JPS60124180A - 固体撮像板及び撮像方式 - Google Patents
固体撮像板及び撮像方式Info
- Publication number
- JPS60124180A JPS60124180A JP58231337A JP23133783A JPS60124180A JP S60124180 A JPS60124180 A JP S60124180A JP 58231337 A JP58231337 A JP 58231337A JP 23133783 A JP23133783 A JP 23133783A JP S60124180 A JPS60124180 A JP S60124180A
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- JP
- Japan
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- type
- solid
- smear
- region
- image pickup
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- Pending
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固体撮像板及び撮像方式に係り、特に現在固体
撮像板の最大の欠点と言われているスミア現象を改善し
たＭＯＳ型の固体撮像板及び撮像方式に関するものであ
る。
撮像板の最大の欠点と言われているスミア現象を改善し
たＭＯＳ型の固体撮像板及び撮像方式に関するものであ
る。
〔従来技術１とその問題点〕
第１図は、従来のＭＯ８型固体撮像板の構造を示す断面
図である。
図である。
同図中、１ばＰ型の基板、２はＭＯ８型トランジスタの
ソース部にあたるＮ型の受光領域、３は酸化膜層、４は
垂直読み出し用ゲート電極、５はＮ型のドレイン領域、
６はアルミニウム材等より々る垂直信号電極である。
ソース部にあたるＮ型の受光領域、３は酸化膜層、４は
垂直読み出し用ゲート電極、５はＮ型のドレイン領域、
６はアルミニウム材等より々る垂直信号電極である。
このタイプの固体撮像板は、Ｎ型の受光領域２に強い光
が実線波 矢印で示すように入射すると、この入射光は
同図に示す如く、前記Ｎ型の受光領域２に留まらず下層
のＰ型の基板１まで深く入り込む。そして、前記Ｐ型の
基板１に深く入り込んだ入射光は、Ｐ型の基板１内で電
子と正孔対を発生させることになる。このようにして発
生せしめられた電子は点線波矢印で示すようにＮ型のド
レイン領域５に入り込み、そして蓄積され℃スミア現象
発生の原因となる。
が実線波 矢印で示すように入射すると、この入射光は
同図に示す如く、前記Ｎ型の受光領域２に留まらず下層
のＰ型の基板１まで深く入り込む。そして、前記Ｐ型の
基板１に深く入り込んだ入射光は、Ｐ型の基板１内で電
子と正孔対を発生させることになる。このようにして発
生せしめられた電子は点線波矢印で示すようにＮ型のド
レイン領域５に入り込み、そして蓄積され℃スミア現象
発生の原因となる。
又、前記タイプの固体撮像板は、Ｎ型の受光領域２よジ
オ−バーフローした電子の一部がＮ型ドレイン領域５に
入り込み、ここで蓄積され、スミア現象発生の原因とな
る。
オ−バーフローした電子の一部がＮ型ドレイン領域５に
入り込み、ここで蓄積され、スミア現象発生の原因とな
る。
このように受光領域２に強い光があたると、種々の理由
によってスミア現象が大きく起きることになる。
によってスミア現象が大きく起きることになる。
〔従来技術２とその問題点〕
第２図は、第１図で説明した固体撮像板のＰ型の基板１
の下層にＮ十型の余剰キャリア吸収領域７を設けた、い
わゆるブルーミングの原因となるオーバーフロー電子の
除去可能なタイプの固体撮像板の構造を示す断面図であ
る。
の下層にＮ十型の余剰キャリア吸収領域７を設けた、い
わゆるブルーミングの原因となるオーバーフロー電子の
除去可能なタイプの固体撮像板の構造を示す断面図であ
る。
同、前記Ｎ十型の余剰キャリア吸収領域７を除く他の構
成は第１図で説明したタイプの固体撮像板と同様な構成
であるため、同一部分には同一符号を附してその説明を
省略する。
成は第１図で説明したタイプの固体撮像板と同様な構成
であるため、同一部分には同一符号を附してその説明を
省略する。
この種タイプの固体撮像板は、Ｐ型の基板１の下層にＮ
十型の余剰キャリア吸収領域７を設けたので、強い光が
受光領域に入射したことによって発生するオーバーフロ
ー電子の多くは、前記Ｎ＋型の余剰キャリア吸収領域７
によって吸収される。
十型の余剰キャリア吸収領域７を設けたので、強い光が
受光領域に入射したことによって発生するオーバーフロ
ー電子の多くは、前記Ｎ＋型の余剰キャリア吸収領域７
によって吸収される。
しかし、Ｎ＋型の余剰キャリア吸収領域７で吸収され得
ない残りのオーバーフロー電子は、Ｎ型のドレイン領域
５に入り込み、ここで蓄積され、第１図で説明した固体
撮像板と同様にスミア現象発生の原因となる。
ない残りのオーバーフロー電子は、Ｎ型のドレイン領域
５に入り込み、ここで蓄積され、第１図で説明した固体
撮像板と同様にスミア現象発生の原因となる。
又、第１図で示した固体撮像板と同様にＰ型の基板１に
深く入り込んだ入射光によって発生した電子がＮ型のド
レイン領域５に入り込んで蓄積され、これまたスミア現
象発生の原因となる。
深く入り込んだ入射光によって発生した電子がＮ型のド
レイン領域５に入り込んで蓄積され、これまたスミア現
象発生の原因となる。
固体撮像板の垂直信号線に連る絵素の読み出しＭＯ８型
トランジスタのドレイン領域の下部に、バイアス印加に
よって前記ドレイン領域まで拡がる空乏層が形成され得
るよう前記ドレイン領域と同型の領域を設けることによ
り、上記の問題点を解決する。
トランジスタのドレイン領域の下部に、バイアス印加に
よって前記ドレイン領域まで拡がる空乏層が形成され得
るよう前記ドレイン領域と同型の領域を設けることによ
り、上記の問題点を解決する。
又、さらに上記構成において空乏層を形成、すなわち前
記ドレイン領域から正規の画像信号を読み出すための水
平読み出し前に、前記空乏層の形成のための領域に適切
なタイミングで逆バイアスパルスを印加することによっ
て空乏層を形成し、前記ドレイン領域に蓄積する余分な
信号（スミア）を吸収することにより、スミア現象、す
なわち画像の輪郭ボケを大巾に低減しようとするもので
ある。
記ドレイン領域から正規の画像信号を読み出すための水
平読み出し前に、前記空乏層の形成のための領域に適切
なタイミングで逆バイアスパルスを印加することによっ
て空乏層を形成し、前記ドレイン領域に蓄積する余分な
信号（スミア）を吸収することにより、スミア現象、す
なわち画像の輪郭ボケを大巾に低減しようとするもので
ある。
〔実施例１〕
第３図ａ、ｂ、ｃは、本発明に係る固体撮像板の第１の
実施例の平面図、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図であ
る。
実施例の平面図、Ｂ−Ｂ線断面図、Ｃ−Ｃ線断面図であ
る。
同図中、１１はＰ型の基板、１２はＭＯ８型トランジス
タのノース部にあたるＮ型の受光領域、１３は酸化膜層
、１４は垂直読み出し用ゲート電極、１５はＮ型のドレ
イン領域、１６はアルミニウム材等よシなる垂直信号電
極であシ、これらの構成は従来の固体撮像板の構成と同
じである。
タのノース部にあたるＮ型の受光領域、１３は酸化膜層
、１４は垂直読み出し用ゲート電極、１５はＮ型のドレ
イン領域、１６はアルミニウム材等よシなる垂直信号電
極であシ、これらの構成は従来の固体撮像板の構成と同
じである。
２０は、前記Ｐ型の基板１１内であって、前記Ｎ型のド
レイン領域１５の直下に近接して設けた前記ドレイン領
域と同型のＮ＋型スミア吸収用埋込み層であり、図示は
していないが逆バイアスパルス印加電極によって加えら
れた逆バイアスパルスによって前記ドレイン領域１５に
１で拡がる空乏層が形成されるように構成されている。
レイン領域１５の直下に近接して設けた前記ドレイン領
域と同型のＮ＋型スミア吸収用埋込み層であり、図示は
していないが逆バイアスパルス印加電極によって加えら
れた逆バイアスパルスによって前記ドレイン領域１５に
１で拡がる空乏層が形成されるように構成されている。
そして、前記ドレイン領域１５に蓄積する余分な信号（
スミア）を除去するようにしている。尚、このＮ＋型ス
ミア吸収用埋込み層は、固体撮像板におけるフォトダイ
オードプレイの全てのドレイン領域に対応して設けられ
ていなくてもよい。
スミア）を除去するようにしている。尚、このＮ＋型ス
ミア吸収用埋込み層は、固体撮像板におけるフォトダイ
オードプレイの全てのドレイン領域に対応して設けられ
ていなくてもよい。
この第１の実施例タイプの固体撮像板は、Ｎ型の受光領
域１３に強い光が入射すると、この入射光は前記Ｎ型の
受光領域１３に留まらず下層のＰ型の基板１１まで深く
入り込むことになる。そして、このＰ型の基板１１内で
電子を発生させる。このようにして発生したＰ型の基板
１１内における電子は、従来タイプの固体撮像板では、
上層に設けられたＮ型のドレイン領域１５に入シ込み、
ここで蓄積されてスミア現象があられれるようになるの
であるが、本発明に・かかる固体撮像板の場合は、前記
Ｎ型のドレイン領域１５の下層にＮ 型スミア吸収用埋
込み層２０が設けられているので、Ｐ型の基板ｌｌ内で
発生した前記の電子は、前記Ｎ＋型スミア吸収用埋込み
層２０に吸収され、スミア現象は大巾に軽減されるもの
となる。
域１３に強い光が入射すると、この入射光は前記Ｎ型の
受光領域１３に留まらず下層のＰ型の基板１１まで深く
入り込むことになる。そして、このＰ型の基板１１内で
電子を発生させる。このようにして発生したＰ型の基板
１１内における電子は、従来タイプの固体撮像板では、
上層に設けられたＮ型のドレイン領域１５に入シ込み、
ここで蓄積されてスミア現象があられれるようになるの
であるが、本発明に・かかる固体撮像板の場合は、前記
Ｎ型のドレイン領域１５の下層にＮ 型スミア吸収用埋
込み層２０が設けられているので、Ｐ型の基板ｌｌ内で
発生した前記の電子は、前記Ｎ＋型スミア吸収用埋込み
層２０に吸収され、スミア現象は大巾に軽減されるもの
となる。
すなわち、逆バイアスパルス印加電極は図示していない
が前記Ｎ 型スミア吸収用埋込み層２ｏには水平消去期
間中子のパルス電圧（スミア吸収用埋込み層２０によっ
て形成される空乏層がＮ型のドレイン領域に十分達する
電圧）が印加されるようになっているので、次の水平読
み出し前にＮ型のドレイン領域１５に入り込みここで蓄
積されるような電子が存在しても、この電子は前記Ｎ＋
型スミア吸収用埋込み層２０により吸収されることにな
り、従来の固体撮像板に見られるようなスミア現象は大
巾に低減される。
が前記Ｎ 型スミア吸収用埋込み層２ｏには水平消去期
間中子のパルス電圧（スミア吸収用埋込み層２０によっ
て形成される空乏層がＮ型のドレイン領域に十分達する
電圧）が印加されるようになっているので、次の水平読
み出し前にＮ型のドレイン領域１５に入り込みここで蓄
積されるような電子が存在しても、この電子は前記Ｎ＋
型スミア吸収用埋込み層２０により吸収されることにな
り、従来の固体撮像板に見られるようなスミア現象は大
巾に低減される。
例えば、Ｎ型のドレイン領域１５のクリア間隔は１／３
０秒（インターレス式の場合）又は１／６ｏ秒（２線同
時読み出し式の場合）であり、前記２線同時読み出し式
の場合は、１／６０秒間スミア電荷が蓄積されることに
なるが、本発明においては１／１５７５０秒ごとのブラ
ンキング期間中に大きな十の逆バイアスパルスを印加し
て蓄積される電子をＮ 型スミア吸収用埋込み層２０に
吸収するので、従来タイプの固体撮像板に比べ、 １／６０秒：１／１５７５０秒４２６０倍改善されるこ
とになり、少なく見積ってもスミア現象は約１／２００
〜１／１００低峨されることになる。
０秒（インターレス式の場合）又は１／６ｏ秒（２線同
時読み出し式の場合）であり、前記２線同時読み出し式
の場合は、１／６０秒間スミア電荷が蓄積されることに
なるが、本発明においては１／１５７５０秒ごとのブラ
ンキング期間中に大きな十の逆バイアスパルスを印加し
て蓄積される電子をＮ 型スミア吸収用埋込み層２０に
吸収するので、従来タイプの固体撮像板に比べ、 １／６０秒：１／１５７５０秒４２６０倍改善されるこ
とになり、少なく見積ってもスミア現象は約１／２００
〜１／１００低峨されることになる。
〔実施例２〕
第４図は、本発明にかかる固体撮像板の第２の実施例の
断面図である。
断面図である。
この第２の実施例は、前記第１の実施例で説明した固体
撮像板におけるＰ型の基板１１の下層に設けたＮ 型の
余剰キャリア吸収領域１７を除く他の構成は第１の実施
例タイプの固体撮像板と同様な構成であるため、同一部
分には同一符号を附してその説明を省略する。
撮像板におけるＰ型の基板１１の下層に設けたＮ 型の
余剰キャリア吸収領域１７を除く他の構成は第１の実施
例タイプの固体撮像板と同様な構成であるため、同一部
分には同一符号を附してその説明を省略する。
すなわち、この第２の実施例における固体撮像板は、Ｐ
型の基板１１の下層にＮ＋型の余剰キャリア吸収領域１
７を設けたので、ブルーミングの原因となるオーバーフ
ロー電子の多くは、前記Ｎ＋型の余剰キャリア吸収領域
１７によって吸収される。
型の基板１１の下層にＮ＋型の余剰キャリア吸収領域１
７を設けたので、ブルーミングの原因となるオーバーフ
ロー電子の多くは、前記Ｎ＋型の余剰キャリア吸収領域
１７によって吸収される。
又、同時にオーバーフロー電子の一部は、従来技術のと
ころで述べた如く、前記Ｐ型の基板１１に残存し、これ
がＮ型のドレイン領域１５に入シ込み、ここで蓄積され
てスミア現象の発生となるのであるが、前記Ｐ型の基板
１１の内であって、前記Ｎ型のドレイ／領域１５の下層
に近接してＮ＋型スミア吸収用埋込み層２０が設けられ
ているので、強力な入射光によって生じる電子又はオー
バーフロー電子は前記Ｎ＋型スミア吸収用埋込み層２ｏ
に吸収される。
ころで述べた如く、前記Ｐ型の基板１１に残存し、これ
がＮ型のドレイン領域１５に入シ込み、ここで蓄積され
てスミア現象の発生となるのであるが、前記Ｐ型の基板
１１の内であって、前記Ｎ型のドレイ／領域１５の下層
に近接してＮ＋型スミア吸収用埋込み層２０が設けられ
ているので、強力な入射光によって生じる電子又はオー
バーフロー電子は前記Ｎ＋型スミア吸収用埋込み層２ｏ
に吸収される。
したがって、この第２の実施例による固体撮像板によれ
ば、スミア現象の大巾な低減が図れる。
ば、スミア現象の大巾な低減が図れる。
〔実施例３〕
第５図は、本発明にかかる固体撮像板の第３の実施例の
断面図である。
断面図である。
この第３の実施例における固体撮像板は、第２の実施例
で説明したＮ＋型スミア吸収用埋込み層２０に替え、同
図に示す如くＮ＋型の余剰キャリア吸収領域１７を構成
する領域の一部をＮ型のドレイン領域１５の直下でドレ
イン領域１５側に突出させたＮ＋梨型スミア吸収用突出
２０′として構成したものである。
で説明したＮ＋型スミア吸収用埋込み層２０に替え、同
図に示す如くＮ＋型の余剰キャリア吸収領域１７を構成
する領域の一部をＮ型のドレイン領域１５の直下でドレ
イン領域１５側に突出させたＮ＋梨型スミア吸収用突出
２０′として構成したものである。
この第３の実施例の固体撮像板は、その作用効果につい
ては前記第１及び第２の実施例と同じである。
ては前記第１及び第２の実施例と同じである。
但し、第３の実施例の固体撮像板は、Ｎ″−型の余剰キ
ャリア吸収領域１７の一部を突出させてＮ＋梨型スミア
吸収用突出２０′にしたので、スミアの原因になる電子
及びＮ型のドレイン領域１５で蓄積された電荷を吸収す
る際、前記Ｎ＋型の余剰キャリア吸収領域１７とＮ＋梨
型スミア吸収用突出２０′に印加するパルス電圧はＮ＋
梨型スミア吸収用突出２０′によって形成される空乏層
がＮ型のドレイン領域１５に充分に達する電圧であって
、突出しないＮ＋型の余剰キャリア吸収領域１７による
空乏層がＮ型の受光領域工２に達しない範囲の電圧に保
持されなければならない。
ャリア吸収領域１７の一部を突出させてＮ＋梨型スミア
吸収用突出２０′にしたので、スミアの原因になる電子
及びＮ型のドレイン領域１５で蓄積された電荷を吸収す
る際、前記Ｎ＋型の余剰キャリア吸収領域１７とＮ＋梨
型スミア吸収用突出２０′に印加するパルス電圧はＮ＋
梨型スミア吸収用突出２０′によって形成される空乏層
がＮ型のドレイン領域１５に充分に達する電圧であって
、突出しないＮ＋型の余剰キャリア吸収領域１７による
空乏層がＮ型の受光領域工２に達しない範囲の電圧に保
持されなければならない。
以上の如く、本発明にかかる固体撮像板及び撮［象方式
は、強い入射光によって生じる電子等の吸収除去が効果
的に行なえるので、従来の固体撮像板において著しくみ
られたスミア現象が大ＩＩＪに低減され、輪郭ボケの生
じない美しい画像信号を取り出すことができる。
は、強い入射光によって生じる電子等の吸収除去が効果
的に行なえるので、従来の固体撮像板において著しくみ
られたスミア現象が大ＩＩＪに低減され、輪郭ボケの生
じない美しい画像信号を取り出すことができる。
第１図及び第２図は従来の固体撮像板の断面図、第３図
ａは本発明にかかる固体撮像板の第１の実施例の平面図
、同図すは同図ａのＢ−Ｂ線断面図、同図Ｃは同図ａの
Ｃ−Ｃ線断面図、第４図は不発″） 明にかかる固体撮像板の第２の実施例の断面図、第５図
は本発明にかかる固体撮像板の第３の実施例の断面図で
ある。 １１・・・Ｐ型の基板、１２・・Ｎ型の受光領域、１３
・・・酸化膜層、１４・・・垂直読み出し用ゲート電極
、１５・・・Ｎ型のドレイン領域、１６・・・垂直信号
電極、１７・・・Ｎ＋型の余剰キャリア吸収領域、２０
・・・Ｎ＋型スミア吸収用埋込み層（空乏層を形成する
ためＯ領域）、 ２０′・・・Ｎ″−型スミア吸収用突出部（空乏層を形
成するための領域）。 特許出願人 日本ビクター株式会社 代理人 宇 高 克 己 ７１ 目 ７２ 町 ７ 〃 ／７
ａは本発明にかかる固体撮像板の第１の実施例の平面図
、同図すは同図ａのＢ−Ｂ線断面図、同図Ｃは同図ａの
Ｃ−Ｃ線断面図、第４図は不発″） 明にかかる固体撮像板の第２の実施例の断面図、第５図
は本発明にかかる固体撮像板の第３の実施例の断面図で
ある。 １１・・・Ｐ型の基板、１２・・Ｎ型の受光領域、１３
・・・酸化膜層、１４・・・垂直読み出し用ゲート電極
、１５・・・Ｎ型のドレイン領域、１６・・・垂直信号
電極、１７・・・Ｎ＋型の余剰キャリア吸収領域、２０
・・・Ｎ＋型スミア吸収用埋込み層（空乏層を形成する
ためＯ領域）、 ２０′・・・Ｎ″−型スミア吸収用突出部（空乏層を形
成するための領域）。 特許出願人 日本ビクター株式会社 代理人 宇 高 克 己 ７１ 目 ７２ 町 ７ 〃 ／７
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 固体撮像板の垂直信号線に連る絵素の読み出しＭＯ
８型トランジスタのトレイン領域の下部に、逆バイアス
印加によって前記ドレイン領域まで拡がる空乏層が形成
され得るよう前記トレイン領域と同型の領域を設けたこ
とを特徴とする固体撮像板。 ■ 固体撮像板の垂直信号線に連る絵素の読み出しＭ
ＯＳ型トランジスタのドレイン領域の下部に逆バイアス
印加によって前記ドレイン領域まで拡がる空乏層が形成
され得るよう前記ドレイン領域と同型の領域を設け、前
記ドレイン領域から正規の画数信号を読み出すための水
平読み出し前に所定のタイミングで逆バイアスを印加す
ることを特徴とする撮像方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231337A JPS60124180A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 固体撮像板及び撮像方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231337A JPS60124180A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 固体撮像板及び撮像方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60124180A true JPS60124180A (ja) | 1985-07-03 |
Family
ID=16922049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58231337A Pending JPS60124180A (ja) | 1983-12-09 | 1983-12-09 | 固体撮像板及び撮像方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60124180A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1070262A (ja) * | 1996-05-22 | 1998-03-10 | Eastman Kodak Co | パンチスルーリセットとクロストーク抑制を持つ能動画素センサー |
| JP2008004692A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Nikon Corp | 固体撮像装置 |
| CN102214669A (zh) * | 2010-04-08 | 2011-10-12 | 索尼公司 | 固态成像器件及其制造方法和电子设备 |
-
1983
- 1983-12-09 JP JP58231337A patent/JPS60124180A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1070262A (ja) * | 1996-05-22 | 1998-03-10 | Eastman Kodak Co | パンチスルーリセットとクロストーク抑制を持つ能動画素センサー |
| JP2008004692A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Nikon Corp | 固体撮像装置 |
| CN102214669A (zh) * | 2010-04-08 | 2011-10-12 | 索尼公司 | 固态成像器件及其制造方法和电子设备 |
| JP2011222708A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Sony Corp | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器 |
| US8716719B2 (en) | 2010-04-08 | 2014-05-06 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
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