JPH0682816B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH0682816B2 JPH0682816B2 JP60107564A JP10756485A JPH0682816B2 JP H0682816 B2 JPH0682816 B2 JP H0682816B2 JP 60107564 A JP60107564 A JP 60107564A JP 10756485 A JP10756485 A JP 10756485A JP H0682816 B2 JPH0682816 B2 JP H0682816B2
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- Japan
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- photoelectric conversion
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- imaging device
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 1
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 15
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14806—Structural or functional details thereof
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はファクシミリなどに用いられる固体撮像装置に
関するものである。
関するものである。
従来の技術 近年、半導体技術の進歩にともなって固体撮像装置の開
発が進み、既に実用化の段階にはいってきている。
発が進み、既に実用化の段階にはいってきている。
第４図は従来のCCD型１次元固体撮像装置の光電変換部
およびCCD部の平面図で、基板１と反対の導電型をも
ち、光電変換領域を兼ねる蓄積部2,3、蓄積部２の電位
を制御するためのフォトゲート４、蓄積部２に蓄えられ
たフォトキャリヤをCCDシフトレジスタ６へ移すための
シフトゲート５、CCDシフトレジスタ６より成り立って
いる。CCDシフトレジスタ６は詳細な構造を略してい
る。
およびCCD部の平面図で、基板１と反対の導電型をも
ち、光電変換領域を兼ねる蓄積部2,3、蓄積部２の電位
を制御するためのフォトゲート４、蓄積部２に蓄えられ
たフォトキャリヤをCCDシフトレジスタ６へ移すための
シフトゲート５、CCDシフトレジスタ６より成り立って
いる。CCDシフトレジスタ６は詳細な構造を略してい
る。
以上のような固体撮像装置において、蓄積部２に光が照
射されると光電変換によって発生したフォトキャリヤが
蓄積部２およびフォトゲート４の下の反転層に蓄えられ
る。このフォトキャリヤはシフトゲート５を介してCCD
シフトレジスタ６に転送される。
射されると光電変換によって発生したフォトキャリヤが
蓄積部２およびフォトゲート４の下の反転層に蓄えられ
る。このフォトキャリヤはシフトゲート５を介してCCD
シフトレジスタ６に転送される。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら第４図に示すような蓄積部の構造では、フ
ォトキャリヤのCCDシフトレジスタ６への転送が不完全
転送モードで行なわれるため、フォトキャリヤの一部が
蓄積部２に取り残され、これが残像となって画像特性を
著しく劣化させていた。残像を抑止するためには、蓄積
部をMOS構造として完全転送モードの転送を行なえばよ
いが、一般にはMOS構造のゲート電極材料としてはポリ
シリコンが用いられているため、ポリシリコン層での光
吸収によって青感度が低下するなどの問題点があった。
ォトキャリヤのCCDシフトレジスタ６への転送が不完全
転送モードで行なわれるため、フォトキャリヤの一部が
蓄積部２に取り残され、これが残像となって画像特性を
著しく劣化させていた。残像を抑止するためには、蓄積
部をMOS構造として完全転送モードの転送を行なえばよ
いが、一般にはMOS構造のゲート電極材料としてはポリ
シリコンが用いられているため、ポリシリコン層での光
吸収によって青感度が低下するなどの問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑み、感度を低下させることなく
残像特性を向上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。
残像特性を向上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。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の固体撮像装置
は、基板表面部の光電変換領域と反対の導電型を有する
領域あるいはMOS構造の蓄積部を環状あるいは一部分が
切断された環状に形成して構成されている。
は、基板表面部の光電変換領域と反対の導電型を有する
領域あるいはMOS構造の蓄積部を環状あるいは一部分が
切断された環状に形成して構成されている。
作用 この構成によって、蓄積部のpn接合の容量を減少させて
残像を低減することができ、あるいはMOS構造によって
完全転送モードの転送を行なう場合にも感度の低下は生
じないこととなる。
残像を低減することができ、あるいはMOS構造によって
完全転送モードの転送を行なう場合にも感度の低下は生
じないこととなる。
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図は本発明の第１の実施例における固体撮像装置の
光電変換部およびCCD部の平面図である。第１図におい
て、１はｐ型基板、２はn+型の蓄積部、３はＰ型基板１
の一部を画定した光電変換領域、４はフォトゲート、５
はシフトゲート、６はCCDシフトレジスタである。
光電変換部およびCCD部の平面図である。第１図におい
て、１はｐ型基板、２はn+型の蓄積部、３はＰ型基板１
の一部を画定した光電変換領域、４はフォトゲート、５
はシフトゲート、６はCCDシフトレジスタである。
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。光電変換領域３に光が照射される
と、光電変換によってフォトキャリヤが発生する。この
領域には電界がかかっていないためフォトキャリヤは拡
散するが、蓄積部２に到達すると、ここに蓄積される。
蓄積部２内で発生したフォトキャリヤもここに蓄積され
る。蓄積部は環状に形成されているため、光電変換領域
３の部分までn+型の蓄積部とした場合よりも、pn接合の
面積が小さくなり、接合容量を小さくできる。したがっ
て、CCDシフトレジスタ６にフォトキャリヤを転送する
場合の取り残し分が少なくなり、残像特性が向上する。
実験によると、第４図に示したような従来の蓄積部をも
つ固体撮像装置の第１残像が主信号に比べ10％であった
のに対し、本発明による第１図に示したような蓄積部を
もつ固体撮像装置の第１残像は主信号の７％であり、残
像抑制に効果があった。
の動作を説明する。光電変換領域３に光が照射される
と、光電変換によってフォトキャリヤが発生する。この
領域には電界がかかっていないためフォトキャリヤは拡
散するが、蓄積部２に到達すると、ここに蓄積される。
蓄積部２内で発生したフォトキャリヤもここに蓄積され
る。蓄積部は環状に形成されているため、光電変換領域
３の部分までn+型の蓄積部とした場合よりも、pn接合の
面積が小さくなり、接合容量を小さくできる。したがっ
て、CCDシフトレジスタ６にフォトキャリヤを転送する
場合の取り残し分が少なくなり、残像特性が向上する。
実験によると、第４図に示したような従来の蓄積部をも
つ固体撮像装置の第１残像が主信号に比べ10％であった
のに対し、本発明による第１図に示したような蓄積部を
もつ固体撮像装置の第１残像は主信号の７％であり、残
像抑制に効果があった。
以下、本発明の第２の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第２図は、本発明の第２の実施例における固体撮像装置
の光電変換部およびCCD部の平面図である。第２図にお
いて、１はｐ型基板、２はn+型の蓄積部、４はフォトゲ
ート、５はシフトゲート、６はCCDシフトレジスタであ
る。第２図において第１図と同じ部分には同一の番号を
つけている。以上は、第１図の構成と同様なものであ
り、第１図の構成と異なるのは、n+型蓄積部の形状が第
１図におけるn+型蓄積部の上辺を取り除いた形になって
いる点である。このようにn+型蓄積部の面積をさらに小
さくすることによって、pn接合の接合容量を一層小さく
することができ、残像をより低減することができる。第
２図に示した実施例においては、n+型蓄積部の間におい
て発生したフォトキャリヤは拡散によって閉じられてい
ない上部から外へ漏れ出るが、一次元固体撮像素子の場
合には解像度はほとんど低下しない。
の光電変換部およびCCD部の平面図である。第２図にお
いて、１はｐ型基板、２はn+型の蓄積部、４はフォトゲ
ート、５はシフトゲート、６はCCDシフトレジスタであ
る。第２図において第１図と同じ部分には同一の番号を
つけている。以上は、第１図の構成と同様なものであ
り、第１図の構成と異なるのは、n+型蓄積部の形状が第
１図におけるn+型蓄積部の上辺を取り除いた形になって
いる点である。このようにn+型蓄積部の面積をさらに小
さくすることによって、pn接合の接合容量を一層小さく
することができ、残像をより低減することができる。第
２図に示した実施例においては、n+型蓄積部の間におい
て発生したフォトキャリヤは拡散によって閉じられてい
ない上部から外へ漏れ出るが、一次元固体撮像素子の場
合には解像度はほとんど低下しない。
以下、本発明の第３の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第３図は、本発明の第３の実施例における固体撮像装置
の光電変換部およびCCD部の平面図である。第３図にお
いて、１はｐ型基板、３はｐ型光電変換領域、５はシフ
トゲート、６はCCDシフトレジスタ、７はMOS型蓄積部で
ある。第３図において第１図と同じ部分には同一の番号
をつけている。第１の実施例構成と異なるのは、n+型蓄
積部とフォトゲートの代わりに、MOS型の蓄積部を用い
ている点である。第３図では詳細を略して描いてある
が、MOS型蓄積部７のゲート電極には一定の電圧が印加
され、反転層が適切に形成されるようになっている。こ
のMOS型蓄積部７に蓄積されたフォトキャリヤは、シフ
トゲート５が開かれるとCCDシフトレジスタ６へ移る
が、このときの転送は完全転送モードで行なわれるた
め、フォトキャリヤの取り残しがなく、残像は抑止され
る。また、光電変換部の大部分をｐ型の光電変換領域３
が占めるため、MOS構造のゲート材料による光吸収の影
響も少なく、感度の低下は軽微である。実験によると、
第４図に示したような従来の蓄積部をもつ固体撮像装置
の第１残像が主信号に比べ10％であったのに対し、本発
明による第３図に示したような蓄積部をもつ固体撮像装
置の第１残像は零であり、残像抑制に絶大なる効果があ
った。また、感度は第４図に示した従来の蓄積部をもつ
固体撮像装置の約90％であり、問題のない値であった。
の光電変換部およびCCD部の平面図である。第３図にお
いて、１はｐ型基板、３はｐ型光電変換領域、５はシフ
トゲート、６はCCDシフトレジスタ、７はMOS型蓄積部で
ある。第３図において第１図と同じ部分には同一の番号
をつけている。第１の実施例構成と異なるのは、n+型蓄
積部とフォトゲートの代わりに、MOS型の蓄積部を用い
ている点である。第３図では詳細を略して描いてある
が、MOS型蓄積部７のゲート電極には一定の電圧が印加
され、反転層が適切に形成されるようになっている。こ
のMOS型蓄積部７に蓄積されたフォトキャリヤは、シフ
トゲート５が開かれるとCCDシフトレジスタ６へ移る
が、このときの転送は完全転送モードで行なわれるた
め、フォトキャリヤの取り残しがなく、残像は抑止され
る。また、光電変換部の大部分をｐ型の光電変換領域３
が占めるため、MOS構造のゲート材料による光吸収の影
響も少なく、感度の低下は軽微である。実験によると、
第４図に示したような従来の蓄積部をもつ固体撮像装置
の第１残像が主信号に比べ10％であったのに対し、本発
明による第３図に示したような蓄積部をもつ固体撮像装
置の第１残像は零であり、残像抑制に絶大なる効果があ
った。また、感度は第４図に示した従来の蓄積部をもつ
固体撮像装置の約90％であり、問題のない値であった。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
種々の変形が可能であることはいうまでもない。たとえ
ば第１から第３の実施例においては半導体基板をｐ型と
したが、これをｎ型としても差しつかえない。このとき
第１および第２の実施例においてn+型蓄積部をp+型とす
ればよい。
種々の変形が可能であることはいうまでもない。たとえ
ば第１から第３の実施例においては半導体基板をｐ型と
したが、これをｎ型としても差しつかえない。このとき
第１および第２の実施例においてn+型蓄積部をp+型とす
ればよい。
発明の効果 以上のように本発明は、フォトキャリヤの蓄積部を環状
あるいは一部分が切断された環状とすることにより、残
像の少ない固体撮像装置を実現することができ、その実
用的効果は大なるものがある。
あるいは一部分が切断された環状とすることにより、残
像の少ない固体撮像装置を実現することができ、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
光電変換部およびCCD部の平面図、第２図は本発明の第
２の実施例における固体撮像装置の光電変換部およびCC
D部の平面図、第３図は本発明の第３の実施例における
固体撮像装置の光電変換部およびCCD部の平面図、第４
図は従来の固体撮像装置の光電変換部およびCCD部の平
面図である。 １……ｐ型基板、２……n+型蓄積部、３……ｐ型光電変
換領域、４……フォトゲート、５……シフトゲート、６
……CCDシフトレジスタ、７……MOS型蓄積部。
光電変換部およびCCD部の平面図、第２図は本発明の第
２の実施例における固体撮像装置の光電変換部およびCC
D部の平面図、第３図は本発明の第３の実施例における
固体撮像装置の光電変換部およびCCD部の平面図、第４
図は従来の固体撮像装置の光電変換部およびCCD部の平
面図である。 １……ｐ型基板、２……n+型蓄積部、３……ｐ型光電変
換領域、４……フォトゲート、５……シフトゲート、６
……CCDシフトレジスタ、７……MOS型蓄積部。
Claims (3)
- 【請求項１】半導体基板の表面部に、光電変換によって
発生したキャリヤを蓄積する蓄積部が環状または一部分
の切断された環状に設けられたことを特徴とする固体撮
像装置。 - 【請求項２】蓄積部が半導体基板と逆の導電型を有する
領域によって形成されている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。 - 【請求項３】蓄積部が半導体基板上にゲート絶縁膜を介
してゲート電極を設けたMOSキャパシタによって形成さ
れている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 |
|---|---|---|---|
| JP60107564A JPH0682816B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107564A JPH0682816B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264758A JPS61264758A (ja) | 1986-11-22 |
| JPH0682816B2 true JPH0682816B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=14462364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60107564A Expired - Lifetime JPH0682816B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682816B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590242B1 (en) | 1999-02-25 | 2003-07-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving element and photoelectric conversion device |
| US6878977B1 (en) | 1999-02-25 | 2005-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device, and image sensor and image input system making use of the same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5766666A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-22 | Matsushita Electronics Corp | Solid state image pickup device |
| GB2151843A (en) * | 1983-12-20 | 1985-07-24 | Philips Electronic Associated | Semiconductor devices |
| JPH0666446B2 (ja) * | 1984-03-29 | 1994-08-24 | オリンパス光学工業株式会社 | 固体撮像素子 |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60107564A patent/JPH0682816B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61264758A (ja) | 1986-11-22 |
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