JPH07123160B2 - Semiconductor device - Google Patents
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- JPH07123160B2 JPH07123160B2 JP5213551A JP21355193A JPH07123160B2 JP H07123160 B2 JPH07123160 B2 JP H07123160B2 JP 5213551 A JP5213551 A JP 5213551A JP 21355193 A JP21355193 A JP 21355193A JP H07123160 B2 JPH07123160 B2 JP H07123160B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に係り、特に
周辺素子を同時に効率良く製造し、又強い光が当たって
も誤動作しない半導体装置に関する。本発明は、たとえ
ば光励起により発生したキャリアを蓄積し、蓄積された
キャリアにより発生した蓄積電圧を読出す方式の光電変
換装置等に適用される。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device , and more particularly to efficiently manufacturing peripheral elements at the same time and shining strong light.
Also relates to a semiconductor device that does not malfunction . The present invention is, for example, a photoelectric conversion method in which carriers generated by photoexcitation are accumulated and the accumulated voltage generated by the accumulated carriers is read.
It is applied to exchange devices .
【0002】[0002]
【従来の技術】図14は、特願昭58−120755号
公報に記載されている光電変換装置を示し、図14
(a)は光センサセルを二次元的に配列した光電変換装
置の平面図、図14(b)はそのA−A’線断面図であ
る。2. Description of the Related Art FIG. 14 shows a photoelectric conversion device described in Japanese Patent Application No. 58-120755.
FIG. 14A is a plan view of a photoelectric conversion device in which photosensor cells are two-dimensionally arranged, and FIG. 14B is a sectional view taken along the line AA ′.
【0003】図14(a)および(b)において、n+
シリコン基板101上に光センサセルが配列されてお
り、各光センサセルはSiO2 ,Si3 N4 又はポリシ
リコン等より成る素子分離領域102によって隣りの光
センサセルから電気的に絶縁されている。In FIGS. 14A and 14B, n +
Photosensor cells are arranged on a silicon substrate 101, and each photosensor cell is electrically insulated from an adjacent photosensor cell by an element isolation region 102 made of SiO 2 , Si 3 N 4 or polysilicon.
【0004】各光センサセルは、エピタキシャル技術等
で形成される不純物濃度の低いn-領域103、その上
にpタイプの不純物(たとえばボロン等)をドープした
バイポーラトランジスタのベースおよびPチャネルMO
Sトランジスタのソースとなるp領域104と、Pチャ
ネルMOSトランジスタのドレインとなるp領域10
5、前記バイポーラトランジスタのエミッタとなるn+
領域106、酸化膜107を挟んでPチャネルMOSト
ランジスタのゲート電極108、酸化膜107を通して
p領域104にパルスを印加するためのMOSキャパシ
タ電極109、エミッタ電極110、そしてp領域10
5に所定電位を与える電極111等で構成されている。Each photosensor cell includes an n − region 103 having a low impurity concentration formed by an epitaxial technique or the like, a base of a bipolar transistor doped with p type impurities (such as boron), and a P channel MO.
The p region 104 which becomes the source of the S transistor and the p region 10 which becomes the drain of the P channel MOS transistor.
5. n + that becomes the emitter of the bipolar transistor
A gate electrode 108 of the P-channel MOS transistor sandwiching the region 106 and the oxide film 107, a MOS capacitor electrode 109 for applying a pulse to the p region 104 through the oxide film 107, an emitter electrode 110, and a p region 10.
5 is provided with an electrode 111 or the like for applying a predetermined potential.
【0005】このような構成を有する光センサセルの動
作を説明する。まず、電荷蓄積動作では、ベースである
p領域104をn+ 領域106に対して負電圧にバイア
スし、光によって発生したホールを蓄積する。ホールの
蓄積によって、p領域104の電位は正の方向に向って
変化するが、光の強さに応じて各光センサセルのp領域
104の電位は異なってくる。The operation of the optical sensor cell having such a configuration will be described. First, in the charge accumulation operation, the p region 104, which is the base, is biased to a negative voltage with respect to the n + region 106, and holes generated by light are accumulated. Due to the accumulation of holes, the potential of the p region 104 changes in the positive direction, but the potential of the p region 104 of each photosensor cell varies depending on the intensity of light.
【0006】この状態で読出し動作が行われる。すなわ
ち読出しパルス電圧VR がMOSキャパシタ電極109
に印加されると、p領域104が正電位となり、p領域
104に蓄積された情報がエミッタであるn+ 領域10
6側に読出される。そして、読出しパルス電圧VR が接
地電位にされ、n+ 領域106からエミッタ電極110
を通して外部へ情報が出力される。A read operation is performed in this state. That is, the read pulse voltage V R is the MOS capacitor electrode 109.
Is applied to the p region 104, the p region 104 has a positive potential, and the information accumulated in the p region 104 is the n + region 10 which is the emitter.
6 side is read. Then, the read pulse voltage V R is set to the ground potential, and the n + region 106 moves from the emitter electrode 110.
Information is output to the outside through.
【0007】次に、p領域104の電位が光の強度に応
じて異なっている状態で、ゲート電極108に負のパル
スを印加してリフレッシュ動作を行う。この負のパルス
によってPチャネルMOSトランジスタは導通状態とな
り、p領域104に蓄積されているホールが除去される
とともにp領域104が所定の負電圧に固定される。す
なわち、このリフレッシュ動作によって、ベースである
p領域104の完全な初期化が行われたことになり、以
後上述の蓄積、読出し、リフレッシュという各動作が繰
返えされる。Next, a refresh operation is performed by applying a negative pulse to the gate electrode 108 in a state where the potential of the p region 104 differs depending on the intensity of light. By this negative pulse, the P-channel MOS transistor is rendered conductive, the holes accumulated in p region 104 are removed, and p region 104 is fixed at a predetermined negative voltage. That is, the refresh operation completes the initialization of the base p region 104, and thereafter, the above-described operations of accumulation, reading, and refresh are repeated.
【0008】このように、リフレッシュ動作時にベース
であるp領域104を所定の負電圧に固定することで、
光の強弱に関係なく光情報を完全に、かつ高速で消去す
ることができる。As described above, by fixing the p region 104, which is the base, to a predetermined negative voltage during the refresh operation,
Optical information can be completely erased at high speed regardless of the intensity of light.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に光
電変換装置では、感度の向上および高解像度化の要請等
に伴って、素子表面を有効に利用することが望ましい。However, particularly in the photoelectric conversion device, it is desirable to effectively utilize the element surface in response to the demand for improved sensitivity and higher resolution.
【0010】この点で、従来の光電変換装置は十分では
なかった。すなわち、図14に示すように、絶縁材より
成る素子分離領域102を有しているために、この領域
分だけ素子が大きくなり、しかもリフレッシュ時に導通
状態となるPチャネルMOSトランジスタの一方の主電
極領域に所定の負電圧を印加するための配線を特別に設
ける必要がある。また、絶縁材より成る素子分離領域を
形成する工程が独立して必要であるために、特に周辺素
子を同一チップに形成する場合、製造工程が複雑になる
という問題点があった。又、特開昭 55-30855 号公報に
は静電誘導トランジスタのゲートに蓄積されているキャ
リアを引き抜く為のクリア領域を各画素の一部を囲む構
成のイメージセンサが記載されている。しかしながら、
該イメージセンサではクリア動作がゲートと集積化され
たMOSトランジスタのみで行われる為、該MOSトラ
ンジスタのオン・オフによるノイズが出力信号に現われ
てしまうことがあった。又、強い光が当たった時に例え
ばブルーミングのようにオーバーフローしたキャリアに
より誤動作が生じることがあった。 In this respect, the conventional photoelectric conversion device is not sufficient. That is, as shown in FIG. 14, since the device isolation region 102 made of an insulating material is provided, the device becomes larger by this region and one main electrode of the P-channel MOS transistor which becomes conductive at the time of refreshing. It is necessary to specially provide a wiring for applying a predetermined negative voltage to the region. Further, since the step of forming the element isolation region made of an insulating material is required independently, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated especially when the peripheral elements are formed on the same chip. In addition, in JP-A-55-30855
Is a capacitor stored in the gate of the static induction transistor.
A clear area for pulling out the rear surrounds a part of each pixel.
Image sensors are described. However,
In the image sensor, the clear operation is integrated with the gate
Since only the MOS transistor is used,
The noise due to the on / off of the transistor appears in the output signal.
There were times when it happened. Also, even when exposed to strong light
For example, in an overflowing carrier like blooming
More malfunctions may occur.
【0011】本発明は上記従来の問題点に鑑み成された
ものであり、その目的は素子表面を有効に利用するとと
もに、周辺素子を同時に形成して製造工程を簡略化する
半導体装置を提供することにある。更に、本発明の別の
目的は、強い光が当たっても誤動作し難い半導体装置を
提供することにある。 The present invention has been made in view of the above conventional problems, and its purpose is to effectively utilize the element surface and simultaneously form peripheral elements to simplify the manufacturing process.
It is to provide a semiconductor device . Furthermore, another aspect of the present invention
The purpose is to create a semiconductor device that does not easily malfunction even when exposed to strong light.
To provide.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による半導体装置は、第一導電型の半導体か
らなり光エネルギーを受けることによりキャリアを蓄積
可能な制御電極領域と、前記第一導電型とは異なる第二
導電型の半導体からなる第一及び第二の主電極領域と、
を有する光トランジスタと、 前記第一の主電極領域に接
続された出力回路と、を有する半導体装置において、 前
記第一の主電極領域を第一の基準電圧源に対して電気的
に結合し前記制御電極領域に蓄積されたキャリアを消滅
させる為の第一スイッチ手段と、 前記制御電極領域を第
二の基準電圧源に対して電気的に結合させる為の第二ス
イッチ手段と、 前記光トランジスタの横方向に配された
第一導電型の半導体領域内に形成され た周辺素子として
第二導電型の半導体からなる主電極領域を有する絶縁ゲ
ート型トランジスタとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object , the semiconductor device according to the present invention is a semiconductor of the first conductivity type.
Accumulate carriers by receiving light energy
Possible control electrode area and second different from the first conductivity type
First and second main electrode regions made of a conductive type semiconductor,
And a phototransistor having a contact with the first main electrode region.
A connection output circuit, a semiconductor device having a front
Electrically connect the first main electrode area to the first reference voltage source.
Disappears from carriers accumulated in the control electrode region
The first switch means for controlling the
A second switch for electrically coupling to the second reference voltage source.
Switch means and laterally arranged to the phototransistor
As a peripheral element formed in the semiconductor region of the first conductivity type
An insulating gate having a main electrode region made of a second conductivity type semiconductor.
And a gate-type transistor.
【0013】また本発明の半導体装置は、第一導電型の
半導体からなり光エネルギーを受けることによりキャリ
アを蓄積可能な制御電極領域と、前記第一導電型とは異
なる第二導電型の半導体からなる第一及び第二の主電極
領域と、を有する光トランジスタと、 前記第一の主電極
領域に接続された出力回路と、を有する半導体装置にお
いて、 前記制御電極領域を主電極領域とするトランジス
タを有し、 前記トランジスタはリフレッシュ動作の際に
導通するとともに、蓄積動作期間中に前記制御電極領域
が所定の電位になった時にも導通することを特徴とす
る。 The semiconductor device of the present invention is of the first conductivity type.
It is made of semiconductor and receives light energy
Control electrode area that can store
First and second main electrodes made of a second conductivity type semiconductor
A phototransistor having a region, and the first main electrode
A semiconductor device having an output circuit connected to the region,
There are, transistor for the control electrode region and the main electrode region
And the transistor has a
The control electrode region is electrically connected and during the accumulation operation period.
Is characterized in that it conducts even when the voltage reaches a predetermined potential.
It
【0014】本発明によれば、第二スイッチ手段より制
御電極領域の電位を一定電位にすると共に、第一スイッ
チ手段により出力回路に接続された主電極領域をも一定
電位にすることにより、制御電極領域と主電極領域との
間に電流が流れてリフレッシュ動作が行われる。従って
第二スイッチ手段によるノイズが出力回路側に現われる
ことを防止できる。しかも第二スイッチ手段として素子
分離領域を利用することで高集積化が可能となる。 According to the present invention, the control is performed by the second switch means.
The potential of the control electrode area is kept constant and the first switch
The main electrode area connected to the output circuit is fixed by
By setting the potential, the control electrode area and the main electrode area
A current flows between them to perform a refresh operation. Therefore
Noise from the second switch means appears on the output circuit side
Can be prevented. Moreover, the element as the second switch means
High integration is possible by using the separation region.
【0015】即ち、特開昭 55-30855 号公報の技術で
は、MOSトランジスタのオンによりゲートの電位は、
一旦、一定電位(V B )にそろうが、MOSトランジス
タのゲート容量によりオフの時にゲート電位がV B +α
に変動する。この変動分αは各セルのゲート容量のバラ
ツキに大きく依存するので、リセット動作を行なうとは
いえ、固定パターンノイズがゲートの初期電位として残
るのである。 That is, according to the technique disclosed in JP-A-55-30855.
When the MOS transistor is turned on, the gate potential is
Once it reaches a constant potential (V B ), the MOS transistor
The gate potential is V B + α when off due to the gate capacitance of
Fluctuates. This variation α depends on the variation of the gate capacitance of each cell.
Since it largely depends on the woodpecker, what is the reset operation?
No, fixed pattern noise remains as the initial potential of the gate.
It is.
【0016】これに対して、信号出力回路側の主電極領
域を所定電位に固定するリセット動作を併用すれば、制
御電極領域と該主電極領域との接合に電流が流れ、変動
分αのバラツキは収束されて各セルの制御電極領域の電
位(初期電位)は一定になる のである。 On the other hand, the main electrode area on the signal output circuit side
If you also use a reset operation that fixes the region to a predetermined potential,
A current flows in the junction between the control electrode area and the main electrode area, causing fluctuation
The variation of the component α is converged and the voltage of the control electrode area of each cell is
The position (initial potential) is constant .
【0017】又、本発明によれば、リフレッシュ用のト
ランジスタを用いて、過剰な光キャリアを吸収できるの
で、強い光が当たっても誤動作を起こすことがない。
又、周辺素子はその囲りの半導体領域に形成されている
為、光キャリアはここで吸収され誤動作には至らない。 Further , according to the present invention, a refresh transistor is used.
Can use a transistor to absorb excess photocarriers
Therefore, it does not malfunction even when exposed to strong light.
Further, the peripheral element is formed in the surrounding semiconductor region.
Therefore, the optical carrier is absorbed here, and no malfunction occurs.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0019】まず、本発明の半導体装置を製造する方法
について説明を行う。 First, a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention
Will be described.
【0020】図4〜図13は本発明の半導体装置の一実
施例の製造方法を示す製造工程図であり、本実施例では
光電変換装置の場合を取り上げる。 4 to 13 show one embodiment of the semiconductor device of the present invention.
It is a manufacturing process diagram showing a manufacturing method of the embodiment, the case of a photoelectric conversion device is taken up in the present embodiment.
【0021】まず、図4に示されるように、不純物濃度
1×1015〜5×1017cm-3のn型基板1の裏面に、
不純物濃度1×1017〜1×1020cm-3のオーミック
コンタクト用のn+ 層2をP,As又はSbの拡散によ
って形成する。続いて、n+層2上に厚さ3000〜7
000Åの酸化膜3(たとえばSiO2 膜)をCVD法
によって形成する。酸化膜3はバックコートと呼ばれ、
基板1が熱処理される際の不純物蒸気の発生を防止する
ものである。First, as shown in FIG. 4 , on the back surface of the n-type substrate 1 having an impurity concentration of 1 × 10 15 to 5 × 10 17 cm −3 ,
An n + layer 2 for ohmic contact having an impurity concentration of 1 × 10 17 to 1 × 10 20 cm −3 is formed by diffusion of P, As or Sb. Subsequently, a thickness of 3000 to 7 is formed on the n + layer 2.
A 000Å oxide film 3 (for example, a SiO 2 film) is formed by the CVD method. The oxide film 3 is called a back coat,
It is intended to prevent generation of impurity vapor when the substrate 1 is heat-treated.
【0022】次に、基板1の表面を、温度1000℃、
HClを2リットル/min、H2を60リットル/m
inの条件で約1.5分間エッチングした後、ソースガ
スSiH2 Cl2 (100%)を1.2リットル/mi
n、ドーピングガス(H2 希釈PH3 ,20PPM)を
100cc流し、成長温度1000℃、120〜180
Torrの減圧下において、n- エピタキシャル層4
(以下、n- 層4とする)を形成する。この時の単結晶
成長速度は0.5μm/min、厚さは2〜10μm、
そして不純物濃度は1×1012〜1016cm-3、好まし
くは1012〜1014cm-3である(図5)。Next, the surface of the substrate 1 is heated at a temperature of 1000.degree.
HCl 2 liters / min, H 2 60 liters / m
After etching for about 1.5 minutes under the condition of in, the source gas SiH 2 Cl 2 (100%) is added to 1.2 liter / mi.
n, doping gas (H 2 diluted PH 3 , 20 PPM) is passed through 100 cc, growth temperature is 1000 ° C., 120 to 180
N − epitaxial layer 4 under reduced pressure of Torr
(Hereinafter, referred to as n − layer 4) is formed. At this time, the single crystal growth rate is 0.5 μm / min, the thickness is 2 to 10 μm,
The impurity concentration is 1 × 10 12 to 10 16 cm −3 , preferably 10 12 to 10 14 cm −3 ( FIG. 5 ).
【0023】なお、n- 層4の品質を向上させるために
は、基板をまず1150〜1250℃程度の高温処理で
表面近傍から酸素を除去して、その後800℃程度の長
時間熱処理により基板内部にマイクロディフェクトを多
数発生させ、デヌーデットゾーンを有するイントリンシ
ックゲッタリングの行える基板にしておくこともきわめ
て有効である。In order to improve the quality of the n − layer 4, the substrate is first subjected to a high temperature treatment of about 1150 to 1250 ° C. to remove oxygen from the vicinity of the surface, and then a long-term heat treatment of about 800 ° C. is applied to the inside of the substrate. It is also extremely effective to use a substrate having a denuded zone and capable of intrinsic gettering by generating a large number of microdefects.
【0024】続いて、n- 層4上に厚さ4000〜80
00Åの酸化膜をパイロジェネック酸化(H2 +O
2 )、ウェット酸化(O2 +H2 O)、又はスチーム酸
化(N2+H2 O)により形成する。更に、積層欠陥等
のない良好な酸化膜を得るには、800〜1000℃の
温度で高圧酸化が適している。Then, a thickness of 4000 to 80 is formed on the n − layer 4.
Pyrogeneck oxidation (H 2 + O) of the oxide film of 00Å
2 ), wet oxidation (O 2 + H 2 O), or steam oxidation (N 2 + H 2 O). Furthermore, high-pressure oxidation at a temperature of 800 to 1000 ° C. is suitable for obtaining a good oxide film without stacking faults.
【0025】そして、素子分離領域および周辺素子のた
めのp型半導体領域(以下、pウエルとする)を形成す
るために、酸化膜5の一部をフォトリソグラフィ法によ
って選択的に除去し、続いて、バッファ用の酸化膜6を
厚さ500〜1500Å形成する(図6)。Then, in order to form a p-type semiconductor region (hereinafter referred to as a p-well) for the element isolation region and the peripheral element, a part of the oxide film 5 is selectively removed by photolithography, and then, Then, the oxide film 6 for buffer is formed to a thickness of 500 to 1500Å ( FIG. 6 ).
【0026】次に、酸化膜5をマスクとして、B+ のイ
オン注入を行う(イオン注入量1〜10×1012c
m-2)。そして、1150〜1200℃の熱処理を5〜
10時間行い、不純物を押し込み(ドライブイン)、p
ウエル7、素子分離領域8および9を同時に形成する
(図7)。Next, using the oxide film 5 as a mask, B + ion implantation is performed (ion implantation amount 1 to 10 × 10 12 c).
m -2 ). Then, heat treatment at 1150 to 1200 ° C. for 5
Perform for 10 hours, push in impurities (drive-in), p
Well 7 and element isolation regions 8 and 9 are formed simultaneously ( FIG. 7 ).
【0027】続いて、酸化膜5および6を除去した後、
厚さ500〜1500Åの酸化膜10、その上に窒化膜
11(Si3 N4 )を各々形成する。そして、周辺素子
を分離する領域(チャネルストッパー)を形成するため
に窒化膜11のパターニングを行う(図8)。Then, after removing the oxide films 5 and 6,
An oxide film 10 having a thickness of 500 to 1500 Å and a nitride film 11 (Si 3 N 4 ) are formed thereon. Then, the nitride film 11 is patterned to form a region (channel stopper) for separating peripheral elements ( FIG. 8 ).
【0028】続いて、窒化膜11をマスクとして、B+
のイオン注入を行い(イオン注入量1〜10×1013c
m-2)、その後、1000℃、10分間の熱処理によっ
てチャネルストップのためのp領域12を形成する。そ
して1000℃でパイロジェネック酸化を行い、厚さ8
000〜12000Åの分離領域13を形成する(図
9)。Then, using the nitride film 11 as a mask, B +
Ion implantation is performed (ion implantation amount 1 to 10 × 10 13 c
m −2 ), and then the p region 12 for channel stop is formed by heat treatment at 1000 ° C. for 10 minutes. Then, perform pyrogenec oxidation at 1000 ° C to obtain a thickness of 8
000 to 12000 Å separation area 13 is formed ( Fig.
9 ).
【0029】続いて、窒化膜11を除去して、厚さ0.
7〜1.2μmのレジスト14を酸化膜10上に塗布
し、ベース領域の形成と、重ねて形成する素子分離領域
のためのレジストパターニングを行う(図10)。Then, the nitride film 11 is removed to a thickness of 0.
A resist 14 having a thickness of 7 to 1.2 μm is applied on the oxide film 10, and a base region is formed and resist patterning is performed for an element isolation region to be overlaid ( FIG. 10 ).
【0030】次に、レジスト14をマスクとして、B+
をイオン注入する(イオン注入量7×1011〜1×10
15cm-2)。続いて、レジスト14を除去した後、N2
雰囲気中で1000〜1100℃の熱処理を行い、素子
分離領域8および9に重ねてp領域15および16、そ
してベース領域17が形成される。続いて、(H2 +O
2 )ガス、1000℃で1〜2時間の酸化を行い、厚さ
3000〜5000Åの酸化膜18を形成する。ただ
し、酸化膜18は酸化膜10を含んでいる(図11)。Next, using the resist 14 as a mask, B +
Ion implantation (ion implantation amount 7 × 10 11 to 1 × 10
15 cm -2 ). Then, after removing the resist 14, N 2
Heat treatment is performed at 1000 to 1100 ° C. in the atmosphere to form p regions 15 and 16 and base region 17 over element isolation regions 8 and 9. Then, (H 2 + O
2 ) Oxidize at 1000 ° C. for 1 to 2 hours in a gas to form an oxide film 18 having a thickness of 3000 to 5000 Å. However, the oxide film 18 includes the oxide film 10 ( FIG. 11 ).
【0031】ベース領域17の深さはたとえば0.6〜
1μm程度であるが、ベース領域17およびp領域1
5,16を形成する方法としては、BSGをウエハ上に
堆積させて、1100〜1200℃の熱拡散によって不
純物Bを所定の深さまで拡散させて形成する方法もあ
る。The depth of the base region 17 is, for example, 0.6-.
About 1 μm, but the base region 17 and the p region 1
As a method of forming 5, 16, there is also a method of depositing BSG on a wafer and diffusing the impurity B to a predetermined depth by thermal diffusion at 1100 to 1200 ° C.
【0032】次に、PチャネルMOSトランジスタおよ
びコンデンサの部分とエミッタの部分、そして周辺素子
(ここではNチャネルMOSトランジスタ)の部分のパ
ターニングを行い、ゲート酸化膜19を厚さ数十〜数百
Å形成する(図12)。Next, the P-channel MOS transistor and the capacitor portion and the emitter portion, and the peripheral element (here, N-channel MOS transistor) portion are patterned to form the gate oxide film 19 with a thickness of several tens to several hundreds of Å. Formed ( FIG. 12 ).
【0033】酸化膜19を形成すると、B+ のイオン注
入を行う(イオン注入量5×1010〜1×1012c
m-2)。このイオン注入はベース領域17と素子分離領
域(p領域)15との間に形成されるPチャネルMOS
トランジスタのしきい値電圧Vthを決定するため行われ
る。After the oxide film 19 is formed, B + ions are implanted (ion implantation amount 5 × 10 10 to 1 × 10 12 c).
m -2 ). The ion implantation is a P channel MOS formed between the base region 17 and the element isolation region (p region) 15.
This is performed to determine the threshold voltage V th of the transistor.
【0034】次に、エミッタ部分の酸化膜19とNチャ
ネルMOSトランジスタのソースおよびドレイン部分の
酸化膜19とのパターニングを行い、その上に、Asド
ープのポリシリコンを(N2 +SiH4 +AsH3 )又
は(H2 +SiH4 +AsH3 )ガスでCVD法により
厚さ2000〜7000Å堆積させる。むろん、ノンド
ープのポリシリコンをCVD法で堆積しておいて、その
後As又はPを拡散しても良い。Next, the oxide film 19 in the emitter portion and the oxide film 19 in the source and drain portions of the N-channel MOS transistor are patterned, and As-doped polysilicon is formed thereon (N 2 + SiH 4 + AsH 3 ). Alternatively, a (H 2 + SiH 4 + AsH 3 ) gas is deposited by a CVD method to a thickness of 2000 to 7,000 Å. Of course, non-doped polysilicon may be deposited by the CVD method and then As or P may be diffused.
【0035】そして、堆積したポリシリコン膜をマスク
合わせフォトリソグラフィ工程の後エッチングで除去
し、ポリシリコン20,21そして22を形成する。た
だし、堆積したポリシリコンのエッチングはC2 Cl2
F4 、(CBrF3 +Cl2 )等のガス系で行う。Then, the deposited polysilicon film is removed by etching after the mask aligning photolithography step to form polysilicon 20, 21 and 22. However, the etching of the deposited polysilicon is performed using C 2 Cl 2
It is performed in a gas system such as F 4 , (CBrF 3 + Cl 2 ).
【0036】続いて、熱処理を行うことで、ポリシリコ
ン21から不純物(As)をベース領域17の内部に拡
散させ、n+ エミッタ領域23を形成する。Subsequently, heat treatment is performed to diffuse the impurities (As) from the polysilicon 21 into the base region 17 to form the n + emitter region 23.
【0037】続いて、P+ ,As+ イオンを1×1014
〜1×1016cm-2イオン注入する。イオンは、フィー
ルド酸化膜18及びポリシリコン20,21,22によ
ってマスクされ、所定の部分にのみ打ち込まれる。更
に、熱処理を行なうことによりNMOSのソースドレイ
ン24,25が形成される(図13)。Subsequently, P + and As + ions are added at 1 × 10 14
˜1 × 10 16 cm −2 ions are implanted. Ions are masked by the field oxide film 18 and the polysilicon 20, 21, 22 and are implanted only in a predetermined portion. Further, by heat treatment, NMOS source and drain 24 and 25 are formed ( FIG. 13 ).
【0038】次に、厚さ3000〜7000ÅのPSG
膜26をCVD法で堆積し、続いて、マスク合せ工程と
エッチング工程とによりポリシリコン20上にコンタク
トホールを開ける。このコンタクトホールに電極27
(Al,Al−Si,Al−Cu−Si等の金属)を真
空蒸着又はスパッタリングによって堆積させる。Next, a PSG having a thickness of 3000 to 7000Å
A film 26 is deposited by the CVD method, and then a contact hole is opened on the polysilicon 20 by a mask aligning process and an etching process. Electrode 27 in this contact hole
(Metal such as Al, Al-Si, Al-Cu-Si) is deposited by vacuum evaporation or sputtering.
【0039】続いて、PSG膜又はSiO2 膜等の層間
絶縁膜28をCVD法で厚さ3000〜6000Å堆積
させる。そして、マスク合わせおよびエッチング工程に
より、ポリシリコン21および22上にコンタクトホー
ルを開け、電極29および30(Al,Al−Si,A
l−Cu−Si等の金属)を形成する。Subsequently, an interlayer insulating film 28 such as a PSG film or a SiO 2 film is deposited by the CVD method to a thickness of 3000 to 6000Å. Then, contact holes are opened on the polysilicons 21 and 22 by a mask alignment and etching process to form electrodes 29 and 30 (Al, Al-Si, A).
a metal such as 1-Cu-Si).
【0040】そして最後に、パッシベーション膜31
(PSG膜又はSi3 N4 膜等)をCVD法によって形
成し、ウエハ裏面に電極(Al,Al−Si,Au等の
金属)を形成し本実施例の半導体装置を完成する(図
1)。Finally, the passivation film 31
(PSG film or Si 3 N 4 film or the like) is formed by the CVD method, and electrodes (metals such as Al, Al—Si, Au, etc.) are formed on the back surface of the wafer to complete the semiconductor device of this embodiment ( FIG.
1 ).
【0041】なお、本実施例では周辺素子としてNチャ
ネルMOSトランジスタを取り上げたが、むろんこれに
限定されず、CMOS等でも良い。すなわち、素子分離
領域8および9と同一導電型の半導体領域を必要とする
周辺素子であればよい。Although the N-channel MOS transistor is taken as the peripheral element in the present embodiment, it is needless to say that it is not limited to this and a CMOS or the like may be used. That is, any peripheral element that requires a semiconductor region having the same conductivity type as the element isolation regions 8 and 9 may be used.
【0042】図2は、図1に示される光センサセルを2
次元的に配列した光電変換装置の平面図である。FIG . 2 shows the optical sensor cell shown in FIG.
It is a top view of the photoelectric conversion device arranged in dimension.
【0043】次に、図1および図2を参照しながら、本
実施例の半導体装置の構成および動作を説明する。Next, with reference to FIGS. 1 and 2, the configuration and operation of the semiconductor device of this embodiment.
【0044】図1および図2における光センサセルにお
いて、n型シリコンの基板1上にn- エピタキシャル層
4が形成され、その中にp+ 素子分離領域15,16
(ただし、ここでは8および9を含む)によって相互に
電気的に絶縁されて光センサセルが形成されている。[0044] In the photosensor cell shown in FIG. 1 and FIG. 2, n on the substrate 1 of n-type silicon - epitaxial layer 4 is formed, p + isolation regions 15 and 16 therein
(However, here, including 8 and 9) are electrically insulated from each other to form a photosensor cell.
【0045】各光センサセルは、n- エピタキシャル層
4上に光トランジスタたるバイポーラトランジスタの制
御電極領域となるpベース領域17、第一の主電極領域
となるn+ エミッタ領域23、酸化膜18を挟んで、P
−MOSトランジスタのゲートとpベース領域17にパ
ルスを印加するためのコンデンサCOXの電極とを兼ねて
いる電極用のポリシリコン20、n+ エミッタ領域23
に接続している電極用のポリシリコン21、そして、ポ
リシリコン21に接続した電極29およびポリシリコン
20に接続した電極27等で構成されている。なお、n
型シリコン基板 1及びn - エピタキシャル層4の一部は
光トランジスタの第二の主電極領域となる。また、p +
素子分離領域15,8とpベース領域17とは第二スイ
ッチ手段となるP−MOSトランジスタのソース・ドレ
イン領域となる。 [0045] Each light sensor cell, n - control of light transistor serving as a bipolar transistor on the epitaxial layer 4
P base region 17 serving as a control electrode region , first main electrode region
With the n + emitter region 23 and the oxide film 18 sandwiched between
Polysilicon 20 for the electrode to the gate and the p base region 17 of the -MOS transistor also serves as a capacitor C OX electrode for applying a pulse, n + emitter region 23
And the electrode 29 connected to the polysilicon 21, the electrode 29 connected to the polysilicon 21, the electrode 27 connected to the polysilicon 20, and the like. Note that n
Type silicon substrate 1 and part of the n − epitaxial layer 4
It becomes the second main electrode region of the phototransistor. Also, p +
The element isolation regions 15 and 8 and the p base region 17 are the second switch.
Source / drain of P-MOS transistor as a switching means
It becomes the in area.
【0046】このような構成を有する光センサセルの基
本的動作を次に説明する。The basic operation of the optical sensor cell having such a structure will be described below.
【0047】まず、電荷蓄積動作は、pベース領域17
にn+ エミッタ領域23に対して逆バイアス電位を与え
た後、ポリシリコン20の電位をP−MOSトランジス
タのしきい値電圧以上の正電位に保ち、P−MOSトラ
ンジスタをオフ状態として、pベース領域17に光によ
って発生したホールを蓄積する。First, the charge accumulation operation is performed in the p base region 17
After applying a reverse bias potential to the n + emitter region 23, the potential of the polysilicon 20 is maintained at a positive potential higher than the threshold voltage of the P-MOS transistor, the P-MOS transistor is turned off, and the p-base is turned on. Holes generated by light are accumulated in the region 17.
【0048】ホールの蓄積によって、pベース領域17
の電位は正の方向に向かって変化するが、光の強さによ
って各光センサセルのpベース領域17の電位は異なっ
てくる。By accumulating holes, the p base region 17 is formed.
Potential changes in the positive direction, but the potential of the p base region 17 of each photosensor cell varies depending on the intensity of light.
【0049】この状態で、正の読出しパルス電圧VR が
電極27からポリシリコン20に印加される。電圧VR
は正であるから、P−MOSトランジスタはオフ状態の
ままである。In this state, a positive read pulse voltage V R is applied to the polysilicon 20 from the electrode 27. Voltage V R
Is positive, the P-MOS transistor remains off.
【0050】読出しパルス電圧VR がポリシリコン20
に印加されると、pベース領域17がn+ エミッタ領域
23に対して順方向バイアス状態となり、n+ エミッタ
領域23からpベース領域17へ電子の注入が起こり、
n+ エミッタ領域23の電位が次第に正電位方向に変化
する。すなわち、pベース領域17に蓄積された情報が
エミッタ側へ読出される。The read pulse voltage V R is the polysilicon 20.
Is applied to the n + emitter region 23, the p base region 17 is forward biased, and electrons are injected from the n + emitter region 23 into the p base region 17,
The potential of n + emitter region 23 gradually changes in the positive potential direction. That is, the information accumulated in p base region 17 is read out to the emitter side.
【0051】ある一定時間読出しパルス電圧VR が印加
された後、ポリシリコン20が接地電位になると、pベ
ース領域17はn+ エミッタ領域23に対して逆バイア
ス状態となり、n+ エミッタ領域23の電位変化は停止
する。[0051] After a certain time the read pulse voltage V R is applied, the polysilicon 20 becomes the ground potential, becomes reverse biased state with respect to the p base region 17 n + emitter region 23, the n + emitter region 23 The potential change stops.
【0052】この状態で、エミッタ側の情報がポリシリ
コン21および電極29を通って外部へ読出される。In this state, the information on the emitter side is read out through polysilicon 21 and electrode 29.
【0053】この読出しが終了すると、電極29が接地
され、n+ エミッタ領域23は接地電位となる。しか
し、この状態では、pベース領域17に光の強度に対応
した電位、すなわち光情報が蓄積されたままであるか
ら、この光情報を除去する必要がある。When this reading is completed, the electrode 29 is grounded and the n + emitter region 23 becomes the ground potential. However, in this state, the potential corresponding to the intensity of light, that is, the optical information is still stored in the p base region 17, so it is necessary to remove this optical information.
【0054】そこで、電極27を通じて、ポリシリコン
20にP−MOSトランジスタのしきい値電圧Vthを超
える負のパルス電圧VRHを印加する。これによってP−
MOSトランジスタは導通状態となり、pベース領域1
7に蓄積されたホールは除去され、pベース領域17の
電位はp+ 素子分離領域15に印加されている所定の負
電圧に固定される。Therefore, a negative pulse voltage V RH exceeding the threshold voltage V th of the P-MOS transistor is applied to the polysilicon 20 through the electrode 27. This makes P-
The MOS transistor becomes conductive, and the p base region 1
The holes accumulated in 7 are removed, and the potential of the p base region 17 is fixed to a predetermined negative voltage applied to the p + element isolation region 15.
【0055】このリフレッシュ動作によって、pベース
領域17は完全な初期状態となり、以後上述した蓄積、
読出し、リフレッシュの各動作が繰返えされる。By this refresh operation, the p base region 17 is brought into a completely initial state, and thereafter, the above-mentioned accumulation,
The read and refresh operations are repeated.
【0056】ところで、図2のように光センサセルが配
列された光電変換装置の一部に強い光が当った場合、そ
の部分の光センサセルのpベース領域17がn+ エミッ
タ領域23に対して順方向バイアス状態となり、エミッ
タ側に信号が読出されてブルーミング現象が生起する。By the way, when a strong light hits a part of the photoelectric conversion device in which the photosensor cells are arranged as shown in FIG. 2 , the p base region 17 of the photosensor cell in that part is forwarded with respect to the n + emitter region 23. A directional bias is applied, a signal is read out to the emitter side, and a blooming phenomenon occurs.
【0057】これを防止するために、蓄積動作時にポリ
シリコン20の電位を、pベース領域17の電位がゼロ
電位に近ずいた状態で、すなわちエミッタ側に信号が読
出される前に、P−MOSトランジスタが導通状態とな
るように設定しても良い。In order to prevent this, during the accumulation operation, the potential of the polysilicon 20 is set to P- while the potential of the p base region 17 is close to zero potential, that is, before the signal is read to the emitter side. It may be set so that the MOS transistor becomes conductive.
【0058】このようにポリシリコン20の電位を設定
することで、pベース領域17とn+ エミッタ領域23
とが順方向バイアス状態になる前に、P−MOSトラン
ジスタが導通状態となり、過剰電荷はp+ 素子分離領域
15側へ流出し、ブルーミング現象が防止される。By setting the potential of the polysilicon 20 in this way, the p base region 17 and the n + emitter region 23 are formed.
Before and become the forward bias state, the P-MOS transistor becomes conductive, excess charges flow out to the side of the p + element isolation region 15, and the blooming phenomenon is prevented.
【0059】なお、図1に示されるように、周辺素子と
なるNMOSトランジスタはpベース領域17と同じ導
電型のpウエル7内に設けられており、例えpベース領
域17から過剰な光キャリア(ホール)があふれても、
光キャリアはpウエル7内で消滅してNMOSトランジ
スタのソース・ドレイン領域に流入することはないの
で、あふれ出した光キャリアがNMOSトランジスタの
動作に悪影響を及ぼすことはない。 It should be noted that, as shown in FIG.
The NMOS transistor has the same conductivity as the p base region 17.
It is provided in the electric p well 7 and, for example, the p base region.
Even if excess optical carriers (holes) overflow from area 17,
The photo carrier disappears in the p-well 7 and the NMOS transistor
Never flows into the source / drain region of the star
Then, the overflowed photo carriers of the NMOS transistor
It does not adversely affect the operation.
【0060】図3は本実施例の半導体装置の回路図であ
る。ただし、ここでは画素数2×2=4の場合を一例と
して取り上げるが、任意の画素数n×nの回路は同図の
回路から容易に構成されうる。FIG . 3 is a circuit diagram of the semiconductor device of this embodiment. However, although the case where the number of pixels is 2 × 2 = 4 is taken as an example here, a circuit having an arbitrary number of pixels n × n can be easily configured from the circuit of FIG.
【0061】同図において、各光センサセルE11〜E22
は図1および図2に示される構成を有している。すなわ
ち、バイポーラトランジスタ301のpベース領域17
と、酸化膜18を挟んで対向しているポリシリコン20
とによってコンデンサCOX302が形成され、pベース
領域17、p+ 素子分離領域15、そしてポリシリコン
20によって第二スイッチ手段となるP−MOSトラン
ジスタ303が形成される。本実施例では、ポリシリコ
ン20が、コンデンサCOX302の一方の電極とP−M
OSトランジスタ303のゲートとを兼ねているが、従
来例(図14)のように別々に構成することもできる。In the figure, each of the optical sensor cells E 11 to E 22 is shown.
Has the structure shown in FIGS. That is, the p base region 17 of the bipolar transistor 301
And the polysilicon 20 facing each other with the oxide film 18 in between.
Form a capacitor C OX 302, and the p base region 17, the p + element isolation region 15, and the polysilicon 20 form a P-MOS transistor 303 that serves as a second switch means . In this embodiment, the polysilicon 20 is connected to one electrode of the capacitor C OX 302 and P-M.
Although it also serves as the gate of the OS transistor 303, it can be configured separately as in the conventional example (FIG. 14).
【0062】光センサセルE11およびE12の各電極27
は、スイッチングトランジスタ(以下、SWTとする)
304を介してシフトレジスタAの第1の並列出力端子
に接続され、さらにSWT305を介して端子T3 に接
続されている。Electrodes 27 of photosensor cells E 11 and E 12
Is a switching transistor (hereinafter referred to as SWT)
It is connected to the first parallel output terminal of the shift register A via 304, and further connected to the terminal T 3 via SWT305.
【0063】光センサセルE21およびE22の各電極27
は、SWT306を介してシフトレジスタAの第2の並
列出力端子に接続され、さらにSWT307を介して端
子T3 に接続されている。Electrodes 27 of photosensor cells E 21 and E 22
Is connected to the second parallel output terminal of the shift register A via the SWT 306, and is further connected to the terminal T 3 via the SWT 307.
【0064】また、SWT304および306の各ゲー
ト端子は端子T1 に、SWT305および307の各ゲ
ート端子は端子T2 に各々接続されている。The gate terminals of the SWTs 304 and 306 are connected to the terminal T 1 , and the gate terminals of the SWTs 305 and 307 are connected to the terminal T 2 .
【0065】光センサセルE11およびE21の各バイポー
ラトランジスタ301のエミッタ電極29は、SWT3
08を介して出力端子に接続され、さらに第一スイッチ
手段となるSWT309を介して接地されている。The emitter electrode 29 of each bipolar transistor 301 of the photosensor cells E 11 and E 21 is SWT3.
08 is connected to the output terminal via the first switch
It is grounded through SWT309 which is a means .
【0066】光センサセルE12およびE22の各エミッタ
電極29は、SWT310を介して出力端子に接続さ
れ、さらに第一スイッチ手段となるSWT311を介し
て接地されている。Each emitter electrode 29 of the photosensor cells E 12 and E 22 is connected to the output terminal via the SWT 310, and is further grounded via the SWT 311 serving as the first switch means .
【0067】また、SWT308および310の各ゲー
ト端子は、シフトレジスタBの第1および第2の並列出
力端子にそれぞれ接続され、SWT309および311
の各ゲート端子は端子T4 に接続されている。The gate terminals of the SWTs 308 and 310 are connected to the first and second parallel output terminals of the shift register B, respectively, and the SWTs 309 and 311 are connected.
Each gate terminal of is connected to terminal T 4 .
【0068】各光センサセルのP−MOSトランジスタ
303のソース領域、すなわちp+素子分離領域15に
は所定の負電圧VBBが印加され、また各光センサセルの
バイポーラトランジスタ301のコレクタ電極には所定
の正電圧VCCが印加されている。A predetermined negative voltage V BB is applied to the source region of the P-MOS transistor 303 of each photosensor cell, that is, the p + element isolation region 15, and a predetermined negative voltage V BB is applied to the collector electrode of the bipolar transistor 301 of each photosensor cell. The positive voltage V CC is applied.
【0069】また、各端子T1 〜T4 には、所定のタイ
ミングで電圧が印加され、対応するSWTをオン状態に
する。A voltage is applied to each of the terminals T 1 to T 4 at a predetermined timing to turn on the corresponding SWT.
【0070】シフトレジスタAおよびBには、所定のタ
イミングでシフトパルスが入力し、各並列出力端子から
順次ハイレベル(正電圧VR )が出力される。A shift pulse is input to the shift registers A and B at a predetermined timing, and a high level (positive voltage V R ) is sequentially output from each parallel output terminal.
【0071】ここでは、SWT304〜311が周辺素
子ということになる。Here, the SWTs 304 to 311 are the peripheral elements.
【0072】このような構成を有する本実施例の回路の
動作を簡単に説明する。The operation of the circuit of this embodiment having such a configuration will be briefly described.
【0073】まず、SWT304,306,308,そ
して310をオフ状態、SWT305,307,30
9,そして311をオン状態として、リフレッシュのた
めの負電圧パルスを端子T3 に印加する。これによって
全光センサセルE11〜E22のリフレッシュ動作が行われ
る。First, the SWTs 304, 306, 308, and 310 are turned off, and the SWTs 305, 307, and 30 are turned off.
With 9 and 311 turned on, a negative voltage pulse for refresh is applied to the terminal T 3 . As a result, the refresh operation of the all-optical sensor cells E 11 to E 22 is performed.
【0074】続いて、SWT305および307をオフ
状態にして、電荷蓄積動作を行う。これによって、各p
ベース領域17にその場所における光情報が蓄積され
る。Then, the SWTs 305 and 307 are turned off to perform the charge accumulation operation. This allows each p
The light information at that location is stored in the base region 17.
【0075】次に、SWT309および311をオフ状
態、SWT304および306をオン状態にして、蓄積
された情報を順次読出す動作を行う。Next, the SWTs 309 and 311 are turned off and the SWTs 304 and 306 are turned on, and the operation of sequentially reading the accumulated information is performed.
【0076】まず、シフトレジスタAの第1の並列出力
端子をハイレベルにすることで、光センサセルE11およ
びE12の各電極27に正電圧VR を印加し、pベース領
域17に蓄積されている情報をエミッタ側へ読出す。続
いて、シフトレジスタBの第1および第2の並列出力端
子を順次ハイレベルとして、SWT308、そしてSW
T310を順次オン状態にする。この動作によって、光
センサセルE11とE12とに蓄積された情報が順次外部へ
出力される。First, by setting the first parallel output terminal of the shift register A to a high level, a positive voltage V R is applied to each electrode 27 of the photosensor cells E 11 and E 12 , and accumulated in the p base region 17. Information is read to the emitter side. Subsequently, the first and second parallel output terminals of the shift register B are sequentially set to the high level, and the SWT308, and the SW
The T310 is sequentially turned on. By this operation, the information accumulated in the optical sensor cells E 11 and E 12 is sequentially output to the outside.
【0077】次に、シフトレジスタAの第2の並列出力
端子をハイレベルとし、上述したようにシフトレジスタ
Bを動作させることで、光センサセルE21とE22とに蓄
積された情報を同様に順次外部へ出力する。Next, the second parallel output terminal of the shift register A is set to the high level and the shift register B is operated as described above, so that the information stored in the photosensor cells E 21 and E 22 is similarly stored. Output sequentially to the outside.
【0078】こうして読出しが終了すると、上述のリフ
レッシュ動作を行い、以後蓄積、読出し、リフレッシュ
の各動作を繰返えす。When the reading is completed in this way, the above-described refresh operation is performed, and thereafter, the accumulation, reading, and refreshing operations are repeated.
【0079】[0079]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る半導体装置によれば、ノイズを抑制 することができ
る。又、リセット用のトランジスタを用いてブルーミン
グを防止できる。 As described in detail above , according to the semiconductor device of the present invention , noise can be suppressed.
It In addition, using a reset transistor
Can be prevented.
【0080】加えて、周辺素子を光トランジスタの制御
電極領域と同じ導電型の半導体領域内に形成できるの
で、過剰な光キャリアが制御電極領域よりあふれ出して
も、該半導体領域によって吸収され周辺素子に悪影響を
及ぼさない。 In addition, peripheral elements are controlled by phototransistors.
Can be formed in a semiconductor region of the same conductivity type as the electrode region
The excess photocarriers overflow the control electrode area.
Is absorbed by the semiconductor region and adversely affects peripheral elements.
Does not reach.
【図1】本発明の半導体装置の一実施例の構成を示す断
面図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a semiconductor device of the present invention .
It is a side view.
【図2】本実施例の半導体装置の平面図である。 FIG. 2 is a plan view of the semiconductor device of this embodiment.
【図3】本実施例の半導体装置の動作を説明するための
回路図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the semiconductor device of this embodiment .
It is a circuit diagram.
【図4】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を示
す製造工程図である。FIG. 4 shows a manufacturing method of an embodiment of a semiconductor device of the present invention .
It is to manufacturing process diagrams.
【図5】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を示
す製造工程図である。FIG. 5 shows a manufacturing method of an embodiment of the semiconductor device of the present invention .
It is to manufacturing process diagrams.
【図6】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を示
す製造工程図である。FIG. 6 shows a manufacturing method of an embodiment of a semiconductor device of the present invention .
It is to manufacturing process diagrams.
【図7】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を示
す製造工程図である。FIG. 7 shows a manufacturing method of an embodiment of the semiconductor device of the present invention .
It is to manufacturing process diagrams.
【図8】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を示
す製造工程図である。FIG. 8 shows a manufacturing method of an embodiment of a semiconductor device of the present invention .
It is to manufacturing process diagrams.
【図9】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を示
す製造工程図である。FIG. 9 shows a manufacturing method of an embodiment of the semiconductor device of the present invention .
It is to manufacturing process diagrams.
【図10】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を
示す製造工程図である。FIG. 10 shows a manufacturing method of an embodiment of the semiconductor device of the present invention .
Is a manufacturing process drawing showing.
【図11】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を
示す製造工程図である。FIG. 11 shows a manufacturing method of an embodiment of the semiconductor device of the present invention .
Is a manufacturing process drawing showing.
【図12】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を
示す製造工程図である。 FIG. 12 shows a manufacturing method of an embodiment of the semiconductor device of the present invention .
FIG.
【図13】本発明の半導体装置の一実施例の製造方法を
示す製造工程図である。 FIG. 13 shows a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention .
FIG.
【図14】(a)は従来の光電変換装置の平面図、
(b)はそのA−A’線断面図である。FIG. 14A is a plan view of a conventional photoelectric conversion device,
(B) is the AA 'line sectional view.
【符号の説明】 1 基板 4 n- エピタキシャル層 8,15,9,16 素子分離領域 17 p+ ベース領域 23 n+ エミッタ領域[Explanation of reference symbols] 1 substrate 4 n - epitaxial layer 8, 15, 9, 16 element isolation region 17 p + base region 23 n + emitter region
Claims (4)
ーを受けることによりキャリアを蓄積可能な制御電極領
域と、前記第一導電型とは異なる第二導電型の半導体か
らなる第一及び第二の主電極領域と、を有する光トラン
ジスタと、 前記第一の主電極領域に接続された出力回路と、を有す
る半導体装置において、 前記第一の主電極領域を第一の基準電圧源に対して電気
的に結合し前記制御電極領域に蓄積されたキャリアを消
滅させる為の第一スイッチ手段と、 前記制御電極領域を第二の基準電圧源に対して電気的に
結合させる為の第二スイッチ手段と、 前記光トランジスタの横方向に配された第一導電型の半
導体領域内に形成された周辺素子として第二導電型の半
導体からなる主電極領域を有する絶縁ゲート型トランジ
スタとを有することを特徴とする半導体装置。 1. Light energy comprising a semiconductor of the first conductivity type
Control electrode area that can accumulate carriers by receiving
And a semiconductor of a second conductivity type different from the first conductivity type
A first and a second main electrode region consisting of
Yusuke and register, and an output circuit connected to the first main electrode region
In the semiconductor device according to claim 1, the first main electrode region is electrically connected to the first reference voltage source.
Carriers that are bound to each other and stored in the control electrode region are erased.
To electrically switch the control electrode area to the second reference voltage source.
Second switch means for coupling, and a first conductivity type semi-conductor disposed laterally of the phototransistor.
As a peripheral element formed in the conductor region, a second conductivity type half
Insulated gate type transistor having a main electrode region made of a conductor
And a semiconductor device.
記第二スイッチ手段はPチャネルMOSトランジスタでThe second switch means is a P-channel MOS transistor
あり、前記絶縁ゲート型トランジスタはNチャネルMOAnd the insulated gate transistor is an N-channel MO
Sトランジスタである半導体装置。A semiconductor device that is an S transistor.
において、前記光トランジスタはバイポーラトランジス
タである半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1 , wherein the phototransistor is a bipolar transistor.
ーを受けることによりキャリアを蓄積可能な制御電極領
域と、前記第一導電型とは異なる第二導電型の半導体か
らなる第一及び第二の主電極領域と、を有する光トラン
ジスタと、 前記第一の主電極領域に接続された出力回路と、を有す
る半導体装置において、 前記制御電極領域を主電極領域とするトランジスタを有
し、 前記トランジスタはリフレッシュ動作の際に導通すると
ともに、蓄積動作期間中に前記制御電極領域が所定の電
位になった時にも導通することを特徴とする半導体装
置。 4. Light energy comprising a semiconductor of the first conductivity type
Control electrode area that can accumulate carriers by receiving
And a semiconductor of a second conductivity type different from the first conductivity type
A first and a second main electrode region consisting of
Yusuke and register, and an output circuit connected to the first main electrode region
A semiconductor device having a transistor having the control electrode region as a main electrode region.
However , if the transistor becomes conductive during the refresh operation,
In both cases, the control electrode area has a predetermined voltage during the accumulation operation.
A semiconductor device characterized by conducting even when it reaches the position
Place
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5213551A JPH07123160B2 (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5213551A JPH07123160B2 (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Semiconductor device |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP59106666A Division JPH0620121B2 (en) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | Method for manufacturing semiconductor device |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0794696A JPH0794696A (en) | 1995-04-07 |
JPH07123160B2 true JPH07123160B2 (en) | 1995-12-25 |
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JP5213551A Expired - Fee Related JPH07123160B2 (en) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Semiconductor device |
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KR100494132B1 (en) * | 2000-12-30 | 2005-06-13 | 매그나칩 반도체 유한회사 | Unit pixel of image sensor |
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1993
- 1993-08-06 JP JP5213551A patent/JPH07123160B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH0794696A (en) | 1995-04-07 |
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