JP2001332714A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細化されたエリアセンサの開口率を向上さ
せ、出力信号のシェーディングを低減させ、高速駆動を
可能とする。 【解決手段】 ドレインコンタクト１０とウェルコンタ
クト１１を同じ活性領域（アクティブ領域）で共通化し
ている。これはドレインであるＮ+層と、ウェルとのコ
ンタクトをとるためのＰ+層を、一部重ねて形成するこ
とで実現できる。従って、同一領域でドレインとウェル
の電位が一緒にとれるようになるため、従来構造と比較
して、配線数とコンタクト数が低減される。従って、画
素を微細化することができる。また、従来と同じ画素サ
イズであれば、開口率を大きくできるので、感度が向上
する。同時に、画素領域内にウェルコンタクトが形成で
きるため、ウェル電位の変動を抑えることにより、出力
信号のシェーディングも低減される。
せ、出力信号のシェーディングを低減させ、高速駆動を
可能とする。 【解決手段】 ドレインコンタクト１０とウェルコンタ
クト１１を同じ活性領域（アクティブ領域）で共通化し
ている。これはドレインであるＮ+層と、ウェルとのコ
ンタクトをとるためのＰ+層を、一部重ねて形成するこ
とで実現できる。従って、同一領域でドレインとウェル
の電位が一緒にとれるようになるため、従来構造と比較
して、配線数とコンタクト数が低減される。従って、画
素を微細化することができる。また、従来と同じ画素サ
イズであれば、開口率を大きくできるので、感度が向上
する。同時に、画素領域内にウェルコンタクトが形成で
きるため、ウェル電位の変動を抑えることにより、出力
信号のシェーディングも低減される。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、電荷増幅用素子に
ＭＯＳトランジスタを用いた増幅型固体撮像装置に関す
る。
ＭＯＳトランジスタを用いた増幅型固体撮像装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、高機能、多機能、低消費電力を実
現する固体撮像装置として、ＣＭＯＳ技術で製造される
固体撮像装置（以後、ＣＭＯＳセンサと呼ぶ）が知られ
ている。これらの固体撮像装置は画素内に光電荷増幅用
のＭＯＳトランジスタが設けられており、非破壊で電荷
増幅読み出しが行えることを特徴としている。
現する固体撮像装置として、ＣＭＯＳ技術で製造される
固体撮像装置（以後、ＣＭＯＳセンサと呼ぶ）が知られ
ている。これらの固体撮像装置は画素内に光電荷増幅用
のＭＯＳトランジスタが設けられており、非破壊で電荷
増幅読み出しが行えることを特徴としている。
【０００３】図９は、従来のＣＭＯＳセンサのブロック
図である。１０１はＰＮフォトダイオード、１０２は転
送ＭＯＳゲート、１０３はリセットＭＯＳトランジス
タ、１０４は選択ＭＯＳトランジスタ、１０５はソース
フォロワの増幅ＭＯＳトランジスタ、１０６は垂直出力
線であり、これらの素子によって画素が形成されてい
る。また各垂直出力線は１０７の定電流源に接続され、
そのソースフォロワの出力はノイズ信号読み出し系と、
光信号とノイズ信号を加算した読み出し系に分かれ、そ
れぞれ、Ｎ信号転送スイッチ１１０を介して蓄積容量Ｃ
TN１１２に、Ｓ信号転送スイッチ１１１を介して蓄積容
量ＣTS１１３に接続される。更に、上記の２系統は、そ
れぞれ水平転送スイッチ１１４を介して差動増幅回路１
１５へ接続される。
図である。１０１はＰＮフォトダイオード、１０２は転
送ＭＯＳゲート、１０３はリセットＭＯＳトランジス
タ、１０４は選択ＭＯＳトランジスタ、１０５はソース
フォロワの増幅ＭＯＳトランジスタ、１０６は垂直出力
線であり、これらの素子によって画素が形成されてい
る。また各垂直出力線は１０７の定電流源に接続され、
そのソースフォロワの出力はノイズ信号読み出し系と、
光信号とノイズ信号を加算した読み出し系に分かれ、そ
れぞれ、Ｎ信号転送スイッチ１１０を介して蓄積容量Ｃ
TN１１２に、Ｓ信号転送スイッチ１１１を介して蓄積容
量ＣTS１１３に接続される。更に、上記の２系統は、そ
れぞれ水平転送スイッチ１１４を介して差動増幅回路１
１５へ接続される。
【０００４】通常の単体のＭＯＳトランジスタはＰ型ウ
ェル又はＮ型ウェル内に形成され、そのウェルの電位を
固定させるためのコンタクト領域がＭＯＳトランジスタ
に隣接して配置されている。
ェル又はＮ型ウェル内に形成され、そのウェルの電位を
固定させるためのコンタクト領域がＭＯＳトランジスタ
に隣接して配置されている。
【０００５】但し、図９に示したＣＭＯＳセンサは開口
率の向上のため、画素領域内にはコンタクト領域を設け
ずに画素領域の外側に設けられている。これは画素数が
少ないＣＭＯＳセンサ（例えばＶＧＡ規格対応）程度で
は問題無いが、画素数が多い光電変換装置（例えばＨＤ
規格対応）になると、画素領域中央付近においてウェル
電位が固定されにくくなるため、出力信号に長周期的な
不均一性（シェーディング）が発生する欠点があった。
これはウェルの電位が変化することでＭＯＳトランジス
タの閾値電圧が変化することで発生する。また、画素数
が少ないＣＭＯＳセンサでも駆動速度が速くなると、シ
ェーディングが発生するようになるため、高速駆動の妨
げにもなっていた。
率の向上のため、画素領域内にはコンタクト領域を設け
ずに画素領域の外側に設けられている。これは画素数が
少ないＣＭＯＳセンサ（例えばＶＧＡ規格対応）程度で
は問題無いが、画素数が多い光電変換装置（例えばＨＤ
規格対応）になると、画素領域中央付近においてウェル
電位が固定されにくくなるため、出力信号に長周期的な
不均一性（シェーディング）が発生する欠点があった。
これはウェルの電位が変化することでＭＯＳトランジス
タの閾値電圧が変化することで発生する。また、画素数
が少ないＣＭＯＳセンサでも駆動速度が速くなると、シ
ェーディングが発生するようになるため、高速駆動の妨
げにもなっていた。
【０００６】図１０は、このシェーディングを低減した
固体撮像装置の平面図である。８０１はＰＮフォトダイ
オード、８０２はＰ型ウェルと同じＰ型のＰ+高濃度拡
散層、８０３はウェルコンタクト、８０４は画素が２次
元状に配列された画素領域、８０５はウェル電源配線、
８０６は電源配線であり、８０５はＧＮＤに、８０６は
ＶDDに接続される。このようにウェルコンタクトを画素
毎に設けてウェルの電位変動を抑えることにより、信号
のシェーディングを低減させる。この技術は、ある程度
以上の画素サイズ（例えば５μｍ以上）の固体撮像装置
において有効となる。
固体撮像装置の平面図である。８０１はＰＮフォトダイ
オード、８０２はＰ型ウェルと同じＰ型のＰ+高濃度拡
散層、８０３はウェルコンタクト、８０４は画素が２次
元状に配列された画素領域、８０５はウェル電源配線、
８０６は電源配線であり、８０５はＧＮＤに、８０６は
ＶDDに接続される。このようにウェルコンタクトを画素
毎に設けてウェルの電位変動を抑えることにより、信号
のシェーディングを低減させる。この技術は、ある程度
以上の画素サイズ（例えば５μｍ以上）の固体撮像装置
において有効となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示し
た固体撮像装置では、画素サイズが小さくなると、画素
内にコンタクトをとる領域とその配線を設けることが困
難になってくる。例えば０．３５μｍルールのＣＭＯＳ
プロセスで３．０μｍ×３．０μｍの画素をレイアウト
すると、配線領域だけで２．１μｍのレイアウト幅が必
要となり開口領域がほとんどなくなってしまうことにな
る。
た固体撮像装置では、画素サイズが小さくなると、画素
内にコンタクトをとる領域とその配線を設けることが困
難になってくる。例えば０．３５μｍルールのＣＭＯＳ
プロセスで３．０μｍ×３．０μｍの画素をレイアウト
すると、配線領域だけで２．１μｍのレイアウト幅が必
要となり開口領域がほとんどなくなってしまうことにな
る。
【０００８】そこで、本発明は、微細化されたエリアセ
ンサの開口率を向上させることを課題としている。
ンサの開口率を向上させることを課題としている。
【０００９】又、本発明は、多画素エリアセンサの出力
信号のシェーディングを低減させることを課題としてい
る。
信号のシェーディングを低減させることを課題としてい
る。
【００１０】又、本発明は、高速駆動が可能な多画素エ
リアセンサを提供することを課題としている。
リアセンサを提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明は、第１導電型の半導体基板中に第１導電型
と反対導電型の第１不純物拡散領域を形成し、前記第１
不純物拡散領域に増幅型光電変換素子と電荷増幅素子と
を２次元に配列された光電変換領域を有する固体撮像装
置において、前記第１不純物拡散領域の電位をとる手段
を前記光電変換領域内に設け、前記第１不純物拡散領域
の電位と前記電荷増幅素子への電源電位を、同じ低抵抗
配線から供給するようにしている。
めの本発明は、第１導電型の半導体基板中に第１導電型
と反対導電型の第１不純物拡散領域を形成し、前記第１
不純物拡散領域に増幅型光電変換素子と電荷増幅素子と
を２次元に配列された光電変換領域を有する固体撮像装
置において、前記第１不純物拡散領域の電位をとる手段
を前記光電変換領域内に設け、前記第１不純物拡散領域
の電位と前記電荷増幅素子への電源電位を、同じ低抵抗
配線から供給するようにしている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００１３】（第１の実施形態）第１図は、本発明の固
体撮像装置の概略的回路構成図である。
体撮像装置の概略的回路構成図である。
【００１４】又、図２は、画素部の平面レイアウト図で
ある。
ある。
【００１５】又、図３は、図２の中のＸ−Ｘ’部分の断
面図である。
面図である。
【００１６】以下、図１、図２、図３を参照して本実施
形態の固体撮像装置について説明する。
形態の固体撮像装置について説明する。
【００１７】図１と図２において、１は光電変換を行う
ためのＰ+ＮＰフォトダイオード、２はフローティング
ディフュージョン部（ＦＤ部）、３はフォトダイオード
で発生した電荷をＦＤ部へ転送するための転送ＭＯＳス
イッチ、４は反転増幅を行うための増幅ＭＯＳトランジ
スタ、５は反転増幅された電荷を垂直出力線に読み出す
ための選択ＭＯＳトランジスタ、６はＦＤ部をリセット
するためのリセットＭＯＳスイッチであり、１、２、
３、４、５、６で１つの光電変換画素７を形成する。
ためのＰ+ＮＰフォトダイオード、２はフローティング
ディフュージョン部（ＦＤ部）、３はフォトダイオード
で発生した電荷をＦＤ部へ転送するための転送ＭＯＳス
イッチ、４は反転増幅を行うための増幅ＭＯＳトランジ
スタ、５は反転増幅された電荷を垂直出力線に読み出す
ための選択ＭＯＳトランジスタ、６はＦＤ部をリセット
するためのリセットＭＯＳスイッチであり、１、２、
３、４、５、６で１つの光電変換画素７を形成する。
【００１８】画素７は２次元状に配列され、各列毎に垂
直出力線８に選択ＭＯＳトランジスタ５を介して接続さ
れる。９は負荷用ＭＯＳトランジスタで、ΦＬがハイレ
ベル（ＶDDレベル）になったときに、４の増幅ＭＯＳト
ランジスタとの組み合わせで反転増幅動作を行う。
直出力線８に選択ＭＯＳトランジスタ５を介して接続さ
れる。９は負荷用ＭＯＳトランジスタで、ΦＬがハイレ
ベル（ＶDDレベル）になったときに、４の増幅ＭＯＳト
ランジスタとの組み合わせで反転増幅動作を行う。
【００１９】また、１０はＭＯＳトランジスタ４のドレ
イン領域、１１は画素のウェル電位のコンタクト領域で
あり、それぞれ電源線（ＧＮＤ配線）１２により電位が
供給される。
イン領域、１１は画素のウェル電位のコンタクト領域で
あり、それぞれ電源線（ＧＮＤ配線）１２により電位が
供給される。
【００２０】また、１３、１４は蓄積容量ＣTSとＣTNへ
信号を転送するための転送ＭＯＳスイッチ、１５、１６
は差動増幅回路へ信号を転送するための水平転送ＭＯＳ
スイッチである。
信号を転送するための転送ＭＯＳスイッチ、１５、１６
は差動増幅回路へ信号を転送するための水平転送ＭＯＳ
スイッチである。
【００２１】本実施形態のデバイス構造では、センサ表
面に濃度が高いＰ+層を形成しているため、センサ表面
で発生する暗電流が小さい。また、フォトダイオードで
発生した光電荷をフローティングディフュージョン部へ
完全転送を行うため、高感度である。
面に濃度が高いＰ+層を形成しているため、センサ表面
で発生する暗電流が小さい。また、フォトダイオードで
発生した光電荷をフローティングディフュージョン部へ
完全転送を行うため、高感度である。
【００２２】従来のソースフォロワンプ１０５を用いた
固体撮像装置では、ソースフォロワンプ１０５の電源と
ウェルの電位が異なるため、ＭＯＳトランジスタのドレ
インに電位を与えるための配線（ＶDD配線）と、ウェル
に電位を与えるための配線（ＧＮＤ配線）を別々に設け
る必要があったが、本発明では反転アンプを用いている
ため、ドレイン１０の電位とウェルの電位を同電位（Ｇ
ＮＤ）にすることができる。そのため、共通のＧＮＤ配
線からドレインとウェルの電位をとることができる。
固体撮像装置では、ソースフォロワンプ１０５の電源と
ウェルの電位が異なるため、ＭＯＳトランジスタのドレ
インに電位を与えるための配線（ＶDD配線）と、ウェル
に電位を与えるための配線（ＧＮＤ配線）を別々に設け
る必要があったが、本発明では反転アンプを用いている
ため、ドレイン１０の電位とウェルの電位を同電位（Ｇ
ＮＤ）にすることができる。そのため、共通のＧＮＤ配
線からドレインとウェルの電位をとることができる。
【００２３】また、図３に示すように、ドレインコンタ
クトとウェルコンタクトを同じ活性領域（アクティブ領
域）で共通化している。これはドレインであるＮ+層
と、ウェルとのコンタクトをとるためのＰ+層を、一部
重ねて形成することで実現できる。従って、同一頷域で
ドレインとウェルの電位が一緒にとれるようになるた
め、従来構造と比較して、配線数とコンタクト数が低減
される。従って、画素を微細化することができる。ま
た、従来と同じ画素サイズであれば、開口率を大きくで
きるので、感度が向上する。同時に、画素領域内にウェ
ルコンタクトが形成できるため、ウェル電位の変動を抑
えることにより、出力信号のシェーディングも低減され
る。又、ウェルコンタクトを、たとえば列方向に延在さ
せてもよい。この場合には、列方向に含まれる一部又は
全部の画素、すなわち複数のフォトダイオード単位でウ
エル電位が与えられる。
クトとウェルコンタクトを同じ活性領域（アクティブ領
域）で共通化している。これはドレインであるＮ+層
と、ウェルとのコンタクトをとるためのＰ+層を、一部
重ねて形成することで実現できる。従って、同一頷域で
ドレインとウェルの電位が一緒にとれるようになるた
め、従来構造と比較して、配線数とコンタクト数が低減
される。従って、画素を微細化することができる。ま
た、従来と同じ画素サイズであれば、開口率を大きくで
きるので、感度が向上する。同時に、画素領域内にウェ
ルコンタクトが形成できるため、ウェル電位の変動を抑
えることにより、出力信号のシェーディングも低減され
る。又、ウェルコンタクトを、たとえば列方向に延在さ
せてもよい。この場合には、列方向に含まれる一部又は
全部の画素、すなわち複数のフォトダイオード単位でウ
エル電位が与えられる。
【００２４】本実施形態において、画素内のＭＯＳトラ
ンジスタはＮＭＯＳトランジスタとして説明したが、こ
れが全てＰＭＯＳ構成であってもよい。この場合、VDD
とGNDは当然のことながら、逆になる。
ンジスタはＮＭＯＳトランジスタとして説明したが、こ
れが全てＰＭＯＳ構成であってもよい。この場合、VDD
とGNDは当然のことながら、逆になる。
【００２５】（第２の実施形態）図４は、第２の実施形
態の固体撮像装置の平面図である。第１実施形態におい
ては、フォトダイオード１つ毎に反転増幅用ＭＯＳトラ
ンジスタが１つ設けられていた。しかし、本実施形態に
おいては、２つのフォトダイオードに対して反転増幅用
ＭＯＳトランジスタを１つ設けている図４において、１
０は反転アンプの電源であるドレイン領域であり、１１
はウェルの電位をとるためのコンタクト領域であり、第
１の実施形態と同様に、同じアクティブ領域に設けられ
ている。
態の固体撮像装置の平面図である。第１実施形態におい
ては、フォトダイオード１つ毎に反転増幅用ＭＯＳトラ
ンジスタが１つ設けられていた。しかし、本実施形態に
おいては、２つのフォトダイオードに対して反転増幅用
ＭＯＳトランジスタを１つ設けている図４において、１
０は反転アンプの電源であるドレイン領域であり、１１
はウェルの電位をとるためのコンタクト領域であり、第
１の実施形態と同様に、同じアクティブ領域に設けられ
ている。
【００２６】第２の実施形態では２画素毎にウェル電位
をとる構造となっているため、第１の実施形態と比較す
ると、画素を形成するための素子数が少ないため、更な
る微細化が可能となる。
をとる構造となっているため、第１の実施形態と比較す
ると、画素を形成するための素子数が少ないため、更な
る微細化が可能となる。
【００２７】また、２つのフォトダイオードを共通化す
るにとどまらず、３つ以上を共通化してもよい。 （第３の実施形態）第５図は、第３の実施形態の固体撮
像装置のブロック図である。第１の実施形態と第２の実
施形態においては、フォトダイオードとＦＤ部の問に転
送ゲートが設けられている。しかし、第３の実施形態に
おいては、転送ゲートがなくフォトダイオードの電位が
反転アンプのゲートに直結している。このようにする
と、転送ゲートが不要となるため、更なる微細化が可能
となるが、信号の暗電圧を保持することが困難となるた
め、ノイズ除去方法は複雑になる。但し、本実施形態に
おいても、反転アンプＭＯＳの電源部であるドレインと
ウェルの電位を共通化したことにより、シェーディング
の発生を抑えることが可能である。
るにとどまらず、３つ以上を共通化してもよい。 （第３の実施形態）第５図は、第３の実施形態の固体撮
像装置のブロック図である。第１の実施形態と第２の実
施形態においては、フォトダイオードとＦＤ部の問に転
送ゲートが設けられている。しかし、第３の実施形態に
おいては、転送ゲートがなくフォトダイオードの電位が
反転アンプのゲートに直結している。このようにする
と、転送ゲートが不要となるため、更なる微細化が可能
となるが、信号の暗電圧を保持することが困難となるた
め、ノイズ除去方法は複雑になる。但し、本実施形態に
おいても、反転アンプＭＯＳの電源部であるドレインと
ウェルの電位を共通化したことにより、シェーディング
の発生を抑えることが可能である。
【００２８】又、特に、第３の実施形態ではフォトダイ
オードが完全転送型である必要はないため、単なるＰＮ
フォトダイオードにしてもよい。そのため、製造マスク
数が低減され、製造工程数が低減される。
オードが完全転送型である必要はないため、単なるＰＮ
フォトダイオードにしてもよい。そのため、製造マスク
数が低減され、製造工程数が低減される。
【００２９】（第４の実施形態）図６は、第４の実施形
態の固体撮像装置のブロック図である。本実施形態にお
いては、選択ＭＯＳトランジスタが必要とされない。こ
の形式において、画素が選択されない時には、ＦＤ部を
ＧＮＤに設定し、読み出す前にフローティングディフュ
ージョンに中間電位を与えることで、選択ＭＯＳトラン
ジスタが存在する場合と同様に光電変換信号が読み出さ
れる。本実施形態において、選択ＭＯＳトランジスタが
不要となるため、更なる画素の微細化が可能となる。
態の固体撮像装置のブロック図である。本実施形態にお
いては、選択ＭＯＳトランジスタが必要とされない。こ
の形式において、画素が選択されない時には、ＦＤ部を
ＧＮＤに設定し、読み出す前にフローティングディフュ
ージョンに中間電位を与えることで、選択ＭＯＳトラン
ジスタが存在する場合と同様に光電変換信号が読み出さ
れる。本実施形態において、選択ＭＯＳトランジスタが
不要となるため、更なる画素の微細化が可能となる。
【００３０】（第５の実施形態）図７は、第５の実施形
態のを施した固体撮像装置の平面図である。本実施形態
においても、第１の実施形態から第３の実施形態と同様
に、反転ＭＯＳアンプの電源配線とウェル配線を共通化
したＧＮＤ配線１１を用いる。そして、反転増幅ＭＯＳ
トランジスタ４のドレイン領域１０とＧＮＤ配線１１が
接続され、フォトダイオード１近傍でウエルコンタクト
領域と接続される。このように、別々のアクティブ領域
で電位をとっている。本実施形態においても、第１実施
形態から第３実施形態と同様に、画素領域内にウェル電
位をとることでシェーディングを小さくすることが可能
となる。ウェルコンタクト領域とドレイン領域を最小デ
ザインルールで設けられるため、ドレイン面積を最小サ
イズにしたい場合に有効となる。
態のを施した固体撮像装置の平面図である。本実施形態
においても、第１の実施形態から第３の実施形態と同様
に、反転ＭＯＳアンプの電源配線とウェル配線を共通化
したＧＮＤ配線１１を用いる。そして、反転増幅ＭＯＳ
トランジスタ４のドレイン領域１０とＧＮＤ配線１１が
接続され、フォトダイオード１近傍でウエルコンタクト
領域と接続される。このように、別々のアクティブ領域
で電位をとっている。本実施形態においても、第１実施
形態から第３実施形態と同様に、画素領域内にウェル電
位をとることでシェーディングを小さくすることが可能
となる。ウェルコンタクト領域とドレイン領域を最小デ
ザインルールで設けられるため、ドレイン面積を最小サ
イズにしたい場合に有効となる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、電荷増幅
素子に反転アンプを用いた固体撮像装置において、ＭＯ
Ｓ型反転アンプの電源とウェルの電位を同一の低抵抗配
線から供給することによって、出力信号のシェーディン
グを抑えた微細な固体撮像装置が可能となった。それに
より、本固体撮像装置を用いたビデオカメラ、ディジタ
ルカメラ、監視カメラにおいて、画質向上、小型化、低
コスト化が実現できる。特に高速駆動が必要なＨＤＴＶ
等の多画素の固体撮像装置の実現が可能となる。
素子に反転アンプを用いた固体撮像装置において、ＭＯ
Ｓ型反転アンプの電源とウェルの電位を同一の低抵抗配
線から供給することによって、出力信号のシェーディン
グを抑えた微細な固体撮像装置が可能となった。それに
より、本固体撮像装置を用いたビデオカメラ、ディジタ
ルカメラ、監視カメラにおいて、画質向上、小型化、低
コスト化が実現できる。特に高速駆動が必要なＨＤＴＶ
等の多画素の固体撮像装置の実現が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態の固体撮像装置のブロ
ック図
ック図
【図２】本発明の第１の実施形態の固体撮像装置の１画
素分の平面図
素分の平面図
【図３】本発明の第１の実施形態の固体撮像装置の１画
素のＸ−Ｘ’断面図
素のＸ−Ｘ’断面図
【図４】本発明の第２の実施形態の固体撮像装置のブロ
ック図
ック図
【図５】本発明の第３の実施形態の固体撮像装置のブロ
ック図
ック図
【図６】本発明の第４の実施形態の固体撮像装置のブロ
ック図
ック図
【図７】本発明の第５の実施形態の固体撮像装置の１画
素分の平面図
素分の平面図
【図８】本発明の第５の実施形態の固体撮像装置の１画
素のＸ−Ｘ’断面図
素のＸ−Ｘ’断面図
【図９】従来の固体撮像装置のブロック図
【図１０】従来の固体撮像装置における画素が２次元状
に配列された画素領域の平面図
に配列された画素領域の平面図
１、１０１、９０１ フォトダイオード ２ フローティングディフュージョン部 ３、１０２ 転送ＭＯＳゲート ４、１０５ 増幅ＭＯＳトランジスタ ５、１０４ 選択ＭＯＳスイッチ ６、１０３ リセット１ＭＯＳスイッチ ７ 画素 ８、１０６ 垂直出力線 ９ 負荷ＭＯＳトランジスタ １０ ドレイン領域 １１、９０３ ウェルコンタクト領域 １２、９０５ ＧＮＤ配線 １３、１４ 信号転送ＭＯＳスイッチ １４、１６、１１４ 水平転送ＭＯＳスイッチ １７ リセットＭＯＳスイッチ
Claims (7)
- 【請求項１】 第１導電型の半導体基板中に第１導電型
と反対導電型の第１不純物拡散領域を形成し、前記第１
不純物拡散領域に増幅型光電変換素子と電荷増幅素子と
を２次元に配列された光電変換領域を有する固体撮像装
置において、 前記第１不純物拡散領域の電位をとる手段を前記光電変
換領域内に設け、 前記第１不純物拡散領域の電位と前記電荷増幅素子への
電源電位を、同じ低抵抗配線から供給することを特徴と
する固体撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記電荷増幅素子が
ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記ＭＯＳトランジ
スタが反転増幅を行うことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項４】 請求項３において、前記２次元に配列さ
れた光電変換素子の出カ線毎に負荷用ＭＯＳトランジス
タを設け、前記光電変換素子内の前記反転増幅を行う前
記ＭＯＳトランジスタとの組み合わせにより電荷反転増
幅を行うことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項５】 請求項４において、前記反転増幅を行う
ＭＯＳトランジスタのドレインである第１導電型の第２
高不純物拡散層と、前記第１不純物拡散層の電位をとる
ための第２導電型の第３不純物拡散層を、同じ活性領域
に接触させて形成することを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項６】 請求項１において、前記低抵抗配線はア
ルミニウムを主成分とすることを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項７】 請求項１において、前記第１不純物拡散
層に電位を与える領域は、複数のフォトダイオード単位
で電位を与えることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000150123A JP2001332714A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 固体撮像装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2000150123A JP2001332714A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 固体撮像装置 |
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|---|---|
| JP2001332714A true JP2001332714A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18655882
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|---|---|---|---|
| JP2000150123A Pending JP2001332714A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | 固体撮像装置 |
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-
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