JPS6084868A - 電荷転送装置 - Google Patents
電荷転送装置Info
- Publication number
- JPS6084868A JPS6084868A JP58191668A JP19166883A JPS6084868A JP S6084868 A JPS6084868 A JP S6084868A JP 58191668 A JP58191668 A JP 58191668A JP 19166883 A JP19166883 A JP 19166883A JP S6084868 A JPS6084868 A JP S6084868A
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- Japan
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- accumulation
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-
- 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)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、電荷転送装置に関するものである。
（従来例の構成とその問題点）
昨今、電荷転送機能を有するＣＣＤ （電荷結合素子）
の開発が進み、その応用としてＣＯＤイメージセンサの
開発が活発に進められている。
の開発が進み、その応用としてＣＯＤイメージセンサの
開発が活発に進められている。
第１図は、従来のＣＣＤ固体撮像装置の光電変換部近辺
の断面を示したものである。１は、基板２とは反対の導
電型を有し、光電変換及び蓄積作用をなす光電荷蓄積部
である。３は基板２と同じ導電型で、基板２よシも濃度
の高いチャンネルストッパであり、４は光電荷蓄積部１
の電位を決めるホトゲートであシ、５は光電荷蓄積部１
の電荷をＣＣ０部６に転送する役目をなし、かつ蓄積時
間を決定するシフトゲートであり、７はゲート酸化膜で
ある。
の断面を示したものである。１は、基板２とは反対の導
電型を有し、光電変換及び蓄積作用をなす光電荷蓄積部
である。３は基板２と同じ導電型で、基板２よシも濃度
の高いチャンネルストッパであり、４は光電荷蓄積部１
の電位を決めるホトゲートであシ、５は光電荷蓄積部１
の電荷をＣＣ０部６に転送する役目をなし、かつ蓄積時
間を決定するシフトゲートであり、７はゲート酸化膜で
ある。
第２図は、第１図の構造のポテンシャルを示す。
今、光電荷蓄積部１及びホトゲート４の下の電荷８をＣ
Ｃ０部６へ転送するには、シフトゲート５にパルス電圧
を印加して、第２図（ａ）の状態から（ｂ）の状態に移
す。この時の転送はＢＢＤ転送であシ、シフトゲート５
に印加するパル大幅を充分に長く取っても、光電荷蓄積
部１及びホトゲート４の下に蓄積された電荷の２％以上
を取り残してしまう。結果として次の蓄積期間の信号と
混合し、イメージセンサの場合は残像となる。
Ｃ０部６へ転送するには、シフトゲート５にパルス電圧
を印加して、第２図（ａ）の状態から（ｂ）の状態に移
す。この時の転送はＢＢＤ転送であシ、シフトゲート５
に印加するパル大幅を充分に長く取っても、光電荷蓄積
部１及びホトゲート４の下に蓄積された電荷の２％以上
を取り残してしまう。結果として次の蓄積期間の信号と
混合し、イメージセンサの場合は残像となる。
第３図は、以上の点を改良した従来例である。
第１図のホトゲート４を分割して、バリャゲート９と蓄
積ゲート１０にしている。バリヤゲート９は光電荷蓄積
部１の電位を決めるゲートである。
積ゲート１０にしている。バリヤゲート９は光電荷蓄積
部１の電位を決めるゲートである。
蓄積ゲー） １０は光電荷蓄積部１で光電変換した電荷
を蓄積時間内に蓄積するゲートであり、バリヤゲート９
よシボテンシャルが深くなるような電位を与えておく必
要がある。
を蓄積時間内に蓄積するゲートであり、バリヤゲート９
よシボテンシャルが深くなるような電位を与えておく必
要がある。
第４図は第３図の構造のポテンシャルを示す。
第３図の構造では、光電荷蓄積部１で光電変換した電荷
は直ちに、蓄積ゲート下に移動し、蓄積時間中、電荷の
移動が行なわれ、電荷の取残しは０．５チ以下となる。
は直ちに、蓄積ゲート下に移動し、蓄積時間中、電荷の
移動が行なわれ、電荷の取残しは０．５チ以下となる。
また蓄積ゲート１０の下の電荷８ヲＣＣＤ部６へ転送す
るには、シフトゲート５にパルス電圧を印加して、第４
図（＆）の状態から（ｂ）の状態に移す。この転送は、
ＣｃＤ転送でラシ、電荷の取り残しは０１％以下でアシ
、結果として光電荷蓄積部１から６００部６への転送の
際の電荷の取り残しは０．６％以下となる。しかしなが
ら第３図の構造のもので□は、バリヤゲート９及び蓄積
ゲート１０にそれぞれ別々の電圧を与えなければならず
、電圧の設定及び供給方法に種々の問題点があった。
るには、シフトゲート５にパルス電圧を印加して、第４
図（＆）の状態から（ｂ）の状態に移す。この転送は、
ＣｃＤ転送でラシ、電荷の取り残しは０１％以下でアシ
、結果として光電荷蓄積部１から６００部６への転送の
際の電荷の取り残しは０．６％以下となる。しかしなが
ら第３図の構造のもので□は、バリヤゲート９及び蓄積
ゲート１０にそれぞれ別々の電圧を与えなければならず
、電圧の設定及び供給方法に種々の問題点があった。
本発明は、上記欠点に鑑み、転送効率を上げ、取シ残し
電荷を少なくすることのできる電荷転送装置を提供する
ものである。
電荷を少なくすることのできる電荷転送装置を提供する
ものである。
（発明の構成）
この目的を達成するために、本発明の電荷転送装置は、
基板とは反対の導電型を有する光電荷蓄積部と、この光
電荷蓄積部の電位を決めるバリアゲートおよび蓄積ゲー
トからなる二段ゲートとを備え、その二段ゲート直下に
埋込みチャンネルが形成された構成となっている。
基板とは反対の導電型を有する光電荷蓄積部と、この光
電荷蓄積部の電位を決めるバリアゲートおよび蓄積ゲー
トからなる二段ゲートとを備え、その二段ゲート直下に
埋込みチャンネルが形成された構成となっている。
（実施例の説明）
以下、実施例について、図面を参照しながら説明する。
第５図は、本発明の一実施例におけるＣＣＤ固体撮像装
置の光電変換部近辺の断面を示したものである。１は光
電荷蓄積部で、基板２とは反対の導電型を有する領域で
ある。３は基板２と同じ導電型で、基板２よシも濃度の
高いチャンネルストッパ領域であシ、９は光電荷蓄積部
１の電位を決定するバリヤゲートでＳ、！＋、１ｉは基
板とは反対の導電型を有するウェル領域で多る。１ｏは
光電荷蓄積部ｌで発生した電荷を蓄積する蓄積ゲートで
あり、１２は基板とは反対の導電型を有し、濃度がウェ
ル領域１１よυも高いウェル領域である。
置の光電変換部近辺の断面を示したものである。１は光
電荷蓄積部で、基板２とは反対の導電型を有する領域で
ある。３は基板２と同じ導電型で、基板２よシも濃度の
高いチャンネルストッパ領域であシ、９は光電荷蓄積部
１の電位を決定するバリヤゲートでＳ、！＋、１ｉは基
板とは反対の導電型を有するウェル領域で多る。１ｏは
光電荷蓄積部ｌで発生した電荷を蓄積する蓄積ゲートで
あり、１２は基板とは反対の導電型を有し、濃度がウェ
ル領域１１よυも高いウェル領域である。
光電荷蓄積部ｌと蓄積ゲート１０とは内部で接続されて
おシ、更にそれらは基板２に接続されている。５は蓄積
ゲー） １０の下に蓄積されている電荷を６００部６に
転送する役目をなし、かつ蓄積時間を決定するシフトゲ
ートであり、７はゲート酸化膜である。第６図は第５図
の構造のポテンシャルを示す。
おシ、更にそれらは基板２に接続されている。５は蓄積
ゲー） １０の下に蓄積されている電荷を６００部６に
転送する役目をなし、かつ蓄積時間を決定するシフトゲ
ートであり、７はゲート酸化膜である。第６図は第５図
の構造のポテンシャルを示す。
第５図において、光電荷蓄積部１に光照射された場合こ
の領域で光電変換された電荷は、ンフトゲ−）５にパル
ス電圧を印加されていない状態（第６図（ａ） ）にお
いてバリヤゲート９の下の領域１１と蓄積ゲート１０の
下の領域１２の濃度差により旭ボテ／／ヤルに差がつい
た結果、蓄積ゲート１０の下に移動する。電荷のこの移
動は蓄積期間る。また、蓄積ゲー・ト１０から６００部
６への転送は埋込みチャンネルＣｌＣＤモードであり、
この転送による電荷の取り残しは０００２％以下とな９
、結果として残像特性の良い固体撮像装置が得られる。
の領域で光電変換された電荷は、ンフトゲ−）５にパル
ス電圧を印加されていない状態（第６図（ａ） ）にお
いてバリヤゲート９の下の領域１１と蓄積ゲート１０の
下の領域１２の濃度差により旭ボテ／／ヤルに差がつい
た結果、蓄積ゲート１０の下に移動する。電荷のこの移
動は蓄積期間る。また、蓄積ゲー・ト１０から６００部
６への転送は埋込みチャンネルＣｌＣＤモードであり、
この転送による電荷の取り残しは０００２％以下とな９
、結果として残像特性の良い固体撮像装置が得られる。
（発明の効果）
以上のように１本発明は、光電荷蓄積部に隣接する２段
ゲート下に埋込みチャノイ・ルを設けることにより、−
蓄積期間内の電荷転送効率を大幅に向上することができ
る。
ゲート下に埋込みチャノイ・ルを設けることにより、−
蓄積期間内の電荷転送効率を大幅に向上することができ
る。
第１図及び第３図は、それぞれ従来のＣＣＤ固体撮像装
置の光電変換部近辺の断面図、第２図及び第４図は、そ
れぞれ第１図、第３図の各構造におけるポテンシャルを
示す図であり、（ａ）は蓄積期間、（ｂ）は転送期間の
状態を示す。第５図は、本発明の一実施例におけるＣＣ
Ｄ固体撮像装置の光電変換部近辺の断面図、第６図は、
第５図の構造におけるポテンシャルを示す図で、（ａ）
は蓄積期間、（ｂ〕は転送期間の状態を示す。 ５ ・・・・・川・ シフトゲート、 ６ 川・・曲Ｃ
ＣＤ部、９・・・・・・・・・バリアゲート、１ｏ・・
・・・曲蓄積ゲート、１１．１２・・・・・・・・ウェ
ル領域。 特許出願人 松下電子工業株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
置の光電変換部近辺の断面図、第２図及び第４図は、そ
れぞれ第１図、第３図の各構造におけるポテンシャルを
示す図であり、（ａ）は蓄積期間、（ｂ）は転送期間の
状態を示す。第５図は、本発明の一実施例におけるＣＣ
Ｄ固体撮像装置の光電変換部近辺の断面図、第６図は、
第５図の構造におけるポテンシャルを示す図で、（ａ）
は蓄積期間、（ｂ〕は転送期間の状態を示す。 ５ ・・・・・川・ シフトゲート、 ６ 川・・曲Ｃ
ＣＤ部、９・・・・・・・・・バリアゲート、１ｏ・・
・・・曲蓄積ゲート、１１．１２・・・・・・・・ウェ
ル領域。 特許出願人 松下電子工業株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 一導電型を有する半導体基板の表面に、前記−導電型と
は反対の導電型を有する光電荷蓄積部が形成され、前記
光電荷蓄積部の電位を決めるバリアゲートおよび蓄積ゲ
ートからなる２段ゲートを備え、前記２段ゲート直下に
、前記反対導電型を有する埋込みチャノネルが形成され
てなることを特徴とする電荷転送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58191668A JPH0669089B2 (ja) | 1983-10-15 | 1983-10-15 | 電荷転送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58191668A JPH0669089B2 (ja) | 1983-10-15 | 1983-10-15 | 電荷転送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084868A true JPS6084868A (ja) | 1985-05-14 |
| JPH0669089B2 JPH0669089B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=16278465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58191668A Expired - Lifetime JPH0669089B2 (ja) | 1983-10-15 | 1983-10-15 | 電荷転送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669089B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2656158A1 (fr) * | 1989-12-19 | 1991-06-21 | Thomson Composants Militaires | Photosenseur hybride. |
| KR100364792B1 (ko) * | 1999-11-03 | 2002-12-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 고체촬상소자 |
| WO2012098747A1 (ja) * | 2011-01-20 | 2012-07-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
| US8841714B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-09-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid state imaging device |
| JP2019117949A (ja) * | 2019-04-08 | 2019-07-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS558007A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-21 | Toshiba Corp | Electric charge transferring device |
| JPS5698865A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-08 | Nec Corp | Charge coupled device |
| JPS60105273A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-06-10 | フアウ・エ−・ベ−・ウエルク・フユ−ル・フエルンゼ−エレクトロニク・イム・フアウ・エ−・ベ−・コムビナ−ト・ミクロエレクトロニク | 電荷結合線形半導体センサ装置 |
-
1983
- 1983-10-15 JP JP58191668A patent/JPH0669089B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS558007A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-21 | Toshiba Corp | Electric charge transferring device |
| JPS5698865A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-08 | Nec Corp | Charge coupled device |
| JPS60105273A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-06-10 | フアウ・エ−・ベ−・ウエルク・フユ−ル・フエルンゼ−エレクトロニク・イム・フアウ・エ−・ベ−・コムビナ−ト・ミクロエレクトロニク | 電荷結合線形半導体センサ装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2656158A1 (fr) * | 1989-12-19 | 1991-06-21 | Thomson Composants Militaires | Photosenseur hybride. |
| KR100364792B1 (ko) * | 1999-11-03 | 2002-12-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 고체촬상소자 |
| US8841714B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-09-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid state imaging device |
| WO2012098747A1 (ja) * | 2011-01-20 | 2012-07-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP2012151364A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Hamamatsu Photonics Kk | 固体撮像装置 |
| KR20140015292A (ko) * | 2011-01-20 | 2014-02-06 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 고체 촬상 장치 |
| US9419051B2 (en) | 2011-01-20 | 2016-08-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid-state imaging device |
| JP2019117949A (ja) * | 2019-04-08 | 2019-07-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0669089B2 (ja) | 1994-08-31 |
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