JP2715922B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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Description
特に水平CCDレジスタの転送電極に駆動パルスを伝達
するためのバスラインの構成に関する。
平CCDレジスタの構成を示す平面図である。この種の
水平CCDレジスタを有する固体撮像装置として、例え
ば国際固体回路会議(ISSCC)のダイジェスト・オ
ブ・テクニカル・ペーパーズ(Digest of T
echnical Papers)誌、1992年、第
172頁−第173頁に記載されたものがある。
ファ型固体撮像装置であるが、蓄積部の垂直CCDレジ
スタのチャネル1(例えばPウェル表面部に形成された
N型拡散層)は、第1のポリシリコン膜で形成される垂
直−水平間転送ゲート電極2下部のチャネルを介して、
水平CCDレジスタの第1のチャネル3−1に接続され
ている。水平CCDレジスタの第1のチャネル3−1
は、第1のポリシリコン膜で形成される水平−水平間転
送ゲート電極4下部のチャネル(N型拡散層)を介し
て、水平CCDレジスタの第2のチャネル3−2に接続
されている。水平CCDレジスタの第2のチャネル3−
2は、第1のポリシリコン膜で形成されるスミア掃き出
しゲート電極5下部のチャネルを介してドレイン6に接
続されている。各垂直CCDレジスタのチャネル1の間
にはチャネルストップ7(P+ 型拡散層)が設けられて
おり、水平−水平間転送ゲート電極4下部の一部にはチ
ャネルを規定するチャネルストップ8(P+ 型拡散層)
が設けられている。水平転送電極は、第2のポリシリコ
ン膜で形成されるストレージ電極9(下部にはN型拡散
層がある。)と、第3のポリシリコン膜で形成されるバ
リア電極10(下部には、ストレージ電極下部と同じN
型拡散層の表面部にP型不純物イオンをカウンタドープ
して形成されたN- 型バリア層がある。)からなる。な
お、第1のポリシリコン膜、第2のポリシリコン膜、第
3のポリシリコン膜の間には、それぞれ絶縁膜が形成さ
れている。各水平転送電極は、水平CCDレジスタの第
1のチャネル3−1および第2のチャネル3−2の上部
の領域にそれぞれゲート絶縁膜を介して独立に形成され
ている。各水平転送電極に水平駆動パルスを伝達するた
めに、第1バスライン14−1、第2バスライン14−
2、第3バスライン14−3、および第4バスライン1
4−4が、水平転送電極の上部の領域に形成されてい
る。ここでは、水平駆動パルスが2相の場合について示
されており、第1バスライン14−1と第3バスライン
14−3は図3に示す第1の位相の水平駆動パルスφH
1を伝達し、また、第2バスライン14−2と第4バス
ライン14−4は第2の位相の水平駆動パルスφH2を
伝達する。なお、第1〜第4バスラインはいずれもアル
ミニウム膜で形成されており、各水平転送電極との間に
は層間絶縁膜が形成されている。各水平転送電極と第1
〜4バスラインは、図に示すような周期でコンタクトC
1およびコンタクトC2によりそれぞれ接続されてい
る。また12はアルミニウム膜からなる蓄積部の遮光
膜、13−1,13−2,13−3はいずれもタングス
テン膜からなり、それぞれ層間絶縁膜に設けられたコン
タクトC3を介して垂直−水平間転送ゲート電極2、水
平−水平間転送ゲート電極4、スミア掃き出しゲート電
極5に接続され、駆動パルスφTG1,φTG2,φO
FG(図示しない。オーバフローゲート・パルス。)を
伝達するバスラインである。なお、蓄積部の垂直CCD
レジスタの最終段ゲート電極11(第2または第3のポ
リシリコン膜からできている。)にも同様にタングステ
ン膜からなる図示しないバスラインが接続されてしかる
べき駆動パルスを伝達する。13−4は、アルミニウム
膜からなり、層間絶縁膜に設けられたコンタクトC4を
介してドレイン6に接続され直流電圧VOFD を伝達する
バスラインである。タングステン膜は、第3のポリシリ
コン膜上に厚さ200nm程度の図示しない層間絶縁膜
を介して被着され、アルミニウム膜はタングステン膜上
に厚さ300nm程度の図示しない層間絶縁膜を介して
被着されている。垂直CCDレジスタの最終段ゲート電
極11下の電荷(奇数列のチャネルにあるものをQ1,
偶数列のチャネルにあるものをQ2とする)は、水平ブ
ランキング期間内の図3に示すタイミングT1で水平レ
ジスタの第1のチャネル3−1(ストレージ電極下)に
転送され、タイミングT2でQ2は水平−水平間転送ゲ
ート電極4下部に転送されタイミングT3でQ2は水平
レジスタの第2のチャネル3−2(ストレージ電極下)
に転送される。
の固体撮像装置においては、各水平転送電極に水平駆動
パルスを伝達するためのバスラインは、水平レジスタの
各チャネルの上部の領域にそれぞれ水平駆動パルスの位
相数と同一の本数形成されているため、1本当たりの配
線幅が制限され、バスラインの抵抗による水平駆動パル
スのなまりのため、電荷の水平転送の高速化もしくは水
平駆動回路の低消費電力化に限界があるという問題点が
ある。なお、前述の従来例では、撮像部の遮光膜はタン
グステン膜で形成されているが、固体撮像装置の種類に
よっては、撮像部の遮光膜と水平駆動パルスを伝達する
ためのバスラインとをアルミニウム膜で形成することも
あるが、そのような場合アルミニウム膜を厚くして配線
抵抗を下げようとすると、撮像部の垂直CCDレジスタ
のゲート電極側面における遮光膜のカバレッジが悪化
し、スミアと呼ばれる偽信号が増加するという問題点も
ある。
フトレジスタへのバスラインの配線幅の制限を緩和し、
水平転送の一層の高速化もしくは水平駆動回路の一層の
低消費電力化が可能な固体撮像装置を提供することにあ
る。
は、複数のチャネルと、前記各チャネルとそれぞれ交差
する複数の水平転送電極からなる複数の組と、前記各チ
ャネル上をこれと平行に走行して設けられ前記各チャネ
ル上の前記水平転送電極の組に互いに位相の異なる多相
駆動パルスをそれぞれ供給する複数のバスラインとを有
する水平CCDレジスタを備え、前記バスラインのうち
少なくとも1本が隣接する2つの前記チャネル間に跨っ
て設けられているというものである。
って設けられるバスラインの配線幅を単一のチャネル上
を走行するバスラインの配線幅の少なくとも2倍にして
各バスラインのRC時定数が同一になるよう設計する。
スラインを設けるので各チャネル上に限定してバスライ
ンを配置する従来例に比べるとバスラインの配線幅を大
きくできバスラインの寄生抵抗を小さくできる。
して説明する。図1は、本発明の一実施例の固体撮像装
置における水平CCDレジスタの構成を示す平面図であ
る。
Pウェル表面部に形成されたN型拡散層)は、第1のポ
リシリコン膜で形成される垂直−水平間転送ゲート電極
2下部のチャネルを介して、水平CCDレジスタの第1
のチャネル3−1に接続されている。水平CCDレジス
タの第1のチャネル3−1は、第1のポリシリコン膜で
形成される水平−水平間転送ゲート4下部のチャネル
(N型拡散層)を介して、水平CCDレジスタの第2の
チャネル3−2に接続されている。水平CCDレジスタ
の第2のチャネル3−2は、第1のポリシリコン膜で形
成されるスミア掃除き出しゲート電極5下部のチャネル
を介してドレイン6に接続されている。各垂直CCDレ
ジスタのチャネル1の間にはチャネルストップ7(P+
型拡散層)が設けられており、水平−水平間転送ゲート
電極4下部の一部にはチャネルを規定するチャネルスト
ップ8(P+ 型拡散層)が設けられている。水平転送電
極は、第2のポリシリコン膜で形成されるストレージ電
極9(下部にはN型拡散層がある。)と、第3のポリシ
リコン膜で形成されるバリア電極10(下部には、スト
レージ電極下部と同じN型拡散層の表面部にP型不純物
イオンをカウンタドープして形成されたN- 型バリア層
がある。)からなる。なお、第1のポリシリコン膜、第
2のポリシリコン膜、第3のポリシリコン膜の間には、
それぞれ絶縁膜が形成されている。各水平転送電極は、
水平CCDレジスタの第1のチャネル3−1および第2
のチャネル3−2領域の上部それぞれ独立に形成されて
いる。各水平転送電極に水平駆動パルスを伝達するため
に、第1バスライン15−1および第2バスライン15
−2が水平転送電極の上部の領域に形成されており、ま
た、第3バスライン15−3が水平−水平間転送ゲート
電極4および水平転送電極の上部の領域に形成されてい
る。ここでは、水平駆動パルスが2相の場合について示
されており、第1バスライン15−1と第2バスライン
15−2は第1の位相の図3に示す水平駆動パルスφH
1を伝達する。第3バスライン15−3は、第2の位相
の水平駆動パルスφH2を伝達する。第3バスライン1
5−3は、水平CCDレジスタの第1のチャネル3−1
および第2のチャネル3−2上の一部の水平転送電極に
対する共通のバスラインとして機能する。なお、第1〜
3バスラインはアルミニウム膜で形成されており、各水
平転送電極との間には絶縁膜が形成されている。各水平
転送電極と第1〜3バスラインは、図に示すような周期
でコンタクトC1およびコンタクトC2によりそれぞれ
接続されている。
第3バスライン14−3と第4バスライン14−4の位
置を入れ替え、第2バスライン14−2と第4バスライ
ン14−4とを同一配線にして第2の位相の水平駆動パ
ルスφH2を伝達するようにしたものである。
のバスラインの本数が従来例よりも1本少ないので、配
線間の間隙の数が1つ減少し、かつ、水平−水平間転送
ゲート電極上部の領域も有効に利用できる。そのため、
バスライン1本当たりの配線幅を従来よりも広く形成す
ることができるので配線抵抗が低減される。第1バスラ
イン15−1,第2バスライン15−2の寄生容量は、
それぞれこれらに接続される水平転送電極の数により決
定されるので、それぞれ従来例の第1バスライン14−
1,第3バスライン14−3と同じである。第3バスラ
イン15−3には2倍の数の水平転送電極が接続されて
いること、バスライン13−2が下部にあることから、
寄生容量は2倍以上、例えば2.5倍になる。従って、
第3バスライン15−3の配線幅を第1バスライン15
−1,第2バスライン15−2の配線幅の2.5倍に決
定すれば、第1〜第3バスラインのRC時定数を同じに
することができる。こうして、水平レジスタのバスライ
ンのRC時定数を従来例より小さくでき、電荷の水平転
送の高速化もしくは水平駆動回路の低消費電力化(波形
になまりがあると同じ速さで転送するためには電源電圧
を高くしなければならない。消費電力はCV2 fで定ま
る。Cはバスラインの寄生容量、Vおよびfはそれぞれ
駆動パルスのピーク電圧および周波数である。)が可能
となる。
部や撮像部の遮光膜をアルミニウム膜で形成するとき
は、前述したようにスミアを抑制するため厚さに制限を
うけるので、高速化が難しいが、本発明によれば水平レ
ジスタのバスラインの配線幅を広くできるのでこの難点
は緩和される。
ついて説明したが、3チャネル構成や4チャネル構成の
場合でも本発明を適用することにより同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。また、フレーム・インタラ
イン・トランスファ型固体撮像装置について説明した
が、インタライン・トランスファ型固体撮像装置にも本
発明を適用し得る。さらに、1次元固体撮像装置におい
ても、奇数番目のフォトダイオードの信号電荷を転送す
るCCDレジスタと、偶数番目のフォトダイオードの信
号電荷を転送するCCDレジスタとが隣り合って形成さ
れている場合には、本発明を適用することにより同様の
効果が得られる。
1つのバスラインを設けることにより水平CCDレジス
タの各バスラインの幅をより広くできるので配線抵抗が
低減され、それにより転送パルスなまりが軽減されるた
め電荷の水平転送の高速化もしくは水平駆動回路の低消
費電力化が可能となる。
の平面図である。
の平面図である。
の振分けを説明するための信号波形図である。
コン膜間) C2 コンタクト(アルミニウム膜−第3のポリシリ
コン膜間) C3 コンタクト(タングステン膜−第1のポリシリ
コン膜間) C4 コンタクト(タングステン膜−ドレイン間)
Claims (3)
- 【請求項1】複数のチャネルと、前記各チャネルとそれ
ぞれ交差する複数の水平転送電極からなる複数の組と、
前記各チャネル上をこれと平行に走行して設けられ前記
各チャネル上の前記水平転送電極の組に互いに位相の異
なる多相駆動パルスをそれぞれ供給する複数のバスライ
ンとを有する水平CCDレジスタとを備え、前記バスラ
インのうち少なくとも1本が隣接する2つの前記チャネ
ル間に跨って設けられていることを特徴とする固体撮像
装置。 - 【請求項2】 隣接する2つのチャネル間に跨って設け
られるバスラインの配線幅を単一のチャネル上を走行す
るバスラインの配線幅の少なくとも2倍にして各バスラ
インのRC時定数が同一に設計されている請求項1記載
の固体撮像装置。 - 【請求項3】 水平CCDレジスタが2チャネル構成で
あり、水平転送電極の組が2つのストレージ電極−バリ
ア電極対であり、2相駆動パルスで駆動される請求項1
または2記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6176387A JP2715922B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6176387A JP2715922B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0846179A JPH0846179A (ja) | 1996-02-16 |
JP2715922B2 true JP2715922B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=16012765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6176387A Expired - Lifetime JP2715922B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2715922B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03174067A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-29 | Kao Corp | 高速用紡績油剤 |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP6176387A patent/JP2715922B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0846179A (ja) | 1996-02-16 |
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