KR940022909A - 전하결합소자형 이미지 센서 - Google Patents

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Abstract

신호전하의 검출감도가 향상된 전하결합소자의 부동 확산증폭기.
부동 확산 증폭기의 전하센싱회로를 구성하는 구동모스트랜지스터에서, 게이트전극과 드레인영역 사이에 공핍층을 형성시켜 게이트전극과 드레인영역간에 오버랩에 의한 기생용량을 감소시켜 준다.
상기 공핍층은 게이트전극과 드레인 사이에 공핍채널을 형성한 후 드레인전압을 게이트전압보다 크게 유지하여 형성시킨다. 또한 드레인영역을 게이트전극 하부의 반도체기판 내부로 매몰시켜줌으로써, 매몰된 드레인영역과 게이트전극 사이에 표면공핍층을 형성시켜 준다.
따라서 게이트전극과 드레인간의 기생용량이 크게 감소되어 신호전하의 검출감도가 향상된다.

Description

전하결합소자형 이미지 센서
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제5도는 본 발명에 의한 부동확산형 증폭기를 갖는 전하결합소자 출력부의 개략적인 평면도, 제6도는 상기 제5도의 C-C'를 자른 본 발명의 제1실시예에 의한 전하센싱회로부의 부분단면도, 제7도는 본 발명의 제2실시예에 의한 전하센싱회로부의 부분단면도, 제8도는 본 발명의 제3실시예에 의한 전하센싱회로부의 부분단면도, 제9도는 본 발명의 제4실시예에 의한 전하센싱회로부의 부분단면도.

Claims (10)

  1. 일정한 전도형의 반도체기판과; 상기 반도체기판내에 상기 기판과 다른 전도형으로 형성되어 있으며, 신호전하가 전송된 수 있는 채널층과; 상기 채널층의 끝단쪽으로 반도체기판내에 상기 기판과 다른 전도형의 불순물이 주입되어 형성된 부동확산영역과; 신호전하를 인가되는 클럭펄스에 따라 상기 채널층을 통하여 상기 부동 확산영역으로 순차적으로 전송하기 위해 상기 채널층과 절연되어 형성된 복수의 전극수단과; 상기 부동 확산영역의 신호전하를 그 게이트전극에 인가되는 펄스전압신호에 따라 소정의 전위로 주기적으로 리세트해주며, 상기 부동 확산영역을 그 소오스영역으로하는 프리차지 트랜지스터; 및 상기 신호전하가 전송하는 부동 확산영역의 전압레벨을 센싱하기 위하여, 상기 부동 확산영역에 연결되어 있는 게이트 전극과, 상기 게이트전극 하부에서 반도체기판내에 매몰되어 형성된 드레인영역을 구비하는 구동모스(MOS)트랜지스터를 포함하여 이루어지는 전하센싱회로를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전하결합 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 매몰되어 형성된 드레인영역과 상기 게이트전극 사이의 반도체기판에 표면공핍층이 형성되는 것을 특징으로 하는 전하결합소자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 표면공핍층은 상기 반도체기판과 같은 도전형으로서, 그 불순물의 농도를 달리함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 전하결합소자.
  4. 그 표면에 채널층이 형성된 일정한 전도형의 반도체기판과; 상기 채널층의 끝단부쪽으로 반도체기판내에 상기 기판과 다른 전도형의 불순물이 주입되어 형성된 부동 확산영역과; 상기 부동 확산영역으로 전송되는 신호전하를 제어하기 위하열 상기 채널층상으로 절연되어 형성된 출력게이트와; 상기 부동 확산영역의 신호전하를 그 게이트전극에 인가되는 펄스전압신호에 따라 소정의 전위로 주기적으로 리세트해주며, 상기 부동 확산영역을 그 소오스영역으로 하는 프리차지 트랜지스터; 및 상기 신호전하가 전송되는 부동 확산영역의 전압레벨을 센싱하기 위하여, 상기 부동 확산영역에 연결되어 있는 게이트전극과, 상기 게이트 전극 하부에서 반도체기판내에 매몰되어 형성된 드레인영역을 구비하는 구동모스(MOS)트랜지스터를 포함하여 이루어지는 전하센싱회로를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 부동 확산형 증폭기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 매몰되어 형성된 드레인영역의 상부 반도체기판내에 표면 공핍층이 형성되는 것을 특징으로 하는 부동 확산형 증폭기.
  6. 그 표면에 채널층이 형성된 일정한 전도형의 반도체기판과, 상기 채널층의 끝단쪽으로 반도체기판내에 상기 기판과 다른 전도형의 불순물이 주입되어 형성된 부동 확산영역과, 상기 부동 확산영역으로 전송되는 신호전하를 제어하기 위하여 상기 채널층상으로 절연되어 형성된 출력게이트와, 상기 부동 확산영역의 신호전하를 그 게이트전극에 인가되는 펄스전압신호에 따라 소정의 전위로 주기적으로 리세트해주며, 상기 부동 확산영역을 그 소오스영역으로 하는 프리차지 트랜지스터오, 상기 프리차지 트랜지스터의 게이트전극과 드레인전극에 상기 소정의 전위와 거의 동일한 전위를 공급할 수 있도록 연결된 공통전압원, 및 상기 신호전하가 전송되는 부동 확산영역의 전압레벨을 센싱하기 위하여, 상기 부동확산영역에 연결되어 있는 게이트전극과, 상기 게이트전극 하부에 드레인영역에 연하도록 형성되어 있는 공핍채널과, 상기 게이트전극과 중첩되지 않도록 일정 간격만큼 떨어져 형성된 드레인영역을 구비하는 구동 모스(MOS)트랜지스터를 포함하여 이루어지는 전하센싱회로를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 부동 확산형 증폭기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전하센싱회로의 구동모스트랜지스터의 게이트전극은 그 채널영역상에서 두 부분으로 분리되어 있으며, 상기 공핍채널이 소오스영역쪽으로 형성된 게이트전극에 자동정렬되어 형성되는 것을 특징으로 하는 부동 확산형 증폭기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 분리된 두 게이트전극은 그 일부가 서로 오버랩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 부동 확산형 증폭기.
  9. 일정한 전도형으로 된 반도체기판내에 상기 기판과 다른 전도형의 불순물이 주입되어 형성된 부동 확산영역과, 상기 부동 확산영역으로 전송되는 신호전하를 그 게이트전극에 인가되는 펄스전압신호에 따라 소정의 전위로 주기적으로 리세트해주며, 상기 부동 확산영역을 그 소오스영역으로하는 프리차지 트랜지스터와, 상기 신호전하가 전송되는 부동 확산영역의 전압레벨을 센싱하기 위한 전하센싱회로를 구비하여 이루어진 부동확산 증폭기에 있어서, 상기 전하센싱회로는 상기 부동 확산영역에 연결되어 있는 게이트전극과, 상기 게이트전극 하부에 드레인영역에 연하도록 형성되어 있으며 게이트전압과 드레인전압의 조절에 의하여 완전공핍될 수 있는 공핍채널과, 상기 게이트전극과 중첩되지 않도록 일정 간격만큼 떨어져 형성된 드레인 영역을 구비하는 구동모스(MOS)트랜지스터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부동 확산형 증폭기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 구종 모스트랜지스터의 게이트전압보다 드레인 전압을 높게해줌으로써 상기 공핍채널이 완전공핍될 수 있는 것을 특징으로 하는 부동 확산형 증폭기.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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