JPH01201954A - 固体カラー撮像装置 - Google Patents
固体カラー撮像装置Info
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- JPH01201954A JPH01201954A JP63025805A JP2580588A JPH01201954A JP H01201954 A JPH01201954 A JP H01201954A JP 63025805 A JP63025805 A JP 63025805A JP 2580588 A JP2580588 A JP 2580588A JP H01201954 A JPH01201954 A JP H01201954A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/156—CCD or CID colour image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
- H10F39/1534—Interline transfer
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Light Receiving Elements (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】
（産業上の利用分野）
本発明は固体カラー撮像装置に関し、特に１画素当たり
複数の色相を検出して高解像度化を達成する固体カラー
撮像装置に関する。
複数の色相を検出して高解像度化を達成する固体カラー
撮像装置に関する。
（従来の技術）
従来、１画素当たり複数の色を検出する積層型の固体カ
ラー撮像装置は第５図に示すものがある。
ラー撮像装置は第５図に示すものがある。
まず、受光領域の構造を説明すると第５図において、１
はｎ型の半導体基板、２は該半導体基板１の上面部分に
形成されたＰ−ウェル層であり、Ｐ−ウェル層２の表面
部分にｎ゛型不純物から成るＣＣＤの複数の電荷転送ラ
イン３が所定間隔で平行に形成されている。
はｎ型の半導体基板、２は該半導体基板１の上面部分に
形成されたＰ−ウェル層であり、Ｐ−ウェル層２の表面
部分にｎ゛型不純物から成るＣＣＤの複数の電荷転送ラ
イン３が所定間隔で平行に形成されている。
これらの電荷転送ライン３の間には、周知のようにｎ１
型不純物から成る不純物層４が複数個マトリックス状に
形成され、それぞれの不純物層４とそれに対応する所定
の電荷転送ライン４との間はそれぞれの一端に設けられ
たトランスファ・ゲート５を介して電気的に導通するよ
うになっている。即ち、上記それぞれのトランスファ・
ゲート５と電荷転送ライン３の上ｍｌに所謂転送ゲート
電極層６が積層され、所謂４相駆動方式等の電荷転送方
式によって信号電荷を転送し外部へ読出すようになって
いる。
型不純物から成る不純物層４が複数個マトリックス状に
形成され、それぞれの不純物層４とそれに対応する所定
の電荷転送ライン４との間はそれぞれの一端に設けられ
たトランスファ・ゲート５を介して電気的に導通するよ
うになっている。即ち、上記それぞれのトランスファ・
ゲート５と電荷転送ライン３の上ｍｌに所謂転送ゲート
電極層６が積層され、所謂４相駆動方式等の電荷転送方
式によって信号電荷を転送し外部へ読出すようになって
いる。
更に、転送ゲート電極層６の上面にはシリコン酸化膜層
９中に埋設されて相互に電気的に絶縁された感光層７，
８が重なるように形成され、これらの感光層７．８は上
記不純物層４の配列に対応して配置されている。半導体
基板に近い側の第１の感光層７は、アモルファス・シリ
コンから成る中間層１０の上面を透明電極層１１、背面
を遮光性を有する導電体層１２で挟んだサンドインチ構
造を成しており、導電体層１２の一端が接続層１３を介
して所定の不純物層４に電気的に接続されている。一方
、その上部にある第２の感光層８は、アモルファス・シ
リコンから成る中間層１４の上面及び背面を透明電極層
１５．１６で挟んだサンドインチ構造を成しており、背
面側の透明電極層１６の一端が接続層１７を介して他の
不純物層４に電気的に接続されている かかる構造の撮像装置にあっては、第２の感光層８によ
る光電変換効果でもって発生された信号電荷を接続層１
７、所定の不純物層４及びトランスファ・ゲート５を介
して所定の電荷転送ライン３へ送り、更に所定の電荷転
送によって外部へ読出す。一方、第２の感光層８を透過
した光は第１の感光層７で光電変換され、それによって
発生した信号電荷を接続層１３、所定の不純物層４及び
トランスファ・ゲート５を介して所定の電荷転送ライン
３へ送り、更に所定の電荷転゛送によって外部へ読出す
。
９中に埋設されて相互に電気的に絶縁された感光層７，
８が重なるように形成され、これらの感光層７．８は上
記不純物層４の配列に対応して配置されている。半導体
基板に近い側の第１の感光層７は、アモルファス・シリ
コンから成る中間層１０の上面を透明電極層１１、背面
を遮光性を有する導電体層１２で挟んだサンドインチ構
造を成しており、導電体層１２の一端が接続層１３を介
して所定の不純物層４に電気的に接続されている。一方
、その上部にある第２の感光層８は、アモルファス・シ
リコンから成る中間層１４の上面及び背面を透明電極層
１５．１６で挟んだサンドインチ構造を成しており、背
面側の透明電極層１６の一端が接続層１７を介して他の
不純物層４に電気的に接続されている かかる構造の撮像装置にあっては、第２の感光層８によ
る光電変換効果でもって発生された信号電荷を接続層１
７、所定の不純物層４及びトランスファ・ゲート５を介
して所定の電荷転送ライン３へ送り、更に所定の電荷転
送によって外部へ読出す。一方、第２の感光層８を透過
した光は第１の感光層７で光電変換され、それによって
発生した信号電荷を接続層１３、所定の不純物層４及び
トランスファ・ゲート５を介して所定の電荷転送ライン
３へ送り、更に所定の電荷転゛送によって外部へ読出す
。
このような感光層を重ねた構造のものを１組として複数
組みをモザイク状に配列することにより多画素即ち高解
像度の撮像装置を形成することが出来るようになってい
る。
組みをモザイク状に配列することにより多画素即ち高解
像度の撮像装置を形成することが出来るようになってい
る。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような従来の撮像装置にあっては、
製造工程が複雑であり又、それぞれの画素を高精度に製
造することが困難であってバラツキが多くなる等の欠点
があった。例えば問題点の具体例としては、第５図に示
すように縦方向に接続層を形成することは製造工程が増
し、又、各感光層を相互に絶縁しながら平行に積層する
ための所謂平坦化処理が極めて困難であること等が上げ
られる。
製造工程が複雑であり又、それぞれの画素を高精度に製
造することが困難であってバラツキが多くなる等の欠点
があった。例えば問題点の具体例としては、第５図に示
すように縦方向に接続層を形成することは製造工程が増
し、又、各感光層を相互に絶縁しながら平行に積層する
ための所謂平坦化処理が極めて困難であること等が上げ
られる。
（問題点を解決するための手段）
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり
、高解像度・高精度化を実現し得る新規な構造の固体カ
ラー撮像装置を提供することを目的とする。
、高解像度・高精度化を実現し得る新規な構造の固体カ
ラー撮像装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため本発明は、複数の画素と、これ
らの画素間に複数配置されこれらの画素に発生したそれ
ぞれの信号電荷を外部へ読出すための電荷転送ラインと
を半導体基板に形成して成る固体カラー撮像装置におい
て、前記各画素は、前記半導体基板の所定の深部中に埋
設された不純物層、該不純物層に対向して該半導体基板
の表面部分に形成されたフローティング・ディフュージ
ョン層および該フローティング・ディフュージョン層の
表面に直接積層された感光層とを有すると共に、上記不
純物層に発生した信号電荷を前記所定の電荷転送ライン
に転送する第１のトランスファ・ゲートと上記感光層に
発生する信号電荷を該所定の電荷転送ライン又は他の所
定の電荷転送ラインに転送する第２のトランスファ・ゲ
ートを有して成る第１の種類の画素と、上記半導体基板
中に不純物層を形成して成る感光素子を有すると共に、
該感光素子の光電変換作用により発生した信号電荷を所
定の電荷転送ラインへ転送するトランスファ・ゲートを
備えて成る第２の種類の画素とから構成されることを特
徴とする （作用） このような構造とすることにより、第１の種類の画素の
感光層が直接に半導体基板に接続する積層構造であって
構造の簡素化が図られるから、比較的基本的な半導体製
造技術でもって高精度のものを形成することができ、又
、第１の種類の画素は２色の光を検出することができる
ので上記高精度化と併せて高解像度化を達成することが
できる。
らの画素間に複数配置されこれらの画素に発生したそれ
ぞれの信号電荷を外部へ読出すための電荷転送ラインと
を半導体基板に形成して成る固体カラー撮像装置におい
て、前記各画素は、前記半導体基板の所定の深部中に埋
設された不純物層、該不純物層に対向して該半導体基板
の表面部分に形成されたフローティング・ディフュージ
ョン層および該フローティング・ディフュージョン層の
表面に直接積層された感光層とを有すると共に、上記不
純物層に発生した信号電荷を前記所定の電荷転送ライン
に転送する第１のトランスファ・ゲートと上記感光層に
発生する信号電荷を該所定の電荷転送ライン又は他の所
定の電荷転送ラインに転送する第２のトランスファ・ゲ
ートを有して成る第１の種類の画素と、上記半導体基板
中に不純物層を形成して成る感光素子を有すると共に、
該感光素子の光電変換作用により発生した信号電荷を所
定の電荷転送ラインへ転送するトランスファ・ゲートを
備えて成る第２の種類の画素とから構成されることを特
徴とする （作用） このような構造とすることにより、第１の種類の画素の
感光層が直接に半導体基板に接続する積層構造であって
構造の簡素化が図られるから、比較的基本的な半導体製
造技術でもって高精度のものを形成することができ、又
、第１の種類の画素は２色の光を検出することができる
ので上記高精度化と併せて高解像度化を達成することが
できる。
更に又、第１の種類の画素を青と赤の光を検出するため
の画素とし、第２の種類の画素を緑の光を検出するため
の画素とする配置・構成とすれば、−船釣に緑色の検出
信号に基づいて輝度信号を形成する場合のように解像度
を特に重要とする場合に、第２の種類の画素は構造上高
い解像度を得ることができるようになっているので、優
れた画像再生を行うことが可能となる。即ち、第１の種
類の画素では色を再現するための信号を検出し、第２の
種類の画素で高域周波数成分を必要とする輝度を再現す
るための信号を検出することが出来るものである。
の画素とし、第２の種類の画素を緑の光を検出するため
の画素とする配置・構成とすれば、−船釣に緑色の検出
信号に基づいて輝度信号を形成する場合のように解像度
を特に重要とする場合に、第２の種類の画素は構造上高
い解像度を得ることができるようになっているので、優
れた画像再生を行うことが可能となる。即ち、第１の種
類の画素では色を再現するための信号を検出し、第２の
種類の画素で高域周波数成分を必要とする輝度を再現す
るための信号を検出することが出来るものである。
（実施例）
以下、本発明による固体カラー撮像装置の一実施例を図
面に基づいて説明する。第１図は受光領域の要部構造を
上面から見た場合の平面図、第２図は第１図中の仮想線
ｘ−ｘに沿って切断した場合の要部縦断面図、第３図と
第４図は画素の配列を示す説明図である。
面に基づいて説明する。第１図は受光領域の要部構造を
上面から見た場合の平面図、第２図は第１図中の仮想線
ｘ−ｘに沿って切断した場合の要部縦断面図、第３図と
第４図は画素の配列を示す説明図である。
先ず、第１図において、受光領域には、マトリックス状
に複数の画素Ｐｚ、Ｐ＋□、Ｐ１３１・・・・。
に複数の画素Ｐｚ、Ｐ＋□、Ｐ１３１・・・・。
Ｐｌ−、ＰＨＩ、 Ｐ２□＋ＰＺ３ｔ・パ・、Ｐｚ％
、Ｐ １１１ ＋Ｐ７□ｌＰ＋１３１・・・・＋ｐＨ
ｌｌが半導体基板（図示せず）に形成されている。これ
らの画素は第２図に示すように２種類の異なる構造の画
素から成り、それそれが交互に配置されている。第１図
においては、画素ｐＨｌ Ｐ１３１ Ｐ２□が第１
の種類の画素、Ｐ１□。
、Ｐ １１１ ＋Ｐ７□ｌＰ＋１３１・・・・＋ｐＨ
ｌｌが半導体基板（図示せず）に形成されている。これ
らの画素は第２図に示すように２種類の異なる構造の画
素から成り、それそれが交互に配置されている。第１図
においては、画素ｐＨｌ Ｐ１３１ Ｐ２□が第１
の種類の画素、Ｐ１□。
Ｐ ２１＋ Ｐ ２３が第２の種類の画素となってい
る。よって、第１の種類の画素の構造を画素ｐＨを代表
して説明する。
る。よって、第１の種類の画素の構造を画素ｐＨを代表
して説明する。
第１図及び第２図において、ｎ型半導体基板１８中に周
知のＰ−ウェル層１９が拡散されており、Ｐ−ウェル１
９の表面から所定の深さＬｌの部分にｎ゛型の不純物層
２０（第１図では実線で囲んだ複数の点で示す領域内）
が埋設され、その一端２０ｇがＰ−ウェル１９の表面部
分まで延びている。この製造方法は周知の拡散技術等に
より形成されるので説明を省略する。
知のＰ−ウェル層１９が拡散されており、Ｐ−ウェル１
９の表面から所定の深さＬｌの部分にｎ゛型の不純物層
２０（第１図では実線で囲んだ複数の点で示す領域内）
が埋設され、その一端２０ｇがＰ−ウェル１９の表面部
分まで延びている。この製造方法は周知の拡散技術等に
より形成されるので説明を省略する。
更に、不純物層２０の上面部分即ちＰ−ウェル１９の表
面部分には、該不純物層２０に対向する略等しい面積の
ｎ＋型不純物からなるフローティング・ディフュージョ
ン２１ （第１図では実線で囲んだ斜線で示す領域内）
が形成されている。フローティング・ディフュージョン
２１の表面には所定の厚さのｎ−型のアモルファス・シ
リコン層−９＝ ２２及び更にその上面に積層されるｐ゛型のアモルファ
ス・シリコン［２３より成る感光層２４が直接電気的に
接続するように積層され、感光層２４の上面には透明電
極２５が積層されている。
面部分には、該不純物層２０に対向する略等しい面積の
ｎ＋型不純物からなるフローティング・ディフュージョ
ン２１ （第１図では実線で囲んだ斜線で示す領域内）
が形成されている。フローティング・ディフュージョン
２１の表面には所定の厚さのｎ−型のアモルファス・シ
リコン層−９＝ ２２及び更にその上面に積層されるｐ゛型のアモルファ
ス・シリコン［２３より成る感光層２４が直接電気的に
接続するように積層され、感光層２４の上面には透明電
極２５が積層されている。
尚、不純物層２０、フローティング・ディフュージョン
２１及び感光層２４が相互に積層する所定面積の領域を
除いてアルミニウム層等の遮光層２６で基板上が覆われ
ている。即ち、第１図において点線２６で示す矩形領域
内のみ開口し、該開口部分が画素Ｐ＋＋となる。
２１及び感光層２４が相互に積層する所定面積の領域を
除いてアルミニウム層等の遮光層２６で基板上が覆われ
ている。即ち、第１図において点線２６で示す矩形領域
内のみ開口し、該開口部分が画素Ｐ＋＋となる。
一方、第２の種類の画素の構造を画素Ｐ１□を代表して
説明する。第２図に示すように、Ｐ−ウェル１９の表面
部分にｎ゛型の不純物層２７を形成することで感光素子
（フォト・ダイオード）を設けている。
説明する。第２図に示すように、Ｐ−ウェル１９の表面
部分にｎ゛型の不純物層２７を形成することで感光素子
（フォト・ダイオード）を設けている。
これらの異なった構造の画素がマトリックス状に交互に
配列され、更にこれらの画素に発生した信号電荷を外部
へ読出すためのＣＣＤ構造の電荷転送ラインＨ１，Ｈｚ
、 Ｈ３，Ｈ４・・・・・が形成されている。即ち、再
び画素Ｐｌ＋を代表して説明すれば、不純物層２０等及
びフローティング・ディフュージョン２１等から電気的
に絶縁されるべく、チャンネル・ストッパ（図示せず）
を隔てて、ｎ・型の電荷転送ラインＨ，，Ｈ２，Ｈ３，
Ｈ４山・が形成されている。そして、各画素の開口部分
を遮光しないように櫛型の転送ゲート電極Ｇ １． Ｇ
２． Ｇ ３． Ｇ ａ。
配列され、更にこれらの画素に発生した信号電荷を外部
へ読出すためのＣＣＤ構造の電荷転送ラインＨ１，Ｈｚ
、 Ｈ３，Ｈ４・・・・・が形成されている。即ち、再
び画素Ｐｌ＋を代表して説明すれば、不純物層２０等及
びフローティング・ディフュージョン２１等から電気的
に絶縁されるべく、チャンネル・ストッパ（図示せず）
を隔てて、ｎ・型の電荷転送ラインＨ，，Ｈ２，Ｈ３，
Ｈ４山・が形成されている。そして、各画素の開口部分
を遮光しないように櫛型の転送ゲート電極Ｇ １． Ｇ
２． Ｇ ３． Ｇ ａ。
・”’ ＋ Ｇ（２ｎ−１１，Ｇｆ２ｎ）が電荷転送ラ
インＨ１゜Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４・山上に絶縁層を介して積
層され、所謂４相駆動方弐の信号電荷転送を行う。尚、
添字が奇数の転送ゲート電極ｃ、、ｃ３．・・・・、
Ｇｔｚｎ−ｎによって形成される転送エレメントと不純
物層２０の一端２０ｇとの間にトランスファ・ゲートＴ
Ｒｌ ＋が形成され、一方、添字が偶数の転送ゲート
電極Ｃ２，Ｃ，、・・・・・・） Ｇ （ｚ ＋１１に
よって形成される転送エレメントとフローティング・デ
ィフュージョン２１の一端との間にトランスファ・ゲー
トＴＬＩ＋が形成され、所定の高電圧制御信号を転送ゲ
ート電極に印加することによってこれらのトランスファ
・ゲートは導通となり両側の電荷転送ラインＨ１，Ｈ２
の所定の電荷転送エレメント（図示せず）へ移されるよ
うになっている。画素Ｐ １１及びその周辺の構造を代
表して説明したが、該画素ｐＨに対応する第１の種類の
画素群は同様の構造と成っている。尚、上記の層２３．
２４はＣｄＳ、Ｃｄ５−３ｅ、ａ−３ｉ：Ｈ等の短波吸
収膜であれば良い。
インＨ１゜Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４・山上に絶縁層を介して積
層され、所謂４相駆動方弐の信号電荷転送を行う。尚、
添字が奇数の転送ゲート電極ｃ、、ｃ３．・・・・、
Ｇｔｚｎ−ｎによって形成される転送エレメントと不純
物層２０の一端２０ｇとの間にトランスファ・ゲートＴ
Ｒｌ ＋が形成され、一方、添字が偶数の転送ゲート
電極Ｃ２，Ｃ，、・・・・・・） Ｇ （ｚ ＋１１に
よって形成される転送エレメントとフローティング・デ
ィフュージョン２１の一端との間にトランスファ・ゲー
トＴＬＩ＋が形成され、所定の高電圧制御信号を転送ゲ
ート電極に印加することによってこれらのトランスファ
・ゲートは導通となり両側の電荷転送ラインＨ１，Ｈ２
の所定の電荷転送エレメント（図示せず）へ移されるよ
うになっている。画素Ｐ １１及びその周辺の構造を代
表して説明したが、該画素ｐＨに対応する第１の種類の
画素群は同様の構造と成っている。尚、上記の層２３．
２４はＣｄＳ、Ｃｄ５−３ｅ、ａ−３ｉ：Ｈ等の短波吸
収膜であれば良い。
一方、第２の種類の画素に関する電荷転送のための構造
を画素Ｐ１□を代表して述べれば、添字が奇数の転送ゲ
ート電極Ｇ、、Ｇ３．・・・・＋ Ｇ（ｉｎ−１１によ
って形成される転送エレメントと不純物層２７の一端と
の間にトランスファ・ゲートＴＲ１２が形成され、所定
の高電圧制御信号を印加することによって導通して同図
右側に位置する電荷転送ラインＨ３の所定の転送エレメ
ントに信号電荷を移すようになっている。他の第２の種
類の画素も同一の構造となっている。
を画素Ｐ１□を代表して述べれば、添字が奇数の転送ゲ
ート電極Ｇ、、Ｇ３．・・・・＋ Ｇ（ｉｎ−１１によ
って形成される転送エレメントと不純物層２７の一端と
の間にトランスファ・ゲートＴＲ１２が形成され、所定
の高電圧制御信号を印加することによって導通して同図
右側に位置する電荷転送ラインＨ３の所定の転送エレメ
ントに信号電荷を移すようになっている。他の第２の種
類の画素も同一の構造となっている。
このような構造としたことにより、第１の種類の画素の
感光層の厚さとその下に埋設される不純物層の深さを所
定の条件に従って設計すれば、感光層で青、不純物層で
赤の各色相を検出し、第２の種類の画素も同様の条件に
設定すると緑を検出することができ、所望の３原色を検
出することができる。そして、第３回に示すように、第
１の種類の画素（同図中、Ｒ／Ｂで示す）と第２の種類
の画素（同図中、Ｇで示す）をモザイク状に配列するこ
とで、従来に較べて高い解像度を得ることができる。又
、第４図に示すようにストライプ状に配列したり、従来
のインクライン配列やベイヤー配列等に相当する構成と
することが可能である。
感光層の厚さとその下に埋設される不純物層の深さを所
定の条件に従って設計すれば、感光層で青、不純物層で
赤の各色相を検出し、第２の種類の画素も同様の条件に
設定すると緑を検出することができ、所望の３原色を検
出することができる。そして、第３回に示すように、第
１の種類の画素（同図中、Ｒ／Ｂで示す）と第２の種類
の画素（同図中、Ｇで示す）をモザイク状に配列するこ
とで、従来に較べて高い解像度を得ることができる。又
、第４図に示すようにストライプ状に配列したり、従来
のインクライン配列やベイヤー配列等に相当する構成と
することが可能である。
このようにこの実施例によれば、第１の種類の画素で２
色を検出することができるので、高密度・高解像度化が
可能となる。又、第２図に示すように各画素の感光層は
トランスファ・ゲートを介して直接電荷転送ラインに接
続するように形成されているので、従来のような接続層
（第５図の１３．１７参照）が不要となり、製造工程の
簡素化や製造精度の向上を図ることができる。
色を検出することができるので、高密度・高解像度化が
可能となる。又、第２図に示すように各画素の感光層は
トランスファ・ゲートを介して直接電荷転送ラインに接
続するように形成されているので、従来のような接続層
（第５図の１３．１７参照）が不要となり、製造工程の
簡素化や製造精度の向上を図ることができる。
更に又、この実施例では第１の種類の画素で比較的高い
周波数成分を必要としない色相に関する信号を検出し、
第２の種類の画素で高い周波数の輝度に関する信号を検
出するので、鮮明な再生画像を得ることが可能となる。
周波数成分を必要としない色相に関する信号を検出し、
第２の種類の画素で高い周波数の輝度に関する信号を検
出するので、鮮明な再生画像を得ることが可能となる。
尚、説明の都合上、第１図に示すように第１の種類の画
素における２カ所のトランスファ・ゲートをそれぞれ対
角線上に配置した実施例を述べたが、これに限らず、第
１図において横方向の同列位置に設けてもよい。
素における２カ所のトランスファ・ゲートをそれぞれ対
角線上に配置した実施例を述べたが、これに限らず、第
１図において横方向の同列位置に設けてもよい。
又、第２の種類の画素のトランスファ・ゲートを偶数符
号を付けた転送ゲート電極Ｇｚ、 Ｇ４．”” 。
号を付けた転送ゲート電極Ｇｚ、 Ｇ４．”” 。
Ｇ（２１によって制御する位置に設けてもよく、いずれ
にしても、各画素のトランスファ・ゲートの形成位置の
変更は全て本発明に含まれる事項である。
にしても、各画素のトランスファ・ゲートの形成位置の
変更は全て本発明に含まれる事項である。
更に、上記第１の種類の画素における感光層の組成及び
厚さに関する設計条件の一例きしては、感光層を０．０
５μｍ 〜０．５μｍの厚さのａ−３ｉ：Ｈで青を、不
純物層を０．５μｍ〜 ５μｍの深さにして赤を検出す
るようにそれぞれ形成し、第２の種類の画素の不純物層
を０．２μｍ〜５μｍの厚さにして緑を検出するように
それぞれ形成する。
厚さに関する設計条件の一例きしては、感光層を０．０
５μｍ 〜０．５μｍの厚さのａ−３ｉ：Ｈで青を、不
純物層を０．５μｍ〜 ５μｍの深さにして赤を検出す
るようにそれぞれ形成し、第２の種類の画素の不純物層
を０．２μｍ〜５μｍの厚さにして緑を検出するように
それぞれ形成する。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、１画素で２色の色
信号を発生する第１の種類の画素を有するので高解像度
化を達成することができ、又、この画素の感光層がフロ
ーティング・ディフュージョンに直接電気的に接続する
ので構造が簡素且つ製造も簡略となることから、上記効
果に加えて集積度の高いカラー固体撮像装置の実現が可
能となる。更に、第１の種類の画素を青と赤の光を検出
するための画素とし、第２の種類の画素を緑の光りを検
出するための画素とすれば、比較的低い周波数成分の色
相に関する信号と、高い周波数成分の輝度に関する信号
とを得ることができ、その結果、優れた画質の再生映像
を再現することが可能となる。
信号を発生する第１の種類の画素を有するので高解像度
化を達成することができ、又、この画素の感光層がフロ
ーティング・ディフュージョンに直接電気的に接続する
ので構造が簡素且つ製造も簡略となることから、上記効
果に加えて集積度の高いカラー固体撮像装置の実現が可
能となる。更に、第１の種類の画素を青と赤の光を検出
するための画素とし、第２の種類の画素を緑の光りを検
出するための画素とすれば、比較的低い周波数成分の色
相に関する信号と、高い周波数成分の輝度に関する信号
とを得ることができ、その結果、優れた画質の再生映像
を再現することが可能となる。
第１図は本発明により固体カラー撮像装置の一実施例を
説明するため受光領域の要部構造を部分的に示した平面
図、第２図は第１図における仮想線χ−Ｘに沿った縦断
面の構造を示す縦断面図、第３図と第４図は画素の配列
を示す説明図、第５図は従来の積層型固体カラー撮像装
置の構造を示す縦断面図である。 ２０：不純物層 ２１：フローティング・ディフュージョン２２．２３：
アモルファス・シリコン層２４：感光層 ２５：透明電極層 ２６：遮光層 ２７：不純物層 ｐ 、１〜Ｐ工：画素 Ｈ、Ｈ２，Ｈ３，Ｈ，−゛−：電荷転送ラインＧ１〜Ｇ
ｚｒ、：転送ゲート電極 弔 ５ 凹 第 ４ 図 第 ５ 図 克 シ
説明するため受光領域の要部構造を部分的に示した平面
図、第２図は第１図における仮想線χ−Ｘに沿った縦断
面の構造を示す縦断面図、第３図と第４図は画素の配列
を示す説明図、第５図は従来の積層型固体カラー撮像装
置の構造を示す縦断面図である。 ２０：不純物層 ２１：フローティング・ディフュージョン２２．２３：
アモルファス・シリコン層２４：感光層 ２５：透明電極層 ２６：遮光層 ２７：不純物層 ｐ 、１〜Ｐ工：画素 Ｈ、Ｈ２，Ｈ３，Ｈ，−゛−：電荷転送ラインＧ１〜Ｇ
ｚｒ、：転送ゲート電極 弔 ５ 凹 第 ４ 図 第 ５ 図 克 シ
Claims (2)
- （１）複数の画素と、 これらの画素間に複数配置されこれらの画素に発生した
それぞれの信号電荷を外部へ読出すための電荷転送ライ
ンとを半導体基板に形成して成る固体カラー撮像装置に
おいて、 前記各画素は、 前記半導体基板の所定の深部中に埋設された不純物層、
該不純物層に対向して該半導体基板の表面部分に形成さ
れたフローティング・ディフュージョン層および該フロ
ーティング・ディフュージョン層の表面に直接積層され
た感光層とを有すると共に、上記不純物層に発生した信
号電荷を前記所定の電荷転送ラインに転送する第１のト
ランスファ・ゲートと上記感光層に発生する信号電荷を
該所定の電荷転送ライン又は他の所定の電荷転送ライン
に転送する第２のトランスファ・ゲートを有して成る第
１の種類の画素と、 上記半導体基板中に不純物層を形成して成る感光素子を
有すると共に、該感光素子の光電変換作用により発生し
た信号電荷を所定の電荷転送ラインへ転送するトランス
ファ・ゲートを備えて成る第２の種類の画素とから構成
されることを特徴とする固体カラー撮像装置。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の固体カラー撮像装置
において、 前記第１の種類の画素は、 所定の短い波長の光を光電変換する所定厚さに形成され
た前記感光層と、 該感光層を通過した所定の長波長の光を光電変換するよ
うに前記半導体基板の所定の深部に形成された前記不純
物層とを有することを特徴とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63025805A JPH01201954A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 固体カラー撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63025805A JPH01201954A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 固体カラー撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201954A true JPH01201954A (ja) | 1989-08-14 |
Family
ID=12176079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63025805A Pending JPH01201954A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 固体カラー撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01201954A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007524985A (ja) * | 2003-02-19 | 2007-08-30 | マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド | Ｃｍｏｓ画像センサおよびその製造方法 |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP63025805A patent/JPH01201954A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007524985A (ja) * | 2003-02-19 | 2007-08-30 | マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド | Ｃｍｏｓ画像センサおよびその製造方法 |
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