JPH069239B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

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JPH069239B2
JPH069239B2 JP62053388A JP5338887A JPH069239B2 JP H069239 B2 JPH069239 B2 JP H069239B2 JP 62053388 A JP62053388 A JP 62053388A JP 5338887 A JP5338887 A JP 5338887A JP H069239 B2 JPH069239 B2 JP H069239B2
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10Integrated devices
    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/196Junction field effect transistor [JFET] image sensors; Static induction transistor [SIT] image sensors

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像装置に関するもので、さらに詳しく
は、γの値を基板バイアスによって制御できる、微弱光
検出感度に優れた固体撮像装置を提供するものである。
家庭用ビデオカメラから放送局用のテレビカメラなどへ
の応用の他、高感度なことを利用した天体観測用ビデオ
カメラやスチルカメラなどへの応用ができる。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solid-state imaging device, and more specifically, to a solid-state imaging device capable of controlling the value of γ by a substrate bias and having excellent weak light detection sensitivity. It is provided.
It can be applied not only from home video cameras to television cameras for broadcasting stations, but also to video cameras for astronomical observation and still cameras that utilize high sensitivity.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

静電誘導ホトトランジスタ(Static Induction Phototra
nsistor;以下SIPTと称す。)を用いたゲート蓄積方
式による2次元固体撮像装置は、いろいろな構造のもの
が提案され試作されている。その中でも画素を構成する
SIPTの主電極三つ全てがアドレスラインあるいは信
号読み出しラインのいずれかに接続されている構造のも
のは、微弱光検出感度に優れたSIPTによって画素を
構成することができる。この構造の画素の一画素の断面
構造の一例を第4図に示す。
Static Induction Phototra
nsistor; hereinafter referred to as SIPT. 2D solid-state image pickup devices of the gate accumulation type using various types of structures have been proposed and prototyped. Among them, the one having a structure in which all the three main electrodes of the SIPT forming the pixel are connected to either the address line or the signal reading line can form the pixel by the SIPT excellent in the weak light detection sensitivity. FIG. 4 shows an example of a cross-sectional structure of a pixel having this structure.

第4図を参照しながら術来の技術を説明する。第4図に
示した構造のSIPTではn+領域41、42のどちらをソー
スとしても動作可能であるが、以下の説明では41をソー
スとする正立動作を例にとって説明する。
The conventional technique will be described with reference to FIG. The SIPT having the structure shown in FIG. 4 can operate with either of the n + regions 41 and 42 as the source, but in the following description, an erecting operation with 41 as the source will be described as an example.

第4図は一画素の断面構造を示すが、一画素は1つのS
IPTとゲートキャビパシタから成っている。SIPT
はn+領域41をソース、n+領域42をドレイ、p+領域43をゲ
ート、n-領域44をチャンネルとするnチャンネルのSI
PTである。p+ゲート43上にはSiO2などの透過性の絶縁
物43′とポリシリコンなどの透過性の電極48によってM
OSキャパシタが形成され、前述のゲートキャパシタと
なっている。このSIPTはp型Si基板45上にn+領域42
を形成した後、n-領域44となるn-層をエピタキシャル成
長してつくられる。領域410は画素分離のための領域
で、隣り合う画素を分離している。この例では、エッチ
ングにより形成したU溝を酸化してSiO2の膜を形成した
後、ポリシリコンをデボジションさせて形成している。
FIG. 4 shows the cross-sectional structure of one pixel, but one pixel has one S
It consists of an IPT and a gate cabinet. SIPT
Is an n-channel SI with n + region 41 as a source, n + region 42 as a drain, p + region 43 as a gate, and n region 44 as a channel.
It is PT. On the p + gate 43, a transparent insulator 43 'such as SiO 2 and a transparent electrode 48 such as polysilicon are used to form an M
An OS capacitor is formed and serves as the above-mentioned gate capacitor. This SIPT is an n + region 42 on a p-type Si substrate 45.
After the formation of the, n - the region 44 n - made layer by epitaxial growth. A region 410 is a region for pixel separation and separates adjacent pixels. In this example, the U groove formed by etching is oxidized to form a SiO 2 film, and then polysilicon is devoked to form it.

基板中に埋め込まれたドレイン42は紙面に垂直な方向の
画素間で共通となっている。p+領域45″はこの埋め込み
ドレイン42を分離している。この例では埋め込みドレイ
ン42はn+領域42″によって基板表面から電極42′が取ら
れている。42′はAl-Siなどの高い導電率の物質で、埋
め込みドレイン(埋め込みライン)の抵抗を減少させて
いる。ソース領域41はポリシリコンなどによって電極49
がドレイン42と直交するソースラインに接続される。S
IPTのゲート43はゲートキャパシタを通して、ゲート
アドレスラインに接続される。ゲート43上のMOSキャ
パシタの電極は同じ物質48でゲートアドレスラインへと
接続されている。48′はAl−Siなどの高い導電率の
物質で、ゲートアドレスラインの抵抗を低くしている。
ゲートアドレスラインは信号読み出しライン(埋め込み
ライン又はソースラインのいずれか一方)に直交するよ
うに形成されている。
The drain 42 embedded in the substrate is shared by the pixels in the direction perpendicular to the paper surface. A p + region 45 ″ separates this buried drain 42. In this example, the buried drain 42 has an electrode 42 ′ taken from the substrate surface by the n + region 42 ″. 42 'is a high conductivity material such as Al-Si, which reduces the resistance of the buried drain (embedded line). The source region 41 is an electrode 49 made of polysilicon or the like.
Is connected to the source line orthogonal to the drain 42. S
The gate 43 of the IPT is connected to the gate address line through the gate capacitor. The electrode of the MOS capacitor on the gate 43 is connected to the gate address line with the same material 48. 48 'is a high conductivity material such as Al-Si, which lowers the resistance of the gate address line.
The gate address line is formed so as to be orthogonal to the signal read line (either the embedded line or the source line).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上述の構造で構成された2次元固体債像装置は、SIP
Tが本来持つ低雑音、高い光感度、高速といった特長を
利用し、微弱光検出感度に優れた、高速、大容量といっ
た特長を持つものであった。この2次元固体撮像装置の
光電変換特性の1つであるγの値を変化させる方法に
は、ゲートアドレスラインへ加えるパルスのゲートアド
レス時の値とゲートリフレッシュ時の値を変える方法が
あった。この方法では、しかし、読み出し回路を同一チ
ップ上に集積化するという点で、読み出し回路が複雑に
なり、実用的に問題があった。
The two-dimensional solid-state imaging device configured as described above is a SIP
Utilizing the features of T such as low noise, high photosensitivity, and high speed, T had excellent features such as high sensitivity and high sensitivity for detecting weak light. As a method of changing the value of γ, which is one of the photoelectric conversion characteristics of the two-dimensional solid-state imaging device, there is a method of changing the value of the pulse applied to the gate address line at the gate address and the value at the gate refresh. This method, however, has a practical problem because the read circuit is complicated in that the read circuit is integrated on the same chip.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上述の問題点を解決するため、基板のバイアス電圧によ
ってγの値を変えることができる構造を提供するのが本
発明である。
In order to solve the above problems, the present invention provides a structure in which the value of γ can be changed by the bias voltage of the substrate.

第2図を用いて本発明の固体撮像装置の動作原理を説明
する。
The operating principle of the solid-state imaging device of the present invention will be described with reference to FIG.

第2図(a)は、一画素を構成するSIPTの断面の模式
的な構造を示す。第2図(b)は第2図(a)でA−A′及び
B−B′に沿うバンド図を重ねて示している。以下正立
動作について説明する。SIPTはn+領域21をソース、
n+領域22をドレイン、p+領域23をゲート、n-領域24をチ
ャンネル領域とするnチャンネルSIPTで、p+/p-
板(25がp-、26がp+)上に形成されている。ここで、p+
領域23は分離して描かれているが、電気的に互いに接続
されている。同様にn+領域22も電気的に互いに接続され
ている。n+領域22はnチャンネルのSIPTのドレイン
であるばかりでなく、p+領域23をソース、p+基板26をド
レインとするpチャンネル静電誘導トランジスタ(以下
pチャンネルSITと称す。)のゲートとして働くよう
に形成されている。つまり、n+領域22の間のチャンネル
28は、n+領域22の拡散電位によって空乏化しており、そ
の電位高さはn+領域22及びp+基板26の電位によって静電
誘導的に制御される。
FIG. 2 (a) shows a schematic structure of a cross section of SIPT that constitutes one pixel. FIG. 2 (b) shows the band diagrams along AA 'and BB' in FIG. 2 (a) in an overlapping manner. The erecting operation will be described below. SIPT source n + region 21,
An n-channel SIPT in which the n + region 22 is the drain, the p + region 23 is the gate, and the n region 24 is the channel region, and is formed on the p + / p substrate (25 is p , 26 is p + ) There is. Where p +
Regions 23 are depicted separately but are electrically connected to each other. Similarly, the n + regions 22 are electrically connected to each other. The n + region 22 is not only the drain of the n-channel SIPT, but also the gate of a p-channel static induction transistor (hereinafter referred to as p-channel SIT) having the p + region 23 as the source and the p + substrate 26 as the drain. Formed to work. That is, the channel between n + regions 22
28 is depleted by the diffusion potential of the n + region 22, and the potential height thereof is electrostatically controlled by the potentials of the n + region 22 and the p + substrate 26.

1つの画素が読み出されてから次に読み出されるまでの
時間を光積分時間という。この光積分時間においてソー
ス21の電位VSL及びドレイン22を電位VBLは0で、p+
ート23はゲートリフレッシュによって熱平衡状態で与え
られるビルトインポテンシャルより高いポテンシャルに
つまり負の電位にある。p+基板26には負のバイアスV
subがかけられている。このときのラインA−A′及び
B−B′に沿うポテンシャルバンド構造図は第2図(b)
のようになる。図中ECX(X=S,G,G*,D,D*,sub)はxにお
ける伝導帯のエネルギー電位を、EVXは価電子帯のエネ
ルギー準位を示す。sはソース21、Gはゲート23、G*
チャンネル27のポテンシャルが一番低いところ、Dはド
レイン22、D*はチャンネル28のポテンシャルが一番高い
ところをいう。この画素に表面からエネルギーhνの光
が入射し、(hνな禁制帯幅エネルギーより大きい。)
この光によってチャンネル24内においてキャリアが励起
されると、そのキャリアのうち電子(図中の●)はチャ
ンネル内の強い電界によってドレイン22に流れ、ホー
ル、図中の○はゲート23へ流れる。ゲート23はゲートキ
ャパシタCGによって外部と切り離されているので、光励
起によるホールはそのままp+ゲート23に蓄積され、ゲー
トのポテンシャルを引き下げる。p+ゲートに蓄積された
ホールは、従来の構造では、高い電位障壁によってゲー
ト内へ保持されていたが、本発明の構造では、チャンネ
ル28のホールに対するポテンシャルはn+領域22のホール
に対するポテンシャルより低くなっている。従ってp+
ート23のホールはチャンネル28を通ってp+基板26へと流
れる。
The time from the reading of one pixel to the next reading is called the light integration time. During this light integration time, the potential V SL of the source 21 and the potential V BL of the drain 22 are 0, and the p + gate 23 is at a potential higher than the built-in potential given in the thermal equilibrium state by the gate refresh, that is, a negative potential. p + substrate 26 has a negative bias V
sub is applied. The potential band structure diagram along the lines AA 'and BB' at this time is shown in FIG. 2 (b).
become that way. In the figure, E CX (X = S, G, G * , D, D * , sub) indicates the energy potential of the conduction band at x, and E VX indicates the energy level of the valence band. s is the source 21, G is the gate 23, G * is the lowest potential in channel 27, D is the drain 22 and D * is the highest potential in channel 28. Light with energy hν enters the pixel from the surface and is larger than the forbidden band energy of hν.
When carriers are excited in the channel 24 by this light, electrons (● in the figure) of the carriers flow to the drain 22 due to the strong electric field in the channel, and holes, ○ in the figure flow to the gate 23. Since the gate 23 is separated from the outside by the gate capacitor C G , holes due to photoexcitation are directly stored in the p + gate 23, and the potential of the gate is lowered. In the conventional structure, the holes accumulated in the p + gate are retained in the gate by a high potential barrier, but in the structure of the present invention, the potential of the channel 28 is higher than that of the n + region 22. It's getting low. The holes in p + gate 23 therefore flow through channel 28 to p + substrate 26.

このp+基板26へと流れるホールの量はチャンネル28のポ
テンシャルによって制御されるが、前述のごとくこのポ
テンシャルはp+基板26の電位によっても制御される。
Although the amount of holes flowing to the p + substrate 26 is controlled by the potential of the channel 28, this potential is also controlled by the potential of the p + substrate 26 as described above.

p+基板26へのバイアス電圧Vsubを変化させることで、
チャンネル28のホールに対するポテンシャル高さを制御
し、p+ゲート23への光励起によるホールの蓄積を制御す
る。p+ゲート23へのホールの蓄積の違いは光電変換特性
のγの値の違いとなって表われる。従ってγの値が基板
バイアスによって制御される。
By changing the bias voltage V sub to the p + substrate 26,
The potential height of the channel 28 with respect to the holes is controlled, and the accumulation of holes by the photoexcitation in the p + gate 23 is controlled. The difference in the accumulation of holes in the p + gate 23 appears as the difference in the value of γ in the photoelectric conversion characteristic. Therefore, the value of γ is controlled by the substrate bias.

以上の説明ではnチャンネルSIPTが正立動作の場合
について説明したが、n+領域21をドレイン、n+領域22を
ソースとする倒立動作のときも、光積分時間におけるエ
ネルギーバンド図は第2図(b)と同様で、動作も同様で
ある。
In the above description, the case where the n-channel SIPT operates upright has been described, but the energy band diagram at the optical integration time is also shown in FIG. 2 during the inverted operation using the n + region 21 as the drain and the n + region 22 as the source. The operation is the same as in (b).

上述の一画素の構造を回路的に表面すると、第3図
(a)、(b)のようになる。(a)はSIPTが正立動作のと
き、(b)は倒立動作のときを表わしている。SIPT31
とゲートキャパシタ32とpチャンネルのSIT33から成
っている。(a)から説明する。34はSIPT31のソース
で、35はSIPT31のドレイン及びSIT33のゲート
に、36はSIPT31のゲート及びSIT33のソースとな
っている。37はSITのドレインで、基板である。36は
ゲートキャパシタ32を通してゲート端子38につながって
いる。(b)では34′がSIPT31のドレイン、35′がSIP
T31のソース及びSIT32のゲートとなっている。
FIG. 3 shows the circuit structure of the above-mentioned one pixel.
It becomes like (a) and (b). (a) shows the time when the SIPT is in the upright motion, and (b) shows the time when it is in the upright motion. SIPT31
And a gate capacitor 32 and a p-channel SIT 33. The explanation starts from (a). 34 is the source of SIPT31, 35 is the drain of SIPT31 and the gate of SIT33, and 36 is the gate of SIPT31 and the source of SIT33. 37 is a drain of SIT, which is a substrate. 36 is connected to the gate terminal 38 through the gate capacitor 32. In (b), 34 'is the drain of SIPT31 and 35' is SIP.
It is the source of T31 and the gate of SIT32.

第2図(c)は本発明の別の構造の一画素の断面の模式図
を示す。(d)は(c)で、C−C′で示されるラインに沿う
バンド図を示している。以下同様に正立動作について説
明する。
FIG. 2 (c) shows a schematic view of a cross section of one pixel having another structure of the present invention. (d) is (c) and shows a band diagram along the line indicated by CC ′. Similarly, the erecting operation will be described below.

静電誘導ホトトランジスタ(SIPT)は、第2図(a)
と同様に、n+領域21をソース、n領域22′をドレイン、
p+領域23をゲート、n-領域24をチャンネル領域とするn
チャンネルSIPTで、p+/p-Si基板(25がp-、26が
p+)上に形成されている。p+領域23は電気的に互いに接
続している。n領域22′はnチャンネルSIPTのドレ
インであるばかりでなく、p+領域23をエミッタ、p+基板
26をコレクタとするpnpバイポーラトランジスタ(以
下BPTと称す。)のベースとして働くように形成され
ている。つまりn-領域の厚さ及び不純物密度が適当に設
計されている。
The static induction phototransistor (SIPT) is shown in Fig. 2 (a).
Similarly, the n + region 21 is the source, the n region 22 'is the drain,
n with p + region 23 as the gate and n region 24 as the channel region
In channel SIPT, p + / p - Si substrate (25 p -, 26 is
p + ) is formed on. The p + regions 23 are electrically connected to each other. The n region 22 'is not only the drain of the n-channel SIPT, but also the p + region 23 is the emitter and the p + substrate.
It is formed so as to serve as the base of a pnp bipolar transistor (hereinafter referred to as BPT) having 26 as a collector. That is, the thickness of the n region and the impurity density are properly designed.

光積分時間にはソース21の電位VSL及びドレイン22の電
位VBLは0と考えてよく、p+ゲート23はゲートリフレッ
シュの直後は、ソース・ゲート間のビルトインポテンシ
ャルより高いポテンシャルにある。p+基板26には負のバ
イアスVsubがかけられている。このときのC−C′で
示されるラインに沿うバンド図は(d)ようになる。この
画素に表面からエネルギーhνの光が入射し、この光に
よってチャンネル24内においてキャリアが励起される
と、そのキャリアのうち電子、図中の●はチャンネル内
の強い電界によってドレイン22′に流れ、ホール、図中
○はゲート23へ流れる。ゲート23はゲートキャパシタC
によって外部と切り離されているので、光励起による
ホールはそのままp+ゲート23に蓄積され、ゲートのポテ
ンシャルを引き下げる。p+ゲートに蓄積されたホール
は、高い電位障壁によってゲート内へ保持される。光励
起によるホールがp+ゲート23へ蓄積されるとゲートのポ
テンシャルが低くなってくるが、このときの様子を第2
図(d)において一点鎖線で示す。ある程度ゲート23のポ
テンシャルが下ると、ゲートのホールはホールに対する
ポテンシャルの低いn領域22′へ流れ込む。このホール
が流れていく量は、p+基板のバイアスによるnベース領
域22′の中性領域の幅の変化によって、制御される。従
って先に述べたように、p+基板26のバイアス電圧Vsub
によってp+ゲート23への光励起によるホールの蓄積を制
御し、γの値を基板バイアスによって制御する。
During the light integration time, the potential V SL of the source 21 and the potential V BL of the drain 22 may be considered to be 0, and the p + gate 23 has a potential higher than the built-in potential between the source and the gate immediately after the gate refresh. A negative bias V sub is applied to the p + substrate 26. The band diagram along the line C-C 'at this time is as shown in (d). When light of energy hν is incident on the pixel from the surface and carriers are excited in the channel 24 by this light, electrons of the carriers, ● in the figure, flow to the drain 22 ′ due to the strong electric field in the channel, The hole, ○ in the figure, flows to the gate 23. The gate 23 is a gate capacitor C
Since it is separated from the outside by G , holes due to photoexcitation are accumulated in the p + gate 23 as they are, and the potential of the gate is lowered. The holes accumulated in the p + gate are retained in the gate by the high potential barrier. The potential of the gate becomes lower when the holes excited by light are accumulated in the p + gate 23.
It is indicated by a one-dot chain line in FIG. When the potential of the gate 23 decreases to some extent, the holes in the gate flow into the n region 22 'having a low potential for the holes. The amount of these holes flowing is controlled by the change in the width of the neutral region of the n base region 22 'due to the bias of the p + substrate. Therefore, as described above, the bias voltage V sub of the p + substrate 26
Controls the accumulation of holes in the p + gate 23 by photoexcitation, and the value of γ is controlled by the substrate bias.

上ではnチャンネルSIPTが正立動作の場合について
説明したが、倒立動作のときも同様に説明される。
Although the case where the n-channel SIPT is in the upright operation has been described above, the same applies to the case of the upright operation.

上で説明した一画素の構造を回路的に表面すると、第3
図(c)、(d)のようになる。(c)はSIPTが正立動作のと
き、(d)は倒立動作のときを表わしている。SIPT31
とゲートキャパシタ32とBPT33′から成っている。
(c)でば、34はSIPT31のソースで、35はSIPT31のド
レイン及びBPT33′のベースに、36はSIPT31のゲ
ート及びBPT33′のエミッタとなっている。37はBP
Tのコレクタで、基板である。36はゲートキャパシタ32
を通してゲート端子38につながっている。(d)では34′
がSIPT37のドレイン、35′がSIPT31のソース及
びBPT33′のベースとなっている。
When the structure of one pixel described above is surfaced in terms of a circuit,
It becomes like (c) and (d). (c) shows the SIPT in the upright motion, and (d) shows the inverted motion. SIPT31
And a gate capacitor 32 and a BPT 33 '.
In (c), 34 is the source of SIPT31, 35 is the drain of SIPT31 and the base of BPT33 ', and 36 is the gate of SIPT31 and the emitter of BPT33'. 37 is BP
The collector of T, which is the substrate. 36 is the gate capacitor 32
Through the gate terminal 38. 34 'in (d)
Is the drain of SIPT37, 35 'is the source of SIPT31 and the base of BPT33'.

〔作用〕[Action]

本発明による固体撮像層装置では、静電誘導ホトトラン
ジスタの本来持っている低雑音、高い光感度、高速とい
った特性を犠牲にすることなしに、γ値を基板バイアス
で制御できる画素によって構成される。これは読み出し
回路を同一チップ上に集積化するといった実用化の面か
ら、γ値が基板バイアスを変えるだけで制御できること
は、大変有用である。
The solid-state imaging layer device according to the present invention is composed of pixels whose γ value can be controlled by the substrate bias without sacrificing the characteristics such as low noise, high photosensitivity, and high speed that the electrostatic induction phototransistor originally has. . It is very useful that the γ value can be controlled only by changing the substrate bias in terms of practical use such as integrating the read circuit on the same chip.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の固体撮像装置の実施例を第1図に示す。Si基板
を用いた場合を説明するが、これはもちろん他の半導体
でもよい。
An embodiment of the solid-state imaging device of the present invention is shown in FIG. The case of using a Si substrate will be described, but this may of course be another semiconductor.

第1図は、一画素の断面構造を示す。一画素はnチャン
ネルのSIPT、ゲートキャパシタ及びpチャンネルの
SITから成る。
FIG. 1 shows a sectional structure of one pixel. One pixel is composed of an n-channel SIPT, a gate capacitor and a p-channel SIT.

まず第1図(a)を説明する。以下SIPTは正立動作と
する。SIPTはn+領域1をソース、n+領域2をドレイ
ン、p+領域3をゲート、n-領域4をチャンネル領域とし
て形成されている。n+領域2は図中では分離されて描か
れているが、電気的に共通になっている。さらにドレイ
ン領域2はn+領域2″によって基板表面から電極2′が
とられている。電極2′は例えばAl-Siなど導電率の高
い物質であればよい。ドレイン領域は2は紙面に垂直な
方向に隣り合う画素間で共通となっていて、埋め込みラ
インとなっている。電極2′はこの埋め込みラインの電
気抵抗を減少させる役割も果している。埋め込みライン
2は左右に隣り合う画素間でp+5″によって分離されて
いる。このSIPTはp+/p-Si基板(5がp+、6がp-
上にn+領域2及びp+領域5″をイオン注入などによって
形成した後、チャンネル領域4となるn-層をエピタキシ
ャル成長して作られる。さらにn+領域2はp+領域3をソ
ース、p+基板5をドレインとするpチャンネルSITの
ゲートとして働くように形成されている。前述のごとく
γの値はp+基板5へのバイアス電圧によって制御する。
First, FIG. 1 (a) will be described. Hereinafter, the SIPT is upright operation. The SIPT is formed with the n + region 1 as the source, the n + region 2 as the drain, the p + region 3 as the gate, and the n region 4 as the channel region. Although the n + region 2 is drawn separately in the figure, it is electrically common. Further, in the drain region 2, an electrode 2'is taken from the surface of the substrate by the n + region 2 ". The electrode 2'may be made of a material having high conductivity such as Al-Si. The drain region 2 is perpendicular to the plane of the paper. The pixel 2 is common to adjacent pixels in this direction and serves as a buried line. The electrode 2'also plays a role of reducing the electric resistance of this buried line. Separated by p + 5 ". The SIPT has p + / p - Si substrate (5 p +, 6 is p -)
After n + regions 2 and p + region 5 'was formed by ion implantation above the channel region 4 n -. The layers are made by epitaxial growth further n + region 2 source p + region 3, p It is formed so as to act as the gate of the p-channel SIT whose drain is the + substrate 5. As described above, the value of γ is controlled by the bias voltage to the p + substrate 5.

SIPTのソース1はポリシリコンなどの透過性の電極
材によって電極9がとられソースラインへと導かれる。
p+ゲート3はSiO2などの透過性の絶縁物3′とポリシリ
コンなどの透過性の物質8によってMOSキャパシタが
形成され、ゲートキャパシタとなっている。さらに透過
性の物質8はゲートアドレスランインへと導かれる。
8′はAl-Siなどの高い導電率の物質で、ゲートアドレ
スラインの抵抗を減少させている。領域10は画素分離の
ための領域で、隣り合う画素を分離している。領域10は
エッチングにより形成したU溝を酸化してSiO2の膜を形
成した後、ノンドープのポリシリコンをデポジションさ
せて形成している。デバイス表面はSiO2やPSGなどの
透過性の膜7によって保護されている。
The source 1 of the SIPT has an electrode 9 taken by a transparent electrode material such as polysilicon and is led to a source line.
The p + gate 3 is a gate capacitor in which a MOS capacitor is formed by a transparent insulator 3 ′ such as SiO 2 and a transparent substance 8 such as polysilicon. Further, the transparent substance 8 is guided to the gate address run-in.
8'is a high conductivity material such as Al-Si, which reduces the resistance of the gate address line. A region 10 is a region for pixel separation, and separates adjacent pixels. The region 10 is formed by oxidizing the U groove formed by etching to form a SiO 2 film and then depositing non-doped polysilicon. The device surface is protected by a transparent film 7 such as SiO 2 or PSG.

この画素に、表面からつまり上から光が入射し、チャン
ネル4内でキャリアが励起されると、ホールはチャンネ
ル内の強い電界によってp+ゲート3へと蓄積される。n+
2はpチャンネルSITのゲートであるが、n+2の間の
ホールに対するポテンシャルはp+基板5の電位によって
静電誘導的に制御される。従ってp+ゲート3のホールは
n+領域の間隙を通ってp+基板5へと流れる。従って前述
のごとく、γの値が基板へのバイアスで制御できる。
When light enters the pixel from the surface, that is, from above, and carriers are excited in the channel 4, holes are accumulated in the p + gate 3 by the strong electric field in the channel. n +
Reference numeral 2 is the gate of the p-channel SIT, but the potential for holes between n + 2 is electrostatically controlled by the potential of the p + substrate 5. Therefore, the hole of p + gate 3 is
It flows to the p + substrate 5 through the gap of the n + region. Therefore, as described above, the value of γ can be controlled by the bias to the substrate.

以下別の実施例の説明で、(a)と同一の番号の付してあ
る領域は、(a)で説明したものと同じ働きをする。
In the following description of another embodiment, the regions having the same numbers as in (a) have the same functions as those described in (a).

第1図(b)は別の実施例を示す。(a)に示した実施例と異
なる点はn領域2″がn領域2と接続されていない
ことである。この場合でも、光積分時間におけるp
域3のホールに対するpチャンネルSITのチャンネル
のポテンシャル高さはp基板5の電位によって制御さ
れる。さらに読み出し時には、SIPTのソース1から
注入された電子はn領域2からn領域2″へと流れ
る。つまりn領域2″はn領域2に接続していない
第1図(b)の実施例でも(a)の実施例と同様の動作ができ
る。
FIG. 1 (b) shows another embodiment. The difference from the embodiment shown in (a) is that the n + region 2 ″ is not connected to the n + region 2. Even in this case, the p channel SIT of the p + region 3 hole for the light integration time is also changed. potential height of the channel is controlled by the potential of the p + substrate 5. during further reading, electrons injected from the source 1 of SIPT flows to the n + region 2 "from the n + region 2. That is, the n + region 2 ″ can also operate in the same manner as the embodiment of (a) in the embodiment of FIG. 1 (b) which is not connected to the n + region 2.

第1図(c)は別の実施例を示す。(a)に示した実施例と異
なる点はp+/p-Si基板ではなくp基板5′上につくられ
ている点である。この例ではp基板5′とn+領域2の拡
散電位によって空乏層ができ、第1図(a)実施例と同様
の動作をする。
FIG. 1 (c) shows another embodiment. The difference from the embodiment shown in (a) p + / p - in that is made on the p-type substrate 5 'rather than the Si substrate. In this example, a depletion layer is formed by the diffusion potential of the p substrate 5'and the n + region 2, and the same operation as that of the embodiment of FIG. 1 (a) is performed.

第1図(d)は別の実施例を示す。(b)と同様にn+領域2は
n+領域2″に接続していないが、動作のしくみは(a)と
同じである。
FIG. 1 (d) shows another embodiment. As in (b), n + region 2 is
Although it is not connected to the n + region 2 ″, the operation mechanism is the same as in (a).

第1図(e)は別の実施例を示す。この実施例では、n+
域はその内部にパンチングスルーの状態となる部分は設
けられていないが、n+領域2は分離領域5″に接してい
ない。p+ゲート3のホールはn+領域2と画素分離領域10
とn+領域2との間を抜けてp+5″へと流れる。つまり画
素分離領域10とn+領域2との間にチャンネルができ、こ
のチャンネルのホールに対するポテンシャル高さは、n+
領域2の電位及びp+基板の電位によって静電誘導的に制
御される。従ってn+領域2をその一部分をパンチングス
ルーとしない第1図(e)の実施例でも、γの値は基板へ
のバイアスで制御される。
FIG. 1 (e) shows another embodiment. In this embodiment, the n + region is not provided inside with a punching-through portion, but the n + region 2 is not in contact with the isolation region 5 ″. The hole of the p + gate 3 is the n + region. 2 and pixel separation area 10
And n + region 2 to flow to p + 5 ″. That is, a channel is formed between the pixel isolation region 10 and n + region 2, and the potential height of this channel for holes is n +.
It is electrostatically induced and controlled by the potential of the region 2 and the potential of the p + substrate. Therefore, even in the embodiment of FIG. 1 (e) in which part of the n + region 2 is not punched through, the value of γ is controlled by the bias to the substrate.

第1図(f)は別の実施例を示す。(e)に示した構造で、n+
領域2がn+領域2″によって電極がとれられていないも
のであるが、この例でも、(b)と同様に、(e)と同じ動作
ができる。
FIG. 1 (f) shows another embodiment. In the structure shown in (e), n +
In the region 2, the electrode is not separated by the n + region 2 ″, but in this example, the same operation as (e) can be performed as in (b).

第1図(g)は別の実施例を示す。これは(e)に示した構造
のものをp基板5′上に作ったもので、基板バイアスの
効果は小さいが(e)と同様に動作できる。
FIG. 1 (g) shows another embodiment. This is a structure in which the structure shown in (e) is formed on the p substrate 5 ', and the effect of the substrate bias is small, but the same operation as in (e) can be performed.

第1図(h)は別の実施例を示す。これは(f)に示した構造
のものをp基板5′上に作ったもので、基板バイアスの
効果は小さいが(f)と同様に動作できる。
FIG. 1 (h) shows another embodiment. This is a structure in which the structure shown in (f) is formed on the p substrate 5 ', and the effect of the substrate bias is small, but the same operation as in (f) can be performed.

第1図(i)は、別の実施例を示す。これは(a)に示した構
造の画素分離領域10をp+領域11で置き換えたもので、動
作は(a)に示した実施例と同じである。
FIG. 1 (i) shows another embodiment. This is obtained by replacing the pixel isolation region 10 of the structure shown in (a) with the p + region 11, and the operation is the same as that of the embodiment shown in (a).

第1図(j)は別の実施例を示す。これは(i)に示した構造
で、n+領域2がn2領域2″によって電極がとられていな
いもので、(b)と同様に、(i)と同じ動作ができる。さら
にこの例ではn+領域2とn+領域2″との間をチャンネル
として、p+ゲート3のホールを抜くこともできる。
FIG. 1 (j) shows another embodiment. This is the structure shown in (i), in which the electrode of n + region 2 is not taken by n 2 region 2 ″, and the same operation as (i) can be performed as in (b). Then, the hole between the p + gate 3 and the n + region 2 and the n + region 2 ″ can be used as a channel.

第1図(k)、(l)は別の実施例を示すが、これらはそれぞ
れ(i)、(j)に示した構造をp基板上に作ったもので、同
様の動作が可能である。
FIGS. 1 (k) and 1 (l) show other embodiments, but these are the structures shown in (i) and (j), respectively, formed on a p substrate, and the same operation is possible. .

第1図(m)、(n)は別の実施例を示すが、これはそれぞれ
(f)、(h)に示した構造の画素分離領域10をp+領域11で置
き換えたもので、同様の動作ができる。
1 (m) and (n) show another embodiment, which are respectively
The pixel isolation region 10 having the structure shown in (f) and (h) is replaced with the p + region 11, and the same operation can be performed.

第1図(o)は別の実施例を示す。(a)に示した実施例と異
なる点はn領域2である。n領域2は、p+領域3を
エミッタ、p+5をコレクタとするBPTのベースとなる
ようにつくられている。前述のように、p+ゲート3のホ
ールは、n領域2を通ってp+基板5へと抜けるが、こ
のホールの流れはp+基板5のバイアス電圧によって制御
でき、従ってγの値を基板バイアスによって変えること
ができる。
FIG. 1 (o) shows another embodiment. The difference from the embodiment shown in (a) is the n region 2. The n region 2 is formed so as to serve as the base of the BPT having the p + region 3 as an emitter and p + 5 as a collector. As described above, the holes of the p + gate 3 pass through the n region 2 to the p + substrate 5, but the flow of these holes can be controlled by the bias voltage of the p + substrate 5, and thus the value of γ can be controlled by the substrate. It can be changed by bias.

第1図(p)は別の実施例を示す。これは(o)に示した構造
でn領域2がn+領域2″によって電極がとられていな
いもので、(o)と同様の動作ができる。
FIG. 1 (p) shows another embodiment. This is the structure shown in (o), where the n region 2 has no electrode formed by the n + region 2 ″, and the same operation as in (o) can be performed.

第1図(q)、(r)は別の実施例を示すが、これらはそれぞ
れ(o)、(p)のデバイスをp基板5′の上に作製したもの
で、基板5′のバイアスでn領域2の幅が変えられる
ようにつくられていて、(o)、(p)と同様に動作する。
FIGS. 1 (q) and 1 (r) show another embodiment. These are devices (o) and (p) fabricated on a p-type substrate 5 ', respectively. It is made so that the width of the n region 2 can be changed, and operates similarly to (o) and (p).

第1図(s)、(t)は別の実施例を示すが、これらはそれぞ
れ(o)、(q)に示した構造の画素分離領域10をp+領域11で
置き換えたもので、動作はそれぞれ(o)、(q)と同じであ
る。
FIGS. 1 (s) and 1 (t) show other embodiments, which are obtained by replacing the pixel isolation region 10 of the structure shown in (o) and (q) with the p + region 11, respectively. Are the same as (o) and (q), respectively.

以上の説明した実施例では、単一チャンネルのものだけ
であったが、マルチチャンネルとしてもよい。また全て
の領域において電導型の反対となっているものであって
もよい。
In the embodiment described above, only a single channel is used, but a multi channel may be used. In addition, the conductivity type may be opposite in all regions.

次にこの固体撮像装置の動作方法を、回路の構成方法の
例を上げて説明する。γの値が基板バイアスで制御でき
ることを除けば、従来の回路構成及び読み出し方法で動
作できる。
Next, the operation method of this solid-state imaging device will be described by citing an example of a circuit configuration method. The circuit can be operated by the conventional circuit configuration and reading method except that the value of γ can be controlled by the substrate bias.

第5図(a)を用いて、まず、2次元固体撮像装置の構成
について説明する。pチャンネルSITは省略している。
First, the configuration of the two-dimensional solid-state imaging device will be described with reference to FIG. The p-channel SIT is omitted.

2次元マトリクス状に並べられたn×m個の画素の1つ
のCijは一つの正立動作のSIPTとゲートキャパシタ
から成る。この画素CijのSIPTのソースは信号読み
出しラインSLiに、ドレインは埋め込みラインBLjに、
ゲートはゲートキャパシタを通して垂直アドレスライン
GLjに接続している。BiとBLjは平行でSLiに直交し
ている。信号読み出しラインSLiは、リセットトランジ
スタQを通して接地され、QRのゲートは全て共通にな
されリセットパルスφRが印加される。さらにSLiはト
ランスファートランジスタQを通して、スイッチトラ
ンジスタQSに接続されている。QTのゲートは全て共通に
なされ、トランスフアーパルスφが印加される。QT
QSの接続部に適当なキャパタCTが設けられ、Qはさら
に全てのQSに共通して適当な負荷抵抗RLによって接地
され、この負荷抵抗が全てのQSに接続されている点が
出力端子Voutとなる。スイッチトランチスタQのゲ
ートには水平シフトレジスタ52に導びかれ、読み出しパ
ルスφSが印加される。埋め込みラインBLjは埋め込み
ライン選択トランジスタQを通して、電源VDDに接続
されている。Qのゲートは垂直アドレス線GLjに接続
され、GLjは垂直シフトレジスタ51に導かれ、垂直アド
レスパルスφGjが印加される。
One C ij of n × m pixels arranged in a two-dimensional matrix is composed of one erect operation SIPT and a gate capacitor. The source of the SIPT of the pixel C ij is the signal read line SL i , and the drain is the embedded line BL j .
The gate is connected to the vertical address line GL j through a gate capacitor. B i and BL j are parallel and orthogonal to SL i . Signal readout line SL i is grounded through the reset transistor Q R, a gate of Q R are all made to a common reset pulse phi R is applied. Further, SL i is connected to the switch transistor Q S through the transfer transistor Q T. The gates of Q T are all made common and a transfer pulse φ T is applied. Q T and
Q Suitable Kyapata C T to the connection portion of the S is provided, Q S is grounded further by all Q S in common to an appropriate load resistance R L, the load resistor is connected to all the Q S The point becomes the output terminal V out . The gate of the switched lunch stannous Q S him Shirubebi the horizontal shift register 52, a read pulse phi S is applied. The buried line BL j is connected to the power supply V DD through the buried line selection transistor Q B. The gate of Q B is connected to the vertical address line GL j , GL j is guided to the vertical shift register 51, and the vertical address pulse φ Gj is applied.

第5図(b)に読み出しのパルスのタイミングチャートを
示す。
FIG. 5 (b) shows a timing chart of the read pulse.

垂直シフトレジスタは垂直アドレルパルスφG1、…φGm
を順次出力するが、第5図(b)ではちょうどφGjとそれ
につづくφGj+1のところを示している。
The vertical shift register has vertical adrel pulses φ G 1 , ... φ Gm
Are sequentially output, and in FIG. 5 (b), exactly φ Gj and the subsequent φ Gj +1 are shown.

時刻t1で、トランスファーパルスφTが入り、トラスフ
ァートランジスタQが導通状態になった後、時刻t
でリセットパルスφによってリセットトランジスタQ
を通して信号読み出しラインはCとともに接地電位
となる。時刻tで垂直アドレスパルスφGjが入り、垂
直アドレスラインGLj上の各画素Clj、…、Cnjは入射光
量に応じてCを充電する。時刻tでφTと同時にφ
Gjが切れ、Clj、…、Cnjの光情報はそれぞれに対応す
るCに記憶される。φTが切れた後、水平シフトレジ
スタは読み出しパルスφS1、…、φSnを発生させ、スイ
ッチトランジスタQSを順次導通させてCTに蓄えられた
電荷をRLを通して放電させ、Cij、…、Cnjの出力が
順次Voutの電位変化として出力される。こうして時刻
8までにC1j、…、Cnjの水平一列の光情報が出力し
終ると、次にC1J+1、…、Cnj+1の光情報を読み出すべ
く、同様の手順が繰返される。
At time t 1 , the transfer pulse φ T enters and the transfer transistor Q T becomes conductive, then time t 2
Reset pulse φ R causes reset transistor Q
Signal readout lines through R becomes the ground potential along with the C T. At time t 3 , the vertical address pulse φ Gj is input, and each pixel C lj , ..., C nj on the vertical address line GL j charges C T according to the amount of incident light. Φ at the same time as φ T at time t 4
Gj is cut off, and the optical information of C lj , ..., C nj is stored in C T corresponding to each. After φ T has expired, the horizontal shift register generates a read pulse φ S1 , ..., φ Sn to sequentially turn on the switch transistor Q S to discharge the electric charge stored in C T through R L , C ij , The output of C nj is sequentially output as a potential change of V out . Thus, when the horizontal one-line optical information of C 1j , ..., C nj is output by time t 8 , the same procedure is repeated to read the optical information of C 1J + 1 , ..., C nj + 1 next. Be done.

第5図(a)においては、QR、QT、QB、QSとして全てMOSト
ランジスタとして表示してあるが、これらはいずれも全
てMOSトランジスタである必要はなく、SIT、バイ
ポーラトランジスタ、JFETなどであってもよい。
In FIG. 5 (a), all of Q R , Q T , Q B , and Q S are shown as MOS transistors, but it is not necessary that they are all MOS transistors, and SIT, bipolar transistor, JFET are not required. And so on.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の固体撮像装置は、n+埋め込みドレインをその一
部分をパンチングスルー状態とし、SIPTのp+ゲート
への光励起によるホールの蓄積のし易さを、p+基板のバ
イアスで制御することで、光電変換特性のγの値を制御
している。従って、SIPTの本来持っている低雑音、
高い光感度、高速といった特性に加えてγの値を簡単に
制御しうる固体撮像装置を提供できる。
In the solid-state imaging device of the present invention, a part of the n + buried drain is punched through, and the easiness of hole accumulation by photoexcitation to the p + gate of SIPT is controlled by the bias of the p + substrate. The value of γ of the photoelectric conversion characteristic is controlled. Therefore, the low noise that SIPT originally has,
It is possible to provide a solid-state imaging device that can easily control the value of γ in addition to characteristics such as high photosensitivity and high speed.

第6図は発明の効果を示すための図で、第1図(n)は構
造のデバイスを、第5図に示した方法で動作させたとき
の光電変換特性の一例を示す。一画素の寸法は85μ×65
μで、2つのチャンネルを持つ。電源電圧VDD=2V、
負荷抵抗RL=1kΩ、光積分時間TLI=10msで、波長65
5nm(赤)の光を照射しており、横軸はその入射光量P
i〔μw/cm2〕、たて軸は暗状態との出力電圧Vont
下ΔVout〔mV〕を示している。基板バイアスVsub
OVから−5Vと変えることでγを0.42から5.7まで変
化できることが明らかにわかる。つまり、基板バイアス
によってSIPSのp+ゲートに蓄積されたホールのチャ
ンネル(pチャンネルSITのチャンネル)への注入量
が制御されていることを示している。このことは入射光
量が微弱な領域ではγ値を高くすることで微弱光感度は
落ちるものの画像のコントラストを強めたり、強い入射
光があったときにはp+ゲートに蓄積しきれないホールを
有効に逃してやることもできる。つまり、強い入射光が
あったときに、発生するキャリアが隣接した画素に流出
することによって起るブルーミングを抑制することがで
きる。
FIG. 6 is a diagram showing the effect of the invention, and FIG. 1 (n) shows an example of photoelectric conversion characteristics when the device having the structure is operated by the method shown in FIG. The size of one pixel is 85μ × 65
μ, with two channels. Power supply voltage V DD = 2V,
Load resistance R L = 1 kΩ, optical integration time T LI = 10 ms, wavelength 65
It irradiates 5 nm (red) light, and the horizontal axis shows the incident light intensity P
i [μw / cm 2 ], the vertical axis represents ΔV out [mV] below the output voltage V ont in the dark state. It is clearly understood that γ can be changed from 0.42 to 5.7 by changing the substrate bias V sub from OV to −5V. In other words, it is shown that the amount of holes accumulated in the p + gate of SIPS (the channel of p channel SIT) is controlled by the substrate bias. This means that by increasing the γ value in the region where the amount of incident light is weak, the weak light sensitivity is reduced, but the contrast of the image is enhanced, and when there is strong incident light, holes that cannot be fully accumulated in the p + gate are effectively escaped. You can also do it. That is, it is possible to suppress blooming caused by the generated carriers flowing out to the adjacent pixels when there is strong incident light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a)乃至(t)は本発明の実施例を示す図、第2図は
本発明の動作を説明するためを図で、(a)は一画素の断
面構造の模式図で、(b)はそのバンド図、(c)は別の構造
の一画素の断面構造の模式図で、(d)はそのバンド図、
第3図は一画素の等価回路で、(a)はSIPTが正立動
作(b)は倒立動作のときで、(c)、(d)は別の構造のもの
で、(c)はSIPTが正立動作(d)は倒立動作のときの等
価回路を示す図、第4図は従来の技術を説明するための
図で、従来の構造の断面図の一例を示す図、第5図は動
作方法の例を説明するための図で、(a)は回路の構成方
法、(b)は読み出しパルスのタイミングチャートを示す
図、第6図は発明の効果を説明するための図である。 5、6…p+/p- Si基板、5′…p型Si基板、2…n+
埋め込み層(SIPTの主電極の1つ)、2…n型埋
め込み層(SIPT主電極の1つ)、3…SIPTのp+型ゲ
ート領域、3′…MOSキャパシタの絶縁物、8…MO
Sキャパシタの電極
1 (a) to (t) are diagrams showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the present invention, (a) is a schematic diagram of a cross-sectional structure of one pixel, (b) is its band diagram, (c) is a schematic diagram of a cross-sectional structure of one pixel of another structure, (d) is its band diagram,
Fig. 3 shows an equivalent circuit of one pixel. (A) shows the upright operation of SIPT, (b) shows the upright operation, (c) and (d) have different structures, and (c) shows the SIPT. Is an upright operation (d) is a diagram showing an equivalent circuit in an inverted operation, FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional technique, FIG. 5 is a diagram showing an example of a sectional view of a conventional structure, and FIG. 6A and 6B are diagrams for explaining an example of an operating method, FIG. 6A is a circuit configuration method, FIG. 6B is a diagram showing a timing chart of a read pulse, and FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the present invention. 5, 6 ... p + / p - Si substrate, 5 '... p type Si substrate, 2 ... n + type buried layer (one of the main electrodes of SIPT), 2 ... n type buried layer (one of the SIPT main electrodes) ) 3 ... SIPT p + type gate region, 3 '... MOS capacitor insulator, 8 ... MO
Electrode of S capacitor

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の導電型の基板上に形成された第2の
導電型の埋め込み層をドレイン領域とし、前記ドレイン
領域に対して第1の導電型の低不純物密度領域を挾むよ
うに表面に設けられた第2の導電型の第1の高不純物密
度領域をソース領域とし、前記ソース領域を取り囲むよ
うに設けられた第1の導電型の第2の高不純物密度領域
をゲート領域とし、かつ前記低不純物密度領域をチャン
ネルとした静電誘導トランジスタを有し、前記第2の高
不純物密度領域上に設けられた絶縁膜と、個々の前記静
電誘導トランジスタを分離するための領域を有する固体
撮像素子において、前記第2の高不純物密度領域をソー
ス領域とし、前記埋め込み層をゲート領域とし、前記基
板をドレイン領域とし、かつ前記の埋め込み層の少なく
とも一部分を第2のチャンネル領域とした静電誘導トラ
ンジスタを有し、前記基板に所望の電圧を印加する手段
を備え、前記第2の高不純物密度領域から前記基板に流
れるキャリアを制御せしめることを特徴とする固体撮像
装置。
1. A drain region is a buried layer of the second conductivity type formed on a substrate of the first conductivity type, and a surface is formed so as to sandwich a low impurity density region of the first conductivity type with respect to the drain region. The first high-impurity-density region of the second conductivity type provided as a source region, and the second high-impurity-density region of the first conductivity type provided so as to surround the source region as a gate region, And an electrostatic induction transistor having the low impurity density region as a channel, and an insulating film provided on the second high impurity density region and a region for separating the individual electrostatic induction transistors. In the solid-state imaging device, the second high impurity density region serves as a source region, the buried layer serves as a gate region, the substrate serves as a drain region, and at least a part of the buried layer serves as a second region. A solid-state imaging device having an electrostatic induction transistor as a channel region, including means for applying a desired voltage to the substrate, and controlling carriers flowing from the second high impurity density region to the substrate. .
【請求項2】前記第2のチャンネル領域が前記第2の高
不純物密度領域の直下に形成されたことを特徴とする前
記特許請求の範囲第1項記載の固体撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the second channel region is formed immediately below the second high impurity density region.
【請求項3】前記第2のチャンネル領域が前記埋め込み
領域と前記分離領域との間に形成されたことを特徴とす
る前記特許請求の範囲第1項記載の固体撮像装置。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the second channel region is formed between the embedded region and the isolation region.
【請求項4】前記第2のチャンネル領域が第2の導電型
で低不純物密度の埋め込み層であることを特徴とする前
記特許請求の範囲第1項記載の固体撮像装置。
4. The solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the second channel region is a buried layer having a second conductivity type and a low impurity density.
【請求項5】前記基板が第1の導電型で高不純物密度の
基板と、前記基板上に形成された第1の導電型で低不純
物密度領域の2層構造からなることを特徴とする前記特
許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれか一項に記載の
固体撮像装置。
5. The two-layer structure of the first conductivity type substrate having a high impurity density and the first conductivity type low impurity density region formed on the substrate. The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】前記分離領域と前記第2の高不純物密度領
域の間の少なくとも一部分に第2の導電型の第3の高不
純物密度領域を設けたことを特徴とする前記特許請求の
範囲第1項乃至第5のいずれか一項に記載の固体撮像装
置。
6. A third high impurity density region of the second conductivity type is provided in at least a part between the isolation region and the second high impurity density region. The solid-state imaging device according to any one of items 1 to 5.
【請求項7】前記第3の高不純物密度領域が前記埋め込
み領域に接していることを特徴とする前記特許請求の範
囲第6項記載の固体撮像装置。
7. The solid-state imaging device according to claim 6, wherein the third high impurity density region is in contact with the embedded region.
【請求項8】前記分離領域が絶縁層であることを特徴と
する前記特許請求の範囲第1項乃至第7項のいずれか一
項に記載の固体撮像装置。
8. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the isolation region is an insulating layer.
【請求項9】前記分離領域が第1の導電型の第4の高不
純物密度領域であることを特徴とする前記特許請求の範
囲第1項乃至第7項のいずれか一項に記載の固体撮像装
置。
9. The solid according to any one of claims 1 to 7, wherein the isolation region is a fourth high impurity density region of the first conductivity type. Imaging device.
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