JPH08288493A - Color solid-state image pickup device - Google Patents

Color solid-state image pickup device

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JPH08288493A
JPH08288493A JP7089284A JP8928495A JPH08288493A JP H08288493 A JPH08288493 A JP H08288493A JP 7089284 A JP7089284 A JP 7089284A JP 8928495 A JP8928495 A JP 8928495A JP H08288493 A JPH08288493 A JP H08288493A
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JP
Japan
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color
pixel
substrate
image pickup
pickup device
Prior art date
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Pending
Application number
JP7089284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Izumi
明男 泉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a color solid-state image pickup device which can reduce white flaw while ensuring blooming resistance. CONSTITUTION: In a color solid-state image pickup device wherein a color of a processing object differs in a picture element unit or a substrate unit, a potential profile in a substrate depth direction of a sensor part 15 is made different in a picture unit or a chip unit corresponding to a color by changing a concentration of N-type impurities forming a signal charge storage layer 14, for example.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に関し、
特に画素単位または基板(チップ)単位で処理対象の色
が異なるカラー固体撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device,
In particular, the present invention relates to a color solid-state imaging device in which a color to be processed is different for each pixel or each substrate (chip).

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像装置においては、画像欠陥の1
つである白キズ発生の抑制と耐ブルーミング性の確保と
を両立させることが課題となっている。ここで、白キズ
とは、局所的な暗電流ムラに起因して再生画面上に白い
キズとして現れる画像欠陥である。この白キズ発生の要
因となる暗電流は、センサ部のポテンシャルが深くなる
にしたがって発生し易くなる。一方、ブルーミングは、
強い光が入射した場合にセンサ部が飽和し、信号電荷が
溢れて垂直電荷転送部などに入り込み、周囲に白い部分
が広がる現象であり、センサ部のポテンシャルが浅くな
るにしたがって発生し易くなる。
2. Description of the Related Art In a solid-state image pickup device, one of image defects
The challenge is to achieve both suppression of white scratches and ensuring blooming resistance. Here, the white defect is an image defect that appears as a white defect on the reproduction screen due to local dark current unevenness. The dark current, which causes the white defects, is more likely to be generated as the potential of the sensor portion becomes deeper. On the other hand, blooming is
This is a phenomenon in which, when strong light is incident, the sensor unit is saturated, signal charges overflow and enter the vertical charge transfer unit and the like, and a white portion spreads around the sensor unit. This phenomenon easily occurs as the potential of the sensor unit becomes shallower.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、単板式のカ
ラー固体撮像装置では、例えばG(緑)市松R(赤)・
B(青)線順次配列の色フィルタが配されることで、画
素単位で処理対象の色が異なっており、3原色のうちG
が一番感度が高いことから、各センサ部のポテンシャル
はGの画素を基準にして画素間で等しくなるように作ら
れていた。しかしながら、全ての画素のセンサポテンシ
ャルを等しくしたのでは、センサポテンシャルが深くな
ることによって発生し易くなる白キズが全ての画素に対
して等しい確率で発生することになるため、無欠陥歩留
りが問題になっていた。一方、白キズの発生を低減させ
るために、センサポテンシャルを浅くすると、耐ブルー
ミング性が確保できなくなるという問題があった。
By the way, in a single-plate type color solid-state image pickup device, for example, G (green) checkered R (red)
Since the color filters of the B (blue) line sequential arrangement are arranged, the color to be processed is different for each pixel, and G of the three primary colors is
Since the sensitivity is highest, the potential of each sensor unit is made to be equal among the pixels based on the G pixel. However, if the sensor potentials of all the pixels are made equal, white flaws, which are likely to occur due to the deeper sensor potential, will occur at the same probability for all the pixels, and thus the defect-free yield becomes a problem. Was becoming. On the other hand, if the sensor potential is made shallow in order to reduce the occurrence of white scratches, there is a problem that blooming resistance cannot be ensured.

【0004】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、耐ブルーミング性を
確保しつつ白キズの低減を可能としたカラー固体撮像装
置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a color solid-state image pickup device capable of reducing white scratches while ensuring blooming resistance. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では、画素単位で
処理対象の色が異なる単板式カラー固体撮像装置または
基板(チップ)単位で処理対象の色が異なる多板式カラ
ー固体撮像装置において、センサ部の基板深さ方向のポ
テンシャルプロファイルが色に対応して画素単位または
基板単位で異なる構成となっている。
According to the present invention, a sensor is provided in a single-plate color solid-state image pickup device in which a color to be processed is different for each pixel or in a multi-plate color solid-state image pickup device in which a color to be processed is different for each substrate (chip). The potential profile in the substrate depth direction of each part is different for each pixel or each substrate depending on the color.

【0006】[0006]

【作用】上記構成のカラー固体撮像装置において、同じ
入射光量の条件下を考えると、感度の低い色の画素(ま
たは、チップ)の方が感度の高い色の画素(または、チ
ップ)に比べて、センサ部で光電変換されかつ蓄積され
る信号電荷の電荷量が少ない。したがって、センサ部の
基板深さ方向のポテンシャルを、感度の低い色の画素
(または、チップ)については、感度の高い色の画素
(または、チップ)よりも浅くすることで、白キズ発生
の要因となる暗電流の発生を抑制でき、しかも耐ブルー
ミング性を損なうこともない。
In the color solid-state image pickup device having the above-described structure, when the same incident light amount is considered, the pixel (or chip) of a color with low sensitivity is better than the pixel (or chip) of a color with high sensitivity. The amount of signal charges photoelectrically converted and accumulated in the sensor unit is small. Therefore, by making the potential of the sensor portion in the substrate depth direction shallower for the pixel (or chip) of the color having low sensitivity, the potential for the occurrence of the white defect is caused by making it shallower than the pixel (or chip) of the color having high sensitivity. It is possible to suppress the generation of a dark current, which does not impair the blooming resistance.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。図1は、本発明によるカラー固体
撮像装置のユニットセルの断面図である。図1におい
て、N型半導体基板11上のPウェル12の表面側に、
+ 型不純物からなる正孔蓄積層13が形成され、その
下にN型不純物からなる信号電荷蓄積層14が形成され
ることで、HAD(Hole Accumulated Diode)構造のセン
サ部15が構成されている。このセンサ部15は、基板
11上に2次元配列され、入射光をその光量に応じた電
荷量の信号電荷に光電変換し、この信号電荷を信号電荷
蓄積層14に蓄積する。また、Pウェル12の表面側に
は、チャネル領域16を挟んでN型不純物からなる信号
電荷転送領域17が形成されている。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a unit cell of a color solid-state imaging device according to the present invention. In FIG. 1, on the surface side of the P well 12 on the N-type semiconductor substrate 11,
The hole storage layer 13 made of P + -type impurities is formed, and the signal charge storage layer 14 made of N-type impurities is formed under the hole storage layer 13, whereby the sensor unit 15 having a HAD (Hole Accumulated Diode) structure is formed. There is. The sensor unit 15 is two-dimensionally arrayed on the substrate 11, photoelectrically converts incident light into signal charge having a charge amount corresponding to the light amount, and stores the signal charge in the signal charge storage layer 14. A signal charge transfer region 17 made of N-type impurities is formed on the surface side of the P well 12 with the channel region 16 interposed therebetween.

【0008】このチャネル領域16および信号電荷転送
領域17の上方には、ポリシリコンからなる転送電極1
8がシリコン酸化膜(SiO2 )からなる絶縁層19を
介して配されている。そして、チャネル領域16および
その上の転送電極18の一部により、センサ部15に蓄
積された信号電荷を読み出す読み出しゲート部20が構
成され、信号電荷転送領域17およびその上の転送電極
18により、読み出しゲート部20によって読み出され
た信号電荷を垂直転送する垂直電荷転送部21が構成さ
れている。なお、絶縁層10の上は、センサ部15の部
分を除いてアルミニウム(Al)などの遮光膜22によ
って覆われている。
Above the channel region 16 and the signal charge transfer region 17, a transfer electrode 1 made of polysilicon is formed.
8 are arranged via an insulating layer 19 made of a silicon oxide film (SiO 2 ). The channel region 16 and a part of the transfer electrode 18 on the channel region 16 constitute a read gate unit 20 that reads out the signal charges accumulated in the sensor unit 15. The signal charge transfer region 17 and the transfer electrode 18 thereon form A vertical charge transfer unit 21 that vertically transfers the signal charges read by the read gate unit 20 is configured. The insulating layer 10 is covered with a light-shielding film 22 such as aluminum (Al) except for the sensor portion 15.

【0009】図2に、図1のAからBへの表面に平行な
方向へのポテンシャル分布およびBからCへの基板深さ
方向のポテンシャル分布を示す。同図において、実線a
のポテンシャル分布は、センサ部15に信号電荷が蓄積
されている状態である。センサ部15に入射する光量が
増え、ある光量を越えると、信号電荷が基板深さ方向の
バリアを越え、基板11へのオーバーフローが始まる。
決められた光量のもとで、CCDチップ(デバイス)ご
とに設定した飽和信号量が得られるように、基板11に
与える基板電圧Vsub.の電圧値を設定する。
FIG. 2 shows the potential distribution from A to B in FIG. 1 in the direction parallel to the surface and the potential distribution from B to C in the substrate depth direction. In the figure, the solid line a
The potential distribution of is a state in which signal charges are accumulated in the sensor unit 15. When the amount of light incident on the sensor unit 15 increases and exceeds a certain amount of light, signal charges cross the barrier in the depth direction of the substrate, and overflow to the substrate 11 starts.
A substrate voltage Vsub. Applied to the substrate 11 so that a saturation signal amount set for each CCD chip (device) can be obtained under a determined light amount. Set the voltage value of.

【0010】ここで、耐ブルーミング性を確保するため
に、即ち強い光の入射によってセンサ部15が飽和した
際に信号電荷が垂直電荷転送部21などに入り込まない
ようにするために、基板深さ方向のバリアの高さh1
は、表面側読み出しゲート部20のバリアの高さh2 よ
りも低くなるように制限されている。この条件下におい
て、センサポテンシャルを深くすると、センサ部15か
ら信号電荷を読み出すときに印加する読み出し電圧や、
信号電荷を基板11に掃き捨てるときに基板電圧Vsu
b.に重畳して印加するシャッタ電圧ΔVsub.の電
圧値を大きくする必要が生じる。
Here, in order to secure the blooming resistance, that is, in order to prevent signal charges from entering the vertical charge transfer portion 21 and the like when the sensor portion 15 is saturated by the incidence of strong light, the substrate depth is set. Barrier height h1
Is limited to be lower than the barrier height h2 of the front side read gate section 20. Under this condition, if the sensor potential is increased, the read voltage applied when reading the signal charges from the sensor unit 15,
When the signal charge is swept to the substrate 11, the substrate voltage Vsu
b. Shutter voltage ΔVsub. It becomes necessary to increase the voltage value of.

【0011】センサ部15から垂直電荷転送部21への
信号電荷の読み出し時のポテンシャル分布を図2に二点
鎖線bで、センサ部15から基板11へ信号電荷の掃き
捨て時のポテンシャル分布を図2に点線cでそれぞれ示
す。また、センサポテンシャルを深くすると、白キズの
発生頻度を増加させることになる。図3に、ある有効画
素数をもつCCDチップにおける1チップあたりの白キ
ズの発生個数とセンサポテンシャルとの関係が示されて
いる。同図から明らかなように、センサポテンシャルが
深くなるにしたがって白キズの発生個数が増加すること
がわかる。
The potential distribution when the signal charge is read from the sensor unit 15 to the vertical charge transfer unit 21 is indicated by a chain double-dashed line b in FIG. 2, and the potential distribution when the signal charge is swept away from the sensor unit 15 to the substrate 11 is shown. 2 is indicated by a dotted line c. Further, if the sensor potential is deepened, the frequency of occurrence of white scratches will increase. FIG. 3 shows the relationship between the number of white defects generated per chip and the sensor potential in a CCD chip having a certain number of effective pixels. As is clear from the figure, the number of white scratches increases as the sensor potential becomes deeper.

【0012】ところで、上記構成のCCDチップを単板
式カラー固体撮像装置に適用する場合を考えると、例え
ば図4に示す如きG市松R・B線順次配列(ベイヤー配
列)の色フィルタ41を、例えばオンチップにて各セン
サ部15上に配列することになる。この単板式カラー固
体撮像装置において、色ごとの感度は、色フィルタ層の
厚さにも依存するものの、概ね図5に示すようになって
いる。すなわち、光の3原色R,G,Bにおいて、Gが
最も感度が高く、次に感度が高いのがRで、Bが最も感
度が低い。図5には、感度比R/G=0.7、B/G=
0.3の場合が示されている。
Considering the case where the CCD chip having the above-mentioned configuration is applied to a single-plate color solid-state image pickup device, for example, a color filter 41 having a G checkered R / B line sequential arrangement (Bayer arrangement) as shown in FIG. It will be arranged on each sensor unit 15 on-chip. In this single-plate type color solid-state imaging device, the sensitivity for each color is as shown in FIG. 5, though it depends on the thickness of the color filter layer. That is, among the three primary colors R, G, and B of light, G has the highest sensitivity, R has the second highest sensitivity, and B has the lowest sensitivity. In FIG. 5, the sensitivity ratios R / G = 0.7 and B / G =
The case of 0.3 is shown.

【0013】このことから明らかなように、センサ部1
5上に配列された色フィルタ41の色の中で、相対的に
感度の低い色の飽和信号電荷量は、最も感度の高い色と
同量である必要はない。本発明はこの点に着目してなさ
れたものである。すなわち、画素単位で処理対象の色が
異なる単板式カラー固体撮像装置において、基板深さ方
向のポテンシャルプロファイルが色に対応して画素単位
で異ならせている。具体的には、G画素に比べてR画素
のセンサポテンシャルが浅く、それよりもさらにB画素
のセンサポテンシャルが浅くなるようにしている。この
場合の出力信号(信号量)の入射光量に対する依存性
は、図6に示すようになる。
As is clear from this, the sensor unit 1
Among the colors of the color filters 41 arranged on the color filters 5, the saturation signal charge amount of the color having relatively low sensitivity does not need to be the same as that of the color having the highest sensitivity. The present invention has been made paying attention to this point. That is, in the single-plate color solid-state imaging device in which the color to be processed is different for each pixel, the potential profile in the substrate depth direction is made different for each pixel corresponding to the color. Specifically, the sensor potential of the R pixel is shallower than that of the G pixel, and the sensor potential of the B pixel is shallower than that. The dependency of the output signal (signal amount) on the incident light amount in this case is as shown in FIG.

【0014】センサポテンシャルを色ごとに画素単位で
異ならせるには、例えば、センサ部15の信号電荷蓄積
層14を形成するN型不純物の濃度を、エネルギー、ド
ーズ量あるいは熱処理時間をパラメータとして各色に対
応して変えることによって実現できる。また、色ごとに
センサポテンシャルを変えるプロセスは、例えば3色に
対応してセンサポテンシャルを変える場合には、特定の
色の画素のみレジストパターンに窓あけし、N型不純物
をイオン注入する工程を3回繰り返すことによって実現
できる。したがって、色に関係なく全画素のセンサ部に
対して窓あけしたレジストパターンを用いてN型不純物
のイオン注入を1回で行っていた従来の製造工程に比べ
て工程数が増えることになる。
In order to make the sensor potential different for each pixel on a color-by-pixel basis, for example, the concentration of the N-type impurity forming the signal charge storage layer 14 of the sensor section 15 is set for each color using energy, dose, or heat treatment time as parameters. It can be realized by corresponding changes. Further, in the process of changing the sensor potential for each color, for example, in the case of changing the sensor potential corresponding to three colors, a step of opening only a pixel of a specific color in the resist pattern and ion-implanting N-type impurities is performed. It can be realized by repeating the process once. Therefore, the number of steps is increased as compared with the conventional manufacturing step in which the ion implantation of the N-type impurity is performed once by using the resist pattern in which the sensor portions of all pixels are windowed regardless of the color.

【0015】上述したように、画素単位で処理対象の色
が異なる単板式カラー固体撮像装置において、センサポ
テンシャルを色ごとに画素単位で異ならせることとし、
感度の低い色のセンサポテンシャルを浅くすることによ
り、製造工程数は増えるものの、感度の低い色の画素に
ついては、白キズ発生の要因となる暗電流の発生を低減
できるので、白キズの発生頻度を低下させることができ
る。しかも、先述したように、相対的に感度の低い色の
飽和信号電荷量は最も感度の高い色と同量である必要は
なく、少なくても良いため、感度の低い色のセンサポテ
ンシャルを浅くしても、耐ブルーミング性を確保でき
る。
As described above, in the single-plate color solid-state image pickup device in which the color to be processed is different for each pixel, the sensor potential is made to be different for each pixel for each color.
Although the number of manufacturing steps is increased by making the sensor potential for low-sensitivity colors shallow, it is possible to reduce the occurrence of dark current, which causes white defects, for pixels with low-sensitivity colors. Can be reduced. Moreover, as described above, the saturation signal charge amount of the color having relatively low sensitivity does not have to be the same amount as that of the color having the highest sensitivity, and may be small, so that the sensor potential of the color having low sensitivity is made shallow. However, blooming resistance can be secured.

【0016】なお、上記実施例では、G市松R・B線順
次配列(ベイヤー配列)の色フィルタ41を用いた場合
において、3色の各々についてセンサポテンシャルを3
段階に異ならせるとしたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、R・Bについては感度の良い方の色
(R)を基準にして共通のセンサポテンシャルとして2
段階に異ならせるようにしても良い。これによれば、最
も感度の悪いBの画素において、暗電流の低減効果につ
いてはやや劣るものの、センサ部15にN型不純物をイ
オン注入する工程が2回で済むため、上記実施例に比し
て工程数を1つ削減(従来比+1)できることになる。
In the above embodiment, when the color filter 41 of the G checkered R / B line sequential arrangement (Bayer arrangement) is used, the sensor potential is set to 3 for each of the three colors.
Although different stages are used, the present invention is not limited to this, and for R and B, a common sensor potential of 2 is set on the basis of the color (R) having a higher sensitivity.
The steps may be different. According to this, although the dark current reduction effect is slightly inferior in the B pixel, which has the lowest sensitivity, the process of ion-implanting the N-type impurity into the sensor unit 15 can be performed only twice, so that compared with the above embodiment. Therefore, the number of processes can be reduced by one (+1 compared to the conventional method).

【0017】また、上記実施例においては、色フィルタ
としてG市松R・B線順次配列のものを用いた場合につ
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、例えば図7に示す補色市松配列など他の色配列のも
のを用いた場合にも、同様に適用し得るものである。
Further, in the above embodiment, the case where the color filter having the G checkered R / B line sequential arrangement is used has been described, but the present invention is not limited to this, and is shown in FIG. 7, for example. The same applies to the case of using a color arrangement of other colors such as a complementary color checkered arrangement.

【0018】さらに、上記実施例では、画素単位で処理
対象の色が異なる単板式カラー固体撮像装置に適用する
としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、C
CDチップ単位で処理対象の色が異なる多板式カラー固
体撮像装置にも適用可能である。例えば、3板式カラー
固体撮像装置の場合には、図8に示すように、入射光を
取り込む光学系中に3色分離プリズム81を設け、入射
光をR,G,Bの3原色に分離し、各色に対応して設け
られた3個のCCDチップ(固体撮像装置)82R,8
2G,82Bに導く構成となっている。
Further, in the above-mentioned embodiment, it is described that the present invention is applied to the single-plate type color solid-state image pickup device in which the color to be processed is different for each pixel, but the present invention is not limited to this, and C
It is also applicable to a multi-plate color solid-state imaging device in which the color to be processed is different for each CD chip. For example, in the case of a three-plate color solid-state image pickup device, as shown in FIG. 8, a three-color separation prism 81 is provided in an optical system that takes in incident light to separate the incident light into three primary colors of R, G, and B. , Three CCD chips (solid-state imaging device) 82R, 8 provided corresponding to each color
It is configured to lead to 2G and 82B.

【0019】3色分離プリズム81は、3個のプリズム
ブロックで構成され、各ブロックの境界部分に各々B反
射(R,G透過)とR反射(G透過)のダイクロイック
層83a,83bが設けられ、入射光を各々の色の光に
分割するようになっている。B,Rの反射光は各々の全
反射面で再び反射される。そして、各色の光の結像位置
に同一サイズのCCDチップ82R,82G,82Bを
配置することで、各々の出力からR,G,Bの信号が導
出される。
The three-color separating prism 81 is composed of three prism blocks, and B-reflecting (R, G-transmitting) and R-reflecting (G-transmitting) dichroic layers 83a, 83b are provided at the boundaries between the blocks. , The incident light is divided into light of each color. The reflected lights of B and R are reflected again on the respective total reflection surfaces. Then, by arranging CCD chips 82R, 82G, and 82B of the same size at the image forming positions of the lights of the respective colors, R, G, and B signals are derived from the respective outputs.

【0020】このチップごとに処理対象の色が異なる3
板式カラー固体撮像装置に本発明を適用する場合には、
センサポテンシャルをチップごとに異ならせるようにす
れば良い。センサポテンシャルをチップごとに異ならせ
るには、各CCDチップにおいて、例えば、センサ部1
5の信号電荷蓄積層14を形成するN型不純物の濃度
を、エネルギー、ドーズ量あるいは熱処理時間をパラメ
ータとして各チップの処理対象の色に対応して変えるこ
とによって実現できる。
The color to be processed is different for each chip.
When the present invention is applied to a plate-type color solid-state imaging device,
The sensor potential may be different for each chip. To make the sensor potential different for each chip, in each CCD chip, for example, the sensor unit 1
5 can be realized by changing the concentration of the N-type impurity forming the signal charge storage layer 14 of No. 5 according to the color of the processing target of each chip with the energy, dose amount or heat treatment time as parameters.

【0021】このように、チップごとに処理対象の色が
異なる3板式カラー固体撮像装置に適用した場合には、
センサ部15を形成するためにN型不純物をイオン注入
する工程が1回で済むため、従来の製造工程と同じ工程
数で、即ち製造工程数を増やすことなく、感度の低い色
を処理対象とするCCDチップについて、白キズ発生の
要因となる暗電流の発生を低減し、白キズの発生頻度を
低下させることができる。また、感度の低い色を処理対
象とするCCDチップについてセンサポテンシャルを浅
くしても、上記実施例の場合と同様の理由により、耐ブ
ルーミング性を確保できる。
As described above, when the present invention is applied to a three-plate color solid-state image pickup device in which the color to be processed is different for each chip,
Since the step of ion-implanting N-type impurities to form the sensor portion 15 is only required once, the color having low sensitivity can be treated with the same number of steps as the conventional manufacturing step, that is, without increasing the number of manufacturing steps. With regard to the CCD chip, it is possible to reduce the occurrence of dark current that causes white defects and reduce the frequency of white defects. Further, even if the sensor potential of the CCD chip for processing a color having low sensitivity is made shallow, the blooming resistance can be ensured for the same reason as in the above embodiment.

【0022】なお、3板式カラー固体撮像装置の中に
は、上述した如く3個のCCDチップを3原色にそれぞ
れ対応させて使用し、R,G,Bの各信号を独立に得る
ようにしたものの他に、G用に2個のCCDチップを使
用し、R,B用に1個のCCDチップを使用してR,B
の信号を時分割多重で得るようにしたもの(いわゆる、
Dual‐Green方式のもの)もある。このような
3板式カラー固体撮像装置の場合には、R,B用のCC
Dチップでは画素単位で処理対象の色が異なることにな
る。
In the three-plate color solid-state image pickup device, as described above, three CCD chips are used corresponding to the three primary colors, respectively, and R, G, and B signals are independently obtained. In addition to the above, two CCD chips are used for G, and one CCD chip is used for R and B.
Signal obtained by time division multiplexing (so-called,
Dual-Green method) is also available. In the case of such a three-plate color solid-state image pickup device, CCs for R and B are used.
In the D chip, the color to be processed differs for each pixel.

【0023】したがって、このR,B用のCCDチップ
に関しては、先の実施例で説明したように、感度の良い
方の色(R)を基準にしてセンサポテンシャルを各色間
で共通の深さにするようにしても良いし、画素ごとに各
色(R,B)に対応してセンサポテンシャルを異ならせ
るようにしても良い。このことは、光学系に色分解プリ
ズムを用いて入射光をGとR,Bに2分割し、各々の結
像位置に2個のCCDチップをG用とR,B用として配
置した構成の2板式カラー固体撮像装置についても同様
に言える。
Therefore, regarding the CCD chips for R and B, as described in the previous embodiment, the sensor potential is set to a common depth between the colors with reference to the color (R) having the higher sensitivity. Alternatively, the sensor potential may be different for each pixel for each color (R, B). This is because the color separation prism is used in the optical system to divide the incident light into G, R, and B, and two CCD chips are arranged at each image forming position for G, R, and B. The same applies to the two-plate color solid-state imaging device.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素単位または基板単位で処理対象の色が異なるカラー
固体撮像装置において、センサ部の基板深さ方向のポテ
ンシャルプロファイルを色に対応して画素単位またはチ
ップ単位で異ならせるようにしたことにより、白キズ発
生の要因となる暗電流の発生を低減できるので、白キズ
の発生頻度を低下させることができ、しかも耐ブルーミ
ング性を確保できることになる。
As described above, according to the present invention,
In a color solid-state imaging device in which a color to be processed differs depending on a pixel unit or a substrate unit, by making the potential profile of the sensor unit in the substrate depth direction different on a pixel unit basis or a chip unit basis depending on the color, a white defect may occur. Since it is possible to reduce the generation of dark current, which is a cause of the generation, it is possible to reduce the frequency of occurrence of white scratches and ensure the blooming resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるカラー固体撮像装置のユニットセ
ルの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a unit cell of a color solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】図1のAからBへの表面に平行な方向へのポテ
ンシャル分布およびBからCへの基板深さ方向のポテン
シャル分布を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a potential distribution from A to B in FIG. 1 in a direction parallel to a surface and a potential distribution from B to C in a substrate depth direction.

【図3】1チップあたりの白キズの発生個数とセンサポ
テンシャルとの関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the number of white scratches generated per chip and the sensor potential.

【図4】G市松R・B線順次配列の色フィルタの色配列
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a color arrangement of a color filter of a G checkered R / B line sequential arrangement.

【図5】従来例に係る出力信号の入射光量に対する依存
性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing dependence of an output signal on an incident light amount according to a conventional example.

【図6】本発明に係る出力信号の入射光量に対する依存
性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the dependence of an output signal on the amount of incident light according to the present invention.

【図7】補色市松配列の色フィルタの色配列を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a color arrangement of a color filter having a complementary color checkered arrangement.

【図8】3板式カラー固体撮像装置の光学系の構成の一
例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a configuration of an optical system of a three-plate color solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 N型半導体基板 14 信号電荷蓄積層 15 センサ部 20 読み出しゲート部 21 垂直電荷転送部 11 N-type semiconductor substrate 14 Signal charge storage layer 15 Sensor part 20 Read gate part 21 Vertical charge transfer part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光を光電変換するセンサ部が基板上
に2次元配列されてなり、画素単位または基板単位で処
理対象の色が異なるカラー固体撮像装置であって、 前記センサ部の基板深さ方向のポテンシャルプロファイ
ルが色に対応して画素単位または基板単位で異なること
を特徴とするカラー固体撮像装置。
1. A color solid-state imaging device in which a sensor unit for photoelectrically converting incident light is two-dimensionally arranged on a substrate, and a color to be processed is different on a pixel-by-pixel or substrate-by-substrate basis. A color solid-state imaging device characterized in that the potential profile in the vertical direction differs depending on the color in pixel units or substrate units.
【請求項2】 前記センサ部を形成する不純物層の不純
物濃度が色に対応して画素単位または基板単位で異なる
ことを特徴とする請求項1記載のカラー固体撮像装置。
2. The color solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the impurity concentration of the impurity layer forming the sensor unit is different for each pixel in each pixel or each substrate.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005005419A (en) * 2003-06-11 2005-01-06 Toppan Printing Co Ltd Solid-state imaging element
JP2007201710A (en) * 2006-01-25 2007-08-09 Fujifilm Corp Imaging apparatus, and method of determining overflow drain voltage in solid-state imaging device
JP2015050389A (en) * 2013-09-03 2015-03-16 キヤノン株式会社 Method of manufacturing solid-state imaging apparatus
JP2020178082A (en) * 2019-04-19 2020-10-29 キヤノン株式会社 Photoelectric conversion device and photoelectric conversion system

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