JPH061829B2 - 二次元ｃｃｄイメージセンサ - Google Patents
二次元ｃｃｄイメージセンサInfo
- Publication number
- JPH061829B2 JPH061829B2 JP58146929A JP14692983A JPH061829B2 JP H061829 B2 JPH061829 B2 JP H061829B2 JP 58146929 A JP58146929 A JP 58146929A JP 14692983 A JP14692983 A JP 14692983A JP H061829 B2 JPH061829 B2 JP H061829B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image sensor
- ccd
- transfer
- polysilicon
- vertical transfer
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は二次元CCDイメージセンサ、とくに、垂直転送
電極の低抵抗化をはかったインタライン型二次元CCDイ
メージセンサに関する。現在、固体二次元イメージセン
サとしてはフレームトランスファCCD、インタラインCC
D，MOS型、ＣＩＤ型など多種多様のデバイスが開発され
ている。このなかでもインタラインCCDによる二次元イ
メージセンサは、S/N、感度がよいことから現在もっと
も性能のよいデバイスとして開発が盛んである。ところ
でこのような二次元イメージセンサは解像度の向上をは
かるため多画素・高密度化される傾向にある。このため
インタライン型CCDイメージセンサでは、垂直転送チャ
ネルがますます微細化され取扱い得る信号電荷量が減少
する。一般に信号電荷量はCCDのチャネル容量、駆動電
圧に依存し、チャネル容量はデバイス形状、プロセス条
件によって決定される。一方駆動電圧は外部から印加さ
れるパルス電圧により決まる。したがって充分な信号量
を確保するにはチャネル容量の増大とともに外部から印
加するパルス電圧が正確にデバイスに供給される必要が
ある。ところでCCDの転送電極は一般にポリシリコンで
形成されているためその抵抗は必ずしも小さくはない。
このポリシリコンを用いた二次元CCDイメージセンサの
垂直転送電極は外部パルスにとって容量性負荷のみなら
ず高抵抗負荷として働く。このため外部パルスから見た
垂直転送電極は抵抗と容量の分布定数回路負荷となり、
印加パルスは内部垂直転送電極に正確に供給されないこ
とになる。このことは外部から印加した駆動電圧がその
まま転送電極に伝わらないばかりではなく、一般に垂直
ＣＣＤの駆動に用いられるダブルクロッキング法におけ
る各パルス間のクロスポイント電圧の制御が困難となる
ことを意味する。したがって垂直ＣＣＤの信号電荷量も
充分に確保されなくなる。
電極の低抵抗化をはかったインタライン型二次元CCDイ
メージセンサに関する。現在、固体二次元イメージセン
サとしてはフレームトランスファCCD、インタラインCC
D，MOS型、ＣＩＤ型など多種多様のデバイスが開発され
ている。このなかでもインタラインCCDによる二次元イ
メージセンサは、S/N、感度がよいことから現在もっと
も性能のよいデバイスとして開発が盛んである。ところ
でこのような二次元イメージセンサは解像度の向上をは
かるため多画素・高密度化される傾向にある。このため
インタライン型CCDイメージセンサでは、垂直転送チャ
ネルがますます微細化され取扱い得る信号電荷量が減少
する。一般に信号電荷量はCCDのチャネル容量、駆動電
圧に依存し、チャネル容量はデバイス形状、プロセス条
件によって決定される。一方駆動電圧は外部から印加さ
れるパルス電圧により決まる。したがって充分な信号量
を確保するにはチャネル容量の増大とともに外部から印
加するパルス電圧が正確にデバイスに供給される必要が
ある。ところでCCDの転送電極は一般にポリシリコンで
形成されているためその抵抗は必ずしも小さくはない。
このポリシリコンを用いた二次元CCDイメージセンサの
垂直転送電極は外部パルスにとって容量性負荷のみなら
ず高抵抗負荷として働く。このため外部パルスから見た
垂直転送電極は抵抗と容量の分布定数回路負荷となり、
印加パルスは内部垂直転送電極に正確に供給されないこ
とになる。このことは外部から印加した駆動電圧がその
まま転送電極に伝わらないばかりではなく、一般に垂直
ＣＣＤの駆動に用いられるダブルクロッキング法におけ
る各パルス間のクロスポイント電圧の制御が困難となる
ことを意味する。したがって垂直ＣＣＤの信号電荷量も
充分に確保されなくなる。
第１図は従来のインタライン型ＣＣＤ二次元イメージセ
ンサの単位画素平面図を示す。図において１はチャネル
ストッパ，２はフォトダイオード領域，３は垂直CCDの
転送チャネル，４は第１層ポリシリコン電極，５は第２
層ポリシリコン電極，１０はアルミの光シールドであ
る。第１層および第２層のポリシリコン電極は６〜９の
水平に細長い領域上で隣接する画素と共通接続されてい
る。二次元イメージセンサはこのような単位画素をマト
リックス状に配列することによって形成される。また垂
直転送電極を構成する第１層および第２層のポリシリコ
ン電極の左右両面から垂直転送パルスが印加される。と
ころで第１図に示す単位画素を構成するポリシリコン電
極は６〜９のような比較的細長い高抵抗領域とCCD転送
チャネル３を覆う４，５のような比較的容量の大きな領
域とから成り立っている。すなわち二次元ＣＣＤイメー
ジセンサのポリシリコンによる垂直転送電極は一種の抵
抗と容量の分布定数回路と見なせる。このため、左右か
ら印加される垂直転送パルス波形は、この分布定数回路
により変形を受けＣＣＤ内部の電極上ではもとの電圧あ
るいは立上り、立下り波形が再現されなくなる。したが
ってまず第一に実効的な印加電圧が低下し、第二にダブ
ルクロッキングパルスのクロスポイント電圧の制御が困
難となる。このことは直接垂直CCDで取り扱い得る信号
電荷量の減少につながる。
ンサの単位画素平面図を示す。図において１はチャネル
ストッパ，２はフォトダイオード領域，３は垂直CCDの
転送チャネル，４は第１層ポリシリコン電極，５は第２
層ポリシリコン電極，１０はアルミの光シールドであ
る。第１層および第２層のポリシリコン電極は６〜９の
水平に細長い領域上で隣接する画素と共通接続されてい
る。二次元イメージセンサはこのような単位画素をマト
リックス状に配列することによって形成される。また垂
直転送電極を構成する第１層および第２層のポリシリコ
ン電極の左右両面から垂直転送パルスが印加される。と
ころで第１図に示す単位画素を構成するポリシリコン電
極は６〜９のような比較的細長い高抵抗領域とCCD転送
チャネル３を覆う４，５のような比較的容量の大きな領
域とから成り立っている。すなわち二次元ＣＣＤイメー
ジセンサのポリシリコンによる垂直転送電極は一種の抵
抗と容量の分布定数回路と見なせる。このため、左右か
ら印加される垂直転送パルス波形は、この分布定数回路
により変形を受けＣＣＤ内部の電極上ではもとの電圧あ
るいは立上り、立下り波形が再現されなくなる。したが
ってまず第一に実効的な印加電圧が低下し、第二にダブ
ルクロッキングパルスのクロスポイント電圧の制御が困
難となる。このことは直接垂直CCDで取り扱い得る信号
電荷量の減少につながる。
本発明の目的は上記従来の欠点を除去した二次元CCDイ
メージセンサを提供することにある。
メージセンサを提供することにある。
本発明によればマトリックス状に配列された複数のフォ
トダイオードと垂直方向に並ぶ各フォトダイオード列の
間に配置されたＣＣＤ転送チャネルとこのCCD垂直転送
チャネル上に設けられた低抵抗の光シールド膜とを有
し、前記CCD垂直転送チャネルは一定の相数を有する転
送電極で構成されているインタライン型CCD二次元イメ
ージセンサにおいて、前記相数毎あるいはこの相数の整
数倍毎の前記各転送チャネル上で同相の前記転送電極上
にコンタクトホールを設け、該同相の転送電極を前記低
抵抗光シールド膜に接続したことを特徴とする二次元CC
Dイメージセンサが得られる。
トダイオードと垂直方向に並ぶ各フォトダイオード列の
間に配置されたＣＣＤ転送チャネルとこのCCD垂直転送
チャネル上に設けられた低抵抗の光シールド膜とを有
し、前記CCD垂直転送チャネルは一定の相数を有する転
送電極で構成されているインタライン型CCD二次元イメ
ージセンサにおいて、前記相数毎あるいはこの相数の整
数倍毎の前記各転送チャネル上で同相の前記転送電極上
にコンタクトホールを設け、該同相の転送電極を前記低
抵抗光シールド膜に接続したことを特徴とする二次元CC
Dイメージセンサが得られる。
以下本発明について図面を用いて詳細に説明する。第２
図は本発明による二次元ＣＣＤイメージセンサの一実施
例を示し、主要部の平面図を示している。図において11
〜14は第１層ポリシリコン電極、15〜17は第２層ポリシ
リコン電極、18〜33はフォトダイオード領域、34〜42は
第１層あるいは第２層のポリシリコン電極に開けられた
コンタクトホール、43〜47は垂直方向に同相のポリシリ
コン電極を共通に接続するためのアルミ電極である。本
実施例では４相駆動を仮定しており、４転送チャネル毎
に同相の転送電極が共通に接続されている。また垂直転
送パネルは、従来は左右から供給されていたのに対し、
本実施例では垂直方向のアルミ配線から供給される。こ
のため垂直転送電極の一水平ライン、例えば１２につい
てみると、従来は約１０mm前後の長さのポリシリコン電
極に対してパルスを印加する必要があったのに対し、本
実施例では４画素毎にアルミでバスラインが配線されて
いるためその間隔はせいぜい数十μｍ程度となり、パル
ス波形の劣化はほとんど無視できることになる。もちろ
ん４画素毎ではなくその整数倍の画素毎にアルミバスラ
インを配線してもよい。本発明はこのようなパルス波形
劣化を防止するのみならず第１図の６〜９の比較的細長
い部分でのポリシリコン断線による不良防止にも役立
つ。また本実施例のアルミバスライン43〜47は従来のア
ルミによる光シールド電極10と同様に光シールドとして
の役目もすることはもちろんであり、新たな配線を行う
必要がない。また特開昭53-37392号公報にはチャネルス
トップ上に金属給電線を配線しこの給電線と転送電極を
接続し駆動パルスの給電を行う発明が記載されている。
しかしチャネルストップ領域の幅に比べ転送チャネルの
幅の方が広いため、本願発明の方が給電線と転送電極と
の接続に十分な面積を確保できる。
図は本発明による二次元ＣＣＤイメージセンサの一実施
例を示し、主要部の平面図を示している。図において11
〜14は第１層ポリシリコン電極、15〜17は第２層ポリシ
リコン電極、18〜33はフォトダイオード領域、34〜42は
第１層あるいは第２層のポリシリコン電極に開けられた
コンタクトホール、43〜47は垂直方向に同相のポリシリ
コン電極を共通に接続するためのアルミ電極である。本
実施例では４相駆動を仮定しており、４転送チャネル毎
に同相の転送電極が共通に接続されている。また垂直転
送パネルは、従来は左右から供給されていたのに対し、
本実施例では垂直方向のアルミ配線から供給される。こ
のため垂直転送電極の一水平ライン、例えば１２につい
てみると、従来は約１０mm前後の長さのポリシリコン電
極に対してパルスを印加する必要があったのに対し、本
実施例では４画素毎にアルミでバスラインが配線されて
いるためその間隔はせいぜい数十μｍ程度となり、パル
ス波形の劣化はほとんど無視できることになる。もちろ
ん４画素毎ではなくその整数倍の画素毎にアルミバスラ
インを配線してもよい。本発明はこのようなパルス波形
劣化を防止するのみならず第１図の６〜９の比較的細長
い部分でのポリシリコン断線による不良防止にも役立
つ。また本実施例のアルミバスライン43〜47は従来のア
ルミによる光シールド電極10と同様に光シールドとして
の役目もすることはもちろんであり、新たな配線を行う
必要がない。また特開昭53-37392号公報にはチャネルス
トップ上に金属給電線を配線しこの給電線と転送電極を
接続し駆動パルスの給電を行う発明が記載されている。
しかしチャネルストップ領域の幅に比べ転送チャネルの
幅の方が広いため、本願発明の方が給電線と転送電極と
の接続に十分な面積を確保できる。
以上述べたように本発明によれば、パルス波形の劣化を
防いだインタライン型ＣＣＤ二次元イメージセンサを実
現できる。
防いだインタライン型ＣＣＤ二次元イメージセンサを実
現できる。
第１図は従来のインタライン型ＣＣＤ二次元イメージセ
ンサの単位画素平面図、第２図は本発明による一実施例
を示す。図において4,11〜14は第１層ポリシリコンで電
極、5,15〜17は第２層ポリシリコン電極、34〜42はコン
タクトホール、43〜47はアルミによるバスラインであ
る。
ンサの単位画素平面図、第２図は本発明による一実施例
を示す。図において4,11〜14は第１層ポリシリコンで電
極、5,15〜17は第２層ポリシリコン電極、34〜42はコン
タクトホール、43〜47はアルミによるバスラインであ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】マトリックス状に配列された複数のフォト
ダイオードと、垂直方向に並ぶ各フォトダイオード列の
間に配置されたCCD垂直転送チャネルと、このCCD垂直転
送チャネル上に設けられた金属で形成された低抵抗の光
シールド膜とを有し、前記CCD垂直転送チャネルは一定
の相数を有するポリシリコンよりなる転送電極で構成さ
れているインタライン型CCD二次元イメージセンサにお
いて、前記相数毎あるいは前記相数の整数倍毎の前記各
転送チャネル上で同相の前記ポリシリコン転送電極上に
コンタクトホールを設け、該同相のポリシリコン転送電
極を前記低抵抗光シールド膜に接続し、この低抵抗光シ
ールド膜から垂直転送パルスを供給することを特徴とす
る二次元イメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146929A JPH061829B2 (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 二次元ｃｃｄイメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146929A JPH061829B2 (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 二次元ｃｃｄイメージセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6038869A JPS6038869A (ja) | 1985-02-28 |
| JPH061829B2 true JPH061829B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=15418762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58146929A Expired - Lifetime JPH061829B2 (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 二次元ｃｃｄイメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061829B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2714000B2 (ja) * | 1988-06-23 | 1998-02-16 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置の製造方法 |
| JPH02133963A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| US5194751A (en) * | 1989-07-17 | 1993-03-16 | Sony Corporation | Structure of solid-state image sensing devices |
| JPH0828497B2 (ja) * | 1990-07-19 | 1996-03-21 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JP3123068B2 (ja) * | 1990-09-05 | 2001-01-09 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| CA2045363A1 (en) * | 1990-10-01 | 1992-04-02 | Selim S. Bencuya | Ccd frame transfer device with simplified and improved well and electrode structure |
| JP2725459B2 (ja) * | 1991-01-11 | 1998-03-11 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JP2853785B2 (ja) * | 1992-01-30 | 1999-02-03 | 松下電子工業株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| KR100261128B1 (ko) * | 1992-02-21 | 2000-07-01 | 이데이 노부유끼 | 고체촬상소자 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607390B2 (ja) * | 1976-09-17 | 1985-02-23 | 三洋電機株式会社 | 電荷結合型半導体装置の駆動パルス給電方法 |
-
1983
- 1983-08-11 JP JP58146929A patent/JPH061829B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6038869A (ja) | 1985-02-28 |
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