JPH04134863A - 光導電膜積層型固体撮像装置 - Google Patents
光導電膜積層型固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH04134863A JPH04134863A JP2255125A JP25512590A JPH04134863A JP H04134863 A JPH04134863 A JP H04134863A JP 2255125 A JP2255125 A JP 2255125A JP 25512590 A JP25512590 A JP 25512590A JP H04134863 A JPH04134863 A JP H04134863A
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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】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
この発明は光導電膜積層型の固体撮像装置に関する。
（従来の技術）
光電変換部として光導電膜を用いた、所謂、非光導電膜
積層型固体撮像装置は開口率が１００％であるため高感
度であり、また−画素当りの最大取扱い信号電荷量が大
きく取れるため広ダイナミツクレンジであるという長所
を持つ。しかしながら、この装置はその構造上、黒基準
信号を得るための黒基準画素部に余剰信号電荷が漏れ込
みすく、よって黒基準信号が得られにくいという問題を
持つ。以下、これについて説明する。
積層型固体撮像装置は開口率が１００％であるため高感
度であり、また−画素当りの最大取扱い信号電荷量が大
きく取れるため広ダイナミツクレンジであるという長所
を持つ。しかしながら、この装置はその構造上、黒基準
信号を得るための黒基準画素部に余剰信号電荷が漏れ込
みすく、よって黒基準信号が得られにくいという問題を
持つ。以下、これについて説明する。
第２図（ａ）および（ｂ）は従来の光導電膜積層型固体
撮像装置の上面構成図およびＢ−Ｂ’ における拡大断
面構造図である。本装置の信号電荷走査部はインターラ
イン転送型ＣＣＤ （ＣｈａＢｅＣｏｕｐｌｅｄ Ｄｅ
ｖｉｃｅ、電荷結合装置）で形成される。
撮像装置の上面構成図およびＢ−Ｂ’ における拡大断
面構造図である。本装置の信号電荷走査部はインターラ
イン転送型ＣＣＤ （ＣｈａＢｅＣｏｕｐｌｅｄ Ｄｅ
ｖｉｃｅ、電荷結合装置）で形成される。
第２図（ａ）に示されるように、使用画素領域２１の右
側には黒基準画素領域２２が配置される。この黒基準画
素領域２２は信号の黒基準を決めるために設定される。
側には黒基準画素領域２２が配置される。この黒基準画
素領域２２は信号の黒基準を決めるために設定される。
また、（ｂ）図に示すようにＣＣＤ走査部３８の上には
信号電荷を収集するための画素電極２８が一画素ごとに
形成され、さらに光導電膜である水素化アモルファスシ
リコン膜（ａ−Ｓｉ：Ｈｉ層２７とａ−５ｉ：Ｈｐ層３
２の積層膜からなる）および透明電極であるＩ Ｔ Ｏ
（ＩｎｄｉａＩＩＩＴｉｎ ０ｘｉｄｅ）膜３１が形成
される。そして、黒基準画素領域２２においてはＩＴＯ
膜３膜上１上光遮蔽膜２９が積層される。
信号電荷を収集するための画素電極２８が一画素ごとに
形成され、さらに光導電膜である水素化アモルファスシ
リコン膜（ａ−Ｓｉ：Ｈｉ層２７とａ−５ｉ：Ｈｐ層３
２の積層膜からなる）および透明電極であるＩ Ｔ Ｏ
（ＩｎｄｉａＩＩＩＴｉｎ ０ｘｉｄｅ）膜３１が形成
される。そして、黒基準画素領域２２においてはＩＴＯ
膜３膜上１上光遮蔽膜２９が積層される。
この光遮蔽膜２９は黒基準画素部への光入射を遮断し、
黒基準信号を得ることを目的とする。しかしながら、高
輝度の光がこの固体撮像装置の画素領域に入射する場合
、光遮蔽膜２９が完全にこの高輝度光の入射を遮断して
も、黒基準画素領域２２に余剰信号電荷が漏れ込み、そ
の結果、黒基準信号が得られないという問題がある。
黒基準信号を得ることを目的とする。しかしながら、高
輝度の光がこの固体撮像装置の画素領域に入射する場合
、光遮蔽膜２９が完全にこの高輝度光の入射を遮断して
も、黒基準画素領域２２に余剰信号電荷が漏れ込み、そ
の結果、黒基準信号が得られないという問題がある。
第２図（ｂ）に示すように、黒基準画素領域２２０近く
の使用画素領域２１に高輝度光３６が入射する場合を考
える。この場合、高輝度光３６により、ａ−８ｉ：Ｈｉ
層２７内に非常に多数の信号電荷３９（ここでは電子）
が発生する。この信号電荷３９の一部分はａ−８ｉ：Ｈ
ｉ層２７内に形成される電界により画素電極２８に収集
される。しかし、画素電極２ｇに収集されうる信号電荷
量は、画素の電荷蓄積容量により制限がある。そのため
、画素電極２８に収集されない残りの余剰信号電荷５０
は黒基準画素領域２２にある画素電極に収集されるよう
になる。
の使用画素領域２１に高輝度光３６が入射する場合を考
える。この場合、高輝度光３６により、ａ−８ｉ：Ｈｉ
層２７内に非常に多数の信号電荷３９（ここでは電子）
が発生する。この信号電荷３９の一部分はａ−８ｉ：Ｈ
ｉ層２７内に形成される電界により画素電極２８に収集
される。しかし、画素電極２ｇに収集されうる信号電荷
量は、画素の電荷蓄積容量により制限がある。そのため
、画素電極２８に収集されない残りの余剰信号電荷５０
は黒基準画素領域２２にある画素電極に収集されるよう
になる。
これが、黒基準画素領域２２への余剰信号電荷５０の漏
れ込みである。信号電荷３９が非常に多数発生した場合
、余剰信号電荷５０の漏れ込みは黒基準画素領域２２の
かなり奥まで入る。その結果、実質的に使用できる黒基
準画素領域２２は小さくなり、正常な黒基準画素信号を
得ることができなくなる。
れ込みである。信号電荷３９が非常に多数発生した場合
、余剰信号電荷５０の漏れ込みは黒基準画素領域２２の
かなり奥まで入る。その結果、実質的に使用できる黒基
準画素領域２２は小さくなり、正常な黒基準画素信号を
得ることができなくなる。
（発明が解決しようとする課題）
前述したように、従来の光導電膜積層型固体撮像装置に
おいては黒基準画素領域２２の内部へ余剰信号電荷５０
が黒基準画素領域２２の側端から侵入するため正常な黒
基準信号を得ることができないという問題があった。
おいては黒基準画素領域２２の内部へ余剰信号電荷５０
が黒基準画素領域２２の側端から侵入するため正常な黒
基準信号を得ることができないという問題があった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、黒基準画素領域への余剰信号電荷５０
の侵入を効果的に防ぎ、よって容易に完全な黒基準信号
を得ることのできる光導電積層型固体撮像装置を提供す
ることにある。
とするところは、黒基準画素領域への余剰信号電荷５０
の侵入を効果的に防ぎ、よって容易に完全な黒基準信号
を得ることのできる光導電積層型固体撮像装置を提供す
ることにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、半導体基板
上に形成された信号電荷転送部と、この信号電荷転送部
上に形成された光導電膜から成る使用画素領域及び光導
電膜上の所定位置に設けられた光遮蔽膜から成る黒基準
画素領域と、この黒基準画素領域内の使用画素領域に接
する領域に設けられ使用画素領域で形成された信号電荷
を収集し黒基準画素領域外へ掃き出すための電荷ドレイ
ン部とを具備したことを特徴とする光導電膜積層型固体
撮像装置を提供する。
上に形成された信号電荷転送部と、この信号電荷転送部
上に形成された光導電膜から成る使用画素領域及び光導
電膜上の所定位置に設けられた光遮蔽膜から成る黒基準
画素領域と、この黒基準画素領域内の使用画素領域に接
する領域に設けられ使用画素領域で形成された信号電荷
を収集し黒基準画素領域外へ掃き出すための電荷ドレイ
ン部とを具備したことを特徴とする光導電膜積層型固体
撮像装置を提供する。
（作用）
本発明によれば、使用画素領域から黒基準画素領域へ漏
れ込む余剰信号電荷を電荷ドレイン部によって収集し掃
き出すことができる。よって、黒基準画素領域から正常
な黒基準信号を得ることができる。
れ込む余剰信号電荷を電荷ドレイン部によって収集し掃
き出すことができる。よって、黒基準画素領域から正常
な黒基準信号を得ることができる。
（実施例）
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の光導電膜積層型固
体撮像装置の上面構成図およびＡ−Ａ’における拡大断
面構造図である。第１図（ａ）に示すように有効画素領
域１と黒基準画素領域２との間に直線状に電荷ドレイン
部４ｏが形成される。
体撮像装置の上面構成図およびＡ−Ａ’における拡大断
面構造図である。第１図（ａ）に示すように有効画素領
域１と黒基準画素領域２との間に直線状に電荷ドレイン
部４ｏが形成される。
この電荷ドレイン部４０は、さらに画素領域の外側に引
き出され、ポンディングパッド部４１に接続される。こ
のポンディングパッド部４１を介して、電荷ドレイン部
４０は所定の電圧に設定される。第１図（ｂ）に示すよ
うに、この電荷ドレイン部４ｏは画素電極８と同一の金
属層を用いて形成される。
き出され、ポンディングパッド部４１に接続される。こ
のポンディングパッド部４１を介して、電荷ドレイン部
４０は所定の電圧に設定される。第１図（ｂ）に示すよ
うに、この電荷ドレイン部４ｏは画素電極８と同一の金
属層を用いて形成される。
そして、電荷ドレイン部４ｏを形成している金属層は有
効画素領域１の側端に沿って図面垂直方向に直線状に配
置される。また、電荷ドレイン部４ｏの上方には光遮蔽
膜９が形成される。これにより、電荷ドレイン部４０の
上部のａ−８ｉ ・８１層７への光入射を防いでいる。
効画素領域１の側端に沿って図面垂直方向に直線状に配
置される。また、電荷ドレイン部４ｏの上方には光遮蔽
膜９が形成される。これにより、電荷ドレイン部４０の
上部のａ−８ｉ ・８１層７への光入射を防いでいる。
このような本実施例の構造により、有効画素領域１で発
生した余剰信号電荷４２が黒基準画素領域２に漏れ込む
ことを防止できる。以下、これについて説明する。
生した余剰信号電荷４２が黒基準画素領域２に漏れ込む
ことを防止できる。以下、これについて説明する。
第１図（ｂ）に示すように、黒基準画素領域２の近くの
有効画素領域１に高輝度光１６が入射する場合を考える
。この場合、高輝度光１６により、ａ−８ｉ：Ｈｉ層層
内内非常に多数の信号電荷４２（ここでは電子）が発生
する。この信号電荷４２の一部分はａ−３ｉ：Ｈｉ層層
内内形成される電界により画素電極８に収集される。（
従来の技術）で先述したと同様に、画素電極８に収集さ
れうる信号電荷量は画素の電荷蓄積容量により制限があ
るため画素電極８に収集されない余剰信号電荷４３が残
り、この余剰信号電荷４３がａ−８ｔ：Ｈｉ層層内内黒
基準画素領域２の方向へ進む。しかしながら、（従来の
技術）の場合と異なり、この余剰信号４３はすべて電荷
ドレイン部４ｏに収集され、黒基準画素領域２へ漏れ込
むことはない。なぜならば、電荷トレイン部４０はホン
ディングバット部４１を介して一定の所定電圧になって
おり、そのため、電荷ドレイン部４０上のａ−８ｉ ・
Ｈｉ層には一定の電界が形成されるからである。ここで
、電荷ドレイン部４０に収集された余剰信号電荷４３は
、ポンディングパッド部４１を介して本固体撮像装置の
外部へ掃き出される。
有効画素領域１に高輝度光１６が入射する場合を考える
。この場合、高輝度光１６により、ａ−８ｉ：Ｈｉ層層
内内非常に多数の信号電荷４２（ここでは電子）が発生
する。この信号電荷４２の一部分はａ−３ｉ：Ｈｉ層層
内内形成される電界により画素電極８に収集される。（
従来の技術）で先述したと同様に、画素電極８に収集さ
れうる信号電荷量は画素の電荷蓄積容量により制限があ
るため画素電極８に収集されない余剰信号電荷４３が残
り、この余剰信号電荷４３がａ−８ｔ：Ｈｉ層層内内黒
基準画素領域２の方向へ進む。しかしながら、（従来の
技術）の場合と異なり、この余剰信号４３はすべて電荷
ドレイン部４ｏに収集され、黒基準画素領域２へ漏れ込
むことはない。なぜならば、電荷トレイン部４０はホン
ディングバット部４１を介して一定の所定電圧になって
おり、そのため、電荷ドレイン部４０上のａ−８ｉ ・
Ｈｉ層には一定の電界が形成されるからである。ここで
、電荷ドレイン部４０に収集された余剰信号電荷４３は
、ポンディングパッド部４１を介して本固体撮像装置の
外部へ掃き出される。
以上述べた様に本発明の光導電膜積層型固体撮像装置に
よれば、黒基準画素領域２近傍に発生した余剰信号電荷
は電荷ドレイン部に収集され、ポンディングパッド部を
開して外部へ掃き出されるため完全な黒基準信号を得る
ことができる。
よれば、黒基準画素領域２近傍に発生した余剰信号電荷
は電荷ドレイン部に収集され、ポンディングパッド部を
開して外部へ掃き出されるため完全な黒基準信号を得る
ことができる。
また、この電荷ドレイン部は画素電極と同一の金属層を
用いて形成されているため製造上も容易である。
用いて形成されているため製造上も容易である。
なお、金属光遮蔽膜としては、例えばＭ ｏ 。
Ｃｒ等を用いることができる。
また、画素電極としては、従来用いられている種々の金
属が考えられるが、例えば残像の低減することか可能な
Ｔ１を用いてもよい。
属が考えられるが、例えば残像の低減することか可能な
Ｔ１を用いてもよい。
［発明の効果］
以上述べてきたように、本発明により、光導電膜積層型
固体撮像装置において黒基準画素領域への信号電荷の侵
入を効果的に防ぎ、よって容易に完全な黒基準信号を得
ることができる。
固体撮像装置において黒基準画素領域への信号電荷の侵
入を効果的に防ぎ、よって容易に完全な黒基準信号を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の光導電膜積層型固体撮像装置
の上面構成図およびＡ−Ａ’ における断面図である。 第２図は従来の光導電膜積層型固体撮像装置の上面構成
図およびＢ−Ｂ’ における断面図である。 １．２１・・・使用画素領域、 ２．２２・・・黒基準画素領域、 ４．２４・・・水平ＣＣＤレジスタ一部、５．２５・・
・信号電荷・電圧変換部、６．２６・・・出力端子部、 ７．２７・・・水素化アモルファスシリコン膜ｉ層、８
．２８・・・画素電極、 ９．２９・・・金属光遮蔽膜、 １１．３１−Ｉ Ｔ Ｏ透明電膜、 ＋２．３２・・・水素化アモルファスシリコン膜ｐ層１
３．３３・・・画素引き出し電極、 １４．３４・・・第２層ポリシリコン膜、１５．３５・
・・第１層ポリシリコン膜、１６．３６・・・入射光、 １７．３７・・・半導体基板、 １８．３８−ＣＣＤ 走査部、 ４０・・・電荷ドレイン部、 ４１・−・ボンディングバット部、 ３９．４２・・・信号電荷、 ４３．５０・・・余剰信号電荷。
の上面構成図およびＡ−Ａ’ における断面図である。 第２図は従来の光導電膜積層型固体撮像装置の上面構成
図およびＢ−Ｂ’ における断面図である。 １．２１・・・使用画素領域、 ２．２２・・・黒基準画素領域、 ４．２４・・・水平ＣＣＤレジスタ一部、５．２５・・
・信号電荷・電圧変換部、６．２６・・・出力端子部、 ７．２７・・・水素化アモルファスシリコン膜ｉ層、８
．２８・・・画素電極、 ９．２９・・・金属光遮蔽膜、 １１．３１−Ｉ Ｔ Ｏ透明電膜、 ＋２．３２・・・水素化アモルファスシリコン膜ｐ層１
３．３３・・・画素引き出し電極、 １４．３４・・・第２層ポリシリコン膜、１５．３５・
・・第１層ポリシリコン膜、１６．３６・・・入射光、 １７．３７・・・半導体基板、 １８．３８−ＣＣＤ 走査部、 ４０・・・電荷ドレイン部、 ４１・−・ボンディングバット部、 ３９．４２・・・信号電荷、 ４３．５０・・・余剰信号電荷。
Claims (2)
- （１）半導体基板上に形成された信号電荷転送部と、こ
の信号電荷転送部上に形成された光導電膜から成る使用
画素領域及び前記光導電膜上の所定位置に設けられた光
遮蔽膜から成る黒基準画素領域と、この黒基準画素領域
内の前記使用画素領域に接する領域に設けられ前記使用
画素領域で形成された信号電荷を収集し前記黒基準画素
領域外へ掃き出すための電荷ドレイン部とを具備したこ
とを特徴とする光導電膜積層型固体撮像装置。 - （２）前記電荷ドレイン部は、前記使用画素領域にて画
素を形成する単位となる画素電極と同一の金属層で形成
されることを特徴とする請求項（１）記載の光導電膜積
層型固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255125A JPH04134863A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 光導電膜積層型固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2255125A JPH04134863A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 光導電膜積層型固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04134863A true JPH04134863A (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=17274437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2255125A Pending JPH04134863A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 光導電膜積層型固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04134863A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012070164A1 (ja) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JP2017059855A (ja) * | 2009-04-07 | 2017-03-23 | ローム株式会社 | 光電変換装置 |
| JPWO2015125443A1 (ja) * | 2014-02-19 | 2017-03-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 受光デバイスおよびその製造方法 |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP2255125A patent/JPH04134863A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017059855A (ja) * | 2009-04-07 | 2017-03-23 | ローム株式会社 | 光電変換装置 |
| WO2012070164A1 (ja) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JPWO2015125443A1 (ja) * | 2014-02-19 | 2017-03-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 受光デバイスおよびその製造方法 |
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