KR100317316B1 - 고체촬상소자 - Google Patents
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Abstract
더미 수직전하전송부에서의 VCCD 포화전압을 높이기에 알맞은 고체촬상소자를 제공하기 위한 것으로써, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 고체촬상소자는 포토다이오드와 수직전하전송영역과 벌크전하전송영역과 채널스톱영역을 구비한 픽셀부와; 벌크전하전송영역과, 상기 픽셀부의 수직전하전송영역보다 넓은폭을 갖고 형성되는 수직전하전송영역과, 상기 픽셀부의 채널스톱영역의 폭과 동일한 폭을 갖고 상기 벌크전하전송영역과의 간격이 상기 픽셀부보다 넓게 형성되는 채널스톱영역을 구비하여 상기 픽셀부와 수평전하전송영역의 사이에 형성된 더미 수직전하전송부와; 상기 더미 수직전하전송부의 상부 전면에 형성된 광차단막을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 고체촬상소자에 대한 것으로, 특히 픽셀영역과 수평전하전송영역 사이의 더미 수직전하전송부를 나타낸 고체촬상소자에 관한 것이다.
고체촬상소자의 주사 방법에는 순차주사(Progressive:PS)방법과비월주사(Interlace:IN)방법이 있다. 여기서 순차주사를 이용한 전하결합소자(PS-CCD)는 비월주사를 이용한 전하결합소자(IN-CCD)에 비해 수직전하전송영역(VCCD:Vertical CCD)의 포화전압의 특성이 떨어진다. 같은 픽셀에서 PS-CCD의 VCCD포화전압은 IS-CCD의 VCCD포화전압보다 6배나 작다.
첨부 도면을 참조하여 종래 고체촬상소자에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 고체촬상소자의 픽셀영역과 수평전하전송영역 사이의 더미 수직전하전송부의 레이아웃도이다.
종래 고체촬상소자는 도 1에 도시한 바와 같이 픽셀영역(1)과 수평전하전송영역(3)이 일정간격 격리되어 형성되어있고, 픽셀영역(1)과 수평전하전송영역(3)의 격리된 사이에 더미 수직전하전송부(2)이 형성되어 있다.
이때 더미 수직전하전송부(2)에는 픽셀영역(1)의 수직전하전송영역의 전하를 수평전하전송영역(3)으로 이동시키기 위해서 Vø1, Vø2, Vø3 전압을 받아 동작하는 제 1, 제 2, 제 3 폴리라인(P1,P2,P3)이 순차적으로 오버랩되어 있다. 그리고 포토다이오드영역(Photo Diode:PD)이 형성되지 않고, 벌크전하전송영역(BCCD)이 일정폭을 갖고 일렬로 형성되어 있다. 이때 BCCD상에 수직채널을 구성하는 수직전하전송영역(VCCD)이 있다. 또한 BCCD와 좁은 간격으로 격리되어 채널스톱영역(4)이 형성되어 있다. 이때 채널스톱영역(4)은 VCCD를 제외한 부분에 형성되어 있다. 즉, 픽셀영역(1)에서 포토다이오드가 형성될 제 1, 제 2, 제 3 폴리라인(P1,P2,P3)하부에 전체적으로 P형이온이 주입되어서 채널스톱영역(4)을 이룬다. N형은 주입되어 있지 않다. P형만 주입되어 있으므로 완전히 디플리션이 되지 않아서 수직전하전송영역은 0V로 포텐셜이 고정되어 있어서 수직전하전송영역의 클럭신호에 대해 변화가 발생하는 것을 억제한다. 이에 따라서 VCCD 포화전압이 작아진다. 또한 최종적으로 빛이 들어오는 것을 막기 위한 광차단막이 광차단영역에 형성되어 있다.
상기와 같은 종래 고체촬상소자는 다음과 같은 문제가 있다.
픽셀영역과 수평전하전송영역 사이의 더미 수직전하전송부에서의 VCCD 포화전압이 작아진다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 더미 수직전하전송부에서의 VCCD 포화전압을 높이기에 알맞은 고체촬상소자를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 고체촬상소자의 픽셀영역과 수평전하전송영역 사이의 더미 수직전하전송부의 레이아웃도
도 2는 본 발명 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자의 픽셀영역과 수평전하전송영역 사이의 더미 수직전하전송부의 레이아웃도
도 3은 본 발명 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자의 픽셀영역과 수평전하전송영역 사이의 더미 수직전하전송부의 레이아웃도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21: 픽셀영역 22: 더미 수직전하전송부
23: 수직전하전송영역(VCCD) 24: 벌크전하전송영역(BCCD)
25: 채널스톱영역
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 고체촬상소자는 포토다이오드와 수직전하전송영역과 벌크전하전송영역과 채널스톱영역을 구비한 픽셀부와; 벌크전하전송영역과, 상기 픽셀부의 수직전하전송영역보다 넓은폭을 갖고 형성되는 수직전하전송영역과, 상기 픽셀부의 채널스톱영역의 폭과 동일한 폭을 갖고 상기 벌크전하전송영역과의 간격이 상기 픽셀부보다 넓게 형성되는 채널스톱영역을 구비하여 상기 픽셀부와 수평전하전송영역의 사이에 형성된 더미 수직전하전송부와; 상기 더미 수직전하전송부의 상부 전면에 형성된 광차단막을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명 고체촬상소자에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자의 픽셀영역과 수평전하전송영역 사이의 더미 수직전하전송부의 레이아웃도이고, 도 3은 본 발명 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자의 픽셀영역과 수평전하전송영역 사이의 더미 수직전하전송부의 레이아웃도이다.
본 발명 제 1 실시예에 따른 고체촬상소자의 더미 수직전하전송부는 도 2에 도시한 바와 같이 픽셀영역(21)과 수평전하전송영역의 사이에 형성되어 있다.
이때 더미 수직전하전송부(22)에 일정폭을 갖고 라인형으로 벌크전하전송영역(BCCD)(25)이 형성되어 있다.
그리고 더미 수직전하전송부(22)의 VCCD(23)가 픽셀영역(21)에서의 VCCD보다 넓은폭을 갖고 형성되어 있다.
그리고 VCCD(23)의 가장자리를 따라서 좁은폭을 갖고 채널스톱영역(24)이 픽셀영역에서와 같이 고농도의 P형이온으로 주입되어 있다. 또한 BCCD(25)과 채널스톱영역간의 간격은 더미 수직전하전송부(22)에서가 픽셀영역(21)에서보다 큰 간격을 갖고 형성되어 있다.
그리고 더미 수직전하전송부(22)에 픽셀영역(21)의 전하를 수평전하전송영역으로 전송하기 위해서 V1,V2,V3 클럭신호를 받아서 순차적으로 동작하는 제 1, 제 2, 제 3 폴리라인(P1,P2,P3)이 순차적으로 오버랩되어 있다. 그리고 포토다이오드영역은 형성되어 있지 않다.
다음에 본 발명 제 2 실시예에 따른 고체촬상소자의 더미수직전하전송부(22)은 도 3에 도시한 바와 같이 픽셀영역(21)에서와 같이 포토다이오드영역(PD)이 일정모양으로 형성되어 있고, 포토다이오드(PD)사이에 BCCD(25)와 VCCD(23)가 일정방향의 라인형으로 형성되어 있다.
그리고 픽셀영역(21)에서의 수직전하전송영역(VCCD)의 전하를 수평전하전송영역으로 전송하기 위해서 V1,V2,V3 클럭신호를 각각 받아서 동작하는 제 1, 제 2, 제 3 폴리라인이 서로 오버랩되어 있다.
이때 V1 신호를 받는 제 1 폴리라인은 VCCD(23)와 직교하는 일방향으로 형성되고, V3 신호를 받는 제 3 폴리라인은 제 1 폴리라인과 오버랩되어 있다. 그리고 V2 신호를 받는 제 2 폴리라인은 제 3 폴리라인의 일측과 오버랩되어 있다.
그리고 제 1 폴리라인은 제 2, 제 3 폴리라인이 오버랩되는 부분에 형성된다.
그리고 더미 수직전하전송부(22)의 포토다이오드영역(PD)을 서로 분리하기 위해서 채널스톱영역(24)이 PD의 가장자리를 따라서 좁은폭으로 형성되어있다.
그리고 더미 수직전하전송부(22)의 전면에 광차단막이 형성된 광차단영역이 형성되어 있다.
더미수직전하전송영역(22)의 포토다이오드영역(PDN)에 의하여 VCCD의 변화폭이 픽셀영역(21)처럼 커지기 때문에 즉, 픽셀영역(21)과 더미 수직전하전송부(22)을 동일한 구성으로 형성하므로써 VCCD 포화전압이 픽셀영역과 같게된다.
상기와 같은 본 발명 고체촬상소자는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 더미 수직전하전송부에서 채널스톱영역과 BCCD의 간격을 픽셀영역에서 보다 크게하여서 VCCD 포화전압을 픽셀영역보다 크게하여서 수평전하전송영역으로의 전하의 전송속도를 높일 수 있다.
둘째, 더미 수직전하전송부를 픽셀영역과 동일하게 구성하므로써 VCCD 포화전압을 픽셀영역의 VCCD 포화전압과 같게할 수 있으므로 수평전하전송영역으로의 전하의 전송속도를 높일 수 있다.
Claims (4)
- 포토다이오드와 수직전하전송영역과 벌크전하전송영역과 채널스톱영역을 구비한 픽셀부와;벌크전하전송영역과, 상기 픽셀부의 수직전하전송영역보다 넓은폭을 갖고 형성되는 수직전하전송영역과, 상기 픽셀부의 채널스톱영역의 폭과 동일한 폭을 갖고 상기 벌크전하전송영역과의 간격이 상기 픽셀부보다 넓게 형성되는 채널스톱영역을 구비하여 상기 픽셀부와 수평전하전송영역의 사이에 형성된 더미 수직전하전송부와;상기 더미 수직전하전송부의 상부 전면에 형성된 광차단막을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고체촬상소자.
- 포토다이오드와 수직전하전송영역과 벌크전하전송영역과 채널스톱영역을 구비한 픽셀부와;상기 픽셀부와 동일하게 포토다이오드와 수직전하전송영역과 벌크전하전송영역과 채널스톱영역과 순차적으로 오버랩된 폴리라인이 구비되어 상기 픽셀부와 수평전하전송영역의 사이에 형성된 더미 수직전하전송부와;상기 더미 수직전하전송부 상부 전면에 형성된 광차단막을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고체촬상소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 더미 수직전하전송부의 수직전하전송영역은 상기 픽셀부보다 넓은폭으로 형성되는 것을 포함함을 특징으로 하는 고체촬상소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 더미 수직전하전송부의 상기 채널스톱영역은 상기 벌크전하전송영역(BCCD)과의 간격이 상기 픽셀부보다 넓게 형성되는 것을 포함함을 특징으로 하는 고체촬상소자.
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1998
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