KR100671139B1 - 고체 촬상 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토다이오드 영역과 전송 게이트가 오버랩되는 면적을 넓게 함으로써 잔상 특성을 향상시키도록 한 고체 촬상 소자에 관한 것으로서, 반도체 기판에 매트릭스 형태로 배열되어 빛에 관한 영상 신호를 전기적인 신호로 변환하는 복수개의 포토다이오드 영역과, 상기 포토다이오드 영역에서 생성되어진 영상 전하를 수직 방향으로 전송하는 복수개의 수직 전하 전송 영역과, 상기 포토다이오드 영역과 일정부분이 오버랩되어 외부의 인가되는 클럭신호에 의해 수직 전하 전송 영역의 포텐셜을 변화시키며 전송 게이트를 포함하여 구성된 고체 촬상 소자에 있어서, 상기 포토다이오드 영역과 오버랩되는 전송 게이트의 중심부분이 일정한 형태의 돌출부를 갖고 형성됨을 특징으로 한다.
고체 촬상 소자
Description
도 1은 종래의 고체 촬상 소자의 평면 구성도
도 2는 본 발명에 의한 고체 촬상 소자의 평면 구성도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 수직 전하 전송 영역 22 : 포토다이오드 영역
23 : 전송 게이트
본 발명은 고체 촬상 소자에 관한 것으로, 특히 잔상(Image Lag) 특성을 개선하는데 적당하도록 한 고체 촬상 소자에 관한 것이다.
일반적으로 전하 결합 소자(CCD)는 반도체 기판에 매트릭스 형태로 배열되어 빛에 관한 영상 신호를 전기적인 신호로 변환하는 복수개의 광전 변환 영역(PD)과, 상기 광전 변환 영역에서 생성되어진 영상 전하를 수직 방향으로 전송하는 복수개의 수직 전하 전송 영역(VCCD)과, 상기 수직 방향으로 전송되어진 영상 전하를 수평 방향으로 전송하는 수평 전하 전송 영역(HCCD)과, 상기 수평 방향으로 전송되어진 영상 전하를 센싱하여 외부의 주변 회로로 출력하는 센싱 앰프를 포함하여 구성 된다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 고체 촬상 소자를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 고체 촬상 소자의 평면 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(도면에는 도시되지 않음)에 수직 방향으로 일정 간격으로 분리되어 전하 전송 채널로 사용되는 수직 전하 전송 영역(11)들과, 상기 수직 전하 전송 영역(11)들 사이에 각각 분리되어 복수개가 대응 구성되어 영상전하를 생성하는 포토다이오드 영역(12)들과, 상기 수직 전하 전송 영역(11)들 상측에 절연층(도면에는 도시되지 않음)에 의해 서로 분리 구성되어 인가되는 클럭 신호에 의해 영상 전하를 일방향으로 이동시키는 복수개의 전송 게이트(13)들을 포함하여 구성된다.
여기서 상기 전송 게이트(13)는 상기 포토다이오드 영역(12)에 일부분이 직선형태로 오버랩되어 형성된다.
그러나 상기와 같은 종래의 고체 촬상 소자에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 포토다이오드 영역과 전송 게이트가 오버랩된 부분이 직선 형태를 하고 있기 때문에 서로 접하는 면적이 작아 잔상 특성이 저하된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 포토다이오드 영역과 전송 게이트가 오버랩되는 면적을 넓게 함으로써 잔상 특성을 향 상시키도록 한 고체 촬상 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고체 촬상 소자는 반도체 기판에 매트릭스 형태로 배열되어 빛에 관한 영상 신호를 전기적인 신호로 변환하는 복수개의 포토다이오드 영역과, 상기 포토다이오드 영역에서 생성되어진 영상 전하를 수직 방향으로 전송하는 복수개의 수직 전하 전송 영역과, 상기 포토다이오드 영역과 일정부분이 오버랩되어 외부의 인가되는 클럭신호에 의해 수직 전하 전송 영역의 포텐셜을 변화시키며 전송 게이트를 포함하여 구성된 고체 촬상 소자에 있어서, 상기 포토다이오드 영역과 오버랩되는 전송 게이트의 중심부분이 일정한 형태의 돌출부를 갖고 형성됨을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 고체 촬상 소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 고체 촬상 소자의 평면 구성도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(도면에는 도시되지 않음)에 수직 방향으로 일정 간격으로 분리되어 전하 전송 채널로 사용되는 수직 전하 전송 영역(21)들과, 상기 수직 전하 전송 영역(21)들 사이에 각각 분리되어 복수개가 대응 구성되어 영상전하를 생성하는 포토다이오드 영역(22)들과, 상기 수직 전하 전송 영역(21)들 상측에 절연층(도면에는 도시되지 않음)에 의해 서로 분리 구성되어 인가되는 클럭 신호에 의해 영상 전하를 일방향으로 이동시키는 복수개의 전송 게이트(23)들을 포함하여 구성된다.
여기서 상기 전송 게이트(23)는 상기 포토다이오드 영역(22)에 일부분이 오버랩되어 형성되고, 상기 포토다이오드 영역(22)에 오버랩되는 부분의 전송 게이트(23)는 포토다이오드 영역(22) 측으로 일정한 형태의 돌출부를 갖기 때문에 포토다이오드 영역(22)와 전송 게이트(23)의 오버랩되는 면적을 종래 보다 넓게 할 수 있다.
한편, 상기 전송 게이트(23)의 돌출부는 원형, 삼각형, 사각형 등의 일정한 형태를 갖고 형성된다.
상기와 같이 전송 게이트(23)에 바이어스(Bias)가 걸리는 포토다이오드 영역(22)과 전송 게이트(23)의 오버랩되는 면적을 넓게 하여 포토다이오드 영역(22)에서 수직 전하 전송 영역(21)으로 전자들이 쉽게 이송하도록 한다.
즉, 상기 전송 게이트(23)의 중앙부를 작은 원형 또는 사각형, 삼각형 등으로 돌출되게 함으로써 포토다이오드 영역(22)에서 수직 전하 전송 영역(21)으로 전자들이 쉽게 이송하도록 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 고체 촬상 소자는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 포토다이오드 영역과 접하는 전송 게이트의 면적을 넓게 하여 포토다이오드 영역과 전송 게이트가 오버랩되는 면적을 넓게 함으로써 포토다이오드 영역에서 수직 전하 전송 영역으로의 전자들이 쉽게 이동하게 하여 잔상 특성을 향상시킬 수 있다.
Claims (3)
- 반도체 기판에 매트릭스 형태로 배열되어 빛에 관한 영상 신호를 전기적인 신호로 변환하는 복수개의 포토다이오드 영역과,상기 포토다이오드 영역에서 생성되어진 영상 전하를 수직 방향으로 전송하는 복수개의 수직 전하 전송 영역과,상기 포토다이오드 영역과 일정부분이 오버랩되어 외부의 인가되는 클럭신호에 의해 수직 전하 전송 영역의 포텐셜을 변화시키며 전송 게이트를 포함하여 구성된 고체 촬상 소자에 있어서,상기 포토다이오드 영역과 오버랩되는 전송 게이트의 중심부분이 일정한 형태의 돌출부를 갖고 형성됨을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부는 원형, 사각형, 삼각형 중 하나의 형태를 가지면서 구성됨을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전송 게이트는 포토다이오드 영역과 오버랩되는 부분이 포토다이오드 영역 측으로 돌출되게 구성됨을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
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