KR100271804B1 - 고체촬상소자 및 그 구동방법 - Google Patents

고체촬상소자 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고체촬상소자 및 그 구동방법에 관한 것으로, 4상클락의 고체촬상소자에서 2개의 전송게이트를 읽기용 전송 게이트로 작동시킴으로써, 전하전송통로를 넓혀 PD에서 VCCD로의 전하전송이 원활하게 하고 PD의 프로파일을 불안정하게 형성하지 않도록 하기 위하여, 제 1 도전형 기판과, 상기 기판에 스트라이프 형상으로 형성되는 다수의 제 2 도전형 전하전송영역과, 상기 다수의 전하전송영역 사이에 위치하여 상기 전하전송영역의 일부와 단위셀을 이루되, 각 단위셀에 하나씩 형성되는 다수의 제 2 도전형 광전변환영역과, 상기 기판 상부의 제 1 층에 제 1 게이트가 위치하고, 상기 제 1 층 상부의 제 2 층에 제 2 및, 제 4 게이트가 위치하고, 상기 제 2 층 상부의 제 3 층에 제 3 게이트가 위치하도록 형성되되, 상기 전하전송영역 상부에서는 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 게이트가 차례대로 배열되고, 상기 다수의 광전변환영역 사이에서는 상기 제 2 및, 제 3 게이트가 상기 제 1 게이트 외부로 돌출되지 않도록 배열되는 전송게이트들을 포함하며, 상기 제 2 및, 제 3 게이트에 고압펄스를 동시에 인가하여 상기 광전변환영역에서 발생하는 신호전하를 상기 전하전송영역으로 전송시키는 구동방법이다.

Description

고체촬상소자 및 그 구동방법
본 발명은 고체촬상소자 및 그 구동방법에 관한 것으로 특히, 4상클락(4-phase clock)을 이용한 픽셀(pixel) 구조에서 광전변환영역(포토다이오드, Photo Diode, 이하 PD라 함)에서 수직전하전송영역(Vertical Charge Coupled Device, 이하 VCCD라 함)로의 전하전송이 원활하게 일어날 수 있도록 구조를 개선시킨 고체촬상소자와 그의 구동방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 고체촬상소자의 평면도를 나타낸 것이다.
고체촬상소자는 빛에 의해 전자를 발생시키고, 전하결합소자를 방향성을 가지도록 배열하고, 이에 의해 전송된 신호전하를 검출하는 장치이다. 즉, 빛에 의하여 여기된 전하들을 CCD 채널(channel)을 통하여 전송한 다음, 이 신호를 증폭하여 소정의 출력신호를 얻는 장치이다. 이와 같이, 영상신호를 전기신호로 변환시켜주는 장치인 고체 촬상 소자는 수광영역인 PD와 상기 PD에서 생성하고 축적한 신호전하를 전송받는 VCCD로 구성된 단위셀로하여 배열된 픽셀 어레이부와, 수평전하전송영역(Horizontal Charge Coupled Device, 이하, HCCD라 함), 신호검출부를 포함한다. PD에서 축적한 신호전하는 VCCD와 HCCD로 차례로 전달되어 신호검출부를 통해 출력된다.
도 2 및 도 3a부터 도 3c는 종래의 고체촬상소자를 설명하기 위한 도면으로, 4상클락의 CCD 단위셀을 기준으로 나타낸 것이다. 도 2는 평면도이고, 도 3a는 도 2에서의 I-I 단면도이고, 도 3b는 도 2에서의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이며, 도 3c는 도 2에서의 Ⅲ-Ⅲ 단면도이다.
종래의 고체촬상소자는 도 3c에서와 같이, N형의 기판(N-SUB)에 P형 웰(P-WELL)이 형성되어 있다. 그리고, P형 웰(P-WELL)에는 VCCD 영역인 N형 웰(N-WELL)과 다수개의 N형 PD(N-PD)가 소정의 위치에 각각 배열되어 형성되어 있다. 그리고, N형 PD(N-PD)와 VCCD의 일부로 구성되는 단위셀을 둘러싸는 고농도 P형 불순물로 형성된 채널스톱층(CST)이 형성되어 있다.
상술된 바와 같이, PD, VCCD 및 채널스톱층을 구비하는 기판 상에는 제 1 절연막(21)이 형성되어 있으며, 제 1 절연막(21) 상에는 4개의 전송게이트(V1)(V2)(V3)(V4)가 3층의 구조를 이루며, 소정의 패턴으로 형성되어 있다.
각각의 전송게이트는 제 1 전송게이트(V1)-제 2 전송게이트(V2)-제 3 전송게이트(V3)-제 4 전송게이트(V4)의 순으로 배열된다. 이 때, PD와 PD 사이에 위치하는 게이트 배선영역에서의 4개의 전송게이트의 층구조는 도 3b에 보인 바와 같이, 제 1 절연막(21) 상에 제 1 전송게이트(V1)가 위치하고, 제 2 전송게이트(V2)와 제 4 전송게이트(V4)가 제 1 전송게이트 상부에 위치하되, 제 1 전송게이트(V1)의 양측에 돌출되어 있고, 그 상부에는 제 3 전송게이트(V3)가 위치한다.
상기와 같은 종래의 고체촬상소자의 구조에서 PD의 신호전하를 VCCD로 전송시키는 읽기 모드에서의 동작상태를 읽기 모드를 위한 VCCD 클락펄스를 나타내는 도 4와, 상기 읽기 모드에서 I-I, Ⅱ-Ⅱ, Ⅲ-Ⅲ 절단선을 따라 나타낸 단면의 전위우물변화를 각각 나타낸 도 5a, 도 5b 및 도 5c를 참조하여 설명한다.
t1에서는 (V1,V2,V3,V4)의 펄스형태가 (L,H,H,H)이므로, 각 위치에서의 전위우물은 도 5에서의 점선으로 표시한 바와 같은 프로파일을 가진다. 즉, 제 1 전송게이트(V1)의 하부는 제 1 에너지레벨을 가지게 되고, 제 2 전송게이트(V2), 제 3 전송게이트(V3) 및 제 4 전송게이트(V4)의 하부는 제 1 에너지레벨보다 낮은 제 2 에너지레벨을 가지게 된다.
한 편, P형 웰(P-WELL)은 PD와 VCCD 채널을 형성하고 있는 N형 우물보다 에너지 레벨이 높으므로, 도 5c에 보인 바와 같이, PD의 전위우물과 VCCD 전위우물 사이의 장벽 역할을 하게 된다. 따라서, 광신호에 의하여 PD에 생성된 전하는 VCCD로 바로 전송되지 않고 장벽이 없어질 때 까지 PD가 가지는 전위우물에 갇히게 된다.
t2에서는 (V1,V2,V3,V4)의 펄스형태가 (L,H,HH,H)이므로, 전위우물은 실선으로 표시된 바와 같은 프로파일을 가진다. t1 때의 프로파일에 대하여 제 1, 제 2 및 제 4 전송게이트는 변함이 없고, 제 3 전송게이트의 하부는 제 2 에너지레벨보다 더 낮아진 제 3 에너지레벨을 가지게 된다. 즉, 제 3 전송게이트에 고압펄스가 가해져서 제 3 전송게이트의 하부는 제 2 에너지레벨보다 더 낮은 제 3 에너지레벨을 가지게 된다.
PD와 VCCD 채널 사이를 가로막는 전위장벽은 제 3 전송게이트에 인가된 고압펄스에 의해서 PD의 에너지레벨보다 충분히 낮아져서 PD에 저장된 신호는 제 3 전송게이트의 하부로 몰려서 모아지게 된다. 즉, 제 3 전송게이트가 읽기용 전송게이트 역할을 함으로써, PD의 전위우물에 갇힌 전자가 VCCD로 전송된다.
이 때, PD의 게이트배선영역에서의 전위우물은 읽기 모드시에 고압펄스가 인가되더라도 제1, 제2 및 제4 전송게이트에 의해서 차폐되기 때문에 t1때와 같은 안정적인 프로파일을 가지게 되어 PD에서 VCCD로의 일방향 전하전송이 이루어진다.
t3에서는 (V1,V2,V3,V4)의 펄스형태가 t1의 펄스형태와 같은 (L,H,H,H)이므로, t1 때의 전위우물의 프로파일과 같게 된다. 즉, 제 3 전송게이트의 하부에 에너지레벨이 높아지고, PD-VCCD 사이의 장벽이 다시 높아져서 전위 프로파일은 점선으로 표시된 바와 같이 되어 VCCD로의 전하전송이 중지된다.
이 후, 전하전송영역에서 4개의 전송게이트들에 인가된 4상 클락신호에 의하여 전송받은 신호전하를 소정의 방향으로 전송시키는 등 이후의 고체촬상소자의 작동을 진행한다.
상술되는 종래의 기술에서의 읽기용 구동펄스는 제 3 전송게이트만을 읽기용 전송게이트로 작동시킨다. 따라서 읽기 모드시, 읽기용 전송게이트인 제 3 전송게이트만이 온(ON) 상태가 된다. 그 결과, PD에서 VCCD로의 전하전송통로를 만들어주는 게이트의 폭이 좁아서 전하전송이 원활하지 못하여 이미지 래그 현상이 일어나기 쉽다.(도 5a 참조)
이에 대한 대안으로 상기 종래의 구조에 제 3 전송게이트와 함께 제 2 전송게이트도 읽기용 전송게이트로 사용할 수도 있지만, 읽기 모드시, 제 2 전송게이트에 가해지는 고압펄스에 의하여 PD의 전위우물 프로파일에 변형이 일어나 PD에서 VCCD로의 전하전송이 안정적으로 일어나지 않는다. 이는 PD의 전위우물 프로파일에 제 2 전송게이트가 영향을 주는 위치에 있기 때문이다. 이를 첨부된 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제 2 전송게이트도 읽기용 전송게이트로 사용할 경우, 제 2 전송게이트에도 고압펄스가 가해져서 PD의 전위레벨이 t1 때에 비교하여 제 2 전송게이트 하부에서 낮아지게 된다. 그 결과, VCCD로 전송되어야 할 PD의 전하의 일부가 게이트 배선영역의 제 2 전송게이트의 하부에 몰림으로써, PD에서 VCCD로의 전하전송이 원활하지 않게 될 뿐만 아니라, 인접한 PD와의 장벽도 낮아져서 PD의 전하량이 많을 경우, PD의 신호전하가 서로 섞이는 현상이 발생하기 쉽다. 따라서 게이트 배선영역에서의 전송게이트의 단면구조를 개선하고, PD에서 VCCD로의 전하전송통로를 넓히는 구동방법이 필요하다.
본 발명은 4개의 전송게이트를 사용하는 고체촬상소자에서 읽기 모드시, 2개의 전송게이트를 읽기용 전송 게이트로 작동시킴으로써, 전하전송통로를 넓혀 PD에서 VCCD로의 전하전송이 원활하게 일어날 수 있도록 하는 읽기용 구동펄스를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기 구동펄스가 PD의 프로파일을 불안정하게 형성하지 않도록 2개의 읽기용 전송게이트가 하부의 전송게이트로부터 돌출되지 않도록 위치시켜 상기 읽기용 전송게이트에 의하여 인접 PD 사이의 프로파일이 변형되지 않도록 하는 고체촬상소자의 개선된 구조를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 고체촬상소자는 제 1 도전형 기판과, 상기 기판에 스트라이프 형상으로 형성되는 다수의 제 2 도전형 전하전송영역과, 상기 다수의 전하전송영역 사이에 형성되는 다수의 제 2 도전형 광전변환영역과, 상기 기판 상부의 제 1 층에 제 1 게이트가 위치하고, 상기 제 1 층 상부의 제 2 층에 제 2 및, 제 4 게이트가 위치하고, 상기 제 2 층 상부의 제 3 층에 제 3 게이트가 위치하도록 형성되되, 상기 전하전송영역 상부에서는 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 게이트가 차례대로 배열되고, 상기 다수의 광전변환영역 사이에서는 상기 제 2 및, 제 3 게이트가 상기 제 1 게이트 외부로 돌출되지 않도록 배열되는 전송게이트들을 포함한다.
본 발명에 따른 고체촬상소자의 구동방법은 제 1 도전형 기판과; 상기 기판에 제 1 방향으로 소정의 간격을 두고, 제 2 방향으로 길게 형성되는 다수의 제 2 도전형 전하전송영역과; 상기 각 전하전송영역 사이에 위치하되, 상기 제 2 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 분리되도록 형성되는 다수의 제 2 도전형 광전변환영역과; 상기 기판 상부의 제 1 층에 제 1 게이트가 위치하고, 상기 제 1 층 상부의 제 2 층에 제 2 및 제 4 게이트가 위치하고, 상기 제 2 층 상부의 제 3 층에 제 3 게이트가 위치하도록 형성되되, 상기 전하전송영역 상부에서는 상기 게이트들이 순차적으로 위치하고, 상기 각각의 광전변환영역 사이에서는 상기 제 2 및, 제 3 게이트가 상기 제 1 게이트 외부로 돌출되지 않도록 배열되는 전송게이트들을 구비하는 고체촬상소자의 구동방법에 있어서, 상기 광전변환영역에서 발생하는 신호전하를 상기 전하전송영역으로 전송시키도록 상기 제 2 및, 제 3 게이트에 고압펄스를 동시에 인가하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 제 2 및, 제 3 게이트에 인가된 고압펄스에 의하여 전송받은 신호전하를 상기 전하전송영역을 통하여 소정의 방향으로 전송시키도록 상기 전송게이트들에 4상 클락신호를 인가하는 단계를 더 포함하기도 한다.
도 1은 일반적인 고체촬상소자의 평면도
도 2는 종래의 기술에 의한 고체촬상소자의 픽셀어레이부의 평면도
도 3a부터 도 3c는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ, Ⅱ-Ⅱ, Ⅲ-Ⅲ 절단선을 따라 나타낸 단면도
도 4는 종래의 읽기용 구동펄스
도 5a부터 도 5c는 종래의 읽기용 구동펄스에 의한 읽기 동작을 설명하기 위하여 PD와 VCCD에 나타난 전위우물의 프로파일
도 6은 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 PD와 VCCD에서의 전위우물 프로파일
도 7은 본 발명에 따른 고체촬상소자의 픽셀어레이부의 평면도
도 8a부터 도 8c는 도 7의 Ⅰ-Ⅰ, Ⅱ-Ⅱ, Ⅲ-Ⅲ 절단선을 따라 나타낸 단면도
도 9는 본 발명에 따른 읽기용 구동펄스
도 10a부터 도 10c는 본 발명에 따른 읽기용 구동펄스에 의한 읽기 동작을 설명하기 위하여 PD와 VCCD에 나타난 전위우물의 프로파일
도 7 및 도 8a부터 도 8c는 본 발명에 따른 고체촬상소자를 설명하기 위한 도면으로, 4상클락의 CCD 단위셀을 기준으로 나타낸 것이다. 도 7은 평면도이고, 도 8a는 도 7에서의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이고, 도 8b는 도 7에서의 Ⅴ-Ⅴ 단면도이며, 도 8c는 도 7에서의 Ⅵ-Ⅵ 단면도이다.
본 발명에 따른 고체촬상소자는 도 8c에서와 같이, N형의 기판(N-SUB)에 P형 웰(P-WELL)이 형성되어 있다. 그리고, P형 웰(P-WELL)에는 N형 불순물로 형성된 VCCD 영역인 N형 웰(N-WELL)과 다수개의 N형 PD(N-PD)가 소정의 위치(도 1참조)에 각각 배열되어 형성되어 있다. 그리고, N형 PD(N-PD)와 VCCD의 일부로 구성되는 단위셀을 둘러싸는 고농도 P형 불순물로 형성된 채널스톱층(CST)이 형성되어 있다.
상술된 바와 같이, PD, VCCD 및 채널스톱층(CST)을 구비하는 기판 상에는 제 1 절연막(81)이 형성되어 있으며, 제 1 절연막(81) 상에는 4개의 전송게이트(V1)(V2)(V3)(V4)가 3층의 구조를 이루며, 소정의 패턴으로 형성되어 있다. 4개의 전송게이트는 3번의 폴리실리콘 증착 및 식각공정(이하, 폴리공정이라 함)을 거쳐 형성된다. 우선, 제 1 폴리공정에 의하여 제 1 전송게이트(V1)가 제 1 절연막(81)상에 형성되고, 제 2 폴리공정에 의하여 제 2 전송게이트(V2)와 제 4 전송게이트(V4)가 제 1 전송게이트(V1) 상에 형성되고, 제 3 폴리공정에 의하여 제 3 전송게이트(V3)가 형성된다. 상기 4개의 전송게이트는 PD에 대하여 수직방향으로 VCCD 채널을 형성할 수 있도록 배열되어 있고, 분리된 각각의 PD 사이에는 전송게이트들이 지나가는 게이트배선영역이 있다.
VCCD 채널을 이루는 전송게이트는 제 1 전송게이트(V1)와 제 1 전송게이트(V1)의 사이에 제 3 전송게이트(V3)가 위치하고, 제 1 전송게이트(V1)와 제 3 전송게이트(V3) 사이에 제 2 전송게이트(V2)가 위치하고, 제 3 전송게이트(V3)와 제 1 전송게이트(V1) 사이에 제 4 전송게이트(V4)가 위치하도록 배열된다. 즉, 제 1 전송게이트(V1)-제 4 전송게이트(V4)-제 3 전송게이트(V3)-제 2 전송게이트(V2)의 순서로 위치한다. 이 때, VCCD 채널 상부에서 제 3 전송게이트(V3)가 그 하부의 제 2 전송게이트(V2)를 대부분 덮도록 형성한다. 즉, 제 3 전송게이트(V3)를 제 2 전송게이트(V2)에 최대한 중첩되도록 형성한다.
PD와 PD 사이에 위치하는 게이트 배선영역에서의 4개의 전송게이트의 층구조는 도 6c에 보인 바와 같이, 제 1 절연막(81) 상에 제 1 전송게이트(V1)가 위치하고, 제 2 전송게이트(V2)와 제 4 전송게이트(V4)가 제 1 전송게이트(V1) 상부에 위치하되, 제 4 전송게이트만이 제 1 전송게이트(V1)에서 돌출되어 있다. 즉, 제 2 전송게이트(V2)와 제 3 전송게이트(V3)는 하부에 위치하는 전송게이트로부터 돌출되지 않도록 위치한다. 본 발명에서는 제 2 전송게이트(V2)도 제 3 전송게이트(V3)와 같이 읽기용 전송게이트로 사용된다. 따라서, 읽기 모드시, 제 2 전송게이트에 인가되는 고압펄스에 의하여 제 2 전송게이트(V2)가 인접 PD 사이의 전위우물 프로파일을 불안정하게 만드는 것을 방지하기 위하여 게이트 배선영역에서 제 2 전송게이트(V2)와 제 3 전송게이트(V3)를 제 1 전송게이트(V1)로부터 돌출되지 않도록 위치시키는 것이 유리하다. 상기와 같은 구조에 의하여 게이트 배선영역의 폭은 종래의 기술에 비하여 감소되며, 이에 따라 PD의 면적이 확장된다.
상기와 같은 본 발명의 고체촬상소자 구조에서 PD의 신호전하를 VCCD로 전송시키는 읽기 모드에서의 동작상태를 읽기 모드를 위한 VCCD 클락펄스를 나타내는 도 9와 상기 읽기 모드에서 Ⅳ-Ⅳ, Ⅴ-Ⅴ, Ⅵ-Ⅵ 단면의 전위우물변화를 각각 나타낸 도 10a부터 도 10c를 참조하여 설명한다.
t1에서는 (V1,V2,V3,V4)의 펄스형태가 (L,H,H,H)이므로, 전위우물은 점선으로 표시된 바와 같은 프로파일을 가지게 된다. 즉, 제 1 전송게이트의 하부는 제 1 에너지레벨을 가지게 되고, 제 4 전송게이트, 제 3 전송게이트 및 제 2 전송게이트의 하부는 제 1 에너지레벨보다 낮은 제 2 에너지레벨을 가지게 된다. 한 편, P형 우물은 PD와 VCCD 채널을 형성하고 있는 N형 우물보다 에너지 레벨이 높으므로 도 10c에 보인 바와 같이 PD의 전위우물과 VCCD의 전위우물 사이의 장벽 역할을 하게 된다. 따라서 광신호에 의하여 PD에 생성된 전하는 VCCD로 바로 전송되지 않고 장벽이 없어질 때 까지 PD가 가지는 전위우물에 갇힌다.
t2에서는 (V1,V2,V3,V4)의 펄스형태가 (L,H,HH,H)이므로, 전위우물은 도 10a와 도 10c의 실선으로 표시한 바와 같은 프로파일을 가지게 된다. t1 때의 프로파일에 대하여 제 1 및 제 4 전송게이트는 변함이 없고, 제 3 전송게이트와 제 2 전송게이트의 하부는 제 2 에너지레벨보다 더 낮아진 제 3 에너지레벨을 가지게 된다. 즉, 제 2 전송게이트와 제 3 전송게이트에 고압 펄스가 가해져서 제 2 전송게이트와 제 3 전송게이트의 하부는 제 2 에너지레벨보다 더 낮은 제 3 에너지레벨을 가지게 된다. 또한, PD와 VCCD 채널 사이를 가로막은 전위장벽은 제 2 전송게이트와 제 3 전송게이트에 인가된 고압펄스에 의해서 PD의 에너지레벨보다 충분히 낮아져서 PD에 저장된 신호전하는 제 3 전송게이트의 하부로 몰려서 모이게 된다. 즉, 제 3 전송게이트가 읽기용 전송게이트 역할을 함으로써 PD의 전위우물에 갇힌 전하가 VCCD로 전송된다. 이 때, PD의 게이트 배선영역에서의 전위우물은 읽기 모드시에 고압 펄스가 인가되더라도 제 1 전송게이트에 의해서 차폐되기 때문에 t1때와 같은 안정적인 프로파일을 가지게 되어 PD에서 VCCD로의 일방향 전하전송이 이루어진다. 제 2 전송게이트와 제 3 전송게이트의 하부가 전하전송통로가 되므로, 종래의 기술에 비하여 전하전송통로가 넓게 형성됨을 알 수 있다. 이 때, VCCD 채널 상부에서 제 3 전송게이트(V3)가 그 하부의 제 2 전송게이트(V2)를 대부분 덮도록 형성함으로써, 제 2 전송게이트(V2)와 제 3 전송게이트(V3)에 인가되는 펄스에 의하여 PD에서 VCCD로의 전하전송을 안정적으로 진행시킬 수 있다.
t3에서는 (V1,V2,V3,V4)의 펄스형태가 t1의 펄스형태와 같은 (L,H,H,H)이므로, 제 2 전송게이트 및 제 3 전송게이트의 하부에 에너지레벨이 높아지고 PD-VCCD 사이의 장벽이 다시 높아져서 전위프로파일은 점선으로 표시된 바와 같이 되어 읽기 작업이 정지된다.
그 다음, VCCD에서 4개의 전송게이트들에 인가된 4상 클락신호에 의하여 전송받은 신호전하를 소정의 방향으로 전송시키는 등 이후의 고체촬상소자의 작동을 진행한다.
본 발명에 따른 고체촬상소자에서는 게이트 배선영역에서 2 개의 전송게이트를 그 하부의 제 1 게이트 외부로 돌출시키지 않도록 형성함으로써, 상기 2 개의 전송게이트를 읽기용 게이트로 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 읽기용 전송게이트를 2개 사용하는 읽기 펄스를 인가하는 경우에 PD에서 VCCD 로의 전송통로가 종래의 기술에 비하여 2배로 넓어져서 전하전송이 원활하게 되어 이미지 래그 현상을 제거할 수 있다. 또한, PD 영역을 제 1 게이트 하부에까지 위치시킴으로써, 게이트 배선영역을 좁히지 않고서도 PD 영역의 면적을 넓히는 것이 가능하다. 따라서, 소자의 센서티브티(sensitivity)를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고체촬상소자의 구동방법은 2개의 게이트를 읽기용 게이트로 사용할 수 있는 구동펄스를 제공함으로써, 읽기 모드시 2개의 읽기용 전송게이트에 의하여 형성되는 PD에서 VCCD로의 전송통로의 폭을 증가시켜서 전하전송을 원활하게 할 수 있다. 또한, 읽기 모드시, 전하전송이 용이해져서 읽기용 구동펄스의 전압이 종래의 기술보다 낮아지게 되어 외부 드라이브 회로의 비용이 낮아지는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 제 1 도전형 반도체기판과,
    상기 반도체기판에 형성되는 다수개의 제 2 도전형 광전변환영역과,
    상기 반도체기판에 형성되는 다수개의 제 2 도전형 전하전송채널과,
    상기 반도체기판 상부에 형성되어 소정의 전기신호에 의하여 상기 광전변환영역의 전하를 상기 전하전송채널로 전달하고, 상기 전하전송채널에 전달된 전하를 일방향으로 전송시키되, 상기 기판 상부의 제 1 층에 제 1 전송게이트가 위치하고, 상기 제 1 층 상부의 제 2 층에 제 2 및, 제 4 전송게이트가 위치하고, 상기 제 2 층 상부의 제 3 층에 제 3 전송게이트가 위치하되, 상기 광전변환영역들 사이에서 상기 제 2 및, 제 3 전송게이트가 상기 제 1 전송게이트로부터 돌출되지 않도록 형성되는 전송배선부를 포함하는 고체촬상소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광전변환영역은 상기 제 1 전송게이트 하부에까지 위치하도록 형성되는 고체촬상소자.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 전하전송채널 상부에서 제 3 전송게이트가 그 하부의 제 2 전송게이트에 최대한 중첩되도록 형성되는 고체촬상소자
  4. 제 1 도전형 반도체기판과; 상기 반도체기판에 형성되는 다수개의 제 2 도전형 광전변환영역과; 상기 반도체기판에 형성되는 다수개의 제 2 도전형 전하전송채널과; 상기 반도체기판 상부에 형성되어 소정의 전기신호에 의하여 상기 광전변환영역의 전하를 상기 전하전송채널로 전달하고, 상기 전하전송채널에 전달된 전하를 일방향으로 전송시키되, 상기 기판 상부의 제 1 층에 제 1 전송게이트가 위치하고, 상기 제 1 층 상부의 제 2 층에 제 2 및, 제 4 전송게이트가 위치하고, 상기 제 2 층 상부의 제 3 층에 제 3 전송게이트가 위치하되, 상기 광전변환영역들 사이에서 상기 제 2 및, 제 3 전송게이트가 상기 제 1 전송게이트로부터 돌출되지 않도록 형성되는 전송게이트배선부를 포함하는 고체촬상소자의 구동방법에 있어서,
    상기 제 2 및, 제 3 전송게이트에 고압펄스를 동시에 인가하여 상기 광전변환영역에서 발생하는 신호전하를 상기 전하전송채널로 전송시키는 고체촬상소자의 구동방법.
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