JPS61225865A - 固体イメ−ジセンサ - Google Patents
固体イメ−ジセンサInfo
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- JPS61225865A JPS61225865A JP60066925A JP6692585A JPS61225865A JP S61225865 A JPS61225865 A JP S61225865A JP 60066925 A JP60066925 A JP 60066925A JP 6692585 A JP6692585 A JP 6692585A JP S61225865 A JPS61225865 A JP S61225865A
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- Japan
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- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は固体イメージセンサに関するもので、特に大面
積を必要とする固体イメージセンサの画素部構造に使用
されるものである。
積を必要とする固体イメージセンサの画素部構造に使用
されるものである。
この種の固体イメージセンサの従来技術を第３図を用い
て説明する。第３図（ａ）は固体イメージセンサの一部
を示す概略的平面図、同図（ｂ）は同図（、）のＢ−Ｂ
線での半導体基板における電位分布、及び電荷の様子を
示す図である。即ち人、射光が画素部１に当ると、画素
部１で光量に応じた信号電荷を発生し、基板電位の高い
蓄積部２で蓄積する。蓄積部２で蓄積した信号電荷を、
読み出しｒ−ト３を開くことによシミ荷転送部ｊへ移し
、電荷転送部４で信号電荷を出力回路５へ転送する。出
力回路５では、信号電荷に応じた電気信号を出力する。
て説明する。第３図（ａ）は固体イメージセンサの一部
を示す概略的平面図、同図（ｂ）は同図（、）のＢ−Ｂ
線での半導体基板における電位分布、及び電荷の様子を
示す図である。即ち人、射光が画素部１に当ると、画素
部１で光量に応じた信号電荷を発生し、基板電位の高い
蓄積部２で蓄積する。蓄積部２で蓄積した信号電荷を、
読み出しｒ−ト３を開くことによシミ荷転送部ｊへ移し
、電荷転送部４で信号電荷を出力回路５へ転送する。出
力回路５では、信号電荷に応じた電気信号を出力する。
第３図（ｂ）で６は信号電荷、波線は信号電荷の移動方
向を示し、７は画素部電位、８は蓄積部電位、９は読み
出しダート下の基板電位、１０は電荷転送部の電位であ
る。
向を示し、７は画素部電位、８は蓄積部電位、９は読み
出しダート下の基板電位、１０は電荷転送部の電位であ
る。
しかしながら上記のものにあっては、第３図の画素部が
大面積あるいは画素長りの大きな固体イメージセンサ例
えば密着読み取り型イメージセンサの場合、画素部の一
端Ａで発生した信号電荷が、電位の高い蓄積部２へ移る
のに、画素長りが長いため長い時間が必要となる。信号
電荷の蓄積部２への移動が終了しない時間に、読み出し
ゲート３を開き一定時間後に閉じると、蓄積部２に、画
素部１で発生した信号電荷の一部が取り残され、次に読
み出しゲート３を開いた時に偽信号として出力されてし
まう。例えば上記の現象が発生すると、第４図（ｂ）の
ような出力であるべきものが、第４図（ｃ）のような出
力とな９、残像現象あるいは解像度の劣化として現われ
、センサの特性を悪くするものである。
大面積あるいは画素長りの大きな固体イメージセンサ例
えば密着読み取り型イメージセンサの場合、画素部の一
端Ａで発生した信号電荷が、電位の高い蓄積部２へ移る
のに、画素長りが長いため長い時間が必要となる。信号
電荷の蓄積部２への移動が終了しない時間に、読み出し
ゲート３を開き一定時間後に閉じると、蓄積部２に、画
素部１で発生した信号電荷の一部が取り残され、次に読
み出しゲート３を開いた時に偽信号として出力されてし
まう。例えば上記の現象が発生すると、第４図（ｂ）の
ような出力であるべきものが、第４図（ｃ）のような出
力とな９、残像現象あるいは解像度の劣化として現われ
、センサの特性を悪くするものである。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、画素面積が
大きくても、また画素長りが長くても、画素部で発生し
た信号電荷が短時間で蓄積部側へ移れる構造とすること
により、残像現象、解像度劣化の少ない固体イメージセ
ンサを提供しようとするものである。
大きくても、また画素長りが長くても、画素部で発生し
た信号電荷が短時間で蓄積部側へ移れる構造とすること
により、残像現象、解像度劣化の少ない固体イメージセ
ンサを提供しようとするものである。
本発明は、固体イメージセンサの画素部の電位に、蓄積
部に近いほど電位の高い電位段差または電位勾配を設け
、画素部で発生する信号電荷が蓄積部へ移動する際に、
前記電位段差または電位勾配により、短時間で移れるよ
うにしたものである。
部に近いほど電位の高い電位段差または電位勾配を設け
、画素部で発生する信号電荷が蓄積部へ移動する際に、
前記電位段差または電位勾配により、短時間で移れるよ
うにしたものである。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第１
図（＆）は同実施例の固体イメージセンサの要部を示す
断面図、同図（ｂ）は同断面における電位分布及び電荷
の様子を示す図であるが、これは前記従来例のものと対
応させた場合の例であるから、対応個所には同一符号を
付して説明を省略し、特徴とする点の説明を行なう。こ
の実施例の特徴は、画素部１の電位が、読み出し部に近
いほど高い電位となるように、画素部電位７＆を設けた
ことである。このように画素部電位に段差を設けるには
、例えば画素部の不純物濃度に段差を設けることにょシ
実現でき、例えば第１図（ａ）のようにＰ型基板１１に
「層１２、Ｎ層１３を設け、その半導体表面にＰ＋層１
４を設けたフォトダイオードとし、基板１１とＰ＋層１
４を接地レベルにすると、第１図（ｂ）のような電位分
布が得られる。図中１５は蓄積ゲート、１６は読み出し
ダート、１１は電荷転送ダート、１８はダート酸化膜で
ある。
図（＆）は同実施例の固体イメージセンサの要部を示す
断面図、同図（ｂ）は同断面における電位分布及び電荷
の様子を示す図であるが、これは前記従来例のものと対
応させた場合の例であるから、対応個所には同一符号を
付して説明を省略し、特徴とする点の説明を行なう。こ
の実施例の特徴は、画素部１の電位が、読み出し部に近
いほど高い電位となるように、画素部電位７＆を設けた
ことである。このように画素部電位に段差を設けるには
、例えば画素部の不純物濃度に段差を設けることにょシ
実現でき、例えば第１図（ａ）のようにＰ型基板１１に
「層１２、Ｎ層１３を設け、その半導体表面にＰ＋層１
４を設けたフォトダイオードとし、基板１１とＰ＋層１
４を接地レベルにすると、第１図（ｂ）のような電位分
布が得られる。図中１５は蓄積ゲート、１６は読み出し
ダート、１１は電荷転送ダート、１８はダート酸化膜で
ある。
上記のような構成とすれば、画素部の一端Ａで発生した
信号電荷は、従来の画素長りを分割したＬＩＩＬｌを移
動し、蓄積部に蓄積される。
信号電荷は、従来の画素長りを分割したＬＩＩＬｌを移
動し、蓄積部に蓄積される。
この時信号電荷６の移動スピードは、移動距離がＬｌ、
Ｌ、に分割されているため、従来よシも速くなる。即ち
信号電荷の移動時間は画素部の距離の２乗できいてくる
ため１．従来の画素長りを例えばＬｌとＬ鵞に分割した
方が、信号電荷の移動時間が少くて済むものである。
Ｌ、に分割されているため、従来よシも速くなる。即ち
信号電荷の移動時間は画素部の距離の２乗できいてくる
ため１．従来の画素長りを例えばＬｌとＬ鵞に分割した
方が、信号電荷の移動時間が少くて済むものである。
第２図は本発明の他の実施例で、同図（ａ）は断面構造
図、同図−）は同図（、）の電位分布図である。
図、同図−）は同図（、）の電位分布図である。
本実施例が前実施例と異なる点は、第２図（−）に示さ
れる如く第１図（、）の蓄積ゲート１５を取り除いた点
で、画素部で発生した信号電荷を電位７ａの個所に蓄積
し、読み出すものである。画素端Ａで発生した信号電荷
は、電位の高い電位７ａの個所に移動するが、移動距離
はＬ１＊Ｌ！で、それぞれは従来のセンサの移動距離り
より短い距離のため、従来より速く移動するものである
。
れる如く第１図（、）の蓄積ゲート１５を取り除いた点
で、画素部で発生した信号電荷を電位７ａの個所に蓄積
し、読み出すものである。画素端Ａで発生した信号電荷
は、電位の高い電位７ａの個所に移動するが、移動距離
はＬ１＊Ｌ！で、それぞれは従来のセンサの移動距離り
より短い距離のため、従来より速く移動するものである
。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、画素部で発生した信
号電荷が従来よりも速いスピードで蓄積部へ移動するこ
とができるため、従来のセンナに比べ残像現象、解像度
劣化の少ない固体イメージセンサが得られるものである
＠
号電荷が従来よりも速いスピードで蓄積部へ移動するこ
とができるため、従来のセンナに比べ残像現象、解像度
劣化の少ない固体イメージセンサが得られるものである
＠
第１図（＆）は本発明の一実施例の構成図、同図（ｂ）
は同構成の電位分布図、第２図（、）は本発明の他の実
施例の構成図、同図（ｂ）は同構成の電位分布図、第３
図（＆）は従来センサの構成図、同図（ｂ）は同構成の
電位分布図、第４図は従来センナの信号波形図である。 １・・・画素部、１１・・・Ｐ型基板、１２・・・Ｎ一
層、１３・・・Ｎ層、１４・・・Ｐ 層、１５・・・蓄
積ダート、１６−・・読み出しゲート、１７・・・電荷
転送ｒ−）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−（ｂ）
は同構成の電位分布図、第２図（、）は本発明の他の実
施例の構成図、同図（ｂ）は同構成の電位分布図、第３
図（＆）は従来センサの構成図、同図（ｂ）は同構成の
電位分布図、第４図は従来センナの信号波形図である。 １・・・画素部、１１・・・Ｐ型基板、１２・・・Ｎ一
層、１３・・・Ｎ層、１４・・・Ｐ 層、１５・・・蓄
積ダート、１６−・・読み出しゲート、１７・・・電荷
転送ｒ−）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−（ｂ）
Claims (4)
- （１）入射光量に応じた信号電荷を発生する画素部と、
この画素部に蓄積した信号電荷を読み出す読み出し部と
、この読み出し部から読み出された信号電荷量に応じた
電気信号を出力する出力回路とを具備し、前記画素部の
電位が、前記読み出し部に近いほど高くなる電位分布と
なる構成としたことを特徴とする固体イメージセンサ。 - （２）前記画素部の電位を、前記読み出し部に近いほど
階段状に高くしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の固体イメージセンサ。 - （３）前記画素部と読み出し部との間に、信号電荷を蓄
積する蓄積部を設けたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項に記載の固体イメージセンサ。 - （４）前記画素部をＰ＾＋ＮＰ構造フォトダイオードで
形成し、前記画素部電位に階段状の電位段差を設けるた
めに、前記Ｐ＾＋ＮＰ構造フォトダイオードのＮ型不純
物領域で階段状の不純物濃度差を設けたことを特徴とす
る特許請求の範囲第２項に記載の固体イメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60066925A JPH0693505B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 固体イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60066925A JPH0693505B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 固体イメージセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61225865A true JPS61225865A (ja) | 1986-10-07 |
| JPH0693505B2 JPH0693505B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=13330043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60066925A Expired - Lifetime JPH0693505B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 固体イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693505B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63296269A (ja) * | 1988-03-30 | 1988-12-02 | Minolta Camera Co Ltd | イメージセンサ |
| JPH0250480A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| JPH02105463A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-18 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| JPH07202158A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-08-04 | Lg Semicon Co Ltd | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
| JP2002231926A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | ラインセンサおよびそれを用いた放射線画像情報読取装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57136870A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-24 | Fujitsu Ltd | Solid image pickup device |
| JPS59228756A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-22 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP60066925A patent/JPH0693505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57136870A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-24 | Fujitsu Ltd | Solid image pickup device |
| JPS59228756A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-22 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63296269A (ja) * | 1988-03-30 | 1988-12-02 | Minolta Camera Co Ltd | イメージセンサ |
| JPH0250480A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-20 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| JPH02105463A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-18 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| JPH07202158A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-08-04 | Lg Semicon Co Ltd | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
| JP2002231926A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | ラインセンサおよびそれを用いた放射線画像情報読取装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0693505B2 (ja) | 1994-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |