JP2000101922A - Charge transfer device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電荷転送装置、特
に、転送方向に隣り合う複数の転送電極により一組の転
送電極が構成され、複数組の転送電極が転送方向に沿っ
て並ぶように配置され最終段転送電極に他の転送電極と
は別の駆動パルスを印加して最終段電極下における非ア
キュムレート時のポテンシャルを浅くした電荷転送装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge transfer device, and more particularly to a charge transfer device in which a set of transfer electrodes is constituted by a plurality of transfer electrodes adjacent to each other in a transfer direction, and a plurality of sets of transfer electrodes are arranged along the transfer direction. The present invention relates to a charge transfer device which is arranged and applies a drive pulse different from other transfer electrodes to a final-stage transfer electrode to reduce the potential at the time of non-accumulation below the final-stage electrode.
【0002】[0002]
【従来の技術】電荷結合素子からなる固体撮像装置はビ
デオカメラ、スチルカメラ等の撮像素子として非常に多
く用いられている。このようなタイプの固体撮像装置
は、一般に、受光素子をマトリックス状に配設し、各受
光素子垂直列に対応して受光素子からの信号電荷を垂直
方向に転送する垂直転送レジスタを設け、更に垂直転送
レジスタの転送先側に、垂直転送されてきた信号電荷を
水平方向に転送する水平転送レジスタを設け、その水平
転送された信号電荷を水平転送先側に設けた出力部にお
いて電圧に変換して固体撮像装置外に送出するようにし
てなる。図3(A)は固体撮像装置の水平転送レジスタ
の転送先側部分及び出力部の概略構成図である。2. Description of the Related Art A solid-state image pickup device comprising a charge-coupled device is very often used as an image pickup device for a video camera, a still camera or the like. Such a type of solid-state imaging device generally includes a plurality of light receiving elements arranged in a matrix, and a vertical transfer register for vertically transferring a signal charge from the light receiving element corresponding to each light receiving element vertical column. A horizontal transfer register is provided on the transfer destination side of the vertical transfer register to transfer the signal charges transferred vertically in the horizontal direction, and the horizontally transferred signal charges are converted into a voltage at an output section provided on the horizontal transfer destination side. And sends it out of the solid-state imaging device. FIG. 3A is a schematic configuration diagram of a transfer destination side portion and an output section of a horizontal transfer register of the solid-state imaging device.
【0003】1は半導体基板、2はゲート絶縁膜、3は
水平転送電極で、ゲート絶縁膜3上に水平転送方向に沿
って配設されている。半導体基板1表面部の水平転送電
極3の形成領域下に当たる部分には水平転送方向に沿っ
てトランスファー部とストレージ部とが交互に配設さ
れ、トランスファー部とストレージ部とでは転送電極3
に同じ電圧を受けたときのポテンシャルが異なり、スト
レージ部の方が適宜深くなるように形成(不純物濃度プ
ロファイルの設定)が為されている。3tは水平転送電
極3のうちトランスファー部を駆動する転送電極であ
り、3sは同じくストレージ部を駆動する転送電極であ
る。[0003] 1 is a semiconductor substrate, 2 is a gate insulating film, 3 is a horizontal transfer electrode, is disposed on the gate insulating film 3 along the horizontal transfer direction. Transfer portions and storage portions are alternately arranged along the horizontal transfer direction in a portion of the surface of the semiconductor substrate 1 below the region where the horizontal transfer electrodes 3 are formed.
In this case, the potential is different when the same voltage is received, and the storage portion is formed so as to be appropriately deeper (impurity concentration profile setting). Reference numeral 3t denotes a transfer electrode for driving the transfer section of the horizontal transfer electrodes 3, and 3s denotes a transfer electrode for driving the storage section.
【0004】そして、3ltは最終段の水平転送電極3
lのうちトランスファー部を駆動する転送電極であり、
3lsは同じくストレージ部を駆動する転送電極であ
る。この水平転送レジスタは、二相の駆動パルスφ1、
φ2により駆動された。4は最終段の水平転送電極3l
sに隣接して形成された出力ゲート電極、5は半導体基
板1表面部に形成されたフローティングディフュージョ
ン領域で、上から視て出力ゲート電極4の水平転送先側
に隣接したところに形成されている。6は該フローティ
ングディフュージョン領域5と適宜離間して形成された
リセットドレイン領域、7は該二つの領域5・6間上に
ゲート絶縁膜2を介して形成されたリセットゲート電極
で、該二つの領域5、6及びリセットゲート電極7によ
ってリセットMOSトランジスタが構成されている。[0004] 3lt is a horizontal transfer electrode 3 at the last stage.
1 is a transfer electrode for driving a transfer unit,
3ls is a transfer electrode that also drives the storage unit. This horizontal transfer register includes two-phase drive pulses φ1,
Driven by φ2. 4 is the last horizontal transfer electrode 3l
An output gate electrode 5 formed adjacent to s is a floating diffusion region formed on the surface of the semiconductor substrate 1 and is formed adjacent to the horizontal transfer destination side of the output gate electrode 4 when viewed from above. . Reference numeral 6 denotes a reset drain region formed as appropriately separated from the floating diffusion region 5, and reference numeral 7 denotes a reset gate electrode formed between the two regions 5 and 6 with the gate insulating film 2 interposed therebetween. A reset MOS transistor is constituted by 5, 6 and the reset gate electrode 7.
【0005】図3(B)は図3(A)に示す各部分のポ
テンシャルの変化を示すものである。水平転送は基本的
には、二相駆動パルスφ1とφ2とが交互にハイレベル
(+5V)になったりローレベル(0V)になったりす
ることにより行われる。但し、最終段の転送電極3l
t、3lsを駆動するのはそれ専用の駆動パルスφL2
であり、−5V、0V(基準電位)、+5Vの間で変化
する。この最終段の転送電極3lt、3lsがマイナス
レベル(−5V)になったとき信号電荷は一定ポテンシ
ャルに保たれた水平ゲート電極4下を経てフローティン
グディフュージョン領域5に転送されて電圧に変換さ
れ、それが図示しない出力回路を経由して固体撮像装置
の外部に出力されるのである。FIG. 3 (B) shows a change in potential of each portion shown in FIG. 3 (A). The horizontal transfer is basically performed by alternately changing the two-phase driving pulses φ1 and φ2 to a high level (+5 V) or a low level (0 V). However, the final stage transfer electrode 3l
t, 3ls is driven by a dedicated driving pulse φL2
And changes between −5 V, 0 V (reference potential), and +5 V. When the transfer electrodes 3lt and 3ls at the final stage have a negative level (−5V), the signal charges are transferred to the floating diffusion region 5 via the horizontal gate electrode 4 kept at a constant potential and converted into a voltage. Are output to the outside of the solid-state imaging device via an output circuit (not shown).
【0006】最終段の転送電極3lt、3lsに印加す
るパルスをφ2ではなく、0Vよりも低い、即ち−の電
位になるときのある3値の専用駆動パルスφ2Lにする
のは、非アキュムレート時のポテンシャルをより充分に
浅くして最終段転送電極3lt、3ls下(特に3ls
下)の信号電荷を出力ゲート4下を経て完全にフローテ
ィングデフュージョン領域5側に掃き出すことができる
ようにしつつダイナミックレンジを充分に確保できるよ
うにするためである。The pulse applied to the final-stage transfer electrodes 3lt and 3ls is not φ2, but a special ternary driving pulse φ2L lower than 0 V, that is, a negative potential is set to a non-accumulated time. Of the final stage transfer electrodes 3lt and 3ls (particularly 3ls
This is because the dynamic charge can be sufficiently ensured while the signal charge of (lower) can be completely discharged to the floating diffusion region 5 side under the output gate 4.
【0007】そして、最終段の転送電極専用の駆動パル
スφ2L(−5V、0V、+5Vの3値の間で出力が変
化するパルス)を5Vの電源電圧で動作するIC内にお
いてつくるために図3では図示しないパルス発生回路を
有している。In order to generate a driving pulse φ2L (a pulse whose output changes between -3 V, 0 V, and +5 V) dedicated to the final-stage transfer electrode in an IC operating at a power supply voltage of 5 V, FIG. Has a pulse generation circuit (not shown).
【0008】図3(C)、(D)はφ1、φ2L及びリ
セットゲートパルスφRGについての各別のタイムチャ
ート例を示すものである。FIGS. 3 (C) and 3 (D) show examples of different time charts for φ1, φ2L and reset gate pulse φRG.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3
(C)、(D)に示すいずれの例においても最終段の転
送電極専用の駆動パルスφ2Lが0Vの値になっている
期間t2は転送には充分に寄与できなかった。というの
は、従来においては、その駆動パルスφ2Lが0Vのと
きの最終段のストレージ部のポテンシャルが出力ゲート
4下のポテンシャルよりも深かったからである。因み
に、図3(C)、(D)においてt1に示す期間が専用
の駆動パルスφ2Lが+5Vであってストレージ期間で
あり、t2に示す期間が専用駆動パルスφ2Lが0Vに
なっている期間であり、t3に示す期間が専用駆動パル
スφ2Lが−5Vで、転送(トランスファー)期間であ
る。そして、パルス1周期(t1+t2+t3)に占め
るt3[:t3/(t1+t2+t3)]のみが転送の
行われる期間である。However, FIG.
In each of the examples shown in (C) and (D), the period t2 during which the drive pulse φ2L dedicated to the transfer electrode in the final stage has a value of 0 V did not sufficiently contribute to the transfer. This is because conventionally, when the driving pulse φ2L is 0 V, the potential of the storage section at the final stage is deeper than the potential under the output gate 4. 3C and 3D, the period indicated by t1 is a storage period in which the dedicated drive pulse φ2L is + 5V, and the period indicated by t2 is a period in which the dedicated drive pulse φ2L is 0V. , T3 is a transfer (transfer) period in which the dedicated drive pulse φ2L is −5V. Then, only t3 [: t3 / (t1 + t2 + t3)] in one pulse period (t1 + t2 + t3) is a period during which transfer is performed.
【0010】このように、t2の期間信号電荷の転送に
充分に寄与できなかったために、転送パルス(φ1、φ
2及びφ2L )の各周期毎における電荷転送を完璧に行
うようにすることが難しいという問題があった。勿論、
0Vの期間が全く生じないようにすれば、このような問
題が生じないわけであるが、単一電源から3値のパルス
を発生するには昇圧回路が必要であり、昇圧回路の特性
上0Vの期間が生じるのは避けることができないのであ
る。As described above, the transfer pulse (φ1, φ2) cannot be sufficiently contributed to the transfer of the signal charge during the period t2.
2 and φ2L), there is a problem that it is difficult to completely perform the charge transfer in each period. Of course,
If the 0V period is not generated at all, such a problem does not occur. However, a booster circuit is required to generate a ternary pulse from a single power supply. It is inevitable that this period will occur.
【0011】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、転送方向に隣り合う複数の転送電極
により一組の転送電極が構成され、複数組の転送電極が
転送方向に沿って並ぶように配置され最終段転送電極に
他の転送電極とは別の駆動パルスであってマイナスの電
圧、基準電圧(0V)、プラスの電圧と変化する三値の
パルスを印加して最終段電極下における非アキュムレー
ト時のポテンシャルを浅くした電荷転送装置において、
最終段転送電極に印加する上記駆動パルスが基準電圧
(0V)のときでも転送ができるようにして転送特性を
高めることを目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and a plurality of transfer electrodes adjacent to each other in the transfer direction form a set of transfer electrodes. A drive pulse different from the other transfer electrodes, which is arranged so as to be arranged along the third transfer electrode, and is applied with a ternary pulse that changes to a negative voltage, a reference voltage (0 V), and a positive voltage, is applied. In a charge transfer device with a shallow potential at the time of non-accumulation under the step electrode,
It is an object to improve transfer characteristics by enabling transfer even when the drive pulse applied to the final-stage transfer electrode is at a reference voltage (0 V).
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1の電荷転送装置
は、単一電源電圧により駆動されてプラス、マイナス及
び基準電位の3値の間で変化する最終段専用パルスを発
生する最終段転送電極駆動回路を有し、出力ゲートのポ
テンシャルを、上記最終段転送電極駆動回路の出力が信
号電荷の極性と同じ極性のときみならず、基準電位のと
きも信号電荷の最終段電極下から出力ゲート下を通じて
電荷検出部への転送が可能なるように、してなることを
特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a charge transfer device which is driven by a single power supply voltage and generates a last stage dedicated pulse which changes between three values of plus, minus and a reference potential. It has an electrode drive circuit, and outputs the potential of the output gate from below the last electrode of the signal charge even when the output of the last-stage transfer electrode drive circuit has the same polarity as the polarity of the signal charge and at the reference potential. It is characterized in that it can be transferred to the charge detection section through below the gate.
【0013】従って、請求項1の電荷転送装置によれ
ば、最終段転送電極専用パルスが信号電荷と同じ極性の
とき(信号電荷が電子ならばマイナスの電位のとき)の
みならず、基準電位(0V)のときも信号電荷を出力ゲ
ート下を介して電荷検出部側に掃き出し得るので、より
転送特性を高めることができる。Therefore, according to the charge transfer device of the first aspect, not only when the pulse dedicated to the final-stage transfer electrode has the same polarity as the signal charge (when the signal charge is an electron, it has a negative potential) but also at the reference potential ( Also at 0 V), the signal charge can be swept out to the charge detection section side under the output gate, so that the transfer characteristics can be further improved.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明電荷転送装置は、基本的に
は、転送方向に隣り合うトランスファー部とストレージ
部上に位置する複数の転送電極により一組の転送電極が
構成され、複数組の転送電極が転送方向に沿って並ぶよ
うに配置され、最終段の転送電極に電荷検出部が出力ゲ
ートを介して隣接し、最終段の転送電極をそれ以外の転
送電極を駆動する転送パルスとは別の最終段専用パルス
により駆動するようにし、基準電位と、信号電荷(例え
ば電子)の極性(例えばマイナス)と反対の極性(例え
ばプラス)の電源電位との電位差を電源電圧として受け
て動作する電荷転送装置に関するものであって、CCD
型固体撮像素子の水平転送レジスタが本発明の適用例の
典型であるが、必ずしもそれに限定されるものではな
く、例えばCCD型遅延装置にも本発明を適用すること
ができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The charge transfer device of the present invention basically comprises a set of transfer electrodes composed of a transfer portion adjacent to a transfer direction and a plurality of transfer electrodes located on a storage portion. The transfer pulse is arranged so that the transfer electrodes are arranged along the transfer direction, the charge detection unit is adjacent to the last-stage transfer electrode via an output gate, and the transfer pulse that drives the other-stage transfer electrode to the other-stage transfer electrode It is driven by another final stage dedicated pulse, and operates by receiving as a power supply voltage a potential difference between a reference potential and a power supply potential of a polarity (for example, plus) opposite to the polarity (for example, minus) of a signal charge (for example, electrons). A charge transfer device, comprising a CCD
A horizontal transfer register of a solid-state image sensor is a typical example of the application of the present invention. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a CCD type delay device.
【0015】最終段転送電極駆動回路は、単一電源(例
えば+5V電源)で動作し、3値のパルス[基準電
位(:0V)と、電源電位(例えば+5V)と、該電源
電位と逆の極性の電位(例えば−5V)]を出力するも
のであり、該基準電位・電源電位間で変化するパルスを
受けてプラス、マイナス及び基準電位の3値の間で変化
する最終段専用パルスを発生する。尚、電源は、信号電
荷が電子(一般的には電子である)の場合にはプラス電
源であり、信号電荷が正孔の場合にはマイナス電源であ
る。そして、プラス電源で動作する場合において駆動パ
ルスをマイナスにすることは、駆動パルス出力点に容量
素子を接続しておき、その出力点が0Vのときに容量素
子の反出力点側をプラスの電位にしておき、マイナスに
するべき時点に達したらその容量素子の反出力点側を0
Vに下げることにより実現できる。尚、この具体例は図
2に示し、構成、動作を後で詳細に説明する。The final-stage transfer electrode drive circuit operates with a single power supply (for example, +5 V power supply), and has a ternary pulse [reference potential (: 0 V), a power supply potential (for example, +5 V), and a power supply potential opposite to the power supply potential. Polarity potential (for example, -5 V)], and receives a pulse that changes between the reference potential and the power supply potential and generates a final-stage dedicated pulse that changes between three values of plus, minus, and the reference potential. I do. The power source is a plus power source when the signal charge is an electron (generally an electron), and a minus power source when the signal charge is a hole. When operating with a positive power supply, setting the drive pulse to a negative value means connecting a capacitive element to the drive pulse output point, and setting the non-output point side of the capacitive element to a positive potential when the output point is 0V. When the point at which the value should be negative is reached, the opposite output point side of the capacitive element is set to 0.
V. This specific example is shown in FIG. 2, and the configuration and operation will be described later in detail.
【0016】尚、出力ゲート下のポテンシャルを、上述
したように、最終段の転送電極を駆動する駆動パルスが
0V(基準電位)のときでも完全に信号電荷を転送でき
るポテンシャルにすることは、各転送電極下のストレー
ジ部と同じ不純物濃度プロファイルにし、出力ゲートに
基準電位を付与するようにすることにより実現すること
ができる。このようにすると、出力ゲート下を各ストレ
ージ部と同じ不純物濃度プロファイルにすることがで
き、出力ゲート部の形成のためだけの工程をなくすこと
ができ、工程数の増大を伴うことなく本発明電荷転送装
置を得ることができる。As described above, it is necessary to set the potential under the output gate such that the signal charge can be completely transferred even when the driving pulse for driving the final-stage transfer electrode is 0 V (reference potential). This can be realized by making the impurity concentration profile the same as that of the storage section below the transfer electrode and applying a reference potential to the output gate. By doing so, the impurity concentration profile under the output gate can be made the same as the impurity concentration profile of each storage section, and a step only for forming the output gate section can be eliminated, and the charge of the present invention can be obtained without increasing the number of steps. A transfer device can be obtained.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説
明する。図1(A)〜(C)は本発明電荷転送装置をC
CD型固体撮像素子の水平転送レジスタに適用した一つ
の実施例を示すもので、(A)は水平転送レジスタの転
送先側部分及び出力部の概略構成図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. FIGS. 1A to 1C show a charge transfer device according to the present invention.
FIG. 6A is a schematic diagram showing a transfer destination side portion and an output section of a horizontal transfer register according to an embodiment applied to a horizontal transfer register of a CD-type solid-state imaging device.
【0018】図面において、1は半導体基板、2はゲー
ト絶縁膜、3は水平転送電極で、ゲート絶縁膜3上に水
平転送方向に沿って配設されている。半導体基板1表面
部の水平転送電極3の形成領域下に当たる部分には水平
転送方向に沿ってトランスファー部とストレージ部とが
交互に配設され、トランスファー部とストレージ部とで
は転送電極3に同じ電圧を受けたときのポテンシャルが
異なり、ストレージ部の方が適宜深くなるように形成
(不純物濃度プロファイルの設定)が為されている。3
tは水平転送電極3のうちトランスファー部を駆動する
転送電極であり、3sは同じくストレージ部を駆動する
転送電極である。In the drawing, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a gate insulating film, 3 is a horizontal transfer electrode, which is disposed on the gate insulating film 3 along the horizontal transfer direction. Transfer portions and storage portions are alternately arranged along the horizontal transfer direction in a portion of the surface of the semiconductor substrate 1 below the region where the horizontal transfer electrodes 3 are formed, and the same voltage is applied to the transfer electrodes 3 in the transfer portion and the storage portion. (Impurity concentration profile setting) such that the potential at the time of receiving the storage portion is different, and the storage portion is appropriately deepened. 3
t is a transfer electrode for driving the transfer section of the horizontal transfer electrodes 3, and 3s is a transfer electrode for driving the storage section.
【0019】そして、3ltは最終段の水平転送電極3
lのうちトランスファー部を駆動する転送電極であり、
3lsは同じくストレージ部を駆動する転送電極であ
る。この水平転送レジスタは、最終段転送電極3l以外
は、二相の駆動パルスφ1、φ2により駆動される。4
は最終段の水平転送電極3lsに隣接して形成された出
力ゲート電極で、本実施例においては0V(基準電位:
0V)が印加されるようになっている。そして、半導体
基板1表面部の出力ゲート4下に当たる部分は各水平転
送電極3、3lのストレージ部と同じ不純物濃度プロフ
ァイルを有するようにされている。3lt is the last horizontal transfer electrode 3
1 is a transfer electrode for driving a transfer unit,
3ls is a transfer electrode that also drives the storage unit. This horizontal transfer register is driven by two-phase drive pulses φ1 and φ2 except for the final-stage transfer electrode 31. 4
Is an output gate electrode formed adjacent to the horizontal transfer electrode 3ls at the last stage. In this embodiment, 0V (reference potential:
0V) is applied. The portion of the surface of the semiconductor substrate 1 below the output gate 4 has the same impurity concentration profile as the storage portion of each of the horizontal transfer electrodes 3 and 3l.
【0020】5は半導体基板1表面部に形成されたフロ
ーティングディフュージョン領域で、上から視て出力ゲ
ート電極4の水平転送先側に隣接したところに形成され
ている。6は該フローティングディフュージョン領域5
と適宜離間して形成されたリセットドレイン領域、7は
該二つの領域5・6間上にゲート絶縁膜2を介して形成
されたリセットゲート電極で、該二つの領域5、6及び
リセットゲート電極7によってリセットMOSトランジ
スタが構成されている。Reference numeral 5 denotes a floating diffusion region formed on the surface of the semiconductor substrate 1, and is formed adjacent to the horizontal transfer destination of the output gate electrode 4 when viewed from above. 6 is the floating diffusion region 5
A reset drain region 7 is formed at an appropriate distance from the reset drain electrode, and a reset gate electrode 7 is formed between the two regions 5 and 6 with the gate insulating film 2 interposed therebetween. 7 constitute a reset MOS transistor.
【0021】図1(B)は図1(A)に示す各部分のポ
テンシャルの変化を示す図、(C)は水平転送用駆動パ
ルスφ1、φ2L及びリセットゲートパルスφRGを示
すパルスチャートである。水平転送は基本的には二相パ
ルスφ1とφ2とが交互にハイレベル(+5V)になっ
たりローレベル(0V)になったりすることにより転送
が行われる。但し、最終段の転送電極3lt、3lsを
駆動するのはそれ専用の駆動パルスパルスφ2Lであ
り、−5V、0V(基準電位)、+5Vの間で変化す
る。勿論、この最終段の転送電極3lt、3lsがマイ
ナスレベル(−5V)になったとき信号電荷は一定ポテ
ンシャルに保たれた水平ゲート電極4下を経てフローテ
ィングディフュージョン領域5に転送されて電圧に変換
され、それが出力回路を経由して固体撮像装置の外部に
出力されるのであるが、本電荷転送装置においては、そ
れのみならず、最終段の転送電極3lt、3lsが0V
のときも充分に転送に寄与する。FIG. 1B is a diagram showing a change in potential of each portion shown in FIG. 1A, and FIG. 1C is a pulse chart showing horizontal transfer driving pulses φ1 and φ2L and a reset gate pulse φRG. The horizontal transfer is basically performed by alternately changing the two-phase pulses φ1 and φ2 to a high level (+5 V) or a low level (0 V). However, the drive pulse pulse φ2L dedicated to driving the transfer electrodes 3lt and 3ls in the final stage changes between −5V, 0V (reference potential) and + 5V. Of course, when the final-stage transfer electrodes 3lt and 3ls become a minus level (-5V), the signal charges are transferred to the floating diffusion region 5 via the horizontal gate electrode 4 kept at a constant potential and converted into a voltage. Are output to the outside of the solid-state imaging device via an output circuit. In the present charge transfer device, not only that, but also the final-stage transfer electrodes 3lt and 3ls have 0V.
Also contributes sufficiently to the transfer.
【0022】というのは、出力ゲート4下は最終段の転
送電極3ls下、即ちストレージ部と同じ不純物濃度プ
ロファイルであり(勿論、ストレージ部は最終段の転送
電極であろうが、それ以外のストレージ部であろうが、
同じ不純物濃度プロファイルである。)、そして、その
出力ゲート4には0Vが印加されているので、最終段専
用駆動パルスφ2Lが0Vになると、その最終段転送電
極3ls下のポテンシャルと出力ゲート4下のポテンシ
ャルとが等しくなり、そして、最終段転送電極3lt下
(トランスファー部)のポテンシャルは当然にそれより
浅いので、最終段転送電極3ls下の信号電荷を出力ゲ
ート4下を通じてフローティングデフュージョン領域5
へ有効に転送できるのである。This is because the portion under the output gate 4 has the same impurity concentration profile as that of the storage section under the transfer electrode 3ls of the final stage (of course, the storage section may be the transfer electrode of the final stage, Department,
These are the same impurity concentration profiles. Since 0 V is applied to the output gate 4, when the final-stage dedicated drive pulse φ2L becomes 0 V, the potential under the final-stage transfer electrode 3ls and the potential under the output gate 4 become equal, Since the potential under the final-stage transfer electrode 3lt (transfer portion) is naturally shallower than that, the signal charge under the final-stage transfer electrode 3ls is transferred through the output gate 4 to the floating diffusion region 5d.
It can be effectively transferred to
【0023】従って、駆動パルスφ2Lの周期(:t1
+t2+t3、勿論、パルスφ1、φ2の周期と同じ)
に占める転送をする期間(t2+t3)の割合を(t2
+t3)/(t1+t2+t3)と大きくすることがで
き、転送特性を高めることができる。Therefore, the period of the drive pulse φ2L (: t1
+ T2 + t3, of course the same as the period of the pulses φ1 and φ2)
Of the transfer period (t2 + t3) to (t2
+ T3) / (t1 + t2 + t3), and the transfer characteristics can be improved.
【0024】図2(A)、(B)は上記3値の最終段用
駆動パルスφ2Lを発生する最終段用転送電極駆動回路
を説明するためのもので、(A)は回路図、(B)は動
作説明のためのタイムチャートである。図2において、
M1はPチャンネルMOSトランジスタ(エンファンス
メントモード)で、そのソースは+5V電源端子に接続
され、ゲートにはパルスφDが印加され、ドレインは該
最終段用転送電極駆動発生回路の出力端子に接続されて
いる。該出力端子から上記最終段専用駆動パルスφ2L
が出力される。M2はデプレッションモードのPチャン
ネルMOSトランジスタで、そのソースは該最終段転送
電極駆動回路の出力端子に接続されており、ゲートにパ
ルスφAが印加され、ドレインにはφD2が印加され
る。C1は電圧変化伝達用のコンデンサで、一端は該最
終段転送電極駆動回路の出力端子に接続され、他端には
パルスφCが印加されるようになっている。FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining a final-stage transfer electrode drive circuit that generates the three-valued final-stage drive pulse φ2L. FIG. 2A is a circuit diagram, and FIG. () Is a time chart for explaining the operation. In FIG.
M1 is a P-channel MOS transistor (enhancement mode), the source of which is connected to the + 5V power supply terminal, the pulse φD is applied to the gate, and the drain is connected to the output terminal of the final stage transfer electrode drive generation circuit. ing. From the output terminal, the drive pulse φ2L dedicated for the final stage
Is output. M2 is a depletion-mode P-channel MOS transistor, the source of which is connected to the output terminal of the final-stage transfer electrode drive circuit, the pulse φA is applied to the gate, and φD2 is applied to the drain. C1 is a capacitor for transmitting a voltage change. One end is connected to the output terminal of the final-stage transfer electrode drive circuit, and the other end is supplied with a pulse φC.
【0025】先ず、出力φ2Lが0Vのとき(時点t
a)における状態を述べる。このときは、φDが+5V
なのでそれをゲートに受けるMOSトランジスタM1は
オフし、φAが0Vなので、それをゲートに受けるデプ
レッションモードのMOSトランジスタM2はオンし、
そのドレインに印加されているφD2が0Vなので、パ
ルス発生回路の出力端子は0Vである。即ち、φ2Lは
0Vである。尚、このときコンデンサC2の反出力端子
側の端子(上記の他端)に印加されているφCは5Vで
ある。First, when the output φ2L is 0 V (at time t
The state in a) will be described. At this time, φD is + 5V
Therefore, the MOS transistor M1 which receives it at the gate is turned off, and since φA is 0 V, the MOS transistor M2 of the depletion mode which receives it at the gate is turned on.
Since φD2 applied to the drain is 0V, the output terminal of the pulse generation circuit is 0V. That is, φ2L is 0V. At this time, φC applied to the terminal on the side opposite to the output terminal (the other end) of the capacitor C2 is 5V.
【0026】次に、時点tbにおいてφAが5Vから0
Vに反転し、これによりMOSトランジスタM2がオフ
状態になり、該最終段転送電極駆動発生回路の出力端子
はフローティング状態になり、それと同時に、φCが5
Vから0Vの反転するので、その電位変化がコンデンサ
C1を通じて最終段転送電極駆動発生回路の出力端子に
伝わり、該出力端子は5V低下する。即ち、0Vから−
5Vに変化する。tcは出力端子が、つまりφ2Lが−
5Vを保っている時点を示す。Next, at time tb, φA is changed from 5V to 0.
V, whereby the MOS transistor M2 is turned off, the output terminal of the final-stage transfer electrode drive generation circuit becomes floating, and at the same time, φC becomes 5
Since the voltage is inverted from V to 0 V, the potential change is transmitted to the output terminal of the final-stage transfer electrode drive generation circuit through the capacitor C1, and the output terminal is reduced by 5V. That is, from 0V-
It changes to 5V. tc is the output terminal, that is, φ2L is −
This shows the time point when 5 V is maintained.
【0027】次に、時点tdにおいてφDが5Vから0
Vに反転し、MOSトランジスタM1がターンオンされ
る。すると、最終段転送電極駆動回路の出力端子は5V
の電源電圧によりチャージアップされる。その結果、φ
2Lは−5Vから+5Vに昇圧せしめられる。尚、この
時点tdでφD2が0Vから5Vに変化せしめられて次
の出力電圧の低下の準備に入る。teはφ2Lが+5V
を保っている時点を示す。次に、時点tfでφDが0V
から+5Vに反転してMOSトランジスタM1がターン
オフし、φAが5Vから0VにターンオフしてMOSト
ランジスタM2がターンオンすると共にφD2が5Vか
ら0Vに変化するので、最終段転送電極駆動回路の出力
端子は0Vになる。tgはその出力端子が0Vを保って
いる時点を示す。Next, at time td, φD changes from 5V to 0.
V, and the MOS transistor M1 is turned on. Then, the output terminal of the final stage transfer electrode drive circuit is 5V
Is charged up by the power supply voltage. As a result, φ
2L is boosted from -5V to + 5V. At this time td, φD2 is changed from 0 V to 5 V, and preparations for the next drop in output voltage begin. te is + 5V for φ2L
Indicates the point at which Next, at time tf, φD becomes 0V.
To + 5V, the MOS transistor M1 is turned off, φA is turned off from 5V to 0V, the MOS transistor M2 is turned on, and φD2 is changed from 5V to 0V. become. tg indicates the time when the output terminal maintains 0V.
【0028】その後は、上述した動作を繰り返す。斯か
る動作を要約すると、最終段転送電極駆動回路の出力端
子をMOSトランジスタM2を通じてパルスφD2によ
り0Vにし、その後、そのMOSトランジスタM2をオ
フしてフローティング状態にすると共に、φCにより5
Vから0Vへの電圧低下を生ぜしめ、その電圧低下をコ
ンデンサC1を通じてその出力端子に伝えることにより
0Vだったその出力端子の電圧を−5Vにせしめる。そ
して、MOSトランジスタM1をオンして出力端子を電
源電圧により+5Vにチャージアップする。そして、M
OSトランジスタM1をターンオフし、MOSトランジ
スタM2をターンオンし、φD2を0Vにすることによ
り出力端子を0Vにする。Thereafter, the above operation is repeated. To summarize such an operation, the output terminal of the final-stage transfer electrode drive circuit is set to 0 V by the pulse φD2 through the MOS transistor M2, and then the MOS transistor M2 is turned off to set it in a floating state.
A voltage drop from V to 0 V is caused, and the voltage drop is transmitted to the output terminal through the capacitor C1, whereby the voltage at the output terminal, which was 0 V, is reduced to -5V. Then, the MOS transistor M1 is turned on, and the output terminal is charged up to +5 V by the power supply voltage. And M
The OS transistor M1 is turned off, the MOS transistor M2 is turned on, and the output terminal is set to 0V by setting φD2 to 0V.
【0029】このように、プラスの単一電源で、3値の
出力のできる最終段転送電極駆動回路を用いることによ
り図1に示す電荷転送装置の動作が可能なのである。勿
論、単一電源で、例えば+5V、0V、−5Vの間で変
化させることのできる回路であれば、図2に示すものに
限定されるものではなく、図2に示すものは飽くまで一
実施例に過ぎない。As described above, the operation of the charge transfer device shown in FIG. 1 can be performed by using the final-stage transfer electrode drive circuit capable of outputting ternary values with a single positive power supply. Of course, the circuit shown in FIG. 2 is not limited to the one shown in FIG. 2 as long as it can be changed between, for example, +5 V, 0 V, and -5 V with a single power supply. It's just
【0030】[0030]
【発明の効果】請求項1の電荷転送装置によれば、最終
段転送電極専用の駆動パルスが信号電荷と同じ極性のと
き(信号電荷が電子ならばマイナスの電位のとき)のみ
ならず、基準電位(0V)のときも完全に信号電荷を出
力ゲート下を介して電荷検出部側に掃き出し得るので、
より転送特性を高めることができる。According to the charge transfer device of the first aspect, not only when the drive pulse dedicated to the final-stage transfer electrode has the same polarity as the signal charge (when the signal charge is an electron, it has a negative potential), but also when the reference pulse has a negative potential. Even at the potential (0 V), the signal charge can be completely swept out to the charge detection unit side through the lower part of the output gate.
Transfer characteristics can be further improved.
【0031】請求項2の電荷転送装置によれば、出力ゲ
ート下を転送電極下のストレージ部と同じ不純物濃度プ
ロファイルにし、出力ゲートに基準電位が付与されるよ
うにしてなるので、出力ゲート下のポテンシャルを、最
終段の転送電極を駆動する駆動パルスが0V(基準電
位)のときでも完全に信号電荷を転送できるポテンシャ
ルにすることができる。そして、このようにすると、出
力ゲートを各ストレージ部と同じ不純物濃度プロファイ
ルにするので、出力ゲート部のためだけの工程をなくす
ことができ、延いては工程数の増大を伴うことなく請求
項1の電荷転送装置を得ることができる。According to the charge transfer device of the present invention, the portion under the output gate has the same impurity concentration profile as the storage portion below the transfer electrode, and the reference potential is applied to the output gate. The potential can be set such that the signal charge can be completely transferred even when the driving pulse for driving the final-stage transfer electrode is 0 V (reference potential). Then, since the output gate has the same impurity concentration profile as that of each storage section, it is possible to eliminate a step only for the output gate section and further increase the number of steps without increasing the number of steps. Can be obtained.
【図1】(A)〜(C)は本発明電荷転送装置をCCD
型固体撮像素子の水平転送レジスタに適用した一つの実
施例を示すもので、(A)は水平転送レジスタの転送先
側部分及び出力部の概略構成図、(B)は図1(A)に
示す各部分のポテンシャルの変化を示すポテンシャル変
化図、(C)は水平転送用駆動パルスφ1、φ2L及び
リセットゲートパルスφRGを示す波形図である。1 (A) to 1 (C) show a charge transfer device of the present invention using a CCD.
FIG. 1A shows an embodiment applied to a horizontal transfer register of a solid-state image sensor, in which FIG. 1A is a schematic configuration diagram of a transfer destination portion and an output unit of the horizontal transfer register, and FIG. FIG. 7C is a waveform diagram showing horizontal transfer driving pulses φ1 and φ2L and a reset gate pulse φRG.
【図2】(A)、(B)は上記3値の最終段用駆動パル
スφ2Lを発生する最終段用駆動パルス発生回路を説明
するためのもので、(A)は回路図、(B)は動作説明
のためのタイムチャートである。FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining a final-stage drive pulse generation circuit that generates the above-described three-valued final-stage drive pulse φ2L, where FIG. 2A is a circuit diagram and FIG. Is a time chart for explaining the operation.
【図3】(A)乃至(D)は従来例を説明するためのも
ので、(A)は固体撮像装置の水平転送レジスタの転送
先側部分及び出力部の概略構成図、(B)は図3(A)
に示す各部分のポテンシャルの変化を示ポテンシャル変
化図、(C)、(D)はφ1、φ2L、及びリセットゲ
ートパルスφRGについての各別のタイムチャート例を
示す図である。FIGS. 3A to 3D are diagrams for explaining a conventional example, in which FIG. 3A is a schematic configuration diagram of a transfer destination side portion and an output unit of a horizontal transfer register of a solid-state imaging device, and FIG. FIG. 3 (A)
FIGS. 7C and 7D are diagrams showing examples of different time charts for φ1, φ2L, and reset gate pulse φRG, respectively.
1・・・基板、2・・・ゲート絶縁膜、3・・・転送電
極、3lt、3ls・・・最終段転送電極、4・・・出
力ゲート、5・・・電荷検出部(フローティングディフ
ュージョン領域)、φ2L・・・最終段専用駆動パル
ス。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Gate insulating film, 3 ... Transfer electrode, 3lt, 3ls ... Last stage transfer electrode, 4 ... Output gate, 5 ... Charge detection part (floating diffusion area) ), Φ2L... Drive pulse dedicated to the final stage.
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成11年4月12日(1999.4.1
2)[Submission date] April 12, 1999 (1999.4.1
2)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項1[Correction target item name] Claim 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0003[Correction target item name] 0003
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0003】1は半導体基板、2はゲート絶縁膜、3は
水平転送電極で、ゲート絶縁膜2上に水平転送方向に沿
って配設されている。半導体基板1表面部の水平転送電
極3の形成領域下に当たる部分には水平転送方向に沿っ
てトランスファー部とストレージ部とが交互に配設さ
れ、トランスファー部とストレージ部とでは転送電極3
に同じ電圧を受けたときのポテンシャルが異なり、スト
レージ部の方が適宜深くなるように形成(不純物濃度プ
ロファイルの設定)が為されている。3tは水平転送電
極3のうちトランスファー部を駆動する転送電極であ
り、3sは同じくストレージ部を駆動する転送電極であ
る。[0003] Reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate, 2 denotes a gate insulating film, and 3 denotes a horizontal transfer electrode, which is disposed on the gate insulating film 2 along the horizontal transfer direction. Transfer portions and storage portions are alternately arranged along the horizontal transfer direction in a portion of the surface of the semiconductor substrate 1 below the region where the horizontal transfer electrodes 3 are formed.
In this case, the potential is different when the same voltage is received, and the storage portion is formed so as to be appropriately deeper (impurity concentration profile setting). Reference numeral 3t denotes a transfer electrode for driving the transfer section of the horizontal transfer electrodes 3, and 3s denotes a transfer electrode for driving the storage section.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0005】図3(B)は図3(A)に示す各部分のポ
テンシャルの変化を示すものである。水平転送は基本的
には、二相駆動パルスφ1とφ2とが交互にハイレベル
(+5V)になったりローレベル(0V)になったりす
ることにより行われる。但し、最終段の転送電極3l
t、3lsを駆動するのはそれ専用の駆動パルスφ2L
であり、−5V、0V(基準電位)、+5Vの間で変化
する。この最終段の転送電極3lt、3lsがマイナス
レベル(−5V)になったとき信号電荷は一定ポテンシ
ャルに保たれた水平ゲート電極4下を経てフローティン
グディフュージョン領域5に転送されて電圧に変換さ
れ、それが図示しない出力回路を経由して固体撮像装置
の外部に出力されるのである。FIG. 3 (B) shows a change in potential of each portion shown in FIG. 3 (A). The horizontal transfer is basically performed by alternately changing the two-phase driving pulses φ1 and φ2 to a high level (+5 V) or a low level (0 V). However, the final stage transfer electrode 3l
t, 3ls are driven by a dedicated driving pulse φ 2L
And changes between −5 V, 0 V (reference potential), and +5 V. When the transfer electrodes 3lt and 3ls at the final stage have a negative level (−5V), the signal charges are transferred to the floating diffusion region 5 via the horizontal gate electrode 4 kept at a constant potential and converted into a voltage. Are output to the outside of the solid-state imaging device via an output circuit (not shown).
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1の電荷転送装置
は、単一電源電圧により駆動されてプラス、マイナス及
び基準電位の3値の間で変化する最終段専用パルスを発
生する最終段転送電極駆動回路を有し、出力ゲートのポ
テンシャルを、上記最終段転送電極駆動回路の出力が信
号電荷の極性と同じ極性のときのみならず、基準電位の
ときも信号電荷の最終段電極下から出力ゲート下を通じ
て電荷検出部への転送が可能なるように、してなること
を特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a charge transfer device which is driven by a single power supply voltage and generates a last stage dedicated pulse which changes between three values of plus, minus and a reference potential. an electrode driving circuit, the potential of the output gate, the output is not a Minara when the same polarity as the signal charge of the final stage transfer electrode driving circuit, the lower the final stage electrode of the even signal charge at the reference potential It is characterized in that it can be transferred to the charge detection section through the lower part of the output gate.
【手続補正5】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0016】尚、出力ゲート下のポテンシャルを、上述
したように、最終段の転送電極を駆動する駆動パルスが
0V(基準電位)のときでも信号電荷を転送できるポテ
ンシャルにすることは、各転送電極下のストレージ部と
同じ不純物濃度プロファイルにし、出力ゲートに基準電
位を付与するようにすることにより実現することができ
る。このようにすると、出力ゲート下を各ストレージ部
と同じ不純物濃度プロファイルにすることができ、出力
ゲート部の形成のためだけの工程をなくすことができ、
工程数の増大を伴うことなく本発明電荷転送装置を得る
ことができる。As described above, setting the potential under the output gate to a potential at which signal charges can be transferred even when the drive pulse for driving the final-stage transfer electrode is at 0 V (reference potential) is as follows. This can be realized by making the impurity concentration profile the same as that of the lower storage section and applying a reference potential to the output gate. In this way, the portion under the output gate can have the same impurity concentration profile as each storage section, and a step only for forming the output gate section can be eliminated.
The charge transfer device of the present invention can be obtained without increasing the number of steps.
【手続補正6】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0018】図面において、1は半導体基板、2はゲー
ト絶縁膜、3は水平転送電極で、ゲート絶縁膜2上に水
平転送方向に沿って配設されている。半導体基板1表面
部の水平転送電極3の形成領域下に当たる部分には水平
転送方向に沿ってトランスファー部とストレージ部とが
交互に配設され、トランスファー部とストレージ部とで
は転送電極3に同じ電圧を受けたときのポテンシャルが
異なり、ストレージ部の方が適宜深くなるように形成
(不純物濃度プロファイルの設定)が為されている。3
tは水平転送電極3のうちトランスファー部を駆動する
転送電極であり、3sは同じくストレージ部を駆動する
転送電極である。In the drawings, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate, 2 denotes a gate insulating film, and 3 denotes a horizontal transfer electrode, which is disposed on the gate insulating film 2 along the horizontal transfer direction. Transfer portions and storage portions are alternately arranged along the horizontal transfer direction in a portion of the surface of the semiconductor substrate 1 below the region where the horizontal transfer electrodes 3 are formed, and the same voltage is applied to the transfer electrodes 3 in the transfer portion and the storage portion. (Impurity concentration profile setting) such that the potential at the time of receiving the storage portion is different, and the storage portion is appropriately deepened. 3
t is a transfer electrode for driving the transfer section of the horizontal transfer electrodes 3, and 3s is a transfer electrode for driving the storage section.
【手続補正7】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0026】次に、時点tbにおいてφAが5Vから0
Vに反転し、これによりMOSトランジスタM2がオフ
状態になり、該最終段転送電極駆動発生回路の出力端子
はフローティング状態になり、それと同時に、φCが5
Vから0Vに反転するので、その電位変化がコンデンサ
C1を通じて最終段転送電極駆動発生回路の出力端子に
伝わり、該出力端子は5V低下する。即ち、0Vから−
5Vに変化する。tcは出力端子が、つまりφ2Lが−
5Vを保っている時点を示す。Next, at time tb, φA is changed from 5V to 0.
V, whereby the MOS transistor M2 is turned off, the output terminal of the final-stage transfer electrode drive generation circuit becomes floating, and at the same time, φC becomes 5
Since the voltage is inverted from V to 0 V, the potential change is transmitted to the output terminal of the final-stage transfer electrode drive generation circuit through the capacitor C1, and the output terminal is lowered by 5V. That is, from 0V-
It changes to 5V. tc is the output terminal, that is, φ2L is −
This shows the time point when 5 V is maintained.
【手続補正8】[Procedure amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0030[Correction target item name] 0030
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0030】[0030]
【発明の効果】請求項1の電荷転送装置によれば、最終
段転送電極専用の駆動パルスが信号電荷と同じ極性のと
き(信号電荷が電子ならばマイナスの電位のとき)のみ
ならず、基準電位(0V)のときも信号電荷を出力ゲー
ト下を介して電荷検出部側に掃き出し得るので、より転
送特性を高めることができる。According to the charge transfer device of the first aspect, not only when the drive pulse dedicated to the final-stage transfer electrode has the same polarity as the signal charge (when the signal charge is an electron, it has a negative potential), but also when the reference pulse has a negative potential. Also at the time of the potential (0 V), the signal charge can be swept out to the charge detection unit side through the lower part of the output gate, so that the transfer characteristics can be further improved.
【手続補正9】[Procedure amendment 9]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0031】請求項2の電荷転送装置によれば、出力ゲ
ート下を転送電極下のストレージ部と同じ不純物濃度プ
ロファイルにし、出力ゲートに基準電位が付与されるよ
うにしてなるので、出力ゲート下のポテンシャルを、最
終段の転送電極を駆動する駆動パルスが0V(基準電
位)のときでも信号電荷を転送できるポテンシャルにす
ることができる。そして、このようにすると、出力ゲー
トを各ストレージ部と同じ不純物濃度プロファイルにす
るので、出力ゲート部のためだけの工程をなくすことが
でき、延いては工程数の増大を伴うことなく請求項1の
電荷転送装置を得ることができる。According to the charge transfer device of the present invention, the portion under the output gate has the same impurity concentration profile as the storage portion below the transfer electrode, and the reference potential is applied to the output gate. The potential can be set to a potential at which signal charges can be transferred even when a driving pulse for driving the final-stage transfer electrode is 0 V (reference potential). Then, since the output gate has the same impurity concentration profile as that of each storage section, it is possible to eliminate a step only for the output gate section and further increase the number of steps without increasing the number of steps. Can be obtained.
【手続補正10】[Procedure amendment 10]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図3】(A)乃至(D)は従来例を説明するためのも
ので、(A)は固体撮像装置の水平転送レジスタの転送
先側部分及び出力部の概略構成図、(B)は図3(A)
に示す各部分のポテンシャルの変化を示すポテンシャル
変化図、(C)、(D)はφ1、φ2L、及びリセット
ゲートパルスφRGについての各別のタイムチャート例
を示す図である。FIGS. 3A to 3D are diagrams for explaining a conventional example, in which FIG. 3A is a schematic configuration diagram of a transfer destination side portion and an output unit of a horizontal transfer register of a solid-state imaging device, and FIG. FIG. 3 (A)
(C), (D) is a diagram showing another example of a time chart for φ1, φ2L, and reset gate pulse φRG, respectively.
【手続補正11】[Procedure amendment 11]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図1】 FIG.
Claims (2)
ストレージ部上に位置する複数の転送電極により一組の
転送電極が構成され、複数組の転送電極が転送方向に沿
って並ぶように配置され、最終段の転送電極に電荷検出
部が出力ゲートを介して隣接し、最終段の転送電極をそ
れ以外の転送電極を駆動する転送パルスとは別の最終段
専用駆動パルスにより駆動するようにし、基準電位と、
信号電荷(例えば電子)の極性(例えばマイナス)と反
対の極性(例えばプラス)の電源電位との電位差を電源
電圧として受けて動作する電荷転送装置であって、 上記基準電位或いは上記電源電位と、該基準電位・電源
電位間で変化するパルスとを受けてプラス、マイナス及
び基準電位の3値の間で変化する最終段専用パルスを発
生する最終段転送電極駆動回路を有し、 上記出力ゲートのポテンシャルを、上記最終段転送電極
駆動回路の出力が信号電荷の極性と同じ極性のときみな
らず、基準電位のときも信号電荷の最終段転送電極下か
ら出力ゲート下を通じて電荷検出部への転送が可能なる
ように、してなることを特徴とする電荷転送装置。1. A set of transfer electrodes is constituted by a transfer section adjacent to a transfer direction and a plurality of transfer electrodes located on a storage section, and a plurality of sets of transfer electrodes are arranged so as to be arranged in the transfer direction. The charge detection unit is adjacent to the final-stage transfer electrode via the output gate, and the final-stage transfer electrode is driven by a final-stage-dedicated drive pulse different from the transfer pulse that drives the other transfer electrodes. Potential and
A charge transfer device that operates by receiving, as a power supply voltage, a potential difference between a power supply potential of a polarity (for example, negative) and a polarity (for example, negative) of a signal charge (for example, electrons), and the reference potential or the power supply potential, A final-stage transfer electrode driving circuit that generates a final-stage dedicated pulse that changes between three values of plus, minus, and the reference potential in response to the pulse that changes between the reference potential and the power supply potential; The potential is apparent when the output of the last-stage transfer electrode drive circuit has the same polarity as the polarity of the signal charge, and also transfers the signal charge from below the last-stage transfer electrode to below the output gate to the charge detection unit even at the reference potential. A charge transfer device characterized by being able to perform.
部と同じ不純物濃度プロファイルにしてなり、 出力ゲートに基準電位が付与されるようにしてなること
を特徴とする請求項1記載の電荷転送装置。2. The charge transfer device according to claim 1, wherein the portion under the output gate has the same impurity concentration profile as the storage portion under the transfer electrode, and the reference potential is applied to the output gate. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10264653A JP2000101922A (en) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | Charge transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10264653A JP2000101922A (en) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | Charge transfer device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000101922A true JP2000101922A (en) | 2000-04-07 |
Family
ID=17406350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10264653A Abandoned JP2000101922A (en) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | Charge transfer device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000101922A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006339272A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid-state imaging apparatus, solid-state imaging device, driver ic, and method of driving solid-state imaging device |
US7184083B2 (en) | 2001-08-21 | 2007-02-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Solid state image pickup apparatus of low power consumption and its driving method |
JP2010147397A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Sharp Corp | Semiconductor device and method of manufacturing the same, solid-state imaging device, and electronic information apparatus |
-
1998
- 1998-09-18 JP JP10264653A patent/JP2000101922A/en not_active Abandoned
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2010147397A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Sharp Corp | Semiconductor device and method of manufacturing the same, solid-state imaging device, and electronic information apparatus |
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