JPS6062280A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS6062280A JPS6062280A JP58169890A JP16989083A JPS6062280A JP S6062280 A JPS6062280 A JP S6062280A JP 58169890 A JP58169890 A JP 58169890A JP 16989083 A JP16989083 A JP 16989083A JP S6062280 A JPS6062280 A JP S6062280A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excess charge
- section
- excess
- photoelectric conversion
- charge
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/158—Charge-coupled device [CCD] image sensors having arrangements for blooming suppression
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は固体撮像装置に係り、特にその過剰電荷移動部
に関する。
に関する。
第１図（ａ）は従来の固体撮像装置の一部を示しておシ
、１，１・・・はそれぞれ入射光量に応じた信号電荷を
発生して蓄積する光電変換部であってｐｎホトタ９イオ
ードからなる。２は上記各光％１変換部１，１・・・で
の信号電荷蓄積量を制御するために各光電変換部１，１
・・・に”Ａ接して共通に設けられた過剰電荷制御ダー
トである。３は上記制御ダート２による電位障ｈ″２を
越えて前記各光電変換部１，１・・・から移動してくる
過剰電荷を蓄積するために上記制御ダート２に隣接して
設けられた過剰電荷蓄積部であってたとえば層拡散層か
らなる。４は上記過剰電荷蓄積部３の電荷量を検出する
ためにその電荷量に応じた電位に変換して出力する過剰
電荷検出部であシ、たとえばソースホロワからなる。
、１，１・・・はそれぞれ入射光量に応じた信号電荷を
発生して蓄積する光電変換部であってｐｎホトタ９イオ
ードからなる。２は上記各光％１変換部１，１・・・で
の信号電荷蓄積量を制御するために各光電変換部１，１
・・・に”Ａ接して共通に設けられた過剰電荷制御ダー
トである。３は上記制御ダート２による電位障ｈ″２を
越えて前記各光電変換部１，１・・・から移動してくる
過剰電荷を蓄積するために上記制御ダート２に隣接して
設けられた過剰電荷蓄積部であってたとえば層拡散層か
らなる。４は上記過剰電荷蓄積部３の電荷量を検出する
ためにその電荷量に応じた電位に変換して出力する過剰
電荷検出部であシ、たとえばソースホロワからなる。
第１図（ｂ）は上記固体撮像装置の半導体基板ににおけ
るポテンシャル分布および電荷の様子を示しておシ、１
０は光電変換部１で入射光量に応じて発生した信号電荷
である。この信号電荷は光電変換部１の電位井戸１１に
蓄積されるが前記制御ゲート２により定められた蓄積電
荷量を越えると、制御ダート２による電位障壁１２を越
える過剰電荷１０′は過剰電荷蓄積部３の電位井戸１３
へ移動し、ここに蓄積される。そして、週刊電荷検出部
４が過剰電荷蓄積部１３の電位変化Δτを検出し、前記
光電変換部１で発生した過剰電荷量を検出することが可
能である。
るポテンシャル分布および電荷の様子を示しておシ、１
０は光電変換部１で入射光量に応じて発生した信号電荷
である。この信号電荷は光電変換部１の電位井戸１１に
蓄積されるが前記制御ゲート２により定められた蓄積電
荷量を越えると、制御ダート２による電位障壁１２を越
える過剰電荷１０′は過剰電荷蓄積部３の電位井戸１３
へ移動し、ここに蓄積される。そして、週刊電荷検出部
４が過剰電荷蓄積部１３の電位変化Δτを検出し、前記
光電変換部１で発生した過剰電荷量を検出することが可
能である。
しかし、上記したように各光電変換部１，１・・・から
の過剰電荷を共通の過剰電荷＠項部３に蓄積することは
、少数（たとえば１個）の画素に相当する。１個の光電
変換部１で過剰電荷が発生した場合に、この過剰電荷に
よる電荷蓄積部３の電位変化量Δυはおよそ全画素数で
平均された小さな変化量となる。したがって、少数画素
で発生した過剰電荷の検出効率が悪くなシ、少数の画素
に強い光が入射した場合を正確に検出することが困難で
あった。
の過剰電荷を共通の過剰電荷＠項部３に蓄積することは
、少数（たとえば１個）の画素に相当する。１個の光電
変換部１で過剰電荷が発生した場合に、この過剰電荷に
よる電荷蓄積部３の電位変化量Δυはおよそ全画素数で
平均された小さな変化量となる。したがって、少数画素
で発生した過剰電荷の検出効率が悪くなシ、少数の画素
に強い光が入射した場合を正確に検出することが困難で
あった。
本発明は上記の事情に鑑みて外されたもので、少数の画
素で過剰電荷が発生した場合でも過剰電荷を効率良く検
出し得る固体撮像装置を提供するものである。
素で過剰電荷が発生した場合でも過剰電荷を効率良く検
出し得る固体撮像装置を提供するものである。
即ち、本発明の固体撮像装置は、過剰電荷制御ダートに
よる電位障壁を越えて光電変換部から移動してくる過剰
電荷を複数の光電変換部に対して共通に受け入れ、この
過剰電荷を所定端部側の過剰電荷蓄積部へ移動させるよ
うな電位勾配を有する過剰電荷移動部を具備したことを
特徴とするものである。
よる電位障壁を越えて光電変換部から移動してくる過剰
電荷を複数の光電変換部に対して共通に受け入れ、この
過剰電荷を所定端部側の過剰電荷蓄積部へ移動させるよ
うな電位勾配を有する過剰電荷移動部を具備したことを
特徴とするものである。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る≧ 第２図（ａ）は固体撮像装置の一部を取り出して示して
おｌ）、ｘ、ｘ・・・け従来例で前述したと同様の光電
変換部、２は従来例と同様の過剰電荷制御ゲートである
。２０は上記制御ダート２に１９目シして設けられ、上
記制御ダート２による電位障壁を越えて前記光電変換部
１．１・・・から移動してくる過剰電荷を受け入れ、こ
の受け入れた過剰電荷を自身の有する電位勾配によって
一端方向へ移動させる過剰電荷移動部である。
る≧ 第２図（ａ）は固体撮像装置の一部を取り出して示して
おｌ）、ｘ、ｘ・・・け従来例で前述したと同様の光電
変換部、２は従来例と同様の過剰電荷制御ゲートである
。２０は上記制御ダート２に１９目シして設けられ、上
記制御ダート２による電位障壁を越えて前記光電変換部
１．１・・・から移動してくる過剰電荷を受け入れ、こ
の受け入れた過剰電荷を自身の有する電位勾配によって
一端方向へ移動させる過剰電荷移動部である。
２１は上記過剰電荷移動部２０の一端側に連続的に形成
され、上記拶動部２θから移動してきた電荷を蓄積する
たとえば層拡散層からなる過剰電荷蓄積部である。４は
上記過剰電荷蓄積部２１の電荷量を検出するための従来
例と同様の過剰重荷検出部である。
され、上記拶動部２θから移動してきた電荷を蓄積する
たとえば層拡散層からなる過剰電荷蓄積部である。４は
上記過剰電荷蓄積部２１の電荷量を検出するための従来
例と同様の過剰重荷検出部である。
前記過剰電荷移動部２０は、たとえば第３図に示すよう
に、半導体基板（たとえばｐ形）３１上に絶縁膜３２を
介してたとえばポリシリコンからなる一定幅の高抵抗配
線３３を形成し、この配線３３の長手方向の一端Ａと他
端Ｂとに相異なる直流電圧ＥＡ ｒ ＥＢを印加したも
のである。これによって、上記配線３３下の基板３１内
に前記一端Ａ下の電位ＶＡと他端Ｂ下の電位ｖＢとの間
を結ぶ電位勾配が形成され、これによって電荷の移動が
可能になっている。・この場合、過剰電荷蓄積部２ノが
形成されている側の電位ｖＢは、第２図（ｂ）に示すよ
うに過剰電荷蓄積部２ノの電位井戸２２よシも浅く設定
されておフ過刺電荷は上記蓄積部２ノの電位井戸２２に
蓄積されるようになっている。
に、半導体基板（たとえばｐ形）３１上に絶縁膜３２を
介してたとえばポリシリコンからなる一定幅の高抵抗配
線３３を形成し、この配線３３の長手方向の一端Ａと他
端Ｂとに相異なる直流電圧ＥＡ ｒ ＥＢを印加したも
のである。これによって、上記配線３３下の基板３１内
に前記一端Ａ下の電位ＶＡと他端Ｂ下の電位ｖＢとの間
を結ぶ電位勾配が形成され、これによって電荷の移動が
可能になっている。・この場合、過剰電荷蓄積部２ノが
形成されている側の電位ｖＢは、第２図（ｂ）に示すよ
うに過剰電荷蓄積部２ノの電位井戸２２よシも浅く設定
されておフ過刺電荷は上記蓄積部２ノの電位井戸２２に
蓄積されるようになっている。
上記構成の固体撮像装置ひにおいては、第２図（ｂ）に
示すように光電変換部１′、１・・・で発１生した信号
電荷ＩＯのうち過剰電荷１０′が制御ケゞ−１・２によ
る電位障壁１２を越えて過剰電荷移動部２０へ移動した
場合、この過剰電荷１０’は上記移動部２０内を移動し
て過剰電荷蓄積部２１に集められて蓄積されるようにな
る。したがって、この過Ｓｌｌ電荷蓄積部２１の大きさ
を従来例に比べて小さく設定しておくことによって、少
数の画素で過剰電荷が発生した場合でも過剰電荷蓄接部
２１の電位変化量Δτ′が従来例よシも大きくなるので
、過５１ｉｌＩ電荷検出部４による検出効率が良くなる
。
示すように光電変換部１′、１・・・で発１生した信号
電荷ＩＯのうち過剰電荷１０′が制御ケゞ−１・２によ
る電位障壁１２を越えて過剰電荷移動部２０へ移動した
場合、この過剰電荷１０’は上記移動部２０内を移動し
て過剰電荷蓄積部２１に集められて蓄積されるようにな
る。したがって、この過Ｓｌｌ電荷蓄積部２１の大きさ
を従来例に比べて小さく設定しておくことによって、少
数の画素で過剰電荷が発生した場合でも過剰電荷蓄接部
２１の電位変化量Δτ′が従来例よシも大きくなるので
、過５１ｉｌＩ電荷検出部４による検出効率が良くなる
。
々お、過剰電荷移動部２０に電位勾配を持たせる手段は
上記実施例に限られるものではなく前記高抵抗配線３３
もしくはこれに代えて用いる低抵抗の電極に一定電圧を
加え、その下の絶縁膜３２の厚さを長手方向の一端側か
ら他端側に向けて次第に薄くなるように変化させて形成
しておくとか、上記絶縁膜３３の厚さは一定の１寸でそ
の下側の過剰電荷移動部となる基板３１の不純物濃度を
その長手方向に沿って次第に変化させて形成しておくよ
うにしてもよい。
上記実施例に限られるものではなく前記高抵抗配線３３
もしくはこれに代えて用いる低抵抗の電極に一定電圧を
加え、その下の絶縁膜３２の厚さを長手方向の一端側か
ら他端側に向けて次第に薄くなるように変化させて形成
しておくとか、上記絶縁膜３３の厚さは一定の１寸でそ
の下側の過剰電荷移動部となる基板３１の不純物濃度を
その長手方向に沿って次第に変化させて形成しておくよ
うにしてもよい。
上述したように本発明の固体撮像装置によれば、少数の
画素で過剰電荷が発生した場合でも：＋１が剰１わ；タ
エを効率良く検出するととができる。
画素で過剰電荷が発生した場合でも：＋１が剰１わ；タ
エを効率良く検出するととができる。
第１図（ａ）は従来の固体撮像装置の一部の平面配置構
成を示す図、第１図（ｂ）は同図（、）のＢ −Ｂ’線
に溢う断面におけるポテンシャル分布を示す図、ｖ２図
（、）は本発明に係る固体撮像装置の一実施例の一部を
取シ出してその平面配置構成を示す図、第２図（ｂ）は
同図（ａ）のＢ −Ｂ’線に沿う断面におけるポテンシ
ャル分布を示す図、第３図は第２図（ａ）における過剰
電荷移動部を取シ出してその一例の断面構造および月？
テンシャル分布を示す図である。。 １・・・光電変換部、２・・・過刺電荷制御ケ゛−ト、
４・・・過剰電荷検出部、１０′・・・過剰電荷、２ｏ
・・・過剰電荷移動部、２１・・・鰻剰電荷蓄和部、Ｖ
Ａｅ■Ｂ・・・過剰電荷移動部の両端電位。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−Ｄ （Ｎ ≦ 派 Ｃつ Ｊコ 一 派
成を示す図、第１図（ｂ）は同図（、）のＢ −Ｂ’線
に溢う断面におけるポテンシャル分布を示す図、ｖ２図
（、）は本発明に係る固体撮像装置の一実施例の一部を
取シ出してその平面配置構成を示す図、第２図（ｂ）は
同図（ａ）のＢ −Ｂ’線に沿う断面におけるポテンシ
ャル分布を示す図、第３図は第２図（ａ）における過剰
電荷移動部を取シ出してその一例の断面構造および月？
テンシャル分布を示す図である。。 １・・・光電変換部、２・・・過刺電荷制御ケ゛−ト、
４・・・過剰電荷検出部、１０′・・・過剰電荷、２ｏ
・・・過剰電荷移動部、２１・・・鰻剰電荷蓄和部、Ｖ
Ａｅ■Ｂ・・・過剰電荷移動部の両端電位。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦−Ｄ （Ｎ ≦ 派 Ｃつ Ｊコ 一 派
Claims (2)
- （１）入射光量に応じて信号電荷が発生し、この信号電
荷を蓄積する複数の光電変換部と、との光電変換部それ
ぞれの蓄積電荷量を制御する過剰電荷制御ダートと、こ
の過剰電荷制御ダートによる電位障壁を越えて前記光電
変換部から移動してくる過剰電荷を前記複数の光電変換
部に対して共通に受け入れ、との過剰電荷を所定９１１
６部側に移動させるための電位勾配を有する過剰電荷移
動部と、この過剰電荷移動部から移動してくる過剰電荷
を蓄積する過剰電荷蓄積部と、この過剰電荷蓄積部の電
荷量を検出する過剰電荷検出部とを具（！ｉｉｉするこ
とを特徴とする固体撮像装置。 - （２）前記過剰電荷移動部は、半導体基板上に絶１：ｉ
Ｆ ＩＮＮ ｋ介して形成された高抵抗配線の両端に相
異なる直流電圧を印加することによって電位勾配が形成
されてなることを特徴とする特許許請求の範囲第１項記
載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58169890A JPS6062280A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58169890A JPS6062280A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6062280A true JPS6062280A (ja) | 1985-04-10 |
Family
ID=15894852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58169890A Pending JPS6062280A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6062280A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265367A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-24 | Fujitsu Ltd | 固体撮像装置 |
| US7514687B2 (en) | 2003-10-07 | 2009-04-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Energy ray detecting element |
| US7589775B2 (en) | 2003-04-23 | 2009-09-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid-state imaging device |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP58169890A patent/JPS6062280A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6265367A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-24 | Fujitsu Ltd | 固体撮像装置 |
| US7589775B2 (en) | 2003-04-23 | 2009-09-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid-state imaging device |
| US7514687B2 (en) | 2003-10-07 | 2009-04-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Energy ray detecting element |
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