KR0123048Y1 - 씨씨디 영상소자 - Google Patents

씨씨디 영상소자

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KR0123048Y1
KR0123048Y1 KR2019940016942U KR19940016942U KR0123048Y1 KR 0123048 Y1 KR0123048 Y1 KR 0123048Y1 KR 2019940016942 U KR2019940016942 U KR 2019940016942U KR 19940016942 U KR19940016942 U KR 19940016942U KR 0123048 Y1 KR0123048 Y1 KR 0123048Y1
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Abstract

본 고안은 CCD 영상소자에 관한 것으로, 특히 광전변환 영역주위에 전위장벽(Potential Barrier)을 형성하여 스미어 현상을 감소시키는데 적당하도록 한 CCD영상소자에 관한 것이다.
상기와 같은 본 고안의 CCD 영상소자는 n형 반도체 기판상에 형성되는 저농도 P형웰과, 상기의 저농도 P형 웰 영역내에 일정간격으로 복수개 형성되는 수직전하 전송영역(VCCD)과, 상기의 수직전하 전송영역(VCCD) 사이의 저농도 P형 웰 영역내에 수광영역 보다 넓게 형성되는 P형 불순물 확산영역과, 상기의 P형 불순물 확산영역내에 n형 불순물 이온주입하여 형성되는 PDN영역과, 상기의 PDN 영역상측에 고농도 P형 불순물 이온주입으로 형성되는 채널스톱층과 PDP 영역과, 기판의 전면에 형성되는 게이트 절연막과, 상기의 수직전하 전송영역 상측의 게이트 절연막상에 형성되는 폴리게이트 및 절연막과, 상기의 수광영역을 제외한 절연막상에 형성되는 금속차광층을 포함하여 이루어 진다.

Description

씨씨디(CCD) 영상소자
제1도는 종래의 CCD 영상소자의 구조단면도.
제2도는 본 고안의 CCD 영상소자의 구조단면도.
제3a,b도는 제2도 A-A'선에 따른 포텐셜 프로파일 및 도우즈량 프로파일.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : n형 반도체 기판 22 : 저농도 P형 웰
23 : P형 불순물 확산영역 24 : PDN 영역
25 : PDP 영역 26 : VCCD 영역
27 : 게이트 절연막 28 : 폴리게이트
29 : 절연막 30 : 금속차광층
본 고안은 CCD 영상소자에 관한 것으로, 특히 광전변환 영역주위에 전위장벽(Potential Barrier)을 형성하여 스미어현상을 감소시키는데 적당하도록 한 CCD 영상소자에 관한 것이다.
일반적으로 CCD 영상소자는 실리콘과 같은 반도체 기판상에 복수개의 광전변환 소자(PD)와 광전변환 소자에 의해 형성된 영상신호 전하를 수직방향으로 전송하기 위한 수직전하 전송영역(Vertical CCD)과 수직방향으로 전송된 영상신호 전하를 수평방향으로 전송하기 위한 수평전하 전송영역(Horizontal CCD)과 수평방향으로 전송된 영상신호 전하를 센싱하는 센싱엠프 등을 구비하여 이루어진 고체촬상 소자이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 CCD 영상소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
종래의 CCD 영상소자의 구조단면도인 제1도에서와 같이, n형의 반도체 기판(1)에 P형 웰(well)(2)을 형성하고, 상기의 P형 웰(2) 영역내에 복수개의 포토 다이오드 영역(PD)(4)과 복수개의 수직전하 전송영역(VCCD)(3)을 반복적으로 형성한다.
상기의 포토 다이오드 영역(PD)(4)은 n형과 P형의 불순물을 교대로 주입하여 PN접합(P-N junction)을 형성한 것이다.
이어, 전면에 게이트 절연막(5)을 형성하고 상기의 수직전하 전송영역(VCCD)(3) 이 형성된 상측의 게이트 절연막(5) 상에 반복적으로 폴리게이트(6) 및 절연막(7)을 형성한후 상기의 폴리게이트(6) 상측의 절연막(7) 상에 수광영역을 제외한 부분에 빛이 입사되는 것을 방지하기 위한 금속차광층(8)을 형성한다.
상기와 같은 공정을 포험하여 형성된 종래의 CCD 영상소자의 동작을 설명하면 다음과 같다.
빛이 수광영역에 조사되면 P-N 접합의포토 다이오드 영역(PD)(4)에서 영상신호 전하를 생성하게 되고, 상기의 영상신호 전하는 포토 다이오드 영역(PD)(4)의 PDN층에 모이게 되어 폴리게이트(6)에 가해지는 트랜스퍼(transfer) 신호에 의해 수직전하 전송영역(VCCD)(3)으로 전송되게 된다.
그러나 상기와 같은 종래의 CCD 영상소자는 수광영역 이외의 부분으로 빛이 난반사 되어 생성된 전하가 수광영역으로 넘어 들어와 포토 다이오드 영역(PD)에서 생성된 영상신호 전하와 수직전하 전송영역(VCCD)으로 트랜스퍼되어 영상으로 출력될 때영상이 번지는 스미어(smear)현상이 발생하는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 광전변환 영역주위에 전위장벽(Potential Barrier)을 형성하여 스미어 현상을 감소시키는데 적당하도록 한 CCD 영상소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 CCD 영상소자는 n형 반도체 기판상에 형성되는 저농도 P형 웰과, 상기의 저농도 P형 웰 영역내에 일정간격으로 복수개 형성되는 수직전하 전송영역(VCCD)과, 상기의 수직전하 전송영역(VCCD) 사이의 저농도 P형 웰 영역내에 수광역 보다 넓게 형성되는 P형 불순물 확산영역과, 상기의 P형 불순물 확산영역내에 n형 불순물 이온주입하여 형성되는 PDN 영역과, 상기의 PDN 영역상측에 고농도 P형 불순물 이온주입으로 형성되는 채널스톱층과 PDP 영역과, 기판의 전면에 형성되는 게이트 절연막과, 상기의 수직전하 전송영역 상측의 게이트 절연막상에 형성되는 폴리게이트 및 절연막과, 상기의 수광영역을 제외한 절연막상에 형성되는 금속차광층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 고안의 CCD 영상소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 CCD 영상소자의 구조단면도인 제2도에서와 같이, n형 반도체 기판(21)상에 저농도 P형 불순물 이온주입으로 저농도 P형 웰(22)을 형성하고 상기의 저농도 P형 웰(22)내에 일정간격으로 복수개의 수직전하 전송영역(VCCD)(26)을 형성한다.
이어, 상기의 수직전하 전송영역(VCCD)(26) 사이의 저농도 P형 웰(22) 영역내에 수광영역 보다 넓게 P형 불순물 확산영역(23)을 형성한다.그리고 상기의 P형 불순물 확산영역(23)내에 n형 불순물 이온주입하여 PDN 영역(24)을 형성한다. 이어, 상기의 PDN 영역(24) 상측에 고농도 P형 불순물이온주입으로 채널스톱층과 PDP영역(25)을 형성한다.
그리고 기판의 전면에 산화막과 질화막을 교대로 증착하여 ONO(Oxide-Nitride-Oxide)로 구성된 게이트 절연막(27)을 형성하고, 상기의 수직전하 전송영역(VCCD)(26) 상측의 게이트 절연막(27) 상에 폴리게이트(28) 및 절연막(29)을 형성한다. 이어, 수광영역을 제외한 절연막(29)상에 수직전하 전송영역(VCCD)(26)으로 빛이 조사되는 것을 방지하기 위한 금속차광층(30)을 형성한다.
상기와 같은 본 고안의 CCD 영상소자는 제2도 A-A'에 따른 포텐셜 프로파일 및 도우즈량 프로파일을 나타낸 제3a,b도에서와 같이, 광전변환 영역주위에 형성된 P형 불순물 확산영역(23)이 종래의 CCD 영상소자 보다 a만큼의 높은 전위를 형성하여 전위장벽(Potential Barrier)으로 작용하여 영상신호 전하 이외의 전하가 수광영역의 전하축적 영역으로 넘는 것을 막아 스미어 현상을 억제하여 소자의 해상도를 높이는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. n형 반도체 기판상에 형성되는 저농도 p형 웰과, 상기의 저농도 p형 웰 영역내에 일정간격으로 복수개 형성되는 수직전하 전송 영역(VCCD)과, 상기 수직전하 전송영역(VCCD) 사이의 저농도 p형 웰 영역내에 수광영역 보다 넓게 형성되는 p형 불순물 확산영역과, 상기의 p형 불순물 확산영역내에 n형 불순물 이온주입하여 형성되는 PDN영역과, 상기의 PDN 영역상측에 고농도 p형 불순물 이온주입으로 형성되는 채널스톱층과 PDP 영역과, 기판의 전면에 형성되는 게이트 절연막과, 상기의 수직전하 전송영역 상측의 게이트 절연막상에 형성되는 폴리게이트 및 절연막과, 상기의 수광영역을 제외한 절연막상에 형성되는 금속차광층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 CCD 영상소자.
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