JPS62104074A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS62104074A JPS62104074A JP60241617A JP24161785A JPS62104074A JP S62104074 A JPS62104074 A JP S62104074A JP 60241617 A JP60241617 A JP 60241617A JP 24161785 A JP24161785 A JP 24161785A JP S62104074 A JPS62104074 A JP S62104074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- horizontal
- scanning circuit
- gates
- solid
- 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.)
- Pending
Links
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 102000004207 Neuropilin-1 Human genes 0.000 description 1
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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
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、スミアおよびブルーミングと称する誤光信号
の発生を減少するため、画面領域の信号線を水平方向に
向けた、水平移送方式（以下ＴＳＬと称する）固体撮像
素子に関する。
の発生を減少するため、画面領域の信号線を水平方向に
向けた、水平移送方式（以下ＴＳＬと称する）固体撮像
素子に関する。
（従来技術）
光によって発生した電荷が拡散して垂直信号線に侵入し
、画像に縦σ帯状の模様を形成する。いわゆるスミア現
像は周知である。同様に画イク中に光ダイオードの飽和
点以上の輝度の物体が存在すると、隣接する領域に電荷
が拡散して、同様な画像障害が生じる。これはプルーミ
ング現象と称する。画素構造のｎｐｎ化等の手段によ１
１．プルーミング現象は、現在ではほとんど問題になら
ない程度にまで軽減することができる。
、画像に縦σ帯状の模様を形成する。いわゆるスミア現
像は周知である。同様に画イク中に光ダイオードの飽和
点以上の輝度の物体が存在すると、隣接する領域に電荷
が拡散して、同様な画像障害が生じる。これはプルーミ
ング現象と称する。画素構造のｎｐｎ化等の手段によ１
１．プルーミング現象は、現在ではほとんど問題になら
ない程度にまで軽減することができる。
スミア現象についても同様の処置により軽減はされたが
未だ不十分であった。この現象をさらに軽減する有効な
方法は一信号線の走査期間を短くすることにある、すな
わち従来の垂直信号線は、水平走査回路によって１変信
号読出しを行ってから次に指定されるまでの間６３．５
１１ ｓｅｃにわたって拡散した信号電荷を受取る。
未だ不十分であった。この現象をさらに軽減する有効な
方法は一信号線の走査期間を短くすることにある、すな
わち従来の垂直信号線は、水平走査回路によって１変信
号読出しを行ってから次に指定されるまでの間６３．５
１１ ｓｅｃにわたって拡散した信号電荷を受取る。
七のため信号線を水平に配置することが提案されている
。このようにすれば信号線は、各画素の読出し毎に走査
される。例えば水平方向の画素数が５００とすると、水
平信号線の走査期間は。
。このようにすれば信号線は、各画素の読出し毎に走査
される。例えば水平方向の画素数が５００とすると、水
平信号線の走査期間は。
６３．５１５００μｓｅｃ ：はぼ０．１２ ｐ ｓｅ
ｃとなり。
ｃとなり。
この期間中に信号線に拡散する電荷は極めてわず７１）
になり、スミア現象はほとんど生じなくなる。
になり、スミア現象はほとんど生じなくなる。
（発明が解決しようとする問題点）
信号線を水平に配置した固体撮像素子、すなわちＴＳＬ
固体撮像素子では、光ダイオードと水平信号線との間に
２つのＭＯＳ形トランジスタスイッチを直列に配置しな
ければならず、一方のスイッチは垂直走査回路から、他
方のスイッチは水平走査回路から制御される。１つの光
ダイオードあたり２つのＭＯＳ形トランジスタスイッチ
を設けるため１元ダイオードの面積率は減少し、開口率
が低下してしまうということが−ＴＳＬ固体撮像素子の
欠点である。
固体撮像素子では、光ダイオードと水平信号線との間に
２つのＭＯＳ形トランジスタスイッチを直列に配置しな
ければならず、一方のスイッチは垂直走査回路から、他
方のスイッチは水平走査回路から制御される。１つの光
ダイオードあたり２つのＭＯＳ形トランジスタスイッチ
を設けるため１元ダイオードの面積率は減少し、開口率
が低下してしまうということが−ＴＳＬ固体撮像素子の
欠点である。
本発明の目的は、誤光信号の発生を減少したＴＳＬ固体
撮像素子の開口率を向上させることにある、 （問題点を解決するための手段および作用）本発明によ
ればこの目的は次のようにして達成される。すなわち光
電変換素子に付属のそれぞれのスイッチは、直列の２つ
のゲートを有する１つのＭＯＳ形トランジスタスイッチ
であり、２のゲートのうち一方は水平走査回路から制御
され、かつ他方は垂直走査回路から制御され、このスイ
ッチは−２つのゲートが同時に制御された時にオンにな
る。従って水平走査回路と垂直走査回路から同時に制御
された１つのスイッチだけが光電変換素子の信号電荷を
出力端子に供給する。
撮像素子の開口率を向上させることにある、 （問題点を解決するための手段および作用）本発明によ
ればこの目的は次のようにして達成される。すなわち光
電変換素子に付属のそれぞれのスイッチは、直列の２つ
のゲートを有する１つのＭＯＳ形トランジスタスイッチ
であり、２のゲートのうち一方は水平走査回路から制御
され、かつ他方は垂直走査回路から制御され、このスイ
ッチは−２つのゲートが同時に制御された時にオンにな
る。従って水平走査回路と垂直走査回路から同時に制御
された１つのスイッチだけが光電変換素子の信号電荷を
出力端子に供給する。
このようにすれば水平信号線は−１つの画素が読取られ
る度に読取られるので１元電変換素子から拡散によって
信号線に漏出した電荷が長期間にわたって蓄積すること
はない。すなわちスミア現象は生じない。
る度に読取られるので１元電変換素子から拡散によって
信号線に漏出した電荷が長期間にわたって蓄積すること
はない。すなわちスミア現象は生じない。
各画素の２つのゲートは例えば２層のポリシリコンを使
うことでゲート間隔を小さくでき１画素に占めるゲート
部の面積を減少させ、開口率を向上させることになる。
うことでゲート間隔を小さくでき１画素に占めるゲート
部の面積を減少させ、開口率を向上させることになる。
ＭＯＳ形トランジスタスイッチは、１画素あた番）１つ
設ければよいので、開口率は増加できる。
設ければよいので、開口率は増加できる。
（実施例）
本発明の実施例を以下図面によって説明する。
第１図は１本発明によるＴＳＬ素子の基本回路図である
。元ダイオード１内に蓄えられた信号電荷は、ＭＯＳ形
トランジスタスイッチを介して信号線５に供給される。
。元ダイオード１内に蓄えられた信号電荷は、ＭＯＳ形
トランジスタスイッチを介して信号線５に供給される。
これらＭＯＳ形トランジスタスイッチは２つのゲートを
有する、一方のゲートは垂直走査回路８に接続され一他
方のゲート４は水平走査回路７に接続されている。水平
走査回路７および垂直走査回路８は、シフトレジスタで
あり、それぞれ出力端子のうちの１つから水平ゲート線
２および垂直ゲート線３に信号１を送出する。それぞれ
のＭＯＳ形トランジスタスイッチは。
有する、一方のゲートは垂直走査回路８に接続され一他
方のゲート４は水平走査回路７に接続されている。水平
走査回路７および垂直走査回路８は、シフトレジスタで
あり、それぞれ出力端子のうちの１つから水平ゲート線
２および垂直ゲート線３に信号１を送出する。それぞれ
のＭＯＳ形トランジスタスイッチは。
両方のゲートに同時に制御信号が供給された場合に導通
する。
する。
従って水平走査回路７と垂直走査回路８が、それぞれの
走査速度に従って、それぞれの出力端子から順に信号１
を送出すれば、いずれか１つの信号線５上にいずれか１
つの画素の信号が読出される。
走査速度に従って、それぞれの出力端子から順に信号１
を送出すれば、いずれか１つの信号線５上にいずれか１
つの画素の信号が読出される。
＠２図は、ＩＣチップ上の画素の構造を示す略図である
。各画素において光ダイオード１−１〜１−４から信号
線５−１．５−２に信号を取出す部分は、２層ポリＳｉ
を用いた２重ゲート構造の１つのＦＥＴから成る。２重
ゲートは、水平ゲート線２−１．３−２にコンタクトホ
ール９を介して接続された水平ゲート４−１〜４−４．
および垂直ゲート線３−１．３−２自身から成る。この
２重ゲートの下側の部分、すなわち元ダイオード１−１
〜１−４から信号線５−１．５−２に通じる部分は、Ｆ
ＥＴのチャネル部分である。
。各画素において光ダイオード１−１〜１−４から信号
線５−１．５−２に信号を取出す部分は、２層ポリＳｉ
を用いた２重ゲート構造の１つのＦＥＴから成る。２重
ゲートは、水平ゲート線２−１．３−２にコンタクトホ
ール９を介して接続された水平ゲート４−１〜４−４．
および垂直ゲート線３−１．３−２自身から成る。この
２重ゲートの下側の部分、すなわち元ダイオード１−１
〜１−４から信号線５−１．５−２に通じる部分は、Ｆ
ＥＴのチャネル部分である。
第２図の画素構造の例ではＭＮｉは３層使われているが
、第３図に示すように水平ゲート線６−１゜６−２を配
置すれば、Ｍｒｅは２層で良くなりプロセス的に有利と
なる。Ｓｉ基根上に形成された光ダイオード１−１〜１
−４、およびＦＥＴチャネル部分上には一絶縁層をはさ
んで第１のＭ層が形成される。この第１のＭ層で。
、第３図に示すように水平ゲート線６−１゜６−２を配
置すれば、Ｍｒｅは２層で良くなりプロセス的に有利と
なる。Ｓｉ基根上に形成された光ダイオード１−１〜１
−４、およびＦＥＴチャネル部分上には一絶縁層をはさ
んで第１のＭ層が形成される。この第１のＭ層で。
例えば信号線５−１．５−２と垂直ゲート［３−１，３
−２が形成できる。さらにその上に絶縁層をはさんで第
２のＭ層を形成し一水平ゲート線２−１．２−２を構成
する。第２図の構成では、その上にさらに絶縁層をはさ
んで、＠３のＭ層により水平ゲート４−１〜４−４が形
成されている。しかし水平ゲート線６−１．６−２を第
３図に示すように形成すれば、第３のＭ層は不要になる
。
−２が形成できる。さらにその上に絶縁層をはさんで第
２のＭ層を形成し一水平ゲート線２−１．２−２を構成
する。第２図の構成では、その上にさらに絶縁層をはさ
んで、＠３のＭ層により水平ゲート４−１〜４−４が形
成されている。しかし水平ゲート線６−１．６−２を第
３図に示すように形成すれば、第３のＭ層は不要になる
。
（発明の効果）
以上記載したとおり１本発明のＴＳＬ素子によれば、ス
ミアおよびプルーミングによる該元信号の発生を低減で
きると共に。
ミアおよびプルーミングによる該元信号の発生を低減で
きると共に。
光ダイオードから信号電荷を読み取るスイッチング素子
に２重ゲート構造を有するＦＥＴを用いたことにより画
素に笈ぼす面積の減少という問題が回避でき、開口率を
増加させて感度の向上がはかれる。
に２重ゲート構造を有するＦＥＴを用いたことにより画
素に笈ぼす面積の減少という問題が回避でき、開口率を
増加させて感度の向上がはかれる。
第１１図は１本発明によるＴＳＬ素子の回路図、第２図
および第３図は、ＴＳＬ素子の画素の構造を示す図であ
る。 １・・・光ダイオード、２．−６・・・水平ゲート線、
３・・・垂直ゲート線、 ４・・・水平ゲート、
５・・・信号線、 ７・・・水平走査回路。 ８・・・垂直走査回路、 ９・・・フンダクトホール
。 第 １ 図 第 ２ 図 一秒り 第 ３ 図
および第３図は、ＴＳＬ素子の画素の構造を示す図であ
る。 １・・・光ダイオード、２．−６・・・水平ゲート線、
３・・・垂直ゲート線、 ４・・・水平ゲート、
５・・・信号線、 ７・・・水平走査回路。 ８・・・垂直走査回路、 ９・・・フンダクトホール
。 第 １ 図 第 ２ 図 一秒り 第 ３ 図
Claims (1)
- （１）マトリクス状に配置された光電変換素子、光電変
換素子の信号電荷を択一的に出力端子に供給するため光
電変換素子に付属したスイッチ、およびこれらスイッチ
を制御する水平走査回路および垂直走査回路から成る、
固体撮像素子において、それぞれのスイッチが、直列の
２つのゲートを有するＭＯＳ形トランジスタスイッチで
あり、２つのゲートのうち一方は水平走査回路から制御
され、かつ他方は垂直走査回路から制御され、水平走査
回路と垂直走査回路から同時に制御された１つのスイッ
チだけが光電変換素子の信号電荷を出力端子に供給する
ことを特徴とする、固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241617A JPS62104074A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241617A JPS62104074A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104074A true JPS62104074A (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=17076989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60241617A Pending JPS62104074A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62104074A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9301775A (nl) * | 1992-10-16 | 1994-05-16 | Casio Computer Co Ltd | Foto-electrisch omzettingssysteem. |
| EP0734069A2 (en) * | 1995-03-22 | 1996-09-25 | Sony Corporation | Switching transistor for solid-state imaging device |
| JPH11103420A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Sony Corp | 固体撮像素子およびその駆動方法 |
| US7177619B2 (en) | 2005-01-25 | 2007-02-13 | International Business Machines Corporation | Dual gate FinFET radio frequency switch and mixer |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP60241617A patent/JPS62104074A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9301775A (nl) * | 1992-10-16 | 1994-05-16 | Casio Computer Co Ltd | Foto-electrisch omzettingssysteem. |
| US5463420A (en) * | 1992-10-16 | 1995-10-31 | Casio Computer Co., Ltd. | Photoelectric conversion system |
| US5583570A (en) * | 1992-10-16 | 1996-12-10 | Casio Computer Co., Ltd. | Photoelectric conversion system |
| EP0734069A2 (en) * | 1995-03-22 | 1996-09-25 | Sony Corporation | Switching transistor for solid-state imaging device |
| EP0734069A3 (en) * | 1995-03-22 | 1999-01-07 | Sony Corporation | Switching transistor for solid-state imaging device |
| JPH11103420A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Sony Corp | 固体撮像素子およびその駆動方法 |
| US6842192B1 (en) * | 1997-09-26 | 2005-01-11 | Sony Corporation | Solid state image pickup device having an amplifier for each vertical signal line and driving method therefor |
| US7177619B2 (en) | 2005-01-25 | 2007-02-13 | International Business Machines Corporation | Dual gate FinFET radio frequency switch and mixer |
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