(57)【要約】【課題】垂直転送レジスタから第一水平転送レジスタへの転送不良と、第一水平転送レジスタから第二水平転送レジスタへの転送不良とを抑えた、高画質な複数の水平転送レジスタを有する固体撮像装置を提供する。【解決手段】第一水平転送レジスタ３０４の第一、第三転送電極２０３，２０５は垂直転送レジスタ側の方が第二水平転送レジスタ３０５側よりも幅広に形成されているので、垂直転送レジスタ側のポテンシャルが深く、第二水平転送レジスタ３０５側のポテンシャルが浅く形成される。他方、第一水平転送レジスタ３０４の第二、第四転送電極２０４，２０６は垂直転送レジスタ側よりも第二水平転送レジスタ３０５側の方が幅広に形成されているため、垂直転送レジスタ側のポテンシャルが浅く、第二水平転送レジスタ３０５側のポテンシャルが深く形成される。【選択図】図２
2013008714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に複数の受光部が形成され、当該複数の受光部により受光領域が構成された半導体基板と、
前記半導体基板の受光領域であって、前記複数の受光部の間の行間を列方向に延びて形成された垂直転送部と、
前記半導体基板であって、前記受光領域の列方向に隣接し、行方向に延びて形成された第１の水平転送部と、
前記半導体基板であって、前記第１の水平転送部に対して前記受光領域とは反対側に隣接し、行方向に延びて形成された第２の水平転送部と、
前記第１の水平転送部の上方に形成された第１の水平転送電極と、
前記第１の水平転送部の上方であって、前記第１の水平転送電極に隣接して形成された第２の水平転送電極とを備え、
前記第１の水平転送電極の下方においては、前記受光領域側のポテンシャルが前記第２の水平転送部側のポテンシャルよりも高く、
前記第２の水平転送電極の下方においては、前記第２の水平転送部側のポテンシャルが前記受光部側のポテンシャルよりも高いことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１の水平転送電極は、前記受光領域側の幅が前記第２の水平転送部側の幅よりも広く、
前記第２の水平転送電極は、前記第２の水平転送部側の幅が前記受光領域側の幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第１の水平転送電極の下方の前記第１の水平転送部のＮ型不純物分布は、前記受光領域側の幅よりも前記第２の水平転送部側の幅が広く、
前記第２の水平転送電極の下方の前記第１の水平転送部のＮ型不純物分布は、前記第２の水平転送部側の幅が前記受光領域側の幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第２の水平転送部の上方に形成された第３の水平転送電極をさらに備え、
前記第１の水平転送電極の下方においては、前記第２の水平転送電極側のポテンシャルが前記第２の水平転送電極とは反対側のポテンシャルよりも高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置に関し、特に、２ｃｈ水平転送構造を備えたＣＣＤ型固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサとして、解像度向上を図るため、水平転送レジスタを例えば２本具備し、奇数ラインの信号電荷と偶数ラインの信号電荷とを別々の水平転送レジスタにて同時に水平転送し、１Ｈ（Ｈ：水平走査時間）内に二ライン分の信号電荷を読出すことを可能としたものが周知である。
特許文献１を一例として、図８および図９を用いて説明する。
【０００３】
図８に示すように、画素単位で水平、垂直方向に二次元配列された複数個のフォトセンサ８０１と、これら複数個のフォトセンサ８０１の垂直列毎に配されてフォトセンサ８０１で発生した信号電荷を垂直転送する複数本の垂直転送レジスタ８０２とによってイメージ部８０３が構成されている。垂直転送レジスタ８０２は、垂直走査に相当する動作を受け持っており、垂直転送クロックφＶ８１〜φＶ８４によって４相駆動される。
【０００４】
垂直転送レジスタ８０２の出力側には、垂直転送レジスタ８０２から移送されてきた信号電荷を各々水平転送する例えば第一、第二水平転送レジスタ８０４，８０５が併置されている。第一、第二水平転送レジスタは水平走査に相当する動作を受け持っており、水平転送クロックφＨ８１、φＨ８２によって２相駆動される。
この第一、第二水平転送レジスタ８０４，８０５には、垂直転送レジスタ８０２から信号電荷が転送される。第一、第二水平転送レジスタ８０４，８０５への振分けは、両者間に配された水平転送レジスタ間転送ゲート（ＨＨＧ）８０６によって行われる。このＨＨＧ８０６には、転送パルスφＨＨＧが印加される。
【０００５】
第一、第二水平転送レジスタ８０４，８０５の出力側には、転送されてきた信号電荷を検出して信号電圧に変換する例えばフローティング・ディフュージョン・アンプ構成の第一、第二出力部８０７，８０８が設けられており、これら第一、第二出力部８０７，８０８から各々画素信号が出力される。以上により、第一、第二出力部８０７，８０８を有する２チャンネル画素信号出力のＣＣＤイメージセンサが構成されている。
【０００６】
このＣＣＤイメージセンサにおいて、第一水平転送レジスタ８０４から第二水平転送レジスタ８０５への信号電荷の転送の際に、信号電荷の一部が第一水平転送レジスタ８０４に残留すると、この残留した信号電荷に起因してモニター出力画面上に縦筋状のノイズ（ＦＰＮ：Ｆｉｘｅｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｎｏｉｓｅ）が発生し、画質を劣化させる。そのため、従来は、図９に示すように第一水平転送レジスタ８０４から第二水平転送レジスタ８０５への信号電荷（図中の●）９０１の転送に寄与する第一水平転送レジスタ８０４の第一水平転送電極９０２の形状を信号電荷が転送される垂直転送レジスタ８０２側よりも第二水平転送レジスタ８０５側が広くなるように形成していた。また、垂直転送レジスタ同士の間や、水平転送レジスタ同士の間には、信号電荷をブロックするチャネルストップ９０４が形成されている。
【０００７】
このような転送電極の形状にすることで、垂直転送レジスタ８０２側から第二水平転送レジスタ８０５側へ向けて下降するポテンシャル勾配が形成される。よって、第一水平転送レジスタ８０４に残留すること無く、第二水平転送レジスタ８０５へ転送され、信号電荷９０１の一部が第一水平転送レジスタに残留することに起因する、モニター出力画面上でのＦＰＮの抑制を図っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１−３０８０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
画素微細化が進むＣＣＤイメージセンサにあって、水平転送レジスタゲート長９０５は画素微細化に伴って縮小されている。（近年量産化されている１．４μｍ画素サイズのＣＣＤイメージセンサにおける水平転送レジスタゲート長９０５は、０．７μｍ程度である。）即ち、第一水平転送電極９０２の水平転送レジスタゲート長９０５は画素サイズで決まるため、ＦＰＮを抑制のためのポテンシャル勾配を形成するには、第一水平転送レジスタ８０４の第一水平転送電極９０２は垂直転送レジスタ８０２側の狭小化する必要がある。
【００１０】
他方、垂直転送レジスタ８０２から第一水平転送レジスタ８０４へ信号電荷２０１を転送する場合にも垂直転送レジスタ８０２から第一水平転送レジスタ８０４へ向けて下降するポテンシャル勾配が必要とされる。垂直転送レジスタ８０２側の転送電極の狭小化は、この垂直転送レジスタ８０２から第一水平転送レジスタ８０４へ向けて下降するポテンシャル勾配の低下を招き、垂直転送レジスタ８０２に信号電荷９０１を残留させ、この残留信号電荷に起因したＦＰＮが発生するという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、垂直転送レジスタから第一水平転送レジスタへの転送不良と、第一水平転送レジスタから第二水平転送レジスタへの転送不良とを抑えた、高画質な複数の水平転送レジスタを有する固体撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る固体撮像装置は、行列状に複数の受光部が形成され、当該複数の受光部により受光領域が構成された半導体基板と、半導体基板の受光領域であって、複数の受光部の間の行間を列方向に延びて形成された垂直転送部と、半導体基板であって、受光領域の列方向に隣接し、行方向に延びて形成された第１の水平転送部と、半導体基板であって、第１の水平転送部に対して受光領域とは反対側に隣接し、行方向に延びて形成された第２の水平転送部と、第１の水平転送部の上方に形成された第１の水平転送電極と、第１の水平転送部の上方であって、第１の水平転送電極に隣接して形成された第２の水平転送電極とを備え、第１の水平転送電極の下方においては、受光領域側のポテンシャルが第２の水平転送部側のポテンシャルよりも高く、第２の水平転送電極の下方においては、第２の水平転送部側のポテンシャルが受光部側のポテンシャルよりも高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る固体撮像装置では、垂直転送部からの第１の水平転送部への転送不良と、第１の水平転送部から第２の水平転送部への転送不良とを抑制することができる。
本発明に係る固体撮像装置は、上記構成において、第１の水平転送電極は、受光領域側の幅が第２の水平転送部側の幅よりも広く、第２の水平転送電極は、第２の水平転送部側の幅が受光領域側の幅よりも広い、という構成にすることもできる。このような構成とすれば、不純物濃度を変えることなく、ポテンシャルを変えることができる。
【００１４】
本発明に係る固体撮像装置は、上記構成において、第１の水平転送電極の下方の第１の水平転送部のＮ型不純物分布は、受光領域側の幅よりも第２の水平転送部側の幅が広く、第２の水平転送電極の下方の第１の水平転送部のＮ型不純物分布は、第２の水平転送部側の幅が受光領域側の幅よりも広い、という構成にすることもできる。このような構成とすれば、転送電極の形状を変えることなく、ポテンシャルを変えることができる。
【００１５】
本発明に係る固体撮像装置は、上記構成において、第２の水平転送電極と対向した第２の水平転送部の上方に形成された第３の水平転送電極をさらに備え、第１の水平転送電極の下方においては、第２の水平転送電極側のポテンシャルが第２の水平転送電極とは反対側のポテンシャルよりも高い、という構成にすることもできる。このような構成とすれば、第１の水平転送部から第２の水平転送部への転送不良をさらに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一の実施例に係る固体撮像装置の構成を示す模式ブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施例に係る固体撮像装置の構成の内、水平転送レジスタおよびその周辺部分を抜き出して示す模式平面図である。
【図３】図２に示す部分のＡ−Ａ’断面の構成を示す模式断面図である。
【図４】水平転送に係るタイミングチャートである。
【図５】変形例に係る固体撮像装置の構成の内、水平転送レジスタおよびその周辺部分を抜き出して示す模式平面図である。
【図６】本発明の第二の実施例に係る固体撮像装置の構成の内、水平転送レジスタおよびその周辺部分を抜き出して示す模式平面図である。
【図７】図６に示す部分のＢ−Ｂ’断面の構成を示す模式断面図である。
【図８】従来例に係る固体撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来例に係る固体撮像装置の構成の内、水平転送レジスタおよびその周辺部分を抜き出して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の第一の実施例に係る固体撮像装置の構成を示す概略図である。
図１に示すように、画素単位で水平、垂直方向に二次元配列された複数個のフォトセンサ１０１と、これら複数個のフォトセンサ１０１の垂直列毎に配されてフォトセンサ１０１で発生した信号電荷を垂直転送する複数本の垂直転送レジスタ１０２とによってイメージ部１０３が構成されている。垂直転送レジスタ１０２は、垂直走査に相当する動作を受け持っており、垂直転送クロックφＶ１〜φＶ４によって４相駆動される。
【００１８】
垂直転送レジスタ１０２の出力側には、垂直転送レジスタ１０２から移送されてきた信号電荷を各々水平転送する例えば第一、第二水平転送レジスタ１０４，１０５が併置されている。第一、第二水平転送レジスタ１０４，１０５は水平走査に相当する動作を受け持っており、水平転送クロックφＨ１、φＨ２、φＨ３、φＨ４ａ、φＨ４ｂによって４相駆動される。この第一、第二水平転送レジスタ１０４，１０５には、垂直転送レジスタ１０２から信号電荷が転送される。そして、第一、第二水平転送レジスタ１０４，１０５への振分けは、両者間に配された水平転送レジスタ間転送ゲート（ＨＨＧ）１０６によって行われる。この水平転送レジスタ間転送ゲートには、水平転送レジスタ間転送パルスφＨＨＧが印加される。
【００１９】
第一、第二水平転送レジスタ１０４，１０５の出力側には、転送されてきた信号電荷を検出して信号電圧に変換する例えばフローティング・ディフュージョン・アンプ構成の第一、第二出力部１０７，１０８が設けられており、これら第一、第二出力部１０７，１０８から各々画素信号が出力される。以上により、第一、第二出力部１０７，１０８を有する２チャンネル画素信号出力のＣＣＤイメージセンサが構成されている。
【００２０】
図２に図１に示した第一、第二水平転送レジスタ１０４，１０５に対応する４相駆動方式の水平転送レジスタの平面図を示し、図３に図２の平面図におけるＡ−Ａ’線断面の構造図を示す。
図３に示すように、ｐウェル２０１表面側にはｎ型転送チャネル２０２が形成されており、その上方には、第一、第二、第三、第四転送電極２０３，２０４，２０５，２０６がゲート絶縁膜（図示せず）を介して形成されている。この第一、第二、第三、第四転送電極２０３，２０４，２０５，２０６には、それぞれ転送パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３、φＨ４ａまたはφＨ４ｂが印加される。
【００２１】
ここで、図２に示すように、第一水平転送レジスタ３０４における第一、第三転送電極２０３，２０５の形状は、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）の方が第二水平転送レジスタ３０５側よりも広く形成されている。例えば、１．４μｍ画素サイズのＣＣＤイメージセンサの場合、垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）側は０．５μｍであり、第二水平転送レジスタ３０５側は、０．２μｍである。尚、第一、第三転送レジスタにおける垂直転送レジスタ１０２側の転送電極の幅は、垂直転送レジスタの幅（例えば、０．３〜０．４μｍ程度）よりも広く形成されている。
【００２２】
なお、図２に示すように、本実施例に係る固体撮像装置では、信号電荷をブロックするチャネルストップ２１０が形成されている。
他方、第二、第四転送電極２０４，２０６の形状は、第二水平転送レジスタ側の方が垂直転送レジスタ３０２側よりも広く形成されている。例えば、１．４μｍ画素サイズのＣＣＤイメージセンサの場合、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）は０．２μｍであり、第二水平転送レジスタ３０５側は、０．５μｍである。尚、本実施例において第一、第二水平転送レジスタ３０４、３０５の第一、第二、第三転送電極２０３，２０４，２０５は、例えば、タングステン配線（図示せず）を介して、電気的に繋がっている。
【００２３】
図４に示すタイミングチャートと図２を用いて、本実施例における固体撮像装置での水平転送レジスタの動作を説明する。
初期状態（ｔ＝ｔ０）では、垂直転送電極２０７の転送パルスφＶ４が“Ｈ”レベルであり、この印加電圧により、垂直転送電極２０７下のポテンシャルが深くなっており、垂直転送電極２０７下に信号電荷が蓄積されている。
【００２４】
時刻ｔ１では、垂直転送電極２０７の転送パルスφＶ４が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルとなり、垂直転送レジスタ最終電極２０８の転送パルスφＶＬが“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルとなることから、垂直転送電極２０７下のポテンシャルは浅くなり、垂直転送レジスタ最終電極２０８のポテンシャルが深くなる。従って、信号電荷は垂直転送レジスタ最終電極２０８に移送される。
【００２５】
時刻ｔ２では、垂直転送レジスタ最終電極２０８の転送パルスφＶＬが“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルとなることから、垂直転送レジスタ最終電極２０８下のポテンシャルは浅くなり、垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）より信号電荷は移送され、第一水平転送レジスタ３０４の第一転送電極２０３下の蓄積領域に移送される。このとき、第一転送電極２０３の転送パルスφＨ１は、“Ｈ”レベルであり、第一転送電極２０３下のポテンシャルは深くなっている。
【００２６】
時刻ｔ３では、第一転送電極２０３の転送パルスφＨ１が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルとなり、第四転送電極２０６の転送パルスφＨ４ａ、φＨ４ｂが“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルとなることから、第一転送電極２０３下のポテンシャルは浅くなり、第四転送電極２０６下のポテンシャルは深くなる。従って、信号電荷は第四転送電極２０６下に移送される。
【００２７】
時刻ｔ４では、水平転送レジスタ間転送パルスφＨＨＧが“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルとなり、転送パルスφＨ４ａが“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルとなることから、水平転送レジスタ間転送ゲート３０６下のポテンシャルが深くなり、第一水平転送レジスタ３０４の第四転送電極２０６下のポテンシャルが浅くなる。従って、信号電荷は水平転送レジスタ間転送ゲート３０６下に移送される。
【００２８】
時刻ｔ５では、水平転送レジスタ間転送パルスφＨＨＧが“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルとなることで、信号電荷は、第二水平転送レジスタ３０５の第四転送電極２０６に移送される。
このようにして、垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）より移送されてきた信号電荷は、第一、第二水平転送レジスタ３０４、３０５に振り分けられる。以降、水平転送パルスφＨ１、φＨ２、ΦＨ３、φＨ４ａ、φＨ４ｂによって４相駆動され、振り分けられた信号電荷は、第一、第二水平転送レジスタ３０４、３０５の出力側に設けられた第一、第二出力部１０７，１０８（図１を参照）へと転送され、画素信号として出力される。
【００２９】
ところで、ポテンシャルの深さは、チャネル長に依存し、チャネル長が長いとポテンシャルは深くなり、短いとポテンシャルは浅くなる。本実施例においては、図３の断面構造図で示したとおり、転送電極下の不純物濃度は一様であることから、チャネル長は転送電極の幅によって決定される。
第一水平転送レジスタ３０４の第一、第三転送電極２０３，２０５は垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）の方が第二水平転送レジスタ３０５側よりも広く形成されていることから、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）のポテンシャルが深く、第二水平転送レジスタ３０５側のポテンシャルが浅く形成される。
【００３０】
他方、第一水平転送レジスタ３０４の第二、第四転送電極２０４，２０６は垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）よりも第二水平転送レジスタ３０５側の方が広く形成されているため、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）のポテンシャルが浅く、第二水平転送レジスタ３０５側のポテンシャルが深く形成される。
本実施例においては、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）から第一水平転送レジスタ３０４への信号電荷転送は、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）のポテンシャルが深く形成された第一転送電極２０３へ信号電荷が移送される。よって、垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）と第一水平転送レジスタ３０４間のポテンシャル勾配を十分に確保できるようになるため、垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）での信号電荷の残存を抑制し、ＦＰＮの発生を防止することが可能となる。  
【００３１】
また、第一水平転送レジスタ３０４から第二水平転送レジスタ３０５への信号電荷転送は、信号電荷を隣接する第一転送電極２０３から第四転送電極２０６に移送した後に行う。第四転送電極２０６は、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）のポテンシャルが浅く、第二水平転送レジスタ３０５側のポテンシャルが深いため、垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）から第二水平転送レジスタ３０５に向かったポテンシャル勾配を持つ。よって、第一水平転送レジスタ３０４での信号電荷の残存を抑制し、ＦＰＮの発生を防止することができる。
【００３２】
尚、本実施例で示したように、第一水平転送レジスタ３０４の第一転送電極における垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）の転送電極の幅は、垂直転送レジスタ幅２０９よりも広く形成することが望ましい。このような形態をとることにより、垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）から第一水平転送レジスタ３０４に信号電荷を転送する際、入口に対して出口が拡がった信号電荷の経路となるため、よりスムーズな信号電荷の転送が可能となる。
【００３３】
［変形例］ 
図５に示すように、第二水平転送レジスタ３０５の転送電極形状を変更した変形例に係る固体撮像装置の構成の一部を示す。なお、図５に示す第二水平転送レジスタ３０５の転送電極を除く部分については、上記実施例１に係る固体撮像装置と同一構成を備えるので、図示および説明を省略する。
【００３４】
図５に示すように、第二水平転送レジスタ第四転送電極４０６の形状を第一水平転送レジスタ３０４の方がその反対側よりも広く形成する。これにより、第二水平転送レジスタ第四転送電極４０６の第一水平転送レジスタ３０４側のポテンシャルが深く形成される。よって、本変形例に係る固体撮像装置では、実施例１に係る固体撮像装置に対し、第一水平転送レジスタ３０４から第二水平転送レジスタ３０５へのポテンシャル勾配が更に大きくなり、第一水平転送レジスタ３０４から第二水平転送レジスタ３０５へ信号電荷を転送するがよりスムーズになり、第一水平転送レジスタでの信号電荷の残存（ＦＰＮ）を抑制できる。
【００３５】
尚、第一水平転送レジスタ３０４側の第二水平転送レジスタ第四転送電極４０６の幅は、水平転送レジスタ間転送チャネル幅４０７よりも広く形成することが望ましい。このような形態をとることにより、第一水平転送レジスタ３０４から第二水平転送レジスタ３０５に信号電荷を転送する際、入口に対して出口が拡がった信号電荷の経路となるため、よりスムーズな信号電荷の転送が可能となる。
【００３６】
［実施例２］
第二の実施例において、第一の実施例と異なる点は、第一水平転送レジスタ３０４におけるポテンシャル勾配を不純物分布によって形成する点であり、その他の構成は第一の実施例と同様である。よって、その要旨となる点について説明する。
本実施例の第一、第二水平転送レジスタ３０４、３０５に対応する４相駆動方式の水平転送レジスタの平面図を図６に示し、当該図６に示す平面図におけるＢ−Ｂ’線断面の構造図を図７に示す。
【００３７】
図７に示すように、ｐウェル５０１表面側にはｎ型転送チャネル５０２が形成されており、その上方には、第一、第二、第三、第四転送電極５０３，５０４，５０５，５０６がゲート絶縁膜（図示せず）を介して形成されている。
この第一、第二、第三、第四転送電極５０３，５０４，５０５，５０６には、それぞれ転送パルスφＨ１、φＨ２、φＨ３、φＨ４ａまたはφＨ４ｂが印加される。尚、本実施例において第一、第二水平転送レジスタ３０４、３０５の第一、第二、第三転送電極５０３，５０４，５０５は、例えば、タングステン配線（図示せず）を介して、電気的に繋がっている。
【００３８】
ここで、第一、第二、第三、第四転送電極５０３，５０４，５０５，５０６下にはｐ型不純物領域５１０が形成されている。ｐ型不純物領域５１０の形成には、例えば、フォトリソグラフィーにより所望の注入領域をパターニングした後、注入エネルギーを５０ｋｅＶ、ドーズ量を５．０Ｅ１１個／ｃｍ２に設定して硼素（Ｂ）などのｐ型不純物を注入する。
【００３９】
図６および図７に示すように、第一水平転送レジスタ３０４における第一、第三転送電極５０３，５０５下のｐ型不純物５１０は、第一、第三転送電極５０３，５０５下のｎ型転送チャネル５０２が垂直転送レジスタ３０２側の方が第二水平転送レジスタ３０５側よりも広くなるように形成される。
他方、第二、第四転送電極５０４，５０６下のｐ型不純物５１０は、第二、第四転送電極５０４，５０６下のｎ型転送チャネル５０２が、第二水平転送レジスタ側の方が垂直転送レジスタ３０２側よりも広くなるように形成される。
【００４０】
本実施例において、第一水平転送レジスタ３０４における第一、第二、第三、第四転送電極５０３，５０４，５０５，５０６のポテンシャルの深さは、各転送電極下のｎ型転送チャネル５０２に依存する。即ち、第一水平転送レジスタ３０４の第一、第三転送電極５０３，５０５下のｎ型転送チャネル５０２は、垂直転送レジスタ３０２側の方が第二水平転送レジスタ３０５側よりも広く形成されていることから、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）のポテンシャルが深く、第二水平転送レジスタ３０５側のポテンシャルが浅く形成される。
【００４１】
他方、第一水平転送レジスタ３０４の第二、第四転送電極５０４，５０６下のｎ型転送チャネル５０２は垂直転送レジスタ３０２側よりも第二水平転送レジスタ３０５側の方が広く形成されているため、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）のポテンシャルが浅く、第二水平転送レジスタ３０５側のポテンシャルが深く形成される。
以上のように、本実施例においても、第一の実施例と同様に垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）から第一水平転送レジスタ３０４への信号電荷転送は、垂直転送レジスタ１０２側（図１を参照）のポテンシャルが深く形成された第一転送電極５０３に信号電荷が転送される。このことにより、垂直転送レジスタ３０２と第一水平転送レジスタ３０４間のポテンシャル勾配を十分に確保できるようになるため、垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）での信号電荷の残存を抑制し、ＦＰＮの発生を防止することが可能となる。また、第一水平転送レジスタ３０４から第二水平転送レジスタ３０５への信号電荷転送は、垂直転送レジスタ１０２（図１を参照）から第二水平転送レジスタ３０５に向かったポテンシャル勾配を持つ第四転送電極５０６を介するため、第一水平転送レジスタ３０４での信号電荷の残存を抑制し、ＦＰＮの発生を防止することができる。
【００４２】
更に、本実施例では、イオン注入によりｐ型不純物領域５１０を形成するだけで容易にポテンシャル勾配を形成し、ＦＰＮの発生を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、複数の水平転送レジスタを有する固体撮像装置において、垂直転送レジスタから第一水平転送レジスタへの転送及び第一水平転送レジスタから第二水平転送レジスタへの転送時に発生する転送不良（ＦＰＮ）を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０１．フォトセンサ
１０２．垂直転送レジスタ
１０３．イメージ部
１０４，３０４．第一水平転送レジスタ
１０５，３０５．第二水平転送レジスタ
１０６，３０６．水平転送レジスタ間転送ゲート
１０７．第一出力部
１０８．第二出力部
２０１，５０１．ｐウェル
２０２，５０２．ｎ型転送チャネル
２０３，５０３．第一転送電極
２０４，５０４．第二転送電極
２０５，５０５．第三転送電極
２０６，５０６．第四転送電極
２０７．垂直転送電極
２０８．垂直転送レジスタ最終電極
２０９．垂直転送レジスタ幅
２１０．チャネルストップ
４０３．第二水平転送レジスタ第一転送電極
４０４．第二水平転送レジスタ第二転送電極
４０５．第二水平転送レジスタ第三転送電極
４０６．第二水平転送レジスタ第四転送電極
４０７．水平転送レジスタ間転送チャネル幅
５１０．ｐ型不純物領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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