CN1194469A - 固体摄像器件及其驱动方法和制造方法 - Google Patents

Abstract

一种固体摄像器件,包括:在半导体衬底上设置多个光电转换元件;传输由光电转换元件接收的信号电荷的多个垂直CCD;在与垂直CCD垂直的方向上传输由各垂直CCD接收的信号电荷的水平CCD;和输出与由水平CCD接收的信号电荷对应的信号电压的信号输出电路。垂直CCD的电荷传输有一边与水平CCD的电荷传输同步一边进行传输的通常状态,和在与水平CCD的电荷传输非同步地高速进行传输的高速状态。沿与水平CCD与垂直CCD连接部分的反向侧的边,设有电位阻挡层区和电荷排出区,电荷排出区的电阻R与静电容C的积比垂直CCD的高速状态中的传输周期大约小10倍。

Description

固体摄像器件及其驱动方法和制造方法

本发明涉及使用电荷传输元件的固体摄像器件，具体地说，涉及能够提高图像质量的固体摄像器件及其驱动方法和制造方法。

使用电荷耦合器件(也称CCD)等电荷传输元件的固体摄像器件，由于其低噪声特性等的优越性而广泛地应用于电视摄像机等。

图12是表示现有的主要固体摄像器件的示意结构的平面图。该图中，多个光电二极管(光电转换元件)1和垂直CCD2(第1信号电荷传输元件)各一列交替地配置。各个光电二极管1与对应的垂直CCD2连接。各个垂直CCD2的终端部分与水平CCD(第2信号电荷传输元件)3连接。水平CCD3的终端部分与输出放大器(信号输出电路)4连接。

每个光电二极管1光电转换产生的像素的信号电荷提供给垂直CCD2，沿垂直CCD内传输。来自各垂直CCD2同时向水平CCD3传输的一水平线部分的信号电荷在水平CCD3内传输，用输出放大器转换为电压，依次输出。

图13～15示出作为水平CCD3的具体结构的两相驱动方式的水平CCD。图13是表示沿把图12的水平CCD3旋转90度的方向示出的部分平面图。图14示出沿图13的a’-a”线剖切的剖面与沟道部的电位(电势)的分布。图15表示沿图13的a-a’线剖切的剖面与沟道部的电位(电势)的分布。

图13～15中，5是p型区，即p型扩散层或p型半导体衬底。6是作为所谓的埋入型沟道CCD的沟道部的n型区，即n型扩散层。7是n^-型区即n^-型扩散层。8a、8b是施加驱动脉冲的第1层电极，9a、9b是施加驱动脉冲的第2层电极。第1层电极8a和第2层电极9a与电压施加端子10连接，第1层电极8b和第2层电极9b与电压施加端子11连接。再有，在图14中示出了垂直CCD的终端部电极12。

图16表示在电压施加端子10、11上施加的两相驱动脉冲φH1、φH2的电压波形。在图14和图15中用实线表示在该图的时刻t1的沟道部的电位分布，在图14和图15中用虚线表示在时刻t2的沟道部的电位分布。图16中，在时刻t1时在电压施加端子10上施加H电平的电压，在电压施加端子11上施加L电平的电压。由此，如图15中实线所示，与第1层电极8b和第2层电极9b相对的传输沟道电位(电势)比与第1层电极8a和第2层电极9a相对的传输沟道电位高。通过在这样的电极上施加电压形成势阱，在其上存储信号电荷13。

接着，在时刻t2，电压施加端子11从L电平变为H电平，电压施加端子10从H电平变为L电平。这个结果如图15中虚线所示，在与第1层电极8b相对的沟道的势阱上存储的信号电荷13向与第1层电极8a相对的沟道的势阱传输，变为信号电荷14。信号电荷14在理论上与信号电荷13有相等的电荷量。

通过反复上述那样的动作，就使信号电荷依次沿水平CCD内传输。再有，如图15所示，在与n型区6的第2层电极9a、9b相对的部分上设有n^-区7，用于使与第1层电极8a对抗的部分和与第1层电极8b对抗的部分之间的电位梯度尽可能地平滑，从而使信号电荷的移动变得平滑。

图12的垂直CCD2中的电荷传输基本上也与水平CCD2的电荷传输同样地进行，但垂直CCD2的传输速度最好比水平CCD3的传输速度慢很多。由此，在垂直CCD2中通常不设计在水平CCD3中n^-区7那样的结构。通过三相或四相的驱动脉冲，可使电位梯度尽可能地平滑。

在使用上述那样的固体摄像器件的电视摄像机中，例如为了进行徒手补正，就要进行舍弃与画面的周边部分相当的像素的信号电荷的操作。例如，来自扫描场中的垂直CCD向水平CCD传输的信号电荷内，要舍弃最初和最后的数十～数百条线的部分信号电荷。

为了在垂直消隐期间内有效地进行这种动作，沿与水平CCD的垂直CCD的连接部分反向侧的边，形成电位阻挡层区和电荷排出区，通过来自水平CCD侧部的电荷排出区把由垂直CCD在水平CCD上传输的信号电荷向电源直接排出(例如，参见特开平2-20539号公报)。这种情况下，垂直CCD的电荷传输，除了一边进行与水平CCD的电荷传输同步的通常状态外，还配有与水平CCD的电荷传输非同步高速地进行的高速状态。而且，在不需要电荷的排出时，用高速状态驱动垂直CCD。

在上述那样的现有固体摄像器件中，舍弃画面周边部分的不需要的像素的信号电荷的动作必须在垂直部分消隐期间内结束。如果在垂直消隐期间内未舍弃的信号电荷残留在水平CCD上，那么比如在画面上部就会产生白线显现的不好的情况。为了在使用带有电位阻挡层区和电荷排出区的水平CCD，在垂直消隐期间内舍弃不需要的信号电荷，有必要把电位阻挡层区和电荷排出区的结构与驱动条件的关系最佳化。对于来自电位阻挡层区的未溢出信号电荷，有必要通过水平CCD的传输动作排出。

因此，本发明的目的在于提供在把来自垂直CCD以高速状态传输过来的不需要的信号电荷用水平CCD高效率地舍弃的同时，能够把残留的信号电荷在垂直消隐期间内确实排出的固体摄像器件及其驱动方法。此外，本发明的目的还在于提供这种固体摄像器件的高效率的制造方法。

本发明的固体摄像器件的第1方案包括：在半导体衬底上配置的多个光电转换元件；多个第1信号电荷传输元件(垂直CCD)，传输由光电转换元件接收的信号电荷；第2信号电荷传输元件(水平CCD)，它与各自的第1信号电荷传输元件的终端连接，接收由第1信号电荷传输元件传输的信号电荷，把其信号电荷沿与第1信号电荷传输元件垂直的方向传输；信号输出电路，传输由第2信号电荷传输元件接收的信号电荷，输出与其信号电荷对应的信号电压；和沿与第2信号电荷传输元件的第1信号电荷传输元件的连接部分反向侧的边设置的电位阻挡层区和电荷排出区。而且，其特征在于，第1信号电荷传输元件的电荷传输有一边进行与第2信号电荷传输元件的电荷传输同步一边进行传输的通常状态，和与第2信号电荷传输元件的电荷传输非同步地高速进行的高速状态，电荷排出区的电阻R和静电容量C的积大约比用第1信号电荷传输元件的高速状态传输的周期小10倍。

通过使上述电荷排出区的时间常数CR设定为适当的值，详细的说明如后述，用高速状态从第1信号电荷传输元件传输过来的信号电荷就进行越过在第2信号电荷传输元件中设置的电位阻挡层区，从电荷排出区移向电源的动作，并不停滞地进行。

此外，电位阻挡层区和电荷排出区最好用与形成光电转换元件或第1信号电荷传输元件的工序在同一工序中形成。详细的说明如后述，可不增加工序数，能够在第2电荷传输元件中形成电位阻挡层区和电荷排出区。

本发明的固体摄像器件的第2方案包括：在半导体衬底上配置的多个光电转换元件；多个第1信号电荷传输元件(垂直CCD)，传输由光电转换元件接收的信号电荷；第2信号电荷传输元件(水平CCD)，它与各自的第1信号电荷传输元件的终端连接，接收由第1信号电荷传输元件传输的信号电荷，把其信号电荷沿与第1信号电荷传输元件垂直的方向传输；信号输出电路，传输由第2信号电荷传输元件接收的信号电荷，输出与其信号电荷对应的信号电压；和沿与第2信号电荷传输元件的第1信号电荷传输元件的连接部分反向侧的边设置的电位阻挡层区和电荷排出区。而且，第1信号电荷传输元件的电荷传输有一边进行与第2信号电荷传输元件的电荷传输同步一边传输的通常状态，和与第2信号电荷传输元件的电荷传输非同步地高速进行的高速状态。而且，其特征在于，从高速状态的结束至通常状态的开始的时间为第2信号电荷传输元件的整个运转周期的水平扫描期间的k倍时，用电位阻挡层区的电位和第2信号电荷传输元件的电位规定的存储电荷量大致比第2信号电荷传输元件的传输容量小k倍。

这样，对于仅由第2信号电荷传输元件决定的传输容量，如果按小于k倍来设定电位阻挡层区的内侧可存储的电荷量，那么能够通过k次的水平传输确实排出最后存储的不需要的信号电荷。其结果，不会产生前述那样的画面质量问题。再有，即使是这种结构的电位阻挡层区和电荷排出区，也最好用与形成光电转换元件或第1信号电荷传输元件的相同工序形成。

此外，电位阻挡层区的电位与规定第2信号电荷传输元件的传输容量低的一侧的电位基本相等，或最好低一些。第2信号电荷传输元件最好有这样的结构：即有第1层电极和第2层电极，形成与第1层电极相对的半导体衬底的电位，使其比与第2层电极相对的半导体衬底的电位高，第2层电极在电荷传输方向上与邻接的第1层电极连接，电位阻挡层区的电位与第2层电极相对的半导体衬底的电位基本相等。

再有，第2信号电荷传输元件有第1层电极和第2层电极，按比与第2层电极相对的半导体衬底的电位仅高φ地形成与第1层电极相对的半导体衬底的电位，第2层电极在电荷传输方向上与邻接的第1层电极连接，当与第1层电极的半导体衬底相对的面积是与第2层电极的半导体衬底相对的面积的x倍时，最好在电位阻挡层区的电位φ1与第2层电极相对的半导体衬底的电位φ2之间的下列的关系成立。

φ2-φ1＜(k-1)φ/(x+1)

本发明的固体摄像器件的驱动方法是包括在半导体衬底上配置的多个光电转换元件、多个第1信号电荷传输元件、第2信号电荷传输元件、信号输出电路、沿第2信号电荷传输元件的边设置的电位阻挡层区和电荷排出区的固体摄像器件的驱动方法，其特征在于，第1信号电荷传输元件的驱动具有在一边获得与第2信号电荷传输元件的电荷传输的同步，一边进行传输来自光电转换元件的信号电荷的通常状态，和一边切换一边以非同步地高速进行第2信号电荷传输元件的电荷传输的高速状态，当用电位阻挡层区的电位和第2信号电荷传输元件的电位规定的存储电荷量是第2信号电荷传输元件的传输容量的k倍时，使从高速状态的结束至通常状态的开始的时间为第2信号电荷传输元件的整个传输周期的水平扫描期间的k倍以上。

根据上述驱动方法，能够通过k次水平传输确实排出在固体摄像器件的电位阻挡层区内侧最后存储的不需要的信号电荷。其结果，不会产生前述那样的画面质量问题。

此外，本发明的固体摄像器件的制造方法的特征在于，该固体摄像器件包括在半导体衬底上的多个光电转换元件；传输从光电转换元件接收的信号电荷的多个第1信号电荷传输元件；传输由各自的第1信号电荷传输元件接受的信号电荷，沿与第1信号电荷传输元件垂直的方向传输信号电荷的第2信号电荷传输元件；把由第2信号电荷传输元件传输的信号电荷接收转换为电压信号输出的信号输出电路，在形成与第2信号电荷传输元件邻接的电位阻挡层区和电荷排出区时，用与形成光电转换元件或第1信号电荷传输元件的相同工序形成电位阻挡层区和电荷排出区。

根据此制造方法，在不增加工序数的情况下，能够制造在第2电荷传输元件中配置电位阻挡层区和电荷排出区的固体摄像器件。最好用与形成控制从光电转换元件向第1电荷传输元件的信号电荷的移动的区的相同工序形成电位阻挡层区。

下面，参照附图说明本发明实施例中的固体摄像器件。把与用图12～16说明的现有技术例的不同点作为中心进行论述。

图1是表示构成本发明实施例1的固体摄像器件的两相驱动方式的水平CCD的平面图。

图2是表示沿图1的b’-b”线剖切的剖视图。

图3是表示沿图1的b-b’-b”线的电位分布图。

图4是表示实施例1中水平CCD的漏区的等效电路图。

图5是表示实施例1中水平CCD的每一级电位变动曲线。

图6是表示构成本发明实施例2的固体摄像器件的两相驱动方式的水平CCD的平面图。

图7是表示沿图6的d’-d”线剖切的剖视图。

图8是表示沿图6的d-d’-d”线的电位分布图。

图9是表示实施例2的固体摄像器件的像素部分的剖视图。

图10是表示实施例2的固体摄像器件的制造工序的剖视图。

图11是表示本发明的固体摄像器件的驱动波形的图。

图12是表示现有技术的固体摄像器件的结构图。

图13是表示构成现有技术的固体摄像器件的两相驱动方式的水平CCD的平面图。

图14是表示沿图13的a’-a”线的电位分布图。

图15是表示沿图13的a-a’线的电位分布图。

图16是表示构成现有技术的固体摄像器件的两相驱动方式的水平CCD的驱动电压波形图。

(实施例1)

图1表示构成本发明实施例1的固体摄像器件的两相驱动方式的水平CCD的平面图。此外，图2表示沿图1的b’-b”线剖切的剖视图，图3表示沿图1的b-b’-b”线的电位分布图。该电位分布是图16所示的驱动脉冲的时刻t1时的电位分布。

在本实施例的水平CCD中，在作为p型扩散层或p型衬底的p型区5上，形成作为n型扩散层的n型区6。该n型区6成为水平CCD的沟道区。在n型区6中，形成作为n^-扩散层的电位阻挡层区21和作为n⁺扩散层的电荷排出区22(以下称‘漏区’)。并且，就是说沿与n型区6的垂直CCD连接边的反向侧的边形成漏区22，沿该漏区22的内侧形成电位阻挡层区21。漏区22施加与电源23连接的电压VD。再有，沿图1的b-b’线剖切的剖面结构和电位分布以及驱动方法与用图15和16说明的现有技术例相同。

在表示沿图1的b-b’-b”线的电位分布的图3中，φ1是电位阻挡层区21的电位，φ2是与第2层电极9b(参照图15)相对的沟道的电位，φ3是与第1层电极8b(参照图15)相对的沟道的电位，φ4是漏区22的电位。

从垂直CCD的沟道传输的电荷在与第1层电极8b相对的沟道(电位φ3)的势阱上作为信号电荷24存储。与该第1层电极8b相对的沟道的容量、即用与第1层电极8b的面积的电位差(φ3-φ2)决定的容量为水平CCD的传输容量。通常，水平CCD的传输容量按大于垂直CCD的传输容量来设计。但是，如上所述，如果垂直CCD以高速状态动作，接着传输与水平CCD的电荷传输非同步的不需要的电荷，那么在水平CCD上存储的电荷量就会超过水平CCD的传输容量，在到达与第2层电极9b相对的沟道前(电位φ2)电荷就会溢出。

在本实施例的水平CCD中，在水平CCD上存储的电荷量超过水平CCD的传输容量的情况下，超过电位阻挡层区21的电位φ1部分的电荷通过漏区22向电源23(VD)排出。而且，通过把电位阻挡层区21的电位φ1按大致等于第2层电极9b的电位φ2来设定，能够把与第1层电极8b和第2层电极9b相对的沟道上存储的电荷量限制在水平CCD的传输容量的附近。

把水平CCD能够正常电荷传输的情况限制在电位φ2与φ3间存在信号电荷的情况下。如果把电位φ1设定得比电位φ2高，那么由于水平CCD的传输容量仅有与电位差(φ2-φ1)对应的部分变小，所以产生不能正常地传输所有信号电荷的情况。这种情况下，每传输一级，信号电荷就在漏区22漏泄，传输级数越多，信号电荷量就越减少。因此，在画面上会发生例如左侧亮右侧暗的遮光现像。因此，与电位φ2相比，最好使电位φ1与其相等或低于它。

另一方面，在把电位阻挡层区21的电位φ1按低于第2层电极9b的电位φ2来设定的情况下，如果其电位差(φ2-φ1)过大，那么通过漏区22排出不需要的电荷的能力就变得不充分。因此，有必要设置电位φ1的容许值(下限)。

该电位φ1的容许值与驱动方法有关，具体地说，从通过垂直CCD的高速状态向水平CCD传输不需要的电荷结束，直到垂直消隐期间终止、通过有效的信号电荷的通常状态开始传输的时间有关。如果把该时间假设为水平CCD的整个传输周期，即为水平扫描期间的k倍，那么利用该期间中水平CCD的传输，就能够进行k次不需要的电荷的排出。这种情况下，如果用电位φ1规定的可存储的电荷量在水平CCD的传输容量的k倍以内，那么在垂直消隐期间内能够全部排出不需要的电荷。

例如，如果第1层电极8a与第2层电极9a的面积比为1∶x，那么用电位φ1规定的可存储的电荷量Q1可用下式表示。

Q1＝((φ3-φ2)+(φ2-φ1)(1+x))C1       …(1)

其中，C1为常数。由于水平CCD的传输容量为(φ3-φ2)C1，所以在用电位φ1规定的可存储的电荷量Q1在水平CCD的传输容量的k倍以内时，也可满足下式。

φ2-φ1＜(k-1)(φ3-φ2)/(1+x)          …(2)

例如，考虑x＝1，k＝2，φ3-φ2＝1V的情况，电位φ1的容许值(下限值)为比电位φ2低0.5V的值。

下面，说明漏区22的动作。一般来说，在半导体器件中的布线和扩散区可以用电阻和静电容量的分布常数电路来近似。如图4所示，漏区22的情况，可以用多个电阻和静电容量构成的梯形电路来表示，如果考虑其动作，那么一端与电源VD连接，另一端施加电压0V的脉冲。在图4中，R、C和n分别是漏区22的总电阻、总电容量和水平CCD的级数。该电路的脉冲输入端子Vi的电位变动ΔV/V0用下式表示。

ΔV/V0＝(4/π)exp(-π2t/4RC)            …(3)

图5示出式(3)中表示的电位变动的水平CCD一级情况的电阻值相关性。从图中可明显看出，对于电阻值变大，电位恢复所需时间就变长。也就是说，如果漏区22的电阻值变大，那么由于溢出的电荷到达电源23前不易排出，而在漏区22上存储，所以不能使水平CCD的不需要的电荷排出。

下面，说明漏区22的溢出电荷的不溢出的条件。在以下说明中，在水平CCD上传输垂直CCD的不需要的电荷的周期为T0，垂直CCD传输不需要的电荷的级数为m，通过垂直CCD传输的一级情况的不需要的电荷在漏区22上产生的电位的初始位移为V0，电位阻挡层区的电位为φ1，漏区22的初始电位为φ4，式(3)中把t＝T0代入的值为A0。

首先，通过垂直CCD第1级的电荷被传输时的漏区22的电位v1用下式表示。

v1＝V0                                  …(4)

在垂直CCD中，第2级的电荷被传输时的电位v2用下式表示。

v2＝v1×A0+V0＝V0(1+A0)                 …(5)

在垂直CCD中，第3级的电荷被传输时的电位v3用下式表示。

v3＝v2×A0+V0＝[V0(1+A0)]×A0+V0

  ＝V0(1+A0+A0²)                           …(6)

以下同样地，第m级的电荷被传输时漏区22的电位vm用下式表示。

vm＝V0(1+A0+A0²+A0³+…+A0^m-L             …(7)

如果考虑最严格的条件，那么假设m约为200，A0＜1，式(7)可用下式近似。

vm＝V0/(1-A0)                               …(8)

如果该电位vm比漏区22与电位阻挡层区21的电位差小，那么得到

V0/(1-A0)＜(φ4-φ1)                        …(9)

在该式(9)中代入式(3)解出电阻R，可得到下式(10)。

R×C＜10.2×T0                              …(10)

以该式10作为决定漏区22的电阻值和电容量值范围的条件。例如，T0＝3.3μs，C＝5pF时，电阻值在6.7MΩ以下，如果在水平CCD每一级作变更，则在水平CCD级数800级的情况下，电阻值必须在8.4kΩ以下。

(实施例2)

下面，用图6表示构成本发明实施例2的固体摄像器件的两相驱动方式的水平CCD的平面图。此外，图7表示沿图6的d’-d”线剖切的剖视图，图8表示沿图6的d-d’-d”线的电位分布图。

如果把图7与实施例1的图2进行比较就会明白，本实施例与实施例1的不同在于用n型区6和其下层的p^-型区26(p^-扩散层)构成漏区。由此，能够进行与实施例1的n⁺扩散层(图2的22)的漏区同样的动作。图8中的电位φ5和φ6的值与漏区的电阻值和静电容值有关，能够采用实施例1中的说明

如下所述，本实施例的优点在于能够简化制造工序。图9表示本实施例的固体摄像器件的像素部分的剖视图。在n型衬底上，形成p^-型区32、n型区33、p⁺型区34、p型区35、n型区36、p^-型区37、和p^-型区38，形成与n型区36相对的垂直CCD电极39(栅极电极)和遮光膜40。

具体地说，在n型衬底31上形成的p^-型扩散层32中，形成作为光电二极管区的n型扩散层33和p⁺型扩散层36，形成与n型扩散层36邻接的p^-型扩散层37和38。

图10(a)～(c)中，表示本实施例的固体摄像器件的制造工序。图中，左侧表示水平CCD部分的剖视图，右侧表示像素部分的剖视图。

首先，如图10(a)所示，通过在n型衬底31上形成的p^-型区32中注入硼离子，形成水平CCD部分的p型区5和像素部分的p型区35。接着，通过注入磷或砷离子，形成水平CCD部分的n型区6的像素部分的n型区36。再有，p型区5、35和n型区6、36的形成顺序并未特别限定。此外，通过在p^-型区32中的漏区26上不进行硼离子的注入，留存p^-型区。

接着，如图10(b)所示，通过注入硼离子，在水平CCD部分的n型区6上形成作为电位阻挡层区25的n^-区，同时，还在像素部分的p^-型区32中的n行区36的两侧形成p^-型区37、38。

接着，如图10(c)所示，在衬底上形成水平CCD部分中第1层电极8b和垂直CCD电极12。此外，在像素部分p^-型区32上形成n型区33和p⁺型区34，在衬底上形成垂直CCD电极39和遮光膜40。

如上所述，通过图10(a)～(c)所示的制造工序，能够制造本实施例的固体摄像器件的水平CCD部分和像素部分。总之，由于用与形成像素部分(光电转换元件)相同的工序形成水平CCD部分的电位阻挡层区和电荷排出区，所以并未增加制造工序，能够高效率地制造本发明的固体摄像器件。

下面，说明本发明的固体摄像器件的驱动方法。图11表示了使用四相驱动型的电荷传输装置作为垂直CCD、使用两相驱动型的电荷传输装置作为水平CCD情况的固体摄像器件的驱动波形。在图11中，使用驱动脉冲φV1和φV3的3值脉冲作为垂直CCD。该驱动脉冲在H电平时可读出来自光电转换部分垂直CCD中的信号电荷。接着，使用中间(M)电平和L电平，把信号电荷从φV1传输到φV4。读出的m部分的信号电荷利用高速状态向水平CCD传输。

在水平CCD的驱动脉冲φH1、φH2中使用双值脉冲。在垂直CCD的高速状态中，在由电位阻挡层区的电位φ1规定的电荷量为水平CCD的传输容量的k倍的情况下，如果从各垂直CCD传输的一级情况的信号电荷通过脉冲φH1和φH2整个传输时间为1H，垂直CCD从结束高速状态传输至开始通常状态传输的时间比kH长，那么就能够舍去该时间内所有不需要的电荷。

再有，在以上的实施例中，虽用n型区形成沟道，使用电子作为信号电荷，但本发明并不受此限制，也可以用n型区形成沟道，使用空穴作为信号电荷。

如上所述，按照本发明的固体摄像器件和其驱动方法，由于能够利用高速状态确实舍去画面周边部分的像素的不需要的电荷，所以能够防止图像质量的降低。此外，利用本发明的制造方法，可在不增加制造工序的情况下高效率地制造这种固体摄像器件。

Claims (11)

1.一种固体摄像器件，其特征在于，包括：

在半导体衬底上配置的多个光电转换元件；

多个第1信号电荷传输元件，传输由所述光电转换元件接收的信号电荷；

第2信号电荷传输元件，它与各自的第1信号电荷传输元件的终端连接，接收由第1信号电荷传输元件传输的信号电荷，把该信号电荷沿与第1信号电荷传输元件垂直的方向传输；

信号输出电路，接收由第2信号电荷传输元件传输的信号电荷，输出与该信号电荷对应的信号电压；和

沿与第2信号电荷传输元件的第1信号电荷传输元件的连接部分反向侧的边设置的电位阻挡层区和电荷排出区，

所述第1信号电荷传输元件的电荷传输具有一边与所述第2信号电荷传输元件的电荷传输取得同步一边进行传输的通常状态；和与所述第2信号电荷传输元件的电荷传输非同步地高速地进行的高速状态，

电荷排出区的电阻R和静电容量C的积大约比用第1信号电荷传输元件的高速状态的传输周期小10倍。

2.如权利要求1所述的固体摄像器件，其特征在于，用与形成所述光电转换元件或所述第1信号电荷传输元件相同的工序形成所述电位阻挡层区和电荷排出区。

3.一种固体摄像器件，其特征在于，包括：

在半导体衬底上配置的多个光电转换元件；

多个第1信号电荷传输元件，传输由所述光电转换元件接收的信号电荷；

第2信号电荷传输元件，它与各自的第1信号电荷传输元件的终端连接，接收由第1信号电荷传输元件传输的信号电荷，把其信号电荷沿与第1信号电荷传输元件垂直的方向传输；

信号输出电路，接收由第2信号电荷传输元件传输的信号电荷，输出与其信号电荷对应的信号电压；和

沿与第2信号电荷传输元件的第1信号电荷传输元件的连接部分反向侧的边设置的电位阻挡层区和电荷排出区，

所述第1信号电荷传输元件的电荷传输具有一边与所述第2信号电荷传输元件的电荷传输取得同步一边进行传输的通常状态；和与所述第2信号电荷传输元件的电荷传输非同步地高速地进行的高速状态；

从所述高速状态的结束至所述通常状态的开始的时间为所述第2信号电荷传输元件的整个传输周期的水平扫描期间的k倍时，用所述电位阻挡层区的电位和所述第2信号电荷传输元件的电位规定的存储电荷量大致比所述第2信号电荷传输元件的传输容量小k倍。

4.如权利要求3所述的固体摄像器件，其特征在于，用与形成所述光电转换元件或所述第1信号电荷传输元件相同的工序形成所述电位阻挡层区和电荷排出区。

5.如权利要求3所述的固体摄像器件，其特征在于，所述电位阻挡层区的电位与规定所述第2信号电荷传输元件的传输容量的较低一侧的电位大致相等。

6.如权利要求3所述的固体摄像器件，其特征在于，所述电位阻挡层区的电位比与规定所述第2信号电荷传输元件的传输容量的较低一侧的电位低。

7.如权利要求3所述的固体摄像器件，其特征在于，所述第2信号电荷传输元件有第1层电极和第2层电极，按高于与所述第2层电极相对的半导体衬底的电位形成与所述第1层电极相对的半导体衬底的电位，所述第2层电极在电荷传输方向上与邻接的所述第1层电极连接，所述电位阻挡层区的电位与所述第2层电极相对的半导体衬底的电位大致相等。

8.如权利要求3所述的固体摄像器件，其特征在于，所述第2信号电荷传输元件有第1层电极和第2层电极，按比与所述第2层电极相对的半导体衬底的电位仅高φ地形成与所述第1层电极相对的半导体衬底的电位，所述第2层电极在电荷传输方向上与邻接的所述第1层电极连接，当与所述第1层电极的半导体衬底相对的面积是与所述第2层电极的半导体衬底相对的面积的x倍时，在所述电位阻挡层区的电位φ1与所述第2层电极相对的半导体衬底的电位φ2之间的下列关系成立，

φ2-φ1＜(k-1)φ/(x+1)

9.一种固体摄像器件的驱动方法，该固体摄像器件包括在半导体衬底上配置的多个光电转换元件、多个第1信号电荷传输元件、第2信号电荷传输元件、信号输出电路、沿第2信号电荷传输元件的边设置的电位阻挡层区和电荷排出区，

其特征在于，对在一边获得与所述第2信号电荷传输元件的电荷传输的同步，一边对传输来自所述光电转换元件的信号电荷的第1信号电荷传输元件进行驱动的通常状态，和以与所述第2信号电荷传输元件的电荷传输非同步地高速进行的高速状态作切换，

当用所述电位阻挡层区的电位和所述第2信号电荷传输元件的电位规定的存储电荷量是所述第2信号电荷传输元件的传输容量的k倍时，使从所述高速状态的结束至所述通常状态的开始的时间为第2信号电荷传输元件的整个传输周期的水平扫描期间的k倍以上。

10.一种固体摄像器件的制造方法，该固体摄像器件包括：在半导体衬底上的多个光电转换元件；传输由光电转换元件接收的信号电荷的多个第1信号电荷传输元件；接受由各自的第1信号电荷传输元件传输的信号电荷，沿与第1信号电荷传输元件垂直的方向传输信号电荷的第2信号电荷传输元件；接收由第2信号电荷传输元件传输的信号电荷，并将其转换为电压信号输出的信号输出电路；和沿所述第2信号电荷传输元件的边形成的电位阻挡层区和电荷排出区；

其特征在于，用与形成所述光电转换元件或所述第1信号电荷传输元件的相同工序形成所述电位阻挡层区和电荷排出区。

11.如权利要求10所述的固体摄像器件的制造方法，其特征在于，用与形成对从所述光电转换元件向所述第1信号电荷传输元件的信号电荷移动进行控制的区的相同工序形成所述电位阻挡层区。

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