JPH084133B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH084133B2 JPH084133B2 JP61291076A JP29107686A JPH084133B2 JP H084133 B2 JPH084133 B2 JP H084133B2 JP 61291076 A JP61291076 A JP 61291076A JP 29107686 A JP29107686 A JP 29107686A JP H084133 B2 JPH084133 B2 JP H084133B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- ccd
- region
- shift register
- horizontal
- 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)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固体撮像装置特に２次元撮像装置に関する
ものである。
ものである。
従来の技術 従来、水平走査用CCDシフトレジスタを用いる撮像装
置において、上記水平CCDを２相駆動で動かすために必
要なバリア電極形成は、信号電荷に対するポテンシャル
を下げるために、例えばｎ形埋め込みチャンネルCCDに
おいては、バリア電極下のみに、ｐ形不純物であるボロ
ンをイオン注入することにより形成していた。
置において、上記水平CCDを２相駆動で動かすために必
要なバリア電極形成は、信号電荷に対するポテンシャル
を下げるために、例えばｎ形埋め込みチャンネルCCDに
おいては、バリア電極下のみに、ｐ形不純物であるボロ
ンをイオン注入することにより形成していた。
以下、第２図に示すインターライン形CCD撮像装置
（以下、IL−CCDと呼ぶ）により、簡単に動作について
述べる。１は水平CCDのチャンネル部であり、11は垂直C
CDのチャネル部で水平CCDのチャンネル部１に連結して
いる。第２図ａ中、破線で示してあるのは、第１層目ポ
リシリコンで形成した電極である。ただし、第１層目電
極形成前に、水平，垂直CCDチャンネル部1,11にはｎ形
埋込みチャンネルが形成されている。そして第１層目電
極形成後、選択的に図中に示した斜視図にのみｐ形不純
物が導入される。その後、図中実線で示した第２層目ポ
リシリコン電極が形成される。次に信号電荷の流れを追
ってみる。信号電荷は、図の上方から垂直CCDのチャン
ネル部11を通って、垂直CCDの最終段電極２から水平CCD
の転送電極を兼ねた電極４を通り経路６にそって電極32
の下に運ばれる。なお、水平CCDのチャンネル部１の電
極は２相駆動とするため、電極４と電極32,電極52と電
極31,および電極51と電極31が結合され、電極４と電極3
2にはφH1というパルスが、電極52と電極31および電極5
1と電極31にはφH2というパルスが印加される。その時
の水平CCDのポンテンシャルを模式的に示したのが第２
図ｃである。実線は、φH1がLOWでφH2がHIGHの時のポ
テンシャルで、破線とは逆でφH1がHIGHでφH2がLOWの
時のポテンシャルを示したものである。
（以下、IL−CCDと呼ぶ）により、簡単に動作について
述べる。１は水平CCDのチャンネル部であり、11は垂直C
CDのチャネル部で水平CCDのチャンネル部１に連結して
いる。第２図ａ中、破線で示してあるのは、第１層目ポ
リシリコンで形成した電極である。ただし、第１層目電
極形成前に、水平，垂直CCDチャンネル部1,11にはｎ形
埋込みチャンネルが形成されている。そして第１層目電
極形成後、選択的に図中に示した斜視図にのみｐ形不純
物が導入される。その後、図中実線で示した第２層目ポ
リシリコン電極が形成される。次に信号電荷の流れを追
ってみる。信号電荷は、図の上方から垂直CCDのチャン
ネル部11を通って、垂直CCDの最終段電極２から水平CCD
の転送電極を兼ねた電極４を通り経路６にそって電極32
の下に運ばれる。なお、水平CCDのチャンネル部１の電
極は２相駆動とするため、電極４と電極32,電極52と電
極31,および電極51と電極31が結合され、電極４と電極3
2にはφH1というパルスが、電極52と電極31および電極5
1と電極31にはφH2というパルスが印加される。その時
の水平CCDのポンテンシャルを模式的に示したのが第２
図ｃである。実線は、φH1がLOWでφH2がHIGHの時のポ
テンシャルで、破線とは逆でφH1がHIGHでφH2がLOWの
時のポテンシャルを示したものである。
前述の経路６を通って来た電荷は、電極32の下に運ば
れてくる。その時、φH1はHIGHでφH2はLOWでなければ
ならない。そして次の駆動タイミング、すなわちφH1が
LOWでφH2がHIGHになると、経路７（電極32から電極52
を通って電極31への流れ）を通過して、半ピッチ分電荷
が運ばれる。後は、φH1とφH2が交互にHIGH,LOWを繰返
すことにより、電荷は左方向に順次移動していく。
れてくる。その時、φH1はHIGHでφH2はLOWでなければ
ならない。そして次の駆動タイミング、すなわちφH1が
LOWでφH2がHIGHになると、経路７（電極32から電極52
を通って電極31への流れ）を通過して、半ピッチ分電荷
が運ばれる。後は、φH1とφH2が交互にHIGH,LOWを繰返
すことにより、電荷は左方向に順次移動していく。
発明が解決しようとする問題点 しかしながらこのような構成では、例えば第２図ａの
経路８から経路９への電荷移動の過程において、電極32
に蓄積されている電荷は、電極32全体に広がっており、
一部の電荷は、経路８′から経路９′を通ることとな
り、この部分で転送のロスが発生するという問題点があ
った。本発明はこのような問題点を解決するもので、水
平転送効率の劣化を招かない、２相駆動用の構造を提供
することを目的とするものである。
経路８から経路９への電荷移動の過程において、電極32
に蓄積されている電荷は、電極32全体に広がっており、
一部の電荷は、経路８′から経路９′を通ることとな
り、この部分で転送のロスが発生するという問題点があ
った。本発明はこのような問題点を解決するもので、水
平転送効率の劣化を招かない、２相駆動用の構造を提供
することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、半導体基板上
に光電変換素子群、前記光電変換素子群から信号電荷を
読出し転送する垂直走査用CCDシフトレジスタ群あるい
は垂直信号線群、および水平走査用CCDシフトレジスタ
が設けられ、前記水平走査用CCDシフトレジスタを構成
する隣り合う第１の電極下の第１の領域と第２の電極実
線下の第２の領域において前記第２の領域に信号電荷に
対するポテンシャルを前記第１の領域より上昇させる前
記第１の領域と同一導電型の不純物を追加導入して前記
第２の領域を主たる蓄積部とする２相駆動CCDが構成さ
れているとともに、前記第２の電極の１つ飛びごとの第
２の電極が前記垂直走査用CCDシフトレジスタ群あるい
は前記垂直信号線群の最終電極と接続されているもので
ある。
に光電変換素子群、前記光電変換素子群から信号電荷を
読出し転送する垂直走査用CCDシフトレジスタ群あるい
は垂直信号線群、および水平走査用CCDシフトレジスタ
が設けられ、前記水平走査用CCDシフトレジスタを構成
する隣り合う第１の電極下の第１の領域と第２の電極実
線下の第２の領域において前記第２の領域に信号電荷に
対するポテンシャルを前記第１の領域より上昇させる前
記第１の領域と同一導電型の不純物を追加導入して前記
第２の領域を主たる蓄積部とする２相駆動CCDが構成さ
れているとともに、前記第２の電極の１つ飛びごとの第
２の電極が前記垂直走査用CCDシフトレジスタ群あるい
は前記垂直信号線群の最終電極と接続されているもので
ある。
作用 この構成により、水平方向の電荷移動は、実質的な水
平CCD部に限定されることにより、水平転送効率の劣化
を抑制することとなる。
平CCD部に限定されることにより、水平転送効率の劣化
を抑制することとなる。
実施例 第１図は、本発明の一実施例によるインターライン形
CCD撮像装置の垂直から水平CCDシフトレジスタ部の平面
図，断面図およびポテンシャル図である。
CCD撮像装置の垂直から水平CCDシフトレジスタ部の平面
図，断面図およびポテンシャル図である。
１は、水平CCDのチャンネル部であり、11は垂直CCDの
チャンネル部で水平CCDのチャネル部１と継がってい
る。第１図ａ中、破線で示してあるのは、第１層目ポリ
シリコンで形成した電極である。ただしこの場合、水
平，垂直CCDチャンネル部1,11には、第１層目ポリシリ
コン電極形成前に、ｎ形埋め込みチャンネルが形成され
ている。そして第１層目ポリシリコン電極形成後、選択
的に図中に示した斜線部分にのみ、さらにｎ形不純物が
導入される。その後、図中実線で示した第２層目ポリシ
リコン電極が形成される。本発明では、信号電荷の流れ
を図の上方から水平CCDに入り、左方向に向かうとして
いる。そのため、水平CCDチャンネル部１の電極は、２
相駆動とするため、電極４と電極31,電極51と電極32お
よび電極52と電極32が、結合され、電極４と電極31の組
には、φH1というパルスが、電極51と電極32および電極
52と電極32の組には、φH2というパルスが印加されてい
る。その時の水平CCDのポテンシャルを模式的に示した
のが第１図ｃである。実線は、φH1がHIGHでφH2がLOW
の時のポテンシャルで、破線は、φH1がLOWでφH2がHIG
Hの時のポテンシャル図を示したものである。
チャンネル部で水平CCDのチャネル部１と継がってい
る。第１図ａ中、破線で示してあるのは、第１層目ポリ
シリコンで形成した電極である。ただしこの場合、水
平，垂直CCDチャンネル部1,11には、第１層目ポリシリ
コン電極形成前に、ｎ形埋め込みチャンネルが形成され
ている。そして第１層目ポリシリコン電極形成後、選択
的に図中に示した斜線部分にのみ、さらにｎ形不純物が
導入される。その後、図中実線で示した第２層目ポリシ
リコン電極が形成される。本発明では、信号電荷の流れ
を図の上方から水平CCDに入り、左方向に向かうとして
いる。そのため、水平CCDチャンネル部１の電極は、２
相駆動とするため、電極４と電極31,電極51と電極32お
よび電極52と電極32が、結合され、電極４と電極31の組
には、φH1というパルスが、電極51と電極32および電極
52と電極32の組には、φH2というパルスが印加されてい
る。その時の水平CCDのポテンシャルを模式的に示した
のが第１図ｃである。実線は、φH1がHIGHでφH2がLOW
の時のポテンシャルで、破線は、φH1がLOWでφH2がHIG
Hの時のポテンシャル図を示したものである。
信号電荷の流れは、垂直CCDのチャンネル部11の最終
電極２を通って、φH1がHIGHの時、電極４の下を経路６
に沿って、電極４の斜線部に入る。次にφH1がLOW、φH
2がHIGHになると、信号電荷は経路６を逆流することな
く、経路７を通って電極52の下に運ばれる。後は、φH1
とφH2が交互にHIGH,LOWを繰返すことにより電荷は、左
の方へ順次移動する。その場合、電荷に対するポテンシ
ャルが高い所すなわち水平CCDの蓄積部は、本来の水平C
CD部のみに設けてあるので、従来例で問題となった、信
号電荷が、垂直CCD側へ入りこむために起こる転送効率
劣化はなくなる。
電極２を通って、φH1がHIGHの時、電極４の下を経路６
に沿って、電極４の斜線部に入る。次にφH1がLOW、φH
2がHIGHになると、信号電荷は経路６を逆流することな
く、経路７を通って電極52の下に運ばれる。後は、φH1
とφH2が交互にHIGH,LOWを繰返すことにより電荷は、左
の方へ順次移動する。その場合、電荷に対するポテンシ
ャルが高い所すなわち水平CCDの蓄積部は、本来の水平C
CD部のみに設けてあるので、従来例で問題となった、信
号電荷が、垂直CCD側へ入りこむために起こる転送効率
劣化はなくなる。
なお、実施例では、出発をｎ形埋め込みチャンネルと
したが表面チャンネルでもよく、また、ｐチャンネルCC
Dでは、ポテンシャルを上昇させるためにｐ形不純物を
入れることにより同様な効果が得られることは明白であ
る。
したが表面チャンネルでもよく、また、ｐチャンネルCC
Dでは、ポテンシャルを上昇させるためにｐ形不純物を
入れることにより同様な効果が得られることは明白であ
る。
発明の効果 以上のように本発明によれば、プロセス上の工程を増
加させることなく、水平転送効率の劣化を抑制できるた
め、高性能の撮像装置が実現できるなどきわめて有効な
効果が得られる。
加させることなく、水平転送効率の劣化を抑制できるた
め、高性能の撮像装置が実現できるなどきわめて有効な
効果が得られる。
第１図a,b,cはそれぞれ本発明の一実施例によるインタ
ーライン形CCD撮像装置の平面図，断面図およびポテン
シャル図、第２図a,b,cはそれぞれ従来のインターライ
ン形CCD撮像装置の平面図，断面図およびポテンシャル
図である。 １……水平CCDチャンネル部、2,31,32……第１層目ポリ
シリコン電極、4,51,52……第２層目ポリシリコン電
極、11……垂直CCDチャンネル部。
ーライン形CCD撮像装置の平面図，断面図およびポテン
シャル図、第２図a,b,cはそれぞれ従来のインターライ
ン形CCD撮像装置の平面図，断面図およびポテンシャル
図である。 １……水平CCDチャンネル部、2,31,32……第１層目ポリ
シリコン電極、4,51,52……第２層目ポリシリコン電
極、11……垂直CCDチャンネル部。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板上に光電変換素子群、前記光電
変換素子群から信号電荷を読出し転送する垂直走査用CC
Dシフトレジスタ群あるいは垂直信号線群、および水平
走査用CCDシフトレジスタが設けられ、前記水平走査用C
CDシフトレジスタを構成する隣り合う第１の電極下の第
１の領域と第２の電極下の第２の領域において前記第２
の領域に信号電荷に対するポテンシャルを前記第１の領
域より上昇させる前記第１の領域と同一導電型の不純物
を追加導入して前記第２の領域を主たる蓄積部とする２
相駆動CCDが構成されているとともに、前記第２の電極
の１つ飛びごとの第２の電極が前記垂直走査用CCDシフ
トレジスタ群あるいは前記垂直信号線群の最終電極と接
続されていることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291076A JPH084133B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291076A JPH084133B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63278270A JPS63278270A (ja) | 1988-11-15 |
| JPH084133B2 true JPH084133B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=17764119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291076A Expired - Lifetime JPH084133B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084133B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933865A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-23 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子 |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP61291076A patent/JPH084133B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63278270A (ja) | 1988-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |