭＯＳセンサ
の基本セルが相違する点は、図１に示すように、本実施
形態における光電変換部が、Ｐ型ウェル層１０２とＰ+
型半導体領域１０３とに囲まれて形成された第１導電型
の第１領域としてのＮ+型半導体領域１０６と、第１領
域１０６に隣接して形成された定電位設定用ＭＯＳＦＥ
Ｔ２０９と、制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１と定電位設定用
ＭＯＳＦＥＴ２０９間に第１導電型の第２領域としての
Ｎ型半導体領域１０７とから形成されている点である。
【００４３】ここで、第１導電型の第１領域１０６、第
２領域１０７、定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９は、光
電変換部として機能し、光電変換された信号電荷は電位
の深い第２領域１０７から第１領域１０６に順次蓄積さ
れていくことになる。
２領域１０７、定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９は、光
電変換部として機能し、光電変換された信号電荷は電位
の深い第２領域１０７から第１領域１０６に順次蓄積さ
れていくことになる。
【００４４】また、信号電荷が第２領域１０７の下方に
蓄積されているときのリセット電位ＶＤＤから電位Ｖ
Ｔ’までの寄生容量Ｃ１よりも、信号電荷が第１領域１
０６の下方にまで蓄積されているときの電位ＶＴ’から
電位cまでの寄生容量Ｃ２の方が大きくなるため、図３
に示したように、入射光量に対して２段階の入射光量−
出力電圧特性を得ることができ、低照度時の感度向上を
図ることができる。
蓄積されているときのリセット電位ＶＤＤから電位Ｖ
Ｔ’までの寄生容量Ｃ１よりも、信号電荷が第１領域１
０６の下方にまで蓄積されているときの電位ＶＴ’から
電位cまでの寄生容量Ｃ２の方が大きくなるため、図３
に示したように、入射光量に対して２段階の入射光量−
出力電圧特性を得ることができ、低照度時の感度向上を
図ることができる。
【００４５】このため、第１導電型の第１領域１０６に
比べ、第１導電型の第２領域１０７は小さく形成されて
いる方が、低照度時の感度向上には寄与が大きくなる。
比べ、第１導電型の第２領域１０７は小さく形成されて
いる方が、低照度時の感度向上には寄与が大きくなる。
【００４６】なお、ここでは図示を省略しているが、光
電変換部以外の領域は遮光膜により遮光されている。
電変換部以外の領域は遮光膜により遮光されている。
【００４７】また、この実施形態の制御用ＭＯＳＦＥＴ
２０１と定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９は、閾値制御
用のチャンネルドープの無いものを記載したが、閾値制
御用のチャンネルドープのあるものを用いても同様に適
用できることは言うまでもない。
２０１と定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ２０９は、閾値制御
用のチャンネルドープの無いものを記載したが、閾値制
御用のチャンネルドープのあるものを用いても同様に適
用できることは言うまでもない。
【００４８】次に、本発明の第２の実施形態の固体撮像
装置について図４、５を参照して説明する。図４は、本
発明の第２の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セル
の断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電
荷蓄積中の電荷のポテンシャル状態図で、図５は、本発
明の第２の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セルの
断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電荷
をリセットしたときのポテンシャル状態図である。
装置について図４、５を参照して説明する。図４は、本
発明の第２の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セル
の断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電
荷蓄積中の電荷のポテンシャル状態図で、図５は、本発
明の第２の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セルの
断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電荷
をリセットしたときのポテンシャル状態図である。
【００４９】本実施形態に係るＣＭＯＳセンサは、第１
の実施形態に係るＣＭＯＳセンサと比較して、制御用Ｍ
ＯＳＦＥＴ２０１がデプレッション型で構成され、制御
用ＭＯＳＦＥＴ２０１のチャネル領域１０８がＮ+型半
導体領域１０５及び第２領域１０７と同じ導電型のＮ型
となっている点が異なっている。これ以外の構成は第１
の実施形態に係るＣＭＯＳセンサと同じである。
の実施形態に係るＣＭＯＳセンサと比較して、制御用Ｍ
ＯＳＦＥＴ２０１がデプレッション型で構成され、制御
用ＭＯＳＦＥＴ２０１のチャネル領域１０８がＮ+型半
導体領域１０５及び第２領域１０７と同じ導電型のＮ型
となっている点が異なっている。これ以外の構成は第１
の実施形態に係るＣＭＯＳセンサと同じである。
【００５０】このため、電源電圧ＶＤＤが３．３Ｖ、前
記制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１のハイレベル印加電圧が
３．３Ｖ、ローレベル印加電圧０Ｖ、定電位設定用ＭＯ
ＳＦＥＴ２０９の印加電圧が３．３Ｖで、複数の電圧を
使用することなく、前述した前記定電位設定用ＭＯＳＦ
ＥＴ２０９と前記制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１下の電位関
係を実現できる。
記制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１のハイレベル印加電圧が
３．３Ｖ、ローレベル印加電圧０Ｖ、定電位設定用ＭＯ
ＳＦＥＴ２０９の印加電圧が３．３Ｖで、複数の電圧を
使用することなく、前述した前記定電位設定用ＭＯＳＦ
ＥＴ２０９と前記制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１下の電位関
係を実現できる。
【００５１】次に、本発明の第３の実施形態の固体撮像
装置について図６、７を参照して説明する。図６は、本
発明の第３の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セル
の断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電
荷蓄積中の電荷のポテンシャル状態図で、図７は、本発
明の第３の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セルの
断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電荷
をリセットしたときのポテンシャル状態図である。
装置について図６、７を参照して説明する。図６は、本
発明の第３の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セル
の断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電
荷蓄積中の電荷のポテンシャル状態図で、図７は、本発
明の第３の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セルの
断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電荷
をリセットしたときのポテンシャル状態図である。
【００５２】本実施形態に係るＣＭＯＳセンサは、第１
の実施形態に係るＣＭＯＳセンサと比較して、第１導電
型の第１領域としてのＮ+型半導体領域１２６と、第１
導電型の第２領域としてのＮ+型半導体領域１２７と、
制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１のドレインとなるＮ+型半導
体領域１０５の不純物濃度と接合の深さが異なっている
点である。
の実施形態に係るＣＭＯＳセンサと比較して、第１導電
型の第１領域としてのＮ+型半導体領域１２６と、第１
導電型の第２領域としてのＮ+型半導体領域１２７と、
制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１のドレインとなるＮ+型半導
体領域１０５の不純物濃度と接合の深さが異なっている
点である。
【００５３】具体的には、制御用ＭＯＳＦＥＴ２０１の
ドレインとなるＮ+型半導体領域１０５の不純物濃度と
接合の深さに比べて、第１導電型の第１領域としてのＮ
+型半導体領域１２６と、第１導電型の第２領域として
のＮ+型半導体領域１２７の不純物濃度は低く、接合の
深さは深くなっている。これ以外の構成は第２の実施形
態に係るＣＭＯＳセンサと同じである。
ドレインとなるＮ+型半導体領域１０５の不純物濃度と
接合の深さに比べて、第１導電型の第１領域としてのＮ
+型半導体領域１２６と、第１導電型の第２領域として
のＮ+型半導体領域１２７の不純物濃度は低く、接合の
深さは深くなっている。これ以外の構成は第２の実施形
態に係るＣＭＯＳセンサと同じである。
【００５４】このため、Ｐ型ウェル層１０２と、第１導
電型の第１領域としてのＮ+型半導体領域１２６と、第
１導電型の第２領域としてのＮ+型半導体領域１２７と
の接合部に形成される空乏層を延ばすことができるた
め、感度が向上すると共に寄生容量Ｃを低減することが
できるため、信号電荷による電位変動Ｖを大きくするこ
とができ、出力変換効率を向上させることができる。
電型の第１領域としてのＮ+型半導体領域１２６と、第
１導電型の第２領域としてのＮ+型半導体領域１２７と
の接合部に形成される空乏層を延ばすことができるた
め、感度が向上すると共に寄生容量Ｃを低減することが
できるため、信号電荷による電位変動Ｖを大きくするこ
とができ、出力変換効率を向上させることができる。
【００５５】なお、この実施形態では、第１導電型の第
１領域としてのＮ+型半導体領域１２６と、第１導電型
の第２領域としてのＮ+型半導体領域１２７と、制御用
ＭＯＳＦＥＴ２０１のドレインとなるＮ+型半導体領域
１０５の３領域共に不純物濃度と接合の深さが異なって
いるものを記載したが、第１導電型の第１領域１２６
と、第１導電型の第２領域１２７が不純物濃度、接合の
深さ共に同じでも問題なく、不純物濃度、接合の深さの
内一方だけ異なっていても本実施形態の変形例として固
体撮像装置に適用できることは言うまでもない。
１領域としてのＮ+型半導体領域１２６と、第１導電型
の第２領域としてのＮ+型半導体領域１２７と、制御用
ＭＯＳＦＥＴ２０１のドレインとなるＮ+型半導体領域
１０５の３領域共に不純物濃度と接合の深さが異なって
いるものを記載したが、第１導電型の第１領域１２６
と、第１導電型の第２領域１２７が不純物濃度、接合の
深さ共に同じでも問題なく、不純物濃度、接合の深さの
内一方だけ異なっていても本実施形態の変形例として固
体撮像装置に適用できることは言うまでもない。
【００５６】さらに、第３の実施形態の制御用ＭＯＳＦ
ＥＴ２０１のチャネル領域１０８を第２の実施形態と同
じくデプレッション型としたが、エンハンス型のチャネ
ル領域としても本実施形態により得られる効果と同じ効
果が得られることは勿論のことである。
ＥＴ２０１のチャネル領域１０８を第２の実施形態と同
じくデプレッション型としたが、エンハンス型のチャネ
ル領域としても本実施形態により得られる効果と同じ効
果が得られることは勿論のことである。
【００５７】次に、本発明の第４の実施形態の固体撮像
装置について図８、９を参照して説明する。図８は、本
発明の第４の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セル
の断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電
荷蓄積中の電荷のポテンシャル状態図で、図９は、本発
明の第４の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セルの
断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電荷
をリセットしたときのポテンシャル状態図である。
装置について図８、９を参照して説明する。図８は、本
発明の第４の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セル
の断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電
荷蓄積中の電荷のポテンシャル状態図で、図９は、本発
明の第４の実施形態に係るＣＭＯＳセンサの基本セルの
断面図及びこの基本セルにおける光電変換部の信号電荷
をリセットしたときのポテンシャル状態図である。
【００５８】本実施形態に係るＣＭＯＳセンサは、第１
の実施形態に係るＣＭＯＳセンサと比較して、第１導電
型の第１領域としてのＮ+型半導体領域１２６の表面に
基準電位に固定されたＰ+型半導体領域１０９が形成さ
れている点である。これ以外の構成は第３の実施形態に
係るＣＭＯＳセンサと同じである。
の実施形態に係るＣＭＯＳセンサと比較して、第１導電
型の第１領域としてのＮ+型半導体領域１２６の表面に
基準電位に固定されたＰ+型半導体領域１０９が形成さ
れている点である。これ以外の構成は第３の実施形態に
係るＣＭＯＳセンサと同じである。
【００５９】このため、シリコン／酸化膜界面からの発
生電流を再結合により消滅させることができ、光電変換
によらないノイズ成分の低減を行うことができるため、
ＳＮ比を向上させることができる。
生電流を再結合により消滅させることができ、光電変換
によらないノイズ成分の低減を行うことができるため、
ＳＮ比を向上させることができる。
【００６０】本実施形態は、第３の実施形態のＮ+型半
導体領域１２６の表面にＰ+型半導体領域１０９が形成
されている例であるが、これ以外にも、第１の実施形態
及び第２の実施形態のＮ+型半導体領域１０６の表面に
本実施形態と同様にしてＰ+型半導体領域を形成する変
形例が考えられることはいうまでもなく、これらの変形
例においても第４の実施形態と同様の効果が得られる。
導体領域１２６の表面にＰ+型半導体領域１０９が形成
されている例であるが、これ以外にも、第１の実施形態
及び第２の実施形態のＮ+型半導体領域１０６の表面に
本実施形態と同様にしてＰ+型半導体領域を形成する変
形例が考えられることはいうまでもなく、これらの変形
例においても第４の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６１】さらに、上述の第１乃至第４の実施形態は
上記の範囲に限定されるものではなく、以下のように、
変更することが可能である。
上記の範囲に限定されるものではなく、以下のように、
変更することが可能である。
【００６２】例えば、各実施形態において、半導体領域
の極性をＮ型とＰ型との間で入れ替えることも可能であ
る。
の極性をＮ型とＰ型との間で入れ替えることも可能であ
る。
【００６３】さらに、各実施形態においては、Ｐ型半導
体基板１０１を用いたが、Ｎ型半導体基板を使用するこ
とも可能である。
体基板１０１を用いたが、Ｎ型半導体基板を使用するこ
とも可能である。
【００６４】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る固体撮像装
置においては、本実施形態における光電変換部が、従来
Ｐ型ウェル層とＰ+型半導体領域とに囲まれて形成され
ていた光電変換部を、第１導電型の第１領域としてのＮ
+型半導体領域と、第１領域に隣接して形成された定電
位設定用ＭＯＳＦＥＴのチャネル領域と、第１導電型の
第２領域としてのＮ+型半導体領域とに分割し、第１領
域及び第２領域間のＰ型ウェル層をチャネル領域とする
定電位設定用ＭＯＳＦＥＴを設け、制御用ＭＯＳＦＥＴ
のチャネル領域を、第２領域と従来の制御用ＭＯＳＦＥ
Ｔのドレインとに挟まれたＰ型ウェル層とすることによ
り、入射光量に対して２段階の入射光量−出力電圧特性
を得ることができ、低照度時の感度向上を図ることがで
きるという効果がある。
置においては、本実施形態における光電変換部が、従来
Ｐ型ウェル層とＰ+型半導体領域とに囲まれて形成され
ていた光電変換部を、第１導電型の第１領域としてのＮ
+型半導体領域と、第１領域に隣接して形成された定電
位設定用ＭＯＳＦＥＴのチャネル領域と、第１導電型の
第２領域としてのＮ+型半導体領域とに分割し、第１領
域及び第２領域間のＰ型ウェル層をチャネル領域とする
定電位設定用ＭＯＳＦＥＴを設け、制御用ＭＯＳＦＥＴ
のチャネル領域を、第２領域と従来の制御用ＭＯＳＦＥ
Ｔのドレインとに挟まれたＰ型ウェル層とすることによ
り、入射光量に対して２段階の入射光量−出力電圧特性
を得ることができ、低照度時の感度向上を図ることがで
きるという効果がある。
【００６５】また、制御用ＭＯＳＦＥＴがデプレッショ
ン型で構成すると、複数の電圧を使用することなく、定
電位設定用ＭＯＳＦＥＴと制御用ＭＯＳＦＥＴ下の電位
関係を実現できるという効果がある。
ン型で構成すると、複数の電圧を使用することなく、定
電位設定用ＭＯＳＦＥＴと制御用ＭＯＳＦＥＴ下の電位
関係を実現できるという効果がある。
【００６６】また、第１導電型の第１領域及び第１導電
型の第２領域の不純物濃度、接合深さを、制御用ＭＯＳ
ＦＥＴのドレインの不純物濃度よりも低く、接合の深さ
よりも深くすることにより、Ｐ型ウェル層と、第１導電
型の第１領域と、第１導電型の第２領域との接合部に形
成される空乏層を延ばすことができ、感度が向上すると
共に寄生容量Ｃを低減することができ、信号電荷による
電位変動Ｖを大きくすることができ、出力変換効率を向
上させることができるという効果がある。
型の第２領域の不純物濃度、接合深さを、制御用ＭＯＳ
ＦＥＴのドレインの不純物濃度よりも低く、接合の深さ
よりも深くすることにより、Ｐ型ウェル層と、第１導電
型の第１領域と、第１導電型の第２領域との接合部に形
成される空乏層を延ばすことができ、感度が向上すると
共に寄生容量Ｃを低減することができ、信号電荷による
電位変動Ｖを大きくすることができ、出力変換効率を向
上させることができるという効果がある。
【００６７】さらに、第１導電型の第１領域としてのＮ
型半導体領域の表面に基準電位に固定されたＰ+型半導
体領域が形成されている。このため、シリコン／酸化膜
界面からの発生電流を再結合により消滅させることがで
き、光電変換によらないノイズ成分の低減を行うことが
できるため、ＳＮ比を向上させることができるという効
果がある。
型半導体領域の表面に基準電位に固定されたＰ+型半導
体領域が形成されている。このため、シリコン／酸化膜
界面からの発生電流を再結合により消滅させることがで
き、光電変換によらないノイズ成分の低減を行うことが
できるため、ＳＮ比を向上させることができるという効
果がある。
【図１】本発明の第１の実施形態の固体撮像装置の断面
図及びポテンシャル状態図である。
図及びポテンシャル状態図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の固体撮像装置の断面
図及びポテンシャル状態図である。
図及びポテンシャル状態図である。
【図３】本発明の固体撮像装置の出力の入射光依存性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態の固体撮像装置の断面
図及びポテンシャル状態図である。
図及びポテンシャル状態図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の固体撮像装置の断面
図及びポテンシャル状態図である。
図及びポテンシャル状態図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の固体撮像装置の断面
図及びポテンシャル状態図である。
図及びポテンシャル状態図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の固体撮像装置の断面
図及びポテンシャル状態図である。
図及びポテンシャル状態図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の固体撮像装置の断面
図及びポテンシャル状態図である。
図及びポテンシャル状態図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の固体撮像装置の断面
図及びポテンシャル状態図である。
図及びポテンシャル状態図である。
【図１０】従来の固体撮像装置の断面図及びポテンシャ
ル状態図である。
ル状態図である。
【図１１】従来の固体撮像装置の断面図及びポテンシャ
ル状態図である。
ル状態図である。
【図１２】アクティブ型ＸＹアドレス方式固体撮像装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図１３】従来の固体撮像装置の出力の入射光依存性を
示すグラフである。
示すグラフである。
１０１、３０１ Ｐ型半導体基板 １０２、３０２ Ｐ型ウェル層 １０３、１０９、１２３、３０３、３２３ Ｐ+型半
導体領域 １０５、３０５ ドレイン １０６、１２６ 第１領域（Ｎ+型半導体領域） １０７、１２７ 第２領域（Ｎ+型半導体領域） １０８ チャネル領域 １０９ ２０１、４０１ 制御用ＭＯＳＦＥＴ ２０２、４０２ 第１ＭＯＳＦＥＴ ２０３、４０３ 第２ＭＯＳＦＥＴ ２０４、４０４ 第３負荷ＭＯＳＦＥＴ ２０５、４０５ 暗出力転送ＭＯＳＦＥＴ ２０６、４０６ 明出力転送ＭＯＳＦＥＴ ２０７、４０７ 暗出力蓄積容量 ２０８、４０８ 明出力蓄積容量 ２０９ 定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ ３０５ Ｎ+型半導体領域（ドレイン） ３０６ Ｎ+型半導体領域（光電変換部） ４５０ 基本セル ４５１ 垂直レジスタ（Ｖ−ｒｅｇｉｓｔｅｒ） ４５２ 水平レジスタ（Ｈ−ｒｅｇｉｓｔｅｒ） ４５３ 出力ライン ４５５ 垂直選択スイッチＭＯＳＦＥＴ
導体領域 １０５、３０５ ドレイン １０６、１２６ 第１領域（Ｎ+型半導体領域） １０７、１２７ 第２領域（Ｎ+型半導体領域） １０８ チャネル領域 １０９ ２０１、４０１ 制御用ＭＯＳＦＥＴ ２０２、４０２ 第１ＭＯＳＦＥＴ ２０３、４０３ 第２ＭＯＳＦＥＴ ２０４、４０４ 第３負荷ＭＯＳＦＥＴ ２０５、４０５ 暗出力転送ＭＯＳＦＥＴ ２０６、４０６ 明出力転送ＭＯＳＦＥＴ ２０７、４０７ 暗出力蓄積容量 ２０８、４０８ 明出力蓄積容量 ２０９ 定電位設定用ＭＯＳＦＥＴ ３０５ Ｎ+型半導体領域（ドレイン） ３０６ Ｎ+型半導体領域（光電変換部） ４５０ 基本セル ４５１ 垂直レジスタ（Ｖ−ｒｅｇｉｓｔｅｒ） ４５２ 水平レジスタ（Ｈ−ｒｅｇｉｓｔｅｒ） ４５３ 出力ライン ４５５ 垂直選択スイッチＭＯＳＦＥＴ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA02 AB01 BA14 CA03 CA04 CA22 CA24 CA25 FA06 FA26 FA33 FA42 GB03 GB07 5C024 AX01 CX03 CX41 GX03 GY35 GZ01 JX21
Claims (9)
- 【請求項１】 一導電型の半導体領域に逆導電型の光電
変換部と、前記半導体領域に形成され前記光電変換部と
対向して形成された逆導電型のドレイン領域と、前記光
電変換部と前記ドレイン領域の間に形成される逆導電型
の領域を制御用チャネル領域とする制御用ＭＯＳＦＥＴ
と、前記光電変換部で発生する電荷による前記光電変換
部の電位変化をソースフォロア増幅回路を通して出力す
る固体撮像装置であって、前記光電変換部は第１光電変
換部及び第２光電変換部を有し、前記第２光電変換部と
前記ドレイン領域との間に前記制御用チャネル領域が位
置し、前記第１光電変換部と前記第２光電変換部との間
には前記第１光電変換部と前記第２光電変換部との間を
定電位設定用チャネル領域とする定電位設定用ＭＯＳＦ
ＥＴが形成されていることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記第１光電変換部は前記第２光電変換
部よりも面積が大きい請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記定電位設定用チャネル領域のポテン
シャルは、前記制御用チャネル領域にハイレベルの電圧
が印加されたときの制御用チャネル領域のポテンシャル
とローレベルの電圧が印加されたときの制御用チャネル
領域のポテンシャルとの間に位置する請求項１又は２記
載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記ドレイン領域、前記第１光電変換部
及び前記第２光電変換部のうち少なくとも一つが、他と
不純物濃度及び前記半導体領域との接合の深さが異なる
請求項１、２又は３記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】 前記ドレイン領域の不純物濃度が、前記
第１光電変換部及び前記第２光電変換部の不純物濃度よ
りも高く、かつ、前記ドレイン領域と前記半導体領域と
の接合の深さが、前記第１光電変換部及び前記第２光電
変換部と前記半導体領域との接合の深さよりも浅い請求
項４記載の固体撮像装置。 - 【請求項６】 前記第１光電変換部及び前記第２光電変
換部は不純物濃度及び前記半導体領域との接合の深さが
同じであるか、或いは、不純物濃度及び前記半導体領域
との接合の深さのいずれかが異なる請求項５記載の固体
撮像装置。 - 【請求項７】 前記制御用ＭＯＳＦＥＴは、そのゲート
電極に印加される電圧が零のときでもそのソース、ドレ
イン間に電流が流れるデプレッション型のトランジスタ
である請求項１乃至６のいずれかに記載の固体撮像装
置。 - 【請求項８】 前記第１光電変換部の表面を一導電型の
キャップ半導体体層が覆う請求項１乃至７のいずれかに
記載の固体撮像装置。 - 【請求項９】 前記第２光電変換部は、前記ソースフォ
ロア増幅回路を構成するソースフォロアトランジスタの
ゲートに接続される請求項１乃至８のいずれかに記載の
固体撮像装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
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| KR1020020001037A KR20020061502A (ko) | 2001-01-15 | 2002-01-08 | 분할된 광전변환부를 구비한 고체촬상장치 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2001006239A Expired - Fee Related JP4130307B2 (ja) | 2001-01-15 | 2001-01-15 | 固体撮像装置 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006082896A1 (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-10 | Hamamatsu Photonics K.K. | 固体撮像装置 |
| JP2007166135A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Funai Electric Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2013041890A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Canon Inc | 撮像素子及び撮像装置 |
| JP2013149743A (ja) * | 2012-01-18 | 2013-08-01 | Canon Inc | 撮像装置および撮像システム |
| JP2015146465A (ja) * | 2015-04-30 | 2015-08-13 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
| US9704905B2 (en) | 2012-12-10 | 2017-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and method of manufacturing the same |
| JP2017135423A (ja) * | 2017-04-27 | 2017-08-03 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
| JP2018142739A (ja) * | 2018-06-06 | 2018-09-13 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4132850B2 (ja) * | 2002-02-06 | 2008-08-13 | 富士通株式会社 | Ｃｍｏｓイメージセンサおよびその制御方法 |
| DE602004021985D1 (de) | 2003-03-25 | 2009-08-27 | Panasonic Corp | Bildaufnahmevorrichtung, die Detailverlust schattiger Bereiche vermeidet |
| JP4075773B2 (ja) * | 2003-11-05 | 2008-04-16 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP4756839B2 (ja) | 2004-09-01 | 2011-08-24 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びカメラ |
| KR20170038981A (ko) | 2015-09-30 | 2017-04-10 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 이미지 센싱 장치 |
| CN110875338B (zh) * | 2018-09-04 | 2022-06-21 | 比亚迪半导体股份有限公司 | 像素结构及其制造方法、图像传感器 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084136B2 (ja) * | 1987-12-22 | 1996-01-17 | 日本電気株式会社 | 電荷転送装置 |
| JPH05251480A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Sony Corp | 電荷電圧変換装置 |
| US5625210A (en) * | 1995-04-13 | 1997-04-29 | Eastman Kodak Company | Active pixel sensor integrated with a pinned photodiode |
| JPH09232555A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-05 | Sony Corp | イメージセンサ |
| US5949061A (en) * | 1997-02-27 | 1999-09-07 | Eastman Kodak Company | Active pixel sensor with switched supply row select |
| US5903021A (en) * | 1997-01-17 | 1999-05-11 | Eastman Kodak Company | Partially pinned photodiode for solid state image sensors |
| JP3874135B2 (ja) * | 1997-12-05 | 2007-01-31 | 株式会社ニコン | 固体撮像素子 |
| KR100275126B1 (ko) * | 1998-06-29 | 2000-12-15 | 김영환 | 온-트랜스퍼 포토다이오드 |
| JP3457551B2 (ja) * | 1998-11-09 | 2003-10-20 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
-
2001
- 2001-01-15 JP JP2001006239A patent/JP4130307B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-01-08 KR KR1020020001037A patent/KR20020061502A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-01-14 US US10/047,155 patent/US6525355B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI413241B (zh) * | 2005-02-07 | 2013-10-21 | Hamamatsu Photonics Kk | Solid-state imaging device |
| US8018515B2 (en) | 2005-02-07 | 2011-09-13 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid-state image pickup device |
| WO2006082896A1 (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-10 | Hamamatsu Photonics K.K. | 固体撮像装置 |
| JP2007166135A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Funai Electric Co Ltd | 撮像装置 |
| JP4650249B2 (ja) * | 2005-12-13 | 2011-03-16 | 船井電機株式会社 | 撮像装置 |
| JP2013041890A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Canon Inc | 撮像素子及び撮像装置 |
| US9299739B2 (en) | 2012-01-18 | 2016-03-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus and image pickup system |
| JP2013149743A (ja) * | 2012-01-18 | 2013-08-01 | Canon Inc | 撮像装置および撮像システム |
| US9704905B2 (en) | 2012-12-10 | 2017-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and method of manufacturing the same |
| US9887227B2 (en) | 2012-12-10 | 2018-02-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and method of manufacturing the same |
| US10038023B2 (en) | 2012-12-10 | 2018-07-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and method of manufacturing the same |
| US10325948B2 (en) | 2012-12-10 | 2019-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and method of manufacturing the same |
| US10763291B2 (en) | 2012-12-10 | 2020-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor and method of manufacturing the same |
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