JPH04274366A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH04274366A JPH04274366A JP3061369A JP6136991A JPH04274366A JP H04274366 A JPH04274366 A JP H04274366A JP 3061369 A JP3061369 A JP 3061369A JP 6136991 A JP6136991 A JP 6136991A JP H04274366 A JPH04274366 A JP H04274366A
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- Japan
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- 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.)
- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 16
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子に関し、特
に光学的黒部［以下、ＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃ
ｋ）部と記す］を有する固体撮像素子に関する。
に光学的黒部［以下、ＯＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃ
ｋ）部と記す］を有する固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＯＢ部は固体撮像素子の出力信号の基準
レベルを得るために設けられる。図５はＯＢ部を有する
従来の固体撮像素子の概略平面図であって、同図に示さ
れるように、この種固体撮像素子には、受光素子、読み
出しゲート、垂直転送レジスタからなる光電変換部１０
、遮光された受光素子、読み出しゲート、垂直転送レジ
スタからなるＯＢ部１２、光電変換部１０およびＯＢ部
１２から転送されてくる電荷を水平方向に転送する水平
転送レジスタ１３および水平転送レジスタから転送され
てくる電荷を電圧信号に変換する出力部１４が設けられ
ている。
レベルを得るために設けられる。図５はＯＢ部を有する
従来の固体撮像素子の概略平面図であって、同図に示さ
れるように、この種固体撮像素子には、受光素子、読み
出しゲート、垂直転送レジスタからなる光電変換部１０
、遮光された受光素子、読み出しゲート、垂直転送レジ
スタからなるＯＢ部１２、光電変換部１０およびＯＢ部
１２から転送されてくる電荷を水平方向に転送する水平
転送レジスタ１３および水平転送レジスタから転送され
てくる電荷を電圧信号に変換する出力部１４が設けられ
ている。
【０００３】図７の（ａ）は光電変換部１０とＯＢ部１
２の断面図である。同図において、１はｐ型半導体基板
、２は基板上の各領域を分離するチャネルストッパ、３
は受光素子を構成するフォトダイオード領域、４は垂直
転送レジスタの電荷転送領域、５は垂直転送レジスタの
電荷転送電極、６は、光電変換部１０のフォトダイオー
ド領域３上に開口を有しかつＯＢ部１２上を完全に覆う
遮光膜である。
２の断面図である。同図において、１はｐ型半導体基板
、２は基板上の各領域を分離するチャネルストッパ、３
は受光素子を構成するフォトダイオード領域、４は垂直
転送レジスタの電荷転送領域、５は垂直転送レジスタの
電荷転送電極、６は、光電変換部１０のフォトダイオー
ド領域３上に開口を有しかつＯＢ部１２上を完全に覆う
遮光膜である。
【０００４】図７の（ａ）に示されるように、ＯＢ部１
２の受光素子は素子上が遮光されている点以外は、光電
変換部１０内のそれと同一構造に形成される。従って、
例えば周囲温度の変動により光電変換部の受光素子の暗
電流成分に変化が生じても、図６に示されるように、出
力信号のＯＢ信号を基準として、ＯＢクランプパルスに
より映像の出力信号をクランプし、その差分を映像信号
として用いることにより暗電流成分を相殺することがで
きる。
２の受光素子は素子上が遮光されている点以外は、光電
変換部１０内のそれと同一構造に形成される。従って、
例えば周囲温度の変動により光電変換部の受光素子の暗
電流成分に変化が生じても、図６に示されるように、出
力信号のＯＢ信号を基準として、ＯＢクランプパルスに
より映像の出力信号をクランプし、その差分を映像信号
として用いることにより暗電流成分を相殺することがで
きる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の固体撮
像素子においては、光電変換部に非常に強い光が入射し
た場合、図７の（ａ）に示されるように、入射光ａは、
フォトダイオード領域３の表面と遮光膜６との間を多重
反射した後、ＯＢ部１２のフォトダイオード領域３に入
射する。そのため、光電変換部１０との境界付近のＯＢ
部１２の複数ビットの出力信号に偽信号が重畳される。
像素子においては、光電変換部に非常に強い光が入射し
た場合、図７の（ａ）に示されるように、入射光ａは、
フォトダイオード領域３の表面と遮光膜６との間を多重
反射した後、ＯＢ部１２のフォトダイオード領域３に入
射する。そのため、光電変換部１０との境界付近のＯＢ
部１２の複数ビットの出力信号に偽信号が重畳される。
【０００６】図７の（ｂ）にこの時の出力信号の状態を
示す。本来、ＯＢ部の出力信号としては点線のようにな
るべきものが、非常に強い光が入射した時には実線のよ
うになり、クランプパルスの期間においても偽信号成分
が現れる。そのため、ミスクランプ状態が発生し、映像
信号の劣化が引き起こされる。また、ミスクランプとな
らない場合でも、クランプパルスに対する位相マージン
が小さくなり、固体撮像素子を使用した装置自体の安定
性が損なわれる。
示す。本来、ＯＢ部の出力信号としては点線のようにな
るべきものが、非常に強い光が入射した時には実線のよ
うになり、クランプパルスの期間においても偽信号成分
が現れる。そのため、ミスクランプ状態が発生し、映像
信号の劣化が引き起こされる。また、ミスクランプとな
らない場合でも、クランプパルスに対する位相マージン
が小さくなり、固体撮像素子を使用した装置自体の安定
性が損なわれる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子は
、光電変換を行う有効受光部と、ダミー受光部と、基準
出力レベルを与える光学的黒受光部とが同一半導体基板
上にこの順で配列され、その上部に有効受光部上に開口
を有し、かつダミー受光部と接触する遮光膜が設けられ
たものである。
、光電変換を行う有効受光部と、ダミー受光部と、基準
出力レベルを与える光学的黒受光部とが同一半導体基板
上にこの順で配列され、その上部に有効受光部上に開口
を有し、かつダミー受光部と接触する遮光膜が設けられ
たものである。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図２は本発明の実施例の概略平面図である
。同図において、図５の従来例と同等の部分には同一の
参照番号が付されているので、重複した説明は省略する
が、本実施例においては、光電変換部１０とＯＢ部１２
との間にダミー部１１が設けられている。
て説明する。図２は本発明の実施例の概略平面図である
。同図において、図５の従来例と同等の部分には同一の
参照番号が付されているので、重複した説明は省略する
が、本実施例においては、光電変換部１０とＯＢ部１２
との間にダミー部１１が設けられている。
【０００９】図１の（ａ）は、図２のダミー部１１を含
む光電変換部１０からＯＢ部１２にかけての部分の拡大
平面図であり、図１の（ｂ）は、そのＡ−Ａ′線断面図
である。図１において、１はｐ型半導体基板、２はチャ
ネルストッパ、３はフォトダイオード領域、４は電荷転
送領域、５は電荷転送電極、６は遮光膜、７は、フォト
ダイオード領域３から電荷転送領域４へ電荷を読み出し
すための読み出しゲート部である。
む光電変換部１０からＯＢ部１２にかけての部分の拡大
平面図であり、図１の（ｂ）は、そのＡ−Ａ′線断面図
である。図１において、１はｐ型半導体基板、２はチャ
ネルストッパ、３はフォトダイオード領域、４は電荷転
送領域、５は電荷転送電極、６は遮光膜、７は、フォト
ダイオード領域３から電荷転送領域４へ電荷を読み出し
すための読み出しゲート部である。
【００１０】図１に示されるように、本実施例では２ビ
ット分がダミー部１１となされており、ここでは遮光膜
６がフォトダイオード領域３と接触している。この構造
は、遮光膜となるアルミニウムを蒸着する前にダミー部
１１におけるフォトダイオード領域上の層間膜を除去す
ることによって形成される。このように構成すれば、光
電変換部１０からの入射光ａは図１の（ｂ）に示される
ようにダミー部の遮光膜で遮断され次ビット以降のフォ
トダイオード領域３に達することがないので、ＯＢ部に
おける偽信号の発生が抑制される。
ット分がダミー部１１となされており、ここでは遮光膜
６がフォトダイオード領域３と接触している。この構造
は、遮光膜となるアルミニウムを蒸着する前にダミー部
１１におけるフォトダイオード領域上の層間膜を除去す
ることによって形成される。このように構成すれば、光
電変換部１０からの入射光ａは図１の（ｂ）に示される
ようにダミー部の遮光膜で遮断され次ビット以降のフォ
トダイオード領域３に達することがないので、ＯＢ部に
おける偽信号の発生が抑制される。
【００１１】ダミー部１１においては、他の部分と異な
って読み出しゲート部が形成されていない。ここに読み
出しゲート部が設けられると、遮光膜が通常接地された
金属膜であるため、ゲート電極を兼ねる電荷転送電極５
に読み出しパルスが印加されたときに、電源から電荷転
送領域４へ電荷が注入されてしまうからである。
って読み出しゲート部が形成されていない。ここに読み
出しゲート部が設けられると、遮光膜が通常接地された
金属膜であるため、ゲート電極を兼ねる電荷転送電極５
に読み出しパルスが印加されたときに、電源から電荷転
送領域４へ電荷が注入されてしまうからである。
【００１２】図３に、本実施例の出力信号波形を示す。
同図に示されるように、ダミー部からはＯＢ部となるべ
き信号は出力されないものの、数ビットのダミー部が水
平方向に設けられたことにより不要な偽信号がＯＢ部の
信号に重畳されることがなくなり、安定なクランプ動作
が実現できる。
き信号は出力されないものの、数ビットのダミー部が水
平方向に設けられたことにより不要な偽信号がＯＢ部の
信号に重畳されることがなくなり、安定なクランプ動作
が実現できる。
【００１３】図４は、本発明の第２の実施例を示す部分
平面図である。先の実施例では、すべてのフォトダイオ
ード領域が水平方向に直線的に配列されていたため、図
１の（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図である図１の（ｃ）に示
されるように、入射光ａはＯＢ部１２のフォトダイオー
ド領域３にまで多重反射により到達する可能性があり、
特にダミー部ビット数が図示のように２ビット程度と少
ない場合にはその効果が十分得られない場合がある。
平面図である。先の実施例では、すべてのフォトダイオ
ード領域が水平方向に直線的に配列されていたため、図
１の（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図である図１の（ｃ）に示
されるように、入射光ａはＯＢ部１２のフォトダイオー
ド領域３にまで多重反射により到達する可能性があり、
特にダミー部ビット数が図示のように２ビット程度と少
ない場合にはその効果が十分得られない場合がある。
【００１４】そこで、第２の実施例では、図４に示され
るように、フォトダイオード領域３を規定するチャネル
ストッパ２が、ダミー部１１におけるフォトダイオード
領域３の配列がジグザグになるように、この領域におい
て垂直方向に移動せしめられている。このように構成す
ることによって、図１の（ｃ）のような入射光をブロッ
クでき、少ないビット数にて、より大きな効果を得るこ
とができる。
るように、フォトダイオード領域３を規定するチャネル
ストッパ２が、ダミー部１１におけるフォトダイオード
領域３の配列がジグザグになるように、この領域におい
て垂直方向に移動せしめられている。このように構成す
ることによって、図１の（ｃ）のような入射光をブロッ
クでき、少ないビット数にて、より大きな効果を得るこ
とができる。
【００１５】以上の実施例では、ＯＢ部が光電変換の右
側にある場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく左側にあっても差し支えない。また
、本発明はインターライン転送型のものばかりでなく、
ＯＢ部を有する全ての固体撮像素子に適用しうるもので
ある。
側にある場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく左側にあっても差し支えない。また
、本発明はインターライン転送型のものばかりでなく、
ＯＢ部を有する全ての固体撮像素子に適用しうるもので
ある。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、固体撮
像素子の水平方向のＯＢ部と光電変換部の間に受光素子
と遮光膜とが接触するように形成したダミー部を設けた
ものであるので、本発明によれば、光電変換部に非常に
強い光が入射した場合でも半導体基板表面−遮光膜間の
多重反射による光がＯＢ部にまで到達する可能性は低く
なる。したがって、ＯＢ部での偽信号の発生は大幅に抑
制され、信号処理回路でのミスクランプによる画質の低
下が防止される。
像素子の水平方向のＯＢ部と光電変換部の間に受光素子
と遮光膜とが接触するように形成したダミー部を設けた
ものであるので、本発明によれば、光電変換部に非常に
強い光が入射した場合でも半導体基板表面−遮光膜間の
多重反射による光がＯＢ部にまで到達する可能性は低く
なる。したがって、ＯＢ部での偽信号の発生は大幅に抑
制され、信号処理回路でのミスクランプによる画質の低
下が防止される。
【図１】本発明の第１の実施例の部分平面図とその断面
図。
図。
【図２】本発明の第１の実施例の概略平面図。
【図３】本発明の第１の実施例の出力信号波形図。
【図４】本発明の第２の実施例の部分平面図。
【図５】従来例の概略平面図。
【図６】従来例の出力信号波形図。
【図７】従来例の問題点を説明するための断面図と出力
信号波形図。
信号波形図。
１ ｐ型半導体基板
２ チャネルストッパ
３ フォトダイオード領域
４ 垂直転送レジスタの電荷転送領域５ 垂直転送
レジスタの電荷転送電極６ 遮光膜 ７ 読み出しゲート部 １０ 光電変換部 １１ ダミー部 １２ ＯＢ部（光学的黒部） １３ 水平転送レジスタ １４ 出力部
レジスタの電荷転送電極６ 遮光膜 ７ 読み出しゲート部 １０ 光電変換部 １１ ダミー部 １２ ＯＢ部（光学的黒部） １３ 水平転送レジスタ １４ 出力部
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板の表面領域内に形成された
複数の有効受光部と、前記半導体基板の表面領域内に形
成された光学的黒受光部と、前記有効受光部と前記光学
的黒受光部との間の前記半導体基板の表面領域内に形成
されたダミー受光部と、前記有効受光部上に開口を有し
、前記ダミー受光部と接触しかつ前記光学的黒受光部上
を覆う遮光膜と、を具備する固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061369A JPH04274366A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061369A JPH04274366A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04274366A true JPH04274366A (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=13169187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3061369A Pending JPH04274366A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04274366A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006229799A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sony Corp | 固体撮像素子、固体撮像素子の駆動方法および撮像装置 |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3061369A patent/JPH04274366A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006229799A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Sony Corp | 固体撮像素子、固体撮像素子の駆動方法および撮像装置 |
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