JPH04130665A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH04130665A JPH04130665A JP2251070A JP25107090A JPH04130665A JP H04130665 A JPH04130665 A JP H04130665A JP 2251070 A JP2251070 A JP 2251070A JP 25107090 A JP25107090 A JP 25107090A JP H04130665 A JPH04130665 A JP H04130665A
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Landscapes
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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】
〔概要〕
光電変換素子で得た信号を増幅した後多重化読出しを行
なう固体撮像装置に関し、 各画素の絶縁分離を行なってクロストークを防止し、集
積度を上げることを目的とし、ショットキー接合を形成
した第1の導電型のベースと、該ベースとは逆の第2の
導電型て所定電圧が印加されるエミッタと、該第2の導
電型のコレクタとで構成される複数の画素と、該各画素
のショットキー接合で光電変換された信号を該コレクタ
より増幅して供給され、多重化読出しを行なう第1の導
電型の転送部とを有し、該転送部が形成される第1の導
電型の基板と、該複数の画素夫々のベースとの間に絶縁
層を形成し、また、該複数の画素及び転送部夫々を絶縁
基板上に形成し、また、第2の導電型の基板上に該複数
の画素及び転送部夫々を形成する第1の導電型のウェル
を形成し、また、該転送部か形成される第1の導電型の
基板上に該複数の画素夫々を形成する第2の導電型のウ
ェルを形成し構成する。
なう固体撮像装置に関し、 各画素の絶縁分離を行なってクロストークを防止し、集
積度を上げることを目的とし、ショットキー接合を形成
した第1の導電型のベースと、該ベースとは逆の第2の
導電型て所定電圧が印加されるエミッタと、該第2の導
電型のコレクタとで構成される複数の画素と、該各画素
のショットキー接合で光電変換された信号を該コレクタ
より増幅して供給され、多重化読出しを行なう第1の導
電型の転送部とを有し、該転送部が形成される第1の導
電型の基板と、該複数の画素夫々のベースとの間に絶縁
層を形成し、また、該複数の画素及び転送部夫々を絶縁
基板上に形成し、また、第2の導電型の基板上に該複数
の画素及び転送部夫々を形成する第1の導電型のウェル
を形成し、また、該転送部か形成される第1の導電型の
基板上に該複数の画素夫々を形成する第2の導電型のウ
ェルを形成し構成する。
本発明は固体撮像装置に関し、光電変換素子で得た信号
を増幅・した後多重化読出しを行なう固体撮像装置に関
する。
を増幅・した後多重化読出しを行なう固体撮像装置に関
する。
従来より、特開昭62−209852号公報に記載の如
く、フォトダイオードで光電変換した光電流をこのフォ
トダイオードと同一基板上に形成したトランジスタで増
幅して出力する受光装置かある。
く、フォトダイオードで光電変換した光電流をこのフォ
トダイオードと同一基板上に形成したトランジスタで増
幅して出力する受光装置かある。
上記従来装置は基板上に単一のフォトダイオードと単一
のトランジスタとを形成したものであり、基板上に複数
のフォトダイオードとトランジスタとを画素として集積
し、各画素の信号を順次読出す固体撮像装置の場合には
、各画素の絶縁を行なう必要かあり、また、集積度を高
める必要かある。
のトランジスタとを形成したものであり、基板上に複数
のフォトダイオードとトランジスタとを画素として集積
し、各画素の信号を順次読出す固体撮像装置の場合には
、各画素の絶縁を行なう必要かあり、また、集積度を高
める必要かある。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、各画素の絶縁
分離を行なってクロストークを防止し、集積度の高い固
体撮像素子を提供することを目的とする。
分離を行なってクロストークを防止し、集積度の高い固
体撮像素子を提供することを目的とする。
本発明の固体撮像装置は、
ショットキー接合を形成した第1の導電型のベースと、
ベースとは逆の第2の導電型で所定電圧か印加されるエ
ミッタと、 該第2の導電型のコレクタとで構成される複数の画素と
、 各画素のショットキー接合で充電変換された信号をコレ
クタより増幅して供給され、多重化読出しを行なう第1
の導電型の転送部とを有し、転送部か形成される第1の
導電型の基板と、複数の画素夫々のベースとの間に絶縁
層を形成し、また、複数の画素及び転送部夫々を絶縁基
板上に形成し、 また、第2の導電型の基板上に複数の画素及び転送部夫
々を形成する第1の導電型のウェルを形成し、 また、転送部か形成される第1の導電型の基板上に複数
の画素夫々を形成する第2の導電型のウェルを形成する
。
ミッタと、 該第2の導電型のコレクタとで構成される複数の画素と
、 各画素のショットキー接合で充電変換された信号をコレ
クタより増幅して供給され、多重化読出しを行なう第1
の導電型の転送部とを有し、転送部か形成される第1の
導電型の基板と、複数の画素夫々のベースとの間に絶縁
層を形成し、また、複数の画素及び転送部夫々を絶縁基
板上に形成し、 また、第2の導電型の基板上に複数の画素及び転送部夫
々を形成する第1の導電型のウェルを形成し、 また、転送部か形成される第1の導電型の基板上に複数
の画素夫々を形成する第2の導電型のウェルを形成する
。
本発明においては、第1の導電型の基板に転送部を形成
し、基板と各画素のベースとの間に絶縁層を形成するこ
とによって各画素か絶縁層で分離される。
し、基板と各画素のベースとの間に絶縁層を形成するこ
とによって各画素か絶縁層で分離される。
また、各画素及び転送部を絶縁基板上に形成することに
よって各画素か絶縁基板で分離される。
よって各画素か絶縁基板で分離される。
また、第2の導電型の基板上に形成した第1の導電型の
ウェルに各画素及び転送部を形成することによって、各
画素か第1の導電型のウェルで分離される。
ウェルに各画素及び転送部を形成することによって、各
画素か第1の導電型のウェルで分離される。
また、第1の導電型の基板に形成される第2の導電型の
ウェルに各画素を形成することによって各画素が第2の
導電型のウェルで分離される。
ウェルに各画素を形成することによって各画素が第2の
導電型のウェルで分離される。
第1図(A)、(B)は本発明装置の第1実施例の平面
図、断面構造図を示す。
図、断面構造図を示す。
同図中、P型シリコン基板10には二酸化シリコン(S
iOx)埋込層11か形成され、この埋込層11の上層
周縁部にはn型のガードリング12か形成され、上層中
央部にはP型頭域13が形成される。また、ガードリン
ク12上の一部にはエミッタとなるn+型領領域14、
コレクタとなるn+型領領域15形成される。P要領域
13上にはプラチナシリサイド層16か形成されている
。
iOx)埋込層11か形成され、この埋込層11の上層
周縁部にはn型のガードリング12か形成され、上層中
央部にはP型頭域13が形成される。また、ガードリン
ク12上の一部にはエミッタとなるn+型領領域14、
コレクタとなるn+型領領域15形成される。P要領域
13上にはプラチナシリサイド層16か形成されている
。
n2型領域15の上部には移送ゲート電極18が形成さ
れ、また移送ゲート電極18と隣接して転送電極20.
21が形成されている。
れ、また移送ゲート電極18と隣接して転送電極20.
21が形成されている。
第2図は上記装置の製造工程を示す。
まず、第2図(A)に示す如くP型基板10上に510
2層30を形成し、酸素をイオン注入して同図(B)に
示すSin、埋込層11を形成する。次にレジスト膜3
1をマスクしてリン(P)をイオン注入して同図(C)
に示すn型のガードリング12を形成する。更にレジス
ト膜32のマスクパターンを代えてリンをイオン注入し
て同図(D)に示すn゛型領領域1415を形成し、か
つポリシリコンで電極18.20を形成する。
2層30を形成し、酸素をイオン注入して同図(B)に
示すSin、埋込層11を形成する。次にレジスト膜3
1をマスクしてリン(P)をイオン注入して同図(C)
に示すn型のガードリング12を形成する。更にレジス
ト膜32のマスクパターンを代えてリンをイオン注入し
て同図(D)に示すn゛型領領域1415を形成し、か
つポリシリコンで電極18.20を形成する。
次にプラチナシリサイド形成部のSiOx層30を除去
して第2図(E)に示す如くプラチナ33をデポジット
し、アニールしてプラチナシリサイド層16を形成した
後、同図(F)に示す如く不要なプラチナ33を王水で
除去する。
して第2図(E)に示す如くプラチナ33をデポジット
し、アニールしてプラチナシリサイド層16を形成した
後、同図(F)に示す如く不要なプラチナ33を王水で
除去する。
ここで、n0型領域14には端子22より例えばアース
レベルのエミッタバイアス電圧v8が印加される。P型
頭域13とプラチナシリサイド16とでショットキーダ
イオードか構成され、P型頭域13をベースとし、n0
型領域14.15をエミッタ、コレクタとするトランジ
スタか構成される。入射光によりショットキーダイオー
ドで発生した電荷はP型頭域13に注入されてベース電
位を変調する。このため、コレクタ電流はベース電流(
光電流)を増幅した電流となる。コレクタ電流の電荷は
移送ゲート電極18に電圧か印加されて移送ゲートが開
いたとき転送電極20下のP型シリコン基板10に形成
されるチャージ・カップルド・デバイス(CCD)の転
送部23(=移送され、転送電極20.21夫々に転送
パルスが印加されることによりCCD内を転送され出力
される。
レベルのエミッタバイアス電圧v8が印加される。P型
頭域13とプラチナシリサイド16とでショットキーダ
イオードか構成され、P型頭域13をベースとし、n0
型領域14.15をエミッタ、コレクタとするトランジ
スタか構成される。入射光によりショットキーダイオー
ドで発生した電荷はP型頭域13に注入されてベース電
位を変調する。このため、コレクタ電流はベース電流(
光電流)を増幅した電流となる。コレクタ電流の電荷は
移送ゲート電極18に電圧か印加されて移送ゲートが開
いたとき転送電極20下のP型シリコン基板10に形成
されるチャージ・カップルド・デバイス(CCD)の転
送部23(=移送され、転送電極20.21夫々に転送
パルスが印加されることによりCCD内を転送され出力
される。
ベースとなるP型頭域13は画素毎にCODの転送部2
3に対して5iOz埋込層で絶縁分離され、これによっ
て画素の高密度化が実現できる。
3に対して5iOz埋込層で絶縁分離され、これによっ
て画素の高密度化が実現できる。
第3図は本発明装置の第2実施例の断面構造図を示す。
同図中、第1図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。
の説明を省略する。
第3図中、サファイア基板35上にシリコンが形成され
、P型頭域13.36及びn型のガードリング12及び
n+型領領域1415か形成されている。P型頭域13
上にはプラチナシリサイド層16か形成され、転送部2
3か形成されるP型頭域36上には移送ゲート電極18
及び転送電極20が形成される。
、P型頭域13.36及びn型のガードリング12及び
n+型領領域1415か形成されている。P型頭域13
上にはプラチナシリサイド層16か形成され、転送部2
3か形成されるP型頭域36上には移送ゲート電極18
及び転送電極20が形成される。
この実施例はサファイア基板35上にシリコンか形成さ
れるSO8構造であり、画素毎にP型頭域13がn型の
ガードリング12及びn1型領域14.15と、サファ
イア基板36によってP型頭域36に対して絶縁分離さ
れている。
れるSO8構造であり、画素毎にP型頭域13がn型の
ガードリング12及びn1型領域14.15と、サファ
イア基板36によってP型頭域36に対して絶縁分離さ
れている。
なお、上記SO8構造に限らずSOI構造であっても良
い。
い。
第4図は本発明装置の第3実施例の断面構造図を示す。
同図中、第1図と同一部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。
明を省略する。
第4図中、n型シリコン基板40上にはP型ウェル41
,42か形成されている。P型ウェル41内にはn型の
ガードリング12及びn+型領領域44形成され、この
ガードリング12に周縁を囲まれるようにプラチナシリ
サイド層■6か形成される。
,42か形成されている。P型ウェル41内にはn型の
ガードリング12及びn+型領領域44形成され、この
ガードリング12に周縁を囲まれるようにプラチナシリ
サイド層■6か形成される。
ガードリンク12には直接エミッタ電極43か接続され
、P型ウェル41かベースとなり、n゛型領領域44コ
レクタとなる。n型領域44は例えばポリシリコンの配
線45によってP型ウェル42内に形成されたn+型領
領域46接続されている。P型ウェル42上には転送電
極20か形成され、P型ウェル42はCCDとして動作
する。
、P型ウェル41かベースとなり、n゛型領領域44コ
レクタとなる。n型領域44は例えばポリシリコンの配
線45によってP型ウェル42内に形成されたn+型領
領域46接続されている。P型ウェル42上には転送電
極20か形成され、P型ウェル42はCCDとして動作
する。
なお、プラチナシリサイド層16上には絶縁層47を介
して入射光を反射するためのアルミニウム層48か設け
られている。
して入射光を反射するためのアルミニウム層48か設け
られている。
上記のP型ウェル4I内では第5図(A)に示す光電変
換を行なうショットキーダイオードD。
換を行なうショットキーダイオードD。
(P型ウェル41とプラチナシリサイド層16)と、P
型ウェルかベースてガードリング12かエミッタてn0
型領域44がコレクタとなるバイポーラトランジスタQ
1とか形成されている。
型ウェルかベースてガードリング12かエミッタてn0
型領域44がコレクタとなるバイポーラトランジスタQ
1とか形成されている。
ここで、第5図(B)に示す如くショットキー接合で光
電変換された信号電荷はベース領域に注入されるが、ベ
ース電極はオーブン状態であるため信号電荷(この場合
は正孔)はベース領域に蓄積される。このときショット
キー接合の金属側とエミッタ電極はガートリング12て
接続されており、ベース領域に蓄積された電荷によって
エミッタ・ベース間は第5図(C)に示す如く順バイア
スされた形となる。このためベースの電位か下かり、エ
ミッタ側から電子かベース領域に注入され、コレクタ電
極に達する。この電流はエミッタ接地動作の場合の電流
増幅率をh□とするとhrtX光信号電流(I2.。1
゜)となり、コレクタから取り出せる電流は(hrt−
t)x光信号電流(■2.。、。)となる。エミッタ接
地動作の場合の電流増幅率hyzは通常10から100
0倍程度に出来るから、本発明によってショットキー接
合を用いた光検知器の量子効率を実効的に10から10
00倍程度となる。
電変換された信号電荷はベース領域に注入されるが、ベ
ース電極はオーブン状態であるため信号電荷(この場合
は正孔)はベース領域に蓄積される。このときショット
キー接合の金属側とエミッタ電極はガートリング12て
接続されており、ベース領域に蓄積された電荷によって
エミッタ・ベース間は第5図(C)に示す如く順バイア
スされた形となる。このためベースの電位か下かり、エ
ミッタ側から電子かベース領域に注入され、コレクタ電
極に達する。この電流はエミッタ接地動作の場合の電流
増幅率をh□とするとhrtX光信号電流(I2.。1
゜)となり、コレクタから取り出せる電流は(hrt−
t)x光信号電流(■2.。、。)となる。エミッタ接
地動作の場合の電流増幅率hyzは通常10から100
0倍程度に出来るから、本発明によってショットキー接
合を用いた光検知器の量子効率を実効的に10から10
00倍程度となる。
この実施例ではn型の基板40上に形成したP型のウェ
ル41.42に各画素及び転送部を形成することによっ
て、各画素かPI’のウェルで分離される。
ル41.42に各画素及び転送部を形成することによっ
て、各画素かPI’のウェルで分離される。
第6図は本発明装置の第4実施例の断面構造図を示す。
同図中、第4図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。
の説明を省略する。
第6図中、P型ウェル41内にはガードリンク12の他
にn+型領領域49形成されている。
にn+型領領域49形成されている。
n4型領域49はエミッタ電極43に接続されてエミッ
タとされ、またプラチナシリサイド層16は配線45に
よりP型ウェル42内のn+型領領域接続され、n型の
ガードリング12はコレクタとされる。
タとされ、またプラチナシリサイド層16は配線45に
よりP型ウェル42内のn+型領領域接続され、n型の
ガードリング12はコレクタとされる。
この実施例はコレクタとベースとの間にショットキー接
合を設けたものであるが、動作原理は第3実施例と同じ
であり、その説明を省略する。
合を設けたものであるが、動作原理は第3実施例と同じ
であり、その説明を省略する。
更にn型シリコン基板40の代りにP型シリコン基板5
0を用いた場合には第7図に示す如くn型ウェル51を
形成してこの内にP型ウェル41を形成し、n+型領領
域49n型ウェル51上に形成し、またP型シリコン基
板50に直接n1型領域46は形成しても良い。この場
合にはP型の基板50に形成されるn型のウェル51に
各画素を形成することによって各画素か第2の導電型の
ウェルで分離される。
0を用いた場合には第7図に示す如くn型ウェル51を
形成してこの内にP型ウェル41を形成し、n+型領領
域49n型ウェル51上に形成し、またP型シリコン基
板50に直接n1型領域46は形成しても良い。この場
合にはP型の基板50に形成されるn型のウェル51に
各画素を形成することによって各画素か第2の導電型の
ウェルで分離される。
第8図は本発明装置の第6実施例の断面構造図を示す。
同図中、第1図及び第7図と同一部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。
し、その説明を省略する。
第8図中、n型ウェル41内にはP+型領域55とn″
壓領領域56が形成され、n型ウェル51をエミッタと
しn型ウェル41をベースとしn9型領域56をコレク
タとするトランジスタか形成されている。
壓領領域56が形成され、n型ウェル51をエミッタと
しn型ウェル41をベースとしn9型領域56をコレク
タとするトランジスタか形成されている。
また、基板50とは別体のP型シリコン基板60上にプ
ラチナシリサイド層61が形成され、基板60のプラチ
ナシリサイド層61の周縁部にn+型のガードリング6
2か形成されてショットキーダイオードか構成されてい
る。このガードリング62は配線63によってP+型領
域55と接続されている。
ラチナシリサイド層61が形成され、基板60のプラチ
ナシリサイド層61の周縁部にn+型のガードリング6
2か形成されてショットキーダイオードか構成されてい
る。このガードリング62は配線63によってP+型領
域55と接続されている。
上述の如く、本発明の固体撮像装置によれば、各画素の
絶縁分離を行なってタロストークを防止し、集積度を上
げることかでき、実用上きわめて有用である。
絶縁分離を行なってタロストークを防止し、集積度を上
げることかでき、実用上きわめて有用である。
第1図、第3図、第4図、第6図、第7図、第8図夫々
は本発明装置の各実施例の構造図、第2図は第1図の装
置の製造工程図、 第5図は第4図の装置の動作を説明するための図である
。 図において、 10は基板、 lは絶縁層、 2はガードリング、 3はP型頭域、 4.15,44.46.49はn+型領領域6はプラチ
ナシリサイド、 20は転送電極、 23は転送部、 35はサファイア基板、 41.42はP型ウェル、 51はn型ウェル を示す。
は本発明装置の各実施例の構造図、第2図は第1図の装
置の製造工程図、 第5図は第4図の装置の動作を説明するための図である
。 図において、 10は基板、 lは絶縁層、 2はガードリング、 3はP型頭域、 4.15,44.46.49はn+型領領域6はプラチ
ナシリサイド、 20は転送電極、 23は転送部、 35はサファイア基板、 41.42はP型ウェル、 51はn型ウェル を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)ショットキー接合を形成した第1の導電型のベー
ス(13)と、 該ベースとは逆の第2の導電型で所定電圧が印加される
エミッタ(14)と、 該第2の導電型のコレクタ(15)とで構成される複数
の画素と、 該各画素のショットキー接合で光電変換された信号を該
コレクタより増幅して供給され、多重化読出しを行なう
第1の導電型の転送部(23)とを有し、 転送部(23)が形成される第1の導電型の基板(10
)と、該複数の画素夫々のベースとの間に絶縁層(11
)を形成したことを特徴とする固体撮像装置。 (2)ショットキー接合を形成した第1の導電型のベー
ス(13)と、 該ベースとは逆の第2の導電型で所定電圧か印加される
エミッタ(14)と、 該第2の導電型のコレクタ(15)とで構成される複数
の画素と、 該各画素のショットキー接合で光電変換された信号を該
コレクタより増幅して供給され、多重化読出しを行なう
第1の導電型の転送部(23)とを有し、 該複数の画素及び転送部夫々を絶縁基板 (35)上に形成したことを特徴とする固体撮像装置。 (3)ショットキー接合を形成した第1の導電型のベー
ス(41)と、 該ベースとは逆の第2の導電型で所定電圧が印加される
エミッタ(12)と、 該第2の導電型のコレクタ(44)とで構成される複数
の画素と、 該各画素のショットキー接合で光電変換された信号を該
コレクタより増幅して供給され、多重化読出しを行なう
第1の導電型の転送部(23)とを有し、 第2の導電型の基板(40)上に該複数の画素及び転送
部夫々を形成する第1の導電型のウェル(41、42)
を形成したことを特徴とする固体撮像装置。 (4)ショットキー接合を形成した第1の導電型のベー
ス(41)と、 該ベースとは逆の第2の導電型で所定電圧か印加される
エミッタ(49)と、 該第2の導電型のコレクタ(12)とで構成される複数
の画素と、 該各画素のショットキー接合で光電変換された信号を該
コレクタより増幅して供給され、多重化読出しを行なう
第1の導電型の転送部(23)とを有し、 該転送部が形成される第1の導電型の基板上に該複数の
画素夫々を形成する第2の導電型のウェル(51)を形
成したことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2251070A JPH04130665A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2251070A JPH04130665A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04130665A true JPH04130665A (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=17217180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2251070A Pending JPH04130665A (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04130665A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07333348A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Toshiba Corp | 放射線検出器およびこれを用いたx線ct装置 |
JP2006066710A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Sony Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2011238953A (ja) * | 2011-07-11 | 2011-11-24 | Sony Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-09-20 JP JP2251070A patent/JPH04130665A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07333348A (ja) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Toshiba Corp | 放射線検出器およびこれを用いたx線ct装置 |
JP2006066710A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Sony Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2011238953A (ja) * | 2011-07-11 | 2011-11-24 | Sony Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
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