JP2991432B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JP2991432B2 JP2991432B2 JP63208610A JP20861088A JP2991432B2 JP 2991432 B2 JP2991432 B2 JP 2991432B2 JP 63208610 A JP63208610 A JP 63208610A JP 20861088 A JP20861088 A JP 20861088A JP 2991432 B2 JP2991432 B2 JP 2991432B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、固体撮像装置に係わり、特に水平CCDレジ
スタ間の電荷転送の改良をはかった固体撮像装置に関す
る。
スタ間の電荷転送の改良をはかった固体撮像装置に関す
る。
（従来の技術） 近年、CCD撮像装置は、家庭用ビデオカメラ等に広く
使用されており、また放送用カメラにおいても撮像管か
らの変換が進められている。この種のCCD撮像装置のCCD
レジスタ部の構造を第８図に示す。なお、第８図（ａ）
は平面図、第８図（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ｅ−Ｅ断面
図である。ｐ型半導体基板11の表面層にｎ型チャネル12
が形成され、このチャネル12はｐ型チャネルストッパ13
により分離されている。基板11上にはゲート電極21,22,
23が形成され、これらのゲート電極により各電荷蓄積パ
ケットが規定されている。ゲート電極22においては、チ
ャネル先端部（信号電荷の入口側）31と終端部（信号電
荷の出口側）32とでパケットが規定される。第８図
（ｃ）はゲート電極23,22,21の順に高い電圧を印加した
時のチャネル電位分布を示したものである。
使用されており、また放送用カメラにおいても撮像管か
らの変換が進められている。この種のCCD撮像装置のCCD
レジスタ部の構造を第８図に示す。なお、第８図（ａ）
は平面図、第８図（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ｅ−Ｅ断面
図である。ｐ型半導体基板11の表面層にｎ型チャネル12
が形成され、このチャネル12はｐ型チャネルストッパ13
により分離されている。基板11上にはゲート電極21,22,
23が形成され、これらのゲート電極により各電荷蓄積パ
ケットが規定されている。ゲート電極22においては、チ
ャネル先端部（信号電荷の入口側）31と終端部（信号電
荷の出口側）32とでパケットが規定される。第８図
（ｃ）はゲート電極23,22,21の順に高い電圧を印加した
時のチャネル電位分布を示したものである。
ところで、ゲート電極長（チャネル長）が長い場合に
は、ゲート電極22の下のチャネル電位に示すように、ゲ
ート電極中央付近でチャネル電位の電位勾配である電界
が非常に小さく或いは零になり、転送時間内に全電荷を
転送できない問題がある。また、チャネル幅Ｗが変動し
た場合には、チャネル電位分布の電界が小さい部分に電
位ポケット又はバリアが発生し、電荷の取残し33が起こ
る問題もある。
は、ゲート電極22の下のチャネル電位に示すように、ゲ
ート電極中央付近でチャネル電位の電位勾配である電界
が非常に小さく或いは零になり、転送時間内に全電荷を
転送できない問題がある。また、チャネル幅Ｗが変動し
た場合には、チャネル電位分布の電界が小さい部分に電
位ポケット又はバリアが発生し、電荷の取残し33が起こ
る問題もある。
そこで、第９図（ａ）に平面図を、第９図（ｂ）に同
図（ａ）の矢視Ｆ−Ｆ断面図を示すように、ゲート電極
22の下の一部にチャネル電位の段差付けをするために、
ゲート電極22の下のチャネルの左半分の領域14にｐ型不
純物を注入する方法が提案されている。しかし、この方
法では電界が大きくなるのは、第９図（ｃ）に示すよう
にゲート電極中央付近のｐ型不純物注入境界付近のみで
あり、他の部分の電界は依然として弱いままである。こ
のため、第８図の例と同じく電位ポケット又はバリアが
発生している場合には、これを打消すだけの電界強度が
得られなかった。
図（ａ）の矢視Ｆ−Ｆ断面図を示すように、ゲート電極
22の下の一部にチャネル電位の段差付けをするために、
ゲート電極22の下のチャネルの左半分の領域14にｐ型不
純物を注入する方法が提案されている。しかし、この方
法では電界が大きくなるのは、第９図（ｃ）に示すよう
にゲート電極中央付近のｐ型不純物注入境界付近のみで
あり、他の部分の電界は依然として弱いままである。こ
のため、第８図の例と同じく電位ポケット又はバリアが
発生している場合には、これを打消すだけの電界強度が
得られなかった。
なお、上記問題は２線式水平CCDレジスタを用いた固
体撮像装置において顕著に現れる。即ち、この種の撮像
装置では水平CCDレジスタ間での電荷の転送が必要とな
るが、このとき水平CCDレジスタ間の電荷転送に供され
るチャネル長は、これ以外の転送に供されるチャネル長
よりも長くなる。従って、電荷の取り残しは水平CCDレ
ジスタ間の電荷転送において顕著に現れることになる。
体撮像装置において顕著に現れる。即ち、この種の撮像
装置では水平CCDレジスタ間での電荷の転送が必要とな
るが、このとき水平CCDレジスタ間の電荷転送に供され
るチャネル長は、これ以外の転送に供されるチャネル長
よりも長くなる。従って、電荷の取り残しは水平CCDレ
ジスタ間の電荷転送において顕著に現れることになる。
（発明が解決しようとする課題） このように、従来の固体撮像装置においては、電荷転
送用ゲート長が長い場合には、チャネル電位における電
界強度が小さくなり、転送時間内に全電荷の転送が行え
ないことや、チャネル幅等の変動により発生した電位ポ
ケット又はバリアを打消すことができず、電荷の取残し
が起こる問題があった。また、チャネル電位に段差付け
をするためチャネル内にチャネル幅全体に一様な幅で選
択的に不純物を注入した場合でも、強電界となるのは不
純物の注入境界付近のみで、他の部分は電界強度は小さ
いままであった。
送用ゲート長が長い場合には、チャネル電位における電
界強度が小さくなり、転送時間内に全電荷の転送が行え
ないことや、チャネル幅等の変動により発生した電位ポ
ケット又はバリアを打消すことができず、電荷の取残し
が起こる問題があった。また、チャネル電位に段差付け
をするためチャネル内にチャネル幅全体に一様な幅で選
択的に不純物を注入した場合でも、強電界となるのは不
純物の注入境界付近のみで、他の部分は電界強度は小さ
いままであった。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その
目的とするところは、電荷転送ゲートが長い場合でも、
チャネル全体においてチャネル電位の電界強度を大きく
し、電位ポケット及びバリアの発生等を防止することが
でき、電荷転送効率の向上をはかり得る固体撮像装置を
提供することにある。
目的とするところは、電荷転送ゲートが長い場合でも、
チャネル全体においてチャネル電位の電界強度を大きく
し、電位ポケット及びバリアの発生等を防止することが
でき、電荷転送効率の向上をはかり得る固体撮像装置を
提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の骨子は、CCDレジスタ部のチャネルに不純物
を選択的に注入することにより、チャネル全体において
チャネル電位の電界強度を大きくすることにある。
を選択的に注入することにより、チャネル全体において
チャネル電位の電界強度を大きくすることにある。
即ち本発明は、半導体基板上にマトリックス状に配列
された複数の受光蓄積部と、これらの受光蓄積部に隣接
して縦列状に配置され該受光蓄積部に蓄積された信号電
荷を垂直方向に転送する垂直CCDレジスタ部と、これら
の垂直CCDレジスタ部の信号電荷読出し端に接続して横
列状に配置され該レジスタから読出された信号電荷を水
平方向に転送する水平CCDレジスタ部とを備えた固体撮
像装置において、前記垂直CCDレジスタ部及び水平CCDレ
ジスタ部の少なくとも一方は、該レジスタ部のチャネル
に該チャネルと同導電型又は逆導電型の不純物が、レジ
スターチャネル部に電荷の転送方向に対して不純物注入
領域の先端部と終端部とで幅の異なる形状にイオン注入
されていることを特徴とするものである。
された複数の受光蓄積部と、これらの受光蓄積部に隣接
して縦列状に配置され該受光蓄積部に蓄積された信号電
荷を垂直方向に転送する垂直CCDレジスタ部と、これら
の垂直CCDレジスタ部の信号電荷読出し端に接続して横
列状に配置され該レジスタから読出された信号電荷を水
平方向に転送する水平CCDレジスタ部とを備えた固体撮
像装置において、前記垂直CCDレジスタ部及び水平CCDレ
ジスタ部の少なくとも一方は、該レジスタ部のチャネル
に該チャネルと同導電型又は逆導電型の不純物が、レジ
スターチャネル部に電荷の転送方向に対して不純物注入
領域の先端部と終端部とで幅の異なる形状にイオン注入
されていることを特徴とするものである。
また本発明は、半導体基板上にマトリックス状に配列
された複数の受光蓄積部と、これらの受光蓄積部に隣接
して縦列状に配置され該受光蓄積部に蓄積された信号電
荷を垂直方向に転送する複数本の垂直CCDレジスタ部
と、これらの垂直CCDレジスタ部の信号電荷読出し端に
接続して横列状に平行配置され該レジスタから読出され
た各行の信号電荷を振分けて水平方向に転送する複数本
の水平CCDレジスタ部とを備えた固体撮像装置におい
て、前記水平CCDレジスタ部のチャネルのうち水平CCDレ
ジスタ間の信号電荷の転送に供されるチャネルが、該チ
ャネルと同導電型又は逆導電型の不純物を、電荷の転送
方向に対して不純物注入領域の先端部と終端部とで幅の
異なる形状にイオン注入されていることを特徴とするも
のである。
された複数の受光蓄積部と、これらの受光蓄積部に隣接
して縦列状に配置され該受光蓄積部に蓄積された信号電
荷を垂直方向に転送する複数本の垂直CCDレジスタ部
と、これらの垂直CCDレジスタ部の信号電荷読出し端に
接続して横列状に平行配置され該レジスタから読出され
た各行の信号電荷を振分けて水平方向に転送する複数本
の水平CCDレジスタ部とを備えた固体撮像装置におい
て、前記水平CCDレジスタ部のチャネルのうち水平CCDレ
ジスタ間の信号電荷の転送に供されるチャネルが、該チ
ャネルと同導電型又は逆導電型の不純物を、電荷の転送
方向に対して不純物注入領域の先端部と終端部とで幅の
異なる形状にイオン注入されていることを特徴とするも
のである。
（作 用） 本発明によれば、チャネルの不純物注入領域の先端部
（電荷入口側）と終端部（出口側）とで不純物の注入幅
を変えることにより、チャネルの電位が信号電荷の転送
方向に沿って高くなるような電位の勾配が生じる（キャ
リアが電子の場合）。このため、電荷転送ゲートが長い
場合でも、チャネル全体においてチャネル電位の電界強
度を大きくすることができる。従って、チャネル幅の変
動等により発生した電位ポケットやバリア等を打消すこ
とができ、信号電荷の完全転送が可能となる。
（電荷入口側）と終端部（出口側）とで不純物の注入幅
を変えることにより、チャネルの電位が信号電荷の転送
方向に沿って高くなるような電位の勾配が生じる（キャ
リアが電子の場合）。このため、電荷転送ゲートが長い
場合でも、チャネル全体においてチャネル電位の電界強
度を大きくすることができる。従って、チャネル幅の変
動等により発生した電位ポケットやバリア等を打消すこ
とができ、信号電荷の完全転送が可能となる。
（実施例） まず、実施例を説明する前に、本発明の基本原理につ
いて説明する。第１図（ａ）は本発明に係わるCCD撮像
装置のCCDレジスタ部の構造を示す平面図、第１図
（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図である。基本的
には第８図（ａ）（ｂ）と同様であるが、この例ではゲ
ート電極22の下におけるCCDチャネル12にチャネル電位
段差付けのためのｐ型不純物が注入されている。このｐ
型不純物の注入領域15は、チャネルの先端側（信号電荷
の入口側）で広く終端側（信号電荷の出口側）で狭くな
っている。このような構成であれば、ゲート電極22の下
のチャネルの先端側よりも終端側の方が電位が高くなる
ので、ゲート電極23,22,21の順に高い電圧を印加した場
合、第１図（ｃ）に示す如くチャネル全体に渡って電界
を大きくすることが可能となる。従って、電位ポケット
やバリアの発生等を未然に防止することができる。
いて説明する。第１図（ａ）は本発明に係わるCCD撮像
装置のCCDレジスタ部の構造を示す平面図、第１図
（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図である。基本的
には第８図（ａ）（ｂ）と同様であるが、この例ではゲ
ート電極22の下におけるCCDチャネル12にチャネル電位
段差付けのためのｐ型不純物が注入されている。このｐ
型不純物の注入領域15は、チャネルの先端側（信号電荷
の入口側）で広く終端側（信号電荷の出口側）で狭くな
っている。このような構成であれば、ゲート電極22の下
のチャネルの先端側よりも終端側の方が電位が高くなる
ので、ゲート電極23,22,21の順に高い電圧を印加した場
合、第１図（ｃ）に示す如くチャネル全体に渡って電界
を大きくすることが可能となる。従って、電位ポケット
やバリアの発生等を未然に防止することができる。
第２図（ａ）は第１図（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ断面図、第
３図（ａ）は第１図（ａ）の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
第２図（ａ）においてはｐ型不純物の注入範囲（n-型層
15）が広く、第３図（ａ）においてはｐ型不純物の注入
範囲（n-型層15）が狭くなっている。このため、第２図
（ａ）においては同図（ｂ）に示すようにチャネルの最
大電位VMが小さく、第３図（ａ）においては同図（ｂ）
に示すようにチャネルの最大電位VNが大きくなってい
る。つまり、ｐ型不純物の注入範囲の広い部分の最大電
位がVMが、ｐ型不純物の注入範囲の狭い部分の最大電位
VNよりも狭チャネル効果により小さくなる。これによ
り、第１図（ｃ）に示すようにゲート電極22の下におけ
るチャネル電位はチャネル全体に渡って大きくなるので
ある。
３図（ａ）は第１図（ａ）の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
第２図（ａ）においてはｐ型不純物の注入範囲（n-型層
15）が広く、第３図（ａ）においてはｐ型不純物の注入
範囲（n-型層15）が狭くなっている。このため、第２図
（ａ）においては同図（ｂ）に示すようにチャネルの最
大電位VMが小さく、第３図（ａ）においては同図（ｂ）
に示すようにチャネルの最大電位VNが大きくなってい
る。つまり、ｐ型不純物の注入範囲の広い部分の最大電
位がVMが、ｐ型不純物の注入範囲の狭い部分の最大電位
VNよりも狭チャネル効果により小さくなる。これによ
り、第１図（ｃ）に示すようにゲート電極22の下におけ
るチャネル電位はチャネル全体に渡って大きくなるので
ある。
なお、ｐ型不純物を注入する領域15は第１図（ａ）に
限るものではなく、第７図（ａ）に示す如く階段状にし
ても上記と同様の効果が得られる。さらに、チャネル端
部は隣接するゲート電極21,23の影響を受けることか
ら、第７図（ｂ）に示す如く不純物注入領域15をゲート
電極22下におけるチャネル先端部，終端部の内側として
もよい。また、ｐ型不純物の注入の代わりに、第７図
（ｃ）に示す如く、ｐ型不純物を注入した以外の領域16
にｎ型不純物を注入しても同じ効果が得られる。
限るものではなく、第７図（ａ）に示す如く階段状にし
ても上記と同様の効果が得られる。さらに、チャネル端
部は隣接するゲート電極21,23の影響を受けることか
ら、第７図（ｂ）に示す如く不純物注入領域15をゲート
電極22下におけるチャネル先端部，終端部の内側として
もよい。また、ｐ型不純物の注入の代わりに、第７図
（ｃ）に示す如く、ｐ型不純物を注入した以外の領域16
にｎ型不純物を注入しても同じ効果が得られる。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明す
る。
る。
第４図は本発明の一実施例に係わる２線水平CCDレジ
スタを用いたCCD撮像装置の概略構成を示す平面図であ
る。図中41は半導体基板、42は感光部（受光蓄積部）で
あるフォトダイオード、43（431,〜,43n）は垂直CCDレ
ジスタ、44,45は水平CCDレジスタ、46は水平間転送ゲー
トである。
スタを用いたCCD撮像装置の概略構成を示す平面図であ
る。図中41は半導体基板、42は感光部（受光蓄積部）で
あるフォトダイオード、43（431,〜,43n）は垂直CCDレ
ジスタ、44,45は水平CCDレジスタ、46は水平間転送ゲー
トである。
第５図は第４図における水平CCDレジスタ付近の拡大
図であり、第４図と同一部分には同一符号を付してい
る。垂直CCDレジスタ43の端部には垂直最終段ゲート47
を介して水平CCDレジスタ45が接続されており、水平CCD
レジスタ44,45間には水平間転送ゲート46が設けられて
いる。そして、水平CCDレジスタ44,45上には、水平転送
ゲート51,52,53がそれぞれ形成されている。なお、図中
48はチャネルストッパを示している。また、ゲート電極
46,47は第１層ポリシリコン、ゲート電極51,53は第２層
ポリシリコン、ゲート電極52は第３層ポリシリコンより
形成されている。
図であり、第４図と同一部分には同一符号を付してい
る。垂直CCDレジスタ43の端部には垂直最終段ゲート47
を介して水平CCDレジスタ45が接続されており、水平CCD
レジスタ44,45間には水平間転送ゲート46が設けられて
いる。そして、水平CCDレジスタ44,45上には、水平転送
ゲート51,52,53がそれぞれ形成されている。なお、図中
48はチャネルストッパを示している。また、ゲート電極
46,47は第１層ポリシリコン、ゲート電極51,53は第２層
ポリシリコン、ゲート電極52は第３層ポリシリコンより
形成されている。
ところで、２線水平CCDレジスタを有するCCD撮像装置
において、垂直CCDレジスタを転送されてきた信号電荷
は、１列おきに水平CCDレジスタ44と水平CCDレジスタ45
とに振分けられ、図面左側へと転送されていく。このと
き、第10図（ａ）（ｂ）に示すように水平CCDレジスタ4
4の幅が大きく、また水平転送電極51,52,53の側面に凹
凸がある場合には、半導体基板41上に形成されたチャネ
ル部におけるチャネル電位は、第10図（ｃ）に示すよう
にゲート電極52の下において電界強度が小さく、且つ水
平転送電極51,53の側面に凹凸があるため電位ポケット
またはバリアが発生し、電荷の取残し33が起こってい
る。なお、第10図（ａ）は平面図、第10図（ｂ）は同図
（ａ）の矢視Ｇ−Ｇ断面図を示している。また、ゲート
電極への印加電圧は53,52,51の順に高い場合を示してい
る。
において、垂直CCDレジスタを転送されてきた信号電荷
は、１列おきに水平CCDレジスタ44と水平CCDレジスタ45
とに振分けられ、図面左側へと転送されていく。このと
き、第10図（ａ）（ｂ）に示すように水平CCDレジスタ4
4の幅が大きく、また水平転送電極51,52,53の側面に凹
凸がある場合には、半導体基板41上に形成されたチャネ
ル部におけるチャネル電位は、第10図（ｃ）に示すよう
にゲート電極52の下において電界強度が小さく、且つ水
平転送電極51,53の側面に凹凸があるため電位ポケット
またはバリアが発生し、電荷の取残し33が起こってい
る。なお、第10図（ａ）は平面図、第10図（ｂ）は同図
（ａ）の矢視Ｇ−Ｇ断面図を示している。また、ゲート
電極への印加電圧は53,52,51の順に高い場合を示してい
る。
第６図（ａ）（ｂ）は本実施例により水平転送電極52
の下のチャネル部に水平転送電極51,53にセルフアライ
ンでｐ型不純物の注入を行った例の概略図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｄ−Ｄ断面図で
ある。図中55はｐ型不純物の注入領域であり、この注入
領域はチャネル先端部（信号電荷の入口側）でｐ型不純
物の注入幅が広く、終端部（信号電荷の出口側）で狭く
なっている。この構造により第６図（ｃ）に示す如く、
電極52の下のチャネル電位の電界強度を大きくすること
ができ、電位ポケットやバリアの発生等をなくすことが
できる。
の下のチャネル部に水平転送電極51,53にセルフアライ
ンでｐ型不純物の注入を行った例の概略図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｄ−Ｄ断面図で
ある。図中55はｐ型不純物の注入領域であり、この注入
領域はチャネル先端部（信号電荷の入口側）でｐ型不純
物の注入幅が広く、終端部（信号電荷の出口側）で狭く
なっている。この構造により第６図（ｃ）に示す如く、
電極52の下のチャネル電位の電界強度を大きくすること
ができ、電位ポケットやバリアの発生等をなくすことが
できる。
かくして本実施例によれば、ｐ型不純物の選択的な注
入によりチャネルの先端側よりも終端側の方の電位を高
くすることができる。このため、水平CCDレジスタ44,45
間の信号電荷の転送を速やかに行うことができると共
に、電極側面の凹凸に起因する電位ポケットやバリアを
チャネルの電位勾配によって打消すことができる。従っ
て、水平CCDレジスタ間の転送において信号電荷の完全
転送が可能となり、画質の劣化を防止し良好な画像を再
生することができる。また、基本的な構成を変更するこ
となく、チャネルに不純物を選択的に注入するのみで簡
易に実現し得る等の利点もある。
入によりチャネルの先端側よりも終端側の方の電位を高
くすることができる。このため、水平CCDレジスタ44,45
間の信号電荷の転送を速やかに行うことができると共
に、電極側面の凹凸に起因する電位ポケットやバリアを
チャネルの電位勾配によって打消すことができる。従っ
て、水平CCDレジスタ間の転送において信号電荷の完全
転送が可能となり、画質の劣化を防止し良好な画像を再
生することができる。また、基本的な構成を変更するこ
となく、チャネルに不純物を選択的に注入するのみで簡
易に実現し得る等の利点もある。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。例えば、前記チャネルに選択的に注入する不純物
の注入領域は第１図及び第６図に何等限定されるもので
はなく、第７図に示すようにしてもよい。具体的には、
前記チャネルがｎ型埋込みチャネル又はｐ型サーフェス
チャネルによって形成されている場合は、ｐ型不純物を
選択的に注入する幅を不純物注入領域の先端部で広く終
端部で狭くする、若しくはｎ型不純物を選択的に注入す
る幅を不純物注入領域の先端部で狭く終端部で広くすれ
ばよい。さらに、これらの２つの手段の組合わせてもよ
い。また、前記チャネルがｐ型埋込みチャネル又はｎ型
サーフェスチャネルによって形成されている場合は、ｎ
型不純物を選択的に注入する幅を不純物注入領域の先端
部で広く終端部で狭くする、若しくはｐ型不純物を選択
的に注入する幅を不純物注入領域の先端部で狭く終端部
で広くすればよい。さらに、これらの２つの手段の組合
わせてもよい。また、本発明は水平CCDレジスタ間の転
送に供されるチャネルに限定されるものではなく、ゲー
ト長が長いものに適用することができる。さらに、イオ
ン注入は複数回行ってもよいのは勿論のことである。ま
た、実施例では電子をキャリアとしているため、信号電
荷の入口側に対して出口側でチャネル電位が高くなるよ
うにしているが、ホールをキャリアとする場合、これら
の関係を逆にすればよい。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
ない。例えば、前記チャネルに選択的に注入する不純物
の注入領域は第１図及び第６図に何等限定されるもので
はなく、第７図に示すようにしてもよい。具体的には、
前記チャネルがｎ型埋込みチャネル又はｐ型サーフェス
チャネルによって形成されている場合は、ｐ型不純物を
選択的に注入する幅を不純物注入領域の先端部で広く終
端部で狭くする、若しくはｎ型不純物を選択的に注入す
る幅を不純物注入領域の先端部で狭く終端部で広くすれ
ばよい。さらに、これらの２つの手段の組合わせてもよ
い。また、前記チャネルがｐ型埋込みチャネル又はｎ型
サーフェスチャネルによって形成されている場合は、ｎ
型不純物を選択的に注入する幅を不純物注入領域の先端
部で広く終端部で狭くする、若しくはｐ型不純物を選択
的に注入する幅を不純物注入領域の先端部で狭く終端部
で広くすればよい。さらに、これらの２つの手段の組合
わせてもよい。また、本発明は水平CCDレジスタ間の転
送に供されるチャネルに限定されるものではなく、ゲー
ト長が長いものに適用することができる。さらに、イオ
ン注入は複数回行ってもよいのは勿論のことである。ま
た、実施例では電子をキャリアとしているため、信号電
荷の入口側に対して出口側でチャネル電位が高くなるよ
うにしているが、ホールをキャリアとする場合、これら
の関係を逆にすればよい。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、CCDレジスタ部
のチャネルに不純物を選択的に注入することにより、チ
ャネル全体においてチャネル電位の電界強度を大きくす
ることができる。従って、電荷転送ゲートが長い場合で
も、チャネル全体においてチャネル電位の電界強度を大
きくし、電位ポケット及びバリアの発生等を防止するこ
とができ、これにより電荷転送効率の向上をはかること
が可能となる。
のチャネルに不純物を選択的に注入することにより、チ
ャネル全体においてチャネル電位の電界強度を大きくす
ることができる。従って、電荷転送ゲートが長い場合で
も、チャネル全体においてチャネル電位の電界強度を大
きくし、電位ポケット及びバリアの発生等を防止するこ
とができ、これにより電荷転送効率の向上をはかること
が可能となる。
第１図乃至第３図は本発明の基本原理を説明するための
図、第４図は本発明の一実施例に係わる２線水平CCDレ
ジスタを用いたCCD撮像装置の概略構成を示す平面図、
第５図は上記撮像装置の要部構成を示す平面図、第６図
は上記撮像装置の作用を説明するための図、第７図は本
発明の変形例を説明するための平面図、第８図乃至第10
図は従来の問題点を説明するための図である。 11,41……ｐ型半導体基板、12……ｎ型埋込みチャネ
ル、13……p+型チャネルストッパ、15,55……ｐ型不純
物注入領域、21,〜,23,51,〜,53……ゲート電極、42…
…フォトダイオード（受光蓄積部）、43……垂直CCDレ
ジスタ、44,45……水平CCDレジスタ、46……水平間転送
ゲート、47……垂直最終段ゲート。
図、第４図は本発明の一実施例に係わる２線水平CCDレ
ジスタを用いたCCD撮像装置の概略構成を示す平面図、
第５図は上記撮像装置の要部構成を示す平面図、第６図
は上記撮像装置の作用を説明するための図、第７図は本
発明の変形例を説明するための平面図、第８図乃至第10
図は従来の問題点を説明するための図である。 11,41……ｐ型半導体基板、12……ｎ型埋込みチャネ
ル、13……p+型チャネルストッパ、15,55……ｐ型不純
物注入領域、21,〜,23,51,〜,53……ゲート電極、42…
…フォトダイオード（受光蓄積部）、43……垂直CCDレ
ジスタ、44,45……水平CCDレジスタ、46……水平間転送
ゲート、47……垂直最終段ゲート。
Claims (5)
- 【請求項１】半導体基板上にマトリックス状に配列され
た複数の受光蓄積部と、これらの受光蓄積部に隣接して
縦列状に配置され該受光蓄積部に蓄積された信号電荷を
垂直方向に転送する垂直CCDレジスタ部と、これらの垂
直CCDレジスタ部の信号電荷読出し端に接続して横列状
に配置され該レジスタから読出された信号電荷を水平方
向に転送する水平CCDレジスタ部とを備えた固体撮像装
置において、 前記垂直CCDレジスタ部及び水平CCDレジスタ部の少なく
とも一方は、該レジスタ部のチャネルに該チャネルと同
導電型又は逆導電型の不純物注入領域が形成され、且つ
この不純物注入領域は電荷の転送方向に対して同一転送
ゲート下のチャネルの先端側と終端側とで幅の異なる形
状に設定されていることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】半導体基板上にマトリックス状に配列され
た複数の受光蓄積部と、これらの受光蓄積部に隣接して
縦列状に配置され該受光蓄積部に蓄積された信号電荷を
垂直方向に転送する複数本の垂直CCDレジスタ部と、こ
れらの垂直CCDレジスタ部の信号電荷読出し端に接続し
て横列状に平行配置され該レジスタから読出された各行
の信号電荷を振分けて水平方向に転送する複数本の水平
CCDレジスタ部とを備えた固体撮像装置において、 前記水平CCDレジスタ部のチャネルのうち水平CCDレジス
タ間の信号電荷の転送に供されるチャネルに該チャネル
と同導電型又は逆導電型の不純物注入領域が形成され、
且つこの不純物注入領域は電荷の転送方向に対して同一
転送ゲート下のチャネルの先端側と終端側とで幅の異な
る形状に設定されていることを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項３】前記チャネルがｎ型埋込みチャネル又はｐ
型サーフェスチャネルによって形成されている場合は、 ｐ型不純物を選択的に注入する幅をチャネルの先端側で
広く、終端側で狭くする手段、若しくは ｎ型不純物を選択的に注入する幅をチャネルの先端側で
狭く、終端側で広くする手段、又は 上記２つの手段の組合わせにより、不純物注入領域は電
荷の転送方向に対してチャネルの先端側と終端側とで幅
の異なる形状に設定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。 - 【請求項４】前記チャネルがｐ型埋込みチャネル又はｎ
型サーフェスチャネルによって形成されている場合は、 ｎ型不純物を選択的に注入する幅をチャネルの先端側で
広く、終端側で狭くする手段、若しくは ｐ型不純物を選択的に注入する幅をチャネルの先端側で
狭く、終端側で広くする手段、又は 上記２つの手段の組合わせにより、不純物注入領域は電
荷の転送方向に対してチャネルの先端側と終端側とで幅
の異なる形状に設定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。 - 【請求項５】前記チャネルに選択的に注入される不純物
は、同一転送ゲート下のチャネルの先端部と終端部との
内側に注入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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63208610A JP2991432B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 固体撮像装置 |
| US07/362,664 US4987466A (en) | 1988-06-07 | 1989-06-07 | Solid state image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63208610A JP2991432B2 (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0258271A JPH0258271A (ja) | 1990-02-27 |
| JP2991432B2 true JP2991432B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=16559062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63208610A Expired - Fee Related JP2991432B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-08-23 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991432B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3070146B2 (ja) * | 1991-06-19 | 2000-07-24 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP5484692B2 (ja) * | 2008-06-13 | 2014-05-07 | シャープ株式会社 | 固体撮像素子および電子情報機器 |
| JPWO2011086622A1 (ja) * | 2010-01-12 | 2013-05-16 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置、その駆動方法及びカメラ |
| JP2015026678A (ja) | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
-
1988
- 1988-08-23 JP JP63208610A patent/JP2991432B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0258271A (ja) | 1990-02-27 |
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