JPH01238154A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPH01238154A JPH01238154A JP6529788A JP6529788A JPH01238154A JP H01238154 A JPH01238154 A JP H01238154A JP 6529788 A JP6529788 A JP 6529788A JP 6529788 A JP6529788 A JP 6529788A JP H01238154 A JPH01238154 A JP H01238154A
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- Japan
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- cmos
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- bipolar transistor
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- Pending
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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、バイポーラトランジスタのベースに光により
発生したキャリアを蓄積する方式の光センサを用いた光
電変換装置に関する。
発生したキャリアを蓄積する方式の光センサを用いた光
電変換装置に関する。
［従来の技術］
従来、上記光センサを用いた固体撮像装置において、セ
ンサ部分をバイポーラトランジスタお上びＰＭＯＳプロ
セスで、周辺回路部分はＮＭＯ３で構成していた。
ンサ部分をバイポーラトランジスタお上びＰＭＯＳプロ
セスで、周辺回路部分はＮＭＯ３で構成していた。
［発明が解決しようとする課題１
しかしながら、消費電力および高速性の点で十分でなく
、また回路構成も容易とはいえなかった。
、また回路構成も容易とはいえなかった。
［課題を解決するための手段］
」二記目的を達成するために、本発明による光電変換装
置は、バイポーラトランジスタのベースに光励起により
発生したキャリアを蓄積する方式の光センサを用いた光
電変換装置において。
置は、バイポーラトランジスタのベースに光励起により
発生したキャリアを蓄積する方式の光センサを用いた光
電変換装置において。
１１；ｉ配光センサと同一基板に、相補型の絶縁ゲート
型電界効果トランジスタから成る回路およびバイポーラ
トラジスタから成る回路が形成されていることを特徴と
する。
型電界効果トランジスタから成る回路およびバイポーラ
トラジスタから成る回路が形成されていることを特徴と
する。
［作用］
このように周辺回路部分のＣＭ ＯＳ （Ｃａｍｐｌｅ
ｍｅｎＬａｒｙ ＭＯＳ ）化により低消費電力化およ
び高速化が達成でき、またバイポーラトランジスタも一
体化できるために、回路構成の自由度が増し製造も容易
となる。
ｍｅｎＬａｒｙ ＭＯＳ ）化により低消費電力化およ
び高速化が達成でき、またバイポーラトランジスタも一
体化できるために、回路構成の自由度が増し製造も容易
となる。
［実施例］
以下１本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する６ 第１図は、本発明による光電変換装置の一実施例におけ
る各素子の概略的な構成を例示する断面図である。
する６ 第１図は、本発明による光電変換装置の一実施例におけ
る各素子の概略的な構成を例示する断面図である。
ｐ基板１上にｎ十埋込層２およびｐ十埋込層３が形成さ
れ、史にその上にｎ−エピタキシャル層４が形成されて
いる。そして、ｎ十エピタキシャル層４にはふ予分離の
ためのｐ領域５、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ等を形
成するためのｐウェル６およびｐｎｐトランジスタのコ
レクタを形成するためのｐ領域７が形成されている。
れ、史にその上にｎ−エピタキシャル層４が形成されて
いる。そして、ｎ十エピタキシャル層４にはふ予分離の
ためのｐ領域５、ｎチャネルＭＯＳトランジスタ等を形
成するためのｐウェル６およびｐｎｐトランジスタのコ
レクタを形成するためのｐ領域７が形成されている。
まず、光センサにおいては、コレクタであるｎ−エピタ
キシャル層４に電位を与えるためのｎ中領域８．ｐベー
ス領域１０およびｎ十エミッタ領域１６が形成され、更
に、ベース電位を制御するために絶縁層を挟んでベース
領域１０に対向したポリシリコンのキャパシタ電極１３
が形成されている。
キシャル層４に電位を与えるためのｎ中領域８．ｐベー
ス領域１０およびｎ十エミッタ領域１６が形成され、更
に、ベース電位を制御するために絶縁層を挟んでベース
領域１０に対向したポリシリコンのキャパシタ電極１３
が形成されている。
この光センサはベース蓄積型であり、光によって発生し
たキャリアをベース１０に蓄積し、バイポーラトランジ
スタの動作によって蓄積電圧を読み出す。すなわち、キ
ャパシタ電極１３によってベース電位を制御することで
、ベースに蓄積されたキャリアを除去するりフレッシュ
動作、リフレッシュされたベースに光励起によるキャリ
アを蓄積する蓄積動作、そしてベースに蓄積された電圧
をエミッタから読み出す読出し動作を各々実行する。
たキャリアをベース１０に蓄積し、バイポーラトランジ
スタの動作によって蓄積電圧を読み出す。すなわち、キ
ャパシタ電極１３によってベース電位を制御することで
、ベースに蓄積されたキャリアを除去するりフレッシュ
動作、リフレッシュされたベースに光励起によるキャリ
アを蓄積する蓄積動作、そしてベースに蓄積された電圧
をエミッタから読み出す読出し動作を各々実行する。
ＮＭＯ３Ｉ−ランジスタでは、ｐウェル６内にソース・
トレインとなるｎ中領域１７とポリシリコンのゲート電
極１４が形成され、ｌ）ＭＯＳＩ−ランジスタでは、ｎ
−エピタキシャル層４ににソース・ドレインとなるｐ中
領域１８およびポリシリコンのゲート電極１４が形成さ
れている。このＮＭＯ３およびＰＭＯＳトランジスタに
よって、０ＭＯ３を構成することができる。
トレインとなるｎ中領域１７とポリシリコンのゲート電
極１４が形成され、ｌ）ＭＯＳＩ−ランジスタでは、ｎ
−エピタキシャル層４ににソース・ドレインとなるｐ中
領域１８およびポリシリコンのゲート電極１４が形成さ
れている。このＮＭＯ３およびＰＭＯＳトランジスタに
よって、０ＭＯ３を構成することができる。
また、ＮＰＮバイポーラトランジスタ（ＮＰＮＢｉ−Ｔ
ｒ）では、光センサと同様の構成となり、コレクタに電
位を与えるためのｎ中領域８゜［）ベース領域１０およ
びｎ十エミッタ領域１６が形成されている。
ｒ）では、光センサと同様の構成となり、コレクタに電
位を与えるためのｎ中領域８゜［）ベース領域１０およ
びｎ十エミッタ領域１６が形成されている。
ＰＮＰバイポーラトランジスタ（ＰＮＰ Ｂｉ−Ｔ「
）では、ベースとなるｎ−エピタキシャル層４にｎ中領
域８およびエミッタとなるｐ中領域１８が形成されてい
る。
）では、ベースとなるｎ−エピタキシャル層４にｎ中領
域８およびエミッタとなるｐ中領域１８が形成されてい
る。
Ｉ） Ｎ Ｉ）ラテラルバイポーラトランジスタでは、
ベースとなるｎ−エピタキシャル層４Ｆにｎ中領域８、
コレクタとなるｐ領域１１およびエンニッタとなるｐ領
域１２が形成されている。
ベースとなるｎ−エピタキシャル層４Ｆにｎ中領域８、
コレクタとなるｐ領域１１およびエンニッタとなるｐ領
域１２が形成されている。
キャパシタでは、ｐウェル６又はｎ−エピタキシャル層
４にｎ十領域９と絶縁層を介して電極１５が形成されて
いる。
４にｎ十領域９と絶縁層を介して電極１５が形成されて
いる。
第２図は、上記素子の具体的構成例を示す部分的回路図
である。
である。
同図において、例えば光センサＳｌｌのキャパシタ電極
２０４に駆動パルスφＶが入力し、エミッタ電極２０３
からセンサ信号がＳ出力され。
２０４に駆動パルスφＶが入力し、エミッタ電極２０３
からセンサ信号がＳ出力され。
トランジスタＱＬ、ｌを通してキャパシタＣＬ、ｌに晶
積される。続いて、光センサがリフレッシュされ、リフ
レッシュ後の残留信号がセンサノイズＮとしてトランジ
スタＱＬ２を通してキャパシタＣＬ２に蓄積される。
積される。続いて、光センサがリフレッシュされ、リフ
レッシュ後の残留信号がセンサノイズＮとしてトランジ
スタＱＬ２を通してキャパシタＣＬ２に蓄積される。
続いて、走査パルスφｈ１が出力してトランジスタＱｈ
１およびＱＳｌがＯＮとなり、センサ信号Ｓがバイポー
ラトランジスタＱで増幅されて出力ラインＬ、に転送さ
れる。
１およびＱＳｌがＯＮとなり、センサ信号Ｓがバイポー
ラトランジスタＱで増幅されて出力ラインＬ、に転送さ
れる。
そして、ル直ラインＶＬおよびトランジスタＱのベース
がクリアされた後、走査パルスφｈ２が入力してトラン
ジスタＱｈ２およびＱｓ２がＯＮとなり、センサノイズ
ＮがトランジスタＱで増幅されて出力ライン１−２に転
送される。
がクリアされた後、走査パルスφｈ２が入力してトラン
ジスタＱｈ２およびＱｓ２がＯＮとなり、センサノイズ
ＮがトランジスタＱで増幅されて出力ライン１−２に転
送される。
このように、本発明によれば、同一基板１−に０Ｍ０３
回路およびバイポーラトランジスタ回路を容易に構成す
ることができる。
回路およびバイポーラトランジスタ回路を容易に構成す
ることができる。
第３図は、本実施例である光電変換装置のシステム構成
図である。
図である。
同図において、センサ３０１は第２図に示す光センサＳ
が２次元状に配列されており、垂直シフトレジスタ３０
２およびバッファ回路３０３によって駆動パルスφＶが
センサ３０１に供給される。また、センサ３０１からの
読出し信号は水゛１εシフトレジスタ３０５および読出
し回路３０４によって走査され、信号処理回路３０６を
通して順次出力される。
が２次元状に配列されており、垂直シフトレジスタ３０
２およびバッファ回路３０３によって駆動パルスφＶが
センサ３０１に供給される。また、センサ３０１からの
読出し信号は水゛１εシフトレジスタ３０５および読出
し回路３０４によって走査され、信号処理回路３０６を
通して順次出力される。
各回路は駆動回路３０７からのパルスによって動作する
。
。
このような装置において、センサ３０１は、第２図に示
すように、バイポーラトランジスタ′１゛「、キャパシ
タＣｏｘおよびＰＭＯ３Ｉ−ランジスタＱｓから構成さ
れ、垂直シフトレジスタ３０２はＣｕＯ２およびＮＭＯ
３から、バッファ回路３０３はＣｕＯ２から、読出し回
路３０４はＮＭＯ３およびＮＰＮバイポーラトランジス
タから、水下シフトレジスタ３０５はＣｕＯ２又はＮＭ
Ｏ８から、信号処理回路３０６はＣｕＯ２，Ｎ１）Ｎお
よびＰＮＰバイポーラトランジスタから、そして駆動回
路３０７はＣｕＯ２から、各々構成されている。そして
、これらの素子は同一基板に容易に形成することができ
る。
すように、バイポーラトランジスタ′１゛「、キャパシ
タＣｏｘおよびＰＭＯ３Ｉ−ランジスタＱｓから構成さ
れ、垂直シフトレジスタ３０２はＣｕＯ２およびＮＭＯ
３から、バッファ回路３０３はＣｕＯ２から、読出し回
路３０４はＮＭＯ３およびＮＰＮバイポーラトランジス
タから、水下シフトレジスタ３０５はＣｕＯ２又はＮＭ
Ｏ８から、信号処理回路３０６はＣｕＯ２，Ｎ１）Ｎお
よびＰＮＰバイポーラトランジスタから、そして駆動回
路３０７はＣｕＯ２から、各々構成されている。そして
、これらの素子は同一基板に容易に形成することができ
る。
したがって、装置を駆動するために外部から供給するタ
イミングパルスを少なくすることができ、システム幾計
り有利となり、またＣｕＯ３化により低消費電力化、高
速化を達成することができる。また、コストダウンを達
成できる。
イミングパルスを少なくすることができ、システム幾計
り有利となり、またＣｕＯ３化により低消費電力化、高
速化を達成することができる。また、コストダウンを達
成できる。
なお、本発明によれば、Ｂ ｉ −ＣＭＯ３構成で実現
可能な機能は全て光センサＳと一体化することができ、
センサの応用範囲を拡大することができる。
可能な機能は全て光センサＳと一体化することができ、
センサの応用範囲を拡大することができる。
たとえば、センサは本来高インピーダンス出力回路であ
るために、出来るだけ同一チップ内で信号処理し、シス
テムに必要な形の信号を低インピーダンスで出力するか
、又はアナログ・デジタル変換して出力するのが望まし
い。この場合でも、本発明によって、増幅機能、クラン
プ機能、演算機能、フィルタ機能、アナログ・デジタル
変換機能等を同一基板に形成することができるために、
必要な形の信号を容易に得ることができ、その際の駆動
もＩｌｌなものとなる。したがって、ノイズを低減する
ことができ、高ＳＮ比の信号を得ることもできる。
るために、出来るだけ同一チップ内で信号処理し、シス
テムに必要な形の信号を低インピーダンスで出力するか
、又はアナログ・デジタル変換して出力するのが望まし
い。この場合でも、本発明によって、増幅機能、クラン
プ機能、演算機能、フィルタ機能、アナログ・デジタル
変換機能等を同一基板に形成することができるために、
必要な形の信号を容易に得ることができ、その際の駆動
もＩｌｌなものとなる。したがって、ノイズを低減する
ことができ、高ＳＮ比の信号を得ることもできる。
［発明の効果１
本発明は上述の如く構成されているために、以下に記載
する効果を奏する。
する効果を奏する。
周辺回路部分のＣｕＯ３化により低消費電力化および高
速化が達成でき、またバイポーラトランジスタも一体化
できるために１回路構成の自由度が増し製造も容易とな
る。
速化が達成でき、またバイポーラトランジスタも一体化
できるために１回路構成の自由度が増し製造も容易とな
る。
第１図は、本発明による光電変換装置の一実施例におけ
る各素子の概略的な構成を例示する断面図、 第２図は、上記素子の具体的構成例を示す部分的回路図
、 第３図は、本実施例である光電変換装置のシステム構成
図である。 １・・・ｐ基板 ２．３・・・埋込層 ４・・・エピタキシャル層 ５・・・素子分離領域 ６・・・ｐウェル １０・・・ｐベース領域 １３・・・キャパシタ電極 ！６・・・ｎ十エミッタ領域 代理人 弁理士 山 下 積 平 第２図 第３図
る各素子の概略的な構成を例示する断面図、 第２図は、上記素子の具体的構成例を示す部分的回路図
、 第３図は、本実施例である光電変換装置のシステム構成
図である。 １・・・ｐ基板 ２．３・・・埋込層 ４・・・エピタキシャル層 ５・・・素子分離領域 ６・・・ｐウェル １０・・・ｐベース領域 １３・・・キャパシタ電極 ！６・・・ｎ十エミッタ領域 代理人 弁理士 山 下 積 平 第２図 第３図
Claims (1)
- （１）バイポーラトランジスタのベースに光励起により
発生したキャリアを蓄積する方式の光センサを用いた光
電変換装置において、 前記光センサと同一基板に、相補型の絶 縁ゲート型電界効果トランジスタから成る回路およびバ
イポーラトラジスタから成る回路が形成されていること
を特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6529788A JPH01238154A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6529788A JPH01238154A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01238154A true JPH01238154A (ja) | 1989-09-22 |
Family
ID=13282845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6529788A Pending JPH01238154A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01238154A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995026573A1 (fr) * | 1994-03-28 | 1995-10-05 | Seiko Instruments Inc. | Detecteur de lumiere et de rayonnement a semi-conducteur |
| JP2007134581A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61285759A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-16 | Canon Inc | 光電変換装置 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP6529788A patent/JPH01238154A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61285759A (ja) * | 1985-06-12 | 1986-12-16 | Canon Inc | 光電変換装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995026573A1 (fr) * | 1994-03-28 | 1995-10-05 | Seiko Instruments Inc. | Detecteur de lumiere et de rayonnement a semi-conducteur |
| JP2007134581A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JP4679340B2 (ja) * | 2005-11-11 | 2011-04-27 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
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