JPH0799610A - 固体撮像素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 垂直レジスタの最終段にある信号電荷を水平
レジスタ間の転送領域に転送するまでの電荷転送時間を
長くとれるようにして、水平レジスタ間の転送効率を向
上させると共に、縦すじ不良率を大幅に低減させる。 【構成】 イメージ部とストレージ部を有するフレーム
・インターライン転送方式のイメージセンサにおいて、
ストレージ部における垂直レジスタ１５の最終段と第１
の水平レジスタＨ１間に、垂直レジスタ１５の最終段に
転送された信号電荷を第１の水平レジスタＨ１に転送す
るための第１及び第２のＶＨ転送領域１６ａ及び１６ｂ
を形成する。そして、これらＶＨ転送領域１６ａ及び１
６ｂ下に選択的なＰ形不純物の高エネルギーのイオン注
入によって、Ｐ形の不純物拡散領域１８ａ及び１８ｂを
それぞれ形成し、第１及び第２のＶＨ転送領域１６ａ及
び１６ｂにおけるポテンシャル分布が第１の水平レジス
タＨ１に向かって下り傾斜となるように設定して構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数本の水平レジスタ
を有する固体撮像素子に関し、特に、水平レジスタ間の
電荷の転送効率の改善を図った固体撮像素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、水平方向の画素数の増加に伴い、
例えば２００万画素のＨＤＴＶ用のイメージセンサにお
いては、信号出力の読出し周波数及び水平レジスタ（Ｃ
ＣＤ）の駆動周波数が高くなるため、従来から用いられ
てきた１本の水平レジスタの構造では、ＣＣＤを駆動す
るための消費電力の増加や水平レジスタにおける電荷の
転送効率の低下等の問題が生じてきている。

【０００３】そこで、これらの問題を解決するものとし
て、複数本の水平レジスタを有するＣＣＤ固体撮像素子
の構造が提案されている（テレビジョン学会誌Vol.41,N
o.11(1987)”超高解像度ＣＣＤイメージセンサ”及び特
開平１−３０８０７２号公報参照）。

【０００４】このＣＣＤイメージセンサは、図１０に示
すように、入射光量に応じた量の電荷に光電変換する受
光部（図示せず）が多数マトリクス状に配され、更にこ
れら多数の受光部のうち、列方向に配列された受光部に
対して共通とされた垂直レジスタ（図示せず）が多数
本、行方向に配列されたイメージ部１０１と、このイメ
ージ部１０１に隣接して配され、イメージ部１０１に形
成されているような受光部はなく、イメージ部１０１に
おける多数本の垂直レジスタに連続してそれぞれ多数本
の垂直レジスタのみが延長形成されたストレージ部１０
２とを有する、いわゆるフレームインターライン転送
（ＦＩＴ）方式のイメージセンサである。

【０００５】このイメージセンサは、ストレージ部１０
２に隣接し、かつ多数本の垂直レジスタに対して共通と
された水平レジスタが２本、それぞれ並設されて構成さ
れている。ここで、２本の水平レジスタのうち、ストレ
ージ部側に位置する水平レジスタを第１の水平レジスタ
Ｈ１、他の水平レジスタを第２の水平レジスタＨ２と記
す。そして、ストレージ部１０２と第１の水平レジスタ
Ｈ１間には、ストレージ部１０２における最終段の垂直
レジスタに転送された信号電荷を第１の水平レジスタＨ
１に転送するための２つの垂直−水平転送領域（以下、
ＶＨ転送領域と記す）１０３ａ及び１０３ｂが多数の垂
直レジスタに対して共通に、かつそれぞれ並列に形成さ
れている。

【０００６】また、第１及び第２の水平レジスタＨ１及
びＨ２間には、一旦、第１の水平レジスタＨ１に転送さ
れた信号電荷を選択的に第２の水平レジスタＨ２に転送
するためのレジスタ間転送領域１０４が形成されてい
る。このレジスタ間転送領域１０４は、水平レジスタＨ
１及びＨ２に沿って横方向に延長されて形成されてお
り、図１２に示すように、垂直レジスタの例えば奇数列
（…２ｎ−３列，２ｎ−１列）における垂直レジスタに
対応する位置に信号電荷の転送をせき止めるチャネル・
ストッパ領域ＣＳがそれぞれ形成されている。

【０００７】イメージ部１０１における垂直レジスタ上
及びストレージ部１０２における垂直レジスタ上には、
例えば２層の多結晶シリコン層による４枚の垂直転送電
極ＳＴ１〜ＳＴ４がそれぞれ絶縁膜を介して形成されて
いる。即ち、４枚の垂直転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４を１組
として、その組が多数、縦方向に順次配列されて形成さ
れている。そして、それぞれ４枚の垂直転送電極ＳＴ１
〜ＳＴ４には、互いに位相の異なる４つの垂直転送パル
スφＳＴ１〜φＳＴ４がそれぞれ供給されるようになっ
ており、これら垂直転送パルスφＳＴ１〜φＳＴ４の供
給によって、垂直転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４下のポテンシ
ャル分布が順次変化し、これによって、信号電荷が垂直
レジスタに沿って縦方向に転送されることになる。

【０００８】特に、イメージ部１０１においては、受光
部に蓄積されている信号電荷を垂直帰線期間において、
まず、垂直レジスタに読出し、その後、この垂直帰線期
間内において、垂直レジスタに転送された信号電荷を高
速にストレージ部１０２の垂直レジスタに転送する。

【０００９】ストレージ部１０２は、垂直帰線期間にお
いてその垂直レジスタに転送された信号電荷を、その後
の水平帰線期間において１行単位に水平レジスタ側に転
送する。これによって、垂直レジスタの最終段にあった
信号電荷は、２つのＶＨ転送領域１０３ａ及び１０３ｂ
を経て、まず、第１の水平レジスタＨ１に転送され、そ
のうち、例えば奇数列（…２ｎ−３列，２ｎ−１列）に
関する信号電荷はレジスタ間転送領域１０４に形成され
たチャネル・ストッパ領域ＣＳにて第２の水平レジスタ
Ｈ２への転送がせき止められ、偶数列（…２ｎ−４列，
２ｎ−２列，２ｎ列）に関する信号電荷が第２の水平レ
ジスタＨ２に転送されることになる。

【００１０】そして、次の水平走査期間において、例え
ば水平レジスタＨ１及びＨ２上に形成された例えば２層
の多結晶シリコン層による第１の水平転送電極ＧＨ１及
び第２の水平転送電極ＧＨ２への互いに位相の異なる２
相の水平転送パルスφＨ１及びφＨ２の印加によって、
信号電荷が順次出力部１０５（図１０参照）側に転送さ
れ、該出力部１０５において合成されて、その出力端子
φｏｕｔより撮像信号Ｓとして取り出されることにな
る。

【００１１】第１及び第２の水平転送電極ＧＨ１及びＧ
Ｈ２は、図１２に示すように、水平レジスタＨ１及びＨ
２上において、交互に、かつ横方向に配列され、その形
状は、まず、第１の水平転送電極ＧＨ１に関してみる
と、第１の水平レジスタＨ１上においては、例えば奇数
列（…２ｎ−３列，２ｎ−１列）に関する垂直レジスタ
と対応する箇所に配され、途中、レジスタ間転送電極Ｈ
Ｈ上において偶数列（…２ｎ−４列，２ｎ−２列，２ｎ
列）に関する垂直レジスタと対応する側に屈曲され、そ
して、第２の水平レジスタＨ２上において、偶数列に関
する垂直レジスタと対応する箇所に連続して配されたか
たちになっている。

【００１２】第２の水平転送電極ＧＨ２も同様で、ま
ず、第１の水平レジスタＨ１上において、偶数列に関す
る垂直レジスタと対応する箇所に配され、途中、レジス
タ間転送電極ＨＨ上において奇数列に関する垂直レジス
タと対応する側に屈曲され、そして、第２の水平レジス
タＨ２上において、奇数列に関する垂直レジスタと対応
する箇所に連続して配されたかたちになっている。

【００１３】そして、この従来のイメージセンサにおい
ては、水平レジスタＨ１及びＨ２間の電荷転送効率を向
上させるために、図１２に示すように、第１の水平レジ
スタＨ１上に形成される転送電極の形状を例えば逆扇状
（末広形状）にするか、あるいは第１の水平レジスタを
構成する不純物拡散領域の濃度分布を連続的に変化させ
ることにより、第１の水平レジスタＨ１におけるポテン
シャル分布をレジスタ間の電荷転送方向に向かって下り
傾斜となるようにしている。

【００１４】即ち、図１０のＣ−Ｃ線上で示すイメージ
部１０１、ストレージ部１０２、第１及び第２のＶＨ転
送領域１０３ａ及び１０３ｂ、第１の水平レジスタＨ
１、レジスタ間転送領域１０４及び第２の水平レジスタ
Ｈ２の各不純物拡散領域上に形成されている各転送電極
に同電位（例えば０Ｖ）を印加したときの各不純物拡散
領域のポテンシャル分布をみると、図１１に示すよう
に、イメージ部１０１から第２のＶＨ転送領域１０３ｂ
にかけての範囲が平坦な分布であり、第１の水平レジス
タＨ１が第２の水平レジスタＨ２側に向かって下り傾斜
の分布であり、レジスタ間転送領域１０４から第２の水
平レジスタＨ２にかけて第１の水平レジスタＨ１のポテ
ンシャル分布に連続して平坦な分布となっている。

【００１５】ここで、上記従来のイメージセンサにおけ
る信号電荷の転送状態を、図１３のタイミングチャート
と図１４及び図１５で示す各種転送電極下のポテンシャ
ル変化を示す動作概念図に基づいて説明する。なお、図
において、φＳＴ１〜φＳＴ４はそれぞれ第１〜第４の
垂直転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４に供給される第１〜第４の
垂直転送パルス、φＶＨ１及びφＶＨ２は第１及び第２
のＶＨ転送電極ＶＨ１及びＶＨ２に供給される第１及び
第２のＶＨ転送パルス、φＨ１及びφＨ２は第１及び第
２の水平転送電極ＧＨ１及びＧＨ２に供給される第１及
び第２の水平転送パルス、φＨＨはレジスタ間転送電極
ＨＨに供給されるレジスタ間転送パルスをそれぞれ示
す。また、図１４及び図１５で示す動作概念図は、各時
刻ごとにそれぞれ奇数列に関する信号電荷の転送状態と
偶数列に関する転送状態を対にして示してある。

【００１６】そして、ｔ１時における状態、即ち、スト
レージ部１０２において第１及び第２の垂直転送電極Ｓ
Ｔ１及びＳＴ２下に連続形成されたポテンシャル井戸に
信号電荷ｅが蓄積され、第１のＶＨ転送電極ＶＨ１下に
形成されたポテンシャル井戸に信号電荷ｅが蓄積されて
いる状態からこのイメージセンサの信号電荷ｅの転送状
態を説明する。

【００１７】まず、次のｔ２時において、第３の垂直転
送パルスφＳＴ３、第２のＶＨ転送パルスφＶＨ２及び
レジスタ間転送パルスφＨＨがそれぞれ高レベルになる
ことから、信号電荷ｅは、ストレージ部１０２の最終段
において、第１〜第３の垂直転送電極ＳＴ１〜ＳＴ３下
に連続形成されたポテンシャル井戸に転送・蓄積され、
同時に第１及び第２のＶＨ転送電極ＶＨ１及びＶＨ２下
に連続形成されたポテンシャル井戸にも信号電荷が転送
・蓄積される。

【００１８】次のｔ３時において、第１の垂直転送パル
スφＳＴ１及び第１のＶＨ転送パルスφＶＨ１がそれぞ
れ低レベルになることから、信号電荷ｅは、ストレージ
部１０２の最終段における第２及び第３の垂直転送電極
ＳＴ２及びＳＴ３下に連続形成されたポテンシャル井戸
に転送・蓄積され、同時に第２のＶＨ転送電極ＶＨ２下
に形成されたポテンシャル井戸にも信号電荷が転送・蓄
積される。

【００１９】次のｔ４時において、第４の垂直転送パル
スφＳＴ４が高レベル、第２のＶＨ転送パルスφＶＨ２
が低レベルになることから、信号電荷ｅは、ストレージ
部１０２の最終段における第２及び第３の垂直転送電極
ＳＴ２及びＳＴ３下に連続形成されたポテンシャル井戸
に転送・蓄積される。このとき、上記ｔ３時において第
２のＶＨ転送電極ＶＨ２下にあった信号電荷ｅは、この
第２のＶＨ転送電極ＶＨ２下のポテンシャルが浅くなる
ことにより、第１の水平レジスタＨ１側に転送される。
この場合、第１の水平レジスタＨ１のポテンシャルが第
２の水平レジスタＨ２側に向かって下り傾斜となってい
ることから、信号電荷ｅは、この第１の水平レジスタＨ
１に沿ってレジスタ間転送領域１０４に高速転送され、
結果的にレジスタ間転送電極ＨＨ下に蓄積されることに
なる。

【００２０】そして、次のｔ５時において、第２の垂直
転送パルスφＳＴ２が低レベル、第１のＶＨ転送パルス
φＶＨ１が高レベルになることから、信号電荷ｅは、ス
トレージ部１０２の最終段における第３の垂直転送電極
ＳＴ３下から第１のＶＨ転送電極ＶＨ１下にわたって連
続形成されたポテンシャル井戸に転送・蓄積される。こ
のとき、レジスタ間転送電極ＨＨ下に転送された信号電
荷ｅは該レジスタ間転送電極ＨＨ下に蓄積されたままで
ある。

【００２１】次のｔ６時において、第１の垂直転送パル
スφＳＴ１が高レベルになることから、ストレージ部１
０２の最終段の前段における信号電荷ｅが第１の垂直転
送電極ＳＴ１下に転送されることになる。このとき、ス
トレージ部１０２の最終段の信号電荷ｅは、第３の垂直
転送電極ＳＴ３下から第１のＶＨ転送電極ＶＨ１下にわ
たって連続形成されたポテンシャル井戸に蓄積されたま
まであり、レジスタ間転送電極ＨＨ下にも依然信号電荷
ｅが蓄積されたままである。

【００２２】次のｔ７時において、第３の垂直転送パル
スφＳＴ３が低レベルとなることから、最終段の信号電
荷ｅは、第４の垂直転送電極ＳＴ４下及び第１のＶＨ転
送電極ＶＨ１下に連続形成されたポテンシャル井戸に転
送・蓄積されることになる。このとき、同時に第１の水
平転送パルスφＨ１が高レベルになることから、第１の
水平レジスタＨ１においては、奇数列に関する水平レジ
スタＨ１下のポテンシャルが深くなり、第２の水平レジ
スタＨ２においては、偶数列に関する水平レジスタＨ２
下のポテンシャルが深くなる。その結果、奇数列に関す
る信号電荷ｅにおいては、レジスタ間転送領域１０４に
形成されているチャネル・ストッパ領域ＣＳにてその転
送がせき止められ、偶数列に関する信号電荷において
は、レジスタ間転送電極ＨＨ下及び第２の水平レジスタ
Ｈ２下に連続形成されたポテンシャル井戸に転送・蓄積
されることになる。

【００２３】次のｔ８時において、第２の垂直転送パル
スφＳＴ２が高レベルになることから、最終段の前段の
信号電荷ｅは、第１及び第２の垂直転送電極ＳＴ１及び
ＳＴ２下に連続形成されたポテンシャル井戸に転送・蓄
積されることになる。このとき、第１及び第２の水平転
送パルスφＨ１及びφＨ２並びにレジスタ間転送パルス
φＨＨの電位的な変化はないため、依然上記ｔ７時の状
態を維持している。

【００２４】次のｔ９時において、第４の垂直転送パル
スφＳＴ４及びレジスタ間転送パルスφＨＨがそれぞれ
低レベルになることから、最終段の信号電荷ｅは、第１
のＶＨ転送電極ＶＨ１下に形成されたポテンシャル井戸
に転送・蓄積される。このとき、レジスタ間転送電極Ｈ
Ｈ下のポテンシャルが浅くなることから、レジスタ間転
送電極ＨＨ下にあった偶数列に関する信号電荷ｅが完全
に第２の水平レジスタＨ２のポテンシャル井戸に転送・
蓄積されることになり、奇数列に関する信号電荷ｅが第
１の水平レジスタＨ１へ、偶数列に関する信号電荷ｅが
第２の水平レジスタＨ２へそれぞれ振り分けられること
になる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のイ
メージセンサにおいては、例えば２００万画素のＨＤＴ
Ｖ用のイメージセンサ等に適用させるために、水平レジ
スタの駆動周波数を半減させる目的で、水平レジスタを
２本としている。この場合、２本の水平レジスタＨ１及
びＨ２間の電荷振り分け転送が難しく、縦すじ不良の原
因を引き起こすという問題があったが、上述したよう
に、第１の水平レジスタＨ１上に形成される転送電極Ｇ
Ｈ１の形状を例えば逆扇状（末広形状）にして、第１の
水平レジスタＨ１の電荷転送電界を強める。あるいは第
１の水平レジスタＨ１を構成する不純物拡散領域の濃度
分布を連続的に変化させて、第１の水平レジスタＨ１に
おけるポテンシャル分布をレジスタＨ１及びＨ２間の電
荷転送方向に向かって下り傾斜とすることにより、第１
の水平レジスタＨ１の電荷転送電界を強めるなどの対策
がとられている。

【００２６】しかしながら、上記対策をとったとして
も、第１及び第２の水平レジスタＨ１及びＨ２への信号
電荷の振り分け転送効率は、まだ完全ではなく、第１の
水平レジスタＨ１の電荷転送電界を更に強めるか、ある
いは振り分け転送時間を長くとるかして振り分け転送効
率を改善する必要があった。

【００２７】即ち、従来のイメージセンサにおいては、
図１３のタイミングチャート及び図１４及び図１５の動
作概念図からもわかるように、第１のＶＨ転送電極ＶＨ
１下にあった信号電荷ｅをレジスタ間転送電極ＨＨ下ま
で転送するのにｔ１時からｔ４時までかかり、ストレー
ジ部１０２の最終段の信号電荷ｅを、第１のＶＨ転送電
極ＶＨ１下に転送する期間の初期時点であるｔ５までに
わずかな時間ｔしかなく、信号電荷ｅの転送が完了する
前に上記期間が始まってしまい、結果的に転送残り等が
生じ、レジスタＨ１及びＨ２間転送の効率の向上を有効
に図れないという問題がある。

【００２８】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、垂直レジスタの最終段
にある信号電荷を水平レジスタ間の転送領域に転送する
までの電荷転送時間を長くとることができ、水平レジス
タ間の転送効率を向上させることができると共に、縦す
じ不良率を大幅に低減することができる固体撮像素子を
提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明は、入射光量に応
じた量の電荷に光電変換する受光部が多数マトリクス状
に配列され、これら多数の受光部のうち、列方向に配列
された上記受光部に対して共通とされた垂直レジスタが
多数本、行方向に配列され、上記行方向に配列された複
数本の垂直レジスタに対して共通とされた水平レジスタ
が複数本配列された固体撮像素子において、上記垂直レ
ジスタの最終段と上記水平レジスタ間の転送領域上に２
本の転送電極を有し、これら転送電極下のポテンシャル
分布を上記水平レジスタ側に向かって下り傾斜にして構
成する。

【００３０】この場合、電気的中性状態での上記垂直レ
ジスタ下のポテンシャル分布を、上記水平レジスタのそ
れよりも浅くして構成してもよい。また、上記垂直レジ
スタの最終段の電荷を上記水平レジスタ側に転送する
際、各転送電極に供給される駆動パルスを交番パルスと
することが好ましい。

【００３１】

【作用】本発明に係る固体撮像素子においては、垂直レ
ジスタの最終段と上記水平レジスタ間の転送領域上に２
本の転送電極を有し、これら転送電極下のポテンシャル
分布を上記水平レジスタ側に向かって下り傾斜にしたの
で、垂直レジスタの最終段に転送された電荷を高速に水
平レジスタ側に転送することができ、これによって、複
数本の水平レジスタ間の電荷の転送を高速に行うことが
可能となる。

【００３２】また、電気的中性状態での垂直レジスタ下
のポテンシャル分布を、水平レジスタのそれよりも浅く
することにより、垂直レジスタと水平レジスタ間に生じ
るフリンジング電界の発生を防止することができ、垂直
レジスタにて転送された最大取扱電荷量の低減を引き起
こすことなく、電荷を水平レジスタ側に転送させること
ができる。

【００３３】また、垂直レジスタの最終段の電荷を水平
レジスタ側に転送する際、各転送電極に供給される駆動
パルスを交番パルスとすることにより、転送電極間のフ
リンジング電界の発生を防止することができ、しかも、
転送電極下のポテンシャル分布が水平レジスタ側に向か
って下り傾斜となっていることから、垂直レジスタの最
終段に転送された電荷を高速に、かつ転送残りを引き起
こすことなく転送することができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明に係る固体撮像素子をいわゆる
フレーム・インターライン転送方式のイメージセンサに
適用した実施例（以下、単に実施例に係るイメージセン
サと記す）を図１〜図９を参照しながら説明する。

【００３５】この実施例に係るイメージセンサＩＳは、
図１に示すように、入射光量に応じた量の電荷に光電変
換する受光部（図示せず）が多数マトリクス状に配さ
れ、更にこれら多数の受光部のうち、列方向に配列され
た受光部に対して共通とされた垂直レジスタ（図示せ
ず）が多数本、行方向に配列されたイメージ部１と、こ
のイメージ部１に隣接して配され、イメージ部１に形成
されているような受光部はなく、イメージ部１における
多数本の垂直レジスタに連続してそれぞれ多数本の垂直
レジスタ（図示せず）のみが延長形成されたストレージ
部２とを有する、いわゆるフレームインターライン転送
（ＦＩＴ）方式のイメージセンサである。

【００３６】このイメージセンサＩＳは、図４に示すよ
うに、Ｎ形のシリコン基板１１上に、Ｐ形のウェル領域
１２が形成され、このウェル領域１２の表面に電荷の転
送路であるＮ形の埋め込みチャネル領域１３が形成され
て構成されている。そして、平面的にみると、図３に示
すように、ストレージ部２に隣接し、かつ多数本のチャ
ネル・ストッパ領域１４（斜線で示す）にて行方向に対
して分離された多数本の垂直レジスタ１５に対して共通
とされた水平レジスタが２本、それぞれ並設されて構成
されている。ここで、２本の水平レジスタのうち、スト
レージ部２側に位置する水平レジスタを第１の水平レジ
スタＨ１、他の水平レジスタを第２の水平レジスタＨ２
と記す。

【００３７】そして、ストレージ部２と第１の水平レジ
スタＨ１間には、図４に示すように、ストレージ部２に
おける垂直レジスタ１５の最終段に転送された信号電荷
を第１の水平レジスタＨ１に転送するための２つの垂直
−水平転送領域（以下、第１及び第２のＶＨ転送領域１
６ａ及び１６ｂと記す）が多数の垂直レジスタ１５に対
して共通に、かつそれぞれ並列に形成されている。

【００３８】この実施例においては、図４に示すよう
に、第１の水平レジスタＨ１から第２の水平レジスタＨ
２にわたる埋め込みチャネル領域１３下に高エネルギー
のイオン注入によるＮ形の深い埋め込みチャネル領域１
７が形成されて、電気的中性状態での第１及び第２の水
平レジスタＨ１及びＨ２下のポテンシャル分布が、垂直
レジスタ１５のそれよりも深さｈほど深くなるように設
定されている。また、第１及び第２のＶＨ転送領域１６
ａ及び１６ｂ下に選択的なＰ形不純物（例えばボロン
（Ｂ））の高エネルギーのイオン注入によって、Ｐ形の
不純物拡散領域１８ａ及び１８ｂがそれぞれ形成され、
第１及び第２のＶＨ転送領域におけるポテンシャル分布
が第１の水平レジスタＨ１に向かって下り傾斜となるよ
うに設定されている。

【００３９】このＰ形の不純物拡散領域１８ａ及び１８
ｂの形成方法としては、そのＰ形不純物濃度が電荷の転
送方向に向かって連続的に薄くなるように形成する。即
ち、水平レジスタＨ１及びＨ２の不純物濃度からみた場
合に、各ＶＨ転送電極１６ａ及び１６ｂ下のＮ形の不純
物濃度が信号電荷の転送方向に向かって濃くなるように
形成する。

【００４０】具体的には、第１及び第２のＶＨ転送領域
１６ａ及び１６ｂにおける上記Ｐ形の不純物拡散領域１
８ａ及び１８ｂを平面的にみたとき、例えば図５に示す
ように、垂直レジスタ１５側を底辺とし、第１の水平レ
ジスタＨ１側を頂点とする三角形状のパターンにする。
図においては、直角三角形のパターンを示してある。こ
のようにＰ形の不純物拡散領域１８ａ及び１８ｂをそれ
ぞれ三角形状のパターンにすることにより、各ＶＨ転送
領域１６ａ及び１６ｂ中、垂直レジスタ１５側のＰ形不
純物の濃度が高く、第１の水平レジスタＨ１側に向かっ
て徐々にＰ形不純物の濃度が低くなるという濃度分布に
なり、各ＶＨ転送領域１６ａ及び１６ｂ上のＶＨ転送電
極ＶＨ１及びＶＨ２に所定の電圧を印加したとき、各Ｖ
Ｈ転送領域１６ａ及び１６ｂのポテンシャルが第１の水
平レジスタＨ１に向かって下り傾斜の分布を有すること
になる。

【００４１】その他の方法としては、図６に示すよう
に、Ｐ形の不純物拡散領域１８ａ及び１８ｂにおける垂
直レジスタ１５側の深さを大きくし、第１の水平レジス
タＨ１に向かって徐々にその深さが小さくなるように、
Ｐ形の不純物を例えば斜め方向のイオン注入によって導
入して、垂直レジスタ１５側を底辺、第１の水平レジス
タＨ１側を頂点とする断面ほぼ直角三角形の形状にＰ形
の不純物拡散領域１８ａ及び１８ｂを形成するようにし
てもよい。

【００４２】一方、第１及び第２の水平レジスタＨ１及
びＨ２間には、図４に示すように、一旦、第１の水平レ
ジスタＨ１に転送された信号電荷を選択的に第２の水平
レジスタＨ２に転送するためのレジスタ間転送領域１９
が形成されている。このレジスタ間転送領域１９は、比
較的高濃度のＮ形の不純物拡散領域にて構成され、かつ
第１及び第２の水平レジスタＨ１及びＨ２に沿って横方
向に延長されて形成されている。このレジスタ間転送領
域１９には、図３に示すように、垂直レジスタ１５の例
えば奇数列（…２ｎ−３列，２ｎ−１列）における垂直
レジスタ１５に対応する位置に信号電荷の転送をせき止
めるチャネル・ストッパ領域ＣＳがそれぞれ形成されて
いる。

【００４３】イメージ部１における垂直レジスタ上及び
ストレージ部２における垂直レジスタ上には、例えば２
層の多結晶シリコン層による４枚の垂直転送電極ＳＴ１
〜ＳＴ４がそれぞれ絶縁膜２０を介して形成されてい
る。即ち、４枚の垂直転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４を１組と
して、その組が多数、縦方向に順次配列されて形成され
ている。そして、それぞれ４枚の垂直転送電極ＳＴ１〜
ＳＴ４には、互いに位相の異なる４つの垂直転送パルス
φＳＴ１〜φＳＴ４がそれぞれ供給されるようになって
おり、これら垂直転送パルスφＳＴ１〜φＳＴ４の供給
によって、第１〜第４の垂直転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４下
のポテンシャル分布が順次変化し、これによって、信号
電荷がそれぞれ垂直レジスタ１５に沿って縦方向に転送
されることになる。

【００４４】特に、イメージ部１においては、受光部に
蓄積されている信号電荷を垂直帰線期間において、ま
ず、垂直レジスタに読出し、その後、この垂直帰線期間
内において、垂直レジスタに転送された信号電荷を高速
にストレージ部２の垂直レジスタ１５に転送する。

【００４５】ストレージ部２は、垂直帰線期間において
垂直レジスタ１５に転送された信号電荷を、その後の水
平帰線期間において１行単位に第１の水平レジスタＨ１
側に転送する。これによって、垂直レジスタ１５の最終
段にあった信号電荷は、２つのＶＨ転送領域１６ａ及び
１６ｂを経て、まず、第１の水平レジスタＨ１に転送さ
れ、そのうち、例えば奇数列（…２ｎ−３列，２ｎ−１
列）に関する信号電荷はレジスタ間転送領域１９に形成
されたチャネル・ストッパ領域ＣＳ（図３参照）にて第
２の水平レジスタＨ２への転送がせき止められ、偶数列
（…２ｎ−４列，２ｎ−２列，２ｎ列）に関する信号電
荷が第２の水平レジスタＨ２に転送されることになる。

【００４６】そして、次の水平走査期間において、第１
及び第２の水平レジスタＨ１及びＨ２上に形成された例
えば２層の多結晶シリコン層による第１の水平転送電極
ＧＨ１及び第２の水平転送電極ＧＨ２への互いに位相の
異なる２相の水平転送パルスφＨ１及びφＨ２の印加に
よって、信号電荷が順次出力部２１（図１参照）側に転
送され、該出力部２１において合成されて、その出力端
子φｏｕｔより撮像信号Ｓとして取り出されることにな
る。

【００４７】第１及び第２の水平転送電極ＧＨ１及びＧ
Ｈ２は、図３に示すように、水平レジスタＨ１及びＨ２
上において、交互に、かつ横方向に配列され、その形状
は、まず、第１の水平転送電極ＧＨ１に関してみると、
第１の水平レジスタＨ１上においては、例えば奇数列
（…２ｎ−３列，２ｎ−１列）に関する垂直レジスタ１
５と対応する箇所に配され、途中、レジスタ間転送領域
１９上において偶数列（…２ｎ−４列，２ｎ−２列，２
ｎ列）に関する垂直レジスタ１５と対応する側に屈曲さ
れ、そして、第２の水平レジスタＨ２上において、偶数
列に関する垂直レジスタと対応する箇所に連続して配さ
れたかたちになっている。

【００４８】第２の水平転送電極ＧＨ２も同様で、ま
ず、第１の水平レジスタＨ１上において、偶数列（…２
ｎ−４列，２ｎ−２列，２ｎ列）に関する垂直レジスタ
１５と対応する箇所に配され、途中、レジスタ間転送領
域１９上において奇数列（…２ｎ−３列，２ｎ−１列）
に関する垂直レジスタ１５と対応する側に屈曲され、そ
して、第２の水平レジスタＨ２上において、奇数列に関
する垂直レジスタ１５と対応する箇所に連続して配され
たかたちになっている。

【００４９】そして、この実施例に係るイメージセンサ
ＩＳにおいては、第１及び第２の水平レジスタＨ１及び
Ｈ２間の電荷転送効率を向上させるために、図３に示す
ように、第１の水平レジスタＨ１上に形成される転送電
極ＧＨ１又はＧＨ２の形状を例えば逆扇状（末広形状）
にするか、あるいは第１の水平レジスタＨ１を構成する
不純物拡散領域の濃度分布を連続的に変化させることに
より、第１の水平レジスタＨ１におけるポテンシャル分
布をレジスタ間転送領域１９に向かって下り傾斜となる
ようにしている。

【００５０】ここで、図１のＡ−Ａ線上で示すイメージ
部１，ストレージ部２，第１のＶＨ転送領域１６ａ，第
２のＶＨ転送領域１６ｂ，第１の水平レジスタＨ１，レ
ジスタ間転送領域１９及び第２の水平レジスタＨ２の各
不純物拡散領域、特に第１のＶＨ転送領域１６ａ，第２
のＶＨ転送領域１６ｂ，第１の水平レジスタＨ１，レジ
スタ間転送領域１９及び第２の水平レジスタＨ２におい
ては、図３のＢ−Ｂ線上に沿った各不純物拡散領域上に
形成されている各転送電極に同電位（例えば０Ｖ）を印
加したときの各不純物拡散領域のポテンシャル分布をみ
ると、図２に示すように、まず、イメージ部１からスト
レージ部２にかけての範囲は平坦な分布となっている。
次段の第１及び第２のＶＨ転送領域１６ａ及び１６ｂ
は、各垂直レジスタ１５と接するポテンシャルがストレ
ージ部２のポテンシャルよりも浅く、いわゆるポテンシ
ャル障壁として存在し、更に第１の水平レジスタＨ１に
向かって連続的にポテンシャルが深くなる分布を有す
る。即ち、各ＶＨ転送領域１６ａ及び１６ｂは、第１の
水平レジスタＨ１に向かって下り傾斜のポテンシャル分
布を有する。そして、第１の水平レジスタＨ１が第２の
水平レジスタＨ２に向かって下り傾斜の分布であり、レ
ジスタ間転送領域１９から第２の水平レジスタＨ２にか
けて第１の水平レジスタＨ１のポテンシャル分布に連続
して平坦な分布となっている。

【００５１】ここで、上記本実施例に係るイメージセン
サにおける信号電荷の転送状態を、図７のタイミングチ
ャートと図８及び図９で示す各種転送電極下のポテンシ
ャル変化を示す動作概念図に基づいて説明する。なお、
図において、φＳＴ１〜φＳＴ４はそれぞれ第１〜第４
の垂直転送電極ＳＴ１〜ＳＴ４に供給される第１〜第４
の垂直転送パルス、φＶＨ１及びφＶＨ２は第１及び第
２のＶＨ転送領域１６ａ及び１６ｂ上に形成された第１
及び第２のＶＨ転送電極ＶＨ１及びＶＨ２に供給される
第１及び第２のＶＨ転送パルス、φＨ１及びφＨ２は第
１及び第２の水平転送電極ＧＨ１及びＧＨ２に供給され
る第１及び第２の水平転送パルス、φＨＨはレジスタ間
転送領域１９上に形成されたレジスタ間転送電極ＨＨに
供給されるレジスタ間転送パルスをそれぞれ示す。ま
た、図８及び図９で示す動作概念図は、各時刻ごとにそ
れぞれ奇数列に関する信号電荷の転送状態と偶数列に関
する転送状態を対にして示してある。

【００５２】そして、ｔ１時における状態、即ち、スト
レージ部２において第１及び第２の垂直転送電極ＳＴ１
及びＳＴ２下に連続形成されたポテンシャル井戸に信号
電荷が蓄積され、第１のＶＨ転送電極ＳＴ１下に形成さ
れたポテンシャル井戸に信号電荷が蓄積されている状態
からこのイメージセンサＩＳの信号電荷の転送状態を説
明する。

【００５３】まず、次のｔ２時において、第３の垂直転
送パルスφＳＴ３、第２のＶＨ転送パルスφＶＨ２及び
レジスタ間転送パルスφＨＨがそれぞれ高レベルにな
り、第１のＶＨ転送パルスφＶＨ１が低レベルになる。
上記ｔ１時においてストレージ部２の最終段に蓄積され
ていた信号電荷は、第１〜第３の垂直転送電極ＳＴ１〜
ＳＴ３下に連続形成されたポテンシャル井戸に転送・蓄
積される。

【００５４】また、このとき、第１のＶＨ転送電極ＶＨ
１下のポテンシャルが浅くなり、同時に第２のＶＨ転送
電極ＶＨ２下のポテンシャルが深くなることから、第１
及び第２のＶＨ転送電極ＶＨ１及びＶＨ２下において、
第１の水平レジスタＨ１側に向かって下り階段状のポテ
ンシャル分布が形成され、しかも、各ＶＨ転送電極ＶＨ
１及びＶＨ２下のポテンシャル分布が第１の水平レジス
タＨ１側に向かって連続的に下り傾斜となされ、更に垂
直レジスタ１５と第１の水平レジスタＨ１間に、第１の
水平レジスタＨ１を低とするポテンシャル段差ｈ（図２
参照）が生じていることから、上記ｔ１時において第１
のＶＨ転送電極ＶＨ１下に蓄積されていた信号電荷ｅ
は、高速に第１の水平レジスタＨ１側に転送されること
になる。

【００５５】また、第１の水平レジスタＨ１は、高速転
送を考慮してそのポテンシャル分布が第２の水平レジス
タＨ２に向かって下り傾斜となっており、更に偶数列に
関するレジスタ間転送電極ＨＨ下のポテンシャルが深く
なっていることから、結局、偶数列に関する信号電荷
は、第１のＶＨ転送電極ＶＨ１下からレジスタ間転送電
極ＨＨ下に高速に転送されることになる。一方、奇数列
に関する信号電荷ｅは、レジスタ間転送領域１９に形成
されているチャネル・ストッパ領域ＣＳにてその転送が
せき止められる。

【００５６】即ち、この実施例においては、ｔ２時にお
いて、垂直レジスタ１５の最終段（正確には第１のＶＨ
転送電極ＶＨ１下）からレジスタ間転送電極ＨＨ下に信
号電荷ｅが転送されることになる。

【００５７】そして、次のｔ３時において、第１の垂直
転送パルスφＳＴ１及び第２のＶＨ転送パルスφＶＨ２
がそれぞれ低レベルになり、第４の垂直転送パルスφＳ
Ｔ４が高レベルになることから、信号電荷ｅは、ストレ
ージ部２の最終段における第２〜第４の垂直転送電極Ｓ
Ｔ２〜ＳＴ４下に連続形成されたポテンシャル井戸に転
送・蓄積される。このとき、レジスタ間転送電極ＨＨ下
に転送された信号電荷ｅは該レジスタ間転送電極ＨＨ下
に蓄積されたままである。

【００５８】次のｔ４時においては、上記ｔ３時の状態
が保持されたままであるため、垂直レジスタ１５の最終
段における信号電荷ｅは、依然第２〜第４の垂直転送電
極ＳＴ２〜ＳＴ４下に連続形成されたポテンシャル井戸
に蓄積されたままである。また、レジスタ間転送電極Ｈ
Ｈ下に転送された信号電荷ｅも該レジスタ間転送電極Ｈ
Ｈ下に蓄積されたままである。

【００５９】そして、次のｔ５時において、第２の垂直
転送パルスφＳＴ２が低レベル、第１のＶＨ転送パルス
φＶＨ１が高レベルになることから、信号電荷ｅは、ス
トレージ部２の最終段における第３及び第４の垂直転送
電極ＳＴ３及びＳＴ４下にわたって連続形成されたポテ
ンシャル井戸に転送・蓄積される。このとき、レジスタ
間転送電極ＨＨ下に転送された信号電荷ｅは該レジスタ
間転送電極ＨＨ下に蓄積されたままである。

【００６０】次のｔ６時において、第１の垂直転送パル
スφＳＴ１が高レベルになることから、ストレージ部２
の最終段の前段における信号電荷ｅが第１の転送電極Ｓ
Ｔ１下に転送されることになる。このとき、ストレージ
部２の最終段の信号電荷ｅは、第３及び第４の垂直転送
電極ＳＴ３及びＳＴ４下にわたって連続形成されたポテ
ンシャル井戸に蓄積されたままであり、レジスタ間転送
電極ＨＨ下にも依然信号電荷ｅが蓄積されたままであ
る。

【００６１】次のｔ７時において、第３の垂直転送パル
スφＳＴ３が低レベルとなることから、最終段の信号電
荷ｅは、第４の垂直転送電極ＳＴ４下及び第１のＶＨ転
送電極ＶＨ１下に連続形成されたポテンシャル井戸に転
送・蓄積されることになる。このとき、同時に第１の水
平転送パルスφＨ１が高レベルになることから、第１の
水平レジスタＨ１においては、奇数列に関する水平レジ
スタＨ１下のポテンシャルが深くなり、第２の水平レジ
スタＨ２においては、偶数列に関する水平レジスタＨ２
下のポテンシャルが深くなる。その結果、奇数列に関す
る信号電荷ｅにおいては、レジスタ間転送領域１９に形
成されているチャネル・ストッパ領域ＣＳにてその転送
がせき止められたままであり、偶数列に関する信号電荷
ｅにおいては、レジスタ間転送電極ＨＨ下及び第２の水
平レジスタＨ２下に連続形成されたポテンシャル井戸に
転送・蓄積されることになる。

【００６２】次のｔ８時において、第２の垂直転送パル
スφＳＴ２が高レベルになることから、最終段の前段の
信号電荷ｅは、第１及び第２の垂直転送電極ＳＴ１及び
ＳＴ２下に連続形成されたポテンシャル井戸に転送・蓄
積されることになる。このとき、第１及び第２の水平転
送パルスφＨ１及びφＨ２並びにレジスタ間転送パルス
φＨＨの電位的な変化はないため、依然上記ｔ７時の状
態を維持している。

【００６３】次のｔ９時において、第４の垂直転送パル
スφＳＴ４及びレジスタ間転送パルスφＨＨがそれぞれ
低レベルになることから、最終段の信号電荷ｅは、第１
のＶＨ転送電極ＶＨ１下に形成されたポテンシャル井戸
に転送・蓄積される。このとき、レジスタ間転送電極Ｈ
Ｈ下のポテンシャルが浅くなることから、レジスタ間転
送電極ＨＨ下にあった偶数列に関する信号電荷ｅが完全
に第２の水平レジスタＨ２のポテンシャル井戸に転送・
蓄積されることになり、奇数列に関する信号電荷ｅが第
１の水平レジスタＨ１へ、偶数列に関する信号電荷が第
２の水平レジスタＨ２へそれぞれ振り分けられることに
なる。

【００６４】このように、本実施例に係るイメージセン
サＩＳにおいては、垂直レジスタ１５の最終段と第１の
水平レジスタＨ１間における第１及び第２のＶＨ転送領
域１６ａ及び１６ｂ上に第１及び第２のＶＨ転送電極Ｖ
Ｈ１及びＶＨ２を有し、これら転送電極ＶＨ１及びＶＨ
２下のポテンシャル分布を第１の水平レジスタＨ１側に
向かって下り傾斜にしたので、垂直レジスタ１５の最終
段に転送された信号電荷ｅを高速に第１の水平レジスタ
Ｈ１側に転送することができ、これによって、複数本の
水平レジスタＨ１及びＨ２間の電荷の転送を高速に行う
ことが可能となる。

【００６５】また、電気的中性状態での垂直レジスタ１
５下のポテンシャル分布を、第１の水平レジスタＨ１の
それよりも浅くすることにより、垂直レジスタ１５と第
１の水平レジスタＨ１間に生じるフリンジング電界の発
生を防止することができ、垂直レジスタ１５にて転送さ
れた最大取扱電荷量の低減を引き起こすことなく、信号
電荷ｅを第１の水平レジスタＨ１側に転送させることが
できる。

【００６６】また、図７のｔ１〜ｔ２のに示すように、
垂直レジスタ１５の最終段の信号電荷ｅを第１の水平レ
ジスタＨ１側に転送する際、各ＶＨ転送電極ＶＨ１及び
ＶＨ２に供給される第１及び第２のＶＨ転送パルスφＶ
Ｈ１及びＶＨ２を交番パルスとすることにより、第１及
び第２のＶＨ転送電極ＶＨ１及びＶＨ２間のフリンジン
グ電界の発生を防止することができ、しかも、各ＶＨ転
送電極ＶＨ１及びＶＨ２下のポテンシャル分布が第１の
水平レジスタＨ１側に向かって下り傾斜となっているこ
とから、垂直レジスタ１５の最終段に転送された信号電
荷ｅを高速に、かつ転送残りを引き起こすことなく転送
することができる。

【００６７】しかも、図７のタイミングチャートからも
わかるように、ｔ２時において、第１のＶＨ転送電極Ｖ
Ｈ１下にあった信号電荷ｅをレジスタ間転送電極ＨＨ下
まで転送することができるため、ストレージ部２の最終
段の信号電荷ｅを第１のＶＨ転送電極ＶＨ１下に転送す
る期間の初期であるｔ５までに長い時間（従来の３倍）
かけることができ、信号電荷ｅの転送が完了する前に上
記期間が始まるということがない。その結果、転送残り
等の不都合は生じなくなり、レジスタ間転送の効率の向
上を有効に図ることができる。即ち、垂直レジスタ１５
の最終段にある信号電荷ｅを水平レジスタＨ１及びＨ２
間の転送領域に転送するまでの電荷転送時間を長くとる
ことができ、水平レジスタＨ１及びＨ２間の転送効率を
向上させることができると共に、縦すじ不良率を大幅に
低減することができる。

【００６８】上記実施例においては、フレーム・インタ
ーライン転送方式に適用した例を示したが、その他イン
ターライン転送方式のイメージセンサにも適用させるこ
とができる。

【００６９】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る固体撮像素
子によれば、入射光量に応じた量の電荷に光電変換する
受光部が多数マトリクス状に配列され、これら多数の受
光部のうち、列方向に配列された上記受光部に対して共
通とされた垂直レジスタが多数本、行方向に配列され、
上記行方向に配列された複数本の垂直レジスタに対して
共通とされた水平レジスタが複数本配列された固体撮像
素子において、上記垂直レジスタの最終段と上記水平レ
ジスタ間の転送領域上に２本の転送電極を有し、これら
転送電極下のポテンシャル分布を上記水平レジスタ側に
向かって下り傾斜にするようにしたので、垂直レジスタ
の最終段にある信号電荷を水平レジスタ間の転送領域に
転送するまでの電荷転送時間を長くとることができ、水
平レジスタ間の転送効率を向上させることができると共
に、縦すじ不良率を大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固体撮像素子をいわゆるフレーム
・インターライン転送方式のイメージセンサに適用した
実施例（以下、単に実施例に係るイメージセンサと記
す）の概略構成を示す平面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線上並びに図３におけるＢ
−Ｂ線上の断面でみた場合において、各種転送電極に同
電位を印加したときの各種転送電極下のポテンシャル分
布を示す図である。

【図３】本実施例に係るイメージセンサの要部、特にス
トレージ部における垂直レジスタの最終段から第２の水
平レジスタにわたる部分の構成を示す平面図である。

【図４】図３におけるＢ−Ｂ線上の断面図である。

【図５】本実施例に係るイメージセンサの第１及び第２
のＶＨ転送領域下にＰ形の不純物を導入することによっ
て形成されるＰ形不純物拡散領域の形成パターンを示す
要部の平面図である。

【図６】本実施例に係るイメージセンサの第１及び第２
のＶＨ転送領域下にＰ形の不純物を導入することによっ
て形成されるＰ形不純物拡散領域の別の形成パターンを
示す要部の断面図である。

【図７】本実施例に係るイメージセンサの各種転送電極
に供給される転送パルスの出力タイミングを示すタイミ
ング・チャートである。

【図８】図７におけるタイミング・チャートのｔ１〜ｔ
５時における各種転送電極下のポテンシャルの変動に伴
う信号電荷の転送状態を示す動作概念図である。

【図９】図７におけるタイミング・チャートのｔ６〜ｔ
９時における各種転送電極下のポテンシャルの変動に伴
う信号電荷の転送状態を示す動作概念図である。

【図１０】従来例に係るイメージセンサの概略構成を示
す平面図である。

【図１１】図１０におけるＣ−Ｃ線上の断面でみた場合
において、各種転送電極に同電位を印加したときの各種
転送電極下のポテンシャル分布を示す図である。

【図１２】本実施例に係るイメージセンサの要部、特に
ストレージ部における垂直レジスタの最終段から第２の
水平レジスタにわたる部分の構成を示す平面図である。

【図１３】従来例に係るイメージセンサの各種転送電極
に供給される転送パルスの出力タイミングを示すタイミ
ング・チャートである。

【図１４】図１３におけるタイミング・チャートのｔ１
〜ｔ５時における各種転送電極下のポテンシャルの変動
に伴う信号電荷の転送状態を示す動作概念図である。

【図１５】図１３におけるタイミング・チャートのｔ６
〜ｔ９時における各種転送電極下のポテンシャルの変動
に伴う信号電荷の転送状態を示す動作概念図である。

【符号の説明】

ＩＳ イメージセンサ １ イメージ部 ２ ストレージ部 １１ シリコン基板 １２ Ｐ形のウェル領域 １３ 埋め込みチャネル領域 １４ チャネル・ストッパ領域 １５ 垂直レジスタ １６ａ及び１６ｂ 第１及び第２のＶＨ転送領域 １７ 深い埋め込みチャネル領域 １８ａ及び１８ｂ Ｐ形の不純物拡散領域 ＣＳ チャネル・ストッパ領域 ＳＴ１〜ＳＴ４ 第１〜第４の垂直転送電極 ＶＨ１及びＶＨ２ 第１及び第２のＶＨ転送電極 ＧＨ１及びＧＨ２ 第１及び第２の水平転送電極 φＳＴ１〜φＳＴ４ 第１〜第４の垂直転送パルス φＶＨ１及びφＶＨ２ 第１及び第２のＶＨ転送パルス φＧＨ１及びφＧＨ２ 第１及び第２の水平転送パルス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光量に応じた量の電荷に光電変換す
   る受光部が多数マトリクス状に配列され、 これら多数の受光部のうち、列方向に配列された上記受
   光部に対して共通とされた垂直レジスタが多数本、行方
   向に配列され、 上記行方向に配列された複数本の垂直レジスタに対して
   共通とされた水平レジスタが複数本配列された固体撮像
   素子において、 上記垂直レジスタの最終段と上記水平レジスタ間の転送
   領域上に２本の転送電極を有し、 これら転送電極下のポテンシャル分布が上記水平レジス
   タ側に向かって下り傾斜とされていることを特徴とする
   固体撮像素子。
2. 【請求項２】 電気的中性状態での上記垂直レジスタ下
   のポテンシャル分布が、上記水平レジスタのそれよりも
   浅いことを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
3. 【請求項３】 上記垂直レジスタの最終段の電荷を上記
   水平レジスタ側に転送する際、各転送電極に供給される
   駆動パルスが交番パルスであることを特徴とする請求項
   １又は２記載の固体撮像素子。