JPS61285757A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPS61285757A JPS61285757A JP60126284A JP12628485A JPS61285757A JP S61285757 A JPS61285757 A JP S61285757A JP 60126284 A JP60126284 A JP 60126284A JP 12628485 A JP12628485 A JP 12628485A JP S61285757 A JPS61285757 A JP S61285757A
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Classifications
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- 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
- H01L27/14681—Bipolar transistor imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/11—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by two potential barriers, e.g. bipolar phototransistors
- H01L31/1105—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by two potential barriers, e.g. bipolar phototransistors the device being a bipolar phototransistor
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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】
[産業上の利用分野1
本発明は、光によって励起したキャリアを蓄積し、この
蓄積電圧によって出力を制御する光電変換装置に関する
。
蓄積電圧によって出力を制御する光電変換装置に関する
。
[従来技術]
第5図(A)は、特開昭80−12758号公報〜特開
昭80−12785号公報に記載されている光電変換装
置の平面図、第5図CB)は、そのI−I線断面図、第
5図(C)は、その一つの光センサセルの等価回路図で
ある。
昭80−12785号公報に記載されている光電変換装
置の平面図、第5図CB)は、そのI−I線断面図、第
5図(C)は、その一つの光センサセルの等価回路図で
ある。
各図において、nシリコン基板101上に光センサセル
が形成され配列されており、各光センサセルは5i02
、 Si3 N4 、又はポリシリコン等より成る素
子分離領域102によって隣接する光センサセルから電
気的に絶縁されている。
が形成され配列されており、各光センサセルは5i02
、 Si3 N4 、又はポリシリコン等より成る素
子分離領域102によって隣接する光センサセルから電
気的に絶縁されている。
各光センサセルは次のような構成を有する。
エピタキシャル技術等で形成される不純物濃度の低いn
−9域103上にはpタイプの不純物をドーピングする
ことでP領域104が形成され、p領域104には不純
物拡散技術又はイオン注入技術等によってn中領域10
5が形成されている。p領域104およびn中領域10
5は、各々バイポーラトランジスタのベースおよびエミ
ッタである。
−9域103上にはpタイプの不純物をドーピングする
ことでP領域104が形成され、p領域104には不純
物拡散技術又はイオン注入技術等によってn中領域10
5が形成されている。p領域104およびn中領域10
5は、各々バイポーラトランジスタのベースおよびエミ
ッタである。
このように各領域が形成されたn−領域103上には酸
化膜10Bが形成され、酸化膜10θ上に所定の面積を
有するキャパシタ電極107が形成されている。キャパ
シタ電極107は酸化膜10Bを挟んでp領域104と
対向しキャパシタCowを形成する。
化膜10Bが形成され、酸化膜10θ上に所定の面積を
有するキャパシタ電極107が形成されている。キャパ
シタ電極107は酸化膜10Bを挟んでp領域104と
対向しキャパシタCowを形成する。
このキャパシタ電極107にパルス電圧が印加されるこ
とで、浮遊状態にされたp領域104の電位が制御され
る。
とで、浮遊状態にされたp領域104の電位が制御され
る。
その他に、n中領域105に接続されたエミッタ電極1
08、エミッタ電極108から信号を外部へ読出す配@
10i11.キャパシタ電極107に接続された配線1
10、基板101の裏面に不純物濃度の高いn中領域1
11、およびバイポーラトランジスタのコレクタに電位
を与えるための電極112がそれぞれ形成されている。
08、エミッタ電極108から信号を外部へ読出す配@
10i11.キャパシタ電極107に接続された配線1
10、基板101の裏面に不純物濃度の高いn中領域1
11、およびバイポーラトランジスタのコレクタに電位
を与えるための電極112がそれぞれ形成されている。
次に、基本的な動作を説明する。まず、バイポーラトラ
ンジスタのベースであるpgi域104は負電位の初期
状態にあるとする。このp領域104に光113が入射
し、光量に対応した電荷がp領域104に蓄積される(
蓄積動作)、蓄積された電荷によってベース電位は変化
し、その電位変化によってエミッタ・コレクタ間電流が
制御され、浮遊状態にしたエミッタ電極108から入射
光量に対応した電気信号を読出す(読出し動作)、また
、p領域104に蓄積された電荷を除去するには、エミ
ッタ電極108を接地し、キャパシタ電極107にリフ
レッシュ用正電圧パルスを印加する。この正電圧を印加
することでp領域104はn中領域105に対して順方
向にバイアスされ、蓄積された電荷が除去される。そし
てリフレッシュ用パルスが立下がると、p領域104は
負電位の初期状態に復帰する(リフレッシュ動作)、以
後上記の蓄積、読出し、リフレッシュという各動作が繰
り返される。
ンジスタのベースであるpgi域104は負電位の初期
状態にあるとする。このp領域104に光113が入射
し、光量に対応した電荷がp領域104に蓄積される(
蓄積動作)、蓄積された電荷によってベース電位は変化
し、その電位変化によってエミッタ・コレクタ間電流が
制御され、浮遊状態にしたエミッタ電極108から入射
光量に対応した電気信号を読出す(読出し動作)、また
、p領域104に蓄積された電荷を除去するには、エミ
ッタ電極108を接地し、キャパシタ電極107にリフ
レッシュ用正電圧パルスを印加する。この正電圧を印加
することでp領域104はn中領域105に対して順方
向にバイアスされ、蓄積された電荷が除去される。そし
てリフレッシュ用パルスが立下がると、p領域104は
負電位の初期状態に復帰する(リフレッシュ動作)、以
後上記の蓄積、読出し、リフレッシュという各動作が繰
り返される。
要するに、ここで提案されている方式は、光入射により
発生した電荷を、ベースであるp領域104に蓄積し、
その蓄積電荷量によってエミッタ電極108とコレクタ
電極112との間に流れる電流をコントロールするもの
である。したがって、蓄積された電荷を、各セルの増幅
機能により電荷増幅してから読出すわけであり、高出力
、高感度、さらに低雑音を達成できる。
発生した電荷を、ベースであるp領域104に蓄積し、
その蓄積電荷量によってエミッタ電極108とコレクタ
電極112との間に流れる電流をコントロールするもの
である。したがって、蓄積された電荷を、各セルの増幅
機能により電荷増幅してから読出すわけであり、高出力
、高感度、さらに低雑音を達成できる。
また、光励起によってベースに蓄積されたホールにより
ベースに発生する電位VPは、Q/Cで与えられる。こ
こでQはベースに蓄積されたホールの電荷量、Cはベー
スに接続されている容量である。この式により明白な様
に、高集積化された場合、セル・サイズの縮小と共にQ
もCも小さくなることになり、光励起により発生する電
位Vpは、はぼ一定に保たれることがわかる。したがっ
て、ここで提案されている方式は、将来の高解像度化に
対しても有利なものであると言える。
ベースに発生する電位VPは、Q/Cで与えられる。こ
こでQはベースに蓄積されたホールの電荷量、Cはベー
スに接続されている容量である。この式により明白な様
に、高集積化された場合、セル・サイズの縮小と共にQ
もCも小さくなることになり、光励起により発生する電
位Vpは、はぼ一定に保たれることがわかる。したがっ
て、ここで提案されている方式は、将来の高解像度化に
対しても有利なものであると言える。
[発明が解決しようとする問題点]
ところで、リフレッシュ動作におけるリフレッシュ用正
電圧がキャパシタ電極107に印加されている間のベー
ス電位vbの変化は次式から求めることができる。
電圧がキャパシタ電極107に印加されている間のベー
ス電位vbの変化は次式から求めることができる。
ただし、Cbeはベース・エミッタ間容量、Gbcはベ
ース・コレクタ間容量、Ibはベース電流を各々表わす
。
ース・コレクタ間容量、Ibはベース電流を各々表わす
。
第6図は、リフレッシュ用正電圧が印加されている間の
ベース電位vbの時間変化を示すグラフである。
ベース電位vbの時間変化を示すグラフである。
同グラフにおいて、リフレッシュ用パルスが印加された
時点の初期ベース電位は、蓄積電圧Vpの大きさによっ
て異なる。すなわち、初期状態で負電位であったベース
電位が蓄積動作によって蓄積電圧Vpだけ正方向に変化
した状態において、リフレッシュ用正電圧パルスがキャ
パシタ電極107に印加されると、初期ベース電位はそ
の蓄積電圧Vp分だけ高くなるからである。
時点の初期ベース電位は、蓄積電圧Vpの大きさによっ
て異なる。すなわち、初期状態で負電位であったベース
電位が蓄積動作によって蓄積電圧Vpだけ正方向に変化
した状態において、リフレッシュ用正電圧パルスがキャ
パシタ電極107に印加されると、初期ベース電位はそ
の蓄積電圧Vp分だけ高くなるからである。
また、同グラフに示すように、初期ベース電位の大きさ
によって初期ベース電位が維持される時間は異なるが、
その時間経過後は初期ベース電位に関係なくベース電位
vbは一律に低下する。したがってリフレッシュ時間t
が十分長ければ、蓄積電圧Vpの大小に関係なくベース
電位vbをほぼOvにすることができ、リフレッシュ用
パルスが立下がった時点でベース電位vbを初期状態の
所定の負電位に復帰させることができる。
によって初期ベース電位が維持される時間は異なるが、
その時間経過後は初期ベース電位に関係なくベース電位
vbは一律に低下する。したがってリフレッシュ時間t
が十分長ければ、蓄積電圧Vpの大小に関係なくベース
電位vbをほぼOvにすることができ、リフレッシュ用
パルスが立下がった時点でベース電位vbを初期状態の
所定の負電位に復帰させることができる。
しかしながら、実際は高速動作を達成するために、リフ
レッシュ時間t=toとし、ベース電位vb=Vkとな
った時点でリフレッシュ動作を終了している。このよう
にベース電位vbに残留電位が存在しても、リフレッシ
ュ時間t=toでベース電位vbが常に一定の電位Vk
であれば、リフレッシュ用パルスが立下がった時点でベ
ース電位vbを一定の負電位に復帰させることができ、
その負電位を初期状態とすることができる。
レッシュ時間t=toとし、ベース電位vb=Vkとな
った時点でリフレッシュ動作を終了している。このよう
にベース電位vbに残留電位が存在しても、リフレッシ
ュ時間t=toでベース電位vbが常に一定の電位Vk
であれば、リフレッシュ用パルスが立下がった時点でベ
ース電位vbを一定の負電位に復帰させることができ、
その負電位を初期状態とすることができる。
しかしながら、従来の光電変換装置では、リフレッシュ
動作が繰返されると、残留電位Vkが徐々に低下してし
まい、残像現象が生起するという問題点を有していた。
動作が繰返されると、残留電位Vkが徐々に低下してし
まい、残像現象が生起するという問題点を有していた。
第6図において、例えば高照度セルの初期ベース電位が
0.8V、低照度セルの初期ベース電位が044vであ
ったとする。そしてリフレッシュ時間t。
0.8V、低照度セルの初期ベース電位が044vであ
ったとする。そしてリフレッシュ時間t。
が経過すると、高照度のセルのベース電位vbは所定の
残留電位Vkとなるが、低照度セルのベース電位vbは
残留電位v1 となり、 Vkより低下する。この状態
でリフレッシュ用パルスが立下がると、低照度セルのベ
ース電位vbは初期状態である負電位より低下し、この
低い電位から蓄積、読出し動作を行われる。したがって
低照度状態でリフレッシュ動作が繰返されると、ベース
電位の残留電位は徐々に低下し、この状態で高照度状態
となっても入射光量に対応した出力より低い出力しか得
ることができない、すなわち、残像現象が現われる。
残留電位Vkとなるが、低照度セルのベース電位vbは
残留電位v1 となり、 Vkより低下する。この状態
でリフレッシュ用パルスが立下がると、低照度セルのベ
ース電位vbは初期状態である負電位より低下し、この
低い電位から蓄積、読出し動作を行われる。したがって
低照度状態でリフレッシュ動作が繰返されると、ベース
電位の残留電位は徐々に低下し、この状態で高照度状態
となっても入射光量に対応した出力より低い出力しか得
ることができない、すなわち、残像現象が現われる。
この原因としては、リフレッシュ動作を繰返すことで、
ベース領域中の正孔が再結合し、不足することが考えら
れる。したがって、不足した正孔を補うことができない
低照度状態が統〈と残像現象が顕著となるわけである。
ベース領域中の正孔が再結合し、不足することが考えら
れる。したがって、不足した正孔を補うことができない
低照度状態が統〈と残像現象が顕著となるわけである。
[問題点を解決するための手段]
上記従来の問題点を解決するために、本発明による光電
変換装置は、一導電型半導体より成る2個の主電極領域
と反対導電型半導体より成る制御電極領域とから成る半
導体トランジスタと、浮遊状態にした前記制御電極領域
の電位を制御するためのキャパシタとを有し、該キャパ
シタを介して浮遊状態にした前記制御電極領域の電位を
制御す、 ることによって、光によって発生したキャリ
アを前記制御電極領域に蓄積する蓄積動作、該蓄積によ
って発生した蓄積電圧によって制御された出力を読出す
読出し動作、又は前記制御電極領域に蓄積されたキャリ
アを消滅させるり7レツシユ動作の各動作を行う光電変
換セルを有する光電変換装置において、 前記制御電極領域と同一導電型で高濃度の半導体を、前
記主電極領域内にあって前記光電変換セルを電気的に分
離させる素子分離領域部に設け、前記制御電極領域とト
ランジスタ構造を形成した[作用] このように構成することで、上記制御電極領域にキャリ
アを注入して制御電極領域の電位を高めることができる
ために、上記リフレッシュ動作開始時に制御電極領域の
電位を十分高くすることができ、リフレッシュ動作終了
時の制御電極領域の電位を所望の一定値にすることがで
きる。しかも、前記半導体領域が前記素子分離領域部に
設けられているために、光電変換効率を損なうことなく
残像現象を防止することができる。
変換装置は、一導電型半導体より成る2個の主電極領域
と反対導電型半導体より成る制御電極領域とから成る半
導体トランジスタと、浮遊状態にした前記制御電極領域
の電位を制御するためのキャパシタとを有し、該キャパ
シタを介して浮遊状態にした前記制御電極領域の電位を
制御す、 ることによって、光によって発生したキャリ
アを前記制御電極領域に蓄積する蓄積動作、該蓄積によ
って発生した蓄積電圧によって制御された出力を読出す
読出し動作、又は前記制御電極領域に蓄積されたキャリ
アを消滅させるり7レツシユ動作の各動作を行う光電変
換セルを有する光電変換装置において、 前記制御電極領域と同一導電型で高濃度の半導体を、前
記主電極領域内にあって前記光電変換セルを電気的に分
離させる素子分離領域部に設け、前記制御電極領域とト
ランジスタ構造を形成した[作用] このように構成することで、上記制御電極領域にキャリ
アを注入して制御電極領域の電位を高めることができる
ために、上記リフレッシュ動作開始時に制御電極領域の
電位を十分高くすることができ、リフレッシュ動作終了
時の制御電極領域の電位を所望の一定値にすることがで
きる。しかも、前記半導体領域が前記素子分離領域部に
設けられているために、光電変換効率を損なうことなく
残像現象を防止することができる。
たとえば、前記制御電極領域をpベース領域、前記半導
体領域を有する主電極領域をn−コレクタ領域、前記半
導体領域をp十領域とする。この構造で、P十領域をコ
レクタ電位近くまで上昇させると、p+領領域n−コレ
クタ領域−Pベース領域の間でトランジスタ動作が起こ
り、正孔がp十領域からpベース領域へ注入されてpベ
ース領域の電位が上昇する。この動作をリフレッシュ動
作の直前に行うことで、高い初期ベース電位からリフレ
ッシュ動作がw4始され、−宇のリフレシシュ時間経過
後には入射光量の大小に関係なくpベース領域の電位は
一定値となる。しかも p+領領域光電変換動作に関与
しない素子分離領域部(素子分離領域内部又は下部等)
に形成されているために、光電変換効率を損なうことが
ない。
体領域を有する主電極領域をn−コレクタ領域、前記半
導体領域をp十領域とする。この構造で、P十領域をコ
レクタ電位近くまで上昇させると、p+領領域n−コレ
クタ領域−Pベース領域の間でトランジスタ動作が起こ
り、正孔がp十領域からpベース領域へ注入されてpベ
ース領域の電位が上昇する。この動作をリフレッシュ動
作の直前に行うことで、高い初期ベース電位からリフレ
ッシュ動作がw4始され、−宇のリフレシシュ時間経過
後には入射光量の大小に関係なくpベース領域の電位は
一定値となる。しかも p+領領域光電変換動作に関与
しない素子分離領域部(素子分離領域内部又は下部等)
に形成されているために、光電変換効率を損なうことが
ない。
[実施例]
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第1図(A)は、本発明による光電変換装置の一実施例
の平面図、第1図CB)は、その一つのセルのA−A線
断面図、第1図(C)は、そのセルの等価回路図である
。
の平面図、第1図CB)は、その一つのセルのA−A線
断面図、第1図(C)は、そのセルの等価回路図である
。
各図において、nシリコン基板l上にn−エピタキシャ
ル層4が形成され、その中に素子分離領域6によって相
互に電気的に分離された光センサセルが配列されている
。
ル層4が形成され、その中に素子分離領域6によって相
互に電気的に分離された光センサセルが配列されている
。
各光センサセルは、n−エピタキシャル暦4上にバイポ
ーラトランジスタのpベース領域θ、n+エミッタ領域
15、 酸化@7を挟んで、pベース領域9にパルスを印加する
ためのポリシリコン14(以下キャパシタ電極14とす
る。)、n十エミッタ領域15に接続している電極17
、 キャパシタ電極14に接続した電極17′、基板lの裏
面に不純物濃度の高いn十領域2、およびバイポーラト
ランジスタのコレクタに電位を与えるための電極21.
から構成されている。
ーラトランジスタのpベース領域θ、n+エミッタ領域
15、 酸化@7を挟んで、pベース領域9にパルスを印加する
ためのポリシリコン14(以下キャパシタ電極14とす
る。)、n十エミッタ領域15に接続している電極17
、 キャパシタ電極14に接続した電極17′、基板lの裏
面に不純物濃度の高いn十領域2、およびバイポーラト
ランジスタのコレクタに電位を与えるための電極21.
から構成されている。
また、素子分離領域8の一部分の下には、n+領域32
を挟んでn−エピタキシャル層4と接合しているp中領
域33が埋込まれている。p中領域33は、後述するよ
うにpベース領域9に正孔を注入するために設けられ、
pベース領域9.1−エピタキシャル層4.p中領域3
3とによってトランジスタが形成されている。p中領域
33は電極3Bによって電圧が印加される。なお、n十
領域32は、パンチスルー防止のために設けられている
。
を挟んでn−エピタキシャル層4と接合しているp中領
域33が埋込まれている。p中領域33は、後述するよ
うにpベース領域9に正孔を注入するために設けられ、
pベース領域9.1−エピタキシャル層4.p中領域3
3とによってトランジスタが形成されている。p中領域
33は電極3Bによって電圧が印加される。なお、n十
領域32は、パンチスルー防止のために設けられている
。
本実施例の基本動作を説明する。
まず負電位のpベース領域8を浮遊状態とし、光励起に
より発生した電子・ホール対のうちホールをpベース領
域8に蓄積する(蓄積動作)。
より発生した電子・ホール対のうちホールをpベース領
域8に蓄積する(蓄積動作)。
次に、キャパシタ電極14に正電圧を印加してエミッタ
・ベース間を順方向にバイアスし、蓄積されたホールに
より発生した蓄積電圧によって制御された出力を浮遊状
態のエミッタ側へ読出す(読出し動作)、なお、キャパ
シタ電極14にある電圧Vrを印加した時に変化するp
ベース領域9の電位Δvbは1次の式で求められる。
・ベース間を順方向にバイアスし、蓄積されたホールに
より発生した蓄積電圧によって制御された出力を浮遊状
態のエミッタ側へ読出す(読出し動作)、なお、キャパ
シタ電極14にある電圧Vrを印加した時に変化するp
ベース領域9の電位Δvbは1次の式で求められる。
ΔVb= α* Vr
ただし、a = Cow/ (Cox+ Cbe +
Cbc)次に、電極36に正電圧を印加することで、p
+領域33−n−エピタキシャル層4−pベース領域9
から成るpnp )ランジスタをON状態とし、p+
領域33からpベース領域8へ正孔を注入する。これに
よって、全てのセルにおけるPベース領域8の電位が上
昇する(正孔注入動作)。
Cbc)次に、電極36に正電圧を印加することで、p
+領域33−n−エピタキシャル層4−pベース領域9
から成るpnp )ランジスタをON状態とし、p+
領域33からpベース領域8へ正孔を注入する。これに
よって、全てのセルにおけるPベース領域8の電位が上
昇する(正孔注入動作)。
次に、エミッタ側を接地し、キャパシタ電極14に正電
圧のリフレッシュパルスを印加することで、pベース領
域9に蓄積されたホールをエミッタ側へ除去する(リフ
レッシュ動作)。この時、正孔注入動作によってpベー
ス領域8の電位は高くなっているために、リフレッシュ
パルス印加直後の初期ベース電位は、暗状態であったセ
ルの場合でも、残留電位Vkより十分高くなる(第6図
参照)、シたがって、リフレッシュ時間toが経過した
時点で、pベース領域8の一位は照度の高低に関係なく
一定電位Vkとなる。この状態でリフレッシュ用の正電
圧パルスが立下がり、全てのセルにおけるpベース領域
8は一定の負電位の初期状態となる。
圧のリフレッシュパルスを印加することで、pベース領
域9に蓄積されたホールをエミッタ側へ除去する(リフ
レッシュ動作)。この時、正孔注入動作によってpベー
ス領域8の電位は高くなっているために、リフレッシュ
パルス印加直後の初期ベース電位は、暗状態であったセ
ルの場合でも、残留電位Vkより十分高くなる(第6図
参照)、シたがって、リフレッシュ時間toが経過した
時点で、pベース領域8の一位は照度の高低に関係なく
一定電位Vkとなる。この状態でリフレッシュ用の正電
圧パルスが立下がり、全てのセルにおけるpベース領域
8は一定の負電位の初期状態となる。
このように、正孔注入動作を挿入することによって、リ
フレッシュ動作を繰返してもpベース領域θの正孔が不
足することはなくなり、低照度状態での残像現象を完全
に防止することができる。
フレッシュ動作を繰返してもpベース領域θの正孔が不
足することはなくなり、低照度状態での残像現象を完全
に防止することができる。
このような構造と基本動作を有する光センサセルを一次
元的に配列して構成した撮像装置の一例を図面を用いて
説明する。
元的に配列して構成した撮像装置の一例を図面を用いて
説明する。
第2図は、本実施例における光センサセルを一次元的に
配列した撮像装置の回路図である。
配列した撮像装置の回路図である。
同図において、光センサセルは一次元的に3個配列され
、各コレクタ電極21は共通に接続されて一定の正電圧
が印加されている。各光センサセルのキャパシタ電極1
4は、読出し又はリフレッシュパルスibを印加するた
めの水平ライン201に接続されている。各光センサセ
ルの電極3Bは駆動ライン202に共通に接続され、駆
動ライン202には信号φiが印加される。信号φiの
電圧はVfであり、電ai21に印加されるコレクタ電
圧と等しいか又は若干低い値である。
、各コレクタ電極21は共通に接続されて一定の正電圧
が印加されている。各光センサセルのキャパシタ電極1
4は、読出し又はリフレッシュパルスibを印加するた
めの水平ライン201に接続されている。各光センサセ
ルの電極3Bは駆動ライン202に共通に接続され、駆
動ライン202には信号φiが印加される。信号φiの
電圧はVfであり、電ai21に印加されるコレクタ電
圧と等しいか又は若干低い値である。
また、各光センサセルのエミッタ電極17は、列毎に信
号を読出すための垂直ラインL1〜L3に接続され、垂
直ラインL1〜L3は各々トランジスタTsl〜i83
を介してキャパシタC1〜C3およびトランジスタ〒1
〜T3に接続されている。
号を読出すための垂直ラインL1〜L3に接続され、垂
直ラインL1〜L3は各々トランジスタTsl〜i83
を介してキャパシタC1〜C3およびトランジスタ〒1
〜T3に接続されている。
キャパシタC1〜C3の他方の端子は接地され、トラン
ジスタT1〜T3の他方の主電極は出力信号線203に
共通接続されている。トランジスタTs1〜Ts3の各
ゲート電極には垂直ラインを同時に開閉するための信号
φS層が印加される。また、トランジスタT1〜T3の
各ゲート電極は水平走査回路204の並列出力端子に接
続され、並列出力端子から出力される信号φ1〜φ3に
よってキャパシタ01〜C3と出力信号線203とが順
次接続される。
ジスタT1〜T3の他方の主電極は出力信号線203に
共通接続されている。トランジスタTs1〜Ts3の各
ゲート電極には垂直ラインを同時に開閉するための信号
φS層が印加される。また、トランジスタT1〜T3の
各ゲート電極は水平走査回路204の並列出力端子に接
続され、並列出力端子から出力される信号φ1〜φ3に
よってキャパシタ01〜C3と出力信号線203とが順
次接続される。
また、各エミッタ電極17はトランジスタTrl〜Tr
3を介して接地され、トランジスタTr1〜Tr3の各
ゲート電極には信号φrが印加される。
3を介して接地され、トランジスタTr1〜Tr3の各
ゲート電極には信号φrが印加される。
出力信号線203は、出力線9線203をリフレッシュ
するためのトランジスタ205を介して接地され、トラ
ンジスタ203のゲート電極には信号φrhが印加され
る。さらに、出力信号線203は、信号増幅用トランジ
スタ208のゲート電極に接続され、増幅された信号は
出力端子207から外部へ出力される。
するためのトランジスタ205を介して接地され、トラ
ンジスタ203のゲート電極には信号φrhが印加され
る。さらに、出力信号線203は、信号増幅用トランジ
スタ208のゲート電極に接続され、増幅された信号は
出力端子207から外部へ出力される。
次に、このような構成を有する撮像装置の動作を説明す
る。
る。
第3図は、上記撮像装置の動作を示す信号波形図である
。
。
まず、時点t1において、ベース電位vbは負電位の初
期状態にあり、この時点から蓄積動作が開始される。そ
して時点t1〜t2の間に入射した光によって、各光セ
ンサセルのベース領域8に各々入射光量に対応したホー
ルが蓄積され、ベース電位vbが蓄積電圧Vpだけ上昇
する。
期状態にあり、この時点から蓄積動作が開始される。そ
して時点t1〜t2の間に入射した光によって、各光セ
ンサセルのベース領域8に各々入射光量に対応したホー
ルが蓄積され、ベース電位vbが蓄積電圧Vpだけ上昇
する。
時点t2において、信号φbが電圧Vrに立上がり、信
号φS鳳がハイレベルとなって、読出し動作が開始され
る。まず、信号φsmがハイレベルとなることで、トラ
ンジスタTs1〜Ts3がON状態となり、各光センサ
セルのエミッタ電極17がキャパシタ01〜C3にそれ
ぞれ電気的に接続される。また、電圧Vrが水平ライン
201を介して各光センサセルのキャパシタ電極14に
印加されることで、ベース電位vbはαVrだけ正方向
へ変化し、上述した読出し動作が行われる。すなわち、
各光センサセルの蓄積電圧Vpに対応した読出し電流が
コレクタΦエミッタ間に流れることで、キャパシタC1
〜C3に各光センサセルの入射光量に対応した電荷が蓄
積される。
号φS鳳がハイレベルとなって、読出し動作が開始され
る。まず、信号φsmがハイレベルとなることで、トラ
ンジスタTs1〜Ts3がON状態となり、各光センサ
セルのエミッタ電極17がキャパシタ01〜C3にそれ
ぞれ電気的に接続される。また、電圧Vrが水平ライン
201を介して各光センサセルのキャパシタ電極14に
印加されることで、ベース電位vbはαVrだけ正方向
へ変化し、上述した読出し動作が行われる。すなわち、
各光センサセルの蓄積電圧Vpに対応した読出し電流が
コレクタΦエミッタ間に流れることで、キャパシタC1
〜C3に各光センサセルの入射光量に対応した電荷が蓄
積される。
時点t3において、信号φbおよびφsmが立下がるこ
とで、トランジスタTs1〜Ts3はOFF状態になる
とともに、ベース電位vbは時点t2直前の負電位に復
帰する。
とで、トランジスタTs1〜Ts3はOFF状態になる
とともに、ベース電位vbは時点t2直前の負電位に復
帰する。
続いて、時点t4において、水平走査回路204の信号
φlがハイレベルとなることでトランジスタ〒1がON
状態となり、これによってキャパシタclに蓄積されて
いる入射光量に対応した電荷が出力信号線203に読出
される。これによって出力信号線203に発生した電圧
がトランジスタ206で増幅されて出力端子207から
出力信号Voutが送出される。
φlがハイレベルとなることでトランジスタ〒1がON
状態となり、これによってキャパシタclに蓄積されて
いる入射光量に対応した電荷が出力信号線203に読出
される。これによって出力信号線203に発生した電圧
がトランジスタ206で増幅されて出力端子207から
出力信号Voutが送出される。
こうしてキャパシタC1に蓄積されていた電荷が読出さ
れると1時点t5において信号φ1が立下がり、トラン
ジスタTIがOFF状態となる。これと同時に、信号φ
rhがハイレベルとなり、トランジスタ205がON状
態となることで、出力信号線203に読出された電荷が
トランジスタ205を通して除去される。
れると1時点t5において信号φ1が立下がり、トラン
ジスタTIがOFF状態となる。これと同時に、信号φ
rhがハイレベルとなり、トランジスタ205がON状
態となることで、出力信号線203に読出された電荷が
トランジスタ205を通して除去される。
以下同様の動作が、時点t6までの間に水平走査回路2
04の信号φ2、φ3および一信号φrhのタイミング
で行われ、キャパシタC2およびc3に蓄積された電荷
が順次出力信号線203に読出され、トランジスタ20
Bによって増幅されて出力端子207から送出される。
04の信号φ2、φ3および一信号φrhのタイミング
で行われ、キャパシタC2およびc3に蓄積された電荷
が順次出力信号線203に読出され、トランジスタ20
Bによって増幅されて出力端子207から送出される。
こうして全ての光センサセルの読出し動作が終了すると
、時点t6からt7まで信号φiが正電圧Viとなり、
駆動ライン202を介して各光センサセルの電極3Bに
印加される。電極3Bに正電圧Viが印加されると、す
でに述べたように、各セルのベース領域9に正孔が注入
され、ベース電位vbが上昇する。ただし、このベース
電位vbの上昇分は。
、時点t6からt7まで信号φiが正電圧Viとなり、
駆動ライン202を介して各光センサセルの電極3Bに
印加される。電極3Bに正電圧Viが印加されると、す
でに述べたように、各セルのベース領域9に正孔が注入
され、ベース電位vbが上昇する。ただし、このベース
電位vbの上昇分は。
第6図で説明したように、低照度状態の光センサセルの
初期ベース電位が一定の残留電位Vkより十分高くなる
ように設定する必要がある。
初期ベース電位が一定の残留電位Vkより十分高くなる
ように設定する必要がある。
続いて、時点t8において、信号φbがリフレッシュ用
正電圧Vrhに立上がり、信号φS■およびφrがハイ
レベルに立上がる。信号φrがハイレベルになることで
、トランジスタTr1〜Tr3はON状態となり、各光
センサセルのエミッタ電極17は接地される。また信号
φsrsがハイレベルになることで、トランジスタTs
1〜Ts3はON状態となり、キャパシタ01〜C3お
よび垂直ラインL1〜L3も接地される。
正電圧Vrhに立上がり、信号φS■およびφrがハイ
レベルに立上がる。信号φrがハイレベルになることで
、トランジスタTr1〜Tr3はON状態となり、各光
センサセルのエミッタ電極17は接地される。また信号
φsrsがハイレベルになることで、トランジスタTs
1〜Ts3はON状態となり、キャパシタ01〜C3お
よび垂直ラインL1〜L3も接地される。
リフレッシュ用正電圧Vrhが各セルのキャパシタ電極
14に印加されることで、各ベース電位vbは・αVr
hだけ上昇して初期ベース電位となり、蓄積された正孔
が再結合により消滅する。それに伴って、ベース電位v
bは第6図に示すように時間とともに低下する。そして
、各ベース電位vbが残留電位Vkとなった時点t9に
おいて、信号φbが立下がることで、各ベース電位vb
はVk−αVrhとなり初期状態の負電位に復帰する。
14に印加されることで、各ベース電位vbは・αVr
hだけ上昇して初期ベース電位となり、蓄積された正孔
が再結合により消滅する。それに伴って、ベース電位v
bは第6図に示すように時間とともに低下する。そして
、各ベース電位vbが残留電位Vkとなった時点t9に
おいて、信号φbが立下がることで、各ベース電位vb
はVk−αVrhとなり初期状態の負電位に復帰する。
以下同様に、蓄積、読出し、正孔注入、そしてリフレッ
シュの各動作が繰返される。
シュの各動作が繰返される。
このように、リフレッシュ動作を行う直前にベース領域
に正孔を注入することで、リフレッシュ動作時の初期ベ
ース電位を十分高くでき、照度の高低に関係なく全ての
光センサセルの蓄積動作開始時のベース電位を一定にす
ることができる。
に正孔を注入することで、リフレッシュ動作時の初期ベ
ース電位を十分高くでき、照度の高低に関係なく全ての
光センサセルの蓄積動作開始時のベース電位を一定にす
ることができる。
したがって、従来のような残像現象は完全に防止される
。
。
次に、第1図に示す本実施例の製造工程を説明する。
第4図(A)〜(J)は、本実施例の製造工程図である
。
。
まず、第4図(A)に示されるように、不純物濃度I
X 10”5〜5 X 1018cm−3のn型シリコ
ン基板1の裏面に、不純物濃度lX1017〜1X10
20c鳳−3のオーミックコンタクト用のn中層2を1
%As又はsbの拡散によって形成する。続いて、n中
層2上に厚さ3000〜7000人の酸化膜3 (たと
えばSi02Ill)をCVD法によって形成する。
X 10”5〜5 X 1018cm−3のn型シリコ
ン基板1の裏面に、不純物濃度lX1017〜1X10
20c鳳−3のオーミックコンタクト用のn中層2を1
%As又はsbの拡散によって形成する。続いて、n中
層2上に厚さ3000〜7000人の酸化膜3 (たと
えばSi02Ill)をCVD法によって形成する。
酸化膜3はバックコートと呼ばれ、基板1が熱処理され
る際の不純物蒸気の発生を防止するものである。
る際の不純物蒸気の発生を防止するものである。
次に、基板lの表面を、温度1000℃、HCIを2
!L/win 、 H2を[41/sinの条件で約1
.5分間エツチングした後、たとえばソースガスSin
2ct2(100%)を1.2JL/win、ドーピ
ングガス(H2希釈PH3、20PPM )を100
cc流し、成長温度1000℃、120〜180 Ta
rtの減圧下において、n−エピタキシャルM4(以下
、n一層4とする。)を形成する。この時の単結晶成長
速度は0.5 gm/sin 、厚さは2〜10ILm
、そして不純物濃度はI X 1012〜1016cm
−3、好ましくは1Q12〜1014cm−3である
【第4図(B) ] 。
!L/win 、 H2を[41/sinの条件で約1
.5分間エツチングした後、たとえばソースガスSin
2ct2(100%)を1.2JL/win、ドーピ
ングガス(H2希釈PH3、20PPM )を100
cc流し、成長温度1000℃、120〜180 Ta
rtの減圧下において、n−エピタキシャルM4(以下
、n一層4とする。)を形成する。この時の単結晶成長
速度は0.5 gm/sin 、厚さは2〜10ILm
、そして不純物濃度はI X 1012〜1016cm
−3、好ましくは1Q12〜1014cm−3である
【第4図(B) ] 。
次に、素子分離領域8を形成するが、この形成方法とし
ては1選択酸化法、溝掘り選択酸化法、溝埋込み法1選
択エピタキシャル法等がある。ここでは溝埋込み法を一
例として取り上げる。
ては1選択酸化法、溝掘り選択酸化法、溝埋込み法1選
択エピタキシャル法等がある。ここでは溝埋込み法を一
例として取り上げる。
まず、n一層4を選択的に反応性イオンエツチング等で
エツチングし、溝30を形成する【同図(C) ] 。
エツチングし、溝30を形成する【同図(C) ] 。
次に、n一層4上を酸化膜34で覆い、続いてレジスト
31をバターニングによって溝30を除いた部分に形成
する。そして、レジスト31をマスクとして溝30の底
部のみにn型不純物のイオンを注入する。リンイオンを
注入する場合、ドーズ量l×1012〜5 X1014
cm−2、加速電圧80〜120KV −t’良(、%
結果が得られた【同図(D) ] 。
31をバターニングによって溝30を除いた部分に形成
する。そして、レジスト31をマスクとして溝30の底
部のみにn型不純物のイオンを注入する。リンイオンを
注入する場合、ドーズ量l×1012〜5 X1014
cm−2、加速電圧80〜120KV −t’良(、%
結果が得られた【同図(D) ] 。
次に、レジス)31を剥離した後、N2雰囲気で熱処理
を行い、n型不純物を所定の深さまで押込み、n中領域
32を形成する。続いて、レジスト31′をパターニン
グによって一方の溝30を除いた部分に形成する。そし
て、レジスト31′をマスクとして一方の溝30の底部
のみにp 型不純物のイオンを注入する。ポロンイオン
を注入する場合、ドーズ量I X 1013〜5 X
1015cm−2、加速電圧25〜80KVである【同
図(E) ] 。
を行い、n型不純物を所定の深さまで押込み、n中領域
32を形成する。続いて、レジスト31′をパターニン
グによって一方の溝30を除いた部分に形成する。そし
て、レジスト31′をマスクとして一方の溝30の底部
のみにp 型不純物のイオンを注入する。ポロンイオン
を注入する場合、ドーズ量I X 1013〜5 X
1015cm−2、加速電圧25〜80KVである【同
図(E) ] 。
次に、レジスト31′を剥離した後、N2雰囲気で熱処
理を行い、p型不純物を所定の深さまで押込み、p中領
域33を形成する。ただし、p中領域33の全面がn中
領域32によって覆われることが必要である。なお、n
÷領域32はp十領域−n一層−pベース領域で形成さ
れるトランジスタのパンチスルー防止のためであり、条
件次第では不要となる。続いて、溝30にポリシリコン
35(又はSio 2 )を埋込み、表面からのエッチ
バックによって平坦化を行って素子分離領域6が形成さ
れる[同図(F)]。
理を行い、p型不純物を所定の深さまで押込み、p中領
域33を形成する。ただし、p中領域33の全面がn中
領域32によって覆われることが必要である。なお、n
÷領域32はp十領域−n一層−pベース領域で形成さ
れるトランジスタのパンチスルー防止のためであり、条
件次第では不要となる。続いて、溝30にポリシリコン
35(又はSio 2 )を埋込み、表面からのエッチ
バックによって平坦化を行って素子分離領域6が形成さ
れる[同図(F)]。
次に、レジスト10を塗布し、ベース領域となる部分を
選択的に除去する[同図(G) ] 。
選択的に除去する[同図(G) ] 。
続いて、BF3を材料ガスとして生成されたB+イオン
又はBF2+イオンをウェハへ打込む、この表面濃度は
lX1015 〜5 X 1018 cm−3、望まし
くは1〜20X 1016cm−3であり、イオン注入
量は7X1011〜I X 1015cm−2、望まし
くはlX1012〜1×10” cm−2’t’ アロ
@ こうしてイオンが注入されると、レジスト10を除去し
た後、1000〜1100℃、N2雰囲気で熱拡散によ
ってpベース領域9を所定の深さまで形成すると同時に
、基板1の表面に酸化膜11を厚く形成する・・ なお、ベース領域9を形成する方法としては。
又はBF2+イオンをウェハへ打込む、この表面濃度は
lX1015 〜5 X 1018 cm−3、望まし
くは1〜20X 1016cm−3であり、イオン注入
量は7X1011〜I X 1015cm−2、望まし
くはlX1012〜1×10” cm−2’t’ アロ
@ こうしてイオンが注入されると、レジスト10を除去し
た後、1000〜1100℃、N2雰囲気で熱拡散によ
ってpベース領域9を所定の深さまで形成すると同時に
、基板1の表面に酸化膜11を厚く形成する・・ なお、ベース領域9を形成する方法としては。
BSGをウェハ上に堆積させて、1100〜1200℃
の熱拡散によって不純物Bを所定の深さまで拡散させて
形成する方法もある。
の熱拡散によって不純物Bを所定の深さまで拡散させて
形成する方法もある。
こうして素子分離領域6およびベース領域9が形成され
ると、キャパシタ電極およびエミッタ領域を形成する部
分の酸化膜11を選択的に除去し、この開口部に各々酸
化膜7および7′を厚さ100〜1000人形成する[
同図(H) ] 。
ると、キャパシタ電極およびエミッタ領域を形成する部
分の酸化膜11を選択的に除去し、この開口部に各々酸
化膜7および7′を厚さ100〜1000人形成する[
同図(H) ] 。
その後、Asドープのポリシリコンを(N2+SiH4
+As N3 )又は()I 2 +SiH4+As
N3 )ガスでCVD法により堆積する。堆積温度は5
50〜900℃程度、厚さは2000〜7000人であ
る。勿論、ノンドープのポリシリコンをCVD法で堆積
しておいて、その後As又はPを拡散しても良い、こう
して堆積したポリシリコン膜をフォトリングラフィ工程
で部分的にエツチング除去し、ポリシリコンのキャパシ
タ電極14を形成する。
+As N3 )又は()I 2 +SiH4+As
N3 )ガスでCVD法により堆積する。堆積温度は5
50〜900℃程度、厚さは2000〜7000人であ
る。勿論、ノンドープのポリシリコンをCVD法で堆積
しておいて、その後As又はPを拡散しても良い、こう
して堆積したポリシリコン膜をフォトリングラフィ工程
で部分的にエツチング除去し、ポリシリコンのキャパシ
タ電極14を形成する。
続いて、イオン注入法により、エミッタ領域を形成する
部分に酸化膜7′を通してP、As等の不純物イオンを
打込み、熱処理を行うことでn十エミッタ領域15を形
成する[同図(1) ] 。
部分に酸化膜7′を通してP、As等の不純物イオンを
打込み、熱処理を行うことでn十エミッタ領域15を形
成する[同図(1) ] 。
なお、ここではイオン注入法によってエミッタ領域15
を形成したが、酸化膜7′を除去して、その開口部にポ
リシリコン14と同時にポリシリコンを堆積させ、熱処
理によってポリシリコン内のP又はAs等の不純物をp
ベース領域8へ拡散させてn十エミッタ領域15を形成
しても良い。
を形成したが、酸化膜7′を除去して、その開口部にポ
リシリコン14と同時にポリシリコンを堆積させ、熱処
理によってポリシリコン内のP又はAs等の不純物をp
ベース領域8へ拡散させてn十エミッタ領域15を形成
しても良い。
次に、厚さ3000〜7000人のPSG又はSi02
から成る層間絶縁JI21Bを上述のガス系のCVD法
で堆積し、続いて、マスク合せ工程とエツチング工程と
によりキャパシタ電極14およびエミッタ領域15上に
コンタクトホールを開ける。このコンタクトホールに電
極17 (A1. Al−5i 、 AI−Gu−9i
等の金属)を真空蒸着又はスパッタリングによって堆積
させる【同図(J) ] 。
から成る層間絶縁JI21Bを上述のガス系のCVD法
で堆積し、続いて、マスク合せ工程とエツチング工程と
によりキャパシタ電極14およびエミッタ領域15上に
コンタクトホールを開ける。このコンタクトホールに電
極17 (A1. Al−5i 、 AI−Gu−9i
等の金属)を真空蒸着又はスパッタリングによって堆積
させる【同図(J) ] 。
そして最後に、パッシベーション膜20 (PSG M
又はSi3N 4 III等)をCVD法によって形成
し、ウニ八裏面に電極21 (A1. Al−5i 、
Au等の金属)を形成して、第1図(A)および(B
)に示す光電変換装置が完成する。
又はSi3N 4 III等)をCVD法によって形成
し、ウニ八裏面に電極21 (A1. Al−5i 、
Au等の金属)を形成して、第1図(A)および(B
)に示す光電変換装置が完成する。
なお、本実施例では、素子分離領域として絶縁物を溝に
埋込んでものを示したが、勿論これに限定されるもので
はなく、次に述べるような公知の分離方法であっても応
用可能であることは明白である。
埋込んでものを示したが、勿論これに限定されるもので
はなく、次に述べるような公知の分離方法であっても応
用可能であることは明白である。
第7図は、本発明の他の実施例の一概略的断面図である
。ただし、第1図に示す実施例と同一部分には同一番号
を付して構造および機能の説明は省略する。
。ただし、第1図に示す実施例と同一部分には同一番号
を付して構造および機能の説明は省略する。
同図に示すように、素子分離領域としてn十領域40お
よび40’が拡散等によって形成され、素子分離領域で
あるn十領域40の中にp中領域41が形成されている
0本実施例では、p中領域41−n″″″暦4ベース領
域8から成るpnp )ランジスタによって上述した正
孔注入動作が行われる。
よび40’が拡散等によって形成され、素子分離領域で
あるn十領域40の中にp中領域41が形成されている
0本実施例では、p中領域41−n″″″暦4ベース領
域8から成るpnp )ランジスタによって上述した正
孔注入動作が行われる。
なお、上記実施例では、−次元的に配列された光電変換
装置の場合を示したが、勿論1個場合にも、またエリア
状に配列された場合にも本発明は適用可能である。
装置の場合を示したが、勿論1個場合にも、またエリア
状に配列された場合にも本発明は適用可能である。
[発明の効果]
以上詳細に説明したように、本発明による光電変換装置
は、制御電極領域と同一導電型で高濃度の半導体を、主
電極領域内にあって光電変換セルを電気的に分離させる
素子分離領域部に設け、前記制御電極領域とトランジス
タ構造を形成したことを特徴とする。
は、制御電極領域と同一導電型で高濃度の半導体を、主
電極領域内にあって光電変換セルを電気的に分離させる
素子分離領域部に設け、前記制御電極領域とトランジス
タ構造を形成したことを特徴とする。
したがって、本発明は制御電極領域にキャリアを注入し
て制御電極領域の電位を高めることができるために、上
記リフレッシュ動作開始時に制御電極領域の電位を十分
高くすることができ、リフレッシュ動作終了時の制御電
極領域の電位を所望の一定値にすることができる。しか
も、前記半導体領域が前記素子分離領域部に設けられて
いるために、光電変換効率を損なうことなく、残像現象
を完全に防止することができる。
て制御電極領域の電位を高めることができるために、上
記リフレッシュ動作開始時に制御電極領域の電位を十分
高くすることができ、リフレッシュ動作終了時の制御電
極領域の電位を所望の一定値にすることができる。しか
も、前記半導体領域が前記素子分離領域部に設けられて
いるために、光電変換効率を損なうことなく、残像現象
を完全に防止することができる。
第1図(A)は、本発明による光電変換装置の一実施例
の平面図、第1図CB)は、その一つのセルのA−A線
断面図、第1図CC)は、そのセルの等価回路図、 第2図は、本実施例における光センサセルを一次元的に
配列した撮像装置の回路図、 第3図は、上記撮像装置の動作を示す信号波形図、 第4図は、本実施例の製造工程図、 第5図(A)は、特開昭80−12759号公報〜特開
昭80−1271115号公報に記載されている光電変
換装置の平面図、第5図(B)は、そのI−I線断面図
、第5図(C)は、その一つの光センサセルの等価回路
図、 第6図は、リフレッシュ用正電圧が印加されている間の
ベース電位vbの時間変化を示すグラフ、第7図は1本
発明の他の実施例の概略的断面図である。 1s・・nシリコン基板 4・拳・n−エピタキシャル層 8、40.40 ’・・・素子分離領域7・・拳酸化膜 8・拳”pベース領域 14・・・ポリシリコン(キャパシタ電極)15・・・
n十エミッタ領域 32・・・n十領域 33.41 ・・・p十領域 代理人 弁理士 山 下 積 子 弟1 図(A) 第1図(B) 第1図(C) 第3図 第4図 (A) (B) (D) j14図 (F) (G) 第4図 (r) (J) 第5図(A) 第5図(B) +13 第5 図(C) 第6図
の平面図、第1図CB)は、その一つのセルのA−A線
断面図、第1図CC)は、そのセルの等価回路図、 第2図は、本実施例における光センサセルを一次元的に
配列した撮像装置の回路図、 第3図は、上記撮像装置の動作を示す信号波形図、 第4図は、本実施例の製造工程図、 第5図(A)は、特開昭80−12759号公報〜特開
昭80−1271115号公報に記載されている光電変
換装置の平面図、第5図(B)は、そのI−I線断面図
、第5図(C)は、その一つの光センサセルの等価回路
図、 第6図は、リフレッシュ用正電圧が印加されている間の
ベース電位vbの時間変化を示すグラフ、第7図は1本
発明の他の実施例の概略的断面図である。 1s・・nシリコン基板 4・拳・n−エピタキシャル層 8、40.40 ’・・・素子分離領域7・・拳酸化膜 8・拳”pベース領域 14・・・ポリシリコン(キャパシタ電極)15・・・
n十エミッタ領域 32・・・n十領域 33.41 ・・・p十領域 代理人 弁理士 山 下 積 子 弟1 図(A) 第1図(B) 第1図(C) 第3図 第4図 (A) (B) (D) j14図 (F) (G) 第4図 (r) (J) 第5図(A) 第5図(B) +13 第5 図(C) 第6図
Claims (1)
- (1)一導電型半導体より成る2個の主電極領域と反対
導電型半導体より成る制御電極領域とから成る半導体ト
ランジスタと、浮遊状態にした前記制御電極領域の電位
を制御するためのキャパシタとを有し、該キャパシタを
介して浮遊状態にした前記制御電極領域の電位を制御す
ることによって、光によって発生したキャリアを前記制
御電極領域に蓄積する蓄積動作、該蓄積によって発生し
た蓄積電圧によって制御された出力を読出す読出し動作
、又は前記制御電極領域に蓄積されたキャリアを消滅さ
せるリフレッシュ動作の各動作を行う光電変換セルを有
する光電変換装置において、前記制御電極領域と同一導
電型で高濃度 の半導体領域を、前記主電極領域内にあって前記光電変
換セルを電気的に分離させる素子分離領域部に設け、前
記制御電極領域とトランジスタ構造を形成したことを特
徴とする光電変換装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60126284A JPH0760888B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 光電変換装置 |
US06/869,885 US4814846A (en) | 1985-06-12 | 1986-06-03 | Photoelectric converting device |
EP86304481A EP0206649A1 (en) | 1985-06-12 | 1986-06-11 | Photoelectric converting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60126284A JPH0760888B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 光電変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61285757A true JPS61285757A (ja) | 1986-12-16 |
JPH0760888B2 JPH0760888B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=14931404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60126284A Expired - Fee Related JPH0760888B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 光電変換装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4814846A (ja) |
EP (1) | EP0206649A1 (ja) |
JP (1) | JPH0760888B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1289242C (en) * | 1985-11-13 | 1991-09-17 | Shigetoshi Sugawa | Device and method of photoelectrically converting light into electrical signal |
ATE109593T1 (de) * | 1986-02-04 | 1994-08-15 | Canon Kk | Photoelektrisches umwandlungselement und verfahren zu seiner herstellung. |
JPH07120767B2 (ja) * | 1986-09-19 | 1995-12-20 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
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US5272345A (en) * | 1989-09-22 | 1993-12-21 | Ada Technologies, Inc. | Calibration method and apparatus for measuring the concentration of components in a fluid |
US5241169A (en) * | 1989-11-21 | 1993-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion device having an improved control electrode structure and apparatus equipped with same |
JP2810526B2 (ja) * | 1989-11-21 | 1998-10-15 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置及び該装置を搭載した装置 |
DE69030159T2 (de) * | 1989-12-14 | 1997-07-03 | Canon Kk | Photoelektrische Umwandlervorrichtung mit verbessertem Rückstelltransistor und Informationsverarbeitungsgerät, welches diese verwendet |
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CA2056087C (en) * | 1990-11-27 | 1998-01-27 | Masakazu Morishita | Photoelectric converting device and information processing apparatus employing the same |
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JP3920973B2 (ja) * | 1997-09-25 | 2007-05-30 | ローム株式会社 | 内部情報保護回路付きic |
TW421962B (en) | 1997-09-29 | 2001-02-11 | Canon Kk | Image sensing device using mos type image sensing elements |
JP3467013B2 (ja) | 1999-12-06 | 2003-11-17 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
WO2002027763A2 (en) | 2000-09-25 | 2002-04-04 | Foveon, Inc. | Active pixel sensor with noise cancellation |
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JP5130571B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2013-01-30 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
Citations (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4686554A (en) * | 1983-07-02 | 1987-08-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric converter |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP60126284A patent/JPH0760888B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-06-03 US US06/869,885 patent/US4814846A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-06-11 EP EP86304481A patent/EP0206649A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6012760A (ja) * | 1983-07-02 | 1985-01-23 | Tadahiro Omi | 光電変換装置及び光電変換方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4814846A (en) | 1989-03-21 |
EP0206649A1 (en) | 1986-12-30 |
JPH0760888B2 (ja) | 1995-06-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |