JP3334992B2 - Ｃｃｄ固体撮像装置および製造方法 - Google Patents
Ｃｃｄ固体撮像装置および製造方法Info
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- JP3334992B2 JP3334992B2 JP02446294A JP2446294A JP3334992B2 JP 3334992 B2 JP3334992 B2 JP 3334992B2 JP 02446294 A JP02446294 A JP 02446294A JP 2446294 A JP2446294 A JP 2446294A JP 3334992 B2 JP3334992 B2 JP 3334992B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学像を撮像するＣＣ
Ｄ固体撮像装置およびその製造方法に係り、特に３相以
上の相数のクロック信号に基づいて電荷転送を実行する
ＣＣＤ固体撮像装置およびその製造方法に関するもので
ある。
Ｄ固体撮像装置およびその製造方法に係り、特に３相以
上の相数のクロック信号に基づいて電荷転送を実行する
ＣＣＤ固体撮像装置およびその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】光の像を撮像するに当たって、撮像装置
としてＣＣＤ固体撮像装置（以下、単にＣＣＤとも呼
ぶ）が広く使用されている。こうしたＣＣＤには、構成
上の観点から、インターライン機能を有するインターラ
イントランスファ方式（ＩＴ方式）およびフレームイン
ターライントランスファ方式（ＦＩＴ方式）、並びにイ
ンターライン機能を有さないフレームトランスファ方式
（ＦＴ方式）およびフルフレームトランスファ方式（Ｆ
ＦＴ方式）がある。
としてＣＣＤ固体撮像装置（以下、単にＣＣＤとも呼
ぶ）が広く使用されている。こうしたＣＣＤには、構成
上の観点から、インターライン機能を有するインターラ
イントランスファ方式（ＩＴ方式）およびフレームイン
ターライントランスファ方式（ＦＩＴ方式）、並びにイ
ンターライン機能を有さないフレームトランスファ方式
（ＦＴ方式）およびフルフレームトランスファ方式（Ｆ
ＦＴ方式）がある。
【０００３】カメラ一体型ＶＴＲや電子スチルカメラ等
の民生映像機器には、インターライン機能を有するＩＴ
方式やＦＩＴ方式のＣＣＤが一般的に使用されている。
また、極めて微弱な光の像を撮像するような特殊な計測
分野、例えば、極めて遠距離の星から到達した光を集光
してその映像を解析する等の特殊計測分野にあっては、
インターライン機能を有さないＦＴ方式やＦＦＴ方式の
方が優れた効果が得られる。ＦＴ方式とＦＦＴ方式のＣ
ＣＤは、電荷転送路群に電荷転送機能と光電変換機能を
持たせることによって開口率の向上を図ることができる
からである。
の民生映像機器には、インターライン機能を有するＩＴ
方式やＦＩＴ方式のＣＣＤが一般的に使用されている。
また、極めて微弱な光の像を撮像するような特殊な計測
分野、例えば、極めて遠距離の星から到達した光を集光
してその映像を解析する等の特殊計測分野にあっては、
インターライン機能を有さないＦＴ方式やＦＦＴ方式の
方が優れた効果が得られる。ＦＴ方式とＦＦＴ方式のＣ
ＣＤは、電荷転送路群に電荷転送機能と光電変換機能を
持たせることによって開口率の向上を図ることができる
からである。
【０００４】上記のいずれの方式においても、撮像期間
に入射した光の応じて発生した信号電荷の読み出しのた
めに行う電荷転送にあたっては、電荷転送路上に電荷転
送方向に周期的に配列された電極群に複数相のクロック
電圧信号を供給し、ピクセルごとの信号電荷を分離して
電荷転送する。
に入射した光の応じて発生した信号電荷の読み出しのた
めに行う電荷転送にあたっては、電荷転送路上に電荷転
送方向に周期的に配列された電極群に複数相のクロック
電圧信号を供給し、ピクセルごとの信号電荷を分離して
電荷転送する。
【０００５】図１３は従来のインターライン機能を持た
ないＣＣＤの受光部の構成図である。このＣＣＤは、３
相クロック駆動による電荷転送を行う装置であり、各相
のクロック信号が電荷転送方向に配列された３個で１組
の電極群の各組の各電極に夫々配線接続されている。図
９に示すように、周期的に電極の組が配列されるので、
個々の電極相互間を確実に電気的に分離するため、１組
内の電極は互いに異なる形状とし、異なる製造工程で形
成される。
ないＣＣＤの受光部の構成図である。このＣＣＤは、３
相クロック駆動による電荷転送を行う装置であり、各相
のクロック信号が電荷転送方向に配列された３個で１組
の電極群の各組の各電極に夫々配線接続されている。図
９に示すように、周期的に電極の組が配列されるので、
個々の電極相互間を確実に電気的に分離するため、１組
内の電極は互いに異なる形状とし、異なる製造工程で形
成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のＣＣＤは上記の
ように構成されているので、ｎ（ｎ≧２）相のクロック
信号を使用したＣＣＤの場合、チャネル層の１ピクセル
分の領域表面に電荷転送方向に互いに独立に電圧の印加
が可能なｎ個の電極を順次配置して、各相のクロック信
号を個別に夫々の電極に供給するので、ｎが偶数の場合
には電極の形成工程が最低２回で済むものが、ｎが奇数
の場合には電極の形成工程において必ず３回以上の電極
形成が必須であった。
ように構成されているので、ｎ（ｎ≧２）相のクロック
信号を使用したＣＣＤの場合、チャネル層の１ピクセル
分の領域表面に電荷転送方向に互いに独立に電圧の印加
が可能なｎ個の電極を順次配置して、各相のクロック信
号を個別に夫々の電極に供給するので、ｎが偶数の場合
には電極の形成工程が最低２回で済むものが、ｎが奇数
の場合には電極の形成工程において必ず３回以上の電極
形成が必須であった。
【０００７】本発明は、上記の点を鑑みてになされたも
のであり、製造工程の簡易化および統一化の向上を図る
ことができる構造のＣＣＤ固体撮像装置と、こうしたＣ
ＣＤ固体撮像装置の製造方法とを提供することを目的と
する。
のであり、製造工程の簡易化および統一化の向上を図る
ことができる構造のＣＣＤ固体撮像装置と、こうしたＣ
ＣＤ固体撮像装置の製造方法とを提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のＣＣＤ固体撮像
装置は、光電変換と電荷転送機能とを有する電荷転送路
群を有するＣＣＤ固体撮像装置であって、電荷転送路群
は、（ａ）信号電荷を転送するチャネル層と、（ｂ）チ
ャネル層の一方の表面上に形成された絶縁層と、（ｃ）
絶縁層の表面領域に電荷転送方向に沿って交互に形成さ
れた複数の第１の種類および第２の種類の電極からなる
第１の電極群および第２の電極群と、（ｄ）第２の種類
の電極に関して電荷転送方向に沿って２個ごとの第２の
種類の電極の下方のチャネル層内に形成されたバリア部
と、（ｅ）バリア部の上方に形成された第２の電極群の
第１の電極と第１の電極の電荷転送方向側で隣接する第
１の電極群の第２の電極とに、３相クロック信号の第１
の相のクロック信号を印加する第１の電気配線と、
（ｆ）第２の電極の電荷転送方向側で隣接する第２の電
極群の第３の電極に、３相クロック信号の第２の相のク
ロック信号を印加する第２の電気配線と、（ｇ）第３の
電極の電荷転送方向側で隣接する第１の電極群の第４の
電極には、３相クロック信号の第３の相のクロック信号
を印加する第３の電気配線と、を備える。
装置は、光電変換と電荷転送機能とを有する電荷転送路
群を有するＣＣＤ固体撮像装置であって、電荷転送路群
は、（ａ）信号電荷を転送するチャネル層と、（ｂ）チ
ャネル層の一方の表面上に形成された絶縁層と、（ｃ）
絶縁層の表面領域に電荷転送方向に沿って交互に形成さ
れた複数の第１の種類および第２の種類の電極からなる
第１の電極群および第２の電極群と、（ｄ）第２の種類
の電極に関して電荷転送方向に沿って２個ごとの第２の
種類の電極の下方のチャネル層内に形成されたバリア部
と、（ｅ）バリア部の上方に形成された第２の電極群の
第１の電極と第１の電極の電荷転送方向側で隣接する第
１の電極群の第２の電極とに、３相クロック信号の第１
の相のクロック信号を印加する第１の電気配線と、
（ｆ）第２の電極の電荷転送方向側で隣接する第２の電
極群の第３の電極に、３相クロック信号の第２の相のク
ロック信号を印加する第２の電気配線と、（ｇ）第３の
電極の電荷転送方向側で隣接する第１の電極群の第４の
電極には、３相クロック信号の第３の相のクロック信号
を印加する第３の電気配線と、を備える。
【０００９】そして、撮像時には、第１の電気配線、
第２の電気配線および第３の電気配線を利用して、全て
の第１の電極群および第２の電極群の電極にバリア部の
形成されていないチャネル層領域に発生するピクセルに
相当するポテンシャル井戸群を形成するよう電圧が印加
され、電荷転送時には、第１の電極群および第２の電
極群の電極に３相のクロック信号が第１の電気配線、第
２の電気配線および第３の電気配線を介して印加され
て、ポテンシャル井戸に集積した信号電荷を他のポテン
シャル井戸に集積した信号電荷とは分離して電荷転送す
る、ことを特徴とする。
第２の電気配線および第３の電気配線を利用して、全て
の第１の電極群および第２の電極群の電極にバリア部の
形成されていないチャネル層領域に発生するピクセルに
相当するポテンシャル井戸群を形成するよう電圧が印加
され、電荷転送時には、第１の電極群および第２の電
極群の電極に３相のクロック信号が第１の電気配線、第
２の電気配線および第３の電気配線を介して印加され
て、ポテンシャル井戸に集積した信号電荷を他のポテン
シャル井戸に集積した信号電荷とは分離して電荷転送す
る、ことを特徴とする。
【００１０】また、撮像時において全ての第１の転送
電極群の電極および第２の転送電極群に印加される電圧
値はピニング電圧値以下であり、クロック信号はピニ
ング電圧とピニング電圧よりも高い電圧値とが交互に発
生する、ことを特徴としてもよい。
電極群の電極および第２の転送電極群に印加される電圧
値はピニング電圧値以下であり、クロック信号はピニ
ング電圧とピニング電圧よりも高い電圧値とが交互に発
生する、ことを特徴としてもよい。
【００１１】また、本発明のＣＣＤ固体撮像装置の製造
方法は、光電変換と電荷転送機能とを有する電荷転送路
群を有するＣＣＤ固体撮像装置の製造方法であって、こ
の電荷転送路群の製造方法は、（ａ）第１の導電型の半
導体基板の表面に信号電荷を転送するチャネル層を形成
する工程と、（ｂ）チャネル層の一方の表面に絶縁層を
形成する工程と、（ｃ）絶縁層の表面領域を電荷転送方
向に沿って交互に存在する複数の第１および第２の領域
からなる第１および第２の領域群の第１の領域群上に複
数の第１の種類の電極からなる第１の電極群を形成する
工程と、（ｄ）第２の領域に関して２以上の所定の数ご
と第２の領域の下方のチャネル層内に第１の導電型のバ
リア部を形成する工程と、（ｅ）第１の電極群とは電気
的に分離された、第２の領域群上に複数の第２の種類の
電極からなる第２の電極群を形成する工程と、（ｆ）撮
像時には、全ての第１の転送電極群の電極および第２の
転送電極群にバリア部の形成されていないチャネル層領
域に発生するピクセルに相当するポテンシャル井戸群を
形成する電圧を供給し、電荷転送時には、ポテンシャル
井戸に集積した信号電荷を他のポテンシャル井戸に集積
した信号電荷とは分離して電荷転送を行わせる３相以上
の相数のクロック信号を第１の電極群および第２の電極
群に供給する電気配線を施す工程と、を備えることを特
徴とする。
方法は、光電変換と電荷転送機能とを有する電荷転送路
群を有するＣＣＤ固体撮像装置の製造方法であって、こ
の電荷転送路群の製造方法は、（ａ）第１の導電型の半
導体基板の表面に信号電荷を転送するチャネル層を形成
する工程と、（ｂ）チャネル層の一方の表面に絶縁層を
形成する工程と、（ｃ）絶縁層の表面領域を電荷転送方
向に沿って交互に存在する複数の第１および第２の領域
からなる第１および第２の領域群の第１の領域群上に複
数の第１の種類の電極からなる第１の電極群を形成する
工程と、（ｄ）第２の領域に関して２以上の所定の数ご
と第２の領域の下方のチャネル層内に第１の導電型のバ
リア部を形成する工程と、（ｅ）第１の電極群とは電気
的に分離された、第２の領域群上に複数の第２の種類の
電極からなる第２の電極群を形成する工程と、（ｆ）撮
像時には、全ての第１の転送電極群の電極および第２の
転送電極群にバリア部の形成されていないチャネル層領
域に発生するピクセルに相当するポテンシャル井戸群を
形成する電圧を供給し、電荷転送時には、ポテンシャル
井戸に集積した信号電荷を他のポテンシャル井戸に集積
した信号電荷とは分離して電荷転送を行わせる３相以上
の相数のクロック信号を第１の電極群および第２の電極
群に供給する電気配線を施す工程と、を備えることを特
徴とする。
【００１２】ここで、上記の２以上の所定の数は２、ク
ロックの相数は３であり、更に、電気配線を施す工程
は、バリア層の上方に形成された第２の電極群の第１
の電極と第１の電極の電荷転送方向側で隣接する第１の
電極群の第２の電極とには、３相クロック信号の第１の
相のクロック信号を印加する第１の電気配線を施す第１
の副工程と、第２の電極の電荷転送方向側で隣接する
第２の電極群の第３の電極には、３相クロック信号の第
２の相のクロック信号を印加する第２の電気配線を施す
第２の副工程と、第３の電極の電荷転送方向側で隣接
する第１の電極群の第４の電極には、３相クロック信号
の第３の相のクロック信号を印加する第３の電気配線を
施す第３の副工程と、を備えることを特徴としてもよ
い。
ロックの相数は３であり、更に、電気配線を施す工程
は、バリア層の上方に形成された第２の電極群の第１
の電極と第１の電極の電荷転送方向側で隣接する第１の
電極群の第２の電極とには、３相クロック信号の第１の
相のクロック信号を印加する第１の電気配線を施す第１
の副工程と、第２の電極の電荷転送方向側で隣接する
第２の電極群の第３の電極には、３相クロック信号の第
２の相のクロック信号を印加する第２の電気配線を施す
第２の副工程と、第３の電極の電荷転送方向側で隣接
する第１の電極群の第４の電極には、３相クロック信号
の第３の相のクロック信号を印加する第３の電気配線を
施す第３の副工程と、を備えることを特徴としてもよ
い。
【００１３】
【作用】本発明のＣＣＤ固体撮像装置では、撮像期間に
光を受光するとチャネル層内のバリア部を側壁とするポ
テンシャル井戸部に信号電荷が集積される。撮像期間終
了後、電荷転送期間に遷移すると、各電極にｎ（ｎ≧
３；以後も同様）相駆動方式のクロック信号が供給さ
れ、各電極の下方のチャネル層の領域に各電極に印加さ
れた電圧値に応じたポテンシャル値が周期的に発生し、
信号電荷を電荷転送方法へ順次移動させ、信号電荷の転
送を実現する。
光を受光するとチャネル層内のバリア部を側壁とするポ
テンシャル井戸部に信号電荷が集積される。撮像期間終
了後、電荷転送期間に遷移すると、各電極にｎ（ｎ≧
３；以後も同様）相駆動方式のクロック信号が供給さ
れ、各電極の下方のチャネル層の領域に各電極に印加さ
れた電圧値に応じたポテンシャル値が周期的に発生し、
信号電荷を電荷転送方法へ順次移動させ、信号電荷の転
送を実現する。
【００１４】また、本発明のＣＣＤ固体撮像装置の製造
方法では、まず、半導体基板の表面にチャネル層を形成
し、チャネル層の表面に絶縁層を形成する。次に、絶縁
層の表面の領域を電荷転送方向に複数の領域に分割した
場合、電荷転送方向に１つおきに分割された領域を選択
された第１の領域群に第１の電極群を形成する。次い
で、絶縁層の表面の領域の内、第１の領域を除く第２の
領域群の個々の分割領域を電荷転送方向に順次数えた場
合、ｎ／２以上の整数番目ごとの第２の領域群の分割領
域の下方のチャネル層内にバリア部を自己整合的に形成
する。引き続き、第２の領域上に第２の電極群を形成
し、ｎ相クロックを第１の電極群および第２の電極群に
供給する配線接続を施す。こうして、本発明のＣＣＤ固
体撮像装置において特徴的な部分である電荷転送路を製
造する。
方法では、まず、半導体基板の表面にチャネル層を形成
し、チャネル層の表面に絶縁層を形成する。次に、絶縁
層の表面の領域を電荷転送方向に複数の領域に分割した
場合、電荷転送方向に１つおきに分割された領域を選択
された第１の領域群に第１の電極群を形成する。次い
で、絶縁層の表面の領域の内、第１の領域を除く第２の
領域群の個々の分割領域を電荷転送方向に順次数えた場
合、ｎ／２以上の整数番目ごとの第２の領域群の分割領
域の下方のチャネル層内にバリア部を自己整合的に形成
する。引き続き、第２の領域上に第２の電極群を形成
し、ｎ相クロックを第１の電極群および第２の電極群に
供給する配線接続を施す。こうして、本発明のＣＣＤ固
体撮像装置において特徴的な部分である電荷転送路を製
造する。
【００１５】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の一実施
例について説明する。なお、図面の説明にあたって同一
の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略す
る。まず、本発明を実施するに当たり好適に適用される
ＣＣＤの例を図１と図２に基づいて説明する。なお、本
実施例は、３相クロック駆動で垂直電荷転送を行うＣＣ
Ｄである。図１は、インターライン機能を有しないＦＴ
方式のＣＣＤの構成図であり、夫々が光電変換機能と電
荷転送機能とを兼ね備えた複数列の電荷転送路群を有す
る受光部３と、これらの電荷転送路群の終端部分に更に
連続して形成され且つ表面が遮光されている電荷転送路
群を有する蓄積部４と、蓄積部４の電荷転送路群の終端
に接続され且つ表面が遮光され、蓄積部４から転送され
て来た信号電荷群を水平２相クロックＳ１，Ｓ２に従っ
て水平方向ｘへ水平転送させる水平電荷転送路７と、水
平電荷転送路７の終端に設けられてピクセル毎の信号電
荷を電圧のピクセル信号に変換して出力する出力部８を
備えている。
例について説明する。なお、図面の説明にあたって同一
の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略す
る。まず、本発明を実施するに当たり好適に適用される
ＣＣＤの例を図１と図２に基づいて説明する。なお、本
実施例は、３相クロック駆動で垂直電荷転送を行うＣＣ
Ｄである。図１は、インターライン機能を有しないＦＴ
方式のＣＣＤの構成図であり、夫々が光電変換機能と電
荷転送機能とを兼ね備えた複数列の電荷転送路群を有す
る受光部３と、これらの電荷転送路群の終端部分に更に
連続して形成され且つ表面が遮光されている電荷転送路
群を有する蓄積部４と、蓄積部４の電荷転送路群の終端
に接続され且つ表面が遮光され、蓄積部４から転送され
て来た信号電荷群を水平２相クロックＳ１，Ｓ２に従っ
て水平方向ｘへ水平転送させる水平電荷転送路７と、水
平電荷転送路７の終端に設けられてピクセル毎の信号電
荷を電圧のピクセル信号に変換して出力する出力部８を
備えている。
【００１６】一方、図２は、インターライン機能及び蓄
積部を備えないＦＦＴ方式のＣＣＤであり、受光部３の
電荷転送路群の終端に直接に水平電荷転送路６が接続さ
れている点で、図１のＦＴ方式のＣＣＤと相違する。
積部を備えないＦＦＴ方式のＣＣＤであり、受光部３の
電荷転送路群の終端に直接に水平電荷転送路６が接続さ
れている点で、図１のＦＴ方式のＣＣＤと相違する。
【００１７】図３は、図１あるいは図２のＣＣＤの受光
部３の構成を示す断面図である。尚、図３は、図１と図
２の１つの電荷転送路の要部構造を代表して示してい
る。
部３の構成を示す断面図である。尚、図３は、図１と図
２の１つの電荷転送路の要部構造を代表して示してい
る。
【００１８】図３において、ｐ形シリコン基板１０上に
ｎ形チャネル層１１が積層され、更に薄い絶縁層を介し
て、多数の転送電極Ｇ0 ，Ｇ1 ，Ｇ2 …Ｇn （ｎ：整
数）…が垂直電荷転送方向ｙに沿って配列形成されてい
る。これらの電極の内、第１の転送電極群Ｇ2m（ｍ：整
数）は互いに同一形状であり、第２の転送電極群Ｇ2m+1
（ｍ：整数）は第１の転送電極群Ｇ2mとは異なる形状で
あり互いに同一の形状である。更に、第２の転送電極群
Ｇ2m+1に属する転送電極Ｇ1 ，Ｇ5 …Ｇ4l+1（ｌ：整
数）…下のチャネル層１１の表層部分には、ｐ形又はｎ
形不純物が拡散若しくはイオン注入されることによるバ
リア部Ｂ1 ，Ｂ2 …Ｂl …が形成されている。
ｎ形チャネル層１１が積層され、更に薄い絶縁層を介し
て、多数の転送電極Ｇ0 ，Ｇ1 ，Ｇ2 …Ｇn （ｎ：整
数）…が垂直電荷転送方向ｙに沿って配列形成されてい
る。これらの電極の内、第１の転送電極群Ｇ2m（ｍ：整
数）は互いに同一形状であり、第２の転送電極群Ｇ2m+1
（ｍ：整数）は第１の転送電極群Ｇ2mとは異なる形状で
あり互いに同一の形状である。更に、第２の転送電極群
Ｇ2m+1に属する転送電極Ｇ1 ，Ｇ5 …Ｇ4l+1（ｌ：整
数）…下のチャネル層１１の表層部分には、ｐ形又はｎ
形不純物が拡散若しくはイオン注入されることによるバ
リア部Ｂ1 ，Ｂ2 …Ｂl …が形成されている。
【００１９】そして、転送電極Ｇ4l+1および転送電極Ｇ
4l+2にはクロック信号Ｐ１が、転送電極Ｇ4l+3にはクロ
ック信号Ｐ２が、転送電極Ｇ4l+4にはクロック信号Ｐ３
が印加されている。尚、他の電荷転送路群も同一配列の
転送電極Ｇ0 ，Ｇ1 ，Ｇ2 …Ｇn …が形成され、且つ上
記と同様にクロック信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が印加されて
いる。
4l+2にはクロック信号Ｐ１が、転送電極Ｇ4l+3にはクロ
ック信号Ｐ２が、転送電極Ｇ4l+4にはクロック信号Ｐ３
が印加されている。尚、他の電荷転送路群も同一配列の
転送電極Ｇ0 ，Ｇ1 ，Ｇ2 …Ｇn …が形成され、且つ上
記と同様にクロック信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が印加されて
いる。
【００２０】図４は、垂直の３相クロックＰ１，Ｐ２，
Ｐ３のタイミングチャートである。受光期間τ１（撮像
期間）では、全クロック信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は共に所
定の低電圧（以下、“Ｌ”レベルという）ＶL に保持さ
れる。一方、後述する垂直電荷転送時には、クロック信
号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を、“Ｌ”レベルの電圧ＶL と、こ
の“Ｌ”レベルの電圧ＶL より高い所定電圧（“Ｈ”レ
ベルという）ＶH で交互に変化させることにより電荷転
送のためのポテンシャルプロフィールを発生させるよう
になっている。なお、転送電極に印加される電圧がＶL
からＶH に変化した時に生じる転送電極下のチャネル層
におけるポテンシャルの変化量は、同一電圧が対応する
転送電極に印加された場合のバリア部とバリア部でない
部分とのポテンシャルの差の値よりも大きくなるよう
に、印加電圧値を設定する。
Ｐ３のタイミングチャートである。受光期間τ１（撮像
期間）では、全クロック信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は共に所
定の低電圧（以下、“Ｌ”レベルという）ＶL に保持さ
れる。一方、後述する垂直電荷転送時には、クロック信
号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を、“Ｌ”レベルの電圧ＶL と、こ
の“Ｌ”レベルの電圧ＶL より高い所定電圧（“Ｈ”レ
ベルという）ＶH で交互に変化させることにより電荷転
送のためのポテンシャルプロフィールを発生させるよう
になっている。なお、転送電極に印加される電圧がＶL
からＶH に変化した時に生じる転送電極下のチャネル層
におけるポテンシャルの変化量は、同一電圧が対応する
転送電極に印加された場合のバリア部とバリア部でない
部分とのポテンシャルの差の値よりも大きくなるよう
に、印加電圧値を設定する。
【００２１】このようにクロック信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３
が共に“Ｌ”レベルに保持される受光期間τ１中では、
時刻ｔ0 で代表されるように、図５（ａ）に示すポテン
シャルプロフィールとなる。即ち、バリア部Ｂ1 ，Ｂ2
……が形成されている部分では、ポテンシャル井戸が発
生せず、バリア部Ｂ1 ，Ｂ2 ……が形成されていない部
分では、“Ｌ”レベルの電圧ＶL に従ったポテンシャル
の比較的浅いポテンシャル井戸が発生する。そして、受
光期間τ１に発生する信号電荷ｑ0 ，ｑ1 ，ｑ2 ……は
これらのポテンシャル井戸に集積される。
が共に“Ｌ”レベルに保持される受光期間τ１中では、
時刻ｔ0 で代表されるように、図５（ａ）に示すポテン
シャルプロフィールとなる。即ち、バリア部Ｂ1 ，Ｂ2
……が形成されている部分では、ポテンシャル井戸が発
生せず、バリア部Ｂ1 ，Ｂ2 ……が形成されていない部
分では、“Ｌ”レベルの電圧ＶL に従ったポテンシャル
の比較的浅いポテンシャル井戸が発生する。そして、受
光期間τ１に発生する信号電荷ｑ0 ，ｑ1 ，ｑ2 ……は
これらのポテンシャル井戸に集積される。
【００２２】次に、垂直電荷転送期間τ2 では、図４に
示すように、クロックＰ１，Ｐ２，Ｐ３が所定周期・所
定位相関係で“Ｌ”レベルの電圧ＶL と“Ｈ”レベルの
電圧ＶH で交互に反転変化する。
示すように、クロックＰ１，Ｐ２，Ｐ３が所定周期・所
定位相関係で“Ｌ”レベルの電圧ＶL と“Ｈ”レベルの
電圧ＶH で交互に反転変化する。
【００２３】まず、クロック信号Ｐ１，Ｐ２が“Ｌ”レ
ベルのままで、クロック信号Ｐ３が“Ｈ”レベルに反転
する（転送位相状態１）。“Ｌ”レベルのままの転送電
極（Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ）および転送電極（Ｇ5 ，Ｇ6 ，
Ｇ7 ）…、すなわち転送電極（Ｇ4l+1，Ｇ4l+2，
Ｇ4l+3）に対応するポテンシャルプロフィールは変化し
ないが、“Ｈ”レベルとなる転送電極Ｇ0 ，転送電極Ｇ
4 および転送電極Ｇ8 …、すなわち転送電極Ｇ4l+4に対
応するポテンシャルは深くなる（図５（ｂ）参照）。し
たがって、“Ｈ”レベルとなる転送電極Ｇ4l+4下のポテ
ンシャル井戸のポテンシャルが最大となり（換言すれ
ば、最も深くなる）、転送電極Ｇ4l+2，Ｇ4l+3下のポテ
ンシャル井戸に集積されていた信号電荷（ｑ0 ，ｑ1 ，
ｑ2 …）が転送電極Ｇ4l+4下のポテンシャル井戸方向へ
移動する。
ベルのままで、クロック信号Ｐ３が“Ｈ”レベルに反転
する（転送位相状態１）。“Ｌ”レベルのままの転送電
極（Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ）および転送電極（Ｇ5 ，Ｇ6 ，
Ｇ7 ）…、すなわち転送電極（Ｇ4l+1，Ｇ4l+2，
Ｇ4l+3）に対応するポテンシャルプロフィールは変化し
ないが、“Ｈ”レベルとなる転送電極Ｇ0 ，転送電極Ｇ
4 および転送電極Ｇ8 …、すなわち転送電極Ｇ4l+4に対
応するポテンシャルは深くなる（図５（ｂ）参照）。し
たがって、“Ｈ”レベルとなる転送電極Ｇ4l+4下のポテ
ンシャル井戸のポテンシャルが最大となり（換言すれ
ば、最も深くなる）、転送電極Ｇ4l+2，Ｇ4l+3下のポテ
ンシャル井戸に集積されていた信号電荷（ｑ0 ，ｑ1 ，
ｑ2 …）が転送電極Ｇ4l+4下のポテンシャル井戸方向へ
移動する。
【００２４】次に、転送位相状態１からクロック信号１
が“Ｈ”レベルに反転する（転送位相状態２）と、転送
電極（Ｇ4l+1，Ｇ4l+2）に対応するポテンシャルプロフ
ィールが変化する（図５（ｃ）参照）。この結果、信号
電荷は転送電極Ｇ4l+4側から転送電極（Ｇ4l+1，
Ｇ4l+2）側へ移動する。引き続き、転送位相状態２から
クロック信号Ｐ３が“Ｌ”レベルへの反転（転送位相状
態３；図５（ｄ）参照）、転送位相状態３からクロック
信号Ｐ２が“Ｈ”レベルへの反転（転送位相状態４；図
６（ａ）参照）、転送位相状態４からクロック信号Ｐ１
が“Ｌ”レベルへの反転（転送位相状態５；図６（ｂ）
参照）、転送位相状態５からクロック信号Ｐ３が“Ｈ”
レベルへの反転（転送位相状態６；図６（ｃ）参照）が
順次発生する。そして、転送位相状態６からクロック信
号Ｐ２が“Ｌ”レベルへの反転することにより、転送位
相状態１と全く同様のポテンシャルプロフィールとなる
転送位相状態１′となる（図６（ｄ）参照）なり、以
後、上記のポテンシャルプロフィールの周期的変化が継
続する。こうした転送位相状態の遷移の進行に伴い、図
５（ａ）〜（ｄ）および図６（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、ポテンシャルプロフィールが連続的に変化して信号
電荷ごとに分離してが電荷転送が実行される。
が“Ｈ”レベルに反転する（転送位相状態２）と、転送
電極（Ｇ4l+1，Ｇ4l+2）に対応するポテンシャルプロフ
ィールが変化する（図５（ｃ）参照）。この結果、信号
電荷は転送電極Ｇ4l+4側から転送電極（Ｇ4l+1，
Ｇ4l+2）側へ移動する。引き続き、転送位相状態２から
クロック信号Ｐ３が“Ｌ”レベルへの反転（転送位相状
態３；図５（ｄ）参照）、転送位相状態３からクロック
信号Ｐ２が“Ｈ”レベルへの反転（転送位相状態４；図
６（ａ）参照）、転送位相状態４からクロック信号Ｐ１
が“Ｌ”レベルへの反転（転送位相状態５；図６（ｂ）
参照）、転送位相状態５からクロック信号Ｐ３が“Ｈ”
レベルへの反転（転送位相状態６；図６（ｃ）参照）が
順次発生する。そして、転送位相状態６からクロック信
号Ｐ２が“Ｌ”レベルへの反転することにより、転送位
相状態１と全く同様のポテンシャルプロフィールとなる
転送位相状態１′となる（図６（ｄ）参照）なり、以
後、上記のポテンシャルプロフィールの周期的変化が継
続する。こうした転送位相状態の遷移の進行に伴い、図
５（ａ）〜（ｄ）および図６（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、ポテンシャルプロフィールが連続的に変化して信号
電荷ごとに分離してが電荷転送が実行される。
【００２５】図７は、図４に対する垂直の３相クロック
信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の変形例のタイミングチャートで
ある。図７に示す３相クロック信号Ｐ１′，Ｐ２′，Ｐ
３′は、相互の位相関係は図４と同様であるが、クロッ
ク信号Ｐ１′の“Ｈ”レベルの電圧値ＶH2がクロック信
号Ｐ２′，Ｐ３′の“Ｈ”レベルの電圧値ＶH1よりも大
きく設定している点が異なる。以下、転送電極に印加さ
れる電圧値がＶH2の場合とＶH1の場合とで発生するチャ
ネル層内のポテンシャルの差は、同一電圧が対応する転
送電極に印加された場合のバリア部とバリア部でない部
分とのポテンシャルの差の値よりも大きくなるように、
印加電圧値を設定した場合について説明する。
信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の変形例のタイミングチャートで
ある。図７に示す３相クロック信号Ｐ１′，Ｐ２′，Ｐ
３′は、相互の位相関係は図４と同様であるが、クロッ
ク信号Ｐ１′の“Ｈ”レベルの電圧値ＶH2がクロック信
号Ｐ２′，Ｐ３′の“Ｈ”レベルの電圧値ＶH1よりも大
きく設定している点が異なる。以下、転送電極に印加さ
れる電圧値がＶH2の場合とＶH1の場合とで発生するチャ
ネル層内のポテンシャルの差は、同一電圧が対応する転
送電極に印加された場合のバリア部とバリア部でない部
分とのポテンシャルの差の値よりも大きくなるように、
印加電圧値を設定した場合について説明する。
【００２６】図８および図９は、３相クロック信号Ｐ
１′，Ｐ２′，Ｐ３′の駆動によるチャネル層内のポテ
ンシャルプロフィールの変化と信号電荷の移動の説明図
である。図８（ａ）〜（ｄ）および図９（ａ）〜（ｄ）
の各転送位相状態は、夫々図５（ａ）〜（ｄ）および図
６（ａ）〜（ｄ）の各転送位相状態に対応している。図
８および図９と図５および図７とを比較すると、転送位
相状態２（図８（ｃ）および図５（ｃ）参照）におい
て、図５（ｃ）で見られる電荷移動の障壁であるバリア
部のポテンシャルプロフィールが図８（ｃ）では電荷移
動の障壁とはならないことが確認できる。
１′，Ｐ２′，Ｐ３′の駆動によるチャネル層内のポテ
ンシャルプロフィールの変化と信号電荷の移動の説明図
である。図８（ａ）〜（ｄ）および図９（ａ）〜（ｄ）
の各転送位相状態は、夫々図５（ａ）〜（ｄ）および図
６（ａ）〜（ｄ）の各転送位相状態に対応している。図
８および図９と図５および図７とを比較すると、転送位
相状態２（図８（ｃ）および図５（ｃ）参照）におい
て、図５（ｃ）で見られる電荷移動の障壁であるバリア
部のポテンシャルプロフィールが図８（ｃ）では電荷移
動の障壁とはならないことが確認できる。
【００２７】なお、転送電極に印加される電圧値がＶH2
の場合とＶH1の場合とで発生するチャネル層内のポテン
シャルの差が、同一電圧が対応する転送電極に印加され
た場合のバリア部とバリア部でない部分とのポテンシャ
ルの差の値よりも小さい場合であっても、転送状態２に
おけるバリア部のポテンシャルプロフィールによる障壁
高は図５に比べて低減され、３相クロック信号Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３による駆動時よりもスムーズに電荷移動が実行
される。
の場合とＶH1の場合とで発生するチャネル層内のポテン
シャルの差が、同一電圧が対応する転送電極に印加され
た場合のバリア部とバリア部でない部分とのポテンシャ
ルの差の値よりも小さい場合であっても、転送状態２に
おけるバリア部のポテンシャルプロフィールによる障壁
高は図５に比べて低減され、３相クロック信号Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３による駆動時よりもスムーズに電荷移動が実行
される。
【００２８】上記実施例における“Ｌ”レベルの電圧Ｖ
L は、図１０に示すＣＣＤの特性に基づいて決定される
ことが好適である。図１０は、転送電極に印加されるク
ロックのゲート電圧ＶG （ボルト）と暗電流Ｉｄ（ｎＡ
／ｃｍ2 ）との相関関係を示す実験結果であり、ＣＣＤ
はゲート電圧ＶG が低いほど暗電流Ｉｄが減少するとい
う特性を有することが明らかである。そして、ゲート電
圧ＶG がピニング電圧ＶP を境にして暗電流Ｉｄの減少
傾向が止まる。したがって、このピニング電圧ＶP より
低い所定電圧を“Ｌ”レベルの電圧ＶL とすることが、
極めて微弱な光の像を撮像するような特殊な計測分野、
例えば、極めて遠距離の星から到達した光を集光してそ
の映像を解析する等の特殊計測分野では特に望ましい。
L は、図１０に示すＣＣＤの特性に基づいて決定される
ことが好適である。図１０は、転送電極に印加されるク
ロックのゲート電圧ＶG （ボルト）と暗電流Ｉｄ（ｎＡ
／ｃｍ2 ）との相関関係を示す実験結果であり、ＣＣＤ
はゲート電圧ＶG が低いほど暗電流Ｉｄが減少するとい
う特性を有することが明らかである。そして、ゲート電
圧ＶG がピニング電圧ＶP を境にして暗電流Ｉｄの減少
傾向が止まる。したがって、このピニング電圧ＶP より
低い所定電圧を“Ｌ”レベルの電圧ＶL とすることが、
極めて微弱な光の像を撮像するような特殊な計測分野、
例えば、極めて遠距離の星から到達した光を集光してそ
の映像を解析する等の特殊計測分野では特に望ましい。
【００２９】なお、図１に示したＦＴ方式のＣＣＤで
は、蓄積部４の電荷転送路も同様に電荷転送動作するの
で、信号電荷は次第に蓄積部４へ保持される。一方、図
２に示したＦＦＴ方式のＣＣＤでは、電荷転送路から１
列分の信号電荷が転送されて来る毎に、水平電荷転送路
７が水平の所定周期のクロック信号Ｓ１，Ｓ２に同期し
て水平電荷転送動作を繰り返すので、信号電荷の読出し
が可能となっている。又、図１に示すＦＴ方式のＣＣＤ
では、蓄積部４に一旦保持された１フレーム相当の信号
電荷を、蓄積部４の電荷転送路と水平電荷転送路７が図
２のＦＦＴ方式のＣＣＤの電荷転送と同じ転送動作を行
うことによって出力させる。
は、蓄積部４の電荷転送路も同様に電荷転送動作するの
で、信号電荷は次第に蓄積部４へ保持される。一方、図
２に示したＦＦＴ方式のＣＣＤでは、電荷転送路から１
列分の信号電荷が転送されて来る毎に、水平電荷転送路
７が水平の所定周期のクロック信号Ｓ１，Ｓ２に同期し
て水平電荷転送動作を繰り返すので、信号電荷の読出し
が可能となっている。又、図１に示すＦＴ方式のＣＣＤ
では、蓄積部４に一旦保持された１フレーム相当の信号
電荷を、蓄積部４の電荷転送路と水平電荷転送路７が図
２のＦＦＴ方式のＣＣＤの電荷転送と同じ転送動作を行
うことによって出力させる。
【００３０】上記の実施例のＣＣＤ固体撮像装置の受光
部は以下の工程で製造される。なお、以下の説明では、
１つの垂直電荷転送路の製造について説明するが、他の
垂直電荷転送路も同様に、且つ同時に製造される。図１
１および図１２はＣＣＤ固体撮像装置の受光部の製造工
程図である。
部は以下の工程で製造される。なお、以下の説明では、
１つの垂直電荷転送路の製造について説明するが、他の
垂直電荷転送路も同様に、且つ同時に製造される。図１
１および図１２はＣＣＤ固体撮像装置の受光部の製造工
程図である。
【００３１】まず、ｐ型のＳｉ基板１０の表面上にｎ型
のチャネル層１１を形成（図１１（ａ）参照）後、チャ
ネル層１１の表面上にＳｉＯ2 絶縁層１２を形成する
（図１１（ｂ）参照）。引き続き、ＳｉＯ2 絶縁層１２
の表面上にポリシリコン層を形成後選択エッチングし
て、ＳｉＯ2 絶縁層１２の表面上に第１の電極群である
ポリシリコン電極２１を形成する（図１１（ｃ）参
照）。
のチャネル層１１を形成（図１１（ａ）参照）後、チャ
ネル層１１の表面上にＳｉＯ2 絶縁層１２を形成する
（図１１（ｂ）参照）。引き続き、ＳｉＯ2 絶縁層１２
の表面上にポリシリコン層を形成後選択エッチングし
て、ＳｉＯ2 絶縁層１２の表面上に第１の電極群である
ポリシリコン電極２１を形成する（図１１（ｃ）参
照）。
【００３２】次に、表面全体にＳｉＯ2 絶縁層を形成
後、イオン注入を行わないチャネル層１１の領域の上部
のレジストを形成し、チャネル層内で活性化するとｐ型
導電性を示すｐ型ドーパントを選択的にイオン注入して
ｐ型のバリア部１５を形成する（図１２（ａ）参照）。
後、イオン注入を行わないチャネル層１１の領域の上部
のレジストを形成し、チャネル層内で活性化するとｐ型
導電性を示すｐ型ドーパントを選択的にイオン注入して
ｐ型のバリア部１５を形成する（図１２（ａ）参照）。
【００３３】次いで、レジスト除去後、ＳｉＯ2 絶縁層
の表面上にポリシリコン層を形成後選択エッチングし
て、ＳｉＯ2 絶縁層１２の表面上に第２の電極群である
ポリシリコン電極２２を形成する（図１２（ｂ）参
照）。引き続き、各電極にクロック信号供給用の接続配
線を施し、最終的にＳｉＯ2 絶縁層を全表面に形成して
（図１２（ｃ）参照）受光部を完成する。
の表面上にポリシリコン層を形成後選択エッチングし
て、ＳｉＯ2 絶縁層１２の表面上に第２の電極群である
ポリシリコン電極２２を形成する（図１２（ｂ）参
照）。引き続き、各電極にクロック信号供給用の接続配
線を施し、最終的にＳｉＯ2 絶縁層を全表面に形成して
（図１２（ｃ）参照）受光部を完成する。
【００３４】こうして、自己整合的にバリア部を形成す
るとともに、２回の電極形成工程で３相クロック駆動の
電荷転送路群を備えた受光部を製造する。
るとともに、２回の電極形成工程で３相クロック駆動の
電荷転送路群を備えた受光部を製造する。
【００３５】本発明は、上記の実施例に限定されるもの
ではなく、変形が可能である。例えば、上記実施例では
３相クロック駆動のＣＣＤとしたが、バリア部形成の間
隔および供給クロック信号の接続配線を変更すれば、４
相以上のクロック駆動のＣＣＤを同様にして構成するこ
とができる。
ではなく、変形が可能である。例えば、上記実施例では
３相クロック駆動のＣＣＤとしたが、バリア部形成の間
隔および供給クロック信号の接続配線を変更すれば、４
相以上のクロック駆動のＣＣＤを同様にして構成するこ
とができる。
【００３６】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明のＣ
ＣＤ固体撮像装置によれば、電荷転送路の転送駆動クロ
ック信号を供給する転送電極群を、互いに電気的に分離
され、電荷転送方向に配列された２つの電極を１組とし
て、電極の組を周期的に電荷転送方向に配列して形成
後、３相以上の転送駆動クロック信号の各相のクロック
信号の供給の仕方を配線接続で決定できる構造としたの
で、２回の転送電極形成工程で転送電極の全てが形成が
可能となり製造工程の簡易化ができるとともに、接続配
線以前の工程の統一化が可能なＣＣＤ固体撮像装置を実
現できる。また、ピクセルごとの信号電荷を効率良く集
積するバリア部を選択された転送電極の占める領域の下
方に形成するので、バリア部の形成を自己整合的に実施
できる。
ＣＤ固体撮像装置によれば、電荷転送路の転送駆動クロ
ック信号を供給する転送電極群を、互いに電気的に分離
され、電荷転送方向に配列された２つの電極を１組とし
て、電極の組を周期的に電荷転送方向に配列して形成
後、３相以上の転送駆動クロック信号の各相のクロック
信号の供給の仕方を配線接続で決定できる構造としたの
で、２回の転送電極形成工程で転送電極の全てが形成が
可能となり製造工程の簡易化ができるとともに、接続配
線以前の工程の統一化が可能なＣＣＤ固体撮像装置を実
現できる。また、ピクセルごとの信号電荷を効率良く集
積するバリア部を選択された転送電極の占める領域の下
方に形成するので、バリア部の形成を自己整合的に実施
できる。
【００３７】更に、撮像時に、ＣＣＤのピニング電圧よ
り低い電圧を全転送電極に印加することにすれば、暗電
流の低減が可能となり、極めて微弱な光の像を撮像する
ような特殊な計測分野、例えば、極めて遠距離の星から
到達した光を集光してその映像を解析する等の特殊計測
分野で特に有効である。
り低い電圧を全転送電極に印加することにすれば、暗電
流の低減が可能となり、極めて微弱な光の像を撮像する
ような特殊な計測分野、例えば、極めて遠距離の星から
到達した光を集光してその映像を解析する等の特殊計測
分野で特に有効である。
【００３８】また、本発明のＣＣＤ固体撮像装置によれ
ば、上記の１組の電極の一方の電極を形成後バリア部を
形成し、引き続き１組の他方の電極を形成後にクロック
供給用の接続配線を施すことにしたので、本発明のＣＣ
Ｄを効率良く製造することができる。
ば、上記の１組の電極の一方の電極を形成後バリア部を
形成し、引き続き１組の他方の電極を形成後にクロック
供給用の接続配線を施すことにしたので、本発明のＣＣ
Ｄを効率良く製造することができる。
【図１】本発明が適用されるＣＣＤ固体撮像装置の一実
施例の構成を示す構成説明図である。
施例の構成を示す構成説明図である。
【図２】本発明が適用されるＣＣＤ固体撮像装置の他の
実施例の構成を示す構成説明図である。
実施例の構成を示す構成説明図である。
【図３】図１及び図２中の電荷転送路のＡ−Ａ線断面構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図４】電荷転送路を駆動するためのクロックの一例の
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
【図５】図４に示すクロックによって発生するポテンシ
ャルプロフィールを示す図である。
ャルプロフィールを示す図である。
【図６】図４に示すクロックによって発生するポテンシ
ャルプロフィールを示す図である。
ャルプロフィールを示す図である。
【図７】電荷転送路を駆動するためのクロックの他の例
のタイミングチャートである。
のタイミングチャートである。
【図８】図７に示すクロックによって発生するポテンシ
ャルプロフィールを示す図である。
ャルプロフィールを示す図である。
【図９】図７に示すクロックによって発生するポテンシ
ャルプロフィールを示す図である。
ャルプロフィールを示す図である。
【図１０】転送電極に印加するゲート電圧と暗電流の関
係を示す特性図である。
係を示す特性図である。
【図１１】本発明のＣＣＤ固体撮像装置の製造方法の工
程（前半）図である。
程（前半）図である。
【図１２】本発明のＣＣＤ固体撮像装置の製造方法の工
程（後半）図である。
程（後半）図である。
【図１３】従来のＣＣＤ固体撮像装置の受光部の構成図
である。
である。
３…受光部、４…蓄積部、７…水平電荷転送路、１０…
半導体基板、１１…チャネル層、１２…絶縁層、１５，
Ｂ1 ，Ｂ2 〜…バリア層、２１，２２，Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ
3 〜…転送電極。
半導体基板、１１…チャネル層、１２…絶縁層、１５，
Ｂ1 ，Ｂ2 〜…バリア層、２１，２２，Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ
3 〜…転送電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 27/148 H01L 21/339 H01L 29/762 H04N 5/335
Claims (4)
- 【請求項１】 光電変換と電荷転送機能とを有する電荷
転送路群を有するＣＣＤ固体撮像装置であって、 前記電荷転送路群は、 信号電荷を転送するチャネル層と、 前記チャネル層の表面上に形成された絶縁層と、 前記絶縁層の表面領域に電荷転送方向に沿って交互に形
成された複数の第１の種類および第２の種類の電極から
なる第１の電極群および第２の電極群と、 前記第２の種類の電極に関して前記電荷転送方向に沿っ
て２個ごとの前記第２の種類の電極の下方のチャネル層
内に形成されたバリア部と、 前記バリア部の上方に形成された前記第２の電極群の第
１の電極と前記第１の電極の前記電荷転送方向側で隣接
する前記第１の電極群の第２の電極とには、３相クロッ
ク信号の第１の相のクロック信号を印加する第１の電気
配線と、 前記第２の電極の前記電荷転送方向側で隣接する前記第
２の電極群の第３の電極には、前記３相クロック信号の
第２の相のクロック信号を印加する第２の電気配線と、 前記第３の電極の前記電荷転送方向側で隣接する前記第
１の電極群の第４の電極には、前記３相クロック信号の
第３の相のクロック信号を印加する第３の電気配線と、 を備え、 撮像時には、前記第１の電気配線、前記第２の電気配線
および前記第３の電気配線を利用して、全ての前記第１
の電極群および前記第２の電極群の電極に前記バリア部
の形成されていないチャネル層領域に発生するピクセル
に相当するポテンシャル井戸群を形成するよう電圧が印
加され、 電荷転送時には、前記第１の電極群および前記第２の電
極群の電極に前記３相のクロック信号が前記第１の電気
配線、前記第２の電気配線および前記第３の電気配線を
介して印加されて、ポテンシャル井戸に集積した信号電
荷を他のポテンシャル井戸に集積した信号電荷とは分離
して電荷転送する、ことを特徴とするＣＣＤ固体撮像装
置。 - 【請求項２】 前記撮像時において全ての前記第１の電
極群の電極および前記第２の電極群の電極に印加される
電圧値はピニング電圧値以下であり、前記クロック信号
はピニング電圧とピニング電圧よりも高い電圧値とが交
互に発生する、ことを特徴とする請求項１記載のＣＣＤ
固体撮像装置。 - 【請求項３】 光電変換と電荷転送機能とを有する電荷
転送路群を有するＣＣＤ固体撮像装置の製造方法であっ
て、 前記電荷転送路群の製造方法は、 第１の導電型の半導体基板の表面に信号電荷を転送する
チャネル層を形成する工程と、 前記チャネル層の一方の表面に絶縁層を形成する工程
と、 前記絶縁層の表面領域を電荷転送方向に沿って交互に存
在する複数の第１および第２の領域からなる第１および
第２の領域群の第１の領域群上に複数の第１の種類の電
極からなる第１の電極群を形成する工程と、 前記第２の領域に関して前記電荷転送方向に沿って２以
上の所定の数ごとの前記第２の領域の下方のチャネル層
内に第１の導電型のバリア部を形成する工程と、 前記第１の電極群とは電気的に分離された、第２の領域
群上に複数の第２の種類の電極からなる第２の電極群を
形成する工程と、 撮像時には、全ての前記第１の電極群および前記第２の
電極群の電極に前記バリア部の形成されていないチャネ
ル層領域に発生するピクセルに相当するポテンシャル井
戸群を形成する電圧を供給し、電荷転送時には、ポテン
シャル井戸に集積した信号電荷を他のポテンシャル井戸
に集積した信号電荷とは分離して電荷転送を行わせる３
相以上の相数のクロック信号を第１の電極群および前記
第２の電極群に供給する電気配線を施す工程と、 を備えることを特徴とするＣＣＤ固体撮像装置の製造方
法。 - 【請求項４】 前記所定の数は２であり、前記クロック
信号の相数は３であり、 前記電気配線を施す工程は、 前記バリア部の上方に形成された前記第２の電極群の第
１の電極と前記第１の電極の前記電荷転送方向側で隣接
する前記第１の電極群の第２の電極とには、前記３相ク
ロック信号の第１の相のクロック信号を印加する第１の
電気配線を施す第１の副工程と、 前記第２の電極の前記電荷転送方向側で隣接する前記第
２の電極群の第３の電極には、前記３相クロック信号の
第２の相のクロック信号を印加する第２の電気配線を施
す第２の副工程と、 前記第３の電極の前記電荷転送方向側で隣接する前記第
１の電極群の第４の電極には、前記３相クロック信号の
第３の相のクロック信号を印加する第３の電気配線を施
す第３の副工程と、 を備えることを特徴とする請求項３記載のＣＣＤ固体撮
像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02446294A JP3334992B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | Ｃｃｄ固体撮像装置および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02446294A JP3334992B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | Ｃｃｄ固体撮像装置および製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235656A JPH07235656A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3334992B2 true JP3334992B2 (ja) | 2002-10-15 |
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ID=12138843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02446294A Expired - Fee Related JP3334992B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | Ｃｃｄ固体撮像装置および製造方法 |
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| JP (1) | JP3334992B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4246964B2 (ja) * | 2002-05-27 | 2009-04-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置及び固体撮像装置アレイ |
| JP6348272B2 (ja) * | 2013-11-05 | 2018-06-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | 電荷結合素子及びその製造方法、並びに固体撮像装置 |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP02446294A patent/JP3334992B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH07235656A (ja) | 1995-09-05 |
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