JPH09275207A - 双方向転送可能な水平方向電荷転送デバイス - Google Patents
双方向転送可能な水平方向電荷転送デバイスInfo
- Publication number
- JPH09275207A JPH09275207A JP8289016A JP28901696A JPH09275207A JP H09275207 A JPH09275207 A JP H09275207A JP 8289016 A JP8289016 A JP 8289016A JP 28901696 A JP28901696 A JP 28901696A JP H09275207 A JPH09275207 A JP H09275207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge transfer
- poly
- gates
- signal
- clock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 10
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C19/00—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
- G11C19/28—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements
- G11C19/282—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements with charge storage in a depletion layer, i.e. charge coupled devices [CCD]
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C19/00—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
- G11C19/28—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14825—Linear CCD imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/762—Charge transfer devices
- H01L29/765—Charge-coupled devices
- H01L29/768—Charge-coupled devices with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/76833—Buried channel CCD
- H01L29/76841—Two-Phase CCD
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号電荷を双方向に転送することができるよ
うにして、ミラー・イメージ・センサーに適にした、双
方向転送可能な電荷転送デバイスを提供する。 【解決手段】 ポテンシャル段差を形成するために、イ
オン注入工程でバリアー層を形成するのではなく、ポリ
ゲートに印加される電圧を二元化して、それに従って電
荷を双方向に転送させることができるようにしたことを
特徴とする。
うにして、ミラー・イメージ・センサーに適にした、双
方向転送可能な電荷転送デバイスを提供する。 【解決手段】 ポテンシャル段差を形成するために、イ
オン注入工程でバリアー層を形成するのではなく、ポリ
ゲートに印加される電圧を二元化して、それに従って電
荷を双方向に転送させることができるようにしたことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、電荷結合素子（Ｃ
ＣＤ）に関するものであり、特に信号電荷を双方向に転
送することができて、ミラー・イメージ・センサー(Mir
ror Image Sensor) に適した、双方向転送可能な電荷転
送デバイスに関する。
ＣＤ）に関するものであり、特に信号電荷を双方向に転
送することができて、ミラー・イメージ・センサー(Mir
ror Image Sensor) に適した、双方向転送可能な電荷転
送デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に水平方向電荷転送チャンネル
は、垂直方向電荷転送チャンネルが並列に伝えた電荷を
短時間で転送させるためにクロックが早くなければなら
ない。そのため垂直方向電荷転送チャンネルとは異な
り、２位相クロックとするのが一般的である。
は、垂直方向電荷転送チャンネルが並列に伝えた電荷を
短時間で転送させるためにクロックが早くなければなら
ない。そのため垂直方向電荷転送チャンネルとは異な
り、２位相クロックとするのが一般的である。
【０００３】以下、添付図面を参考にして、従来の水平
方向電荷転送領域（ＨＣＣＤ）を説明する。図１の
（ａ）は、従来のＨＣＣＤの構造断面図であり、図１の
（ｂ）は、従来のＨＣＣＤのポテンシャル・プロファイ
ルである。従来のＨＣＣＤは、Ｎ型半導体基板に形成さ
れたＰ型ウェルと、Ｐ型ウェルの所定領域に形成され、
水平方向電荷転送チャンネルに利用されるＢＣＣＤ
（１）と、ＢＣＣＤ（１）上側のＮ型半導体基板の表面
に形成されるゲート絶縁膜（３）と、上記ゲート絶縁膜
（３）上に、互いに絶縁され繰り返して形成されるポリ
ゲートＩ、ＩＩ（４ａ、４ｂ）とを備えている。さら
に、同じクロック（Ｈφ１またはＨφ２）が印加される
ポリゲートＩ、ＩＩ（４ａ）、（４ｂ）のいずれか一方
のゲートの下側に形成されるバリアー領域（２）を備え
ている。
方向電荷転送領域（ＨＣＣＤ）を説明する。図１の
（ａ）は、従来のＨＣＣＤの構造断面図であり、図１の
（ｂ）は、従来のＨＣＣＤのポテンシャル・プロファイ
ルである。従来のＨＣＣＤは、Ｎ型半導体基板に形成さ
れたＰ型ウェルと、Ｐ型ウェルの所定領域に形成され、
水平方向電荷転送チャンネルに利用されるＢＣＣＤ
（１）と、ＢＣＣＤ（１）上側のＮ型半導体基板の表面
に形成されるゲート絶縁膜（３）と、上記ゲート絶縁膜
（３）上に、互いに絶縁され繰り返して形成されるポリ
ゲートＩ、ＩＩ（４ａ、４ｂ）とを備えている。さら
に、同じクロック（Ｈφ１またはＨφ２）が印加される
ポリゲートＩ、ＩＩ（４ａ）、（４ｂ）のいずれか一方
のゲートの下側に形成されるバリアー領域（２）を備え
ている。
【０００４】上記のような従来のＨＣＣＤは、バリアー
領域（２）によって同一クロックが印加されても、図１
の（ｂ）のように階段形態のポテンシャル・ウェルを形
成して電荷を一方向に転送することができる。すなわ
ち、ｔ＝１の時、Ｈφ２が印加される４番目のポリゲー
ト下側のポテンシャル・ウェルに電荷が集まることにな
る。そしてｔ＝２の時、１、２番目のポリゲートにハイ
電圧が印加され、１、２番目のポリゲート下側のエネル
ギー・レベルが下がり、３、４番目のポリゲートにはロ
ー電圧が印加されるので、エネルギー・レベルが上が
る。しかし、４番目のポリゲート下側のポテンシャル・
ウェルに集まった電子は、３番目のポリゲート下側のバ
リアー領域（２）によって左側に移動することができな
い。
領域（２）によって同一クロックが印加されても、図１
の（ｂ）のように階段形態のポテンシャル・ウェルを形
成して電荷を一方向に転送することができる。すなわ
ち、ｔ＝１の時、Ｈφ２が印加される４番目のポリゲー
ト下側のポテンシャル・ウェルに電荷が集まることにな
る。そしてｔ＝２の時、１、２番目のポリゲートにハイ
電圧が印加され、１、２番目のポリゲート下側のエネル
ギー・レベルが下がり、３、４番目のポリゲートにはロ
ー電圧が印加されるので、エネルギー・レベルが上が
る。しかし、４番目のポリゲート下側のポテンシャル・
ウェルに集まった電子は、３番目のポリゲート下側のバ
リアー領域（２）によって左側に移動することができな
い。
【０００５】そして、５、６番目のポリゲートのエネル
ギーレ・ベルが下がって、４番目のポリゲートの右側の
バリアー層が除去されると、電子はエネルギー・レベル
が低い５、６番目のポリゲートの下側へ移動する。５、
６番目のポリゲートのバイアスが充分に高まると、また
階段式のポテンシャル・ウェルを形成して、電子が集ま
っている位置は、４番目のポリゲート下側から６番目の
ポリゲートの下側に変わることになる。
ギーレ・ベルが下がって、４番目のポリゲートの右側の
バリアー層が除去されると、電子はエネルギー・レベル
が低い５、６番目のポリゲートの下側へ移動する。５、
６番目のポリゲートのバイアスが充分に高まると、また
階段式のポテンシャル・ウェルを形成して、電子が集ま
っている位置は、４番目のポリゲート下側から６番目の
ポリゲートの下側に変わることになる。
【０００６】ｔ＝３になると、１、２、５、６番目のポ
リゲートにロー電圧が、３、４、７、８ポリゲートにハ
イ電圧が印加され、ｔ＝０の場合と同じくなる。ｔ＝１
からｔ＝３までが、クロックパルスの一周期であるが、
この間電子は４番目のポリゲートの下側から８番目のポ
リゲートの下側へ移動される。
リゲートにロー電圧が、３、４、７、８ポリゲートにハ
イ電圧が印加され、ｔ＝０の場合と同じくなる。ｔ＝１
からｔ＝３までが、クロックパルスの一周期であるが、
この間電子は４番目のポリゲートの下側から８番目のポ
リゲートの下側へ移動される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
Ｈφ１、Ｈφ２の２位相クロックによる、従来のＨＣＣ
Ｄにおいては、次のような問題点があった。２位相クロ
ックによって電荷を転送するために、ポリゲートＩ、Ｉ
Ｉのいずれか１つのゲートにバリアー層を形成して、電
荷を一方向にだけ移動させることができる。従って、双
方向への電荷転送が必要な、ミラー・イメージ用のＣＣ
Ｄには使用することができない問題点があった。
Ｈφ１、Ｈφ２の２位相クロックによる、従来のＨＣＣ
Ｄにおいては、次のような問題点があった。２位相クロ
ックによって電荷を転送するために、ポリゲートＩ、Ｉ
Ｉのいずれか１つのゲートにバリアー層を形成して、電
荷を一方向にだけ移動させることができる。従って、双
方向への電荷転送が必要な、ミラー・イメージ用のＣＣ
Ｄには使用することができない問題点があった。
【０００８】本発明は、上記のような従来の水平方向電
荷転送デバイスの問題点を解決するために案出したもの
である。
荷転送デバイスの問題点を解決するために案出したもの
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポテンシャル
段差を形成するために、イオン注入工程でバリアー層を
形成するのではなく、ポリゲートに印加される電圧を二
元化して、それに従って電荷を双方向に転送させること
ができるようにしたことを特徴とするものである。
段差を形成するために、イオン注入工程でバリアー層を
形成するのではなく、ポリゲートに印加される電圧を二
元化して、それに従って電荷を双方向に転送させること
ができるようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】より具体的には、半導体基板の表面内に形
成された電荷転送領域と、上記の電荷転送領域上に繰り
返し形成される第１、２、３、４ポリゲートと、電荷転
送領域上において上記のポリゲートを相互絶縁させる絶
縁膜とを備え、上記第１、２ポリゲートには、第１クロ
ック信号の、互いに異なるレベルの信号を印加し、上記
第３、４ポリゲートに第２クロック信号の、互いに異な
るレベルの信号を印加して、第１クロック信号が印加さ
れる第１、２ポリゲートの下側に該当する電荷転送領域
の部分においては、それぞれ異なるポテンシャル・レベ
ルが形成され、第３、４ポリゲートの下側に該当する電
荷転送領域の部分においてまた、それぞれ異なるポテン
シャル・レベルが形成されるようにすることを特徴とす
る。
成された電荷転送領域と、上記の電荷転送領域上に繰り
返し形成される第１、２、３、４ポリゲートと、電荷転
送領域上において上記のポリゲートを相互絶縁させる絶
縁膜とを備え、上記第１、２ポリゲートには、第１クロ
ック信号の、互いに異なるレベルの信号を印加し、上記
第３、４ポリゲートに第２クロック信号の、互いに異な
るレベルの信号を印加して、第１クロック信号が印加さ
れる第１、２ポリゲートの下側に該当する電荷転送領域
の部分においては、それぞれ異なるポテンシャル・レベ
ルが形成され、第３、４ポリゲートの下側に該当する電
荷転送領域の部分においてまた、それぞれ異なるポテン
シャル・レベルが形成されるようにすることを特徴とす
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参考にして、本
発明の双方向転送可能な電荷転送デバイスの一実施形態
について詳細に説明する。図２は、本発明のＨＣＣＤの
構造断面図であり、図３の（ａ）、（ｂ）は本発明のＨ
ＣＣＤのポテンシャル・プロファイルである。
発明の双方向転送可能な電荷転送デバイスの一実施形態
について詳細に説明する。図２は、本発明のＨＣＣＤの
構造断面図であり、図３の（ａ）、（ｂ）は本発明のＨ
ＣＣＤのポテンシャル・プロファイルである。
【００１２】本発明の電荷転送デバイスは、双方向への
水平方向電荷転送のために、電荷転送領域上に形成され
ているポリゲートの下側にＢ（ボロン）等のイオンを注
入せず、ポリゲートにポテンシャル・バリアー層を生成
するバイアスを供給することである。このとき、ポテン
シャル・バリアー生成バイアスは外部から供給されるこ
ともでき、内部で電圧分配によって生成して供給するこ
ともできる。
水平方向電荷転送のために、電荷転送領域上に形成され
ているポリゲートの下側にＢ（ボロン）等のイオンを注
入せず、ポリゲートにポテンシャル・バリアー層を生成
するバイアスを供給することである。このとき、ポテン
シャル・バリアー生成バイアスは外部から供給されるこ
ともでき、内部で電圧分配によって生成して供給するこ
ともできる。
【００１３】上記のような本発明の双方向転送可能な電
荷転送デバイスの構成は、下記のとおりである。まず、
Ｎ型半導体基板に形成されたＰ型ウェルと、そのＰ型ウ
ェルの特定領域に形成され信号電荷を双方向に移動させ
るチャンネルとして利用されるＢＣＣＤ（２０）と、Ｂ
ＣＣＤ（２０）上にゲート絶縁のために形成されるゲー
ト絶縁膜（２１）と、その上に交互に繰り返し形成され
るポリゲート（２２ａ）、（２２ｂ）を備えている。な
お、本実施形態においては、図面上、左側の４個を第
１、２、３、４のポリゲートとし、同様にそれに続く４
個を同様に第１、２、３、４のポリゲートとし、以下同
様に連続する。なお、説明の都合上、右側の４個のポリ
ゲートと左側のポリゲートとを区別する場合は、図３に
示すように、左側から純に第１〜第８ポリゲートとい
う。
荷転送デバイスの構成は、下記のとおりである。まず、
Ｎ型半導体基板に形成されたＰ型ウェルと、そのＰ型ウ
ェルの特定領域に形成され信号電荷を双方向に移動させ
るチャンネルとして利用されるＢＣＣＤ（２０）と、Ｂ
ＣＣＤ（２０）上にゲート絶縁のために形成されるゲー
ト絶縁膜（２１）と、その上に交互に繰り返し形成され
るポリゲート（２２ａ）、（２２ｂ）を備えている。な
お、本実施形態においては、図面上、左側の４個を第
１、２、３、４のポリゲートとし、同様にそれに続く４
個を同様に第１、２、３、４のポリゲートとし、以下同
様に連続する。なお、説明の都合上、右側の４個のポリ
ゲートと左側のポリゲートとを区別する場合は、図３に
示すように、左側から純に第１〜第８ポリゲートとい
う。
【００１４】このとき、ＢＣＣＤ（２０）には、ポテン
シャル・レベルが互いに異なって階段状の段差を持たせ
るようにするための、イオン注入によるバリアー層は形
成しない。本発明は、バリヤー層を設ける代わりに下記
のようなクロックによって、電荷を双方向に転送するこ
とになる。
シャル・レベルが互いに異なって階段状の段差を持たせ
るようにするための、イオン注入によるバリアー層は形
成しない。本発明は、バリヤー層を設ける代わりに下記
のようなクロックによって、電荷を双方向に転送するこ
とになる。
【００１５】すなわち、第１、２ポリゲートに同一クロ
ック（Ｈφ１）で互いに異なるレベルの信号を印加し、
上記第３、４ポリゲートに同一クロック（Ｈφ２）で互
いに異なるレベルの信号を印加して、同一クロックが印
加される第１、２ポリゲートまたは第３、４ポリゲート
の下側のポテンシャル・レベルにそれぞれ差異を持たせ
るようにして電荷を転送する。Ｈφ１、Ｈφ２のクロッ
ク信号は、互いに反対の位相を有する。
ック（Ｈφ１）で互いに異なるレベルの信号を印加し、
上記第３、４ポリゲートに同一クロック（Ｈφ２）で互
いに異なるレベルの信号を印加して、同一クロックが印
加される第１、２ポリゲートまたは第３、４ポリゲート
の下側のポテンシャル・レベルにそれぞれ差異を持たせ
るようにして電荷を転送する。Ｈφ１、Ｈφ２のクロッ
ク信号は、互いに反対の位相を有する。
【００１６】以下、第１、２、３、４ポリゲートにクロ
ック信号を印加する信号ラインに対して詳細に説明す
る。まず、Ｈφ１のクロック信号を、第１信号ラインに
よってそれぞれの第１ポリゲート１、５に印加し、第２
信号ラインによってそれぞれの第２ポリゲート２、６に
印加する。それぞれの信号ラインには同一容量のキャパ
シタが接続され、そのキャパシタを介して各ポリゲート
にクロックが加えられる。同様に、Ｈφ２のクロック信
号を、第３信号ラインによってそれぞれの第３ポリゲー
ト３、７に印加し、第４信号ラインによってそれぞれの
第４ポリゲート４、８に印加する。それぞれの信号ライ
ンには同一容量のキャパシタが接続され、そのキャパシ
タを介して各ポリゲートにクロックが加えられる。この
時、それぞれのキャパシタは、Ｈφ１またはＨφ２の単
位クロック内で完全充電されない程度の蓄積容量を有す
る。
ック信号を印加する信号ラインに対して詳細に説明す
る。まず、Ｈφ１のクロック信号を、第１信号ラインに
よってそれぞれの第１ポリゲート１、５に印加し、第２
信号ラインによってそれぞれの第２ポリゲート２、６に
印加する。それぞれの信号ラインには同一容量のキャパ
シタが接続され、そのキャパシタを介して各ポリゲート
にクロックが加えられる。同様に、Ｈφ２のクロック信
号を、第３信号ラインによってそれぞれの第３ポリゲー
ト３、７に印加し、第４信号ラインによってそれぞれの
第４ポリゲート４、８に印加する。それぞれの信号ライ
ンには同一容量のキャパシタが接続され、そのキャパシ
タを介して各ポリゲートにクロックが加えられる。この
時、それぞれのキャパシタは、Ｈφ１またはＨφ２の単
位クロック内で完全充電されない程度の蓄積容量を有す
る。
【００１７】そして第１、２、３、４信号ラインには、
印加されるＨφ１またはＨφ２のクロック信号のレベル
を変化させるための電圧入力端子（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を
有するが、Ａ、Ｃの電圧入力端子には同一レベルの電圧
が一緒に加えられ、同様にＢ、Ｄの電圧入力端子には同
一レベルの電圧が一緒に印加される。Ａ、Ｃ電圧入力端
子に電圧が印加されるか、Ｂ、Ｄ電圧入力端子に電圧が
印加されるかによって、電荷の転送方向は反対になる。
印加されるＨφ１またはＨφ２のクロック信号のレベル
を変化させるための電圧入力端子（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を
有するが、Ａ、Ｃの電圧入力端子には同一レベルの電圧
が一緒に加えられ、同様にＢ、Ｄの電圧入力端子には同
一レベルの電圧が一緒に印加される。Ａ、Ｃ電圧入力端
子に電圧が印加されるか、Ｂ、Ｄ電圧入力端子に電圧が
印加されるかによって、電荷の転送方向は反対になる。
【００１８】以下、上記の本発明の双方向転送可能な電
荷転送デバイスの動作を説明する。まず、ＡとＣの電圧
入力端子に、入力されるＨφ１、Ｈφ２のクロックレベ
ルを変化させるための電圧を印加すると、図３の（ａ）
のように、電荷が右側に移動される。ｔ＝１の時、第４
ポリゲートの下側がポテンシャルウェルの底になってい
る。ｔ＝２になると、第１、２ポリゲートにハイ電圧が
かかるので、ここのエネルギー・レベルが下がり、第
３、４ポリゲートにはロー電圧がかかるのでエネルギー
・レベルが上がる。第４ポリゲートの下側に集まった電
子は、Ａ端子に印加された電圧によってＨφ２クロック
のレベルが変化され、第３ポリゲートの下側に生成され
たバリアー層によって、右側に移動することになる。
荷転送デバイスの動作を説明する。まず、ＡとＣの電圧
入力端子に、入力されるＨφ１、Ｈφ２のクロックレベ
ルを変化させるための電圧を印加すると、図３の（ａ）
のように、電荷が右側に移動される。ｔ＝１の時、第４
ポリゲートの下側がポテンシャルウェルの底になってい
る。ｔ＝２になると、第１、２ポリゲートにハイ電圧が
かかるので、ここのエネルギー・レベルが下がり、第
３、４ポリゲートにはロー電圧がかかるのでエネルギー
・レベルが上がる。第４ポリゲートの下側に集まった電
子は、Ａ端子に印加された電圧によってＨφ２クロック
のレベルが変化され、第３ポリゲートの下側に生成され
たバリアー層によって、右側に移動することになる。
【００１９】上記のように、Ａ、Ｃ端子に印加される電
圧によって、Ｈφ１、Ｈφ２のクロック・レベルを変化
させ、第１、３ポリゲートの下側にポテンシャル・バリ
アー層を形成する。逆に言えば、Ａ、Ｃ端子に加える電
圧はそれぞれのポリゲートの下側に電荷の移動を妨げる
ポテンシャル・バリアーが形成される電圧である。すな
わち、Ａ端子に加える電圧は第３ポリゲートの下側のポ
テンシャルをクロックのみが加えられる第４ポリゲート
の下側のポテンシャルより幾分高くし、Ｃ端子に加える
電圧は第１ポリゲートの下側にできるポテンシャルがク
ロックのみが加えられる第２ポリゲートの下側のポテン
シャルより幾分高くする電圧である。ポテンシャルが高
くなることによってポテンシャル・バリアーが形成さ
れ、そのポテンシャル・バリアーによって電荷は右側方
向にだけ移動するようになる。
圧によって、Ｈφ１、Ｈφ２のクロック・レベルを変化
させ、第１、３ポリゲートの下側にポテンシャル・バリ
アー層を形成する。逆に言えば、Ａ、Ｃ端子に加える電
圧はそれぞれのポリゲートの下側に電荷の移動を妨げる
ポテンシャル・バリアーが形成される電圧である。すな
わち、Ａ端子に加える電圧は第３ポリゲートの下側のポ
テンシャルをクロックのみが加えられる第４ポリゲート
の下側のポテンシャルより幾分高くし、Ｃ端子に加える
電圧は第１ポリゲートの下側にできるポテンシャルがク
ロックのみが加えられる第２ポリゲートの下側のポテン
シャルより幾分高くする電圧である。ポテンシャルが高
くなることによってポテンシャル・バリアーが形成さ
れ、そのポテンシャル・バリアーによって電荷は右側方
向にだけ移動するようになる。
【００２０】逆にＢ、Ｄの電圧入力端子に、入力される
Ｈφ１、Ｈφ２のクロックレベルを変化させるための電
圧を印加すると、図３の（ｂ）のように、電荷が左側に
移動される。すなわち、ｔ＝１の時、第５ポリゲート
（第１ポリゲートと同一レベルの信号が印加される）の
下側がポテンシャルウェルの底になっている。そしてｔ
＝２になると、第５ポリゲート、第６ポリゲート（第２
ポリゲートと同一レベルの信号が入力される）にハイ電
圧がかかるので、ここのエネルギー・レベルが上がり、
第７、８ポリゲート（第３、４ポリゲートと同一レベル
の信号が印加される）にはロー電圧がかかるので、エネ
ルギー・レベルが下がる。
Ｈφ１、Ｈφ２のクロックレベルを変化させるための電
圧を印加すると、図３の（ｂ）のように、電荷が左側に
移動される。すなわち、ｔ＝１の時、第５ポリゲート
（第１ポリゲートと同一レベルの信号が印加される）の
下側がポテンシャルウェルの底になっている。そしてｔ
＝２になると、第５ポリゲート、第６ポリゲート（第２
ポリゲートと同一レベルの信号が入力される）にハイ電
圧がかかるので、ここのエネルギー・レベルが上がり、
第７、８ポリゲート（第３、４ポリゲートと同一レベル
の信号が印加される）にはロー電圧がかかるので、エネ
ルギー・レベルが下がる。
【００２１】第５ポリゲートの下側に集まった電子は、
右側にポテンシャル・バリアーが形成されるので、右側
には移動することができない。そして第３、４ポリゲー
トのエネルギー・レベルが下がるので、第５ポリゲート
の左側のポテンシャル・バリアーが除去され、第５ポリ
ゲートの下側の電子は、エネルギー・レベルが低い第
３、４ポリゲートの下側に移動する。そして第３、４ポ
リゲートのエネルギー・レベルが充分に下がると、また
階段模様のポテンシャル・ウェルを形成して第５ポリゲ
ートの下側から第３ポリゲートの下側に変わることにな
る。
右側にポテンシャル・バリアーが形成されるので、右側
には移動することができない。そして第３、４ポリゲー
トのエネルギー・レベルが下がるので、第５ポリゲート
の左側のポテンシャル・バリアーが除去され、第５ポリ
ゲートの下側の電子は、エネルギー・レベルが低い第
３、４ポリゲートの下側に移動する。そして第３、４ポ
リゲートのエネルギー・レベルが充分に下がると、また
階段模様のポテンシャル・ウェルを形成して第５ポリゲ
ートの下側から第３ポリゲートの下側に変わることにな
る。
【００２２】ｔ＝３になると、第１、２、５、６ポリゲ
ートにロー電圧が、第３、４、７、８ポリゲートにハイ
電圧がかかって、ｔ＝０の場合と同一になる。ｔ＝１か
らｔ＝３までは、クロック・パルスの一周期となり、こ
の間に電子は、第５ポリゲートから第１ポリゲートに移
動する。すなわち、右側から左側に移動することにな
る。
ートにロー電圧が、第３、４、７、８ポリゲートにハイ
電圧がかかって、ｔ＝０の場合と同一になる。ｔ＝１か
らｔ＝３までは、クロック・パルスの一周期となり、こ
の間に電子は、第５ポリゲートから第１ポリゲートに移
動する。すなわち、右側から左側に移動することにな
る。
【００２３】
【発明の効果】上記のような、本発明の双方向転送可能
な電荷転送デバイスは、電荷転送領域にバリアー層をイ
オン注入工程で形成せず、外部または内部から電圧を加
えるバイアスによって生成するので、ポテンシャル段差
の調整が効率的に行われ、工程が単純化される。また、
印加されるクロックのレベルを電圧で変化させるだけ
で、電荷の転送方向を変化させることができるので、双
方向電荷転送デバイスを必要とするミラー・イメージ・
センサーに効率的に適用することができる。
な電荷転送デバイスは、電荷転送領域にバリアー層をイ
オン注入工程で形成せず、外部または内部から電圧を加
えるバイアスによって生成するので、ポテンシャル段差
の調整が効率的に行われ、工程が単純化される。また、
印加されるクロックのレベルを電圧で変化させるだけ
で、電荷の転送方向を変化させることができるので、双
方向電荷転送デバイスを必要とするミラー・イメージ・
センサーに効率的に適用することができる。
【図１】（ａ）は従来のＨＣＣＤの構造断面図、（ｂ）
は従来のＨＣＣＤのポテンシャル・プロファイル
は従来のＨＣＣＤのポテンシャル・プロファイル
【図２】 本発明の実施形態のＨＣＣＤの構造断面図
【図３】 上記実施形態のＨＣＣＤのポテンシャル・プ
ロファイル
ロファイル
２０ ： ＢＣＣＤ ２１ ： ゲート絶縁膜 ２２ａ、２２ｂ ： ポリゲート
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板の表面内に形成された電荷
転送領域と、 上記の電荷転送領域上に、繰り返し形成される第１、
２、３、４の４個のポリゲートと、 上記の電荷転送領域上において、上記のポリゲートゲー
トを相互絶縁させる絶縁膜とを備え、 上記の第１、２ポリゲートには、第１クロック信号の互
いに異なるレベルの信号を印加し、上記第３、４ポリゲ
ートに第２クロック信号の互いに異なるレベルの信号を
印加し、 第１クロック信号が印加される、第１、２ポリゲートの
下側に該当する電荷転送領域の部分でそれぞれ異なるポ
テンシャル・レベルが形成され、 第３、４ポリゲートの下側に該当する電荷転送領域の部
分でそれぞれ異なるポテンシャル・レベルが形成される
ことを特徴とする双方向転送可能な電荷転送デバイス。 - 【請求項２】 第１ポリゲートに接続された第１信号ラ
インと、第３ポリゲートに接続された３信号ラインに、
印加されるクロック信号のレベルを変化させる同じ電圧
を入力させるための電圧入力端子を備え、第２ポリゲー
トに接続された第２信号ラインと、第４ポリゲートに接
続された４信号ラインに、印加されるクロック信号のレ
ベルを変化させる同じ電圧を入力させるための電圧入力
端子を備えたことを特徴とする請求項１記載の双方向転
送可能な電荷転送デバイス。 - 【請求項３】 第１、３信号ラインと第２、４信号ライ
ンの電圧入力端子に選択的に電圧が印加されることによ
って、電荷の転送方向が互いに反対に変わることを特徴
とする請求項２記載の双方向転送可能な電荷転送デバイ
ス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10070/1996 | 1996-04-03 | ||
| KR1019960010070A KR100192328B1 (ko) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 양방향 수평전하 전송소자 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09275207A true JPH09275207A (ja) | 1997-10-21 |
| JP2802753B2 JP2802753B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=19454993
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8289016A Expired - Fee Related JP2802753B2 (ja) | 1996-04-03 | 1996-10-14 | 双方向転送可能な水平方向電荷転送デバイス |
| JP9109474A Pending JPH1070804A (ja) | 1996-04-03 | 1997-04-25 | ガス絶縁開閉装置の断路器／接地開閉器ユニット |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9109474A Pending JPH1070804A (ja) | 1996-04-03 | 1997-04-25 | ガス絶縁開閉装置の断路器／接地開閉器ユニット |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5773324A (ja) |
| JP (2) | JP2802753B2 (ja) |
| KR (1) | KR100192328B1 (ja) |
| CN (1) | CN1084068C (ja) |
| DE (1) | DE19620641C1 (ja) |
| ID (1) | ID16691A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2874665B2 (ja) * | 1996-09-27 | 1999-03-24 | 日本電気株式会社 | 電荷転送装置の製造方法 |
| US6300160B1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-10-09 | Eastman Kodak Company | Process for charge coupled image sensor with U-shaped gates |
| WO2002060027A1 (fr) * | 2001-01-26 | 2002-08-01 | Hitachi, Ltd. | Appareillage de commutation isole par du gaz |
| KR100625412B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2006-09-19 | 현대중공업 주식회사 | 가스 절연 배전반의 3단 개폐장치 |
| EP1569254A1 (de) * | 2004-02-27 | 2005-08-31 | ABB Technology AG | Schaltgerät mit Trenn-und/oder Erdungsfunktion |
| US7893981B2 (en) * | 2007-02-28 | 2011-02-22 | Eastman Kodak Company | Image sensor with variable resolution and sensitivity |
| KR100966446B1 (ko) * | 2008-03-10 | 2010-06-28 | 엘에스산전 주식회사 | 가스절연개폐장치의 접지개폐기 |
| DE102009036590B3 (de) * | 2009-08-07 | 2011-03-31 | Abb Technology Ag | Gasisolierte Hochspannungsschaltanlage |
| JP5433360B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-03-05 | 株式会社東芝 | ガス絶縁開閉装置 |
| KR101628872B1 (ko) | 2014-05-28 | 2016-06-09 | 주식회사 레고켐 바이오사이언스 | 자가-희생 기를 포함하는 화합물 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3735156A (en) * | 1971-06-28 | 1973-05-22 | Bell Telephone Labor Inc | Reversible two-phase charge coupled devices |
| US3947863A (en) * | 1973-06-29 | 1976-03-30 | Motorola Inc. | Charge coupled device with electrically settable shift direction |
| DE2500909A1 (de) * | 1975-01-11 | 1976-07-15 | Siemens Ag | Verfahren zum betrieb einer ladungsverschiebeanordnung nach dem charge-coupled-device-prinzip (bccd) |
| US4087832A (en) * | 1976-07-02 | 1978-05-02 | International Business Machines Corporation | Two-phase charge coupled device structure |
| GB2022920B (en) * | 1978-06-02 | 1983-02-23 | Sony Corp | Electric charge transfer devices |
| JPS6155962A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | 電荷結合素子 |
| JP2570464B2 (ja) * | 1990-05-08 | 1997-01-08 | 日本電気株式会社 | 電荷転送装置の電荷検出回路 |
| JPH04133336A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | 電荷転送装置 |
| KR940009601B1 (ko) * | 1991-09-14 | 1994-10-15 | 금성일렉트론 주식회사 | 전하전송장치의 제조방법 |
| KR940010932B1 (ko) * | 1991-12-23 | 1994-11-19 | 금성일렉트론주식회사 | Ccd영상소자 제조방법 |
| US5314836A (en) * | 1992-09-15 | 1994-05-24 | Eastman Kodak Company | Method of making a single electrode level CCD |
| KR970010687B1 (ko) * | 1993-11-05 | 1997-06-30 | 엘지반도체 주식회사 | 쌍방형 전하결합소자 |
| US5637891A (en) * | 1994-12-08 | 1997-06-10 | Goldstar Electron Co., Ltd. | Charge coupled device having different insulators |
| JPH08204173A (ja) * | 1995-01-25 | 1996-08-09 | Sony Corp | 電荷転送装置の製造方法 |
-
1996
- 1996-04-03 KR KR1019960010070A patent/KR100192328B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-05-22 DE DE19620641A patent/DE19620641C1/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-30 US US08/689,083 patent/US5773324A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-14 JP JP8289016A patent/JP2802753B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-25 JP JP9109474A patent/JPH1070804A/ja active Pending
- 1997-04-29 ID IDP971425A patent/ID16691A/id unknown
- 1997-04-30 CN CN97111226A patent/CN1084068C/zh not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-01-14 US US09/006,870 patent/US6078069A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970072475A (ko) | 1997-11-07 |
| US6078069A (en) | 2000-06-20 |
| CN1084068C (zh) | 2002-05-01 |
| JPH1070804A (ja) | 1998-03-10 |
| JP2802753B2 (ja) | 1998-09-24 |
| ID16691A (id) | 1997-10-30 |
| DE19620641C1 (de) | 1997-07-10 |
| KR100192328B1 (ko) | 1999-06-15 |
| US5773324A (en) | 1998-06-30 |
| CN1168556A (zh) | 1997-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3858232A (en) | Information storage devices | |
| CN103650479A (zh) | 固态成像器件、用于驱动其的方法、用于制造其的方法及电子装置 | |
| GB1431209A (en) | Method and apparatus for sensing radiation and providing electri cal readout | |
| JP2802753B2 (ja) | 双方向転送可能な水平方向電荷転送デバイス | |
| US3944849A (en) | Charge transfer device signal processing | |
| US5902995A (en) | CCD image sensor with overflow barrier for discharging excess electrons at high speed | |
| US5892251A (en) | Apparatus for transferring electric charges | |
| US6111279A (en) | CCD type solid state image pick-up device | |
| EP0161023B1 (en) | Charge-coupled semiconductor device with dynamic control | |
| US4903098A (en) | Charge-coupled device | |
| JPH06120262A (ja) | 電荷転送装置 | |
| EP0185343B1 (en) | Charge transfer device | |
| US6100553A (en) | Solid-state image sensor and a method for fabricating the same | |
| CA1101548A (en) | Two phase charge coupled devices employing fixed charge for creating asymmetrical potential wells | |
| JPS60105273A (ja) | 電荷結合線形半導体センサ装置 | |
| Carnes et al. | Charge-coupled devices for computer memories | |
| US5741728A (en) | Method for manufacturing charge-coupled device with polygates having the same resistances | |
| US6218686B1 (en) | Charge coupled devices | |
| US6043523A (en) | Charge coupled device and method of fabricating the same | |
| US5986295A (en) | Charge coupled device | |
| KR100198638B1 (ko) | 고체 촬상 소자 | |
| EP0506188B1 (en) | Charge-coupled device | |
| US6242768B1 (en) | Charge coupled device and a driving method thereof | |
| JP2560984B2 (ja) | 電荷転送型固体撮像装置の撮像部とその駆動方法 | |
| JP2624145B2 (ja) | 電荷転送型固体撮像装置の撮像部とその駆動方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S631 | Written request for registration of reclamation of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631 |
|
| S633 | Written request for registration of reclamation of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313633 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S631 | Written request for registration of reclamation of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631 |
|
| S633 | Written request for registration of reclamation of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313633 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070717 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080717 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080717 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090717 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090717 Year of fee payment: 11 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090717 Year of fee payment: 11 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717 Year of fee payment: 12 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717 Year of fee payment: 12 |
|
| S633 | Written request for registration of reclamation of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313633 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717 Year of fee payment: 12 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717 Year of fee payment: 12 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110717 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110717 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |