JPH02134992A - 固体撮像素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、たとえば電荷結合素子を用いた固体撮像素
子に関するものである。

〔従来の技術〕

ビデオカメラなどと称される撮像装置などでは、従来よ
り電荷結合素子を用いた固体撮像素子が用いられている
。この固体撮像素子には、小型、軽量、長寿命などの多
くの利点があり、その開発が盛んに行われてきている。

このような固体撮像素子において、その解像度を向上し
、高画質の画像を再現するために、現在では多画素化お
よび画素の高密度化が進められている。

多画素化および画素の高密度化を達成するためには、各
画素の信号電荷を転送する転送電極の縮小が要求される
が、それとともに信号電荷の水平転送の高速化もまた必
要となる。このような水平転送の高速化は、水平転送部
における発熱や駆動電力の増加を招く。このため、従来
から水平転送部を複数チャネルで構成し、信号電荷の水
平転送をこの複数のチャネルに分割して行うようにして
、前記発熱および駆動電力の増加を防ぎつつ信号電荷の
高速転送を実現している。このような固体撮像素子にお
いてデュアルチャネルのものの前記水平転送部付近の構
成は、第４図に示されている。

この第４図において、１．２は垂直転送部の各チャネル
であり、３〜５はこのチャネル１，２の水平方向のチャ
ネルストッパである。チャネル１２からの信号電荷は、
第１チヤネル６１と第２チヤネル６２とを有する水平転
送部６に移され、ポリシリコンを材料として構成した転
送電極７，８゜９．１０に金属配線電極１１ａ、１１ｂ
から印加される転送りロックパルスφ□１．φ、２によ
って矢符Ｒ１方向に転送される。

第１チヤネル６１と第２チヤネル６２との間には、チャ
ネルストッパ１２が形成されており、このチャネルスト
ッパ１２には、垂直転送部から第１チヤネル６１に移さ
れた信号電荷の一部を第２チヤネル６２に移す振分は転
送チャネル１３が設けられている。チャネルストッパ１
２に関連して振分は転送ゲート電極１４が設けられてお
り、この振分は転送ゲート電極１４には転送りロックパ
ルスφ７が導出され、この転送りロックパルスφ７によ
って規定されるタイミングで、第１チヤネル６１からの
信号電荷が振分は転送チャネル１３を介して第２チヤネ
ル６２に移される。

垂直転送部の信号電荷は、チャネル１，２から、■水平
帰線期間毎に１段ずつ水平転送部６の第１チヤネル６１
に移される。この信号電荷のうち、水平転送電極８近傍
に導出された信号電荷は、やはり水平帰線期間内に転送
りロックパルスφアに応答して振分は転送チャネル１３
から第２チヤネル６２の転送電極１０の近傍に移される
。そして、第１．第２チャネル６１．６２の各信号電荷
は、この第１および第２チャネル６１．６２にわたって
設けられている転送電極７〜１０に印加される転送りロ
ックパルスφＨ＋＋　　φｌＩ２に応答して転送され、
この２つのチャネル６１．６２で相互に異なる最終電極
を通して出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような固体撮像素子において、転送電極７〜１０
はポリシリコンを材料として構成しており、このポリシ
リコンは比較的抵抗値が大きく、このために転送りロッ
クパルスφ□３．φｌ＋２が鈍ったりなどして高速動作
性能が悪く、また発熱量や駆動電力が大きく、最大電荷
転送容量が小さいなどの不具合が生じていた。

この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、発熱量
や駆動電力が低減されるとともに、高速動作性能が向上
される固体撮像素子を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の固体撮像素子は、配線電極からの転送パルス
が導出される補助配線電極と、この補助配線電極と、こ
の補助配線電極に導出された前記転送パルスを印加すべ
き転送電極との間を接続する接続部材とを備えたことを
特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、複数の転送電極にはそれぞれ
、配線電極から直接に、また配線電極から補助電極およ
び接続部材を介して転送パルスが印加される。すなわち
各転送電極は、前記配線電極に対して少なくとも２箇所
で接続されることになる。したがって、前記転送電極を
比較的高い抵抗値を有する材料で構成した場合にも、配
線電極からの転送パルスを水平転送部に良好に伝達して
最大電荷転送容量を改善して高速動作性能の向上に寄与
することができ、また駆動時の発熱量が抑えられるとと
もに駆動電力の低減をも図ることができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説
明する。第１図はこの実施例の固体撮像素子の水平転送
部近傍の構成を示す平面図であり、第２図は第１図の切
断面線■−■から見た断面図である。この第１図および
第２図において、前述の第４図に示された各部に対応す
る部分には同一の参照符号を付して示す。この固体撮像
素子では、水平転送部６の第１．第２チャネル６１．６
２のそれぞれに関連して、金属材料からなる補助配線電
極２１ｂ、２１ａが配置される。この補助配線電極２１
ｂ、２１ａはそれぞれ金属配線電極１１ｂ。

１１ａに接続されており、したがってそれぞれ転送りロ
ックパルスφ）＋２　＋　　φＩＩ＋が導出されている
。

第１チヤネル６１に配された補助配線電極２１ｂは、転
送りロックパルスφＨ２が与られるべき転送電極９．１
０に、接続部材２２．２３によって接続されている。ま
た第２チヤネル６２に配された補助配線電極２１ａは、
転送りロックパルスφＨ１が与られるべき転送電極７，
８に、接続部材２４２５によって接続されている。なお
、第２図において、２６はＰ型半導体基板、２７はｎ型
半導体層、２８はｎ型不純物領域、２９は絶縁層である
。

第１図の切断面線ｎ’−ｎ’から見た断面は、この第２
図に示された断面構造と同様である。

このような構成によれば、金属配線電極１１ａ１１ｂと
、この金属配線電極１１ａ、ｌｌｂに導出された転送り
ロックパルスφ、１□、φ、１□が印加されるべき転送
電極７，８；９．１０との間は各２箇所で接続されるよ
うになり、これによって第１゜第２チャネル６１．６２
の転送りロックパルスφｌ。

φＨ２を印加すべき部位と金属配線電極１１ａ、　ｌｌ
ｂとの間の抵抗値を低減することができるので、各チャ
ネル６１．６２に前記転送りロックパルスφＨ１＋φＨ
２を良好に伝達して、信号電荷の転送を良好に行わせる
ことができ、この信号電荷の転送を高速化して水平転送
部６における最大電荷転送容量の改善を図ることができ
る。また、前記抵抗値が低減されることにより、転送電
極７〜１０での発熱量が低減され、またこの固体撮像素
子の水平転送部６の駆動に要する電力を低減することが
できるようになる。

第３図はこの発明の他の実Ｍｉ例の固体撮像素子の水平
転送部近傍の構成を示す平面図である。この第３図にお
いて前述の第１図に示された各部に対応する部分には同
一の参照符号を付して示す。

この固体撮像素子は単一チャネルの水平転送部６を有す
るもので、この水平転送部６のチャネル部に金属材料か
らなる補助配線電極２１ａ、２１ｂが配置される。この
補助配線電極２１ａ、２１ｂはそれぞれ金属配線電極１
１ａ、ｌｌｂに接続されており、したがってそれぞれ転
送りロックパルスφＨｌ　＋　　φｌＩｚが導出されて
いる。前記補助配線電極２１ａは転送りロックパルスφ
Ｈ１が与えられるべき転送電極７．８にそれぞれ接続部
材２４．２５によって接続されており、また補助配線電
極２１ｂは転送りロックパルスφ６，２が与えられるべ
き転送電極９．１０に接続部材２２．２３によって接続
されている。なお第３図の切断面線ｍ−ｍ、ｍ’■′か
ら見た断面はそれぞれ第１図の切断面線ｎ−ｎ、ｎ’　
−ｎ’から見た断面と同様である。

このように単一チャネルの場合には、水平転送部６のチ
ャネル部にクロックパルスφ旧、φ８２が導出される補
助配線電極２１ａ、２１ｂを共通に配置することにより
、金属配線電極１１ａ、ｌｌｂと転送電極７，８ｉ９，
１０との間を各２箇所で接続して、前述の第１実施例と
同様の効果を得ることができる。

前述の実施例では、補助配線電極２１ｂ、２１ａを金属
材料で構成するようにしたが、補助配線電極２１ｂ、２
１ａの材料は、金属に限定されるものではなく、固体撮
像素子において使用可能な他の配線材料が用いられても
よい。

さらにまた、前述の実施例では、デュアルチャネルおよ
び単一チャネルの水平転送部を有する各固体撮像素子を
例に採って説明したが、この発明は任意の数のチャネル
を有する水平転送部を備えた固体撮像素子に対して容易
に応用することができるものである。

また、前述の第１実施例においては、水平転送部５の第
１チヤネル６１に転送りロックパルスφＨ１が導出され
る補助配線電極２１ｂを配置し、第２チヤネル６２に転
送りロックパルスφＭ２が導出される補助配線電極２１
ａを配置するようにしたが、水平転送部の各チャネルに
前記補助配線電極２１ａ。

２１ｂのような補助配線電極をいずれも配置した構成と
してもよい。

〔発明の効果〕

この発明の固体撮像素子によれば、複数の転送電極には
それぞれ、配線電極から直接に、また配線電極から補助
電極および接続部材を介して転送パルスが印加される。

すなわち各転送電極は、前記配線電極に対して少なくと
も２箇所で接続されることになる。したがって、前記転
送電極を比較的高い抵抗値を有する材料で構成した場合
にも、配線電極からの転送パルスを水平転送部に良好に
伝達することができ、これによって信号電荷の転送動作
を高速に行わせて最大電荷転送容量を改善することがで
きるとともに、駆動時の発熱量が低減され、さらに駆動
電力をも格段に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の固体撮像素子の基本的な
構成を示す平面図、第２図は第１図の切断面線ＩＩ−Ｉ
Ｉから見た断面図、第３図はこの発明の他の実施例の基
本的な構成を示す平面図、第４図は従来の固体撮像素子
の基本的な構成を示す平面図である。 ６・・・水平転送部、６１・・・第１チヤネル、６２・
・・第２チヤネル、７〜１０・・・転送電極、１１ａ、
１１ｂ・・・金属配線電極、２１ａ、２１ｂ・・・補助
配線電極、２２〜２５・・・接続部材 特許出願人　　松下電子工業株式会社 代　埋入　弁理士　宮井暎夫 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水平転送部を有し、この水平転送部の信号電荷を転送す
   る複数の転送電極と、この複数の転送電極に転送パルス
   を印加する配線電極とを備えた固体撮像素子において、 前記配線電極からの転送パルスが導出される補助配線電
   極と、 この補助配線電極と、この補助配線電極に導出された前
   記転送パルスを印加すべき転送電極との間を接続する接
   続部材とを備えたことを特徴とする固体撮像素子。