JP3800515B2

JP3800515B2 - 固体撮像装置

Info

Publication number: JP3800515B2
Application number: JP2002006508A
Authority: JP
Inventors: 勝己池田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: JP2003209243A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像装置にかかり、特にビデオカメラなどに用いられる固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の固体撮像装置は、一次元状に配列された電荷結合素子（ＣＣＤ）と、このＣＣＤ端に設けられ、ＣＣＤにより転送された信号電荷を不純物拡散層からなるフローティングディフュージョン（ＦＤ）に流し込み、このフローティングディフュージョンの電位変動を検出し出力する出力回路とで構成される。このフローティングディフュージョンは検出された信号電荷を所望のタイミングで排出するリセットトランジスタ（ＲＳ）と、リセットドレイン（ＲＤ）とを備える。ＣＣＤは２相駆動型ＣＣＤであり、各相は２層電極にて構成され、第1層電極下に形成される第1のチャネルは、第２層電極下に形成される第２のチャネルより深い電位に形成され、信号電荷転送時には第一層電極下の第1チャネルに信号電荷を一次蓄積するように構成されている。
【０００３】
このような固体撮像装置の実際の装置構成は、図２１に示すように、一導電型の半導体基板1と、この半導体基板1上に形成され、反対導電型を有するウエル2と、ウェル２中の基板表面に形成され、ウェルと反対導電型を有する第1および第2の不純物層３、４と、この第1および第2の不純物層３，４上に絶縁層6を介してそれぞれ形成された第1層電極７と、第2層電極8とで構成されている。9は出力アンプである。
【０００４】
ここで各電極は２相駆動のＣＣＤを形成するため、コンタクトおよびＡｌ等の配線により所望の回路構成をなすように電気的接続がなされる。
【０００５】
これら第1層および第2層電極７、８は、転送電極最終段では第2層電極8により出力ゲート（ＯＧ）を構成し、ＯＧ下のチャネルには第２の不純物層４が形成されており、その前段では第1層電極７と第2層電極８とがＨ１電位を構成し、Ｈ１電位を構成する第1層電極7下のチャネルは第1の不純物層3、Ｈ1電位の第2層電極8下のチャネルは第2の不純物層4で構成される。
【０００６】
さらに転送反対方向にはＨ２を構成する第1層および第2層電極が形成され、チャネルの構成はＨ１電位と同様である。更にこの上流側には、Ｈ２電位を構成する第1層電極および第2層電極8が形成され、チャネルの構成はＨ１電位と同様である。このようにして順次Ｈ１電位、Ｈ２電位が交互配置される。
【０００７】
一方、ＯＧ下チャネル端には不純物層5が接続され、信号電荷に応じた電圧を生起するように形成されたＦＤを構成し、出力回路に信号出力電圧を伝達している。
【０００８】
ＦＤには更にトランジスタが接続され、リセットトランジスタをなす。
この固体撮像装置は図２２に示すような駆動パルスによって駆動される。ここでリセットトランジスタゲートの駆動パルスΦＲＳ、Ｈ１，Ｈ２電位に夫々印加される駆動パルスΦＨ１，ΦＨ２によって駆動され、この時の出力回路からの出力電圧をＯＳで示す。ここでＨ１，Ｈ２は逆相のパルスで周知の2相駆動ＣＣＤ動作を実現し、ＤＣバイアスにより固定の電圧を印加したＯＧを介してＦＤに転送されるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところでフローティングディフュージョンFDは小信号時でもより高い出力電圧を得るために静電容量を小さくなるようにするため、面積的により小さく形成される。従って十分な転送容量を確保するために、転送方向に広い幅を有するCCDチャネルに対して接続するには図２1に示すように、転送最終段近傍よりチャネル幅を順次狭く形成する必要がある。
【００１０】
図２３に、図２１のA-A断面、図２４（ａ）、（ｂ）（ｃ）に図21のＢＢ断面、ＣＣ断面を示す。また図２４（ｃ）にそれらの電位を示すように、フローティングディフュージョンFDに近いB-B部分では、チャネル幅が狭くなり、いわゆるナローチャネル効果によって電位が浅くなるという問題があった。
【００１１】
図２５（ａ）および（ｂ）は、図２３のａ−ａ‘部分における電位を示す図である。図２４（ｃ）に示すように、同一電極下において電位差が生じることで、転送方向に向かって電位に逆勾配が生じ、図２５（ａ）および（ｂ）に示すように、途中で信号電荷が正常に転送されずに残留してしまういわゆる転送不良を生じることがある。
【００１２】
このような転送不良は、例えばこの２相駆動型ＣＣＤを、フォトダイオードが二次元状に配列された固体撮像装置の水平ＣＣＤに用いた場合、画像の横流れや解像度の劣化となって現れる。また、フォトダイオード上にカラーフィルタを積層し、カラー信号を得ようとした場合には、色偽信号として表われることがある。このような転送不良は、いずれの場合も画像の劣化を招くものとなる。
【００１３】
また、転送最終段近傍よりチャネル幅を順次狭く形成した場合、チャネル幅を縮小した電極の電極長は、幅を狭くしないチャネルと同等の転送容量を得るために電極下チャネルが同じかそれ以上の面積を得るために、信号電荷を蓄積する第1層電極の電極長を長く形成せざるを得ないという問題がある。
【００１４】
そこで、図26に示すように、チャネル幅を狭くした電極の電極長Ｌ１は、狭くしていない電極長Ｌ２より長く形成されている。
図２７（ａ）および（ｂ）は、図２６のＡ−Ａ‘部の電位図を示す図である。ここで図２７（ａ）は図２２のｔ１時に示される、電極長Ｌ１領域下に信号電荷が蓄積された状態であり、」図２７（ｂ）は図２２のｔ２時に示される、ＯＧを介してＦＤに信号電荷を転送する状態を示す図である。
【００１５】
チャネル長が長い場合、転送時間がより多く必要となり、一方駆動パルスは例えば二次元状に配置された固体撮像装置などの水平ＣＣＤに用いられた場合、システムの高速化のために読み出し速度の高速化が求められることから、転送時間が十分に取れず、転送不良を生じることが多々あった。
【００１６】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、水平ＣＣＤ転送路のチャネル幅の狭くなる転送最終段付近における転送不良を防止し、信頼性の高い固体撮像装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の固体撮像装置は、一導電型の半導体基板表面に一次元状に配列せしめられた複数の電極と、前記電極下に対応して形成されたチャネル領域とを具備した電荷結合素子と、前記電荷結合素子より転送された信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部で検出された信号を出力する出力部とを具備し、前記電荷結合素子と前記信号検出部との接続部分近傍で、前記チャネル領域が、前記電荷結合素子のチャネル幅が絞りこまれた絞り込み領域を形成してなる固体撮像装置であって、前記電荷結合素子と前記電荷検出部の接続部分に位置する最終段電極下のチャネル領域は、チャネルの幅方向の一部の電位が当該チャネル領域の他の部分の電位より深くなるように形成され、前記最終段電極直前の転送電極下の前記チャネル領域は、前記最終段電極下の電位が深くなるように形成された部分に連続する部分であって、チャネルの幅方向の一部でかつチャネルの電荷転送方向下流側の一部の部分の電位が、当該チャネル領域の他の部分の電位より深くなるように形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の固体撮像装置は、前記チャネル領域の電位が深くなるように形成されている領域が、他の領域よりも高濃度となるように形成された高濃度不純物領域であるものを含む。
【００１９】
本発明の固体撮像装置は、前記チャネル領域の他の部分が、逆導電型の半導体領域であるものを含む。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態の固体撮像装置について説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の固体撮像装置は図１に示すように出力ゲート電極ＯＧ下のチャネル内に、前記出力ゲート電極ＯＧ下の読み出し端子ＲＤ側に隣接するように、第２の不純物層４と同一導電型の高濃度層４Ｂを形成し、図３（ｃ）に示すようにこの高濃度層４Ｂによって形成される電位のピークが、出力ゲート電極ＯＧ下の上流側における第２の不純物層４によって形成される電位のピークよりも深くなるように構成し、転送方向でＦＤ５方向に向かって電位勾配を生ぜしめるようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】
すなわち、図１は本発明の実施の形態の固体撮像装置の転送電極配列部と読み出し部とを示す図であり、図２に、図１のA-A断面、図３（ａ）、（ｂ）（ｃ）に図１のＢＢ断面、ＣＣ断面を示す。また図３（ｃ）にそれらの電位を示す。
【００２４】
図４（ａ）および（ｂ）は、図２のａ−ａ‘部分における電位を示す図である。図３（ｃ）に示すように、高濃度層４Ｂの存在により、同一電極下において良好な電位差が生じることで、転送方向に向かって良好な電位勾配が形成され、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、途中で信号電荷が正常に転送されずに残留してしまういわゆる転送不良を生じることなく良好に電荷転送が達成される。
【００２５】
すなわち図１乃至３に示すように、この固体撮像装置は、ｎ型半導体基板１表面に形成されたＰ型ウェル領域２内に、フォトダイオード部（図示せず）を形成するとともに、水平ＣＣＤ領域としてのＮ型領域からなる第２の不純物層４、Ｎ型領域からなる第１の不純物層３が形成されている。そして、シリコン酸化膜６を介して、ポリシリコン電極からなる第1層電極７と、第2層電極8とが形成されている。そしてここでは第２の不純物層４内に、出力ゲート電極ＯＧ下の読み出し端子ＲＤ側に隣接するように、第２の不純物層４と同一導電型の高濃度層４Ｂを形成し、図３（ｃ）に示すようにこの高濃度層４Ｂによって形成される電位のピークが、出力ゲート電極ＯＧ下の上流側における第２の不純物層４によって形成される電位のピークよりも深くなるように形成されている。ここで第１および第２の不純物層は５．０ｅ¹⁷ｃｍ^-3程度の不純物濃度をもつものであり、また、高濃度層４Ｂは４．０ｅ¹⁷ｃｍ^-3程度である。
【００２６】
半導体基板１はＮ型のシリコン基板である。この半導体基板１中にその一方の主面に沿ってＰ型ウェル領域２が形成されている。このＰ型ウェル領域２中に半導体基板１の一方の主面側から不純物を選択的に拡散させて、フォトダイオード部のＮ型領域と水平ＣＣＤ部のＮ型領域である第１および第２の不純物層３および４とが所定寸法の間隔で形成されている。
【００２７】
また、シリコン酸化膜６上には、減圧ＣＶＤ法により、ポリシリコン、タングステンまたはそのシリサイドからなる遮光膜とが積層され第１層電極７が形成される。そして、この第１層電極７上からその側面、さらには酸化膜７の側面を覆うように、酸化シリコン膜６が形成されている。そして、この上層には、ポリシリコンと、タングステンまたはそのシリサイドからなる遮光膜とが積層されからなる第２層電極が形成されている。
【００２８】
以上のように構成された固体撮像装置についてその動作を説明する。
半導体基板１中のＰ型ウェル領域２中に形成されたＮ型領域からなるフォトダイオード部（図示せず）において、光電変換によって信号電荷が発生せしめられる。そして第１層電極８にパルス電圧を印加することによって、この第１層電極８下の水平ＣＣＤ部のＮ型領域４に、このフォトダイオード領域から信号電荷を移動させる。次に第１層電極７と２層目となる第２層電極８との間にパルス信号を交互に印加して信号電荷を転送する。
【００２９】
この固体撮像装置では、電荷転送電極をそれぞれ交互に第１層電極と第２層電極に区別し、これらの電極に順次パルス電圧を印加することによって、図１に示したＦＤ領域５を介して信号電荷を読み出し端子ＲＤに移動させるものである。すなわち第１層電極と第２層電極にパルス信号を交互に印加して信号電荷を転送する。
【００３０】
このようにして信号電荷の転送がなされるが、高濃度層４Ｂの存在により、同一電極下において良好な電位差が生じることで、転送方向に向かって良好な電位勾配が形成され、途中で信号電荷が正常に転送されずに残留してしまういわゆる転送不良を生じることなく良好に電荷転送が達成される。
【００３１】
従って、この２相駆動型ＣＣＤを、フォトダイオードが二次元状に配列された固体撮像装置の水平ＣＣＤに用いた場合にも、画像の横流れや解像度の劣化もない。
【００３２】
また、フォトダイオード上にカラーフィルタを積層し、カラー信号を得ようとした場合にも、色偽信号として表われることもなく、画像の劣化の低減を図ることが可能となる。
なお製造に際しては、不純物拡散工程を追加するのみでよく、また必要に応じて、セルフアラインで追加拡散を行うようにしてもよい。
【００３３】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。この例では、転送最終段近傍よりチャネル幅を順次狭く形成した場合に、チャネル幅を縮小した電極の電極長は、幅を狭くしないチャネルと同等の転送容量を得るために電極下チャネルが同じかそれ以上の面積を得る程度に、信号電荷を蓄積する第1層電極の電極長を長く形成されるが、この場合に図４に示すように出力ゲート電極ＯＧ下のチャネル内に、前記出力ゲート電極ＯＧ下の読み出し端子ＲＤ側に隣接するように、第１層電極下にいたるように、第２の不純物層４と同一導電型の第２の高濃度層４Ｃを形成し、図３（ｃ）に示すようにこの高濃度層４Ｂによって形成される電位のピークが、出力ゲート電極ＯＧ下の上流側における第２の不純物層４によって形成される電位のピークよりも深くなるように構成し、転送方向でＦＤ５方向に向かって電位勾配を生ぜしめるようにしたことを特徴とするものである。
【００３４】
すなわち、図５は本発明の第２の実施の形態の固体撮像装置の転送電極配列部と読み出し部とを示す図であり、図６に、図５のA-A断面、図７（ａ）、（ｂ）（ｃ）に図５のＢＢ断面、ＣＣ断面を示す。また図７（ｃ）にそれらの電位を示す。
【００３５】
図８（ａ）および（ｂ）は、図６のａ−ａ‘部分における電位を示す図である。図３（ｃ）に示すように、第２の高濃度層４Ｃの存在により、第１層電極下および出力ゲートＯＧ下領域に至まで良好な電位差が生じることで、転送方向に向かって良好な電位勾配が形成され、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、途中で信号電荷が正常に転送されずに残留してしまういわゆる転送不良を生じることなく良好に電荷転送が達成される。
【００３６】
従って、この２相駆動型ＣＣＤを、フォトダイオードが二次元状に配列された固体撮像装置の水平ＣＣＤに用いた場合にも、画像の横流れや解像度の劣化もない。
また、フォトダイオード上にカラーフィルタを積層し、カラー信号を得ようとした場合にも、色偽信号として表われることもなく、画像の劣化の低減を図ることが可能となる。
る。
【００３７】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。この例では、図９に示すように、前記第１の実施の形態における高濃度層４Ｂの形成領域を規定するものである。なお断面図については前記第１の実施の形態と同様である。
【００３８】
すなわち、前記第１の実施の形態では、ＦＤ５から徐々に幅広になる不純物層と同一幅となるように、高濃度層４Ｂを形成したが、幅方向に一部だけ形成されるようにしてもよい。
【００３９】
かかる構成によれば、ＦＤ５の入り口近傍で幅方向のみならず長さ方向でもポテンシャルの勾配が形成されるため、より効率よく電荷転送を行うことが可能となる。
【００４０】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。この例では、前記第１の実施の形態における高濃度層４Ｂの形成領域を規定するものである。
すなわち、前記第１の実施の形態では、高濃度層４Ｂと第２の不純物層４との、境界面端面が直線をなすように形成したが、図１０に示すように、高濃度層４Ｂの端面が転送方向において一部突出するように形成してもよい。なお幅方向の端面はＦＤ５から徐々に幅広になる第２の不純物層４と同一幅となるように形成されている。
【００４１】
かかる構成によれば、ＦＤ５の入り口近傍で幅方向のみならず長さ方向でもポテンシャルの勾配が形成されるため、より効率よく電荷転送を行うことが可能となる。
【００４２】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態について説明する。この例では、図１１に示すように、前記第２の実施の形態における高濃度層４Ｂの形成領域を規定するものである。なお断面図については前記第２の実施の形態と同様である。
【００４３】
すなわち、前記第２の実施の形態では、ＦＤ５から徐々に幅広になる第２の不純物層４と同一幅となるように、第２の高濃度層４Ｃを形成したが、幅方向に一部だけ形成されるようにしてもよい。
【００４４】
かかる構成によれば、ＦＤ５の入り口近傍で幅方向のみならず長さ方向でもポテンシャルの勾配が形成されるため、より効率よく電荷転送を行うことが可能となる。
【００４５】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態について説明する。この例では、前記第２の実施の形態における第２の高濃度層４Ｃの形成領域を規定するものである。
【００４６】
すなわち、前記第２の実施の形態では、高濃度層４Ｃと第２の不純物層４との、境界面端面が直線をなすように形成したが、図１２に示すように、高濃度層４Ｃの端面が転送方向において一部突出するように形成してもよい。なお幅方向の端面はＦＤ５から徐々に幅広になる第２の不純物層４と同一幅となるように形成されている。
【００４７】
かかる構成によれば、ＦＤ５の入り口近傍で幅方向のみならず長さ方向でもポテンシャルの勾配が形成されるため、より効率よく電荷転送を行うことが可能となる。
【００４８】
（第７の実施の形態）
次に本発明の第７の実施の形態について説明する。この例では、図１３および図１４に示すように、前記第１の実施の形態における高濃度層４Ｂの形成に代えて、この第２の不純物層４内における高濃度層４Ｂに対して反転した領域に逆導電型層４Ｄを形成したものである。ここで図１４は図１３のＡ−Ａ断面図である。
【００４９】
すなわち、前記第１の実施の形態では、第２の不純物層４内に高濃度層４Ｃを形成し電位勾配を良好に形成するようにしたが、この例では、これに代えて、逆にこの反転領域に逆導電型層４Ｄを形成したことを特徴とするものである。
【００５０】
かかる構成によれば、転送方向反対側の逆導電型層４Ｄの境界を第１層電極のセルフアラインで形成することができ、製造工程のあわせずれに起因した第１層電極下への逆導電型層４Ｄの入り込みを防止でき、また第１の不純物層３を形成するために形成する第２の不純物層４と反対導電型の不純物のセルフアライン注入と兼ねることができるという効果がある。
【００５１】
（第８の実施の形態）
次に本発明の第８の実施の形態について説明する。この例では、図１５および図１６に示すように、前記第２の実施の形態における高濃度層４Ｂの形成に代えて、この第２の不純物層４内における高濃度層４Ｂに対して反転した領域に逆導電型層４Ｅを形成したものである。ここで図１６は図１５のＡ−Ａ断面図である。
【００５２】
すなわち、前記第２の実施の形態では、第２の不純物層４内に高濃度層４Ｃを形成し電位勾配を良好に形成するようにしたが、この例では、これに代えて、逆にこの反転領域に逆導電型層４Ｄを形成したことを特徴とするものである。
【００５３】
（第９の実施の形態）
次に本発明の第９の実施の形態について説明する。前記第３の実施の形態における高濃度層４Ｂの形成領域を、この例では、図１７に示すように、高濃度層４Ｂの形成に代えて、この第２の不純物層４内における高濃度層４Ｂに対して反転した領域に逆導電型層４Ｄを形成したものである。
【００５４】
すなわち、前記第３の実施の形態では、第２の不純物層４内に高濃度層４Ｂを形成し電位勾配を良好に形成するようにしたが、この例では、これに代えて、逆にこの反転領域に逆導電型層４Ｄを形成したことを特徴とするものである。
【００５５】
かかる構成によれば、ＦＤ５の入り口近傍で幅方向のみならず長さ方向でもポテンシャルの勾配が形成されるため、より効率よく電荷転送を行うことが可能となる。
【００５６】
（第１０の実施の形態）
次に本発明の第１０の実施の形態について説明する。前記第４の実施の形態における高濃度層４Ｂの形成領域を、この例では、図１８に示すように、高濃度層４Ｂの形成に代えて、この第２の不純物層４内における高濃度層４Ｂに対して反転した領域に逆導電型層４Ｄを形成したものである。
【００５７】
すなわち、前記第４の実施の形態では、第２の不純物層４内に高濃度層４Ｃを形成し電位勾配を良好に形成するようにしたが、この例では、これに代えて、逆にこの反転領域に逆導電型層４Ｄを形成したことを特徴とするものである。
【００５８】
かかる構成によれば、ＦＤ５の入り口近傍で幅方向のみならず長さ方向でもポテンシャルの勾配が形成されるため、より効率よく電荷転送を行うことが可能となる。
【００５９】
（第１１の実施の形態）
次に本発明の第１１の実施の形態について説明する。
前記第５の実施の形態における高濃度層４Ｂの形成領域を、この例では、図１９に示すように、高濃度層４Ｃの形成に代えて、この第２の不純物層４内における高濃度層４Ｃに対して反転した領域に逆導電型層４Ｅを形成したものである。
【００６０】
すなわち、前記第６の実施の形態では、第２の不純物層４内に高濃度層４Ｃを形成し電位勾配を良好に形成するようにしたが、この例では、これに代えて、逆にこの反転領域に逆導電型層４Ｅを形成したことを特徴とするものである。
【００６１】
かかる構成によれば、ＦＤ５の入り口近傍で幅方向のみならず長さ方向でもポテンシャルの勾配が形成されるため、より効率よく電荷転送を行うことが可能となる。
【００６２】
（第１２の実施の形態）
次に本発明の第１２の実施の形態について説明する。この例では、前記第６の実施の形態における第２の高濃度層４Ｃの形成領域をこの例では、図２０に示すように、高濃度層４Ｃの形成に代えて、この第２の不純物層４内における高濃度層４Ｃに対して反転した領域に逆導電型層４Ｅを形成したものである。
【００６３】
すなわち、前記第６の実施の形態では、第２の不純物層４内に高濃度層４Ｃを形成し電位勾配を良好に形成するようにしたが、この例では、これに代えて、逆にこの反転領域に逆導電型層４Ｅを形成したことを特徴とするものである。
【００６４】
かかる構成によれば、ＦＤ５の入り口近傍で幅方向のみならず長さ方向でもポテンシャルの勾配が形成されるため、より効率よく電荷転送を行うことが可能となる。
前記実施の形態では、各単一の電極下における電位の段差が２段である場合に付いて説明したが、第２の不純物層４内に設ける不純物層のプロファイルを変更することにより、第２の不純物層内で２段以上の電位段差を生じるように形成してもよいことは言うまでもない。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、転送最終段近傍より、チャネル幅を順次狭く形成した場合に生じる信号電荷の取り残しが低減され、良好に電荷転送がなされるため、特に、フォトダイオードが二次元状に配列された固体撮像装置の水平ＣＣＤに用いられる場合、画像の横流れや解像度の劣化が生じることなく信頼性の高い固体撮像装置を提供することができる。
【００６６】
また、フォトダイオード上にカラーフィルタを積層し、カラー信号を得る場合にも色疑心号が生じることもなく良好な画質を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図２】図１に示した固体撮像装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３（ａ）は図１に示した固体撮像装置のＢ−Ｂ断面図、図３（ｂ）は図１に示した固体撮像装置のＣ−Ｃ断面図、図３（ｃ）はそのポテンシャルを示す図である。
【図４】同固体撮像装置の出力ゲート近傍での電位勾配を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図６】図５に示した固体撮像装置のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７（ａ）は図５に示した固体撮像装置のＢ−Ｂ断面図、図７（ｂ）は図５に示した固体撮像装置のＣ−Ｃ断面図、図７（ｃ）はそのポテンシャルを示す図である。
【図８】同固体撮像装置の出力ゲート近傍での電位勾配を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図１２】本発明の第６の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図１３】本発明の第７の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図１４】図１３に示した固体撮像装置のＡ−Ａ断面図である。
【図１５】本発明の第８の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図１６】図１５に示した固体撮像装置のＡ−Ａ断面図である。
【図１７】本発明の第９の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図１８】本発明の第１０の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図１９】本発明の第１１の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図２０】本発明の第１２の実施の形態の固体撮像装置を示す平面図である。
【図２１】従来例の固体撮像装置を示す平面図である。
【図２２】固体撮像装置の駆動タイミングを示す図である。
【図２３】図２１に示した固体撮像装置のＡ−Ａ断面図である。
【図２４】図２４（ａ）は図２１に示した固体撮像装置のＢ−Ｂ断面図、図２４（ｂ）は図２１に示した固体撮像装置のＣ−Ｃ断面図、図２４（ｃ）はそのポテンシャルを示す図である。
【図２５】同固体撮像装置の出力ゲート近傍での電位勾配を示す図である。
【図２６】従来例の固体撮像装置を示す平面図である。
【図２７】図２６に示した固体撮像装置の電位勾配を示す図である。従来の固体撮像装置の他の例の断面図
【符号の説明】
１半導体基板
２Ｐ型ウェル領域
３第１の不純物層
４第２の不純物層
５不純物層（ＦＤ）
６絶縁膜
７第１層電極
８第２層電極
９出力アンプ

Claims

一導電型の半導体基板表面に一次元状に配列せしめられた複数の電極と、前記電極下に対応して形成されたチャネル領域とを具備した電荷結合素子と、
前記電荷結合素子より転送された信号を検出する信号検出部と、
前記信号検出部で検出された信号を出力する出力部とを具備し、
前記電荷結合素子と前記信号検出部との接続部分近傍で、前記チャネル領域が、前記電荷結合素子のチャネル幅が絞りこまれた絞り込み領域を形成してなる固体撮像装置であって、
前記電荷結合素子と前記電荷検出部の接続部分に位置する最終段電極下のチャネル領域は、チャネルの幅方向の一部の電位が当該チャネル領域の他の部分の電位より深くなるように形成され、
前記最終段電極直前の転送電極下の前記チャネル領域は、前記最終段電極下の電位が深くなるように形成された部分に連続する部分であって、チャネルの幅方向の一部でかつチャネルの電荷転送方向下流側の一部の部分の電位が、当該チャネル領域の他の部分の電位より深くなるように形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
前記チャネル領域の電位が深くなるように形成されている領域は、他の領域よりも高濃度となるように形成された高濃度不純物領域であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
前記チャネル領域の他の部分は、逆導電型の半導体領域であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。