JPH11345958A - Ｃｃｄ固体撮像素子 - Google Patents
Ｃｃｄ固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH11345958A JPH11345958A JP10151817A JP15181798A JPH11345958A JP H11345958 A JPH11345958 A JP H11345958A JP 10151817 A JP10151817 A JP 10151817A JP 15181798 A JP15181798 A JP 15181798A JP H11345958 A JPH11345958 A JP H11345958A
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- JP
- Japan
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- electrodes
- transfer
- transfer electrode
- ccd solid
- light
- Prior art date
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- Pending
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 垂直方向における各受光素子７・７間上
の転送電極幅を、上層の転送電極４の方が下層の転送電
極３よりも狭くなるようにしたエリアセンサ型ＣＣＤ固
体撮像素子において、上層の転送電極４の転送パルスの
伝播遅延をなくし、転送パルスの実効振幅の減少、取扱
い電荷量の低下を防止し、以てダイナミックレンジの低
下を防止する。 【解決手段】 下層の転送電極３よりも上層の転送電極
４の厚さを厚くしてなる。
の転送電極幅を、上層の転送電極４の方が下層の転送電
極３よりも狭くなるようにしたエリアセンサ型ＣＣＤ固
体撮像素子において、上層の転送電極４の転送パルスの
伝播遅延をなくし、転送パルスの実効振幅の減少、取扱
い電荷量の低下を防止し、以てダイナミックレンジの低
下を防止する。 【解決手段】 下層の転送電極３よりも上層の転送電極
４の厚さを厚くしてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ固体撮像素
子、特に、画素を成す受光素子をマトリックス状に配置
し、各受光素子の信号電荷を受光素子の各垂直列に対応
して設けられた垂直転送レジスタに読み出すようにした
半導体基板表面上に絶縁された複数層の転送電極を部分
的にオーバーラップさせ且つ受光素子を迂回させながら
転送方向に配設し、該転送電極に複数相の転送パルスを
印加して信号電荷を転送するようにしてなり、且つ、垂
直方向における各受光素子間上において下層の転送電極
よりも上層の転送電極の電極幅を狭くしてオーバーラッ
プさせたＣＣＤ固体撮像素子に関する。
子、特に、画素を成す受光素子をマトリックス状に配置
し、各受光素子の信号電荷を受光素子の各垂直列に対応
して設けられた垂直転送レジスタに読み出すようにした
半導体基板表面上に絶縁された複数層の転送電極を部分
的にオーバーラップさせ且つ受光素子を迂回させながら
転送方向に配設し、該転送電極に複数相の転送パルスを
印加して信号電荷を転送するようにしてなり、且つ、垂
直方向における各受光素子間上において下層の転送電極
よりも上層の転送電極の電極幅を狭くしてオーバーラッ
プさせたＣＣＤ固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤ固体撮像素子は、一般に、画素を
成す受光素子をマトリック状に配置し、各受光素子の信
号電荷を受光素子の各垂直列に対応して設けられた垂直
転送レジスタに読み出し、該垂直転送レジスタによって
垂直方向に転送し、水平転送レジスタによって水平方向
に転送して出力するようにしてなるものであり、図３
（Ａ）、（Ｂ）はそのようなＣＣＤ固体撮像素子の従来
例の構造を示すもので、（Ａ）は転送電極を示す平面
図、（Ｂ）は転送電極、遮光膜及び層間絶縁膜等を示
す、（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。図において、１
は半導体基板、２は該半導体基板１上に形成されたゲー
ト絶縁膜、３は第１層目のポリシリコン層（１Ｐｏｌ
ｙ）からなる転送電極、４は第２層目のポリシリコン層
（２Ｐｏｌｙ）からなる転送電極、５は層間絶縁膜、６
はアルミニウムからなる遮光膜、７は画素の受光素子で
ある。
成す受光素子をマトリック状に配置し、各受光素子の信
号電荷を受光素子の各垂直列に対応して設けられた垂直
転送レジスタに読み出し、該垂直転送レジスタによって
垂直方向に転送し、水平転送レジスタによって水平方向
に転送して出力するようにしてなるものであり、図３
（Ａ）、（Ｂ）はそのようなＣＣＤ固体撮像素子の従来
例の構造を示すもので、（Ａ）は転送電極を示す平面
図、（Ｂ）は転送電極、遮光膜及び層間絶縁膜等を示
す、（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。図において、１
は半導体基板、２は該半導体基板１上に形成されたゲー
ト絶縁膜、３は第１層目のポリシリコン層（１Ｐｏｌ
ｙ）からなる転送電極、４は第２層目のポリシリコン層
（２Ｐｏｌｙ）からなる転送電極、５は層間絶縁膜、６
はアルミニウムからなる遮光膜、７は画素の受光素子で
ある。
【０００３】転送電極３と、転送電極４は垂直方向にお
ける画素間上においては図３（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に幅（Ｂ−Ｂ線方向に測った長さ）が、転送電極３より
も転送電極４の方が狭くなるようにされていた。これは
転送電極４が転送電極３上から食み出したり、脱落した
りしないようにするためである。
ける画素間上においては図３（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に幅（Ｂ−Ｂ線方向に測った長さ）が、転送電極３より
も転送電極４の方が狭くなるようにされていた。これは
転送電極４が転送電極３上から食み出したり、脱落した
りしないようにするためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、第２層目の転送電極４の垂直方向における画素間
上においての幅（Ｂ−Ｂ線方向に測った長さ）を、第１
層目の転送電極３のそれよりも狭くなるようにしたの
で、転送電極４の電気抵抗が大きくなり、伝播遅延が増
大し、その結果、垂直レジスタを駆動する転送パルスの
実効振幅が小さくなるという問題があった。実効振幅の
低下は取扱い電荷量の低下に繋がり、延いてはダイナミ
ックレンジの低下に繋がるので看過できない。
うに、第２層目の転送電極４の垂直方向における画素間
上においての幅（Ｂ−Ｂ線方向に測った長さ）を、第１
層目の転送電極３のそれよりも狭くなるようにしたの
で、転送電極４の電気抵抗が大きくなり、伝播遅延が増
大し、その結果、垂直レジスタを駆動する転送パルスの
実効振幅が小さくなるという問題があった。実効振幅の
低下は取扱い電荷量の低下に繋がり、延いてはダイナミ
ックレンジの低下に繋がるので看過できない。
【０００５】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、半導体基板表面上に絶縁された複数
層の転送電極を部分的にオーバーラップさせ且つ受光素
子を迂回させながら転送方向に配設し、該転送電極に複
数相の転送パルスを印加して信号電荷を転送するように
してなり、且つ、垂直方向における各受光素子間上にお
いて上層の転送電極が下層の転送電極から脱落しないよ
うに下層の転送電極よりも上層の転送電極の電極幅を狭
くしてオーバーラップさせたＣＣＤ固体撮像素子におい
て、上層の転送電極の転送パルスの伝播遅延をなくし、
転送パルスの実効振幅の減少、取扱い電荷量の低下を防
止し、以てダイナミックレンジの低下を防止することを
目的とする。
されたものであり、半導体基板表面上に絶縁された複数
層の転送電極を部分的にオーバーラップさせ且つ受光素
子を迂回させながら転送方向に配設し、該転送電極に複
数相の転送パルスを印加して信号電荷を転送するように
してなり、且つ、垂直方向における各受光素子間上にお
いて上層の転送電極が下層の転送電極から脱落しないよ
うに下層の転送電極よりも上層の転送電極の電極幅を狭
くしてオーバーラップさせたＣＣＤ固体撮像素子におい
て、上層の転送電極の転送パルスの伝播遅延をなくし、
転送パルスの実効振幅の減少、取扱い電荷量の低下を防
止し、以てダイナミックレンジの低下を防止することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１のＣＣＤ固体撮
像素子は、下層の転送電極よりも上層の転送電極の厚さ
を厚くしてオーバーラップさせてなることを特徴とす
る。
像素子は、下層の転送電極よりも上層の転送電極の厚さ
を厚くしてオーバーラップさせてなることを特徴とす
る。
【０００７】従って、請求項１のＣＣＤ固体撮像素子に
よれば、上層の転送電極を下層の転送電極よりも厚くし
たので、上層の転送電極の幅を狭くすることにより生じ
る電気抵抗の低下を厚さを厚くすることによりカバーす
ることができる。従って、上層の転送電極の電気抵抗の
低下に伴って生じていた転送パルスの伝播遅延をなくす
ことができ、延いては転送パルスの実効振幅の減少、取
扱い電荷量の低下を防止することができ、以てダイナミ
ックレンジの低下を防止することができる。
よれば、上層の転送電極を下層の転送電極よりも厚くし
たので、上層の転送電極の幅を狭くすることにより生じ
る電気抵抗の低下を厚さを厚くすることによりカバーす
ることができる。従って、上層の転送電極の電気抵抗の
低下に伴って生じていた転送パルスの伝播遅延をなくす
ことができ、延いては転送パルスの実効振幅の減少、取
扱い電荷量の低下を防止することができ、以てダイナミ
ックレンジの低下を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は基本的には、画素を成す
受光素子をマトリックス状に配置し、各受光素子の信号
電荷を受光素子の各垂直列に対応して設けられた垂直転
送レジスタに読み出すようにした半導体基板表面上に絶
縁された複数層の転送電極を部分的にオーバーラップさ
せ且つ受光素子を迂回させながら転送方向に配設し、該
転送電極に複数相の転送パルスを印加して信号電荷を転
送するようにしてなり、且つ、垂直方向における各受光
素子間上において上層の転送電極が下層の転送電極から
脱落しないように下層の転送電極よりも上層の転送電極
の電極幅を狭くしてオーバーラップさせたＣＣＤ固体撮
像素子において、下層の転送電極よりも上層の転送電極
を厚くしてオーバーラップさせてなるものであり、エリ
アセンサタイプのＣＣＤ固体撮像素子一般に適用するこ
とができる。
受光素子をマトリックス状に配置し、各受光素子の信号
電荷を受光素子の各垂直列に対応して設けられた垂直転
送レジスタに読み出すようにした半導体基板表面上に絶
縁された複数層の転送電極を部分的にオーバーラップさ
せ且つ受光素子を迂回させながら転送方向に配設し、該
転送電極に複数相の転送パルスを印加して信号電荷を転
送するようにしてなり、且つ、垂直方向における各受光
素子間上において上層の転送電極が下層の転送電極から
脱落しないように下層の転送電極よりも上層の転送電極
の電極幅を狭くしてオーバーラップさせたＣＣＤ固体撮
像素子において、下層の転送電極よりも上層の転送電極
を厚くしてオーバーラップさせてなるものであり、エリ
アセンサタイプのＣＣＤ固体撮像素子一般に適用するこ
とができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明ＣＣＤ固体撮像素
子の一つの実施例を示すもので、（Ａ）は転送電極を示
す平面図、（Ｂ）は転送電極、遮光膜及び層間絶縁膜等
を示す、（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。図におい
て、１は半導体基板、２は該半導体基板１上に形成され
たゲート絶縁膜、３は第１層目のポリシリコン層（１Ｐ
ｏｌｙ）からなる転送電極、４は第２層目のポリシリコ
ン層（２Ｐｏｌｙ）からなる転送電極、５は層間絶縁
膜、６はアルミニウムからなる遮光膜、７は受光素子で
ある。
明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明ＣＣＤ固体撮像素
子の一つの実施例を示すもので、（Ａ）は転送電極を示
す平面図、（Ｂ）は転送電極、遮光膜及び層間絶縁膜等
を示す、（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。図におい
て、１は半導体基板、２は該半導体基板１上に形成され
たゲート絶縁膜、３は第１層目のポリシリコン層（１Ｐ
ｏｌｙ）からなる転送電極、４は第２層目のポリシリコ
ン層（２Ｐｏｌｙ）からなる転送電極、５は層間絶縁
膜、６はアルミニウムからなる遮光膜、７は受光素子で
ある。
【００１０】転送電極３と、転送電極４は垂直方向にお
ける画素間上においては図１（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に幅（Ｂ−Ｂ線方向に測った長さ）が、転送電極３より
も転送電極４の方が狭くなるようにされている。これは
転送電極４が転送電極３上から食み出したり、脱落した
りしないようにするためである。そして、転送電極４の
膜厚は、従来においては転送電極３の膜厚と同じにされ
ていたが、本発明ＣＣＤ固体撮像素子においては転送電
極３の膜厚よりも厚くされている。即ち、転送電極４は
転送電極３と同様な方法、例えば周知のＣＶＤ法により
形成するが、厚さを転送電極３よりも厚くするのであ
る。これは、転送電極４の垂直方向における画素間上に
おける幅（Ｂ−Ｂ線方向に沿って測った長さ）を転送電
極３のそれよりも狭くしたことにより生じた電気抵抗の
低下を厚さを厚くすることにより防止するためである。
ける画素間上においては図１（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に幅（Ｂ−Ｂ線方向に測った長さ）が、転送電極３より
も転送電極４の方が狭くなるようにされている。これは
転送電極４が転送電極３上から食み出したり、脱落した
りしないようにするためである。そして、転送電極４の
膜厚は、従来においては転送電極３の膜厚と同じにされ
ていたが、本発明ＣＣＤ固体撮像素子においては転送電
極３の膜厚よりも厚くされている。即ち、転送電極４は
転送電極３と同様な方法、例えば周知のＣＶＤ法により
形成するが、厚さを転送電極３よりも厚くするのであ
る。これは、転送電極４の垂直方向における画素間上に
おける幅（Ｂ−Ｂ線方向に沿って測った長さ）を転送電
極３のそれよりも狭くしたことにより生じた電気抵抗の
低下を厚さを厚くすることにより防止するためである。
【００１１】図２（Ａ）は転送電極の電気抵抗の膜厚依
存性を示すもので、横軸が膜厚Ｄの逆数（１／Ｄ）、縦
軸が電気抵抗で、膜厚が厚くなるほど（上記逆数１／Ｄ
が小さくなるほど）電気抵抗は小さくなる。従って、転
送電極４の膜厚を厚く（例えばＤｃ→Ｄｂ）することに
よって転送電極４の電気抵抗を小さく（例えばＲｃ→Ｒ
ｂ）することができ、例えば転送電極３のそれ程度に或
いはそれ以上に小さくすることは充分に可能である。
存性を示すもので、横軸が膜厚Ｄの逆数（１／Ｄ）、縦
軸が電気抵抗で、膜厚が厚くなるほど（上記逆数１／Ｄ
が小さくなるほど）電気抵抗は小さくなる。従って、転
送電極４の膜厚を厚く（例えばＤｃ→Ｄｂ）することに
よって転送電極４の電気抵抗を小さく（例えばＲｃ→Ｒ
ｂ）することができ、例えば転送電極３のそれ程度に或
いはそれ以上に小さくすることは充分に可能である。
【００１２】そして、転送電極４の電気抵抗を小さくす
ることにより転送パルスの伝播遅延を防止し、以て転送
パルスの垂直転送レジスタに対する実効振幅の上記伝播
遅延による減少を防止することができ、延いては垂直転
送レジスタの取扱い電荷量の低下を防止することができ
る。図２（Ｂ）は垂直転送レジスタの取扱い電荷量の振
幅（転送パルスの実効振幅）依存性を示すものであり、
横軸が実効振幅Ａ、縦軸が取扱い電荷量Ｑである。これ
からも明らかなように、実効振幅が増えれば（例えばＡ
ｃ→Ａｂ）、その増えた分に比例して取扱い電荷量が増
える（例えばＱｃ→Ｑｂ）。取扱い電荷量が増えれば当
然にＣＣＤ固体撮像素子のダイナミックレンジが増える
のである。
ることにより転送パルスの伝播遅延を防止し、以て転送
パルスの垂直転送レジスタに対する実効振幅の上記伝播
遅延による減少を防止することができ、延いては垂直転
送レジスタの取扱い電荷量の低下を防止することができ
る。図２（Ｂ）は垂直転送レジスタの取扱い電荷量の振
幅（転送パルスの実効振幅）依存性を示すものであり、
横軸が実効振幅Ａ、縦軸が取扱い電荷量Ｑである。これ
からも明らかなように、実効振幅が増えれば（例えばＡ
ｃ→Ａｂ）、その増えた分に比例して取扱い電荷量が増
える（例えばＱｃ→Ｑｂ）。取扱い電荷量が増えれば当
然にＣＣＤ固体撮像素子のダイナミックレンジが増える
のである。
【００１３】
【発明の効果】請求項１のＣＣＤ固体撮像素子によれ
ば、上層の転送電極の厚さを下層の転送電極の厚さより
も厚くしたので、上層の転送電極の幅を狭くすることに
より生じる電気抵抗の低下を厚さを厚くすることにより
カバーすることができる。従って、上層の転送電極の電
気抵抗の低下に伴って生じていたＣＣＤ固体撮像素子の
伝播遅延をなくすことができ、延いては転送パルスの実
効振幅の減少、取扱い電荷量の低下を防止することがで
き、以てダイナミックレンジの低下を防止することがで
きる。
ば、上層の転送電極の厚さを下層の転送電極の厚さより
も厚くしたので、上層の転送電極の幅を狭くすることに
より生じる電気抵抗の低下を厚さを厚くすることにより
カバーすることができる。従って、上層の転送電極の電
気抵抗の低下に伴って生じていたＣＣＤ固体撮像素子の
伝播遅延をなくすことができ、延いては転送パルスの実
効振幅の減少、取扱い電荷量の低下を防止することがで
き、以てダイナミックレンジの低下を防止することがで
きる。
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明ＣＣＤ固体撮像素子の
一つの実施例を示すもので、（Ａ）は転送電極を示す平
面図、（Ｂ）は転送電極、遮光膜及び層間絶縁膜等を示
す、（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。
一つの実施例を示すもので、（Ａ）は転送電極を示す平
面図、（Ｂ）は転送電極、遮光膜及び層間絶縁膜等を示
す、（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。
【図２】（Ａ）は転送電極の電気抵抗の膜厚依存性を示
す図、（Ｂ）は垂直転送レジスタの取扱い電荷量の振幅
依存性を示す図である。
す図、（Ｂ）は垂直転送レジスタの取扱い電荷量の振幅
依存性を示す図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はＣＣＤ固体撮像素子の一つの
従来例を示すもので、（Ａ）は転送電極を示す平面図、
（Ｂ）は転送電極、遮光膜及び層間絶縁膜等を示す、
（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。
従来例を示すもので、（Ａ）は転送電極を示す平面図、
（Ｂ）は転送電極、遮光膜及び層間絶縁膜等を示す、
（Ａ）のＢ−Ｂ線視断面図である。
１・・・半導体基板、３・・・第１層目の転送電極（下
層の転送電極）、４・・・第２層目の転送電極（上層の
転送電極）。
層の転送電極）、４・・・第２層目の転送電極（上層の
転送電極）。
Claims (1)
- 【請求項１】 画素を成す受光素子をマトリックス状に
配置し、各受光素子の信号電荷を受光素子の各垂直列に
対応して設けられた垂直転送レジスタに読み出すように
した半導体基板表面上に絶縁された複数層の転送電極を
部分的にオーバーラップさせ且つ受光素子を迂回させな
がら転送方向に配設し、該転送電極に複数相の転送パル
スを印加して信号電荷を転送するようにしてなり、且
つ、垂直方向における各受光素子間上において下層の転
送電極よりも上層の転送電極の電極幅を狭くしてオーバ
ーラップさせたＣＣＤ固体撮像素子において、 下層の転送電極よりも上層の転送電極の厚さを厚くして
なることを特徴とするＣＣＤ固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10151817A JPH11345958A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Ｃｃｄ固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10151817A JPH11345958A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Ｃｃｄ固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11345958A true JPH11345958A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15526971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10151817A Pending JPH11345958A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Ｃｃｄ固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11345958A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013110590A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 駆動装置及び駆動方法並びに駆動装置を備えた撮像装置 |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP10151817A patent/JPH11345958A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013110590A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 駆動装置及び駆動方法並びに駆動装置を備えた撮像装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20041018 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050131 |