JPH04111356A - Ｃｃｄ型固体撮像素子 - Google Patents
Ｃｃｄ型固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH04111356A JPH04111356A JP2229265A JP22926590A JPH04111356A JP H04111356 A JPH04111356 A JP H04111356A JP 2229265 A JP2229265 A JP 2229265A JP 22926590 A JP22926590 A JP 22926590A JP H04111356 A JPH04111356 A JP H04111356A
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Links
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- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固体撮像素子に関し、特にＣＣＤ型固体撮像素
子の構造に関する。
子の構造に関する。
従来のＣＣＤ型固体撮像素子として例えば転送電極とし
て２層のポリシリコン電極を用いた構造のものが有る。
て２層のポリシリコン電極を用いた構造のものが有る。
第４図（ａ）は従来の縦型オーバーフロードレイン構造
のＣＣＤ型固体撮像素子を示す平面模式図、第４図（ｂ
）は第４図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
のＣＣＤ型固体撮像素子を示す平面模式図、第４図（ｂ
）は第４図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
本構造では、光入力に対応する信号を電荷に変換するフ
ォトダイオード１の蓄積電荷を電荷転送部の転送チャネ
ル２に読み出すための読み出しゲート領域３上のゲート
電極を転送電極１１゜２１、・・・（−層目のポリシリ
コン電極）４と共通に形成し読み出しゲート領域３と転
送チャネル２のチャネル電位差を利用し、転送状態のパ
ルスにさらに、電荷読み出し時に読み出しゲート部（３
）のしきい値電圧を越えるようにパルスを重畳すること
により、転送動作と読み出し動作を同一電極で実現して
いる。この構成における遮光膜５はＡη等の金属により
ポリシリコン電極の上部にもっばら遮光を目的として形
成され、この電位としては、不要なチャージアップを回
避する目的がらＧＮＤレベルなどの定電位が印加されて
いた。
ォトダイオード１の蓄積電荷を電荷転送部の転送チャネ
ル２に読み出すための読み出しゲート領域３上のゲート
電極を転送電極１１゜２１、・・・（−層目のポリシリ
コン電極）４と共通に形成し読み出しゲート領域３と転
送チャネル２のチャネル電位差を利用し、転送状態のパ
ルスにさらに、電荷読み出し時に読み出しゲート部（３
）のしきい値電圧を越えるようにパルスを重畳すること
により、転送動作と読み出し動作を同一電極で実現して
いる。この構成における遮光膜５はＡη等の金属により
ポリシリコン電極の上部にもっばら遮光を目的として形
成され、この電位としては、不要なチャージアップを回
避する目的がらＧＮＤレベルなどの定電位が印加されて
いた。
上述した従来のＣＣＤ型固体撮像素子は、転送電極１１
，１２．・・・の上部に遮光膜５を形成しているが、遮
光膜５と読み出しゲート部（３）あるいはチャネルスト
ッパ６の間に距離が有るため、斜め方向からの入射光や
、界面での多重反射により転送チャネル２に光が入射し
てしまいスミアが増加してしまう。遮光膜をフォトダイ
オード上の領域まで十分に被覆することによりこのスミ
アを減少させることは可能であるが、開口率が減少し、
感度が低下してしまう。
，１２．・・・の上部に遮光膜５を形成しているが、遮
光膜５と読み出しゲート部（３）あるいはチャネルスト
ッパ６の間に距離が有るため、斜め方向からの入射光や
、界面での多重反射により転送チャネル２に光が入射し
てしまいスミアが増加してしまう。遮光膜をフォトダイ
オード上の領域まで十分に被覆することによりこのスミ
アを減少させることは可能であるが、開口率が減少し、
感度が低下してしまう。
本発明は、光入力に対応する信号を電荷へ変換し蓄積を
行なうフォトダイオードと、蓄Ｍ電荷を電荷転送部に読
み出すための電荷読み出しゲート部と、絶縁膜を介し、
前記電荷転送部の上部に設けられた電荷転送段形成３行
なうための転送電極と、前記フォトダイオードを制限的
に開口させ他の領域の遮光を行うための遮光膜を有する
ＣＣＤ型固体撮像素子に於いて、前記遮光膜は、前記読
み出しゲート部において絶縁膜上に直接接触して設けら
れ前記読み出しゲート部のゲート電極を構成していると
いうものである。
行なうフォトダイオードと、蓄Ｍ電荷を電荷転送部に読
み出すための電荷読み出しゲート部と、絶縁膜を介し、
前記電荷転送部の上部に設けられた電荷転送段形成３行
なうための転送電極と、前記フォトダイオードを制限的
に開口させ他の領域の遮光を行うための遮光膜を有する
ＣＣＤ型固体撮像素子に於いて、前記遮光膜は、前記読
み出しゲート部において絶縁膜上に直接接触して設けら
れ前記読み出しゲート部のゲート電極を構成していると
いうものである。
次に本発明を図面を参照して説明する。
第１図（ａ＞は本発明の一実施例の転送を極が２層で構
成されるＣＣＤ型固体撮像素子を示す平面模式図、第１
図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
成されるＣＣＤ型固体撮像素子を示す平面模式図、第１
図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
１層目のポリシリコン膜からなる転送電極１１゜２１．
３１．・・・および２層目のポリシリコン膜からなる転
送電極１２．２２．３２．・・・のうち、特に転送電極
１１，２１，３１．・・・は読み出しゲート領域３上に
張り出されないようにし、そこでは、遮光Ｍ５が酸化シ
リコン［４上に直接被着されている。転送チャネル２に
迷光が入り難い構造になっているのである。
３１．・・・および２層目のポリシリコン膜からなる転
送電極１２．２２．３２．・・・のうち、特に転送電極
１１，２１，３１．・・・は読み出しゲート領域３上に
張り出されないようにし、そこでは、遮光Ｍ５が酸化シ
リコン［４上に直接被着されている。転送チャネル２に
迷光が入り難い構造になっているのである。
第２図（ａ＞は一実施例の動作説明に使用する波形図で
あり、奇数フィールドにおける転送パルスφ１．φ２．
φ３．φ４および読み出しパルスφＳのタイミングチャ
ートである。
あり、奇数フィールドにおける転送パルスφ１．φ２．
φ３．φ４および読み出しパルスφＳのタイミングチャ
ートである。
転送パルスφ１は転送電極１１，３１，５１゜・・・に
印加される。同様に、転送パルスφ２．φ３゜φ４はそ
れぞれ転送電極１２，３２，５２．・・・・・・、２２
，４２，６２．・・・、に印加される。読み出しパルス
φＳは遮光膜５に印加される。
印加される。同様に、転送パルスφ２．φ３゜φ４はそ
れぞれ転送電極１２，３２，５２．・・・・・・、２２
，４２，６２．・・・、に印加される。読み出しパルス
φＳは遮光膜５に印加される。
第２図（ｂ）は一実施例の奇数フィールドにおける読み
出し、転送動作を説明するためのチャネルポテンシャル
図である。
出し、転送動作を説明するためのチャネルポテンシャル
図である。
まず、タイミングｔｌ、ｔ２．ｔ３において、隣接する
２つの画素を組として、各組内の画素間でバックグラウ
ンドを平均化する。
２つの画素を組として、各組内の画素間でバックグラウ
ンドを平均化する。
タイミングｔ４において読み出しパルスφＳが“Ｈ″と
なりフォトダイオード１−１．１−２゜・・・内の信号
電荷Ｑｌ、Ｑ２．・・・、が転送チャネルへ読み出され
、転送電極１１，２１，３１．・・・下に蓄積される。
なりフォトダイオード１−１．１−２゜・・・内の信号
電荷Ｑｌ、Ｑ２．・・・、が転送チャネルへ読み出され
、転送電極１１，２１，３１．・・・下に蓄積される。
タイミングｔ５において、転送電極１２，３２．・・・
が“Ｈ″となり、信号電荷の混合が行なわれる。
が“Ｈ″となり、信号電荷の混合が行なわれる。
タイミングｔ６において、転送部！１１．３１゜・・・
が“Ｈ”となり、信号電荷の混合が行なわれる。
が“Ｈ”となり、信号電荷の混合が行なわれる。
タイミングｔ６において、転送電極１１，３１゜・・・
が“Ｈ“°となり混合電荷は、転送電極１２゜２１．３
２．４１、・・・下に集められ、以下ｔ７゜ｔ８．ｔ９
．・・・のタイミングで転送電極１つ分ずつスライドし
て転送されていく。
が“Ｈ“°となり混合電荷は、転送電極１２゜２１．３
２．４１、・・・下に集められ、以下ｔ７゜ｔ８．ｔ９
．・・・のタイミングで転送電極１つ分ずつスライドし
て転送されていく。
第３図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ一実施例の偶数フ
ィールドにおける転送パルスおよび読み出しパルスの波
形図およびチャネルポテンシャル図である。
ィールドにおける転送パルスおよび読み出しパルスの波
形図およびチャネルポテンシャル図である。
偶数フィールドにおいては、混合されるフォトダイオー
ドの組合せが奇数フィールドのそれとずれる。その他の
動作は類似である。
ドの組合せが奇数フィールドのそれとずれる。その他の
動作は類似である。
このように、全画素のフォトダイオードがら同時に信号
電荷を読み出し、２画素−組からの信号電荷を順次に転
送し、インクレース動作を行なうことができる６奇数フ
イールドにおいて、タイミングｔ６の次に、転送電極２
２； ４２．・・・を” Ｈ”にし、その次にタイミン
グｔ７にうつり、・・・というようにすれば、通常と全
く同様に“尺取り虫”的な転送を行なうことも可能であ
る。偶数フィールドにおいても、これに準じる。
電荷を読み出し、２画素−組からの信号電荷を順次に転
送し、インクレース動作を行なうことができる６奇数フ
イールドにおいて、タイミングｔ６の次に、転送電極２
２； ４２．・・・を” Ｈ”にし、その次にタイミン
グｔ７にうつり、・・・というようにすれば、通常と全
く同様に“尺取り虫”的な転送を行なうことも可能であ
る。偶数フィールドにおいても、これに準じる。
以上説明したように本発明は、遮光膜を電荷読み出しゲ
ート領域の上部に設けてゲート電極として構成する事に
より電荷転送段への斜め方向からの光の入射および界面
での多重反射によるスミアを低減出来る効果を有する。
ート領域の上部に設けてゲート電極として構成する事に
より電荷転送段への斜め方向からの光の入射および界面
での多重反射によるスミアを低減出来る効果を有する。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す平面模式図、第
１図（ｂ）は第１図（ａ＞のＡ−Ａ線断面図、第２図（
ａ）および（ｂ）は一実施例の奇数フィールドにおける
転送パルスと読み出しパルスの波形図およびチャネルポ
テンシャル図、第３図（ａ）および（ｂ）は一実施例の
偶数フィールドにおける転送パルスと読み出しパルスの
波形図およびチャネルポテンシャル図、第４図（ａ）は
従来例を示す平面模式図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）
のＡ−Ａ線断面図である。 １．１−１〜１−４・・・フォトダイオード、２・・・
転送チャネル（ｎ型拡散層）、３・・・読み出しゲート
領域、４・・・酸化シリコン膜、５・・・遮光膜（Ａｆ
膜）、６・・・チャネルストッパ（Ｐ＋型拡散層）、７
・・・酸化シリコン膜、８・・・Ｐウェル、９・・・半
導体基板ｎ型Ｓｉ基板＞−１１，１２，２１，２２゜３
１．４１，４２，５１．５２・・・転送電極。
１図（ｂ）は第１図（ａ＞のＡ−Ａ線断面図、第２図（
ａ）および（ｂ）は一実施例の奇数フィールドにおける
転送パルスと読み出しパルスの波形図およびチャネルポ
テンシャル図、第３図（ａ）および（ｂ）は一実施例の
偶数フィールドにおける転送パルスと読み出しパルスの
波形図およびチャネルポテンシャル図、第４図（ａ）は
従来例を示す平面模式図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）
のＡ−Ａ線断面図である。 １．１−１〜１−４・・・フォトダイオード、２・・・
転送チャネル（ｎ型拡散層）、３・・・読み出しゲート
領域、４・・・酸化シリコン膜、５・・・遮光膜（Ａｆ
膜）、６・・・チャネルストッパ（Ｐ＋型拡散層）、７
・・・酸化シリコン膜、８・・・Ｐウェル、９・・・半
導体基板ｎ型Ｓｉ基板＞−１１，１２，２１，２２゜３
１．４１，４２，５１．５２・・・転送電極。
Claims (1)
- 光入力に対応する信号を電荷へ変換し蓄積を行なうフォ
トダイオードと、蓄積電荷を電荷転送部に読み出すため
の電荷読み出しゲート部と、絶縁膜を介し、前記電荷転
送部の上部に設けられた電荷転送段形成を行なうための
転送電極と、前記フォトダイオードを制限的に開口させ
他の領域の遮光を行うための遮光膜を有するＣＣＤ型固
体撮像素子に於いて、前記遮光膜は、前記読み出しゲー
ト部において絶縁膜上に直接接触して設けられ前記読み
出しゲート部のゲート電極を構成していることを特徴と
するＣＣＤ型固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229265A JPH04111356A (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229265A JPH04111356A (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04111356A true JPH04111356A (ja) | 1992-04-13 |
Family
ID=16889407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2229265A Pending JPH04111356A (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Ｃｃｄ型固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04111356A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1003930C2 (nl) * | 1995-09-01 | 1998-10-14 | Sony Corp | Vaste stof beeldopname-element. |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP2229265A patent/JPH04111356A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1003930C2 (nl) * | 1995-09-01 | 1998-10-14 | Sony Corp | Vaste stof beeldopname-element. |
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