JPH04315471A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH04315471A JPH04315471A JP3082173A JP8217391A JPH04315471A JP H04315471 A JPH04315471 A JP H04315471A JP 3082173 A JP3082173 A JP 3082173A JP 8217391 A JP8217391 A JP 8217391A JP H04315471 A JPH04315471 A JP H04315471A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (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、固体撮像装置に関し、
特に複数本のチャネルで構成される水平レジスタの構成
に関する。
特に複数本のチャネルで構成される水平レジスタの構成
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の固体撮像装置における２
チャネル構成の水平レジスタの構成を示す平面図である
。例えば、インターライントランスファ型の場合には、
図面の上側に撮像領域が存在し、フレームインターライ
ントランスファ型の場合には、図面の上側に蓄積領域お
よびさらにその上側に撮像領域が存在する。ｎ型不純物
拡散層で形成される垂直レジスタのチャネル１０１ｉ，
１０１ｊ，…は、ｎ型不純物拡散層で形成される水平レ
ジスタのチャネルＡ１０２ｉと接続されており、その境
界領域に垂直レジスタのチャネル１０１ｉ，１０１ｊ，
…から水平レジスタのチャネルＡ１０２ｉに信号電荷（
電子）を転送するための第１のポリシリコンで形成され
る転送電極φＴ１１０３が設けられている。また、水平
レジスタのチャネルＡ１０２ｉから水平レジスタのチャ
ネルＢ１０２ｊへ信号電荷を転送するための第１のポリ
シリコンで形成される転送電極φＴ２１０４が、水平レ
ジスタのチャネルＡ１０２ｉおよび水平レジスタのチャ
ネルＢ１０２ｊの間に設けられている。水平転送電極は
、第２のポリシリコンで形成されるストレージ電極１０
５ｉ，１０５ｊ，…と、第３のポリシリコンで形成され
るバリア電極１０６ｉ，１０６ｊ，…からなる。水平転
送電極は、水平レジスタの下方に伸びており、チャネル
領域外の厚い酸化膜が形成されている領域において、水
平駆動パルスφＨ１を伝達するためのバスラインＡ１０
７ｉおよび水平駆動パルスφＨ２を伝達するためのバス
ラインＢ１０７ｊと、図に示すような周期でコンタクト
１０８により接続されている。第２のポリシリコンで形
成されるストレージ電極１０５ｉ，１０５ｊ，…の間隙
には、ｐ型不純物１０９がイオン注入などにより打ち込
まれており、チャネルの水平方向の電子の流れに対する
電位障壁が形成されている。
チャネル構成の水平レジスタの構成を示す平面図である
。例えば、インターライントランスファ型の場合には、
図面の上側に撮像領域が存在し、フレームインターライ
ントランスファ型の場合には、図面の上側に蓄積領域お
よびさらにその上側に撮像領域が存在する。ｎ型不純物
拡散層で形成される垂直レジスタのチャネル１０１ｉ，
１０１ｊ，…は、ｎ型不純物拡散層で形成される水平レ
ジスタのチャネルＡ１０２ｉと接続されており、その境
界領域に垂直レジスタのチャネル１０１ｉ，１０１ｊ，
…から水平レジスタのチャネルＡ１０２ｉに信号電荷（
電子）を転送するための第１のポリシリコンで形成され
る転送電極φＴ１１０３が設けられている。また、水平
レジスタのチャネルＡ１０２ｉから水平レジスタのチャ
ネルＢ１０２ｊへ信号電荷を転送するための第１のポリ
シリコンで形成される転送電極φＴ２１０４が、水平レ
ジスタのチャネルＡ１０２ｉおよび水平レジスタのチャ
ネルＢ１０２ｊの間に設けられている。水平転送電極は
、第２のポリシリコンで形成されるストレージ電極１０
５ｉ，１０５ｊ，…と、第３のポリシリコンで形成され
るバリア電極１０６ｉ，１０６ｊ，…からなる。水平転
送電極は、水平レジスタの下方に伸びており、チャネル
領域外の厚い酸化膜が形成されている領域において、水
平駆動パルスφＨ１を伝達するためのバスラインＡ１０
７ｉおよび水平駆動パルスφＨ２を伝達するためのバス
ラインＢ１０７ｊと、図に示すような周期でコンタクト
１０８により接続されている。第２のポリシリコンで形
成されるストレージ電極１０５ｉ，１０５ｊ，…の間隙
には、ｐ型不純物１０９がイオン注入などにより打ち込
まれており、チャネルの水平方向の電子の流れに対する
電位障壁が形成されている。
【０００３】図４は、垂直レジスタから水平レジスタへ
の電荷の振り分け動作を説明するためのパルスタイミン
グ図である。時刻ｔ１ に、垂直レジスタのチャネル１
０１ｉ，１０１ｊ，…に存在している信号電荷の一部は
、水平レジスタのチャネルＡ１０２ｉに転送される。時
刻ｔ２ に、偶数列のストレージ電極１０５ｉ，１０５
ｋ，…の下部に存在している信号電荷は、転送電極φＴ
２１０４の下部に転送される。時刻ｔ３ に、転送電極
φＴ２１０４の下部に存在している信号電荷は、水平レ
ジスタのチャネルＢ１０２ｊに転送される。したがって
、振り分け動作終了時には、水平レジスタのチャネルＡ
１０２ｉおよび水平レジスタのチャネルＢ１０２ｊ内に
存在する信号電荷は、共に奇数列のストレージ電極１０
５ｊ，１０５１，…下部に存在している。
の電荷の振り分け動作を説明するためのパルスタイミン
グ図である。時刻ｔ１ に、垂直レジスタのチャネル１
０１ｉ，１０１ｊ，…に存在している信号電荷の一部は
、水平レジスタのチャネルＡ１０２ｉに転送される。時
刻ｔ２ に、偶数列のストレージ電極１０５ｉ，１０５
ｋ，…の下部に存在している信号電荷は、転送電極φＴ
２１０４の下部に転送される。時刻ｔ３ に、転送電極
φＴ２１０４の下部に存在している信号電荷は、水平レ
ジスタのチャネルＢ１０２ｊに転送される。したがって
、振り分け動作終了時には、水平レジスタのチャネルＡ
１０２ｉおよび水平レジスタのチャネルＢ１０２ｊ内に
存在する信号電荷は、共に奇数列のストレージ電極１０
５ｊ，１０５１，…下部に存在している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述した電荷の振り分
け動作において、図４の時刻ｔ２ に、偶数列のストレ
ージ電極下部に存在している信号電荷は、転送電極φＴ
２の下部に転送される。ところで、水平方向の画素密度
が大きくなるにつれて、十分な転送電荷量を確保するた
めにストレージ電極の垂直方向の長さが長くなる傾向に
ある。そのため、図４の時刻ｔ２ においてストレージ
電極下部のチャネルに垂直方向のフリンジ電界が十分か
からなくなり、前記転送の効率が劣化するという問題点
がある。
け動作において、図４の時刻ｔ２ に、偶数列のストレ
ージ電極下部に存在している信号電荷は、転送電極φＴ
２の下部に転送される。ところで、水平方向の画素密度
が大きくなるにつれて、十分な転送電荷量を確保するた
めにストレージ電極の垂直方向の長さが長くなる傾向に
ある。そのため、図４の時刻ｔ２ においてストレージ
電極下部のチャネルに垂直方向のフリンジ電界が十分か
からなくなり、前記転送の効率が劣化するという問題点
がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、感光部，垂直
レジスタ，水平レジスタ，電荷検出部および出力アンプ
からなり、かつ水平レジスタが複数本のチャネルで構成
されている固体撮像装置において、垂直レジスタから最
も離れている水平レジスタのチャネル上部の転送電極が
矩形上であり、かつ同一パルス電圧が印加される転送電
極の下部の一部に形成される電位障壁領域が、垂直レジ
スタ側から遠ざかるにつれて狭くなることを特徴とする
。
レジスタ，水平レジスタ，電荷検出部および出力アンプ
からなり、かつ水平レジスタが複数本のチャネルで構成
されている固体撮像装置において、垂直レジスタから最
も離れている水平レジスタのチャネル上部の転送電極が
矩形上であり、かつ同一パルス電圧が印加される転送電
極の下部の一部に形成される電位障壁領域が、垂直レジ
スタ側から遠ざかるにつれて狭くなることを特徴とする
。
【０００６】
【作用】垂直レジスタ側の水平レジスタのチャネルにお
いて、同一パルス電圧が印加されるストレージ電極とバ
リア電極の下部の一部に、垂直レジスタ側から遠ざかる
につれて水平方向の幅が狭くなるような領域に、チャネ
ルと逆導電型の不純物を打ち込むことにより、電位障壁
領域が形成される。これにより、ストレージ電極下部の
チャネル幅は、垂直レジスタ側から遠ざかるにつれて広
がるので、狭チャネル効果によりチャネル電位は垂直レ
ジスタ側から遠ざかるにつれて深くなる。したがって、
ストレージ電極の下部から水平レジスタの２チャネル間
の転送電極の下部へ信号電荷を転送する際の、ストレー
ジ電極下部のチャネルにかかる垂直方向のフリンジ電界
が従来よりも大きくなり、転送効率が改善される。
いて、同一パルス電圧が印加されるストレージ電極とバ
リア電極の下部の一部に、垂直レジスタ側から遠ざかる
につれて水平方向の幅が狭くなるような領域に、チャネ
ルと逆導電型の不純物を打ち込むことにより、電位障壁
領域が形成される。これにより、ストレージ電極下部の
チャネル幅は、垂直レジスタ側から遠ざかるにつれて広
がるので、狭チャネル効果によりチャネル電位は垂直レ
ジスタ側から遠ざかるにつれて深くなる。したがって、
ストレージ電極の下部から水平レジスタの２チャネル間
の転送電極の下部へ信号電荷を転送する際の、ストレー
ジ電極下部のチャネルにかかる垂直方向のフリンジ電界
が従来よりも大きくなり、転送効率が改善される。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を用い
て説明する。図１は、本発明の一実施例の固体撮像装置
における２チャネル構成の水平レジスタの構成を示す平
面図である。例えば、インターライントランスファ型の
場合には、図面の上側に撮像領域が存在し、フレームイ
ンターライントランスファ型の場合には、図面の上側に
蓄積領域およびさらにその上側に撮像領域が存在する。 ｎ型不純物拡散層で形成される垂直レジスタのチャネル
１ｉ，１ｊ，…は、ｎ型不純物拡散層で形成される水平
レジスタのチャネルＡ２ｉと接続されており、その境界
領域に垂直レジスタのチャネル１ｉ，１ｊ，…から水平
レジスタのチャネルＡ２ｉに信号電荷（電子）を転送す
るための第１のポリシリコンで形成される転送電極φＴ
１３が設けられている。また、水平レジスタのチャネル
Ａ２ｉから水平レジスタのチャネルＢ２ｊへ信号電荷を
転送するための第１のポリシリコンで形成される転送電
極φＴ２４が、水平レジスタのチャネルＡ２ｉおよび水
平レジスタのチャネルＢ２ｊの間に設けられている。水
平転送電極は、第２のポリシリコンで形成されるストレ
ージ電極５ｉ，５ｊ，…と、第３のポリシリコンで形成
されるバリア電極６ｉ，６ｊ，…からなる。水平転送電
極は、水平レジスタの下方に伸びており、チャネル領域
外の厚い酸化膜が形成されている領域において、水平駆
動パルスφＨ１を伝達するためのバスラインＡ７ｉおよ
び水平駆動パルスφＨ２を伝達するためのバスラインＢ
７ｊと、図に示すような周期でコンタクト８により接続
されている。
て説明する。図１は、本発明の一実施例の固体撮像装置
における２チャネル構成の水平レジスタの構成を示す平
面図である。例えば、インターライントランスファ型の
場合には、図面の上側に撮像領域が存在し、フレームイ
ンターライントランスファ型の場合には、図面の上側に
蓄積領域およびさらにその上側に撮像領域が存在する。 ｎ型不純物拡散層で形成される垂直レジスタのチャネル
１ｉ，１ｊ，…は、ｎ型不純物拡散層で形成される水平
レジスタのチャネルＡ２ｉと接続されており、その境界
領域に垂直レジスタのチャネル１ｉ，１ｊ，…から水平
レジスタのチャネルＡ２ｉに信号電荷（電子）を転送す
るための第１のポリシリコンで形成される転送電極φＴ
１３が設けられている。また、水平レジスタのチャネル
Ａ２ｉから水平レジスタのチャネルＢ２ｊへ信号電荷を
転送するための第１のポリシリコンで形成される転送電
極φＴ２４が、水平レジスタのチャネルＡ２ｉおよび水
平レジスタのチャネルＢ２ｊの間に設けられている。水
平転送電極は、第２のポリシリコンで形成されるストレ
ージ電極５ｉ，５ｊ，…と、第３のポリシリコンで形成
されるバリア電極６ｉ，６ｊ，…からなる。水平転送電
極は、水平レジスタの下方に伸びており、チャネル領域
外の厚い酸化膜が形成されている領域において、水平駆
動パルスφＨ１を伝達するためのバスラインＡ７ｉおよ
び水平駆動パルスφＨ２を伝達するためのバスラインＢ
７ｊと、図に示すような周期でコンタクト８により接続
されている。
【０００８】図２は、図１の破線枠で囲まれた部分の拡
大図である。同一パルス電圧が印加されるストレージ電
極５ｋとバリア電極６ｋ下部の水平レジスタのチャネル
Ａ２ｉにおいて、ストレージ電極５ｋとストレージ電極
５１の間隙領域、およびその間隙領域のストレージ電極
５ｋ側で垂直レジスタ側から遠ざかるにつれて狭くなる
ような領域を併せた台形領域１０に、マスクを使用して
、ｐ型不純物をイオン注入などにより打ち込むことによ
り、水平方向の電子の流れに対する電位障壁が形成され
る。
大図である。同一パルス電圧が印加されるストレージ電
極５ｋとバリア電極６ｋ下部の水平レジスタのチャネル
Ａ２ｉにおいて、ストレージ電極５ｋとストレージ電極
５１の間隙領域、およびその間隙領域のストレージ電極
５ｋ側で垂直レジスタ側から遠ざかるにつれて狭くなる
ような領域を併せた台形領域１０に、マスクを使用して
、ｐ型不純物をイオン注入などにより打ち込むことによ
り、水平方向の電子の流れに対する電位障壁が形成され
る。
【０００９】垂直レジスタから水平レジスタへの電荷の
振り分け動作は、従来と同じである。すなわち、図４の
時刻ｔ１ に、垂直レジスタのチャネル１ｉ，１ｊ，…
に存在していた信号電荷の一部が、水平レジスタのチャ
ネルＡ２ｉに転送される。時刻ｔ２ に、偶数列のスト
レージ電極５ｉ，５ｋ，…の下部に存在している信号電
荷は、転送電極φＴ２４の下部に転送される。時刻ｔ３
に、転送電極φＴ２４の下部に存在している信号電荷
は、水平レジスタのチャネルＢ２ｊに転送される。した
がって、振り分け動作終了時には、水平レジスタのチャ
ネルＡ２ｉおよび水平レジスタのチャネルＢ２ｊ内に存
在する信号電荷は、共に奇数列のストレージ電極５ｊ，
５１，…下部に存在している。
振り分け動作は、従来と同じである。すなわち、図４の
時刻ｔ１ に、垂直レジスタのチャネル１ｉ，１ｊ，…
に存在していた信号電荷の一部が、水平レジスタのチャ
ネルＡ２ｉに転送される。時刻ｔ２ に、偶数列のスト
レージ電極５ｉ，５ｋ，…の下部に存在している信号電
荷は、転送電極φＴ２４の下部に転送される。時刻ｔ３
に、転送電極φＴ２４の下部に存在している信号電荷
は、水平レジスタのチャネルＢ２ｊに転送される。した
がって、振り分け動作終了時には、水平レジスタのチャ
ネルＡ２ｉおよび水平レジスタのチャネルＢ２ｊ内に存
在する信号電荷は、共に奇数列のストレージ電極５ｊ，
５１，…下部に存在している。
【００１０】本構成から明らかなように、水平レジスタ
のチャネルＡ２ｉ上のストレージ電極５ｉ，５ｊ，…下
部の水平方向のチャネル幅は、垂直レジスタ側から遠ざ
かるにつれて広がるので、狭チャネル効果によりストレ
ージ電極５ｉ，５ｊ，…下部のチャネル電位は垂直レジ
スタ側から遠ざかるにつれて深くなる。したがって、図
４の時刻ｔ２ においてストレージ電極５ｉ，５ｊ，…
下部のチャネルにかかる垂直方向のフリンジ電界が従来
よりも大きくなり、ストレージ電極下部から転送電極φ
Ｔ２下部への信号電荷の転送効率が改善される。
のチャネルＡ２ｉ上のストレージ電極５ｉ，５ｊ，…下
部の水平方向のチャネル幅は、垂直レジスタ側から遠ざ
かるにつれて広がるので、狭チャネル効果によりストレ
ージ電極５ｉ，５ｊ，…下部のチャネル電位は垂直レジ
スタ側から遠ざかるにつれて深くなる。したがって、図
４の時刻ｔ２ においてストレージ電極５ｉ，５ｊ，…
下部のチャネルにかかる垂直方向のフリンジ電界が従来
よりも大きくなり、ストレージ電極下部から転送電極φ
Ｔ２下部への信号電荷の転送効率が改善される。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
垂直レジスタ側の水平レジスタのチャネルにおいて、ス
トレージ電極下部のチャネル幅が、垂直レジスタ側から
遠ざかるにつれて広がるので、狭チャネル効果によりチ
ャネル電位が垂直レジスタ側から遠ざかるにつれて深く
なり、ストレージ電極の下部から水平レジスタの２チャ
ネル間の転送電極の下部へ信号電荷を転送する際の、ス
トレージ電極下部のチャネルにかかる垂直方向のフリン
ジ電界が従来よりも大きくなり、転送効率が改善される
。
垂直レジスタ側の水平レジスタのチャネルにおいて、ス
トレージ電極下部のチャネル幅が、垂直レジスタ側から
遠ざかるにつれて広がるので、狭チャネル効果によりチ
ャネル電位が垂直レジスタ側から遠ざかるにつれて深く
なり、ストレージ電極の下部から水平レジスタの２チャ
ネル間の転送電極の下部へ信号電荷を転送する際の、ス
トレージ電極下部のチャネルにかかる垂直方向のフリン
ジ電界が従来よりも大きくなり、転送効率が改善される
。
【図１】本発明の一実施例の固体撮像装置における２チ
ャネル構成の水平レジスタの構成を示す平面図である。
ャネル構成の水平レジスタの構成を示す平面図である。
【図２】図１の破線枠で囲まれた部分の拡大図である。
【図３】従来の固体撮像装置における２チャネル構成の
水平レジスタの構成を示す平面図である。
水平レジスタの構成を示す平面図である。
【図４】垂直レジスタから水平レジスタへの電荷の振り
分け動作を説明するためのパルスタイミング図である。
分け動作を説明するためのパルスタイミング図である。
１ｉ，１ｊ，…，１０１ｉ，１０１ｊ，…… 垂
直レジスタのチャネル ２ｉ，２ｊ，１０２ｉ，１０２ｊ 水平レジスタ
のチャネル ３，１０３ 転送電極φＴ１ ４，１０４ 転送電極φＴ２ ５ｉ，５ｊ
，…，１０５ｉ，１０５ｊ，… ストレージ電極 ６ｉ，６ｊ，…，１０６ｉ，１０６ｊ，… バリ
ア電極 ７ｉ，７ｊ，１０７ｉ，１０７ｊ バスライン８
，１０８ コンタクト ９，１０９ ｐ型不純物 １０ 台形領域
直レジスタのチャネル ２ｉ，２ｊ，１０２ｉ，１０２ｊ 水平レジスタ
のチャネル ３，１０３ 転送電極φＴ１ ４，１０４ 転送電極φＴ２ ５ｉ，５ｊ
，…，１０５ｉ，１０５ｊ，… ストレージ電極 ６ｉ，６ｊ，…，１０６ｉ，１０６ｊ，… バリ
ア電極 ７ｉ，７ｊ，１０７ｉ，１０７ｊ バスライン８
，１０８ コンタクト ９，１０９ ｐ型不純物 １０ 台形領域
Claims (1)
- 【請求項１】 感光部，垂直レジスタ，水平レジスタ
，電荷検出部および出力アンプからなり、かつ水平レジ
スタが複数本のチャネルで構成されている固体撮像装置
で、垂直レジスタから最も離れている水平レジスタのチ
ャネル以外の水平レジスタのチャネルにおいて、同一パ
ルス電圧が印加される転送電極の下部の一部に形成され
る電位障壁領域が、垂直レジスタ側から遠ざかるにつれ
て狭くなることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082173A JPH04315471A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082173A JPH04315471A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04315471A true JPH04315471A (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=13767044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3082173A Pending JPH04315471A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04315471A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009302348A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Sharp Corp | 固体撮像素子および電子情報機器 |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP3082173A patent/JPH04315471A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009302348A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Sharp Corp | 固体撮像素子および電子情報機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010717 |