JPH07161970A

JPH07161970A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH07161970A
Application number: JP5310513A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Nakashiba; 康隆中柴
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-23
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: US5589698A; JP2699841B2; KR100193408B1

Abstract

(57)【要約】【目的】電荷転送装置を用いた固体撮像装置において、
電極幅を広げることなく垂直電荷転送部から水平電荷転
送部への信号電荷の転送効率を向上する。【構成】畜積領域である垂直電荷転送部のチャンネル領
域の末端の第１の領域１１３を水平電荷転送部１０５に
向けて徐々に広くし、障壁領域である垂直電荷転送部の
チャンネル領域の末端の第２の領域１１４を水平電荷転
送部１０５に向けて徐々に細くする。蓄積領域は１層目
電極によって被われ、障壁領域は２層目電極によって被
われている。垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の
第１の領域１１３と垂直電荷転送部のチャンネル領域の
末端の第２の領域１１４には同一位相クロックパルスが
印加される。垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の
第１の領域１１３は第１の水平電荷転送電極１０６によ
って被われ、垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の
第２の領域１１４は第２の水平電荷転送電極１０８によ
って被われている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電荷転送装置を用いた
固体撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の固体撮像装置は、図５に
示したような構成となっている。

【０００３】図５は固体撮像装置のうち、インターライ
ン転送方式と呼ばれるものの概略図であり、複数列の電
荷転送装置からなる垂直電荷転送部５０１と、前記垂直
電荷転送部５０１の片側に隣接して配置された光電変換
部５０２と、前記各垂直電荷転送部５０１の一端に電気
的に結合した水平電荷転送部５０３と、その一端に設け
られた出力部５０４から構成されている。

【０００４】図５は図６に示す固体撮像装置のうち垂直
電荷転送部０１と水平電荷転送部５０３との結合領域５
０５の第１の従来例の拡大図である。図６において点線
で囲まれた部分はチャンネル領域であり、垂直電荷転送
部のチャンネル領域６０１および水平電荷転送部のチャ
ンネル領域６０５とからなる。垂直電荷転送部のチャン
ネル領域６０１は、第１の垂直電荷転送電極６０２，６
０４と、第２の垂直電荷転送電極６０３に被われてお
り、最終の電極である第１の垂直電荷転送電極６０４
は、垂直電荷転送部５０１から水平電荷転送部５０３へ
信号電荷を転送する。

【０００５】水平電荷転送部のチャンネル領域６０５は
第１の水平電荷転送電極６０６，６０７と第２の水平電
荷転送電極６０８，６０９で被われている。一般にこれ
らの電極は２層のポリシリコンにて形成されており、細
線で示した第１の水平電荷転送電極６０６，６０７と第
１の水平電荷転送電極６０２，６０４は第１層目のポリ
シリコンで形成され、太線で示した第２の水平電荷転送
電極６０８，６０９と第２の垂直電荷転送電極６０３は
第２層目のポリシリコンで形成されており、これらの電
極６０６，６０７，６０８および６０９を一単位とし
て、水平方向に繰り返し形成されている。水平電荷転送
部のチャンネル領域６０５は、蓄積領域となる水平電荷
転送部のチャンネル領域の第１の領域６１１と、障壁領
域となる水平電荷転送部のチャンネル領域６の第２の領
域６１２とからなる。

【０００６】水平電荷転送電極６０６と６０８、６０７
と６０９はそれぞれ対の電極であり、図７に示したよう
なそれぞれ１８０度位相の異なるクロックパルスが印加
される。第１の水平電荷転送電極６０６と第２の水平電
荷転送電極６０８には同一のパルス信号が印加されるこ
とになるが、第１の水平電荷転送電極６０６が蓄積領域
となる水平電荷転送部のチャンネル領域の第１の領域６
１１を被い、第２の水平電荷転送電極６０８が障壁領域
となる水平電荷転送部のチャンネル領域の第２の領域６
１２を被うことによって、同一のパルス信号が印加され
てもチャンネル領域では電位ポテンシャルに差が生じる
ため、これによって電荷の転送に方向性をもたせてい
る。さらに、垂直電荷転送部のチャンネル領域６０１の
末端は、垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第１
の領域６１３と、垂直電荷転送部のチャンネル領域の末
端の第２の領域６１４からなり、垂直電荷転送部のチャ
ンネル領域の末端の第１の領域６１３は第１の水平電荷
転送電極６０６の一部に被われており、垂直電荷転送部
のチャンネル領域の末端の第２の領域６１４は第２の水
平電荷転送電極６０８の一部に被われている。第２の水
平電荷転送電極６０８は、第１の垂直電荷転送電極６０
４と、垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第１の
領域６１３を覆っている第１の水平電荷転送電極６０６
の一部とのすき間を被うように、くの字に折り曲げられ
ており、かかる折り曲げ部分が垂直電荷転送部のチャン
ネル領域の末端の第２の領域６１４を被っている部分で
ある。

【０００７】垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の
第２の領域６１４は、垂直電荷転送部５０１と水平電荷
転送部５０３との結合部分における障壁領域としての役
割を果たしている。このように、障壁領域である、かか
る部分を駆動する電極に第２の水平電荷転送電極６０８
を用いることによって、かかる障壁領域の電位ポテンシ
ャルを、第１の水平電荷転送電極６０６および第２の水
平電荷転送電極６０８に印加されるパルス信号と同調さ
せている。したがって、第２の水平電荷転送電極６０
６，６０８に印加される電位がハイレベルからローレベ
ルに変化するとき、すなわち第１の水平電荷転送電極６
０６に蓄積された電荷が水平方向に転送されるときに
は、同時にかかる障壁領域の電位ポテンシャルも浅くな
るので、転送されるべき電荷がかかる障壁領域を越えて
垂直電荷転送部５０１へ逆戻りするようなことがない。
これについては、特開昭５８−１２５９６９号公報に詳
細に記載されている。

【０００８】図８は図６に示す結合領域Ｉ−Ｉ’線上の
断面を模式的に示したものである。半導体基板８０１の
主表面には絶縁膜８０２を介して上述した第１および第
２の垂直電荷転送電極６０４，６０３、第１および第２
の水平電荷転送電極６０６，６０８が形成されており、
上記の各電極下には前記半導体基板８０１とは反対の導
電型を持つ埋め込みチャンネル層８０３が形成されてい
る。障壁領域となる第２の領域６１２，６１４の埋め込
みチャンネル層８０３の表面には、埋め込みチャンネル
層８０３と反対導電型の不純物イオン注入層８０４が形
成されており、電位ポテンシャルが蓄積導電型の不純物
イオン注入層８０４が形成されており、電位ポテンシャ
ルが蓄積領域となる第１の領域６１１，６１３に比較し
て小さくなっている。チャンネル領域の外側には半導体
基板８０１と同一導電型の不純物をドーピングした素子
分離領域８０５が形成されている。この様な構造の固体
撮像装置の動作は、図５において光電変換部５０２群に
入射光量に応じて蓄積された信号電荷が映像信号のフレ
ーム周期、もしくはフィールド周期毎に対応して垂直電
荷転送部５０１に読みだされた後、映像信号の水平操作
周期毎に前記垂直電荷転送部５０１内を並列に下方向に
順次転送される。垂直電荷転送部５０１群の末端まで転
送された信号電荷は、水平操作周期毎に水平電荷転送部
５０３へ並列に転送される。水平電荷転送部５０３へ転
送された信号電荷は、次の周期で垂直電荷転送部５０１
群から信号電荷が転送されてくる間に、水平方向に順次
転送され、信号出力部５０４から映像信号として外部に
取り出される。

【０００９】次に、図９を用いて垂直電荷転送部５０１
から水平電荷転送部５０３への電荷転送の模様を説明す
る。図９（ｂ）は図９（ａ）に示したＩ−Ｉ’面の結合
領域の電位ポテンシャル分布を模式的に示したものであ
る。垂直電荷転送部の最終電極がオン状態にあるとき
（破線表示）に蓄積されていた信号電荷は、最終電極が
オフ状態（実線表示）になると同時に領域６１４および
６１３を介して、蓄積領域である６１１へ転送されるこ
とになる。ここで６１１と６１３とは共に第１の水平電
荷転送電極６０６が被っているチャンネル領域である
が、６１１と６１３の電位ポテンシャルは図９（ｂ）に
示すとおり異なっており、階段状の電位ポテンシャルが
形成されている。これは、６１３が垂直電荷転送部のチ
ャンネル領域にあるため、６１１よりもチャンネル幅が
狭くなっていることに起因するものである。図９に示す
Ｗ_Hは水平電荷転送部のチャンネル幅、すなわち６１１
のチャンネル幅であり、Ｗ_V2は６１３のチャンネル幅で
ある。チャンネル幅が狭くなると、電界がチャンネルの
両脇に漏れて無駄に費やされる部分が無視できなくなる
ため、チャンネル幅が狭くなるにつれて電位ポテンシャ
ルが小さくなる傾向が表れる。これを狭チャンネル効果
といい、このような電位ポテンシャルがチャンネル幅に
依存する様子を図１０に示す。図１０から分かるとお
り、それぞれのチャンネル幅における電位ポテンシャル
は狭チャンネル効果により異なっており、そのために電
位ポテンシャルが階段状に形成されているのである。

【００１０】このように、狭チャンネル効果を用いて垂
直電荷転送部５０１から水平電荷転送部５０３へ向かっ
て階段状の電位ポテンシャルを形成することによりフリ
ンジ電界を形成し、垂直電荷転送部５０１から水平電荷
転送部５０３への信号電荷の転送時間（効率）を短縮
し、黒縦線の発生を抑制していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構造では固体撮像装置の高画素化、小型化に際
して、垂直電荷転送部の単位面積当たりの電荷転送能力
向上策として用いられる埋め込みチャンネルの浅接合化
が進むにつれ、垂直電荷転送部から水平電荷転送部へ向
かってのフリンジ電界強度不足により垂直電荷転送部か
ら水平電荷転送部への信号電荷の転送時間（効率）が長
くなり、黒縦線の発生率が増加していくという欠点があ
った。

【００１２】この様な現象の対策の一つとして垂直電荷
転送電極６０４のチャンネル幅を広げることにより電荷
転送時のフリンジ電界を大きくする手法（特開昭６３−
１４４６７号公報参照）が提案されているが、この様な
手法を上記従来例に用いた場合、図１１においてＷ_V’
で示すように、ほとんどチャンネル幅を広げることはで
きず、効果が期待できない。一方、図１２に示すとお
り、これをＷ_V”のように大きく広げようとすれば、必
然的に第１の水平電荷転送電極６０６の電極幅ＬもＬ’
と広げる必要があり、光電変換部間隔ＷがＷ’と広げず
Ｗの間隔を保つためには、その他の電極の電極幅を狭く
する必要があり、水平電荷転送部の電極構成がアンバラ
ンスとなって電荷転送容量の低下や転送速度の低下など
の設計上・特性上の大きな制約を受けることになるとい
う欠点があった。

【００１３】本発明は、フリンジ電界の増強を上記のよ
うな欠点のあるチャンネル幅の拡大という方法ではな
く、チャンネル領域の不純物イオン注入層の形状によっ
ても増強可能であるという発見に基づき、電極幅に制約
をもたせることなくフリンジ電界の増強を行い、これに
よって垂直電荷転送部から水平電荷転送部への信号電荷
の転送時間（効率）を向上するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、狭チャンネル効果による電位ポテンシャルの差に
すべり台状の勾配を設け、フリンジ電界を増強してい
る。本発明では、かかるすべる台状の電位ポテンシャル
勾配を、垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の蓄積
領域を徐々に広げることにより実現している。

【００１５】したがって、垂直電荷転送部のチャンネル
領域の末端をチャンネル幅は一定のままで、フリンジ電
界を増強することができる。

【００１６】

【実施例】本発明第１の実施例を図１に示す。

【００１７】図１は図５に示す固体撮像装置のうち垂直
電荷転送部５０１と水平電荷転送部５０３との結合領域
５０５の拡大図であり、従来例に本発明を適用したもの
である。

【００１８】図１において点線で囲まれた部分はチャン
ネル領域であり、垂直電荷転送部のチャンネル領域１０
１および水平電荷転送部のチャンネル領域１０５とから
なる。垂直電荷転送部のチャンネル領域１０１は、第１
の垂直電荷転送電極１０２、１０４と、第２の垂直電荷
転送電極１０３に被われており、最終の電極である第１
の垂直電荷転送電極１０４は、垂直電荷転送部５０１か
ら水平電荷転送部５０３へ信号電荷を転送する。水平電
荷転送部のチャンネル領域１０５は第１の水平電荷転送
電極１０６，１０７と第２の水平電荷転送電極１０８，
１０９で被われている。一般にこれらの電極は２層のポ
リシリコンにて形成されており、細線で示した第１の水
平電荷転送電極１０６，１０７と第１の水平電荷転送電
極１０２，１０４は第１層目のポリシリコンで形成さ
れ、太線で示した第２の水平電荷転送電極１０８，１０
９と第２の垂直電荷転送電極１０３は第２層目のポリシ
リコンで形成されており、これらの電極１０６，１０
７，１０８および１０９を一単位として、水平方向に繰
り返し形成されている。水平電荷転送部のチャンネル領
域１０５は、蓄積領域となる水平電荷転送部のチャンネ
ル領域の第１の領域１１１と、障壁領域となる水平電荷
転送部のチャンネル領域の第２の領域１１２とからな
る。水平電荷転送電極１０６と１０８，１０７と１０９
はそれぞれ対の電極であり、図７に示したようなそれぞ
れ１８０度位相の異なるクロックパルスが印加される。
第１の水平電荷転送電極１０６と第２の水平電荷転送電
極１０８には同一のパルス信号が印加されることになる
が、第１の水平電荷転送電極１０６が蓄積領域となる水
平電荷転送部のチャンネル領域の第１の領域１１１を被
い、第２の水平電荷転送電極１０８が障壁領域となる水
平電荷転送部のチャンネル領域の第２の領域１１２を被
うことによって、同一のパルス信号が印加されてもチャ
ンネル領域では電位ポテンシャルに差が生じるため、こ
れによって電荷の転送に方向性をもたせている。さら
に、垂直電荷転送部のチャンネル領域１０１の末端は、
垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第１の領域１
１３と、垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第２
の領域１１４からなり、垂直電荷転送部のチャンネル領
域の末端の第１の領域１１３は第１の水平電荷転送電極
１０６の一部に被われており、垂直電荷転送部のチャン
ネル領域の末端の第２の領域１１４は第２の水平電荷転
送電極１０８の一部に被われている。第２の水平電荷転
送電極１０８は、第１の垂直電荷転送電極１０４と、垂
直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第１の領域１１
３を被っている第１の水平電荷転送電極１０６の一部と
のすき間を被うように、くの字に折り曲げられており、
かかる折り曲げ部分が垂直電荷転送部のチャンネル領域
の末端の第２の領域１１４を被っている部分である。

【００１９】この様な構造の固体撮像装置の動作も前述
した従来例と同様な動作により入射光量に応じて蓄積さ
れた信号電荷が信号出力部５０４から映像信号として外
部に取り出される。

【００２０】次に図２を用いて垂直電荷転送部５０１か
ら水平電荷転送部５０３への電荷転送の模様を説明す
る。図２（ｂ）は図２（ａ）に示したＩ−Ｉ’面の結合
領域の電位ポテンシャル分布を模式的に示したものであ
る。垂直電荷転送部の最終電極がオン状態にあるとき
（破線表示）に蓄積されていた信号電荷は、最終電極が
オフ状態（実線表示）になると同時に１１４および１１
３を介して、蓄積領域である１１１へ転送されることに
なる。このとき、垂直電荷転送部のチャンネル領域の末
端の第１の領域１１３は、水平電荷転送部のチャンネル
領域の第１の領域１１１に向かって、徐々にチャンネル
幅が広くなるように形成されている。図２中のＷ_V1は、
垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第１の領域１
１３において最も狭い部分のチャンネル幅を示し、かか
る部分は第１の垂直電荷転送電極１０４に被われたチャ
ンネル領域から最も近い位置にある。またＷ_V2は、垂直
電荷転送部のチャンネル領域の末端の第１の領域１１３
において最も広い部分のチャンネル幅を示し、かかる部
分は水平電荷転送部のチャンネル領域の第１の領域１１
１と隣接している部分である。第１および第２の水平電
荷転送電極１０６，１０８の形状は、上述のように徐々
にチャンネル幅が広くなるように形成されたチャンネル
領域の形状に対応している。つまり、第１の水平電荷転
送電極１０６も垂直電荷転送部から水平電荷転送部へ向
かって徐々に広がるように形成されている。

【００２１】図２（ｂ）から分かるとおり、このような
形状とすることによって、チャンネル幅がＷ_V1からＷ_V2
へと徐々に広げられた、垂直電荷転送部のチャンネル領
域の末端の第１の領域１１３の電位ポテンシャルは、水
平電荷転送部のチャンネル領域の第１の領域１１１へ向
かうにつれて、狭チャンネル効果による電位ポテンシャ
ルの現象が徐々に和げられるため、滑り台状に徐々に深
く形成されることになる。これにより、かかる部分のフ
リンジ電界は従来例に比べより強くなるため、垂直電荷
転送部から水平電荷転送部への信号電荷の転送時間（効
率）が向上されることになる。

【００２２】尚、このような効果を得るためには、チャ
ンネル幅Ｗ_V1およびＷ_V2の値は、狭チャンネル効果によ
ってチャンネル幅Ｗ_V1における電位ポテンシャルとＷ_V2
における電位ポテンシャルが異なるような値であればよ
い。好ましくは、Ｗ_V1がゼロで、Ｗ_V2が垂直電荷転送部
のチャンネル領域１０１のチャンネル幅Ｗ_Vもしくは狭
チャンネル効果による電位ポテンシャルの低下が現れな
い幅であれば、最大の効果が得られることになる。

【００２３】また、本実施例では、蓄積領域となる水平
電荷転送部のチャンネル領域の第１の領域１１１と、障
壁領域となる水平電荷転送部のチャンネル領域の第２の
領域１１２とを、同一のパルス信号が印加される２つの
電極によって被っていたが、これを同一の電極で被って
も同様の効果が得られることは言うまでもない。本発明
の第２の実施例はこれを適用したものであり、その構成
を図３に示す。

【００２４】図３は図５に示す固体撮像装置のうち垂直
電荷転送部５０１と水平電荷転送部５０３との結合領域
５０５の拡大図である。図３において点線で囲まれた部
分はチャンネル領域であり、垂直電荷転送部のチャンネ
ル領域３０１および水平電荷転送部のチャンネル領域３
０５とからなる。垂直電荷転送部のチャンネル領域３０
１は、第１の垂直電荷転送電極３０２、３０４と、第２
の垂直電荷転送電極３０３に被われており、最終の電極
である第１の垂直電荷転送電極３０４は、垂直電荷転送
部５０１から水平電荷転送部５０３へ信号電荷を転送す
る。水平電荷転送部５０２のチャンネル領域３０５は第
１の水平電荷転送電極３０６と第２の水平電荷転送電極
３０８，３０９で被われている。一般にこれらの電極は
２層のポリシリコンにて形成されており、細線で示した
第１の水平電荷転送電極３０６と第１の垂直電荷転送電
極３０２，３０４は第１層目のポリシリコンで、太線で
示した第２の水平電荷転送電極３０８，３０９と第２の
垂直電荷転送電極３０３は第２層目のポリシリコンで形
成されている。第１の水平電荷転送電極３０６は、第２
の水平電荷転送電極３０８と３０９との間に設けられて
おり、水平方向に繰り返し形成されている。水平電荷転
送部のチャンネル領域３０５は、蓄積領域となる水平電
荷転送部のチャンネル領域の第１の領域３１１と、障壁
領域となる水平電荷転送部のチャンネル領域の第２の領
域３１２と、第１の水平電荷転送電極３０６で被われた
ノンアクティブな障壁領域となる第３の領域３１０とか
らなる。第３の領域３１０は、第２の領域３１２と同一
のドーピング濃度でよい。水平電荷転送電極３０８と３
０９はそれぞれ対の電極であり、それぞれ１８０度位相
の異なるクロックパルスが印加され、水平電荷転送電極
３０６には所望の低電位が印加されている。本実施例に
おいては、蓄積領域となる水平電荷転送部のチャンネル
領域の第１の領域３１１と、障壁領域となる水平電荷転
送部のチャンネル領域の第２の領域３１２は共に同一の
電極によって被われているが、それぞれのチャンネル領
域の電位ポテンシャルには差があるため、これによって
電荷の転送に方向性をもたせている。さらに、垂直電荷
転送部のチャンネル領域３０１の末端は、垂直電荷転送
部のチャンネル領域の末端の第１の領域３１３と、垂直
電荷転送部のチャンネル領域の末端の第２の領域３１４
からなり、かかる領域３１３、３１４は共に第２の水平
電荷転送電極３０８の一部に被われている。すなわち、
かかる水平電荷転送電極３０８の一部が、第１の垂直電
荷転送電極３０４が被っているチャンネル領域と水平電
荷転送部のチャンネル領域３０５とをつないでいる。

【００２５】この様な構造の固体撮像装置の動作も前述
した従来例と同様な動作により入射光量に応じて蓄積さ
れた信号電荷が信号出力部５０４から映像信号として外
部に取り出される。

【００２６】次に、図４を用いて垂直電荷転送部５０１
から水平電荷転送部５０３への電荷転送の模様を説明す
る。図４（ｂ）は図４（ａ）に示したＩ−Ｉ’面の結合
領域の電位ポテンシャル分布を模式的に示したものであ
る。垂直電荷転送部の最終電極がオン状態にあると（破
線表示）に蓄積されていた信号電荷は、最終電極がオフ
状態（実線表示）になると同時に領域３１４および３１
３を介して、蓄積領域である３１１へ転送されることに
なる。このとき、垂直電荷転送部のチャンネル領域の末
端の第１の領域３１３は、水平電荷転送部のチャンネル
領域の第１の領域３１１に向かって、徐々にチャンネル
幅が広くなるように形成されている。図４中のＷ_V1は、
垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第１の領域３
１３において最も狭い部分のチャンネル幅を示し、かか
る部分は第１の垂直電荷転送電極３０４に覆われたチャ
ンネル領域から最も近い位置にある。またＷ_V2は、垂直
電荷転送部のチャンネル領域の末端の第１の領域３１３
において最も広い部分のチャンネル幅を示し、かかる部
分は水平電荷転送部のチャンネル領域の第１の領域３１
１と隣接している部分である。

【００２７】図４（ｂ）から分かるとおり、このような
形状とすることによって、チャンネル幅がＷ_V1からＷ_V2
へと徐々に広げられた、垂直電荷転送部のチャンネル領
域の末端の第１の領域３１３の電位ポテンシャルは、水
平電荷転送部のチャンネル領域の第１の領域３１１へ向
かうにつれて、狭チャンネル効果による電位ポテンシャ
ルの現象が徐々に和げられるため、滑り台状に徐々に深
く形成されることになる。これにより、かかる部分のフ
リンジ電界は従来例に比べより強くなるため、垂直電荷
転送部から垂直電荷転送部への信号電荷の転送時間（効
率）が向上されることになる。

【００２８】尚、このような効果を得るためには、チャ
ンネル幅Ｗ_V1およびＷ_V2の値は、狭チャンネル効果によ
ってチャンネル幅Ｗ_V1における電位ポテンシャルとＷ_V2
における電位ポテンシャルが異なるような値であればよ
い。好ましくは、Ｗ_V1がゼロで、Ｗ_V2が垂直電荷転送部
のチャンネル領域３０１のチャンネル幅Ｗ_Vもしくは狭
チャンネル効果による電位ポテンシャルの低下が現れな
い幅であれば、最大の効果が得られることになる。

【００２９】尚、ここではインタライン転送方式の固体
撮像装置を用いて説明したが、フレーム転送方式の固体
撮像装置についても同様に実現できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
装置は、第１の実施例に示したように垂直電荷転送部と
水平電荷転送部の接続部を構成する垂直電荷転送部の領
域に入り込んだ第１の水平電荷転送電極で被われる、垂
直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第１の領域１１
３を狭チャンネル効果を生じる程度の幅内で、水平電荷
転送部に向かい徐々に広がった形状に形成することによ
り、また、第２の実施例に示したように垂直電荷転送部
と水平電荷転送部の接続部を構成する垂直電荷転送部の
領域に入り込んだ第２の水平電荷転送電極で被われる、
垂直電荷転送部のチャンネル領域内の末端の第１の領域
３１３を狭チャンネル効果を生じる程度の幅内で、水平
電荷転送部に向かい徐々に広がった形状に形成すること
により、電極幅やチャンネル幅を広げることなく、狭チ
ャンネル効果を積極的に利用して垂直電荷転送部から水
平電荷転送部へ向かって電位ポテンシャル勾配をすべり
台状に形成することにより、更にフリンジ電界を増強す
ることが出来、垂直電荷転送部から水平電荷転送部への
信号電荷の転送時間（効率）が向上し、黒縦線の発生を
抑制することが出来る。また、上述のように、電極幅や
チャンネル幅を広げる必要がないため、水平電荷転送部
の電荷転送容量の低下、転送速度の低下などの設計上・
特性上の大きな制約を受けることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す垂直電荷転送部と
水平電荷転送部の結合領域の平面図。

【図２】本発明の第１の実施例を示す垂直電荷転送部か
ら水平電荷転送部への信号電荷転送時の電位ポテンシャ
ルを示す図。

【図３】本発明の第２の実施例を示す垂直電荷転送部と
水平電荷転送部の結合領域の平面図。

【図４】本発明の第２の実施例を示す垂直電荷転送部か
ら水平電荷転送部への信号電荷転送時の電位ポテンシャ
ルを示す図。

【図５】インターライン型固体撮像装置の構成概略図。

【図６】従来例を示す垂直電荷転送部と水平電荷転送部
の結合領域の平面図。

【図７】従来例の水平電荷転送部に印加されるクロック
パルスの一例。

【図８】従来例における垂直電荷転送部と水平電荷転送
部の結合領域の断面図。

【図９】従来例における垂直電荷転送部と水平電荷転送
部の結合領域の断面図。

【図１０】狭チャンネル効果を示す図。

【図１１】従来例において電極幅を広げずにチャンネル
幅を広げた図。

【図１２】従来例において電極幅を広げることによって
チャンネル幅を広げた図。

【符号の説明】

１０１垂直電荷転送部のチャンネル領域１０２第１の垂直電荷転送電極１０３第２の垂直電荷転送電極１０４第１の垂直電荷転送電極１０５水平電荷転送部のチャンネル領域１０６，１０７第１の水平電荷転送電極１０８，１０９第２の水平電荷転送電極１１１水平電荷転送部の第１の領域１１２水平電荷転送部の第２の領域１１３垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第
１の領域１１４垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第
２の領域３０１垂直電荷転送部のチャンネル領域３０２第１の垂直電荷転送電極３０３第２の垂直電荷転送電極３０４第１の垂直電荷転送電極３０５水平電荷転送部のチャンネル領域３０６第１の水平電荷転送電極３０８，３０９第２の水平電荷転送電極３１０水平電荷転送部の第３の領域３１１水平電荷転送部の第１の領域３１２水平電荷転送部の第２の領域３１３垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第
１の領域３１４垂直電荷転送部のチャンネル領域の末端の第
２の領域５０１垂直電荷転送部５０２光電変換部５０３水平電荷転送部５０４出力部５０５垂直電荷転送部と水平電荷転送部の結合領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次元的に配列された複数の光電変換部
と、前記光電変換部からの信号電荷を垂直に転送する垂
直電荷転送部と、前記垂直電荷転送部の端部に設けられ
前記垂直電荷転送部からの信号電荷を電極に印加される
クロックパルスにより水平に転送する水平電荷転送部と
を有する固体撮像装置において、前記水平電荷転送部お
よび垂直電荷転送部は一導電型を呈するようにドーピン
グされた電位ポテンシャルの深い第１の領域および前記
第１の領域と同一の導電型を呈しかつ前記第１の領域と
はドーピング濃度の異なる電位ポテンシャルの浅い第２
の領域を有するチャンネル領域を有し、前記水平電荷転
送部と垂直電荷転送部との電気的な結合部分である垂直
電荷転送部のチャンネル領域の末端はチャンネル幅が一
定のまま前記第１の領域が徐々に広げられ前記水平電荷
転送部における前記第１の領域に達し、前記末端は前記
水平電荷転送部の電極によって被われていることを特徴
とする固体撮像装置。
【請求項２】前記第１の領域は１層目の電極に被わ
れ、前記第２の領域は２層目の電極に被われており、と
なり合う前記１層目の電極どうしおよびとなり合う前記
２層目の電極どうしはそれぞれ位相の異なるクロックパ
ルスが印加され、前記末端の第１の領域を被う電極およ
び前記末端の第２の領域を被う電極には同一位相のクロ
ックパルスが印加されることを特徴とする請求項１記載
の固体撮像装置。
【請求項３】前記チャンネル領域のうち前記水平電荷
転送部における前記水平電荷転送部のチャンネル領域は
前記第２の領域とドーピング濃度の等しい第３の領域を
さらに有し、前記第３の領域は１層目の電極に被われ、
前記第１および第２の領域は２層目の電極に被われてお
り、前記１層目の電極には定電圧が印加され、となり合
う前記２層目の電極どうしはそれぞれ位相の異なるクロ
ックパルスが印加されていることを特徴とする請求項１
記載の固体撮像装置。