JPH07235656A - Ccd solid-state image sensor and manufacture thereof - Google Patents

Ccd solid-state image sensor and manufacture thereof

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JPH07235656A
JPH07235656A JP6024462A JP2446294A JPH07235656A JP H07235656 A JPH07235656 A JP H07235656A JP 6024462 A JP6024462 A JP 6024462A JP 2446294 A JP2446294 A JP 2446294A JP H07235656 A JPH07235656 A JP H07235656A
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charge transfer
electrode group
clock signal
group
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Kazuhisa Miyaguchi
和久 宮口
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Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

PURPOSE:To provide the CCD solid-state image sensor having the structure, which can simplify and unify the manufacturing process, and the manufacturing method thereof. CONSTITUTION:A channel layer 11 is laminated on a substrate 10. Many transfer electrodes G0, G1, G2... are aligned and formed along the transfer direction of electric charge. Barrier parts B1, B2... are periodicailly formed at the surface part of the channel layer 11 beneath the transfer electrodes. A potential well, wherein electric charge is accumulated, is formed in the channel layer region between barrier parts. To each transfer electrode, the clock signal in any phase of clock signals in a plurality of phases for driving the charge transfer is supplied. The signal charge accumulated in the potential well is separated from the signal charge accumulated in the other potential well and transferred.

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、光学像を撮像するCC
D固体撮像装置およびその製造方法に係り、特に3相以
上の相数のクロック信号に基づいて電荷転送を実行する
CCD固体撮像装置およびその製造方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a CC for picking up an optical image.
The present invention relates to a D solid-state imaging device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a CCD solid-state imaging device which performs charge transfer based on clock signals having three or more phases and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】光の像を撮像するに当たって、撮像装置
としてCCD固体撮像装置(以下、単にCCDとも呼
ぶ)が広く使用されている。こうしたCCDには、構成
上の観点から、インターライン機能を有するインターラ
イントランスファ方式(IT方式)およびフレームイン
ターライントランスファ方式(FIT方式)、並びにイ
ンターライン機能を有さないフレームトランスファ方式
(FT方式)およびフルフレームトランスファ方式(F
FT方式)がある。
2. Description of the Related Art A CCD solid-state image pickup device (hereinafter also simply referred to as a CCD) is widely used as an image pickup device for picking up an image of light. From the viewpoint of the structure, such a CCD includes an interline transfer method (IT method) and a frame interline transfer method (FIT method) having an interline function, and a frame transfer method (FT method) having no interline function. And full frame transfer method (F
FT method).

【0003】カメラ一体型VTRや電子スチルカメラ等
の民生映像機器には、インターライン機能を有するIT
方式やFIT方式のCCDが一般的に使用されている。
また、極めて微弱な光の像を撮像するような特殊な計測
分野、例えば、極めて遠距離の星から到達した光を集光
してその映像を解析する等の特殊計測分野にあっては、
インターライン機能を有さないFT方式やFFT方式の
方が優れた効果が得られる。FT方式とFFT方式のC
CDは、電荷転送路群に電荷転送機能と光電変換機能を
持たせることによって開口率の向上を図ることができる
からである。
Consumer video equipment such as VTRs with built-in cameras and electronic still cameras are equipped with IT having an interline function.
Type and FIT type CCDs are generally used.
Also, in a special measurement field such as capturing an image of an extremely weak light, for example, in a special measurement field such as condensing light arriving from a star at an extremely long distance and analyzing the image,
The FT method and the FFT method which do not have the interline function are more effective. FT method and FFT method C
This is because the aperture ratio of the CD can be improved by providing the charge transfer path group with the charge transfer function and the photoelectric conversion function.

【0004】上記のいずれの方式においても、撮像期間
に入射した光の応じて発生した信号電荷の読み出しのた
めに行う電荷転送にあたっては、電荷転送路上に電荷転
送方向に周期的に配列された電極群に複数相のクロック
電圧信号を供給し、ピクセルごとの信号電荷を分離して
電荷転送する。
In any of the above methods, in the charge transfer performed for reading out the signal charge generated in response to the light incident during the image pickup period, the electrodes arranged periodically in the charge transfer direction on the charge transfer path. A plurality of phases of clock voltage signals are supplied to the group to separate the signal charges of each pixel and transfer the charges.

【0005】図13は従来のインターライン機能を持た
ないCCDの受光部の構成図である。このCCDは、3
相クロック駆動による電荷転送を行う装置であり、各相
のクロック信号が電荷転送方向に配列された3個で1組
の電極群の各組の各電極に夫々配線接続されている。図
9に示すように、周期的に電極の組が配列されるので、
個々の電極相互間を確実に電気的に分離するため、1組
内の電極は互いに異なる形状とし、異なる製造工程で形
成される。
FIG. 13 is a block diagram of a light receiving portion of a conventional CCD having no interline function. This CCD has 3
This is a device for performing charge transfer by phase clock drive, and three clock signals of each phase are arranged in the charge transfer direction and are connected by wiring to each electrode of each set of one electrode group. As shown in FIG. 9, since the electrode sets are arranged periodically,
In order to ensure electrical isolation between the individual electrodes, the electrodes in one set have different shapes and are formed by different manufacturing processes.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のCCDは上記の
ように構成されているので、n(n≧2)相のクロック
信号を使用したCCDの場合、チャネル層の1ピクセル
分の領域表面に電荷転送方向に互いに独立に電圧の印加
が可能なn個の電極を順次配置して、各相のクロック信
号を個別に夫々の電極に供給するので、nが偶数の場合
には電極の形成工程が最低2回で済むものが、nが奇数
の場合には電極の形成工程において必ず3回以上の電極
形成が必須であった。
Since the conventional CCD is constructed as described above, in the case of a CCD using a clock signal of n (n ≧ 2) phase, the area surface for one pixel of the channel layer is formed. Since n number of electrodes to which voltages can be applied independently in the charge transfer direction are sequentially arranged and the clock signal of each phase is individually supplied to each electrode, when n is an even number, the electrode forming step is performed. However, if n is an odd number, it is necessary to form the electrode three times or more in the electrode forming step.

【0007】本発明は、上記の点を鑑みてになされたも
のであり、製造工程の簡易化および統一化の向上を図る
ことができる構造のCCD固体撮像装置と、こうしたC
CD固体撮像装置の製造方法とを提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above points, and a CCD solid-state image pickup device having a structure capable of simplifying the manufacturing process and improving unification thereof, and such a C
A method for manufacturing a CD solid-state imaging device is provided.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のCCD固体撮像
装置は、光電変換と電荷転送機能とを有する電荷転送路
群を有するCCD固体撮像装置であって、電荷転送路群
が、(a)信号電荷を転送するチャネル層と、(b)チ
ャネル層の一方の表面上に形成された絶縁層と、(c)
絶縁層の表面領域に電荷転送方向に沿って交互に形成さ
れた複数の第1の種類および第2の種類の電極からなる
第1の電極群および第2の電極群と、(d)第2の種類
の電極に関して電荷転送方向に沿って2以上の所定の数
ごとの第2の種類の電極の下方のチャネル層内に形成さ
れたバリア部と、を備える。そして、撮像時には、全
ての前記第1の転送電極群の電極および第2の転送電極
群に前記バリア部の形成されていないチャネル層領域に
発生するピクセルに相当するポテンシャル井戸群を形成
する電圧が印加され、電荷転送時には、第1の電極群
および第2の電極群に3相以上の相数のクロック信号が
印加されて、ポテンシャル井戸に集積した信号電荷を他
のポテンシャル井戸に集積した信号電荷とは分離して電
荷転送する、ことを特徴とする。
A CCD solid-state image pickup device of the present invention is a CCD solid-state image pickup device having a charge transfer path group having photoelectric conversion and charge transfer functions, wherein the charge transfer path group is (a). A channel layer for transferring signal charges; (b) an insulating layer formed on one surface of the channel layer; (c)
A first electrode group and a second electrode group formed of a plurality of electrodes of a first type and a second type alternately formed in a surface region of the insulating layer along the charge transfer direction; and (d) a second electrode group. A barrier portion formed in the channel layer below a predetermined number of two or more electrodes of the second type along the charge transfer direction. Then, at the time of imaging, a voltage forming a potential well group corresponding to a pixel generated in a channel layer region where the barrier portion is not formed is applied to all the electrodes of the first transfer electrode group and the second transfer electrode group. At the time of being applied and transferring charges, clock signals having three or more phases are applied to the first electrode group and the second electrode group, and the signal charges accumulated in the potential well are accumulated in other potential wells. Is separated from the charge transfer.

【0009】ここで、上記の所定の数は2、クロックの
相数は3であり、更にバリア層の上方に形成された第
2の電極群の第1の電極と第1の電極の電荷転送方向側
で隣接する第1の電極群の第2の電極とに、3相クロッ
ク信号の第1の相のクロック信号を印加する第1の電気
配線と、第2の電極の電荷転送方向側で隣接する第2
の電極群の第3の電極に、3相クロック信号の第2の相
のクロック信号を印加する第2の電気配線と、第3の
電極の電荷転送方向側で隣接する第1の電極群の第4の
電極には、3相クロック信号の第3の相のクロック信号
を印加する第3の電気配線と、を備えることを特徴とし
てもよい。
The predetermined number is 2, the number of clock phases is 3, and the charge transfer between the first electrode and the first electrode of the second electrode group formed above the barrier layer is performed. In the charge transfer direction side of the second electrode and the first electric wiring for applying the clock signal of the first phase of the three-phase clock signal to the second electrode of the first electrode group which is adjacent in the direction side. Adjacent second
To the third electrode of the third electrode group, the second electrical wiring for applying the second-phase clock signal of the three-phase clock signal and the first electrode group adjacent to the third electrode in the charge transfer direction side. The fourth electrode may be provided with a third electric wiring for applying a clock signal of a third phase of the three-phase clock signal.

【0010】また、撮像時において全ての第1の転送
電極群の電極および第2の転送電極群に印加される電圧
値はピニング電圧値以下であり、クロック信号はピニ
ング電圧とピニング電圧よりも高い電圧値とが交互に発
生する、ことを特徴としてもよい。
Further, the voltage value applied to all the electrodes of the first transfer electrode group and the second transfer electrode group at the time of imaging is equal to or less than the pinning voltage value, and the clock signal is higher than the pinning voltage and the pinning voltage. The voltage value and the voltage value may be alternately generated.

【0011】また、本発明のCCD固体撮像装置の製造
方法は、光電変換と電荷転送機能とを有する電荷転送路
群を有するCCD固体撮像装置の製造方法であって、こ
の電荷転送路群の製造方法は、(a)第1の導電型の半
導体基板の表面に信号電荷を転送するチャネル層を形成
する工程と、(b)チャネル層の一方の表面に絶縁層を
形成する工程と、(c)絶縁層の表面領域を電荷転送方
向に沿って交互に存在する複数の第1および第2の領域
からなる第1および第2の領域群の第1の領域群上に複
数の第1の種類の電極からなる第1の電極群を形成する
工程と、(d)第2の領域に関して2以上の所定の数ご
と第2の領域の下方のチャネル層内に第1の導電型のバ
リア部を形成する工程と、(e)第1の電極群とは電気
的に分離された、第2の領域群上に複数の第2の種類の
電極からなる第2の電極群を形成する工程と、(f)撮
像時には、全ての第1の転送電極群の電極および第2の
転送電極群にバリア部の形成されていないチャネル層領
域に発生するピクセルに相当するポテンシャル井戸群を
形成する電圧を供給し、電荷転送時には、ポテンシャル
井戸に集積した信号電荷を他のポテンシャル井戸に集積
した信号電荷とは分離して電荷転送を行わせる3相以上
の相数のクロック信号を第1の電極群および第2の電極
群に供給する電気配線を施す工程と、を備えることを特
徴とする。
A method of manufacturing a CCD solid-state image pickup device according to the present invention is a method of manufacturing a CCD solid-state image pickup device having a charge transfer path group having photoelectric conversion and charge transfer functions. The method includes: (a) forming a channel layer for transferring signal charges on the surface of a first conductivity type semiconductor substrate; (b) forming an insulating layer on one surface of the channel layer; and (c) ) A plurality of first types on the first region group of the first and second region groups, which are composed of a plurality of first and second regions that are alternately present in the surface region of the insulating layer along the charge transfer direction. Forming a first electrode group consisting of the electrodes of (1), and (d) forming a barrier portion of the first conductivity type in the channel layer below the second region every predetermined number of 2 or more with respect to the second region. The step of forming and (e) the first electrode group are electrically separated, A step of forming a second electrode group composed of a plurality of second type electrodes on the second region group, and (f) during imaging, the electrodes of all the first transfer electrode groups and the second transfer electrode group. Is supplied with a voltage for forming a potential well group corresponding to a pixel generated in the channel layer region where the barrier portion is not formed, and at the time of charge transfer, the signal charge accumulated in one potential well is transferred to the signal charge accumulated in another potential well. And a step of providing electrical wiring for supplying a clock signal having a number of phases of three or more for separate charge transfer to the first electrode group and the second electrode group.

【0012】ここで、上記の2以上の所定の数は2、ク
ロックの相数は3であり、更に、電気配線を施す工程
は、バリア層の上方に形成された第2の電極群の第1
の電極と第1の電極の電荷転送方向側で隣接する第1の
電極群の第2の電極とには、3相クロック信号の第1の
相のクロック信号を印加する第1の電気配線を施す第1
の副工程と、第2の電極の電荷転送方向側で隣接する
第2の電極群の第3の電極には、3相クロック信号の第
2の相のクロック信号を印加する第2の電気配線を施す
第2の副工程と、第3の電極の電荷転送方向側で隣接
する第1の電極群の第4の電極には、3相クロック信号
の第3の相のクロック信号を印加する第3の電気配線を
施す第3の副工程と、を備えることを特徴としてもよ
い。
Here, the above-mentioned predetermined number of 2 or more is 2, the number of phases of the clock is 3, and further, in the step of providing the electrical wiring, the second electrode group of the second electrode group formed above the barrier layer is used. 1
To the second electrode of the first electrode group which is adjacent to the first electrode on the charge transfer direction side of the first electrode, a first electric wiring for applying the clock signal of the first phase of the three-phase clock signal is provided. First to give
And the second electric wiring for applying the clock signal of the second phase of the three-phase clock signal to the third electrode of the second electrode group adjacent to the second electrode in the charge transfer direction side of the second electrode. And a second sub-step of applying a clock signal of a third phase of the three-phase clock signal to the fourth electrode of the first electrode group adjacent to the third electrode in the charge transfer direction side. And a third sub-step of applying the electric wiring of No. 3.

【0013】[0013]

【作用】本発明のCCD固体撮像装置では、撮像期間に
光を受光するとチャネル層内のバリア部を側壁とするポ
テンシャル井戸部に信号電荷が集積される。撮像期間終
了後、電荷転送期間に遷移すると、各電極にn(n≧
3;以後も同様)相駆動方式のクロック信号が供給さ
れ、各電極の下方のチャネル層の領域に各電極に印加さ
れた電圧値に応じたポテンシャル値が周期的に発生し、
信号電荷を電荷転送方法へ順次移動させ、信号電荷の転
送を実現する。
In the CCD solid state image pickup device of the present invention, when light is received during the image pickup period, signal charges are accumulated in the potential well portion having the barrier portion in the channel layer as the side wall. After the end of the imaging period, when transitioning to the charge transfer period, n (n ≧ n
3; The same applies hereafter) A clock signal of a phase driving method is supplied, and a potential value corresponding to the voltage value applied to each electrode is periodically generated in the region of the channel layer below each electrode,
The signal charges are sequentially transferred to the charge transfer method to realize the transfer of the signal charges.

【0014】また、本発明のCCD固体撮像装置の製造
方法では、まず、半導体基板の表面にチャネル層を形成
し、チャネル層の表面に絶縁層を形成する。次に、絶縁
層の表面の領域を電荷転送方向に複数の領域に分割した
場合、電荷転送方向に1つおきに分割された領域を選択
された第1の領域群に第1の電極群を形成する。次い
で、絶縁層の表面の領域の内、第1の領域を除く第2の
領域群の個々の分割領域を電荷転送方向に順次数えた場
合、n/2以上の整数番目ごとの第2の領域群の分割領
域の下方のチャネル層内にバリア部を自己整合的に形成
する。引き続き、第2の領域上に第2の電極群を形成
し、n相クロックを第1の電極群および第2の電極群に
供給する配線接続を施す。こうして、本発明のCCD固
体撮像装置において特徴的な部分である電荷転送路を製
造する。
In the method for manufacturing a CCD solid-state image pickup device of the present invention, first, a channel layer is formed on the surface of a semiconductor substrate, and an insulating layer is formed on the surface of the channel layer. Next, in the case where the region on the surface of the insulating layer is divided into a plurality of regions in the charge transfer direction, the first electrode group is set to the selected first region group for every other divided region in the charge transfer direction. Form. Next, in the area of the surface of the insulating layer, when the individual divided areas of the second area group excluding the first area are sequentially counted in the charge transfer direction, second areas for every integer number of n / 2 or more A barrier portion is formed in the channel layer below the divided region of the group in a self-aligned manner. Subsequently, a second electrode group is formed on the second region, and wiring connection for supplying the n-phase clock to the first electrode group and the second electrode group is performed. Thus, the charge transfer path, which is a characteristic part of the CCD solid-state imaging device of the present invention, is manufactured.

【0015】[0015]

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の一実施
例について説明する。なお、図面の説明にあたって同一
の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略す
る。まず、本発明を実施するに当たり好適に適用される
CCDの例を図1と図2に基づいて説明する。なお、本
実施例は、3相クロック駆動で垂直電荷転送を行うCC
Dである。図1は、インターライン機能を有しないFT
方式のCCDの構成図であり、夫々が光電変換機能と電
荷転送機能とを兼ね備えた複数列の電荷転送路群を有す
る受光部3と、これらの電荷転送路群の終端部分に更に
連続して形成され且つ表面が遮光されている電荷転送路
群を有する蓄積部4と、蓄積部4の電荷転送路群の終端
に接続され且つ表面が遮光され、蓄積部4から転送され
て来た信号電荷群を水平2相クロックS1,S2に従っ
て水平方向xへ水平転送させる水平電荷転送路7と、水
平電荷転送路7の終端に設けられてピクセル毎の信号電
荷を電圧のピクセル信号に変換して出力する出力部8を
備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. First, an example of a CCD that is preferably applied in implementing the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In this embodiment, a CC that performs vertical charge transfer by three-phase clock drive
It is D. Figure 1 shows FT without interline function
FIG. 3 is a configuration diagram of a CCD of a method, each of which has a plurality of rows of charge transfer path groups each having both a photoelectric conversion function and a charge transfer function, and a light receiving section 3 which is further continuous to the end portions of these charge transfer path groups. A storage unit 4 having a charge transfer path group formed and having its surface shielded, and a signal charge transferred from the storage unit 4 connected to the end of the charge transfer path group of the storage unit 4 and having its surface shielded from light. A horizontal charge transfer path 7 for horizontally transferring the group in the horizontal direction x in accordance with the horizontal two-phase clocks S1 and S2, and a signal charge for each pixel provided at the end of the horizontal charge transfer path 7 and converted to a pixel signal of voltage and output. The output section 8 is provided.

【0016】一方、図2は、インターライン機能及び蓄
積部を備えないFFT方式のCCDであり、受光部3の
電荷転送路群の終端に直接に水平電荷転送路6が接続さ
れている点で、図1のFT方式のCCDと相違する。
On the other hand, FIG. 2 shows a CCD of the FFT system which does not have an interline function and a storage section, and a horizontal charge transfer path 6 is directly connected to the end of the charge transfer path group of the light receiving section 3. 1 is different from the FT CCD shown in FIG.

【0017】図3は、図1あるいは図2のCCDの受光
部3の構成を示す断面図である。尚、図3は、図1と図
2の1つの電荷転送路の要部構造を代表して示してい
る。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the light receiving portion 3 of the CCD shown in FIG. 1 or 2. Note that FIG. 3 representatively shows the structure of the main part of one charge transfer path shown in FIGS. 1 and 2.

【0018】図3において、p形シリコン基板10上に
n形チャネル層11が積層され、更に薄い絶縁層を介し
て、多数の転送電極G0 ,G1 ,G2 …Gn (n:整
数)…が垂直電荷転送方向yに沿って配列形成されてい
る。これらの電極の内、第1の転送電極群G2m(m:整
数)は互いに同一形状であり、第2の転送電極群G2m+1
(m:整数)は第1の転送電極群G2mとは異なる形状で
あり互いに同一の形状である。更に、第2の転送電極群
2m+1に属する転送電極G1 ,G5 …G4l+1(l:整
数)…下のチャネル層11の表層部分には、p形又はn
形不純物が拡散若しくはイオン注入されることによるバ
リア部B1 ,B2 …Bl …が形成されている。
In FIG. 3, an n-type channel layer 11 is laminated on a p-type silicon substrate 10, and a large number of transfer electrodes G 0 , G 1 , G 2 ... G n (n: integer) are provided via a thinner insulating layer. ) ... Are arrayed along the vertical charge transfer direction y. Of these electrodes, the first transfer electrode group G 2m (m: integer) has the same shape as each other, and the second transfer electrode group G 2m + 1.
(M: integer) is different from the first transfer electrode group G 2m and has the same shape. Further, the transfer electrodes G 1 , G 5 ... G 4l + 1 (l: integer) belonging to the second transfer electrode group G 2m + 1 are p-type or n-type on the surface layer portion of the lower channel layer 11.
Barrier portions B 1 , B 2 ... Bl are formed by diffusion or ion implantation of the shape impurities.

【0019】そして、転送電極G4l+1および転送電極G
4l+2にはクロック信号P1が、転送電極G4l+3にはクロ
ック信号P2が、転送電極G4l+4にはクロック信号P3
が印加されている。尚、他の電荷転送路群も同一配列の
転送電極G0 ,G1 ,G2 …Gn …が形成され、且つ上
記と同様にクロック信号P1,P2,P3が印加されて
いる。
The transfer electrode G 4l + 1 and the transfer electrode G
4l + 2 has a clock signal P1, a transfer electrode G 4l + 3 has a clock signal P2, and a transfer electrode G 4l + 4 has a clock signal P3.
Is being applied. Note that the transfer electrodes G 0 , G 1 , G 2 ... G n ... Of the same arrangement are formed in the other charge transfer path groups, and the clock signals P1, P2, P3 are applied in the same manner as above.

【0020】図4は、垂直の3相クロックP1,P2,
P3のタイミングチャートである。受光期間τ1(撮像
期間)では、全クロック信号P1,P2,P3は共に所
定の低電圧(以下、“L”レベルという)VL に保持さ
れる。一方、後述する垂直電荷転送時には、クロック信
号P1,P2,P3を、“L”レベルの電圧VL と、こ
の“L”レベルの電圧VL より高い所定電圧(“H”レ
ベルという)VH で交互に変化させることにより電荷転
送のためのポテンシャルプロフィールを発生させるよう
になっている。なお、転送電極に印加される電圧がVL
からVH に変化した時に生じる転送電極下のチャネル層
におけるポテンシャルの変化量は、同一電圧が対応する
転送電極に印加された場合のバリア部とバリア部でない
部分とのポテンシャルの差の値よりも大きくなるよう
に、印加電圧値を設定する。
FIG. 4 shows vertical three-phase clocks P1, P2.
It is a timing chart of P3. In the light receiving period τ1 (imaging period), all the clock signals P1, P2, P3 are held at a predetermined low voltage (hereinafter, referred to as “L” level) V L. On the other hand, at the time of vertical charge transfer, which will be described later, the clock signals P1, P2 and P3 are supplied with the "L" level voltage V L and a predetermined voltage (referred to as "H" level) V H higher than the "L" level voltage V L. The potential profile for charge transfer is generated by alternately changing with. The voltage applied to the transfer electrode is V L
The amount of change in the potential in the channel layer below the transfer electrode caused by the change from V H to V H is larger than the value of the potential difference between the barrier part and the part which is not the barrier part when the same voltage is applied to the corresponding transfer electrode. The applied voltage value is set so as to increase.

【0021】このようにクロック信号P1,P2,P3
が共に“L”レベルに保持される受光期間τ1中では、
時刻t0 で代表されるように、図5(a)に示すポテン
シャルプロフィールとなる。即ち、バリア部B1 ,B2
……が形成されている部分では、ポテンシャル井戸が発
生せず、バリア部B1 ,B2 ……が形成されていない部
分では、“L”レベルの電圧VL に従ったポテンシャル
の比較的浅いポテンシャル井戸が発生する。そして、受
光期間τ1に発生する信号電荷q0 ,q1 ,q2 ……は
これらのポテンシャル井戸に集積される。
In this way, the clock signals P1, P2, P3
During the light receiving period τ1 in which both are held at “L” level,
As represented by the time t 0 , the potential profile shown in FIG. That is, the barrier portions B 1 , B 2
.. are not formed in the portion where the barriers B 1 , B 2 ... Are formed, and the potential according to the “L” level voltage V L is relatively shallow. A potential well is created. The signal charges q 0 , q 1 , q 2, ... Generated during the light receiving period τ1 are integrated in these potential wells.

【0022】次に、垂直電荷転送期間τ2 では、図4に
示すように、クロックP1,P2,P3が所定周期・所
定位相関係で“L”レベルの電圧VL と“H”レベルの
電圧VH で交互に反転変化する。
Next, in the vertical charge transfer period τ 2 , as shown in FIG. 4, the clocks P1, P2 and P3 are at "L" level voltage V L and "H" level voltage in a predetermined cycle and a predetermined phase relationship. Alternately changes with V H.

【0023】まず、クロック信号P1,P2が“L”レ
ベルのままで、クロック信号P3が“H”レベルに反転
する(転送位相状態1)。“L”レベルのままの転送電
極(G1 ,G2 ,G3 )および転送電極(G5 ,G6
7 )…、すなわち転送電極(G4l+1,G4l+2
4l+3)に対応するポテンシャルプロフィールは変化し
ないが、“H”レベルとなる転送電極G0 ,転送電極G
4 および転送電極G8 …、すなわち転送電極G4l+4に対
応するポテンシャルは深くなる(図5(b)参照)。し
たがって、“H”レベルとなる転送電極G4l+4下のポテ
ンシャル井戸のポテンシャルが最大となり(換言すれ
ば、最も深くなる)、転送電極G4l+2,G4l+3下のポテ
ンシャル井戸に集積されていた信号電荷(q0 ,q1
2 …)が転送電極G4l+4下のポテンシャル井戸方向へ
移動する。
First, while the clock signals P1 and P2 remain at "L" level, the clock signal P3 is inverted to "H" level (transfer phase state 1). Transfer electrodes (G 1 , G 2 , G 3 ) and transfer electrodes (G 5 , G 6 ,
G 7 ) ..., that is, transfer electrodes (G 4l + 1 , G 4l + 2 ,
The potential profile corresponding to G 4l + 3 ) does not change, but the transfer electrode G 0 and the transfer electrode G are at the “H” level.
4 and the transfer electrodes G 8 ..., That is, the potentials corresponding to the transfer electrodes G 4l + 4 become deep (see FIG. 5B). Therefore, the potential of the potential well below the transfer electrodes G 4l + 4 at the “H” level becomes maximum (in other words, deepest), and the potential wells below the transfer electrodes G 4l + 2 and G 4l + 3 are integrated. The signal charge (q 0 , q 1 ,
q 2 ...) moves toward the potential well below the transfer electrode G 4l + 4 .

【0024】次に、転送位相状態1からクロック信号1
が“H”レベルに反転する(転送位相状態2)と、転送
電極(G4l+1,G4l+2)に対応するポテンシャルプロフ
ィールが変化する(図5(c)参照)。この結果、信号
電荷は転送電極G4l+4側から転送電極(G4l+1
4l+2)側へ移動する。引き続き、転送位相状態2から
クロック信号P3が“L”レベルへの反転(転送位相状
態3;図5(d)参照)、転送位相状態3からクロック
信号P2が“H”レベルへの反転(転送位相状態4;図
6(a)参照)、転送位相状態4からクロック信号P1
が“L”レベルへの反転(転送位相状態5;図6(b)
参照)、転送位相状態5からクロック信号P3が“H”
レベルへの反転(転送位相状態6;図6(c)参照)が
順次発生する。そして、転送位相状態6からクロック信
号P2が“L”レベルへの反転することにより、転送位
相状態1と全く同様のポテンシャルプロフィールとなる
転送位相状態1′となる(図6(d)参照)なり、以
後、上記のポテンシャルプロフィールの周期的変化が継
続する。こうした転送位相状態の遷移の進行に伴い、図
5(a)〜(d)および図6(a)〜(d)に示すよう
に、ポテンシャルプロフィールが連続的に変化して信号
電荷ごとに分離してが電荷転送が実行される。
Next, from transfer phase state 1 to clock signal 1
Is inverted to the “H” level (transfer phase state 2), the potential profile corresponding to the transfer electrodes (G 4l + 1 , G 4l + 2 ) changes (see FIG. 5C). As a result, the signal charge is transferred from the transfer electrode G 4l + 4 side to the transfer electrode (G 4l + 1 ,
Move to the G 4l + 2 ) side. Subsequently, the transfer phase state 2 inverts the clock signal P3 to the “L” level (transfer phase state 3; see FIG. 5D), and the transfer phase state 3 inverts the clock signal P2 to the “H” level (transfer) Phase state 4; see FIG. 6A), transfer phase state 4 to clock signal P1
Is inverted to "L" level (transfer phase state 5; FIG. 6B)
From the transfer phase state 5, the clock signal P3 is "H".
Inversion to the level (transfer phase state 6; see FIG. 6C) occurs sequentially. Then, when the clock signal P2 is inverted from the transfer phase state 6 to the "L" level, the transfer phase state 1'having the same potential profile as the transfer phase state 1 is obtained (see FIG. 6D). After that, the above-mentioned periodical change of the potential profile continues. As the transition of the transfer phase state progresses, as shown in FIGS. 5A to 5D and FIGS. 6A to 6D, the potential profile continuously changes and is separated for each signal charge. Charge transfer is performed.

【0025】図7は、図4に対する垂直の3相クロック
信号P1,P2,P3の変形例のタイミングチャートで
ある。図7に示す3相クロック信号P1′,P2′,P
3′は、相互の位相関係は図4と同様であるが、クロッ
ク信号P1′の“H”レベルの電圧値VH2がクロック信
号P2′,P3′の“H”レベルの電圧値VH1よりも大
きく設定している点が異なる。以下、転送電極に印加さ
れる電圧値がVH2の場合とVH1の場合とで発生するチャ
ネル層内のポテンシャルの差は、同一電圧が対応する転
送電極に印加された場合のバリア部とバリア部でない部
分とのポテンシャルの差の値よりも大きくなるように、
印加電圧値を設定した場合について説明する。
FIG. 7 is a timing chart of a modification of the vertical three-phase clock signals P1, P2, P3 with respect to FIG. Three-phase clock signals P1 ', P2', P shown in FIG.
3'have the same phase relationship as in FIG. 4, but the voltage value V H2 of the clock signal P1 'at the "H" level is higher than the voltage value V H1 of the "H" level of the clock signals P2' and P3 '. Is also different in that it is set larger. Hereinafter, the difference between the potentials in the channel layer generated when the voltage value applied to the transfer electrode is V H2 and V H1 is the barrier part and the barrier when the same voltage is applied to the corresponding transfer electrode. To be larger than the value of the potential difference between the non-part and
The case where the applied voltage value is set will be described.

【0026】図8および図9は、3相クロック信号P
1′,P2′,P3′の駆動によるチャネル層内のポテ
ンシャルプロフィールの変化と信号電荷の移動の説明図
である。図8(a)〜(d)および図9(a)〜(d)
の各転送位相状態は、夫々図5(a)〜(d)および図
6(a)〜(d)の各転送位相状態に対応している。図
8および図9と図5および図7とを比較すると、転送位
相状態2(図8(c)および図5(c)参照)におい
て、図5(c)で見られる電荷移動の障壁であるバリア
部のポテンシャルプロフィールが図8(c)では電荷移
動の障壁とはならないことが確認できる。
8 and 9 show a three-phase clock signal P
It is explanatory drawing of the change of the potential profile in the channel layer by the drive of 1 ', P2', and P3 ', and movement of a signal charge. 8 (a)-(d) and 9 (a)-(d)
5A to 5D and 6A to 6D, respectively. Comparing FIG. 8 and FIG. 9 with FIG. 5 and FIG. 7, it is the charge transfer barrier seen in FIG. 5C in transfer phase state 2 (see FIG. 8C and FIG. 5C). It can be confirmed in FIG. 8C that the potential profile of the barrier portion does not serve as a barrier for charge transfer.

【0027】なお、転送電極に印加される電圧値がVH2
の場合とVH1の場合とで発生するチャネル層内のポテン
シャルの差が、同一電圧が対応する転送電極に印加され
た場合のバリア部とバリア部でない部分とのポテンシャ
ルの差の値よりも小さい場合であっても、転送状態2に
おけるバリア部のポテンシャルプロフィールによる障壁
高は図5に比べて低減され、3相クロック信号P1,P
2,P3による駆動時よりもスムーズに電荷移動が実行
される。
The voltage value applied to the transfer electrode is V H2
And the potential difference in the channel layer between V H1 and V H1 is smaller than the potential difference between the barrier portion and the non-barrier portion when the same voltage is applied to the corresponding transfer electrodes. Even in this case, the barrier height due to the potential profile of the barrier portion in the transfer state 2 is reduced as compared with FIG. 5, and the three-phase clock signals P1, P
Charge transfer is executed more smoothly than when driven by P2 and P3.

【0028】上記実施例における“L”レベルの電圧V
L は、図10に示すCCDの特性に基づいて決定される
ことが好適である。図10は、転送電極に印加されるク
ロックのゲート電圧VG (ボルト)と暗電流Id(nA
/cm2 )との相関関係を示す実験結果であり、CCD
はゲート電圧VG が低いほど暗電流Idが減少するとい
う特性を有することが明らかである。そして、ゲート電
圧VG がピニング電圧VP を境にして暗電流Idの減少
傾向が止まる。したがって、このピニング電圧VP より
低い所定電圧を“L”レベルの電圧VL とすることが、
極めて微弱な光の像を撮像するような特殊な計測分野、
例えば、極めて遠距離の星から到達した光を集光してそ
の映像を解析する等の特殊計測分野では特に望ましい。
"L" level voltage V in the above embodiment
It is preferable that L is determined based on the characteristics of the CCD shown in FIG. FIG. 10 shows the gate voltage V G (volt) applied to the transfer electrode and the dark current Id (nA).
/ Cm 2 ) is a result of an experiment showing a correlation with
It is clear that has a characteristic that the dark current Id decreases as the gate voltage V G decreases. Then, the decrease tendency of the dark current Id stops when the gate voltage V G crosses the pinning voltage V P. Therefore, setting a predetermined voltage lower than the pinning voltage V P as the “L” level voltage V L is
Special measurement fields such as capturing extremely weak light images,
For example, it is particularly desirable in a special measurement field such as collecting light arriving from a star at an extremely long distance and analyzing the image.

【0029】なお、図1に示したFT方式のCCDで
は、蓄積部4の電荷転送路も同様に電荷転送動作するの
で、信号電荷は次第に蓄積部4へ保持される。一方、図
2に示したFFT方式のCCDでは、電荷転送路から1
列分の信号電荷が転送されて来る毎に、水平電荷転送路
7が水平の所定周期のクロック信号S1,S2に同期し
て水平電荷転送動作を繰り返すので、信号電荷の読出し
が可能となっている。又、図1に示すFT方式のCCD
では、蓄積部4に一旦保持された1フレーム相当の信号
電荷を、蓄積部4の電荷転送路と水平電荷転送路7が図
2のFFT方式のCCDの電荷転送と同じ転送動作を行
うことによって出力させる。
In the FT type CCD shown in FIG. 1, the charge transfer path of the storage section 4 also performs the charge transfer operation, so that the signal charges are gradually held in the storage section 4. On the other hand, in the FFT type CCD shown in FIG.
Each time the signal charges for the columns are transferred, the horizontal charge transfer path 7 repeats the horizontal charge transfer operation in synchronization with the horizontal clock signals S1 and S2 of a predetermined cycle, so that the signal charges can be read. There is. In addition, the FT type CCD shown in FIG.
Then, the signal charge corresponding to one frame once held in the storage unit 4 is transferred by the charge transfer path of the storage unit 4 and the horizontal charge transfer path 7 as in the charge transfer of the FFT CCD shown in FIG. Output.

【0030】上記の実施例のCCD固体撮像装置の受光
部は以下の工程で製造される。なお、以下の説明では、
1つの垂直電荷転送路の製造について説明するが、他の
垂直電荷転送路も同様に、且つ同時に製造される。図1
1および図12はCCD固体撮像装置の受光部の製造工
程図である。
The light receiving portion of the CCD solid-state image pickup device of the above embodiment is manufactured by the following steps. In the following explanation,
Although the manufacture of one vertical charge transfer path will be described, other vertical charge transfer paths are manufactured similarly and simultaneously. Figure 1
1 and 12 are manufacturing process diagrams of a light receiving portion of a CCD solid-state imaging device.

【0031】まず、p型のSi基板10の表面上にn型
のチャネル層11を形成(図11(a)参照)後、チャ
ネル層11の表面上にSiO2 絶縁層12を形成する
(図11(b)参照)。引き続き、SiO2 絶縁層12
の表面上にポリシリコン層を形成後選択エッチングし
て、SiO2 絶縁層12の表面上に第1の電極群である
ポリシリコン電極21を形成する(図11(c)参
照)。
First, after forming the n-type channel layer 11 on the surface of the p-type Si substrate 10 (see FIG. 11A), the SiO 2 insulating layer 12 is formed on the surface of the channel layer 11 (FIG. 11A). 11 (b)). Then, the SiO 2 insulating layer 12
After forming a polysilicon layer on the surface of the SiO 2 insulating film 12, selective etching is performed to form a polysilicon electrode 21 which is a first electrode group on the surface of the SiO 2 insulating layer 12 (see FIG. 11C).

【0032】次に、表面全体にSiO2 絶縁層を形成
後、イオン注入を行わないチャネル層11の領域の上部
のレジストを形成し、チャネル層内で活性化するとp型
導電性を示すp型ドーパントを選択的にイオン注入して
p型のバリア部15を形成する(図12(a)参照)。
Next, after forming an SiO 2 insulating layer on the entire surface, a resist on the region of the channel layer 11 where ion implantation is not performed is formed, and when activated in the channel layer, p-type conductivity which shows p-type conductivity is formed. A dopant is selectively ion-implanted to form the p-type barrier portion 15 (see FIG. 12A).

【0033】次いで、レジスト除去後、SiO2 絶縁層
の表面上にポリシリコン層を形成後選択エッチングし
て、SiO2 絶縁層12の表面上に第2の電極群である
ポリシリコン電極22を形成する(図12(b)参
照)。引き続き、各電極にクロック信号供給用の接続配
線を施し、最終的にSiO2 絶縁層を全表面に形成して
(図12(c)参照)受光部を完成する。
Next, after removing the resist, a polysilicon layer is formed on the surface of the SiO 2 insulating layer and then selectively etched to form a polysilicon electrode 22 which is a second electrode group on the surface of the SiO 2 insulating layer 12. (See FIG. 12B). Subsequently, a connection wiring for supplying a clock signal is provided on each electrode, and finally an SiO 2 insulating layer is formed on the entire surface (see FIG. 12C) to complete the light receiving portion.

【0034】こうして、自己整合的にバリア部を形成す
るとともに、2回の電極形成工程で3相クロック駆動の
電荷転送路群を備えた受光部を製造する。
In this manner, the barrier section is formed in a self-aligned manner, and the light receiving section having the three-phase clock driven charge transfer path group is manufactured by the two electrode forming steps.

【0035】本発明は、上記の実施例に限定されるもの
ではなく、変形が可能である。例えば、上記実施例では
3相クロック駆動のCCDとしたが、バリア部形成の間
隔および供給クロック信号の接続配線を変更すれば、4
相以上のクロック駆動のCCDを同様にして構成するこ
とができる。
The present invention is not limited to the above embodiments, but can be modified. For example, in the above-described embodiment, the CCD is driven by three-phase clock, but if the interval for forming the barrier portion and the connection wiring of the supply clock signal are changed, it becomes four.
Clock driven CCDs of more than one phase can be similarly constructed.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明のC
CD固体撮像装置によれば、電荷転送路の転送駆動クロ
ック信号を供給する転送電極群を、互いに電気的に分離
され、電荷転送方向に配列された2つの電極を1組とし
て、電極の組を周期的に電荷転送方向に配列して形成
後、3相以上の転送駆動クロック信号の各相のクロック
信号の供給の仕方を配線接続で決定できる構造としたの
で、2回の転送電極形成工程で転送電極の全てが形成が
可能となり製造工程の簡易化ができるとともに、接続配
線以前の工程の統一化が可能なCCD固体撮像装置を実
現できる。また、ピクセルごとの信号電荷を効率良く集
積するバリア部を選択された転送電極の占める領域の下
方に形成するので、バリア部の形成を自己整合的に実施
できる。
As described in detail above, the C of the present invention
According to the CD solid-state imaging device, a group of transfer electrodes that supplies a transfer drive clock signal of the charge transfer path is electrically separated from each other, and two electrodes arranged in the charge transfer direction are set as one set. Since the method of supplying the clock signals of each phase of the transfer driving clock signals of three or more phases can be determined by the wiring connection after the elements are periodically arranged in the charge transfer direction and formed, the transfer electrode formation step is performed twice. It is possible to realize a CCD solid-state imaging device in which all the transfer electrodes can be formed, the manufacturing process can be simplified, and the process before the connection wiring can be unified. Further, since the barrier portion for efficiently accumulating the signal charges of each pixel is formed below the region occupied by the selected transfer electrode, the barrier portion can be formed in a self-aligned manner.

【0037】更に、撮像時に、CCDのピニング電圧よ
り低い電圧を全転送電極に印加することにすれば、暗電
流の低減が可能となり、極めて微弱な光の像を撮像する
ような特殊な計測分野、例えば、極めて遠距離の星から
到達した光を集光してその映像を解析する等の特殊計測
分野で特に有効である。
Furthermore, by applying a voltage lower than the pinning voltage of the CCD to all the transfer electrodes at the time of image pickup, the dark current can be reduced, and a special measurement field for picking up an image of an extremely faint light. For example, it is particularly effective in a special measurement field such as collecting light arriving from a star at an extremely long distance and analyzing the image.

【0038】また、本発明のCCD固体撮像装置によれ
ば、上記の1組の電極の一方の電極を形成後バリア部を
形成し、引き続き1組の他方の電極を形成後にクロック
供給用の接続配線を施すことにしたので、本発明のCC
Dを効率良く製造することができる。
Further, according to the CCD solid-state image pickup device of the present invention, the barrier portion is formed after forming one electrode of the above-mentioned pair of electrodes, and subsequently the connection for clock supply is formed after forming the other pair of electrodes. Since the wiring is decided, the CC of the present invention
D can be manufactured efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が適用されるCCD固体撮像装置の一実
施例の構成を示す構成説明図である。
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing a configuration of an embodiment of a CCD solid-state imaging device to which the present invention is applied.

【図2】本発明が適用されるCCD固体撮像装置の他の
実施例の構成を示す構成説明図である。
FIG. 2 is a structural explanatory view showing the structure of another embodiment of the CCD solid-state imaging device to which the present invention is applied.

【図3】図1及び図2中の電荷転送路のA−A線断面構
造を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure taken along the line AA of the charge transfer path in FIGS. 1 and 2.

【図4】電荷転送路を駆動するためのクロックの一例の
タイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart of an example of a clock for driving a charge transfer path.

【図5】図4に示すクロックによって発生するポテンシ
ャルプロフィールを示す図である。
5 is a diagram showing a potential profile generated by the clock shown in FIG.

【図6】図4に示すクロックによって発生するポテンシ
ャルプロフィールを示す図である。
6 is a diagram showing a potential profile generated by the clock shown in FIG.

【図7】電荷転送路を駆動するためのクロックの他の例
のタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart of another example of a clock for driving the charge transfer path.

【図8】図7に示すクロックによって発生するポテンシ
ャルプロフィールを示す図である。
8 is a diagram showing a potential profile generated by the clock shown in FIG.

【図9】図7に示すクロックによって発生するポテンシ
ャルプロフィールを示す図である。
9 is a diagram showing a potential profile generated by the clock shown in FIG. 7. FIG.

【図10】転送電極に印加するゲート電圧と暗電流の関
係を示す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between a gate voltage applied to a transfer electrode and a dark current.

【図11】本発明のCCD固体撮像装置の製造方法の工
程(前半)図である。
FIG. 11 is a process (first half) diagram of the method for manufacturing the CCD solid-state imaging device of the present invention.

【図12】本発明のCCD固体撮像装置の製造方法の工
程(後半)図である。
FIG. 12 is a process (second half) diagram of the method for manufacturing the CCD solid-state imaging device according to the present invention.

【図13】従来のCCD固体撮像装置の受光部の構成図
である。
FIG. 13 is a configuration diagram of a light receiving unit of a conventional CCD solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…受光部、4…蓄積部、7…水平電荷転送路、10…
半導体基板、11…チャネル層、12…絶縁層、15,
1 ,B2 〜…バリア層、21,22,G1 ,G2 ,G
3 〜…転送電極。
3 ... Light receiving part, 4 ... Storage part, 7 ... Horizontal charge transfer path, 10 ...
Semiconductor substrate, 11 ... Channel layer, 12 ... Insulating layer, 15,
B 1 , B 2 ... Barrier layers 21, 22, G 1 , G 2 , G
3 ... Transfer electrodes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/335 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H04N 5/335 Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光電変換と電荷転送機能とを有する電荷
転送路群を有するCCD固体撮像装置であって、 前記電荷転送路群は、 信号電荷を転送するチャネル層と、 前記チャネル層の表面上に形成された絶縁層と、 前記絶縁層の表面領域に電荷転送方向に沿って交互に形
成された複数の第1の種類および第2の種類の電極から
なる第1の電極群および第2の電極群と、 前記第2の種類の電極に関して前記電荷転送方向に沿っ
て2以上の所定の数ごとの前記第2の種類の電極の下方
のチャネル層内に形成されたバリア部と、 を備え、 撮像時には、全ての前記第1の転送電極群および前記第
2の転送電極群の電極に前記バリア部の形成されていな
いチャネル層領域に発生するピクセルに相当するポテン
シャル井戸群を形成する電圧が印加され、 電荷転送時には、前記第1の電極群および第2の電極群
に3相以上の相数のクロック信号が印加されて、ポテン
シャル井戸に集積した信号電荷を他のポテンシャル井戸
に集積した信号電荷とは分離して電荷転送する、ことを
特徴とするCCD固体撮像装置。
1. A CCD solid-state imaging device having a charge transfer path group having photoelectric conversion and charge transfer functions, wherein the charge transfer path group comprises: a channel layer for transferring signal charges; and a surface of the channel layer. A first electrode group consisting of an insulating layer formed on the surface of the insulating layer, and a plurality of first and second types of electrodes formed alternately on the surface region of the insulating layer along the charge transfer direction; An electrode group, and a barrier portion formed in the channel layer below the second type electrode for every predetermined number of two or more along the charge transfer direction with respect to the second type electrode. At the time of imaging, the voltage forming the potential well group corresponding to the pixel generated in the channel layer region where the barrier portion is not formed is applied to all the electrodes of the first transfer electrode group and the second transfer electrode group. Applied, At the time of load transfer, a clock signal having three or more phases is applied to the first electrode group and the second electrode group, so that the signal charges accumulated in one potential well are different from the signal charges accumulated in another potential well. A CCD solid-state image pickup device characterized in that charges are transferred separately.
【請求項2】 前記所定の数は2であり、前記クロック
信号の相数は3であり、 前記バリア層の上方に形成された前記第2の電極群の第
1の電極と前記第1の電極の前記電荷転送方向側で隣接
する前記第1の電極群の第2の電極とには、前記3相ク
ロック信号の第1の相のクロック信号を印加する第1の
電気配線と、 前記第2の電極の前記電荷転送方向側で隣接する前記第
2の電極群の第3の電極には、前記3相クロック信号の
第2の相のクロック信号を印加する第2の電気配線と、 前記第3の電極の前記電荷転送方向側で隣接する前記第
1の電極群の第4の電極には、前記3相クロック信号の
第3の相のクロック信号を印加する第3の電気配線と、 を備えることを特徴とする請求項1記載のCCD固体撮
像装置。
2. The predetermined number is 2, the number of phases of the clock signal is 3, and the first electrode and the first electrode of the second electrode group formed above the barrier layer. A first electric wire for applying a clock signal of a first phase of the three-phase clock signal to a second electrode of the first electrode group adjacent to the electrode on the charge transfer direction side; A second electric wire for applying a clock signal of a second phase of the three-phase clock signal to a third electrode of the second electrode group which is adjacent to the second electrode on the charge transfer direction side; Third electrical wiring for applying a clock signal of a third phase of the three-phase clock signal to a fourth electrode of the first electrode group adjacent to the third electrode on the charge transfer direction side, The CCD solid-state imaging device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記撮像時において全ての前記第1の転
送電極群の電極および前記第2の転送電極群に印加され
る電圧値はピニング電圧値以下であり、前記クロック信
号はピニング電圧とピニング電圧よりも高い電圧値とが
交互に発生する、ことを特徴とする請求項1記載のCC
D固体撮像装置。
3. A voltage value applied to all the electrodes of the first transfer electrode group and the second transfer electrode group at the time of the image pickup is a pinning voltage value or less, and the clock signal is a pinning voltage and a pinning voltage. 2. The CC according to claim 1, wherein a voltage value higher than the voltage is alternately generated.
D solid-state imaging device.
【請求項4】 光電変換と電荷転送機能とを有する電荷
転送路群を有するCCD固体撮像装置の製造方法であっ
て、 前記電荷転送路群の製造方法は、 第1の導電型の半導体基板の表面に信号電荷を転送する
チャネル層を形成する工程と、 前記チャネル層の一方の表面に絶縁層を形成する工程
と、 前記絶縁層の表面領域を電荷転送方向に沿って交互に存
在する複数の第1および第2の領域からなる第1および
第2の領域群の第1の領域群上に複数の第1の種類の電
極からなる第1の電極群を形成する工程と、 前記第2の領域に関して前記電荷転送方向に沿って2以
上の所定の数ごとの前記第2の領域の下方のチャネル層
内に第1の導電型のバリア部を形成する工程と、 前記第1の電極群とは電気的に分離された、第2の領域
群上に複数の第2の種類の電極からなる第2の電極群を
形成する工程と、第2の電極群を形成する工程と、 撮像時には、全ての前記第1の転送電極群および前記第
2の転送電極群の電極に前記バリア部の形成されていな
いチャネル層領域に発生するピクセルに相当するポテン
シャル井戸群を形成する電圧を供給し、電荷転送時に
は、ポテンシャル井戸に集積した信号電荷を他のポテン
シャル井戸に集積した信号電荷とは分離して電荷転送を
行わせる3相以上の相数のクロック信号を第1の電極群
および前記第2の電極群に供給する電気配線を施す工程
と、 を備えることを特徴とするCCD固体撮像装置の製造方
法。
4. A method of manufacturing a CCD solid-state imaging device having a charge transfer path group having a photoelectric conversion function and a charge transfer function, wherein the method of manufacturing the charge transfer path group is performed on a semiconductor substrate of a first conductivity type. A step of forming a channel layer for transferring signal charges on the surface; a step of forming an insulating layer on one surface of the channel layer; and a plurality of surface regions of the insulating layer that are present alternately along the charge transfer direction. Forming a first electrode group composed of a plurality of electrodes of a first type on the first region group of the first and second region groups consisting of the first and second regions; Forming a barrier layer of a first conductivity type in a channel layer below a predetermined number of two or more regions along the charge transfer direction with respect to a region; and the first electrode group; Are electrically isolated and have a plurality of second regions on the second region group. A step of forming a second electrode group composed of electrodes of the above type, a step of forming a second electrode group, and electrodes of all the first transfer electrode group and the second transfer electrode group during imaging. Is supplied with a voltage forming a potential well group corresponding to a pixel generated in the channel layer region in which the barrier portion is not formed, and at the time of charge transfer, the signal charge accumulated in one potential well is transferred to the signal accumulated in another potential well. And a step of providing electrical wiring for supplying a clock signal having a number of phases of three or more phases separated from charges to the charge transfer to the first electrode group and the second electrode group. Method for manufacturing CCD solid-state imaging device.
【請求項5】 前記所定の数は2であり、前記クロック
信号の相数は3であり、 前記電気配線を施す工程は、 前記バリア層の上方に形成された前記第2の電極群の第
1の電極と前記第1の電極の前記電荷転送方向側で隣接
する前記第1の電極群の第2の電極とには、前記3相ク
ロック信号の第1の相のクロック信号を印加する第1の
電気配線を施す第1の副工程と、 前記第2の電極の前記電荷転送方向側で隣接する前記第
2の電極群の第3の電極には、前記3相クロック信号の
第2の相のクロック信号を印加する第2の電気配線を施
す第2の副工程と、 前記第3の電極の前記電荷転送方向側で隣接する前記第
1の電極群の第4の電極には、前記3相クロック信号の
第3の相のクロック信号を印加する第3の電気配線を施
す第3の副工程と、 を備えることを特徴とする請求項4記載のCCD固体撮
像装置の製造方法。
5. The predetermined number is 2, the number of phases of the clock signal is 3, and the step of applying the electric wiring includes the step of forming a second electrode group of the second electrode group formed above the barrier layer. A first phase clock signal of the three-phase clock signal is applied to the first electrode and the second electrode of the first electrode group that is adjacent to the first electrode on the charge transfer direction side. The first sub-step of providing the first electrical wiring and the second electrode of the three-phase clock signal are applied to the third electrode of the second electrode group which is adjacent to the second electrode on the charge transfer direction side. A second sub-step of applying a second electric wire for applying a phase clock signal; and a fourth electrode of the first electrode group adjacent to the third electrode on the charge transfer direction side, A third sub-step of applying a third electric wiring for applying a clock signal of a third phase of the three-phase clock signal, Method of manufacturing a CCD solid-state imaging device according to claim 4, characterized in that it comprises.
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