ゲート構造の電気的活性部分から横方向にずらされている第一の導電型の表面層と、角度を持たせた注入により形成された第二の導電型の電荷収集領域とを備えたピンフォトダイオードが開示される。電荷収集領域の注入角度は、電荷収集領域が画素センサセルの転送ゲートの近傍短部とコンタクトがとられ、従って、ゲートオーバラップ領域及び望ましくないバリア電位を最小限に抑えるように調整することができる。
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フローティング・ディフュージョン・ノードに付随するゲート・キャパシタを用いて、フローティング・ディフュージョン・ノードの蓄積容量を選択的に増やす画素セルが提供される。ゲート・キャパシタは、画素セルの他のゲートを形成するのに用いる同じ工程段階のときに同時に形成されてよい。蓄積ノードの固有容量だけで、低輝度条件下では十分であることがある。高輝度条件では、ゲート・キャパシタの選択的な起動がなされることになり、したがって蓄積ノードの容量が、ゲート・キャパシタによって提供される付加容量と合わせて増やされてよい。本発明では、電荷分配または遅れ出力信号の無い広いダイナミック・レンジと高い出力信号を生成する。このような画素セルを形成する方法は、ＣＭＯＳおよびＣＣＤ画像デバイス、ＣＭＯＳおよびＣＣＤ画像デバイス内、ならびにＣＭＯＳおよびＣＣＤ撮像素子の画素配列に応用することができる。
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付随するひずみシリコン層を備えるピクセルセルを有するイメージャである。ひずみシリコン層は電荷転送効率を増大し、残像を減少し、撮像デバイスにおける青感度を改善する。
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本発明の実施例によれば、自動光制御と、相関二重サンプリング処理との双方を可能にするピクセルを提供する。このピクセルは、互いに別々に読出しうる第１及び第２の光変換装置を有する。第２の光変換装置は、例えば、光変換に適した領域及びドーピングプロファイルを有するピクセルの浮動拡散領域とすることができる。イメージセンサはピクセルのアレイを有し、これらピクセルのうちの幾つか又は全てが、２つの光変換装置を有し、イメージセンサは更に、ピクセルから信号を読出す周辺回路を有する。イメージセンサの読出し回路は、第２の光変換装置により発生された電荷をモニタリングして、第１の光変換装置からいつ信号を読出すかを決定しうるようにする。
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本発明の実施形態は、画素セルを形成する方法と、その結果の画素セルを提供する。画素セルは、基板表面の所に形成した光変換デバイスと光変換デバイスに隣接するトランジスタである。トランジスタは、チャネル領域の上に位置するゲートを含む。ゲートは、ｎ＋ポリシリコンの仕事関数より大きな仕事関数を有する少なくとも１つのゲート領域を含む。チャネル領域は、各ゲート領域より下にそれぞれの部分を含む。チャネル領域の少なくとも一部分のドーパント濃度は、それぞれのゲート領域の仕事関数によって少なくとも部分的に決定される。
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２段階変換利得浮遊拡散領域を備えたイメージャ。２段階変換利得領域は、（１）優れた低照度特性を達成するための大きな変換利得および感度、および、（２）大きなダイナミックレンジを達成するための大きなフルウェルキャパシティーおよび変換利得をもたらす。２段階変換利得素子は、それぞれの浮遊拡散ノードとそれぞれのキャパシタとの間に結合される。２段階変換利得素子は、浮遊拡散ノードの変換利得を第１の変換利得から第２の変換利得に切り替えるために、キャパシタのキャパシタンスを結合する。イメージャは、ＣＭＯＳ型イメージャまたはＣＣＤ型イメージャであってもよい。
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【課題】固体撮像素子の出力信号におけるリセットノイズの電圧レベルを検出し、テスタでの自動評価を実現できる固体撮像素子の評価方法を提供する。
【解決手段】水平転送パルスφＨ１、φＨ２の２周期毎にリセットパルスφＲＧを固体撮像素子に印加し、暗状態で固体撮像素子から得られる出力信号Ｖｏｕｔに対して、水平転送パルスの１周期毎に発生されリセットパルスと同じ位相を有するクランプパルスＣＰにより固定された、固体撮像素子の出力信号における各画素期間毎のＤＣレベルを基準として、サンプルホールドパルスＳＨＰにより固体撮像素子の出力信号における画素信号部をサンプルホールドして得られたサンプルホールド出力信号ＳＨｏｕｔに基づいて、リセットノイズの電圧レベルの評価を行う。 （もっと読む）

赤色光、緑色光および青色光用の２画素検出方式を含むＣＭＯＳ結像デバイス。１つの画素が、赤色光および青色光を検出し、別の画素が緑色光を検出する。赤色および青色の検出は波長に基づき、またこのデバイスは、赤色／青色画素中で青色光の検出が浅い基板深さで行われ、赤色光の検出がより深い基板深さで行われるような構造になっている。この画素アレイは、赤色／青色画素が緑色画素に隣接し、赤色／青色画素と緑色画素とが交互に配列されるような構造になっている。本発明は、このような結像アレイおよび画素を形成する方法にも関する。
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【課題】デジタルカメラにおいて、ＣＣＤの不要電荷を掃き捨てる動作と、安定したＣＤＳ回路のクランプ動作との両立。
【解決手段】撮像素子の蓄積期間中に
１．垂直ＣＣＤは高速転送、あるいは、すべてＬＯＷ側の電圧に固定する。
２．水平ＣＣＤを停止させる。
３．フローティングディフュージョンアンプのリセットパルスは停止しない。
４．ＣＤＳ回路に与えるクランプパルスは、常に出しておく。
とすることで、この間は、フローティングディフュージョンアンプの基準レベルをクランプするように構成する。
そのため、蓄積期間中に安定したクランプ動作が行える。 （もっと読む）

【課題】周辺回路部の配線層を多層化する一方で撮像画素領域における配線層の層数を削減し、シェーディングや混色を抑制する。
【解決手段】フォトダイオード１２１や各種トランジスタ１２２、１２３を設けたシリコン基板１３０上に、撮像画素領域部１００Ａでは３層の配線層１３２〜１３４が形成され、周辺回路部１００Ｃでは５層の配線層１３２〜１３６が形成されている。したがって、撮像画素領域部１００Ａの上層部では、膜厚が小さくなり、その上にカラーフィルタ１３８およびオンチップレンズ１３９が配置されている。この結果、フォトダイオード１２１の受光面とカラーフィルタ１３８およびオンチップレンズ１３９との間の距離が小さくなり、シェーディングや混色を抑制することができる。 （もっと読む）

【課題】 ＯＰＬＦを用いることなく結像光学系の光学特性を活かした撮像装置を実現することのできる撮像センサを提供する。
【解決手段】 撮像センサはＲ，Ｇ，Ｂの三原色に感度を有する３種類の複数の受光素子がベイヤー型に配置された受光部を有している。受光部は画素位置（ｉ，ｊ）にフォトダイオードからなる受光素子ＰＤij（i=1,2,…、j=1,2,…）を配置し、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色毎に、同一色の隣り合う４個の受光素子ＰＤijをそれぞれ１つのフローティングディフュージョンアンプからなる増幅回路ＦＤＡ(q)（ｑ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）に接続した構成となっている。各増幅回路ＦＤＡ(q)は対応する色の出力ラインＬ_R，Ｌ_G，Ｌ_Bに接続されている。露光によって各受光素子ＰＤijで得られた電気信号は、各色毎に、隣り合う４個の電気信号が増幅回路ＦＤＡ(q)で加算されて出力ラインＬ_R，Ｌ_G，Ｌ_Bから順次、出力される。 （もっと読む）

【課題】 画素にフローティングディフュージョン（ＦＤ）型アンプを内蔵したＭＯＳ型センサの消費電力を削減する。
【解決手段】 単位画素のドレイン領域（リセットトランジスタ３を介してＦＤ部へパルス電圧を供給するための領域）を１行毎に異なるドレイン線７に接続し、１行毎に選択的に電源パルスを供給する。この電源パルスは、少なくともＦＤ部の信号電荷をリセットする期間と、ＦＤ部の信号電荷を検出する期間とにおいてＨＩＧＨレベル電位に設定される。 （もっと読む）

【課題】 ＣＣＤからＦＤＡに転送された信号を処理する電荷検出信号処理回路のノイズ特性及び入出力特性を向上させること。
【解決手段】 ゲートがＦＤＡに接続されソース・ドレインが電源ＶＤＤと出力端子Ｖｏｕｔとの間に接続されたエンハンスメントＮＭＯＳトランジスタ１０１と、ゲートが電源ＶＤＤに接続されソース・ドレインが出力端子Ｖｏｕｔと電源ＧＮＤとの間に接続されたエンハンスメント型ＮＭＯＳトランジスタ１０２とを備える。 （もっと読む）