JPH06140618A - 固体撮像素子 - Google Patents
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- JPH06140618A JPH06140618A JP5118063A JP11806393A JPH06140618A JP H06140618 A JPH06140618 A JP H06140618A JP 5118063 A JP5118063 A JP 5118063A JP 11806393 A JP11806393 A JP 11806393A JP H06140618 A JPH06140618 A JP H06140618A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、光ダイオードを除外した部分の
光の流入を効果的に遮断することにより、スミア現象を
防止することのできる固体撮像素子を提供することを目
的とする。 【構成】 この発明は、半導体基板にマトリックス形状
に形成されている光ダイオードと、前記光ダイオードと
一方の側が接するように形成されている伝達ゲートと、
前記伝達ゲートの他の側と接するように形成されている
垂直電荷伝送素子と、前記垂直電荷伝送素子の第１絶縁
膜の上部に形成されている第１ゲートと、前記第１ゲー
トの第２絶縁膜の上部に形成されている第２ゲートとを
備える固体撮像素子において、前記光ダイオード間の空
隙に斜線方向へジグザグに形成されている金属配線と、
前記構造の全表面に形成されている第４絶縁膜と、前記
光ダイオード以外の部分を覆いかくすように第４絶縁膜
に形成されている光絶縁膜とを備えて構成される。
光の流入を効果的に遮断することにより、スミア現象を
防止することのできる固体撮像素子を提供することを目
的とする。 【構成】 この発明は、半導体基板にマトリックス形状
に形成されている光ダイオードと、前記光ダイオードと
一方の側が接するように形成されている伝達ゲートと、
前記伝達ゲートの他の側と接するように形成されている
垂直電荷伝送素子と、前記垂直電荷伝送素子の第１絶縁
膜の上部に形成されている第１ゲートと、前記第１ゲー
トの第２絶縁膜の上部に形成されている第２ゲートとを
備える固体撮像素子において、前記光ダイオード間の空
隙に斜線方向へジグザグに形成されている金属配線と、
前記構造の全表面に形成されている第４絶縁膜と、前記
光ダイオード以外の部分を覆いかくすように第４絶縁膜
に形成されている光絶縁膜とを備えて構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像素子に関
し、もっと詳しくは、固体撮像素子の金属配線を光ダイ
オードの間に斜めに配置して固体撮像素子の中心部と周
辺部分のピクセル間のクロック電圧の時間差を減らし、
半導体基板と金属配線間のカップリング現象を少なく
し、段差の増加なく光遮断膜を追加して光遮断の効果を
高めることができ、低い駆動周波数においても特性を低
下させることなく信頼性を向上させることができる固体
撮像素子に関する。
し、もっと詳しくは、固体撮像素子の金属配線を光ダイ
オードの間に斜めに配置して固体撮像素子の中心部と周
辺部分のピクセル間のクロック電圧の時間差を減らし、
半導体基板と金属配線間のカップリング現象を少なく
し、段差の増加なく光遮断膜を追加して光遮断の効果を
高めることができ、低い駆動周波数においても特性を低
下させることなく信頼性を向上させることができる固体
撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子は、光ダイオードに入射し
た光により発生される信号が電荷結合素子（以下ＣＣＤ
という）を介して出力部へ伝送されて映像信号を構成す
る素子である。
た光により発生される信号が電荷結合素子（以下ＣＣＤ
という）を介して出力部へ伝送されて映像信号を構成す
る素子である。
【０００３】固体撮像素子は、従来のＣＲＴに比して大
きさが小さく、軽量で駆動電圧が低く、耐久性が良く、
また、可視領域から赤外領域まで撮像が可能なことなど
の利点があり、ビデオカメラ、監視用カメラ、事務機器
及び医療機器などに広く使われている。
きさが小さく、軽量で駆動電圧が低く、耐久性が良く、
また、可視領域から赤外領域まで撮像が可能なことなど
の利点があり、ビデオカメラ、監視用カメラ、事務機器
及び医療機器などに広く使われている。
【０００４】また、半導体製造技術の発達と共に固体撮
像素子もピクセル数増加及び小形化の趨勢にある。
像素子もピクセル数増加及び小形化の趨勢にある。
【０００５】このような固体撮像素子内部の信号伝送方
式は、光検出部である光ダイオードで発生された信号が
垂直ＣＣＤ（以下ＶＣＣＤという）から出力部へ直接伝
送される単純インタライン伝送方式と、光ダイオードで
発生された信号がピクセルと同じ数の蓄積部へ高速で伝
送されて貯蔵されたあと、出力部へ伝送されるフレーム
インタライン伝送方式の２方式に分けることができる。
式は、光検出部である光ダイオードで発生された信号が
垂直ＣＣＤ（以下ＶＣＣＤという）から出力部へ直接伝
送される単純インタライン伝送方式と、光ダイオードで
発生された信号がピクセルと同じ数の蓄積部へ高速で伝
送されて貯蔵されたあと、出力部へ伝送されるフレーム
インタライン伝送方式の２方式に分けることができる。
【０００６】フレームインタライン伝送方式は、単純イ
ンタライン伝送方式に比してクロック信号が印加される
金属配線と半導体基板とのキャパシティブ・カップリン
グによる雑音が少なくて、光の乱反射によりスクリーン
に白色斑点が現われるスミア（ｓｍｅａｒ）現象を減ら
すことができる利点がある。
ンタライン伝送方式に比してクロック信号が印加される
金属配線と半導体基板とのキャパシティブ・カップリン
グによる雑音が少なくて、光の乱反射によりスクリーン
に白色斑点が現われるスミア（ｓｍｅａｒ）現象を減ら
すことができる利点がある。
【０００７】固体撮像素子は、高解像度を得るためのピ
クセル数増加により垂直ＣＣＤの伝送クロック周波数が
増加して、種々の問題を起こすことがある。また、高画
質を得るためには、光ダイオードの面積を増やすとか、
素子の暗電流を減らさなければならない。しかし、定ま
った面積内で光ダイオードの面積を大きくすることは限
界があり、暗電流を減らすためには、それぞれの構成単
位素子がいろいろと改善されなくてはならない。
クセル数増加により垂直ＣＣＤの伝送クロック周波数が
増加して、種々の問題を起こすことがある。また、高画
質を得るためには、光ダイオードの面積を増やすとか、
素子の暗電流を減らさなければならない。しかし、定ま
った面積内で光ダイオードの面積を大きくすることは限
界があり、暗電流を減らすためには、それぞれの構成単
位素子がいろいろと改善されなくてはならない。
【０００８】図３（Ａ）は、従来の固体撮像素子の平面
図であって、特にフレームインタライン伝送方式固体撮
像素子の一部平面図である。
図であって、特にフレームインタライン伝送方式固体撮
像素子の一部平面図である。
【０００９】半導体基板に多数の光ダイオード１１がマ
トリックス形状で一定間隔に形成されており、横方向に
隣り合う前記光ダイオード１１相互間に縦方向へクロッ
ク信号が印加される金属配線１２が形成されている。ま
た、この金属配線１２の下部に多結晶シリコンでバッフ
ァ１３が形成されている。
トリックス形状で一定間隔に形成されており、横方向に
隣り合う前記光ダイオード１１相互間に縦方向へクロッ
ク信号が印加される金属配線１２が形成されている。ま
た、この金属配線１２の下部に多結晶シリコンでバッフ
ァ１３が形成されている。
【００１０】縦方向に隣り合う前記光ダイオード１１相
互間に横方向へ第１及び第２ゲート１４，１５が絶縁膜
（図示せず）を間に置き互いに重畳されるように多結晶
シリコンで形成されている。
互間に横方向へ第１及び第２ゲート１４，１５が絶縁膜
（図示せず）を間に置き互いに重畳されるように多結晶
シリコンで形成されている。
【００１１】前記第１及び第２ゲート１４，１５は、金
属配線１２の下部において互いに反対方向へ突出部が形
成されており、前記突出部により隣接の第１及び第２ゲ
ート１４，１５の一端が絶縁膜を間に置き重畳されてい
る。
属配線１２の下部において互いに反対方向へ突出部が形
成されており、前記突出部により隣接の第１及び第２ゲ
ート１４，１５の一端が絶縁膜を間に置き重畳されてい
る。
【００１２】このとき、前記バッファ１３は、第１接触
窓１６により前記第１または第２ゲート１４，１５と接
続され、前記金属配線１２は、対角線方向へ一定なパタ
ーンを持ち形成されている第２接触窓１７により前記バ
ッファ１３と接続される。
窓１６により前記第１または第２ゲート１４，１５と接
続され、前記金属配線１２は、対角線方向へ一定なパタ
ーンを持ち形成されている第２接触窓１７により前記バ
ッファ１３と接続される。
【００１３】図３（Ｂ）は図３（Ａ）における線Ａ−Ａ
による断面図である。
による断面図である。
【００１４】Ｎ型シリコン半導体基板２１内にＰ型不純
物による第１井戸層２２が所定の深さに形成されてお
り、前記第１井戸層２２に高濃度のＰ型不純物により第
２井戸層２３が一定間隔に形成されている。
物による第１井戸層２２が所定の深さに形成されてお
り、前記第１井戸層２２に高濃度のＰ型不純物により第
２井戸層２３が一定間隔に形成されている。
【００１５】また、前記第２井戸層２３の上部表面に
は、Ｎ型不純物によるＶＣＣＤ２４が形成されており、
前記第２井戸層２３及びＶＣＣＤ２４と一方の側が接す
るように高濃度のＰ型不純物拡散領域である伝達ゲート
２５が形成されている。
は、Ｎ型不純物によるＶＣＣＤ２４が形成されており、
前記第２井戸層２３及びＶＣＣＤ２４と一方の側が接す
るように高濃度のＰ型不純物拡散領域である伝達ゲート
２５が形成されている。
【００１６】また、前記伝達ゲート２５の他の側と接す
るようにＮ型不純物により光ダイオード１１が形成され
ており、前記光ダイオード１１の上部表面には、暗電流
の発生を抑制するために光ダイオード上部層２６が高濃
度のＰ型不純物により形成されている。
るようにＮ型不純物により光ダイオード１１が形成され
ており、前記光ダイオード１１の上部表面には、暗電流
の発生を抑制するために光ダイオード上部層２６が高濃
度のＰ型不純物により形成されている。
【００１７】このとき、前記光ダイオード１１は、隣接
のＶＣＣＤ２４とは高濃度のＰ型不純物により形成され
たチャンネル分離層２７により分けられ、前記構造の半
導体基板２１に第１絶縁膜２８が形成されている。
のＶＣＣＤ２４とは高濃度のＰ型不純物により形成され
たチャンネル分離層２７により分けられ、前記構造の半
導体基板２１に第１絶縁膜２８が形成されている。
【００１８】また、前記伝達ゲート２５及びＶＣＣＤ２
４の第１絶縁膜２８の表面に多結晶シリコンで第１ゲー
ト１４が形成されており、前記第１ゲート１４側面及び
上部表面を包みかくすように絶縁物質、例えば、二酸化
珪素で第２絶縁膜３０が形成されている。
４の第１絶縁膜２８の表面に多結晶シリコンで第１ゲー
ト１４が形成されており、前記第１ゲート１４側面及び
上部表面を包みかくすように絶縁物質、例えば、二酸化
珪素で第２絶縁膜３０が形成されている。
【００１９】前記第２絶縁膜３０の上面に多結晶シリコ
ンでバッファ１３が形成されており、前記第２絶縁膜３
０の一部が除去されてバッファ１３と第１ゲート１４が
連結される第１接触窓１６が形成されている。
ンでバッファ１３が形成されており、前記第２絶縁膜３
０の一部が除去されてバッファ１３と第１ゲート１４が
連結される第１接触窓１６が形成されている。
【００２０】また、前記バッファ１３を包みかくすよう
に第３絶縁膜３１が絶縁物質、例えば、二酸化珪素で形
成されており、前記第３絶縁膜３１上面にアルミニウム
（Ａｌ），タングステン（Ｗ）などの導電物質で金属配
線１２が形成されている。
に第３絶縁膜３１が絶縁物質、例えば、二酸化珪素で形
成されており、前記第３絶縁膜３１上面にアルミニウム
（Ａｌ），タングステン（Ｗ）などの導電物質で金属配
線１２が形成されている。
【００２１】この金属配線１２は、光ダイオード１１以
外の部分への光の入射を防止する光遮断膜の役割もあ
る。
外の部分への光の入射を防止する光遮断膜の役割もあ
る。
【００２２】また、前記第３絶縁膜３１の一部が除去さ
れて前記金属配線１２とバッファ１３を電気的に接触さ
せるために第２接触窓１７が形成されている。
れて前記金属配線１２とバッファ１３を電気的に接触さ
せるために第２接触窓１７が形成されている。
【００２３】図３（Ｃ）は、図３（Ａ）における線Ｂ−
Ｂによる断面図であり、図３（Ｂ）との重複を除いて説
明する。
Ｂによる断面図であり、図３（Ｂ）との重複を除いて説
明する。
【００２４】前記の各種拡散領域を有する半導体基板２
１の上面にゲート絶縁膜となる第１絶縁膜２８が形成さ
れており、前記第１絶縁膜２８の表面に一定間隔に第１
ゲート１４が形成されている。
１の上面にゲート絶縁膜となる第１絶縁膜２８が形成さ
れており、前記第１絶縁膜２８の表面に一定間隔に第１
ゲート１４が形成されている。
【００２５】前記第１ゲート１４の間に第２ゲート１５
が第１及び第２絶縁膜２８，３０とを間に置き、前記第
１ゲート１４と両端が重畳されるように形成されてい
る。
が第１及び第２絶縁膜２８，３０とを間に置き、前記第
１ゲート１４と両端が重畳されるように形成されてい
る。
【００２６】前記第１及び第２ゲート１４，１５の上部
にクロック信号が印加されるバッファ１３が形成されて
おり、前記第２絶縁膜３０の一部が除去されて第１接触
窓１６が形成されている。
にクロック信号が印加されるバッファ１３が形成されて
おり、前記第２絶縁膜３０の一部が除去されて第１接触
窓１６が形成されている。
【００２７】また、前記バッファ１３の上部に金属配線
１２が形成されており、第３絶縁膜３１の一部が除去さ
れて第２接触窓１７が形成されている。
１２が形成されており、第３絶縁膜３１の一部が除去さ
れて第２接触窓１７が形成されている。
【００２８】以上説明した従来型固体撮像素子の動作を
見れば次の通りである。
見れば次の通りである。
【００２９】光ダイオード１１に入射された光により発
生した電荷は、伝達ゲート２５を通じてＶＣＣＤ１４へ
同時に移動され、このＶＣＣＤ１４上部の金属配線１２
に印加されるパルス電圧が前記バッファ１３を通じて印
加されると、信号電荷が順次的に伝送される。下側へ伝
送された信号電荷は、ＶＣＣＤ１４の一端に連結されて
いる蓄積部へ順次に伝送されたあと、出力アンプから出
力される。
生した電荷は、伝達ゲート２５を通じてＶＣＣＤ１４へ
同時に移動され、このＶＣＣＤ１４上部の金属配線１２
に印加されるパルス電圧が前記バッファ１３を通じて印
加されると、信号電荷が順次的に伝送される。下側へ伝
送された信号電荷は、ＶＣＣＤ１４の一端に連結されて
いる蓄積部へ順次に伝送されたあと、出力アンプから出
力される。
【００３０】上述した従来の固体撮像素子は、金属配線
による光遮断が効果的に成り立たなくてスミアなどの不
良が発生する問題点がある。
による光遮断が効果的に成り立たなくてスミアなどの不
良が発生する問題点がある。
【００３１】また、前記フレームインタライン伝送方式
では、スミアを減らすことができるが、別途に蓄積部を
備えなければならないので固体撮像素子の小型化に難し
い問題点がある。
では、スミアを減らすことができるが、別途に蓄積部を
備えなければならないので固体撮像素子の小型化に難し
い問題点がある。
【００３２】また、ＶＣＣＤに印加されるクロック信号
周波数が高く複雑なため、システム形成の時に必要なク
ロックが多くなるのでシステムの構成が複雑化して製造
費が上昇する問題がある。
周波数が高く複雑なため、システム形成の時に必要なク
ロックが多くなるのでシステムの構成が複雑化して製造
費が上昇する問題がある。
【００３３】また、多結晶シリコンにより形成されたバ
ッファ１３の抵抗が大きいのでクロック信号の時差が発
生して、固体撮像素子の中心部と周辺の間との位相差が
発生する問題点がある。
ッファ１３の抵抗が大きいのでクロック信号の時差が発
生して、固体撮像素子の中心部と周辺の間との位相差が
発生する問題点がある。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、光
ダイオードを除外した部分の光流入を効果的に遮断する
ことにより、スミア現象を防止することができる固体撮
像素子提供することにある。
ダイオードを除外した部分の光流入を効果的に遮断する
ことにより、スミア現象を防止することができる固体撮
像素子提供することにある。
【００３５】この発明の他の目的は、単純インタライン
伝送方式で固体撮像素子を構成して小型化できる固体撮
像素子を提供することにある。
伝送方式で固体撮像素子を構成して小型化できる固体撮
像素子を提供することにある。
【００３６】この発明の又他の目的は、ＶＣＣＤに印加
されるクロック信号の周波数を低めて半導体基板とのカ
ップリングによる雑音を防止し、バッファを抵抗が小さ
い物質で形成してクロック信号の時差を防止して固体撮
像素子の中心部と周辺間との位相差を除去することがで
きる固体撮像素子を提供することにある。
されるクロック信号の周波数を低めて半導体基板とのカ
ップリングによる雑音を防止し、バッファを抵抗が小さ
い物質で形成してクロック信号の時差を防止して固体撮
像素子の中心部と周辺間との位相差を除去することがで
きる固体撮像素子を提供することにある。
【００３７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明に係る固体撮像素子においては、半導体基
板にマトリックス形状に第１導電形の不純物で形成され
ている光ダイオードと、前記光ダイオードと一方の側が
接するように第２導電形の不純物で形成されている伝達
ゲートと、前記伝達ゲートの他の側と接するように第１
導電形の不純物で形成されている垂直電荷伝送素子と、
前記光ダイオードの他の側と接するように第２導電形の
不純物で形成されているチャンネル分離層と、前記半導
体基板の表面に形成されている第１絶縁膜層と、前記垂
直電荷伝送素子の第１絶縁膜の上部に形成されている第
１ゲートと、前記第１ゲートを包みかくすように形成さ
れている第２絶縁膜と、前記第１ゲートの第２絶縁膜の
上部に形成されている第２ゲートと、前記第２ゲートを
包みかくすように形成されている第３絶縁膜を備える固
体撮像素子において、前記光ダイオード間の空間に斜め
方向にジグザグに形成されている金属配線と、前記構造
の全表面に形成されている第４絶縁膜と、前光ダイオー
ド以外の部分を包みかくすように第４絶縁膜に形成され
ている光遮断膜とを備えることを特徴とする。
に、この発明に係る固体撮像素子においては、半導体基
板にマトリックス形状に第１導電形の不純物で形成され
ている光ダイオードと、前記光ダイオードと一方の側が
接するように第２導電形の不純物で形成されている伝達
ゲートと、前記伝達ゲートの他の側と接するように第１
導電形の不純物で形成されている垂直電荷伝送素子と、
前記光ダイオードの他の側と接するように第２導電形の
不純物で形成されているチャンネル分離層と、前記半導
体基板の表面に形成されている第１絶縁膜層と、前記垂
直電荷伝送素子の第１絶縁膜の上部に形成されている第
１ゲートと、前記第１ゲートを包みかくすように形成さ
れている第２絶縁膜と、前記第１ゲートの第２絶縁膜の
上部に形成されている第２ゲートと、前記第２ゲートを
包みかくすように形成されている第３絶縁膜を備える固
体撮像素子において、前記光ダイオード間の空間に斜め
方向にジグザグに形成されている金属配線と、前記構造
の全表面に形成されている第４絶縁膜と、前光ダイオー
ド以外の部分を包みかくすように第４絶縁膜に形成され
ている光遮断膜とを備えることを特徴とする。
【００３８】
【実施例】以下、添付した図面を参照してこの発明によ
る固体撮像素子を詳細に説明する。
る固体撮像素子を詳細に説明する。
【００３９】図１（Ａ）は、この発明による固体撮像素
子の平面図であって、特に単純インタライン伝送方式の
固体撮像素子の一部平面図である。
子の平面図であって、特に単純インタライン伝送方式の
固体撮像素子の一部平面図である。
【００４０】半導体基板に多数の光ダイオード４１が一
定の間隔で離隔されてマトリックス形状に形成されてお
り、前記光ダイオード４１間の空間に絶縁膜（図示せ
ず）を間に置き互いに重畳されるように第１及び第２ゲ
ート４４，４５が多結晶シリコンで形成されている。
定の間隔で離隔されてマトリックス形状に形成されてお
り、前記光ダイオード４１間の空間に絶縁膜（図示せ
ず）を間に置き互いに重畳されるように第１及び第２ゲ
ート４４，４５が多結晶シリコンで形成されている。
【００４１】前記第１及び第２ゲート４４，４５は、互
いに反対方向へ突出部が形成されており、前記突出部に
より隣接する第１及び第２ゲート４４，４５の突出部先
端が絶縁膜を間に置き重畳される。
いに反対方向へ突出部が形成されており、前記突出部に
より隣接する第１及び第２ゲート４４，４５の突出部先
端が絶縁膜を間に置き重畳される。
【００４２】また、前記光ダイオード４１間の空間に金
属配線４２が斜め方向へジグザグ形状に形成されてい
る。
属配線４２が斜め方向へジグザグ形状に形成されてい
る。
【００４３】前記金属配線４２は、一定なパターンを持
ち形成されて接触窓４６により前記第１及び第２ゲート
４４，４５と接続される。前記金属配線は４２は、ジグ
ザグ形状に一方向にだけ延長されるものでなく、Ｖ字形
状などの任意の形状に形成されることがきる。
ち形成されて接触窓４６により前記第１及び第２ゲート
４４，４５と接続される。前記金属配線は４２は、ジグ
ザグ形状に一方向にだけ延長されるものでなく、Ｖ字形
状などの任意の形状に形成されることがきる。
【００４４】前記光ダイオード４１以外の部分は、光遮
断膜４７が形成されており、前記光遮断膜４７は、効果
的な光遮断のために光ダイオード４１と若干重畳するよ
うに形成されている。
断膜４７が形成されており、前記光遮断膜４７は、効果
的な光遮断のために光ダイオード４１と若干重畳するよ
うに形成されている。
【００４５】図１（Ｂ）は図１（Ａ）における線Ｃ−Ｃ
による断面図である。
による断面図である。
【００４６】Ｎ型シリコン半導体基板５１にＰ型不純物
で第１井戸層５２が形成されており、この第１井戸層５
２の上部に高濃度のＰ型不純物により第２井戸層５３が
一定間隔で離隔されている。
で第１井戸層５２が形成されており、この第１井戸層５
２の上部に高濃度のＰ型不純物により第２井戸層５３が
一定間隔で離隔されている。
【００４７】また、前記第２井戸層５３の上部表面に
は、Ｎ型不純物でＶＣＣＤ５４が形成されており、前記
第２井戸層５３と一方の側が接するように高濃度のＰ型
不純物で伝達ゲート５５が形成されている。
は、Ｎ型不純物でＶＣＣＤ５４が形成されており、前記
第２井戸層５３と一方の側が接するように高濃度のＰ型
不純物で伝達ゲート５５が形成されている。
【００４８】また、前記伝達ゲート５５と一方の側面が
接するように光ダイオード４１がＮ型不純物で形成され
ており、前記光ダイオード４１の上部表面には、光によ
り発生された電荷の再結合を防止するために光ダイオー
ドの上部層５６が高濃度のＰ型不純物で形成されてい
る。
接するように光ダイオード４１がＮ型不純物で形成され
ており、前記光ダイオード４１の上部表面には、光によ
り発生された電荷の再結合を防止するために光ダイオー
ドの上部層５６が高濃度のＰ型不純物で形成されてい
る。
【００４９】このとき、前記光ダイオード４１は、隣接
するＶＣＣＤ５４とは高濃度のＰ型不純物で形成された
チャンネル分離層５７により電気的に遮断されて、前記
構造の半導体基板５１に絶縁物質、例えば、二酸化珪素
で第１絶縁層５８が形成されている。
するＶＣＣＤ５４とは高濃度のＰ型不純物で形成された
チャンネル分離層５７により電気的に遮断されて、前記
構造の半導体基板５１に絶縁物質、例えば、二酸化珪素
で第１絶縁層５８が形成されている。
【００５０】また、前記伝達ゲート５５及びＶＣＣＤ５
４上部の第１絶縁膜５８の表面に多結晶シリコンで第１
ゲート４４が形成されており、前記第１ゲート４４の側
面及び上部の表面を包みかくすように二酸化珪素などの
絶縁物質で第２絶縁膜６０が形成されている。
４上部の第１絶縁膜５８の表面に多結晶シリコンで第１
ゲート４４が形成されており、前記第１ゲート４４の側
面及び上部の表面を包みかくすように二酸化珪素などの
絶縁物質で第２絶縁膜６０が形成されている。
【００５１】前記第２絶縁膜６０にクロック電圧を印加
する金属配線４２がアルミニウム（Ａｌ）、タングステ
ン（Ｗ）、タングステンシリコン（ＷＳｉ）などの抵抗
が小さい導電物質で形成されている。
する金属配線４２がアルミニウム（Ａｌ）、タングステ
ン（Ｗ）、タングステンシリコン（ＷＳｉ）などの抵抗
が小さい導電物質で形成されている。
【００５２】前記第１ゲート４４と金属配線４２間の電
気的接触のために第２絶縁膜６０の一部が除去されて接
触窓４６が形成されており、前記構造の全表面に二酸化
珪素などの絶縁物質で第４絶縁膜６２が形成されてい
る。
気的接触のために第２絶縁膜６０の一部が除去されて接
触窓４６が形成されており、前記構造の全表面に二酸化
珪素などの絶縁物質で第４絶縁膜６２が形成されてい
る。
【００５３】図１（Ｂ）には、第３絶縁膜６１が図示さ
れない。また、前記金属配線４２及び第１ゲート４４を
包みかくす第４絶縁膜６２にアルミニウム（Ａｌ）など
の不透明物質で光遮断膜４７が形成されており、光ダイ
オード４１以外の部分への光流入を遮断する。
れない。また、前記金属配線４２及び第１ゲート４４を
包みかくす第４絶縁膜６２にアルミニウム（Ａｌ）など
の不透明物質で光遮断膜４７が形成されており、光ダイ
オード４１以外の部分への光流入を遮断する。
【００５４】図１（Ｃ）は、図１（Ａ）における線Ｄ−
Ｄによる断面図であって、図１（Ｂ）との重複部分を除
いて説明する。
Ｄによる断面図であって、図１（Ｂ）との重複部分を除
いて説明する。
【００５５】半導体基板５１内に第１及び第２井戸層５
２，５３が形成されており、前記第２井戸層５３の上部
の表面にＶＣＣＤ５４が形成されており、前記の各種拡
散領域を有する半導体基板５１の上面に第１絶縁膜５８
が形成されている。
２，５３が形成されており、前記第２井戸層５３の上部
の表面にＶＣＣＤ５４が形成されており、前記の各種拡
散領域を有する半導体基板５１の上面に第１絶縁膜５８
が形成されている。
【００５６】また、前記第１絶縁膜５８の表面に一定の
間隔で第１ゲート４４が形成されており、前記第１ゲー
ト４４間に第２ゲート４５が形成されている。
間隔で第１ゲート４４が形成されており、前記第１ゲー
ト４４間に第２ゲート４５が形成されている。
【００５７】前記第２ゲート４５の両端が延長されて隣
接する第１ゲート４４と所定の部分か重畳されている。
接する第１ゲート４４と所定の部分か重畳されている。
【００５８】前記第１及び第２ゲート４４，４５との間
には、第２絶縁膜６０が形成されており、前記第２ゲー
ト４５を包みかくすように第３絶縁膜６１が形成されて
いる。また、前記第２ゲート４５上の第３絶縁膜６１の
表面に金属配線４２が形成されており、前記構造の全表
面に第４絶縁６２と光遮断膜４７が順次的に形成されて
いる。
には、第２絶縁膜６０が形成されており、前記第２ゲー
ト４５を包みかくすように第３絶縁膜６１が形成されて
いる。また、前記第２ゲート４５上の第３絶縁膜６１の
表面に金属配線４２が形成されており、前記構造の全表
面に第４絶縁６２と光遮断膜４７が順次的に形成されて
いる。
【００５９】前述のように、この発明は、固体撮像素子
のクロック電圧を印加する金属配線を光ダイオード間の
空間に斜線方向へジグザグ形状で形成したあと、光遮断
膜を形成した。
のクロック電圧を印加する金属配線を光ダイオード間の
空間に斜線方向へジグザグ形状で形成したあと、光遮断
膜を形成した。
【００６０】
【発明の効果】したがって、光ダイオードを除外した部
分の光の流入を効果的に遮断し、半導体基板とのカップ
リングによる雑音を防止して固体撮像素子の画質を改善
することができる利点がある。
分の光の流入を効果的に遮断し、半導体基板とのカップ
リングによる雑音を防止して固体撮像素子の画質を改善
することができる利点がある。
【００６１】また、インタライン伝送方式で固体撮像素
子を構成して素子の大きさを小さくすることができ、Ｖ
ＣＣＤに印加されるクロック信号の周波数を合わせてク
ロック印加回路を簡単にできる利点がある。
子を構成して素子の大きさを小さくすることができ、Ｖ
ＣＣＤに印加されるクロック信号の周波数を合わせてク
ロック印加回路を簡単にできる利点がある。
【００６２】また、多結晶シリコンのバッファを形成す
ることなく、金属配線が直接クロック電圧を印加するの
で、配線抵抗による信号遅延が少なく、クロック信号の
時差を防止して固体撮像素子の中心と周辺部との位相差
を除去できる利点がある。
ることなく、金属配線が直接クロック電圧を印加するの
で、配線抵抗による信号遅延が少なく、クロック信号の
時差を防止して固体撮像素子の中心と周辺部との位相差
を除去できる利点がある。
【００６３】また、多結晶シリコン層を薄く形成したの
で工程が簡単な利点がある。
で工程が簡単な利点がある。
【図１】この発明による固体撮像素子の一実施例の平面
図である。
図である。
【図２】図１における線Ｃ−Ｃにおける断面図及び線Ｄ
−Ｄによる断面図である。
−Ｄによる断面図である。
【図３】従来の固体撮像素子の平面図及び平面図の線Ａ
−Ａにおける断面図ならびに平面図の線Ｂ−Ｂにおける
断面図である。
−Ａにおける断面図ならびに平面図の線Ｂ−Ｂにおける
断面図である。
４１ 光ダイオード ４２ 金属配線 ４４ 第１ゲート ４５ 第２ゲート ４６ 接触窓 ４７ 光遮断膜 ５１ 半導体基板 ５２ 第１井戸層 ５３ 第２井戸層 ５４ ＶＣＣＤ ５５ 伝達ゲート ５７ チャンネル分離層
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板にマトリックス形状で第１導
電形の不純物で形成されている光ダイオードと、 前記光ダイオードと一方の側が接するように第２導電形
の不純物で形成されている伝達ゲートと、 前記伝達ゲートの他の側と接するように第１導電形の不
純物で形成されている垂直電荷伝送素子と、 前記光ダイオードの他の側と接するように第２導電形の
不純物で形成されているチャンネル分離層と、 前記半導体基板の表面に形成されている第１絶縁膜層
と、 前記垂直電荷伝送素子の第１絶縁膜の上部に形成されて
いる第１ゲートと、 前記第１ゲートを包みかくすように形成されている第２
絶縁膜と、 前記第１ゲートの第２絶縁膜の上部に形成されている第
２ゲートと、 前記第２ゲートを包みかくすように形成されている第３
絶縁膜を備える固体撮像素子において、 前記光ダイオード間の空間に斜め方向にジグザグで形成
されている金属配線と、 前記構造の全表面に形成されている第４絶縁膜と、 前記第４絶縁膜上の光ダイオード以外の部分を覆いかく
すように形成されている光遮断膜とを備えることを特徴
とする固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記金属配線が光ダイオード間の空間に
Ｖ字形状が反復されるジグザグ形状よりなることを特徴
とする請求項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項３】 前記金属配線がアルミウム（Ａｌ），タ
ングステン（Ｗ）及びタングステンシリコン（ＷＳｉ）
から成る群から任意に選択される一つによりなることを
特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920008497A KR960001182B1 (ko) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | 고체 촬상 소자 |
| KR1992-8497 | 1992-05-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140618A true JPH06140618A (ja) | 1994-05-20 |
| JPH0785503B2 JPH0785503B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=19333302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5118063A Expired - Fee Related JPH0785503B2 (ja) | 1992-05-20 | 1993-05-20 | 固体撮像素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5502319A (ja) |
| JP (1) | JPH0785503B2 (ja) |
| KR (1) | KR960001182B1 (ja) |
| DE (1) | DE4316906C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006522351A (ja) * | 2003-01-15 | 2006-09-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | フィールド素子の行列におけるラインのルート設定 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5629517A (en) * | 1995-04-17 | 1997-05-13 | Xerox Corporation | Sensor element array having overlapping detection zones |
| US5937025A (en) * | 1997-03-21 | 1999-08-10 | Dalsa, Inc. | High speed CCD bus structure |
| JP4326050B2 (ja) * | 1998-09-22 | 2009-09-02 | ハイスペック合資会社 | 高速撮像素子 |
| US6633058B1 (en) | 1999-07-26 | 2003-10-14 | Dalsa, Inc. | Variable reticulation time delay and integrate sensor |
| US7105876B1 (en) | 2001-02-23 | 2006-09-12 | Dalsa, Inc. | Reticulated gate CCD pixel with diagonal strapping |
| JP4833680B2 (ja) * | 2006-02-08 | 2011-12-07 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593066B2 (ja) * | 1975-09-18 | 1984-01-21 | ソニー株式会社 | コタイサツゾウタイ |
| US4539596A (en) * | 1984-10-10 | 1985-09-03 | Rca Corporation | CCD Imagers with interleaved image registers using opposed directions of charge transfer |
| JPS6450463A (en) * | 1987-08-21 | 1989-02-27 | Toshiba Corp | Solid-state image sensing device |
| JPH03114236A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-15 | Sony Corp | 電荷転送装置 |
| US5235198A (en) * | 1989-11-29 | 1993-08-10 | Eastman Kodak Company | Non-interlaced interline transfer CCD image sensing device with simplified electrode structure for each pixel |
| EP0444696B1 (en) * | 1990-03-02 | 1996-05-22 | Sony Corporation | Solid state image sensor |
-
1992
- 1992-05-20 KR KR1019920008497A patent/KR960001182B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-05-19 DE DE4316906A patent/DE4316906C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-20 JP JP5118063A patent/JPH0785503B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-10-12 US US08/322,395 patent/US5502319A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006522351A (ja) * | 2003-01-15 | 2006-09-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | フィールド素子の行列におけるラインのルート設定 |
| JP4800193B2 (ja) * | 2003-01-15 | 2011-10-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 電子ユニットの行列におけるラインのルート設定 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960001182B1 (ko) | 1996-01-19 |
| DE4316906A1 (de) | 1993-12-02 |
| DE4316906C2 (de) | 1998-09-10 |
| JPH0785503B2 (ja) | 1995-09-13 |
| KR930024178A (ko) | 1993-12-22 |
| US5502319A (en) | 1996-03-26 |
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