JPH01103872A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH01103872A JPH01103872A JP62262230A JP26223087A JPH01103872A JP H01103872 A JPH01103872 A JP H01103872A JP 62262230 A JP62262230 A JP 62262230A JP 26223087 A JP26223087 A JP 26223087A JP H01103872 A JPH01103872 A JP H01103872A
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- JP
- Japan
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- reset
- charge
- channel region
- gate electrode
- region
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- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は固体撮像装置、特に振り分はノイズを低減した
固体撮像装置に関する。
固体撮像装置に関する。
（ロ）従来の技術
従来の固体撮像装置を第３図および第４図を参照して説
明する。Ｐ型の半導体基板〈１〉表面にはＮ−−Ｎ型の
埋め込みチャンネル層（２）が形成きれ、基板〈１〉上
の酸化膜（図示せず）上には複数の転送ゲート電極（３
）（３）が形成されている。これらの転送ゲート電極（
３）にはクロックφ□、≠□が印加茜れ、埋め込みチャ
ンネル層（２）を用いて電荷の転送を行う。
明する。Ｐ型の半導体基板〈１〉表面にはＮ−−Ｎ型の
埋め込みチャンネル層（２）が形成きれ、基板〈１〉上
の酸化膜（図示せず）上には複数の転送ゲート電極（３
）（３）が形成されている。これらの転送ゲート電極（
３）にはクロックφ□、≠□が印加茜れ、埋め込みチャ
ンネル層（２）を用いて電荷の転送を行う。
転送された電荷は埋め込みチャンネル層（２）の端部に
設けられた一定電圧Ｖ。０が加えられている出力ゲート
電極（４）下のチャンネルを通り、電荷検出領域（フロ
ティングデイフュージョン領域）（５）へ転送される。
設けられた一定電圧Ｖ。０が加えられている出力ゲート
電極（４）下のチャンネルを通り、電荷検出領域（フロ
ティングデイフュージョン領域）（５）へ転送される。
電荷検出領域（５）とリセットドレイン領域（６）は離
間して設けられ、リセットゲート電極（７）とでリセッ
トＭｏｓトランジスタを構成しており、電荷検出領域（
５）の電荷のリセットを行う。電荷検出領域（５）に流
入した電荷は２段カスケード接続したソースフォロワ−
回路（８）で検出し、出力電圧を■。ＵＴ端子より取り
出す。
間して設けられ、リセットゲート電極（７）とでリセッ
トＭｏｓトランジスタを構成しており、電荷検出領域（
５）の電荷のリセットを行う。電荷検出領域（５）に流
入した電荷は２段カスケード接続したソースフォロワ−
回路（８）で検出し、出力電圧を■。ＵＴ端子より取り
出す。
次に固体撮像装置の動作について説明する。第４図（Ａ
）に示す如く、クロックφ８．を“Ｈ″、りロックφ、
を“Ｌ”にすると埋め込みチャンネル層（２）の端部に
電荷が転送される。このときリセットＭＯＳトランジス
タもＯＮして電荷検出領域（５）の電荷はリセットドレ
イン領域（６〉から排出される。次に第４図（Ｂ）に示
す如く、クロックｄ Ｍｌを“Ｌ″、クロック≠。を“
Ｈ”にすると、転送された電荷は出力ゲート電極（４）
下のチャンネルを通り電荷検出領域（５）に流入する。
）に示す如く、クロックφ８．を“Ｈ″、りロックφ、
を“Ｌ”にすると埋め込みチャンネル層（２）の端部に
電荷が転送される。このときリセットＭＯＳトランジス
タもＯＮして電荷検出領域（５）の電荷はリセットドレ
イン領域（６〉から排出される。次に第４図（Ｂ）に示
す如く、クロックｄ Ｍｌを“Ｌ″、クロック≠。を“
Ｈ”にすると、転送された電荷は出力ゲート電極（４）
下のチャンネルを通り電荷検出領域（５）に流入する。
この電荷検出領域（５）に流入された電荷をソースフォ
ロワ−回路（８）で読み出す。
ロワ−回路（８）で読み出す。
なお斯る先行技術としては特開昭５９−２１７３６７号
公報（ＨＯＩ Ｌ ２９／７６）等が知られている。
公報（ＨＯＩ Ｌ ２９／７６）等が知られている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
しかしながら斯上した従来の固体撮像装置では、リセッ
トＭＯＳトランジスタのリセットゲート電極（７）下が
均一な不純物濃度のＮチャンネル領域となっているので
、このチャンネル領域の電荷がリセットゲート電極（７
）を“Ｌ”にすると電荷検出領域（５）とリセットドレ
イン領域（６〉とに非定量的に振り分けられる。このた
め信号に対応した電荷の他に振り分けられた電荷が加え
られ、振り分はノイズとして画像を劣化許せる問題点を
有していた。
トＭＯＳトランジスタのリセットゲート電極（７）下が
均一な不純物濃度のＮチャンネル領域となっているので
、このチャンネル領域の電荷がリセットゲート電極（７
）を“Ｌ”にすると電荷検出領域（５）とリセットドレ
イン領域（６〉とに非定量的に振り分けられる。このた
め信号に対応した電荷の他に振り分けられた電荷が加え
られ、振り分はノイズとして画像を劣化許せる問題点を
有していた。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明は斯上した問題点に鑑みてなわれ、リセットＭＯ
３）ランリスタのリセットゲート電極下のチャンネル領
域に濃度勾配を形成することにより、従来の問題点を大
幅に改善した固体撮像装置を提供するものである。
３）ランリスタのリセットゲート電極下のチャンネル領
域に濃度勾配を形成することにより、従来の問題点を大
幅に改善した固体撮像装置を提供するものである。
（ホ）作用
本発明に依れば、リセットＭＯＳトランジスタのリセッ
トゲート電極下のチャンネル領域に濃度勾配を形成する
ことにより、リセットＭＯＳトランジスタのチャンネル
領域の電荷を定量的に電荷検出領域とリセットドレイン
領域とに振り分けられるので、この振り分はノイズを低
減できる。
トゲート電極下のチャンネル領域に濃度勾配を形成する
ことにより、リセットＭＯＳトランジスタのチャンネル
領域の電荷を定量的に電荷検出領域とリセットドレイン
領域とに振り分けられるので、この振り分はノイズを低
減できる。
（へ）実施例
本発明に依る固体撮像装置を第１図および第２図を参照
して説明する。なお第３図と同−構成要素には同一符号
を付しである。
して説明する。なお第３図と同−構成要素には同一符号
を付しである。
第１図において、〈１〉はＰ型の半導体基板、（２）は
Ｎ−−Ｎ型の埋め込みチャンネル層、（３）（３）は基
板表面の絶縁膜上に設けた複数の転送ゲート電極、（５
）は電荷検出領域、（７）はリセットゲート電極、（６
）はリセットドレイン領域であり、電荷検出領域（５）
、リセットゲート電極（７）およびリセットドレイン領
域（６〉とでリセットＭＯＳトランジスタを形成してい
る。
Ｎ−−Ｎ型の埋め込みチャンネル層、（３）（３）は基
板表面の絶縁膜上に設けた複数の転送ゲート電極、（５
）は電荷検出領域、（７）はリセットゲート電極、（６
）はリセットドレイン領域であり、電荷検出領域（５）
、リセットゲート電極（７）およびリセットドレイン領
域（６〉とでリセットＭＯＳトランジスタを形成してい
る。
動作は従来のものと同じであるのでここでは説明を省略
する。
する。
本発明の特徴はリセットＭＯＳトランジスタのリセット
ゲート電極（７）下のチャンネル領域（１０）に濃度勾
配を形成することにある。具体的には第１図および第２
図（Ａ＞に示す如く、電荷検出領域（５）側よりＮ”−
Ｎ”−Ｎと濃度勾配を左下がりとする構造、第２図（Ｂ
）に示す如く、電荷検出領域（５）側よりＮ −Ｎ”−
Ｎ”＋と濃度勾配を右下がりとする構造および第２図（
Ｃ）に示す如く、電荷検出領域（５）側よりＮ”−Ｎ−
Ｎ＋と山型にする構造とがある。この濃度勾配はＮ 、
Ｎ” 、 Ｎ”＋の３回に分けてイオン注入を行えば
良く、濃度勾配を更になめらかにするにはチャンネル領
域へのイオン注入を多数回行うと良い。
ゲート電極（７）下のチャンネル領域（１０）に濃度勾
配を形成することにある。具体的には第１図および第２
図（Ａ＞に示す如く、電荷検出領域（５）側よりＮ”−
Ｎ”−Ｎと濃度勾配を左下がりとする構造、第２図（Ｂ
）に示す如く、電荷検出領域（５）側よりＮ −Ｎ”−
Ｎ”＋と濃度勾配を右下がりとする構造および第２図（
Ｃ）に示す如く、電荷検出領域（５）側よりＮ”−Ｎ−
Ｎ＋と山型にする構造とがある。この濃度勾配はＮ 、
Ｎ” 、 Ｎ”＋の３回に分けてイオン注入を行えば
良く、濃度勾配を更になめらかにするにはチャンネル領
域へのイオン注入を多数回行うと良い。
先ず第２図（Ａ）に示すＮ”−Ｎ”−Ｈの濃度勾配では
、左下がりのポテンシャルとなるので、リセットＭＯＳ
トランジスタのチャンネル領域の電荷は略全て電荷検出
領域（５）に流入し、ソースフォロワ−回路の出力信号
からチャンネル領域の電荷分を補正すれば、振り分はノ
イズを低減できる。
、左下がりのポテンシャルとなるので、リセットＭＯＳ
トランジスタのチャンネル領域の電荷は略全て電荷検出
領域（５）に流入し、ソースフォロワ−回路の出力信号
からチャンネル領域の電荷分を補正すれば、振り分はノ
イズを低減できる。
次に第２図（Ｂ）に示すＮ −Ｎ”−Ｎ”＋の濃度勾配
では、右下がりのポテンシャルとなるので、リセットＭ
ＯＳトランジスタのチャンネル領域の電荷は略全てリセ
ットドレイン領域（６）に流入し、ソースフォロワ−回
路の出力信号には振り分はノイズは含まれない。
では、右下がりのポテンシャルとなるので、リセットＭ
ＯＳトランジスタのチャンネル領域の電荷は略全てリセ
ットドレイン領域（６）に流入し、ソースフォロワ−回
路の出力信号には振り分はノイズは含まれない。
更に第２図（Ｃ）に示すＮ”−Ｎ−Ｎ＋の濃度勾配では
、山型のポテンシャルとなるので、リセットＭＯＳトラ
ンジスタのチャンネル領域の電荷は半々で電荷検出領域
（５）とリセットドレイン領域（６）に流入し、ソース
フォロワ−回路の出力信号からチャンネル領域の半分の
電荷を補正をすれば、振り分はノイズを低減できる。
、山型のポテンシャルとなるので、リセットＭＯＳトラ
ンジスタのチャンネル領域の電荷は半々で電荷検出領域
（５）とリセットドレイン領域（６）に流入し、ソース
フォロワ−回路の出力信号からチャンネル領域の半分の
電荷を補正をすれば、振り分はノイズを低減できる。
（ト）発明の効果
本発明に依れば、リセットＭＯＳトランジスタのチャン
ネル領域に濃度勾配を設けることにより、チャンネル領
域の電荷の電荷検出領域（５）とリセットドレイン領域
（６）への振り分けが定量化でき、電荷検出領域（５）
へ流入する電荷量に応じた補正をソースフォロワ−回路
の出力信号に行えば、容易に振り分はノイズを低減でき
る利点を有する。
ネル領域に濃度勾配を設けることにより、チャンネル領
域の電荷の電荷検出領域（５）とリセットドレイン領域
（６）への振り分けが定量化でき、電荷検出領域（５）
へ流入する電荷量に応じた補正をソースフォロワ−回路
の出力信号に行えば、容易に振り分はノイズを低減でき
る利点を有する。
第１図は本発明に依る固体撮像装置を説明する断面図、
第２図は本発明の動作原理を説明するポテンシャル図、
第３図は従来の固体撮像装置を説明する断面図、第４図
は従来の固体撮像装置の動作を説明するポテンシャル図
である。 〈１〉はＰ型半導体基板、 （２）は埋め込みチャンネ
ル層、 （３）（３）は転送ゲート電極、 （４）は出
カゲート電極、 （５）は電荷検出領域、 （６）はリ
セットドレイン領域、 （７）はリセットゲート電極、
（８〉はソースフォロワ−回路、 （１ｏ）はチャン
ネル領域である。
第２図は本発明の動作原理を説明するポテンシャル図、
第３図は従来の固体撮像装置を説明する断面図、第４図
は従来の固体撮像装置の動作を説明するポテンシャル図
である。 〈１〉はＰ型半導体基板、 （２）は埋め込みチャンネ
ル層、 （３）（３）は転送ゲート電極、 （４）は出
カゲート電極、 （５）は電荷検出領域、 （６）はリ
セットドレイン領域、 （７）はリセットゲート電極、
（８〉はソースフォロワ−回路、 （１ｏ）はチャン
ネル領域である。
Claims (1)
- 〈１〉半導体基板表面上に絶縁膜を介して設けられた転
送ゲート電極および出力ゲート電極と、前記出力ゲート
電極に隣接して設けられた電荷検出領域と、前記電荷検
出領域のリセットを行うリセットトランジスタとを備え
た固体撮像装置において、前記リセットトランジスタの
リセットゲート電極下のチャンネル領域に濃度勾配を形
成し、前記チャンネル領域の電荷を定量的に振り分ける
ことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262230A JP2578615B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62262230A JP2578615B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103872A true JPH01103872A (ja) | 1989-04-20 |
| JP2578615B2 JP2578615B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=17372883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62262230A Expired - Lifetime JP2578615B2 (ja) | 1987-10-16 | 1987-10-16 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578615B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100259437B1 (ko) * | 1991-06-19 | 2000-06-15 | 이데이 노부유끼 | 고체촬상장치 |
| US7719037B2 (en) | 2006-05-31 | 2010-05-18 | Nec Electronics Corporation | Image sensor having reset transistor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090098230A (ko) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | 삼성전자주식회사 | 누설전류를 감소시킨 시모스 이미지 센서 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229879A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-10-08 | Victor Co Of Japan Ltd | 電荷転送素子 |
-
1987
- 1987-10-16 JP JP62262230A patent/JP2578615B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229879A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-10-08 | Victor Co Of Japan Ltd | 電荷転送素子 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100259437B1 (ko) * | 1991-06-19 | 2000-06-15 | 이데이 노부유끼 | 고체촬상장치 |
| US7719037B2 (en) | 2006-05-31 | 2010-05-18 | Nec Electronics Corporation | Image sensor having reset transistor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2578615B2 (ja) | 1997-02-05 |
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