JP2002343955A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JP2002343955A JP2002343955A JP2001141373A JP2001141373A JP2002343955A JP 2002343955 A JP2002343955 A JP 2002343955A JP 2001141373 A JP2001141373 A JP 2001141373A JP 2001141373 A JP2001141373 A JP 2001141373A JP 2002343955 A JP2002343955 A JP 2002343955A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge transfer
- transfer register
- insulating film
- solid
- imaging device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 歩留まりの向上、高駆動周波数化、消費電力
の低減などを図る。 【解決手段】 垂直電荷転送レジスター１０および水平
電荷転送レジスターはそれぞれ、半導体基板４上に形成
されたゲート絶縁膜１８、２０、ならびにゲート絶縁膜
１８、２０上に形成された複数の第１および第２の電極
２２、２４を含み、第１および第２の電極２２、２４は
電荷の転送方向に交互に配置され、第１および第２の電
極２２、２４の間に層間絶縁膜２６、２８が介在してい
る。そして、水平電荷転送レジスターのゲート絶縁膜２
０および層間絶縁膜２８は、垂直電荷転送レジスター１
０のゲート絶縁膜１８および層間絶縁膜２６より薄く形
成されている。
の低減などを図る。 【解決手段】 垂直電荷転送レジスター１０および水平
電荷転送レジスターはそれぞれ、半導体基板４上に形成
されたゲート絶縁膜１８、２０、ならびにゲート絶縁膜
１８、２０上に形成された複数の第１および第２の電極
２２、２４を含み、第１および第２の電極２２、２４は
電荷の転送方向に交互に配置され、第１および第２の電
極２２、２４の間に層間絶縁膜２６、２８が介在してい
る。そして、水平電荷転送レジスターのゲート絶縁膜２
０および層間絶縁膜２８は、垂直電荷転送レジスター１
０のゲート絶縁膜１８および層間絶縁膜２６より薄く形
成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体撮像素子に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐ
ｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）構造による固体撮像素子は、一
般に、多数の光電変換素子、垂直電荷転送レジスター、
ならびに水平電荷転送レジスターを半導体基板上に形成
して構成され、垂直電荷転送レジスターは光電変換素子
の各グループごとに設けられて対応する光電変換素子グ
ループから電荷を受け取って転送し、水平電荷転送レジ
スターは垂直電荷転送レジスターにより転送された電荷
を垂直電荷転送レジスターから受け取って転送する。
ｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）構造による固体撮像素子は、一
般に、多数の光電変換素子、垂直電荷転送レジスター、
ならびに水平電荷転送レジスターを半導体基板上に形成
して構成され、垂直電荷転送レジスターは光電変換素子
の各グループごとに設けられて対応する光電変換素子グ
ループから電荷を受け取って転送し、水平電荷転送レジ
スターは垂直電荷転送レジスターにより転送された電荷
を垂直電荷転送レジスターから受け取って転送する。
【０００３】そして、垂直電荷転送レジスターおよび水
平電荷転送レジスターはそれぞれ、半導体基板上に形成
されたゲート絶縁膜、ならびにゲート絶縁膜上に形成さ
れた複数の第１および第２の電極を含み、第１および第
２の電極は電荷の転送方向に交互に配置され、第１およ
び第２の電極の間に層間絶縁膜が介在している。垂直電
荷転送レジスターおよび水平電荷転送レジスターのゲー
ト絶縁膜は通常、同一の工程で形成されるため、共に同
一の厚さとなっている。また、層間絶縁膜についても同
様であり、垂直電荷転送レジスターおよび水平電荷転送
レジスターの上記層間絶縁膜は同一の厚さに形成され
る。
平電荷転送レジスターはそれぞれ、半導体基板上に形成
されたゲート絶縁膜、ならびにゲート絶縁膜上に形成さ
れた複数の第１および第２の電極を含み、第１および第
２の電極は電荷の転送方向に交互に配置され、第１およ
び第２の電極の間に層間絶縁膜が介在している。垂直電
荷転送レジスターおよび水平電荷転送レジスターのゲー
ト絶縁膜は通常、同一の工程で形成されるため、共に同
一の厚さとなっている。また、層間絶縁膜についても同
様であり、垂直電荷転送レジスターおよび水平電荷転送
レジスターの上記層間絶縁膜は同一の厚さに形成され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の固体撮像素子には次のような欠点があった。 （１）垂直電荷転送レジスターにおいては、光電変換素
子からの電荷読み出しに必要な電圧に耐えられるように
層間絶縁膜の膜厚が設定され、そのため水平電荷転送レ
ジスターにおいても層間絶縁膜はその膜厚に設定され
る。しかし、水平電荷転送レジスターは電荷転送のみを
担うので、通常、垂直電荷転送レジスターより低い電圧
で駆動される。その結果、層間絶縁膜の膜厚に対して駆
動電圧が低すぎる傾向にあり、第１および第２の電極間
の層間絶縁膜下のチャネル部分でポテンシャルディップ
が形成されやすく、電荷を完全に転送することが難しく
なる。水平電荷転送レジスターにおいて電荷転送が不完
全になると、撮影画像に縦筋が現れるなどの異常が生
じ、固体撮像素子の製造歩留まりが低下してしまう。
うな従来の固体撮像素子には次のような欠点があった。 （１）垂直電荷転送レジスターにおいては、光電変換素
子からの電荷読み出しに必要な電圧に耐えられるように
層間絶縁膜の膜厚が設定され、そのため水平電荷転送レ
ジスターにおいても層間絶縁膜はその膜厚に設定され
る。しかし、水平電荷転送レジスターは電荷転送のみを
担うので、通常、垂直電荷転送レジスターより低い電圧
で駆動される。その結果、層間絶縁膜の膜厚に対して駆
動電圧が低すぎる傾向にあり、第１および第２の電極間
の層間絶縁膜下のチャネル部分でポテンシャルディップ
が形成されやすく、電荷を完全に転送することが難しく
なる。水平電荷転送レジスターにおいて電荷転送が不完
全になると、撮影画像に縦筋が現れるなどの異常が生
じ、固体撮像素子の製造歩留まりが低下してしまう。
【０００５】（２）また、上述のように水平電荷転送レ
ジスターの駆動電圧が層間絶縁膜の膜厚に対して低すぎ
る傾向にあることから、電荷の完全転送が可能な駆動周
波数が低下している。 （３）水平電荷転送レジスターの駆動電圧を高くするこ
とで、水平電荷転送レジスターにおける電荷転送の性能
向上を図ることも可能であるが、その場合には消費電力
が増大し、また不要輻射も増加する。
ジスターの駆動電圧が層間絶縁膜の膜厚に対して低すぎ
る傾向にあることから、電荷の完全転送が可能な駆動周
波数が低下している。 （３）水平電荷転送レジスターの駆動電圧を高くするこ
とで、水平電荷転送レジスターにおける電荷転送の性能
向上を図ることも可能であるが、その場合には消費電力
が増大し、また不要輻射も増加する。
【０００６】（４）固体撮像素子では、転送可能な最大
電荷量は、水平電荷転送レジスターの方が垂直電荷転送
レジスターより大きくなるように設計され、また、垂直
電荷転送レジスターの転送可能な最大電荷量は光電変換
素子に蓄積可能な最大電荷量より大きくなるように設計
される。そして、従来の固体撮像素子ではゲート絶縁膜
の厚さは垂直電荷転送レジスターおよび水平電荷転送レ
ジスターで同じであるから、水平電荷転送レジスターに
おける転送電荷量を大きくするために、水平電荷転送レ
ジスターの面積、具体的には幅を垂直電荷転送レジスタ
ーより広く設計している。しかしその結果、電荷転送レ
ジスターや各種素子、配線などの基板上での配置が制限
され、レイアウトの自由度が低下し、さらには固体撮像
素子の小型化にも不利となっている。
電荷量は、水平電荷転送レジスターの方が垂直電荷転送
レジスターより大きくなるように設計され、また、垂直
電荷転送レジスターの転送可能な最大電荷量は光電変換
素子に蓄積可能な最大電荷量より大きくなるように設計
される。そして、従来の固体撮像素子ではゲート絶縁膜
の厚さは垂直電荷転送レジスターおよび水平電荷転送レ
ジスターで同じであるから、水平電荷転送レジスターに
おける転送電荷量を大きくするために、水平電荷転送レ
ジスターの面積、具体的には幅を垂直電荷転送レジスタ
ーより広く設計している。しかしその結果、電荷転送レ
ジスターや各種素子、配線などの基板上での配置が制限
され、レイアウトの自由度が低下し、さらには固体撮像
素子の小型化にも不利となっている。
【０００７】固体撮像素子に対しては、いっそうの性能
向上を図るべく画素数（光電変換素子の数）の増加、高
フレームレート化、低消費電力化を同時に達成すること
が強く求められているが、これらを実現する上で上記
（１）〜（４）の欠点を解消することが特に重要であ
る。
向上を図るべく画素数（光電変換素子の数）の増加、高
フレームレート化、低消費電力化を同時に達成すること
が強く求められているが、これらを実現する上で上記
（１）〜（４）の欠点を解消することが特に重要であ
る。
【０００８】なお、特開昭６２−２３１５７号公報に
は、垂直電荷転送レジスターおよび水平電荷転送レジス
ターのゲート絶縁膜の膜厚が相互に異なっている固体撮
像素子が開示されているが、この固体撮像素子では垂直
電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚の方が薄くな
っているため、上記（４）の欠点はいっそう顕著にな
る。
は、垂直電荷転送レジスターおよび水平電荷転送レジス
ターのゲート絶縁膜の膜厚が相互に異なっている固体撮
像素子が開示されているが、この固体撮像素子では垂直
電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚の方が薄くな
っているため、上記（４）の欠点はいっそう顕著にな
る。
【０００９】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、その目的は、製造歩留まりの向上、高
駆動周波数化、消費電力の低減、不要輻射の防止、レイ
アウトにおける自由度の向上、ならびに小型化を可能と
する固体撮像素子を提供することにある。
なされたもので、その目的は、製造歩留まりの向上、高
駆動周波数化、消費電力の低減、不要輻射の防止、レイ
アウトにおける自由度の向上、ならびに小型化を可能と
する固体撮像素子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、多数の光電変換素子、垂直電荷転送レジスタ
ー、ならびに水平電荷転送レジスターを半導体基板上に
形成して構成され、前記垂直電荷転送レジスターは前記
光電変換素子の各グループごとに設けられて対応する光
電変換素子グループから電荷を受け取って転送し、前記
水平電荷転送レジスターは前記垂直電荷転送レジスター
により転送された電荷を前記垂直電荷転送レジスターか
ら受け取って転送し、前記垂直電荷転送レジスターおよ
び前記水平電荷転送レジスターはそれぞれ、前記半導体
基板上に形成されたゲート絶縁膜、ならびに前記ゲート
絶縁膜上に形成された複数の第１および第２の電極を含
み、前記第１および第２の電極は電荷の転送方向に交互
に配置され、前記第１および第２の電極の間に層間絶縁
膜が介在している固体撮像素子であって、前記水平電荷
転送レジスターの前記ゲート絶縁膜および前記層間絶縁
膜のいずれか一方または両方が前記垂直電荷転送レジス
ターの対応する膜より薄く形成されていることを特徴と
する。
するため、多数の光電変換素子、垂直電荷転送レジスタ
ー、ならびに水平電荷転送レジスターを半導体基板上に
形成して構成され、前記垂直電荷転送レジスターは前記
光電変換素子の各グループごとに設けられて対応する光
電変換素子グループから電荷を受け取って転送し、前記
水平電荷転送レジスターは前記垂直電荷転送レジスター
により転送された電荷を前記垂直電荷転送レジスターか
ら受け取って転送し、前記垂直電荷転送レジスターおよ
び前記水平電荷転送レジスターはそれぞれ、前記半導体
基板上に形成されたゲート絶縁膜、ならびに前記ゲート
絶縁膜上に形成された複数の第１および第２の電極を含
み、前記第１および第２の電極は電荷の転送方向に交互
に配置され、前記第１および第２の電極の間に層間絶縁
膜が介在している固体撮像素子であって、前記水平電荷
転送レジスターの前記ゲート絶縁膜および前記層間絶縁
膜のいずれか一方または両方が前記垂直電荷転送レジス
ターの対応する膜より薄く形成されていることを特徴と
する。
【００１１】このように、本発明の固体撮像素子では、
水平電荷転送レジスターの層間絶縁膜の膜厚が、垂直電
荷転送レジスターの層間絶縁膜の膜厚より薄く形成され
ているので、水平電荷転送レジスターを低電圧で駆動し
ても第１および第２の電極間の層間絶縁膜下のチャネル
部分にポテンシャルディップが形成されることがない。
したがって、電荷は完全に転送され、撮影画像に縦筋が
現れるなどの異常は発生せず、固体撮像素子の製造歩留
まりが向上する。
水平電荷転送レジスターの層間絶縁膜の膜厚が、垂直電
荷転送レジスターの層間絶縁膜の膜厚より薄く形成され
ているので、水平電荷転送レジスターを低電圧で駆動し
ても第１および第２の電極間の層間絶縁膜下のチャネル
部分にポテンシャルディップが形成されることがない。
したがって、電荷は完全に転送され、撮影画像に縦筋が
現れるなどの異常は発生せず、固体撮像素子の製造歩留
まりが向上する。
【００１２】また、同じ理由により水平電荷転送レジス
ターの駆動周波数を高めることができる。さらに、電荷
を完全転送するために水平電荷転送レジスターの駆動電
圧を高める必要がないので、消費電力を削減でき、不要
輻射も抑制できる。そして、本発明の固体撮像素子で
は、水平電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚が垂
直電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚より薄く形
成されているので、水平電荷転送レジスターにおいて転
送可能な最大電荷量を多くするために水平電荷転送レジ
スターの面積を広くする必要がなく、したがって基板上
のレイアウトの自由度が増し、さらに固体撮像素子の小
型化にも有利である。
ターの駆動周波数を高めることができる。さらに、電荷
を完全転送するために水平電荷転送レジスターの駆動電
圧を高める必要がないので、消費電力を削減でき、不要
輻射も抑制できる。そして、本発明の固体撮像素子で
は、水平電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚が垂
直電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚より薄く形
成されているので、水平電荷転送レジスターにおいて転
送可能な最大電荷量を多くするために水平電荷転送レジ
スターの面積を広くする必要がなく、したがって基板上
のレイアウトの自由度が増し、さらに固体撮像素子の小
型化にも有利である。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明による固体撮
像素子の一例を示す要部断面側面図、図２は実施の形態
例の固体撮像素子を示す平面図、図３の（Ａ）ないし
（Ｃ）は実施の形態例の固体撮像素子を作製するための
各工程を示す部分断面側面図、図４の（Ａ）ないし
（Ｃ）は図３につづく各工程を示す部分断面側面図であ
る。
て図面を参照して説明する。図１は本発明による固体撮
像素子の一例を示す要部断面側面図、図２は実施の形態
例の固体撮像素子を示す平面図、図３の（Ａ）ないし
（Ｃ）は実施の形態例の固体撮像素子を作製するための
各工程を示す部分断面側面図、図４の（Ａ）ないし
（Ｃ）は図３につづく各工程を示す部分断面側面図であ
る。
【００１４】図２に示したように、本実施の形態例の固
体撮像素子２では、シリコンから成る半導体基板４上の
撮像領域６に多数の光電変換素子８が相互に間隔をおい
てマトリクス状に配列されている。そして光電変換素子
８の各列ごとにＣＣＤ構造を有する垂直電荷転送レジス
ター１０が、光電変換素子８の列方向に延設され、垂直
電荷転送レジスター１０の一端部にＣＣＤ構造を有する
水平電荷転送レジスター１２が、垂直電荷転送レジスタ
ー１０の延在方向に直交して延設されている。また、水
平電荷転送レジスター１２の一方の端部には出力部１３
が形成されている。なお、図２では、各電荷転送レジス
ターの電極は省略されている。
体撮像素子２では、シリコンから成る半導体基板４上の
撮像領域６に多数の光電変換素子８が相互に間隔をおい
てマトリクス状に配列されている。そして光電変換素子
８の各列ごとにＣＣＤ構造を有する垂直電荷転送レジス
ター１０が、光電変換素子８の列方向に延設され、垂直
電荷転送レジスター１０の一端部にＣＣＤ構造を有する
水平電荷転送レジスター１２が、垂直電荷転送レジスタ
ー１０の延在方向に直交して延設されている。また、水
平電荷転送レジスター１２の一方の端部には出力部１３
が形成されている。なお、図２では、各電荷転送レジス
ターの電極は省略されている。
【００１５】このような構成において、各光電変換素子
８が光を受光して生成した電荷は対応する垂直電荷転送
レジスター１０に出力され、垂直電荷転送レジスター１
０はこの電荷を順次、水平電荷転送レジスター１２に向
けて転送する。水平電荷転送レジスター１２は各垂直電
荷転送レジスター１０から電荷を受け取って出力部１２
に転送し、出力部１２から映像信号が出力される。
８が光を受光して生成した電荷は対応する垂直電荷転送
レジスター１０に出力され、垂直電荷転送レジスター１
０はこの電荷を順次、水平電荷転送レジスター１２に向
けて転送する。水平電荷転送レジスター１２は各垂直電
荷転送レジスター１０から電荷を受け取って出力部１２
に転送し、出力部１２から映像信号が出力される。
【００１６】そして、本実施の形態例では、垂直電荷転
送レジスター１０および水平電荷転送レジスター１２は
詳しくは図１に示したような構造となっている。なお、
図１において垂直電荷転送レジスター部１４および水平
電荷転送レジスター部１６はそれぞれ各レジスターの延
在方向（電荷の転送方向）に沿った各レジスターの部分
断面を示している。
送レジスター１０および水平電荷転送レジスター１２は
詳しくは図１に示したような構造となっている。なお、
図１において垂直電荷転送レジスター部１４および水平
電荷転送レジスター部１６はそれぞれ各レジスターの延
在方向（電荷の転送方向）に沿った各レジスターの部分
断面を示している。
【００１７】図１に示したように、垂直電荷転送レジス
ター１０および水平電荷転送レジスター１２はそれぞ
れ、シリコンから成る第１導電型（たとえばｎ型）の半
導体基板４上に、シリコンの酸化物により形成されたゲ
ート絶縁膜１８、２０、ならびにゲート絶縁膜１８、２
０上に形成されたポリシリコンによる複数の第１および
第２の電極２２、２４を含み、第１および第２の電極２
２、２４は電荷の転送方向に交互に配置され、第１およ
び第２の電極２２、２４の間にシリコンの酸化物による
層間絶縁膜２６、２８が介在している。なお、半導体基
板４の表面部には、第２導電型（たとえばｐ型）のチャ
ネル（図示せず）が形成されている。また、第２の電極
２４は、図１に示したように、一部が第１の電極２２の
上に重ねて形成されている。
ター１０および水平電荷転送レジスター１２はそれぞ
れ、シリコンから成る第１導電型（たとえばｎ型）の半
導体基板４上に、シリコンの酸化物により形成されたゲ
ート絶縁膜１８、２０、ならびにゲート絶縁膜１８、２
０上に形成されたポリシリコンによる複数の第１および
第２の電極２２、２４を含み、第１および第２の電極２
２、２４は電荷の転送方向に交互に配置され、第１およ
び第２の電極２２、２４の間にシリコンの酸化物による
層間絶縁膜２６、２８が介在している。なお、半導体基
板４の表面部には、第２導電型（たとえばｐ型）のチャ
ネル（図示せず）が形成されている。また、第２の電極
２４は、図１に示したように、一部が第１の電極２２の
上に重ねて形成されている。
【００１８】そして、水平電荷転送レジスター１２のゲ
ート絶縁膜２０および層間絶縁膜２８は、本実施の形態
例ではともに垂直電荷転送レジスター１０の対応する膜
１８、２６より薄く形成されている。このような固体撮
像素子２は、図３および図４に示した工程により作製す
ることができる。まず、図３の（Ａ）に示したように、
半導体基板４上に絶縁膜３０を形成し、つづいて、図３
の（Ｂ）に示したように、フォトリソグラフィーにより
水平電荷転送レジスター１２の箇所の絶縁膜３０のみ除
去し、その上でさらに全体に絶縁膜を形成して、それぞ
れ垂直電荷転送レジスター１０の厚いゲート絶縁膜１８
および水平電荷転送レジスター１２の薄いゲート絶縁膜
２０とする。
ート絶縁膜２０および層間絶縁膜２８は、本実施の形態
例ではともに垂直電荷転送レジスター１０の対応する膜
１８、２６より薄く形成されている。このような固体撮
像素子２は、図３および図４に示した工程により作製す
ることができる。まず、図３の（Ａ）に示したように、
半導体基板４上に絶縁膜３０を形成し、つづいて、図３
の（Ｂ）に示したように、フォトリソグラフィーにより
水平電荷転送レジスター１２の箇所の絶縁膜３０のみ除
去し、その上でさらに全体に絶縁膜を形成して、それぞ
れ垂直電荷転送レジスター１０の厚いゲート絶縁膜１８
および水平電荷転送レジスター１２の薄いゲート絶縁膜
２０とする。
【００１９】その後、図３の（Ｃ）に示したように、ゲ
ート絶縁膜１８の上に、相互に間隔をおいて第１の電極
２２を形成し、さらに、図４の（Ａ）に示したように、
第１の電極２２の箇所に層間絶縁膜２６を形成する。次
に、図４の（Ｂ）に示したように、水平電荷転送レジス
ター１２の箇所においてゲート絶縁膜２０の上に、相互
に間隔をおいて第１の電極２２を形成するとともに、垂
直電荷転送レジスター１０の箇所においてゲート絶縁膜
１８上の隣接する２つの第１の電極２２の間にそれぞれ
第２の電極２４を形成する。
ート絶縁膜１８の上に、相互に間隔をおいて第１の電極
２２を形成し、さらに、図４の（Ａ）に示したように、
第１の電極２２の箇所に層間絶縁膜２６を形成する。次
に、図４の（Ｂ）に示したように、水平電荷転送レジス
ター１２の箇所においてゲート絶縁膜２０の上に、相互
に間隔をおいて第１の電極２２を形成するとともに、垂
直電荷転送レジスター１０の箇所においてゲート絶縁膜
１８上の隣接する２つの第１の電極２２の間にそれぞれ
第２の電極２４を形成する。
【００２０】その後、図４の（Ｃ）に示したように、水
平電荷転送レジスター１２の箇所において、第１の電極
２２の箇所に層間絶縁膜２６より膜厚の薄い層間絶縁膜
２８を形成する。そして、水平電荷転送レジスター１２
の箇所においてゲート絶縁膜２０上の隣接する２つの第
１の電極２２の間にそれぞれ第２の電極２４を形成し、
さらに垂直電荷転送レジスター１０および水平電荷転送
レジスター１２の第２の電極２４の上に層間絶縁膜３２
を形成して工程を終了する。
平電荷転送レジスター１２の箇所において、第１の電極
２２の箇所に層間絶縁膜２６より膜厚の薄い層間絶縁膜
２８を形成する。そして、水平電荷転送レジスター１２
の箇所においてゲート絶縁膜２０上の隣接する２つの第
１の電極２２の間にそれぞれ第２の電極２４を形成し、
さらに垂直電荷転送レジスター１０および水平電荷転送
レジスター１２の第２の電極２４の上に層間絶縁膜３２
を形成して工程を終了する。
【００２１】このように、本実施の形態例の固体撮像素
子２では、水平電荷転送レジスター１２の層間絶縁膜２
８の膜厚が、垂直電荷転送レジスター１０の層間絶縁膜
２６の膜厚より薄く形成されているので、水平電荷転送
レジスター１２を低電圧で駆動しても第１および第２の
電極２２、２４間の層間絶縁膜２８下のチャネル部分に
ポテンシャルディップが形成されることがない。したが
って、電荷は完全に転送され、撮影画像に縦筋が現れる
などの異常は発生せず、固体撮像素子２の製造歩留まり
が向上する。
子２では、水平電荷転送レジスター１２の層間絶縁膜２
８の膜厚が、垂直電荷転送レジスター１０の層間絶縁膜
２６の膜厚より薄く形成されているので、水平電荷転送
レジスター１２を低電圧で駆動しても第１および第２の
電極２２、２４間の層間絶縁膜２８下のチャネル部分に
ポテンシャルディップが形成されることがない。したが
って、電荷は完全に転送され、撮影画像に縦筋が現れる
などの異常は発生せず、固体撮像素子２の製造歩留まり
が向上する。
【００２２】また、同じ理由により水平電荷転送レジス
ター１２の駆動周波数を高めることができる。さらに、
電荷を完全転送するために水平電荷転送レジスター１２
の駆動電圧を高める必要がないので、消費電力を削減で
き、不要輻射も抑制できる。そして、本実施の形態例の
固体撮像素子２では、水平電荷転送レジスター１２のゲ
ート絶縁膜２０の膜厚が垂直電荷転送レジスター１０の
ゲート絶縁膜１８の膜厚より薄く形成されているので、
水平電荷転送レジスター１２において転送可能な最大電
荷量を多くするために水平電荷転送レジスター１２の面
積を広くする必要がなく、したがって基板上のレイアウ
トの自由度が増し、さらに固体撮像素子２の小型化にも
有利である。
ター１２の駆動周波数を高めることができる。さらに、
電荷を完全転送するために水平電荷転送レジスター１２
の駆動電圧を高める必要がないので、消費電力を削減で
き、不要輻射も抑制できる。そして、本実施の形態例の
固体撮像素子２では、水平電荷転送レジスター１２のゲ
ート絶縁膜２０の膜厚が垂直電荷転送レジスター１０の
ゲート絶縁膜１８の膜厚より薄く形成されているので、
水平電荷転送レジスター１２において転送可能な最大電
荷量を多くするために水平電荷転送レジスター１２の面
積を広くする必要がなく、したがって基板上のレイアウ
トの自由度が増し、さらに固体撮像素子２の小型化にも
有利である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像素
子では、水平電荷転送レジスターの層間絶縁膜の膜厚
が、垂直電荷転送レジスターの層間絶縁膜の膜厚より薄
く形成されているので、水平電荷転送レジスターを低電
圧で駆動しても第１および第２の電極間の層間絶縁膜下
のチャネル部分にポテンシャルディップが形成されるこ
とがない。したがって、電荷は完全に転送され、撮影画
像に縦筋が現れるなどの異常は発生せず、固体撮像素子
の製造歩留まりが向上する。
子では、水平電荷転送レジスターの層間絶縁膜の膜厚
が、垂直電荷転送レジスターの層間絶縁膜の膜厚より薄
く形成されているので、水平電荷転送レジスターを低電
圧で駆動しても第１および第２の電極間の層間絶縁膜下
のチャネル部分にポテンシャルディップが形成されるこ
とがない。したがって、電荷は完全に転送され、撮影画
像に縦筋が現れるなどの異常は発生せず、固体撮像素子
の製造歩留まりが向上する。
【００２４】また、同じ理由により水平電荷転送レジス
ターの駆動周波数を高めることができる。さらに、電荷
を完全転送するために水平電荷転送レジスターの駆動電
圧を高める必要がないので、消費電力を削減でき、不要
輻射も抑制できる。そして、本発明の固体撮像素子で
は、水平電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚が垂
直電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚より薄く形
成されているので、水平電荷転送レジスターにおいて転
送可能な最大電荷量を多くするために水平電荷転送レジ
スターの面積を広くする必要がなく、したがって基板上
のレイアウトの自由度が増し、さらに固体撮像素子の小
型化にも有利である。
ターの駆動周波数を高めることができる。さらに、電荷
を完全転送するために水平電荷転送レジスターの駆動電
圧を高める必要がないので、消費電力を削減でき、不要
輻射も抑制できる。そして、本発明の固体撮像素子で
は、水平電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚が垂
直電荷転送レジスターのゲート絶縁膜の膜厚より薄く形
成されているので、水平電荷転送レジスターにおいて転
送可能な最大電荷量を多くするために水平電荷転送レジ
スターの面積を広くする必要がなく、したがって基板上
のレイアウトの自由度が増し、さらに固体撮像素子の小
型化にも有利である。
【図１】本発明による固体撮像素子の一例を示す要部断
面側面図である。
面側面図である。
【図２】実施の形態例の固体撮像素子を示す平面図であ
る。
る。
【図３】（Ａ）ないし（Ｃ）は実施の形態例の固体撮像
素子を作製するための各工程を示す部分断面側面図であ
る。
素子を作製するための各工程を示す部分断面側面図であ
る。
【図４】（Ａ）ないし（Ｃ）は図３につづく各工程を示
す部分断面側面図である。
す部分断面側面図である。
【符号の説明】 ２……固体撮像素子、４……半導体基板、６……撮像領
域、８……光電変換素子、１０……垂直電荷転送レジス
ター、１２……水平電荷転送レジスター、１３……出力
部、１４……垂直電荷転送レジスター部、１６……水平
電荷転送レジスター部、１８……ゲート絶縁膜、２０…
…ゲート絶縁膜、２２……第１の電極、２４……第２の
電極、２６……層間絶縁膜、２８……層間絶縁膜、３０
……絶縁膜、３２……層間絶縁膜。
域、８……光電変換素子、１０……垂直電荷転送レジス
ター、１２……水平電荷転送レジスター、１３……出力
部、１４……垂直電荷転送レジスター部、１６……水平
電荷転送レジスター部、１８……ゲート絶縁膜、２０…
…ゲート絶縁膜、２２……第１の電極、２４……第２の
電極、２６……層間絶縁膜、２８……層間絶縁膜、３０
……絶縁膜、３２……層間絶縁膜。
Claims (6)
- 【請求項１】 多数の光電変換素子、垂直電荷転送レジ
スター、ならびに水平電荷転送レジスターを半導体基板
上に形成して構成され、前記垂直電荷転送レジスターは
前記光電変換素子の各グループごとに設けられて対応す
る光電変換素子グループから電荷を受け取って転送し、
前記水平電荷転送レジスターは前記垂直電荷転送レジス
ターにより転送された電荷を前記垂直電荷転送レジスタ
ーから受け取って転送し、前記垂直電荷転送レジスター
および前記水平電荷転送レジスターはそれぞれ、前記半
導体基板上に形成されたゲート絶縁膜、ならびに前記ゲ
ート絶縁膜上に形成された複数の第１および第２の電極
を含み、前記第１および第２の電極は電荷の転送方向に
交互に配置され、前記第１および第２の電極の間に層間
絶縁膜が介在している固体撮像素子であって、 前記水平電荷転送レジスターの前記ゲート絶縁膜および
前記層間絶縁膜のいずれか一方または両方が前記垂直電
荷転送レジスターの対応する膜より薄く形成されている
ことを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記第２の電極は、一部が前記第１の電
極の上に重ねて形成されていることを特徴とする請求項
１記載の固体撮像素子。 - 【請求項３】 前記垂直電荷転送レジスターおよび前記
水平電荷転送レジスターはＣＣＤ構造を有していること
を特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項４】 前記光電変換素子は前記半導体基板上に
マトリクス状に配列され、前記垂直電荷転送レジスター
は前記光電変換素子の各列ごとに列方向に延設され、各
垂直電荷転送レジスターは対応する列の前記光電変換素
子から電荷を取り込んで転送することを特徴とする請求
項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項５】 前記水平電荷転送レジスターは、前記垂
直電荷転送レジスターの一方の端部側に前記垂直電荷転
送レジスターの延在方向にほぼ直交して延設されている
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項６】 前記半導体基板はシリコンから成り、前
記ゲート絶縁膜および前記層間絶縁膜はシリコンの酸化
物により形成され、前記第１および第２の電極はポリシ
リコンにより形成されていることを特徴とする請求項１
記載の固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001141373A JP4655407B2 (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001141373A JP4655407B2 (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002343955A true JP2002343955A (ja) | 2002-11-29 |
| JP4655407B2 JP4655407B2 (ja) | 2011-03-23 |
Family
ID=18987840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001141373A Expired - Fee Related JP4655407B2 (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4655407B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007005693A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Fujifilm Holdings Corp | Ｃｃｄ型固体撮像装置及びその製造方法 |
| CN100370617C (zh) * | 2003-05-20 | 2008-02-20 | 松下电器产业株式会社 | 固体摄像器件的制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01241863A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-26 | Toshiba Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JPH0774337A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-17 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPH0888344A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-02 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
-
2001
- 2001-05-11 JP JP2001141373A patent/JP4655407B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01241863A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-26 | Toshiba Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JPH0774337A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-17 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPH0888344A (ja) * | 1994-09-16 | 1996-04-02 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100370617C (zh) * | 2003-05-20 | 2008-02-20 | 松下电器产业株式会社 | 固体摄像器件的制造方法 |
| US7422925B2 (en) | 2003-05-20 | 2008-09-09 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Solid-state imaging apparatus and manufacturing method thereof |
| JP2007005693A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Fujifilm Holdings Corp | Ｃｃｄ型固体撮像装置及びその製造方法 |
| JP4639116B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2011-02-23 | 富士フイルム株式会社 | Ｃｃｄ型固体撮像装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4655407B2 (ja) | 2011-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2865083B2 (ja) | 固体撮像素子およびその駆動方法 | |
| JP4714502B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US7538811B2 (en) | Solid-state image pickup device that suppresses crosstalk between pixels | |
| JP2002343955A (ja) | 固体撮像素子 | |
| US8294800B2 (en) | Solid-state imaging device and readout method thereof | |
| JP3357797B2 (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| JPS6314467A (ja) | 固体撮像素子 | |
| US20070090480A1 (en) | Solid-state imaging device and method for manufacturing the same | |
| JP2002252340A (ja) | 固体撮像素子 | |
| US8149051B2 (en) | Solid-state image sensor | |
| US20060146163A1 (en) | Color linear image sensor | |
| KR20100032836A (ko) | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법 및 전자 기기 | |
| JP2002280539A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3713863B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH09121045A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2780285B2 (ja) | 電荷転送固体撮像素子 | |
| JPH11121734A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPS62206878A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP2929611B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH03184375A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP2002247452A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3413732B2 (ja) | Ｃｃｄ型固体撮像素子 | |
| JPH07106545A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH05343442A (ja) | 電荷転送装置の出力回路構造 | |
| JP2005243946A (ja) | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080312 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090817 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091013 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100903 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100907 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101029 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101130 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101213 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |