JPH01232761A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH01232761A JPH01232761A JP63059727A JP5972788A JPH01232761A JP H01232761 A JPH01232761 A JP H01232761A JP 63059727 A JP63059727 A JP 63059727A JP 5972788 A JP5972788 A JP 5972788A JP H01232761 A JPH01232761 A JP H01232761A
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- JP
- Japan
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- transfer
- readout
- conductivity type
- charge
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- Pending
Links
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 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】
産業上の利用分野
本発明は、イメージセンサ−に用いることができる固体
撮像装置に関するものである。
撮像装置に関するものである。
従来の技術
近年、固体撮像装置は、産業用、家庭用を問わず、撮像
管に替わシ急速に普及してきた。しかしながら、光が入
射していない時でも発生する電荷が、信号として取シ出
されるいわゆる暗電流については、改善すべき点である
。この暗電流に対して、埋め込みホトダイオード構造が
有効であると考えられている。
管に替わシ急速に普及してきた。しかしながら、光が入
射していない時でも発生する電荷が、信号として取シ出
されるいわゆる暗電流については、改善すべき点である
。この暗電流に対して、埋め込みホトダイオード構造が
有効であると考えられている。
以下、図面を参照しながら、上述したような従来の固体
撮像装置について説明する。
撮像装置について説明する。
第３図は、従来の固体撮像装置の感光部および電荷転送
部の断面図を示すものである。第３図において、１は縦
型オーバーフロードレインを形成する半導体基板である
。２はｐ型ウェルである。
部の断面図を示すものである。第３図において、１は縦
型オーバーフロードレインを形成する半導体基板である
。２はｐ型ウェルである。
３は感光部としてのｎ型不純物領域である。４は埋め込
みホトダイオード構造を形成するためのｐ型不純物領域
である。５はチャネルストッパー領域である。６は転送
部としてのｎ型不純物領域である。７は絶縁層である。
みホトダイオード構造を形成するためのｐ型不純物領域
である。５はチャネルストッパー領域である。６は転送
部としてのｎ型不純物領域である。７は絶縁層である。
８は転送電極である。
以上のように構成された固体撮像装置について、以下そ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
まず、感光部としてのｎ型不純物領域３に、光が入射す
ると、電荷が発生し蓄積される。そして、垂直ブランキ
ング期間内に、転送電極８に読み出（７パルスが加えら
れると、第３図Ａ、Ａ’断面に沿ったポテンシャルプロ
ファイルは、第４図ａに示し７た形状となる。そして、
ｐ型ウェル２と絶縁層７の界面に沿って生じたチャネル
を通って、ｎ型不純物領域３に蓄積された電荷は、転送
部としてのｎ型不純物領域６に読み出される。
ると、電荷が発生し蓄積される。そして、垂直ブランキ
ング期間内に、転送電極８に読み出（７パルスが加えら
れると、第３図Ａ、Ａ’断面に沿ったポテンシャルプロ
ファイルは、第４図ａに示し７た形状となる。そして、
ｐ型ウェル２と絶縁層７の界面に沿って生じたチャネル
を通って、ｎ型不純物領域３に蓄積された電荷は、転送
部としてのｎ型不純物領域６に読み出される。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のような構成では、蓄積された電荷
は感光部では、第３図Ｂ、Ｂ’断面のポテンシャルプロ
ファイルを示す第４図すから明らかなように、Ｓ ｉＳ
ｉ Ｏ２界而から離れたｎ型不純物領域３の内部に蓄
積されている。しかし、読み出し部の断面ポテンシャル
形状を示す第４図ａより、読み出し部のチャネルは、Ｓ
ｉ −Ｓ ｉｏ２界面になり、電荷は、界面付近を通
過する。このために界面準位との相互作用による転送効
率の低下および暗電流の増加が生じ、さらに、ホトダイ
オード部に蓄積されている電荷を全て読み出すためには
、第４図Ｃのように、読み出しパルス電圧を高くしなけ
ればならないという欠点を有していた。
は感光部では、第３図Ｂ、Ｂ’断面のポテンシャルプロ
ファイルを示す第４図すから明らかなように、Ｓ ｉＳ
ｉ Ｏ２界而から離れたｎ型不純物領域３の内部に蓄
積されている。しかし、読み出し部の断面ポテンシャル
形状を示す第４図ａより、読み出し部のチャネルは、Ｓ
ｉ −Ｓ ｉｏ２界面になり、電荷は、界面付近を通
過する。このために界面準位との相互作用による転送効
率の低下および暗電流の増加が生じ、さらに、ホトダイ
オード部に蓄積されている電荷を全て読み出すためには
、第４図Ｃのように、読み出しパルス電圧を高くしなけ
ればならないという欠点を有していた。
本発明は上記欠点に鑑み、読み出しパルスを低電圧化し
、さらに暗電流を減少させることのできる固体撮像装置
を提供するものである。
、さらに暗電流を減少させることのできる固体撮像装置
を提供するものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明の固体撮像装置は、
感光部と転送部をつなぐ読み出し部のチャネルが、感光
部および転送部と同一の導電型半導体から構成されてい
る。
感光部と転送部をつなぐ読み出し部のチャネルが、感光
部および転送部と同一の導電型半導体から構成されてい
る。
作 用
この構成によって、蓄積された電荷は、ゲート電極に読
み出しパルスを加えることにより、ＳｔＳ １０２界面
から離れた読み出し部としてのｎ型領域を通って電荷転
送部へと読み出されることとなる。
み出しパルスを加えることにより、ＳｔＳ １０２界面
から離れた読み出し部としてのｎ型領域を通って電荷転
送部へと読み出されることとなる。
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の実施例における固体撮像装置の感光
部および電荷転送部の断面図を示すものである。第１図
において、１は縦型オーツく−フロー ドレインを形成
する半導体基板である。２はｐ型ウェルである。３は感
光部としてのｎ型不純物領域である。４は埋め込みホト
ダイオード構造を形成するだめのｐ型不純物領域である
０５はチャネルスト、バー領域であるｏ６は転送部とし
てのｎ型不純物領域である。７は絶縁層である。８は転
送電極である。９は感光部３と転送部６を隔てるポテン
シャ／Ｌ／障壁を形成する感光部３と転送部６と同型の
導電性を持つ読み出し部としてのｎ型不純物領域である
。
部および電荷転送部の断面図を示すものである。第１図
において、１は縦型オーツく−フロー ドレインを形成
する半導体基板である。２はｐ型ウェルである。３は感
光部としてのｎ型不純物領域である。４は埋め込みホト
ダイオード構造を形成するだめのｐ型不純物領域である
０５はチャネルスト、バー領域であるｏ６は転送部とし
てのｎ型不純物領域である。７は絶縁層である。８は転
送電極である。９は感光部３と転送部６を隔てるポテン
シャ／Ｌ／障壁を形成する感光部３と転送部６と同型の
導電性を持つ読み出し部としてのｎ型不純物領域である
。
以上のように構成された固体撮像装置について、以下そ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
まず、感光部としてのｎ型不純物領域３に、光が入射す
ると、電荷が発生し蓄積される。この時、第１図Ｘ 、
Ｘ’ 断面に沿ったポテンシャルプロファイルは、第
２図ａのような形状である。そして、垂直ブランキング
期間内に転送電極８に読み出しパルスが加えられると、
第２図に示したように、ａ −＋ ｂ −＋ ｃ −＋
ｄ −＋ ａと変化して行き、ｅの形状となった時に
、蓄積部３の電荷は、読み出し部としてのｎ型不純物領
域９を通って完全に、転送部８に読み出される○ 以上のように本実施例によれば、電荷蓄積部３と転送部
６を、これらと同一の導電型領域９で結合し、さらにホ
トダイオード部表面に、電荷蓄積部３と異なる導電型領
域４を設けることにより、電荷蓄積部３から転送部６に
、 Ｓ ｉＳ ｉ０２界面から離れた領域９を通って電
荷の読み出しを行なうことが可能となるために、暗電流
が減少し、さらに、低電圧化することができる。
ると、電荷が発生し蓄積される。この時、第１図Ｘ 、
Ｘ’ 断面に沿ったポテンシャルプロファイルは、第
２図ａのような形状である。そして、垂直ブランキング
期間内に転送電極８に読み出しパルスが加えられると、
第２図に示したように、ａ −＋ ｂ −＋ ｃ −＋
ｄ −＋ ａと変化して行き、ｅの形状となった時に
、蓄積部３の電荷は、読み出し部としてのｎ型不純物領
域９を通って完全に、転送部８に読み出される○ 以上のように本実施例によれば、電荷蓄積部３と転送部
６を、これらと同一の導電型領域９で結合し、さらにホ
トダイオード部表面に、電荷蓄積部３と異なる導電型領
域４を設けることにより、電荷蓄積部３から転送部６に
、 Ｓ ｉＳ ｉ０２界面から離れた領域９を通って電
荷の読み出しを行なうことが可能となるために、暗電流
が減少し、さらに、低電圧化することができる。
なお、第１の実施例では、信号電荷として電子を用いる
固体撮像装置であるが、この装置を構成するｐ型頭域を
ｎ型領域に、ｎ型領域をｐ型頭域に入れ替えて、正孔を
信号電荷とする固体撮像装置であってもよい０ 発明の効果 以上のように本発明は、埋め込み構造のホトダイオード
と埋め込み式の転送部をつなぐチャネル部分に、ホトダ
イオードの蓄積部および転送部と同一の導電型半導体を
用いて、さらに、表面にこれと反対の導電型半導体領域
を設けることにより、暗電流を減少し、かつ読み出し電
圧を低下させることができ、その実用的効果は大なるも
のがある。
固体撮像装置であるが、この装置を構成するｐ型頭域を
ｎ型領域に、ｎ型領域をｐ型頭域に入れ替えて、正孔を
信号電荷とする固体撮像装置であってもよい０ 発明の効果 以上のように本発明は、埋め込み構造のホトダイオード
と埋め込み式の転送部をつなぐチャネル部分に、ホトダ
イオードの蓄積部および転送部と同一の導電型半導体を
用いて、さらに、表面にこれと反対の導電型半導体領域
を設けることにより、暗電流を減少し、かつ読み出し電
圧を低下させることができ、その実用的効果は大なるも
のがある。
第１図は本発明の第１の実施例における固体撮像装置の
断面構造図、第２図は本発明の実施例における動作を説
明するだめの図、第３図は従来の固体撮像装置の断面構
造図、第４図は従来の装置の動作を説明するための図で
ある。 １・・・・・・ｎ型半導体基板、２・・・・・ｐ型ウェ
ル、３・・・・・・光電変換素子、４・・・・・・ｐ型
不純物領域、５・・・・・・チャネルストッパー領域、
６・・・・・・ｎ型不純物領域、７・・・・・・絶縁層
、８・・・・・・転−送電極、９・・・・・・ｎ型不純
物領域。
断面構造図、第２図は本発明の実施例における動作を説
明するだめの図、第３図は従来の固体撮像装置の断面構
造図、第４図は従来の装置の動作を説明するための図で
ある。 １・・・・・・ｎ型半導体基板、２・・・・・ｐ型ウェ
ル、３・・・・・・光電変換素子、４・・・・・・ｐ型
不純物領域、５・・・・・・チャネルストッパー領域、
６・・・・・・ｎ型不純物領域、７・・・・・・絶縁層
、８・・・・・・転−送電極、９・・・・・・ｎ型不純
物領域。
Claims (2)
- （１）一導電型の半導体層の表面に、前記一導電型と反
対導電型の領域で形成された光電変換部と、前記光電変
換部で形成された信号電荷を転送する前記反対導電型の
領域で形成された転送部が設けられ、前記転送部と前記
光電変換部とが前記半導体層の界面近傍より離れた内部
で、前記反対導電型の領域で接続されていることを特徴
とする固体撮像装置。 - （２）転送部と光電変換部とを接続する反対導電型の領
域の不純物濃度が、前記転送部および前記光電変換部の
不純物濃度より低いことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63059727A JPH01232761A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63059727A JPH01232761A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01232761A true JPH01232761A (ja) | 1989-09-18 |
Family
ID=13121520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63059727A Pending JPH01232761A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01232761A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03273678A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-04 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置 |
| US6384436B1 (en) | 1998-12-04 | 2002-05-07 | Nec Corporation | Photoelectric transducer and solid-state image sensing device using the same |
| KR100364604B1 (ko) * | 2000-06-20 | 2002-12-16 | (주) 픽셀플러스 | 감도를 향상시키는 씨모스 액티브 픽셀 |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP63059727A patent/JPH01232761A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03273678A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-04 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置 |
| US6384436B1 (en) | 1998-12-04 | 2002-05-07 | Nec Corporation | Photoelectric transducer and solid-state image sensing device using the same |
| KR100364604B1 (ko) * | 2000-06-20 | 2002-12-16 | (주) 픽셀플러스 | 감도를 향상시키는 씨모스 액티브 픽셀 |
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