JP2708115B2 - Ｈｃｃｄ - Google Patents

Ｈｃｃｄ

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JP2708115B2
JP2708115B2 JP4095351A JP9535192A JP2708115B2 JP 2708115 B2 JP2708115 B2 JP 2708115B2 JP 4095351 A JP4095351 A JP 4095351A JP 9535192 A JP9535192 A JP 9535192A JP 2708115 B2 JP2708115 B2 JP 2708115B2
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クュ リ ソ
パク ヨン
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エルジイ・セミコン・カンパニイ・リミテッド
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
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    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/148—Charge coupled imagers
    • H01L27/14825—Linear CCD imagers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＨＣＣＤ（ホリゾンタ
ル チャージ カプルド デバイス(HorizontalCharge Cou
pled Device)）の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のＨＣＣＤの構造を示す平
面図、図６は、図５のＢ−Ｂ′線断面における電位分布
を示す図、図７は図５の詳細図、図８（ａ）〜（ｄ）は
図５、７のＨＣＣＤの電位レベルを示す図である。
【０００３】図において、１、２はそれぞれ例えば多結
晶シリコンからなり、それぞれ一部重ね合わせて連続的
に複数個配列・形成された第１のゲート電極、第２のゲ
ート電極、５は第１のゲート電極１と第２のゲート電極
２のチャネルであるＢＣＣＤ（埋込チャネル(buried ch
annel) ＣＣＤ）領域、７はチャネル・ストップ領域、
８はセンス増幅器、Ｈφ1、Ｈφ2は第１のゲート電極
１、第２のゲート電極２に印加されるクロック信号であ
る。
【０００４】ＨＣＣＤでは、図示しないＶＣＣＤから転
送された映像信号電荷が２相からなるクロック信号Ｈφ
1、Ｈφ2によって矢印方向に転送される。ＨＣＣＤの出
力端に到達した映像信号電荷は図示しない出力ゲート電
極を介して図示しないフローティング拡散領域に転送さ
れる。次いで、上記フローティング拡散領域に蓄積され
た映像信号電荷量がセンス増幅器８により感知され、そ
れに相応する所定の電圧情報に変換されて出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＨＣＣＤでは、
図５、図７に示すように、第１のゲート電極１と第２の
ゲート電極２が一部重ね合わせて連続的に複数個配列・
形成され、かつ、チャネルストップ領域７が常に接地さ
れているので、図６、図８に示すように、チャネルスト
ップ領域７の電位が高く、ＢＣＣＤ（埋込チャネル(bur
ied channel) ＣＣＤ）領域５の電位は第１のゲート電
極１、第２のゲート電極２に印加されるクロック信号Ｈ
φ1、Ｈφ2の電圧によって変化する。したがって、チャ
ネルストップ領域７および図示しないｐ型ウェルにおい
て発生したノイズ電荷が、ＨＣＣＤのチャネルであるＢ
ＣＣＤ領域５の方へ流れて、センス増幅器８において発
生する暗電流が増加する問題がある。
【０００６】本発明の目的は、暗電流を抑制することが
できるＨＣＣＤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、入射する光の密度にしたがって信号電
荷を発生する複数の光検出器と、前記光検出器からの信
号電荷を縦方向に転送する複数のＶＣＣＤとを含むＣＣ
ＤイメージセンサのＨＣＣＤにおいて、それぞれ複数の
不純物領域を有し、信号電荷を横方向に転送する信号電
荷転送領域と、発生するノイズ電荷を前記信号電荷転送
領域と反対方向に転送するノイズ電荷転送領域とを有す
るＢＣＣＤチャネルと、前記信号電荷転送領域上に交互
にかつ連続的に配置形成された複数の第１および第２ゲ
ート電極からなる信号電荷転送ゲート電極と、前記ノイ
ズ電荷転送領域の導入部上に形成され、かつ、電気的に
接地されたダミー・ゲート電極と、前記ノイズ電荷転送
領域上に交互に連続的にかつ前記信号電荷転送ゲート電
極と左右対称に配置形成された複数の第３および第４ゲ
ート電極からなるノイズ電荷転送ゲート電極と、 前記ノ
イズ電荷転送領域の末端部に形成され、その電位は複数
の前記ゲート電極の電位より低く、前記ノイズ電荷転送
領域からノイズ電荷を取り出すダミー・ドレイン領域と
を具備することを特徴とする。
【０００８】また、本発明は、ＣＣＤイメージセンサの
ＨＣＣＤにおいて、信号電荷転送領域とノイズ電荷転送
領域とを有するＢＣＣＤチャネルと、前記信号電荷転送
領域上に交互にかつ連続的に配置形成された複数の第１
および第２ゲート電極からなる信号電荷転送ゲート電極
と、前記ノイズ電荷転送領域上に交互に連続的にかつ前
記信号電荷転送ゲート電極と左右対称に配置形成された
複数の第３および第４ゲート電極からなるノイズ電荷転
送ゲート電極と、前記ノイズ電荷転送領域の始端部に形
成されたダミー・ゲート電極と、前記ノイズ電荷転送領
域の末端部に形成され、所定の電圧が印加されたダミー
・ドレイン領域とを具備し、前記ダミー・ゲート電極と
前記ダミー・ドレイン領域は、前記ノイズ電荷転送領域
からグランドへノイズ電荷を流出させ、前記信号電荷転
送領域へ暗電流が流れるのを防止することを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】本発明のＨＣＣＤでは、動作時、ダミー・ドレ
イン領域に電源電圧を印加するとともに、ダミー・ゲー
ト電極によってノイズ電荷を映像信号電荷の転送方向と
反対方向に流し、ＨＣＣＤの出力端側のＢＣＣＤ領域の
ノイズ電荷はダミー・ドレイン領域に抜き出される。し
たがって、ノイズ電荷がＨＣＣＤの出力端側のＢＣＣＤ
領域に流入するのをダミー電極によって防止することが
でき、暗電流の発生を防止することができる。また、ダ
ミー・ドレイン領域に所定の電圧を印加するので、ＨＣ
ＣＤの基準電位を正確に保持することができる。さら
に、ダミー・ドレイン領域に電圧を印加する電源の電流
量を測定することにより、ノイズ電荷の量を検出するこ
とができる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の一実施例のＨＣＣＤの構造
を示す平面図、図２は、図１のＡ−Ａ′線断面における
電位分布を示す図、図３は図１の詳細図、図４（ａ）〜
（ｄ）は本実施例のＨＣＣＤの電位レベルを示す図であ
る。
【００１１】本実施例は、図１、図３に示すように、例
えば多結晶シリコンからなる第１のゲート電極１と第２
のゲート電極２を一部重ね合わせて連続的に複数個配列
・形成し、これらの第１のゲート電極１と第２のゲート
電極２にクロック信号Ｈφ1、Ｈφ2を印加することがで
きるように構成したＨＣＣＤにおいて、ＨＣＣＤの出力
端側のＢＣＣＤ領域に形成した第２のゲート電極２と第
２のゲート電極２ａとの間に、接地された（または一定
の電圧を印加される）ダミー・ゲート電極３をその両側
に隣接する２個の第２のゲート電極２、２ａと一部重ね
合わせて形成し、かつ、ＨＣＣＤの出力端と反対側の領
域には電源ＶDがコンタクト部６を介して接続された高
濃度ｎ型不純物ドープ層からなるダミー・ドレイン領域
４を形成してある。
【００１２】このように構成した本実施例のＨＣＣＤに
おいては、ダミー・ドレイン領域４にコンタクト部６を
介して電源ＶDの電圧を印加するとともに、第１のゲー
ト電極１と第２のゲート電極２にクロック信号Ｈφ1、
Ｈφ2を印加してＨＣＣＤを動作させると、ダミー・ゲ
ート電極３とダミー・ドレイン領域４を含んで構成され
るダミーＨＣＣＤは、ダミー・ゲート電極３によってチ
ャネル・ストップ領域７または図示しないｐ型ウェルに
おいて発生したノイズ電荷を、矢印で示す通常の映像信
号電荷の転送方向と反対方向に流し、図２、図４に示す
ように、ＨＣＣＤの出力端側のＢＣＣＤ領域のノイズ電
荷はすべてダミー・ドレイン領域４に抜き出される。す
なわち、第１のゲート電極１、第２のゲート電極２への
クロック信号Ｈφ1、Ｈφ2として、高電圧、低電圧を印
加し、その後、逆に、低電圧、高電圧を印加するときご
とに、電位のレベルは、図２に示すように、実線から点
線に、さらに、点線から実線へと変化する。したがっ
て、本実施例のＨＣＣＤは、チャネルストップ領域７お
よび図示しないｐ型ウェルにおいて発生したノイズ電荷
がＨＣＣＤの出力端側のＢＣＣＤ領域に流入するのをダ
ミー電極３によって防止することができ、暗電流の発生
を防止することができる。また、ＨＣＣＤの出力端と反
対側の領域に設けたダミー・ドレイン領域４に電源ＶD
の電圧を印加するので、ＨＣＣＤの基準電位を正確に保
持することができるのみならず、電源ＶDの電流量を測
定することにより、ノイズ電荷の量を検出することがで
きる。
【００１３】以上本発明を上記実施例に基づいて具体的
に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＨＣＣＤ
によれば、暗電流の発生を防止することができる。ま
た、ダミー・ドレイン領域に所定の電圧を印加するの
で、ＨＣＣＤの基準電位を正確に保持することができ
る。さらに、ダミー・ドレイン領域に電圧を印加する電
源の電流量を測定することにより、ノイズ電荷の量を検
出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のＨＣＣＤの構造を示す平面
図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′線断面における電位分布を示す
図である。
【図３】図１の詳細図である。
【図４】図１、図３のＨＣＣＤの電位レベルを示す図で
ある。
【図５】従来のＨＣＣＤの構造を示す平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ′線断面における電位分布を示す
図である。
【図７】図５の詳細図である。
【図８】図５、図７のＨＣＣＤの電位レベルを示す図で
ある。
【符号の説明】
１…第１のゲート電極、２、２ａ…第２のゲート電極、
３…ダミー・ゲート電極、４…ダミー・ドレイン領域
（高濃度ｎ型不純物ドープ層）、５…ＢＣＣＤ領域、６
…コンタクト部、７…チャネル・ストップ領域、８…セ
ンス増幅器、Ｈφ1、Ｈφ2…クロック信号、ＶD…電
源。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入射する光の密度にしたがって信号電荷を
    発生する複数の光検出器と、前記光検出器からの信号電
    荷を縦方向に転送する複数のＶＣＣＤとを含むＣＣＤイ
    メージセンサのＨＣＣＤにおいて、 それぞれ複数の不純物領域を有し、信号電荷を横方向に
    転送する信号電荷転送領域と、発生するノイズ電荷を前
    記信号電荷転送領域と反対方向に転送するノイズ電荷転
    送領域とを有するＢＣＣＤチャネルと、 前記信号電荷転送領域上に交互にかつ連続的に配置形成
    された複数の第１および第２ゲート電極からなる信号電
    荷転送ゲート電極と、 前記ノイズ電荷転送領域の導入部上に形成され、かつ、
    電気的に接地されたダミー・ゲート電極と、 前記ノイズ電荷転送領域上に交互に連続的にかつ前記信
    号電荷転送ゲート電極と左右対称に配置形成された複数
    の第３および第４ゲート電極からなるノイズ電荷転送ゲ
    ート電極と、 前記ノイズ電荷転送領域の末端部に形成され、その電位
    は複数の前記ゲート電極の電位より低く、前記ノイズ電
    荷転送領域からノイズ電荷を取り出すダミー・ドレイン
    領域とを具備する ことを特徴とするＨＣＣＤ。
  2. 【請求項２】ＣＣＤイメージセンサのＨＣＣＤにおい
    て、 信号電荷転送領域とノイズ電荷転送領域とを有するＢＣ
    ＣＤチャネルと、 前記信号電荷転送領域上に交互にかつ連続的に配置形成
    された複数の第１および第２ゲート電極からなる信号電
    荷転送ゲート電極と、 前記ノイズ電荷転送領域上に交互に連続的にかつ前記信
    号電荷転送ゲート電極と左右対称に配置形成された複数
    の第３および第４ゲート電極からなるノイズ電荷転送ゲ
    ート電極と、 前記ノイズ電荷転送領域の始端部に形成されたダミー・
    ゲート電極と、 前記ノイズ電荷転送領域の末端部に形成され、所定の電
    圧が印加されたダミー・ドレイン領域とを具備し、 前記ダミー・ゲート電極と前記ダミー・ドレイン領域
    は、前記ノイズ電荷転送領域からグランドへノイズ電荷
    を流出させ、前記信号電荷転送領域へ暗電流が流れるの
    を防止することを特徴とする ＨＣＣＤ。
JP4095351A 1991-04-15 1992-04-15 Ｈｃｃｄ Expired - Lifetime JP2708115B2 (ja)

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KR1019910006020A KR940001404B1 (ko) 1991-04-15 1991-04-15 더미 hccd구조
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JPH06216162A JPH06216162A (ja) 1994-08-05
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR920020745A (ko) 1992-11-21
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KR940001404B1 (ko) 1994-02-21
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