KR830000575B1

KR830000575B1 - 고체촬상 장치

Info

Publication number: KR830000575B1
Application number: KR1019790000188A
Authority: KR
Inventors: 노리오 고이께; 이야오 다께모도; 오오바신야; 마사하루 구보; 슈헤이 다나까
Original assignee: 요시야마 히로기찌; 가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼; 나가하마 료조; 히다찌 덴시 가부시기 가이샤
Priority date: 1979-01-23
Filing date: 1979-01-23
Publication date: 1983-03-14

Abstract

내용 없음.

Description

고체촬상 장치

제1도는 고체촬상 장치의 일반적인 구성을 나타낸 간략회로도.

제2a도는 종래의 고체촬상 장치의 화소(포토 다이오드와 수직스위치 MOST)의 구조를 나타낸 단면도.

제2b, 제2c, 제2d도는 제2a도에 나타낸 화소의 내부의 에너지 밴드(energy band) 다이어그램을 나타낸 도면으로서, 제2b도는 포토 다이오드의 초기 상태를 나타낸 도면.

제2c도는 포토다이오드의 방전 상태를 나타낸 도면, 제2d도는 블루우밍이 발생하였을 때의 상태를 나타낸 도면.

제3도는 본 발명의 1제1의 실시예인 고체촬상 장치의 화소의 구조를 나타낸 단면도.

제4a도는 본 발명의 제2의 실시예인 고체촬상 장치의 구성을 나타낸 간략 회로도.

제4b도는 본 발명의 제2의 실시예인 고체촬상 장치의 화소의 구조를 나타낸 단면도.

제4c도는 본 발명의 제2의 실시예인 고체촬상 장치에 사용되는 수직주사회로의 일예를 나타낸 간략회로도.

제4d도는 본 발명의 제2의 실시예인 고체촬상 장치에 사용되는 제4c도의 주사회로의 주사펄스 출력을 나타낸 도면.

제4e도는 본 발명의 제2의 실시예인 고체촬상 장치의 화소 내부의 에너지밴드 다이아그램으로서 포토다이오드의 방전상태를 나타낸 도면.

제5도는 본 발명의 제3의 실시예인 고체촬상 장치의 화소의 구조를 나타낸 단면도이다.

본 발명은 텔리비젼 방송용 카메라 등에 사용되는 고체촬상용 전자장치에 관한 것이며 특히, 반도체의 주요 표면체에 배열된 다수의 화소(畵素) 및 수평 및 수직 주사회로를 가진 고체촬상 장치에 관한 것으로 즉, 이것은 그 안에 축적된 광전광자료(光電光資料)를 독출하는 화소를 가진 고체촬상 장치에 관한 것이다.

텔리비젼 방송용 카메라에 사용되는 구체촬상 장치는 현행의 텔리비젼 방송에서 사용되고 있는 촬상용 전자관과 같은 해상력을 갖출 필요가 있다. 이 때문에 약 500×500개 정도의 광전 변환소자와 각 광전 변환소자에 대응하는 (X, Y) 좌표 선택용의 스위치 및 스위치를 개폐하는 약 500단 씩의 X 주사회로와 Y 주사회로가 필요해진다. 따라서 통상적으로는 고집적화가 비교적 용이한 MOS 대규모 집적회로 기술에 의해 만들어진다.

제1도는 이와같은 고체촬상 소자의 개요를 설명하는 도면으로서, 1은 X 위치 선택용의 수평주사회로, 2는 Y위치 선택용의 수직 주사회로, 3은 회로(2)에 의하여 개폐되는 수직 스위치인데 MOS 트랜지스터(이하, MOST라고 한다)로 이루어진다. 4는 스위치(3)의 소오스접합을 이용한 포토다이오드, 5는 스위치(3)의 드레인을 공통 접속시킨 수직신호 출력선, 6은 수평 주사회로에 의해 개폐되는 수평스위치인데 MOST로 이루어져 있으며 드레인은 수평신호 출력선(7)에 접속되어 있고 소오스는 수직신호 출력선(5)에 접속되어 있다. 8은 수평신호 출력선(7)에 저항(9)을 통하여 접속시킨 비데오 전원이다. 전술한 수평과 수직 두 개의 주사회로는 스위치 소자(6), (3)를 순차적으로 개폐시켜 2차원상으로 배열된 포토 다이오드로부터의 광전류를 저항(9)을 통하여 독출한다. 각 포토 다이오드로부터의 신호는 그 위에 투영된 광학상(光學像)에 대응하므로 상기의 동작에 의해 영상신호를 취출할 수 있다. 이 종류의 고체촬상 장치의 특징은, 광전 변환에 MOST 스위치의 소오스가 이용될 수 있으며 또 주사회로에도 MOS 시프트 레지스터가 이용될 수 있으므로 집적화가 용이한 것이다.

그러나 상기의 고체촬상 장치는 입사광이 강한 영역에서 광려기(光勵起)에 의해 발생한 전하가 주위로 넘쳐 흐르고, 모니터 위에는 이 확산을 반영시킨 하얀 스포트가 확산되고, 또한 하얀 세로 줄무늬가 발생하는 문제를 안고 있다. 전자의 하얀 스포트는 넘친 전하가 인접하는 광다이오드 중에 확산된 경우이고, 후자의 세로줄 무늬는 수직신호 출력선중에 전하가 확산된 경우이다. 특히 세로 줄무늬는 실제의 광학광에는 없는 재생상이므로 부자연한 인상을 주는 것이다. 이 현상은 일반적으로 블루우밍이라 불리우며 고체촬상 소자의 실용화를 저해하는 커다란 요인이 되고 있다. 예컨데, 입사광의 강도가 높은 옥외에서는 사용이 불가능하며 옥내에 있어서도 반사율이 높은 금속이나 흰 물체 등을 찍으면 블루우밍 현상이 생긴다. 이 때문에 사용장소는 매우 한정되어 있다.

발명자들은 시작(試作)한 2차원 촬상장치를 측정한 결과, 블루우민은 아래에 기술하는 바와같은 원인에 의해 발생함을 알게 되었다. 제2a도는 제1도에 도시한 구성 단위인 화소의 단면 구조이다. 10은 소자를 집적화 하는 제1도 전형(예컨대, P형)의 반도체 기체(基體), 11은 MOST 스위치, 절연막(12), 게이트전극(13), 소오스(14) 및 드레인(15)으로 형성되는 수직 MOST 스위치이다. 소오스 및 드레인은 제2도전체(예컨대, N형)의 불순물 확산층으로 되어 있고, 소오스 접합(NP접합)은 포토 다이오드로 이용되며 드레인은 수직신호 출력선용의 Aℓ배선(16)에 접속되어 있다.

제2b도, 제2c도, 제2d도는 제2a도에 대응하는 에너지 밴드 다이아그램으로서, C, B는 전자에 대한 것의 즉, 전도대(傳導帶)이고, V, B는 정공(正孔)에 대한 것의 즉, 가전자대(價電子帶)이다.

수직 주사회로가 출력하는 "1"레벨 펄스에 의하여 MOST 스위치(11)가 도통하면 포토 다이오드(14)는 비데오 전원(8)에 의해 비데오 전압(Vv)까지 충전된다. 펄스가 "0"레벨로 복귀되면 입사광에 의한 광여기전하에 의하여 역 바이어스에 놓여진 다이오드의 전압은 방전하나, 방전이 시작되는 초기상태에 있어서는 포토다이오드 및 드레인 전위는 제2b도에 도시된 상태에 놓여진다. 여기서, Vb는 다이오드 접합이 형성되는 접촉전위차이고, (일반적으로 +0.8V전도), Vp("0")는 주사펄스의 "0"레벨 전압으로서 주사회로를 구성하는 극성반전회로의 설계치 0.5V∼1.0V에 해당하고 포토 다이오드의 전위는 -0.5∼-1.0V 상승하면 입사광량에 따라 다이오드 전압은 방전하여 다이오드(층 14)의 전위 Vv'(Vv'<Vv)는 적어지며(제2c도), 또 광량이 많아지면 다이오드 전위 Vv"(Vv"<Vv')는 기판전위를 초과하여(제2d도) 다이오드내에서 발생한 전자는 MOST(11)의 게이트하(下)를 초과하여 신호출력선에 접속된 드레인(15)에 흘러 들어가게 된다.

한편, 드레인(15)의 전위는 드레인이 공통 접속되는 수직신호 출력선에 기생하는 용량이 포토 다이오드의 축적용량에 비하여 수십배 크며 또한 1수평 주사기간마다 비데오 전압까지 충전되므로 총기간에 걸쳐 전위 Vv+Vb-Vp("0")를 유지한다. 따라서 드레인 즉, 수직신호 출력선은 다이오드의 전위가 상승하여 다이오드에 축적할 수 없었던 전하를 흡수하는 축적용량이 블루우밍을 발생한다.

본 발명은 상술한 선행기술의 고체촬상 장치를 개량한 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 입사광에 따른 블루우밍을 저지하는 방법을 포함하는 고체촬상 장치를 제공하기 위한 것이다. 다시 말하면 본 발명의 고체촬상 장치는 1도전형의 반도체기판의 주표면상에 2차원상으로 배열된 광전 변환소자와, 광전 변환소자의 선택을 행하는 수직 스위치용 MOS 전계효과 트랜지스터 및 수평 스위치용 MOS 전계효과 트랜지스터 및 스위치를 개폐하는 수직 및 수평 주사회로를 갖춘 고체촬상 장치에 있어서, 선택되어 있지 않은 수직스위치용 MOS 전계효과 트랜지스터를 보다 깊은 차단(cut off)상태 즉, 그 수직 스위치용 MOS 전계효과 트랜지스터의 게이트전극 아래에 상당하는 반도체기판 주표면을 축적 상태에 두는 것을 특징으로 하는 고체촬상 장치이다.

이하 본 발명을 실시예를 참조로 하여 상세하게 설명한다. 또 이하의 실시예에 있어서는 N채널형MOST에 의한 촬상장치에 관하여 설명하겠으나 인가하는 각종 전압 및 도전형의 극성을 역으로 하면 P 채널 MOST에 의한 촬상장치에 관해서도 거의 마찬가지이다. 또 MOST를 사용해서 이하 설명하면 게이트 절연막으로서 산화막 이외의 절연막(예대컨, Si₃N₄등)을 사용한 금속절연 반도체 전계효과 트랜지스터(MISFET)에까지 본 발명을 확장시킬 수 있다.

[실시예 1]

제3도는 본 발명에 의한 제1의 실시에인 고체촬상 장치이다. 17은 N형의 실리콘기판, 18, 19는 기판(17)의 표면영역에 형성시킨 P형 확산층 웰(Well)로서 18은 선택용 스위치 및 포토 다이오드를 집적화하는 P형 확산층 웰이며, 19는 주사회로를 집적화하는 P형 확산층 웰이다. 20, 22는 P형 확산층(18), (19)을 소정의 전압으로 설정하기 위한 전극(일반적으로 Aℓ이 사용된다.)으로서 절연막(21)의 일부에 설치한 에칭공을 통하여 P형 확산층(18), (19)보다 농도가 높은 P형 불순물층(23), (24)에 접촉되어 있다. MOST(25)는 게이트 전극(26)(일반적으로 다결정 실리콘을 사용), 신호출력선(27)(일반적으로 Aℓ이 사용된다.)에 연결되는 드레인(28), 소오스(29)로 형성된 수직 MOST스위치이다. MOST(25)의 소오스(29)는 포로다이오드로서 이용된다. 드레인(28) 및 소오스(29)는 P형 확산층 웰보다 농도가 높은 N형 불순물층으로 형성된다. 포토 다이오드(29)와 MOST(25)로 하나의 화소가 구성되어 있다.

본 촬상소자의 블루밍 억제 효과를 설명한다. 주사회로를 집적화한 P형 확산층 웰(19)은 블루우밍 억제에는 관계가 없으므로 전극(22)을 통하여 통상 접지전압(OV)을 인가한다. 한편 포토 다이오드를 집적화한 P형 확산층 웰(18)은 수직 MOS 스위치의 게이트 전극하를 축적상태로 두기 위해 프러스 전압(Va)을 인가한다.

다만, 포토다이오드의 소오스(29) 및 신호출력용 드레인(28)과 웰 사이가 순방향 바이어스 상태로 되는 것을 방지하기 위해 Va는 비데오 전압(Vv)보자 작게 해둘 필요가 있다. 그리고 기판(17)에는 P형 확산층 웰(18)과 기판(17) 사이를 역바이어스 상태로 두기 위해 웰(18)보다 높은 프러스 전압을 인가한다.(기판에의 전압인가용 전극은 도면에서는 생략되어 있다.) 따라서 포토 다이오드와 비교한 게이트 전극하의 전자에 대한 에너지는 입사광에 의하여 포토 다이오드가 완전히 방전한 경우에도 전압(δVw)분 만큼 높아진다.

δVw=Va+Vb-Vp("0")...............................................(1)

전압(Va)을 +0.5V, Vb 및 Vp("0")의 값을 가장 일반적인 0.8V 및 1.0V로 선택한 경우, δVw는 (1)식에 의해 0.3V로 된다. 한편 δVw의 전압을 타고 넘어 게이트 전극(26) 아래를 통하여 신호출력용 드레인(28)에 흘러 들어가는 전자의 양(n_e)은 포토 다이오드(29)에서 발생하는 전자량을 n_o로 하면 다음식이 주어진다.

(3)식에 있어서, K는 볼쯔만 상수(Boltzman constant)이며 T는 절대온도이다. 발생 전자량에 대한 흘러들어가는 전자량 즉, n_e/n_o를, δVw=0.3V, 상온(T≡300°K)의 경우에 관해 (3)식에서 구하면 4.5×10-4가 된다. 따라서 본 발명과 같이 웰에 0.5V정도의 프러스 전압을 인가함으로써 신호출력용 드레인에 흘러 들어가는 전자량을 종래의 약1/10, 000로 감소시킬 수 있으며 블루우밍 현상을 현저히 방지할 수 있다.

상기 촬상장치에 있어서의 기판농도가 10¹⁵개/㎤정도 일 때 불순물 농도는 3× 10¹⁵∼5× 10¹⁶개/㎤, P형 확산층(23), (24)의 불순물 농도는 전극(20), (22)과 충분한 접촉을 취하기 때문에 ~10¹⁸개/㎤, 소오스 및 드레인의 N형 불순물 농도는 10¹⁹∼10²⁰개/㎤가 바람직하다. 이들의 값은 현재 상보형(相補型) MOS.IC의 제작 공정에서 사용되고 있는 수치이며 본 촬상장치는 상보형 MOS의 제조프로세스에 의하여 용이하게 제작할 수 있다.

상기의 실시예에 있어서는 주사회로의 성능을 손실시키지 않도록 주사회로와 포토 다이오드를 동일 기판상에 설치한 각각의 웰에 집적화 하는 것을 고려해 왔으나 웰을 없애고, P형 기판에 주사회로 및 포토 다이오드를 함께 집적화 시켜도 물론 블루우밍을 억제할 수 있다. 이 경우 기판에 프러스 전압을 인가하게 되지만 주사회로를 형성하는 소오스 혹은 드레인과 기판간이 순바이어스로 되지 않도록 할 필요가 있으며 인가 전압의 상한은 접촉전위차( ∼0.8V)를 넘을 수는 없다. 따라서 촬상소자의 구조는 제3도의 웰구조보다 간단하고 제작도 그만큼 용이해지지만 블루우밍의 억제효과는 감소한다.

[실시예 2]

상기한 실시예 1에 있어서는 기판에 형성한 웰 혹은 기판 자체에 프러스 전압을 인가하여 블루우밍을 억제했으나 본 방식과는 반대로 수직 MOS 스위치의 게이트 전극에 마이너스 전압을 인가한다. 즉, 수직주사회로가 출력하는 주사펄스의 "0"레벨 전압을 기판에 대하여 마이너스 전압으로 하여도 동일한 블루우밍 억제를 행할 수 있다.

제4도에 본 발명에 의한 고체촬상 장치의 별도의 구성 및 구조를 도시한다. 제4a도에 있어서, 30은 수직 주사회로, 31은 회로(30)의 기준전원, 32는 기준전압 인가용 배선이다. MOST(33)는 게이트(34)가 주사회로 각단의 출력선(Oy₁), (Oy₂)……에 연결되는 수직 MOST 스위치이다.

다이오드(35)는 스위치(33)의 소오스를 이용한 포토 다이오드이다. 36은 스위치 MOST(33)의 드레인이며 수직신호 출력선(37)에 공통 접속되어 있다.

제4b도는 제4a도에 도시한 회로 구성의 단면구조(즉, 집적회로구조)이다. MOST(33')는 수직 MOS스위치, 35'는 게이트 전극(일반적으로 다결정 실리콘), 35는 기판(38)(예컨대, P형 Si)과 다른 도전형(예컨대, N형)의 확산층으로 이루어지는 소오스로서, 포토다이오드를 구성한다. 36'는 다이오드와 같은 도전형의 확산층으로 이루어지는 드레인으로서, 수직신호 출력선(일반적으로 Aℓ)(37')에 연결되어 있다. 32'는 기준전압 인가용 배선(일반적으로 Aℓ이 사용된다)으로서 수직주사회로(30)를 구성하는 MOST(제4c도 참조)의 소오스(또는, 드레인)의 N형 확산층(39)에 연결되어 있다. 또 40은 절연막(SiO₂등)이다. 제4c도는 제4a도에 도시한 수직주사회로(30)의 일예이다. 41은 부하, MOST(42)와 구동MOST(43)의 직렬 접속에 의해 만들어진 극성반전회로, MOST(44)는 클럭펄스 발생기(45), (46)가 발생하는 2상(相)의 클럭펄스에 의하여 개페하는 트랜스퍼 MOST이다. 47은 부하 MOST를 구동하는 전압전원으로서 각단의 출력(Oy₁), (Oy₂)(……)에서 얻어지는 주사펄스의 "1"레벨 전압을 제어한다. 48은 기준전원으로서, 구동 MOST의 소오스(또는 드레인)에 공통 접속되어 있으며 주사필스의 새로운 "0"레벨 전압 V_N("0")을 설정한다. 입력펄스 발생기(49)에서 발생한 입력펄스는 회로초단의 트랜스퍼 MOST(44)에 입력되어 주사회로 각단에의 클럭펄스 인가에 의해 클럭펄스의 주기 시간씩 지연된 주사펄스(Py₁), (Py₂)(……)로 하여 각단의 출력(Oy₁), (Oy₂)(……)에서 얻어진다(제4d도). 여기서 상승 시간은 gm이 작은 부하 MOST에 의한 충전파형(充電波型)이고, 하강시간은 gm이 큰 구동 MOST에 의한 방전파형이다. "1"레벨 전압은 전원(47)이 공급하는 전압(Vdd)에서 부하 MOST의 역치전압(V_T)을 뺀 것이다. "0"레벨 전압Vp("0")은 구동 MOST와 부하 MOST의 gm비를 R로 하면 다음 식이 얻어진다.

Vdd는 일반전으로 10V정도, βR은 10∼20정도이므로 Vp("0")는 OV에서 0.5∼1.0V정도 상승하게 된다.

기준 전원의 전압(Vs)을 마이너스를 설정하면 Vp("0")의 상승분을 없앨 수 있어 전압(Vs)을 -0.5V이상의 부 전압으로 설정하면, V_N("0")의 상승분을 완전히 없앨 수 있다. 기준전원을 설정함에 의한 새로운 "0"레벨 전압을 V_N("0")으로 하면, V_N("0")=Vp("0")-Vs가 된다. 따라서, Vs를 보다 마이너스로 함으로써 Vn("0")을 보다 내릴 수 있으나, 접합(39)이 존재하기 때문에 접합의 접촉전위차( ∼0.8V)이상의 전압을 인가할 수는 없다. 이 상태에서 게이트 전극하의 반도체 기판표면은 집적 상태가 된다. 따라서 포토 다이오드와 비교한 게이트 영역의 전자에 대한 에너지는 입사광에 의하여 포토 다이오드가 완전히 방전한 경우(Vv=OV)에도 Vs만큼 높아진다(제4e도).

δVs=-Vs+Vb-Vp("0")........................(4)

기준 전원의 전압을 -0.5V, Vb 및 Vp("0")의 값을 0.8V 및 1.0V로 선택한 경우, δVs는 (4)식에 의해 0.3V가 되며 제3도의 실시예의 경우와 마찬가지로 신호출력용 드레인으로 흘러 들어가는 전자량을 종래의 약 1/10, 000을 감소시킬 수 있다. 본 방식은 제3도에 도시한 웰 구조의 촬상소자에 적용할 수도 있으며 웰(19)의 전압을 웰(18)의 전압보다 마이너스로 설정함으로써 보다 큰 블루우밍 억제효과를 올릴 수 있다. 즉, 웰(19)의 웰(18)에 대한 전위차를 Vd로 하면 다음 식에서 주어지는 δVs를 얻을 수 있어 0.8V정도로 제한되는 기준전압으로 제한되지 않고, Vd에 의한 몫만큼 커다란 억제 효과가 얻어지는 셈이다.

δVs=-Vs+Vd+Vb-Vp("0").............................(5)

[실시예 3]

상기의 제1, 제2실기예에 있어서는, ① 포토다이오드를 집적화하는 웰에 프러스 전압을 인가하는 혹은, ② 주사회로에 기준전원을 설치하여 주사펄스의 "0"레벨 전압을 마이너스 전압으로 설정 함으로써 게이트 전극하의 반도체 기판 표면을 집적상태로 놓았으나, 전압 제어가 아니라 제5도에 도시한 바와 같이 게이트 전극하의 기판표면의 불순물 농도를 높임으로써 다수 캐리어의 정공(正孔)을 늘려 실질적으로 축적상태와 같은 포텐셜을 형성할 수 있다. 50은 게이트 전극(34')의 기판표면에 형성한 P형 불순물층으로서 기판의 P형 불순물 농도보다 높게 설정된다. 불순물층(50)의 형성은 소오스 및 드레인의 제작이 완료하여 게이트 전극이 형성되기 전에 이온 주입법에 의해 간단히 형성할 수 있어 불순물 농도는 기판농도(일반적으로 10¹⁵개/㎤정도)보다 높은 3×10¹⁵개/㎤정도 이상으로 설정하면 좋다. 본 불순물층의 농도를 높이는만큼 축적상태를 높일 수 있어 본 발명의 효과가 향상된다. 그러나 MOST(33')는 통상의 "1"레벨 전압( ∼10V)으로 동작할 필요가 있으므로 MOST(33')의 역치전압은 2V정도 이하로 억제하는 것이 좋고, 불순물 농도는 ∼10¹⁷개/㎤정도 이하로 억제하는 것이 적당하다.

이상의 실시예로 상세히 설명한 것처럼, 본 발명의 고체촬상 장치에 있어서는, (i) 포고 다이오드를 집적화한 웰에 프러스 전압을 인가한다. (ii) 수직 주사펄스의 "0"레벨 전압을 마이너스 전압으로 설정한다.

(iii) 수직 MOS 스위치의 게이트 전극하의 불순물 농도를 기판보다 높임으로써, 포토 다이오드에서 게이트 전극하로 통해 신호출력용 드레인으로 흘러 들어가는 전자량을 현저히 절감 또는 완전히 방지할 수 있다. 그리고 본 발명의 고체촬상 소자는 제3도의 실시예는 통상과 거의 동일한 상보형 MOS의 프로세스, 제4a도∼제4d도의 실시예는 통상의 N채널 MOS제조 프로세스, 또 제5도의 실시예는 N채널 MOS의 제조 프로세스에 이온 주입 등의 프로세스를 가함으로써 용이하게 제작할 수 있다.

이상의 실시예에 있어서는 구성소자로서 N채널를 생각했으나 구성소자로서 P 채널 MOST를 생각한 경우에는 웰, 기판, 소오스 및 드레인의 불순물형 및 인가하는 전압의 극성을 역으로 하면 좋다. 그리고 본 발명은 광전 변환부에 포토 다이오드와 MOST를 사용하여 주사회로에 BBD(Bucket Brigade Device)를 사용한 고체촬상 장치 등에 적용할 수 있음은 물론이다.

또 신호를 취출하는 방법도 제1도의 방식에 한정되지 않고 신호선(7)을 복수로 설치하는 경우도 있다.

(예컨대, 칼러 카메라용으로서 사용될 때는 3원색 광용의 세개의 신호선을 설치하는 등). 그리고 주사방식과 신호를 취출 방식에 따라서는 수평 MOST 스위치(7)는 각 광전 변환소자 단위(화소) 중에 설치되는 수도 있고 수직 MOST 스위치(3)와 수직주사회로(2)간에 다시 스위치용 MOST가 설치되는 수도 있다.

Claims

제1도전형의 반도체 기판의 주표면 영역에 2차원상으로 배열된 복수의 광전 변환소자, 광전 변환소자의 선택을 행하는 복수의 수직스위치용 MOS 전계효과 트랜지스터 및 복수의 수평 스위치용 MOS 전계효과 트랜지스터, 상기한 스위치를 개폐하는 수직 및 수평 주사회로를 갖춘 고체촬상 장치에 있어서, 비선택시의 수직스위치용 MOS전계효과 트랜지스터를 보다 깊은 차단상태 즉, 그 수직 스위치용 MOS 전계효과트랜지스터의 게이트 전극하의 반도체 기판 주표면 영역을 축적상태에 두는 수단을 가진 것을 특징으로 하는 고체촬상장치.