JPH0758307A - Solid state image pickup apparatus - Google Patents

Solid state image pickup apparatus

Info

Publication number
JPH0758307A
JPH0758307A JP5206034A JP20603493A JPH0758307A JP H0758307 A JPH0758307 A JP H0758307A JP 5206034 A JP5206034 A JP 5206034A JP 20603493 A JP20603493 A JP 20603493A JP H0758307 A JPH0758307 A JP H0758307A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
imaging device
region
state imaging
photoelectric conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5206034A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3177072B2 (en
Inventor
Tadashi Shiraishi
匡 白石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP20603493A priority Critical patent/JP3177072B2/en
Publication of JPH0758307A publication Critical patent/JPH0758307A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3177072B2 publication Critical patent/JP3177072B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce smear generated due to inflow of charges generated between the photoelectric conversion regions into a CCD in a solid state image pickup apparatus. CONSTITUTION:An N-type semiconductor layer 23 and a P-type semiconductor layer 24 formed thereon are provided in an isolation region 9 which isolates an optical signal storage region 1 from an optical signal storage region 1 adjacent thereto in order to form a depletion layer. Thereby, charges are accumulated therein to control diffusion of chrges 11 generated in the isolating region 9 into the direction of the CCD 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は固体撮像装置に関し、
特にスミアと呼ばれる偽信号の低減を図った画素部の構
造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device,
In particular, the present invention relates to the structure of a pixel portion called smear for reducing false signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、従来の一次元固体撮像装置の一
例を示す図であり、同図(a) はその平面図を示し、図に
おいて、1は光信号蓄積領域(光電変換部)、2は外部
からのクロック信号によって、上記光信号蓄積領域1に
蓄積されていた電荷を読出すための読出しゲート、3は
読出された電荷を蓄積,転送するための電荷結合素子
(以下、CCDと呼ぶ)、4はCCD3から転送されて
きた電荷を検出及び増幅を行うための増幅器、5は不要
な場所(光信号蓄積領域1以外)への光の入射を防ぐた
めに設けられた遮光膜であり、5aはその開口窓であ
る。また、同図(b) 及び図(c) は図5(a) におけるA−
A' 及びB−B’線での断面とそのポテンシャルを示す
図であり、これらの図において、6はp型半導体基板、
12,8は半導体基板6上に設けられたn型半導体層,
7はCCDの転送ゲートである。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional one-dimensional solid-state image pickup device. FIG. 5 (a) is a plan view of the same, in which 1 is an optical signal storage region (photoelectric conversion section). Reference numeral 2 denotes a read gate for reading the charges accumulated in the optical signal accumulation region 1 in response to an external clock signal, and 3 denotes a charge-coupled device (hereinafter, CCD) for accumulating and transferring the read charges. 4 is an amplifier for detecting and amplifying charges transferred from the CCD 3, and 5 is a light-shielding film provided to prevent light from entering an unnecessary place (other than the optical signal storage region 1). Yes, 5a is the opening window. In addition, FIG. 5 (b) and FIG.
It is a figure which shows the cross section in A'and BB 'line, and its potential, In these figures, 6 is a p-type semiconductor substrate,
12, 8 are n-type semiconductor layers provided on the semiconductor substrate 6,
Reference numeral 7 is a CCD transfer gate.

【0003】次に動作について説明する。図6は動作時
の図5(a) におけるA−A’線断面でのポテンシャルの
動きを示す図であり、図6(a) において蓄積領域1に光
が入射した後、ある時間が経過すると、図6(b) に示す
ように蓄積領域1に電荷が蓄積された状態となる。続い
て読出しゲート2に印加されるクロックパルスによって
ゲート2が開き、今まで蓄積された電荷はCCD3に転
送され図6(c) に示される状態となる。その後、読出し
ゲート2は閉じ、再び図6(a) の状態に戻る。
Next, the operation will be described. FIG. 6 is a diagram showing the movement of the potential along the line AA ′ in FIG. 5 (a) during operation. When a certain time elapses after the light enters the storage region 1 in FIG. 6 (a). As shown in FIG. 6B, the charge is stored in the storage region 1. Then, the gate 2 is opened by the clock pulse applied to the read gate 2, and the electric charge accumulated so far is transferred to the CCD 3 to be in the state shown in FIG. 6 (c). After that, the read gate 2 is closed and the state shown in FIG.

【0004】上記動作において、遮光膜5の開口窓5a
を通して半導体層12に入射した光は、該半導体層12
中で電子−正孔対を発生させる。このとき図5(a) にお
ける隣接する2つの蓄積領域1の間で発生した電荷11
は、その場所の電界が微少でありポテンシャルが浅いた
め、あらゆる方向に移動する。そのため発生した電荷の
一部はCCD3側に移動し信号電荷の一部として加えら
れる。この現象はスミアと呼ばれる偽信号の1つであ
り、撮像時に極めて悪影響を及ぼす。
In the above operation, the opening window 5a of the light shielding film 5
Light incident on the semiconductor layer 12 through the
In it, electron-hole pairs are generated. At this time, charge 11 generated between two adjacent storage regions 1 in FIG.
Moves in all directions because the electric field at that location is very small and the potential is shallow. Therefore, a part of the generated charge moves to the CCD 3 side and is added as a part of the signal charge. This phenomenon is one of the false signals called smear, and has an extremely bad influence upon image pickup.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の固体撮像装置は
以上のように構成されているので、スミアが多く、撮像
時の画像ノイズが多いという問題点があった。
Since the conventional solid-state image pickup device is constructed as described above, there is a problem that there are many smears and a lot of image noise at the time of image pickup.

【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、スミアの少ない固体撮像装置を
得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a solid-state image pickup device with less smear.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る固体撮像
装置は、光電変換部を分離する分離領域のうちの所定の
ものの表面を空乏化したものである。
In the solid-state image pickup device according to the present invention, the surface of a predetermined one of the separation regions for separating the photoelectric conversion portion is depleted.

【0008】また、上記分離領域の空乏層に蓄積された
電荷をオーバフロードレインに読み出すオーバフローゲ
ートを設けたものである。
Further, an overflow gate is provided to read out the charge accumulated in the depletion layer of the isolation region to the overflow drain.

【0009】[0009]

【作用】この発明においては、各光電変換部を分離する
分離領域に空乏層が存在するため、光電変換部間で発生
した電荷がCCDの方向へ行くのが阻止される。
In the present invention, since the depletion layer is present in the isolation region that separates the photoelectric conversion units, the charges generated between the photoelectric conversion units are prevented from moving toward the CCD.

【0010】また、分離領域で発生した電荷をオーバフ
ロードレインに流入させるようにしたので、解像度が向
上する。
Further, since the charge generated in the separation region is made to flow into the overflow drain, the resolution is improved.

【0011】[0011]

【実施例】実施例1.以下、この発明の第1の実施例に
よる固体撮像装置を図について説明する。図1におい
て、図5と同一符号は同一または相当部分を示し、図1
(a) はその平面図であり、該図において、9は、光信号
蓄積領域1を分離するための、半導体層中に空乏層を有
する分離領域であり、それ以外の構成は従来の図5(a)
と同様である。また、同図(b) は同図(a) のA−A’線
における断面図とそのポテンシャルを示す図であり、図
において、21はp型基板6上に形成されたn型半導体
層、22はn型半導体層21上に浅く形成されたp型半
導体層である。これらの半導体層21,22は、通常の
半導体プロセスのイオン注入技術で容易に形成できる。
従って各半導体層21,22の不純物濃度や接合の深さ
を最適化することによって、蓄積領域1に蓄積された電
荷を読み出した際、光信号蓄積領域1のn型半導体層2
1を完全に空乏化させることができる。また、同図(c)
は同図(a) のB−B’線における断面図とそのポテンシ
ャルを示す図であり、図において、23はp型基板6上
に形成されたn型半導体層、24はn型半導体層23上
に浅く形成されたp型半導体層である。
EXAMPLES Example 1. Hereinafter, a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1, the same reference numerals as those in FIG. 5 denote the same or corresponding parts, and
(a) is a plan view thereof, in which reference numeral 9 is an isolation region having a depletion layer in the semiconductor layer for isolating the optical signal storage region 1, and other configurations are the same as those of the conventional structure shown in FIG. (a)
Is the same as. Further, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1A and a diagram showing its potential. In the drawing, 21 is an n-type semiconductor layer formed on the p-type substrate 6, A p-type semiconductor layer 22 is shallowly formed on the n-type semiconductor layer 21. These semiconductor layers 21 and 22 can be easily formed by an ion implantation technique of a normal semiconductor process.
Therefore, when the charges accumulated in the accumulation region 1 are read out by optimizing the impurity concentration and the junction depth of each of the semiconductor layers 21 and 22, the n-type semiconductor layer 2 of the optical signal accumulation region 1 is read.
1 can be completely depleted. Also, the same figure (c)
2A is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 3A and a diagram showing its potential. In the figure, 23 is an n-type semiconductor layer formed on the p-type substrate 6, 24 is an n-type semiconductor layer 23. It is a p-type semiconductor layer formed shallowly on the top.

【0012】上記構成において、n型半導体層21の不
純物濃度をn型半導体層23のそれよりも濃くし、p型
半導体層22及び24を同一工程で製造することによ
り、図1(b) ,(c) に示すように、分離部9のポテンシ
ャルが0V以上のときに、蓄積部1のポテンシャルが分
離部9のポテンシャルよりも深くなるようなポテンシャ
ル分布を実現できる。また、さらに同図(d) は同図(a)
のC−C’線における断面図とそのポテンシャルを示す
図である。
In the above structure, the impurity concentration of the n-type semiconductor layer 21 is made higher than that of the n-type semiconductor layer 23, and the p-type semiconductor layers 22 and 24 are manufactured in the same step. As shown in (c), it is possible to realize a potential distribution in which the potential of the storage unit 1 becomes deeper than the potential of the separation unit 9 when the potential of the separation unit 9 is 0 V or higher. In addition, Figure (d) is the same as Figure (a).
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG.

【0013】次に動作について説明する。開口窓5aを
通って入射した光は、光信号蓄積領域1及び分離領域9
のそれぞれの半導体層内で電子−正孔対を発生させる。
この例の場合、発生した電子−正孔対のうち電子が信号
電荷となる。該光信号蓄積領域1内で発生した該信号電
荷はそのまま該領域に蓄積される。一方、図1(c) に示
すように、分離領域9内で発生した電荷11は、CCD
3側にはポテンシャルの壁があるためこの方向には拡散
せず、この結果、この電荷がCCD3へ流入することは
なく、その分スミアが少なくなる。また、図1(d) に示
すように、上記分離領域9で発生した電荷11は隣接す
る蓄積領域1側に拡散して流入し、信号電荷の一部とな
る。
Next, the operation will be described. The light that has entered through the opening window 5a receives the optical signal storage region 1 and the separation region 9
Electron-hole pairs are generated in each of the semiconductor layers.
In the case of this example, the electrons of the generated electron-hole pairs become the signal charges. The signal charges generated in the optical signal storage area 1 are stored in the area as they are. On the other hand, as shown in FIG. 1C, the charge 11 generated in the separation region 9 is
Since there is a potential wall on the 3 side, it does not diffuse in this direction, and as a result, this charge does not flow into the CCD 3 and smear is reduced accordingly. Further, as shown in FIG. 1D, the charge 11 generated in the separation region 9 diffuses and flows into the adjacent storage region 1 side and becomes a part of the signal charge.

【0014】このように本実施例1によれば、隣接する
光信号蓄積領域1間の基板6表面にn型半導体層23,
p型半導体層24からなる分離領域9を設けたから、各
光信号蓄積領域1間に空乏層が生じるようになり、CC
D3に対して障壁が形成され、分離領域9で発生した電
荷がCCD3側に流入するのを阻止することができる。
As described above, according to the first embodiment, the n-type semiconductor layer 23, is formed on the surface of the substrate 6 between the adjacent optical signal storage regions 1.
Since the isolation region 9 formed of the p-type semiconductor layer 24 is provided, a depletion layer is generated between the optical signal storage regions 1 and CC
A barrier is formed to D3, and it is possible to prevent charges generated in the separation region 9 from flowing into the CCD3 side.

【0015】実施例2.次に本発明の第2の実施例によ
る固体撮像装置を図について説明する。図2(a) におい
て、31は分離領域9に蓄積されている不要電荷の読出
しを行うためのオーバーフローゲート、32は不要電荷
を排出するためのオーバーフロードレインである。ま
た、図2(b) 及び図2(c) は図2(a) のA−A’及びB
−B’線における断面とその蓄積期間におけるポテンシ
ャルを示す図であり、図において、VPDは光信号蓄積領
域1のポテンシャル値、VTGはオーバーフローゲート3
1のポテンシャル値、VILは分離領域のポテンシャルを
示す。光信号蓄積領域1及び分離領域9を構成する半導
体層の不純物濃度や、オーバーフローゲート31に印加
する電圧を最適化することによって、上記各ポテンシャ
ルを、 VPD>VTG>VIL となるようにすることができる。
Example 2. Next, a solid-state image pickup device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 2A, 31 is an overflow gate for reading unnecessary charges accumulated in the separation region 9, and 32 is an overflow drain for discharging unnecessary charges. 2 (b) and 2 (c) are AA ′ and B of FIG. 2 (a).
It is a figure which shows the cross section in a -B 'line, and the potential in the accumulation | storage period in the figure, VPD is the potential value of the optical signal storage area 1, VTG is the overflow gate 3.
The potential value of 1 and VIL indicate the potential of the separation region. By optimizing the impurity concentration of the semiconductor layer forming the optical signal storage region 1 and the isolation region 9 and the voltage applied to the overflow gate 31, the above potentials can be set to VPD>VTG> VIL. it can.

【0016】次に動作について説明する。電荷蓄積期間
においては、図2(b) ,図2(c) に示すように、開口窓
5aを通って光が入射し、光蓄積領域1及び分離領域9
においてそれぞれ電荷が発生し、光信号蓄積領域1下方
では、光信号蓄積領域1のポテンシャル値VPDの方がオ
ーバーフローゲート31のポテンシャル値VTGよりも大
きいため電荷は蓄積される。一方、分離領域9下方で
は、該領域9のポテンシャルVILよりもオーバーフロー
ゲート31のポテンシャル値VTGの方が大きいため電荷
11はオーバーフローゲート31を通ってオーバーフロ
ードレイン32に流入する。従って分離領域9に入射し
た光による電荷が、これと隣接する光信号蓄積領域1に
流入する割合が小さくなる。このことは1つの画素の感
度分布が急峻な立上りを持つことになることを意味し、
解像度が向上することとなる。
Next, the operation will be described. In the charge accumulation period, as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), light enters through the opening window 5a, and the light accumulation region 1 and the separation region 9
In the lower part of the optical signal accumulating region 1, the electric charges are accumulated in the electric potential accumulating region 1 because the potential value VPD of the optical signal accumulating region 1 is larger than the potential value VTG of the overflow gate 31. On the other hand, below the isolation region 9, since the potential value VTG of the overflow gate 31 is larger than the potential VIL of the region 9, the charge 11 flows into the overflow drain 32 through the overflow gate 31. Therefore, the ratio of the electric charge due to the light incident on the separation region 9 flowing into the optical signal storage region 1 adjacent thereto becomes small. This means that the sensitivity distribution of one pixel will have a steep rise,
The resolution will be improved.

【0017】以上のように本実施例2によれば、画素と
並列してオーバーフローゲート31,オーバーフロード
レイン32を設け、オーバーフローゲート31のポテン
シャル値VTGを、光信号蓄積領域1のポテンシャル値V
PDと分離領域9のポテンシャル値VILとの間の値になる
ように設定したから、分離領域9中に蓄積された電荷が
光信号蓄積領域1に流入するのを抑制でき、上記実施例
1に比べて光信号蓄積領域1に流入する不要な電荷が低
減され、解像度が向上する。
As described above, according to the second embodiment, the overflow gate 31 and the overflow drain 32 are provided in parallel with the pixel, and the potential value VTG of the overflow gate 31 is set to the potential value V of the optical signal storage region 1.
Since the value is set to be a value between PD and the potential value VIL of the separation region 9, it is possible to suppress the charge accumulated in the separation region 9 from flowing into the optical signal storage region 1, and thus the first embodiment described above. Compared with this, unnecessary charges flowing into the optical signal storage region 1 are reduced, and the resolution is improved.

【0018】実施例3.次に本発明の第3の実施例によ
る固体撮像装置を図について説明する。図3は本実施例
による光信号蓄積領域部の平面図であり、9aは分離領
域を示し、ポテンシャル値の浅い領域91とポテンシャ
ル値の深い領域92とで構成されている。その他の構成
は上記実施例2と同一である。
Example 3. Next, a solid-state image pickup device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a plan view of the optical signal storage region portion according to the present embodiment, and 9a indicates a separation region, which is composed of a region 91 having a shallow potential value and a region 92 having a deep potential value. The other structure is the same as that of the second embodiment.

【0019】次に作用効果について説明する。この実施
例においては、分離領域9aにおいて光信号蓄積領域1
近傍にポテンシャル値の低い領域91が配置されている
ため、分離領域9a内の、光信号蓄積領域1に近い場所
でポテンシャルが浅くなっており、換言すれば光信号蓄
積領域1に対して高い障壁が形成され、このため、分離
領域部分9aに入射した光による電荷がこれと隣接する
光信号蓄積領域1に流入する割合が、実施例2に比べて
さらに小さくなる。
Next, the function and effect will be described. In this embodiment, the optical signal storage area 1 is formed in the separation area 9a.
Since the region 91 having a low potential value is arranged in the vicinity, the potential becomes shallow in the separation region 9a at a position close to the optical signal storage region 1, in other words, a high barrier for the optical signal storage region 1. Therefore, the ratio of the charges due to the light incident on the separation region portion 9a into the optical signal storage region 1 adjacent thereto is smaller than that in the second embodiment.

【0020】実施例4.なお、上記各実施例では1次元
固体撮像装置について説明したが、本発明は2次元固体
撮像装置にも適用できることはいうまでもない。図4は
かかる2次元固体撮像措置の一例を示す図であり、図に
おいて、41は垂直転送CCD、42は水平転送CCD
である。図4に示すように、2次元固体撮像装置では、
複数個の垂直転送CCD42が水平転送CCD42に接
続されており、これにより平面的に配置された各画素に
よって検出された光信号を順次外部に取り出すことがで
きる。
Example 4. In addition, although the one-dimensional solid-state imaging device has been described in each of the above-described embodiments, it goes without saying that the present invention can be applied to a two-dimensional solid-state imaging device. FIG. 4 is a diagram showing an example of such a two-dimensional solid-state imaging device, in which 41 is a vertical transfer CCD and 42 is a horizontal transfer CCD.
Is. As shown in FIG. 4, in the two-dimensional solid-state imaging device,
A plurality of vertical transfer CCDs 42 are connected to the horizontal transfer CCDs 42, whereby optical signals detected by the pixels arranged in a plane can be sequentially taken out to the outside.

【0021】なお、上記実施例では、電荷蓄積部をp−
n−p型構造としたが、これは不純物濃度を最適化する
ことによってn−p構造としてもよく、同様の効果を奏
することもできる。
In the above embodiment, the charge storage section is set to p-
Although the np type structure is adopted, this may be an np structure by optimizing the impurity concentration, and the same effect can be obtained.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように、この発明に係る固体撮像
装置によれば、光電変換部間に、空乏層を有する分離領
域を設けたので、光電変換部間で発生した電荷がCCD
の方向へ行くのが阻止され、このためスミアの少ない固
体撮像装置を得ることができる効果がある。
As described above, according to the solid-state image pickup device of the present invention, since the isolation region having the depletion layer is provided between the photoelectric conversion units, the charge generated between the photoelectric conversion units is CCD.
It is possible to obtain a solid-state imaging device with less smear, because the solid-state imaging device is prevented from going in the direction of.

【0023】また、上記分離領域で発生した電荷を上記
光電変換部に流入する前にオーバフロードレインに読出
されるようにしたので、スミアが少なくかつ解像度の高
い固体撮像装置を得ることができる効果がある。
Further, since the charges generated in the separation region are read out to the overflow drain before flowing into the photoelectric conversion unit, there is an effect that a solid-state image pickup device with less smear and high resolution can be obtained. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例による固体撮像装置の
平面図、及び動作時のポテンシャルレベルを示す図であ
る。
FIG. 1 is a plan view of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention and a diagram showing potential levels during operation.

【図2】この発明の第2の実施例による固体撮像装置の
平面図、及び動作時のポテンシャルレベルを示す図であ
る。
FIG. 2 is a plan view of a solid-state image pickup device according to a second embodiment of the present invention and a diagram showing potential levels during operation.

【図3】この発明の第3の実施例による固体撮像装置の
部分的な平面図、及び動作時のポテンシャルレベルを示
す図である。
FIG. 3 is a partial plan view of a solid-state imaging device according to a third embodiment of the present invention, and a diagram showing potential levels during operation.

【図4】この発明の実施例4による、2次元固体撮像装
置に本発明を適用した固体撮像装置を示す平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing a solid-state imaging device to which the present invention is applied to a two-dimensional solid-state imaging device according to Embodiment 4 of the invention.

【図5】従来の固体撮像装置の平面図、及び動作時のポ
テンシャルレベルを示す図である。
5A and 5B are a plan view of a conventional solid-state imaging device and a diagram showing a potential level during operation.

【図6】従来の固体撮像装置におけるスミアの拡散の様
子を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining how smear is diffused in a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光信号蓄積領域 2 読出しゲート 3 電荷結合素子 4 増幅器 5 遮光膜 5a 遮光窓 6 p型半導体基板 7 CCD転送ゲート 9,9a 分離領域 91 ポテンシャル値の浅い領域 92 ポテンシャル値の深い領域 8 n型半導体層 12 n型半導体層 1 Optical Signal Storage Area 2 Readout Gate 3 Charge Coupled Device 4 Amplifier 5 Light-shielding Film 5a Light-shielding Window 6 p-type Semiconductor Substrate 7 CCD Transfer Gate 9, 9a Separation Area 91 Shallow Potential Area 92 Deep Potential Area 8 n-type Semiconductor Layer 12 n-type semiconductor layer

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年11月16日[Submission date] November 16, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項1[Name of item to be corrected] Claim 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る固体撮像
装置は、光電変換部を分離する分離領域のうちの所定の
ものの表面部分又は半導体基板内部を空乏化したもので
ある。
A solid-state image pickup device according to the present invention is a solid-state image pickup device in which a surface portion of a predetermined one of isolation regions for separating photoelectric conversion portions or the inside of a semiconductor substrate is depleted.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0016】次に動作について説明する。電荷蓄積期間
においては、図2(b) ,図2(c) に示すように、開口窓
5aを通って光が入射し、光信号蓄積領域1及び分離領
域9においてそれぞれ電荷が発生し、光信号蓄積領域1
下方では、光信号蓄積領域1のポテンシャル値VPDの方
がオーバーフローゲート31のポテンシャル値VTGより
も大きいため電荷は蓄積される。一方、分離領域9下方
では、該領域9のポテンシャルVILよりもオーバーフロ
ーゲート31のポテンシャル値VTGの方が大きいため電
荷11はオーバーフローゲート31を通ってオーバーフ
ロードレイン32に流入する。従って分離領域9に入射
した光による電荷が、これと隣接する光信号蓄積領域1
に流入する割合が小さくなる。このことは1つの画素の
感度分布が急峻な立上りを持つことになることを意味
し、解像度が向上することとなる。
Next, the operation will be described. In the charge accumulation period, as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), light is incident through the opening window 5a, charges are generated in the optical signal accumulation region 1 and the separation region 9, respectively, and light is generated. Signal storage area 1
Below, the potential value VPD of the optical signal storage region 1 is larger than the potential value VTG of the overflow gate 31, so that charges are stored. On the other hand, below the isolation region 9, since the potential value VTG of the overflow gate 31 is larger than the potential VIL of the region 9, the charge 11 flows into the overflow drain 32 through the overflow gate 31. Therefore, the electric charge due to the light incident on the separation region 9 is applied to the optical signal storage region 1 adjacent thereto.
The rate of inflow into This means that the sensitivity distribution of one pixel has a steep rise, and the resolution is improved.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】なお、上記実施例では、電荷蓄積部及び分
離領域をp−n−p型構造としたが、これは不純物濃度
を最適化することによってn−p構造としてもよく、同
様の効果を奏することもできる。
In the above embodiment, the charge storage portion and the storage
Although the isolated region has a p-n-p type structure, it may have an n-p structure by optimizing the impurity concentration, and the same effect can be obtained.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に直線状に配置された複数
個の光電変換部、及び隣接する該光電変換部間に配置さ
れた分離領域とを備えた固体撮像装置において、 上記分離領域のうちの所定のものはその表面部分を空乏
化したものであることを特徴とする固体撮像装置。
1. A solid-state imaging device comprising: a plurality of photoelectric conversion units linearly arranged on a semiconductor substrate; and a separation region arranged between adjacent photoelectric conversion units. Is a depleted surface part of the solid-state image pickup device.
【請求項2】 請求項1記載の固体撮像装置において、 上記光電変換部を構成する列と平行に配置され、上記分
離領域で発生した電荷をオーバフロードレインに読み出
すオーバフローゲートを備えたことを特徴とする固体撮
像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising an overflow gate that is arranged in parallel with a column forming the photoelectric conversion unit and reads out charges generated in the separation region to an overflow drain. Solid-state imaging device.
【請求項3】 請求項1記載の固体撮像装置において、 上記分離領域は、基板とは導電型が異なり上記光電変換
部と導電型が同じである第1の導電型の半導体層と、こ
れの上に形成された第2の導電型の半導体層とから構成
されていることを特徴とする固体撮像装置。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the isolation region has a conductivity type different from that of the substrate, and has the same conductivity type as the photoelectric conversion unit, and a semiconductor layer of the first conductivity type. A solid-state imaging device, comprising: a second conductive type semiconductor layer formed on the semiconductor layer.
【請求項4】 請求項2記載の固体撮像装置において、 電荷蓄積期間における、上記オーバフローゲートの直下
領域のポテンシャル値は、上記光電変換部のポテンシャ
ル値より小さく、かつ上記分離領域のポテンシャル値よ
り大きく設定されていることを特徴とする固体撮像装
置。
4. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein a potential value of a region directly below the overflow gate during a charge accumulation period is smaller than a potential value of the photoelectric conversion unit and larger than a potential value of the separation region. A solid-state imaging device characterized by being set.
【請求項5】 請求項1記載の固体撮像装置において、 上記空乏化した分離領域のポテンシャル値は、上記光電
変換部近傍で小さくなっていることを特徴とする固体撮
像装置。
5. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the potential value of the depleted separation region is small in the vicinity of the photoelectric conversion unit.
JP20603493A 1993-08-20 1993-08-20 Solid-state imaging device Expired - Fee Related JP3177072B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20603493A JP3177072B2 (en) 1993-08-20 1993-08-20 Solid-state imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20603493A JP3177072B2 (en) 1993-08-20 1993-08-20 Solid-state imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0758307A true JPH0758307A (en) 1995-03-03
JP3177072B2 JP3177072B2 (en) 2001-06-18

Family

ID=16516807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20603493A Expired - Fee Related JP3177072B2 (en) 1993-08-20 1993-08-20 Solid-state imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3177072B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3177072B2 (en) 2001-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9450003B2 (en) Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device and electronic apparatus
EP2139039B1 (en) CMOS image sensor with a special MOS transistor
US8804021B2 (en) Method, apparatus and system for providing improved full well capacity in an image sensor pixel
US7423302B2 (en) Pinned photodiode (PPD) pixel with high shutter rejection ratio for snapshot operating CMOS sensor
US7466003B2 (en) Solid state image pickup device, camera, and driving method of solid state image pickup device
US8411174B2 (en) Shielding black reference pixels in image sensors
JPS5819080A (en) Solid-state image sensor
US20100314667A1 (en) Cmos pixel with dual-element transfer gate
KR19980071795A (en) Active pixel image sensor and active pixel sensor
JP3892112B2 (en) Active pixel sensor with punch-through reset and crosstalk suppression
JP4155568B2 (en) Solid-state imaging device and camera
JP4915127B2 (en) Solid-state imaging device
US8462239B2 (en) Solid-state imaging device and electronic imaging device having multi-stage element isolation layer
JP2917361B2 (en) Solid-state imaging device
JPH05175471A (en) Solid-state image sensing device
JPH0758307A (en) Solid state image pickup apparatus
CN111341795B (en) Implementation method of overflow charge drain image sensor
US20060038203A1 (en) Methods to eliminate amplifier glowing artifact in digital images captured by an image sensor
KR0172853B1 (en) Ccd solid state image sensor device
JP2002368204A (en) Solid-state imaging element and manufacturing method therefor
JPH04373173A (en) Solid state image sensing device
JP2008153677A (en) Solid-state imaging device, and camera
JP2002289827A (en) Solid-state imaging device and manufacturing method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees