JP2523717B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JP2523717B2 JP2523717B2 JP62298449A JP29844987A JP2523717B2 JP 2523717 B2 JP2523717 B2 JP 2523717B2 JP 62298449 A JP62298449 A JP 62298449A JP 29844987 A JP29844987 A JP 29844987A JP 2523717 B2 JP2523717 B2 JP 2523717B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- horizontal
- gate
- solid
- charges
- horizontal transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光電変換機能をもち、画像の認識が可能な
固体撮像装置に関するものである。
固体撮像装置に関するものである。
従来の技術 固体撮像装置は一体型ビデオカメラの撮像部等に広く
実用化されている。とりわけ、インターライン転送方式
の電荷結合型固体撮像素子（以下、IT−CCDと略記す
る）は、その低雑音性による高感度特性のため、注目さ
れている。
実用化されている。とりわけ、インターライン転送方式
の電荷結合型固体撮像素子（以下、IT−CCDと略記す
る）は、その低雑音性による高感度特性のため、注目さ
れている。
IT−CCDでは、動解像度特性の優れた電子シャッター
モードが一般にその駆動法として用いられる。電子シャ
ッターモードでは、１サイクル（60分の１秒）の間で、
先に不要電荷を読み出し、その後信号電荷を読み出す。
すなわち、先に読み出した不要電荷は通常垂直転送部，
水平転送部を通して出力部に掃き出し、その後信号電荷
を読み出し同様に出力部から読み出す駆動方式が用いら
れている。
モードが一般にその駆動法として用いられる。電子シャ
ッターモードでは、１サイクル（60分の１秒）の間で、
先に不要電荷を読み出し、その後信号電荷を読み出す。
すなわち、先に読み出した不要電荷は通常垂直転送部，
水平転送部を通して出力部に掃き出し、その後信号電荷
を読み出し同様に出力部から読み出す駆動方式が用いら
れている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の固体撮像装置で
は、各行の不要電荷が水平転送部に加算される形となる
ため、不要電荷が水平転送部でオーバーフローし、画像
に白い横線となって表われ、画質を著しく劣化させると
いう欠点を有していた。
は、各行の不要電荷が水平転送部に加算される形となる
ため、不要電荷が水平転送部でオーバーフローし、画像
に白い横線となって表われ、画質を著しく劣化させると
いう欠点を有していた。
本発明は上記欠点に鑑み、不要電荷の掃き出しを改善
することのできる固体撮像装置を提供するものである。
することのできる固体撮像装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明の固体撮像装置は、光電変換素子を行列状に配
列した受光部と、同受光部に蓄積された電荷を垂直方向
に転送する垂直転送部と、垂直転送された電荷をさらに
水平方向に転送する水平転送部と、水平転送部に隣接し
た不要電荷を掃き出すドレイン部とを備えたものであ
る。不要電荷を掃き出す動作は水平転送部を制御するゲ
ートにより不要電荷の掃き出しの制御が実行される。こ
れを助ける手段として水平転送部のチャネル領域の不純
物濃度と不要電荷の掃き出しを制御するチャネル領域の
不純物濃度との関係を、水平転送部のチャネル領域のポ
テンシャルが深くなる方向の濃度差に設定した構成であ
る。
列した受光部と、同受光部に蓄積された電荷を垂直方向
に転送する垂直転送部と、垂直転送された電荷をさらに
水平方向に転送する水平転送部と、水平転送部に隣接し
た不要電荷を掃き出すドレイン部とを備えたものであ
る。不要電荷を掃き出す動作は水平転送部を制御するゲ
ートにより不要電荷の掃き出しの制御が実行される。こ
れを助ける手段として水平転送部のチャネル領域の不純
物濃度と不要電荷の掃き出しを制御するチャネル領域の
不純物濃度との関係を、水平転送部のチャネル領域のポ
テンシャルが深くなる方向の濃度差に設定した構成であ
る。
作用 この構成によって、オーバーフローした不要電荷は水
平転送部と掃き出しを制御するチャネルとのポテンシャ
ル差を乗り越えてドレイン部に掃き出される。また、不
要電荷は１回の水平転送動作で完全に掃き出せる量なの
で画質を劣化させることもない。さらに信号電荷はポテ
ンシャル差を乗り越えない量なのでドレイン部に吸収さ
れることなく正常に転送できる。
平転送部と掃き出しを制御するチャネルとのポテンシャ
ル差を乗り越えてドレイン部に掃き出される。また、不
要電荷は１回の水平転送動作で完全に掃き出せる量なの
で画質を劣化させることもない。さらに信号電荷はポテ
ンシャル差を乗り越えない量なのでドレイン部に吸収さ
れることなく正常に転送できる。
実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第１図は本発明の実施例におけるIT−CCD型固体撮像
装置の垂直CCDと水平CCDの接続部の平面図を示すもので
ある。
装置の垂直CCDと水平CCDの接続部の平面図を示すもので
ある。
第１図において、１は垂直転送を制御する垂直ゲー
ト、２は水平転送と不要電荷の掃き出しを制御する水平
ゲート、３は垂直転送と水平転送および掃き出し用のチ
ャネル領域、４は埋め込みチャネル領域、５は水平転送
ゲート電極、６は掃き出しドレイン電極、８はN+拡散領
域である。
ト、２は水平転送と不要電荷の掃き出しを制御する水平
ゲート、３は垂直転送と水平転送および掃き出し用のチ
ャネル領域、４は埋め込みチャネル領域、５は水平転送
ゲート電極、６は掃き出しドレイン電極、８はN+拡散領
域である。
第２図は第１図のａ−ａ′部の断面図である。
第３図は第２図に対応するチャネル領域のポテンシャ
ルプロファイル図であり、ＡはN+拡散領域のポテンシャ
ル、Ｂは水平ゲート２の下の表面チャネル領域のポテン
シャル（埋め込みチャネル領域４以外の領域）、Ｃは水
平ゲート２の下の埋め込みチャネル領域４のポテンシャ
ル、Ｄは垂直ゲート１の下の埋め込みチャネル領域４の
ポテンシャルである。この図では、垂直ゲート１には負
の電圧が印加されており、水平ゲート２には正の電圧が
印加されており、掃き出しドレイン電極６には、水平ゲ
ート２に印加されている電圧より高い電圧が印加されて
いる状態を示している。各電圧の関係は次のようになっ
ている。
ルプロファイル図であり、ＡはN+拡散領域のポテンシャ
ル、Ｂは水平ゲート２の下の表面チャネル領域のポテン
シャル（埋め込みチャネル領域４以外の領域）、Ｃは水
平ゲート２の下の埋め込みチャネル領域４のポテンシャ
ル、Ｄは垂直ゲート１の下の埋め込みチャネル領域４の
ポテンシャルである。この図では、垂直ゲート１には負
の電圧が印加されており、水平ゲート２には正の電圧が
印加されており、掃き出しドレイン電極６には、水平ゲ
ート２に印加されている電圧より高い電圧が印加されて
いる状態を示している。各電圧の関係は次のようになっ
ている。
VD＞VHG＞VVG ここで、 HD:掃き出しドレイン電極の電圧 VHG:水平ゲート２の電圧 VVG:垂直ゲート１の電圧 まず、不要電荷が読み出され、垂直ゲート１により垂
直転送される。次に、この不要電荷は第３図のＣ領域に
転送される。なお、不要電荷は各行から垂直転送されて
Ｃの領域に加算されて蓄積される。そして、この不要電
荷の量がＢの領域の電位を越える量になると、その越え
た量の不要電荷はＢの領域を通ってN+拡散層８（掃き出
しドレイン部）に掃き出される。次に、信号電荷が読み
出され、垂直ゲート１により垂直転送され、ついで、こ
の信号電荷は第３図のＣ領域に転送される。そして、こ
の信号電荷は水平ゲート２により水平方向に転送され、
順次出力される。この時、信号電荷はＢの領域を越える
ことなく出力される。
直転送される。次に、この不要電荷は第３図のＣ領域に
転送される。なお、不要電荷は各行から垂直転送されて
Ｃの領域に加算されて蓄積される。そして、この不要電
荷の量がＢの領域の電位を越える量になると、その越え
た量の不要電荷はＢの領域を通ってN+拡散層８（掃き出
しドレイン部）に掃き出される。次に、信号電荷が読み
出され、垂直ゲート１により垂直転送され、ついで、こ
の信号電荷は第３図のＣ領域に転送される。そして、こ
の信号電荷は水平ゲート２により水平方向に転送され、
順次出力される。この時、信号電荷はＢの領域を越える
ことなく出力される。
以上のように本実施例によれば、水平ゲートの端にド
レイン部を設け、水平転送チャネル部は埋め込みチャネ
ル構成とし、掃き出し用チャネル部は表面チャネル構成
にすることにより、埋め込みチャネルの取り扱い電荷量
以上の不要電荷はすべてドレイン部に掃き出すことがで
きる。また、信号電荷は埋め込みチャネルの取り扱い電
荷量以下であるので、ドレイン部に吸収されることなく
転送することができる。
レイン部を設け、水平転送チャネル部は埋め込みチャネ
ル構成とし、掃き出し用チャネル部は表面チャネル構成
にすることにより、埋め込みチャネルの取り扱い電荷量
以上の不要電荷はすべてドレイン部に掃き出すことがで
きる。また、信号電荷は埋め込みチャネルの取り扱い電
荷量以下であるので、ドレイン部に吸収されることなく
転送することができる。
発明の効果 以上のように本発明は、水平転送部に隣接して掃き出
しドレイン部を設け、その制御ゲートは水平転送ゲート
を兼用した構成になっているので、簡単な構成で不要電
荷の掃き出しができ、その実用的効果は大である。
しドレイン部を設け、その制御ゲートは水平転送ゲート
を兼用した構成になっているので、簡単な構成で不要電
荷の掃き出しができ、その実用的効果は大である。
第１図は本発明の実施例における固体撮像装置の垂直転
送部と水平転送部との結合部の要部平面図、第２図は第
１図のａ−ａ′部の断面図、第３図は同断面のポテンシ
ャルプロファィル図である。 １……垂直ゲート、２……水平ゲート、３……チャネル
領域、４……埋め込みチャネル領域、５……水平転送ゲ
ート、６……掃き出しドレイン部、７……絶縁層、８…
…N+拡散領域、９……Ｐ型基板。
送部と水平転送部との結合部の要部平面図、第２図は第
１図のａ−ａ′部の断面図、第３図は同断面のポテンシ
ャルプロファィル図である。 １……垂直ゲート、２……水平ゲート、３……チャネル
領域、４……埋め込みチャネル領域、５……水平転送ゲ
ート、６……掃き出しドレイン部、７……絶縁層、８…
…N+拡散領域、９……Ｐ型基板。
Claims (1)
- 【請求項１】光電変換素子を行列状に配列した受光部
と、前記受光部に蓄積された電荷を垂直方向に転送する
垂直転送部と、前記垂直転送部の電荷を水平方向に転送
する水平転送部と、前記水平転送部に隣接して配設さ
れ、前記水平転送部を制御するゲートで前記水平転送部
に結合された、不要電荷を掃き出すドレイン部とを備え
た固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298449A JP2523717B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62298449A JP2523717B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140660A JPH01140660A (ja) | 1989-06-01 |
| JP2523717B2 true JP2523717B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=17859854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62298449A Expired - Lifetime JP2523717B2 (ja) | 1987-11-26 | 1987-11-26 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523717B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930378A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-17 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JPS6194466A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
| JP2554621B2 (ja) * | 1985-12-26 | 1996-11-13 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置 |
-
1987
- 1987-11-26 JP JP62298449A patent/JP2523717B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01140660A (ja) | 1989-06-01 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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