JP2006179696A - Solid-state imaging apparatus - Google Patents

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Takeshi Fujioka
丈志 藤岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To lower reading voltage without degrading vertical transfer characteristics and reduce a fluctuation in the reading voltage in a CCD-type solid-state imaging apparatus. <P>SOLUTION: A potential distribution having a partial impurity region 14 with a potential getting deeper in the charge transfer direction is formed under a transfer electrode 12 also serving to read among transfer electrodes of a vertical transfer register 15 constituting the solid-state imaging apparatus 1. The center of gravity of the reading region with a deep potential for reading a signal charge from a light receiving part under the transfer electrode 12 also serving to read is located approximately at the same position as the center of gravity of the light receiving part 6 in the charge transfer direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、固体撮像装置、特に電荷結合素子(CCD;Charge Coupled Device)による固体撮像装置に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device, and more particularly to a solid-state imaging device using a charge coupled device (CCD).

固体撮像装置として、電荷結合素子(CCD)による固体撮像装置が知られている。
このCCD型固体撮像装置は、光電変換素子すなわちフォトダイオード(PD;Photo Diode)によって受光量に応じた信号電荷を生成し、蓄積する受光部による画素が、複数個2次元マトリックス状に配列され、この複数の画素の受光部に入射する被写体の光信号に基づいて読み出された信号電荷を受光部列ごとに配置した垂直転送レジスタにより垂直方向に転送すると共に、CCD構造の水平転送レジスタによって水平方向に転送し、電荷−電圧変換部を有する出力部から被写体の画像情報として出力するように構成される。
A solid-state imaging device using a charge coupled device (CCD) is known as a solid-state imaging device.
This CCD type solid-state imaging device generates a signal charge corresponding to the amount of light received by a photoelectric conversion element, that is, a photodiode (PD), and a plurality of pixels by a light receiving unit to be accumulated are arranged in a two-dimensional matrix, The signal charges read based on the light signals of the subject incident on the light receiving portions of the plurality of pixels are transferred in the vertical direction by the vertical transfer registers arranged for the respective light receiving portion rows, and are horizontal by the horizontal transfer registers having the CCD structure. The image is transferred in the direction and output as image information of the subject from the output unit having the charge-voltage conversion unit.

従来、CCD型固体撮像装置として種々の構成が提案されており、特許文献1には、受光部から垂直転送レジスタへ信号電荷を読み出す際の読み出し電圧の低減を図ったCCD型固体撮像装置が提案されている。
図6A、Bに、特許文献1のCCD型固体撮像装置の概略を示す。図は撮像領域の要部を示す。
Conventionally, various configurations have been proposed as a CCD type solid-state imaging device. Patent Document 1 proposes a CCD type solid-state imaging device that reduces the readout voltage when reading signal charges from a light receiving unit to a vertical transfer register. Has been.
6A and 6B show an outline of a CCD solid-state imaging device disclosed in Patent Document 1. FIG. The figure shows the main part of the imaging area.

このCCD型固体撮像装置101は、図6Aに示すように、2次元マトリックス状に配列された複数の受光部106と、この複数の受光部の垂直列毎に一側に配置され、かつ前記受光部で生成される信号電荷を矢印c方向に垂直転送する転送チャネル108を有するCCD構造の垂直転送レジスタ115と、この垂直転送レジスタ115からの信号電荷を受けて、この信号電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタ(図示せず)及び電荷−電圧変換部を有する出力部(図示せず)で構成される。複数の受光部106と複数の垂直転送レジスタ115とによって撮像領域が形成される。また、1つの受光部106と、この受光部106に対応する垂直転送レジスタ115の部分とによって単位画素が構成される。   As shown in FIG. 6A, this CCD type solid-state imaging device 101 is arranged on one side for each of a plurality of light receiving sections 106 arranged in a two-dimensional matrix and each vertical row of the plurality of light receiving sections, and the light receiving section. A vertical transfer register 115 having a CCD structure having a transfer channel 108 for vertically transferring the signal charge generated in the unit in the direction of arrow c, and receiving the signal charge from the vertical transfer register 115 and transferring the signal charge in the horizontal direction. And a horizontal transfer register (not shown) and an output unit (not shown) having a charge-voltage conversion unit. The plurality of light receiving units 106 and the plurality of vertical transfer registers 115 form an imaging region. Further, a unit pixel is constituted by one light receiving unit 106 and a portion of the vertical transfer register 115 corresponding to the light receiving unit 106.

垂直転送レジスタ115は、例えば埋め込み転送チャネル108と、絶縁膜を介して電荷転送方向cに沿って配列した複数の転送電極112、113とによって形成される。垂直転送レジスタ115は、4相の垂直駆動パルスφV〜φVで駆動されるため、1つの受光部106に対して2つの転送電極、すなわち信号電荷の読み出しを兼ねる第1の転送電極112と読み出しに寄与しない第2の転送電極113が対応して形成される。この場合、読み出しを兼ねる第1の転送電極112は、電荷転送方向に対して下流側に配置され、且つ電極長Lが第2の転送電極113の電極長Lより大きくなるように形成される。 The vertical transfer register 115 is formed by, for example, a buried transfer channel 108 and a plurality of transfer electrodes 112 and 113 arranged along the charge transfer direction c via an insulating film. Since the vertical transfer register 115 is driven by four-phase vertical drive pulses φV 1 to φV 4 , two transfer electrodes for one light receiving unit 106, that is, the first transfer electrode 112 also serving as signal charge reading, A second transfer electrode 113 that does not contribute to reading is formed correspondingly. In this case, the first transfer electrode 112 that also serves as a read-out is arranged on the downstream side with respect to the charge transfer direction, and is formed so that the electrode length L 1 is larger than the electrode length L 2 of the second transfer electrode 113. The

図6Bは、単位画素の断面構造を示す。この例では、第1導電型例えばn型のシリコン(Si)による基板102上に、第2導電型例えばp型の第1ウェル領域103が形成され、この第1ウェル領域103の上面に、n型半導体層104及び暗電流を抑制するためのp+アキュミュレーション層105が順次形成されたフォトダイオードによる受光部106が形成される。また、所定の幅で第1ウェル領域が残されて形成される、後述の読み出しゲート部を構成する読み出しチャネル107と、後述の垂直転送部を構成する、n型転送チャネル108と、隣り合う画素を区画するp+チャネルストップ領域109とが設けられる。また、n型転送チャネル108の下側に、p型の第2ウェル領域110が設けられる。   FIG. 6B shows a cross-sectional structure of the unit pixel. In this example, a first well region 103 of a second conductivity type, for example, p-type, is formed on a substrate 102 of a first conductivity type, for example, n-type silicon (Si), and an n well is formed on the upper surface of the first well region 103. A light-receiving portion 106 is formed by a photodiode in which a p + accumulation layer 105 for suppressing the dark semiconductor layer 104 and the dark current is sequentially formed. Further, a pixel adjacent to a read channel 107 constituting a later-described read gate portion and an n-type transfer channel 108 constituting a later-described vertical transfer portion, which are formed by leaving the first well region with a predetermined width. And a p + channel stop region 109 is provided. A p-type second well region 110 is provided below the n-type transfer channel 108.

そして、読み出しチャネル107からチャネルストップ領域109に渡る表面に絶縁膜111が被着形成され、この絶縁膜111の上に、多結晶シリコンによる2層構造の第1及び第2の転送電極112及び113が形成される。
この転送チャネル108と絶縁膜111と第1及び第2の転送電極112及び113とにより、CCD構造の垂直転送レジスタ115が形成される。また、第1の転送電極112が垂直転送レジスタ115と受光部106間の読み出しチャネル107上に延長され、ここに読み出しゲート部117が形成される。すなわち、第1の転送電極112は信号電荷の読み出しに寄与する電極、つまり読み出し電極を兼ねる。第2の転送電極113は信号電荷の読み出しに寄与しない。
An insulating film 111 is deposited on the surface extending from the read channel 107 to the channel stop region 109, and the first and second transfer electrodes 112 and 113 having a two-layer structure made of polycrystalline silicon are formed on the insulating film 111. Is formed.
The transfer channel 108, the insulating film 111, and the first and second transfer electrodes 112 and 113 form a vertical transfer register 115 having a CCD structure. Further, the first transfer electrode 112 is extended on the read channel 107 between the vertical transfer register 115 and the light receiving unit 106, and the read gate unit 117 is formed here. In other words, the first transfer electrode 112 also serves as an electrode that contributes to readout of signal charges, that is, a readout electrode. The second transfer electrode 113 does not contribute to reading signal charges.

第1及び第2の転送電極112及び113は、図6A、Bに示すように、フォトダイオードによる受光部106が表出する開口を規定して形成される。
なお、図示しないが、第1及び第2の転送電極112及び113上には、この第1及び第2の転送電極112の形状に沿って層間絶縁膜及び遮光膜が全面に形成され、これらの膜が必要に応じて第1の転送電極112の側面すなわち受光部106の周縁部上にまで延長されることにより、受光部106以外への光入射の抑制がなされるものである。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the first and second transfer electrodes 112 and 113 are formed so as to define an opening through which the light receiving portion 106 is exposed by a photodiode.
Although not shown, an interlayer insulating film and a light shielding film are formed on the entire surface of the first and second transfer electrodes 112 and 113 along the shape of the first and second transfer electrodes 112. The film is extended as necessary to the side surface of the first transfer electrode 112, that is, to the peripheral portion of the light receiving unit 106, thereby suppressing light incidence to other than the light receiving unit 106.

この構成による固体撮像装置101においては、受光部106において、入射した光が光電変換されて生じる信号電荷を蓄積し、この蓄積された信号電荷を第1の転送電極112に読み出し電圧を印加して読み出しゲート部117を通じて垂直転送レジスタ115の第1の転送電極112下の転送チャネル108に読み出すようになされる。
垂直転送レジスタ115に読み出された信号電荷は、第1及び第2の転送電極112及び113に印加される4相の垂直駆動パルス電圧φV〜φVによって、図6A中矢印で示す垂直方向に、水平転送部(図示せず)へ向けて垂直転送される。
In the solid-state imaging device 101 with this configuration, the light receiving unit 106 accumulates signal charges generated by photoelectric conversion of incident light, and applies a read voltage to the first transfer electrode 112 by applying a read voltage to the first transfer electrodes 112. Reading is performed to the transfer channel 108 under the first transfer electrode 112 of the vertical transfer register 115 through the read gate unit 117.
The signal charges read to the vertical transfer register 115 are converted into vertical directions indicated by arrows in FIG. 6A by four-phase vertical drive pulse voltages φV 1 to φV 4 applied to the first and second transfer electrodes 112 and 113. Are vertically transferred to a horizontal transfer unit (not shown).

この固体撮像装置101では、信号電荷の読み出しに寄与する第1の転送電極112の転送方向の長さLを、読み出しに寄与しない第2の転送電極113の転送方向の長さLに比して大とする構成によって、読み出し電圧の低減を図っている。
特開平9−326483号公報
In the solid-state imaging device 101, the ratio of the transfer direction of the contributing to the readout of the signal charge 1 of transfer electrodes 112 a length L 1, the transfer direction of the second transfer electrode 113 which does not contribute to readout the length L 2 Thus, the read voltage is reduced by using a large configuration.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-326483

しかし、このような構成による固体撮像装置101においては、読み出し電圧の低減は図られるものの、第1の転送電極112及び第2の転送電極113の垂直方向に関する長さL、Lの差に基づいて、信号電荷を垂直方向に転送する際の垂直転送特性が劣化してしまう。 However, in the solid-state imaging device 101 having such a configuration, although the readout voltage can be reduced, the difference between the lengths L 1 and L 2 in the vertical direction of the first transfer electrode 112 and the second transfer electrode 113 is not affected. Based on this, the vertical transfer characteristic when the signal charge is transferred in the vertical direction is deteriorated.

図7は、この垂直転送劣化を改善したCCD型固体撮像装置を示す。このCCD型固体撮像装置121は、第1の転送電極112直下のn型転送チャネル108の一部、すなわち電荷転送方向の上流側にp型の不純物領域114を形成し、垂直転送方向にポテンシャル122の勾配を形成して構成される。この例では、第1及び第2の転送電極112及び113が多結晶シリコン膜の単層構造で形成される。その他の構成は図6と同様であるので、対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。   FIG. 7 shows a CCD type solid-state imaging device in which the vertical transfer deterioration is improved. In this CCD type solid-state imaging device 121, a p-type impurity region 114 is formed on a part of the n-type transfer channel 108 immediately below the first transfer electrode 112, that is, on the upstream side in the charge transfer direction, and the potential 122 in the vertical transfer direction. The gradient is formed. In this example, the first and second transfer electrodes 112 and 113 are formed with a single layer structure of a polycrystalline silicon film. Since other configurations are the same as those in FIG. 6, corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

垂直転送劣化は、n型転送チャネル108内の一部に選択的にp型の不純物領域114を形成して、垂直転送方向にポテンシャルの勾配を形成することにより抑制できる。しかし、この不純物領域114の形成によって、図7Aに示すように、受光部106から信号電荷が読み出され、実質的に蓄積される第1の転送電極112直下のポテンシャル最深部に対応する領域(以下、読み出し領域という)116の重心Y´の位置が、垂直方向に関して受光部106の重心X´の位置とずれてしまう。このため、重心X´と重心Y´との間の距離、すなわち読み出し時の読み出し経路が長大化してしまう。   The vertical transfer deterioration can be suppressed by selectively forming a p-type impurity region 114 in a part of the n-type transfer channel 108 and forming a potential gradient in the vertical transfer direction. However, by forming this impurity region 114, as shown in FIG. 7A, the signal charge is read out from the light receiving portion 106, and the region corresponding to the deepest potential portion immediately below the first transfer electrode 112 where it is substantially accumulated ( Hereinafter, the position of the center of gravity Y ′ of 116 (referred to as a readout region) is shifted from the position of the center of gravity X ′ of the light receiving unit 106 in the vertical direction. For this reason, the distance between the center of gravity X ′ and the center of gravity Y ′, that is, the readout path during readout becomes long.

このような、読み出し経路すなわち読み出しパスの長大化は、読み出し電圧上昇の原因となるため好ましくない。従って、図7のCCD型固体撮像装置では、垂直転送効率は改善されるも、読み出し電圧を充分に引き下げること、すなわち消費電力を充分に低減することは困難とされてきた。   Such an increase in the length of the read path, that is, the read path is not preferable because it causes an increase in the read voltage. Therefore, in the CCD solid-state imaging device of FIG. 7, it has been difficult to sufficiently reduce the readout voltage, that is, to sufficiently reduce the power consumption, although the vertical transfer efficiency is improved.

本発明は、上述の点に鑑み、垂直転送レジスタの転送効率を変えることなく読み出し電圧の低減を可能にした固体撮像装置、すなわちCCD型固体撮像装置を提供するものである。   In view of the above, the present invention provides a solid-state imaging device, that is, a CCD type solid-state imaging device that can reduce a read voltage without changing the transfer efficiency of a vertical transfer register.

本発明による固体撮像装置は、規則的に配列された複数の受光部と、各受光部列に対応する垂直転送レジスタとを有し、前記垂直転送レジスタの転送電極のうち、読み出しを兼ねる転送電極下に、一部不純物領域を有して電荷転送方向に向ってポテンシャルが深くなるようなポテンシャル分布が形成され、前記読み出しを兼ねる転送電極下の、前記受光部から信号電荷が読み出されるポテンシャルの深い読み出し領域の重心が、前記電荷転送方向に関して、前記受光部の重心と略等しい位置にあることを特徴とする。   The solid-state imaging device according to the present invention includes a plurality of light receiving units regularly arranged and a vertical transfer register corresponding to each light receiving unit column, and of the transfer electrodes of the vertical transfer register, the transfer electrode also serving as a read-out Below, a potential distribution is formed so as to have a partial impurity region and the potential deepens in the charge transfer direction, and has a deep potential for reading signal charges from the light receiving portion under the transfer electrode that also serves as the readout. The center of gravity of the readout region is substantially at the same position as the center of gravity of the light receiving unit with respect to the charge transfer direction.

また、本発明は、前記固体撮像装置において、前記読み出しを兼ねる転送電極が、他の転送電極に比して、前記電荷転送方向の長さを大にして形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記固体撮像装置において、前記読み出しを兼ねる転送電極と他の転送電極の2つの転送電極が、前記各受光部に対応して配置され、前記読み出しを兼ねる転送電極が、電荷転送方向の上流側に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記固体撮像装置において、前記不純物領域が、前記電荷転送方向に向って漸次、受光部から離れるような形状に形成されていることを特徴とする。
In the solid-state imaging device according to the present invention, the transfer electrode that also serves as the readout is formed with a length in the charge transfer direction larger than that of the other transfer electrodes.
Further, in the solid-state imaging device according to the present invention, two transfer electrodes, that is, a transfer electrode also serving as the readout and another transfer electrode are disposed corresponding to each of the light receiving portions, and the transfer electrode also serving as the readout is a charge It is arranged on the upstream side in the transfer direction.
In the solid-state imaging device according to the aspect of the invention, the impurity region may be formed in a shape that gradually separates from the light receiving portion in the charge transfer direction.

本発明に係る固体撮像装置によれば、垂直転送レジスタの転送電極のうち、読み出しを兼ねる転送電極下に、一部不純物領域を有して電荷転送方向に向ってポテンシャルが深くなるようなポテンシャル分布を形成することにより、信号電荷の垂直転送効率を向上することができる。また、読み出しを兼ねる転送電極下の受光部から信号電荷が読み出されるポテンシャルの深い読み出し領域の重心が、電荷転送方向に関して受光部の重心と略等しい位置にあることにより、読み出しを兼ねる転送電極下の読み出し領域の重心と受光部の重心との間の距離が短縮され、読み出し電圧を低減することができる。読み出し電圧が、不純物領域の不純物濃度に依存しなくなり、読み出しゲート部下の不純物濃度のみで制御できるので、読み出し電圧のばらつきが小さくなる。従って、信号電荷の垂直転送効率を変えずに、読み出し電圧の低減、引いては消費電力の低減を可能にした固体撮像装置を提供することができる。   According to the solid-state imaging device according to the present invention, the potential distribution is such that, among the transfer electrodes of the vertical transfer register, there is a partial impurity region below the transfer electrode that also serves as readout, and the potential becomes deeper in the charge transfer direction. The vertical transfer efficiency of the signal charge can be improved by forming. In addition, since the center of gravity of the readout region having a deep potential from which the signal charge is read out from the light receiving unit under the transfer electrode also serving as readout is substantially equal to the center of gravity of the light receiving unit with respect to the charge transfer direction, The distance between the centroid of the readout region and the centroid of the light receiving unit is shortened, and the readout voltage can be reduced. Since the read voltage does not depend on the impurity concentration of the impurity region and can be controlled only by the impurity concentration under the read gate portion, variations in the read voltage are reduced. Therefore, it is possible to provide a solid-state imaging device capable of reducing the read voltage and, in turn, reducing the power consumption without changing the vertical transfer efficiency of the signal charge.

読み出しを兼ねる転送電極が他の転送電極に比して、電荷転送方向の長さを大に形成することにより、受光部から読み出し領域への読み出し間口を広くすることができ、読み出し電圧を低減することができる。
各受光部に対応して読み出しを兼ねる転送電極と他の転送電極との2つの転送電極が配置され、読み出しを兼ねる転送電極が電荷転送方向の上流側に配置されることにより、読み出し領域の重心を、垂直方向に関して受光部の重心と略等しい位置にすることができる。
読み出しを兼ねる転送電極下の不純物領域が、電荷転送方向に向って漸次、受光部から離れるような形状に形成されることにより、さらに受光部から読み出し領域への読み出し間口を広くすることができ、読み出し電圧を低減することができる。
The transfer electrode that also serves as a read is formed to have a larger length in the charge transfer direction than the other transfer electrodes, so that the read gap from the light receiving portion to the read region can be widened, and the read voltage is reduced. be able to.
Corresponding to each light receiving portion, two transfer electrodes, ie, a transfer electrode that also serves as a readout and another transfer electrode, are arranged, and the transfer electrode that also serves as a readout is arranged on the upstream side in the charge transfer direction. Can be set to a position substantially equal to the center of gravity of the light receiving unit in the vertical direction.
The impurity region under the transfer electrode that also serves as a readout is formed in a shape that gradually moves away from the light receiving portion in the charge transfer direction, so that the reading opening from the light receiving portion to the reading region can be further widened, The read voltage can be reduced.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、本発明は、この実施の形態に限られるものでない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.

図1及び図2に、本発明による固体撮像装置、すなわちCCD型固体撮像装置の第1の実施の形態を示す。
本実施の形態に係るCCD型固体撮像装置1は、図1に示すように、規則的に配列された、例えば2次元マトリックス状に配列された光電変換素子、この場合フォトダイオードよりなる複数の受光部6と、この複数の受光部6の垂直列毎に一側に配置され、かつ前記受光部6で生成される信号電荷を矢印c方向に垂直転送する転送チャネル8を有するCCD構造の垂直転送レジスタ15と、この垂直転送レジスタ15からの信号電荷を受けて水平転送するCCD構造の水平転送レジスタ(図示せず)及び電荷−電圧変換部を有する出力部(図示せず)とを有して構成される。
ここで、複数の受光部6と複数の垂直転送レジスタ15とによって撮像領域が形成される。また、1つの受光部6とこの受光部6に対応する垂直転送レジスタ15の部分とによって単位画素が形成される。
1 and 2 show a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention, that is, a CCD type solid-state imaging device.
As shown in FIG. 1, the CCD solid-state imaging device 1 according to the present embodiment has a plurality of light receiving elements that are regularly arranged, for example, photoelectric conversion elements arranged in a two-dimensional matrix, in this case, photodiodes. Vertical transfer of a CCD structure having a transfer channel 8 arranged on one side for each vertical column of the light receiving portions 6 and the signal charges generated by the light receiving portions 6 in the direction of arrow c. A register 15, a horizontal transfer register (not shown) having a CCD structure for receiving and transferring signal charges from the vertical transfer register 15, and an output unit (not shown) having a charge-voltage conversion unit; Composed.
Here, an imaging region is formed by the plurality of light receiving units 6 and the plurality of vertical transfer registers 15. A unit pixel is formed by one light receiving unit 6 and a portion of the vertical transfer register 15 corresponding to the light receiving unit 6.

垂直転送レジスタ15は、例えば埋め込み型の転送チャネル8と、絶縁膜を介して電荷転送方向cに沿って配列した複数の転送電極12、13とによって形成される。本例の垂直転送レジスタ15は、4相の垂直駆動パルスφV〜φVで駆動されるため、1つの受光部6に対して2つの転送電極、すなわち信号電荷の読み出しを兼ねる第1の転送電極12と読み出しに寄与しない第2の転送電極13が対応して形成される。 The vertical transfer register 15 is formed by, for example, a buried transfer channel 8 and a plurality of transfer electrodes 12 and 13 arranged along the charge transfer direction c via an insulating film. Since the vertical transfer register 15 of this example is driven by four-phase vertical drive pulses φV 1 to φV 4 , two transfer electrodes for one light receiving unit 6, that is, a first transfer that also serves to read a signal charge. The electrode 12 and the second transfer electrode 13 that does not contribute to reading are formed correspondingly.

そして、本実施の形態においては、特に、読み出しを兼ねる第1の転送電極12を読み出しに寄与しない第2の転送電極13より電荷転送方向の上流側に配置すると共に、第1の転送電極12の実質的な電極長Lを第2の転送電極13の実質的な電極長Lより大(L>L)に設定するようになされる。また、第1の転送電極12下の転送チャネル8には、電荷転送方向cの上流側の一部に転送チャネル8の導電型とは反対導電型の不純物領域14を形成し、第1転送電極12下に電荷転送方向cに向ってポテンシャルが深くなるようなポテンシャル分布、本例では階段状のポテンシャル21(図2B参照)を形成されるように成す。 In the present embodiment, in particular, the first transfer electrode 12 that also serves as a read is disposed on the upstream side in the charge transfer direction from the second transfer electrode 13 that does not contribute to the read, and the first transfer electrode 12 The substantial electrode length L 1 is set larger than the substantial electrode length L 2 of the second transfer electrode 13 (L 1 > L 2 ). In addition, an impurity region 14 having a conductivity type opposite to the conductivity type of the transfer channel 8 is formed in a part of the transfer channel 8 below the first transfer electrode 12 on the upstream side in the charge transfer direction c. 12 is formed so as to form a potential distribution that deepens the potential in the charge transfer direction c, in this example, a stepped potential 21 (see FIG. 2B).

このようにして、本実施の形態では、読み出しを兼ねる第1の転送電極12下の受光部6から信号電荷が読み出され、蓄積されるポテンシャルの深い読み出し領域16の重心Yが、電荷転送方向cに関して、受光部6の重心Xと略等しい位置になるように構成される。すなわち、望ましくは電荷転送方向cに関して、受光部6の重心Xと第1の転送電極12下の読み出し領域14の重心Yが同じ位置になるように構成するが、読み出し電圧に影響を与えない程度に、重心Xと重心Yの位置が電荷転送方向cに関して多少ずれて構成されてもよい。   In this manner, in the present embodiment, signal charges are read from the light receiving portion 6 below the first transfer electrode 12 that also serves as a readout, and the center of gravity Y of the readout region 16 having a deep potential accumulated is the charge transfer direction. With respect to c, the light receiving unit 6 is configured to be substantially equal to the center of gravity X. In other words, it is desirable that the center of gravity X of the light receiving unit 6 and the center of gravity Y of the readout region 14 below the first transfer electrode 12 are in the same position with respect to the charge transfer direction c, but the readout voltage is not affected. In addition, the positions of the center of gravity X and the center of gravity Y may be slightly shifted with respect to the charge transfer direction c.

第1及び第2の転送電極12及び13は、例えば多結晶シリコンによる単層構造で形成される。各垂直転送レジスタ15の対応する第1の転送電極12同士は垂直方向に隣り合うこの受光部6間で水平ライン毎に連結されるように、全体のレイアウトが下向きの凹状に形成され、第2の転送電極13同士は垂直方向に隣り合う受光部6間で水平ライン毎に連結されるように、全体のレイアウトが上向きの凹状に形成される。不純物領域14は、上面から見て四角形状に形成される。   The first and second transfer electrodes 12 and 13 are formed with a single layer structure of, for example, polycrystalline silicon. The corresponding first transfer electrodes 12 of each vertical transfer register 15 are connected to each other in the horizontal direction between the light receiving portions 6 adjacent to each other in the vertical direction. The entire layout is formed in an upward concave shape so that the transfer electrodes 13 are connected for each horizontal line between the light receiving portions 6 adjacent in the vertical direction. The impurity region 14 is formed in a quadrangular shape when viewed from above.

図2A、Bは、図1の単位画素の断面構造を示す。本実施の形態では、第1導電型例えばn型のシリコン(Si)による半導体基板2上に、第2導電型例えばp型の第1ウェル領域3が形成され、この第1ウェル領域3の上面に、n型半導体層4及び暗電流を抑制するためのp+アキュミュレーション層5が順次形成された光電変換素子となるフォトダイオード(いわゆるHADセンサ:Hole Accumulation Diode センサ)による受光部6とが形成される。
また、所定の幅で第1ウェル領域が残されて形成され、読み出しゲート部17を構成する読み出しチャネル7と、垂直転送部15を構成する埋め込み型のn型転送チャネル8と、隣り合う画素を区画するp+チャネルストップ領域9とが設けられる。また、n型転送チャネル8の下側にp型の第2ウェル領域10が設けられる。
2A and 2B show the cross-sectional structure of the unit pixel of FIG. In the present embodiment, a first well region 3 of the second conductivity type, for example, p-type is formed on the semiconductor substrate 2 of the first conductivity type, for example, n-type silicon (Si), and the upper surface of the first well region 3 is formed. In addition, a light receiving portion 6 is formed by a photodiode (so-called HAD sensor: Hole Accumulation Diode sensor) which becomes a photoelectric conversion element in which an n-type semiconductor layer 4 and a p + accumulation layer 5 for suppressing dark current are sequentially formed. Is done.
Further, the first well region is left with a predetermined width, and the read channel 7 constituting the read gate portion 17 and the buried n-type transfer channel 8 constituting the vertical transfer portion 15 are adjacent to each other. A partitioning p + channel stop region 9 is provided. A p-type second well region 10 is provided below the n-type transfer channel 8.

また、受光部6、読み出しチャネル7、転送チャネル8、及びチャネルストップ領域9に渡る表面には絶縁膜11が被着形成され、この絶縁膜11の上に、例えば多結晶シリコンによる単層構造の第1及び第2の転送電極12及び13が形成される。
この転送チャネル8と絶縁膜11と第1、第2の転送電極12、13とにより、CCD構造の垂直転送レジスタ15が形成される。また、第1の転送電極12が垂直転送レジスタ15と受光部6間の読み出しチャネル7上に延長され、ここに読み出しベース部17が形成される。すなわち、第1の転送電極12は信号電荷の読み出しに寄与する電極、つまり読み出し電極を兼ねる。第2の転送電極13は信号の読み出しに寄与しない。
In addition, an insulating film 11 is formed on the surface extending over the light receiving portion 6, the readout channel 7, the transfer channel 8, and the channel stop region 9, and a single layer structure of, for example, polycrystalline silicon is formed on the insulating film 11. First and second transfer electrodes 12 and 13 are formed.
The transfer channel 8, the insulating film 11, and the first and second transfer electrodes 12 and 13 form a vertical transfer register 15 having a CCD structure. Further, the first transfer electrode 12 is extended on the readout channel 7 between the vertical transfer register 15 and the light receiving unit 6, and the readout base unit 17 is formed here. That is, the first transfer electrode 12 also serves as an electrode that contributes to readout of signal charges, that is, a readout electrode. The second transfer electrode 13 does not contribute to signal readout.

第1及び第2の転送電極12及び13は、図1及び図2A、Bに示すように、フォトダイオードによる受光部6が表出する開口を規定して形成される。なお、図示しないが、第1及び第2の転送電極12及び13上には、この第1及び第2の転送電極12及び13の形状に沿って層間絶縁膜及び遮光膜が全面に形成され、これらの膜が必要に応じて第1の転送電極12の側面すなわち受光部6の周縁部上にまで延長されることにより、受光部6以外の例えば転送チャネル8などに、光が直接入射することが抑制される。
一方、図2Bに示すように、n型転送チャネル8には、第1の転送電極12下の領域において、その電荷転送方向cの上流側の一部に、例えばイオン注入によるp型不純物領域14が形成され、第1の転送電極12下に階段状のポテンシャル分布21が形成される。
As shown in FIGS. 1, 2 </ b> A, and 2 </ b> B, the first and second transfer electrodes 12 and 13 are formed so as to define an opening through which the light receiving portion 6 is exposed by a photodiode. Although not shown, an interlayer insulating film and a light shielding film are formed on the entire surface of the first and second transfer electrodes 12 and 13 along the shape of the first and second transfer electrodes 12 and 13. These films are extended as necessary to the side surface of the first transfer electrode 12, that is, to the peripheral edge of the light receiving unit 6, so that light is directly incident on, for example, the transfer channel 8 other than the light receiving unit 6. Is suppressed.
On the other hand, as shown in FIG. 2B, the n-type transfer channel 8 includes a p-type impurity region 14 formed by ion implantation, for example, in a part of the region below the first transfer electrode 12 on the upstream side in the charge transfer direction c. And a stepped potential distribution 21 is formed under the first transfer electrode 12.

本実施の形態に係るCCD型固体撮像装置1の動作を説明する。
受光部6に入射した光に基づいて、光電変換によって生じた信号電荷は、受光部6に蓄積される。この信号電荷は、第1の転送電極12に読み出し電圧が印加されることにより、読み出しゲート部17を通じて垂直転送レジスタ15における第1転送電極12下の転送チャネル8に読み出される。
The operation of the CCD solid-state imaging device 1 according to the present embodiment will be described.
Based on the light incident on the light receiving unit 6, signal charges generated by photoelectric conversion are accumulated in the light receiving unit 6. The signal charge is read out to the transfer channel 8 below the first transfer electrode 12 in the vertical transfer register 15 through the read gate unit 17 when a read voltage is applied to the first transfer electrode 12.

このとき、転送チャネル8内に不純物領域によりポテンシャルバリアが形成されているので、受光部6からの信号電荷は、第1の転送電極12下のポテンシャルの深い読み出し領域16に読み出される。そして、読み出し領域16の重心Yが受光部6の重心Xの略真横に位置していることから、実質的に受光部6と読み出し領域間の読み出し経路が短くなり、低い読み出し電圧で読み出しができる。図2Cは、読み出し時の垂直転送レジスタ15の模式的なポテンシャル分布22を示し、信号電荷eは第1の転送電極12のポテンシャルの最深部にあたる読み出し領域16に読み出される。   At this time, since the potential barrier is formed by the impurity region in the transfer channel 8, the signal charge from the light receiving unit 6 is read out to the deep readout region 16 under the first transfer electrode 12. Since the center of gravity Y of the readout region 16 is located substantially beside the center of gravity X of the light receiving unit 6, the readout path between the light receiving unit 6 and the readout region is substantially shortened, and readout can be performed with a low readout voltage. . FIG. 2C shows a schematic potential distribution 22 of the vertical transfer register 15 at the time of reading, and the signal charge e is read to the reading region 16 corresponding to the deepest part of the potential of the first transfer electrode 12.

垂直転送レジスタ15に読み出された信号電荷は、以後第1の転送電極12及び第2の転送電極13に印加される4相の垂直駆動パルスφV〜φVによって、水平転送レジスタ部へ向けて垂直転送される。垂直転送レジスタ15内の垂直転送では、長い電極長Lを有する第1の転送電極12下に階段状のポテンシャル21が形成されているので、信号電荷が効率よく転送される。そして、出力部より順次画像情報として出力される。 The signal charges read to the vertical transfer register 15 are then directed to the horizontal transfer register unit by four-phase vertical drive pulses φV 1 to φV 4 applied to the first transfer electrode 12 and the second transfer electrode 13. Are transferred vertically. In the vertical transfer in the vertical transfer register 15, since the first transfer electrodes 12 stepped potential 21 down with long electrode length L 1 is formed, the signal charges are efficiently transferred. Then, it is sequentially output as image information from the output unit.

上述の本実施の形態によるCCD型固体撮像装置1によれば、垂直方向に関する不純物領域14の位置を、第1及び第2の転送電極12及び13との相対位置関係を損なうことなく受光部6の重心Xとは異なる位置とすることができることから、読み出し領域16の重心Yが、垂直方向に関して受光部の重心Xと略等しい位置とすることができる。このため、従来の構成に比して、読み出し経路すなわち読み出しパスの短縮化と、これによる読み出し電圧の低減が図られる。同時に、不純物領域14を有することにより、信号電荷の垂直転送レジスタ15内の転送効率を上げることができる。また、読み出し経路が第1の不純物領域の近傍を経由しないため、読み出し電圧は不純物領域14の不純物濃度に依存しなくなり、読み出しゲート部17下の不純物濃度のみで制御でき、読み出し電圧のばらつきも小さくなる。   According to the above-described CCD type solid-state imaging device 1 according to the present embodiment, the position of the impurity region 14 in the vertical direction can be adjusted without impairing the relative positional relationship with the first and second transfer electrodes 12 and 13. Since the center of gravity X of the readout region 16 can be set to a position substantially equal to the center of gravity X of the light receiving unit in the vertical direction. For this reason, compared with the conventional configuration, the read path, that is, the read path, can be shortened and the read voltage can be reduced. At the same time, by having the impurity region 14, the transfer efficiency of the signal charge in the vertical transfer register 15 can be increased. Further, since the read path does not pass through the vicinity of the first impurity region, the read voltage does not depend on the impurity concentration of the impurity region 14, can be controlled only by the impurity concentration under the read gate portion 17, and the variation in the read voltage is small. Become.

次に、図3を用いて、本発明によるCCD型固体撮像装置の第2の実施の形態を説明する。
本実施の形態に係るCCD型固体撮像装置23は、不純物領域14を必ずしも矩形に形成される必要はなく、台形若しくは三角形、本例では台形に形成すると共に、不純物領域14の下流側の読み出し領域16の重心Yと受光部6の重心Xとの位置を電荷転送方向に関して略同じにして構成される。この台形状の不純物領域14では、電荷転送方向cに向って漸次、受光部6から離れるような三角形部分を有する。
Next, a second embodiment of the CCD solid-state imaging device according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the CCD type solid-state imaging device 23 according to the present embodiment, the impurity region 14 is not necessarily formed in a rectangular shape, but is formed in a trapezoidal shape or a triangular shape, in this example, a trapezoidal shape, and a readout region on the downstream side of the impurity region 14. The positions of the center of gravity Y of 16 and the center of gravity X of the light receiving unit 6 are configured to be substantially the same in the charge transfer direction. The trapezoidal impurity region 14 has a triangular portion that gradually moves away from the light receiving portion 6 in the charge transfer direction c.

なお、読み出し領域16と第1の不純物領域14との境界は、垂直転送特性の劣化を回避するために、第1の転送電極の前記垂直方向に関する長さ(図中a)と不純物領域の幅(図中b)とによって規定される平面の中心を含む構成とすることが好ましい。また、読み出し領域16と第1の不純物領域14との境界を、垂直転送方向(図中矢印)との間に極端な鋭角を有して形成することは製造マージンが極端に厳しくなってしまうことから、垂直転送方向との間に形成される角度は、例えば45°程度とすることが好ましい。
図3において、その他の構成は図1及び図2で説明したと同様であるので、対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
Note that the boundary between the readout region 16 and the first impurity region 14 is the length of the first transfer electrode in the vertical direction (a in the figure) and the width of the impurity region in order to avoid deterioration of vertical transfer characteristics. A configuration including the center of a plane defined by (b in the figure) is preferable. In addition, if the boundary between the readout region 16 and the first impurity region 14 is formed with an extremely acute angle with the vertical transfer direction (arrow in the figure), the manufacturing margin becomes extremely severe. Therefore, the angle formed between the vertical transfer direction and the vertical transfer direction is preferably about 45 °, for example.
In FIG. 3, since the other structure is the same as that described in FIGS. 1 and 2, the same reference numerals are given to the corresponding parts, and the duplicate description is omitted.

第2の実施の形態に係るCCD型固体撮像装置23によれば、第1の実施形態と同様に、垂直転送レジスタ15内の信号電荷の転送効率を上げると共に、読み出し電圧を低減することができる。また、読み出し電圧のばらつきも小さくすることができる。
また、読み出し領域16の垂直方向に関する長さが、対応する受光部6に対向する側で最大とされた場合には、特に受光部6で生成した信号電荷の読み出し電圧が更に低減される。
According to the CCD type solid-state imaging device 23 according to the second embodiment, the signal charge transfer efficiency in the vertical transfer register 15 can be increased and the read voltage can be reduced as in the first embodiment. . In addition, variations in read voltage can be reduced.
When the length of the readout region 16 in the vertical direction is maximized on the side facing the corresponding light receiving unit 6, the signal charge readout voltage generated by the light receiving unit 6 is further reduced.

次に、図4及び図5を用いて、本発明によるCCD型固体撮像装置の第3の実施の形態を説明する。
本実施の形態に係るCCD型固体撮像装置24は、垂直転送レジスタ15を構成する第1の転送電極12下のn型転送チャネル8に設けるp型不純物領域14を、高濃度の第1の不純物領域25とこれに接して第1の不純物領域25より低濃度の第2の不純物領域26とで形成し、電荷転送方向に向ってポテンシャルが深くなるような階段状のポテンシャル分布27が形成されるように構成される。この場合も、信号電荷が読み出され、蓄積されるポテンシャルの最深部に相当する読み出し領域16の重心Yと受光部6の重心Xとの位置が、電荷転送方向cに関して、略同じ位置になるように構成される。その他の構成は、図1で説明したと同様であるので、図1と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
図5Bは、読み出し時の模式的なポテンシャル分布であり、信号電荷eはポテンシャルの最深部に相当する読み出し領域16に読み出される。
Next, a third embodiment of the CCD type solid-state imaging device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In the CCD solid-state imaging device 24 according to the present embodiment, the p-type impurity region 14 provided in the n-type transfer channel 8 under the first transfer electrode 12 that constitutes the vertical transfer register 15 is used as the first impurity having a high concentration. The region 25 and the second impurity region 26 having a lower concentration than the first impurity region 25 are in contact with the region 25, and a stepwise potential distribution 27 is formed so that the potential becomes deeper in the charge transfer direction. Configured as follows. Also in this case, the signal charges are read out, and the positions of the gravity center Y of the readout region 16 corresponding to the deepest part of the accumulated potential and the gravity center X of the light receiving unit 6 are substantially the same position with respect to the charge transfer direction c. Configured as follows. Since the other configuration is the same as that described with reference to FIG. 1, portions corresponding to those in FIG.
FIG. 5B is a schematic potential distribution at the time of reading, and the signal charge e is read to the reading region 16 corresponding to the deepest part of the potential.

第3の実施の形態に係るCCD型固体撮像装置24によれば、第1及び第2の不純物領域25及び26が、この順に、垂直転送方向cに向けて、各単位画素に対応して設けられることにより、すなわち垂直転送方向について不純物濃度が変化して階段状のポテンシャル分布27が形成されることにより、信号電荷の垂直転送特性を更に向上させることができる。この実施の形態においても、読み出し領域16の重心Yが受光部6の重心Xの略真横にくるので、読み出し電圧の低減がなされるものである。また、読み出し経路は第1及び第2の不純物領域25及び26から離れて、つまりこれらの不純物領域から影響を受けることなく形成されることから、読み出し電圧のばらつきが小さくなる。   According to the CCD type solid-state imaging device 24 according to the third embodiment, the first and second impurity regions 25 and 26 are provided corresponding to each unit pixel in this order in the vertical transfer direction c. In other words, the stepwise potential distribution 27 is formed by changing the impurity concentration in the vertical transfer direction, thereby further improving the vertical transfer characteristics of the signal charge. Also in this embodiment, since the center of gravity Y of the readout region 16 is substantially right next to the center of gravity X of the light receiving unit 6, the readout voltage can be reduced. In addition, since the read path is formed away from the first and second impurity regions 25 and 26, that is, without being affected by these impurity regions, variations in the read voltage are reduced.

以上、本発明による固体撮像装置の実施の形態を説明したが、本発明による固体撮像装置は、この実施の形態に限られるものではない。
例えば、電極構成は必ずしも2電極に限られず、また、第1の転送電極の形状も、凹形状とされなくとも良いし、構造についても、単層及び多層のいずれによることが可能である。
また、本発明による固体撮像装置は、インターライン転送(IT)方式、フレームインターライン転送(FIT)方式の固体撮像装置に適用することができる。
Although the embodiment of the solid-state imaging device according to the present invention has been described above, the solid-state imaging device according to the present invention is not limited to this embodiment.
For example, the electrode configuration is not necessarily limited to two electrodes, and the shape of the first transfer electrode does not have to be concave, and the structure can be either a single layer or a multilayer.
In addition, the solid-state imaging device according to the present invention can be applied to an interline transfer (IT) type or frame interline transfer (FIT) type solid-state imaging device.

また、例えば、転送チャネル領域に形成される不純物領域は、厳密に台形若しくは三角形とされなくとも、対応する受光部に対向する側で最大とされていればよく、不純物の濃度についても、変化は2段階に限られず、連続的に変化をなされた構成とすることも可能である。
また、不純物領域と読み出し領域は、固体撮像装置の転送能力におけるバランスを重視する場合には、面積を略等しくするなどして転送電極を等間隔で分けることが好ましいが、必ずしもこれに限られないなど、本発明による固体撮像装置は、種々の変更及び変形をなされ得る。
In addition, for example, the impurity region formed in the transfer channel region may not be strictly trapezoidal or triangular, as long as it is maximized on the side facing the corresponding light receiving portion, and the impurity concentration also varies. The configuration is not limited to two stages, and a configuration in which changes are made continuously is also possible.
Further, when the balance between the transfer capability of the solid-state imaging device is important for the impurity region and the readout region, it is preferable to divide the transfer electrodes at equal intervals by making the areas substantially equal, but this is not necessarily limited thereto. The solid-state imaging device according to the present invention can be variously changed and modified.

本発明に係る固体撮像装置の、第1の実施の形態の構成を示す概略上面図である。1 is a schematic top view showing a configuration of a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention. A、B、C 図1のA−A線上の断面図、B−B線上の断面図、及び読み出し時のポテンシャル分布図である。A, B, and C are a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, a cross-sectional view taken along the line BB, and a potential distribution diagram at the time of reading. 本発明に係る固体撮像装置の、第2の実施の形態の構成を示す概略上面図である。It is a schematic top view which shows the structure of 2nd Embodiment of the solid-state imaging device which concerns on this invention. 本発明に係る固体撮像装置の、第3の実施の形態の構成を示す概略上面図である。It is a schematic top view which shows the structure of 3rd Embodiment of the solid-state imaging device concerning this invention. A、B 図4のB−B線上の断面図、及び読み出し時のポテンシャル分布図である。FIGS. 5A and 5B are a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4 and a potential distribution diagram at the time of reading. A、B 従来の固体撮像装置の構成を示す概略上面図及び概略断面図である。A and B are a schematic top view and a schematic cross-sectional view showing a configuration of a conventional solid-state imaging device. A、B 従来の固体撮像装置の構成を示す概略上面図及び概略断面図である。A and B are a schematic top view and a schematic cross-sectional view showing a configuration of a conventional solid-state imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・固体撮像装置、2・・・基板、3・・・第1ウェル領域、4・・・n型半導体層、5・・・アキュミュレーション層、6・・・受光部、7・・・ゲート部、8・・・n型転送チャネル、9・・・チャネルストップ領域、10・・・第2ウェル領域、11・・・絶縁膜、12・・・第1の転送電極、13・・・第2の転送電極、14・・・不純物領域(第1の不純物領域)、15・・・垂直転送レジスタ、16・・・読み出し領域、17・・・読み出しゲート部、21・・・ポテンシャル、22・・・ポテンシャル、23・・・固体撮像装置、24・・・固体撮像装置、25・・・第1の不純物領域、26・・・第2の不純物領域、27・・・ポテンシャル、28・・・ポテンシャル、101・・・従来の固体撮像装置、102・・・基板、103・・・第1ウェル領域、104・・・n型半導体層、105・・・アキュミュレーション層、106・・・受光部、107・・・ゲート部、108・・・n型転送チャネル、109・・・チャネルストップ領域、110・・・第2ウェル領域、111・・・絶縁膜、112・・・第1の転送電極、113・・・第2の転送電極、114・・・不純物領域、115・・・垂直転送レジスタ、116・・・読み出し領域、117・・・読み出しゲート部、121・・・従来の固体撮像素子、122・・・ポテンシャル   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid-state imaging device, 2 ... Board | substrate, 3 ... 1st well area | region, 4 ... n-type semiconductor layer, 5 ... Accumulation layer, 6 ... Light-receiving part, 7 * ..Gate portion, 8... N-type transfer channel, 9... Channel stop region, 10... Second well region, 11. ..Second transfer electrode, 14 ... impurity region (first impurity region), 15 ... vertical transfer register, 16 ... reading region, 17 ... reading gate portion, 21 ... potential , 22 ... potential, 23 ... solid-state imaging device, 24 ... solid-state imaging device, 25 ... first impurity region, 26 ... second impurity region, 27 ... potential, 28 ... potential, 101 ... conventional solid-state imaging device, 102 ... Plate 103 ... First well region 104 ... n-type semiconductor layer 105 ... Accumulation layer 106 ... Light receiving portion 107 ... Gate portion 108 ... n-type transfer Channel 109 109 Channel stop region 110 Second well region 111 Insulating film 112 First transfer electrode 113 Second transfer electrode 114 Impurity region, 115... Vertical transfer register, 116... Readout region, 117... Readout gate unit, 121.

Claims (4)

規則的に配列された複数の受光部と、各受光部列に対応する垂直転送レジスタとを有し、
前記垂直転送レジスタの転送電極のうち、読み出しを兼ねる転送電極下に、一部不純物領域を有して電荷転送方向に向ってポテンシャルが深くなるようなポテンシャル分布が形成され、
前記読み出しを兼ねる転送電極下の、前記受光部から信号電荷が読み出されるポテンシャルの深い読み出し領域の重心が、前記電荷転送方向に関して、前記受光部の重心と略等しい位置にある
ことを特徴とする固体撮像装置。
A plurality of light receiving units regularly arranged, and a vertical transfer register corresponding to each light receiving unit row,
Among the transfer electrodes of the vertical transfer register, a potential distribution is formed under the transfer electrode that also serves as a readout so that the potential becomes deeper in the charge transfer direction with a partial impurity region,
A solid center characterized in that the center of gravity of a readout region having a deep potential for reading out signal charges from the light receiving unit under the transfer electrode also serving as the readout is substantially equal to the center of gravity of the light receiving unit in the charge transfer direction. Imaging device.
前記読み出しを兼ねる転送電極が、他の転送電極に比して、前記電荷転送方向の長さを大にして形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the transfer electrode also serving as the readout is formed with a length in the charge transfer direction larger than that of other transfer electrodes.
前記読み出しを兼ねる転送電極と他の転送電極の2つの転送電極が、前記各受光部に対応して配置され、
前記読み出しを兼ねる転送電極が、電荷転送方向の上流側に配置されている
ことを特徴とする請求項1又は2記載の固体撮像装置。
Two transfer electrodes, the transfer electrode also serving as the readout and the other transfer electrode, are arranged corresponding to the respective light receiving portions,
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the transfer electrode also serving as the readout is arranged on the upstream side in the charge transfer direction.
前記不純物領域が、前記電荷転送方向に向って漸次、受光部から離れるような形状に形成されている
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。


The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the impurity region is formed so as to gradually move away from the light receiving portion in the charge transfer direction.


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