JPS61144874A - 電荷転送装置 - Google Patents
電荷転送装置Info
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- JPS61144874A JPS61144874A JP59267708A JP26770884A JPS61144874A JP S61144874 A JPS61144874 A JP S61144874A JP 59267708 A JP59267708 A JP 59267708A JP 26770884 A JP26770884 A JP 26770884A JP S61144874 A JPS61144874 A JP S61144874A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
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Classifications
-
- 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
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1025—Channel region of field-effect devices
- H01L29/1062—Channel region of field-effect devices of charge coupled devices
-
- 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
- H01L27/14831—Area CCD imagers
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は電荷転送装置に関し、特にインターライン転送
型固体撮像装置に係わる。
型固体撮像装置に係わる。
従来、インターライン型固体撮像装置としては、第５図
〜第８図に示すものが知られてる。ここで、１５図は固
体撮像＠麿の平面図、第６図は第５図を部分的に（点線
領域）拡大した平面図、第７図は第５図のｘ−Ｘ線に沿
う断面図、第８図は第７図のポテンシャル図である。
〜第８図に示すものが知られてる。ここで、１５図は固
体撮像＠麿の平面図、第６図は第５図を部分的に（点線
領域）拡大した平面図、第７図は第５図のｘ−Ｘ線に沿
う断面図、第８図は第７図のポテンシャル図である。
図中の１はＮ型のシリコン基板である。この基板１の表
面にはＰ型不純物層２が形成されている。
面にはＰ型不純物層２が形成されている。
この不純物層２には、電荷を矢印Ａの方向に転送する複
数の垂直レジスタ３が並列に設けられている。これら垂
直レジスタ３間には、夫々光電交換素子４が設けられて
いる。また、同不純物層２には、前記垂直レジスタの各
最終電荷転送段と結合して水平レジスタ５が設けられて
いるとともに、この水平レジスタ５と近接して出力回路
６が設けられている。また、前記Ｐ型の不純物層２には
水平レジスタ５の電荷転送路７を形成するＮ型不純物層
８、チャネルを分離するための高濃度不純物層９が夫々
設けられている。前記基板１上には絶縁膜１０が設けら
れ、この絶縁１１１０内に垂直レジスタ３の一部を構成
する最終転送電極１１が埋設されている。同絶縁１１１
１０内には水平レジスタ５の一部を構成する第１の転送
電極１２が前記最終転送電極１１に結合して埋設されて
いるとともに、該転送電極１２と対をなすＭ２の転送電
極１３が設けられている。なお、図中の１４は前記電荷
転送路７の転送方向日に直交する方向に幅が広がる延長
路を示す。こうした構造の装置において、光電変換素子
４で光電変換された信号電荷は垂直レジスタ３に同時に
並列転送されて該垂直レジスタ３により紙面の下方に向
かって並列転送され、水平レジスタ５の対応する転送段
に並列転送される。また、水平レジスタ５に並列転送さ
れた信号電荷列は矢印Ｃに向かって直列に転送され、出
力回路６で電圧信号として出力される。
数の垂直レジスタ３が並列に設けられている。これら垂
直レジスタ３間には、夫々光電交換素子４が設けられて
いる。また、同不純物層２には、前記垂直レジスタの各
最終電荷転送段と結合して水平レジスタ５が設けられて
いるとともに、この水平レジスタ５と近接して出力回路
６が設けられている。また、前記Ｐ型の不純物層２には
水平レジスタ５の電荷転送路７を形成するＮ型不純物層
８、チャネルを分離するための高濃度不純物層９が夫々
設けられている。前記基板１上には絶縁膜１０が設けら
れ、この絶縁１１１０内に垂直レジスタ３の一部を構成
する最終転送電極１１が埋設されている。同絶縁１１１
１０内には水平レジスタ５の一部を構成する第１の転送
電極１２が前記最終転送電極１１に結合して埋設されて
いるとともに、該転送電極１２と対をなすＭ２の転送電
極１３が設けられている。なお、図中の１４は前記電荷
転送路７の転送方向日に直交する方向に幅が広がる延長
路を示す。こうした構造の装置において、光電変換素子
４で光電変換された信号電荷は垂直レジスタ３に同時に
並列転送されて該垂直レジスタ３により紙面の下方に向
かって並列転送され、水平レジスタ５の対応する転送段
に並列転送される。また、水平レジスタ５に並列転送さ
れた信号電荷列は矢印Ｃに向かって直列に転送され、出
力回路６で電圧信号として出力される。
しかしながら、従来の固体撮像装置によれば、次に示す
問題点を有する。即ち、第８図に示す如く、水平レジス
タ５の第１の転送電極１２の下のＮ型不純物層８内に形
成される電位分布は破線１５に示すように、かつ転送さ
れるべき電荷は斜線１６に示すようになって、第６図の
Ｘ−Ｘ線に沿って電荷はほとんど一様に形成される。そ
の結果、転送電荷は第６図の点Ｐから延長路１４側にも
蓄積される。従って、一部の電荷は破線１７に沿って迂
回しながら転送されてその実効的転送長は大幅に長くな
り、転送時間の長大化即ち高速転送における非転送効率
の増加をもたらす。
問題点を有する。即ち、第８図に示す如く、水平レジス
タ５の第１の転送電極１２の下のＮ型不純物層８内に形
成される電位分布は破線１５に示すように、かつ転送さ
れるべき電荷は斜線１６に示すようになって、第６図の
Ｘ−Ｘ線に沿って電荷はほとんど一様に形成される。そ
の結果、転送電荷は第６図の点Ｐから延長路１４側にも
蓄積される。従って、一部の電荷は破線１７に沿って迂
回しながら転送されてその実効的転送長は大幅に長くな
り、転送時間の長大化即ち高速転送における非転送効率
の増加をもたらす。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、迂回転送路
の形成を無くして高速転送動作化をなしえる電荷転送装
置を提供することを目的とする。
の形成を無くして高速転送動作化をなしえる電荷転送装
置を提供することを目的とする。
本発明は、垂直レジスタが形成されるべき不純物層の不
純物濃度を、水平レジスタが形成されるべき不純物濃度
より高くすることにより、同一電極電圧に対して水平レ
ジスタの転送路電位を垂直レジスタの転送路電位より高
くし、もって電荷が迂回して迂回転送路を形成すること
を無くし、高速転送動作化を図ったことを骨子とする。
純物濃度を、水平レジスタが形成されるべき不純物濃度
より高くすることにより、同一電極電圧に対して水平レ
ジスタの転送路電位を垂直レジスタの転送路電位より高
くし、もって電荷が迂回して迂回転送路を形成すること
を無くし、高速転送動作化を図ったことを骨子とする。
以下、本発明の一実施例に係るインターライン転送型固
体撮像装置を第１図〜第４図を参照して説明する。ここ
で、第１図は固体Ｗｉ像装置の平面図、第２図は第１図
を部分的に（点線領域）拡大した平面図、第３図は第２
図のｘ−Ｘ線に沿う断面図、第４図は第３図のポテンシ
ャル図である。
体撮像装置を第１図〜第４図を参照して説明する。ここ
で、第１図は固体Ｗｉ像装置の平面図、第２図は第１図
を部分的に（点線領域）拡大した平面図、第３図は第２
図のｘ−Ｘ線に沿う断面図、第４図は第３図のポテンシ
ャル図である。
なお、従来と同部材のものは同符号を用いて説明を省略
する。
する。
図中の２１は、Ｎ型のシリコン基板１の表面に設けられ
た第１のＰ型の不純物層である。この第１のＰ型の不純
物層２１には、該不純物層２１に対し相対的に低濃度の
第２のＰ型の不純物層２２が設けられている。前記第１
のＰ型の不純物層２１には垂直レジスタ２３が設けられ
、また第２のＰ型の不純物層２２には水平レジスタ２４
が設けられている。ここで、前記不純物層２１．２２は
、例えばまず第２のＰ型の不純物層２２の濃度を実現す
るための不純物をイオン注入等により第１のＰ型の不純
物層２１全体にわたってイオン注入し、しかる後筒２の
Ｐ型の不純物層形成予定部を除いた領域（第１のＰ型の
不純物層）２１にひきつづきイオン注入等を行ない、更
に熱工程を得てドライブインすることにより行なう。
た第１のＰ型の不純物層である。この第１のＰ型の不純
物層２１には、該不純物層２１に対し相対的に低濃度の
第２のＰ型の不純物層２２が設けられている。前記第１
のＰ型の不純物層２１には垂直レジスタ２３が設けられ
、また第２のＰ型の不純物層２２には水平レジスタ２４
が設けられている。ここで、前記不純物層２１．２２は
、例えばまず第２のＰ型の不純物層２２の濃度を実現す
るための不純物をイオン注入等により第１のＰ型の不純
物層２１全体にわたってイオン注入し、しかる後筒２の
Ｐ型の不純物層形成予定部を除いた領域（第１のＰ型の
不純物層）２１にひきつづきイオン注入等を行ない、更
に熱工程を得てドライブインすることにより行なう。
しかして、本発明によれば、水平レジスタ２４が形成さ
れている第２のＰ型の不純物層２２の不純物濃度が、垂
直レジスタ２３が形成されている第１のＰ型の不純物層
２１の不純物濃度より低濃度となっているため、第１の
転送電極１２の下のＮ型不純物層８に形成される電位分
布は第８図に示す如く破１２５．２６となり、電位差２
７が生ずる。その結果、水平レジスタ５の電荷転送路１
０の実効的幅を第４図の斜線２７内に局在化させ、転送
電荷が第２図の点Ｐを越えて延長路に広がるのを防ぐこ
とができる。従って、電荷の８速転送動作が可能となる
。
れている第２のＰ型の不純物層２２の不純物濃度が、垂
直レジスタ２３が形成されている第１のＰ型の不純物層
２１の不純物濃度より低濃度となっているため、第１の
転送電極１２の下のＮ型不純物層８に形成される電位分
布は第８図に示す如く破１２５．２６となり、電位差２
７が生ずる。その結果、水平レジスタ５の電荷転送路１
０の実効的幅を第４図の斜線２７内に局在化させ、転送
電荷が第２図の点Ｐを越えて延長路に広がるのを防ぐこ
とができる。従って、電荷の８速転送動作が可能となる
。
以上詳述した如く本発明によれば、電荷の迂回転送路の
形成を無くし、高速転送動作化なしえるインターライン
転送型固体ｖａ像装置等の信頼性の高い電荷転送装置を
提供できる。
形成を無くし、高速転送動作化なしえるインターライン
転送型固体ｖａ像装置等の信頼性の高い電荷転送装置を
提供できる。
第１図は本発明の一実施例に係るインターライン転送型
固体＋１ａＩＩｌ装置の平面図、第２図は第１図を部分
的に拡大した平面図、第３図は第２図のＸ−Ｘ線に沿う
断面図、第４図は第３図のポンテンシャル図、第５図は
従来のインターライン転送型固体ｍ像装置の平面図、第
６図は第５図を部分的に拡大した平面図、第７図は第６
図のｘ−Ｘ線に沿う断面図、第８図は第７図のポンテン
シャル図である。 １−Ｎ型のシリコン基板、４・・・光電変換素子、６・
・・出力回路、７・・・電荷転送路、８・・・Ｎ型不純
物層、９・・・高濃度不純物層、１１・・・最終転送電
極、１２．１３・・・転送電極、１４・・・延長路、２
１・・・第１のＰ型の不純物層、２２・・・第２のＰ型
の不純物層、２３・・・垂直レジスタ、２４・・・水平
レジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 第 ６ｗＪ 第 ８ 図
固体＋１ａＩＩｌ装置の平面図、第２図は第１図を部分
的に拡大した平面図、第３図は第２図のＸ−Ｘ線に沿う
断面図、第４図は第３図のポンテンシャル図、第５図は
従来のインターライン転送型固体ｍ像装置の平面図、第
６図は第５図を部分的に拡大した平面図、第７図は第６
図のｘ−Ｘ線に沿う断面図、第８図は第７図のポンテン
シャル図である。 １−Ｎ型のシリコン基板、４・・・光電変換素子、６・
・・出力回路、７・・・電荷転送路、８・・・Ｎ型不純
物層、９・・・高濃度不純物層、１１・・・最終転送電
極、１２．１３・・・転送電極、１４・・・延長路、２
１・・・第１のＰ型の不純物層、２２・・・第２のＰ型
の不純物層、２３・・・垂直レジスタ、２４・・・水平
レジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 １ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 第 ６ｗＪ 第 ８ 図
Claims (1)
- 第１導電型の半導体基板と、この基板上に設けられた第
２導電型の不純物層と、この不純物層上に並列に設けら
れた複数の垂直レジスタと、同不純物層上に垂直レジス
タの各最終電荷転送段と結合して設けられ、電荷を垂直
レジスタの電荷転送方向とは直交する方向に転送する水
平レジスタとを具備し、前記垂直レジスタが形成される
べき不純物層の不純物濃度が、水平レジスタが形成され
るべき不純物層の不純物濃度より高いことを特徴とする
電荷転送装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267708A JPS61144874A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 電荷転送装置 |
| DE8585116012T DE3577948D1 (de) | 1984-12-19 | 1985-12-16 | Ladungsverschiebeanordnung. |
| EP85116012A EP0185343B1 (en) | 1984-12-19 | 1985-12-16 | Charge transfer device |
| US07/057,304 US4721989A (en) | 1984-12-19 | 1987-06-04 | CCD with transfer channel at lower potential than supply channel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267708A JPS61144874A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 電荷転送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61144874A true JPS61144874A (ja) | 1986-07-02 |
Family
ID=17448439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59267708A Pending JPS61144874A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 電荷転送装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4721989A (ja) |
| EP (1) | EP0185343B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61144874A (ja) |
| DE (1) | DE3577948D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6262553A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-19 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS6425473A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-27 | Nec Corp | Charge transfer device |
| JPH04335573A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-24 | Sony Corp | Ｃｃｄ固体撮像素子 |
| JP3052560B2 (ja) * | 1992-04-15 | 2000-06-12 | 日本電気株式会社 | 電荷転送撮像装置およびその製造方法 |
| KR0172837B1 (ko) * | 1995-08-11 | 1999-02-01 | 문정환 | 고체촬상 소자의 구조 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58125977A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Nec Corp | 電荷転送撮像装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3995302A (en) * | 1973-05-07 | 1976-11-30 | Fairchild Camera And Instrument Corporation | Transfer gate-less photosensor configuration |
| US4065847A (en) * | 1974-01-04 | 1978-01-03 | Commissariat A L'energie Atomique | Method of fabrication of a charge-coupled device |
| JPS5451318A (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-23 | Sony Corp | Solid pickup unit |
| US4206371A (en) * | 1978-10-27 | 1980-06-03 | Rca Corporation | CCD with differently doped substrate regions beneath a common electrode |
| JPS5685981A (en) * | 1979-12-15 | 1981-07-13 | Sharp Corp | Solid image pickup apparatus |
| JPS5780764A (en) * | 1980-11-10 | 1982-05-20 | Sony Corp | Solid state image pickup element |
-
1984
- 1984-12-19 JP JP59267708A patent/JPS61144874A/ja active Pending
-
1985
- 1985-12-16 DE DE8585116012T patent/DE3577948D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-16 EP EP85116012A patent/EP0185343B1/en not_active Expired
-
1987
- 1987-06-04 US US07/057,304 patent/US4721989A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58125977A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-27 | Nec Corp | 電荷転送撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3577948D1 (de) | 1990-06-28 |
| US4721989A (en) | 1988-01-26 |
| EP0185343A1 (en) | 1986-06-25 |
| EP0185343B1 (en) | 1990-05-23 |
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