JPS60165878A - Solid-state image pickup element - Google Patents
Solid-state image pickup elementInfo
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- JPS60165878A JPS60165878A JP59023187A JP2318784A JPS60165878A JP S60165878 A JPS60165878 A JP S60165878A JP 59023187 A JP59023187 A JP 59023187A JP 2318784 A JP2318784 A JP 2318784A JP S60165878 A JPS60165878 A JP S60165878A
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- Japan
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- drain
- solid
- substrate
- silicon
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- Pending
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はビデオカメラ等に用いられる固体撮像素子に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a solid-state imaging device used in video cameras and the like.
従来例の構成とその問題点
近年、固体撮像素子の性能向上は目ざましいものがあり
、とりわけ家庭用ビデオカメラ等の小型化を中心として
、すでに実用段階に達してきている。Conventional Structures and Problems There has been a remarkable improvement in the performance of solid-state imaging devices in recent years, and they have already reached the stage of practical use, especially in the miniaturization of home video cameras and the like.
以下、図面を参照しながら、上述したような従来の固体
撮像素子について説明を行なう。Hereinafter, a conventional solid-state image sensor as described above will be explained with reference to the drawings.
第1図は、従来の固体撮像素子における単位画素の断面
模式図を示すものである。第1図において、1はp形シ
リコン基板、2,3は二酸化シリコン膜、4はPN接合
フォトダイオードを形成するN影領域、6は出力線につ
ながるドレイン部を形成するN影領域、6は信号読み出
しのだめのスイッチングゲートを形成する多結晶シリコ
ンである。なお、図中の丸印は入射光により発生した電
荷、また矢印は基板内での電荷の動きを示している。FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a unit pixel in a conventional solid-state image sensor. In FIG. 1, 1 is a p-type silicon substrate, 2 and 3 are silicon dioxide films, 4 is an N shadow region forming a PN junction photodiode, 6 is an N shadow region forming a drain part connected to an output line, and 6 is an N shadow region forming a drain part connected to an output line. This is polycrystalline silicon that forms the switching gate for signal readout. Note that the circles in the figure indicate charges generated by incident light, and the arrows indicate the movement of charges within the substrate.
以上のように構成された単位画素について、以下、その
動作を説明する。まずPN接合を形成するN影領域4を
通ってP形基板1に入射した光は電荷を発生し、その大
部分は、矢印人で示すように移動し、PM接合容量に蓄
積される。一定期間蓄積された後、スイッチングゲート
6によりドレイン部6へと読み出され信号電流となる。The operation of the unit pixel configured as described above will be described below. First, light incident on the P-type substrate 1 through the N shadow region 4 forming the PN junction generates charges, most of which move as indicated by the arrows and are accumulated in the PM junction capacitor. After being accumulated for a certain period of time, it is read out to the drain section 6 by the switching gate 6 and becomes a signal current.
しかしながら、上記のような構造では、スミア−ノイズ
の発生という大きな欠点を有していた。However, the above structure has a major drawback of generating smear noise.
スミア−ノイズは、矢印Bで示すように電荷の−4Vが
直接ドレイン部6に、流入するために発生するものであ
り、偽信号となり画質を著しく低下させるものである。The smear noise is generated because the charge of -4 V directly flows into the drain section 6 as shown by arrow B, and becomes a false signal that significantly deteriorates the image quality.
発明の目的
本発明は上記欠点に鑑み、スミア−ノイズの発生を完全
に抑制することのできる固体撮像素子を提供するもので
ある。OBJECTS OF THE INVENTION In view of the above drawbacks, the present invention provides a solid-state imaging device that can completely suppress the occurrence of smear noise.
発明の構成
この目的を達成するだめに、本発明の固体撮像素子は、
スイッチングゲートおよび出力ドレインを絶縁体上に形
成したシリコン薄膜トランジスタ構造をもつ単位画素を
有している。Structure of the Invention In order to achieve this object, the solid-state image sensor of the present invention has the following features:
It has a unit pixel with a silicon thin film transistor structure in which a switching gate and an output drain are formed on an insulator.
この構成によって、基板内で発生した電荷の一部が出力
ドレインへ直接流入することがないだめ、スミア−ノイ
ズの大幅な低減が可能となる。This configuration prevents a portion of the charge generated within the substrate from directly flowing into the output drain, making it possible to significantly reduce smear noise.
実施例の説明
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。第2図は本発明の一実施例における固体撮像素
子の単位画素断面模式図である。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a unit pixel of a solid-state image sensor according to an embodiment of the present invention.
第2図において、7はフォトダイオードを形成するド形
領域4に接触するN形シリコン膜、8はP形シリゴン膜
、9はN形シリコン膜である。また1はP形シリコン基
板、2,3は二酸化シリコン膜、6は多結晶シリコンで
以上は第1図の構成と同じものである。In FIG. 2, 7 is an N-type silicon film in contact with the do-type region 4 forming the photodiode, 8 is a P-type silicon film, and 9 is an N-type silicon film. Further, 1 is a P-type silicon substrate, 2 and 3 are silicon dioxide films, and 6 is polycrystalline silicon, which is the same as the structure shown in FIG.
以上のように構成された単位画素について、以下その動
作について説明する。The operation of the unit pixel configured as described above will be described below.
まず、入射光によシ発生した電荷はPN接合容量に一定
期間蓄積される。そして、N影領域4に接続きれている
N形シリコン膜7,9がンース。First, charges generated by incident light are accumulated in the PN junction capacitor for a certain period of time. Then, the N-type silicon films 7 and 9 that are not connected to the N shadow region 4 are exposed.
ドレインとして機能する薄膜MO3)ランシスターは、
多結晶シリコンゲート6でスイッチング動作を行い、信
号電荷はP形シリコン膜8を通してドレイン9へ読み出
される。The thin film MO3) run sister that acts as a drain is
A switching operation is performed by the polycrystalline silicon gate 6, and signal charges are read out to the drain 9 through the P-type silicon film 8.
以上のように、本実施例によれば、出力線につながるド
レイン部9は、シリコン基板1から完全に分離されてい
るため電荷の一部が基板内を移動して直接ドレイン部に
流入することはなく、スミア−ノイズを完全に抑制する
ことができる。As described above, according to this embodiment, the drain part 9 connected to the output line is completely separated from the silicon substrate 1, so that part of the charge moves within the substrate and flows directly into the drain part. smear noise can be completely suppressed.
シリコン膜による薄膜MO8)ランシスターは、シラン
ガスを原料とする化学蒸着法、熱処理、イオン注入法等
の従来の技術で容易に形成可能である。A thin film MO8) run sister made of a silicon film can be easily formed using conventional techniques such as chemical vapor deposition, heat treatment, and ion implantation using silane gas as a raw material.
なお、本実施例ではシリコン基板をP形としたが、N形
でも同様の効果が得られる。またフォトダイオードをシ
リコン基板内に形成したPH接合としたが、アモルファ
スシリコンあるいは、化合物半導体によるPN接合構造
でも同様の効果が得られる。In this embodiment, the silicon substrate is of P type, but the same effect can be obtained even if it is of N type. Although the photodiode is a PH junction formed in a silicon substrate, similar effects can be obtained with a PN junction structure made of amorphous silicon or a compound semiconductor.
発明の効果
以上のように、本発明は単位画素のスイッチングゲート
および、読み出しドレインが絶縁体上に形成されている
ため、スミア−ノイズは完全に抑制され、その実用的効
果は大なるものである。Effects of the Invention As described above, in the present invention, since the switching gate and readout drain of a unit pixel are formed on an insulator, smear noise is completely suppressed, and its practical effects are great. .
第1図は従来の固体撮像素子の単位画素の断面模式図、
第2図は 本発明の一実施例における単位画素の断面模
式図である。
1・・・・・・半導体基板、2,3・・・・・・二酸化
シリコン膜、6.了、9・・・・・・H形シリコン領域
、8・・・・・・P形シリコン膜。Figure 1 is a schematic cross-sectional diagram of a unit pixel of a conventional solid-state image sensor.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a unit pixel in an embodiment of the present invention. 1... Semiconductor substrate, 2, 3... Silicon dioxide film, 6. Completed, 9...H-type silicon region, 8...P-type silicon film.
Claims (1)
ードと、前記主表面に形成された絶縁膜上に形成された
スイッチングゲートおよび読み出しドレインとからなる
単位画素を有することを特徴とする固体撮像素子。A solid-state image sensor having a unit pixel consisting of a PN junction photodiode formed on a main surface of a semiconductor substrate, and a switching gate and a readout drain formed on an insulating film formed on the main surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59023187A JPS60165878A (en) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | Solid-state image pickup element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59023187A JPS60165878A (en) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | Solid-state image pickup element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60165878A true JPS60165878A (en) | 1985-08-29 |
Family
ID=12103649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59023187A Pending JPS60165878A (en) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | Solid-state image pickup element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60165878A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6344758A (en) * | 1986-08-12 | 1988-02-25 | Matsushita Electronics Corp | Solid state image sensor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57162364A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid state image pickup device |
JPS5892253A (en) * | 1981-11-28 | 1983-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor memory device |
-
1984
- 1984-02-09 JP JP59023187A patent/JPS60165878A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57162364A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid state image pickup device |
JPS5892253A (en) * | 1981-11-28 | 1983-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor memory device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6344758A (en) * | 1986-08-12 | 1988-02-25 | Matsushita Electronics Corp | Solid state image sensor |
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