KR20060045932A - 고체 촬상 소자, 고체 촬상 소자의 제조 방법 및 그 구동방법 - Google Patents

고체 촬상 소자, 고체 촬상 소자의 제조 방법 및 그 구동방법 Download PDF

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KR20060045932A
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Abstract

본 발명은 충분한 감도를 확보할 수 있고, 양호한 특성을 갖는 고체 촬상 소자를 제공한다. 각각 화소를 구성하고, 행렬 형상으로 배치된, 수광 센서부(1)의 각 열의 일측에 전하 전송부(2)가 설치되고, 제1층의 전극층(3A, 3C)으로 이루어지는 제1 전송 전극과, 제1층의 전극층(3B, 3D) 및 제2층의 전극층(4)이 전기적으로 접속되어 이루어지는 제2 전송 전극에 의해, 전하 전송부(2)의 전송 전극이 구성되고, 이 제2 전송 전극의 제1층 전극층(3B, 3D)는 전하 전송부(2)마다 독립해서 형성되고, 전하 전송부(2) 방향으로 인접하는 화소간부에서는, 제1 전송 전극(3A, 3C )과 제2 전송 전극의 제2층의 전극층(4)이 적층 형성되어 있는 고체 촬상 소자를 구성한다.
절연막, 오버랩, 화소간부, 차광막, 전송부, 전극층

Description

고체 촬상 소자, 고체 촬상 소자의 제조 방법 및 그 구동 방법{SOLID-STATE IMAGING DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING SOLID-STATE IMAGING DEVICE AND METHOD OF DRIVING SOLID-STATE IMAGING DEVICE}
도 1은 전송 전극이 2층 구조인 CCD 고체 촬상 소자의 개략 구성도(평면도).
도 2a는 도 1의 CCD 고체 촬상 소자의 수직 전송 레지스터부의 단면도이고, 도 2b는 도 1의 CCD 고체 촬상 소자의 화소간부의 단면도.
도 3은 전송 전극이 단층 구조의 CCD 고체 촬상 소자의 개략 구성도(평면도).
도 4a는 도 3의 CCD 고체 촬상 소자의 수직 전송 레지스터부의 단면도이고, 4b는 도 3의 CCD 고체 촬상 소자의 화소간부의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 고체 촬상 소자의 개략 구성도(평면도).
도 6a는 도 5의 고체 촬상 소자의 수직 전송 레지스터부의 단면도이고, 6b는 도 5의 고체 촬상 소자의 화소간부의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 수광 센서부
2: 수직 전송 레지스터
3A, 3B, 3C, 3D: 제1층의(전극층으로 이루어지는) 전송 전극
4: 제2층의(전극층으로 이루어지는) 전송 전극
5: 컨택트층
<특허 문헌> 특개평 9-312390호 공보
본 발명은, CCD 고체 촬상 소자 등의 전하 전송부를 구비하는 고체 촬상 소자, 고체 촬상 소자의 제조 방법 및 고체 촬상 소자의 구동 방법에 관한 것이다.
CCD 고체 촬상 소자에서는, 전하 전송부로서 CCD 구조를 갖는 전송 레지스터가 형성되고, 포토 다이오드로 이루어지는 수광 센서부에서 광전 변환되어 축적된 신호 전하를 전송 레지스터에 판독하여, 전송 레지스터에서 신호 전하가 전송되도록 구성되어 있다.
그리고, 전송 레지스터는 신호 전하가 전송되는 전송 채널 상에, 절연막을 개재하여 전송 전극이 형성되어 구성된다. 신호 전하를 전송하기 위해서는, 인접하는 전송 전하에 서로 위상이 다른 전압 패널을 인가할 필요가 있고, 또한 채널에 단절이 생기지 않도록 할 필요가 있다. 그 때문에, 전송 전극을 제1층 및 제2층의 2층의 전극층에 의해 구성함과 함께, 제1층의 전송 전극에 제2층의 전송 전극의 단부가 약간 오버랩되도록 하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
이와 같이, 전송 전극을 2층의 전극층에 의해 구성한 CCD 고체 촬상 소자의 개략 구성도(평면도)를 도 1에 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 이 CCD 고체 촬상 소자는 수광 센서부(51)가 매트릭스 형상으로 배치되고, 수광 센서부(51)의 각 열의 일측에, 전하 전송부로서 수직 방향(도면 중 상하 방향)으로 연장되는 수직 전송 레지스터(52)가 설치되어 있다. 수직 전송 레지스터(52)의 일단에는, 도시하지 않지만 수평 전송 레지스터가 접속된다.
또한, 도 1의 CCD 고체 촬상 소자에서, 수직 전송 레지스터(52)의 단면도를 도 2a에 도시하고, 수직 방향으로 인접하는 수광 센서부(51) 간, 즉 화소간부의 단면도를 도 2b에 도시한다. 또한, 도 2a 및 도 2b에서, 반도체 기체 내의 반도체 영역(수광 센서부의 각 영역이나 전송 채널 영역 등)은 기재를 생략하고 있다.
수직 전송 레지스터(52)는, 전송 전극(53)과, 반도체 기체(54) 내에 형성된 전송 채널 영역(도시 생략)에 의해 구성되고, CCD 구조의 전하 전송부로 되어 있다.
또한, 전송 전극(53)은, 제1층의 전극층으로 이루어지는 전송 전극(53B, 53D )과, 제2층의 전극층으로 이루어지는 전송 전극(53A, 53C)이, 수직 방향으로 교대로 배치되어 있다.
그리고, 수직 전송 레지스터(52)에서는, 제1층의 전송 전극(53B, 53D)에, 제2층의 전송 전극(53A, 53C)의 단부가 조금 오버랩되어 형성되어 있다.
최근에, 디지털 카메라의 다화소화나 소형화에 대응하여, 고체 촬상 소자의 화소 셀의 미세화가 진행되고 있다.
그리고, 고체 촬상 소자의 화소 셀의 미세화를 도모함과 함께, 높은 감도를 갖는 것도 요망되기 때문에, 광의 수신 효율을 어떻게 올릴지가 큰 과제로 된다.
그러나, 도 1 및 도 2a 및 2b에 도시한, 2층의 전극층으로 이루어지는 전송 전극(53)이 오버랩한 구성의 CCD 고체 촬상 소자에서는, 수광 센서부(61) 주위의 요철이, 전송 전극(53)의 오버랩부에서 커지고, 이 부분에서 입사광이 일부 차단되어 버린다.
이 때문에, 광의 수신 효율을 향상시키는 것이 곤란하다.
전송 전극(53)의 오버랩부에서는, 두께가 통상 1μm 이상이나 되기 때문에, 특히 화소 셀의 사이즈가 3μm이하로 되고, 수광 센서부(51) 상의 개구 폭이 1μm 정도로 축소되면, 오버랩부에 의해 입사광이 일부 차단되어 버리는 것이 문제가 된다.
이에 대해, 전송 전극의 오버랩을 없애고, 단층의 전극층으로부터 전송 전극을 구성한 CCD 고체 촬상 소자도 제안되고 있다.
이와 같이 전송 전극을 단층의 전극층에 의해 구성한 CCD 고체 촬상 소자의 개략 구성도(평면도)를 도 3에 도시한다.
도 3에 도시한 바와 같이 이 CCD 고체 촬상 소자는, 수광 센서부(61)가 매트릭스 형상으로 배치되고, 수광 센서부(61)의 각 열의 일측에, 전하 전송부로서 수직 방향(도면 중 상하 방향)으로 연장되는 수직 전송 레지스터(62)가 설치되어 있다. 수직 전송 레지스터(62)의 일단에는, 도시하지 않지만 수평 전송 레지스터가 접속된다.
또한, 도 3의 CCD 고체 촬상 소자에서, 수직 전송 레지스터(62)의 단면도를 도 4a에 도시하고, 수직 방향으로 인접하는 화소간의 단면도를 도 4b에 도시한다. 또한, 도 4a 및 도 4b에서, 반도체 기체 내의 반도체 영역(수광 센서부의 각 영역이나 전송 채널 영역 등)은 기재를 생략하고 있다.
수직 전송 레지스터(62)는, 전송 전극(63)과, 반도체 기체(64) 내에 형성된 전송 채널 영역(도시 생략)에 의해 구성되고, CCD 구조의 전하 전송부로 되어 있다.
또한, 전송 전극(63)은, 모두 제1층의 전극층으로 이루어지는, 4개의 전송 전극(63A, 63B, 63C, 63D)로 구성되어 있다.
그리고, 전송 전극(63A, 63B, 63C, 63D)가 동일 층의 전극층으로 형성되어 있기 때문에 오버랩부가 없다.
그러나, 이 구조의 CCD 고체 촬상 소자에서는, 도 4b에 도시한 바와 같이 수직 방향(전하 전송 방향)으로 인접하는 화소의 화소간부에서, 2개의 전극(63A, 63B)를 걸치는 구조를 채용하기 때문에, 화소간 폭이 비교적 커져 버린다.
그 때문에, 수광 센서부(61)의 면적이 작아져 버린다는 결점이 있다. 예를 들면, 동일한 화소 셀 사이즈로 비교하면, 2층의 전극층으로 이루어지는 구조보다 30% 정도로 면적이 작아져 버린다.
이와 같이 수광 센서부의 면적이 작아지면, 수광 센서부에 축적할 수 있는 전하량이 작아지기 때문에, 감도가 저하되고, 다이내믹 범위가 작아진다. 또한, 셰이딩의 영향을 크게 받게 된다.
특히, 화소 사이즈가 축소화됨으로써, 이 문제가 현저하게 된다.
상술한 문제의 해결을 위해, 본 발명에서는, 충분한 감도를 확보할 수가 있고, 양호한 특성을 갖는 고체 촬상 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법 및 구동 방법 각각은, 각각 화소를 구성하고 행렬 형상으로 배치된 수광 센서부 및 수광 센서부의 각 열의 일측에 설치된 전하 전송부를 포함하고, 전하 전송부의 전송 전극이, 제1층의 전극층으로 이루어지는 제1 전송 전극과, 제1층의 전극층 및 제2층의 전극층이 전기적으로 접속되어 이루어지는 제2 전송 전극에 의해 구성되고, 이 제2 전송 전극의 제1층의 전극층은, 전하 전송부마다 독립하여 형성되고, 전하 전송부 방향으로 인접하는 화소간부에서는, 제1 전송 전극과 제2 전송 전극의 제2층의 전극층이 적층 형성되어 있는 것이다.
상술한 본 발명의 고체 촬상 소자의 구성에 따르면, 전하 전송부의 전송 전극이, 제1층의 전극층으로 이루어지는 제1 전송 전극과, 제1층의 전극층 및 제2층의 전극층이 전기적으로 접속되어 이루어지는 제2 전송 전극에 의해 구성되고, 이 제2 전송 전극의 제1층의 전극층은, 전하 전송부마다 독립하여 형성되어 있음으로써, 전하 전송부에서는, 제2 전송 전극이 주로 제1 층의 전극층에 의해 구성되고, 일부 제2 층의 전극층이 있을 뿐이기 때문에, 종래의 2층의 전극층이 오버랩한 구조와 비교하여, 전송 전극에 의해 입사광이 차단되는 정도가 대폭 적어진다.
또한, 전하 전송부의 방향으로 인접하는 화소간부에서는, (제1층의 전극층으로 이루어지는) 제1 전송 전극과, 제2 전송 전극의 제2층의 전극층이, 적층 형성되어 있음으로써, 제1층의 전극층만으로 전송 전극을 구성한 경우(단층 전극 구조)와 비교하여, 화소간부의 폭을 좁게 하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 전하 전송부의 방향에서의 수광 센서부의 치수를 크게 설정하는 것이 가능하게 된다.
상술한 본 발명에 따르면, 수광 센서부의 치수를 크게 설정하여, 수광 센서부의 면적을 넓게 확보하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 수광 센서부의 취급 전하량이 충분하고, 충분한 감도나 다이내믹 범위를 갖고, 양호한 특성을 갖는 고체 촬상 소자를 실현하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 본 발명에 의해, 고체 촬상 소자의 미세화에 수반하여 현저히 발생하는 문제(감도의 저하나 다이내믹 범위의 저하 등)을 해결할 수 있기 때문에, 고체 촬상 소자의 미세화를 가능하게 하여, 고체 촬상 소자의 다화소화나 고밀도화를 도모할 수 있다. 또한, 고체 촬상 소자의 소형화를 도모하는 것도 가능하게 된다.
<실시예>
본 발명의 일 실시예로서, 고체 촬상 소자의 개략 구성도(평면도)를 도 5에 도시한다.
본 실시예는, 본 발명을 CCD 고체 촬상 소자에 적용한 경우이다.
이 고체 촬상 소자는, 매트릭스 형상(행렬 형상)으로 배치된 수광 센서부(1)의 각 열의 일측에, 수직 전송 레지스터(2)가 형성되어, 촬상 영역이 구성되어 있 다.
수광 센서부(1)는, 각각 화소를 구성하는 것이고, 본 실시예에서는, 1 화소에 1개씩 설치되어 있다.
촬상 영역외에서는, 도시하지 않지만 수직 전송 레지스터(2)의 일단에 접속하여 수평 전송 레지스터가 설치되고, 수평 전송 레지스터의 일단에 출력부가 설치된다.
또한, 도 5의 고체 촬상 소자의 수직 전송 레지스터(2)부의 단면도를 도 6a에 도시하고, 도 5의 고체 촬상 소자의 수직 방향(수직 전송 레지스터(2)의 전하 전송 방향)으로 인접하는 수광 센서부(1) 간, 즉 화소간부의 단면도를 도 6b에 도시한다.
수직 전송 레지스터(2)는, 반도체 기체(11) 내에 형성된 도시하지 않은 전송 채널 영역 및 게이트 절연막과 전송 전극에 의해 구성된다.
또한, 도시하지 않지만, 전송 전극 상을 피복하여 차광막이 형성된다. 이 차광막은, 수광 센서부(1)에 광이 입사하도록, 수광 센서부(1) 상에 개구를 갖는 구성으로 된다.
또한, 차광막보다도 상방에는, 필요에 따라서, 도시하지 않지만, 차광막을 피복하는 절연층, 컬러 필터, 온 칩 렌즈 등이 설치된다.
본 실시예의 고체 촬상 소자는, 특히, 수직 전송 레지스터(2)를 구성하는 전송 전극의 구성에 특징을 갖는다.
제1상의 전송 펄스 ψV1이 인가되는 전송 전극(3A) 및 제3상의 전송 펄스 ψ V3이 인가되는 전송 전극(3C)은, 도 5에 도시한 바와 같이 수직 전송 레지스터(2)를 따라 연장되는 전극부와, 수직 방향(도면 중 상하 방향)으로 인접하는 수광 센서부(1)간의 부분(화소간부)에 연장되는 배선부를 갖고 있다.
또한, 이들 제1상의 전송 펄스 ψV1이 인가되는 전송 전극(3A) 및 제3상의 전송 펄스 ψV3이 인가되는 전송 전극(3C)은, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이 제1층의 전극층에 의해 형성되어 있다. 이들 전송 전극(3A) 및 전송 전극(3C)은, 배선부에 의해, 동일 행의 화소와 공통으로 형성되어 있다.
제2상의 전송 펄스 ψV2가 인가되는 전송 전극(3B) 및 제4상의 전송 펄스 ψV4가 인가되는 전송 전극(3D)은, 도 5에 도시한 바와 같이 각 수직 전송 레지스터(2)마다 독립하여 형성되고, 수직 전송 레지스터(2)에 따른 전극부만을 갖고 있다.
또한, 이들 제2상의 전송 펄스 ψV2가 인가되는 전송 전극(3B) 및 제4상의 전송 펄스 ψV4가 인가되는 전송 전극(3D)은, 도 6a 및 6b에 도시한 바와 같이 제1층의 전극층에 의해 형성되어 있다.
또한, 제2상의 전송 펄스 ψV2가 인가되는 전송 전극(3B) 및 제4상의 전송 펄스 ψV4가 인가되는 전송 전극(3D)에는, 도 5 및 도 6a에 도시한 바와 같이 컨택트층(5)을 개재하여, 제2층의 전극층에 의해 형성된 전송 전극(4)이 접속되어 있다.
이 제2층의 전극층으로 이루어지는 전송 전극(이하, 제2층의 전송 전극이라 한다)(4)은, 수직 전송 레지스터(2)를 따라 연장됨과 함께 컨택트층(5)과 접속되는 부분과, 수직 방향(전하 전송 방향)으로 인접하는 수광 센서부(1) 간의 부분(화소 간부)에 연장되는 배선부를 갖고 있다.
이 전송 전극(4)의 배선부에 의해서, 각 수직 전송 레지스터(2)마다 독립하여 형성된 전송 전극(3B) 및 전송 전극(3D)가, 동일 행마다 전기적으로 접속됨과 함께, 각각의 수직 전송 펄스 ψV2, ψV4가 공급된다.
이와 같이 전송 전극(3A, 3B, 3C, 3D, 4)이 구성되어 있기 때문에, 수직 방향으로 인접하는 수광 센서부(1) 간 부분, 즉 화소간부에서는, 도 6b에 도시한 바와 같이 2층의 전송 전극(3A, 4)가 층간 절연막(6)을 개재하여 적층 형성되어 있다.
따라서, 도 4b에 도시한 단층의 전극층에 의해 전송 전극을 구성한 경우와 비교하여, 화소간부의 전송 전극의 폭을 좁게 할 수 있다.
예를 들면, 화소 셀의 사이즈가 2.0μm인 CCD 고체 촬상 소자에서, 수직 전송 레지스터의 전송 전극이 단층의 전극층으로 이루어지는 구성(단층 전극 구조)에서는, 화소간부가 0.7μm 정도의 폭을 차지하는 데 대하여, 본 실시예의 적층 구조로 하면 0.3μm 정도의 폭으로 형성하는 것이 가능하게 되기 때문에, 0.4μm를 수광 센서부의 포토다이오드의 치수를 늘리기 위해서 맞출 수 있다. 이에 의해, 포토다이오드의 치수가, 단층 전극 구조의 1.0μm×1.3μm로부터, 1.0μm×1.7μm까지 넓히는 것이 가능하게 되기 때문에, 수광 센서부의 취급 전하량이 약 30% 증가하여, 충분한 감도가 얻어지는 것을 기대할 수 있다.
한편, 수직 전송 레지스터(2)에서는, 기본적으로, 제1층의 전극층으로 이루어지는 전송 전극(이하, 제1층의 전송 전극이라 한다)(3A, 3B, 3C, 3D)으로 구성되 는, 단층 전극 구조를 채용하고, 컨택트부(5) 부근에 제2층의 전송 전극(4)이 있을 뿐이기 때문에, 종래의 2층 전극 구조와 비교하여, 전송 전극에 의해서 입사광이 차단되는 정도가 대폭 적어진다.
제1층의 전송 전극(3A, 3B, 3C, 3D)의 재료에는, 다결정 실리콘, WSi 등의 실리사이드, W등의 금속 등의 각종 도전 재료를 이용할 수 있다.
제2층의 전송 전극(4)의 재료에도, 각종 도전 재료를 이용할 수 있다. 제1층의 전극층으로 이루어지는 전송 전극(3A, 3B, 3C, 3D)와 동일한 재료를 이용하여 형성하면 되는데, 다른 재료를 이용하는 것도 가능하다. 본 실시예의 구성에서는, 종래의 2층의 전극층에 의해 전송 전극을 구성한 경우와는 달리, 제2층의 전송 전극(4)이 게이트 절연막의 바로 윗쪽에는 형성되지 않기 때문에, 제2층의 전송 전극(4)의 재료에 대한 제약이 적어진다.
그리고, 수직 전송 레지스터(2)에서, 수직 방향으로 인접하는 전송 전극(3A, 3B, 3C, 3D)에 대하여, 각각 서로 다른 수직 전송 펄스 ψV1, ψV2, ψV3, ψV4가 인가된다. 이에 의해, 4상 구동에 의한 신호 전하의 수직 전송이 행해진다.
즉, 수광 센서부(1)에서 생성된 전기 신호는 전송 전극(3A, 3B, 3C, 3D)에 인가된 수직 전송 펄스 ψV1, ψV2, ψV3, ψV4에 의해 전송 전극(3A, 3B, 3C, 3D)하에서 수직 전송 레지스터로 판독된다. 수직 전송 레지스터의 하나의 얼라이먼트 및 전기 신호가 수직으로 전송되기위해, 수직 전송 펄스 ψV1, ψV2, ψV3, ψV4는 전송 전극(3A, 3B, 3C, 3D)에 인가된다.
컨택트층(5)은, 제1층의 전송 전극(3B, 3D)과 제2층의 전송 전극(4) 사이의 층간 절연층(13)을 관통하여 형성된 컨택트 홀에, 도전 재료가 매립되어 형성되어 있다.
또한, 컨택트층(5)과 제2층의 전송 전극(4)은, 동일한 도전 재료로 형성해도, 각각 별개의 도전 재료로 형성해도, 어느 구성이나 가능하다는 것을 알 수 있다.
상술한 본 실시예의 고체 촬상 소자에 따르면, 화소간부의 전송 전극이, 제1층의 전극층으로 이루어지는 전송 전극(3A, 3C)과, 제2층의 전극층으로 이루어지는 전송 전극(4)의, 적층 구조로 되어 있음으로써, 제1층의 전극층만으로 전송 전극을 구성한 경우(단층 전극 구조)와 비교하여, 화소간부의 폭을 축소할 수 있다.
따라서, 단층 전극 구조와 비교하여, 수광 센서부(1)의 수직 방향의 치수를 크게 설정하고, 수광 센서부의 면적을 넓게 확보하는 것이 가능하게 된다.
이에 의해, 수광 센서부(1)의 취급 전하량이 충분히 확보됨으로써, 충분한 감도나 다이내믹 범위를 갖고, 양호한 특성을 갖는 고체 촬상 소자를 실현하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시예의 고체 촬상 소자에 따르면, 수직 전송 레지스터(2)에서는, 기본적으로, 제1층의 전송 전극(3A, 3B, 3C, 3D)으로 구성되는, 단층 전극 구조를 채용하고, 컨택트층(5)에 의한 컨택트부 부근에 제2층의 전송 전극(4)이 있을 뿐이기 때문에, 종래의 2층 전극 구조와 비교하여, 전송 전극에 의해서 입사광이 차단되는 정도가 대폭 적어진다.
또한, 상술한 실시예에서는, 수직 전송 레지스터(2)의 전송 전극(3)에, 수직 전송 펄스 ψV1, ψV2, ψV3, ψV4가 인가되어 4상 구동이 이루어지는 구성이지만, 본 발명에서는, 4상 구동에 한하지 않고, 다른 구동에도 대응시키는 것이 가능하다.
그리고, 상술한 실시예와 같이, 행마다 접속된 제1층의 전극층으로 이루어지는(제1 스테이지의) 전송 전극과, 수직 전송 레지스터마다(화소마다) 독립하여 형성된 제1층의 전극층과 행마다 접속된 제2층의 전극층으로 이루어지는(제2 스테이지의) 전송 전극을, 1 화소의 수직 피치에 각각 설치함으로써, 1상 구동, 2상 구동, 4상 구동, 8상 구동, 16상 구동의 각 구동에 대응시키는 것이 가능하다.
또한, 상술한 실시예에서는, CCD 구조의 전하 전송부를 갖는 CCD 고체 촬상 소자에 본 발명을 적용한 경우이지만, 그 밖의 구조의 전하 전송부를 갖는 고체 촬상 소자에도 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명은, 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 기타 여러가지 구성을 취할 수 있다.
당업자는 부가된 특허청구범위내의 범주에서 다양한 변형, 조합, 서브-조합 및 변경을 설계 요건 및 다른 요소에 따라 구현할 수 있다는 것을 알 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 수광 센서부의 치수를 크게 설정하여, 수광 센서부의 면적을 넓게 확보하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 수광 센서부의 취급 전하량이 충분하고, 충분한 감도나 다이내믹 범위를 갖고, 양호한 특성을 갖는 고체 촬상 소자를 실현하는 것 이 가능하게 된다.
그리고, 본 발명에 의해, 고체 촬상 소자의 미세화에 수반하여 현저히 발생하는 문제(감도의 저하나 다이내믹 범위의 저하 등)을 해결할 수 있기 때문에, 고체 촬상 소자의 미세화를 가능하게 하여, 고체 촬상 소자의 다화소화나 고밀도화를 도모할 수 있다. 또한, 고체 촬상 소자의 소형화를 도모하는 것도 가능하게 된다.

Claims (14)

  1. 고체 촬상 소자(solid-state imaging device)에 있어서,
    각각 화소를 구성하고 행렬 형상으로 배치되는 수광 센서부; 및
    상기 수광 센서부의 각열의 일측(one side)에 설치되는 전하 전송부를 포함하고,
    상기 전하 전송부의 전송 전극은 제1 전극층으로 형성되는 제1 전송 전극과, 제1 전극층 및 제2 전극층이 전기적으로 전속되어 형성되는 제2 전송 전극을 포함하고,
    상기 제2 전송 전극의 상기 제1 전극층은 상기 전하 전송부마다 독립적으로 형성되고,
    상기 제1 전송 전극과 상기 제2 전송 전극의 상기 제2 전극층이 상기 전하 전송부의 방향으로 서로 인접하는 화소간부에서 적층 형성되어 있는 고체 촬상 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전송 전극은,
    상기 수직 전송부를 따라 연장하는 전극부; 및
    상기 수직 전송부가 전하를 수직으로 전송하는 방향으로 서로 인접하는 상기 수광 센서부의 화소부간으로 연장하는 배선부를 포함하는 고체 촬상 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전송 전극에 포함된 상기 제1 전극층 및 상기 제1 전송 전극은 상기 배선부에 의해 동일한 행으로 화소부에 대해 동일하게 형성되는 고체 촬상 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극층으로 형성된 상기 제1 전송 전극은, 컨택트층을 통해 상기 제2 전송 전극내에 포함된 상기 제2 전극층에 접속되는 고체 촬상 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극층은,
    상기 수직 전송부를 따라 연장하고, 컨택트층에 접속되는 부분; 및
    상기 수직 전송부가 전하를 수직으로 전송하는 방향으로 서로 인접하는 수광 센서부의 화소부간으로 연장하는 배선부를 포함하는 고체 촬상 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전송 전극에 포함된 상기 제1 전극층은 동일한 행으로 화소부에 대해 전기적으로 접속되는 고체 촬상 소자.
  7. 고체 촬상 소자를 제조하는 방법에 있어서,
    각각이 화소를 구성하는 수광 센서부를 매트릭스 형상으로 배치하고, 상기 수광 센서부의 각 열의 일측에 전하 전송부를 형성하는 단계; 및
    제1 전극층으로 형성되는 제1 전송 전극이 되는 상기 전하 전송부에 전송 전극을 형성하고, 제1 전극층 및 제2 전극층을 전기적으로 접속하여 형성되는 제2 전송 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 전송 전극의 상기 제1 전극층은 상기 전하 전송부의 각각에 독립적으로 형성되고,
    상기 제1 전송 전극 및 상기 제2 전송 전극의 상기 제2 전극층은 상기 전하 전송부의 방향으로 서로 인접하는 화소부간의 부분에 적층되어 형성되는 고체 촬상 소자의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전송 전극은,
    상기 수직 전송부를 따라 연장하는 전극부; 및
    상기 수직 전송부가 전하를 수직으로 전송하는 방향으로 서로 인접하는 상기 수광 센서부의 화소부간으로 연장하는 배선부를 포함하는 고체 촬상 소자의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전송 전극에 포함된 상기 제1 전극층 및 상기 제1 전송 전극은 상기 배선부에 의해 동일한 행으로 화소부에 대해 동일하게 형성되는 고체 촬상 소자의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전극층으로 형성된 상기 제1 전송 전극은, 컨택트층을 통해 상기 제2 전송 전극내에 포함된 상기 제2 전극층에 접속되는 고체 촬상 소자의 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극층은,
    상기 수직 전송부를 따라 연장하고, 컨택트층에 접속되는 부분; 및
    상기 수직 전송부가 전하를 수직으로 전송하는 방향으로 서로 인접하는 수광 센서부의 화소부간으로 연장하는 배선부를 포함하는 고체 촬상 소자의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전송 전극에 포함된 상기 제1 전극층은 동일한 행으로 화소부에 대해 전기적으로 접속되는 고체 촬상 소자의 제조 방법.
  13. 각각 화소를 구성하고 행렬 형상으로 배치되는 수광 센서부; 및
    상기 수광 센서부의 각열의 일측에 설치되는 전하 전송부를 포함하고,
    상기 전하 전송부의 전송 전극은 제1 전극층으로 형성되는 제1 전송 전극과, 제1 전극층 및 제2 전극층이 전기적으로 전속되어 형성되는 제2 전송 전극을 포함하고,
    상기 제2 전송 전극의 상기 제1 전극층은 상기 전하 전송부마다 독립적으로 형성되고,
    상기 제1 전송 전극과 상기 제2 전송 전극의 상기 제2 전극층이 상기 전하 전송부의 방향으로 서로 인접하는 화소간부에서 적층 형성되어 있는 고체 촬상 소자를 구동하는 방법에 있어서,
    제1 상(phase)의 전송 펄스를 제1 전극층으로 형성되는 상기 제1 전송 전극중 하나에 인가하는 단계; 및
    제3 상의 전송 펄스를 상기 제1 전극층으로 형성되는 상기 제1 전송 전극의 나머지 부분에 인가하는 단계를 포함하는 고체 촬상 소자를 구동하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    제2 상의 전송 펄스를 상기 제2 전송 전극의 상기 제1 전극층중 하나에 인가하는 단계; 및
    제4 상의 전송 펄스를 상기 제2 전송 전극의 상기 제1 전극층의 나머니 부분에 인가하는 단계를 포함하는 고체 촬상 소자를 구동하는 방법.
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