JPH07161960A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH07161960A JPH07161960A JP5340577A JP34057793A JPH07161960A JP H07161960 A JPH07161960 A JP H07161960A JP 5340577 A JP5340577 A JP 5340577A JP 34057793 A JP34057793 A JP 34057793A JP H07161960 A JPH07161960 A JP H07161960A
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- light
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
光部とOPB部での暗電流の大きさの差を低減可能な固
体撮像素子を提供する。 【構成】 入射光を光電変換するフォトセンサ11から
なる受光部12と、遮光されたフォトセンサ14からな
るOPB部15とを具備したCCD固体撮像素子におい
て、OPB部15の垂直転送レジスタ16の埋込みチャ
ネルの幅W2を、受光部12の垂直転送レジスタ13の
埋込みチャネルの幅W1よりも広く設定して、OPB部
15の埋込みチャネルの表面積を受光部12のそれより
も大きくする。
Description
特に入射光を光電変換するフォトセンサ群からなる受光
部とは別に、遮光された複数個のフォトセンサからなる
オプティカルブラック部(以下、OPB(optical blac
k;光学的黒) 部と称する)を有する固体撮像素子に関
する。
upled Device) 型固体撮像素子においては、図3に示す
ように、入射光を光電変換するフォトセンサ31からな
る有効画素領域である受光部32の例えば両側に、入射
面側が遮光されたフォトセンサ34からなるOPB部3
5を設け、受光部32およびOPB部35の各画素から
読み出された電荷を垂直転送レジスタ33,36によっ
て垂直方向に転送するとともに、水平転送レジスタ37
によって水平方向に転送し、さらに電荷検出部38で電
圧に変換する構成となっている。
において、OPB部35の出力である黒信号レベルを基
準として受光部32の各画素の出力に対して信号処理を
行うようにしている。一例として、OPB部35の黒信
号レベルを基準とすることで、黒の濃淡の判別を行うこ
とができる。
た従来の固体撮像素子では、図3から明らかなように、
受光部32とOPB部35とは各々の画素が遮光されて
いるか、いないかの違いだけであり、各垂直転送レジス
タ33,36の埋込みチャネルに関しては全く同じ構造
になっていた。
部32の出力とOPB部35の出力とは本来同一レベル
になる筈のものが、受光部32とOPB部35の上部構
造の違い、例えば遮光面積の違いによる受光部32とO
PB部35との水素化の程度の差などの要因により、受
光部32とOPB部35の暗電流の違いとして現れてき
てしまうという問題があった。
であり、その目的とするところは、受光部とOPB部の
上部構造の違いに伴う受光部とOPB部での暗電流の大
きさの差を低減可能な固体撮像素子を提供することにあ
る。
に、本発明による固体撮像素子は、入射光を光電変換す
るフォトセンサ群およびこのフォトセンサ群の垂直列毎
に配された垂直転送レジスタを有する受光部と、遮光さ
れた複数個のフォトセンサおよびこの複数個のフォトセ
ンサの垂直列毎に配された垂直転送レジスタするOPB
部とを具備し、垂直転送レジスタの埋込みチャネルの表
面積が受光部とOPB部とで異なる構成となっている。
に垂直転送レジスタの埋込みチャネルの表面で発生し、
その暗電流値は埋込みチャネルの表面積の大きさに依存
する。したがって、垂直転送レジスタの埋込みチャネル
の表面積を、受光部とOPB部とで異なる大きさとする
ことで、受光部とOPB部での暗電流の大きさを独立に
設定できるため、その差を任意の大きさとすることがで
き、受光部とOPB部での暗電流の大きさの差を低減で
きる。
に説明する。図1は、CCD固体撮像素子に適用された
本発明の一実施例を示す概略構成図である。図1におい
て、有効画素となるフォトセンサ11が2次元配列され
ることによって受光部12を構成している。この受光部
12において、各フォトセンサ11で光電変換され、蓄
積された信号電荷は、フォトセンサ11の垂直列毎に配
された複数本の垂直転送レジスタ13に読み出される。
センサ14が例えば2列ずつ配列され、さらに各垂直列
毎に垂直転送レジスタ16が配列されている。そして、
図2に示すように、シリコン基板21の一主面側に形成
されたフォトセンサ14および垂直転送レジスタ16の
上方にはアルミニウムからなる遮光層22が形成されて
おり、この遮光層22によりフォトセンサ14および垂
直転送レジスタ16を光学的に覆うことによってOPB
部15を構成している。なお、OPB部15について
は、必ずしも受光部12の両側に配置する必要はなく、
片側のみに配置しても良い。
垂直転送レジスタ13,16は、例えば4相の垂直転送
クロックφV1〜φV4によって駆動されることによ
り、各画素から読み出された信号電荷を垂直方向に転送
する。この垂直転送レジスタ13,16の出力側には、
これらレジスタ13,16から転送された信号電荷を水
平方向に転送する水平転送レジスタ17が設けられてい
る。
の水平転送クロックφH1,φH2によって駆動され
る。水平転送レジスタ17の出力端には、水平転送され
てきた信号電荷を検出して信号電圧に変換する例えばフ
ローティング・ディフュージョン・アンプ構成の電荷検
出部18が設けられており、この電荷検出部18から撮
像出力であるビデオ信号が導出される。
本実施例では、図1から明らかなように、OPB部15
の垂直転送レジスタ16の埋込みチャネルの幅W2を、
受光部12の垂直転送レジスタ13の埋込みチャネルの
幅W1よりも例えば広く設定している。これにより、受
光部12の垂直転送レジスタ13の埋込みチャネルの長
さL1と、OPB部15の垂直転送レジスタ16の埋込
みチャネルの長さL2とは等しいことから、垂直転送レ
ジスタ13,16の各埋込みチャネルの表面積の大きさ
が異なることになる。
なる埋込みチャネルを形成するためには、従来のCCD
固体撮像素子の作成法での埋込みチャネル形成時に、受
光部12とOPB部15とで開口の大きさが異なるマス
クを使用してパターニングを行うようにすれば良い。そ
の結果、基板上には受光部12とOPB部15とで異な
る表面積のパターンが形成される。このパターンに対し
て、従来と同様にしてイオン注入を行うことにより、受
光部12とOPB部15とで表面積の異なる埋込みチャ
ネルが形成される。
において、垂直転送レジスタ13,16の各埋込みチャ
ネルの表面積の大きさが等しいと、先述したように、受
光部12とOPB部15の上部構造の違いにより、受光
部12とOPB部15の暗電流の大きさに違いが生じ
る。例えば、受光部12およびOPB部15の遮光面積
の違いにより、受光部12とOPB部15との水素化の
程度に差があると、OPB部15の出力が入射光を照射
しないときの受光部12の出力よりも小さくなってしま
う。
主に垂直転送レジスタ13,16の埋込みチャネルの表
面で発生し、その電流値は埋込みチャネルの表面積の大
きさに依存することに着目し、垂直転送レジスタ13,
16の各埋込みチャネルの表面積の大きさを異ならしめ
た構成を採っている。これにより、受光部12とOPB
部15での暗電流の大きさを独立に設定できるため、そ
の差を任意の大きさとすることができ、受光部12とO
PB部15での暗電流の大きさの差を低減できる。
転送レジスタ16の埋込みチャネルの幅W2を、受光部
12の垂直転送レジスタ13の埋込みチャネルの幅W1
よりも広く設定し、OPB部15の埋込みチャネルの表
面積を受光部12のそれよりも大きくした構成を採って
いるので、従来構造のように等しい場合よりも、OPB
部15の暗電流を受光部12のそれよりも大きくでき
る。
5の遮光面積の違いによる受光部12とOPB部15と
の水素化の程度の差により、OPB部15の出力が入射
光を照射しないときの受光部12の出力よりも小さくな
る傾向にあったとしても、受光部12およびOPB部1
5の各埋込みチャネルの表面積に差を持たせることによ
り、その出力差を補正できる。
B部15との水素化の程度の差により、OPB部15の
出力が入射光を照射しないときの受光部12の出力より
も小さくなるときの出力差を補正するために、OPB部
15の埋込みチャネルの表面積を受光部12のそれより
も大きく設定した場合について説明したが、他の何らか
の要因によってOPB部15の出力が入射光を照射しな
いときの受光部12の出力よりも大きくなる場合もあり
得る。
ジスタ16の埋込みチャネルの幅W2を、受光部12の
垂直転送レジスタ13の埋込みチャネルの幅W1よりも
狭く設定し、OPB部15の埋込みチャネルの表面積を
受光部12のそれよりも小さくすることにより、上記実
施例の場合と同様の効果を得ることができる。また、上
記実施例においては、OPB部15の暗電流値を受光部
12のそれと等しくして出力差を補正するようにした
が、例えば、OPB部15の暗電流値を受光部12のそ
れよりも大きくなるように設定すれば、微小な白点、暗
電流ムラ等をスライスすることが可能である。
受光部とは別にOPB部を備えた固体撮像素子におい
て、垂直転送レジスタの埋込みチャネルの表面積を、受
光部とOPB部とで異なる大きさにしたことにより、受
光部とOPB部での暗電流の大きさを独立に設定できる
ため、その差を任意の大きさとすることができ、受光部
とOPB部での暗電流値の差を低減できることになる。
また、OPB部の暗電流値を受光部のそれよりも大きく
なるように設定することにより、微小な白点、暗電流ム
ラ等をスライスすることも可能となる。
る。
に、本発明による固体撮像素子は、入射光を光電変換す
るフォトセンサ群およびこのフォトセンサ群の垂直列毎
に配された垂直転送レジスタを有する受光部と、遮光さ
れた複数個のフォトセンサおよびこの複数個のフォトセ
ンサの垂直列毎に配された垂直転送レジスタを有するO
PB部とを具備し、垂直転送レジスタの埋込みチャネル
の表面積が受光部とOPB部とで異なる構成となってい
る。
センサ14が例えば2列ずつ配列され、さらに各垂直列
毎に垂直転送レジスタ16が配列されている。そして、
図2に示すように、シリコン基板21の一主面側に形成
されたフォトセンサ14および垂直転送レジスタ16の
上方にはアルミニウム等からなる遮光層22が形成され
ており、この遮光層22によりフォトセンサ14および
垂直転送レジスタ16を光学的に覆うことによってOP
B部15を構成している。また、受光部12において
は、各フォトセンサ11上以外の部分は遮光層23によ
って覆われている。なお、OPB部15については、必
ずしも受光部12の両側に配置する必要はなく、片側の
みに配置しても良い。
Claims (1)
- 【請求項1】 入射光を光電変換するフォトセンサ群お
よびこのフォトセンサ群の垂直列毎に配された垂直転送
レジスタを有する受光部と、 遮光された複数個のフォトセンサおよびこの複数個のフ
ォトセンサの垂直列毎に配された垂直転送レジスタを有
するオプティカルブラック部とを具備し、 前記垂直転送レジスタの埋込みチャネルの表面積が前記
受光部と前記オプティカルブラック部とで異なることを
特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34057793A JP3326940B2 (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34057793A JP3326940B2 (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07161960A true JPH07161960A (ja) | 1995-06-23 |
JP3326940B2 JP3326940B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=18338333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34057793A Expired - Fee Related JP3326940B2 (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3326940B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0954170A2 (en) * | 1998-04-30 | 1999-11-03 | Picker International, Inc. | X-ray imaging device |
EP1058313A2 (en) * | 1999-05-31 | 2000-12-06 | Sony Corporation | Solid-state imaging device |
WO2001047022A1 (en) * | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Eastman Kodak Company | Optical test structure for measuring charge-transfer efficiency |
JP2006216985A (ja) * | 2006-04-24 | 2006-08-17 | Canon Inc | 固体撮像装置およびそれを用いた撮像システム |
-
1993
- 1993-12-07 JP JP34057793A patent/JP3326940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4542063B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2010-09-08 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置およびそれを用いた撮像システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3326940B2 (ja) | 2002-09-24 |
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Legal Events
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