JPS63261744A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPS63261744A
JPS63261744A JP62095387A JP9538787A JPS63261744A JP S63261744 A JPS63261744 A JP S63261744A JP 62095387 A JP62095387 A JP 62095387A JP 9538787 A JP9538787 A JP 9538787A JP S63261744 A JPS63261744 A JP S63261744A
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gate
gate electrode
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pixel
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Masaki Ogata
雅紀 緒方
Tsutomu Nakamura
力 中村
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Olympus Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14643Photodiode arrays; MOS imagers

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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光生成電荷の蓄積によるボテンシゝ。
ヤル変化でチャネル電流を制御する、内部増幅機能を有
し且つ非破壊読み出しが可能なCM D (Charg
eModulation Device)受光素子を光
電変換素子として用いた画素からなる固体撮像装置に関
する。
〔従来の技術〕
従来、固体撮像装置としてCODやMO3型逼像素子が
知られているが、これらの素子はいずれもホトダイオー
ドに蓄積された光生成電荷を、そのまま出力部まで移動
させて信号電荷として直接読み取るように構成されてい
る。そのためこれらの素子においては、素子の小型化・
多画素化に伴い出力信号のS/N比が劣化するという問
題点をもっているものである。
これに対して、本発明者等は先に、画素毎に増幅機能を
有し且つ非破壊読み出しの可能なCMD受光素子を提案
した。このCMD受光素子の詳細な技術内容については
、1986年に開催されたInter−nationa
l Electron Device Meeting
 (I ED M)の予稿集の第353〜356頁の@
A  NEW  MOS  I門AGESENSOR0
PERATING IN A N0N−DESTRUC
TIVE READOllTMODE”と題する論文に
示されている。
かかるCMD受光素子を画素として用いた固体撮像装置
の一構成例の平面構造と断面構造を第5図へ、(B)に
示す。図において、101はp−基板、102は該基板
101上に形成されたn−エピタキシャル層からなるチ
ャネル層、103はn0拡散層からなるソース領域、1
04は浅いn゛拡散層からなる浅いドレイン領域、10
5は深いn゛拡散層からなり分離領域として機能する深
いドレイン領域、106は絶縁膜、107はソース領域
103を囲むように形成されたゲート電極、108は共
通ゲートライン、109は共通ソースライン、 110
は各ゲート電極107 とゲートライン108 とを接
続する金属薄膜からなる配線、111はソース電極であ
る。そして画素となるC M D受光素子のソース領域
103.ゲート電極107.浅い及び深いドレイン領域
104゜105は同心円状に配置した平面構造を有して
おり、各画素のゲート電極107は共通のゲートライン
108で水平方向に接続され、ソース領域103は共通
のソースライン109で垂直方向に接続されている。
そして受光及び読み出し時のCMD受光素子は、バルク
チャネルMO3)ランジスタとして動作し、光生成され
た正孔はゲート電極107の直下に蓄積され、反転層が
形成される。この反転層が形成されていない時は、ゲー
ト電極107に印加した負電位によりバルクチャネル中
にポテンシャル障壁が形成され、ソース領域103から
ドレイン領域104゜105への電子電流は流れない、
これに対して光照射により反転層が形成されると、バル
クチャネル中のポテンシャル障壁の高さが引き下げられ
、反転層中の正孔故に応じて変調された電子電流が流れ
るようになっている。
したがってゲートライン108を垂直走査回路に接続し
、ソースライン109をM OS 選択スイッチを介し
て水平走査回路に接続して、垂直走査回路で選択された
ゲートラインにつながる画素のうち水平走査回路で選択
された列の画素のソース電流を、ビデオラインを介して
負荷に流すことにより、入射光量を電圧変化として検出
することが可能なようになっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、従来のCMD受光素子を画素として用いた固
体撮像装置においては、各画素を構成する多数のCMD
受光素子の各ゲート電極は、それぞれ各ゲート電極毎に
ゲートコンタクトを介してゲートラインに接続するよう
に構成されている。
したがって固体撮像装置全体におけるゲートコンタクト
部の面積が非常に大きくなって、画素の高密度化が困難
であり、小さなチップサイズが要求されるような場合に
は、高画質の画像が得られなくなってしまうという問題
点があった。
本発明は、従来のCMD受光素子を画素として用いた固
体撮像装置における上記問題点を解消するためになされ
たもので、固体撮像装置におけるゲートコンタクト部の
占める面積を低減し、画素の高密度化を可能とするCM
D受光素子を用いた固体撮像装置を提供することを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記問題点を
解決するため、本発明は、隣接する複数個のCMD受光
素子の各ゲート電極を一つのゲートコンタクトによりゲ
ートラインに接続するように構成するものである。
このように構成することにより、ゲートコンタクト部の
面積を低減することができるので、チップサイズの縮小
化が可能となって、画素の高密度化を計ることができ、
小型で且つ高画質のCM D受光素子を用いた固体撮像
装置を容易に得ることが可能となる。
次に第1図に示した本発明の基本構成を表す概念図に基
づいて本発明を更に具体的に説明すると、水平方向に隣
接する2つの画素1−+、1−zを構成するCMD受光
素子の、ソース領域2を囲むように形成した各ゲート電
極3−1.3−2より、延長部3−11+  3−*a
をそれぞれ交叉するように斜め方向に延長させて交叉結
合部4を一体的に形成する。
そして該ゲート電極交叉結合部4を、水平画素列間に配
置された共通のゲートライン5に対して、−個のゲート
コンタクト6を介して接続するものである。なお第1図
において、7は浅いドレイン領域で、8は分離領域を形
成する深いドレイン領域である。このように2個の画素
の各ゲート電極を1個のゲートコンタクトを介してゲー
トラインに接続することにより、ゲートコンタクト部の
面積を1/2にすることができる。
〔実施例〕
以下実施例について説明する。第2図は、本発明に係る
固体撮像装置の一実施例の平面構造を示す閏である。図
において、1−1.1−zは水平方向に配列されている
隣接するCMD受光素子からなる画素、2はソース領域
、3−63−zは各画素1−1+  Itの各ソース領
域2を囲むように第1ポリシリコンで形成されたゲート
電極であり、そして該ゲート電極3−1.3−zから延
長部3−1m+  3−zaをそれぞれ交叉するように
斜め方向に延長させてゲート電極結合部4を形成してい
る。5は水平方向に配列された画素列間に沿って前記ゲ
ート電極結合部4上を通るように配置されている、第2
ポリシリコンで形成されたゲートラインで、該ゲートラ
イン5には一つのゲートコンタクト6を介して前記ゲー
ト電極結合部4が接続されている。7は浅い拡散領域で
形成されている浅いドレイン領域、8は深い拡散領域で
形成されている深いドレイン領域で、各画素間の分離領
域を構成している。
9はソースラインで、垂直方向に配列された各画素の各
ソース領域2上を通るように配置され、各画素のソース
領域2とソースコンタクト10により接続されている。
11はドレインラインで、前記ゲート電極結合部4の配
置されていない画素間において垂直方向に配置されてお
り、深いドレイン領域8とドレインコンタク目2を介し
て接続されている。
上記のように水平方向に配列されている隣接する2個の
画素1..1.の各ゲート電極3−1. 3−zを、1
個のゲートコンタクト4を介してゲートライン5に接続
させているので、ゲートコンタクト部の面積は、各画素
価々のゲート電極をそれぞれゲートコンタクトを介して
ゲートラインに接続していた従来のものに比べ半分にす
ることができる。またゲートコンタクト部は各画素の斜
め方向の画素間に配置されているので、ソースラインを
本実施例のように画素の真上を横切って配置することが
できる。したがって垂直画素列間に配置した場合のソー
スライン分の面積を縮小させることができる。またソー
スラインを画素の中央を横切って配置させることによっ
て、従来のソースライン配置位置にドレインラインを配
置することができる。したがって面積を増大させること
なく各画素の近傍にドレインコンタクトを配置すること
ができ、各画素共通ドレインの電位の安定化を計ること
ができる。
第3図は、第2図に示した実施例の変形例の平面構造を
示す図である。この変形例はゲートライン5′を金属薄
膜を用いて形成してその配線幅を縮小し、これに対応し
て、ゲートコンタクト6′の形状及びゲートライン5′
のゲートコンタクト部の形状を、図示のように菱形状と
することにより、更にゲートコンタクト部の面積を縮小
することができ、画素の高密度化を計ることができる。
第4図は、本発明の他の実施例の平面構造を示す図であ
り、第2図に示した実施例と同−又は同等の構成部材に
は同一符号を付して示している。
この実施例は1個のゲートコンタクトで4個の画素の各
ゲート電極をゲートラインに共通に接続するようにした
ものである。すなわち、水平方向及び垂直方向に隣接す
る4個の画素1−1n  14+  1−sr  1−
4を構成するCMD受光素子の各ゲート電極3−1.3
−z、3−3.3−4から、それぞれ延長部3−+□ 
3−zm+  3−3m+  3−amを斜め方向に交
叉するように突出させて、共通結合部4′を形成する。
そしてこのゲート電極の共通結合部4〜′を、水平画素
列間において2画素列毎に配置されているゲートライン
5に、1個のゲートコンタクト6を介して接続し、4個
のゲート電極3−、.3−1 3−:l+3−4を1個
のゲートコンタクト6でゲートライン5に共通に接続す
るように構成している。
9−1.9−1は各画素のソース領域2を横切ってそれ
ぞれ垂直方向に配列された2本のソースラインで、各ソ
ースライン9−+、9−zにはソースコンタクト10−
+、 10−zにより、1画素おきに交互にソース領域
2を接続するように構成されている。
このように水平及び垂直方向に隣接する4個の画素1−
+、1−t、1−3. 11の各ゲート電極3−1゜3
−t、3−x、3−aを1個のゲートコンタクト6でゲ
ートライン5に接続するように構成することによって、
固体撮像装置全体のゲートラインの本数を従来の半数と
することができる。この場合、水平方向に配列されてい
る画素列を2列同時に選択することになるので、この2
列の水平方向に配列された各画素を分離して読み出すた
めには、垂直方向に配列されている1列の画素列に対し
て、図示のように2本のソースラインが必要になるが、
若干受光面積を犠牲にすることにより、大幅なチップ面
積の縮小が可能となる。
またこの際、多層配線方式を用いて2本のソースライン
を一方側に重ねて配置するように構成すれば、受光面積
の減少を最小限に止めることができる。
なお第2図に示した実施例においては、水平方向に配列
された各画素間に深いドレイン領域を設けたものを示し
たが、この深いドレイン領域は、第3図に示した変形例
や第4回に示した実施例と同様に除くことが可能であり
、これにより更にチップ面積の縮小化を計ることができ
る。
〔発明の効果〕
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
一個のゲートコンタクトにより?jI数個のCMD受光
素子の各ゲート電極をゲートラインに接続するように構
成したので、ゲートコンタクト部の面積の縮小化を計る
ことができ、チップサイズの縮小化と共に画素の高密度
化を計ることができる。
また複数個のゲート電極を共通に一個のゲートコンタク
トでゲートラインに接続するように構成したことにより
、ソースライン等の配置の自由度が増大し、より好適な
配線が可能となって小型且つ裔画質の固体撮像装置を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る固体撮像装置の基本構成を示す
概念図、第2図は、本発明の実施例の平面構造を示す図
、第3図は、第2図に示した実施例の変形例を示す平面
構造図、第4図は、本発明の他の実施例の平面構造を示
す図、第5図fA)、 (B)は、従来のCMD受光素
子を用いた固体撮像装置の平面構成及び断面を示す図で
ある。 図において、1−11 1−2+  1−s、1−4は
CM D受光素子からなる画素、2はソース頭載、3−
1゜3−2.3−s、3−−はゲート電極、4.4′は
ゲート電極結合部、5,5′はゲートライン、6.6′
はゲートコンタクト、7は浅いドレイン領域、8は深い
ドレイン領域、9.9−+、9−zはソースライン、1
0.10−、、10−zはソースコンタクト、11はド
レインライン、12はドレインコンタクトを示す。 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社第2図 第3図 第5図 (A) (B)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内部増幅機能を有するCMD受光素子を光電変換素子と
    して用いた画素をマトリックス状に配置し、一方向に配
    列された各CMD受光素子の各ゲート電極を共通に接続
    するためのゲートラインを備えている固体撮像装置にお
    いて、隣接する複数個のCMD受光素子の各ゲート電極
    を一つのゲートコンタクトによりゲートラインに接続し
    たことを特徴とする固体撮像装置。
JP62095387A 1987-04-20 1987-04-20 固体撮像装置 Expired - Fee Related JPH0831585B2 (ja)

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EP0862219A2 (en) * 1997-02-28 1998-09-02 Eastman Kodak Company Active pixel sensor in which adjacent pixels share an integrated electrical element
EP0898312A2 (en) 1997-08-15 1999-02-24 Eastman Kodak Company Active pixel image sensor with shared amplifier read-out

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6657665B1 (en) * 1998-12-31 2003-12-02 Eastman Kodak Company Active Pixel Sensor with wired floating diffusions and shared amplifier

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0862219A2 (en) * 1997-02-28 1998-09-02 Eastman Kodak Company Active pixel sensor in which adjacent pixels share an integrated electrical element
EP0862219A3 (en) * 1997-02-28 1999-01-13 Eastman Kodak Company Active pixel sensor in which adjacent pixels share an integrated electrical element
US6160281A (en) * 1997-02-28 2000-12-12 Eastman Kodak Company Active pixel sensor with inter-pixel function sharing
US6423994B1 (en) 1997-02-28 2002-07-23 Eastman Kodak Company Active pixel sensor with inter-pixel function sharing
EP0898312A2 (en) 1997-08-15 1999-02-24 Eastman Kodak Company Active pixel image sensor with shared amplifier read-out
EP0898312A3 (en) * 1997-08-15 1999-12-22 Eastman Kodak Company Active pixel image sensor with shared amplifier read-out
US6107655A (en) * 1997-08-15 2000-08-22 Eastman Kodak Company Active pixel image sensor with shared amplifier read-out
US6352869B1 (en) 1997-08-15 2002-03-05 Eastman Kodak Company Active pixel image sensor with shared amplifier read-out

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