JPS63120463A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS63120463A JPS63120463A JP61266971A JP26697186A JPS63120463A JP S63120463 A JPS63120463 A JP S63120463A JP 61266971 A JP61266971 A JP 61266971A JP 26697186 A JP26697186 A JP 26697186A JP S63120463 A JPS63120463 A JP S63120463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vertical transfer
- transfer
- vertical
- electrode
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 20
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
2t、−7
産業上の利用分野
本発明は、電荷結合素子で構成された垂直転送段及び記
憶部を有する固体撮像装置に関するものであり、更に詳
述すれば、垂直転送効率の良好なフレーム・インターラ
イン転送型固体撮像装置を提供するものである。
憶部を有する固体撮像装置に関するものであり、更に詳
述すれば、垂直転送効率の良好なフレーム・インターラ
イン転送型固体撮像装置を提供するものである。
従来の技術
固体撮像素子で垂直転送段を有するものの代表例は、C
0D(電荷結合素子)である。CCD型の固体撮1象素
子では、垂直転送段の構造によって、インターライン転
送方式とフレーム転送方式の2種類がある。以下インタ
ーライン転送方式は(IL−COD)とフレーム転送方
式は(FT −COD )と略記する。
0D(電荷結合素子)である。CCD型の固体撮1象素
子では、垂直転送段の構造によって、インターライン転
送方式とフレーム転送方式の2種類がある。以下インタ
ーライン転送方式は(IL−COD)とフレーム転送方
式は(FT −COD )と略記する。
FT−CODは、第3図に示すように、受光部A(!:
、遮光された蓄積部Bと、遮光された水平転送部Cとに
より構成されている。受光部Aはシリコン基板1上に水
平方向に連続したポリシリコン電極2〜6を配置し、水
平方向の画素間の分離にはチャンネルストッパー6を配
置したものである。
、遮光された蓄積部Bと、遮光された水平転送部Cとに
より構成されている。受光部Aはシリコン基板1上に水
平方向に連続したポリシリコン電極2〜6を配置し、水
平方向の画素間の分離にはチャンネルストッパー6を配
置したものである。
ポリシリコン電極2〜6は垂直転送ゲートであり、シリ
コン基板1のチャンネルストッパー6を配置した部分以
外は、光電変換部であるとともに垂直転送段でもある。
コン基板1のチャンネルストッパー6を配置した部分以
外は、光電変換部であるとともに垂直転送段でもある。
とこで2:1のインターレースを行−)でいる状態での
各画素の領域はIQl、102となる。
各画素の領域はIQl、102となる。
蓄積部Bは遮光されている以外は受光部Aと全く同様の
構成であり、当然ながら受光Fl(Aと同一の画素数を
有して)、・す5両者は第3図に示すように市1荷転送
方向に接続されている。ポリシリコン電極2〜60.4
ライン毎に接続さねており、それぞれの接続点には垂直
転送パルスが印加される。。
構成であり、当然ながら受光Fl(Aと同一の画素数を
有して)、・す5両者は第3図に示すように市1荷転送
方向に接続されている。ポリシリコン電極2〜60.4
ライン毎に接続さねており、それぞれの接続点には垂直
転送パルスが印加される。。
受光部の各画素で光電、変換し−C蓄積された信号電荷
は、垂直帰線+1JI間中に蓄積i’j(Hに高1屯転
送されろ。とのとき受光部への信号電荷は蓄積部Bの対
応−[る場所1で転送される。例えば画素101の信号
電荷は蓄積部Bの101′に転送される。
は、垂直帰線+1JI間中に蓄積i’j(Hに高1屯転
送されろ。とのとき受光部への信号電荷は蓄積部Bの対
応−[る場所1で転送される。例えば画素101の信号
電荷は蓄積部Bの101′に転送される。
蓄積部Bの信号φ■11−4■4′により水平走査周期
毎に1ラインずつ水平転送部Cに転送7\れる33水乎
転送部Cfは水平転送段にφH1−→H3の水平転送パ
ルスを印加1−7て仏り電荷を信号検出部りの方向(・
て転送する。、仏?し検出部りからは尤の強弱に対応(
2、/、7信(JがI■り出される。
毎に1ラインずつ水平転送部Cに転送7\れる33水乎
転送部Cfは水平転送段にφH1−→H3の水平転送パ
ルスを印加1−7て仏り電荷を信号検出部りの方向(・
て転送する。、仏?し検出部りからは尤の強弱に対応(
2、/、7信(JがI■り出される。
1mのような(1j4成のFT−CCDU、受”IL
部A カ垂11′【転送段でも、に)ろため、垂直転送
段の面積が広いfv、 1)ilii、送7F1:イr
!j (1;か大きいというν所がある、反面中面転送
段が受光)tllであるため、受光部Aから蓄積部BK
伯シン電荷を高速で転送する時間中にも光電変換をhう
/こめiTj +#i方向にスメアが発生し画7tを著
しく劣化させで1−佳う1、RfJ i+−、の重信方
向に究牛したスメアQ−1、被′す′体に高輝度の部分
が存在した場合、その高輝度の部分の上下ノフ向に縦縞
状のI疑似イ。号と15で発生する。
部A カ垂11′【転送段でも、に)ろため、垂直転送
段の面積が広いfv、 1)ilii、送7F1:イr
!j (1;か大きいというν所がある、反面中面転送
段が受光)tllであるため、受光部Aから蓄積部BK
伯シン電荷を高速で転送する時間中にも光電変換をhう
/こめiTj +#i方向にスメアが発生し画7tを著
しく劣化させで1−佳う1、RfJ i+−、の重信方
向に究牛したスメアQ−1、被′す′体に高輝度の部分
が存在した場合、その高輝度の部分の上下ノフ向に縦縞
状のI疑似イ。号と15で発生する。
+/こ、水・1!h向の画素の分離は前記のようにブヤ
ンネルストノパ−6に31′:り確実に行っているが、
垂直方向はポリソリコン電極2〜1″5のうち電圧が印
加l\れている電極十に生じるポテンシャルウェルが画
〕(つとなるf(、v′1%l隣接したポテンシャルウ
ェルか牛し−(、ない1X1j分で光電変換して発生し
た電荷モ4 りfll i12ボテン/ヤルウエルに流
れこむため1重直方向のMTFが(バ、トするといつ欠
点もある。。
ンネルストノパ−6に31′:り確実に行っているが、
垂直方向はポリソリコン電極2〜1″5のうち電圧が印
加l\れている電極十に生じるポテンシャルウェルが画
〕(つとなるf(、v′1%l隣接したポテンシャルウ
ェルか牛し−(、ない1X1j分で光電変換して発生し
た電荷モ4 りfll i12ボテン/ヤルウエルに流
れこむため1重直方向のMTFが(バ、トするといつ欠
点もある。。
との様々構成及び特徴をもつFT−CCDi/i″対1
−でとれら欠点を改良−J−るものと1−で、第4図に
示すIL−CCDがある。?、のIL−CCDu、受光
部A′と水産転送部B′とで構成される。・受光fζい
′は2次元配列の受)し素子7と%とれらの受)Y:
:i −f−7に蓄積さtl、る信号電荷を読み出寸−
ためのゲート8と、(―のゲート8を用いて読み出され
た信月電4jiを庫11′−1転送す67’7−メにC
CD f l!i 成すh 7’?1 & Iff転送
1/ジスタ9で成り、前記受光素−1′−7以外の部分
はアルミマスク等により遮光されている。寸た、化1f
fl転送レジスタ9は、水平方向に連続[〜たポリSi
電極より成り、垂直方向に4水平ラインごとに接続
、されでいる3、更にチャンネルストッパ10により市
直、水平両方向に並ぶ受光部が分離さ上1ている1、 受光朱子7で尤電変4% h−て蓄積されたイ11月電
6:丁(弓11重直帰線101間に入ると5垂直転送パ
ルスに1F畳されたゲートパルスφGが印加さ11%φ
V1又dφ■3のいずハ、かが7・イレベルとなって形
成され/こ6 ゛・− ボテンゾ〜・ルウーrルにイハ号電荷か読、7〕L′″
′、1れる1、この様ニ、中1白転送レジスタ9のボデ
ンシャルウエルに^J〔、み体重れた仏弓−電荀U11
、垂直転送パルスφV11φ■2.φV3tφV4によ
り%1水崖走査周坦1ごとに、1.7に、iF−ラノ・
イン寸つ11t、送さ)1て、水平−転送部B′の11
に示し7/(−様な付応する工1/メントに読みこ一:
i 7する。
−でとれら欠点を改良−J−るものと1−で、第4図に
示すIL−CCDがある。?、のIL−CCDu、受光
部A′と水産転送部B′とで構成される。・受光fζい
′は2次元配列の受)し素子7と%とれらの受)Y:
:i −f−7に蓄積さtl、る信号電荷を読み出寸−
ためのゲート8と、(―のゲート8を用いて読み出され
た信月電4jiを庫11′−1転送す67’7−メにC
CD f l!i 成すh 7’?1 & Iff転送
1/ジスタ9で成り、前記受光素−1′−7以外の部分
はアルミマスク等により遮光されている。寸た、化1f
fl転送レジスタ9は、水平方向に連続[〜たポリSi
電極より成り、垂直方向に4水平ラインごとに接続
、されでいる3、更にチャンネルストッパ10により市
直、水平両方向に並ぶ受光部が分離さ上1ている1、 受光朱子7で尤電変4% h−て蓄積されたイ11月電
6:丁(弓11重直帰線101間に入ると5垂直転送パ
ルスに1F畳されたゲートパルスφGが印加さ11%φ
V1又dφ■3のいずハ、かが7・イレベルとなって形
成され/こ6 ゛・− ボテンゾ〜・ルウーrルにイハ号電荷か読、7〕L′″
′、1れる1、この様ニ、中1白転送レジスタ9のボデ
ンシャルウエルに^J〔、み体重れた仏弓−電荀U11
、垂直転送パルスφV11φ■2.φV3tφV4によ
り%1水崖走査周坦1ごとに、1.7に、iF−ラノ・
イン寸つ11t、送さ)1て、水平−転送部B′の11
に示し7/(−様な付応する工1/メントに読みこ一:
i 7する。
この?赴、水平転送部C′内の(i(’Vr電(=’#
k;il、水平転;)′2・(ルスφH1?φI(2
’ φH3により水平転送されて、′市、 (:F (
劇山部D′に1.り映1象仏りとして取り出すものであ
る。
k;il、水平転;)′2・(ルスφH1?φI(2
’ φH3により水平転送されて、′市、 (:F (
劇山部D′に1.り映1象仏りとして取り出すものであ
る。
こ8の。につな(!□11成のIL−CCDては、チャ
ンネルストッパー10により5各画素が垂直、水]/方
向に鋒IfillさJlている/1−め、屯直力向、水
平方向のMTF;i・Fi(1−さ−田るCと1qt4
′いという長所を有するか、1ゾ」(11受W; Ni
+tに受光素イ、ゲート部、重重転Jγ、L/レジスタ
存([才る/1−め、受光メイ子どヰ直転送部の1’(
+四li山有率にイノY−かい、感度と転送電荷容量か
/月−する/・−め、tlり泪〕IJ適([f1以上に
感度を+げ/こり転1y、電、ii、: j、、’iを
贈−そ・)とすると%子itぞれ、他力の性7 ・ 能を犠牲にすることになる。
ンネルストッパー10により5各画素が垂直、水]/方
向に鋒IfillさJlている/1−め、屯直力向、水
平方向のMTF;i・Fi(1−さ−田るCと1qt4
′いという長所を有するか、1ゾ」(11受W; Ni
+tに受光素イ、ゲート部、重重転Jγ、L/レジスタ
存([才る/1−め、受光メイ子どヰ直転送部の1’(
+四li山有率にイノY−かい、感度と転送電荷容量か
/月−する/・−め、tlり泪〕IJ適([f1以上に
感度を+げ/こり転1y、電、ii、: j、、’iを
贈−そ・)とすると%子itぞれ、他力の性7 ・ 能を犠牲にすることになる。
また、このよう々構成のIL−CODでは、受光部と垂
直転送部が分離されており、垂直転送レジスタが遮光さ
れているため%FT−CODに比べて垂直転送部に光が
直接入射する割合は遥かに小さい。そのため垂直方向に
発生するスメアの大きさく量)は%FT−CODに比べ
ると癌かに小さい。
直転送部が分離されており、垂直転送レジスタが遮光さ
れているため%FT−CODに比べて垂直転送部に光が
直接入射する割合は遥かに小さい。そのため垂直方向に
発生するスメアの大きさく量)は%FT−CODに比べ
ると癌かに小さい。
しかしながら、実際には垂直転送段の遮光用マスクは垂
直転送段(シリコン基板)上部に絶縁膜を介して配置さ
れるため、垂直転送段(シリコン基板)と垂直転送段の
遮光用マスクとの間は1μm程度の間隙が生じている。
直転送段(シリコン基板)上部に絶縁膜を介して配置さ
れるため、垂直転送段(シリコン基板)と垂直転送段の
遮光用マスクとの間は1μm程度の間隙が生じている。
そのため受光素子近傍、垂直転送段近傍で発生した乱反
射による光が前記の間隙から垂直転送部に入射してしま
い、結果として垂直方向のスメアが発生する。また受光
素子に直接入射した元の内、特に波長の長い光はシリコ
ン基板の深部まで到達しシリコン基板の深部で光電変換
を行ってしまい、その電荷の一部が垂直転送段に吸収さ
れ、結果として垂直方向のスメアとなる。
射による光が前記の間隙から垂直転送部に入射してしま
い、結果として垂直方向のスメアが発生する。また受光
素子に直接入射した元の内、特に波長の長い光はシリコ
ン基板の深部まで到達しシリコン基板の深部で光電変換
を行ってしまい、その電荷の一部が垂直転送段に吸収さ
れ、結果として垂直方向のスメアとなる。
このような垂部方向に発生するスメアを除去するには、
垂直転送段に吸収されたスメア成分を除去(掃き出し)
した後に、受光素子で光電変換して得られた信号電荷を
垂直方向、水平方向に転送して信号検出部から取り出せ
ばよい。
垂直転送段に吸収されたスメア成分を除去(掃き出し)
した後に、受光素子で光電変換して得られた信号電荷を
垂直方向、水平方向に転送して信号検出部から取り出せ
ばよい。
上記の作用を行う固体撮像素子が特願昭66−1485
28に提案されている。
28に提案されている。
以下第6図を用いてその概要を説明する。第6図に示し
た構成の固体撮像素子は%FT−CCDとIL−CCD
の各長所を備えた固体撮像素子であり、またその構成」
二からフレームインターライン転送方式CCD(以後F
IT−CODと略記する)と呼ぶ。
た構成の固体撮像素子は%FT−CCDとIL−CCD
の各長所を備えた固体撮像素子であり、またその構成」
二からフレームインターライン転送方式CCD(以後F
IT−CODと略記する)と呼ぶ。
第6図はFIT−CODの基本構成を示すもので、受光
部A、記憶部B、水平転送部C%信号検出部りと不要電
荷排出部Eとから成っている。
部A、記憶部B、水平転送部C%信号検出部りと不要電
荷排出部Eとから成っている。
受光部Aは二次元配列の受光素子7と、これらの受光素
子7に蓄積された信号電荷を読み出すためのゲート8と
、とのゲート8を介して受光素子7から読み出された信
号電荷を垂直方向に転送するだめの垂直転送レジスタ9
から成り、前記受光素子7以外の部分はアルミマスクに
より遮光されている。
子7に蓄積された信号電荷を読み出すためのゲート8と
、とのゲート8を介して受光素子7から読み出された信
号電荷を垂直方向に転送するだめの垂直転送レジスタ9
から成り、前記受光素子7以外の部分はアルミマスクに
より遮光されている。
前記、垂直転送レジスタ9は、垂直方向の上Fどちらの
方向にも転送できるようにポリシリコンによる4相電極
構造となっている。
方向にも転送できるようにポリシリコンによる4相電極
構造となっている。
これら4相電極には垂直転送パルスφv1〜φv4が印
加される。受光素子7からの信号電荷を受は取る垂直転
送電極を第6図に示すようにφv1.φv3とすると、
この垂直転送電極φv1.φv3に印加する垂直転送パ
ルスに信号電荷の読み出しノ(ルスを重畳すれば、受光
素子7の信号電荷を垂直転送レジスタに読み込むことが
出来る。従ってφv1とφv3の2つの垂直転送パルス
に1フイールドおきに信号電荷の読み出しパルスを重畳
すれば2:1のインターレース走査を行うことができる
。!、たφv1とφv3 の2つの垂直転送)<ルス
に略同時に信号電荷の読み出しパルスを重畳し、隣接す
る2つの受光素子7からの信号電荷を読み出して混合し
て1ol・−7 垂直転送、水平転送を行い信号を取り出せばフィールド
蓄積モードで信号電荷を読み出すことができる。
加される。受光素子7からの信号電荷を受は取る垂直転
送電極を第6図に示すようにφv1.φv3とすると、
この垂直転送電極φv1.φv3に印加する垂直転送パ
ルスに信号電荷の読み出しノ(ルスを重畳すれば、受光
素子7の信号電荷を垂直転送レジスタに読み込むことが
出来る。従ってφv1とφv3の2つの垂直転送パルス
に1フイールドおきに信号電荷の読み出しパルスを重畳
すれば2:1のインターレース走査を行うことができる
。!、たφv1とφv3 の2つの垂直転送)<ルス
に略同時に信号電荷の読み出しパルスを重畳し、隣接す
る2つの受光素子7からの信号電荷を読み出して混合し
て1ol・−7 垂直転送、水平転送を行い信号を取り出せばフィールド
蓄積モードで信号電荷を読み出すことができる。
受光素子7はチャンネルストッパー1oにより垂直方向
、水平方向に分離されている。
、水平方向に分離されている。
垂直転送レジスタの延長」二には記憶部Bが配置されて
いる。記憶部Bは受光部Aの垂直転送段と略同−の垂直
転送段により構成されており、また転送電極は受光部A
と同一の4相電極構造となっている。各転送電極には、
φM1〜−の4相の転送パルスが供給される。記憶部B
の他端には水平転送部Cが配置されている。水平転送部
Cは3相の転送電極φ出11.φH212,φH313
から構成されており、各転送111;極には水平転送パ
ルスが供給される。水平転送段Cの一端には電荷検出部
りが配置されている。
いる。記憶部Bは受光部Aの垂直転送段と略同−の垂直
転送段により構成されており、また転送電極は受光部A
と同一の4相電極構造となっている。各転送電極には、
φM1〜−の4相の転送パルスが供給される。記憶部B
の他端には水平転送部Cが配置されている。水平転送部
Cは3相の転送電極φ出11.φH212,φH313
から構成されており、各転送111;極には水平転送パ
ルスが供給される。水平転送段Cの一端には電荷検出部
りが配置されている。
次にFIT−CODの動作について第6図、第6図を用
いて説明する。第6図は第5図に示したFIT−CCD
のφv1〜φv4.φM1〜φM4に印加する転送パル
スの波形の概略を示したものである。
いて説明する。第6図は第5図に示したFIT−CCD
のφv1〜φv4.φM1〜φM4に印加する転送パル
スの波形の概略を示したものである。
壕ず、φv1〜φv4 電極下に蓄積されたスメア等の
不要電荷は、垂直帰線期間の前半の期間1sの間にφv
1〜φ■4に印加された転送パルスにより、電荷吸収部
Eに転送される。次に信号読み111シ期間tr の間
に印加された読み出しパルス■cHにより、不要電荷が
掃き出された垂直転送段に受光素子の信号電荷が垂直転
送電極φ■1もし7くはφv3に転送される。垂直転送
段に転送された信号電荷は垂直帰線期間内のt、の期間
内に、記憶部Bの所定の位置まで転送される。記憶部の
所定の位置1で転送された信号電荷は、1水平走査1す
1開角以後(1H期間と略す)に水平転送部Cへ転送さ
ね。
不要電荷は、垂直帰線期間の前半の期間1sの間にφv
1〜φ■4に印加された転送パルスにより、電荷吸収部
Eに転送される。次に信号読み111シ期間tr の間
に印加された読み出しパルス■cHにより、不要電荷が
掃き出された垂直転送段に受光素子の信号電荷が垂直転
送電極φ■1もし7くはφv3に転送される。垂直転送
段に転送された信号電荷は垂直帰線期間内のt、の期間
内に、記憶部Bの所定の位置まで転送される。記憶部の
所定の位置1で転送された信号電荷は、1水平走査1す
1開角以後(1H期間と略す)に水平転送部Cへ転送さ
ね。
る。水平転送部Cへ転送された信号電荷に1水平転送パ
ルスにより順次、電荷検出部りへ転送され。
ルスにより順次、電荷検出部りへ転送され。
信号電荷は信号電圧に変換されて信号電圧としてl収り
出される。
出される。
ことで、信号電圧に含まれる垂直スメア成分について説
明する。垂直スメアの量は、受光部Aを信号電荷が移動
する際に混入するものであるため、垂直スメアの量は信
号電荷が受光部Aを移動する時間に比例する。I−たが
って垂直スメアの量を少なくするにC1:、受)Y:部
Aがら記憶部Bへ可能な限り高速で転送する方がよい。
明する。垂直スメアの量は、受光部Aを信号電荷が移動
する際に混入するものであるため、垂直スメアの量は信
号電荷が受光部Aを移動する時間に比例する。I−たが
って垂直スメアの量を少なくするにC1:、受)Y:部
Aがら記憶部Bへ可能な限り高速で転送する方がよい。
IL−CCDとF I T−CCDK:t、・げる垂直
スメアの比は、垂直方向の転送速度の比となる。IL−
CODの垂直方向の転送は1水−に1′−走査期間毎に
行われるため。
スメアの比は、垂直方向の転送速度の比となる。IL−
CODの垂直方向の転送は1水−に1′−走査期間毎に
行われるため。
NTSC方式では略16.734kH+となり、一方F
IT−CCDのΦ直方向の転送速度はほぼ1、/(垂直
方向の画素数)になる。ここで例えばIL−CCDの垂
直スメアの量に対して垂直スメアの1.;を−に0.善
するにcl、受光部がら記憶部へ信号電荷を転送する垂
面転送周波数を略%1.6計とする必要がある。
IT−CCDのΦ直方向の転送速度はほぼ1、/(垂直
方向の画素数)になる。ここで例えばIL−CCDの垂
直スメアの量に対して垂直スメアの1.;を−に0.善
するにcl、受光部がら記憶部へ信号電荷を転送する垂
面転送周波数を略%1.6計とする必要がある。
垂直転送1ダφv1〜φ■4、φM1〜φM4には第8
図に示すように、垂直転送段の周囲から垂直転送パルス
φv1〜φ■4及びφM1〜φM4 が供給される。
図に示すように、垂直転送段の周囲から垂直転送パルス
φv1〜φ■4及びφM1〜φM4 が供給される。
第7図に第6図に示したA−A’部の断面部を示す6,
14←1P−基板16はP+部でチャンネルストッパー
16は光電変換素子、17は垂直転送段18,21は第
1層目の垂直転送電極、19.22は第2層目の垂直転
送電極、20は遮光用のアルミマスク%23〜26は絶
縁用の酸化シリコンである。垂直転送電極は多結晶シリ
コンである。
14←1P−基板16はP+部でチャンネルストッパー
16は光電変換素子、17は垂直転送段18,21は第
1層目の垂直転送電極、19.22は第2層目の垂直転
送電極、20は遮光用のアルミマスク%23〜26は絶
縁用の酸化シリコンである。垂直転送電極は多結晶シリ
コンである。
電荷結合素子であるCODは転送電極から見れば、等価
的に容量負荷である。い−!1個の垂直転送電極を考え
れば水平方向の画素数に相当するだけの容量が負荷とし
て接続された事になる。また垂直転送電極自体も抵抗を
有している。特に多結晶シリコン(ポリシリコン)を用
いた電極ではシート抵抗が60Ω/ロ程度となる。第
図に前記の等価回路を示す。したがって、1個の垂直転
送電極の両端から垂直転送パルスを印加した場合、固体
撮像装置の中央部に近い垂直転送段は、周辺部に近い垂
直転送段に比べて、転送パルスの周波数特性が極端に低
下する。
的に容量負荷である。い−!1個の垂直転送電極を考え
れば水平方向の画素数に相当するだけの容量が負荷とし
て接続された事になる。また垂直転送電極自体も抵抗を
有している。特に多結晶シリコン(ポリシリコン)を用
いた電極ではシート抵抗が60Ω/ロ程度となる。第
図に前記の等価回路を示す。したがって、1個の垂直転
送電極の両端から垂直転送パルスを印加した場合、固体
撮像装置の中央部に近い垂直転送段は、周辺部に近い垂
直転送段に比べて、転送パルスの周波数特性が極端に低
下する。
発明が解決1〜ようとする問題点
前述のように固体撮像装置の中央部に近い垂直転送段は
周辺部に近い垂直転送段に比べて、電極の抵抗の存在に
より転送パルスの周波数特性が極端に低ドするため、受
光部から記憶部への信号型14 ・、− 荷の転送速度は前記の抵抗と、等価的に各画素に相当す
る容量により決定されてしまい抵抗が大きい場合垂直ス
メアの低減効果が期待できなくなる。
周辺部に近い垂直転送段に比べて、電極の抵抗の存在に
より転送パルスの周波数特性が極端に低ドするため、受
光部から記憶部への信号型14 ・、− 荷の転送速度は前記の抵抗と、等価的に各画素に相当す
る容量により決定されてしまい抵抗が大きい場合垂直ス
メアの低減効果が期待できなくなる。
また、前記の¥1容周波数以上に高い周波数で高速に垂
直転送を行えば、転送波形の歪により、電極に正規の転
送パルスが加わらないため、極端に垂直転送効率か低下
し2、ボケlj画像となる。いずれも画質に重大な影響
を与えるととになる。
直転送を行えば、転送波形の歪により、電極に正規の転
送パルスが加わらないため、極端に垂直転送効率か低下
し2、ボケlj画像となる。いずれも画質に重大な影響
を与えるととになる。
問題点を解決する/ζめの手段
前HL問題点を解決する/ζめ1本発明はFIT−CO
Dの垂直転送電極に、多結晶シリコンに比べ極めて抵抗
値の低い、シリタイドを多結晶シリコン表面に積層する
か、あるいはアルミニウムの表面にクロムもしくはチタ
ンを積層し、安定で、圓抵抗のrlj tFj転送電極
をvif、垂直転送段の周波数特性を向上させ、高速の
垂直転送が行えるようにするものである。
Dの垂直転送電極に、多結晶シリコンに比べ極めて抵抗
値の低い、シリタイドを多結晶シリコン表面に積層する
か、あるいはアルミニウムの表面にクロムもしくはチタ
ンを積層し、安定で、圓抵抗のrlj tFj転送電極
をvif、垂直転送段の周波数特性を向上させ、高速の
垂直転送が行えるようにするものである。
1′1用
本発明はFIT−CODの垂直転送電極に多結晶シリコ
ンに比べてシート抵抗が極めて代い物質を用い、垂直転
送段の周波数特性を向」ニさせ、固体撮像装置の中央部
においても、垂直転送パルスが所定の形で印加されるよ
うに成すものである。
ンに比べてシート抵抗が極めて代い物質を用い、垂直転
送段の周波数特性を向」ニさせ、固体撮像装置の中央部
においても、垂直転送パルスが所定の形で印加されるよ
うに成すものである。
それにより、垂直転送段の高速転送周波数を高くシ、垂
直スメアの低減効果を向上させ%また垂直転送効率の向
上を図るようにしたものである。
直スメアの低減効果を向上させ%また垂直転送効率の向
上を図るようにしたものである。
実施例
本発明の特徴は垂直転送電極のシート抵抗を吐くして、
垂直転送電極−相あたりの周波数特性を向上させるもの
である。
垂直転送電極−相あたりの周波数特性を向上させるもの
である。
以下、図面を用いて本発明による実施例を説明する。
第1図は本発明による第1の実施例を示すものであり、
固体撮像装置の光電変換素子、垂直転送部の断面図を示
している。第1図は第す図に示したA−A/の断面図で
あり、14は基板、1bはチャンネルストッパー、16
は光電変換素子、17は垂直転送段を構成するための1
拡散1※、27〜3oは絶縁膜%31.SSは第−層の
垂直転送電極を構成する多結晶シリコン電極、32.3
6は第1層の垂直転送電極を構成するシリサイド電極、
33.37は第2層の垂直転送電極を構成する多結晶シ
リコン電極、34.38は第2層の垂直転送電極を構成
するシリサイド電極、20は遮光114のアルミニウム
マスクである。上記の構成の固体撮像装置の製造は、基
板14に15.16゜17の拡散層を形成した後、絶縁
膜27 (S z 02 )を形成し、その上部に多結
晶シリコン電極31.35を形成し、前記多結晶シリコ
ン電極上にシリサイド電極32.36を形成する。次に
絶縁膜28を形成し、その上部に多結晶シリコン電極3
3.37を形1ノZ l〜、前記多結晶シリコン電極上
にシリサイド電極34 t 38を形成し、絶縁膜29
を形成する。その後、遮光用アルミニウムマスク20を
形成し、その」二部を更に保護用の絶縁膜で被覆する。
固体撮像装置の光電変換素子、垂直転送部の断面図を示
している。第1図は第す図に示したA−A/の断面図で
あり、14は基板、1bはチャンネルストッパー、16
は光電変換素子、17は垂直転送段を構成するための1
拡散1※、27〜3oは絶縁膜%31.SSは第−層の
垂直転送電極を構成する多結晶シリコン電極、32.3
6は第1層の垂直転送電極を構成するシリサイド電極、
33.37は第2層の垂直転送電極を構成する多結晶シ
リコン電極、34.38は第2層の垂直転送電極を構成
するシリサイド電極、20は遮光114のアルミニウム
マスクである。上記の構成の固体撮像装置の製造は、基
板14に15.16゜17の拡散層を形成した後、絶縁
膜27 (S z 02 )を形成し、その上部に多結
晶シリコン電極31.35を形成し、前記多結晶シリコ
ン電極上にシリサイド電極32.36を形成する。次に
絶縁膜28を形成し、その上部に多結晶シリコン電極3
3.37を形1ノZ l〜、前記多結晶シリコン電極上
にシリサイド電極34 t 38を形成し、絶縁膜29
を形成する。その後、遮光用アルミニウムマスク20を
形成し、その」二部を更に保護用の絶縁膜で被覆する。
ここで、シリサイド電極としてはシリコンにタングステ
ンを混合したもので構成される。また垂直転送電極とし
て、多結晶シリコン電極上にシリサイド電極を形成する
理由は絶縁膜を保護するためである。
ンを混合したもので構成される。また垂直転送電極とし
て、多結晶シリコン電極上にシリサイド電極を形成する
理由は絶縁膜を保護するためである。
17、 、。
上記の如く、垂直転送電極を構成すれば第8図に示した
等価回路の抵抗成分が、多結晶シリコンに比べ略1桁程
度小さくなる。そのため高速の垂直転送パルスで固体撮
像装置を動作させることが可能となる。
等価回路の抵抗成分が、多結晶シリコンに比べ略1桁程
度小さくなる。そのため高速の垂直転送パルスで固体撮
像装置を動作させることが可能となる。
次に本発明による第2の実施例を説明する。
本発明による第2の実施例は、垂直転送電極のうち、第
一層目もしくは第二層目のうちいずれか一層の電極を多
結晶シリコンとシリサイドを積層した電極構成とし、他
の一層を多結晶シリコン電極として用いる。このように
すれば、固体撮像装置の製造工程が少なくなるために歩
留りの圓下を招く割合が少なくなる。また、積層により
構成された電極については、垂直転送パルスが固体撮像
装置の中央部まで良好に伝達されるので、従来の多結晶
シリコンのみで構成された電極に比較し、高速の転送パ
ルスとする事が可能となる。
一層目もしくは第二層目のうちいずれか一層の電極を多
結晶シリコンとシリサイドを積層した電極構成とし、他
の一層を多結晶シリコン電極として用いる。このように
すれば、固体撮像装置の製造工程が少なくなるために歩
留りの圓下を招く割合が少なくなる。また、積層により
構成された電極については、垂直転送パルスが固体撮像
装置の中央部まで良好に伝達されるので、従来の多結晶
シリコンのみで構成された電極に比較し、高速の転送パ
ルスとする事が可能となる。
次に本発明による第3の実施例を第2図を用いて説明す
る。
る。
第2図において、14〜17は第1の実施例で18 A
。
。
説明したものと同一である。49〜62は絶縁膜、40
.46は第1層の垂直転送電極を構成するアルミニウム
電極、41.46は第1層の垂直転送電極を構成するチ
タンあるいはクロム電極42,4了は第2層の垂直転送
電極を構成するアルミニウム電極%43,48は第2層
の垂直転送電極を構成するチタンあるいはクロム電極、
44は遮光用の酸化アルミニウムマスクである。上記の
構成の固体撮1象装置の製造は、基板14に15.16
.17の拡散層を形成した後、絶縁膜49を形成し、そ
の上部に第1層の垂直転送段を構成するアルミニウム電
極40.45を形成し、その表面にチタンもしくはクロ
ム電極41.46を形成する。次に絶縁膜60を形成し
、その上部に第2層の垂直転送段を構成するアツベニウ
ム電極42.47を形成し、その表面にチタンもしくは
クロム電極43゜4Bを形成し、その上部に絶縁膜61
を形成し、遮光用の酸化アルミニウムマスク44.52
を形成し、その」二部を保護膜62で被覆する。垂直転
送電極として、アルミニウム電極上にチタンもしくはク
ロム電極を形成する理由は、アルばニウム電極表面にヒ
ルロック現象の発生を防止するだめのものであり、遮光
用マスクとして酸化アルミニウムを用いるのは、固体撮
像装置どレンズ等の間に発生するフレアを防止するため
である。、発明の効果 本発明によれば、垂直転送部を構成する垂部転送電極の
抵抗値を低くする事が口■能となる。その結果、FIT
−CODにおいて、受光部から記憶部への信号電荷の転
送を高速で行なう小ができるため、垂直スメア成分を極
めて低く抑制する事ができ5画質の大幅な向J−を行う
ととができる。
.46は第1層の垂直転送電極を構成するアルミニウム
電極、41.46は第1層の垂直転送電極を構成するチ
タンあるいはクロム電極42,4了は第2層の垂直転送
電極を構成するアルミニウム電極%43,48は第2層
の垂直転送電極を構成するチタンあるいはクロム電極、
44は遮光用の酸化アルミニウムマスクである。上記の
構成の固体撮1象装置の製造は、基板14に15.16
.17の拡散層を形成した後、絶縁膜49を形成し、そ
の上部に第1層の垂直転送段を構成するアルミニウム電
極40.45を形成し、その表面にチタンもしくはクロ
ム電極41.46を形成する。次に絶縁膜60を形成し
、その上部に第2層の垂直転送段を構成するアツベニウ
ム電極42.47を形成し、その表面にチタンもしくは
クロム電極43゜4Bを形成し、その上部に絶縁膜61
を形成し、遮光用の酸化アルミニウムマスク44.52
を形成し、その」二部を保護膜62で被覆する。垂直転
送電極として、アルミニウム電極上にチタンもしくはク
ロム電極を形成する理由は、アルばニウム電極表面にヒ
ルロック現象の発生を防止するだめのものであり、遮光
用マスクとして酸化アルミニウムを用いるのは、固体撮
像装置どレンズ等の間に発生するフレアを防止するため
である。、発明の効果 本発明によれば、垂直転送部を構成する垂部転送電極の
抵抗値を低くする事が口■能となる。その結果、FIT
−CODにおいて、受光部から記憶部への信号電荷の転
送を高速で行なう小ができるため、垂直スメア成分を極
めて低く抑制する事ができ5画質の大幅な向J−を行う
ととができる。
第1図は本発明における第1の実施例を示すブロック図
、第2図は本発明における第3の実施例を示すブロック
図、第3図tまフレームトランスファ型CCD撮像装置
のブロック図、第4図はインターライン転送型CCD撮
像装置i″イアのブロック図、第5図はフレーム・イン
ターライン転送型撮像装置のブロック図、第6図はフレ
ー−−ムインターライン転送型撮像装置の躯動波形を示
す波形図、第7図は従来例の垂直転送段の断面図、第8
図は垂直転送段の1つの電極の等価回路図である。 31.33,3ら、37・山・・多結晶シリコン、32
.34.36.38・・・・・・シリサイド、27〜3
0・・・・・・絶縁膜。 代哩人の氏名 弁哩十 中 尾 敏 刀 ほか1名14
− 幕 狐 15−一手Vンネルスト9パー 16− 充電変換光チ 1’l−N″仁歓1 η〜I−紀j4庸 3L33,35.3’l−少せ品シリコン電極第2図 第3図 第4図 第5図
、第2図は本発明における第3の実施例を示すブロック
図、第3図tまフレームトランスファ型CCD撮像装置
のブロック図、第4図はインターライン転送型CCD撮
像装置i″イアのブロック図、第5図はフレーム・イン
ターライン転送型撮像装置のブロック図、第6図はフレ
ー−−ムインターライン転送型撮像装置の躯動波形を示
す波形図、第7図は従来例の垂直転送段の断面図、第8
図は垂直転送段の1つの電極の等価回路図である。 31.33,3ら、37・山・・多結晶シリコン、32
.34.36.38・・・・・・シリサイド、27〜3
0・・・・・・絶縁膜。 代哩人の氏名 弁哩十 中 尾 敏 刀 ほか1名14
− 幕 狐 15−一手Vンネルスト9パー 16− 充電変換光チ 1’l−N″仁歓1 η〜I−紀j4庸 3L33,35.3’l−少せ品シリコン電極第2図 第3図 第4図 第5図
Claims (3)
- (1)受光部と、電荷結合素子からなる垂直転送部と、
垂直転送部の延長上に設けられた記憶部と、水平転送部
と電荷検出部とを有し、前記垂直転送部と記憶部を構成
する転送電極をポリシリコンとシリサイドを積層してな
る構成の電極としたことを特徴とする固体撮像装置。 - (2)垂直転送部と記憶部を構成する転送電極のうち、
第1層目もしくは第2層目のうちいずれか一層の電極を
ポリシリコンとシリサイドを積層してなる構成の電極と
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の固
体撮像装置。 - (3)垂直転送部と記憶部を構成する転送電極を、アル
ミニウムの上部にクロムもしくはチタンを形成してなる
構成の電極としたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61266971A JPS63120463A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61266971A JPS63120463A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63120463A true JPS63120463A (ja) | 1988-05-24 |
Family
ID=17438253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61266971A Pending JPS63120463A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63120463A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0406889A2 (en) * | 1989-07-06 | 1991-01-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a solid-state imaging device |
EP0409174A2 (en) * | 1989-07-17 | 1991-01-23 | Sony Corporation | Structure of solid-state image sensing devices |
JPH0319367A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-28 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
WO1992022092A1 (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-10 | Eastman Kodak Company | Ccd electrode structure for image sensors |
US5194751A (en) * | 1989-07-17 | 1993-03-16 | Sony Corporation | Structure of solid-state image sensing devices |
US5286669A (en) * | 1989-07-06 | 1994-02-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61266971A patent/JPS63120463A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0319367A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-28 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
EP0406889A2 (en) * | 1989-07-06 | 1991-01-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a solid-state imaging device |
US5286669A (en) * | 1989-07-06 | 1994-02-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
EP0409174A2 (en) * | 1989-07-17 | 1991-01-23 | Sony Corporation | Structure of solid-state image sensing devices |
US5194751A (en) * | 1989-07-17 | 1993-03-16 | Sony Corporation | Structure of solid-state image sensing devices |
WO1992022092A1 (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-10 | Eastman Kodak Company | Ccd electrode structure for image sensors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4500574B2 (ja) | 広ダイナミックレンジカラー固体撮像装置及びこの固体撮像装置を搭載したデジタルカメラ | |
JP4050906B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JPH0135549B2 (ja) | ||
JP3180748B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
EP0509820B1 (en) | Image pickup apparatus | |
US20050231623A1 (en) | Imaging apparatus | |
JPS63120463A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2710292B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
US20050104989A1 (en) | Dual-type solid state color image pickup apparatus and digital camera | |
JP3718103B2 (ja) | 固体撮像装置とその駆動方法、およびこれを用いたカメラ | |
JPH09116815A (ja) | 固体撮像装置 | |
JPH06140618A (ja) | 固体撮像素子 | |
JP3509184B2 (ja) | 固体撮像装置の駆動方法 | |
JPH08236743A (ja) | 電荷転送素子 | |
JPH0794694A (ja) | 固体撮像素子 | |
JP2002151673A (ja) | 固体撮像素子 | |
JP2006093521A (ja) | 光電変換膜積層型固体撮像素子 | |
JPH08279608A (ja) | 電荷転送素子及び電荷転送素子の駆動方法 | |
JPH09219506A (ja) | 固体撮像素子 | |
JP2825075B2 (ja) | 固体撮像素子とその駆動方法 | |
JPH05243546A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2003258235A (ja) | 固体撮像装置 | |
JPS63294080A (ja) | 固体撮像装置 | |
Suni | CCD wafer scale integration | |
JP2900382B2 (ja) | 固体撮像装置 |