JPH0785502B2 - カラーリニアイメージセンサ - Google Patents
カラーリニアイメージセンサInfo
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- JPH0785502B2 JPH0785502B2 JP5008727A JP872793A JPH0785502B2 JP H0785502 B2 JPH0785502 B2 JP H0785502B2 JP 5008727 A JP5008727 A JP 5008727A JP 872793 A JP872793 A JP 872793A JP H0785502 B2 JPH0785502 B2 JP H0785502B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14825—Linear CCD imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーリニアイメージ
センサに関し、特に３つの感光列を有するカラーリニア
イメージセンサに関する。
センサに関し、特に３つの感光列を有するカラーリニア
イメージセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】３つの感光列を有するカラーリニアイメ
ージセンサにおいては、図８に示すように、３列の光電
変換アレー１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとそれぞれの光電変換アレ
ー１Ｒ，…の両側にＣＣＤレジスタ２Ｒ−１，２Ｒ−
２，…を設ける構成となっている。この例の光電変換ア
レー１Ｒ，１Ｇ，１Ｂはそれぞれ例えば、赤色，緑色，
青色にピーク感度を持つ様な特性を有することにより、
カラーリニアイメージセンサとしての機能をはたす。こ
の様な構成はリニアイメージセンサを３列、並列に設け
るため光電変換アレー間距離Ｌは通常１００μｍ〜２０
０μｍほど必要であった。
ージセンサにおいては、図８に示すように、３列の光電
変換アレー１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとそれぞれの光電変換アレ
ー１Ｒ，…の両側にＣＣＤレジスタ２Ｒ−１，２Ｒ−
２，…を設ける構成となっている。この例の光電変換ア
レー１Ｒ，１Ｇ，１Ｂはそれぞれ例えば、赤色，緑色，
青色にピーク感度を持つ様な特性を有することにより、
カラーリニアイメージセンサとしての機能をはたす。こ
の様な構成はリニアイメージセンサを３列、並列に設け
るため光電変換アレー間距離Ｌは通常１００μｍ〜２０
０μｍほど必要であった。
【０００３】この様に光電変換アレー間距離が存在する
ため、図１０に示す様に、各列間で、見ている原稿の場
所が異なっている。一方色信号処理をする場合には、同
一場所での赤色，緑色，青色の色信号が必要である。よ
って、この見ている場所の差が存在するため、外部にそ
の列間距離Ｌに比例した分量の色信号を記憶させておく
必要があった。例えば光電変換アレー間距離Ｌ＝１４０
μｍ，光電変換部の画素サイズｄ＝１４μｍとし、１画
素の信号として１０ビットの情報をもっているとする
と、画素に必要とされる記憶容量Ｍ1 は Ｍ1 ＝１０（Ｌ＋２Ｌ）／ｄ＝３００（ビット） となる。１ラインの画素サイズを例えば５０００画素と
すると、一ライン分の色信号処理のために必要とされる
記憶容量ＭT は ＭT ＝Ｍ1 ×５０００＝１．５（メガビット） であった。通常この記憶素子には高速のリードライトタ
イムが要求されるためスタティックラム（ＳＲＡＭ）等
の高価なメモリーが使用されている。このためこの必要
とされる外部記憶容量が少なくてもよい様なライン間距
離Ｌの短かいものが切望されていた。
ため、図１０に示す様に、各列間で、見ている原稿の場
所が異なっている。一方色信号処理をする場合には、同
一場所での赤色，緑色，青色の色信号が必要である。よ
って、この見ている場所の差が存在するため、外部にそ
の列間距離Ｌに比例した分量の色信号を記憶させておく
必要があった。例えば光電変換アレー間距離Ｌ＝１４０
μｍ，光電変換部の画素サイズｄ＝１４μｍとし、１画
素の信号として１０ビットの情報をもっているとする
と、画素に必要とされる記憶容量Ｍ1 は Ｍ1 ＝１０（Ｌ＋２Ｌ）／ｄ＝３００（ビット） となる。１ラインの画素サイズを例えば５０００画素と
すると、一ライン分の色信号処理のために必要とされる
記憶容量ＭT は ＭT ＝Ｍ1 ×５０００＝１．５（メガビット） であった。通常この記憶素子には高速のリードライトタ
イムが要求されるためスタティックラム（ＳＲＡＭ）等
の高価なメモリーが使用されている。このためこの必要
とされる外部記憶容量が少なくてもよい様なライン間距
離Ｌの短かいものが切望されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来のカラーリニ
アイメージセンサにおいては、図８に示す様に光電変換
アレー間距離Ｌを短かくしようにも、例えばＣＣＤレジ
スタ２Ｒ−２とＣＣＤレジスタ２Ｇ−１間はクロックφ
１，φ２用の配線が存在するため、その短縮化には限界
があった。例えば図８のＡ部の構成例を図９に示す。
アイメージセンサにおいては、図８に示す様に光電変換
アレー間距離Ｌを短かくしようにも、例えばＣＣＤレジ
スタ２Ｒ−２とＣＣＤレジスタ２Ｇ−１間はクロックφ
１，φ２用の配線が存在するため、その短縮化には限界
があった。例えば図８のＡ部の構成例を図９に示す。
【０００５】図９において、フォトダイオードＰＤ（チ
ャネルストッパ６で分離されている）を列状に配置した
２つの光電変換アレー１Ｒ，１Ｇ間にＣＣＤレジスタ２
Ｒ−２と２Ｇ−１が設けられている。ＣＣＤレジスタ２
Ｒ−２と２Ｇ−１とは第１の転送ゲート電極１１−１
（第１層ポリシリコン膜でできている）、第２の転送ゲ
ート電極１１−２（第２層ポリシリコン膜でできてい
る）を共有し、転送チャネルがチャネルストッパ６Ａで
分離されている。光電変換アレー１ＲとＣＣＤレジスタ
２Ｒ−２との間には第２層ポリシリコン膜でできている
トランスファゲート電極１２−２（３Ｒ−２）が設けら
れ、光電変換アレー１ＧとＣＣＤレジスタ２Ｇ−１との
間には同様にトランスファゲート電極１２−１（３Ｇ−
１）が設けられている。光シールドを兼ねるクロック配
線１４（φ１），１４（φ２）はそれぞれコンタクト孔
Ｃ１，Ｃ２を介して第１の転送ゲート電極１１−１，第
２の転送ゲート電極１１−２と接続されている。
ャネルストッパ６で分離されている）を列状に配置した
２つの光電変換アレー１Ｒ，１Ｇ間にＣＣＤレジスタ２
Ｒ−２と２Ｇ−１が設けられている。ＣＣＤレジスタ２
Ｒ−２と２Ｇ−１とは第１の転送ゲート電極１１−１
（第１層ポリシリコン膜でできている）、第２の転送ゲ
ート電極１１−２（第２層ポリシリコン膜でできてい
る）を共有し、転送チャネルがチャネルストッパ６Ａで
分離されている。光電変換アレー１ＲとＣＣＤレジスタ
２Ｒ−２との間には第２層ポリシリコン膜でできている
トランスファゲート電極１２−２（３Ｒ−２）が設けら
れ、光電変換アレー１ＧとＣＣＤレジスタ２Ｇ−１との
間には同様にトランスファゲート電極１２−１（３Ｇ−
１）が設けられている。光シールドを兼ねるクロック配
線１４（φ１），１４（φ２）はそれぞれコンタクト孔
Ｃ１，Ｃ２を介して第１の転送ゲート電極１１−１，第
２の転送ゲート電極１１−２と接続されている。
【０００６】これは、クロック配線１４（φ１），１４
（φ２）をＣＣＤレジスタ上に設けるという工夫をした
ものであるが、それでもクロック配線と、第１，第２の
ゲート電極とを接結するコンタクト孔Ｃ１，Ｃ２を設け
るためにチャネルストッパ６Ａの幅をある程度大きくと
る必要があった。例えば２μｍルールで設計する場合、
コンタクト孔の寸法を２μｍ×３μｍ、目合せマージン
を１μｍとすると、チャネルストッパ６Ａの幅は少なく
とも１０μｍ好ましくは約１２μｍとる必要がある。単
に転送チャネルの絶縁分離のためならばこの幅は２μｍ
でよいことになる。上述の工夫をしても光電変換アレー
間距離Ｌを小さくする上で、クロック配線の存在が障害
となっている。
（φ２）をＣＣＤレジスタ上に設けるという工夫をした
ものであるが、それでもクロック配線と、第１，第２の
ゲート電極とを接結するコンタクト孔Ｃ１，Ｃ２を設け
るためにチャネルストッパ６Ａの幅をある程度大きくと
る必要があった。例えば２μｍルールで設計する場合、
コンタクト孔の寸法を２μｍ×３μｍ、目合せマージン
を１μｍとすると、チャネルストッパ６Ａの幅は少なく
とも１０μｍ好ましくは約１２μｍとる必要がある。単
に転送チャネルの絶縁分離のためならばこの幅は２μｍ
でよいことになる。上述の工夫をしても光電変換アレー
間距離Ｌを小さくする上で、クロック配線の存在が障害
となっている。
【０００７】また光電変換アレー間距離Ｌを短かくする
一方法として図１１に示す様な２次元イメージセンサで
用いられている様な、光電変換アレー１のチャネルスト
ッパ６上でＣＣＤレジスタ２のゲート電極（１１−１
Ａ，１１−２Ａ，…）を連結することも可能である。し
かし、この方法では、ＣＣＤレジスタの駆動方法とて４
相でしかも３値レベルの駆動パルスφ１，φ２，φ３，
φ４の印加が必須となり、駆動条件がかなり複雑なもの
となっていた。
一方法として図１１に示す様な２次元イメージセンサで
用いられている様な、光電変換アレー１のチャネルスト
ッパ６上でＣＣＤレジスタ２のゲート電極（１１−１
Ａ，１１−２Ａ，…）を連結することも可能である。し
かし、この方法では、ＣＣＤレジスタの駆動方法とて４
相でしかも３値レベルの駆動パルスφ１，φ２，φ３，
φ４の印加が必須となり、駆動条件がかなり複雑なもの
となっていた。
【０００８】本発明はこのような問題に鑑みて成された
ものであり、光電変換アレーのチャネルストッパ上に配
線を設けてもＣＣＤレジスタに駆動方法として簡単な２
相駆動方式を採用できるカラーリニアイメージセンサを
提供することを目的とする。
ものであり、光電変換アレーのチャネルストッパ上に配
線を設けてもＣＣＤレジスタに駆動方法として簡単な２
相駆動方式を採用できるカラーリニアイメージセンサを
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、光電変換部を
複数個列状に配置した光電変換アレーおよび第１の転送
ゲート電極と第２の転送ゲート電極とを交互にそれぞれ
複数配置してなり前記光電変換アレーから電荷を受取っ
て転送するＣＣＤレジスタを含みそれぞれの色感度の異
なる３つの一次元イメージセンサを並列に同一の半導体
チップに集積してなるカラーリニアイメージセンサにお
いて、前記各一次元イメージセンサの光電変換部間を絶
縁するチャネルストッパ上に絶縁膜を介して設けられ前
記３つの一次元イメージセンサの対応する第１の転送ゲ
ート電極同士を連結する、前記第１の転送ゲート電極と
同層の導電膜からなる配線と、前記各一次元イメージセ
ンサのＣＣＤレジスタの各第２の転送ゲート電極と対を
なす前記第１の転送ゲート電極とを接続する手段とを有
するというものである。
複数個列状に配置した光電変換アレーおよび第１の転送
ゲート電極と第２の転送ゲート電極とを交互にそれぞれ
複数配置してなり前記光電変換アレーから電荷を受取っ
て転送するＣＣＤレジスタを含みそれぞれの色感度の異
なる３つの一次元イメージセンサを並列に同一の半導体
チップに集積してなるカラーリニアイメージセンサにお
いて、前記各一次元イメージセンサの光電変換部間を絶
縁するチャネルストッパ上に絶縁膜を介して設けられ前
記３つの一次元イメージセンサの対応する第１の転送ゲ
ート電極同士を連結する、前記第１の転送ゲート電極と
同層の導電膜からなる配線と、前記各一次元イメージセ
ンサのＣＣＤレジスタの各第２の転送ゲート電極と対を
なす前記第１の転送ゲート電極とを接続する手段とを有
するというものである。
【００１０】光電変換部あたり１対の転送ゲート電極を
有するデュアル・チャネル型の場合にはチャネルストッ
パ上の１つの配線で１対の転送ゲート電極を連結して駆
動パルスを印加できる。光電変換部あたり２対の転送ゲ
ート電極を有するシングル・チャネル型の場合には、第
１の転送ゲート電極を１つおきに連結してコの字状にし
て２つのコの字状転送ゲート電極をかみ合せた配置にす
ることによりチャネルストッパ上の１つの配線に２対の
転送ゲート電極を連結して駆動パルスを印加できる。
有するデュアル・チャネル型の場合にはチャネルストッ
パ上の１つの配線で１対の転送ゲート電極を連結して駆
動パルスを印加できる。光電変換部あたり２対の転送ゲ
ート電極を有するシングル・チャネル型の場合には、第
１の転送ゲート電極を１つおきに連結してコの字状にし
て２つのコの字状転送ゲート電極をかみ合せた配置にす
ることによりチャネルストッパ上の１つの配線に２対の
転送ゲート電極を連結して駆動パルスを印加できる。
【００１１】光電変換アレー間の領域を横断してＣＣＤ
レジスタ駆動用のクロック配線を配置しなくてよいので
光電変換アレー間距離を小さくできる。
レジスタ駆動用のクロック配線を配置しなくてよいので
光電変換アレー間距離を小さくできる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示す平面図で
図２のＡ部の詳細を示す。図２は前述の第１の実施例の
全体の構成を示す図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図
４は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
図２のＡ部の詳細を示す。図２は前述の第１の実施例の
全体の構成を示す図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図
４は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１３】光電変換アレー１０１Ｒの両側にそれぞれ
トランスファゲート１０３Ｒ−１，１０３Ｒ−２を介し
てＣＣＤレジスタ１０２Ｒ−１，１０２Ｒ−２を配置し
た赤色用の一次元イメージセンサと、同様の構成の緑色
用（Ｇで表示）の一次元イメージセンサと、青色用（Ｂ
で表示）の一次元イメージセンサとが同一の半導体チッ
プに集積されている。ＶＲ１，ＶＲ２，…は出力信号、
φ１，φ２はＣＣＤレジスタの２相駆動パルス、
φTGR ，…はトランスファゲート１０３Ｒ−１，…の駆
動パルスである。φ１，φ２，φTG（φTGR ，φTGG ，
φTGR の総称）の一例を図５のタイムチャートに示す。
トランスファゲート１０３Ｒ−１，１０３Ｒ−２を介し
てＣＣＤレジスタ１０２Ｒ−１，１０２Ｒ−２を配置し
た赤色用の一次元イメージセンサと、同様の構成の緑色
用（Ｇで表示）の一次元イメージセンサと、青色用（Ｂ
で表示）の一次元イメージセンサとが同一の半導体チッ
プに集積されている。ＶＲ１，ＶＲ２，…は出力信号、
φ１，φ２はＣＣＤレジスタの２相駆動パルス、
φTGR ，…はトランスファゲート１０３Ｒ−１，…の駆
動パルスである。φ１，φ２，φTG（φTGR ，φTGG ，
φTGR の総称）の一例を図５のタイムチャートに示す。
【００１４】光電変換アレー１０１Ｒ，…はフォトダイ
オードＰＤを一列に配置した構成を有している。フォト
ダイオードＰＤはＰ型領域１０５の表面部に形成された
Ｎ型領域１０７−１，Ｎ型領域１０７の表面部に形成さ
れたＰ+ 型領域１０８を有している。隣接するフォトダ
イオードはＰ+ 型のチャネルストッパ１０６により絶縁
分離される。
オードＰＤを一列に配置した構成を有している。フォト
ダイオードＰＤはＰ型領域１０５の表面部に形成された
Ｎ型領域１０７−１，Ｎ型領域１０７の表面部に形成さ
れたＰ+ 型領域１０８を有している。隣接するフォトダ
イオードはＰ+ 型のチャネルストッパ１０６により絶縁
分離される。
【００１５】ＣＣＤレジスタ１０２Ｒ−１，…はＮ型領
域１０７−２上に第１のゲート酸化膜１１０−１を介し
て設けられた第１の転送ゲート電極１１１−１（第１層
ポリシリコン膜でできている）と、第２のゲート酸化膜
１１０−２を介して設けられた第２の転送ゲート電極１
１１−２（第２層ポリシリコン膜でできている）とを有
し、第２の転送ゲート電極１１１−２直下の半導体基板
にはＰ- 型領域１０９が設けられている。第１の転送ゲ
ート電極１１１−１および第２の転送ゲート電極１１１
−２はそれぞれ上側の一次元イメージセンサの第２のＣ
ＣＤレジスタ（例えば１０２Ｒ−２）および下側の一次
元イメージセンサの第１のＣＣＤレジスタ（例えば１０
２Ｇ−１）の両者にまたがって設けられている。この２
つのＣＣＤレジスタはチャネルストッパ１０６Ａで絶縁
分離される。
域１０７−２上に第１のゲート酸化膜１１０−１を介し
て設けられた第１の転送ゲート電極１１１−１（第１層
ポリシリコン膜でできている）と、第２のゲート酸化膜
１１０−２を介して設けられた第２の転送ゲート電極１
１１−２（第２層ポリシリコン膜でできている）とを有
し、第２の転送ゲート電極１１１−２直下の半導体基板
にはＰ- 型領域１０９が設けられている。第１の転送ゲ
ート電極１１１−１および第２の転送ゲート電極１１１
−２はそれぞれ上側の一次元イメージセンサの第２のＣ
ＣＤレジスタ（例えば１０２Ｒ−２）および下側の一次
元イメージセンサの第１のＣＣＤレジスタ（例えば１０
２Ｇ−１）の両者にまたがって設けられている。この２
つのＣＣＤレジスタはチャネルストッパ１０６Ａで絶縁
分離される。
【００１６】各光電変換アレーのフォトダイオードＰＤ
は一つおきにそれぞれ上側のＣＣＤレジスタおよび下側
のＣＣＤレジスタに電荷を転送する。１１２−１，１１
２−１，…は光電変換アレーとＣＣＤレジスタとの間の
電荷の転送を制御するトランスファゲート電極で、第２
層ポリシリコン膜でできている。
は一つおきにそれぞれ上側のＣＣＤレジスタおよび下側
のＣＣＤレジスタに電荷を転送する。１１２−１，１１
２−１，…は光電変換アレーとＣＣＤレジスタとの間の
電荷の転送を制御するトランスファゲート電極で、第２
層ポリシリコン膜でできている。
【００１７】各ＣＣＤレジスタの第１の転送ゲート電極
１１１−１は、光電変換アレーのチャネルストッパ上を
第１のゲート酸化膜１１０−１を介して第１層ポリシリ
コン膜１１１−１Ａにより接続される。また、ＣＣＤレ
ジスタ１０２Ｒ−１および１０２Ｂ−１の外側に延びた
部分１１１−１Ｂで一つおきに駆動パルスφ１およびφ
２を供給する配線に接続される。また、各第１の転送ゲ
ート電極１１１−１は、右側にある第２の転送ゲート電
極１１１−２とコンタクト孔Ｃを介して接続される。便
宜上２点鎖線で図示した１１４は光シールドである。な
お、１０４はＮ- 型シリコン基板、１０５はＰ型領域で
ある。
１１１−１は、光電変換アレーのチャネルストッパ上を
第１のゲート酸化膜１１０−１を介して第１層ポリシリ
コン膜１１１−１Ａにより接続される。また、ＣＣＤレ
ジスタ１０２Ｒ−１および１０２Ｂ−１の外側に延びた
部分１１１−１Ｂで一つおきに駆動パルスφ１およびφ
２を供給する配線に接続される。また、各第１の転送ゲ
ート電極１１１−１は、右側にある第２の転送ゲート電
極１１１−２とコンタクト孔Ｃを介して接続される。便
宜上２点鎖線で図示した１１４は光シールドである。な
お、１０４はＮ- 型シリコン基板、１０５はＰ型領域で
ある。
【００１８】なお、チャネルストッパ１０６Ａおよび光
電変換アレー部におけるチャネルストッパの幅はいずれ
も約２μｍ（２μｍルールで設計）、第２層ポリシリコ
ン膜１１１−１Ａの幅も約２μｍ（図示の便宜上、１１
１−１Ａとその下の１０６とは幅を変えてあるが実際は
ほぼ同じ）である。
電変換アレー部におけるチャネルストッパの幅はいずれ
も約２μｍ（２μｍルールで設計）、第２層ポリシリコ
ン膜１１１−１Ａの幅も約２μｍ（図示の便宜上、１１
１−１Ａとその下の１０６とは幅を変えてあるが実際は
ほぼ同じ）である。
【００１９】このようにして２相駆動方式のＣＣＤレジ
スタを有するカラーリニアイメージセンサが実現でき
た。また第２層ポリシリコン膜第１層ポリシリコン膜間
のコンタクト孔Ｃは、チャネルストッパ１０６Ａ上では
なくＣＣＤレジスタ領域に設けてある。このため、図９
の従来例のように、チャネルストッパ１０６Ａの幅を大
きくとる必要がないので、光電変換アレー間距離Ｌ１は
従来のＬ（＝１４０μｍ）より約１０μｍ小さくするこ
とができる。画素サイズｄは変らない。
スタを有するカラーリニアイメージセンサが実現でき
た。また第２層ポリシリコン膜第１層ポリシリコン膜間
のコンタクト孔Ｃは、チャネルストッパ１０６Ａ上では
なくＣＣＤレジスタ領域に設けてある。このため、図９
の従来例のように、チャネルストッパ１０６Ａの幅を大
きくとる必要がないので、光電変換アレー間距離Ｌ１は
従来のＬ（＝１４０μｍ）より約１０μｍ小さくするこ
とができる。画素サイズｄは変らない。
【００２０】ここで従来例の図９では、コンタクト孔Ｃ
１，Ｃ２をチャネルストッパ６Ａ上に設けなければなら
ない理由と、本発明の実施例（図１）では、コンタクト
ＣをＣＣＤレジスタ領域に設けられる理由を説明する。
１，Ｃ２をチャネルストッパ６Ａ上に設けなければなら
ない理由と、本発明の実施例（図１）では、コンタクト
ＣをＣＣＤレジスタ領域に設けられる理由を説明する。
【００２１】図９において、コンタクト孔Ｃ１，Ｃ２部
でクロック配線１４と第１層ポリシリコン膜、または第
２層ポリシリコン膜とを接続している。クロック配線１
４は通常配線抵抗を下げるためのＡｌ膜の金属を用い
る。この金属とポリシリコン膜との接続部で一般にポリ
シリコン膜への金属のしみ出し等が起きるためコンタク
ト部とその近辺のポリシリコン膜の膜質が変化する。こ
のため通常このコンタクト孔とその近辺の膜質が変化し
ても特性に影響を及ぼさない様に、コンタクト孔下に
は、Ｐ型のチャネルストッパを設けてある。逆に言え
ば、ポリシリコン膜と金属とのコンタクトはチャネルス
トッパ上で行なわなければならない。
でクロック配線１４と第１層ポリシリコン膜、または第
２層ポリシリコン膜とを接続している。クロック配線１
４は通常配線抵抗を下げるためのＡｌ膜の金属を用い
る。この金属とポリシリコン膜との接続部で一般にポリ
シリコン膜への金属のしみ出し等が起きるためコンタク
ト部とその近辺のポリシリコン膜の膜質が変化する。こ
のため通常このコンタクト孔とその近辺の膜質が変化し
ても特性に影響を及ぼさない様に、コンタクト孔下に
は、Ｐ型のチャネルストッパを設けてある。逆に言え
ば、ポリシリコン膜と金属とのコンタクトはチャネルス
トッパ上で行なわなければならない。
【００２２】これに対し、本発明の実施例（図１）で
は、コンタクト孔Ｃは、第１層ポリシリコン膜と、第２
層ポリシリコン膜という同質の材質と接続させるもので
あるため、膜質の変化は起こらず、コンタクト孔Ｃ下の
膜質のみが特に異なることはない。よって本発明の実施
例では、同質の材質を接続させるため、ＣＣＤレジスタ
領域に設けても問題ない。
は、コンタクト孔Ｃは、第１層ポリシリコン膜と、第２
層ポリシリコン膜という同質の材質と接続させるもので
あるため、膜質の変化は起こらず、コンタクト孔Ｃ下の
膜質のみが特に異なることはない。よって本発明の実施
例では、同質の材質を接続させるため、ＣＣＤレジスタ
領域に設けても問題ない。
【００２３】次に本発明の第２実施例につきその全体の
構成を示す図６および図６のＡ部の詳細を示す図７を参
照して説明する。
構成を示す図６および図６のＡ部の詳細を示す図７を参
照して説明する。
【００２４】第１の実施例と異なる点は、光電変換アレ
ー２０１Ｒ，…の片側のみにＣＣＤレジスタ２０２Ｒ，
…をトランスファゲート２０３Ｒ，…を介して設けてい
る（シングルチャネル型）ことである。この様にするこ
とにより、第１の実施例では光電変換アレー間にＣＣＤ
レジスタが２本存在していたものが本実施例では１本と
なるため、光電変換アレー間距離はさらに狭められる。
ところが、この構成では、ＣＣＤレジスタのピッチを第
１の実施例などのダブルチャネル型の１／２に狭めなけ
ればならず、ＣＣＤレジスタの給電はより困難となるが
本発明では、その困難を以下に述べる工夫で克服してい
る。
ー２０１Ｒ，…の片側のみにＣＣＤレジスタ２０２Ｒ，
…をトランスファゲート２０３Ｒ，…を介して設けてい
る（シングルチャネル型）ことである。この様にするこ
とにより、第１の実施例では光電変換アレー間にＣＣＤ
レジスタが２本存在していたものが本実施例では１本と
なるため、光電変換アレー間距離はさらに狭められる。
ところが、この構成では、ＣＣＤレジスタのピッチを第
１の実施例などのダブルチャネル型の１／２に狭めなけ
ればならず、ＣＣＤレジスタの給電はより困難となるが
本発明では、その困難を以下に述べる工夫で克服してい
る。
【００２５】シングル・チャネル型の場合、光電変換ア
レーの各光電変換部（ＰＤ）あたりに２組の転送ゲート
電極対（第１の転送ゲート電極２１１−１と第２の転送
ゲート電極２１１−２）が存在している。図７に示すよ
うに、フォトダイオードＰＤとＣＣＤレジスタ２０２
Ｒ，…との連結部上を第１のゲート酸化膜（図示しな
い）を介して覆う２つの第１の転送ゲート電極２１１−
１をコの字状に連結して、光電変換アレー２０１Ｒ，…
のチャネルストッパ２０６上を通る第１層ポリシリコン
膜２１１−１Ａにより連結し駆動用クロックφ１を印加
する。同様に、各ＰＤに対応するもう１つの第１の転送
ゲート電極同士をコの字状に連結し光電変換アレーのチ
ャネルストッパ上を通る第１層ポリコン膜により連結し
駆動用クロックφ２を印加する。駆動用クロックφ１，
φ２がそれぞれ印加される第１層ポリシリコン膜からな
る配線は交互にチャネルストッパ上を通って配置され
る。各第１の転送ゲート電極２１１−１と対となす第２
の転送ゲート電極２１１−２はコンタクト孔Ｃにより接
続される。
レーの各光電変換部（ＰＤ）あたりに２組の転送ゲート
電極対（第１の転送ゲート電極２１１−１と第２の転送
ゲート電極２１１−２）が存在している。図７に示すよ
うに、フォトダイオードＰＤとＣＣＤレジスタ２０２
Ｒ，…との連結部上を第１のゲート酸化膜（図示しな
い）を介して覆う２つの第１の転送ゲート電極２１１−
１をコの字状に連結して、光電変換アレー２０１Ｒ，…
のチャネルストッパ２０６上を通る第１層ポリシリコン
膜２１１−１Ａにより連結し駆動用クロックφ１を印加
する。同様に、各ＰＤに対応するもう１つの第１の転送
ゲート電極同士をコの字状に連結し光電変換アレーのチ
ャネルストッパ上を通る第１層ポリコン膜により連結し
駆動用クロックφ２を印加する。駆動用クロックφ１，
φ２がそれぞれ印加される第１層ポリシリコン膜からな
る配線は交互にチャネルストッパ上を通って配置され
る。各第１の転送ゲート電極２１１−１と対となす第２
の転送ゲート電極２１１−２はコンタクト孔Ｃにより接
続される。
【００２６】この様にすることによりチャネルストッパ
上で１本の第１層ポリシリコン膜配線をＣＣＤレジスタ
部では２本に分岐させることが可能となる。
上で１本の第１層ポリシリコン膜配線をＣＣＤレジスタ
部では２本に分岐させることが可能となる。
【００２７】この様な配線の工夫により、一列の光電変
換アレーに対し一列のＣＣＤレジスタを配置する図６に
示す様な構成を実現できるため、光電変換アレー間の距
離Ｌ2 は第１の実施例に比べ少なくともＣＣＤレジスタ
１列分だけさらに短かくすることが可能となる。
換アレーに対し一列のＣＣＤレジスタを配置する図６に
示す様な構成を実現できるため、光電変換アレー間の距
離Ｌ2 は第１の実施例に比べ少なくともＣＣＤレジスタ
１列分だけさらに短かくすることが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、一次元
イメージセンサを複数個並列に半導体チップに配置した
２相駆動方式のカラーリニアイメージセンサにおいて、
各一次元イメージセンサのＣＣＤレジスタを比較する第
１の転送ゲート電極を光電変換アレーのチャネルストッ
パ上を通過する導電膜で連結して駆動用クロックパルス
を印加し、各一次元イメージセンサのＣＣＤレジスタの
第２の転送ゲート電極はその下部のゲート酸化膜に設け
たコンタクト孔を介して第１の転送ゲート電極に接続す
ることにより、ＣＣＤレジスタ間のチャネルストッパの
幅を絶縁分離に必要な最小寸法にすることができ、光電
変換アレー間の寸法を小さくすることが可能となる。従
ってカラー画像を得るのに必要な外部メモリの記憶容量
を少なくすることができる。
イメージセンサを複数個並列に半導体チップに配置した
２相駆動方式のカラーリニアイメージセンサにおいて、
各一次元イメージセンサのＣＣＤレジスタを比較する第
１の転送ゲート電極を光電変換アレーのチャネルストッ
パ上を通過する導電膜で連結して駆動用クロックパルス
を印加し、各一次元イメージセンサのＣＣＤレジスタの
第２の転送ゲート電極はその下部のゲート酸化膜に設け
たコンタクト孔を介して第１の転送ゲート電極に接続す
ることにより、ＣＣＤレジスタ間のチャネルストッパの
幅を絶縁分離に必要な最小寸法にすることができ、光電
変換アレー間の寸法を小さくすることが可能となる。従
ってカラー画像を得るのに必要な外部メモリの記憶容量
を少なくすることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す平面図である。
【図２】前記第１の実施例の全体構成を示す図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】ＣＣＤレジスタの駆動クロックパルスφ１，φ
２、トランスファゲートパルスφTGの一例を示すタイム
チャートである。
２、トランスファゲートパルスφTGの一例を示すタイム
チャートである。
【図６】本発明の第２の実施例の全体構成を示す図であ
る。
る。
【図７】図６のＡ部の詳細を示す平面図である。
【図８】従来例の全体構成を示す図である。
【図９】図８のＡ部の詳細を示す平面図である。
【図１０】カラーリニアイメージセンサの使用上の問題
の説明に使用する光路図である。
の説明に使用する光路図である。
【図１１】従来の他の例を示す平面図である。
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ，２
０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂ 光電変換アレー ２Ｒ−１，２Ｒ−２，…，１０２Ｒ−１，１０２Ｒ−
２，…，２０１Ｒ−１，２０１Ｒ−２ ＣＣＤレジス
タ ３Ｒ−１，３Ｒ−２，…，１０３Ｒ−１，１０３Ｒ−
２，…，２０３Ｒ−１，２０３Ｒ−２ トランスファ
ゲート １０４ Ｎ- 型シリコン基板 ５，１０５，２０５ Ｐ型領域 ６，６Ａ，１０６，２０６ チャネルストッパ １０７−１，１０７−２ Ｎ型領域 １０８ Ｐ+ 型領域 １０９，２０９ Ｐ- 型領域 １１０−１ 第１のゲート酸化膜 １１０−２ 第２のゲート酸化膜 １１−１，１１１−１，２１１−１ 第１の転送ゲー
ト電極 １１１−１Ａ 第１層ポリシリコン膜 １１１−２，２１１−２ 第２の転送ゲート電極 １２−１，１２−２，１１２−１，１１２−２，２１２
トランスファゲート電極 １１３ 層間絶縁膜 １４，１１４，２１４ 光シールド電極
０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂ 光電変換アレー ２Ｒ−１，２Ｒ−２，…，１０２Ｒ−１，１０２Ｒ−
２，…，２０１Ｒ−１，２０１Ｒ−２ ＣＣＤレジス
タ ３Ｒ−１，３Ｒ−２，…，１０３Ｒ−１，１０３Ｒ−
２，…，２０３Ｒ−１，２０３Ｒ−２ トランスファ
ゲート １０４ Ｎ- 型シリコン基板 ５，１０５，２０５ Ｐ型領域 ６，６Ａ，１０６，２０６ チャネルストッパ １０７−１，１０７−２ Ｎ型領域 １０８ Ｐ+ 型領域 １０９，２０９ Ｐ- 型領域 １１０−１ 第１のゲート酸化膜 １１０−２ 第２のゲート酸化膜 １１−１，１１１−１，２１１−１ 第１の転送ゲー
ト電極 １１１−１Ａ 第１層ポリシリコン膜 １１１−２，２１１−２ 第２の転送ゲート電極 １２−１，１２−２，１１２−１，１１２−２，２１２
トランスファゲート電極 １１３ 層間絶縁膜 １４，１１４，２１４ 光シールド電極
Claims (4)
- 【請求項１】 光電変換部を複数個列状に配置した光電
変換アレーおよび第１の転送ゲート電極と第２の転送ゲ
ート電極とを交互にそれぞれ複数配置してなり前記光電
変換アレーから電荷を受取って転送するＣＣＤレジスタ
を含みそれぞれの色感度の異なる３つの一次元イメージ
センサを並列に同一の半導体チップに集積してなるカラ
ーリニアイメージセンサにおいて、前記各一次元イメー
ジセンサの光電変換部間を絶縁するチャネルストッパ上
に絶縁膜を介して設けられ前記３つの一次元イメージセ
ンサの対応する第１の転送ゲート電極同士を連結する、
前記第１の転送ゲート電極と同層の導電膜からなる配線
と、前記各一次元イメージセンサのＣＣＤレジスタの各
第２の転送ゲート電極と対をなす前記第１の転送ゲート
電極とを接続する手段とを有することを特徴とするカラ
ーリニアイメージセンサ。 - 【請求項２】 一次元イメージセンサが光電変換アレー
の両側にそれぞれ第１のＣＣＤレジスタおよび第２のＣ
ＣＤレジスタを配置したデュアル・チャネル型である請
求項１記載のカラーリニアイメージセンサ。 - 【請求項３】 一次元イメージセンサが、一つの光電変
換部あたり第１の転送ゲート電極と第２の転送ゲート電
極との対を２つ有するシングル・チャネル形で、それぞ
れの一次元イメージセンサの隣接する２つの光電変換部
に対応する前記第１の転送ゲート電極が連結されてコの
字状をなしている請求項１記載のカラーリニアイメージ
センサ。 - 【請求項４】 第１の転送ゲート電極が第１層ポリシリ
コン膜からなり第２の転送電極が第２層ポリシリコン膜
からなる請求項１，２または３記載のカラーリニアイメ
ージセンサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5008727A JPH0785502B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | カラーリニアイメージセンサ |
| EP94100999A EP0607996B1 (en) | 1993-01-22 | 1994-01-24 | Color linear image sensor having a reduced distance between photosensor arrays |
| DE69430600T DE69430600T2 (de) | 1993-01-22 | 1994-01-24 | Zeilenförmiger Farbbildaufnahmesensor mit vermindertem Abstand zwischen Photosensoranordnungen |
| US08/534,307 US5631702A (en) | 1993-01-22 | 1995-09-27 | Color linear image sensor having a reduced distance between photosensor arrays |
| US08/739,041 US5703640A (en) | 1993-01-22 | 1996-10-28 | Color linear image sensor having a reduced distance between photosensor arrays |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5008727A JPH0785502B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | カラーリニアイメージセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236982A JPH06236982A (ja) | 1994-08-23 |
| JPH0785502B2 true JPH0785502B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=11700987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5008727A Expired - Fee Related JPH0785502B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | カラーリニアイメージセンサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5631702A (ja) |
| EP (1) | EP0607996B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0785502B2 (ja) |
| DE (1) | DE69430600T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3102348B2 (ja) * | 1996-05-30 | 2000-10-23 | 日本電気株式会社 | カラーリニアイメージセンサおよびその駆動方法 |
| US6169576B1 (en) * | 1996-06-18 | 2001-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state image sensing device having variable resolution and color linear image sensor having variable resolution and control method thereof |
| US5956085A (en) * | 1996-11-07 | 1999-09-21 | Umax Data Systems Inc. | Apparatus for increasing the sample frequency of scanning |
| US6087685A (en) * | 1996-12-12 | 2000-07-11 | Sony Corporation | Solid-state imaging device |
| JP3297988B2 (ja) * | 1997-01-24 | 2002-07-02 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス基板 |
| US6072204A (en) * | 1997-06-23 | 2000-06-06 | Scientific Imaging Technologies, Inc. | Thinned CCD |
| JP3214428B2 (ja) * | 1998-01-05 | 2001-10-02 | 日本電気株式会社 | カラーリニアイメージセンサおよびその駆動方法 |
| US6960161B2 (en) * | 2001-12-28 | 2005-11-01 | Karl Storz Imaging Inc. | Unified electrical and illumination cable for endoscopic video imaging system |
| JP4587642B2 (ja) * | 2003-01-21 | 2010-11-24 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | リニアイメージセンサ |
| JP4454508B2 (ja) * | 2005-01-28 | 2010-04-21 | 三洋電機株式会社 | 固体撮像装置 |
| US20060275947A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Jian Wang | Process for forming an electronic device including reflowing a conductive member |
| TWI618232B (zh) | 2013-09-09 | 2018-03-11 | 應用材料股份有限公司 | 工程誘發的可調靜電效應 |
| JP7159090B2 (ja) * | 2019-03-20 | 2022-10-24 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置及び固体撮像装置の制御方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5941351B2 (ja) * | 1976-09-13 | 1984-10-06 | 株式会社日立製作所 | カラ−用固体撮像素子 |
| JPS5875382A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-05-07 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS5856458U (ja) * | 1981-10-09 | 1983-04-16 | 株式会社日立製作所 | カラ−固体撮像装置 |
| US4689687A (en) * | 1984-11-13 | 1987-08-25 | Hitachi, Ltd. | Charge transfer type solid-state imaging device |
| JPH0719883B2 (ja) * | 1987-01-26 | 1995-03-06 | 富士写真フイルム株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| 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 |
| JPS6434050A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Canon Kk | Line sensor for reading color |
| JP2575907B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1997-01-29 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置とその製造方法 |
| DE69218469T2 (de) * | 1991-01-17 | 1997-11-06 | Sony Corp | CCD-Bildaufnahmevorrichtung |
| US5298777A (en) * | 1991-02-12 | 1994-03-29 | Gold Star Electron Co., Ltd. | CCD image sensor of interlaced scanning type |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP5008727A patent/JPH0785502B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-01-24 DE DE69430600T patent/DE69430600T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-01-24 EP EP94100999A patent/EP0607996B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-09-27 US US08/534,307 patent/US5631702A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-10-28 US US08/739,041 patent/US5703640A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69430600T2 (de) | 2003-01-16 |
| JPH06236982A (ja) | 1994-08-23 |
| EP0607996A1 (en) | 1994-07-27 |
| EP0607996B1 (en) | 2002-05-15 |
| DE69430600D1 (de) | 2002-06-20 |
| US5631702A (en) | 1997-05-20 |
| US5703640A (en) | 1997-12-30 |
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