JP3302834B2 - Charge transfer method and device - Google Patents
Charge transfer method and deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電荷転送方法及びその
装置に関するもので、特にCCDイメージセンサの電荷
転送部に好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge transfer method and a device therefor, and is particularly suitable for a charge transfer section of a CCD image sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、CCDイメージセンサにおいて駆
動パルスの低電圧化が図られている。2. Description of the Related Art In recent years, a drive pulse of a CCD image sensor has been reduced in voltage.
【0003】図8(a)に、従来のCCDイメージセン
サにおける信号電荷の転送部の縦断面構造を示す。p型
半導体基板50の表面部分にn型埋め込みチャネル層1
2が設けられている。このn型埋め込みチャネル層12
内の上面に、図示されていない感光画素において発生し
た信号電荷を順次転送するCCDレジスタが設けられて
いる。FIG. 8A shows a longitudinal sectional structure of a signal charge transfer section in a conventional CCD image sensor. An n-type buried channel layer 1 is formed on the surface of p-type semiconductor substrate 50.
2 are provided. This n-type buried channel layer 12
A CCD register for sequentially transferring signal charges generated in a photosensitive pixel (not shown) is provided on the upper surface of the inside.
【0004】最終段から2段前のレジスタとして、蓄積
された信号電荷が他のレジスタへ移動するのを防止する
バリア部として形成されたp型不純物領域11と、転送
されてきた信号電荷を蓄積する蓄積部として形成された
n型埋め込みチャネル層12と、これらの領域上に図示
されていない絶縁膜を介して形成された転送電極6とが
設けられている。As a register two stages before the last stage, a p-type impurity region 11 formed as a barrier portion for preventing the stored signal charges from moving to another register, and storing the transferred signal charges. An n-type buried channel layer 12 formed as a storage portion to be formed, and a transfer electrode 6 formed on these regions via an insulating film (not shown) are provided.
【0005】同様に、最終段から1段前のレジスタとし
て、バリア部として形成されたp型不純物領域10と、
蓄積部として形成されたn型埋め込みチャネル層12
と、転送電極5とがそれぞれ設けられている。さらに、
最終段レジスタとしてp型不純物領域9とn型不純物領
域51と転送電極4とが形成されている。Similarly, as a register one stage before the last stage, a p-type impurity region 10 formed as a barrier portion,
N-type buried channel layer 12 formed as a storage unit
And a transfer electrode 5 are provided. further,
A p-type impurity region 9, an n-type impurity region 51, and a transfer electrode 4 are formed as a final stage register.
【0006】最終段レジスタに隣接して、n型不純物領
域51の上部に絶縁膜を介して出力ゲート電極3が設け
られている。この出力ゲート電極3は接地されている。
また、n型埋め込みチャネル層12の表面部分には、電
荷検出部7とリセットドレイン1とが一定の間隔を空け
て形成されており、この電荷検出部7とリセットドレイ
ン1の間のn型不純物領域51の上部に絶縁膜を介して
リセットゲート2が設けられている。ここで、電荷検出
部7とリセットドレイン1は、それぞれn型不純物領域
51の表面部分にn型不純物イオンをさらに注入された
n+ 型不純物領域として形成されている。リセットドレ
イン1には、正の電源電圧が印加されている。An output gate electrode 3 is provided above the n-type impurity region 51 via an insulating film, adjacent to the final stage register. This output gate electrode 3 is grounded.
In the surface portion of the n-type buried channel layer 12, the charge detection section 7 and the reset drain 1 are formed at a fixed interval, and the n-type impurity between the charge detection section 7 and the reset drain 1 is formed. The reset gate 2 is provided above the region 51 via an insulating film. Here, the charge detection unit 7 and the reset drain 1 are formed as n + -type impurity regions in which n-type impurity ions are further implanted into the surface of the n-type impurity region 51. A positive power supply voltage is applied to the reset drain 1.
【0007】図8(b)に、各領域の電位分布を示す。
最終段から2段前のレジスタの転送電極6には駆動パル
スφ1が印加され、n型埋め込みチャネル層12の電位
62とp型不純物領域11の電位63は、それぞれ図示
されるように変化する。n型埋め込みチャネル層12の
電位62は蓄積部における電位に相当し、p型不純物領
域11の電位63はバリア部における電位に相当する。FIG. 8B shows a potential distribution in each region.
A drive pulse φ1 is applied to the transfer electrode 6 of the register two stages before the last stage, and the potential 62 of the n-type buried channel layer 12 and the potential 63 of the p-type impurity region 11 change as illustrated. The potential 62 of the n-type buried channel layer 12 corresponds to the potential in the storage section, and the potential 63 of the p-type impurity region 11 corresponds to the potential in the barrier section.
【0008】最終段から1段前のレジスタの転送電極5
には駆動パルスφ2が印加され、n型埋め込みチャネル
層12の電位26とp型不純物領域10の電位27は、
図8(b)に示されるように変化する。The transfer electrode 5 of the register immediately before the last stage
Is applied with a drive pulse φ2, and the potential 26 of the n-type buried channel layer 12 and the potential 27 of the p-type impurity region 10 are
It changes as shown in FIG.
【0009】最終段レジスタの転送電極4には駆動パル
スφ1が印加される。この最終段レジスタのn型不純物
領域51の電位24とp型不純物領域52の電位61
は、図8(b)のように変化する。A drive pulse φ1 is applied to the transfer electrode 4 of the last stage register. The potential 24 of the n-type impurity region 51 and the potential 61 of the p-type impurity region 52 of this final stage register
Changes as shown in FIG.
【0010】出力ゲート電極3には上述したように接地
電圧が印加されている。この出力ゲート電極3の下部に
設けられたn型不純物領域51の電位23は、図8
(b)のように固定している。The ground voltage is applied to the output gate electrode 3 as described above. The potential 23 of the n-type impurity region 51 provided below the output gate electrode 3 is
It is fixed as shown in FIG.
【0011】リセットゲート2にはリセットパルスRSが
印加され、リセットゲート2の下部に設けられたn型不
純物領域51の電位20は、図8(b)に示されるよう
に変化する。さらに、リセットゲート2に隣接するリセ
ットドレイン1の電位21は正の電源電圧に相当し、電
荷検出部7の電位22は信号電荷100あるいはリセッ
トゲート電極2の電位に応じて変化する。即ち、電荷検
出部7に信号電荷100が与えられるとこの部分の電位
22は低いレベルへ変化する。リセットゲート電極2に
正のリセットパルスRSが印加されると、電荷検出部7の
電位22はリセットドレイン1の電位21と等しくな
り、初期化される。A reset pulse RS is applied to the reset gate 2, and the potential 20 of the n-type impurity region 51 provided below the reset gate 2 changes as shown in FIG. Further, the potential 21 of the reset drain 1 adjacent to the reset gate 2 corresponds to a positive power supply voltage, and the potential 22 of the charge detection unit 7 changes according to the signal charge 100 or the potential of the reset gate electrode 2. That is, when the signal charge 100 is given to the charge detection unit 7, the potential 22 of this portion changes to a low level. When a positive reset pulse RS is applied to the reset gate electrode 2, the potential 22 of the charge detection unit 7 becomes equal to the potential 21 of the reset drain 1 and is initialized.
【0012】このような電位分布において駆動パルスφ
1及びφ2を低電圧化を図る場合、最終段から1段前の
レジスタにおける蓄積部の電位26と、最終段レジスタ
の蓄積部の電位24及びバリア部の電位61と、出力ゲ
ート部の電位23との電位差が、信号電荷100の転送
可能なように設定される必要がある。この結果、この図
8(b)に示されたように、出力ゲート部の電位23が
最終段より前のCCDレジスタのロウレベルのときの蓄
積部の電位26,62よりも高く設定されている場合が
ある。In such a potential distribution, the driving pulse φ
In order to lower the voltage of 1 and φ2, the potential 26 of the storage unit in the register one stage before the last stage, the potential 24 of the storage unit and the potential 61 of the barrier unit of the last stage register, and the potential 23 of the output gate unit Needs to be set so that the signal charge 100 can be transferred. As a result, as shown in FIG. 8B, when the potential 23 of the output gate section is set higher than the potentials 26 and 62 of the storage section when the CCD register is at a low level before the final stage. There is.
【0013】このような場合、図9に示されたように、
最終段レジスタの転送電極4に印加される駆動パルスφ
1の立上がりに要する時間T2が、最終段から1段前の
レジスタの転送電極5に印加される駆動パルスφ2の立
ち下がりに要する時間T1よりも短いと、次のような問
題が生じていた。In such a case, as shown in FIG.
Drive pulse φ applied to transfer electrode 4 of the last stage register
If the time T2 required for the rise of 1 is shorter than the time T1 required for the fall of the drive pulse φ2 applied to the transfer electrode 5 of the register immediately before the last stage, the following problem occurs.
【0014】図10に示されたように、最終段レジスタ
のバリア部の電位61がハイレベルになる前に、最終段
から1段前のレジスタの蓄積部の電位26が先にロウレ
ベルになる。この結果、最終段から1段前のレジスタの
蓄積部に蓄積されていた信号電荷100は、最終段レジ
スタのバリア部及び蓄積部と、出力ゲート部とを通過し
て電荷検出部7まで流れ込む。即ち、信号電荷100が
一画素分先送りして読み出されることになる。As shown in FIG. 10, before the potential 61 of the barrier section of the last stage register goes high, the potential 26 of the storage section of the register one stage before the last stage goes low first. As a result, the signal charge 100 stored in the storage unit of the register immediately before the last stage flows into the charge detection unit 7 through the barrier unit and the storage unit of the last stage register and the output gate unit. That is, the signal charge 100 is read forward by one pixel.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来は
信号電荷が一画素分先送りされて読み出されるという異
常な動作が発生していた。As described above, an abnormal operation has conventionally occurred in which signal charges are advanced by one pixel and read out.
【0016】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、駆動パルスの低電圧化を図りつつ、信号電荷を正常
に転送することが可能な電荷転送方法及びその装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a charge transfer method and a device capable of normally transferring signal charges while reducing the voltage of a drive pulse. I do.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明の電荷転送装置
は、信号電荷を与えられて蓄積する蓄積部と前記蓄積部
に蓄積された信号電荷が隣接する他の領域へ移動するの
を防ぐバリア部とを有し、駆動パルスを印加されて信号
電荷を転送するレジスタが複数段設けられたCCDレジ
スタと、前記CCDレジスタから転送された信号電荷を
与えられて検出する電荷検出部と、リセットパルスを与
えられて前記電荷検出部を所定状態に設定するリセット
ゲートとを備え、前記CCDレジスタにおける最終段レ
ジスタのバリア部のみに、前記リセットパルスと同一周
期でかつ前記駆動パルスよりハイレベルの期間が短いパ
ルスが印加されることを特徴としている。According to the present invention, there is provided a charge transfer device, comprising: a storage section for receiving and storing a signal charge; and a barrier for preventing the signal charge stored in the storage section from moving to another adjacent area. A CCD register provided with a plurality of registers for transferring a signal charge by applying a drive pulse, a charge detection unit for receiving and detecting the signal charge transferred from the CCD register, and a reset pulse. And a reset gate for setting the charge detection unit to a predetermined state when the reset pulse is supplied to the barrier unit of the last stage register in the CCD register. It is characterized in that a short pulse is applied.
【0018】ここで、前記CCDレジスタにおける最終
段レジスタと最終段から1段前のレジスタとの間に、前
記最終段レジスタのバリア部と同じ導電型の不純物領域
が形成されており、この不純物領域に前記リセットパル
スと同一周期でかつ前記駆動パルスよりハイレベルの期
間が短いパルスが印加されるものであってもよい。Here, an impurity region of the same conductivity type as the barrier portion of the last stage register is formed between the last stage register in the CCD register and the register one stage before the last stage register. A pulse having the same period as the reset pulse and a shorter high-level period than the drive pulse may be applied.
【0019】[0019]
【0020】本発明の電荷転送方法は、与えられた信号
電荷を蓄積する蓄積部と、この蓄積部に蓄積された信号
電荷が隣接する他の領域へ移動するのを防ぐバリア部と
を有するレジスタが複数段設けられたCCDレジスタ
に、駆動パルスを与えて信号電荷を転送し、前記CCD
レジスタから転送された信号電荷を電荷検出部により検
出し、リセットゲートにリセットパルスを与えて前記電
荷検出部を所定状態に設定する方法であって、前記CC
Dレジスタにおける最終段レジスタのバリア部のみに、
前記リセットパルスと同一周期でかつ前記駆動パルスよ
りハイレベルの期間が短いパルスを印加することを特徴
としている。According to the charge transfer method of the present invention, there is provided a register having a storage section for storing a given signal charge, and a barrier section for preventing the signal charge stored in the storage section from moving to another adjacent area. Is provided with a drive pulse to a CCD register provided with a plurality of stages to transfer signal charges,
A method for detecting a signal charge transferred from a register by a charge detection unit and applying a reset pulse to a reset gate to set the charge detection unit to a predetermined state;
Only in the barrier section of the last register in the D register,
A pulse having the same cycle as the reset pulse and having a shorter high-level period than the drive pulse is applied.
【0021】または、前記CCDレジスタにおける最終
段レジスタと最終段から1段前のレジスタとの間に、前
記最終段レジスタのバリア部と同じ導電型の不純物領域
が形成されており、この不純物領域に前記リセットパル
スと同一周期でかつ前記駆動パルスよりハイレベルの期
間が短いパルスを印加する方法であってもよい。Alternatively, an impurity region of the same conductivity type as the barrier portion of the last stage register is formed between the last stage register in the CCD register and the register one stage before the last stage register. A method may be employed in which a pulse having the same cycle as the reset pulse and having a shorter high-level period than the drive pulse is applied.
【0022】[0022]
【0023】[0023]
【作用】最終段から1段前のレジスタの蓄積部に蓄積さ
れていた信号電荷が最終段レジスタの蓄積部へ転送され
るとき、最終段から1段前のレジスタの蓄積部の電位が
低くなり、最終段レジスタの蓄積部の電位が高くなる。
このとき、最終段レジスタのバリア部の電位が蓄積部の
電位と同様に高くなると、信号電荷がこの最終段レジス
タの蓄積部を飛び越えて電荷検出部まで先送り転送され
るおそれがある。これに対し、本発明ではCCDレジス
タにおける最終段レジスタのバリア部のみに、リセット
パルスと同一周期でかつ駆動パルスよりハイレベルの期
間が短いパルスが印加されることで、最終段レジスタの
バリア部は低い電位に設定され、このバリア部が壁とな
って信号電荷が電荷検出部まで転送されることが防止さ
れる。次に、最終段レジスタのバリア部の電位は蓄積部
と同様に高く変化し、最終段から1段前のレジスタの蓄
積部に蓄積されていた信号電荷は、最終段レジスタの蓄
積部へ転送される。When the signal charge stored in the storage unit of the register immediately before the last stage is transferred to the storage unit of the last stage register, the potential of the storage unit of the register immediately before the last stage becomes low. , The potential of the storage section of the last stage register increases.
At this time, if the potential of the barrier section of the last-stage register becomes high similarly to the potential of the storage section, there is a possibility that the signal charge jumps over the storage section of the last-stage register and is forwarded to the charge detection section. On the other hand, in the present invention, a pulse having the same cycle as the reset pulse and having a shorter high-level period than the drive pulse is applied only to the barrier section of the final register in the CCD register, so that the barrier section of the final register is The potential is set to a low potential, and the barrier portion serves as a wall to prevent signal charges from being transferred to the charge detection portion. Next, the potential of the barrier section of the final stage register changes as high as the accumulation section, and the signal charges accumulated in the accumulation section of the register immediately before the final stage are transferred to the accumulation section of the final stage register. You.
【0024】CCDレジスタにおける最終段レジスタと
最終段から1段前のレジスタとの間に、最終段レジスタ
のバリア部と同じ導電型の不純物領域が形成されてお
り、この不純物領域にリセットパルスと同一周期でかつ
駆動パルスよりハイレベルの期間が短いパルスが印加さ
れる場合は、この最終段レジスタと最終段から1段前の
レジスタとの間に形成された不純物領域の電位が、リセ
ットパルスと同一周期でかつ駆動パルスよりハイレベル
の期間が短いパルスに従って変化する。これにより、最
終段から1段前の蓄積部の電位が低くなり最終段レジス
タの蓄積部の電位が高く変化した時に、最終段レジスタ
と最終段から1段前のレジスタとの間に形成された不純
物領域の電位が低い状態にあり、この領域が壁となっ
て、信号電荷が最終段レジスタの蓄積部を飛び越えて先
送り転送される動作が防止される。An impurity region of the same conductivity type as the barrier portion of the last stage register is formed between the last stage register and the register one stage before the last stage in the CCD register. When a pulse having a period and a high-level period shorter than the driving pulse is applied, the potential of the impurity region formed between the final stage register and the register immediately before the final stage is equal to the reset pulse. It changes according to a pulse having a period and a high-level period shorter than the drive pulse. As a result, when the potential of the storage unit of the last stage before the last stage decreases and the potential of the storage unit of the last stage register changes to a high level, the potential is formed between the last stage register and the register immediately before the last stage. The potential of the impurity region is in a low state, and this region serves as a wall, thereby preventing an operation in which the signal charge jumps over the accumulation section of the last stage register and is forward-transferred.
【0025】[0025]
【0026】[0026]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。本発明の第1の実施例による電荷転送装
置の断面構造を図1(a)に示す。本実施例の構造は、
図8(a)に示された従来の構造と比較して次の点で相
違する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A shows a sectional structure of a charge transfer device according to a first embodiment of the present invention. The structure of this embodiment is
It differs from the conventional structure shown in FIG. 8A in the following point.
【0027】最終段レジスタのバリア部に相当するp型
不純物領域10上に設けられた転送電極16には、駆動
パルスφ1の替わりにリセットパルスRSが印加される。
最終レジスタの蓄積部に相当するn型埋め込みチャネル
層12の上部に設けられた転送電極4には、駆動パルス
φ1が印加される。他の同一の構成要素については、同
一の番号を付して説明を省略する。A reset pulse RS is applied to the transfer electrode 16 provided on the p-type impurity region 10 corresponding to the barrier section of the final stage register, instead of the drive pulse φ1.
A drive pulse φ1 is applied to the transfer electrode 4 provided above the n-type buried channel layer 12 corresponding to the storage section of the final register. The other same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【0028】図1(b)に、各領域毎の電位の変化を電
位分布図として示す。従来の場合における電位分布を示
した図8(b)と比較し、最終レジスタのバリア部の電
位25の変化が相違する。この電位25は、上述のよう
にリセットパルスRSに伴って変化する。他の領域の電位
は図8(b)に示されたものと同様である。FIG. 1 (b) shows a change in potential in each region as a potential distribution diagram. The change of the potential 25 of the barrier portion of the final register is different from that of FIG. This potential 25 changes with the reset pulse RS as described above. The potentials of the other regions are the same as those shown in FIG.
【0029】図2に、駆動パルスφ1及びφ2とリセッ
トパルスRSのタイムチャートを示す。駆動パルスφ1と
駆動パルスφ2とは相補的な関係にある。リセットパル
スRSは、リセットゲート電極2に印加されるものと同じ
である。そして、このリセットパルスRSのハイレベルの
期間は、駆動パルスφ1及びφ2の周期よりも短く設定
されている。FIG. 2 shows a time chart of the drive pulses φ1 and φ2 and the reset pulse RS. The drive pulse φ1 and the drive pulse φ2 have a complementary relationship. The reset pulse RS is the same as that applied to the reset gate electrode 2. The high-level period of the reset pulse RS is set shorter than the period of the drive pulses φ1 and φ2.
【0030】各領域の電位は、駆動パルスφ1及びφ2
とリセットパルスRSに伴って図3(a)〜(e)に示さ
れるように変化する。ここで、図3(a)〜(e)にそ
れぞれ示された電位分布は、図2における時刻t1〜t
5におけるものとする。The potential of each region is determined by driving pulses φ1 and φ2
3A to 3E in accordance with the reset pulse RS. Here, the potential distributions shown in FIGS. 3A to 3E respectively correspond to the times t1 to t in FIG.
5.
【0031】時刻t1では、駆動パルスφ1はロウレベ
ルで駆動パルスφ2はハイレベル、リセットパルスRSは
ローレベルである。図3(a)に示されたように、最終
段から1段前のレジスタの転送電極5にハイレベルの駆
動パルスφ2が印加されて、蓄積部の電位26及びバリ
ア部の電位27はともに高い状態にある。信号電荷10
0は、このレジスタの蓄積部に蓄積されている。最終段
レジスタの蓄積部上の転送電極4にローレベルの駆動パ
ルスφ1が印加され、さらに最終段レジスタのバリア部
上の転送電極16にローレベルのリセットパルスRSが印
加される。これにより、最終段レジスタの蓄積部の電位
24とバリア部の電位25はともに低い。At time t1, the driving pulse φ1 is at a low level, the driving pulse φ2 is at a high level, and the reset pulse RS is at a low level. As shown in FIG. 3A, a high-level driving pulse φ2 is applied to the transfer electrode 5 of the register one stage before the last stage, and the potential 26 of the storage unit and the potential 27 of the barrier unit are both high. In state. Signal charge 10
0 is stored in the storage section of this register. A low-level drive pulse φ1 is applied to the transfer electrode 4 on the accumulation unit of the last-stage register, and a low-level reset pulse RS is applied to the transfer electrode 16 on the barrier unit of the last-stage register. As a result, the potential 24 of the storage section of the final stage register and the potential 25 of the barrier section are both low.
【0032】時刻t2では、駆動パルスφ1はハイレベ
ル、駆動パルスφ2はローレベルに変化し、リセットパ
ルスRSはローレベルを維持する。図3(b)に示された
ように、最終段から1段前のレジスタの転送電極5にロ
ーレベルの駆動パルスφ2が印加され、最終段レジスタ
の蓄積部上の転送電極4にハイレベルの駆動パルスφ1
が印加される。最終段から1段前のレジスタの蓄積部の
電位26及びバリア部の電位27は、いずれも低くな
る。さらに最終段レジスタのバリア部上の転送電極16
にローレベルのリセットパルスRSが印加されるため、こ
の部分の電位25は低い状態を保つ。最終段レジスタの
蓄積部上の転送電極4にはハイレベルの駆動パルスφ1
が印加され、この蓄積部の電位24は高く変化する。時
刻t2では、最終段から1段前のレジスタの蓄積部の電
位26は低くなるが、最終段レジスタのバリア部の電位
25はこの電位26よりも低い。このため、信号電荷1
00は移動しない。At time t2, the driving pulse φ1 changes to the high level, the driving pulse φ2 changes to the low level, and the reset pulse RS maintains the low level. As shown in FIG. 3B, a low-level drive pulse φ2 is applied to the transfer electrode 5 of the register one stage before the last stage, and the high-level drive pulse 4 is applied to the transfer electrode 4 on the storage unit of the last stage register. Drive pulse φ1
Is applied. The potential 26 of the storage unit and the potential 27 of the barrier unit of the register one stage before the last stage are both low. Further, the transfer electrode 16 on the barrier section of the last stage register
, A low-level reset pulse RS is applied, and the potential 25 at this portion remains low. A high-level drive pulse φ1 is applied to the transfer electrode 4 on the storage section of the last stage register.
Is applied, and the potential 24 of the storage section changes to a high level. At time t2, the potential 26 of the storage unit of the register one stage before the last stage becomes low, but the potential 25 of the barrier unit of the last stage register is lower than this potential 26. Therefore, the signal charge 1
00 does not move.
【0033】時刻t3では、駆動パルスφ1及び駆動パ
ルスφ2は時刻t2から変化しない。リセットパルスRS
は、ハイレベルになる。図3(c)に示されたように、
最終段から1段前のレジスタの蓄積部及びバリア部の電
位26及び27は低いレベルを維持する。最終段レジス
タのバリア部の電位25は高く変化する。このレジスタ
の蓄積部の電位24は高いレベルを維持する。これによ
り、信号電荷100は最終段レジスタの蓄積部へ移動す
る。At time t3, drive pulse φ1 and drive pulse φ2 do not change from time t2. Reset pulse RS
Goes to a high level. As shown in FIG.
The potentials 26 and 27 of the storage unit and the barrier unit of the register one stage before the last stage maintain a low level. The potential 25 of the barrier section of the last-stage register changes high. The potential 24 of the storage section of this register is maintained at a high level. As a result, the signal charge 100 moves to the accumulation section of the final stage register.
【0034】また、リセットパルスRSがハイレベルにな
ると、図1(a)においてリセットゲート電極2にこの
ハイレベルの電圧が印加される。これにより、電荷検出
部7の電位22はリセットドレイン1と同じ正の電源電
圧と同じレベルになる。When the reset pulse RS goes high, this high level voltage is applied to the reset gate electrode 2 in FIG. As a result, the potential 22 of the charge detection unit 7 becomes the same level as the positive power supply voltage of the reset drain 1.
【0035】時刻t4は、時刻t2、t3から駆動パル
スφ1及び駆動パルスφ2は変化しない。リセットパル
スRSはローレベルに変化する。図3(d)のように、最
終段から1段前のレジスタの蓄積部及びバリア部の電位
26及び27は引き続き低いレベルを維持する。最終段
レジスタの蓄積部の電位24は高いレベルを維持し、バ
リア部の電位25は低く変化する。At time t4, the driving pulse φ1 and the driving pulse φ2 do not change from time t2 and t3. The reset pulse RS changes to a low level. As shown in FIG. 3D, the potentials 26 and 27 of the storage unit and the barrier unit of the register one stage before the last stage continue to maintain a low level. The potential 24 of the storage section of the final stage register maintains a high level, and the potential 25 of the barrier section changes to a low level.
【0036】時刻t5になると、駆動パルスφ1はロー
レベルに駆動パルスφ2はハイレベルに変化する。リセ
ットパルスRSはローレベルを維持する。図3(e)に示
されたように、最終段から1段前のレジスタの蓄積部及
びバリア部の電位26及び27は共に高いレベルに変化
する。最終段レジスタの蓄積部の電位24は低く変化
し、バリア部の電位25は低いレベルを維持する。最終
段レジスタの蓄積部に蓄積されていた信号電荷100は
電荷検出部7へ移動し、読み出される。At time t5, the driving pulse φ1 changes to low level and the driving pulse φ2 changes to high level. The reset pulse RS maintains a low level. As shown in FIG. 3E, the potentials 26 and 27 of the storage unit and the barrier unit of the register immediately before the last stage change to a high level. The potential 24 of the storage section of the final stage register changes low, and the potential 25 of the barrier section maintains a low level. The signal charge 100 stored in the storage section of the last stage register moves to the charge detection section 7 and is read.
【0037】信号電荷100が最終段から1段前のレジ
スタの蓄積部から最終段レジスタの蓄積部へ転送される
とき、最終段から1段前のレジスタの蓄積部の電位26
が低く変化し、最終段レジスタの蓄積部の電位24が高
く変化する。しかし、この時点で図3(b)に示された
ように、最終段レジスタのバリア部にはリセットパルス
RSが印加され、この部分の電位25は低いレベルにある
ため、信号電荷100が最終段レジスタの蓄積部を飛び
越えて電荷検出部7まで先送り転送される異常動作が防
止される。この後、図3(c)のように、最終段レジス
タのバリア部の電位25が高く変化し、信号電荷100
は最終段レジスタの蓄積部へ支障なく転送される。When the signal charge 100 is transferred from the storage unit of the register one stage before the last stage to the storage unit of the last stage register, the potential 26 of the storage unit of the register one stage before the last stage
Changes to low, and the potential 24 of the storage section of the final stage register changes to high. However, at this point, as shown in FIG.
Since RS is applied and the potential 25 at this portion is at a low level, an abnormal operation in which the signal charge 100 jumps over the accumulation section of the last-stage register and is transferred to the charge detection section 7 in advance is prevented. Thereafter, as shown in FIG. 3C, the potential 25 of the barrier section of the final stage register changes to a high level, and the signal charge 100
Is transferred to the storage section of the last stage register without any trouble.
【0038】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。第1の実施例では、最終段レジスタの蓄積部には
駆動パルスφ1を印加し、バリア部には駆動パルスφ1
の替わりにリセットパルスRSを印加する点に特徴があっ
た。これに対し、第2の実施例では最終段から1段前の
レジスタと、最終段レジスタとの間にバリア部を設け、
このバリア部にリセットパルスRSを印加する点に特徴が
ある。Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the driving pulse φ1 is applied to the accumulation section of the final stage register, and the driving pulse φ1 is applied to the barrier section.
It is characterized in that a reset pulse RS is applied instead of. On the other hand, in the second embodiment, a barrier unit is provided between the register one stage before the last stage and the last stage register,
It is characterized in that a reset pulse RS is applied to this barrier section.
【0039】図4(a)に、本実施例による電荷転送装
置の断面構造を示す。最終段レジスタの蓄積部にはn型
不純物領域31が形成され、バリア部にはp型不純物領
域32が形成されている。蓄積部及びバリア部上に設け
られた転送電極4には、駆動パルスφ1が印加される。FIG. 4A shows a sectional structure of the charge transfer device according to the present embodiment. An n-type impurity region 31 is formed in the accumulation section of the final stage register, and a p-type impurity region 32 is formed in the barrier section. A drive pulse φ1 is applied to the transfer electrode 4 provided on the storage unit and the barrier unit.
【0040】最終段レジスタと最終段から1段前のレジ
スタとの間に設けられたバリア部にはp型不純物領域3
2が形成されており、この領域32上には転送電極16
が設けられている。この転送電極16には、リセットパ
ルスRSが印加される。第1の実施例と同一の構成要素に
ついては、同一の番号を付して説明を省略する。A p-type impurity region 3 is provided in a barrier portion provided between the last stage register and the register immediately before the last stage.
2 are formed, and the transfer electrode 16 is formed on this region 32.
Is provided. A reset pulse RS is applied to the transfer electrode 16. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0041】図4(b)に、本実施例における各領域毎
の電位の変化を電位分布図として示す。図1(b)に示
された第1の実施例における電位分布と比較し、最終段
レジスタのバリア部の電位25は、蓄積部の電位24と
同様に駆動パルスφ1に伴って変化し、また最終段レジ
スタと最終段から1段前のレジスタとの間のバリア部の
電位28はリセットパルスRSに従って変化する点が相違
する。駆動パルスφ1及びφ2とリセットパルスRSのタ
イムチャートは、第1の実施例の場合と同様に図2に示
されたものとする。FIG. 4B is a potential distribution diagram showing a change in potential of each region in this embodiment. Compared with the potential distribution in the first embodiment shown in FIG. 1B, the potential 25 of the barrier section of the final stage register changes with the drive pulse φ1 similarly to the potential 24 of the storage section, and The difference is that the potential 28 of the barrier section between the last stage register and the register one stage before the last stage changes according to the reset pulse RS. The time chart of the drive pulses φ1 and φ2 and the reset pulse RS is shown in FIG. 2 as in the case of the first embodiment.
【0042】第2の実施例における各領域の電位は、図
5(a)〜(e)に示されるように変化する。この図5
(a)〜(e)にそれぞれ示された電位分布は、図2に
おける時刻t1〜t5におけるものに対応している。The potential of each region in the second embodiment changes as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (e). This figure 5
The potential distributions shown in (a) to (e) respectively correspond to those at times t1 to t5 in FIG.
【0043】時刻t1では、図5(a)に示されたよう
に、最終段から1段前のレジスタの転送電極5にハイレ
ベルの駆動パルスφ2が印加されて蓄積部の電位26及
びバリア部の電位27はともに高い状態にある。信号電
荷100は、このレジスタの蓄積部に蓄積されている。
最終段レジスタと最終段から1段前のレジスタとの間の
バリア部にはローレベルのリセットパルスRSが印加さ
れ、この領域の電位28は低いレベルにある。最終段レ
ジスタの蓄積部及びバリア部には共にローレベルの駆動
パルスφ1が印加され、それぞれの電位24及び25は
いずれも低い。At time t1, as shown in FIG. 5A, a high-level drive pulse φ2 is applied to the transfer electrode 5 of the register immediately before the last stage, and the potential 26 of the storage unit and the barrier unit Are both in a high state. The signal charge 100 is stored in the storage section of this register.
A low-level reset pulse RS is applied to the barrier section between the last-stage register and the register immediately before the last-stage register, and the potential 28 in this region is at a low level. A low-level drive pulse φ1 is applied to both the storage section and the barrier section of the last-stage register, and the respective potentials 24 and 25 are low.
【0044】時刻t2では、図5(b)に示されたよう
に、最終段から1段前のレジスタにローレベルの駆動パ
ルスφ2が印加され、蓄積部及びバリア部の電位26及
び27は共に低く変化する。しかし、最終段レジスタと
最終段から1段前のレジスタとの間のバリア部にはロー
レベルのリセットパルスRSが印加されており、この領域
の電位28は低いレベルを維持する。このため、最終段
から1段前のレジスタの蓄積部に蓄積されている信号電
荷100は転送されない。最終段レジスタにはハイレベ
ルの駆動パルスφ1が印加され、蓄積部の電位24とバ
リア部の電位25は共に高く変化する。At time t2, as shown in FIG. 5B, a low-level drive pulse φ2 is applied to the register immediately before the last stage, and the potentials 26 and 27 of the storage unit and the barrier unit are both set. Change low. However, a low-level reset pulse RS is applied to the barrier section between the last stage register and the register one stage before the last stage, and the potential 28 in this region maintains a low level. Therefore, the signal charges 100 stored in the storage unit of the register one stage before the last stage are not transferred. A high-level drive pulse φ1 is applied to the last-stage register, and the potential 24 of the storage section and the potential 25 of the barrier section both change high.
【0045】時刻t3になると、図5(c)に示された
ように、最終段から1段前のレジスタの蓄積部及びバリ
ア部の電位26及び27は低いレベルを維持する。最終
段レジスタと最終段から1段前のレジスタとの間のバリ
ア部には、ハイレベルのリセットパルスRSが印加され、
この領域の電位28は高く変化する。最終段レジスタに
はハイレベルの駆動パルスφ1が印加されており、蓄積
部及びバリア部の電位24及び25は高いレベルを維持
する。最終段から1段前のレジスタの蓄積部に蓄積され
ていた信号電荷100は、最終段レジスタと最終段から
1段前のレジスタとの間のバリア部へ移動する。At time t3, as shown in FIG. 5 (c), the potentials 26 and 27 of the storage section and the barrier section of the register immediately before the last stage maintain a low level. A high-level reset pulse RS is applied to a barrier section between the last-stage register and the register one stage before the last stage,
The potential 28 in this region changes high. A high-level drive pulse φ1 is applied to the final stage register, and the potentials 24 and 25 of the storage unit and the barrier unit maintain a high level. The signal charge 100 stored in the storage unit of the register one stage before the last stage moves to the barrier unit between the last stage register and the register one stage before the last stage.
【0046】時刻t4では、図5(d)のように最終段
から1段前のレジスタの蓄積部及びバリア部の電位26
及び27は引き続き低いレベルを維持し、最終段レジス
タの蓄積部の電位24及びバリア部の電位25は高いレ
ベルを維持する。最終段レジスタと最終段から1段前の
レジスタとの間の領域にはローレベルのリセットパルス
RSが印加され、この領域の電位28は低く変化する。信
号電荷100は、最終段レジスタと最終段から1段前の
レジスタとの間のバリア部上から、最終段レジスタの蓄
積部へ移動する。At the time t4, as shown in FIG.
And 27 continue to maintain a low level, and the potential 24 of the storage section and the potential 25 of the barrier section of the final stage register maintain a high level. A low-level reset pulse is applied to the area between the last register and the register one step before the last register.
RS is applied, and the potential 28 in this region changes low. The signal charge 100 moves from the barrier portion between the last stage register and the register one stage before the last stage to the storage portion of the last stage register.
【0047】時刻t5では、図5(e)に示されたよう
に、最終段から1段前のレジスタの蓄積部及びバリア部
の電位26及び27は共に高いレベルに変化する。最終
段レジスタと最終段から1段前のレジスタとの間のバリ
ア部にはローレベルのリセットパルスRSが印加されてお
り、この領域の電位28はローレベルを維持する。最終
段レジスタにはローレベルの駆動パルスφ1が印加さ
れ、この部分の蓄積部の電位24とバリア部の電位25
は共にローレベルに変化する。最終段レジスタの蓄積部
に蓄積されていた信号電荷100は、電荷検出部22へ
移動して読み出される。At time t5, as shown in FIG. 5E, the potentials 26 and 27 of the storage section and the barrier section of the register immediately before the last stage change to a high level. A low-level reset pulse RS is applied to the barrier section between the last-stage register and the register immediately before the last-stage register, and the potential 28 in this region maintains the low-level. A low-level drive pulse φ1 is applied to the final stage register, and the potential 24 of the storage portion and the potential 25 of the barrier portion in this portion are applied.
Change to low level. The signal charge 100 stored in the storage unit of the last-stage register moves to the charge detection unit 22 and is read.
【0048】第2の実施例によれば、信号電荷100が
最終段から1段前のレジスタから最終レジスタの蓄積部
へ転送される場合には、図5(b)に示されたように、
最終段から1段前のレジスタの電位26及び27がロー
レベルに変化し、最終段レジスタの電位24及び25が
ハイレベルに変化する。しかし、最終段レジスタと最終
段から1段前のレジスタとの間のバリア部の電位28は
ローレベルであり、信号電荷100の先送りが防止され
る。この後、図5(c)に示されたように、最終段レジ
スタと最終段から1段前のレジスタとの間のバリア部の
電位28がハイレベルに変化して、信号電荷100が最
終段レジスタへ転送される。According to the second embodiment, when the signal charge 100 is transferred from the register one stage before the last stage to the accumulation unit of the last register, as shown in FIG.
The potentials 26 and 27 of the register immediately before the last stage change to low level, and the potentials 24 and 25 of the last register change to high level. However, the potential 28 of the barrier section between the last stage register and the register one stage before the last stage is at a low level, and the advance of the signal charge 100 is prevented. Thereafter, as shown in FIG. 5C, the potential 28 of the barrier section between the last stage register and the register one stage before the last stage changes to a high level, and the signal charge 100 is changed to the last stage. Transferred to register.
【0049】次に、本発明の第3の実施例について図面
を用いて説明する。上述したように、第2の実施例では
最終段から1段前のレジスタと最終段レジスタとの間に
バリア部を設け、このバリア部にリセットパルスRSを印
加する点に特徴がある。これに対し、第3の実施例では
最終段から1段前に蓄積部及びバリア部を有するレジス
タを設け、このレジスタにリセットパルスRSを印加する
点に特徴がある。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As described above, the second embodiment is characterized in that the barrier section is provided between the register one stage before the last stage and the last stage register, and the reset pulse RS is applied to this barrier portion. On the other hand, the third embodiment is characterized in that a register having a storage unit and a barrier unit is provided immediately before the last stage and a reset pulse RS is applied to this register.
【0050】図6(a)に、本実施例による電荷転送装
置の縦断面構造を示す。最終段レジスタにおいて、蓄積
部としてn型不純物領域31が形成され、バリア部とし
てp型不純物領域34が形成されている。蓄積部及びバ
リア部上に設けられた転送電極4には、駆動パルスφ1
が印加される。最終段から1段前のレジスタにおいて、
電荷蓄積部としてn型埋め込みチャネル層12が形成さ
れ、バリア部としてp型不純物領域35が形成されてい
る。この電荷蓄積部とバリア部とには、転送電極16を
介してリセットパルスRSが印加される。第1又は第2の
実施例と同一の構成要素については、同一の番号を付し
て説明を省略する。FIG. 6A shows a vertical sectional structure of the charge transfer device according to the present embodiment. In the final register, an n-type impurity region 31 is formed as a storage portion, and a p-type impurity region 34 is formed as a barrier portion. A drive pulse φ1 is applied to the transfer electrode 4 provided on the storage section and the barrier section.
Is applied. In the register one stage before the last stage,
An n-type buried channel layer 12 is formed as a charge storage portion, and a p-type impurity region 35 is formed as a barrier portion. A reset pulse RS is applied to the charge storage section and the barrier section via the transfer electrode 16. The same components as those in the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0051】図6(b)に、第3の実施例における各領
域毎の電位の変化を示す。最終段レジスタの電荷蓄積部
の電位41とバリア部の電位42とがリセットパルスRS
に従って変化する。駆動パルスφ1及びφ2とリセット
パルスRSの波形の変化は、第1及び第2の実施例と同様
に図2のタイムチャートに示されたものと同様である。FIG. 6B shows a change in potential for each region in the third embodiment. The potential 41 of the charge storage section and the potential 42 of the barrier section of the final stage register are reset pulses RS
It changes according to. The changes in the waveforms of the drive pulses φ1 and φ2 and the reset pulse RS are the same as those shown in the time chart of FIG. 2 as in the first and second embodiments.
【0052】第3の実施例における各領域の電位は、時
刻t1〜t5の経過に伴って図7(a)〜(e)に示さ
れるように変化する。この図7(a)〜(e)にそれぞ
れ示された電位分布は、図2における時刻t1〜t5に
おけるものに対応している。In the third embodiment, the potential of each region changes as shown in FIGS. 7A to 7E with the passage of time t1 to t5. The potential distributions shown in FIGS. 7A to 7E correspond to those at times t1 to t5 in FIG.
【0053】時刻t1では、図7(a)に示されたよう
に、最終段から2段前のレジスタの転送電極5にハイレ
ベルの駆動パルスφ2が印加されて、この蓄積部の電位
26及びバリア部の電位27はともに高い状態にある。
信号電荷100は、このレジスタの蓄積部に蓄積されて
いる。最終段から1段前のレジスタにはローレベルのリ
セットパルスRSが印加され、この蓄積部の電位41とバ
リア部の電位42は共に低いレベルにある。最終段レジ
スタの蓄積部及びバリア部には共にローレベルの駆動パ
ルスφ1が印加され、それぞれの電位24及び25はい
ずれもローレベルにある。At time t1, as shown in FIG. 7A, a high-level driving pulse φ2 is applied to the transfer electrode 5 of the register two stages before the last stage, and the potential 26 and the potential 26 Both potentials 27 of the barrier section are in a high state.
The signal charge 100 is stored in the storage section of this register. A low-level reset pulse RS is applied to the register one stage before the last stage, and the potential 41 of the storage unit and the potential 42 of the barrier unit are both at a low level. A low-level drive pulse φ1 is applied to both the accumulation section and the barrier section of the last-stage register, and the respective potentials 24 and 25 are both at the low level.
【0054】時刻t2では、図7(b)に示されたよう
に、最終段から2段前のレジスタにローレベルの駆動パ
ルスφ2が印加され、蓄積部及びバリア部の電位26及
び27はいずれも低く変化する。最終段から1段前のレ
ジスタにはローレベルのリセットパルスRSが印加され、
この蓄積部の電位41とバリア部の電位42は低いレベ
ルを維持する。これにより、最終段から2段前のレジス
タの蓄積部に蓄積されている信号電荷100は転送され
ない。最終段レジスタにはハイレベルの駆動パルスφ1
が印加され、蓄積部の電位24とバリア部の電位25は
共に高く変化する。At time t2, as shown in FIG. 7 (b), a low-level drive pulse φ2 is applied to the register two stages before the last stage, and the potentials 26 and 27 of the storage unit and the barrier unit are both changed. Also vary low. A low-level reset pulse RS is applied to the register one stage before the last stage,
The potential 41 of the storage section and the potential 42 of the barrier section maintain a low level. As a result, the signal charges 100 stored in the storage unit of the register two stages before the last stage are not transferred. The high-level drive pulse φ1 is stored in the last stage register.
Is applied, and the potential 24 of the storage portion and the potential 25 of the barrier portion both change high.
【0055】時刻t3では、図7(c)のように最終段
から2段前のレジスタの蓄積部及びバリア部の電位26
及び27は低いレベルを維持する。最終段から1段前の
レジスタにはハイレベルのリセットパルスRSが印加さ
れ、蓄積部の電位41とバリア部の電位42は高く変化
する。これにより、最終段から2段前のレジスタの蓄積
部に蓄積されていた信号電荷100は、最終段から1段
前のレジスタの蓄積部へ転送される。最終段レジスタに
はハイレベルの駆動パルスφ1が印加されており、蓄積
部及びバリア部の電位24及び25は高いレベルを維持
する。At time t3, as shown in FIG. 7C, the potential 26 of the storage section and the barrier section of the register two stages before the last stage.
And 27 maintain a low level. A high-level reset pulse RS is applied to the register one stage before the last stage, and the potential 41 of the storage unit and the potential 42 of the barrier unit change high. Thus, the signal charge 100 stored in the storage unit of the register two stages before the last stage is transferred to the storage unit of the register one stage before the last stage. A high-level drive pulse φ1 is applied to the final stage register, and the potentials 24 and 25 of the storage unit and the barrier unit maintain a high level.
【0056】時刻t4になると、図7(d)のように、
最終段から2段前のレジスタの蓄積部及びバリア部の電
位26及び27は引き続き低いレベルを維持し、最終段
レジスタの蓄積部の電位24及びバリア部の電位25は
高いレベルを維持する。最終段から1段前のレジスタに
はローレベルのリセットパルスRSが印加され、この蓄積
部の電位41とバリア部の電位42は低く変化する。信
号電荷100は、最終段から1段前のレジスタの蓄積部
から最終段レジスタの蓄積部へ移動する。At time t4, as shown in FIG.
The potentials 26 and 27 of the storage unit and the barrier unit of the register two stages before the last stage continue to maintain a low level, and the potential 24 of the storage unit and the potential 25 of the barrier unit of the last stage register maintain a high level. A low-level reset pulse RS is applied to the register one stage before the last stage, and the potential 41 of the storage unit and the potential 42 of the barrier unit change low. The signal charge 100 moves from the storage portion of the register one stage before the last stage to the storage portion of the last stage register.
【0057】時刻t5では、図7(e)に示されたよう
に、最終段から2段前のレジスタの蓄積部及びバリア部
の電位26及び27は共に高いレベルに変化する。最終
段から1段前のレジスタにはローレベルのリセットパル
スRSが印加されており、このレジスタの蓄積部の電位4
1とバリア部の電位42はローレベルを維持する。最終
段レジスタにはローレベルの駆動パルスφ1が印加さ
れ、この部分の蓄積部の電位24とバリア部の電位25
は共にローレベルに変化する。最終段レジスタの蓄積部
に蓄積されていた信号電荷100は電荷検出部22へ転
送され、読み出される。At time t5, as shown in FIG. 7 (e), the potentials 26 and 27 of the storage section and the barrier section of the register two stages before the last stage both change to a high level. A low-level reset pulse RS is applied to the register one stage before the last stage, and the potential 4 of the storage unit of this register is applied.
1 and the potential 42 of the barrier section maintain the low level. A low-level drive pulse φ1 is applied to the final stage register, and the potential 24 of the storage portion and the potential 25 of the barrier portion in this portion are applied.
Change to low level. The signal charge 100 stored in the storage unit of the last stage register is transferred to the charge detection unit 22 and read.
【0058】第3の実施例によれば、信号電荷100が
最終段から2段前のレジスタから最終段から1段前のレ
ジスタの蓄積部へ転送される場合、図7(b)に示され
たように、最終段から2段前のレジスタの電位26及び
27がローレベルで、最終段のレジスタの電位24及び
25はハイレベルに変化する。しかし、この時点におけ
る最終段から1段前のレジスタの電位41及び42はロ
ーレベルである。このため、信号電荷100は最終段レ
ジスタを飛び越えて電荷検出部22まで先送り転送され
ず、異常動作が防止される。According to the third embodiment, when the signal charge 100 is transferred from the register two stages before the last stage to the storage part of the register one stage before the last stage, it is shown in FIG. 7B. As described above, the potentials 26 and 27 of the register two stages before the last stage are at the low level, and the potentials 24 and 25 of the last stage register are changed to the high level. However, at this time, the potentials 41 and 42 of the register one stage before the last stage are at the low level. Therefore, the signal charge 100 is not transferred to the charge detection unit 22 by skipping over the last-stage register, and an abnormal operation is prevented.
【0059】この後、図7(c)に示されたように、最
終段から1段前のレジスタの電位41及び42がハイレ
ベルに変化して、信号電荷100がこの最終段から1段
前のレジスタの蓄積部へ転送される。さらに、図7
(d)のように最終段から1段前のレジスタの電位41
及び42がローレベルに変化し、信号電荷100が最終
段レジスタへ支障なく転送される。Thereafter, as shown in FIG. 7C, the potentials 41 and 42 of the registers one stage before the last stage change to the high level, and the signal charge 100 becomes one stage before the last stage. Is transferred to the storage section of the register. Further, FIG.
As shown in (d), the potential 41 of the register immediately before the last stage is obtained.
And 42 change to low level, and the signal charge 100 is transferred to the final stage register without any trouble.
【0060】上述した実施例はいずれも一例であり、本
発明を限定するものではない。例えば、第1の実施例で
は最終段レジスタのバリア部に、図2に示されたリセッ
トパルスRSを印加している。このリセットパルスRSは、
リセットゲート電極2に印加されるものと同一である
が、必ずしも同一である必要はない。即ち、リセットゲ
ート電極に印加されるものと周期が同じであって、ハイ
レベルの期間が駆動パルスよりも短いものを、最終段レ
ジスタのバリア部に印加すればよい。同様に、第2の実
施例では、最終段レジスタと最終段から1段前のレジス
タとの間に設けられたバリア部にリセットパルスRSを印
加しており、第3の実施例では最終段から1段前のレジ
スタの蓄積部及びバリア部にリセットパルスRSを印加し
ているが、リセットゲート電極に印加されるものと周期
が同じでかつハイレベルの期間が駆動パルスよりも短い
ものを印加すればよい。The above embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. For example, in the first embodiment, the reset pulse RS shown in FIG. 2 is applied to the barrier section of the last stage register. This reset pulse RS
It is the same as that applied to the reset gate electrode 2, but it is not necessary to be the same. That is, it is only necessary to apply, to the barrier section of the final stage register, a transistor having the same cycle as that applied to the reset gate electrode and having a high-level period shorter than the drive pulse. Similarly, in the second embodiment, the reset pulse RS is applied to the barrier section provided between the last stage register and the register one stage before the last stage. In the third embodiment, the reset pulse RS is applied from the last stage. The reset pulse RS is applied to the storage unit and barrier unit of the register one stage before, but it is necessary to apply the reset pulse RS whose period is the same as that applied to the reset gate electrode and whose high-level period is shorter than the drive pulse. I just need.
【0061】[0061]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電荷転送
方法及びその装置によれば、CCDレジスタにおいて最
終段レジスタの蓄積部に信号電荷を転送する際に、最終
段レジスタのバリア部のみに、リセットパルスと同一周
期でかつハイレベルの期間が駆動パルスより短いものを
印加することで、あるいは最終段レジスタと最終段レジ
スタから1段前のレジスタとの間に、最終段レジスタの
バリア部と同じ導電型の不純物領域が形成されており、
この不純物領域にリセットパルスと同一周期でかつハイ
レベルの期間が駆動パルスより短いものを印加すること
で、最終段レジスタの蓄積部を飛び越えて電荷検出部ま
で先送り転送される異常な動作が防止される。As described above, according to the charge transfer method and device of the present invention, when signal charges are transferred to the accumulation section of the final register in the CCD register, only the barrier section of the final register is transferred. By applying a pulse having the same cycle as the reset pulse and having a high-level period shorter than the drive pulse, or between the last-stage register and the register one stage before the last-stage register, Impurity regions of the same conductivity type are formed,
By applying a pulse having the same period as the reset pulse and a high-level period shorter than the drive pulse to this impurity region, an abnormal operation of jumping over the accumulation section of the final stage register and being forward-transferred to the charge detection section is prevented. You.
【図1】本発明の第1の実施例による電荷転送装置の縦
断面構造と電位分布を示した説明図。FIG. 1 is an explanatory view showing a vertical sectional structure and a potential distribution of a charge transfer device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1〜第3の実施例において用いられ
る駆動パルス及びリセットパルスの波形の変化を示した
タイムチャート。FIG. 2 is a time chart showing changes in waveforms of a drive pulse and a reset pulse used in the first to third embodiments of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施例による電荷転送装置にお
ける各領域の電位の変化を示した電位分布図。FIG. 3 is a potential distribution diagram showing a change in potential of each region in the charge transfer device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施例による電荷転送装置の縦
断面構造と電位分布を示した説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a vertical sectional structure and a potential distribution of a charge transfer device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】同実施例による電荷転送装置における各領域の
電位の変化を示した電位分布図。FIG. 5 is a potential distribution diagram showing a change in potential of each region in the charge transfer device according to the same embodiment.
【図6】本発明の第3の実施例による電荷転送装置の縦
断面構造と電位分布を示した説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a vertical sectional structure and a potential distribution of a charge transfer device according to a third embodiment of the present invention.
【図7】同実施例による電荷転送装置における各領域の
電位の変化を示した電位分布図。FIG. 7 is a potential distribution diagram showing a change in potential of each region in the charge transfer device according to the same embodiment.
【図8】従来の電荷転送装置の縦断面構造と電位分布を
示した説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a vertical cross-sectional structure and a potential distribution of a conventional charge transfer device.
【図9】同電荷転送装置における駆動パルスの波形の変
化を示したタイムチャート。FIG. 9 is a time chart showing a change in a drive pulse waveform in the same charge transfer device.
【図10】同電荷転送装置における各領域の電位の変化
を示した電位分布図。FIG. 10 is a potential distribution diagram showing a change in potential of each region in the same charge transfer device.
1 リセットドレイン 2 リセットゲート電極 3 出力ゲート電極 4,5 転送電極 7 電荷検出部 8,31 n型不純物領域 10,11,34,35 p型不純物領域 12 n型埋め込みチャネル層 20〜27,41,42 電位 50 p型半導体基板 100 信号電荷 REFERENCE SIGNS LIST 1 reset drain 2 reset gate electrode 3 output gate electrode 4,5 transfer electrode 7 charge detector 8,31 n-type impurity region 10,11,34,35 p-type impurity region 12 n-type buried channel layer 20-27,41, 42 potential 50 p-type semiconductor substrate 100 signal charge
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/339 H01L 29/762 H04N 5/335 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/339 H01L 29/762 H04N 5/335
Claims (4)
記蓄積部に蓄積された信号電荷が隣接する他の領域へ移
動するのを防ぐバリア部とを有し、駆動パルスを印加さ
れて信号電荷を転送するレジスタが複数段設けられたC
CDレジスタと、 前記CCDレジスタから転送された信号電荷を与えられ
て検出する電荷検出部と、 リセットパルスを与えられて前記電荷検出部を所定状態
に設定するリセットゲートとを備えた電荷転送装置にお
いて、 前記CCDレジスタにおける最終段レジスタのバリア部
のみに、前記リセットパルスと同一周期でかつ前記駆動
パルスよりハイレベルの期間が短いパルスが印加される
ことを特徴とする電荷転送装置。An accumulator for receiving and accumulating signal charges, and a barrier for preventing the signal charges accumulated in the accumulator from moving to another adjacent area, wherein a driving pulse is applied. C provided with a plurality of registers for transferring signal charges
A charge transfer device comprising: a CD register; a charge detection unit that receives and detects a signal charge transferred from the CCD register; and a reset gate that receives a reset pulse and sets the charge detection unit to a predetermined state. A charge transfer device, wherein a pulse having the same cycle as the reset pulse and having a shorter high-level period than the drive pulse is applied only to the barrier section of the last register in the CCD register.
この蓄積部に蓄積された信号電荷が隣接する他の領域へ
移動するのを防ぐバリア部とを有するレジスタが複数段
設けられたCCDレジスタに、駆動パルスを与えて信号
電荷を転送し、 前記CCDレジスタから転送された信号電荷を電荷検出
部により検出し、 リセットゲートにリセットパルスを与えて前記電荷検出
部を所定状態に設定する電荷転送方法において、 前記CCDレジスタにおける最終段レジスタのバリア部
のみに、前記リセットパルスと同一周期でかつ前記駆動
パルスよりハイレベルの期間が短いパルスを印加するこ
とを特徴とする電荷転送方法。2. An accumulator for accumulating a given signal charge;
A drive pulse is applied to a CCD register provided with a plurality of registers having a barrier section for preventing the signal charges accumulated in the accumulation section from moving to another adjacent area, and the signal charges are transferred. In the charge transfer method of detecting a signal charge transferred from a register by a charge detection unit and applying a reset pulse to a reset gate to set the charge detection unit to a predetermined state, only the barrier unit of the last stage register in the CCD register And applying a pulse having the same period as the reset pulse and a shorter high-level period than the drive pulse.
記蓄積部に蓄積された信号電荷が隣接する他の領域へ移
動するのを防ぐバリア部とを有し、駆動パルスを印加さ
れて信号電荷を転送するレジスタが複数段設けられたC
CDレジスタと、 前記CCDレジスタから転送された信号電荷を与えられ
て検出する電荷検出部と、 リセットパルスを与えられて前記電荷検出部を所定状態
に設定するリセットゲートとを備えた電荷転送装置にお
いて、 前記CCDレジスタにおける最終段レジスタと最終段か
ら1段前のレジスタとの間に、前記最終段レジスタのバ
リア部と同じ導電型の不純物領域が形成されており、こ
の不純物領域に前記リセットパルスと同一周期でかつ前
記駆動パルスよりハイレベルの期間が短いパルスが印加
されることを特徴とする電荷転送装置。3. A storage section for receiving a signal charge and storing the signal charge, and a barrier section for preventing the signal charge stored in the storage section from moving to another adjacent area. C provided with a plurality of registers for transferring signal charges
A charge transfer device comprising: a CD register; a charge detection unit that receives and detects a signal charge transferred from the CCD register; and a reset gate that receives a reset pulse and sets the charge detection unit to a predetermined state. An impurity region of the same conductivity type as a barrier portion of the last stage register is formed between the last stage register and the register one stage before the last stage in the CCD register. A charge transfer device, wherein pulses having the same cycle and a shorter high-level period than the driving pulse are applied.
この蓄積部に蓄積された信号電荷が隣接する他の領域へ
移動するのを防ぐバリア部とを有するレジスタが複数段
設けられたCCDレジスタに、駆動パルスを与えて信号
電荷を転送し、 前記CCDレジスタから転送された信号電荷を電荷検出
部により検出し、 リセットゲートにリセットパルスを与えて前記電荷検出
部を所定状態に設定する電荷転送方法において、 前記CCDレジスタにおける最終段レジスタと最終段か
ら1段前のレジスタとの間に、前記最終段レジスタのバ
リア部と同じ導電型の不純物領域が形成されており、こ
の不純物領域に前記リセットパルスと同一周期でかつ前
記駆動パルスよりハイレベルの期間が短いパルスを印加
することを特徴とする電荷転送方法。4. An accumulator for accumulating a given signal charge;
A drive pulse is applied to a CCD register provided with a plurality of registers having a barrier section for preventing the signal charges accumulated in the accumulation section from moving to another adjacent area, and the signal charges are transferred. In a charge transfer method for detecting a signal charge transferred from a register by a charge detection unit and applying a reset pulse to a reset gate to set the charge detection unit in a predetermined state, An impurity region of the same conductivity type as that of the barrier unit of the last stage register is formed between the last stage register and the impurity region. A charge transfer method comprising applying a short pulse.
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JP16946094A JP3302834B2 (en) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | Charge transfer method and device |
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JP16946094A JP3302834B2 (en) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | Charge transfer method and device |
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JPH0837290A JPH0837290A (en) | 1996-02-06 |
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KR100381330B1 (en) * | 2000-09-04 | 2003-04-26 | 세빛아이에스 주식회사 | Method for driving CMOS image sensor |
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