JPH06310700A

JPH06310700A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH06310700A
Application number: JP5094516A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Matsunaga; 誠之松長; Nobuo Nakamura; 信男中村; Hidenori Shibata; 英紀柴田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】蓄積ダイオードからの信号電荷の読み出しに
伴うｋＴＣノイズを小さくすることができ、ダイナミッ
クレンジの拡大をはかり得る固体撮像装置を提供するこ
と。【構成】ｎ型基板１上のｐウェル２上に複数個の蓄積
ダイオード部４と、蓄積ダイオード部４に蓄積された信
号電荷を転送する電荷転送部３を設け、かつ最上層に蓄
積ダイオード部４と電気的に接続された画素電極１１を
設けた固体撮像素子チップと、固体撮像素子チップの上
に堆積された光電変換膜１２と、光電変換膜１２上に形
成された透明電極１３とを具備した積層型固体撮像装置
において、固体撮像素子チップの蓄積ダイオード部４と
電荷転送部３の間に、蓄積ダイオード部４をソースと
し、電荷転送部３側にドレイン１４を配置し、ドレイン
１４とゲート１７を接続することで同電位にしたフィー
ドバックトランジスタを形成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電荷転送素子（ＣＣ
Ｄ）を用いた固体撮像装置に係わり、特に信号電荷の読
み出し時や排出時におけるノイズの低減をはかった固体
撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤを用いた固体撮像装置は、小型，
軽量等の特徴を有するため、従来の撮像管に代わる撮像
デバイスとして注目されている。この固体撮像装置で
は、高解像のために画素数を増やすと、開口率が低下し
て感度が低下する。この問題を解決するために、従来の
固体撮像素子を基本チップとし、この上に光電変換膜及
び透明電極を堆積し、光電変換部と信号電荷蓄積部を別
々にした光電膜積層型の固体撮像装置が提案されてい
る。

【０００３】図１３は、従来の積層型固体撮像装置の概
略構成を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図
である。ｎ型基板１上にｐウェル２が形成され、このｐ
ウェル２に埋込みチャネル３，蓄積ダイオード部４，チ
ャネルストップ部５が形成されている。埋込みチャネル
３上には、ゲート酸化膜６を介して転送電極７が配置さ
れている。また、基板表面を覆うように絶縁膜８が形成
され、絶縁膜８の上には画素電極１１が形成されてい
る。この画素電極１１は、引き出し電極９を介して蓄積
ダイオード部４と電気的に接続されている。このように
構成された固体撮像素子チップ上にａ−Ｓｉ等の光電変
換膜１２が堆積され、光電変換膜１２上にはＩＴＯ等の
透明電極１３が形成されている。

【０００４】図１４に、従来の読み出し時の駆動タイミ
ングを示す。この駆動方法は、一般に使用されている１
画素に２電極を持った（φＶ１，φＶ２，φＶ３，φＶ
４の４相）４相駆動の場合である。

【０００５】読み出し動作は、垂直ブランキング期間
（ＶＢＬ期間）内に行われる。信号電荷の転送は、転送
電極の電圧が“Ｍ”と“Ｌ”の電圧レベルで転送され
る。ＶＢＬ期間になると、φＶ１とφＶ３の電圧を
“Ｈ”レベルにし、画素の信号電荷を垂直電荷転送部の
φＶ１下と、φＶ３下に読み出す。その後、φＶ２の電
圧レベルを“Ｍ”にすることで、φＶ１，φＶ２，φＶ
３の３相分に蓄積し、２相分，３相分の蓄積を繰り返
し、転送する。このように従来の信号読み出しは、転送
電極を兼ねた読み出しゲートに、読み出し電圧を一度印
加（φＶ１とφＶ３を“Ｈ”レベル）することで行って
いた。

【０００６】ところで、この種の固体撮像装置において
は、蓄積ダイオード部４は引き出し電極９でコンタクト
を取っているため、読み出しゲートに印加する電圧を大
きくしても全ての信号電荷を読み出すことができず、残
留電荷が残る。そのため、読み出し時に蓄積ダイオード
部４の容量Ｃに関係するｋＴＣノイズ（読み出しノイ
ズ）が画素毎に発生していた。このｋＴＣノイズは、容
量Ｃが大きいほど大きくなる。ｋＴＣノイズを低下させ
るために容量Ｃを余り小さくし過ぎると、大きな信号電
荷を溜められなくなる。

【０００７】この問題を、図１５を参照して説明する。
図１５は、蓄積ダイオード及び電荷転送部の埋込みチャ
ネル部分のポテンシャル状態を示すもので、（ａ）は電
荷読み出し方向の構造図、（ｂ）は蓄積開始時のポテン
シャル図、（ｃ）は信号電荷蓄積中のポテンシャル図、
（ｄ）は蓄積ダイオードからの信号を埋込みチャネルに
読み出した後のポテンシャル図である。

【０００８】信号電荷の蓄積開始後、ある任意の期間
（例えば１フィールド期間）経過した後に、蓄積ダイオ
ード部４の信号電荷を埋め込みチャネル３へ読み出す。
まず、図１５（ｂ）に示す電位状態で信号電荷の蓄積が
開始され、ある期間が経過すると、光電変換膜１２によ
り生成された信号電荷が図１５（ｃ）のように蓄積ダイ
オード部４に蓄積される。そして、図１５（ｄ）に示す
ように、読み出しゲートに“Ｈ”レベルを印加すること
により、蓄積ダイオード部４から埋込みチャネル３に信
号電荷が読み出される。ここで、信号電荷を読み出した
後の蓄積ダイオード部４の電位は、読み出しパルスを印
加した時の読み出しゲート下の電位よりもΔＶだけ変動
した電位に落ち着く。

【０００９】この従来の固体撮像装置では、信号電荷を
読み出した後でも蓄積ダイオード内に電子が残留する不
完全転送モードであるため、同じ蓄積ダイオードでも１
回目と２回目の信号読み出し後の電位差ΔＶが違う。こ
のため、蓄積ダイオードの容量Ｃに依存するリセット雑
音（雑音電子数＝Ｎ_RS ² ）が生じ、その大きさは、Ｎ_RS ² ＝（１／ｑ）（ｋＴＣ）^1/2 … (1) となることが明らかになっている。そして、このリセッ
ト雑音は、固体撮像装置のダイナミックレンジを低下さ
せる。

【００１０】また、上記の問題は、蓄積ダイオードから
の信号電荷の読み出しに限るものではなく、浮遊拡散層
から信号電荷を排出する際にも生じる。図１６は固体撮
像装置の信号出力部分の構成を示すもので、（ａ）は平
面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａ′断面図、（ｃ）は
（ｂ）のポテンシャル図である。この出力部分は、フロ
ーティング・ディフュージョン型の出力検出器となって
いる。図中２５，２６は転送電極、２７は出力ゲート、
２８は浮遊拡散層、３０はリセットゲート、３１はリセ
ットドレイン、３３は出力検出器、３４はｎ型基板、３
５はｐウェル、３６は埋込みチャネルを示している。

【００１１】水平電荷転送部を駆動信号φＨｉ，φＨｊ
により転送されてきた信号電荷は、出力ゲート２７下の
ポテンシャルを超えて、浮遊拡散層２８に転送される。
この信号電荷により浮遊拡散層２８の電位が低下し、こ
の電位変動が配線と接続されている出力検出器３３のド
ライバトランジスタのゲート電圧となり、出力ＯＵＴの
電圧を変化させる。信号電荷の出力動作が終了した後
で、リセットゲート３０をＯＮし、リセットドレイン３
１の電位に、浮遊拡散層２８の電位をリセットする。

【００１２】この従来のフローティング・ディフュージ
ョン型出力検出器においても、リセットゲート３０によ
り、浮遊拡散層２８をリセットした時、浮遊拡散層２８
の容量Ｃに依存したリセット雑音が生じる。このリセッ
ト雑音の大きさは、前述した(1)式と同様となり、固体
撮像装置のダイナミックレンジを低下させる。なお、リ
セット雑音を低下させるために蓄積ダイオードの容量Ｃ
を小さくしようとすると、少ない信号電子数で蓄積ダイ
オードが飽和してしまうという問題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、積層
型の固体撮像装置においては、蓄積ダイオードから信号
電荷を読み出す場合にｋＴＣノイズ（読み出しノイズ）
が発生し、これが固体撮像装置のダイナミックレンジを
低下させる要因となっていた。また、フローティング・
ディフュージョン型出力検出器においては、浮遊拡散層
をリセットした際にｋＴＣノイズ（リセット雑音）が発
生し、これが固体撮像装置のダイナミックレンジを低下
させる要因となっていた。

【００１４】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、蓄積ダイオードからの
信号電荷の読み出しに伴うｋＴＣノイズを小さくするこ
とができ、ダイナミックレンジの拡大をはかり得る固体
撮像装置を提供することにある。

【００１５】また、本発明の他の目的は、浮遊拡散層の
リセットに伴うｋＴＣノイズを小さくすることができ、
ダイナミックレンジの拡大をはかり得る固体撮像装置を
提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、次のような構成を採用している。即ち、
本発明（請求項１）は、半導体基板上に複数個の蓄積ダ
イオード部を設けると共に、これらの蓄積ダイオード部
に蓄積された信号電荷を転送する電荷転送部を設け、か
つ最上層に蓄積ダイオード部と電気的に接続された画素
電極を設けた固体撮像素子チップと、この固体撮像素子
チップの上に堆積された光電変換膜と、この光電変換膜
上に形成された透明電極とを具備した積層型の固体撮像
装置において、固体撮像素子チップの蓄積ダイオード部
と電荷転送部との間に、蓄積ダイオード部をソース（又
はドレイン）とし、電荷転送部側にドレイン（又はソー
ス）を配置し、ドレイン（又はソース）とゲートを接続
することで同電位にしたＭＯＳトランジスタを形成して
なることを特徴とする。

【００１７】また、本発明（請求項２）は、半導体基板
上に形成され、電荷転送部により転送された信号電荷を
一時的に保持する浮遊拡散層と、この浮遊拡散層の信号
電荷を外部に取り出す出力回路と、浮遊拡散層の信号電
荷を排出するリセットトランジスタとを具備した固体撮
像装置において、浮遊拡散層とリセットトランジスタと
の間に、浮遊拡散層をソースとし、リセットトランジス
タ側にドレインを配置し、ドレインとゲートを接続する
ことで同電位にしたＭＯＳトランジスタを形成してなる
ことを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明によれば、蓄積ダイオード部と電荷転送
部との間に、蓄積ダイオードをソースとし、ゲートとド
レインを接続したＭＯＳトランジスタ（フィードバック
トランジスタ）を設けることにより、蓄積ダイオード部
における飽和信号量の低下なしに、ｋＴＣノイズ（読み
出しノイズ）を前述した (1) 式よりも小さくすること
ができる。

【００１９】また、浮遊拡散層とリセットトランジスタ
の間に、浮遊拡散層をソースとし、ゲートとドレインを
接続したＭＯＳトランジスタ（フィードバックトランジ
スタ）を設けることにより、浮遊拡散層における検出信
号量の低下なしに、ｋＴＣノイズ（リセットノイズ）を
(1)式よりも小さくすることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。図１及び図２は、本発明の第１の実施例に係
わる積層型固体撮像装置の概略構成を説明するためのも
ので、図１は平面図、図２は断面図である。本実施例
は、インターライン・トランスファ型について記されて
いるが、フレーム・トランスファ型，フレームインター
ライン・トランスファ型についても適用できる。

【００２１】ｎ型基板１上にｐウェル２が形成され、こ
のｐウェル２に垂直電荷転送部の埋め込みチャネル３，
蓄積ダイオード部４及びチャネルストップ部５が形成さ
れている。また、ｐウェル２の埋込みチャネル３と蓄積
ダイオード部４との間には、後述するフィードバックト
ランジスタのドレイン（ソース）１４が形成されてい
る。

【００２２】ｐウェル２の上には、ゲート酸化膜６を介
して読み出しゲートを兼ねる転送電極７（７ａ，７ｂ）
が形成され、さらにゲート酸化膜１５を介してフィード
バックゲート１７が形成されている。ゲート１７はドレ
イン１４と蓄積ダイオード部４との間に設けられてい
る。そして、このゲート１７と蓄積ダイオード部４及び
ドレイン１４からフィードバックトランジスタが構成さ
れている。

【００２３】フィードバックトランジスタのゲート１７
は、配線１６によりドレイン１４と接続されている。こ
の配線１６はアルミニウムやタングステン等の金属電極
でもよく、ＷＳｉ（タングステンシリサイド），ＭｏＳ
ｉ（モリブデンシリサイド）等のシリサイドでもよい。
また、配線１６は、ゲート１７と同じ材料（例えばポリ
シリコン電極）でもよい。

【００２４】これら各ゲート７，１７等を形成した基板
上には絶縁膜８，１０が形成され、絶縁膜１０上に画素
電極１１がマトリックス配置されている。画素電極１１
は引き出し電極９により蓄積ダイオード部４に電気的に
接続されている。このようにして固体撮像素子チップが
構成される。そして、固体撮像素子チップ上にはａ−Ｓ
ｉ等の光電変換膜１２が堆積され、その上にＩＴＯ等の
透明電極１３が形成されている。

【００２５】図３に、本実施例の固体撮像装置の読み出
し時の駆動タイミングを示す。図３のφＶ１，φＶ２，
φＶ３，φＶ４は４相駆動の場合の例である。蓄積ダイ
オード部４に蓄えられている信号電荷は、φＶ１及びφ
Ｖ３に印加する電圧を“Ｈ”にすることで、読み出して
いる。

【００２６】信号電荷はφＶ１とφＶ３が最初の“Ｈ”
レベルのとき、つまりφ１の電圧状態のときに、大部分
読み出される。その後、φＶ１とφＶ３を“Ｖ３”レベ
ルにする。この期間φ３の間に、ｋＴＣノイズを減少さ
せた信号量に対応する信号電荷が、フィードバックトラ
ンジスタのドレイン１４に蓄積される。そして、低下さ
せたφＶ１とφＶ３を再び“Ｈ”レベルにすることによ
って、フィードバックトランジスタのドレイン１４に蓄
積された信号電荷と、ｋＴＣノイズに関係する弱反転領
域の信号電荷を、φ２期間に垂直電荷転送部の埋込みチ
ャネル３に読み出す。これにより、読み出しノイズの低
減が可能となる。また、この読み出しは２回以上行って
もよい。また、“Ｖ３”レベルは“Ｈ”レベルよりも小
さければよい。

【００２７】図３の例は、インターライン・トランスフ
ァ型ＣＣＤ（ＩＴ−ＣＣＤ）の場合であるが、フレーム
インターライン・トランスファ型ＣＣＤ（ＦＩＴ−ＣＣ
Ｄ）の場合は、垂直ブランキング期間以外に読み出しを
行うことができる。

【００２８】図４に、蓄積ダイオード部４及び電荷転送
部の埋込みチャネル３部分のポテンシャル状態を示す。
（ａ）は電荷読み出し方向の構造図、（ｂ）は蓄積開始
時のポテンシャル図、（ｃ）はある期間（例えば１フィ
ールド期間）蓄積した後のポテンシャル図、（ｄ）は信
号電荷を埋込みチャネル３に読み出した後のポテンシャ
ル図である。

【００２９】図４（ｂ）に示す電位状態で信号電荷の蓄
積が開始され、ある期間が経過すると、光電変換膜１２
により生成された信号電荷が図４（ｃ）のように蓄積ダ
イオード部４に蓄積される。そして、図４（ｄ）に示す
ように、読み出しゲートに電圧を印加して、蓄積ダイオ
ード部４の信号電荷をフィードバックトランジスタのド
レイン１４を介して電荷転送部の埋込みチャネル３に読
み出す。

【００３０】蓄積ダイオード部４の信号電荷の大部分
は、読み出しの初期に埋込みチャネル３に転送されてし
まう。その後は、熱的な拡散によって微小電流が流れ
る。このとき、フィードバックトランジスタのドレイン
１４とゲート１７は同電位になっているため、ドレイン
１４に転送されてきた信号電荷によって、ゲート１７下
のポテンシャルが低下し、熱的な拡散電流を小さくす
る。このサイクルが繰り返されて、フィードバックトラ
ンジスタを流れる電流をオフさせる負帰還のフィードバ
ックループを形成している。

【００３１】ここで、蓄積ダイオード部４の容量をＣ1
、フィードバックトランジスタのドレイン１４の容量
をＣ2 とする。一般にＣ2 ＜Ｃ1 に形成することが可能
であるから、フィードバックトランジスタのゲート下の
ポテンシャルの変化は、蓄積ダイオード部４のポテンシ
ャル変動の（ｍＣ2 ）／Ｃ1 倍となり、フィードバック
トランジスタを流れる電流をカットオフする。従って、
読み出し時の雑音を、Ｎ_RS ² ＝（１／ｑ）（ｋＴＣ1)^1/2 … (2) からＮ_RS ² ＝（１／ｑ）［ｋＴ｛Ｃ1 Ｃ2 ／（ｍＣ1+Ｃ2 )}］^1/2 … (3) へ低下させ、Ｃ2 ＜Ｃ1 の関係があれば、Ｎ_RS ² ＝（１／ｑ）（ｋＴＣ2 ／ｍ）^1/2 … (4) となる。ここで、ｍはゲート１７の電圧変動に対するゲ
ート下の電位変化分（変調度）であり、ｍ≦１である。

【００３２】この動作方法によって、蓄積ダイオード部
４からの読み出しに伴う雑音を低下させることが可能と
なり、固体撮像装置のダイナミックレンジを拡大させる
ことができる。なお、上記の原理から、従来と同じ１回
の読み出し動作でも、従来よりも読み出しノイズの低減
をはかることができる。

【００３３】図５〜図９に、駆動方法の他の例について
説明する。図５の例では、読み出しゲートに読み出し電
圧を印加して蓄積ダイオード部４の信号電荷を読み出す
のではなくて、光電変換膜１２の上層にある透明電極１
３の電位φＶ_IT0 を低い電位“Ｖ2 ”にすることによっ
て（Ｖ2 ＜Ｖ1 ）、蓄積ダイオード部４の信号電荷を垂
直電荷転送部の埋込みチャネル３に読み出している。こ
の場合も、図３に示したように、２回以上の読み出しを
行うことによって、ｋＴＣノイズを減少させている。

【００３４】図６の例では、読み出しゲートと透明電極
１３の両方に電圧を印加することによって、蓄積ダイオ
ード部４の読み出しを行っている。図６の１回目のφＶ
１とφＶ３の読み出し電圧は、同じ電圧値でもよいし、
異なった電圧値でもよい。

【００３５】図７の例では、読み出しを垂直ブランキン
グ期間（ＶＢＬ）に２回に別けて行う。図３，図５，図
６と比較すると、第１回目の読み出し期間φ７と、第２
回目の読み出し期間φ１１の間に、φ８＋φ５＋φ１０
の期間のずれがある。この場合も、２回以上の読み出し
を行うことができる。

【００３６】図８の例では、第１の読み出し（φ７の期
間）と、第２の読み出し（φ11の期間）を、透明電極１
３に印加する電圧レベルを“Ｖ2 ”（但しＶ2 ＜Ｖ1 ）
にすることで行っている。

【００３７】図９の例では、図８の読み出し方法に加
え、読み出しゲートと透明電極１３の両方に電圧を印加
することによって、蓄積ダイオード部４の信号電荷を読
み出している。

【００３８】図１０は本発明の第２の実施例に係わる固
体撮像装置の信号出力部分の構成を示す平面図、図１１
は図１０の矢視Ａ−Ａ′断面図である。ｎ型基板３４の
上にｐウェル３５が形成され、このｐウェル３５に水平
電荷転送部の埋込みチャネル３６，浮遊拡散層２８及び
リセットドレイン３１が形成されている。また、浮遊拡
散層２８とリセットドレイン３１との間には、後述する
フィードバックトランジスタのドレイン（ソース）３８
が形成されている。

【００３９】ｐウェル３５の上には、ゲート酸化膜を介
して転送電極２５，２６、リセットゲート３０、さらに
フィードバックゲート４０が形成されている。ゲート４
０は、ドレイン３８と浮遊拡散層２８との間に設けられ
ている。そして、このゲート４０と浮遊拡散層２８及び
ドレイン３８からフィードバックトランジスタが構成さ
れている。このトランジスタのゲート４０とドレイン３
８は、配線３９で接続されている。

【００４０】配線３９はアルミニウムやタングステン等
の金属電極でもよく、ＷＳｉ（タングステンシリサイ
ド），ＭｏＳｉ（モリブデンシリサイド）等のシリサイ
ドでもよい。また、配線３９は、ゲート４０と同じ材料
（例えばポリシリコン電極）でもよい。なお、図中２９
は浮遊拡散層２８の配線、３２はリセットドレイン３１
の配線、３７は埋込みチャネルのｐ領域を示している。

【００４１】上記のように本実施例では、フローティン
グ・ディフュージョン部とリセットトランジスタとの間
にフィードバックトランジスタが配置されている。フィ
ードバックトランジスタのドレイン３８とゲート４０は
同電位になっている。そして、リセットゲート３０を
“Ｈ”にすることによって、浮遊拡散層３８のリセット
を行っている。

【００４２】図１２に、本実施例におけるフローティン
グ・ディフュージョン部のポテンシャル状態を示す。
（ａ）は電荷転送及び排出方向の構造図、（ｂ）は浮遊
拡散層３８からの信号電荷をリセットドレイン３１に排
出する際のポテンシャル図である。

【００４３】この実施例では、先の実施例と同様にフィ
ードバックトランジスタを設けたことにより、浮遊拡散
層３８におけるリセットノイズを、Ｎ_RS ² ＝（１／ｑ）（ｋＴＣ3 ）^1/2 … (5) からＮ_RS ² ＝（１／ｑ）［ｋＴ｛Ｃ3 Ｃ4 ／（ｍＣ3+Ｃ4 )}］^1/2 … (6) へ低下させている。この場合も、Ｃ4 ＜Ｃ3 に作成する
ことができるので、リセットノイズを、Ｎ_RS ² ＝（１／ｑ）（ｋＴＣ4 ／ｍ）^1/2 … (7) まで低下させることができる。

【００４４】このように本実施例では、浮遊拡散層２８
とリセットトランジスタとの間にフィードバックトラン
ジスタを配置することによって、浮遊拡散層におけるリ
セットノイズを低下させることができる。従って、固体
撮像装置のダイナミックレンジの拡大をはかることが可
能となる。

【００４５】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例では、インターライン・トラ
ンスファ型について説明したが、これに限らずフレーム
・トランスファ型，フレームインターライン・トランス
ファ型に適用できるのは勿論である。また、転送電極の
駆動は４相駆動に限るものではなく、仕様に応じて適宜
変更可能である。また、第２の実施例で説明したフロー
ティング・ディフュージョン型検出器の改良は、積層型
に限らず通常の固体撮像装置に適用することも可能であ
る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明（請求項１）
によれば、蓄積ダイオード部と電荷転送部との間にフィ
ードバックトランジスタを設けることにより、蓄積ダイ
オード部における飽和信号量の低下なしに、読み出しノ
イズを小さくすることができ、積層型固体撮像装置のダ
イナミックレンジの拡大をはかることが可能となる。

【００４７】また、本発明（請求項２）によれば、浮遊
拡散層とリセットトランジスタの間にフィードバックト
ランジスタを設けることにより、浮遊拡散層における検
出電荷量の低下なしに、リセットノイズを小さくするこ
とができ、固体撮像装置のダイナミックレンジの拡大を
はかることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係わる固体撮像装置の概略構成
を示す平面図。

【図２】第１の実施例に係わる固体撮像装置の概略構成
を示す断面図。

【図３】図１の固体撮像装置の読み出し時の駆動方法を
示すタイミング図。

【図４】蓄積ダイオード及び埋込みチャネルにおけるポ
テンシャル状態を示す図。

【図５】固体撮像装置の駆動方法の他の例を示すタイミ
ング図。

【図６】固体撮像装置の駆動方法の他の例を示すタイミ
ング図。

【図７】固体撮像装置の駆動方法の他の例を示すタイミ
ング図。

【図８】固体撮像装置の駆動方法の他の例を示すタイミ
ング図。

【図９】固体撮像装置の駆動方法の他の例を示すタイミ
ング図。

【図１０】第２の実施例に係わる固体撮像装置の信号出
力部の構成を示す平面図。

【図１１】図１０の矢視Ａ−Ａ′断面図。

【図１２】第２の実施例のリセット時の駆動を示すポテ
ンシャル図。

【図１３】従来の積層型固体撮像装置の概略構成を示す
平面図と断面図。

【図１４】従来の積層型固体撮像装置の読み出し動作を
示すタイミング図。

【図１５】蓄積ダイオード及び埋込みチャネル部分のポ
テンシャル状態を示す図。

【図１６】フローティングディフュージョン型検出器の
構成及びポテンシャル状態を示す図。

【符号の説明】

１，３４…ｎ型基板２，３５…ｐウェル３…垂直転送部の埋込みチャネル４…蓄積ダイオード７，２５，２６…転送電極１１…画素電極１２…光電変換膜１３…透明電極１４，３８…フィードバックトランジスタのドレイン１７，４０…フィードバックトランジスタのゲート２７…出力ゲート２８…浮遊拡散層３０…リセットゲート３１…リセットドレイン３３…出力検出器３６…水平転送部の埋込みチャネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に複数個の蓄積ダイオード部
を設けると共に、これらの蓄積ダイオード部に蓄積され
た信号電荷を転送する電荷転送部を設け、かつ最上層に
蓄積ダイオード部と電気的に接続された画素電極を設け
た固体撮像素子チップと、この固体撮像素子チップの上
に堆積された光電変換膜と、この光電変換膜上に形成さ
れた透明電極とを具備した積層型の固体撮像装置におい
て、前記固体撮像素子チップの蓄積ダイオード部と電荷転送
部との間に、蓄積ダイオード部をソースとし、電荷転送
部側にドレインを配置し、ドレインとゲートを接続する
ことで同電位にしたＭＯＳトランジスタを形成してなる
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】半導体基板上に形成され、電荷転送部によ
り転送された信号電荷を一時的に保持する浮遊拡散層
と、この浮遊拡散層の信号電荷を外部に取り出す出力回
路と、前記浮遊拡散層の信号電荷を排出するリセットト
ランジスタとを具備した固体撮像装置において、前記浮遊拡散層とリセットトランジスタとの間に、浮遊
拡散層をソースとし、リセットトランジスタ側にドレイ
ンを配置し、ドレインとゲートを接続することで同電位
にしたＭＯＳトランジスタを形成してなることを特徴と
する固体撮像装置。