JPH04273161A - 選択作像及び転送両領域を有する電荷結合フレーム転送作像装置 - Google Patents
選択作像及び転送両領域を有する電荷結合フレーム転送作像装置Info
- Publication number
- JPH04273161A JPH04273161A JP3252156A JP25215691A JPH04273161A JP H04273161 A JPH04273161 A JP H04273161A JP 3252156 A JP3252156 A JP 3252156A JP 25215691 A JP25215691 A JP 25215691A JP H04273161 A JPH04273161 A JP H04273161A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge
- transfer
- coupled frame
- imaging device
- register means
- 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.)
- Pending
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 261
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 109
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 108010075750 P-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000000819 phase cycle Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、フレーム転送
電荷結合装置（ＣＣＤ）、特に井戸領域及び電荷転送領
域が非パターン化領域としてまず形成され、かつ優れた
光学的、電気的性能、垂直ブルーミング防止特性、及び
改善された読出しを生じる改善された電極構造をさらに
含むフレーム転送電荷結合装置に関する。
電荷結合装置（ＣＣＤ）、特に井戸領域及び電荷転送領
域が非パターン化領域としてまず形成され、かつ優れた
光学的、電気的性能、垂直ブルーミング防止特性、及び
改善された読出しを生じる改善された電極構造をさらに
含むフレーム転送電荷結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フレーム転送型電荷結合作像装置は、技
術的に周知のように、列に配置された複数の細長い放射
又は感光性部分を含む。前記装置において、平行な列に
横並びに配置された電荷転送チャネルがチャネルストッ
プ領域によって電気的に分離される。入射シーン光は、
これらの電荷転送チャネル内の放射感応性部分内に少数
電荷キャリヤを光応答発生させるように働く。これらの
チャネルから絶縁された電極の複合システムは、電荷を
これらのチャネルに沿って出力レジスタへ輸送するよう
に作用し、この出力レジスタはこれらのチャネルを直列
に読出しさらにその後の処理に供する。
術的に周知のように、列に配置された複数の細長い放射
又は感光性部分を含む。前記装置において、平行な列に
横並びに配置された電荷転送チャネルがチャネルストッ
プ領域によって電気的に分離される。入射シーン光は、
これらの電荷転送チャネル内の放射感応性部分内に少数
電荷キャリヤを光応答発生させるように働く。これらの
チャネルから絶縁された電極の複合システムは、電荷を
これらのチャネルに沿って出力レジスタへ輸送するよう
に作用し、この出力レジスタはこれらのチャネルを直列
に読出しさらにその後の処理に供する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような装置の製造
は、複雑かつ正確な処理ステップを含む。特に、電荷転
送領域及びチャネルストップ領域の処理は、電極レイア
ウトに対する要件によって複雑にされる。読出しは、ま
た、作像領域と出力レジスタとの間の領域に対する複雑
な電極構成によって妥協を余儀なくされ又はますます困
難にされる。さらに、この技術の欠点は、その実現の複
雑性及び多様なブルーミング防止技術の有効性に照らし
て明白である。
は、複雑かつ正確な処理ステップを含む。特に、電荷転
送領域及びチャネルストップ領域の処理は、電極レイア
ウトに対する要件によって複雑にされる。読出しは、ま
た、作像領域と出力レジスタとの間の領域に対する複雑
な電極構成によって妥協を余儀なくされ又はますます困
難にされる。さらに、この技術の欠点は、その実現の複
雑性及び多様なブルーミング防止技術の有効性に照らし
て明白である。
【０００４】
【問題を解決するための手段】したがって、本発明の主
目的は、簡単化処理を使用して電荷結合装置を製造する
ことにある。
目的は、簡単化処理を使用して電荷結合装置を製造する
ことにある。
【０００５】本発明の他の目的は、垂直ブルーミング防
止を備えた電荷結合装置を提供することにある。
止を備えた電荷結合装置を提供することにある。
【０００６】本発明のさらに他の目的は、一連の非パタ
ーン化打込み又はドーピング及び単一パターン化打込み
又はドーピングを含む簡単化処理によって製造される電
荷結合装置を提供することにある。
ーン化打込み又はドーピング及び単一パターン化打込み
又はドーピングを含む簡単化処理によって製造される電
荷結合装置を提供することにある。
【０００７】本発明のなおさらに他の目的は、電極構造
及びそのレイアウトが簡単化され、これによって優れた
光応答を可能にする電荷結合装置を提供することにある
。
及びそのレイアウトが簡単化され、これによって優れた
光応答を可能にする電荷結合装置を提供することにある
。
【０００８】本発明のなおさらに他の目的は、作像領域
の製造に使用されるのと同じ簡単化処理を使用する有効
読出しを備える電荷結合装置を提供することにある。
の製造に使用されるのと同じ簡単化処理を使用する有効
読出しを備える電荷結合装置を提供することにある。
【０００９】本発明のなおさらに他の目的は、選択読出
し配置を備える電荷結合装置を提供することにある。
し配置を備える電荷結合装置を提供することにある。
【００１０】フレーム転送型電荷転送装置は、第１導電
率形の半導体基板及び非パターン化層としてまず形成さ
れる前記と反対極性の第２導電率形の被覆井戸層を含む
。第１導電率形の電荷転送チャネル層は、この井戸層を
被覆しかつまた非パターン化層としてまず形成される。 第２導電率形の細長いかつ間隔をとり配置されたチャネ
ルストップ領域は、パターン化されてこの井戸層を被覆
するようにかつこの井戸層に接触する。この基板、これ
らのチャネルストップ領域、及び井戸層は、ドレインと
して働く垂直ブルーミング防止チャネルをこの基板に設
けるために、この井戸層及び電荷転送チャネル領域の双
方内に完全な電荷空乏を生じるように互いに対して好適
にバイアスされる。
率形の半導体基板及び非パターン化層としてまず形成さ
れる前記と反対極性の第２導電率形の被覆井戸層を含む
。第１導電率形の電荷転送チャネル層は、この井戸層を
被覆しかつまた非パターン化層としてまず形成される。 第２導電率形の細長いかつ間隔をとり配置されたチャネ
ルストップ領域は、パターン化されてこの井戸層を被覆
するようにかつこの井戸層に接触する。この基板、これ
らのチャネルストップ領域、及び井戸層は、ドレインと
して働く垂直ブルーミング防止チャネルをこの基板に設
けるために、この井戸層及び電荷転送チャネル領域の双
方内に完全な電荷空乏を生じるように互いに対して好適
にバイアスされる。
【００１１】本発明の特徴は、交互の電極がこれらチャ
ネル及びチャネルストップ領域を横方向に被覆し、かつ
これらから絶縁されかつ互いに絶縁されることである。 出力レジスタ及びこれらの電荷転送チャネルの一端にお
ける２層出力電極構造が、規則的な順序に従って選択さ
れたチャネルを読み出す。
ネル及びチャネルストップ領域を横方向に被覆し、かつ
これらから絶縁されかつ互いに絶縁されることである。 出力レジスタ及びこれらの電荷転送チャネルの一端にお
ける２層出力電極構造が、規則的な順序に従って選択さ
れたチャネルを読み出す。
【００１２】
【実施例】付図を参照すると、本発明に従い作像領域５
０及び出力領域６０を有する電荷結合作像装置１０が、
図１〜５に示されている。装置１０は、第１導電率形の
基板１２及び非パターン化均一層としてまず形成される
前者と反対極性の第２導電率形の被覆井戸層１４を含む
。例えば、基板１２は、ｎ形材料製であり、井戸層１４
はｐ形材料製である。第１導電率形の電荷転送層１６は
、井戸層１４を被覆しかつまた非パターン化均一層とし
てまず形成される。作像領域５０において、第２導電率
形の細長いかつ間隔をとり配置されたチャネルストップ
領域１８は、パターン化されて井戸層１４を被覆しかつ
界面１７においてこれと接触する。チャネルストップ領
域１８は、これらの間に電荷転送チャネル１９を区画す
る。好適実施例においては、チャネルストップ領域１８
は、その上面に近い比較的強ドーピングｐ＋ 形から井
戸層１４に近い比較的低ドーピングｐ− 形へと濃度こ
う配の縦断面を有する。チャネルストップ領域１８及び
井戸層１４のドーピングは、界面１７において一致する
。 絶縁層２０は、電荷転送層１６及びチャネルストップ領
域１８を被覆する。ゲート電極２２及び２４は、絶縁層
２０を被覆し、かつチャネルストップ領域１８に対して
横方向に延びると共に、装置１０の縦方向に延びる。電
極２２及び２４は、さらにまた、絶縁層２６によって互
いに絶縁される。
０及び出力領域６０を有する電荷結合作像装置１０が、
図１〜５に示されている。装置１０は、第１導電率形の
基板１２及び非パターン化均一層としてまず形成される
前者と反対極性の第２導電率形の被覆井戸層１４を含む
。例えば、基板１２は、ｎ形材料製であり、井戸層１４
はｐ形材料製である。第１導電率形の電荷転送層１６は
、井戸層１４を被覆しかつまた非パターン化均一層とし
てまず形成される。作像領域５０において、第２導電率
形の細長いかつ間隔をとり配置されたチャネルストップ
領域１８は、パターン化されて井戸層１４を被覆しかつ
界面１７においてこれと接触する。チャネルストップ領
域１８は、これらの間に電荷転送チャネル１９を区画す
る。好適実施例においては、チャネルストップ領域１８
は、その上面に近い比較的強ドーピングｐ＋ 形から井
戸層１４に近い比較的低ドーピングｐ− 形へと濃度こ
う配の縦断面を有する。チャネルストップ領域１８及び
井戸層１４のドーピングは、界面１７において一致する
。 絶縁層２０は、電荷転送層１６及びチャネルストップ領
域１８を被覆する。ゲート電極２２及び２４は、絶縁層
２０を被覆し、かつチャネルストップ領域１８に対して
横方向に延びると共に、装置１０の縦方向に延びる。電
極２２及び２４は、さらにまた、絶縁層２６によって互
いに絶縁される。
【００１３】各電極２２は、電荷転送層１６及びチャネ
ルストップ領域１８を横断して延びる横方向部分２８を
有する。図２に示された配置においては、独立電極フィ
ンガ３０が、各電極２２の横方向部分２８から図に示さ
れているように電荷転送領域１６内のチャネル１９の縦
方向に延びる。電極２４は、電極２２間にこれらから間
隔をとりこれらと交互に配置される。各電極２４は、図
に示されているように井戸層１４とチャネルストップ領
域１８に対して同様に横方向に延びる横方向部分３２、
及び電荷転送層１６内のチャネル１９の縦方向に延びる
独立の電極フィンガ３４を含む。それぞれの電極２２及
び２４のフィンガ３０及び３４は、図２に明瞭に示され
ているようにそれらのそれぞれの末端３６及び３８が重
なり合うように整列する。さらに、図５に明瞭に示され
ているように、各逐次続く電極２２の横方向部分２８は
、横方向電極間領域４２において次の逐次続く電極２４
の横方向部分３２と重なり合う。本発明によれば、第１
電極２２及び２４は、互いに絶縁され、かつチャネル１
９及びチャネルストップ領域１８からも絶縁された２つ
の電極集合のみで以て、３相又は４相クロック動作が行
われるように分離された相φ１ …φ２ …φｎ ，を
独立に形成する。例えば、図４を参照されたい。
ルストップ領域１８を横断して延びる横方向部分２８を
有する。図２に示された配置においては、独立電極フィ
ンガ３０が、各電極２２の横方向部分２８から図に示さ
れているように電荷転送領域１６内のチャネル１９の縦
方向に延びる。電極２４は、電極２２間にこれらから間
隔をとりこれらと交互に配置される。各電極２４は、図
に示されているように井戸層１４とチャネルストップ領
域１８に対して同様に横方向に延びる横方向部分３２、
及び電荷転送層１６内のチャネル１９の縦方向に延びる
独立の電極フィンガ３４を含む。それぞれの電極２２及
び２４のフィンガ３０及び３４は、図２に明瞭に示され
ているようにそれらのそれぞれの末端３６及び３８が重
なり合うように整列する。さらに、図５に明瞭に示され
ているように、各逐次続く電極２２の横方向部分２８は
、横方向電極間領域４２において次の逐次続く電極２４
の横方向部分３２と重なり合う。本発明によれば、第１
電極２２及び２４は、互いに絶縁され、かつチャネル１
９及びチャネルストップ領域１８からも絶縁された２つ
の電極集合のみで以て、３相又は４相クロック動作が行
われるように分離された相φ１ …φ２ …φｎ ，を
独立に形成する。例えば、図４を参照されたい。
【００１４】本発明によれば、作像領域５０は、画素の
複数の行と列を含み、これらの画素の１つが図２におい
て鎖線の輪郭の画素５２として示されている。画素５２
は、横方向においてはチャネルストップ１８間にあるチ
ャネル１９内の領域を、かつ縦方向においては重なり合
う横方向の電極間領域４２間の領域を占める。本発明の
電極構造は、ここに示されているように重なり合うフィ
ンガ３０と３４によって分割される開放窓領域５４を設
ける。開放窓領域５４は、電荷キャリヤの充分な光応答
発生を可能とする。
複数の行と列を含み、これらの画素の１つが図２におい
て鎖線の輪郭の画素５２として示されている。画素５２
は、横方向においてはチャネルストップ１８間にあるチ
ャネル１９内の領域を、かつ縦方向においては重なり合
う横方向の電極間領域４２間の領域を占める。本発明の
電極構造は、ここに示されているように重なり合うフィ
ンガ３０と３４によって分割される開放窓領域５４を設
ける。開放窓領域５４は、電荷キャリヤの充分な光応答
発生を可能とする。
【００１５】出力領域６０は、２段のレジスタ電極６４
，６６の対によって形成されるレジスタ段６５を有する
直列出力レジスタ６２、及び２段の転送電極７０，７２
で形成される転送レジスタ６３を含む。レジスタ電極６
４及び６６は、チャネルストップ領域１８及びチャネル
１９の端６９において電荷転送層１６内に形成さる。 レジスタ電極６４と６６の各対は、電気的に共通接続さ
れかつ近旁のチャネル１９から直列出力レジスタ６２の
近旁のレジスタ段６５内への１つのレジスタゲート６７
を形成する。これらの対をなすレジスタ電極は、絶縁層
２０上に配置され、かつ上述の電極２２及び２４に類似
の２段の幾何学的構造に従って重なり合う関係をとって
絶縁層２６によって分離される。
，６６の対によって形成されるレジスタ段６５を有する
直列出力レジスタ６２、及び２段の転送電極７０，７２
で形成される転送レジスタ６３を含む。レジスタ電極６
４及び６６は、チャネルストップ領域１８及びチャネル
１９の端６９において電荷転送層１６内に形成さる。 レジスタ電極６４と６６の各対は、電気的に共通接続さ
れかつ近旁のチャネル１９から直列出力レジスタ６２の
近旁のレジスタ段６５内への１つのレジスタゲート６７
を形成する。これらの対をなすレジスタ電極は、絶縁層
２０上に配置され、かつ上述の電極２２及び２４に類似
の２段の幾何学的構造に従って重なり合う関係をとって
絶縁層２６によって分離される。
【００１６】電荷転送層１６内のｐ形材料で形成された
レジスタチャネルストップ領域６８は、直列出力レジス
タ６２の１つの境界を規定する。チャネル１９の端６９
は、直列出力レジスタ６２の他の境界を規定する。
レジスタチャネルストップ領域６８は、直列出力レジス
タ６２の１つの境界を規定する。チャネル１９の端６９
は、直列出力レジスタ６２の他の境界を規定する。
【００１７】転送電極７０及び７２は、直列出力レジス
タ６２の近旁のチャネル１９及びチャネルストップ領域
１８を被覆しかつチャネル１９から直列出力レジスタ６
２の選択された入力への電荷の並列転送を実施する。転
送電極７０及び７２は、絶縁層２０を被覆しかつ２段の
幾何学的構造に従って絶縁層２６によって互いに絶縁さ
れる。
タ６２の近旁のチャネル１９及びチャネルストップ領域
１８を被覆しかつチャネル１９から直列出力レジスタ６
２の選択された入力への電荷の並列転送を実施する。転
送電極７０及び７２は、絶縁層２０を被覆しかつ２段の
幾何学的構造に従って絶縁層２６によって互いに絶縁さ
れる。
【００１８】装置１０のシーン光への露出の後、作像領
域５０内に生成された光応答発生電荷は、位相順序に従
う電極２２及び２４の選択能動化によって転送レジスタ
６３内へ水平に行から行へとクロック駆動される。画素
５２の各行からの電荷は、一時に１つの行の割で転送レ
ジスタ６３を通り、かつ直列出力レジスタ６２に入る前
に電極７０及び７２の下に選択的に蓄積される。
域５０内に生成された光応答発生電荷は、位相順序に従
う電極２２及び２４の選択能動化によって転送レジスタ
６３内へ水平に行から行へとクロック駆動される。画素
５２の各行からの電荷は、一時に１つの行の割で転送レ
ジスタ６３を通り、かつ直列出力レジスタ６２に入る前
に電極７０及び７２の下に選択的に蓄積される。
【００１９】説明されている配置においては、電荷は並
列チャネル１９から規則的順序に従って直列出力レジス
タ６２に転送される。例えば、画素の１つの行からの電
荷が転送レジスタ６３に入った後、かつこのレジスタの
転送電極７０及び７２が高状態へ駆動されることで以て
、直列出力レジスタ６２の各３つの目のレジスタゲート
６７が高状態へ駆動されると共に、この間、全ての３つ
のうちの残りの２つのレジスタゲート６７が低状態に駆
動される。選択された３つ目のチャネル１９から転送レ
ジスタ６３内への電荷は、したがって、直列出力レジス
タ６２の対応する段６５に入る。その後、レジスタゲー
ト６７に最も近い転送電極７２が低状態へ駆動され、こ
れによって、転送レジスタ６３内の残りの電荷がこのレ
ジスタ内で転送電極７０へ向け１相後ろへ駆動され、ま
たこれによって転送レジスタ６３内に蓄積された電荷が
直列出力レジスタゲート６７による影響から絶縁される
。その後、直列出力レジスタゲート６７は、転送レジス
タ６３から出力される電荷を横方向に直列に運動させる
ように相から相へクロック駆動される。この時点におい
て、その行内の各３つの目の画素がクロック出力される
。このことは、例えば、もしこれらの画素が技術的に周
知のように色ストリップフィルタで以て覆われた場合の
、１色に相当する。
列チャネル１９から規則的順序に従って直列出力レジス
タ６２に転送される。例えば、画素の１つの行からの電
荷が転送レジスタ６３に入った後、かつこのレジスタの
転送電極７０及び７２が高状態へ駆動されることで以て
、直列出力レジスタ６２の各３つの目のレジスタゲート
６７が高状態へ駆動されると共に、この間、全ての３つ
のうちの残りの２つのレジスタゲート６７が低状態に駆
動される。選択された３つ目のチャネル１９から転送レ
ジスタ６３内への電荷は、したがって、直列出力レジス
タ６２の対応する段６５に入る。その後、レジスタゲー
ト６７に最も近い転送電極７２が低状態へ駆動され、こ
れによって、転送レジスタ６３内の残りの電荷がこのレ
ジスタ内で転送電極７０へ向け１相後ろへ駆動され、ま
たこれによって転送レジスタ６３内に蓄積された電荷が
直列出力レジスタゲート６７による影響から絶縁される
。その後、直列出力レジスタゲート６７は、転送レジス
タ６３から出力される電荷を横方向に直列に運動させる
ように相から相へクロック駆動される。この時点におい
て、その行内の各３つの目の画素がクロック出力される
。このことは、例えば、もしこれらの画素が技術的に周
知のように色ストリップフィルタで以て覆われた場合の
、１色に相当する。
【００２０】第１群の画素からの電荷の転送が完了した
後、転送電極７２は高状態へ移行し、これによって電荷
を直列出力レジスタ６２の入力へ運動させる。各３つの
目のレジスタゲート６７の次の群が、次いで高状態へ駆
動されて電荷を転送レジスタ６３から除く。その後再び
、電極７２は低状態へ駆動され、これによって、残りの
電荷を転送レジスタ６３内で後ろへ運動させると共に、
この間、直列出力レジスタ６２がクロック駆動で出力さ
せられる。この処理が３つの目の時間中繰り返される結
果、画素の行ごとの残りの電荷をクリヤする。全処理は
画素の行ごとに逐次順次に繰り返される。結果として、
個々の色による呼出しが可能であり、すなわち、１行内
の１色の全画素が読み出され、次いで同じ行内の第２色
の全画素が読み出される、等々である。レジスタゲート
６７の接続は、電荷読出しが１つ置きの列か、各３つ目
ごとの列か、等々を決定する。所望の電極接続配置に基
づき、これに代替するクロック構成も、もとより可能で
ある。
後、転送電極７２は高状態へ移行し、これによって電荷
を直列出力レジスタ６２の入力へ運動させる。各３つの
目のレジスタゲート６７の次の群が、次いで高状態へ駆
動されて電荷を転送レジスタ６３から除く。その後再び
、電極７２は低状態へ駆動され、これによって、残りの
電荷を転送レジスタ６３内で後ろへ運動させると共に、
この間、直列出力レジスタ６２がクロック駆動で出力さ
せられる。この処理が３つの目の時間中繰り返される結
果、画素の行ごとの残りの電荷をクリヤする。全処理は
画素の行ごとに逐次順次に繰り返される。結果として、
個々の色による呼出しが可能であり、すなわち、１行内
の１色の全画素が読み出され、次いで同じ行内の第２色
の全画素が読み出される、等々である。レジスタゲート
６７の接続は、電荷読出しが１つ置きの列か、各３つ目
ごとの列か、等々を決定する。所望の電極接続配置に基
づき、これに代替するクロック構成も、もとより可能で
ある。
【００２１】さらに、容易に理解されるように、電荷蓄
積領域が作像領域５０と出力領域６０との間に設けられ
る。
積領域が作像領域５０と出力領域６０との間に設けられ
る。
【００２２】本発明の電荷結合作像装置の物理的配置を
説明したが、そのさらに詳細な説明は、以下に行われる
。
説明したが、そのさらに詳細な説明は、以下に行われる
。
【００２３】本発明によれば、非パターン化均一層とし
てまず井戸層１４を製造することによって装置製造の処
理を極めて簡単化するのが、望ましい。電荷転送層１６
も、また、非パターン化均一層としてまず製造される。 基板１２は、技術的に周知のようにｎ形ドープ単結晶シ
リコンのようなｎ形材料で形成される。ｐ形ドープされ
た井戸層１４は、従来の打込み及び駆動処理、すなわち
、ｎ＋ 形基板１２上への高エネルギー打込み、焼なま
し処理又は低ドープｐ− 形層のエピタキシャル成長の
ような、周知の方法によって非パターン化均一層として
形成される。非パターン化井戸層１４は、先行技術にお
けるような厳密な井戸パターン化ステップ及び整列ステ
ップの必要を回避し、厳密でない大形幾何学構造を可能
とする。これは、また、標準集積回路処理において類似
性を持たない厳密な熱駆動を以てするこう配井戸処理を
除去し、かつ画素設計において一層の寛容性を可能とす
る。
てまず井戸層１４を製造することによって装置製造の処
理を極めて簡単化するのが、望ましい。電荷転送層１６
も、また、非パターン化均一層としてまず製造される。 基板１２は、技術的に周知のようにｎ形ドープ単結晶シ
リコンのようなｎ形材料で形成される。ｐ形ドープされ
た井戸層１４は、従来の打込み及び駆動処理、すなわち
、ｎ＋ 形基板１２上への高エネルギー打込み、焼なま
し処理又は低ドープｐ− 形層のエピタキシャル成長の
ような、周知の方法によって非パターン化均一層として
形成される。非パターン化井戸層１４は、先行技術にお
けるような厳密な井戸パターン化ステップ及び整列ステ
ップの必要を回避し、厳密でない大形幾何学構造を可能
とする。これは、また、標準集積回路処理において類似
性を持たない厳密な熱駆動を以てするこう配井戸処理を
除去し、かつ画素設計において一層の寛容性を可能とす
る。
【００２４】電荷転送層１６も、また、上に挙げたよう
に打込み又はエピタキシャル技術のいずれかを使用して
、井戸層１４上に非パターン化均一層として形成される
。例えば、もし井戸層１４がエピタキシャルによって形
成されるならば、その際は、成長中にその環境内に導入
されるドープ剤を変更することによって同じ処理ステッ
プにおいて電荷転送層１６を形成することが、可能であ
る。その後に、チャネルストップ領域１８及び６８が、
電荷転送層１６内の近接し合うチャネル１９間に絶縁を
施すためのホトマスク（図には示されていない）を使用
して打ち込みされる。図１に示された本発明の実施例に
よれば、ｐ＋ 形チャネルストップ領域１８は、電界を
漸次的に変化することを可能とするようにこう配を付け
られている。図６は、この概念をグラフ的に示している
。
に打込み又はエピタキシャル技術のいずれかを使用して
、井戸層１４上に非パターン化均一層として形成される
。例えば、もし井戸層１４がエピタキシャルによって形
成されるならば、その際は、成長中にその環境内に導入
されるドープ剤を変更することによって同じ処理ステッ
プにおいて電荷転送層１６を形成することが、可能であ
る。その後に、チャネルストップ領域１８及び６８が、
電荷転送層１６内の近接し合うチャネル１９間に絶縁を
施すためのホトマスク（図には示されていない）を使用
して打ち込みされる。図１に示された本発明の実施例に
よれば、ｐ＋ 形チャネルストップ領域１８は、電界を
漸次的に変化することを可能とするようにこう配を付け
られている。図６は、この概念をグラフ的に示している
。
【００２５】チャネルストップ領域１８は、その各々が
界面１７において井戸層１４に接触するように電荷転送
層１６内にある深さに打込みされる。以下に説明される
ように、この配置は制御バイアス配置を可能とし、その
結果、井戸層１４内にキャリヤ空乏を生じ、これが充分
な垂直ブルーミング防止を可能にする。
界面１７において井戸層１４に接触するように電荷転送
層１６内にある深さに打込みされる。以下に説明される
ように、この配置は制御バイアス配置を可能とし、その
結果、井戸層１４内にキャリヤ空乏を生じ、これが充分
な垂直ブルーミング防止を可能にする。
【００２６】その後に、絶縁層２０が、図に示されるよ
うに電荷転送層１６の上に形成される。絶縁層２０は、
シリコン酸化物、又はシリコン酸化物とシリコン窒化物
との組合わせ、又は技術的に周知のその他の絶縁物を含
む。２段ゲート電極２２及び２４は、装置１０を完成す
るためにシリコン酸化物又はシリコン窒化物、又はシリ
コン酸化物とシリコン窒化物との組合わせの中間絶縁層
２６を伴って形成される。追加の非パター化打込みが、
技術的に周知の仕方で表面しきい値を調製するために使
用される。分離されたチャネルストップバイアス用電極
７４及び基板バイアス用電極７６が、チャネルストップ
領域１８及び基板１２に、それぞれ、接触しかつこれら
にバイアスを印加するために、周知の技術によって形成
される。
うに電荷転送層１６の上に形成される。絶縁層２０は、
シリコン酸化物、又はシリコン酸化物とシリコン窒化物
との組合わせ、又は技術的に周知のその他の絶縁物を含
む。２段ゲート電極２２及び２４は、装置１０を完成す
るためにシリコン酸化物又はシリコン窒化物、又はシリ
コン酸化物とシリコン窒化物との組合わせの中間絶縁層
２６を伴って形成される。追加の非パター化打込みが、
技術的に周知の仕方で表面しきい値を調製するために使
用される。分離されたチャネルストップバイアス用電極
７４及び基板バイアス用電極７６が、チャネルストップ
領域１８及び基板１２に、それぞれ、接触しかつこれら
にバイアスを印加するために、周知の技術によって形成
される。
【００２７】本発明の実施例において、基板１２は電極
２２及び２４に対して正にバイアスされ、かつ基板１２
及び電極２２，２４はチャネルストップ領域１８に対し
て正にバイアスされる。材料の導電率形及びバイアス、
すなわち、ｎ形基板１２、ｐ形チャネルストップ領域１
８、及びｐ形ポテンシャル井戸層（Ｐ−井戸層）１４が
与えられるならば、その結果、井戸層１４と基板１２と
の間に逆バイアス半導体接合、すなわち、層壁８２が得
られる。チャネルストップ領域１８も、また、基板１２
及び電荷転送層１６に対して逆バイアスされる。過剰光
応答発生電荷が井戸層１４内又は電荷転送チャネル１９
内に生成されるとき、この逆バイアスは克服されて、過
剰電荷が垂直に基板１２内に垂直に流れる。そうでない
場合は、光応答発生電荷は、チャネル１９内に流れる。
２２及び２４に対して正にバイアスされ、かつ基板１２
及び電極２２，２４はチャネルストップ領域１８に対し
て正にバイアスされる。材料の導電率形及びバイアス、
すなわち、ｎ形基板１２、ｐ形チャネルストップ領域１
８、及びｐ形ポテンシャル井戸層（Ｐ−井戸層）１４が
与えられるならば、その結果、井戸層１４と基板１２と
の間に逆バイアス半導体接合、すなわち、層壁８２が得
られる。チャネルストップ領域１８も、また、基板１２
及び電荷転送層１６に対して逆バイアスされる。過剰光
応答発生電荷が井戸層１４内又は電荷転送チャネル１９
内に生成されるとき、この逆バイアスは克服されて、過
剰電荷が垂直に基板１２内に垂直に流れる。そうでない
場合は、光応答発生電荷は、チャネル１９内に流れる。
【００２８】図７は、ポテンシャル対装置１０の頂面８
０からの距離のプロットによってこの概念をグラフ的に
示している。図７に示すように、通常は、電荷は、領域
８４内で装置１０の頂面８０に接近して存在している。 光応答発生電荷が増加すると、逆バイアス半導体接合、
すなわち、障壁領域８２が低くなって、これらの電荷は
、装置１０の頂面からさらに高いポテンシャル領域８８
に吸引される傾向を有する。正味電荷分布縦断面図内の
カプス（谷形）は障壁領域８２内の井戸層１４と基板１
２との界面を示す。電荷が増加するに従い、この障壁は
克服されて、これらの過剰電荷は基板１２に向かう、す
なわち、図７において右に向かう。正味不純物は、次第
に変化して、電荷転送層１６と井戸層１４との間におい
て図６に示されているように、ブルーミング防止面７７
を形成する。各画素５２内部のブルーミング防止面７７
は、向上した垂直ブルーミング防止作用をする。先行技
術の配置においては、不純物レベルは不均一であり、そ
の結果、実質的に均一な二次元面に反するような直線的
ブルーミング防止場所を結果的に生じる。
０からの距離のプロットによってこの概念をグラフ的に
示している。図７に示すように、通常は、電荷は、領域
８４内で装置１０の頂面８０に接近して存在している。 光応答発生電荷が増加すると、逆バイアス半導体接合、
すなわち、障壁領域８２が低くなって、これらの電荷は
、装置１０の頂面からさらに高いポテンシャル領域８８
に吸引される傾向を有する。正味電荷分布縦断面図内の
カプス（谷形）は障壁領域８２内の井戸層１４と基板１
２との界面を示す。電荷が増加するに従い、この障壁は
克服されて、これらの過剰電荷は基板１２に向かう、す
なわち、図７において右に向かう。正味不純物は、次第
に変化して、電荷転送層１６と井戸層１４との間におい
て図６に示されているように、ブルーミング防止面７７
を形成する。各画素５２内部のブルーミング防止面７７
は、向上した垂直ブルーミング防止作用をする。先行技
術の配置においては、不純物レベルは不均一であり、そ
の結果、実質的に均一な二次元面に反するような直線的
ブルーミング防止場所を結果的に生じる。
【００２９】図８は、装置１０を横断しての個別及び正
味不純物対チャネルストップ領域１８を通る中心に沿っ
ての頂面８０からの距離のプロットである。ｎ形及びｐ
形不純物が標識され、並びに正味不純物が標識されてい
る。
味不純物対チャネルストップ領域１８を通る中心に沿っ
ての頂面８０からの距離のプロットである。ｎ形及びｐ
形不純物が標識され、並びに正味不純物が標識されてい
る。
【００３０】図９に示されている本発明の代替実施例に
おいて、装置１１０は作像領域１５０を有し、この作像
領域はチャネルストップ領域１１８間に配置された画素
１５２の複数の行と列によって分割されている。この代
替実施例においては、フィンガ１３０及び１３４は、チ
ャネルストップ領域１１８を被覆し、かつこれらのフィ
ンガによって開放窓領域１５４を設け、これらの窓はそ
の近旁のチャネルストップ領域１１８によって区画され
るチャネル１１９の境界内部に存在する。重なり合うフ
ィンガ１３０と１３４がチャネルストップ１１８内部に
配置され、したがって、この装置を照射する入射シーン
光の光応答を増大するゆえに、開放窓領域１５４は、電
荷キャリヤの一層均一な光応答発生を可能とする。
おいて、装置１１０は作像領域１５０を有し、この作像
領域はチャネルストップ領域１１８間に配置された画素
１５２の複数の行と列によって分割されている。この代
替実施例においては、フィンガ１３０及び１３４は、チ
ャネルストップ領域１１８を被覆し、かつこれらのフィ
ンガによって開放窓領域１５４を設け、これらの窓はそ
の近旁のチャネルストップ領域１１８によって区画され
るチャネル１１９の境界内部に存在する。重なり合うフ
ィンガ１３０と１３４がチャネルストップ１１８内部に
配置され、したがって、この装置を照射する入射シーン
光の光応答を増大するゆえに、開放窓領域１５４は、電
荷キャリヤの一層均一な光応答発生を可能とする。
【００３１】当業者にとって容易に理解されるように、
電極２２及び２４の重なり合うフィンガは、図２及び図
９の実施例に示された位置の中間のいかなる位置に配置
されてもよい。
電極２２及び２４の重なり合うフィンガは、図２及び図
９の実施例に示された位置の中間のいかなる位置に配置
されてもよい。
【００３２】本発明の好適実施例であると現在考えられ
るものについてここに説明されたけれども、本発明から
逸脱することなく多様な変形及び修正がこれに行われ得
ることは、当業者にとって明白であり、このような全て
の変形及び修正を本発明の真の精神と範囲の進展として
包含することが添付の特許請求の範囲において主張され
る。
るものについてここに説明されたけれども、本発明から
逸脱することなく多様な変形及び修正がこれに行われ得
ることは、当業者にとって明白であり、このような全て
の変形及び修正を本発明の真の精神と範囲の進展として
包含することが添付の特許請求の範囲において主張され
る。
【００３３】
【発明の効果】１好適実施例における本発明により、電
荷結合作像装置１０は、作像領域５０内の垂直ブルーミ
ング防止を採用する。非パターン化均一層としてまず形
成される井戸層１４及び電荷転送層１６は、厳密でない
大形幾何学構造に従って配置される。チャネルストップ
領域１８は、井戸層１４と接触しかつ装置１０内の電界
を減少するようにこう配を付けられている。チャネル１
９内に開放窓領域５４を伴う２段ゲート電極２２，２４
が、設けられる。逐次続く電極２２及び２４の横方向部
分２８及び３２は、逐次後方へずれる配位配置の下に重
なり合い、隣合う電極のフィンガ３０と３４を重なり合
わせる。多相読出しが２つのみのゲート電極を使って採
用され、これによって極めて製造を簡単化する。出力領
域６０は、転送レジスタ６３及び直列出力レジスタ６２
を有し、これらは２段の電極の幾何学的構造で以て読出
しを行う。
荷結合作像装置１０は、作像領域５０内の垂直ブルーミ
ング防止を採用する。非パターン化均一層としてまず形
成される井戸層１４及び電荷転送層１６は、厳密でない
大形幾何学構造に従って配置される。チャネルストップ
領域１８は、井戸層１４と接触しかつ装置１０内の電界
を減少するようにこう配を付けられている。チャネル１
９内に開放窓領域５４を伴う２段ゲート電極２２，２４
が、設けられる。逐次続く電極２２及び２４の横方向部
分２８及び３２は、逐次後方へずれる配位配置の下に重
なり合い、隣合う電極のフィンガ３０と３４を重なり合
わせる。多相読出しが２つのみのゲート電極を使って採
用され、これによって極めて製造を簡単化する。出力領
域６０は、転送レジスタ６３及び直列出力レジスタ６２
を有し、これらは２段の電極の幾何学的構造で以て読出
しを行う。
【図１】本発明による電荷結合作像装置の分解概略断面
図。
図。
【図２】本発明による電極配置の上面図。
【図３】図２の配置の線３−３に沿う横断面図。
【図４】図２の配置の線４−４に沿う横断面図。
【図５】図２の配置の線５−５に沿う横断面図。
【図６】本発明の技術により準備された電荷結合作像装
置内の等電位線をプロットしたグラフ図。
置内の等電位線をプロットしたグラフ図。
【図７】本発明の技術により準備された電荷結合作像装
置内の電荷転送領域及び井戸層を通してのポテンシャル
対同装置の頂面からの距離のプロット及びその上に正味
ドーピング（すなわち、正味電荷）縦断面図を重畳して
示したグラフ図。
置内の電荷転送領域及び井戸層を通してのポテンシャル
対同装置の頂面からの距離のプロット及びその上に正味
ドーピング（すなわち、正味電荷）縦断面図を重畳して
示したグラフ図。
【図８】本発明の技術により準備された電荷結合作像装
置のチャネルストップ、井戸、及び基板の中心に沿う個
別及び正味不純物濃度の垂直面内濃度縦断面図。
置のチャネルストップ、井戸、及び基板の中心に沿う個
別及び正味不純物濃度の垂直面内濃度縦断面図。
【図９】本発明による代替電極配置の上面図。
１０ 電荷結合作像装置
１２ 基板
１４ 井戸層
１６ 電荷転送層
１７ 界面
１８ チャネルストップ領域
１９ 電荷転送チャネル
２０ 絶縁層
２２，２４ ゲート電極
２６ 絶縁層
２８ 電極２２の横方向部分
３０ 電極フィンガ
３２ 電極２４の横方向部分
３４ 電極フィンガ
３６，３８ 電極フィンガ端末
４２ 横方向電極間部分
５０ 作像領域
５２ 画素
５４ 開放窓領域
６０ 出力領域
６２ 直列出力レジスタ
６３ 転送レジスタ
６５ レジスタ段
６７ 出力レジスタゲート
６８ レジスタチャネルストップ領域７０，７２
転送電極 ７４，７６ バイアス用電極 ８０ 装置頂面 ８２ 障壁 １１０ 電荷結合作像装置 １１８ チャネルストップ領域 １１９ 電荷転送チャネル １３０，１３４ 電極フィンガ １５０ 作像領域 １５２ 画素 １５４ 開放窓領域
転送電極 ７４，７６ バイアス用電極 ８０ 装置頂面 ８２ 障壁 １１０ 電荷結合作像装置 １１８ チャネルストップ領域 １１９ 電荷転送チャネル １３０，１３４ 電極フィンガ １５０ 作像領域 １５２ 画素 １５４ 開放窓領域
Claims (37)
- 【請求項１】 選択作像及び転送両領域を有する電荷
結合フレーム転送作像装置であって、第１導電率形の基
板と、前記第１導電率形と反対極性の第２導電率形のか
つ非パターン化層としてまず形成される被覆井戸層と、
前記第２導電率形の前記井戸層を被覆する前記第１導電
率形のかつ非パターン化層としてまず形成される電荷転
送層と、前記電荷転送層内に形成された前記第２導電率
形の細長いかつ間隔をとり配置されたパターン化チャネ
ルストップ領域であって該領域間に電荷転送チャネルを
区画しかつ前記井戸層と接触する前記チャネルストップ
領域と、前記電荷転送層を被覆する第１絶縁層と、前記
第１絶縁層を被覆する２段ゲート電極手段と、前記電荷
結合フレーム転送作像装置にバイアスを与えるために前
記チャネルストップ領域と前記基板とに、それぞれ、接
続する電気接点と、を含むことを特徴とする電荷結合フ
レーム転送作像装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電荷結合フレーム転送
作像装置において、前記２段ゲート電極手段は、中間の
第２絶縁層を間に挟んで２段に交互に間隔をとって配置
され、かつ前記電荷転送チャネルストップ領域に対して
互いに間隔をとった関係において横方向に延びる複数の
第１導電部分を含み、前記第１導電部分の各々はそれぞ
れ前記チャネルストップ領域に平行な方向に突起する複
数の電極フィンガを含む第２導電部分と接続することを
特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の電荷結合フレーム転送
作像装置において、逐次続く各第１導電部分から伸びる
各電極フィンガの末端部分は次の逐次続く第１導電部分
から伸びる各電極フィンガの末端部分とそれぞれ重なり
合うことを特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の電荷結合フレーム転送
作像装置において、前記第１絶縁層はシリコン酸化物又
はシリコン窒化物又はシリコン酸化物とシリコン窒化物
とのなんらかの組み合わせを含み、かつ前記第２絶縁層
はシリコン酸化物又はシリコン窒化物又はシリコン酸化
物とシリコン窒化物とのなんらかの組合わせを含むこと
を特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の電荷結合フレーム転送
作像装置において、前記チャネルストップ領域は前記チ
ャネルストップ領域と前記井戸領域との間の界面が実質
的に同じ濃度にドープされるように変化するドープ剤濃
度を有する濃度傾斜にドープされることを特徴とする電
荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の電荷結合フレーム転送
作像装置において、前記井戸層はｐ形ドープされ、かつ
前記チャネルストップ領域は前記電荷結合フレーム転送
作像装置の外面に接近したｐ＋ 形ドープ剤濃度からｐ
形前記井戸層との界面におけるｐ− 形ドープ剤濃度へ
と濃度こう配を付けられた領域を含むことを特徴とする
電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項７】 請求項１記載の電荷結合フレーム転送
作像装置であって、前記基板が前記井戸層に対して逆バ
イアスされかつ前記チャネルストップ領域が前記基板と
前記電荷転送層とに対して逆バイアスされるように前記
電気接点をバイアスする手段をさらに含むことを特徴と
する電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の電荷結合フレーム転送
作像装置において、前記井戸層と前記電荷転送層は各々
選択された厚さを有し、かつ前記バイアス手段は前記電
荷転送チャネルと前記井戸層内に実質的に完全に空乏領
域を生じるに充分なポテンシャルを確立するために前記
選択された厚さに対してバイアス電圧を供給するように
選択されることを特徴とする電荷結合フレーム転送作像
装置。 - 【請求項９】 請求項１記載の電荷結合フレーム転送
作像装置であって、転送レジスタ手段であって該レジス
タ手段の下に電荷を選択的に蓄積するために前記レジス
タ手段の１端の近傍で前記電荷転送チャネルに対して横
方向に延びる前記転送レジスタ手段をさらに含み、前記
電荷結合フレーム転送作像装置において前記転送レジス
タ手段は前記電荷転送領域内の２段の幾何学的構造に従
って重なり合う少なくとも２つの細長い転送電極を含む
ことを特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項１０】 請求項９記載の電荷結合フレーム転
送作像装置であって、前記転送レジスタ手段を経由して
前記電荷転送チャネルから受け取った電荷を出力へ進め
るために前記電荷転送チャネルに対して横方向に延びか
つ前記転送レジスタ手段に動作的に結合された直列出力
レジスタ手段をさらに含み、前記電荷結合フレーム転送
作像装置において前記直列出力レジスタ手段は前記電荷
転送領域内の前記絶縁層を被覆する２段の電極手段で形
成された多数の段を含むことを特徴とする電荷結合フレ
ーム転送作像装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記直列出力レジスタの２段の
電極手段は各前記電荷転送チャネルと該チャネル近旁の
前記チャネルストップ領域ごとに一対の電極を含むこと
を特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、前記転送レジスタ手段の電極の
うちの第１電極の下に蓄積された選択電荷が前記直列出
力レジスタ手段へ前進させられ、かつ前記前進の後に非
選択電荷が前記転送レジスタ手段の前記電極のうちの他
の第２電極の下に蓄積されるために前進されるように、
前記転送レジスタ手段内と前記直列出力レジスタ手段内
の電極を選択的にバイアスする手段をさらに含み、前記
電荷結合フレーム転送作像装置において前記転送レジス
タ手段の前記第１電極は前記直列出力レジスタ手段と動
作的に接続されていることおよび前記転送レジスタ手段
の前記第２電極は前記直列出力レジスタ手段の動作から
絶縁されていることとによって、前記直列出力レジスタ
手段を経由して前記転送レジスタ手段からの選択電荷の
転送を可能にすることを特徴とする電荷結合フレーム転
送作像装置。 - 【請求項１３】 選択作像及び転送両領域を有する電
荷結合フレーム転送作像装置であって、第１導電率形の
基板と、前記第１導電率形と反対極性の第２の導電率形
の被覆井戸層と、前記井戸層を被覆する前記第１導電率
形の電荷転送層と、前記電荷転送層内に形成された前記
第２導電形の細長いかつ間隔をとり配置されたチャネル
ストップ領域であって該領域間に電荷転送チャネルを区
画しかつ前記井戸層と接触する前記チャネルストップ領
域と、前記電荷転送層を被覆する第１絶縁層と、前記第
１絶縁層を被覆する２段ゲート電極手段であって中間第
２絶縁層を間に挟む２段に交互に間隔をとり配置され、
かつ前記チャネルストップ領域に対して互いに間隔をと
った関係において横方向に延びる複数の第１導電部分を
含み、前記第１導電部分の各々はそれぞれ前記チャネル
ストップ領域に平行な方向に突起する複数の電極フィン
ガを含む第２導電部分と接続する前記２段ゲート電極手
段と、前記電荷結合フレーム転送作像装置にバイアスを
与えるために前記チャネルストップ領域と前記基板とに
、それぞれ、接続する電気接点と、を含むことを特徴と
する電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、逐次続く各第１導電部分から伸
びる各電極フィンガの末端部分は次の逐次続く第１導電
部分から伸びる各電極フィンガの末端部分とそれぞれ重
なり合うことを特徴とする電荷結合フレーム転送作像装
置。 - 【請求項１５】 請求項１４記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記第１絶縁層はシリコン酸化
物又はシリコン窒化物又はシリコン酸化物とシリコン窒
化物とのなんらかの組合わせを含み、かつ前記第２絶縁
層はシリコン酸化物又はシリコン窒化物又はシリコン酸
化物とシリコン窒化物とのなんらかの組合わせを含むこ
とを特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項１６】 請求項１４記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記チャネルストップ領域は前
記チャネルストップ領域と前記井戸領域との間の界面が
実質的に同じ濃度にドープされるように変化するドープ
剤濃度を有する濃度傾斜にドープされることを特徴とす
る電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項１７】 請求項１６記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記井戸層はｐ形ドープされ、
かつ前記チャネルストップ領域は前記電荷結合フレーム
転送作像装置の外面に接近したｐ＋ 形ドープ剤濃度か
らｐ形前記井戸層との界面におけるｐ− 形ドープ剤濃
度へと濃度こう配を付けられた領域を含むことを特徴と
する電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項１８】 請求項１４記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、前記基板が前記井戸層に対して
逆バイアスされかつ前記チャネルストップ領域が前記基
板と前記電荷転送層とに対して逆バイアスされるように
前記電気接点をバイアスする手段をさらに含むことを特
徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項１９】 請求項１８記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記井戸層と前記電荷転送層は
各々選択された厚さを有し、かつ前記バイアス手段は前
記電荷転送チャネル内と前記井戸層内に実質的に完全に
空乏領域を生じるに充分なポテンシャルを確立するため
に前記選択された厚さに対してバイアス電圧を供給する
ように選択されることを特徴とする電荷結合フレーム転
送作像装置。 - 【請求項２０】 請求項１４記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、電荷転送レジスタ手段であって
該レジスタ手段の下に電荷を選択的に蓄積するために前
記レジスタ手段の１端の近旁で前記電荷転送チャネルに
対して横方向に延びる前記転送レジスタ手段をさらに含
み、前記電荷結合フレーム転送作像装置において前記転
送レジスタ手段は前記電荷転送領域内の２段の幾何学的
構造において重なり合う２つ以上の細長い電荷転送電極
を含むことを特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置
。 - 【請求項２１】 請求項２０記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、前記転送レジスタ手段を経由し
て前記電荷転送チャネルから受け取った電荷を出力へ進
めるために前記電荷転送チャネルに対して横方向に延び
かつ前記転送レジスタ手段に動作的に結合された直列出
力レジスタ手段をさらに含み、前記電荷結合フレーム転
送作像装置において前記直列出力レジスタ手段は前記電
荷転送領域内の前記絶縁層を被覆する２段の電極手段で
形成された多数の段を含むことを特徴とする電荷結合フ
レーム転送作像装置。 - 【請求項２２】 請求項２１記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記直列出力レジスタの２段の
電極手段は各前記電荷転送チャネルと該チャネル近旁の
前記チャネルストップ領域ごとに一対の電極を含むこと
を特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項２３】 請求項２２記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、前記電荷転送レジスタ手段の電
極のうちの第１電極の下に蓄積された選択電荷が前記直
列出力レジスタ手段へ前進させられ、かつ前記前進の後
に非選択電荷が前記電荷転送レジスタ手段の前記電極の
うちの他の第２電極に下に蓄積されるために前進される
ように、前記転送レジスタ手段内と前記直列出力レジス
タ手段内の電極を選択的にバイアスする手段をさらに含
み、前記電荷結合フレーム転送作像装置において前記転
送レジスタ手段の前記第１電極は前記直列出力レジスタ
手段と動作的に接続されていることおよび前記転送レジ
スタ手段の前記第２電極は前記直列出力レジスタ手段の
動作から絶縁されていることとによって、前記直列出力
レジスタ手段を経由して前記転送レジスタ手段からの選
択電荷の転送を可能にすることを特徴とする電荷結合フ
レーム転送作像装置。 - 【請求項２４】 選択作像及び転送両領域を有する電
荷結合フレーム転送作像装置であって、第１導電率形の
基板と、前記第１導電率形と反対極性の第２導電率形の
被覆井戸層と、前記井戸層を被覆する前記第１導電率形
の電荷転送層と、前記電荷転送層内に形成された前記第
２導電形の細長いかつ間隔をとり配置されたチャネルス
トップ領域が該領域間に電荷転送チャネルを区画しかつ
前記井戸層と接触する前記チャネルストップ領域であっ
て、前記チャネルストップ領域と前記井戸領域との間の
界面が実質的に同じ濃度にドープされるように変化する
ドープ剤濃度を有する濃度傾斜にドープされる前記チャ
ネルストップ領域と、第１絶縁層を被覆するゲート電極
手段と、前記電荷結合フレーム転送作像装置にバイアス
を与えるために前記チャネルストップ領域と前記基板と
に、それぞれ、接続する電気接点と、を含むことを特徴
とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項２５】 請求項２４記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、前記ゲート電極手段は２段であ
りかつ中間第２絶縁層を挟んで２段に交互に間隔をとり
配置され、かつ前記チャネルストップ領域対して互いに
間隔をとった関係において横方向に延びる複数の第１導
電部分を含み、前記第１導電部分の各々はそれぞれ前記
チャネルストップ領域に平行な方向に突起する複数の電
極フィンガを含む前記第２導電部分と接続することを特
徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項２６】 請求項２５記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、逐次続く各第１導電部分から伸
びる各電極フィンガの末端部分は次の逐次続く第１導電
部分から伸びる各電極フィンガの末端部分とそれぞれ重
なり合うことを特徴とする電荷結合フレーム転送作像装
置。 - 【請求項２７】 請求項２６記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記第１絶縁層はシリコン酸化
物又はシリコン窒化物又はシリコン酸化物とシリコン窒
化物とのなんらかの組合わせを含み、かつ前記第２絶縁
層はシリコン酸化物又はシリコン窒化物又はシリコン酸
化物とシリコン窒化物とのなんらかの組合わせを含むこ
とを特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項２８】 請求項２４記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記井戸層はｐ形ドープされ、
かつ前記チャネルストップ領域は前記電荷結合フレーム
転送作像装置の外面に接近したｐ＋ 形ドープ剤濃度か
らｐ形前記井戸層との界面におけるｐ− 形ドープ剤濃
度へと濃度こう配を付けられた領域を含むことを特徴と
する電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項２９】 請求項２４記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、前記基板が前記井戸層に対して
逆バイアスされかつ前記チャネルストップ領域が前記基
板と前記電荷転送層とに対して逆バイアスされるように
前記電気接点をバイアスする手段をさらに含むことを特
徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項３０】 請求項２９記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記井戸層と前記電荷転送層は
各々選択された厚さを有し、かつ前記バイアスする手段
は前記電荷転送チャネル内と前記井戸層内に完全に空乏
領域を生じるに充分なポテンシャルを確立するために前
記選択された厚さに対してバイアス電圧を供給するよう
に選択されることを特徴とする電荷結合フレーム転送作
像装置。 - 【請求項３１】 請求項２４記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、電荷転送レジスタ手段であって
該レジスタ手段の下に電荷を選択的に蓄積するために前
記転送レジスタ手段の１端の近旁の前記電荷転送チャネ
ルに対して横方向に延びる前記転送レジスタ手段をさら
に含み、前記電荷結合フレーム転送作像装置において前
記転送レジスタ手段は前記電荷転送領域内の２段の幾何
学的構造に従って重なり合う２つ以上の細長い転送電極
を含むことを特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置
。 - 【請求項３２】 請求項３１記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、前記転送レジスタ手段を経由し
て前記電荷転送チャネルから受け取った電荷を出力へ進
めるために前記電荷転送チャネルに対して横方向に延び
かつ前記転送レジスタ手段に動作的に結合された直列出
力レジスタ手段をさらに含み、前記電荷結合フレーム転
送作像装置において前記直列出力レジスタ手段は前記電
荷転送領域内の前記絶縁層を被覆する２段の電極手段で
形成された多数の段を含むことを特徴とする電荷結合フ
レーム転送作像装置。 - 【請求項３３】 請求項３２記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記直列出力レジスタの２レベ
ル電極手段は各前記電荷転送チャネルと該チャネル近旁
の前記チャネルストップ領域ごとに一対の電極を含むこ
とを特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項３４】 請求項３３記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、前記転送レジスタ手段の電極の
うちの第１電極の下に蓄積された選択電荷が前記直列出
力レジスタ手段へ前進させられ、かつ前記前進の後に非
選択電荷が前記電荷転送レジスタ手段の前記電極のうち
の他の第２電極の下に蓄積されるために前進されるよう
に、前記転送レジスタ手段内と前記直列出力レジスタ手
段内の電極を選択的にバイアスする手段をさらに含み、
前記電荷結合フレーム転送作像装置において前記転送レ
ジスタ手段の前記第１電極は前記直列出力レジスタ手段
と動作的に接続されていることおよび前記転送レジスタ
手段の前記第２電極は前記直列出力レジスタ手段の動作
から絶縁されていることとによって、前記直列出力レジ
スタ手段を経由して前記転送レジスタ手段からの選択電
荷の転送を可能にすることを特徴とする電荷結合フレー
ム転送作像装置。 - 【請求項３５】 選択作像及び転送両領域を有する電
荷結合フレーム転送作像装置であって、第１導電率形の
基板と、前記第１導電率形と反対極性の第２導電率形の
被覆井戸層と、前記第２導電率形の前記井戸層を被覆す
る前記第１導電率形の電荷転送層と、前記電荷転送層内
に形成された前記第２導電形の細長いかつ間隔をとり配
置されたチャネルストップ領域であって該領域間に電荷
転送チャネル区画しかつ前記井戸層と接触する前記チャ
ネルストップ領域と、前記電荷転送層を被覆する第１絶
縁層と、前記第１絶縁層を被覆するゲート電極手段と、
前記電荷結合フレーム転送作像装置にバイアスを与える
ために前記チャネルストップ領域と前記基板とに、それ
ぞれ、接続する電気接点と、転送レジスタ手段の下に電
荷を選択的に蓄積するために前記転送レジスタ手段の１
端の近旁の前記電荷転送チャネルに対して横方向に延び
る前記転送レジスタ手段であって、前記転送領域内の２
段の幾何学的構造に従って重なり合う少なくとも２つの
細長い転送電極を含む前記転送レジスタ手段と、前記転
送レジスタ手段を経由して前記電荷転送チャネルから受
け取った電荷を出力へ進めるために前記電荷転送チャネ
ルに対して横方向に延びかつ前記電荷転送レジスタ手段
に動作的に結合された直列出力レジスタ手段であって、
前記電荷転送領域内の前記絶縁層を被覆する２段の電極
手段で形成された多数の段を含む前記直列出力レジスタ
手段と、含むことを特徴とする電荷結合フレーム転送作
像装置。 - 【請求項３６】 請求項３５記載の電荷結合フレーム
転送作像装置において、前記直列出力レジスタの２段の
電極手段は各前記電荷転送チャネルと該チャネル近旁の
前記チャネルストップ領域ごとに一対の電極を含むこと
を特徴とする電荷結合フレーム転送作像装置。 - 【請求項３７】 請求項３６記載の電荷結合フレーム
転送作像装置であって、前記転送レジスタ手段の電極の
うちの第１電極の下に蓄積された選択電荷が前記直列出
力レジスタ手段へ前進させられ、かつ前記前進の後に非
選択電荷が前記転送レジスタ手段の前記電極のうちの他
の第２電極の下に蓄積されるために前進されるように、
前記電荷転送レジスタ手段内と前記直列出力レジスタ手
段内の電極を選択的にバイアスする手段をさらに含み、
前記電荷結合フレーム転送作像装置において前記転送レ
ジスタ手段の前記第１電極は前記直列出力レジスタ手段
と動作的に接続されていることと前記転送レジスタ手段
の前記第２電極は前記直列出力レジスタ手段の動作から
絶縁されていることとによって、前記直列出力レジスタ
手段を経由して前記転送レジスタ手段からの選択電荷の
転送を可能にすることを特徴とする電荷結合フレーム転
送作像装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US59112690A | 1990-10-01 | 1990-10-01 | |
| US591126 | 1990-10-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04273161A true JPH04273161A (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=24365154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3252156A Pending JPH04273161A (ja) | 1990-10-01 | 1991-09-30 | 選択作像及び転送両領域を有する電荷結合フレーム転送作像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0478946A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04273161A (ja) |
| CA (1) | CA2045363A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002289822A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Hamamatsu Photonics Kk | Ｘ線ｃｃｄ |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3971003A (en) * | 1974-11-18 | 1976-07-20 | Rca Corporation | Charge coupled device imager |
| US4206371A (en) * | 1978-10-27 | 1980-06-03 | Rca Corporation | CCD with differently doped substrate regions beneath a common electrode |
| NL8000998A (nl) * | 1980-02-19 | 1981-09-16 | Philips Nv | Vaste stof opneemcamera met een halfgeleidende photogevoelige trefplaat. |
| NL8300366A (nl) * | 1983-02-01 | 1984-09-03 | Philips Nv | Beeldopneeminrichting. |
| JPH061829B2 (ja) * | 1983-08-11 | 1994-01-05 | 日本電気株式会社 | 二次元ｃｃｄイメージセンサ |
| JPS62124771A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-06 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
| WO1989005039A1 (en) * | 1987-11-16 | 1989-06-01 | Eastman Kodak Company | Blooming control in ccd image sensors |
-
1991
- 1991-06-25 CA CA 2045363 patent/CA2045363A1/en not_active Abandoned
- 1991-08-26 EP EP91114265A patent/EP0478946A1/en not_active Withdrawn
- 1991-09-30 JP JP3252156A patent/JPH04273161A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002289822A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Hamamatsu Photonics Kk | Ｘ線ｃｃｄ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0478946A1 (en) | 1992-04-08 |
| CA2045363A1 (en) | 1992-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62265759A (ja) | 固体撮像素子 | |
| EP0455801A1 (en) | Image sensor | |
| US5235196A (en) | Transfer region design for charge-coupled device image sensor | |
| KR20120089746A (ko) | 전하 인티그레이션을 가지는 멀티리니어 이미지 센서 | |
| CA1235219A (en) | Ccd imager | |
| US4926225A (en) | High performance extended wavelength imager and method of use | |
| JP2001111027A (ja) | 電荷転送路およびそれを用いた固体撮像装置 | |
| JPS6156630B2 (ja) | ||
| JPH06181226A (ja) | 信号電荷転送装置およびその製造方法 | |
| US4433343A (en) | Extrinsic infrared detector with dopant site charge-neutralization | |
| KR20010021375A (ko) | 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법 | |
| US4207477A (en) | Bulk channel CCD with switchable draining of minority charge carriers | |
| JPH0680811B2 (ja) | Ｃｃｄ画像感知器 | |
| JPH04273161A (ja) | 選択作像及び転送両領域を有する電荷結合フレーム転送作像装置 | |
| JP4577737B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US5338946A (en) | Solid state image sensor with fast reset | |
| CN100527429C (zh) | Cmos图像传感器及其制造方法 | |
| US5920346A (en) | Two-dimensional CCD image sensor free from vertical black streaks | |
| EP0185343B1 (en) | Charge transfer device | |
| TWI711167B (zh) | 具有雙閘極植入之電荷轉移影像感測器 | |
| JPH0763090B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS63310172A (ja) | 電荷転送装置 | |
| KR960015532B1 (ko) | 고체촬상장치 및 그 제조방법과 그 구동방법 | |
| KR100259064B1 (ko) | Ccd 영상소자 제조방법 | |
| JPH08316459A (ja) | 電荷転送装置および固体撮像装置 |