JPH07120764B2 - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH07120764B2 JPH07120764B2 JP60124661A JP12466185A JPH07120764B2 JP H07120764 B2 JPH07120764 B2 JP H07120764B2 JP 60124661 A JP60124661 A JP 60124661A JP 12466185 A JP12466185 A JP 12466185A JP H07120764 B2 JPH07120764 B2 JP H07120764B2
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- Japan
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- potential
- transfer gate
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- charge transfer
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 13
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体撮像素子に関する。
従来の固体撮像素子の一例を第３図に示す。
第３図において、１はｐ型半導体基板、２はn-型の第１
領域、３は第１の電荷転送ゲート、４は電荷蓄積ゲー
ト、５は第２の電荷転送ゲート、６はn+型の第２領域、
７は出力増幅器である。また、n-型領域２とｐ型半導体
基板１とはホトダイオードを構成する。
領域、３は第１の電荷転送ゲート、４は電荷蓄積ゲー
ト、５は第２の電荷転送ゲート、６はn+型の第２領域、
７は出力増幅器である。また、n-型領域２とｐ型半導体
基板１とはホトダイオードを構成する。
次に第４図（ａ）〜（ｃ）を参照して第３図の固体撮像
素子の動作を説明する。第４図（ａ）〜（ｃ）におい
て、符号φ１〜φ４は第３図におけるn-型の第１領域２
〜n+型の第２領域６のｐ型半導体基板１中における電位
を示している。
素子の動作を説明する。第４図（ａ）〜（ｃ）におい
て、符号φ１〜φ４は第３図におけるn-型の第１領域２
〜n+型の第２領域６のｐ型半導体基板１中における電位
を示している。
先ず、第４図（ａ）に示すように、n-型の第１領域２と
ｐ型半導体基板１とからなるホトダイオードにより光生
成された電子が電位φ１の所まで溜る。電位φ１以上に
溜った電子は第１電荷転送ゲート下の電位φ１を乗り越
えて、電荷蓄積ゲート４の下、即ち電位φ２の所に蓄積
される。次に、第４図（ｂ）に示すように、第２電荷転
送ゲート５に適当な電圧を印加する事により、電位φ３
を電位φ５まで上げると、電荷蓄積ゲート４の下に溜っ
ている電子は、n+型の第２領域６即ち電位φ４の所に転
送され溜る。次に、第４図（ｃ）に示すように、第２電
荷転送ゲート５の電圧を切り、電位φ５を電位φ３まで
戻す。この時、n+型の第２領域６の電位φ４は、電位φ
６まで下る。最後に、n+型の第２領域６における電位差
φ４−φ６を出力増幅器７により増幅して出力する。従
って出力信号の大きさは電子の量即ち光の量に比例す
る。
ｐ型半導体基板１とからなるホトダイオードにより光生
成された電子が電位φ１の所まで溜る。電位φ１以上に
溜った電子は第１電荷転送ゲート下の電位φ１を乗り越
えて、電荷蓄積ゲート４の下、即ち電位φ２の所に蓄積
される。次に、第４図（ｂ）に示すように、第２電荷転
送ゲート５に適当な電圧を印加する事により、電位φ３
を電位φ５まで上げると、電荷蓄積ゲート４の下に溜っ
ている電子は、n+型の第２領域６即ち電位φ４の所に転
送され溜る。次に、第４図（ｃ）に示すように、第２電
荷転送ゲート５の電圧を切り、電位φ５を電位φ３まで
戻す。この時、n+型の第２領域６の電位φ４は、電位φ
６まで下る。最後に、n+型の第２領域６における電位差
φ４−φ６を出力増幅器７により増幅して出力する。従
って出力信号の大きさは電子の量即ち光の量に比例す
る。
第３図に示した従来の固体撮像素子は重大な欠点を有す
る。それを第５図を参照して説明する。
る。それを第５図を参照して説明する。
今、第１電荷転送ゲート３にノイズが印加した場合、電
位φ１が電位φ７まで上る。その結果、n-型の第１領域
２に溜っていた電子が電荷蓄積ゲート４の方に転送さ
れ、蓄積される。その結果、出力信号としてはn-型の第
１領域２に如何にも光が照射した如くの大きさとなり、
読出し誤動作を生ずる。
位φ１が電位φ７まで上る。その結果、n-型の第１領域
２に溜っていた電子が電荷蓄積ゲート４の方に転送さ
れ、蓄積される。その結果、出力信号としてはn-型の第
１領域２に如何にも光が照射した如くの大きさとなり、
読出し誤動作を生ずる。
本発明の目的は、ノイズによる読出し誤動作を防止する
ことの出来る構造を有する固体撮像素子を提供すること
にある。
ことの出来る構造を有する固体撮像素子を提供すること
にある。
本発明の固体撮像素子は、一導電型の半導体基板に選択
的に形成された反対導電型の第１領域でなるホトダイオ
ードと、電荷を転送する電荷蓄積転送手段と、前記第１
領域と前記電荷蓄積転送手段との間の前記半導体基板上
に絶縁膜を介して設けられた電荷転送ゲートとを有する
固体撮像素子において、前記電荷転送ゲートにノイズが
印加されても前記ノイズにもとづき前記第１領域の電位
を変化させることにより、前記第１領域の光生成キャリ
アが前記電荷蓄積転送手段に転送されるのを防止できる
ような、前記電荷転送ゲートに前記第１領域上に延在す
る延在部分を設けたことを特徴とする。
的に形成された反対導電型の第１領域でなるホトダイオ
ードと、電荷を転送する電荷蓄積転送手段と、前記第１
領域と前記電荷蓄積転送手段との間の前記半導体基板上
に絶縁膜を介して設けられた電荷転送ゲートとを有する
固体撮像素子において、前記電荷転送ゲートにノイズが
印加されても前記ノイズにもとづき前記第１領域の電位
を変化させることにより、前記第１領域の光生成キャリ
アが前記電荷蓄積転送手段に転送されるのを防止できる
ような、前記電荷転送ゲートに前記第１領域上に延在す
る延在部分を設けたことを特徴とする。
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。
この実施例は、ｐ型の半導体基板１とこの半導体基板に
設けられたｎ型の第１領域２で構成されるホトダイオー
ドと、ｐ型半導体基板に設けられたｎ型の第２領域６
と、第１領域２と第２領域６との間に設けられた電荷蓄
積ゲート４と、第１領域２の上に延在して設けられホト
ダイオードの光生成キャリアを電荷蓄積ゲート４下に転
送する第１電荷転送ゲート８と、電荷蓄積ゲート４下に
蓄積された電荷を第２領域６に転送する第２電荷転送ゲ
ート５とを含んで構成される。第１電荷転送ゲート８と
第１領域２とは容量結合している。
設けられたｎ型の第１領域２で構成されるホトダイオー
ドと、ｐ型半導体基板に設けられたｎ型の第２領域６
と、第１領域２と第２領域６との間に設けられた電荷蓄
積ゲート４と、第１領域２の上に延在して設けられホト
ダイオードの光生成キャリアを電荷蓄積ゲート４下に転
送する第１電荷転送ゲート８と、電荷蓄積ゲート４下に
蓄積された電荷を第２領域６に転送する第２電荷転送ゲ
ート５とを含んで構成される。第１電荷転送ゲート８と
第１領域２とは容量結合している。
次に、この実施例の動作について説明する。
第２図は第１図に示す実施例の動作を説明する電位分布
図である。
図である。
今、第１電荷転送ゲート８にノイズが印加されると、そ
の直下の半導体基板１領域の電位φ１は過渡的に電位φ
８になる。この時、第１領域２は第１電荷転送ゲート８
と容量結合しているためにその電位はやはり過渡的にΔ
φ＝φ８−φ１だけ上がり、このため電子が第１電荷転
送ゲート下の電位φ８を乗越えることは出来ない。従っ
て、ノイズによる読出し誤動作を防止できる。
の直下の半導体基板１領域の電位φ１は過渡的に電位φ
８になる。この時、第１領域２は第１電荷転送ゲート８
と容量結合しているためにその電位はやはり過渡的にΔ
φ＝φ８−φ１だけ上がり、このため電子が第１電荷転
送ゲート下の電位φ８を乗越えることは出来ない。従っ
て、ノイズによる読出し誤動作を防止できる。
尚、本実施例では、第１電荷転送ゲート８に一定電圧を
印加しておく場合について述べたが、パルスを印加して
第１領域２から電子を読出す際においても適用可能であ
る。その際、第１電荷転送ゲート８に電荷読出しパルス
を印加すると、始め第１領域２の電位は第１電荷転送ゲ
ート下の電位と一諸に変動するが、該電荷読出しパルス
の印加期間はノイズと比べるとはるかに長い為、第１電
荷転送ゲート８と第１領域２間の容量が充電されて、第
１領域２の電位は遂に第１電荷転送ゲート下の電位より
も浅くなり、電子は読み出される事となる。
印加しておく場合について述べたが、パルスを印加して
第１領域２から電子を読出す際においても適用可能であ
る。その際、第１電荷転送ゲート８に電荷読出しパルス
を印加すると、始め第１領域２の電位は第１電荷転送ゲ
ート下の電位と一諸に変動するが、該電荷読出しパルス
の印加期間はノイズと比べるとはるかに長い為、第１電
荷転送ゲート８と第１領域２間の容量が充電されて、第
１領域２の電位は遂に第１電荷転送ゲート下の電位より
も浅くなり、電子は読み出される事となる。
以上の様な構成であるから、本発明では電荷蓄積ゲート
が無い場合及び電荷を出力増幅器へ転送する手段を問わ
ず適用可能である。
が無い場合及び電荷を出力増幅器へ転送する手段を問わ
ず適用可能である。
以上説明したように、本発明によれば、電荷転送ゲート
にノイズが印加された場合でも、このノイズによる読出
し誤動作の発生を防止することのできる固体撮像素子が
得られる。
にノイズが印加された場合でも、このノイズによる読出
し誤動作の発生を防止することのできる固体撮像素子が
得られる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図に
示す実施例の動作を説明する電位分布図、第３図は従来
の固体撮像素子の一例の断面図、第４図（ａ）〜（ｃ）
及び第５図は第３図に示す固体撮像素子の動作を説明す
る電位分布図である。 １……ｐ型半導体基板、２……第１領域（n-型）、３…
…第１電荷転送ゲート、４……電荷蓄積ゲート、５……
第２電荷蓄積ゲート、６……第２領域（n+型）、７……
出力増幅器、８……第１電荷転送ゲート。
示す実施例の動作を説明する電位分布図、第３図は従来
の固体撮像素子の一例の断面図、第４図（ａ）〜（ｃ）
及び第５図は第３図に示す固体撮像素子の動作を説明す
る電位分布図である。 １……ｐ型半導体基板、２……第１領域（n-型）、３…
…第１電荷転送ゲート、４……電荷蓄積ゲート、５……
第２電荷蓄積ゲート、６……第２領域（n+型）、７……
出力増幅器、８……第１電荷転送ゲート。
Claims (1)
- 【請求項１】一導電型の半導体基板に選択的に形成され
た反対導電型の第１領域でなるホトダイオードと、電荷
を転送する電荷蓄積転送手段と、前記第１領域と前記電
荷蓄積転送手段との間の前記半導体基板上に絶縁膜を介
して設けられた電荷転送ゲートとを有する固体撮像素子
において、前記電荷転送ゲートにノイズが印加されても
前記ノイズにもとづき前記第１領域の電位を変化させる
ことにより、前記第１領域の光生成キャリアが前記電荷
蓄積転送手段に転送されるのを防止できるような、前記
電荷転送ゲートに前記第１領域上に延在する延在部分を
設けたことを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60124661A JPH07120764B2 (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60124661A JPH07120764B2 (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283165A JPS61283165A (ja) | 1986-12-13 |
| JPH07120764B2 true JPH07120764B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=14890921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60124661A Expired - Lifetime JPH07120764B2 (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120764B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5986297A (en) * | 1996-05-22 | 1999-11-16 | Eastman Kodak Company | Color active pixel sensor with electronic shuttering, anti-blooming and low cross-talk |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS585086A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP60124661A patent/JPH07120764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61283165A (ja) | 1986-12-13 |
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| JPS5810976A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH04115575A (ja) | 固体撮像素子 | |
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| JPS6320385B2 (ja) | ||
| JPS5831670A (ja) | 固体撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |