JPH05266688A - 電荷転送装置 - Google Patents
電荷転送装置Info
- Publication number
- JPH05266688A JPH05266688A JP4062910A JP6291092A JPH05266688A JP H05266688 A JPH05266688 A JP H05266688A JP 4062910 A JP4062910 A JP 4062910A JP 6291092 A JP6291092 A JP 6291092A JP H05266688 A JPH05266688 A JP H05266688A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer
- charge
- electrodes
- charge transfer
- driving
- 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
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電荷転送装置において、転送電極に速いクロッ
ク・パルスを与えた場合に転送効率が劣化することを防
ぐ。 【構成】半導体基板１上にゲート絶縁膜４を介して形成
された転送電極５ｉ，７ｉおよび、半導体基板の表面領
域内に設けられた電荷転送領域を有する電荷転送置にお
いて、電荷転送電極直下の電荷転送領域が電荷の転送方
向に沿って、転送電極毎、連続的に、徐々に広がる構造
を有している。
ク・パルスを与えた場合に転送効率が劣化することを防
ぐ。 【構成】半導体基板１上にゲート絶縁膜４を介して形成
された転送電極５ｉ，７ｉおよび、半導体基板の表面領
域内に設けられた電荷転送領域を有する電荷転送置にお
いて、電荷転送電極直下の電荷転送領域が電荷の転送方
向に沿って、転送電極毎、連続的に、徐々に広がる構造
を有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電荷転送装置の構造に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】電荷転送装置は、電気信号や入射光等の
情報入力を電荷の形で蓄積し、その電荷を多数の転送電
極によって順次転送し、これを電気信号として取り出す
ことができることから、撮像装置やメモリ、その他の信
号処理装置等に広く使用されている。
情報入力を電荷の形で蓄積し、その電荷を多数の転送電
極によって順次転送し、これを電気信号として取り出す
ことができることから、撮像装置やメモリ、その他の信
号処理装置等に広く使用されている。
【０００３】図４（ａ）は従来の２相電荷結合装置（Ｃ
ＣＤ）の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＸ−Ｘ線断
面図である。
ＣＤ）の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＸ−Ｘ線断
面図である。
【０００４】例えば、Ｐ型シリコン基板１の一主面に薄
いゲート酸化膜４を介して転送電極（バリア電極７ｉ，
…およびストレージ電極５ｉ，…）が配置され、バリア
電極７ｉとストレージ電極５ｉの組に交互にクロックパ
ルスφ１，φ２が与えられるようになっている。転送領
域はＰ型シリコン基板１の表面部に選択的に形成された
第１のＮ型拡散層２（不純物濃度５×１０15／ｃｍ2 ）
およびバリア電極下の第２のＮ型拡散層３（不純物濃度
３×１０15〜４×１０15／ｃｍ2 ）からなっている。そ
うして、転送領域の幅は一定になっている。
いゲート酸化膜４を介して転送電極（バリア電極７ｉ，
…およびストレージ電極５ｉ，…）が配置され、バリア
電極７ｉとストレージ電極５ｉの組に交互にクロックパ
ルスφ１，φ２が与えられるようになっている。転送領
域はＰ型シリコン基板１の表面部に選択的に形成された
第１のＮ型拡散層２（不純物濃度５×１０15／ｃｍ2 ）
およびバリア電極下の第２のＮ型拡散層３（不純物濃度
３×１０15〜４×１０15／ｃｍ2 ）からなっている。そ
うして、転送領域の幅は一定になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電荷転
送装置に図５に示すようなクロックパルスφ１，φ２を
印加すると転送領域の表面ポテンシャルψは、図６に示
すようになり、時刻ｔ＝ｔ１において、ストレージ電極
５ｊ下の電荷８１は、ｔ＝ｔ２において、ストレージ電
極５ｋ下に転送されることになる。
送装置に図５に示すようなクロックパルスφ１，φ２を
印加すると転送領域の表面ポテンシャルψは、図６に示
すようになり、時刻ｔ＝ｔ１において、ストレージ電極
５ｊ下の電荷８１は、ｔ＝ｔ２において、ストレージ電
極５ｋ下に転送されることになる。
【０００６】ところで、従来の電荷転送装置では、転送
領域が電荷の転送方向に沿って幅が一定の構造を有して
いるため各転送電極直下のポテンシャル４は、図６に示
すように、ほぼ一定であるが、転送電極に例えば、１５
ＭＨｚ程度の速いクロックパルスを与えた場合、転送効
率が９０％程度まで劣化するという欠点があった。
領域が電荷の転送方向に沿って幅が一定の構造を有して
いるため各転送電極直下のポテンシャル４は、図６に示
すように、ほぼ一定であるが、転送電極に例えば、１５
ＭＨｚ程度の速いクロックパルスを与えた場合、転送効
率が９０％程度まで劣化するという欠点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一導電型半導
体基板の表面部に区画された転送領域と、前記転送領域
をゲート絶縁膜を介して選択的に被覆する転送電極群と
を有する電荷転送装置において、前記転送領域の幅が前
記各転送電極毎に電荷転送方向に沿って未広がりになっ
ているというものである。
体基板の表面部に区画された転送領域と、前記転送領域
をゲート絶縁膜を介して選択的に被覆する転送電極群と
を有する電荷転送装置において、前記転送領域の幅が前
記各転送電極毎に電荷転送方向に沿って未広がりになっ
ているというものである。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１（ａ）は、本発明の一実施例である２
相駆動の電荷結合装置（ＣＣＤ）を示す平面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＸａ−Ｘｂ線断面図、図１（ｃ）
は図１（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。
相駆動の電荷結合装置（ＣＣＤ）を示す平面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）のＸａ−Ｘｂ線断面図、図１（ｃ）
は図１（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。
【００１０】Ｐ型シリコン基板１の表面部に、不純物濃
度５．０×１０15／ｃｍ2 の第１のＮ型拡散層２ａを設
け、その表面にゲート酸化膜４を介して転送電極が配置
されている。すなわち、バリア電極７ｉとストレージ電
極５ｉの組が交互に配置されこれらの組には交互にクロ
ックパルスφ１，φ２が印加される。バリア電極７ｉ，
７ｊ，…の下部には不純物濃度が３．０×１０15〜４．
０×１０15／ｃｍ2 の第２のＮ型拡散層３ａが設けられ
ている。
度５．０×１０15／ｃｍ2 の第１のＮ型拡散層２ａを設
け、その表面にゲート酸化膜４を介して転送電極が配置
されている。すなわち、バリア電極７ｉとストレージ電
極５ｉの組が交互に配置されこれらの組には交互にクロ
ックパルスφ１，φ２が印加される。バリア電極７ｉ，
７ｊ，…の下部には不純物濃度が３．０×１０15〜４．
０×１０15／ｃｍ2 の第２のＮ型拡散層３ａが設けられ
ている。
【００１１】転送領域は、フィールド酸化膜１０とその
下のＰ+ 型チャネルストッパ９で区画された第１，第２
のＮ型拡散層であるが、その平面形状は電荷の転送方向
に沿って転送電極毎、連続的に徐々に広がる構造を有し
ている。第１，第２のＮ型拡散層は底辺の長さＷ１＝
７．５μｍ，上辺の長さＷ２＝５μｍ，高さＬ＝４μｍ
の台形状になっている。
下のＰ+ 型チャネルストッパ９で区画された第１，第２
のＮ型拡散層であるが、その平面形状は電荷の転送方向
に沿って転送電極毎、連続的に徐々に広がる構造を有し
ている。第１，第２のＮ型拡散層は底辺の長さＷ１＝
７．５μｍ，上辺の長さＷ２＝５μｍ，高さＬ＝４μｍ
の台形状になっている。
【００１２】図２に、転送電極に一定の電圧を印加した
ときの転送領域における表面ポテンシャルψの分布を示
す。横軸は転送領域の幅方向（Ｙ−Ｙ線と平行な方向）
にとってある。
ときの転送領域における表面ポテンシャルψの分布を示
す。横軸は転送領域の幅方向（Ｙ−Ｙ線と平行な方向）
にとってある。
【００１３】転送方向（Ｘａ−Ｘｂ線方向。）に垂直な
方向に沿った表面ポテンシャルψは、転送領域の中心部
では深いが、ナローチャンネル効果の影響により、中心
部から離れるに従い浅くなる。
方向に沿った表面ポテンシャルψは、転送領域の中心部
では深いが、ナローチャンネル効果の影響により、中心
部から離れるに従い浅くなる。
【００１４】又、転送領域が広くなるほど、ナローチャ
ンネル効果の影響を受けにくくなるため、全体的に深く
なる。
ンネル効果の影響を受けにくくなるため、全体的に深く
なる。
【００１５】この結果、幅広部の表面ポテンシャルψ１
と幅狭部の表面ポテンシャルψ２の間にはポテンシャル
差Δψが生じる。従って、電荷の転送方向に加速電界が
生じる。
と幅狭部の表面ポテンシャルψ２の間にはポテンシャル
差Δψが生じる。従って、電荷の転送方向に加速電界が
生じる。
【００１６】図３に、各転送電極にクロックパルスφ
１，φ２（図５に示す）を印加したときの電荷転送方向
の表面ポテンシャルを示す。クロック・パルスφ１，φ
２のパルス高を５Ｖとすると、０．２５Ｖ／μｍ程度の
加速電界ができる。従来例と同様に時刻ｔ１においてス
トレージ電極５ｊ下にあった電荷８１は時刻ｔ２ではス
トレージ電極５ｋ下に転送される。
１，φ２（図５に示す）を印加したときの電荷転送方向
の表面ポテンシャルを示す。クロック・パルスφ１，φ
２のパルス高を５Ｖとすると、０．２５Ｖ／μｍ程度の
加速電界ができる。従来例と同様に時刻ｔ１においてス
トレージ電極５ｊ下にあった電荷８１は時刻ｔ２ではス
トレージ電極５ｋ下に転送される。
【００１７】本実施例では従来の１．５倍の同波数１５
ＭＨｚのクロックパルスで駆動しても転送効率の劣化は
認められなかった。
ＭＨｚのクロックパルスで駆動しても転送効率の劣化は
認められなかった。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、転送電
極直下の電荷転送領域が電荷の転送方向に沿って、転送
電極毎に連続的に徐々に広くなる構造を有しているの
で、高い周波数のクロックパルスで駆動しても転送効率
の劣化を抑えることができるという効果を有する。
極直下の電荷転送領域が電荷の転送方向に沿って、転送
電極毎に連続的に徐々に広くなる構造を有しているの
で、高い周波数のクロックパルスで駆動しても転送効率
の劣化を抑えることができるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す平面図（図１
（ａ））、図１（ａ）のＸａ−Ｘｂ線断面図（図１
（ｂ））および図１（ａ）のＹ−Ｙ線断面図（図１
（ｃ））である。
（ａ））、図１（ａ）のＸａ−Ｘｂ線断面図（図１
（ｂ））および図１（ａ）のＹ−Ｙ線断面図（図１
（ｃ））である。
【図２】本発明の一実施例の転送領域の幅方向の表面ポ
テンシャル分布を示す図である。
テンシャル分布を示す図である。
【図３】本発明の一実施例の動作説明に使用するポテン
シャル図である。
シャル図である。
【図４】従来の２相駆動ＣＣＤを示す平面図（図４
（ａ））および断面図（図４（ｂ））である。
（ａ））および断面図（図４（ｂ））である。
【図５】２相駆動のＣＣＤのクロック・パルスを示すタ
イミング図である。
イミング図である。
【図６】従来の２相駆動ＣＣＤの動作説明に使用するポ
テンシャル図である。
テンシャル図である。
１ Ｐ型シリコン基板 ２，２ａ 第１のＮ型拡散層 ３，３ａ 第２のＮ型拡散層 ４ ゲート絶縁膜 ５ｉ，５ｊ，５ｋ ストレージ電極 ６ 層間絶縁膜 ７ｉ，７ｊ，７ｋ バリア電極 ８１，８２ 電荷 ９ Ｐ+ 型チャネルストッパ １０ フィールド酸化膜 φ１，φ２ クロック・パルス ψ 表面ポテンシャル
Claims (2)
- 【請求項１】 一導電型半導体基板の表面部に区画され
た転送領域と、前記転送領域をゲート絶縁膜を介して選
択的に被覆する転送電極群とを有する電荷転送装置にお
いて、前記転送領域の幅が前記各転送電極毎に電荷転送
方向に沿って未広がりになっていることを特徴とする電
荷転送装置。 - 【請求項２】 転送領域が一導電型半導体基板の表面部
が選択的に形成された他導電型不純物拡散層である請求
項１記載の電荷転送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4062910A JPH05266688A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 電荷転送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4062910A JPH05266688A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 電荷転送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05266688A true JPH05266688A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=13213888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4062910A Pending JPH05266688A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 電荷転送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05266688A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016115855A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP4062910A patent/JPH05266688A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016115855A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB1470191A (en) | Charge coupled devices | |
| US6111279A (en) | CCD type solid state image pick-up device | |
| JPH05266688A (ja) | 電荷転送装置 | |
| JPH0695536B2 (ja) | 電荷転送装置 | |
| JPH07161970A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH06120262A (ja) | 電荷転送装置 | |
| US5075747A (en) | Charge transfer device with meander channel | |
| JPH0527992B2 (ja) | ||
| JPS5850032B2 (ja) | ハンドウタイソウチ | |
| JPS62242363A (ja) | 電荷転送装置 | |
| JP3206009B2 (ja) | 電荷結合素子及びその製造方法並びに駆動方法 | |
| JP3060649B2 (ja) | 半導体装置及びその駆動方法 | |
| JPS61289659A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2586455B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2716182B2 (ja) | 電荷結合装置 | |
| KR970054293A (ko) | Ccd형 고체촬영소자, 이를 제조하는 방법 및 이를 구동하는 방법 | |
| JP4673053B2 (ja) | 電荷転送装置 | |
| JP2595924B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH025473A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPS63313862A (ja) | 電荷転送装置 | |
| JPH0821711B2 (ja) | 電荷転送装置 | |
| JPH036836A (ja) | 電荷転送装置 | |
| JPH0585041U (ja) | 電荷転送装置 | |
| JPH05219449A (ja) | 電荷転送装置 | |
| JPS597226B2 (ja) | 電荷結合素子への電荷注入法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990323 |