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J-GLOBAL ID：201903013129102087

光センサ及びその信号読み出し方法並びに固体撮像装置及びその信号読み出し方法

Inventor： 須川 成利 ,  黒田 理人 ,  若嶋 駿一
Applicant, Patent owner： 国立大学法人東北大学
Agent (2)： 池田 憲保 ,  佐々木 敬
Gazette classification：再公表公報
Application number (International application number)：JP2016080025
Publication number (International publication number)：WO2018066143
Application date： Oct. 07, 2016
Publication date： Apr. 12, 2018
Summary：

本発明の課題の一つは、産業の更なる発展やより安心・安全な社会の実現に大いに貢献する光センサと固体撮像装置並びにそれらの信号読み出し方法駆動を提供することである。 本発明の解決手段の一つは、受光素子と電荷を蓄積する蓄積容量と前記受光素子に入力する光によって発生する電荷を前記蓄積容量に転送するための転送スイッチと、を有する光センサにおいて、前記蓄積容量は、フローティングディフュージョン容量と横型オーバーフロー蓄積容量であり、前記転送スイッチは、LDD・MOSトランジスタであり、且つそのドレイン領域における不純物濃度を特定の濃度にしたことである。

Claim (excerpt)：

受光素子と電荷を蓄積する蓄積容量と前記受光素子に入力する光によって発生する電荷を前記蓄積容量に転送するための転送スイッチと画素信号出力線、を有し、前記画素信号出力線に信号読出経路が接続されていて、 前記蓄積容量は、フローティングディフュージョン(CFD)容量と横型オーバーフロー蓄積(CLOFIC)容量で、前記転送スイッチは、LDD・MOSトランジスタであり、 該LDD・MOSトランジスタのドレイン領域における半導体不純物の濃度(ND)と該ドレイン領域に隣接して設けられた拡散領域における半導体不純物の濃度(N)とが、 1< N/ND ≦100・・・・・(1) 0< N ≦ 1.0×1020 cm-3・・・・・(2) の関係にあり、 前記信号読出経路には、前記CFD容量によって電荷電圧変換された第1の画素出力信号と前記CFD容量と前記CLOFIC容量とを結合して電荷電圧変換された第2の画素出力信号とが入力され、 前記第1の画素出力信号が、超高感度信号の場合は、1より大きい増幅率で増幅することを特徴とする光センサ。

IPC (8)：

H01L 27/146 ,  H01L 21/336 ,  H01L 29/78 ,  H01L 21/823 ,  H01L 27/06 ,  H01L 27/088 ,  H04N 5/374 ,  H04N 5/355

FI (7)：

H01L27/146 A ,  H01L29/78 301L ,  H01L29/78 301S ,  H01L27/06 102A ,  H01L27/088 B ,  H04N5/374 ,  H04N5/355 900

F-Term (42)：

4M118AA02 ,  4M118AB01 ,  4M118BA14 ,  4M118CA02 ,  4M118DD04 ,  4M118FA06 ,  4M118FA28 ,  4M118FA38 ,  5C024CY47 ,  5C024GX02 ,  5C024GX16 ,  5C024GX18 ,  5C024GY31 ,  5C024GY39 ,  5C024GY41 ,  5C024HX18 ,  5C024HX40 ,  5F048AB10 ,  5F048AC01 ,  5F048AC10 ,  5F048BA02 ,  5F048BA07 ,  5F048BA12 ,  5F048BC03 ,  5F048BC06 ,  5F048BC18 ,  5F048BC19 ,  5F048BC20 ,  5F048BE03 ,  5F048BG13 ,  5F048DA23 ,  5F140AA11 ,  5F140AA12 ,  5F140AB06 ,  5F140AB09 ,  5F140BA16 ,  5F140BG08 ,  5F140BH13 ,  5F140BH15 ,  5F140BK03 ,  5F140BK13 ,  5F140CB04