JPH06181304A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH06181304A JPH06181304A JP4332734A JP33273492A JPH06181304A JP H06181304 A JPH06181304 A JP H06181304A JP 4332734 A JP4332734 A JP 4332734A JP 33273492 A JP33273492 A JP 33273492A JP H06181304 A JPH06181304 A JP H06181304A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- solid
- light receiving
- area
- black signal
- 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
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、小型、低価格、かつ高信頼性である
固体撮像装置を提供しようとするものである。 【構成】本発明の固体撮像装置は、受光部に、受光領域
(22)および黒信号基準領域(24)をそれぞれ有し、受光領
域には画素部(12)および電荷転送部(14)を形成し、前記
黒信号基準領域(24)には、電荷転送部(14)のみを形成す
るようにした。このようなものであると、黒信号基準領
域(24)には、感光しない転送部のみが形成されるので、
光遮蔽が不完全であっても安定した暗時出力値が得ら
れ、信頼性が向上する。さらに黒信号基準領域(24)の面
積が縮小されるので、結果として受光部が小型化され、
コストダウンが実現される。
固体撮像装置を提供しようとするものである。 【構成】本発明の固体撮像装置は、受光部に、受光領域
(22)および黒信号基準領域(24)をそれぞれ有し、受光領
域には画素部(12)および電荷転送部(14)を形成し、前記
黒信号基準領域(24)には、電荷転送部(14)のみを形成す
るようにした。このようなものであると、黒信号基準領
域(24)には、感光しない転送部のみが形成されるので、
光遮蔽が不完全であっても安定した暗時出力値が得ら
れ、信頼性が向上する。さらに黒信号基準領域(24)の面
積が縮小されるので、結果として受光部が小型化され、
コストダウンが実現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は固体撮像装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置の受光領域は、例えばフォ
トダイオ−ドからなる画素部、および例えばＣＣＤ等か
らなる電荷転送部で、主に構成されている。受光領域で
採光された光は画素部で電荷に変換され、この変換され
た電荷は転送部を介して、受光部からの出力信号として
装置内の各種回路に伝達され処理される。
トダイオ−ドからなる画素部、および例えばＣＣＤ等か
らなる電荷転送部で、主に構成されている。受光領域で
採光された光は画素部で電荷に変換され、この変換され
た電荷は転送部を介して、受光部からの出力信号として
装置内の各種回路に伝達され処理される。
【０００３】受光領域で採光した光の情報、すなわち一
様光出力値には、暗時出力成分が加わっている。この暗
時出力成分は、特に画素部における成分が大半を占めて
いる。この暗時出力成分を取り除くため、受光部には、
画素部を形成するとともに光遮蔽された黒信号基準領域
が設けられている。この黒信号基準領域で得られた暗時
出力値を、一様光出力値より差し引き、採光された光の
情報のみの信号出力値を得ている。
様光出力値には、暗時出力成分が加わっている。この暗
時出力成分は、特に画素部における成分が大半を占めて
いる。この暗時出力成分を取り除くため、受光部には、
画素部を形成するとともに光遮蔽された黒信号基準領域
が設けられている。この黒信号基準領域で得られた暗時
出力値を、一様光出力値より差し引き、採光された光の
情報のみの信号出力値を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
であると、黒信号基準領域に画素部を含むために、該黒
信号基準領域の面積が大きくなる。このため、装置のチ
ップ面積を縮小することが困難であり、コストダウン、
および装置の小型化を図りにくい。
であると、黒信号基準領域に画素部を含むために、該黒
信号基準領域の面積が大きくなる。このため、装置のチ
ップ面積を縮小することが困難であり、コストダウン、
および装置の小型化を図りにくい。
【０００５】また、黒信号基準領域に感光する画素部が
あると、光遮蔽が不完全な場合、画素部が感光してしま
い正確な暗時出力値が得られなくなる。結果として、固
体撮像装置の信頼性の上で問題が生じる。この発明は上
記のような点に鑑み為されたもので、その目的は、小
型、低価格、かつ高信頼性である固体撮像装置を提供す
ることにある。
あると、光遮蔽が不完全な場合、画素部が感光してしま
い正確な暗時出力値が得られなくなる。結果として、固
体撮像装置の信頼性の上で問題が生じる。この発明は上
記のような点に鑑み為されたもので、その目的は、小
型、低価格、かつ高信頼性である固体撮像装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、受光部に受光領域および黒信号基準領域を有し、前
記受光領域には、画素部および電荷転送部が形成され、
前記黒信号基準領域には、電荷転送部のみ形成されるこ
とを特徴とする。また、前記画素部を構成する受光素子
には、その暗時出力値が実使用時に温度補償すべき暗時
出力値以下であるものを使用したことを特徴とする。
は、受光部に受光領域および黒信号基準領域を有し、前
記受光領域には、画素部および電荷転送部が形成され、
前記黒信号基準領域には、電荷転送部のみ形成されるこ
とを特徴とする。また、前記画素部を構成する受光素子
には、その暗時出力値が実使用時に温度補償すべき暗時
出力値以下であるものを使用したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記のような構成の固体撮像装置にあっては、
黒信号基準領域に、感光しない転送部のみを形成するの
で、受光部の小型化およびコストダウンが為され、かつ
光遮蔽が仮に不完全であっても、安定した暗時出力値が
得られるようになる。
黒信号基準領域に、感光しない転送部のみを形成するの
で、受光部の小型化およびコストダウンが為され、かつ
光遮蔽が仮に不完全であっても、安定した暗時出力値が
得られるようになる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。この説明において、全図にわたり共通の部
分については共通の参照符号を付し、重複する説明は避
けることにする。
て説明する。この説明において、全図にわたり共通の部
分については共通の参照符号を付し、重複する説明は避
けることにする。
【０００９】図１は本発明の一実施例に係わる固体撮像
装置の受光部の平面図、図２は図１中の２−２線に沿っ
た断面図、図３は図１中の３−３線に沿った断面図であ
る。図１において、１０は、固体撮像装置の受光部の基
板と成る、例えばシリコン基板である。受光部上には、
例えばフォトダイオ−ド等の受光素子からなる画素部１
２が形成され、ここで光、すなわち光信号を、電荷、す
なわち電気信号に変換する。変換された電荷は、例えば
ＣＣＤ等の電荷転送素子からなる垂直方向転送部１４を
介して、水平方向転送部１６に移され、出力部１８か
ら、受光部の出力信号として出力される。なお、図中の
２０は、撮影するとき、画素部１２中に残留している電
荷を、一旦、排出するための掃出しドレインである。上
記構成の固体撮像装置の受光部には、実際に採光する受
光領域２２、および図中の破線枠２４内に示す黒信号基
準領域が存在する。
装置の受光部の平面図、図２は図１中の２−２線に沿っ
た断面図、図３は図１中の３−３線に沿った断面図であ
る。図１において、１０は、固体撮像装置の受光部の基
板と成る、例えばシリコン基板である。受光部上には、
例えばフォトダイオ−ド等の受光素子からなる画素部１
２が形成され、ここで光、すなわち光信号を、電荷、す
なわち電気信号に変換する。変換された電荷は、例えば
ＣＣＤ等の電荷転送素子からなる垂直方向転送部１４を
介して、水平方向転送部１６に移され、出力部１８か
ら、受光部の出力信号として出力される。なお、図中の
２０は、撮影するとき、画素部１２中に残留している電
荷を、一旦、排出するための掃出しドレインである。上
記構成の固体撮像装置の受光部には、実際に採光する受
光領域２２、および図中の破線枠２４内に示す黒信号基
準領域が存在する。
【００１０】本発明の固体撮像装置によれば、受光領域
２２に、画素部１２、転送部１４および１６を形成し、
黒信号基準領域２４に、転送部１４および１６のみを形
成する。これによって、黒信号基準領域２４の面積を縮
小でき、コストダウン、および装置の小型化を達成でき
る。さらに、黒信号基準領域２４に感光する画素部が形
成されないので、光遮蔽が仮に不完全であっても正確な
暗時出力値を得ることが可能となり、固体撮像装置の信
頼性の向上も併せて達成できる。このような固体撮像装
置では、画素部を構成する受光素子の暗時出力値が、実
使用時に温度補償すべき暗時出力以下であるものを用い
ることが望ましい。このような受光素子の第１の例を、
図２および図３を参照して説明する。
２２に、画素部１２、転送部１４および１６を形成し、
黒信号基準領域２４に、転送部１４および１６のみを形
成する。これによって、黒信号基準領域２４の面積を縮
小でき、コストダウン、および装置の小型化を達成でき
る。さらに、黒信号基準領域２４に感光する画素部が形
成されないので、光遮蔽が仮に不完全であっても正確な
暗時出力値を得ることが可能となり、固体撮像装置の信
頼性の向上も併せて達成できる。このような固体撮像装
置では、画素部を構成する受光素子の暗時出力値が、実
使用時に温度補償すべき暗時出力以下であるものを用い
ることが望ましい。このような受光素子の第１の例を、
図２および図３を参照して説明する。
【００１１】図２に示すように、例えばｐ型シリコン基
板１０には、ｎ型ウェル領域３０が形成され、さらにシ
リコン基板１０の表面領域には、素子分離領域３２が形
成されている。素子領域には、フォトダイオ−ド１２、
ＣＣＤ１４、および転送ゲ−ト部１３が形成されてい
る。これらのうち、ＣＣＤ１４は、ｎ型領域３４と、こ
の上にゲ−ト絶縁膜３５を介して形成されたゲ−ト電極
３６で構成される。ゲ−ト電極３６は転送ゲ−ト部１３
まで延在されており、フォトダイオ−ド１２のｎ型領域
３８と、上記ｎ型領域３４とを、チャネルを開くことに
より互いに導通するよう構成される。フォトダイオ−ド
１２は、上述のｎ型領域３８の上に、さらにｐ型領域３
９を備えている。このｐ型領域３９が形成されているこ
とによってｎ型領域３８上におけるシリコン−シリコン
酸化膜の界面を非空乏化領域とすることができ、フォト
ダイオ−ド１２は低い暗時出力値を得られる。全面に
は、光透過性の、例えばシリコン酸化膜からなる絶縁膜
４０が形成されている。絶縁膜４０の上には、光遮蔽用
の金属膜４２が形成され、ｎ型領域３８上に対応して開
孔部４４が設けられている。
板１０には、ｎ型ウェル領域３０が形成され、さらにシ
リコン基板１０の表面領域には、素子分離領域３２が形
成されている。素子領域には、フォトダイオ−ド１２、
ＣＣＤ１４、および転送ゲ−ト部１３が形成されてい
る。これらのうち、ＣＣＤ１４は、ｎ型領域３４と、こ
の上にゲ−ト絶縁膜３５を介して形成されたゲ−ト電極
３６で構成される。ゲ−ト電極３６は転送ゲ−ト部１３
まで延在されており、フォトダイオ−ド１２のｎ型領域
３８と、上記ｎ型領域３４とを、チャネルを開くことに
より互いに導通するよう構成される。フォトダイオ−ド
１２は、上述のｎ型領域３８の上に、さらにｐ型領域３
９を備えている。このｐ型領域３９が形成されているこ
とによってｎ型領域３８上におけるシリコン−シリコン
酸化膜の界面を非空乏化領域とすることができ、フォト
ダイオ−ド１２は低い暗時出力値を得られる。全面に
は、光透過性の、例えばシリコン酸化膜からなる絶縁膜
４０が形成されている。絶縁膜４０の上には、光遮蔽用
の金属膜４２が形成され、ｎ型領域３８上に対応して開
孔部４４が設けられている。
【００１２】また、本発明の固体撮像装置では、図３に
示すように黒信号基準領域には、フォトダイオ−ド１２
および転送ゲ−ト部１３が形成されず、ＣＣＤ１４のみ
形成される。次に、受光素子の第２の例を、図４および
図５を参照して説明する。図４は、図１中の２−２線に
沿う断面図、図５は、図１中の３−３線に沿う断面図で
ある。
示すように黒信号基準領域には、フォトダイオ−ド１２
および転送ゲ−ト部１３が形成されず、ＣＣＤ１４のみ
形成される。次に、受光素子の第２の例を、図４および
図５を参照して説明する。図４は、図１中の２−２線に
沿う断面図、図５は、図１中の３−３線に沿う断面図で
ある。
【００１３】図４および図５に示すように、フォトダイ
オ−ド１２は、ｎ型領域３８上に光透過性の導体膜５０
を形成した、いわゆるピンニングＭＯＳ型と呼ばれるも
のである。ピンニングＭＯＳ型のフォトダイオ−ド１２
は、上述の導体膜５０に所定の電位を印加することによ
って、シリコン−シリコン酸化膜の界面に非空乏化領域
を形成し、これによって、暗時出力値を低減させるもの
である。このようなピンニングＭＯＳ型のフォトダイオ
−ド１２を、本発明の固体撮像装置に搭載してもよい。
オ−ド１２は、ｎ型領域３８上に光透過性の導体膜５０
を形成した、いわゆるピンニングＭＯＳ型と呼ばれるも
のである。ピンニングＭＯＳ型のフォトダイオ−ド１２
は、上述の導体膜５０に所定の電位を印加することによ
って、シリコン−シリコン酸化膜の界面に非空乏化領域
を形成し、これによって、暗時出力値を低減させるもの
である。このようなピンニングＭＯＳ型のフォトダイオ
−ド１２を、本発明の固体撮像装置に搭載してもよい。
【００１４】なお、本発明の固体撮像装置に搭載する受
光素子、例えばフォトダイオ−ドは、上述の２つに限ら
れることはなく、低い暗時出力値を得られるものであれ
ば搭載して可能であることは勿論である。
光素子、例えばフォトダイオ−ドは、上述の２つに限ら
れることはなく、低い暗時出力値を得られるものであれ
ば搭載して可能であることは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型、低価格、かつ高信頼性である固体撮像装置を提供
できる。
小型、低価格、かつ高信頼性である固体撮像装置を提供
できる。
【図１】図１は本発明の一実施例に係わる固体撮像装置
の平面図。
の平面図。
【図２】図２は受光素子の第１の例を示す図で、図１中
の２−２線に沿う断面図。
の２−２線に沿う断面図。
【図３】図３は受光素子の第１の例を示す図で、図１中
の３−３線に沿う断面図。
の３−３線に沿う断面図。
【図４】図４は受光素子の第２の例を示す図で、図１中
の２−２線に沿う断面図。
の２−２線に沿う断面図。
【図５】図５は受光素子の第２の例を示す図で、図１中
の３−３線に沿う断面図。
の３−３線に沿う断面図。
１０…シリコン基板、１２…画素部、１４、１６……転
送部、２２…受光領域、２４…黒信号基準領域、３０…
ｎ型ウェル領域、３２…素子分離領域、３４…ｎ型領
域、３６…ゲ−ト、３８…ｎ型領域、３９…ｐ型領域、
４０…絶縁膜、５０導体膜。
送部、２２…受光領域、２４…黒信号基準領域、３０…
ｎ型ウェル領域、３２…素子分離領域、３４…ｎ型領
域、３６…ゲ−ト、３８…ｎ型領域、３９…ｐ型領域、
４０…絶縁膜、５０導体膜。
Claims (2)
- 【請求項１】 受光部に、受光領域および黒信号基準領
域を有し、 前記受光領域には、画素部および電荷転送部が形成さ
れ、 前記黒信号基準領域には、電荷転送部のみ形成されるこ
とを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記画素部を構成する受光素子には、そ
の暗時出力値が実使用時に温度補償すべき暗時出力値以
下であるものを使用したことを特徴とする請求項１に記
載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4332734A JPH06181304A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4332734A JPH06181304A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181304A true JPH06181304A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18258268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4332734A Pending JPH06181304A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06181304A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6721005B1 (en) | 1998-12-03 | 2004-04-13 | Sony Corporation | Solid state image sensor having different structures for effective pixel area and optical black area |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP4332734A patent/JPH06181304A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6721005B1 (en) | 1998-12-03 | 2004-04-13 | Sony Corporation | Solid state image sensor having different structures for effective pixel area and optical black area |
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