JPH0341768A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH0341768A JPH0341768A JP1177442A JP17744289A JPH0341768A JP H0341768 A JPH0341768 A JP H0341768A JP 1177442 A JP1177442 A JP 1177442A JP 17744289 A JP17744289 A JP 17744289A JP H0341768 A JPH0341768 A JP H0341768A
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Links
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 29
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 9
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
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- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
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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］
本発明は固体撮像装置に関し、特に、電荷転送素子（Ｃ
ＣＤ）型の固体撮像装置に関する。
ＣＤ）型の固体撮像装置に関する。
［従来の技術］
従来のＣＣＤ型固体撮像装置の、ＣＯＤの最終段から電
荷検出部にかけての構造は、第３図に示すものであった
。すなわち、ｎ型半導体基板７内にｐウェル６を設け、
このｐウェル内に埋め込み型ＣＣＤの電荷転送領域であ
るｎ−型領域８を形成し、電荷転送領域の後段に浮遊拡
散層１、リセット電極２、リセット拡散層４を備える電
荷検出部を設けるものである。
荷検出部にかけての構造は、第３図に示すものであった
。すなわち、ｎ型半導体基板７内にｐウェル６を設け、
このｐウェル内に埋め込み型ＣＣＤの電荷転送領域であ
るｎ−型領域８を形成し、電荷転送領域の後段に浮遊拡
散層１、リセット電極２、リセット拡散層４を備える電
荷検出部を設けるものである。
この電荷検出部は、次のように動作する。転送電極９へ
転送りロックが印加されることにより、ｎ−型領域８内
を転送されてきた信号電荷は、−定電位が印加されてい
る出力ゲート５下を通り浮遊拡散層１内に蓄積される。
転送りロックが印加されることにより、ｎ−型領域８内
を転送されてきた信号電荷は、−定電位が印加されてい
る出力ゲート５下を通り浮遊拡散層１内に蓄積される。
転送されてきた信号電荷の電荷量は、浮遊拡散Ｎ１内の
電位変化を監視することによって検出される。この信号
電荷量の検出の後、浮遊拡散層の電荷は、リセット電極
２にハイレベルのリセットパルスを印加することにより
、リセット拡散Ｎ４へ転送されここで吸収される。同時
に、浮遊拡散層の電位は、次の信号電荷の転送に備えて
元の値にリセットされる。
電位変化を監視することによって検出される。この信号
電荷量の検出の後、浮遊拡散層の電荷は、リセット電極
２にハイレベルのリセットパルスを印加することにより
、リセット拡散Ｎ４へ転送されここで吸収される。同時
に、浮遊拡散層の電位は、次の信号電荷の転送に備えて
元の値にリセットされる。
［発明が解決しようとする課題］
固体撮像装置の飽和信号電荷量は、インターライン型の
場合には、光電変換素子、垂直電荷転送素子および水平
電荷転送素子のいずれかの飽和電荷量によって決定され
るが、通常、固体撮像装置は、上記３つの素子のうち光
電変換素子の蓄積可能電荷量でリミットされる状態で使
用される。ところで、固体撮像装置の光電変換素子は、
フォトダイオードであって、このフォトダイオードの各
領域は、イオン注入等の方法により形式される。
場合には、光電変換素子、垂直電荷転送素子および水平
電荷転送素子のいずれかの飽和電荷量によって決定され
るが、通常、固体撮像装置は、上記３つの素子のうち光
電変換素子の蓄積可能電荷量でリミットされる状態で使
用される。ところで、固体撮像装置の光電変換素子は、
フォトダイオードであって、このフォトダイオードの各
領域は、イオン注入等の方法により形式される。
而して、この時のイオン注入時のばらつきや下地半導体
層の不純物濃度の不均一性により、出来上がった光電変
換素子の蓄積可能電荷量にはばらつきが生じる。そして
、この光電変換素子の蓄積可能電荷量のばらつきにより
、固体撮像装置の飽和付近での撮像画面において画質の
劣化が生じ、このことが、製造工程における歩留り低下
の一因となっている。
層の不純物濃度の不均一性により、出来上がった光電変
換素子の蓄積可能電荷量にはばらつきが生じる。そして
、この光電変換素子の蓄積可能電荷量のばらつきにより
、固体撮像装置の飽和付近での撮像画面において画質の
劣化が生じ、このことが、製造工程における歩留り低下
の一因となっている。
［課題を解決するための手段］
本発明による固体撮像装置は、浮遊拡散層、リセット電
極およびリセット拡散層を有する電荷検出部と、複数の
光電変換素子と、該複数の光電変換素子において蓄積さ
れた光電変換電荷を読み出しこれを前記電荷検出部へ転
送する電荷転送素子とを具備するものであって、その飽
和信号電荷量が、前記浮遊拡散層の蓄積可能電荷量によ
って決定されるように、浮遊拡散層の蓄積可能電荷量が
光電変換素子のそれより少なくなるように設定されてい
る。
極およびリセット拡散層を有する電荷検出部と、複数の
光電変換素子と、該複数の光電変換素子において蓄積さ
れた光電変換電荷を読み出しこれを前記電荷検出部へ転
送する電荷転送素子とを具備するものであって、その飽
和信号電荷量が、前記浮遊拡散層の蓄積可能電荷量によ
って決定されるように、浮遊拡散層の蓄積可能電荷量が
光電変換素子のそれより少なくなるように設定されてい
る。
［実施例］
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例を示す断面図であって、第
１図において第３図の従来例と共通する部分には同一の
参照番号が付せられているので重複する説明は省略する
。第３図の従来例では、リセット電極２下のチャネルの
不純物濃度が電荷転送領域であるｎ−型領域８と同じに
なされていたが、本実施例では、この領域は、ｎ−型領
域８より不純物濃度の高いｎ型領域３になされている。
１図において第３図の従来例と共通する部分には同一の
参照番号が付せられているので重複する説明は省略する
。第３図の従来例では、リセット電極２下のチャネルの
不純物濃度が電荷転送領域であるｎ−型領域８と同じに
なされていたが、本実施例では、この領域は、ｎ−型領
域８より不純物濃度の高いｎ型領域３になされている。
次に、第２図を参照してこの撮像装置の動作について説
明する。リセット電極２にハイレベルのリセットパルス
を印加して（その時のチャネル領域のポテンシャルを点
線で示す）、信号電荷をリセット拡散層４へ送り込み、
浮遊拡散層１を空の状態にした後、リセット電極２にロ
ーレベルの電圧を印加する（その時のチャネル領域のポ
テンシャルを実線で示す〉０次の信号電荷が、転送電極
９、出力ゲート電極５下の領域を通って浮遊拡散層ｌ内
へ転送されてきて、この拡散層の電位を変化させる。
明する。リセット電極２にハイレベルのリセットパルス
を印加して（その時のチャネル領域のポテンシャルを点
線で示す）、信号電荷をリセット拡散層４へ送り込み、
浮遊拡散層１を空の状態にした後、リセット電極２にロ
ーレベルの電圧を印加する（その時のチャネル領域のポ
テンシャルを実線で示す〉０次の信号電荷が、転送電極
９、出力ゲート電極５下の領域を通って浮遊拡散層ｌ内
へ転送されてきて、この拡散層の電位を変化させる。
ところで、本実施例では、リセット電極下の不純物濃度
が、従来例のものより高くなされているので、ここでの
ポテンシャルが下がり、リセット電極２にローレベルが
印加されているときのポテンシャルは、第２図において
、破線で示す従来例の値から実線で示すように変化して
いる。その結果、浮遊拡散層１に転送されてきた信号電
荷の量が多い場合には、リセット電極がローレベルのと
きにも、あふれた信号電荷はリセット電極下を通ってリ
セット拡散層４に流れ込む、ここで、ｎ型領域３の不純
物濃度を適当の値に選定して浮遊拡散層の蓄積可能電荷
量を光電変換素子のそれより少なくなるようにすれば、
この固体撮像装置の飽和信号電荷量は浮遊拡散層のそれ
によって決定されるので、飽和付近でのばらつきのない
画像が得られる。
が、従来例のものより高くなされているので、ここでの
ポテンシャルが下がり、リセット電極２にローレベルが
印加されているときのポテンシャルは、第２図において
、破線で示す従来例の値から実線で示すように変化して
いる。その結果、浮遊拡散層１に転送されてきた信号電
荷の量が多い場合には、リセット電極がローレベルのと
きにも、あふれた信号電荷はリセット電極下を通ってリ
セット拡散層４に流れ込む、ここで、ｎ型領域３の不純
物濃度を適当の値に選定して浮遊拡散層の蓄積可能電荷
量を光電変換素子のそれより少なくなるようにすれば、
この固体撮像装置の飽和信号電荷量は浮遊拡散層のそれ
によって決定されるので、飽和付近でのばらつきのない
画像が得られる。
なお、上記実施例では、リセット電極２下の領域の不純
物濃度を高くすることによって浮遊拡散層の蓄積可能電
荷量を下げていたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、浮遊拡散層１の不純物濃度、リセット電極２へ
の印加電圧をコントロールすることによって蓄積可能電
荷量を変えてもよい。
物濃度を高くすることによって浮遊拡散層の蓄積可能電
荷量を下げていたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、浮遊拡散層１の不純物濃度、リセット電極２へ
の印加電圧をコントロールすることによって蓄積可能電
荷量を変えてもよい。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明は、電荷検出部における浮
遊拡散層の蓄積可能電荷量を、光電変換素子のそれより
少なく設定したものであるので、本発明によれば、固体
撮像装置の飽和電荷量が浮遊拡散層の蓄積可能電荷量で
決定されるようになリ、これが光電変換素子の蓄Ｍ電荷
量で決定される場合のように、ばらつくことがなくなる
。その結果、撮像画面の画質の向上が図られ、それに基
づき、製造工程における歩留りも改善される。
遊拡散層の蓄積可能電荷量を、光電変換素子のそれより
少なく設定したものであるので、本発明によれば、固体
撮像装置の飽和電荷量が浮遊拡散層の蓄積可能電荷量で
決定されるようになリ、これが光電変換素子の蓄Ｍ電荷
量で決定される場合のように、ばらつくことがなくなる
。その結果、撮像画面の画質の向上が図られ、それに基
づき、製造工程における歩留りも改善される。
第１図は、本発明の一実施例を示す断面図、第２図は、
その動作説明図、第３図は、従来例を示す断面図である
。 １・・・浮遊拡散層、 ２・・・リセット電極、 ３・
・・ｎ型領域、 ４・・・リセット拡散層、 ５・・・
出力ゲート電極、 ６・・・ｐウェル、 ７・・・ｎ型
半導体基板、 ８・・・ｎ−型領域、 ９・・・転送電
極。
その動作説明図、第３図は、従来例を示す断面図である
。 １・・・浮遊拡散層、 ２・・・リセット電極、 ３・
・・ｎ型領域、 ４・・・リセット拡散層、 ５・・・
出力ゲート電極、 ６・・・ｐウェル、 ７・・・ｎ型
半導体基板、 ８・・・ｎ−型領域、 ９・・・転送電
極。
Claims (1)
- 浮遊拡散層、リセット電極及びリセット拡散層を有する
電荷検出部と、複数の光電変換素子と、該複数の光電変
換素子において蓄積された光電変換電荷を読み出しこれ
を前記電荷検出部へ転送する電荷転送素子とを具備する
固体撮像装置において、前記浮遊拡散層の蓄積可能電荷
量が前記光電変換素子のそれより少なくなるように設定
されてい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 |
|---|---|---|---|
| JP1177442A JPH0341768A (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1177442A JPH0341768A (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341768A true JPH0341768A (ja) | 1991-02-22 |
Family
ID=16031023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1177442A Pending JPH0341768A (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0341768A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101882A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-04-04 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| CN108565272A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-09-21 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器、形成方法及其工作方法 |
-
1989
- 1989-07-10 JP JP1177442A patent/JPH0341768A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003101882A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-04-04 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| CN108565272A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-09-21 | 德淮半导体有限公司 | 图像传感器、形成方法及其工作方法 |
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