JP2727770B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JP2727770B2 JP2727770B2 JP3006307A JP630791A JP2727770B2 JP 2727770 B2 JP2727770 B2 JP 2727770B2 JP 3006307 A JP3006307 A JP 3006307A JP 630791 A JP630791 A JP 630791A JP 2727770 B2 JP2727770 B2 JP 2727770B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置、特にＣＣ
Ｄ型固体撮像装置における転送電極の構成に関する。
Ｄ型固体撮像装置における転送電極の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、２次元の固体撮像装置は多画素化
およびチップサイズの縮小化が進み、それに伴ってパタ
ーンが微細化される傾向にある。一般的に垂直レジスタ
の転送電極にはイメージ領域の両端部で接続されたアル
ミニウム配線層から駆動パルスが印加される。しかし、
前述のようにパターンが微細化されると、通常多結晶シ
リコンで形成される転送電極の抵抗が増大しイメージ領
域の中央部になる電極部中心部付近では駆動パルス波形
の劣化が起きる。これにより転送効率が劣化したり転送
電荷量が減少するといった問題が生じ、高速動作を制限
している。このような不具合を改善するために、転送チ
ャネル上の多結晶シリコンの転送電極にコンタクト穴を
介してアルミニウム配線層で裏打ちすることによって、
転送電極の実効的な抵抗を低減する方法が報告されてい
る。
およびチップサイズの縮小化が進み、それに伴ってパタ
ーンが微細化される傾向にある。一般的に垂直レジスタ
の転送電極にはイメージ領域の両端部で接続されたアル
ミニウム配線層から駆動パルスが印加される。しかし、
前述のようにパターンが微細化されると、通常多結晶シ
リコンで形成される転送電極の抵抗が増大しイメージ領
域の中央部になる電極部中心部付近では駆動パルス波形
の劣化が起きる。これにより転送効率が劣化したり転送
電荷量が減少するといった問題が生じ、高速動作を制限
している。このような不具合を改善するために、転送チ
ャネル上の多結晶シリコンの転送電極にコンタクト穴を
介してアルミニウム配線層で裏打ちすることによって、
転送電極の実効的な抵抗を低減する方法が報告されてい
る。
【０００３】図３はこうした従来技術による垂直レジス
タの転送電極の構成を示しており、（ａ）はその平面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′における断面図である
（アイ・エス・エス・シー・シー・ダイジェスト・オブ
・テクニカル・ペーパーズ（ＩＳＳＣＣ Ｄｉｇ．Ｔｅ
ｃｈ．Ｐａｐｅｒｓ １９９０ ２１４））。この例で
はシリコン基板１に基板とは逆導電型の埋込層２を設け
た埋込チャネル型で、４相駆動の垂直レジスタを仮定し
ている。多結晶シリコンで形成された駆動パルスΦ1 が
印加される転送電極１０，１２は転送チャネル（図示せ
ず）上に設けられた第１のコンタクト３０によって多結
晶シリコンの中間層４４と接続されている。さらにこの
中間層４４は、第１のコンタクトが形成された転送電極
とは異なる転送電極２１上に設けた第２のコンタクト５
０によって垂直レジスタの遮光を兼ねたアルミニウム配
線層６４と接続されている。その他のΦ2 〜Φ4 が印加
される転送電極についても同様であり、各転送電極は水
平方向４画素毎、垂直方向２画素毎に多結晶シリコンの
中間層を介してアルミニウム配線層と接続されている。
タの転送電極の構成を示しており、（ａ）はその平面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′における断面図である
（アイ・エス・エス・シー・シー・ダイジェスト・オブ
・テクニカル・ペーパーズ（ＩＳＳＣＣ Ｄｉｇ．Ｔｅ
ｃｈ．Ｐａｐｅｒｓ １９９０ ２１４））。この例で
はシリコン基板１に基板とは逆導電型の埋込層２を設け
た埋込チャネル型で、４相駆動の垂直レジスタを仮定し
ている。多結晶シリコンで形成された駆動パルスΦ1 が
印加される転送電極１０，１２は転送チャネル（図示せ
ず）上に設けられた第１のコンタクト３０によって多結
晶シリコンの中間層４４と接続されている。さらにこの
中間層４４は、第１のコンタクトが形成された転送電極
とは異なる転送電極２１上に設けた第２のコンタクト５
０によって垂直レジスタの遮光を兼ねたアルミニウム配
線層６４と接続されている。その他のΦ2 〜Φ4 が印加
される転送電極についても同様であり、各転送電極は水
平方向４画素毎、垂直方向２画素毎に多結晶シリコンの
中間層を介してアルミニウム配線層と接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常アルミニウムはア
ロイ処理によって多結晶シリコンと合金化するため、固
体撮像装置において垂直レジスタの多結晶シリコンで形
成された転送電極と転送チャネル上でコンタクトを設け
て直接アルミニウム配線と接続するとコンタクト直下の
転送チャネルの電位が変動を受け、転送効率や転送電荷
量に悪影響を与えるという不具合を生じる。そのため前
述のように多結晶シリコンの中間層を介して多結晶シリ
コンの転送電極とアルミニウム配線層とを接続してい
る。しかしながら図３の例では、第１のコンタクトと第
２のコンタクトとを異なる駆動パルスが印加される転送
電極上に設けているために、もし第２のコンタクト５０
がマスク合わせずれや過度のエッチングによって多結晶
シリコンの中間層４４からはずれたり、あるいはアルミ
ニウムと多結晶シリコンとが合金化している第２のコン
タクト部で中間層４４と転送電極２１との間で耐圧不良
が起こったりした場合には、異なる駆動パルスΦ1 およ
びΦ2 が印加される転送電極１０，１２と転送電極２１
との間でショート不良が発生し正常な動作が不可能とな
る。
ロイ処理によって多結晶シリコンと合金化するため、固
体撮像装置において垂直レジスタの多結晶シリコンで形
成された転送電極と転送チャネル上でコンタクトを設け
て直接アルミニウム配線と接続するとコンタクト直下の
転送チャネルの電位が変動を受け、転送効率や転送電荷
量に悪影響を与えるという不具合を生じる。そのため前
述のように多結晶シリコンの中間層を介して多結晶シリ
コンの転送電極とアルミニウム配線層とを接続してい
る。しかしながら図３の例では、第１のコンタクトと第
２のコンタクトとを異なる駆動パルスが印加される転送
電極上に設けているために、もし第２のコンタクト５０
がマスク合わせずれや過度のエッチングによって多結晶
シリコンの中間層４４からはずれたり、あるいはアルミ
ニウムと多結晶シリコンとが合金化している第２のコン
タクト部で中間層４４と転送電極２１との間で耐圧不良
が起こったりした場合には、異なる駆動パルスΦ1 およ
びΦ2 が印加される転送電極１０，１２と転送電極２１
との間でショート不良が発生し正常な動作が不可能とな
る。
【０００５】本発明の目的は、上述のような従来の欠点
を除去した新しい固体撮像装置を提供することにある。
を除去した新しい固体撮像装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、多結晶
シリコンで形成された同一の駆動パルスが印加される垂
直レジスタの転送電極と転送チャネル上に配置された多
結晶シリコンの中間層とが第１のコンタクトで接続さ
れ、前記中間層とこの上に設けられたアルミニウム配線
層とが第２のコンタクトによって接続されており、前記
第１のコンタクトと前記第２のコンタクトとが同一の駆
動パルスが印加される転送電極上に設けられていること
を特徴とする固体撮像装置が得られる。
シリコンで形成された同一の駆動パルスが印加される垂
直レジスタの転送電極と転送チャネル上に配置された多
結晶シリコンの中間層とが第１のコンタクトで接続さ
れ、前記中間層とこの上に設けられたアルミニウム配線
層とが第２のコンタクトによって接続されており、前記
第１のコンタクトと前記第２のコンタクトとが同一の駆
動パルスが印加される転送電極上に設けられていること
を特徴とする固体撮像装置が得られる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例による垂直レジスタ
の転送電極の構成を示す平面図である。本例においても
図３の従来例と同様に４相駆動の垂直レジスタを仮定し
ている。多結晶シリコンで形成された駆動パルスΦ1 が
印加される転送電極１０，１２は転送チャネル（図示せ
ず）上に設けられた第１のコンタクト３０によって多結
晶シリコンの中間層４４と接続されている。さらにこの
中間層４４は、第１のコンタクトと同一の転送電極１
０，１２上の第１のコンタクト３０とは異なる位置に設
けた第２のコンタクト５０によって垂直レジスタの遮光
を兼ねたアルミニウム配線層６４と接続されている。そ
の他のΦ2 〜Φ4 が印加される転送電極についても同様
であり、各転送電極は水平方向４画素毎、垂直方向２画
素毎に多結晶シリコンの中間層を介してアルミニウム配
線層と接続されている。本例では図３に示した従来例と
は異なり、第１のコンタクトと第２のコンタクトとを同
一の転送電極上に設けているため、第２のコンタクト部
においてアルミニウム配線層と転送電極との間でショー
トが発生しても、他の駆動パルスが印加される転送電極
との間でのショートとはならずに正常な動作が可能であ
る。
の転送電極の構成を示す平面図である。本例においても
図３の従来例と同様に４相駆動の垂直レジスタを仮定し
ている。多結晶シリコンで形成された駆動パルスΦ1 が
印加される転送電極１０，１２は転送チャネル（図示せ
ず）上に設けられた第１のコンタクト３０によって多結
晶シリコンの中間層４４と接続されている。さらにこの
中間層４４は、第１のコンタクトと同一の転送電極１
０，１２上の第１のコンタクト３０とは異なる位置に設
けた第２のコンタクト５０によって垂直レジスタの遮光
を兼ねたアルミニウム配線層６４と接続されている。そ
の他のΦ2 〜Φ4 が印加される転送電極についても同様
であり、各転送電極は水平方向４画素毎、垂直方向２画
素毎に多結晶シリコンの中間層を介してアルミニウム配
線層と接続されている。本例では図３に示した従来例と
は異なり、第１のコンタクトと第２のコンタクトとを同
一の転送電極上に設けているため、第２のコンタクト部
においてアルミニウム配線層と転送電極との間でショー
トが発生しても、他の駆動パルスが印加される転送電極
との間でのショートとはならずに正常な動作が可能であ
る。
【０００８】図２は本発明の別の実施例による垂直レジ
スタの転送電極の構成を示す平面図である。本実施例に
おいても４相駆動の垂直レジスタを仮定している。多結
晶シリコンで形成された駆動パルスΦ1 が印加される転
送電極１０，１４は転送チャネル（図示せず）上に設け
られた第１のコンタクト３０によって多結晶シリコンの
中間層４８と接続されている。さらにこの中間層４８
は、転送電極１０，１４と同一の駆動パルスΦ1 が印加
される転送電極１２上に設けた第２のコンタクト５０に
よって垂直レジスタの遮光を兼ねたアルミニウム配線層
６８と接続されている。その他のΦ2 〜Φ4 が印加され
る転送電極についても同様である。すなわち本例におい
ては図１および図３に示した例とは異なり、各転送電極
は水平方向８画素毎、垂直方向４画素毎に多結晶シリコ
ンの中間層を介してアルミニウム配線層と接続されてい
る。本例では第１のコンタクトと第２のコンタクトとを
同一の駆動パルスが印加される異なる転送電極上に設け
ているため、図１に示した第１の実施例と同様に、第２
のコンタクト部においてアルミニウム配線層と転送電極
との間でショートが発生しても、他の駆動パルスが印加
される転送電極との間でのショートとはならずに正常な
動作が可能である。
スタの転送電極の構成を示す平面図である。本実施例に
おいても４相駆動の垂直レジスタを仮定している。多結
晶シリコンで形成された駆動パルスΦ1 が印加される転
送電極１０，１４は転送チャネル（図示せず）上に設け
られた第１のコンタクト３０によって多結晶シリコンの
中間層４８と接続されている。さらにこの中間層４８
は、転送電極１０，１４と同一の駆動パルスΦ1 が印加
される転送電極１２上に設けた第２のコンタクト５０に
よって垂直レジスタの遮光を兼ねたアルミニウム配線層
６８と接続されている。その他のΦ2 〜Φ4 が印加され
る転送電極についても同様である。すなわち本例におい
ては図１および図３に示した例とは異なり、各転送電極
は水平方向８画素毎、垂直方向４画素毎に多結晶シリコ
ンの中間層を介してアルミニウム配線層と接続されてい
る。本例では第１のコンタクトと第２のコンタクトとを
同一の駆動パルスが印加される異なる転送電極上に設け
ているため、図１に示した第１の実施例と同様に、第２
のコンタクト部においてアルミニウム配線層と転送電極
との間でショートが発生しても、他の駆動パルスが印加
される転送電極との間でのショートとはならずに正常な
動作が可能である。
【０００９】図１および図２の実施例では、４相駆動の
垂直レジスタの例を示したが、それ以外の場合でも本発
明を適用することができる。
垂直レジスタの例を示したが、それ以外の場合でも本発
明を適用することができる。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では第１のコ
ンタクトと第２のコンタクトとを同一の転送電極の異な
る位置あるいは同一の駆動パルスが印加される異なる転
送電極上に設けることによって、第２のコンタクト部に
おいてアルミニウム配線層と転送電極との間でショート
が発生しても、他の駆動パルスが印加される転送電極と
の間でのショートとはならずに正常な動作が可能であ
る。当該例によれば、従来法に比べ初期歩留りが４倍に
向上するという極めて著しい効果を持つ。
ンタクトと第２のコンタクトとを同一の転送電極の異な
る位置あるいは同一の駆動パルスが印加される異なる転
送電極上に設けることによって、第２のコンタクト部に
おいてアルミニウム配線層と転送電極との間でショート
が発生しても、他の駆動パルスが印加される転送電極と
の間でのショートとはならずに正常な動作が可能であ
る。当該例によれば、従来法に比べ初期歩留りが４倍に
向上するという極めて著しい効果を持つ。
【図１】本発明の一実施例による垂直レジスタの転送電
極の構成を示す平面図である。
極の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の他の実施例による垂直レジスタの転送
電極の構成を示す平面図である。
電極の構成を示す平面図である。
【図３】従来技術による垂直レジスタの転送電極の構成
を示す平面図および断面図である。
を示す平面図および断面図である。
１ シリコン基板 ２ 垂直レジスタの転送チャネルを構成する埋込層 ３ ゲート酸化膜 ４ フォトダイオード １０〜１４ 垂直レジスタの１層目の転送電極 ２０〜２４ 垂直レジスタの２層目の転送電極 ３０ 第１のコンタクト ４０〜４８ 多結晶シリコンの中間層 ５０ 第２のコンタクト ６０〜６８ アルミニウム配線層
Claims (2)
- 【請求項１】 多結晶シリコンで形成された同一の駆動
パルスが印加される垂直レジスタの転送電極と転送チャ
ネル上に配置された多結晶シリコンの中間層とが第１の
コンタクトで接続され、前記中間層とこの上に設けられ
たアルミニウム配線層とが第２のコンタクトによって接
続されており、前記第１のコンタクトと第２のコンタク
トは、同一の駆動パルスが印加される転送電極上に設け
られ、前記駆動パルスと異なる駆動パルスが印加される
転送電極上には設けられないことを特徴とする固体撮像
装置。 - 【請求項２】 多結晶シリコンで形成され第１の駆動パ
ルスが印加される複数の第１の転送電極と、多結晶シリ
コンで形成され前記第１の駆動パルスと異なる第２の駆
動パルスが印加される第２の転送電極と、前記第１の転
送電極及び前記第２の転送電極上に形成され前記第１の
転送電極と第１のコンタクトを介して接続された多結晶
シリコンからなる中間層と、前記中間層上に形成され前
記中間層と第２のコンタクトを介して接続された金属電
極とを備え、前記第２のコンタクトは、前記第２の転送
電極上に形成されることなしに前記第１の転送電極上に
形成されていることを特徴とする固体撮像装置 。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3006307A JP2727770B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 固体撮像装置 |
| US07/822,079 US5255099A (en) | 1991-01-23 | 1992-01-17 | Solid state pickup device with strap line in vertical register |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3006307A JP2727770B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04239771A JPH04239771A (ja) | 1992-08-27 |
| JP2727770B2 true JP2727770B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=11634718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3006307A Expired - Fee Related JP2727770B2 (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 固体撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5255099A (ja) |
| JP (1) | JP2727770B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05275675A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-22 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| JP2865083B2 (ja) * | 1996-11-08 | 1999-03-08 | 日本電気株式会社 | 固体撮像素子およびその駆動方法 |
| US5937025A (en) * | 1997-03-21 | 1999-08-10 | Dalsa, Inc. | High speed CCD bus structure |
| US6072204A (en) * | 1997-06-23 | 2000-06-06 | Scientific Imaging Technologies, Inc. | Thinned CCD |
| JP3426935B2 (ja) * | 1997-10-21 | 2003-07-14 | 三洋電機株式会社 | 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法 |
| JP4305970B2 (ja) * | 1998-06-05 | 2009-07-29 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の駆動方法 |
| US6633058B1 (en) | 1999-07-26 | 2003-10-14 | Dalsa, Inc. | Variable reticulation time delay and integrate sensor |
| JP3641260B2 (ja) * | 2002-09-26 | 2005-04-20 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4163239A (en) * | 1971-12-30 | 1979-07-31 | Texas Instruments Incorporated | Second level phase lines for CCD line imager |
| US4380056A (en) * | 1980-10-10 | 1983-04-12 | Hughes Aircraft Company | Charge coupled device focal plane with serial register having interdigitated electrodes |
| US4689687A (en) * | 1984-11-13 | 1987-08-25 | Hitachi, Ltd. | Charge transfer type solid-state imaging device |
| JPS6218755A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-27 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS62126667A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-08 | Mitsubishi Electric Corp | 固体撮像素子 |
| US4847692A (en) * | 1987-01-26 | 1989-07-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid-state image pickup device with CCDS in an interline transfer system and improved charge transfer electrode structure |
| JPS63275164A (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-11 | Matsushita Electronics Corp | 固体撮像装置 |
| JP2597600B2 (ja) * | 1987-09-29 | 1997-04-09 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JP2764942B2 (ja) * | 1988-09-22 | 1998-06-11 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| JPH02133963A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP3006307A patent/JP2727770B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-17 US US07/822,079 patent/US5255099A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5255099A (en) | 1993-10-19 |
| JPH04239771A (ja) | 1992-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971111 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |