(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
列方向及び行方向にそれぞれ所定の配列間隔で前記半導体基板上に形成され、前記列方向の片側に読み出しゲート部を備えた複数の光電変換素子と、
前記複数の光電変換素子の間を縫うように蛇行し、概略前記列方向に延びるようにして前記半導体基板上に前記行方向に複数形成され、前記光電変換素子の前記列方向の他側に形成された第１の部分と、該列方向で隣接する該第１の部分同士を繋ぐ第２の部分とを有する素子分離領域と、
前記行方向に隣接する前記素子分離領域間に形成され、前記複数の光電変換素子の間を縫うように蛇行し、概略前記列方向に延びるようにして前記半導体基板上に前記行方向に複数形成される垂直電荷転送路であって、その片側のみが前記素子分離領域の前記第１の部分に接して画定され、他の側が前記読み出しゲート部に接して画定される第1の転送領域と、その両側がそれぞれ前記素子分離領域の前記第１の部分と前記第２の部分に接して画定される第２の転送領域と、前記第1の転送領域と前記第２の転送領域とを接続する連接領域とを含む前記垂直電荷転送路と、
前記列方向に隣接する前記光電変換素子の間で、前記行方向に一体化されて前記列方向に少なくとも２列で、前記垂直電荷転送路の上部に形成され、所定の駆動パルスが印加されて前記垂直電荷転送路にある電荷を該垂直電荷転送路の下流に向かって転送する複数の垂直電荷転送電極とを備え、
前記連接領域と接続する上流及び下流の前記垂直電荷転送路を画定する前記素子分離領域の前記第１の部分は屈曲し、前記垂直電荷転送電極の一縁部が前記連接領域のうち少なくとも上流で前記第１の転送領域と接続し下流で前記第２の転送領域と接続する前記連接領域にかかるように、該垂直電荷転送電極が配置されていることを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記垂直電荷転送電極は列方向に隣接する前記光電変換素子の間に４つ配置され、かつすべての前記連接領域にいずれかの前記垂直電荷転送電極の一縁部がかかるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記素子分離領域は不純物をドープして形成されることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体撮像素子に関し、より詳細には該固体撮像素子の垂直電荷転送電極の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来用いられている固体撮像素子について、図７〜図１２を参照しながら説明する。
図７は、従来例に係る固体撮像素子の平面図である。図７において、１０１はｎ型半導体基板であり、その表層部にはｐ型半導体層から成るｐウェル（図示せず）が形成されている。そして、このｐウェル上には、列方向及び行方向に所定の配列間隔で形成される光電変換素子１０３が複数形成されている。
【０００３】
また、光電変換素子１０３に蓄積された電荷は、所定の時間が経過した後、垂直電荷転送路１０５に読み出される。そして、垂直電荷転送路の上部に形成されている垂直電荷転送電極（図示せず）に所定の駆動パルスが印加され、電荷が垂直電荷転送路１０５の下流（図７の下側）に向かって転送される。なお、この垂直電荷転送路１０５は、ｐウェル上にｎ型半導体層を形成して成るものであり、光電変換素子１０３の間を通るようにして概略列方向の延びている。
【０００４】
このようにして転送された電荷は、やがて水平電荷転送路１０６に到達する。水平電荷転送路１０６に到達した電荷は、該水平電荷転送路１０６の上部に形成されている水平電荷転送電極（図示せず）に所定の駆動パルスを与えることにより、出力回路１０７に達する。出力回路１０７では、転送された電荷が所定の信号に変換さて、外部に出力される。
【０００５】
図８は、図７に示される従来例に係る固体撮像素子の要部拡大図である。図８において、１０４は読み出しゲート部であり、該読み出しゲート部１０４の上部に形成されている垂直電荷転送電極（図示せず）にフィールドシフトパルスを印加することにより、光電変換素子１０３に蓄積されている電荷が垂直電荷転送路１０５に転送される。また、１０２は素子分離領域であり、これはｐウェルの表層部に高濃度の不純物（Ｂ（ホウ素））をドープして成るものである。そして、この素子分離領域１０２は、光電変換素子１０３の間を通り、概略列方向に延びている。
【０００６】
また、図９は、図８で省略した垂直電荷転送電極１０８を付け加えた図である。図９に示されるように、垂直電荷転送電極１０８は公知の１画素２電極構造を有し、これに公知の４相駆動パルスが印加され、インターレース読み出しが行われる。
図１０は、このような４相駆動パルスの例を示すものである。図１０において、ＶＨは、各光電変換素子１０３に蓄積されている電荷を垂直電荷転送路１０５に移動させる時（フィールドシフト時）に印加する電圧であり、例えば１５Ｖの電圧を有する。また、ＶＭとＶＨは、垂直電荷転送路１０５にある電荷を下流に向かって転送する際に印加する電圧であり、それぞれ例えば０Ｖ、−８Ｖの電圧を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図８に示される従来例に係る固体撮像素子において、領域Ａ及び領域Ｂにおける垂直電荷転送路１０５は次のような特徴を有している。すなわち、領域Ａでは、垂直電荷転送路１０５の片側に素子分離領域１０２が形成されている。換言すると、領域Ａにおける垂直電荷転送路１０５の片側は、素子分離領域１０２に接することにより画定されている。
【０００８】
これに対し、領域Ｂでは、垂直電荷転送路１０５の両側に素子分離領域１０２が形成されている。換言すると、領域Ｂにおける垂直電荷転送路１０５の両側は、素子分離領域１０２に接することにより画定されている。
このため、素子分離領域１０２から垂直電荷転送路１０５へ拡散する不純物（Ｂ（ホウ素））の量は、領域Ａに比べて領域Ｂの方が多くなる。この理由は次の通りである。すなわち、領域Ａでは、垂直電荷転送路１０５の片側にのみ素子分離領域１０２が形成されており、この片側に形成された素子分離領域１０２だけから不純物（Ｂ（ホウ素））の拡散が起こる。これに対し、領域Ｂでは、垂直電荷転送路１０５の両側に素子分離領域１０２が形成されており、不純物（Ｂ（ホウ素））の拡散は垂直電荷１０５の両側から起こる。これにより、垂直電荷転送路１０５に拡散する不純物（Ｂ（ホウ素））の量が、領域Ａに比べて領域Ｂの方が多くなる。
【０００９】
一般に、垂直転送路１０５に不純物が拡散すると、いわゆる狭チャネル効果により、該垂直電荷転送路１０５のポテンシャルの高さが高くなる。そして、上のように領域Ａと領域Ｂとで拡散する不純物の量が異なると、領域Ｂにおける垂直電荷転送路１０５のポテンシャルの高さが、領域Ａにおけるそれに比べて高くなる。
【００１０】
この点について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。図１１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図８におけるＢ−Ｃ断面図及びＥ−Ｆ断面図、そして該断面におけるポテンシャルの様子を模式的に表す図である。なお、図１１には、図８で省略している垂直電荷転送電極１０８も示されている。そして、図８から明らかなように、Ｂ−Ｃ断面は上述した領域Ａにおける一断面であり、Ｅ−Ｆ断面は上述した領域Ｂにおける一断面である。
【００１１】
また、図１１（ａ）及び（ｂ）で実線で表される曲線は、それぞれの断面の上部に形成されている垂直電荷転送電極（１０８ａ、１０８ｂ）に印加される電圧がローレベル（ＶＬ）時のポテンシャルを示すものであり、破線で表される曲線は、印加される電圧がミドルレベル（ＶＭ）時のポテンシャルを示すものである。
【００１２】
図１１（ａ）に示されるように、図８のＢ−Ｃ断面においては、垂直電荷転送電極１０８ａに印加される電圧がローレベル（ＶＬ）の時、垂直電荷転送路１０５のポテンシャルの高さはＨＬ１である。そして、印加される電圧がミドルレベルの時、垂直電荷転送路１０５のポテンシャルの高さはＨＭ１である。
一方、図１１（ｂ）に示されるように、図８のＥ−Ｆ断面においては、垂直電荷転送電極１０８ｂに印加される電圧がローレベル（ＶＬ）の時、垂直電荷転送路１０５のポテンシャルの高さはＨＬ２である。そして、印加される電圧がミドルレベルの時、垂直電荷転送路１０５のポテンシャルの高さはＨＭ２である。
【００１３】
そして、上で説明したような拡散される不純物（Ｂ（ホウ素））の量の違いに起因して、ＨＬ２はＨＬ１よりも高く（ＨＬ２＞ＨＬ１）、ＨＭ２はＨＭ１よりも高い（ＨＭ２＞ＨＭ１）。
図１２は、図９のＧ−Ｈ断面図、及び該断面におけるポテンシャルの様子を表す図である。そして、図１２中の実線で表される曲線は、垂直電荷転送電極１０８ａに印加される電圧がローレベル（ＶＬ）であり、垂直電荷転送電極１０８ｂに印加される電圧がミドルレベル（ＶＭ）である場合のＧ−Ｈ断面におけるポテンシャルの様子を示すものである。また、同図中破線で表される曲線は、垂直電荷転送電極１０８ａ及び１０８ｂに印加される電圧がともにミドルレベル（ＶＭ）である場合のポテンシャルの様子を示すものである。
【００１４】
上で説明したように、垂直電荷転送電極１０８ａに印加される電圧がローレベル（ＶＬ）の時、ＨＬ２はＨＬ１よりも高い。そのため、図１２に示されるように、垂直電荷転送電極１０８ａに印加される電圧がローレベル（ＶＬ）であり垂直電荷転送電極１０８ｂに印加される電圧がミドルレベル（ＶＭ）である場合、領域Ａと領域Ｂとが連接する領域の近傍の垂直電荷転送路１０５のポテンシャルに高さがＨＬ２−ＨＬ１の凸部が形成される。
【００１５】
このような凸部が形成されると、図１２において左から右へ転送されるべき電荷が該凸部によりその動きが妨害されて所望に転送されなくなり、固体撮像素子の垂直転送効率が悪化する。そして、このように垂直転送効率が悪化すると、固体撮像素子全体の特性も悪化する。
本発明は係る従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、狭チャネル効果による垂直転送効率の悪化を防ぐことができる固体撮像素子を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、第１の発明である、半導体基板と、列方向及び行方向にそれぞれ所定の配列間隔で前記半導体基板上に形成され、前記列方向の片側に読み出しゲート部を備えた複数の光電変換素子と、前記複数の光電変換素子の間を縫うように蛇行し、概略前記列方向に延びるようにして前記半導体基板上に前記行方向に複数形成され、前記光電変換素子の前記列方向の他側に形成された第１の部分と、該列方向で隣接する該第１の部分同士を繋ぐ第２の部分とを有する素子分離領域と、前記行方向に隣接する前記素子分離領域間に形成され、前記複数の光電変換素子の間を縫うように蛇行し、概略前記列方向に延びるようにして前記半導体基板上に前記行方向に複数形成される垂直電荷転送路であって、その片側のみが前記素子分離領域の前記第１の部分に接して画定され、他の側が前記読み出しゲート部に接して画定される第1の転送領域と、その両側がそれぞれ前記素子分離領域の前記第１の部分と前記第２の部分に接して画定される第２の転送領域と、前記第１の転送領域と前記第２の転送領域とを接続する連接領域とを含む前記垂直電荷転送路と、前記列方向に隣接する前記光電変換素子の間で、前記行方向に一体化されて前記列方向に少なくとも２列で、前記垂直電荷転送路の上部に形成され、所定の駆動パルスが印加されて前記垂直電荷転送路にある電荷を該垂直電荷転送路の下流に向かって転送する複数の垂直電荷転送電極とを備え、前記連接領域と接続する上流及び下流の前記垂直電荷転送路を画定する前記素子分離領域の前記第１の部分は屈曲し、前記垂直電荷転送電極の一縁部が前記連接領域のうち少なくとも上流で前記第１の転送領域と接続し下流で前記第２の転送領域と接続する前記連接領域にかかるように、該垂直電荷転送電極が配置されていることを特徴とする固体撮像素子によって解決する。
【００１７】
または、第２の発明である、前記垂直電荷転送電極は列方向に隣接する前記光電変換素子の間に４つ配置され、かつすべての前記連接領域にいずれかの前記垂直電荷転送電極の一縁部がかかるように配置されていることを特徴とする第１の発明の固体撮像素子によって解決する。
【００１８】
【作用】
本発明に係る固体撮像素子によれば、図２に例示するように、垂直電荷転送路２０５は、その片側が素子分離領域２０２ａに接して画定される第１の転送領域と、その両側がそれぞれ素子分離領域２０２ａ及び２０２ｂに接して画定される第２の転送領域とを含んでいる。
【００１９】
そして、これら第１の転送領域と第２の転送領域とは、第１の転送領域の下流にある連接領域において連接している。更に、これら第１の転送領域及び第２の転送領域の片側を画定する素子分離領域２０２ａは、この連接領域の近傍において屈曲している。
また、図３に例示するように、垂直電荷転送電極２０８ｂの一縁部２０８ｂＥが上述した連接領域の近傍にくるように垂直電荷転送電極２０８ｂが配置されている。
【００２０】
今、垂直電荷転送路２０５にある電荷を転送するために、垂直電荷転送電極２０８ｂに電圧が印加されている場合を考える。この場合、垂直電荷転送電極２０８ｂの一縁部２０８ｂＥの周囲には、該垂直電荷転送電極２０８ｂの他の部分に比べて強い電界（フリンジング電界）が生じる。これは、一縁部２０８ｂＥの曲率が垂直電荷転送電極２０８ｂの他の部分の曲率に比べて大きいためである。
【００２１】
そして、このフリンジング電界は、上述した連接領域の近傍に従来形成されたポテンシャルの凸部（図１２参照）を打ち消すように形成される。そのため、垂直電荷転送路２０５にはポテンシャルの凸部が形成されなくなる。これにより、垂直電荷転送路２０５にある電荷は、ポテンシャルの凸部によりその動きが妨害されることなくスムーズに転送される。このため、本発明に係る固体撮像素子の垂直転送効率は、従来に比べて改善されたものとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本実施形態に係る固体撮像素子について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る固体撮像素子全体の平面図である。
図１において、２０１はｎ型半導体基板であり、その表層部にはｐ型半導体層から成るｐウェル（図示せず）が形成されている。そして、２０３は光電変換素子であり、これはｐｎ接合を有するフォトダイオード（図示せず）をｐウェルに形成して成るものである。図１に示されるように、この光電変換素子２０３は、列方向及び行方向にそれぞれ所定の配列間隔で半導体基板２０１上に複数形成されている。
【００２３】
また、２０２は素子分離領域であり、これはｐウェルに高濃度の不純物（Ｂ（ホウ素））をドープして形成されるものである。また、図１に示されるように、この素子分離領域２０２は、光電変換素子の間を通るようにして概略列方向に延びている。
そして、２０５は光電変換素子２０３の間を通り概略列方向に延びる垂直電荷転送路であり、これはｐウェルにｎ型半導体層を形成して成るものである。フォトダイオードから垂直電荷転送路２０５に読み出された電荷は、該垂直電荷転送路２０５の上部に形成されている垂直電荷転送電極（図示せず）に所定の駆動パルスを印加することにより、下流（図１においては下側）に転送される。
【００２４】
また、２０６は、垂直電荷転送路２０５を通って転送されてきた電荷を水平方向に転送するための水平電荷転送路である。垂直電荷転送路２０５から水平電荷転送路２０６に転送された電荷は、該水平電荷転送路２０５の上部に形成されている水平電荷転送電極に所定の駆動パルスを印加することにより、水平方向（図１においては左側）に転送される。
【００２５】
そして、２０７は、水平方向に転送されてきた電荷を所定の信号に変換し、外部に出力するための出力回路である。
図２は、図１に示される本実施形態に係る固体撮像素子の要部拡大図である。図２において、図１と同様の構成部材には図１と同じ参照符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００２６】
図２に示される２０４は読み出しゲート部であり、該読み出しゲート部２０４の上部に形成される垂直電荷転送電極（図示せず）にフィールドシフトパルスを印加することにより、光電変換素子２０３に蓄積されている電荷が垂直電荷転送路２０５に移動させられる。
ところで、図２の領域Ａに着目すると、この領域における垂直電荷転送路２０５は、その片側に素子分離領域２０２ａが形成されている。換言すると、領域Ａにおける垂直電荷転送路２０５の片側は、素子分離領域２０２ａに接して画定される。以下、領域Ａにおける垂直電荷転送路２０５を、第１の転送領域と呼ぶ。
【００２７】
一方、図２の領域Ｂに着目すると、この領域における垂直電荷転送路２０５の両側には素子分離領域２０２が形成されている。すなわち、垂直電荷転送路２０５の片側には素子分離領域２０２ａが形成されており、もう一方の側には素子分離領域２０２ｂが形成されている。換言すると、領域Ｂにおける垂直電荷転送路２０５の両側は、素子分離領域２０２ａ及び２０２ｂに接して画定される。以下、領域Ｂにおける垂直電荷転送路を、第２の転送領域と呼ぶ。
【００２８】
そして、これら第１の転送領域及び第２の転送領域は、図２の領域Ｉにおいて連接している。この領域Ｉは、図２に示されるように、第１の転送領域の下流にある。以下、この領域Ｉのことを連接領域と呼ぶ。更に、これら第１の転送領域及び第２の転送領域の片側を画定する２０２ａは、連接領域の近傍において屈曲している。
【００２９】
図３は、図２で省略した垂直電荷転送電極２０８を図２に付け加えたものである。図２に示されるように、この垂直電荷転送電極２０８は行方向に一体化されて成り、列方向に複数形成されている。また、これらの垂直電荷転送電極２０８は、公知の１画素２電極構造を有しいる。すなわち、列方向に隣接する光電変換素子２０３の間に、２つの垂直電荷転送電極２０８ａ及び２０８ｂが配列されている。そして、これらの垂直電荷転送電極２０８には、図１０に示したしたような４相駆動パルスが印加される。
【００３０】
図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図２におけるＢ−Ｃ断面図及びＥ−Ｆ断面図、そして該断面におけるポテンシャルの様子を模式的に表す図である。なお、図４には、図２で省略した垂直電荷転送電極２０８ａ及び２０８ｂも示されている。そして、図２に示されるように、Ｂ−Ｃ断面は第１の転送領域における一断面であり、Ｅ−Ｆ断面は第２の転送領域における一断面である。
【００３１】
また、図４（ａ）及び（ｂ）で実線で表される曲線は、それぞれの断面の上部にある垂直電荷転送電極（２０８ａ、２０８ｂ）に印加される電圧がローレベル（ＶＬ）時のポテンシャルを示すものであり、破線で表される曲線は、印加される電圧がミドルレベル（ＶＭ）時のポテンシャルを示すものである。
図４（ａ）に示されるように、垂直電荷転送電極２０８ａに印加される電圧がローレベル（ＶＬ）である時、Ｂ−Ｃ断面における垂直電荷転送路２０５のポテンシャルの高さはＨＬ１であり、電圧がミドルレベルである時、ポテンシャルの高さはＨＭ１となる。
【００３２】
また、図４（ｂ）に示されるように、直電荷転送電極２０８ｂに印加される電圧がローレベル（ＶＬ）である時、Ｅ−Ｆ断面における垂直電荷転送路２０５のポテンシャルの高さはＨＬ２であり、電圧がミドルレベル（ＶＭ）である時、ポテンシャルの高さはＨＭ２となる。
そして、これらのポテンシャルの高さについて、ＨＬ２はＨＬ１よりも高く、ＨＭ２はＨＭ１よりも高い。この理由は、従来の技術の項で説明したのと同様である。
【００３３】
すなわち、第１の転送領域はその片側にのみ素子分離領域２０２ａが形成されているのに対し、第２の転送領域はその両側に素子分離領域２０２及び２０２ａが形成されている。そのため、素子分離領域２０２から垂直電荷転送路２０５に拡散される不純物（Ｂ（ホウ素））の量は、第２の転送領域の方が第１の転送領域に比べて多くなる。従って、不純物の拡散に起因する狭チャネル効果により、第２の転送領域のポテンシャルの高さの方が第１の領域のそれに比べて高くなる。
【００３４】
なお、このようなポテンシャルの高さの違いは、上述した理由以外に、第１の転送領域及び第２の転送領域それぞれの片側を画定する素子分離領域２０２ａが連接領域において屈曲していることにも起因していると考えられる。
すなわち、このように素子分離領域２０２ａが屈曲することにより、第２の転送領域の幅が第１の転送領域の幅に比べて狭くなり、第２の転送領域における狭チャネル効果が第１の転送領域に比べて甚大となると考えられる。
【００３５】
ここで、図３に示される２枚の垂直電荷転送電極２０８ａ及び２０８ｂに着目する。図中２０８ａＥで示されるものは垂直電荷転送電極２０８ａの一縁部であり、２０８ｂＥで示されるものは垂直電荷転送電極２０８ｂの一縁部である。
そして、図３に示されるように、これらの垂直電荷転送電極２０８ａ、２０８ｂは、それらの一縁部２０８ａＥ、２０８ｂＥが上述した連接領域の近傍にくるように配置されている。
【００３６】
このように垂直電荷転送電極２０８を配置することにより、従来連接領域の近傍で見られたポテンシャルの凸部が形成されなくなる。この点について図５を参照しながら説明する。
図５は、図３におけるＧ−Ｈ断面図、及び該断面における垂直電荷転送路２０５のポテンシャルの様子について示す図である。そして、図５中の実線で表される曲線は、垂直電荷転送電極２０８ａに印加される電圧がローレベル（ＶＬ）であり、垂直電荷転送電極２０８ｂに印加される電圧がミドルレベル（ＶＭ）である場合のＧ−Ｈ断面におけるポテンシャルの様子を示すものである。また、同図中破線で表される曲線は、垂直電荷転送電極２０８ａ及び２０８ｂに印加される電圧がともにミドルレベル（ＶＭ）である場合のポテンシャルの様子を示すものである。
【００３７】
今、垂直電荷転送電極２０８ａに印加される電圧がローレベル（ＶＬ）であり、垂直電荷転送電極２０８ｂに印加される電圧がミドルレベル（ＶＭ）である場合を考える。
一般に、導体に電位を与えると、該導体表面の曲率が大きい部分の周囲には曲率が小さい部分に比べて強い電界（フリンジング電界）が生じることが知られている。そして、上で説明したように、垂直電荷転送電極２０８ｂの一縁部２０８ｂＥは連接領域の近傍にくるように配置されている。この垂直電荷転送電極２０８の一縁部２０８ｂＥは、該垂直電荷転送電極２０８の他の部分に比べてその曲率が大きくなっている。
【００３８】
そのため、垂直電荷転送電極２０８ｂにミドルレベルの電圧ＶＭを印加すると、該垂直電荷転送電極２０８ｂの一縁部２０８ｂＥの周囲にフリンジング電界が生じる。そして、このフリンジング電界により、一縁部２０８ｂＥの周囲のポテンシャルは該フリンジング電界が無い場合に比べて低くなる。
このため、連接領域の近傍において従来見られたポテンシャルの凸部は、このフリンジング電界と相殺するようになり、連接領域の近傍にポテンシャルの凸部が形成されなくなる。
【００３９】
なお、このような作用、及び効果は、図３に示されるような１画素２電極構造の他に、図６で示されるような１画素４電極構造でも奏することができる。
図６は、１画素４電極構造を有する垂直電荷転送電極３０１を図２に付け加えたものである。図６に示される固体撮像素子では、列方向に隣接する光電変換素子２０３の間に４つの垂直電荷転送電極３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、及び３０１ｄが配列されている。そして、垂直電荷転送電極３０１ｃの一縁部３０１ｃＥが連接領域の近傍に配置されている。
【００４０】
従って、上で説明したように、一縁部３０１ｃＥからのフリンジング電界とポテンシャルの凸部とが相殺し、垂直電荷転送路にポテンシャルの凸部が形成されなくなる。
これにより、垂直電荷転送路２０５にある電荷がポテンシャルの凸部によってその動きが妨害されることが無くなり、固体撮像素子の垂直転送効率を向上させることができる。また、垂直転送効率が向上することにより、固体撮像素子全体の特性を向上させることができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、垂直電荷転送電極に印加する駆動パルスとして４相駆動パルスを用いたが、駆動パルスはこれに限られるものではない。例えば、２相駆動パルスや３相駆動パルスを用いても、本実施形態と同様の作用、及び効果を奏することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る固体撮像素子によれば、第１の転送領域と第２の転送領域との連接領域の近傍に、垂直電荷転送電極の一縁部がくるようにした。このような構成により、連接領域近傍の垂直電荷転送路において従来見られたポテンシャルの凸部と、垂直電荷転送電極の一縁部からのフリンジング電界とが相殺し、垂直電荷転送路にポテンシャルの凸部が形成されなくなる。
【００４３】
そのため、垂直電荷転送路にある電荷がポテンシャルの凸部によりその動きが妨害されなくなる。このため、固体撮像素子の垂直転送効率が従来に比べて向上し、固体撮像素子全体の特性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固体撮像素子全体の平面図である。
【図２】本発明に係る固体撮像素子の要部拡大図である。
【図３】図２に示される本発明に係る固体撮像素子に垂直電荷転送電極を付け加えたものである。
【図４】図２に示される本発明に係る固体撮像素子のＣ−Ｄ断面図と該断面におけるポテンシャルの様子を模式的に表す図、及びＥ−Ｆ断面図と該断面におけるポテンシャルの様子を模式的に表す図である。
【図５】図３に示される本発明に係る固体撮像素子のＧ−Ｈ断面図と該断面におけるポテンシャルの様子を模式的に表す図である。
【図６】図２に示される本発明に係る固体撮像素子に１画素４電極構造を有する垂直電荷転送電極を付け加えたものである。
【図７】従来例に係る固体撮像素子全体の平面図である。
【図８】従来例に係る固体撮像素子の要部拡大図である。
【図９】図８に示される従来例に係る固体撮像素子に垂直電荷転送電極を付け加えたものである。
【図１０】垂直電荷転送電極に印加する駆動パルスの例を示す図である。
【図１１】図８に示される従来例に係る固体撮像素子のＣ−Ｄ断面図と該断面におけるポテンシャルの様子を模式的に表す図、及びＥ−Ｆ断面図と該断面におけるポテンシャルの様子を模式的に表す図である。
【図１２】図９に示される本発明に係る固体撮像素子のＧ−Ｈ断面図と該断面におけるポテンシャルの様子を模式的に表す図である。
【符号の説明】
１０１、２０１      ｎ型半導体基板、
１０２、２０２、２０２ａ、２０２ｂ    素子分離領域、
１０３、２０３      光電変換素子、
１０４、２０４      読み出しゲート部、
１０５、２０５      垂直電荷転送電極、
１０６              水平電荷転送路、
１０７              出力回路、
１０８、１０８ａ、１０８ｂ    垂直電荷転送電極、
２０８、２０８ａ、２０８ｂ    垂直電荷転送電極、
３０１、３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄ    垂直電荷転送電極、
２０８ａＥ          垂直電荷転送電極２０９ａの一縁部、
２０８ｂＥ          垂直電荷転送電極２０９ｂの一縁部、
３０１ｃＥ          垂直電荷転送電極３０１ｃの一縁部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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