IL-CCD形固体撮像素子におけるスメアの解析

秋元 肇  小野 秀行  安藤 治久  中井 正章  大場 信弥  鈴木 敏樹  竹本 一八男  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J72-C2   No.9   pp.871-878
発行日: 1989/09/25
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Print ISSN: 0915-1907
論文種別: 論文
専門分野: 半導体材料・デバイス
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あらまし: 
インタラインCCD形固形撮像素子のスメアの対策として,これまでに2重ウェル構造の採用と層間SiO2膜厚の低減が提唱されている.しかしながら,これらの対策によるスメアの抑圧効果は個別には検討されているものの,一個のまとまった素子についてのスメアはいまだに定量化されていない.このために,設計段階から撮像素子のスメアの値を予測し,設計に反映させることは難しかった.本論文ではインタラインCCD形固体撮像素子のスメアを最適設計することを目的とし,Si基板内における電荷拡散によるスメアを総合的に計算機解析し,更に層間SiO2膜を介した光の漏れ込みによるスメアについては,幾何光学的数値解析を行った.この結果前者は,pウェルを完全空乏化することにより125dBまで抑圧が可能となることを明らかにし,後者と遮光量との関係も定量化することができた.また新たにAl遮光膜の透過光によるスメアの発生を提案し,これがS/Nにして100dBであることを確認した.以上の解析に基づき素子を試作したところ,30%の開口率を得ながら,同時にほぼ設計どおりの94dBのスメア抑圧量を得ることができ,解析の有効性を確認することができた.