JPS60136258A - 電荷結合装置 - Google Patents
電荷結合装置Info
- Publication number
- JPS60136258A JPS60136258A JP58243341A JP24334183A JPS60136258A JP S60136258 A JPS60136258 A JP S60136258A JP 58243341 A JP58243341 A JP 58243341A JP 24334183 A JP24334183 A JP 24334183A JP S60136258 A JPS60136258 A JP S60136258A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer
- length
- electrodes
- charge
- stage
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D44/00—Charge transfer devices
- H10D44/40—Charge-coupled devices [CCD]
- H10D44/45—Charge-coupled devices [CCD] having field effect produced by insulated gate electrodes
- H10D44/462—Buried-channel CCD
- H10D44/464—Two-phase CCD
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、固体撮像装置とか遅延装置などに用いられ名
電荷結合装置（以下、ＣＣＤと略記する。）に係シ、特
に単相駆動形および２相駆動形のＣＣＤに関する。
電荷結合装置（以下、ＣＣＤと略記する。）に係シ、特
に単相駆動形および２相駆動形のＣＣＤに関する。
この種の従来のＣＯＤの一例としてＮ型埋め込みチャン
ネル型ＣＯＤを第１図に示している。即ち、１はたとえ
ばＰ型の半導体基板、２は上記基板１の表面に形成され
たＮ型の不純物領域からなる埋め込みチャンネル、３は
前記基板１上に形成された薄い絶縁膜、４ｌ・・・およ
び４２・・・は上記絶縁膜３上で順次隣接するように交
互に配量されて形成された第１，第２の転送電極であっ
て、隣接する２個の転送電極４１＋’２がそれぞれ１組
の転送電極となるように共通接続されている。５は前記
埋め込みチャンネル２０表面上で各転送段の第２の転送
電極４２下に形成されたＮ型不純物を低濃度に含むＮ−
型の不純物領域でオシ、これは前記第１の転送電極４１
−形成後にセルファジインで前記埋め込みチャンネル（
Ｎ型）２にＰ型不純物のイオン打ち込みが行まわれるこ
とによって形成される。なお、第２の転送電極４２はそ
の両端部が第１の転送電極４１との間に絶縁膜を介して
オーバーラツプするように形成されている。
ネル型ＣＯＤを第１図に示している。即ち、１はたとえ
ばＰ型の半導体基板、２は上記基板１の表面に形成され
たＮ型の不純物領域からなる埋め込みチャンネル、３は
前記基板１上に形成された薄い絶縁膜、４ｌ・・・およ
び４２・・・は上記絶縁膜３上で順次隣接するように交
互に配量されて形成された第１，第２の転送電極であっ
て、隣接する２個の転送電極４１＋’２がそれぞれ１組
の転送電極となるように共通接続されている。５は前記
埋め込みチャンネル２０表面上で各転送段の第２の転送
電極４２下に形成されたＮ型不純物を低濃度に含むＮ−
型の不純物領域でオシ、これは前記第１の転送電極４１
−形成後にセルファジインで前記埋め込みチャンネル（
Ｎ型）２にＰ型不純物のイオン打ち込みが行まわれるこ
とによって形成される。なお、第２の転送電極４２はそ
の両端部が第１の転送電極４１との間に絶縁膜を介して
オーバーラツプするように形成されている。
上記ＣＯＤがたとえば２相駆動される場合、即ち、奇数
番目の各段の転送電極所定の正電圧と０Ｖとの間で変化
するクロックツ平ルスφが印加され、偶数番目の各段の
転送電極に上記φとは逆相のクロックパルスＴが印加さ
れる場合には、基板断面内の電位分布および信号電荷Ｑ
の流れは第２図（、） 、 （ｂ）に示すように々る。
番目の各段の転送電極所定の正電圧と０Ｖとの間で変化
するクロックツ平ルスφが印加され、偶数番目の各段の
転送電極に上記φとは逆相のクロックパルスＴが印加さ
れる場合には、基板断面内の電位分布および信号電荷Ｑ
の流れは第２図（、） 、 （ｂ）に示すように々る。
即ち、各転送段の転送電極下には、前記不純物領域５に
よυ形成された電位障壁部Ｂと、との障壁部Ｂよシも電
位が深い電位井戸となって電荷を蓄積可能な電荷蓄積部
Ｓとが形成される。この場合、上記障壁部Ｂおよび蓄積
部Ｓの各電位は、転送電極の印加パルスφまたはφがロ
ウレベルφ、。
よυ形成された電位障壁部Ｂと、との障壁部Ｂよシも電
位が深い電位井戸となって電荷を蓄積可能な電荷蓄積部
Ｓとが形成される。この場合、上記障壁部Ｂおよび蓄積
部Ｓの各電位は、転送電極の印加パルスφまたはφがロ
ウレベルφ、。
φ、のときに比べてハイレベルφ８．φ□のときの方が
大きく（深く）なる。したがって、第２図（ａ） ＋
（ｂ）に示すように隣接する２段の転送電極下に電位井
戸の段差が生じて信号電荷Ｑの蓄積番転送が制約される
ようになる。
大きく（深く）なる。したがって、第２図（ａ） ＋
（ｂ）に示すように隣接する２段の転送電極下に電位井
戸の段差が生じて信号電荷Ｑの蓄積番転送が制約される
ようになる。
このようなＣＯＤにおける電荷転送量は、電荷蓄積部Ｓ
の大きさにより定まるものである。そして、従来は、信
号電荷転送チャンネルの幅を狭くすることを重要視する
ことが多く、電荷蓄積部Ｓの長さし２として所望の電荷
転送量を確保するのに必要なだけ設定していた。これに
よって通常は電荷蓄積部Ｓの長さＬ２が電荷蓄積部相互
間隔、つまシミ位障壁部Ｂの長さＬｌよりもかなシ大き
い。
の大きさにより定まるものである。そして、従来は、信
号電荷転送チャンネルの幅を狭くすることを重要視する
ことが多く、電荷蓄積部Ｓの長さし２として所望の電荷
転送量を確保するのに必要なだけ設定していた。これに
よって通常は電荷蓄積部Ｓの長さＬ２が電荷蓄積部相互
間隔、つまシミ位障壁部Ｂの長さＬｌよりもかなシ大き
い。
ところで、電位障壁部Ｂの長さＬｌと電荷蓄積部Ｓの長
さＬ２との和Ｌ（−Ｌｘ ＋Ｌ２ ）に制約がある場合
、特に各転送段の長さく ＬＬ、＋Ｌ２ ）をある一定
の長さよシ小さくできない場合、第１図に示した構造の
ＣＯＤでは電荷転送速度が遅くなるという問題がある。
さＬ２との和Ｌ（−Ｌｘ ＋Ｌ２ ）に制約がある場合
、特に各転送段の長さく ＬＬ、＋Ｌ２ ）をある一定
の長さよシ小さくできない場合、第１図に示した構造の
ＣＯＤでは電荷転送速度が遅くなるという問題がある。
即ち、クロックパルス周波数が一定および各転送段の長
さしが一定である場合、転送速度はＬ１＋Ｌ２に比例す
るものであり、前述したようにＬｌとＬ２とが大きく違
うと転送速度が遅くなる。
さしが一定である場合、転送速度はＬ１＋Ｌ２に比例す
るものであり、前述したようにＬｌとＬ２とが大きく違
うと転送速度が遅くなる。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、各転送段
の電位障壁部の長さと電荷蓄積部の長さとの和が一定、
クロック周波数が一定である場合において、電荷転送速
度を最大に設定し得る電荷結合装置を提供するものであ
る。
の電位障壁部の長さと電荷蓄積部の長さとの和が一定、
クロック周波数が一定である場合において、電荷転送速
度を最大に設定し得る電荷結合装置を提供するものであ
る。
即ち、本発明の電荷結合装置は、各転送段の転送電極下
に形成される電位障壁部、電荷蓄積部それぞれの長さを
略等しく設定してなることを特徴とするものでちる。
に形成される電位障壁部、電荷蓄積部それぞれの長さを
略等しく設定してなることを特徴とするものでちる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第３図に示すＣＣＤは、第１図を参照して前述した
従来のＣＯＤに比べて、各転送段における電位障壁部Ｂ
の長さく第１の転送電極４１′・・・の相互間隔。）Ｌ
ｒ と電荷蓄積部Ｓの長さく第１の転送電極４１′・・
・の長さ。）Ｌｘ とが相等しい（略等しければよい。
る。第３図に示すＣＣＤは、第１図を参照して前述した
従来のＣＯＤに比べて、各転送段における電位障壁部Ｂ
の長さく第１の転送電極４１′・・・の相互間隔。）Ｌ
ｒ と電荷蓄積部Ｓの長さく第１の転送電極４１′・・
・の長さ。）Ｌｘ とが相等しい（略等しければよい。
）点が異々るだけでアシ、その他は同じであるので第１
図中と同一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
図中と同一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
上記構成のＣＯＤにおいては、クロックパルスφ、φの
周波数が一定、各転送段の長さＬ（−Ｌｌ ＋Ｌ２ ）
が一定である場合に、電荷転送速度がＬ！＋Ｌ２に比例
するが、本例ではＬ１キＬ２（理想的にはＬｌ”Ｌ２）
となっているので最大転送速度が得られる。この場合、
ｃｃＤの製造方法は従来通９で良く、製造が困難になる
ことはない。
周波数が一定、各転送段の長さＬ（−Ｌｌ ＋Ｌ２ ）
が一定である場合に、電荷転送速度がＬ！＋Ｌ２に比例
するが、本例ではＬ１キＬ２（理想的にはＬｌ”Ｌ２）
となっているので最大転送速度が得られる。この場合、
ｃｃＤの製造方法は従来通９で良く、製造が困難になる
ことはない。
第４図は、上記ＣＯＤにおける基板内の電位分布および
信号電荷Ｑ転送の様子を示している。
信号電荷Ｑ転送の様子を示している。
なお、第２の転送電極４２′・・・下の不純物領域とし
て、上記実施例とは逆にＮ型不純物のイオンを打ち込ん
でＮ型不純物を高濃度に含むＮ＋領領域形成した場合に
は、各転送段において第２の転送電極４２′下が第１の
転送電極４１′下よシも電位が深くなるので、第２の転
送電極４２′下が−電荷蓄積部となシ、第１の転送電極
４１′下が電位障壁部となシ、第４図に示した信号電荷
Ｑの転送方向とは逆方向に電荷転送が行なわれるように
なる。
て、上記実施例とは逆にＮ型不純物のイオンを打ち込ん
でＮ型不純物を高濃度に含むＮ＋領領域形成した場合に
は、各転送段において第２の転送電極４２′下が第１の
転送電極４１′下よシも電位が深くなるので、第２の転
送電極４２′下が−電荷蓄積部となシ、第１の転送電極
４１′下が電位障壁部となシ、第４図に示した信号電荷
Ｑの転送方向とは逆方向に電荷転送が行なわれるように
なる。
また、各転送段のうち１段間隔を有する各段の転送電極
にクロックパルス（たとえばφ）を印加し、残シの各段
の転送電極には上記クロックパルスのハイレベルのたと
えば１／２の電圧値を有する直流電圧を印加しておく単
相駆動の場合にも、前記実施例と同様の効果が得られる
。
にクロックパルス（たとえばφ）を印加し、残シの各段
の転送電極には上記クロックパルスのハイレベルのたと
えば１／２の電圧値を有する直流電圧を印加しておく単
相駆動の場合にも、前記実施例と同様の効果が得られる
。
また、本発明は表面チャンネル型ＣＯＤにも適用可能で
ある。
ある。
上述したように本発明の電荷結合装置によれば、各転送
段の電位障壁部の長さＬｌと電荷蓄積部の長さＬ２とを
略等しくなるように設定しているので、Ｌｌ ＋Ｌ２が
一定、クロック周波数が一定の場合に最大転送速度を得
ることができ、固体撮像装置に適用してその動作速度を
向上させることができるなどその応用によシ多大な効果
が得られる。
段の電位障壁部の長さＬｌと電荷蓄積部の長さＬ２とを
略等しくなるように設定しているので、Ｌｌ ＋Ｌ２が
一定、クロック周波数が一定の場合に最大転送速度を得
ることができ、固体撮像装置に適用してその動作速度を
向上させることができるなどその応用によシ多大な効果
が得られる。
第１図は従来のＣＯＤの一例を示す構成説明図、第２図
（ｔＬ）、（ｂ）は第１図のＣＣＤにおける基板内の電
位分布および信号電荷転送の様子を示す図、第３図は本
発明に係るＣＯＤの一実施例を示す構成説明図、第４図
（、） 、 （ｂ）は第３図のＣＣＤにおける基板内の
電位分布および信号電荷転送の様子を示す図でちる。 １・・・半導体基板、３・・・絶縁膜、４１ｒ４２・・
・転送電極、Ｂ・・・電位障壁部、Ｓ・・・電荷蓄積部
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 豚箱１図 （ａ） 第３図 （ａ）
（ｔＬ）、（ｂ）は第１図のＣＣＤにおける基板内の電
位分布および信号電荷転送の様子を示す図、第３図は本
発明に係るＣＯＤの一実施例を示す構成説明図、第４図
（、） 、 （ｂ）は第３図のＣＣＤにおける基板内の
電位分布および信号電荷転送の様子を示す図でちる。 １・・・半導体基板、３・・・絶縁膜、４１ｒ４２・・
・転送電極、Ｂ・・・電位障壁部、Ｓ・・・電荷蓄積部
。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 豚箱１図 （ａ） 第３図 （ａ）
Claims (2)
- （１）半導体基板と、この半導体基板上に絶縁膜を介し
て並べられて形成された複数の転送電極と、各転送段の
転送電極下に形成されそれぞれの長さが略等しい電位障
壁部および電荷蓄積部とを具備することを％徴とする電
荷結合装置。 - （２） 前記各転送段の転送電極は、第１の転送電極お
よび第２の転送電極からなシ、この第２の転送電極下の
半導体基板表面には第１の転送電極下とは不純物濃度が
異なる不純物領域が形成されておシ、第１の転送電極の
電極長さと第１の転送電極相互間隔とが略等しいことを
特徴とする特許 合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58243341A JPS60136258A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 電荷結合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58243341A JPS60136258A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 電荷結合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60136258A true JPS60136258A (ja) | 1985-07-19 |
Family
ID=17102381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58243341A Pending JPS60136258A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 電荷結合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60136258A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346770A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | Nec Corp | 電荷結合素子 |
| JPH08222725A (ja) * | 1995-02-17 | 1996-08-30 | Nec Corp | 電荷結合素子及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP58243341A patent/JPS60136258A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6346770A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-02-27 | Nec Corp | 電荷結合素子 |
| JPH08222725A (ja) * | 1995-02-17 | 1996-08-30 | Nec Corp | 電荷結合素子及びその製造方法 |
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