JPH0127594B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0127594B2 JPH0127594B2 JP55054335A JP5433580A JPH0127594B2 JP H0127594 B2 JPH0127594 B2 JP H0127594B2 JP 55054335 A JP55054335 A JP 55054335A JP 5433580 A JP5433580 A JP 5433580A JP H0127594 B2 JPH0127594 B2 JP H0127594B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer
- signal charges
- present
- semiconductor substrate
- potential
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/762—Charge transfer devices
- H01L29/765—Charge-coupled devices
- H01L29/768—Charge-coupled devices with field effect produced by an insulated gate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は信号電荷の転送を容易にせしめた電荷
転送装置に関する。電荷転送装置は、電気的又は
光学的な手段により形成された信号電荷を半導体
基板上に形成した絶縁膜上に設けた複数個の電極
にクロツクパルスを印加することによつて前記半
導体基板表面又はその近傍に沿つて転送するもの
であつて、信号電荷の転送において、転送による
損失がなくそして、容易に転送できるものでなけ
ればならない。第１図は従来例で、第１図Ａはフ
レームトランスフア方式CCDイメージセンサに
おける蓄積部と読出し部（読み出しレジスタ）を
示したものである。即ち例えばＰ型半導体基板１
上にN+層２とP+層３を形成する。そして厚い酸
化膜４を形成した後、第１のゲート酸化膜７ａを
形成し、この第１ゲート酸化膜７ａを介して、ゲ
ート電極５ａ，５ｂが形成される。その後第２の
ゲート酸化膜７ｂを形成しゲート電極６ａ，６ｂ
を形成する。第１図Ｂは第１図Ａに対応したポテ
ンシヤル図で、また第１図ｃは上から見た構成図
である。第１図ｃにおいて蓄積部１０ａ，１０ｂ
から読み出し部８へ信号電荷を転送するために、
半導体基板の表面又はその近傍にチヤンネル１１
ａ，１１ｂが転送方向に沿つて形成される。この
ときの第１図ｃのＤ―D′方向の電位は第１図Ｂ
に示すようになる。しかしながら従来の構成にあ
つてはこのように電位の底が転送方向に対して一
定でまた最終段の電極（ボトムゲート）９の長さ
が長いため、この部分における信号電荷を完全に
転送するために長い時間を必要とする。
転送装置に関する。電荷転送装置は、電気的又は
光学的な手段により形成された信号電荷を半導体
基板上に形成した絶縁膜上に設けた複数個の電極
にクロツクパルスを印加することによつて前記半
導体基板表面又はその近傍に沿つて転送するもの
であつて、信号電荷の転送において、転送による
損失がなくそして、容易に転送できるものでなけ
ればならない。第１図は従来例で、第１図Ａはフ
レームトランスフア方式CCDイメージセンサに
おける蓄積部と読出し部（読み出しレジスタ）を
示したものである。即ち例えばＰ型半導体基板１
上にN+層２とP+層３を形成する。そして厚い酸
化膜４を形成した後、第１のゲート酸化膜７ａを
形成し、この第１ゲート酸化膜７ａを介して、ゲ
ート電極５ａ，５ｂが形成される。その後第２の
ゲート酸化膜７ｂを形成しゲート電極６ａ，６ｂ
を形成する。第１図Ｂは第１図Ａに対応したポテ
ンシヤル図で、また第１図ｃは上から見た構成図
である。第１図ｃにおいて蓄積部１０ａ，１０ｂ
から読み出し部８へ信号電荷を転送するために、
半導体基板の表面又はその近傍にチヤンネル１１
ａ，１１ｂが転送方向に沿つて形成される。この
ときの第１図ｃのＤ―D′方向の電位は第１図Ｂ
に示すようになる。しかしながら従来の構成にあ
つてはこのように電位の底が転送方向に対して一
定でまた最終段の電極（ボトムゲート）９の長さ
が長いため、この部分における信号電荷を完全に
転送するために長い時間を必要とする。
例えば、高速で最終段の転送電極９から読み出
しレジスタに信号電荷を転送させようとする場
合、信号電荷の取り残しが発生する。これによつ
て転送効率が悪くなり画質の解像度が悪くなる。
しレジスタに信号電荷を転送させようとする場
合、信号電荷の取り残しが発生する。これによつ
て転送効率が悪くなり画質の解像度が悪くなる。
本発明は上記の点に鑑みなされたものである。
即ち本発明は半導体基板表面及びその近傍に複
数個の空乏領域を配列形成し、該空乏領域に電気
的又は光学的な手段により形成した信号電荷を蓄
積せしめ、該信号電荷を前記半導体基板の表面又
はその近傍に設けられたチヤネルに沿つて転送し
て読み出す手段を有した電荷転送装置において、
前記信号電荷の通過するチヤネルの幅を該信号電
荷の転送方向に沿つて徐々に拡大せしめることに
よつて転送方向に向つて電位を傾けるようにした
ことを特徴とする電荷転送装置を提供するもので
ある。
数個の空乏領域を配列形成し、該空乏領域に電気
的又は光学的な手段により形成した信号電荷を蓄
積せしめ、該信号電荷を前記半導体基板の表面又
はその近傍に設けられたチヤネルに沿つて転送し
て読み出す手段を有した電荷転送装置において、
前記信号電荷の通過するチヤネルの幅を該信号電
荷の転送方向に沿つて徐々に拡大せしめることに
よつて転送方向に向つて電位を傾けるようにした
ことを特徴とする電荷転送装置を提供するもので
ある。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第２図は、本発明の一実施例を示すもので、第１
図と同様に電荷転送素子を用いた固体撮像装置に
おける例である。
第２図は、本発明の一実施例を示すもので、第１
図と同様に電荷転送素子を用いた固体撮像装置に
おける例である。
第２図Ａにおいて、例えばＰ型半導体基板１２
上にN+層１３とP+層１４を形成する。そして厚
い酸化膜１５を形成し、ゲート酸化膜１８ａを介
してゲート電極１６ａ，１６ｂが設けられる。そ
の後ゲート酸化膜１８ｂを形成し、ゲート電極１
７ａ，１７ｂを形成する。第２図Ｂ，Ｃは各々上
から見たポテンシヤル図と構成図である。本発明
においては、蓄積部２１ａ，２１ｂから読み出し
部１９へ信号電荷を転送する場合、半導体基板の
表面又はその近傍に設けられたチヤンネル２２
ａ，２２ｂは最終段の転送電極２０部で信号電荷
の転送方向に沿つて、拡大するように形成され
る。そのことによつて第２図のＨ―H′方向の電
位は、第２図Ｂに示すようになる。従来の構成に
おいては蓄積部から読み出し部へ転送する場合、
電位の底が平担になつており、そして最終段の電
極の長さが長いため、この部分における信号電荷
を、完全に転送するために長い時間を必要とし、
したがつて高速で信号電荷を転送させようとする
場合信号電荷の取り残しが発生したが、上記の如
く構成をとる本発明においては例えばこの最終段
の電極の長さが長い場合においても、転送方向に
対して電位がかたむいているために、転送の取り
残しがなくなり転送効率及び画質の解像度も改善
される。
上にN+層１３とP+層１４を形成する。そして厚
い酸化膜１５を形成し、ゲート酸化膜１８ａを介
してゲート電極１６ａ，１６ｂが設けられる。そ
の後ゲート酸化膜１８ｂを形成し、ゲート電極１
７ａ，１７ｂを形成する。第２図Ｂ，Ｃは各々上
から見たポテンシヤル図と構成図である。本発明
においては、蓄積部２１ａ，２１ｂから読み出し
部１９へ信号電荷を転送する場合、半導体基板の
表面又はその近傍に設けられたチヤンネル２２
ａ，２２ｂは最終段の転送電極２０部で信号電荷
の転送方向に沿つて、拡大するように形成され
る。そのことによつて第２図のＨ―H′方向の電
位は、第２図Ｂに示すようになる。従来の構成に
おいては蓄積部から読み出し部へ転送する場合、
電位の底が平担になつており、そして最終段の電
極の長さが長いため、この部分における信号電荷
を、完全に転送するために長い時間を必要とし、
したがつて高速で信号電荷を転送させようとする
場合信号電荷の取り残しが発生したが、上記の如
く構成をとる本発明においては例えばこの最終段
の電極の長さが長い場合においても、転送方向に
対して電位がかたむいているために、転送の取り
残しがなくなり転送効率及び画質の解像度も改善
される。
次に本発明の他の実施例を第３図Ａ，Ｂを参照
して説明する。この実施例は第２図に示した装置
と同じ考え方で、第２図においては信号電荷の転
送方向に沿つて直線状に拡大してあるが、この実
施例では、信号電荷の転送方向に沿つて階段状に
拡大してある。
して説明する。この実施例は第２図に示した装置
と同じ考え方で、第２図においては信号電荷の転
送方向に沿つて直線状に拡大してあるが、この実
施例では、信号電荷の転送方向に沿つて階段状に
拡大してある。
上記本発明は２次元固体撮像装置について説明
を行なつたが、一次元撮像装置についても本発明
を適用することができる。即ち通常、一次元撮像
装置では、感光部の両側に該感光部に蓄積された
信号電荷を転送し読み出すための電荷転送素子に
よる読み出しシフトレジスタが設けられている。
そして最終段においては該両側に設けられた読み
出しレジスタにおいて転送せしめる信号電荷を一
つの出力部に転送せしめるため信号電荷の転送方
向を曲げる。このような一次元撮像装置において
も、該信号電荷の転送方向を変更せしめる場所が
あり、このような場所も装置設計上広くなる。こ
のため前述したごとき信号電荷の転送誤りが発生
する危険性があり、そのため該装置の高速動作を
不可能にする。
を行なつたが、一次元撮像装置についても本発明
を適用することができる。即ち通常、一次元撮像
装置では、感光部の両側に該感光部に蓄積された
信号電荷を転送し読み出すための電荷転送素子に
よる読み出しシフトレジスタが設けられている。
そして最終段においては該両側に設けられた読み
出しレジスタにおいて転送せしめる信号電荷を一
つの出力部に転送せしめるため信号電荷の転送方
向を曲げる。このような一次元撮像装置において
も、該信号電荷の転送方向を変更せしめる場所が
あり、このような場所も装置設計上広くなる。こ
のため前述したごとき信号電荷の転送誤りが発生
する危険性があり、そのため該装置の高速動作を
不可能にする。
従つて本発明を適用すれば上記のごとき転送誤
りを軽減せしめ、該装置の高速動作を可能にする
ことができる。又、本発明はCCDを用いた装置
について説明したが同じ電荷転送装置である
BBD（Bucket Brigede Device）そして単一の抵
抗性転送電極の両端に電圧を印加せしめ、そこに
発生する電位降下を利用して信号電荷を転送せし
める抵抗性ゲート電荷結合装置にも本発明が適用
できる。
りを軽減せしめ、該装置の高速動作を可能にする
ことができる。又、本発明はCCDを用いた装置
について説明したが同じ電荷転送装置である
BBD（Bucket Brigede Device）そして単一の抵
抗性転送電極の両端に電圧を印加せしめ、そこに
発生する電位降下を利用して信号電荷を転送せし
める抵抗性ゲート電荷結合装置にも本発明が適用
できる。
そして本発明は固体撮像装置だけでなく、信号
電荷を転送する機能を利用したメモリ、そして信
号処理装置にも適用される。
電荷を転送する機能を利用したメモリ、そして信
号処理装置にも適用される。
又本発明の第２図において、チヤンネル幅を拡
大せしめたところの電極数を単一について説明し
たが、該電極は複数であつても、勿論よい。な
お、上記チヤンネル幅効果がなくとも、この部分
は信号電荷に対して電位的に一番深い場所になる
ためこれにおいても本発明の効果が得られる。
大せしめたところの電極数を単一について説明し
たが、該電極は複数であつても、勿論よい。な
お、上記チヤンネル幅効果がなくとも、この部分
は信号電荷に対して電位的に一番深い場所になる
ためこれにおいても本発明の効果が得られる。
第１図は従来例を説明するための構成断面図及
び上から見た構成図とポテンシヤル図、第２図、
第３図は夫々本発明の実施例を説明するための構
成断面図とポテンシヤル図である。 １２……Ｐ型半導体基板、１３……N+層、１
４……P+層、１５……厚い酸化膜、１６ａ，１
６ｂ，１７ａ，１７ｂ……ゲート電極、１８ａ，
１８ｂ，１８ｃ……ゲート酸化膜、１９……読み
出しレジスタ、２０……ボトムゲート、２１ａ，
２２ｂ……ゲート電極、２２ａ，２２ｂ……チヤ
ンネル。
び上から見た構成図とポテンシヤル図、第２図、
第３図は夫々本発明の実施例を説明するための構
成断面図とポテンシヤル図である。 １２……Ｐ型半導体基板、１３……N+層、１
４……P+層、１５……厚い酸化膜、１６ａ，１
６ｂ，１７ａ，１７ｂ……ゲート電極、１８ａ，
１８ｂ，１８ｃ……ゲート酸化膜、１９……読み
出しレジスタ、２０……ボトムゲート、２１ａ，
２２ｂ……ゲート電極、２２ａ，２２ｂ……チヤ
ンネル。
Claims (1)
- １ 半導体基板表面及びその近傍に複数個の空乏
領域を配列形成し、該空乏領域に電気的又は光学
的な手段により形成した信号電荷を蓄積せしめ、
該信号電荷を前記半導体基板の表面又はその近傍
に設けられたチヤネルに沿つて転送して読み出す
手段を有した電荷転送装置において、前記信号電
荷の通過するチヤネルの幅を該信号電荷の転送方
向に沿つて徐々に拡大せしめることによつて転送
方向に向つて電位を傾けるようにしたことを特徴
とする電荷転送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5433580A JPS56152267A (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Charge transfer device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5433580A JPS56152267A (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Charge transfer device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152267A JPS56152267A (en) | 1981-11-25 |
| JPH0127594B2 true JPH0127594B2 (ja) | 1989-05-30 |
Family
ID=12967724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5433580A Granted JPS56152267A (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Charge transfer device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56152267A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59225561A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | Toshiba Corp | 電荷結合素子 |
| JP2545801B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1996-10-23 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子 |
| JP3329291B2 (ja) | 1998-02-06 | 2002-09-30 | 日本電気株式会社 | 電荷転送装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5691485A (en) * | 1979-12-25 | 1981-07-24 | Nec Kyushu Ltd | Ccd image sensor |
-
1980
- 1980-04-25 JP JP5433580A patent/JPS56152267A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5691485A (en) * | 1979-12-25 | 1981-07-24 | Nec Kyushu Ltd | Ccd image sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152267A (en) | 1981-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB2190540A (en) | Solid state image sensor | |
| JP3360512B2 (ja) | 固体撮像素子およびその読み出し方法 | |
| JP2004193762A (ja) | 固体撮像装置とその動作方法 | |
| US7557843B2 (en) | Solid state image pickup device with non-volatile memory | |
| JP2597600B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH07226495A (ja) | 減少されたフォトダイオード間のクロストークを有するｃｃｄ画像センサー | |
| JPH0127594B2 (ja) | ||
| US4649407A (en) | Charge coupled device for transferring electric charge | |
| JP3316106B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JP2545801B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH06120262A (ja) | 電荷転送装置 | |
| JP3322078B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| JPH06283704A (ja) | Ｃｃｄ型固体撮像素子 | |
| JP3002365B2 (ja) | 電荷転送装置及びその駆動方法 | |
| JP3028550B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP2666684B2 (ja) | 電荷転送撮像装置およびその製造方法 | |
| JP3296394B2 (ja) | 電荷転送装置 | |
| JP2001119009A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS59221176A (ja) | 電荷転送装置 | |
| JPH0137910B2 (ja) | ||
| JPH045308B2 (ja) | ||
| JPH044684A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP2614123B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3467918B2 (ja) | 固体撮像素子の製造方法及び固体撮像素子 | |
| JPH0513746A (ja) | 固体撮像装置 |