JPH01238055A - Charge transfer type solid-state image sensing device - Google Patents

Charge transfer type solid-state image sensing device

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Publication number
JPH01238055A
JPH01238055A JP63063314A JP6331488A JPH01238055A JP H01238055 A JPH01238055 A JP H01238055A JP 63063314 A JP63063314 A JP 63063314A JP 6331488 A JP6331488 A JP 6331488A JP H01238055 A JPH01238055 A JP H01238055A
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JP
Japan
Prior art keywords
horizontal
transfer gate
ccd
horizontal ccd
transfer
Prior art date
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Pending
Application number
JP63063314A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoshi Sakaguchi
坂口 直志
Norio Koike
小池 紀雄
Toshibumi Ozaki
俊文 尾崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Device Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Device Engineering Co Ltd
Priority to JP63063314A priority Critical patent/JPH01238055A/en
Publication of JPH01238055A publication Critical patent/JPH01238055A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve transfer efficiency between horizontal CCD by making a clearance between a horizontal transfer gate and a horizontal CCD, or a clearance between horizontal CCD and a transfer gate not exceed a specific size. CONSTITUTION:Plane is shaped by providing an impurity layer 14 to make CCD a buried layer and an electrode 12 of horizontal CCD, and by making a clearance 11-1 from a horizontal transfer gate 4-1 to horizontal CCD or a clearance 11-2 from horizontal CCD to a horizontal transfer gate 4-2 not exceeding 1mum. According to this constitution, it is possible to eliminate electric potential generated in horizontal CCDF, to reduce leaving of charge, to improve transfer efficiency, and to prevent development of color mixture or fixed pattern noises.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体基板上に光電変換素子、および各素子
の光学情報を読み出す電荷移送素子、(Charge 
Coupled Device、以下CCDと略称する
)を用いた固体撮像素子に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a photoelectric conversion element on a semiconductor substrate, and a charge transfer element for reading out optical information of each element.
The present invention relates to a solid-state image sensor using a coupled device (hereinafter abbreviated as CCD).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

固体撮像素子は現行のテレビジョン放送で使用されてい
る撮像用電子管値みの解像力を必要とし、このため垂直
方向に約500画素、水平方向に500〜1000画素
を配列した絵素(光電変換素子)マトリクスとそれに相
当する走査素子が必要となる。またカラー撮像素子とし
ては、色信号の分離を効率良く行うために、複数列(2
個以上)の水平CCDを用いることが考えられ、これに
より色信号を独立して読みことができ、水平CCDの駆
動周波数も低減することができる。しかし、このために
、水平CCD間の橋渡しになる転送ゲート(スイッチ機
構を有する)が必要になる。
Solid-state image sensors require a resolution equivalent to that of the imaging electron tubes used in current television broadcasting, and for this reason they use picture elements (photoelectric conversion elements) arranged in approximately 500 pixels in the vertical direction and 500 to 1000 pixels in the horizontal direction. ) matrix and corresponding scanning element are required. In addition, as a color image sensor, in order to efficiently separate color signals, multiple columns (2
It is conceivable to use horizontal CCDs (1 or more), thereby making it possible to read the color signals independently and reducing the driving frequency of the horizontal CCDs. However, this requires a transfer gate (with a switch mechanism) that serves as a bridge between the horizontal CCDs.

第3図に複数列の水平CCDを用いた、固体撮像素子の
基本構成を示す(複数列の水平CCDに関しては、先願
発明特願昭59−248116号等がある)。
FIG. 3 shows the basic configuration of a solid-state image sensor using multiple rows of horizontal CCDs (regarding multiple rows of horizontal CCDs, there is a prior invention patent application No. 1983-248116, etc.).

ここで、1は例えば光ダイオードからなる光電変換素子
、2は光電変換素子群に蓄積された信号電荷を、水平の
CCDシフトレジスタへ送る垂直CCD、5−1.5−
2は、垂直CCDからの信号を出力端、6−1.6−2
に送り出すための水平CCD、(この図では、2本しか
記載していないが何本あっても構わない)、である。こ
こで7−1.7−2.7−3.7−4は垂直のクロック
パルス発生器であり、8−1.8−2は水平のクロック
パルス発生器である。ここでは垂直のCCDを4相のク
ロック、水平のCCDを2相のクロックパルスにより駆
動しているが、それぞれ、2相。
Here, 1 is a photoelectric conversion element made of, for example, a photodiode, 2 is a vertical CCD that sends signal charges accumulated in the photoelectric conversion element group to a horizontal CCD shift register, 5-1.5-
2 is the output terminal for the signal from the vertical CCD, 6-1.6-2
horizontal CCDs (only two are shown in this figure, but any number may be provided) for sending the signal to the camera. Here 7-1.7-2.7-3.7-4 is a vertical clock pulse generator and 8-1.8-2 is a horizontal clock pulse generator. Here, the vertical CCD is driven by a 4-phase clock and the horizontal CCD is driven by a 2-phase clock pulse, but each has 2 phases.

3相、4相などを用いて駆動しても良い、また、3は光
電変換素子に蓄積された電荷を垂直CCDシフトレジス
タへ送る。垂直転送ゲート4−1゜4−2は垂直CCD
シフトレジスタの信号電荷を水平CCDシフトレジスタ
へ送る水平の転送ゲートを示す。ここで、転送ゲート4
−1は不要であれば省略しても構わない0、また9−1
,9−2は垂直CCDシフトレジスタから、出力端への
信号の流れる方向を示している9本素子はこのままの形
態では、白黒素子となり、光電変換素子上部にカラーフ
ィルタを積層すると各光電変換素子は色情報を備えるこ
とになり、カラー素子となる。
It may be driven using three phases, four phases, etc., and 3 sends the charges accumulated in the photoelectric conversion element to the vertical CCD shift register. Vertical transfer gates 4-1 and 4-2 are vertical CCDs.
A horizontal transfer gate is shown that sends the signal charge of the shift register to the horizontal CCD shift register. Here, transfer gate 4
-1 can be omitted if unnecessary, 0, and 9-1
, 9-2 indicates the direction in which signals flow from the vertical CCD shift register to the output terminal. If the nine elements are left as they are, they will be black and white elements, but if a color filter is stacked on top of the photoelectric conversion element, each photoelectric conversion element will has color information and becomes a color element.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術では、垂直CCDシフトレジスタの信号電
荷を転送ゲート4−1(スイッチ機構を有する)を橋渡
しとして、水平CCDシフトレジスタへ送る場合、或は
水平CCDシフトレジスタの信号電荷を転送ゲート4−
2(スイッチ機構を有する)を橋渡しとして次段(外側
)の水平CCDシフトレジスタへ送る場合において、転
送ゲートと水平CCDとの結合部(ゲートとCCDの間
に必然的に存在することになる間隙)或いは、転送ゲー
トの平面構成の点では配慮がなされておらず、転送効率
が劣化するという問題があった。
In the above-mentioned conventional technology, when the signal charge of the vertical CCD shift register is sent to the horizontal CCD shift register using the transfer gate 4-1 (having a switch mechanism) as a bridge, or when the signal charge of the horizontal CCD shift register is sent to the horizontal CCD shift register using the transfer gate 4-1 (having a switch mechanism) as a bridge,
2 (with a switch mechanism) as a bridge to the next stage (outer) horizontal CCD shift register, the joint between the transfer gate and the horizontal CCD (the gap that inevitably exists between the gate and the CCD) ) Alternatively, no consideration was given to the planar configuration of the transfer gate, resulting in a problem of deterioration of transfer efficiency.

以下に第4図を用いて、問題となっている転送ゲートの
周辺の構成と、その部分で転送効率が劣化する原因を説
明する。
Below, using FIG. 4, the configuration around the transfer gate in question and the cause of the deterioration of transfer efficiency in that part will be explained.

第4図(a)は第3図に示した素子の10で示した部分
の平面レイアウト構成を示した図である。
FIG. 4(a) is a diagram showing a planar layout configuration of a portion indicated by 10 of the element shown in FIG. 3.

4−1.4−2は水平転送ゲート(例えば1層目の、多
結晶シリコン)、12は水平CCDを形成する電極(例
えば2層目の多結晶シリコン、或は。
4-1.4-2 is a horizontal transfer gate (for example, first layer of polycrystalline silicon), and 12 is an electrode forming a horizontal CCD (for example, second layer of polycrystalline silicon).

3J1目の多結晶シリコンでもよい。)、14はCCD
を埋め込み型にする不物層(例えば、n層。
3J1 polycrystalline silicon may be used. ), 14 is CCD
An impurity layer (for example, an n-layer) that makes it an embedded type.

CCDを表面型にする場合はこの層は不要である)。This layer is not necessary if the CCD is a surface type).

11−1.11−2は今問題としている転送ゲートから
水平CCDの埋め込みチャネルに到る間隙或は、水平C
CDから転送ゲートに到る間隙を表し、Lはその間隙寸
法を示している。
11-1.11-2 is the gap from the transfer gate to the buried channel of the horizontal CCD, or the horizontal CCD.
It represents the gap from CD to the transfer gate, and L indicates the gap dimension.

第4図(b)は垂直方向に信号電荷を転送する場合の断
面構造を示している(第4図(a)でA−A’間で示し
た部分に沿って切った場合の断面構造である)。ここで
13は絶縁膜を示す。
Figure 4(b) shows the cross-sectional structure when signal charges are transferred in the vertical direction (this is the cross-sectional structure when cut along the section A-A' in Figure 4(a)). be). Here, 13 indicates an insulating film.

第4図(c)には(b)に示した構造の各領域の信号転
送時に形成されるポテンシャル(電位)を示している。
FIG. 4(c) shows the potential formed during signal transfer in each region of the structure shown in FIG. 4(b).

水平ブランキング期間に垂直CCDから、4−1で示す
、水平転送ゲートを通して、水平のCCDに送られ、と
こに−時計められた電荷Qsは、水平CCDのゲート電
極に印加されていた高レベル電圧を、切ることによって
、電位はΔVtだけ上昇し、4−2で示す、水平転送ゲ
ート電極下に送られる。ここで第4図(a)の11の部
分に示した領域(転送ゲートと水平CCDの間)に通常
数μmの間隔(L)が発生する。その結果、第4図Cで
見られるように、電位の障壁(δ)ができ、転送効率上
問題となる電荷の取り残しQRが発生する。ここで電位
の障壁が発生する理由は、11で示す部分と、14の水
平CCD部分とでは、実行的に、チャネル幅が異なるた
め、幅の狭い、11の領域において、いわゆる狭チャネ
ル効果が発生し、その結果11で示した領域のしきい値
VTが上がり、電位の障壁が発生する。
During the horizontal blanking period, the charge Qs is sent from the vertical CCD to the horizontal CCD through the horizontal transfer gate, shown as 4-1, and the clocked charge Qs is the high level that was applied to the gate electrode of the horizontal CCD. By turning off the voltage, the potential increases by ΔVt and is sent below the horizontal transfer gate electrode, indicated at 4-2. Here, a gap (L) of several μm usually occurs in the region shown at 11 in FIG. 4(a) (between the transfer gate and the horizontal CCD). As a result, as shown in FIG. 4C, a potential barrier (δ) is formed, resulting in charge remaining QR, which poses a problem in terms of transfer efficiency. The reason why a potential barrier occurs here is that the channel width is actually different between the part 11 and the horizontal CCD part 14, so a so-called narrow channel effect occurs in the narrow region 11. As a result, the threshold value VT in the region indicated by 11 increases, and a potential barrier occurs.

取り残し電荷QRは、混色および雑音を発生する。この
混色や雑音を問題のないレベルに抑えるためには取り残
しによる損失を0.2 %以下(転送効率を99.8 
%以上)にしてやる必要がある。
The remaining charge QR causes color mixture and noise. In order to suppress this color mixture and noise to a non-problematic level, it is necessary to reduce the loss due to leftovers to less than 0.2% (transfer efficiency is 99.8%).
% or more).

第5図は発明者らの試作素子を用いて転送効率と間隙寸
法の関係を測定したものである。この測定結果は、間隙
が大きくなる程転送効率は低下することを示しており転
送効率99.8 %を満足するだめには、間隙寸法を1
μm以下にしなければならないことが判る。
FIG. 5 shows the relationship between transfer efficiency and gap size measured using a prototype device manufactured by the inventors. This measurement result shows that the larger the gap, the lower the transfer efficiency, and in order to satisfy the transfer efficiency of 99.8%, the gap size must be increased by 1.
It can be seen that it must be less than μm.

本発明の目的は、第4図(a)の11で示した部分に発
生する電位障壁を問題のないレベルまで低減し水平CC
D自体の転送効率の劣化を招くことなく、水平CCD間
の転送効率を向上させることにある。
The purpose of the present invention is to reduce the potential barrier generated in the portion shown by 11 in FIG.
The objective is to improve the transfer efficiency between horizontal CCDs without causing deterioration in the transfer efficiency of D itself.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、水平転送ゲートと水平CCDの間隙、或は
、水平CCDと転送ゲートとの間隙を1μm以下にし、
さらにその間隙部の平面構成を工夫することにより、達
成することが可能となる。
The above purpose is to reduce the gap between the horizontal transfer gate and the horizontal CCD, or the gap between the horizontal CCD and the transfer gate to 1 μm or less,
Furthermore, this can be achieved by devising the planar configuration of the gap.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の詳細を実施例を用いて説明する。 Hereinafter, the details of the present invention will be explained using examples.

第2図は複数列(この場合はn列)の水平CCDを用い
た一般的な、電荷移送形撮像素子を示しくこの図におい
て、4−1番目の転送ゲートは使用しても、使用しなく
てもよい)、第1図は、第2図10−1.10−2.・
・・10−nで示した部分のうち10−1.10−2で
示した部分の本発明によるレイアウト構成を示している
Figure 2 shows a general charge transfer type image sensor using multiple rows (n rows in this case) of horizontal CCDs. In this figure, the 4-1st transfer gate may or may not be used. ), FIG. 1 is similar to FIG. 2, 10-1.10-2.・
. . . shows the layout configuration of the portion indicated by 10-1 and 10-2 of the portion indicated by 10-n according to the present invention.

第1図において、4−1は第1の水平転送ゲート4−2
は第2の水平転送ゲート、14はCCDを埋め込み層に
する不純物層(例えば、n層。
In FIG. 1, 4-1 is the first horizontal transfer gate 4-2.
14 is a second horizontal transfer gate, and 14 is an impurity layer (for example, an n-layer) that makes the CCD a buried layer.

CCDを表面型にする場合はいらない)、12は水平C
CDの電極、11−1.11−2は、転送ゲートから、
水平CCDに到る間隙を表し、Lはその寸法を示してい
る。ここで本実施例が第4図(a)に示す従来例と異な
る点は、水平転送ゲートが水平CCDまでに到る間隙、
或いは、水平CCDから水平転送ゲートに到る間隙りを
1μm以下にした平面構成をとった点である。これによ
り、今まで、水平CCDの電極下において、発生してい
た電位の障壁は十分低くなり、転送効率を向上させるこ
とができ、99.8 %以上の転送効率を得ることが可
能となる。
(Not required if the CCD is a surface type), 12 is a horizontal C
CD electrodes 11-1.11-2 are from the transfer gate,
It represents the gap leading to the horizontal CCD, and L indicates its dimension. Here, the difference between this embodiment and the conventional example shown in FIG. 4(a) is that the gap between the horizontal transfer gate and the horizontal CCD,
Alternatively, a planar configuration is adopted in which the gap from the horizontal CCD to the horizontal transfer gate is 1 μm or less. As a result, the potential barrier that has conventionally been generated under the electrodes of the horizontal CCD becomes sufficiently low, and the transfer efficiency can be improved, making it possible to obtain a transfer efficiency of 99.8% or more.

また第6図は本発明が最も効果を表わす平面構成を示し
ている。この実施例は水平転送ゲートが水平CCDに到
る間隙、或は、水平CCDから転送ゲートに到る間隙を
全く無くした(すなわち、間隙寸法を0μm)平面構成
を示している。
Further, FIG. 6 shows a planar configuration in which the present invention exhibits the most effect. This embodiment shows a planar configuration in which there is no gap between the horizontal transfer gate and the horizontal CCD, or a gap between the horizontal CCD and the transfer gate (that is, the gap size is 0 μm).

第7図、第8図に、他の実施例を示す。第7図(a)に
おいて間隙寸法は0μmであり、第6図に示した構成と
同様であるが、水平転送ゲートが水平CCDと結合する
部分の幅WbをW&で示した部分よりも小さくするよう
に構成したものである。同図(b)、(c)は、この実
施例の効果を表わす図で、同図(b)は、第6図と同等
の形状で、転送ゲートが水平CCD側にマスクずれを起
した場合を示している。また矢印aは水平CCDの中を
電荷が矢印6の方向に転送される場合に電界のかかる方
向を示している。同図(c)は、同図(a)の形状で、
第7図(b)の場合と同様のマスクずれを起した場合の
電界方向を表した図である。第7図(b)、(Q)を比
較すると分るように、Wa>Wbの様な構成にした方が
Wa=Wbの様な構成にした場合より水平CCD電荷転
送時の電界がかかりやすくなり、水平CCD自体の転送
効率を劣化させずに、転送ゲート・水平CCD間の転送
を効率よく行えるという利点がある。
Other embodiments are shown in FIGS. 7 and 8. In FIG. 7(a), the gap size is 0 μm and the configuration is the same as that shown in FIG. 6, but the width Wb of the portion where the horizontal transfer gate is coupled to the horizontal CCD is made smaller than the portion indicated by W&. It is configured as follows. Figures (b) and (c) are diagrams showing the effects of this embodiment. Figure (b) has the same shape as Figure 6, when the transfer gate causes mask shift toward the horizontal CCD side. It shows. Further, arrow a indicates the direction in which an electric field is applied when charges are transferred in the direction of arrow 6 in the horizontal CCD. The figure (c) has the shape of the figure (a),
FIG. 7B is a diagram showing the direction of the electric field when a mask shift similar to that in FIG. 7(b) occurs. As can be seen by comparing Fig. 7(b) and (Q), the electric field during horizontal CCD charge transfer is more likely to be applied when the configuration is such that Wa>Wb than when the configuration is such that Wa=Wb. Therefore, there is an advantage that transfer between the transfer gate and the horizontal CCD can be performed efficiently without deteriorating the transfer efficiency of the horizontal CCD itself.

すなわち第7図(b)ではb方向の電界はOであるが、
第7図(c)ではb方向の電界はCという量が存在し、
水平CCD電荷転送時の転送効率を良好な状態に維持す
ることができる。
That is, in FIG. 7(b), the electric field in the b direction is O, but
In Figure 7(c), the electric field in the b direction has a quantity C,
Transfer efficiency during horizontal CCD charge transfer can be maintained in a good state.

第8図は、第7図(、)と同様な効果を有する実施例で
ある。
FIG. 8 is an embodiment having the same effect as FIG. 7(,).

第9図には、さらに転送効率を上げるための駆動方法の
実施例を示す。まず、従来の駆動方法における転送ゲー
ト、水平CCD間の電位関係を第9図(b)に示す。φ
TG(L) e φ↑a(H)は転送ゲートに、各々低
レベル電圧、高レベル電圧を印加した場合に転送ゲート
電極Fに形成される電位である。φCCD(L) t 
φcaD(H’)は各々水平CCDに低レベル電圧、高
レベル電圧を印加した場合に、CCDCD電極形成され
る電位である。この駆動方法においては転送ゲート、水
平CCD間の電位関係はφTO(L) >φcCn(+
、) >φcaD()I) >φTO(H)であり転送
グー1−パルスが高レベルから低レベルに移る場合に電
荷−p−の一部は内側の水平CCD14−1に逆流しく
矢印B)この結果、転送効率が劣化する。(本来は電荷
主の総てが水平CCD14−2に(矢印F)転送される
のが望ましい)。
FIG. 9 shows an embodiment of a driving method for further increasing transfer efficiency. First, FIG. 9(b) shows the potential relationship between the transfer gate and the horizontal CCD in the conventional driving method. φ
TG(L) e φ↑a(H) is a potential formed on the transfer gate electrode F when a low level voltage and a high level voltage are respectively applied to the transfer gate. φCCD(L) t
φcaD(H') is a potential at which a CCDCD electrode is formed when a low level voltage and a high level voltage are applied to each horizontal CCD. In this driving method, the potential relationship between the transfer gate and the horizontal CCD is φTO(L) >φcCn(+
,)>φcaD()I)>φTO(H), and when the transfer goo1-pulse moves from high level to low level, part of the charge -p- flows back to the inner horizontal CCD 14-1 (arrow B) As a result, transfer efficiency deteriorates. (Originally, it is desirable that all the main charges be transferred to the horizontal CCD 14-2 (arrow F)).

一方、第9図(c)は本発明の駆動方法により転送ゲー
トF、水平CCDFに形成さ−れる電位関係である・φ
’ TO(L) 、φ’ T(II(H)は各々、転送
ゲートに低レベル電圧、高レベル電圧を印加した時に形
成される電位、φ’ CcD(L、) l φ’ cc
o(o)は各々、水平CCDに低レベル電圧、高レベル
電圧を印加した時に形成され′る電位である。本発明の
駆動方法においては、転送ゲート、水平CCD間のポテ
ンシャル関係は φ’ C0D(L)>φ’ To(L)>φ’ ra 
(o) >φ’ C0D(H)となり、転送電荷の一部
主が転送ゲートFに一時蓄積する動作はなくなる。した
がって、転送ゲートパルスが高レベルから低レベルに移
る場合に、電荷の一部が転送ゲートから内側の水平CC
D14−1に逆流するような現象はなくなり、総ての電
荷を外側の水平CCD (例えば14−2)に向って(
矢印y=”)転送することが可能になる。
On the other hand, FIG. 9(c) shows the potential relationship formed in the transfer gate F and the horizontal CCDF by the driving method of the present invention.
' TO (L), φ' T (II (H) are the potentials formed when low level voltage and high level voltage are applied to the transfer gate, respectively, φ' CcD (L,) l φ' cc
o(o) are potentials formed when a low level voltage and a high level voltage are applied to the horizontal CCD, respectively. In the driving method of the present invention, the potential relationship between the transfer gate and the horizontal CCD is φ'C0D(L)>φ'To(L)>φ' ra
(o)>φ' C0D(H), and the operation in which a portion of the transferred charge is temporarily accumulated in the transfer gate F disappears. Therefore, when the transfer gate pulse goes from high level to low level, some of the charge is transferred from the transfer gate to the inner horizontal CC.
The phenomenon of backflow to D14-1 disappears, and all charges are directed toward the outer horizontal CCD (for example, 14-2) (
Arrow y=”) transfer becomes possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、転送ゲートから水平CCD。 According to the invention, from the transfer gate to the horizontal CCD.

或いは、水平CCI)から転送ゲートに到るまでの間隙
を1μm以下にすることにより、水平CCDFにできる
電位の発生をなくり、、tl!荷の取り残しを低減し転
送効率を向上させうるという効果がある。
Alternatively, by reducing the gap from the horizontal CCI (horizontal CCI) to the transfer gate to 1 μm or less, the generation of potential that can occur in the horizontal CCDF can be eliminated, tl! This has the effect of reducing the number of items left behind and improving transfer efficiency.

その結果、混色の発生や固定パターン雑音の発生を防止
することができ、画率を著しく改善することができる。
As a result, it is possible to prevent the occurrence of color mixture and fixed pattern noise, and it is possible to significantly improve the image efficiency.

さらに、転送ゲートが水平CCDに隣接する部分におい
て、第7図、或は、第8図に示したように転送ゲートの
パターンに斜の傾斜を持たせることにより水平方向(同
図において矢印すで示した方向)の電界をかかり易くし
、水平CCD自体の転送効率を上げることが可能になる
Furthermore, in the portion where the transfer gate is adjacent to the horizontal CCD, the pattern of the transfer gate is sloped as shown in FIG. This makes it easier to apply an electric field in the direction shown), thereby increasing the transfer efficiency of the horizontal CCD itself.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の固体撮像素子の要部拡大平
面図、第2図は第1図の撮像素子の平面図、第3図は従
来の固体撮像撮像索子の平面図、第4図は従来の固体撮
像素子の要部拡大平面図と対応する断面図ならびに電位
分布図、第5図は転送効率と間隙寸法の相関図、第6図
ないし第8図は本発明の他の実施例の固体撮像素子の要
部拡大平面図、第9図は本発明のさらに他の実施例の固
体撮像素子を示す平面図と電位分布図である。 1・・・光電変換素子、2・・・垂直CCD、3・・・
垂直転送ゲート、6−1.6−2〜6−n、・・・信号
出力端、?−1.7−2.7−3.7−4・・・垂直駆
動パルス発生器、8−1..8−2・・・水平駆動パル
ス発生器、5・・・水平CCD、4−1.4−2〜4−
n・・・水平転送ゲート、11・・・転送ゲートから水
平CCDに到る領域、13・・・酸化膜、14・・・埋
め込みチャネル層、■、・・・転送ゲートから水平CC
Dに到る間隙寸法、15・・・P型のウェル層、16・
・・n形の基板、Qs・・・信号電荷、QR・・・取り
残し電位、Wa、Wb−転送ゲート幅、10−1.10
−2〜10−n・・・転送ゲート領域。 躬 l 凹 躬 2 区 g−/  g−’ 躬 3 凹 躬 4− 凹 第 5 図” O/   2  3 開掠′:r法L(tl広) 第    6   記 第 7I2] (a) 遍 3 図 b 射 り 図
FIG. 1 is an enlarged plan view of essential parts of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the imaging device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of a conventional solid-state imaging device. FIG. 4 is an enlarged plan view of the main parts of a conventional solid-state image sensor, a corresponding cross-sectional view, and a potential distribution diagram, FIG. 5 is a correlation diagram between transfer efficiency and gap size, and FIGS. FIG. 9 is an enlarged plan view of a main part of a solid-state image sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a plan view and a potential distribution diagram showing a solid-state image sensor according to still another embodiment of the present invention. 1... Photoelectric conversion element, 2... Vertical CCD, 3...
Vertical transfer gate, 6-1.6-2 to 6-n,...signal output end, ? -1.7-2.7-3.7-4...Vertical drive pulse generator, 8-1. .. 8-2...Horizontal drive pulse generator, 5...Horizontal CCD, 4-1.4-2 to 4-
n...Horizontal transfer gate, 11...Region from the transfer gate to the horizontal CCD, 13...Oxide film, 14...Buried channel layer, ■,...Horizontal CC from the transfer gate
Gap size up to D, 15... P-type well layer, 16.
...N-type substrate, Qs...signal charge, QR...remaining potential, Wa, Wb-transfer gate width, 10-1.10
-2 to 10-n...transfer gate region.庬 l Concave 躬 2 Ward g-/g-' 躬 3 Concave 4- Concave 5th figure "O/ 2 3 Opening': r method L (tl wide) 6th article 7I2] (a) Hen 3 figure b shot diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、同一半導体基板上に光電変換素子群、該光電変換素
子の蓄積した光信号電荷、該光信号電荷を取出すための
垂直CCDシフトレジスタ群、水平CCDシフトレジス
タ群および該垂直CCDシフトレジスタ群と水平CCD
シフトレジスタを結ぶ、或いは水平CCDシフトレジス
タ間を結ぶ転送ゲート群を集積化した電荷移送形固体撮
像素子において、該転送ゲートと該水平CCDシフトレ
ジスタの間或いは該水平CCDと該転送ゲート間に存在
するチャンネル領域(電荷の転送通路となる領域)の間
隙を1μm以下にしたことを特徴とする電荷移送形固体
撮像素子。
1. A photoelectric conversion element group, an optical signal charge accumulated in the photoelectric conversion element, a vertical CCD shift register group for taking out the optical signal charge, a horizontal CCD shift register group, and the vertical CCD shift register group on the same semiconductor substrate. horizontal CCD
In a charge transfer solid-state image sensor that integrates a group of transfer gates that connect shift registers or between horizontal CCD shift registers, a charge transfer type solid-state image sensor that exists between the transfer gate and the horizontal CCD shift register or between the horizontal CCD and the transfer gate. A charge transfer type solid-state imaging device characterized in that a gap between a channel region (a region serving as a charge transfer path) is 1 μm or less.
JP63063314A 1988-03-18 1988-03-18 Charge transfer type solid-state image sensing device Pending JPH01238055A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010035367A1 (en) * 2008-09-25 2010-04-01 パナソニック株式会社 Solid-state imaging device and method for driving the same

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