JPS5817787A

JPS5817787A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPS5817787A
Application number: JP56115764A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Harada; 望原田; Yukio Endo; 幸雄遠藤
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-07-23
Filing date: 1981-07-23
Publication date: 1983-02-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は再生ａｌＩｇ１１の画質を向上せしめた固体撮
像装置に関する。

固体撮像装置の１つにインターライン転送（ｔａｔ＠ｒ
ｌｉｎ＠Ｔｒａｎｓｆ＠ｒ　’、　ＩＴ）方式ＣＯＤイ
メージ・センナがある。ＣＣＤ　（ｐｈａｒｇ＊　−、
Ｑｏｔ＋ｐｌ＊ｄ−Ｑ＊ｖｌ＠＊）は、よく知られてい
るように半導体基板上に形成した絶縁層上に連続して配
夕１１された複数の電極を有し、該複数の電極に所望の
電圧を印加するととによりて前記半導体基板表面又はそ
の近傍に空乏層を発生せしめ、該空乏層に電気的又は光
学的な手段により形成した信号電荷を蓄積せしめたり、
前記半導体基板表面又はそＯ近傍に沿りて任意の方向に
前記信号電荷を転送せしめることができる機能を有して
いる・第１図に！Ｔ方式ＣＣＤイメージ七ンサの概略構成図を
示す・図において、ＪｉＪ　（１ａｚＪ　、　！。

ａｈａ　＠　ｍ　％　　Ｊ閣ｌ、２．・・・−）は！ト
リタス配列された感光部でＴｏｂ、光電身変換して得ら
れた信号電荷を蓄積する、例えばホトダイオード勢から
なる・該感光部Ｈｊの配列に沿って骸感光部Ｊｌｊで光
電蛮換され、その後蓄積された信号電荷を読出すための
垂直ＣＣＤ　ｊ　ｌと感光部ｆｌＪで光電変換された過
剰な信号電荷を除去するためのオーバ７０−ドレイン（
ｏｖｖｒ　ｆｌｅｗ　ｄｒａｉｗｚ：ＯＦＤ　）　４が
ある・そして、該ＯＦＤ　４と感光部ＪｉＪとの間に過
剰信号電荷を確実ＫＯＦＤ４より除去するためのオーバ
ーフロー制御電極５１が設けられている。前記感光部１
１．Ｊで蓄積された信号電荷は前記垂直ＣＯＤ　、ｆ　
ｉに移された後、１列ごと図中に示された水平〇ＣＤ　
ｊに移され、次に咳水平ＣＣＤ　Ｊ内をｉ送せしめた後
、時系列に出力部６よ勧貌出す・垂直ＣＣＤ　ｊ　１及
び水平ＣＣＤ　ｌは単相、２相、３相または４相クロツ
タノ譬ルスを転送電極に印加せしめることにようて信号
電荷の転送を行なわせしめることができる。

ζヒで、垂直ＣＣＤ　＃　ｉは光入射に対して電動部分
であるため、扱い得る信号電荷量はで１１為だけ大暑（
して占める面積を最小にす為必ｌＩが−る・そＯために
は４相駆動−がよ−・しかし、とｏａｓ駆動’ｗｉａ他
の、特＃ＩＣ！！相、単ｓ１１とくらべてＦ−０ドライ
ｄ回路を作成するＫＩＩＬ、、原発振周液数が高くなり
、そして各相関Ｏ位額調係を確保するために回路自体が
消費電工が大自〈なうたｂ複雑に＆うたｂｆｈ・これは
後述する垂直ＣＯＤを高速動作させる際に大１１％Ａ間
層となる・と０１　Ｔ　−ＣＯＤイメージ七ｙ″！ｌｌ″では感光
部ＺＩＪで信号電荷の蓄積東行なりて−る関、碑に設け
られた垂直ＣＣＤ　ｊ　１では前アイーＪＩ＆ＩＰＯ儒
考電荷を１列ごと水平ＣＣＤ１に転送せしめて読出して
いるため、例えば水平ＣＣＤ　１に一書達（ｈ　ｈａｆ
ｔ−＊　Ｚｔｔ　ｅ　１ｍ＊　ａ　−１ｗｒＨＫ　参ｈ
９４１電１１１は諌固体撮１１１ｉ１１１に実際の蓄一
時間に加えて攬ば１フイ一ルＰ期間に近い時間ｗ＊−ｔ
”為ととになる。そして、ヒれら０ＩＩＡ光部に蓄積さ
れ大信号電荷が垂直ＣＣＤ　ｆ　ｉ　Ｋより読出され、
次のフィールドＯ信号電荷が感光部１１３より垂直ＣＣ
Ｄ２１へ転送される前においては、骸―直ＣＣＤ　ｊ　
ｌ中には何ら信号電荷は残存されてはならない・しかし
、実際には感光部に入射された光により固体撮像装置を
形成している半導体基板内で信号電荷が形成されるた”
め、骸牛導体基板内を拡散した少量の信号電荷が垂直Ｃ
ＣＤ　ｚ　ｉへ漏れ込んでしまう・との少量の信号電荷
の漏れ込みは再生画像上垂直方向の輝綜即ち垂直スミャ
を発生する。これは高い輝度の被写体を撮像した際に顕
著Ｋｌｌわれるため著しく画質を変化させる０どの垂直
ス宿ヤを軽減させるためには、―直ブランキング期間に
おいて感光１１ｓＪｉｊから信号電荷を垂直ＣＣＤ　ｊ
　ｉへ転送させる前に高速で前述した垂直ス電ヤの原因
となる漏れ電荷を掃き出さなければならない◎ζＯ高速
高速比しは垂直ブフンキング期間中に行なわなければな
らないため、少なくとも有効期間の信号電荷読出し動作
にくらべて２０倍以上の高速で行なわなければならない
。ことで垂直ＣＯＤを大きい〆イナミ。

り・レンジを持つようＫするため４相駆動型にしている
とこの高速掃き出しも４相駆動となるＯこの場合、前述
したように高い原発振周波数を必費とすること、各相の
位相関係を保持するために回路が僚雑になったり消費電
力が大きくなったりする欠点がある。

縞２図を用いて従来良く知られている４相駆動型ＣＣＤ
の説明を行なう０ｆｉＸ２１２１は代表的な４相駆動ｆ
ｉｃｃＤの断面構造説明図である。これは、電子を信号
電・荷として扱うＮチャネルｆｉ　ＣＣＤである。そし
て、通常！〒−〇ＣＤ　Ｉ）　垂直ＣＯＤは、信号電荷
の転送効率のよい信号電荷を半導基板内を転送させる埋
込みチャネル・型ＣＣＤを用いている。従ってこの説明
も埋込みチャネルＣＣＤ　Ｋて行なう・図中に示される
ごとく、Ｐ型牛導基板１１上に約１μｍｌ！度の厚さの
Ｎ＋層１２を設ける・該Ｎ＋層１２上に第１の絶縁膜ｌ
Ｊを形成し、腋＠１の絶縁膜１３上に例えば第１層目４
すＳ１電極１４１．１４雪　、・・・と第２層目ｆす８
１電極ＺＥ１＊２６＠＊・・・を形成する・ｌ［１層目
ポリ８１電極１４１　．１４１　　＋・・・と第２層目
４すｓｉ％を極１Ｂ１　　ｍ２６ｇ　　＋・・・間は第
２の絶縁膜１６で電気的に絶縁されている・例えば電極
ｘｓｌ　をφ１電極として、以下電極’ｉａ１．ｔｓ雪
。

ｉ−ａ　’ｉをφ黛　、φ婁　、φ４電極とする。４相
駆動型ＣＣＤは、該φ１　、φ３　、φ拳　、φ４を極
で１セルを構成して信号電荷の転送方向に複数セル配列
されたものである０との信号電荷の転送は、ｗ、３図に
示されたような４相クロツク／４ルスφ１　、φ３　、
φ１．φ４を印加することによって行なわれる◇ ところで、垂直スミャの原因となる漏れ電荷を高速で掃
き出すためには、垂直ＣＣＤ単相駆動とするととが望ま
しい。だが、例えば第２図の構造でφ１　とφ素電極を
接続してφ１′電極とし、゛残りのφ３とφ４電極を接
続してφ鵞′電極として、第４図忙示された単相クロッ
クパルスφ１′とφ、′をとれらに印加せしめても、あ
る決められた方向に′信号電荷を転送させることはでき
ない。このため、第２図で示されたＣＯＤ構造を単相駆
動型に変えてしまうか、又はφ３とφ４電極に第４図の
単相クロ、クツ臂ルスφ１′、−１′にオフセット電圧
を持たせた擬似単相駆動を行なわせることが考えられる
が、前者は垂直ＣＣＤのダイナミックレンジを減少させ
るととＫなり、後者は回路を複雑にさせる欠点がある・
このような欠点を解消するためには、ＩＴ−ＣＯＤイメ
ージセンサ等における垂直レジスタを、―直有効期間に
おいては４相駆動し、無効期間の高速読出しを単相駆動
するようＫすれば、ダイナミックレンジを減少させるこ
となく、龜直ス建ヤ倉軽減し得るごとが考えられている
・このような考えに基づく固体撮像装置では、垂直ＣＯ
Ｄを基本的には４相駆動形とし、その第１〜第４の電極
に同じ電圧！印加したときに第１゜第３の電極下と執２
．第４の電極下の表面電位がわずかに異なる如く構成し
、画直スンヤ軽減のための高速読出しを連続する２つの
電極を短絡して単相駆動することにより行なう。これに
よ抄、垂直ＣＣＤのダイナミックレンジの減少をもたら
すことなく、かつ回路構成が簡単で低消費電力の単相駆
動により効果的に垂直ス２ヤを軽減せしめることができ
る。

以下、上記のような考えに基づく固体撮像装置を具体的
に説明する・ｗＥｓ図はＩ　Ｔ　−ＣＯＤイメージセン
サにおける垂直ＣＣＤの断面説明図である・イメージ七
ンを全体の構成は第１図と同様である・１１ｓ図の断面
図も第２図と対応する部分には同一符号を付して詳細な
説明は省く・第２図と異なる点は、第２層目４す８１電
極２ｊ１１１６Ｂ、・・・Ｏ下ＯＮ＋層１１表面に該Ｎ
１層１２より若干不純１１度の高いＮ＋＋層１１亀　＊
１ＦＢｍ・・・を形成したヒとである・第６図は第１層
目Ｉす８１電極１４１　　、１４ｍ　　−”ト第２層目
１す８１電極７５１　　ａＺｌｇ　　＋”・・下ＯＮ＋
層１２？ＩＣおける最小電位−の印加電圧ＶＧ依存性を
示す。実線はＮ”　層Ｉ　Ｆ　＠　　＠　Ｉ　Ｆ　＠　
　ｅ　・・・）ある＠２層目がりＳ１電極１５−　ＨＩ
ＳＢｍ・・・の位置での−のｖＱ依存性を示し、点線は
館１層目ぼりＳ１電極１４１゜１４１　、・・・の位置
でのそれを示す。ここで、第１層目Ｉす８％電極２４１
，１４３．・・・と鮪２層目−りＳ１電極１８＠　　ｒ
　　１５１　　、・・・でｏｖ工は・各ＶＱに対して例
えば０．５ｖ程度とわずかな差を生じせしめるようにす
る。また、第１層目−リＳ１電極１４１１．１．４１　
、・・・と第２層目４す８１電極１５１＊１５３　、・
・・の隣接するもの同志を２個ずつ短絡できるようにス
イッチ１ｇ１．１８禦＊・・・が設けられている。

このような構成として、大きいダイナミックレンジを一
必要とする有効期間では、垂直ＣＯＤを４相駆動させる
。このとき、Ｎ＋＋層ｊｌｌ＋ＺｒＢ＋・・・はＮ＋層
１２よりごく僅か不純物龜度が高いだけ・であるからＮ
＋＋層１７１，１７．１　　、・・・がないものとくら
べてそのダイナミックレンジは＃１とんど炭化しない。

そして、２垂直スミヤを軽減するための無効期間の高速
、−読出しは、スイッチ１Ｂ１ａＺＩｊ禦　＊・・・を
閉じてφ１とφ３電極そしてφ３とφ４電極を互いに接
続せしめて単相駆動で行なう・第７図はとの、高速読出
しを説明するためのものである。ヒζにはφ１電極とφ
−電極に印加する駆動パルス電圧波形を示す・有効期間
においてはφ１・、φ３．φ１、そしてφ４電極に独立
に４相のクロ、り／譬ルスを印加せしめる・次に無効期
間で感光部Ｈｊからｉ直ＣＣＤ　ｊ　１へ信号電荷を転
送せしめる前にφ１とφ３電極、そしてφ＄と参４電極
を接続して単相駆動させて高速読出しを行なう・無効期
間においてはφｌとφ■電極に同じ高速／臂ルスが印加
され、同様Ｋｌｌ、とφ４電極に同じ直流電圧が印加さ
れるため、本発明、のｍ明として第７図にはφ１と一１
電極に印加される駆動パルス電圧波形を示している。

通常単相駆動を行なうた絵には、第６図に示した館１層
目Ｉす８１電極下と第２層目ｆすｓ１電極下での・−の
差は３〜４ｖ＠度を必要とする・だが、このような−の
差を生じせしめて４相駆動を一行なうと垂直ＣＣＤのダ
イナミックレンジの減少を生じる・しかじ、この方式で
は高速読出しの単相クロックツ譬ルス電圧値を小さくせ
しめても漏れ電荷を十分に除去せしめることができる。

又、該クロ、クパルス電圧波形が矩形波でなく正弦波で
も、その効果は変らない・これは電圧波形が大きく歪ん
でもよいことを意味し、垂直スｉヤを軽減するための回
路の消費電力を小さくせしめ、かつ回路を簡単にせしめ
ることができる・第６図のような微小なＶ、の差だけＫ
より行なう単相駆動では、通常型われている確実に転送
し得る最大信号電荷量としては少ないＯＫもかかわらず
垂直ス建ヤを大幅に軽減できる理由は、この高速読出し
は垂直ＣＣＤ　ｊ　ｉの各段の漏れ電荷が、各段におい
で混合することなく読出されることを要求しているので
なく、垂直ＣＣＤ　ｊ　ｌ・に残存している漏れ電荷が
垂直の無効期間において転送効率に関係なく除去されれ
ばよいことを要求していることによる０従って、扱い得
る電荷量はわずかであろうとも電荷を転送せしめたい方
向に何らかの電界を生じせしめることＫよって垂直スミ
ャを大幅に軽減せしめることができる・以上の説明から
この高速読出しめため、印加する単相クロ、クパルスの
数を１ｕｉｃｃｏｚｔｏ構成段数以上にすることより確
実Ｋｆｉ直スｔヤを軽減せしめることがでｉる・この―
直ス電ヤは前記高速読出しをより高速で行なうほど軽減
される０例えは無効肋間（１フイ一ルド期間の１０−程
度）内にとの高速読出しを行なわなければ麦らない°た
め、２５０ｋ）ｈで行なうとす２と１段転送時間が４μ
ｓ＠Ｃとなるため有効期間に印加される４相クロ、り／
＃ルス周期６０μｌ・・に対して器直スｔ−ｙは１／１
５　Ｋ軽減さｆＬ為・従って、との為速読出しを例えは
ＩＭＨｚで行なうと１７６０に軽減されるととになる。

このような高速化に関して単相駆動型は他の駆動型とく
らべてきわめて有利である・このように高速化が容易に
できるならば、無効期間において１回だけでなく複数回
垂直スｚ４軽減のための高速読出しが可能になるに゛の
ように複数面の高速読出しが可能になる仁とにより確実
に垂直ス電ヤを軽減できると共に１第７図で示した為速
読出しのための単相クロシク／々ルス電圧振幅値を更に
／ｊ、・さくすることができ低消費軍刀化が図４れる。

以上、説明１．たように、垂直高速読串しを単相駆動で
行なうことによって〆イオミ、タレンジを減少すること
なく、画直スミャを大幅に軽減せ、しめることができる
。だが、前述した高速読出しのクロツタ周波数を高くし
て、例えばＩＭＨ１程度にすると高速読出し効果が５０
０　ｋＨｚより悪くなる現象が見られる。特に１．この
現象は高輝度被写体を撮像した場合においてよく見、ら
れる・この高速読出し効果の劣化を防ぐためには単相ク
ロツタの振幅値を大轡＜　Ｌ、たり、直流電圧値を微妙
に調整する必要がある。これは、前記垂直ＣＯＤ　、？
　！の転送電極である呻１層目ポリシリコン電極１４１
＋、１４町　＊・・・と館２層目ポリシリコン電極１１
１＊１５ｚｐ・・・トノシート抵抗値が高いたｂ、高速
読出し動作時にお（てはこれら第１及び第２層目プリシ
リコン電極１４１　　＊　１４１　　＋　１５１　　、
１６＠　ｊｌｃ印加されたクロック／譬ルス電甲波形歪
みの九め高速読出し効果の劣化が発生する。

本発明は上記０点１ｍみてなされたもので、Ｉ　Ｔ　−
ＣＯＤイメージ七ン〜？における組直ＣＣＤの　　′１
セルを構成する４つの電極の内、２つの電極を４リシリ
１７核工第１層目電極とし、残りの２つや電極をポリシ
リコンより低抵抗の材料にて第２層目電極とし、これら
の電極に同一電圧を加えた時に輯抗値差によって第１層
目電極下の基板４電位を第２層目電極下のそれよりも低
くせしめる構造とするととＫＥりて、垂直有効期間にお
いて４４相警動し、無効期間において高速読出しを単相
駆動にて行なうに際し、信号電荷の高速読出し能力を増
大り得る固体撮像装置を提供することを目的とする。　
　　　、。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
８図の固体撮像装置は前述した＠１、図のＩ　Ｔ　−Ｃ
ＯＤイメージセイサに適用されるものであり、上記Ｉ　
Ｔ　−ＣＯＤイメージセンサＯ！ｌｌ直ＣＣＤ　ｊ　ｉ
の断−面構造を、示している。落８図にコン半導体基板
２０上に約１μｍ１１１度の厚さのＮ＋層２１を形成す
る。このＮ＋層２１上に第１の絶縁膜２２を形略し、こ
の第１の絶縁膜２２上に第１層目ぼりシリコン電極２ｓ
１〜ＪＪｓを形成し、さＧＫこの上に第２の絶縁膜２５
を形成する。８次に上記第１層目ポリシリコン電極ｚｓ
ｌ　〜ａＳＳ　より低抵抗の第２層０導体電極２４Ｋ　
。

！１ｓｔ第２の絶縁膜２６上に形成するＯこの第２層１
導体電極ｊｌ　ｆ　＃　２４３は、例えは−リシリコン
より低抵抗である金属、シリコンシリサイド勢の材料層
にて形成せしめる。さらに１この第２層目電極・ｔ　４
．１　、’、、１２４ｇ下ＯＮ＋層２１表面に＃を層２
１より不純物員度の低い１層２６１　。

２６３を形成する拳なお％　　２１監＋　２　ｒ禽はス
イッチであり、固体撮像装置外に設けられる。

ここで、電極２４１を例えｔｆｌｌｉ電極とし、以下同
様に電極１１Ｂ　　＋１４Ｂ　Ｊ１３Ｂを順次φ８．φ
８．φ４電極とする。このようにすれば、４相駆動形Ｃ
ＣＤは上記φｌ−〜φ４電極でｌセルを構成し、これら
各セルが信号電荷の転送方向に複数個配列された構造と
なる。

上記のような４相駆動形ＣＣＤ　Ｋおける信号電荷の転
送では、前述したｗＥ３図に示す様な４相！ロツク／苛
ルス電圧が各電極φ１〜φ４に印加され、ｆｉｌ［高速
掃き出しでは前述した第４図に示す様な単、相タロツク
Ｉｌルス電圧が印加−される０すなわち、前記第２図と
同様にスイッチ２１１゜ｓｒ、を閉じて、／母ルス電圧
−１′を電極φｉ　。

φ、に印加し、ノヤルス電圧−３′を電極φ３．φ４に
印加する。ここで１、／臂ルス電圧−３′が印加される
電、極φ＄　、−６はそＯ電極１４Ｂ、：ｅ２Ｊｓの抵
抗値の違いのため、従来量もタロックノ譬ルス電圧波形
の歪が発生していたＩ　Ｔ　−ＣＯＤ中央部において第
９図に示すような波形となる０すなわち、従来において
は、第９図の電極−４ｒＩＬ形の如き波形歪みゃ裟電極
−３にも発生し、信号電荷が転送されるための電位分布
を保持している期間が著しく短くなるため垂直高速読出
しが効果的Ｋ、行なわなかりたが、本−明の９ＣＤでは
電極φ−の波形歪みは軽減され、−直高速読出しを効果
的に行なうことができる。

第１０図は上記４相駆動電極φ冨〜φ４を１セルとして
これを周期的に配列して構成したＩ　Ｔ　−ＣＣＤイメ
ージセンサにおいて、単相駆動時の垂直ＣＯＤにおける
□信号電荷転送チャンネル下の電位変化を示している。

ここで、電極−４下の電位変化はＣＣＤイメージセンサ
の中゛′央部で点線で示されたごとくになり、実線はＣ
ＣＤイメージセンサ周辺部での波形を示している。第１
０図の電位変化かられかるように５中央部で丑ス′電ヤ
発生原因となる不用信号電荷を転送するに必要な電極−
３、−４下の電位差ΔＶは周辺部の電位差より大きくと
れる。これは第１０図に示す信号電荷２８１〜２８箇の
転送の際、電極φ、下の電位が／臂すアになり多くの信
号電荷が転送されることを意味している。従来は、本発
明とは逆に波形歪みのため゛中央部の方が周辺部より転
送し得る電荷量は少ない・特に、この転送し得る電荷量
が少ないと、ＣＯＤイメージセ゛ンサに過剰な光入射が
なされると垂直ＣＣＤ内で電荷の拡散が発生し、その結
果、垂直高速読出し動作後も不用電荷が垂直ＣＣＤ内に
残存する。ところが、電極φ４での波形歪みは確かに従
来いわれていた転送効率という点では悪いが、電極−１
下の電位が上記電荷拡散現象発生防止のためのＩ４リア
となるため、転送し得る電荷量を大きくしている・ｉの
転送効率の悪さは垂直高速読出しを１回だけでなく、■
直ブランキング期間内において複数回行なうととＫより
て問題にならなくなる。

一方、−直有効期間内において、信号電荷転送を低速の
４相クロツタΔルスで行なう際には１、第１０図に示す
電極−１、φ息下の電位差Δ１が小さい程転送し得る信
号電荷量は大きくできゐ・従うて、本発明の提供するＣ
ＣＤイメージセンサ÷は、最大信号電荷量を決める低速
４相駆動でＯ転送し得る信号電荷量の低下を押えてより
効果的Ｋｆｉ直高速゛読出しを行なうことが？きる・ ′なお、第１０図において第１層目電極２１１〜ｘｓｌ
下の電位が第２層目電極２４１〜２４３下の電位よ抄深
くなりているが、とれはその逆であってもよい・但し、
そのためには、第２層目電極１４．〜ｚ４ｐ（−１、φ
ｌ　）下ＫＮ＋層１６１　　＊　＃　６Ｂ　よりドナー
不純物浸度の少ない１層を設ける必要がある。この場合
に単相駆動する場合は、第８図のｍ＆φ鵞とφ■、電極
φ４とφ１をそれぞれ接続すれはよく、これＫより上記
実施例同様垂直スさヤを軽減することができる・また、
電位長を生じせしめる手段として、第１の絶縁ａ２２の
膜厚を第１層目電極１３１〜２ａ＝の下と、第２層目電
極２４１〜２４３の下ｒＣおいてそれぞれ異ならせるこ
とに゛よって実施してもよい・更に、上記実施例の説明
は、前記第１図の感光部２１３　、０ＦＤ　４　、　Ｏ
ｒＤ制御電極５１、そして感光部１’ｔ３から垂直ＣＣ
Ｄ２１への移動に必要な領域等に対して言及していない
が、基本撮像動作ができるものであればよい・また、感
光部としては半導体基板と同一基板上に設けたホトダイ
オードにより形成された％ｖ′ｆｔ！けでなく、蚊ホト
ＩイオーｙＫ電気的に接続して形成せしめた光導電膜に
よ秒形成したものでもよい。仁の光導電膜を用いた固体
撮像装置においても、非常に光強度の大きい光スデット
入射においては前記のごとき垂直ＣＯＤへの信号電荷漏
れが発生し、これを軽減するためｋも本実−は有効であ
る。さらに１上記実施例では、埋込みチャンネル形ＣＣ
Ｄ　Ｋで説明しているが、これは表面チャンネル形ＣＣ
Ｄでもよい・以上説明したように本実１ｊｉＫよれば、
ＩＴ−ＣＣＤイメージセンサにおける―直ＣＣＤの１セ
ルを構成する４つの電極の内、相互間Ｋ１つの電極が介
在する２つの電極を一すシリコンにて第１層目電極とし
、残抄の２つの電極をぼりシリコンより低抵抗の材料に
て第２層目電極とし、これらの電極に同一電圧を加えた
時に抵抗値差によって第１層目電極下の基板電位を第２
層目電極下のそれよ砂も低くせしめ為構造とするととに
よりて、−直有効期間において４相駆動し、無効期間に
おいて高速読出しを単相駆動にて行なうに際し、信号電
荷の高速読出し能力を増大し得る固体撮像装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はインターライン転送方式ＣＣＤイメージセンサ
の概略構成図、第２図は第１図のイメージセンサにおけ
る従来の垂直ＣＯＤの断面構造図、第３図及び第４図は
それぞれ代表的な４相と単相駆動のための７ｏックノ譬
ルス電圧波形図、嬉５因乃至第７図は４相、単相駆動切
換え動作を説明するための図、第８図は本発明の一実施
例に係るＣＣＤイメージセンサの垂直ＣＣＤの断面構造
図、第９図は本発明のＣＣＤイメージセンサにおける感
光部中央付近のタロツク波形の歪みを説明する丸めの波
形図、第１０図は本発明のＣＣＤイメージセンサの電荷
転送動作を説明するための図である。７１３・・・感光部、２１・・・垂直ＣＣＤ、Ｊ・・・
水平ＣＣＤ、４・・・オーバフロードレイン、５１・・
・オーバフロードレイン制御電極、６・・・出力部、ｌ
。２０・・・Ｐ形半導体基板、２１・・・１層、２２・・
・第１４／！３縁膜、ｚｘ１ｗｚｓ’、・・・第１層目
ぼりシリコン電’Ｉ、ｊ４ｓ〜ｚ　４　、、　Ｌ−・第
２層目低抵抗出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦
第１ＷＩ第３図第４Ｐ第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　−半導体基板上に１光電変換して発生した信
号電荷な゛蓄積するマトリクス配列・され−た感光部お
よ゛びこれら感光部の信゛号電荷４をその配列方向に沿
って一方向に転送し−て読出す電荷゛転送部とが集〜積
形成さ゛れ、前記電荷転送部は′前記中導体基板上に絶
縁−を・介して゛連続的に形成された鮪１〜第４の電極
により゛１ゼルを゛構成してなる電荷転送装置において
、”前記電荷転送部はこの電荷転送部の１セルを構成す
る４つの電極のうち相互間に１つの電極が介在する２つ
の電極な一゛第１の電極材料にて前記絶縁層上に形成し
て第１層目電極となし、この第１層目電極上に形成・し
た絶縁層上に残りの２つの電極を上記＠ｌの電極材料よ
りも低、抵抗の第２電極材料にて第２□層目電極として
形成し、これら第１及び第２層目電極に同一電圧を印加
した時に上記第２層目電極下の基板表面電位を第１層目
電極下のそれよりも浅くなるよう゛な構造を有し、前記
感光部゛に蓄積・した信号電、荷を読出す期間は、前記
館１〜第４の電極に′順次・・位相・のずれたりｐ、り
／臂ルスを印加する４′相駆動を行１ない、前記感光部
から電荷転送部に信号電荷を移動させる前期間は、第１
〜第４“の電極のうち連続した２つの電極・を短絡し、
゛前記第１層゛目電極に直流電圧・を印加し、上記第２
層目電極にクロックツ４−にスミ圧を、印加して単相駆
動を行−なわしめるようにしたことを特徴とする固体撮
像装置・
（２）　　前記第１の電極材料は一すシリコンであり、
第２の電極材−料は金属又はシ゛リコンシリサイドであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体操
像装、置。　　　　　　　　−（３）前記電荷転送装置しくは表面チャンネル形のいずれかによりｓ−成される
ととを特徴とする特許１）ＪＩＫ記載の（支）体操像装置●′・（４）　　前
記館１層目電極下の絶縁層と＃Ｉ２層月電極下の絶縁層
との膜厚を異ならせることにより両電極下の基板表面電
位を異ならせるようＫしたことを特徴とする特許−求の
範りｔ第１項記載の固体ｔ４像装置。