JPH04364738A - Charge transfer device - Google Patents

Charge transfer device

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JPH04364738A
JPH04364738A JP3140162A JP14016291A JPH04364738A JP H04364738 A JPH04364738 A JP H04364738A JP 3140162 A JP3140162 A JP 3140162A JP 14016291 A JP14016291 A JP 14016291A JP H04364738 A JPH04364738 A JP H04364738A
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JP
Japan
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charge transfer
transfer
electrode
electrodes
charge
Prior art date
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Pending
Application number
JP3140162A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromasa Funakoshi
裕正 船越
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3140162A priority Critical patent/JPH04364738A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a charge transfer device excellent in charge transfer speed and efficiency by employing a constitution which positively utilizes a variation in potential to have potential gradient in a transfer direction. CONSTITUTION:A feature is to have an isolating means 5 which is arranged between a plurality of charge transfer elements 27 28 to bring only a part of the elements 27 28 in continuity and to make one electrode 3 of a plurality of electrodes 1, 2, 3 constituting those charge transfer elements 27, 28 overlap another adjacent electrode 4 at a predetermined position with an overlap shape enlarged in a charge transfer direction.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、電荷結合素子、電荷転
送素子(以下CCDと略す)を用いて電荷転送を行う電
荷転送装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charge transfer device that transfers charges using a charge coupled device or a charge transfer device (hereinafter abbreviated as CCD).

【0002】0002

【従来の技術】CCDは撮像素子として、その構造が簡
単である等の多くの利点を有するためさかんに開発が進
められている。また最近高画質が特に求められ、CCD
に対しても高解像度化・転送周波数の高速化への要望が
高まってきた。従来のCCDでは、これらの要望に対応
するため、水平CCD(以下HCCDと略す)を複数に
し、転送周波数を半分にする方式が取られてきた。これ
は転送周波数が半分ですむだけでなく、HCCDの密度
が半分、低消費電力という利点も有していた。その代表
的な例として、特開昭60−189966公報に記載さ
れたものなどが知られている。
2. Description of the Related Art CCDs are being actively developed as imaging devices because they have many advantages such as a simple structure. In addition, recently there has been a particular demand for high image quality, and CCD
There has also been an increasing demand for higher resolution and faster transfer frequencies. In order to meet these demands, conventional CCDs have adopted a method of using a plurality of horizontal CCDs (hereinafter abbreviated as HCCD) and halving the transfer frequency. This not only halved the transfer frequency, but also had the advantage of halving the HCCD density and lowering power consumption. As a typical example, the one described in Japanese Patent Application Laid-open No. 189966/1983 is known.

【0003】図5は従来のHCCD27、28の部分拡
大図である。図5においてHCCD27、28は、2本
備えられ、その間に転送電極29が設けられている。H
CCD27、28は合成電極25、26を経て同一のF
D(浮遊拡散層)30へ接続されている。転送電極21
、22、23、24は2相駆動CCDであり、22、2
4下に電荷を蓄えて転送する。また合成電極25、26
の関係も転送電極21、22、23、24と同様の2相
駆動CCDである。また転送電極29は1層目のポリシ
リコンで形成されており、転送電極22、24は2層目
、21、23は3層目のポリシリコンで形成されたもの
とする。
FIG. 5 is a partially enlarged view of conventional HCCDs 27 and 28. In FIG. 5, two HCCDs 27 and 28 are provided, and a transfer electrode 29 is provided between them. H
CCDs 27 and 28 are connected to the same F through composite electrodes 25 and 26.
It is connected to D (floating diffusion layer) 30. Transfer electrode 21
, 22, 23, and 24 are two-phase drive CCDs;
4. Store and transfer charge below. Also, synthetic electrodes 25, 26
The relationship between the transfer electrodes 21, 22, 23, and 24 is similar to that of a two-phase drive CCD. Further, it is assumed that the transfer electrode 29 is formed of a first layer of polysilicon, the transfer electrodes 22 and 24 are formed of a second layer of polysilicon, and the transfer electrodes 21 and 23 are formed of a third layer of polysilicon.

【0004】まず矢印31の方向に、信号電荷がHCC
D27の転送電極22と24に転送されてくる。転送電
極29を用いて矢印36のように、HCCD28の転送
電極22の下に転送する。同図で38、40は分離部で
ありチャネルストッパで構成されている。その後、HC
CD27、28の転送電極にはφH11、φH12の駆
動パルスがそれぞれ印加される。その後電荷は2本のH
CCD27、28を転送され合成電極25、26、出力
電極34を経てFD30に転送される。
First, in the direction of arrow 31, the signal charge is HCC
The light is transferred to the transfer electrodes 22 and 24 of D27. It is transferred to below the transfer electrode 22 of the HCCD 28 as shown by the arrow 36 using the transfer electrode 29 . In the figure, reference numerals 38 and 40 are separating parts, which are composed of channel stoppers. After that, H.C.
Driving pulses φH11 and φH12 are applied to the transfer electrodes of CDs 27 and 28, respectively. After that, the charge is two H
The signals are transferred to the CCDs 27 and 28, and then transferred to the FD 30 via the composite electrodes 25 and 26 and the output electrode 34.

【0005】図6は駆動パルス説明図であり、同図を用
いてもう少し詳しく動作をする。転送電極29へはφT
Gが、合成電極25、26へは端子39を通してφAG
が、リセット電極35へはφRが印加される。T=t0
では、VCCD(図示していないが矢印31の上部)か
らHCCD27への転送が終了している状態である。T
=t1ではφTG=ON状態となるため、図5において
HCCD27のA領域の電荷は、転送電極29を通過し
HCCD28へ転送される。またB領域の電荷は、分離
部40に阻まれるためHCCD27にとどまる。T=t
2ではφH12=OFFとなるため、HCCD27のA
領域にある電荷はすべて転送電極29下及びHCCD2
8に転送される。またφH11=ON状態であるため、
B領域の電荷は依然HCCD27の転送電極22に留ま
ったままである。T=t3ではφTG=OFFとなるた
め、転送電極29下に存在した電荷はすべてHCCD2
8の転送電極22に転送される。
FIG. 6 is an explanatory diagram of driving pulses, and the operation will be explained in more detail using this diagram. φT to transfer electrode 29
G is connected to the composite electrodes 25 and 26 through the terminal 39 through φAG
However, φR is applied to the reset electrode 35. T=t0
Here, the transfer from the VCCD (not shown, but above the arrow 31) to the HCCD 27 has been completed. T
Since φTG is in the ON state at =t1, the charge in the A region of the HCCD 27 in FIG. 5 passes through the transfer electrode 29 and is transferred to the HCCD 28. Furthermore, the charge in the B region is blocked by the separation section 40 and therefore remains in the HCCD 27 . T=t
2, φH12=OFF, so A of HCCD27
All charges in the area are transferred under the transfer electrode 29 and HCCD 2.
Transferred to 8. Also, since φH11 is in the ON state,
The charges in region B still remain on the transfer electrode 22 of the HCCD 27. At T=t3, φTG=OFF, so all the charges existing under the transfer electrode 29 are transferred to HCCD2.
It is transferred to the transfer electrode 22 of No. 8.

【0006】このようにHCCD27、28間で電荷転
送を行い、2つのHCCD27、28に電荷を分離して
から、φH12、φH11を用いてそれら電荷をFD3
0方向へ転送する。その結果φH11、φH12は、2
つに分離しないHCCD27、28を使用する場合の半
分の周波数ですむ。
In this way, charge is transferred between the HCCDs 27 and 28, the charges are separated into the two HCCDs 27 and 28, and then the charges are transferred to the FD3 using φH12 and φH11.
Transfer in direction 0. As a result, φH11 and φH12 are 2
The frequency is half of that required when using HCCDs 27 and 28 that are not separated into two.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では様々な課題が存在する。図7は従来例の電
位説明図である。高密度化が進めば図5においてX方向
のピッチが短くなる。一般に電極間距離が短くなってき
た場合、電位が浅くなる狭チャンネル効果が現れる。そ
こで従来例に狭チャンネル効果が発生した場合を説明す
る。
[Problems to be Solved by the Invention] However, there are various problems with such a configuration. FIG. 7 is a potential explanatory diagram of a conventional example. As density increases, the pitch in the X direction in FIG. 5 becomes shorter. Generally, when the distance between the electrodes becomes short, a narrow channel effect appears in which the potential becomes shallower. Therefore, a case where a narrow channel effect occurs in the conventional example will be explained.

【0008】電極は製造プロセス等の影響で微小領域で
は多少凸凹しているため、その電極間距離も微妙に変化
している。Y方向の電位分布に注目すれば、それは、狭
チャンネル効果の影響を受けるため電極間距離が広い場
合に深く、逆に狭くなると浅くなる。この結果Y方向に
は電極間距離に応じた電位の凸凹が発生し、HCCD2
7からHCCD28へ転送を行う場合には転送残り(図
7(a)のハッチング部)が生じる。この転送残りをα
とすればHCCD27の次段の電荷には実際の電荷量に
+α増加され、HCCD28に転送された電荷量はαだ
け減少する。これらがFPN(固定パターン雑音)とな
って画質を著しく劣化させる原因となる。
[0008] Since the electrodes are somewhat uneven in minute areas due to the influence of manufacturing processes, etc., the distance between the electrodes also varies slightly. If we pay attention to the potential distribution in the Y direction, it will become deeper when the distance between the electrodes is wide because it is affected by the narrow channel effect, and conversely, it will be shallower if the distance between the electrodes is narrower. As a result, unevenness of potential occurs in the Y direction according to the distance between the electrodes, and HCCD2
When data is transferred from 7 to HCCD 28, there is a remaining transfer (hatched portion in FIG. 7(a)). The remainder of this transfer is α
If so, the charge at the next stage of the HCCD 27 is increased by +α to the actual charge amount, and the charge amount transferred to the HCCD 28 is decreased by α. These become FPN (fixed pattern noise) and cause a significant deterioration of image quality.

【0009】これらの電位の凹凸の発生はHCCD27
だけではない。転送電極29下の分離領域間距離γが、
HCCD27の転送電極24の幅β(X方向)より狭く
なったり(同図(b))、転送方向に凹部ができる場合
がある。これらのときに、転送電極29の場所に電位の
凸部が生じ(同図(c))、HCCD27から転送電極
29下への転送が十分に行えないことになる。その結果
、FPNが生じてしまっていた。
[0009] The occurrence of these potential irregularities is due to the HCCD27
not only. The separation region distance γ under the transfer electrode 29 is
It may become narrower than the width β (in the X direction) of the transfer electrode 24 of the HCCD 27 (see (b) in the figure), or a recess may be formed in the transfer direction. At these times, a convex portion of potential is generated at the location of the transfer electrode 29 (FIG. 2(c)), and the transfer from the HCCD 27 to the bottom of the transfer electrode 29 cannot be performed sufficiently. As a result, FPN has occurred.

【0010】また例え、分離部40間の相対する両辺を
並行に構成できたとしても、電位平坦部(並行部)が長
いため、電荷転送の後半には電荷が逆流し転送残りが生
じるという課題がある。
[0010] Furthermore, even if the opposing sides between the separation parts 40 can be constructed in parallel, the potential flat part (parallel part) is long, so that in the latter half of the charge transfer, the charge reverses and transfer remains. There is.

【0011】同様のことが転送電極29下からHCCD
28への転送に際しても当てはまる。
The same thing can be done from below the transfer electrode 29 to the HCCD.
This also applies to transfers to 28.

【0012】以上述べてきたように、高密度化にともな
い現れてくる狭チャンネル効果によって、電荷転送残り
が各部で発生し、その結果FPN等により著しい画質劣
化を招くという課題があった。この課題は、高密度化が
求められれば狭チャンネル効果はどうしても避けられな
い以上、必ず発生する課題であった。
As described above, due to the narrow channel effect that appears with the increase in density, residual charge transfer occurs in various parts, resulting in a problem of significant image quality deterioration due to FPN and the like. This problem was inevitable because the narrow channel effect was unavoidable if higher density was required.

【0013】本発明はかかる従来の電荷転送装置の課題
に鑑みてなされたものであり、電位の変化を積極的に利
用し、転送方向に対し電位勾配を持たせる構成を取るこ
とにより、電荷転送速度・効率の優れた電荷転送装置及
びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of the conventional charge transfer device, and it is possible to transfer charges by actively utilizing changes in potential and by adopting a configuration in which a potential gradient is provided in the transfer direction. The object of the present invention is to provide a charge transfer device with excellent speed and efficiency and a method for manufacturing the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の電荷転
送素子と、前記複数の電荷転送素子間に配置され前記複
数の電荷転送素子間の一部のみ導通させる分離手段と、
前記電荷転送素子を構成する複数の電極を有し、前記複
数の電極のうち、非導通状態で重なりあった形状を先端
と後端で異ならせ、かつ電荷転送方向が広いことを特徴
とする電荷転送装置である。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a plurality of charge transfer elements, a separation means disposed between the plurality of charge transfer elements, and making only a portion of the plurality of charge transfer elements electrically conductive;
A charge transfer device comprising a plurality of electrodes constituting the charge transfer element, wherein the shapes of the plurality of electrodes, which are overlapped in a non-conducting state, are different at the leading end and the rear end, and the charge transfer direction is wide. It is a transfer device.

【0015】また、本発明は、複数の電荷転送素子と、
前記複数の電荷転送素子間に配置され前記複数の電荷転
送素子間の一部のみ導通させる分離手段と、前記分離手
段上に配置された第1の電極と、前記電荷転送素子を構
成する第2、第3の電極を有し、前記第1の電極上で第
2、第3の電極のどちらか一方、もしくは両方に電荷転
送方向に広がる突き出し部を設け、非導通状態の重なり
を実現したことを特徴とする電荷転送装置である。
The present invention also provides a plurality of charge transfer elements,
a separation means disposed between the plurality of charge transfer elements and making only a portion of the plurality of charge transfer elements conductive; a first electrode disposed on the separation means; and a second electrode constituting the charge transfer element. , having a third electrode, and providing a protrusion extending in the charge transfer direction on one or both of the second and third electrodes on the first electrode to realize overlapping in a non-conductive state. This is a charge transfer device characterized by:

【0016】[0016]

【作用】本発明は上記した重なり乗り上げ部分の構成に
より、HCCD間の電荷転送方向に対し狭チャンネル効
果の生じる構成となるため、HCCD内、分離部内に電
位勾配が発生し電荷転送効率が向上する。また同時にH
CCDとしての転送方向に対しても電荷の移動しやすい
勾配となる。つまり、狭チャンネル効果が生じる部位を
意図的につくだすことにより、従来電位の平坦であった
所に転送方向への勾配が生じ、電荷転送効率・速度の大
幅向上が図れる。
[Function] The present invention has a configuration in which a narrow channel effect occurs in the direction of charge transfer between HCCDs due to the configuration of the overlapping and riding portions described above, so a potential gradient is generated within the HCCD and the separation portion, improving charge transfer efficiency. . At the same time, H
There is also a gradient that makes it easier for charges to move in the transfer direction as a CCD. In other words, by intentionally creating a region where the narrow channel effect occurs, a gradient in the transfer direction is created where the potential was previously flat, and the charge transfer efficiency and speed can be significantly improved.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0018】図2は本発明の一実施例を説明するための
模式図であり、これを用いて簡単に説明する。図2の6
〜9は転送電極であり、ポリシリコンで形成されている
。図2に示すように転送電極7、8は、シリコン基板上
に絶縁膜(SiO2)を介して形成するため、コンデン
サC1、C3が形成されることとなる。なお転送電極6
、9についても同様である。またシリコン基板内でも、
空乏層ができるためコンデンサC2が形成される。 つまり転送電極6〜9は、コンデンサC1〜C3を介し
て、シリコン基板P層と接続される。ところがポリシリ
コンは完全導体ではないため、例えば転送電極7が転送
電極8に乗り上げた部分からの電気力線も、すべてが転
送電極8に吸収されるわけではない。つまり一部がSi
基板に吸収されるため、等価的にコンデンサC4が形成
されたことになる。この結果CCD転送時には、乗り上
げた電極の影響も考慮する必要がある。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining one embodiment of the present invention, and will be briefly explained using this diagram. 6 in Figure 2
9 are transfer electrodes, which are made of polysilicon. As shown in FIG. 2, the transfer electrodes 7 and 8 are formed on a silicon substrate via an insulating film (SiO2), so that capacitors C1 and C3 are formed. Note that the transfer electrode 6
, 9 as well. Also, within the silicon substrate,
Since a depletion layer is formed, a capacitor C2 is formed. That is, the transfer electrodes 6 to 9 are connected to the silicon substrate P layer via the capacitors C1 to C3. However, since polysilicon is not a perfect conductor, for example, not all of the lines of electric force from the portion where the transfer electrode 7 rides on the transfer electrode 8 are absorbed by the transfer electrode 8. In other words, some Si
Since it is absorbed by the substrate, a capacitor C4 is equivalently formed. As a result, at the time of CCD transfer, it is necessary to consider the influence of the riding electrode.

【0019】図1は本発明の第1の実施例における電荷
転送装置の部分拡大図であり、本実施例は狭チャンネル
効果が現われる領域で使用するものである。HCCD間
転送については、特に断わらない限り従来と同じ動作で
ある。
FIG. 1 is a partially enlarged view of a charge transfer device according to a first embodiment of the present invention, and this embodiment is used in a region where a narrow channel effect appears. Regarding the transfer between HCCDs, the operation is the same as the conventional one unless otherwise specified.

【0020】1〜4は転送電極、5は分離部であり、特
に従来例と変更のない部分は同一符号としている。本実
施例では、電荷蓄積部を転送電極2、4に設けるため、
転送電極1、3下に周囲より電位を浅くするイオン注入
を行っている。従来例との差異は、転送電極3の形状の
点と、分離部5間の距離が大きいため転送電極4が分離
部5に乗り上げていない(HCCD27からの延長が)
ことにある。
Reference numerals 1 to 4 indicate transfer electrodes, and reference numeral 5 indicates a separation section. Parts that are unchanged from the conventional example are designated by the same reference numerals. In this embodiment, since the charge storage portion is provided in the transfer electrodes 2 and 4,
Ion implantation is performed under the transfer electrodes 1 and 3 to make the potential shallower than the surrounding area. The difference from the conventional example is the shape of the transfer electrode 3 and the distance between the separation part 5 is large, so the transfer electrode 4 does not ride on the separation part 5 (extension from the HCCD 27).
There is a particular thing.

【0021】本実施例では、1層目のポリシリコンで転
送電極29を、2層目で転送電極2、4を、3層目で転
送電極1、4を形成する。転送電極3は転送電極4に乗
り上げた構成であり、かつHCCD28方向に向かって
電極形状が広がる構成にする。HCCD間転送の過程に
おいて、φH12、φTG=H、φH11=Lの状態が
生じる。この時転送電極3の影響が、転送電極4下に現
れ、重なりあった部分の電位が深くなる。
In this embodiment, the transfer electrode 29 is formed in the first layer of polysilicon, the transfer electrodes 2 and 4 are formed in the second layer, and the transfer electrodes 1 and 4 are formed in the third layer. The transfer electrode 3 is configured to ride on the transfer electrode 4, and the electrode shape is expanded toward the HCCD 28 direction. In the process of transfer between HCCDs, the states φH12, φTG=H, and φH11=L occur. At this time, the influence of the transfer electrode 3 appears below the transfer electrode 4, and the potential of the overlapping portion becomes deeper.

【0022】図3は第1の実施例における電位分布図で
あり、これを用いてその電位分布を説明する。
FIG. 3 is a potential distribution diagram in the first embodiment, and the potential distribution will be explained using this diagram.

【0023】(a)は図1の一部を抜きだしたものであ
り、a−a’の電位分布を(b)〜(e)に示している
。(b)はφH11、φH12=H、φTG=Lの状態
である。 (c)ではすべてがH状態になるため、電荷はHCCD
28方向にも広がる。φH12、φTG=H、φH11
=Lである(d)の場合は、前述したように転送電極4
下に転送電極3の影響が現われる。つまり本来ならば、
図7の(a)、(c)に相当する電荷転送残りが生じる
はずである。ところが転送電極3がONであるため、転
送電極4と重なった部分はそうでない部分より電位が深
くなる。 しかもHCCD28方向に広がる構成であるため、重な
りの大きい部分ほど影響が強くなる狭チャンネル効果が
生じるため、転送電極29方向に電位勾配がつき、従来
における電位の凸凹はほとんど消滅する。なおCCDは
通常室温動作であるため、25mVの熱エネルギーを持
っている。また電荷の速度がマックスウェルの分布則に
従うとすると、転送残りとなった電荷でも10mV程度
まで電位の凸凹が下がれば、これを乗り越えてしまう。 つまりこの状態(d)になれば転送残りが発生しなくな
る。
(a) is a partial extraction of FIG. 1, and (b) to (e) show the potential distribution along aa'. (b) shows the state in which φH11, φH12=H, and φTG=L. In (c), everything is in the H state, so the charge is HCCD
It spreads in 28 directions. φH12, φTG=H, φH11
In case (d) where =L, the transfer electrode 4
The influence of the transfer electrode 3 appears below. In other words, originally,
Charge transfer residuals corresponding to (a) and (c) of FIG. 7 should occur. However, since the transfer electrode 3 is ON, the potential of the portion that overlaps with the transfer electrode 4 is deeper than that of the portion that does not overlap. Furthermore, since the configuration is such that it spreads in the direction of the HCCD 28, a narrow channel effect occurs in which the effect becomes stronger as the overlap increases, so a potential gradient is created in the direction of the transfer electrode 29, and the unevenness of the potential in the conventional method is almost eliminated. Note that since the CCD normally operates at room temperature, it has thermal energy of 25 mV. Further, assuming that the speed of charge follows Maxwell's distribution law, even if the charge remains untransferred, if the unevenness of the potential decreases to about 10 mV, it will overcome this. In other words, if this state (d) is reached, no untransferred data will be generated.

【0024】また前記したのと同様に、転送電極29に
も乗り上げた電極が作用する。φH11=L、φH12
=Hであるため、転送電極29の一部が転送電極4(φ
H11)の影響で電位が浅くなる(図3(d))。図1
における分離部5間の右上方の三角部がこれに相当する
。このため狭チャンネル効果の影響を受け、HCCD2
8方向に対して電位勾配が発生する。
Further, in the same manner as described above, the electrodes riding on the transfer electrodes 29 also act. φH11=L, φH12
=H, a part of the transfer electrode 29 is connected to the transfer electrode 4 (φ
H11), the potential becomes shallow (Figure 3(d)). Figure 1
This corresponds to the upper right triangular part between the separation parts 5 in . Therefore, it is affected by the narrow channel effect, and HCCD2
Potential gradients occur in eight directions.

【0025】図3(e)はφTG=M(中間値)にした
場合である。前記した狭チャンネル効果の影響を受ける
部分は限られているため、その他の部分はまだ平坦なま
まである。したがって、転送のため瞬時に電位が浅くな
れば、分離部間にあった電荷はHCCD27、28の両
側に分配される。これを防止するため、転送電極29の
電位を時間TだけφH11=Lより深い電位φTG=M
に設定している。なお、L<M<Hの順に印加電圧が高
いものとする。またφTG=Lに関しては、HCCDの
アンプ方向への転送時に、反対側(HCCD27)への
電荷混入を防ぐためφH11=Lより低い電圧(現実に
はマイナス)が印加されている。
FIG. 3(e) shows the case where φTG=M (intermediate value). Since the area affected by the narrow channel effect described above is limited, other areas remain flat. Therefore, if the potential instantaneously becomes shallow due to transfer, the charge existing between the separation portions will be distributed to both sides of the HCCDs 27 and 28. To prevent this, the potential of the transfer electrode 29 is changed to a potential deeper than φH11=L by a time T, φTG=M.
It is set to . It is assumed that the applied voltage increases in the order of L<M<H. Regarding φTG=L, a voltage (actually negative) lower than φH11=L is applied to prevent charge from being mixed into the opposite side (HCCD 27) during transfer toward the HCCD amplifier.

【0026】図4は本発明の第2の実施例における電荷
転送装置の部分拡大図である。同図(a)は”ICD8
9、HDTVカメラ用130万画素FIT−CCD”に
記載されている分離部間に本発明を適用した例である。 10〜13、20は転送電極、14は分離部であり、電
荷は矢印の方向に転送される。また転送電極20は1層
目、転送電極10、12は2層目、転送電極11、13
は3層目で構成されている。従来では分離部14間距離
が長い場合に問題が生じていたが、第2の実施例では、
転送電極20上の転送電極11に突き出し部を設けたこ
とを特徴としている。 第1の実施例でも説明したように、その突き出し部の乗
り上げた電極の影響を受けるため、φH1=L、φH2
=Hの状態では突き出し部の影響で矢印方向の転送がス
ムーズになり、従来よりも、転送残りが少なくなる。
FIG. 4 is a partially enlarged view of a charge transfer device according to a second embodiment of the present invention. Figure (a) is “ICD8
9. This is an example in which the present invention is applied between the separation parts described in "1.3 million pixel FIT-CCD for HDTV cameras." 10 to 13, 20 are transfer electrodes, 14 is a separation part, and the charge is indicated by the arrow. The transfer electrode 20 is the first layer, the transfer electrodes 10 and 12 are the second layer, and the transfer electrodes 11 and 13 are
consists of a third layer. Conventionally, a problem occurred when the distance between the separation parts 14 was long, but in the second embodiment,
The transfer electrode 11 on the transfer electrode 20 is characterized by providing a protruding portion. As explained in the first embodiment, φH1=L, φH2
In the =H state, transfer in the direction of the arrow becomes smooth due to the influence of the protrusion, and there is less remaining transfer than in the past.

【0027】本実施例では、突き出し部を転送電極11
のみに設定したが、転送電極12に切り欠き部を設けて
もよいし、転送電極10、11に設けても問題ない。た
だし転送電極10、11はφH2信号が同時に供給され
ているため、分離部5間の転送時のみ、別信号を加える
構成にすればよい。この場合低周波駆動でも良いため、
転送電極10に、スイッチング回路を介したり、ドライ
バー部の電源を切り替えれば容易に実現できる。例えば
市販されているVCCD駆動用ICの3値制御部を利用
してもよい。
In this embodiment, the protruding portion is connected to the transfer electrode 11.
However, there is no problem in providing a notch in the transfer electrode 12 or in the transfer electrodes 10 and 11. However, since the φH2 signal is supplied to the transfer electrodes 10 and 11 at the same time, it is only necessary to add a separate signal during transfer between the separation sections 5. In this case, low frequency drive is sufficient, so
This can be easily realized by connecting a switching circuit to the transfer electrode 10 or by switching the power supply of the driver section. For example, a three-value control section of a commercially available VCCD driving IC may be used.

【0028】同図(b)は本発明をVCCDに適用した
場合である。15〜18は転送電極であり16、18は
1層目、15、17は2層目で構成され、19はチャン
ネルストッパである。矢印の方向に転送する場合、乗り
上げて形成される転送電極15、17によって電位勾配
が生じる。その結果、転送残りが発生しにくいVCCD
転送が可能となる。
FIG. 2B shows a case where the present invention is applied to a VCCD. 15 to 18 are transfer electrodes, 16 and 18 are the first layer, 15 and 17 are the second layer, and 19 is a channel stopper. When transferring in the direction of the arrow, a potential gradient is generated by the transfer electrodes 15 and 17 formed by riding on each other. As a result, VCCD is less likely to cause unused transfers.
Transfer becomes possible.

【0029】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、図1に示す転送電極3の広が
りは階段上に設定してもかまわないし、HCCD28上
に対称に配置してもかまわない。また転送電極1に設定
してもかまわない。さらに本発明の主旨は、電極の重な
りあった部分の形状を電荷転送方向に対し広げることに
ある。したがって乗り上げた電極を転送方向に対し平行
にし、下層の電極を広げる構成にしてもよい。その他、
電荷蓄積部を形成するのに電位を深くして形成するタイ
プのCCDに本発明を適用できるのは言うまでもない。 このように本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形
して実施することができる。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. For example, the spread of the transfer electrodes 3 shown in FIG. 1 may be set on a staircase, or may be arranged symmetrically on the HCCD 28. Alternatively, the transfer electrode 1 may be set. Furthermore, the gist of the present invention is to widen the shape of the overlapping portion of the electrodes in the charge transfer direction. Therefore, a configuration may be adopted in which the electrodes that have ridden are made parallel to the transfer direction and the lower layer electrodes are spread out. others,
It goes without saying that the present invention can be applied to a type of CCD in which a charge storage section is formed by increasing the potential. As described above, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
複数の電荷転送素子を保持する場合に、簡易な構成で電
荷転送素子間の電荷転送をスムーズに行なうことができ
、転送残りが主因となって現れるFPN発生を防止でき
る。これによって今後さらに高密度化が進んでも、駆動
周波数増大を緩和することができ、かつFPNの発生し
ない高画質を得ることが可能となり実用上極めて有効で
ある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention,
When holding a plurality of charge transfer elements, charge transfer between the charge transfer elements can be performed smoothly with a simple configuration, and generation of FPN caused mainly by residual transfer can be prevented. As a result, even if the density increases further in the future, it is possible to alleviate the increase in driving frequency, and it is possible to obtain high image quality without the occurrence of FPN, which is extremely effective in practice.

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

【図1】本発明の第1の実施例における電荷転送装置の
部分拡大図である。
FIG. 1 is a partially enlarged view of a charge transfer device in a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例を説明するための模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the same embodiment.

【図3】第1の実施例における電位分布図である。FIG. 3 is a potential distribution diagram in the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施例における電荷転送装置の
部分拡大図である。
FIG. 4 is a partially enlarged view of a charge transfer device in a second embodiment of the present invention.

【図5】従来のHCCDの部分拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of a conventional HCCD.

【図6】駆動パルス説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of driving pulses.

【図7】従来例の電位説明図である。FIG. 7 is a potential explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の電荷転送素子と、前記複数の電荷転
送素子間に配置され前記複数の電荷転送素子間の一部の
み導通させる分離手段と、前記電荷転送素子を構成する
複数の電極を有する電荷転送装置において、前記複数の
電極のうち前部又は一部の電極が非導通状態で互いに重
なり合い、その重なりあった形状が電荷転送方向に拡大
している乗り上げ部を有することを特徴とする電荷転送
装置。
1. A plurality of charge transfer elements, a separation means disposed between the plurality of charge transfer elements for making only a portion of the plurality of charge transfer elements conductive, and a plurality of electrodes constituting the charge transfer elements. In the charge transfer device, the front portion or some of the plurality of electrodes overlap each other in a non-conducting state, and the shape of the overlap has a riding-up portion that expands in the charge transfer direction. Charge transfer device.
【請求項2】分離手段上に配置された第1の電極と、前
記電荷転送素子を構成する第2、第3の電極とを有し、
前記第1の転送電極に印加する電圧を3値以上で制御す
ることを特徴とする請求項1の電荷転送装置。
2. A first electrode disposed on a separation means, and second and third electrodes forming the charge transfer element,
2. The charge transfer device according to claim 1, wherein the voltage applied to the first transfer electrode is controlled using three or more values.
【請求項3】第2、第3の電極は2値で制御され、前記
第1の電極に印加される電圧のうち1つは前記2値の間
に設定されていることを特徴とする請求項2記載の電荷
転送装置。
3. The second and third electrodes are controlled by two values, and one of the voltages applied to the first electrode is set between the two values. Item 2. Charge transfer device according to item 2.
【請求項4】複数の電荷転送素子と、前記複数の電荷転
送素子間に配置され前記複数の電荷転送素子間の一部の
み導通させる分離手段と、前記分離手段上に配置された
第1の電極と、前記電荷転送素子を構成する第2、第3
の電極を有する電荷転送装置において、前記第1の電極
上で第2、第3の電極のどちらか一方、もしくは両方に
電荷転送方向に広がる突き出し部を設け、非導通状態の
重なり乗り上げ部を形成したことを特徴とする電荷転送
装置。
4. A plurality of charge transfer elements, a separation means disposed between the plurality of charge transfer elements for making only a portion of the plurality of charge transfer elements electrically conductive, and a first separation means disposed on the separation means. an electrode, and second and third electrodes constituting the charge transfer element.
In a charge transfer device having an electrode, a protruding portion extending in the charge transfer direction is provided on one or both of the second and third electrodes on the first electrode to form an overlapping and riding portion in a non-conducting state. A charge transfer device characterized by:
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