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JPH0714045B2 - Charge transfer device - Google Patents
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JPH0714045B2 - Charge transfer device - Google Patents

Charge transfer device

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Publication number
JPH0714045B2
JPH0714045B2 JP60052972A JP5297285A JPH0714045B2 JP H0714045 B2 JPH0714045 B2 JP H0714045B2 JP 60052972 A JP60052972 A JP 60052972A JP 5297285 A JP5297285 A JP 5297285A JP H0714045 B2 JPH0714045 B2 JP H0714045B2
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charge
charge transfer
section
drain region
potential
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D44/00Charge transfer devices
    • H10D44/40Charge-coupled devices [CCD]
    • H10D44/45Charge-coupled devices [CCD] having field effect produced by insulated gate electrodes 
    • H10D44/472Surface-channel CCD
    • H10D44/474Two-phase CCD

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電荷転送装置(CCD)、特にその転送電荷を
出力端から導入させるか、転送途上で排除するかを切換
選択できる機能を設けたCCDに関わる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention provides a charge transfer device (CCD), and in particular, a function capable of switching and selecting whether to introduce the transfer charge from an output end or to eliminate it during transfer. Involved in CCD.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は電荷転送部の所要の電荷蓄積部に対して、電荷
排出を行うドレイン領域を有する電荷排出路を設けるも
のであるが、特にこの電荷排出路に、これに対して電荷
転送部からの電荷を導入するか、或いはそのまま電荷転
送部において転送させていくかの切換を行う切換部と、
ドレイン領域からの電荷の逆流を防止するポテンシャル
障壁部と、この障壁部を乗り越えて電荷転送部からの電
荷をドレイン領域に汲み出して送り出す電荷送り出し部
とを設けて、電荷転送部の転送電荷を、ドレイン領域か
らの電荷の逆流を招来することなく確実に排除・非排除
状態に切換えることができるようにする。
The present invention provides a charge discharge path having a drain region for discharging charges to a required charge storage section of the charge transfer section. In particular, this charge discharge path is connected to the charge transfer section from the charge transfer section. A switching unit that switches whether to introduce charges or to transfer the charges as they are in the charge transfer unit;
A potential barrier portion that prevents the reverse flow of charges from the drain region, and a charge delivery portion that overcomes this barrier portion and pumps out the charges from the charge transfer portion to the drain region and sends them out are provided. It is possible to reliably switch to the excluded / non-excluded state without causing the backflow of charges from the drain region.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ビデオテープレコーダVTRにおける磁気テープ上の磁気
トラックは、1つ置きの磁気トラックに関して磁界の傾
きを変えて隣り合う磁気トラック間にアジマス損を生じ
させて隣り合うトラック間のクロストークの減少化をは
かっている。この場合、特殊モード、例えばスチル再生
時に、磁気ヘッドが複数のトラックを横切って走査する
ことによって生じる水平同期信号間隔の0.5H(Hは水平
周期)分のスキュージャンプを補正するために補正回路
が用いられる。この補正回路は、通常の再生状態で用い
られる第1の信号路線に比し0.5H分遅らせる遅延線を有
する第2の信号線路が設けられて、スキュージャンプの
検出によって再生ビデオ信号入力をこの第2の信号線路
に切換えて、この第2の信号線路から0.5H遅れた再生ビ
デオ信号出力を取り出すようになされている。
The magnetic tracks on the magnetic tape in the video tape recorder VTR change the inclination of the magnetic field with respect to every other magnetic track to cause azimuth loss between adjacent magnetic tracks to reduce crosstalk between adjacent tracks. I'm wearing. In this case, in a special mode, for example, in still reproduction, a correction circuit is provided to correct a skew jump of 0.5H (H is a horizontal cycle) of the horizontal sync signal interval caused by the magnetic head scanning across a plurality of tracks. Used. This correction circuit is provided with a second signal line having a delay line that delays by 0.5H as compared with the first signal line used in a normal reproduction state, and detects the reproduction of the reproduced video signal by detecting a skew jump. By switching to the second signal line, the reproduced video signal output delayed by 0.5H is taken out from this second signal line.

このような補正回路として、上述した第1の線路と、こ
れに比し0.5H分の遅延を得る第2線路とを、共通の半導
体基板に形成したCCDによって夫々構成するものが提案
されている。この場合、第1及び第2の線路、すなわち
第1図及び第2のCCDからの再生ビデオ信号出力を切換
導入するに、各CCDにおいて、その転送信号電荷をドレ
イン領域に排出除去する電荷排出路を設け、この排出路
への電荷の導入を連動的に何れか1つに切換えて、何れ
か一方から再生ビデオ信号出力を導出するという構成が
採られている。
As such a correction circuit, there has been proposed a configuration in which the above-described first line and the second line that obtains a delay of 0.5H in comparison with the above-mentioned first line are each configured by a CCD formed on a common semiconductor substrate. . In this case, in order to selectively introduce the reproduced video signal output from the first and second lines, that is, the CCDs shown in FIGS. 1 and 2, in each CCD, the charge discharge path for discharging the transfer signal charge to the drain region is removed. Is provided, and the introduction of electric charges to this discharge path is interlocked to be switched to any one, and the reproduction video signal output is derived from either one.

このような電荷の排出路を有するCCDは、例えば第4図
にその略線的上面図を示し、第5図Aに第4図のA−A
線上の断面図を示すように、例えば少なくとも1の主面
(1a)側が比較的低不純物濃度の1つの導電型、例えば
n型の半導体より成る半導体基板(1)より構成される。
そしてこの半導体基板(1)の1の主面(1a)に臨んで他
の導電型の、例えばP型の不純物が選択的拡散等によっ
て導入されたチャンネルストッパー領域CSが形成され
て、CCDの電荷転送通路が画成される。このチャンネル
ストッパー領域CSによって画成された電荷転送通路に
は、その転送方向に沿って順次所要の間隔を保持して上
述の1の導電型すなわち、例えばn型の不純物が選択的
に拡散等によって導入され他部に比し高不純物濃度とさ
れた電荷蓄積領域(3s)が形成され、これら領域(3s)
間に電荷移送領域(3t)が形成される。また基板(1)の
主面(1a)上にはSiO2等の誘導体膜(4)が前面的に形成
され、この誘電体膜(4)を介し各電荷蓄積領域(3a)上
に例えば多結晶、シリコン層よりなる電極(5a)が選択
的に形成されて電荷蓄積部(6s)が構成され、また電荷
移送領域(3t)上に、例えば電極(5s)の表面を熱酸化
して形成した酸化物絶縁層(7)を介してこれら電極(5
s)と電気的に絶縁させた例えば金属電極よりなる電極
(5t)が選択的に形成されて電荷移送部(6t)が構成さ
れる。このようにして、第4図中実線矢印a及びbで示
す本来の電荷転送方向に沿って電荷蓄積部(6s)と電荷
移送部(6t)とが交互に配列されるようになされる。そ
して、隣り合う電荷蓄積部(6s)と電荷転送部(6t)と
の各電極(5t)及び(5s)が相互に電気的に連結され、
且つこれら相互に接続された電極(5t)及び(5s)の1
つおきの組が相互に電気的に連結されて2相のクロック
電圧φ1及びφ2が印加される端子t1及びt2が導出され
る。このようにしてCCD構成を有する電荷転送部(9)が構
成される。
A CCD having such a charge discharge path is shown, for example, in its schematic top view in FIG. 4 and in FIG.
As shown in the sectional view on the line, for example, at least one main surface (1a) side is composed of a semiconductor substrate (1) made of one conductivity type, for example, n-type semiconductor having a relatively low impurity concentration.
Then, a channel stopper region CS in which another conductivity type, for example, P-type impurity is introduced by selective diffusion is formed facing the one main surface (1a) of the semiconductor substrate (1), and the charge of the CCD is A transfer passage is defined. In the charge transfer passage defined by the channel stopper region CS, the above-mentioned one conductivity type, that is, for example, an n-type impurity is selectively diffused by maintaining a predetermined interval along the transfer direction. The charge storage regions (3s) that have been introduced and have a higher impurity concentration than other parts are formed, and these regions (3s)
A charge transfer region (3t) is formed therebetween. On the main surface (1a) of the substrate (1), a dielectric film (4) such as SiO 2 is formed on the front surface, and, for example, a large number of dielectric films (4) are formed on each charge storage region (3a) through the dielectric film (4). The charge storage part (6s) is formed by selectively forming the electrode (5a) made of a crystal and a silicon layer, and is formed on the charge transfer region (3t) by, for example, thermally oxidizing the surface of the electrode (5s). These electrodes (5
An electrode (5t) made of, for example, a metal electrode electrically insulated from s) is selectively formed to form a charge transfer section (6t). In this way, the charge storage portions (6s) and the charge transfer portions (6t) are arranged alternately along the original charge transfer direction shown by the solid arrows a and b in FIG. Then, the electrodes (5t) and (5s) of the adjacent charge storage section (6s) and charge transfer section (6t) are electrically connected to each other,
And one of these mutually connected electrodes (5t) and (5s)
Every other pair is electrically connected to each other to derive terminals t 1 and t 2 to which two-phase clock voltages φ 1 and φ 2 are applied. In this way, the charge transfer section (9) having the CCD structure is constructed.

そしてこの電荷転送部(9)に対してこれの転送電荷を排
除する側路が設けられる。この側路は電荷転送部(9)を
構成する1の蓄積部(6s1)より側方にチャンネルスト
ッパー領域CSによって囲まれる領域を延長し、この領域
内に、各領域(3t)及び(3s)と同導電型のn型の不純
物が高濃度をもって導入されたドレイン領域(10)が形成
されて成る。このドレイン領域(10)上には、ドレイン電
極(11)がオーミックに被着されて端子Dが導入され
る。そして、誘電体膜(4)を介してドレイン領域(10)
と、1の電荷蓄積部(6s1)との間に、例えば前述した
電極(5)と同時に形成した切換電極(12)が被着され、
ここに切換部(13)が構成される。SWは、この電極(1
2)よりの導入端子を示す。
Then, a side path for eliminating the transferred charges is provided for the charge transfer section (9). This bypass extends a region surrounded by the channel stopper region CS laterally from one storage unit (6s 1 ) forming the charge transfer unit (9), and within this region, each region (3t) and (3s). ) And an n-type impurity of the same conductivity type are introduced at a high concentration to form a drain region (10). A drain electrode (11) is ohmicly deposited on the drain region (10) to introduce a terminal D. Then, the drain region (10) is formed through the dielectric film (4).
A switching electrode (12) formed at the same time as the above-mentioned electrode (5) is deposited between the charge storage section ( 1 ) and one charge storage section (6s 1 ),
The switching unit (13) is configured here. SW is this electrode (1
Introducing terminal from 2) is shown.

このような構成において、電荷転送部(9)による転送電
荷をドレイン領域(10)に排出除去するには、切換部(1
3)の電極(12)に、第5図中実線でそのポテンシャル
図を示すように、正の所定電圧、例えば11.6Vの電圧を
印加することによって蓄積部(6s1)におけるポテンシ
ャルより深いポテンシャルを形成することによって蓄積
部(6s1)にける信号電荷を、矢印jで模式的に示すよ
うに、ドレイン領域(10)に送り、これを排除するもので
ある。
In such a configuration, in order to discharge and remove the transferred charges by the charge transfer unit (9) to the drain region (10), the switching unit (1
As shown in the potential diagram by the solid line in FIG. 5, a positive positive voltage, for example, a voltage of 11.6V is applied to the electrode (12) of 3) so that a potential deeper than the potential in the storage portion (6s 1 ) is applied. By forming the signal charges, the signal charges in the storage portion (6s 1 ) are sent to the drain region (10) and are eliminated as schematically shown by the arrow j.

ところがこのような構成による場合、切換部(13)及び
蓄積部(6s1)における信号電荷に対するポテンシャル
がドレイン領域(10)のポテンシャル即ち電源ポテンシャ
ルよりも高いために、第5図中破線図示のように蓄積部
(6s1)に対するクロック電圧が下る場合そのトランジ
ェントのスピードが速いためにこの信号電荷をドレイン
側に捨て切る前に、転送部(9)における蓄積部(6s1)の
次の電荷移送部(6t)に電源からの逆流が生じてしまう
場合があった。
However, in the case of such a configuration, since the potential for the signal charge in the switching unit (13) and the storage unit (6s 1 ) is higher than the potential of the drain region (10), that is, the power source potential, as shown by the broken line in FIG. When the clock voltage for the storage section (6s 1 ) drops, the transient charge is fast, and before the signal charge is discarded to the drain side, the next charge transfer of the storage section (6s 1 ) in the transfer section (9) is performed. In some cases, backflow from the power supply occurred in the section (6t).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上述したようにCCDの電荷転送途上において、その信号
電荷を排除或いは非排除する切換えを行う機能を有する
CCDを構成したものにおいては、排除すべき電荷が充分
排除されず、逆流されるおそれがあるという問題点を有
するものであり、本発明においてはこのような問題点を
解消するようにした電荷転送装置CCDを提供するもので
ある。
As described above, it has the function of switching to eliminate or not exclude the signal charge of the CCD during charge transfer.
In the CCD configuration, there is a problem that the charges to be removed are not sufficiently removed and may flow back, and in the present invention, charge transfer designed to solve such a problem. It provides a device CCD.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は本来信号電荷をすべき電荷転送部と、ドレイン
領域と、電荷転送部の所要の電荷蓄積部とドレイン領域
との間に電荷転送部の電荷を排出及び非排出状態に切換
える切換部とを設けるものであるが、特にこの切換部と
ドレイン領域との間に切換部からの電荷をドレイン領域
側に送り出す送り出し部と、この送り出し部とドレイン
領域との間に固定のポテンシャル障壁を形成する障壁と
を設ける。そして電荷送り出し部には、電荷転送部の上
述した1の電荷蓄積部への印加電圧と同期した電圧を印
加して、ドレイン領域にポテンシャル障壁を乗り越えて
電荷の送り出しを可能にする。
The present invention relates to a charge transfer unit that should originally be a signal charge, a drain region, and a switching unit that switches between a required charge storage unit and a drain region of the charge transfer unit between discharging and non-discharging the charge of the charge transfer unit. In particular, a sending-out part for sending out the charge from the switching part to the drain region side between the switching part and the drain region and a fixed potential barrier is formed between the sending-out part and the drain region. Set up barriers. Then, a voltage synchronized with the above-mentioned voltage applied to the one charge accumulating section of the charge transfer section is applied to the charge sending section, so that the charge can be sent out over the potential barrier in the drain region.

〔作用〕[Action]

上述したように本発明においては、本来の電荷転送を行
う電荷転送部とドレイン領域との間にこのドレイン領域
に対して電荷転送部における電荷を排出或いは非排出す
る切換部を設けるものであるが、特にこの切換部とドレ
イン領域との間に固定のポテンシャル障壁を形成したこ
とによって、ドレイン側から電荷転送部への逆流を防止
する。
As described above, in the present invention, the switching unit for discharging or non-discharging the charge in the charge transfer unit is provided between the charge transfer unit for performing the original charge transfer and the drain region. In particular, by forming a fixed potential barrier between the switching portion and the drain region, backflow from the drain side to the charge transfer portion is prevented.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明によるCCDの一例を第1図〜第3図を参照し
て説明する。第1図は本発明によるCCDの要部の拡大上
面図で、第2図はその説明に供する印加電圧の電圧図、
第3図Aは第1図A−A線上の拡大断面図、第3図B〜
Eはそのポテンシャル図である。尚、第1図〜第3図に
おいて第4図及び第5図で説明した構成と同一の構成を
有する部分には同一符号を付してできるだけその重複説
明を省略する。本発明においては、電荷蓄積部(6s)と
電荷移送部(6t)とが交互に配列されてCCD構成を有す
る本来の信号電荷を転送する電荷転送部(9)を構成し、
その1の蓄積部(6s1)に対して側路を設けるものであ
るが、特にこの側路におけるドレイン領域(10)と蓄積部
(6s1)との間において蓄積部(6s1)側より夫々ドレイ
ン側に向って信号電荷に対するポテンシャルが低い例え
ば階段状のポテンシャルを形成する電荷の排出・非排出
の切換えを行う切換部(22)と、同様の階段状のポテン
シャルを形成する送り出し部(23)と、固定のポテンシ
ャル障壁を形成するポテンシャル障壁部(24)とを順次
設ける。SW,F,及びOGは夫々切換部(22)、送り出し部
(23)、ポテンシャル障壁部(24)の端子を示す。
Next, an example of the CCD according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an enlarged top view of an essential part of a CCD according to the present invention, and FIG. 2 is a voltage diagram of an applied voltage used for the explanation.
FIG. 3A is an enlarged sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG.
E is the potential diagram. In FIGS. 1 to 3, parts having the same configurations as those described in FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted as much as possible. In the present invention, the charge storage section (6s) and the charge transfer section (6t) are arranged alternately to form a charge transfer section (9) having a CCD configuration for transferring the original signal charge,
A bypass is provided for the first storage section (6s 1 ), but especially between the drain region (10) and the storage section (6s 1 ) in this side path from the storage section (6s 1 ) side. For example, a switching unit (22) for switching between discharging and non-discharging charges forming a stepwise potential having a low potential for signal charges toward the drain side, and a sending section (23) for forming a similar stepwise potential. ) And a potential barrier section (24) forming a fixed potential barrier are sequentially provided. SW, F, and OG denote terminals of the switching section (22), the sending section (23), and the potential barrier section (24), respectively.

切換部(22)及び送り出し部(23)の各階段状ポテンシ
ャルの形成は、例えば夫々電荷転送部(9)における電荷
蓄積領域(3s)の形成と同時に例えばn型の不純物を選
択的に導入して形成した各領域(22a)及び(23a)を設
け、これら領域(22a)及び(23a)上と、これら領域
(22a)及び(22b)が形成されない部分の低不純物濃度
領域(22b)及び(23b)上に夫々例えば電極(5s)及び
(5t)と夫々同時に形成した電極(32a)(33a)及び
(32b)(33b)を誘電体膜(4)を介して被着することに
よって形成し得る。電極(32a)と(32b),(33a)と
(33b)は相互に電気的に連結されて夫々上述した端子S
W及びFが導出される。
The stepwise potentials of the switching section (22) and the sending section (23) are formed by selectively introducing, for example, n-type impurities simultaneously with the formation of the charge storage region (3s) in the charge transfer section (9), respectively. Regions (22a) and (23a) formed by forming the low impurity concentration regions (22b) and (22b) and (22a) and (23a) on the regions (22a) and (23a) and on the regions where the regions (22a) and (22b) are not formed. 23b), for example, electrodes (5s) and (5t) and electrodes (32a) (33a) (32b) (33b) simultaneously formed, respectively, are formed by depositing via a dielectric film (4). obtain. The electrodes (32a) and (32b), (33a) and (33b) are electrically connected to each other and are respectively connected to the terminals S described above.
W and F are derived.

また障壁部(24)は送り出し部(23)の領域(23a)と
ドレイン領域(10)との間における低不純物濃度のn型の
領域(24b)上に誘電体膜(4)を介して電極(34)が被着
されることによって構成される。
The barrier section (24) is an electrode on the n-type region (24b) of low impurity concentration between the region (23a) of the sending section (23) and the drain region (10) via the dielectric film (4). (34) is formed by being attached.

ドレイン領域(10)には、正の電源電圧例えば9Vが印加さ
れ障壁部(24)の端子OGには、この電源電圧より浅い正
の電圧例えば5Vの固定電圧が与えられて、第3図B〜E
に示すように常時所定のポテンシャル障壁b.pを形成す
るようになされている。
A positive power supply voltage of, for example, 9V is applied to the drain region (10), and a positive voltage shallower than this power supply voltage, for example, a fixed voltage of 5V is applied to the terminal OG of the barrier section (24). ~ E
As shown in, the potential barrier bp is always formed.

一方、端子t1及びt2には、第2図A及びBに示す2相
のクロック電圧φ1及びφ2が印加される。また端子Fに
は第2図Cに示すようにクロックφ1、即ち電荷蓄積部
(6s1)への印加電圧に同期する電圧φFを印加する。
On the other hand, the two-phase clock voltages φ 1 and φ 2 shown in FIGS. 2A and 2B are applied to the terminals t 1 and t 2 . Further, as shown in FIG. 2C, a clock φ 1 is applied to the terminal F, that is, a voltage φ F synchronized with the voltage applied to the charge storage section (6s 1 ).

今、本来の電荷を転送する電荷転送部(9)からその転送
電荷を排除する場合について見るに、この場合、端子S
W、即ち切換部(22)の電極(32a)及び(32b)に所定
の深い電圧、例えば12.6Vを印加する。この状態におい
て第2図における各時点T1,T2,T3,T4における電荷排出
除去を行なう排出路における表面ポテンシャル図を、夫
々第3図B,C,D,Eに示す。尚、図において切換部(22)
における階段状ポテンシャルのその深い側の領域(22
a)における斜線をもって付した部分は、先の電荷排除
等において残余した電荷によって生じたポテンシャルを
示している。
Now, to see the case where the transfer charge is removed from the charge transfer section (9) that transfers the original charge, in this case, the terminal S
A predetermined deep voltage, for example, 12.6V is applied to the electrodes W (32a) and (32b) of the switching unit (22). In this state, surface potential diagrams in the discharge path for discharging and removing charges at respective times T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 in FIG. 2 are shown in FIGS. 3B, 3C, 3D, and 3E, respectively. In the figure, the switching unit (22)
The deeper region of the staircase potential at (22
The shaded portion in a) indicates the potential generated by the residual charge in the previous charge elimination.

今、先ず時点T1の状態を第3図Bを参照して見るに、
この場合電荷蓄積部(6s1)のポテンシャルは、これに
隣り合うクロックφ1が印加される電荷移送部(6t)に
比してポテンシャルが高いのでここに電荷が与えられな
い状態にあるが、時点T2においては第3図Cに示すよ
うに電荷蓄積部(6s1)におけるポテンシャルが低めら
れることによって、ここに信号電荷eが到来する。この
時、切換部(22)には所定の切換電圧が与えられてその
ポテンシャルが低められていることによってこの蓄積部
(6s1)の電荷eは矢印dに示すように切換部(22)側
に移行する。
First, looking at the state at time T 1 with reference to FIG. 3B,
In this case, the potential of the charge storage portion (6s 1 ) is higher than that of the charge transfer portion (6t) to which the adjacent clock φ 1 is applied, so that no charge is applied to the charge storage portion (6s 1 ). by the potential is lowered in the charge accumulating portion as shown in FIG. 3 C (6s 1) in time T 2, the signal charges e arrives here. At this time, since a predetermined switching voltage is applied to the switching section (22) and the potential thereof is lowered, the charge e of the storage section (6s 1 ) is changed to the switching section (22) side as shown by an arrow d. Move to.

次に時点T3に示すように、電荷蓄積部(6s1)に所定の
クロック電圧が与えられて、そのポテンシャルが下がる
ことによって、第3図Dに矢印fで示すように電荷蓄積
部(6s1)にあった電荷eが送り出し部(23)における
ポテンシャルの低い部分(23a)に移行する。次に第2
図に示す時点T4における電圧状態が与えられると、そ
のポテンシャル状態は第3図Eに示すように送り出し部
(23)のポテンシャルが高められることによってこれよ
りの電荷eが障壁部(24)における固定のポテンシャル
障壁b.pを乗り越えてドレイン領域(10)側に矢印gに示
すように移行しこれより電荷の排除がなされる。次に時
点T5に示す状態即ち時点T1と同様のポテンシャル状態
を示す第3図Bの状態に戻るものであるが、この場合、
固定の障壁ポテンシャルb.pがドレイン領域の電荷蓄積
部(6s1)側に形成されているためにドレイン側から電
荷蓄積部(6s1)側への電荷の逆流は生じない。
Next, as shown at time T 3 , a predetermined clock voltage is applied to the charge storage section (6s 1 ) and its potential is lowered, so that the charge storage section (6s 1 The electric charge e in 1 ) moves to the low potential portion (23a) in the sending portion (23). Second
When the voltage state at the time point T 4 shown in the figure is applied, the potential state of the potential state is increased as shown in FIG. After passing through the fixed potential barrier bp, it shifts to the drain region (10) side as shown by an arrow g, and the charge is eliminated. Next, the state returns to the state at time T 5 , that is, the state of FIG. 3B showing the same potential state as at time T 1 , but in this case,
Since the fixed barrier potential bp is formed on the charge storage portion (6s 1 ) side of the drain region, the backflow of charges from the drain side to the charge storage portion (6s 1 ) side does not occur.

このようにして切換部(22)に所定の電圧を印加してポ
テンシャルの谷を形成する状態で本来の電荷転送部(9)
の電荷蓄積部(6s1)からドレインに電荷を第1図破線
矢印cで示すように排除することができる。
In this way, the original charge transfer section (9) is applied in the state where a predetermined voltage is applied to the switching section (22) to form a potential valley.
The charge can be removed from the charge storage portion (6s 1 ) to the drain as indicated by the broken line arrow c in FIG.

そしてこのような構成において、電荷の排除を行わずに
矢印bで示すように電荷転送部(9)において、正規の電
荷転送を行ってその出力側から導入するには、切換部
(22)に対する印加電圧を低めて、そのポテンシャル
を、蓄積部(6s1)のそれより高めることによって蓄積
部(6s1)の電荷をドレイン側に流すことなく本来の電
荷転送を行えば、電荷転送部(9)の出力として取り出す
ことができる。
Further, in such a configuration, in order to carry out regular charge transfer and introduce from the output side in the charge transfer section (9) as shown by an arrow b without removing the charge, the charge is transferred to the switching section (22). by lowering the applied voltage, the potential, by performing the original charge transfer without flowing the charge accumulation units (6s 1) on the drain side by increasing than that of the storage section (6s 1), a charge transfer section (9 ) Output.

尚、上述した例においては、電荷転送部(9)におけるで
電荷蓄積部(6s)と電荷移送部(6t)、更に切換部(2
2)及び送り出し部(23)における各ポテンシャル階段
を主面(1a)における不純物濃度の差によって形成する
ようにした場合であるが各部の絶縁層の厚さを変えるよ
うにするなど各種のCCD構成において本発明を適用し得
ることは明らかであろう。
In the example described above, in the charge transfer section (9), the charge storage section (6s), the charge transfer section (6t), and the switching section (2
2) and each potential step in the sending part (23) is formed by the difference in impurity concentration in the main surface (1a), but various CCD configurations such as changing the thickness of the insulating layer in each part It will be clear that the invention can be applied in.

〔発明の効果〕 上述したように本発明の構成によるCCDによれば、本来
の電荷転送を行う電荷転送部の信号電荷を必要に応じて
確実に排出及び非排出状態にドレイン側からの電荷の逆
流を生じさせることなく行うことができるので、例えば
冒頭に述べたようにVTRにおいて特殊モード再生の0.5H
分相違する2本の信号線路において、その切換えを行う
こめの各信号路線における電荷の送り出し、非送り出し
の切換えを行う機能を有するCCDとして用いて好適であ
る。また、このような特殊の構成とするにも拘わらず、
第4図で説明した従来のCCDに比して何等製造工程数の
増加が生じないので実用に供してその利益は大である。
[Effects of the Invention] As described above, according to the CCD having the configuration of the present invention, the signal charge of the charge transfer unit that performs the original charge transfer is surely discharged and non-discharged as necessary to prevent the charge from the drain side. Since it can be performed without causing backflow, for example, as described at the beginning, 0.5H of special mode playback in VTR
It is suitable to be used as a CCD having a function of switching between sending out and not sending out electric charges in each of the two signal lines that are switched in the two signal lines that are different from each other. Moreover, despite having such a special configuration,
Compared to the conventional CCD described in FIG. 4, no increase in the number of manufacturing steps occurs, so that it is practically profitable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による電荷転送装置の一例の略線的上面
図、第2図はその動作説明に供する電圧図、第3図Aは
第1図のA−A線上の断面図、第3図B,C,D及びEはポ
テンシャル図、第4図は従来の電荷転送装置の略線的上
面図、第5図AはそのA−A線上の断面図、第5図Bは
そのポテンシャル図である。 (1)は半導体基板、(9)は電荷転送部、(3s)はその電荷
蓄積領域、(3t)は電荷移送領域、(6s)は電荷蓄積
部、(6s1)は1の電荷蓄積部、(6t)は電荷移送部、
(22)は切換部、(23)は送り出し部、(24)は障壁
部、(10)はドレイン領域、(4)は誘電体膜である。
1 is a schematic top view of an example of a charge transfer device according to the present invention, FIG. 2 is a voltage diagram for explaining the operation thereof, FIG. 3A is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. B, C, D and E are potential diagrams, FIG. 4 is a schematic top view of a conventional charge transfer device, FIG. 5A is a sectional view taken along the line AA, and FIG. 5B is its potential diagram. Is. (1) is a semiconductor substrate, (9) is a charge transfer unit, (3s) is its charge storage region, (3t) is a charge transfer region, (6s) is a charge storage unit, and (6s 1 ) is a charge storage unit. , (6t) is the charge transfer part,
(22) is a switching part, (23) is a sending part, (24) is a barrier part, (10) is a drain region, and (4) is a dielectric film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a) 電荷転送部と、 (b) ドレイン領域と、 (c) 上記電荷転送部の所要の電荷蓄積部と上記ドレ
イン領域との間に、 (d) 上記電荷転送部の電荷を排出及び非排出状態に
切換える切換部と、 (e) 該切換部からの電荷を上記ドレイン領域側に送
り出す送り出し部と、 (f) 該送り出し部と上記ドレイン領域との間に固定
のポテンシャル障壁を形成する障壁部とを有し、 (g) 上記電荷送り出し部は上記電荷蓄積部への印加
電圧と同期した電圧が印加されて、上記ドレイン領域に
上記ポテンシャル障壁を乗り越えて上記切換部からの電
荷を送り出すようにしたことを特徴とする電荷転送装
置。
1. A charge transfer portion; (b) a drain region; (c) a required charge storage portion of the charge transfer portion between the drain region and (d) a charge transfer portion of the charge transfer portion. A switching unit that switches between discharging and non-discharging a charge; (e) a sending unit that sends out the charges from the switching unit to the drain region side; and (f) a fixed potential between the sending unit and the drain region. (G) a voltage synchronized with the voltage applied to the charge storage unit is applied to the charge delivery unit, and the charge delivery unit overcomes the potential barrier in the drain region and then passes from the switching unit. The electric charge transfer device is characterized in that the electric charge of the electric charge is sent out.
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