JPS60160658A - Solid-state image pickup element - Google Patents
Solid-state image pickup elementInfo
- Publication number
- JPS60160658A JPS60160658A JP59015185A JP1518584A JPS60160658A JP S60160658 A JPS60160658 A JP S60160658A JP 59015185 A JP59015185 A JP 59015185A JP 1518584 A JP1518584 A JP 1518584A JP S60160658 A JPS60160658 A JP S60160658A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- potential
- ccd
- horizontal
- vertical
- 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.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 30
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 30
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 30
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 37
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、固体撮像素子に関し、特に光電変換素子と垂
直ＣＣＤシフトレジスタと水平ｃｃＤシフトレジスタか
ら構成されるＣＣＤ型固体撮像素子、あるいは光電変換
素子と、垂直走査回路により開閉するＭＯＳスイッチと
水平ＣＯＤシフトレジスタから構成・されるｃｃＤ出カ
式ＭＯ３型固体撮像素子に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a solid-state image sensor, and in particular to a CCD-type solid-state image sensor that is composed of a photoelectric conversion element, a vertical CCD shift register, and a horizontal CCD shift register, or a photoelectric conversion element. The present invention relates to a CCD output type MO3 type solid-state image sensor that is composed of a MOS switch that is opened and closed by a vertical scanning circuit and a horizontal COD shift register.
固体撮像素子は、テレビジョン放送で使用されている撮
像用電子管と同等程度の解像力を必要とする。そのため
には、垂直方向に５００個、水平方向に８００〜１００
０個を配列した絵素（光電変換素子）７１−リックスと
、それに相当する走査 ・素子が必要である。したがっ
て、固体撮像素子は高集積化が可能なＭＯ８大規模回路
技術を用いて製作され、半導体基板上に光電変換素子お
よび各素子の光学情報を取出して転送するｃｃＤあるい
はＭＯＳトランジスタを集積化して作られる。A solid-state image sensor requires a resolution comparable to that of an imaging electron tube used in television broadcasting. To do this, we need 500 pieces vertically and 800-100 pieces horizontally.
A picture element (photoelectric conversion element) 71-trix in which 0 pixels are arranged and a corresponding scanning element are required. Therefore, solid-state image sensors are manufactured using MO8 large-scale circuit technology that allows for high integration, and are manufactured by integrating photoelectric conversion elements and CCD or MOS transistors that extract and transfer optical information from each element on a semiconductor substrate. It will be done.
第１図は、従来のＣＣＤ型固体撮像素子の基本構成図で
ある。FIG. 1 is a basic configuration diagram of a conventional CCD type solid-state image sensor.
１は光ディオード等からなる光電変換素子、２および３
は光電変換素子１に蓄積された光信号電荷を出力口ｗＢ
４に取出すための垂直ＣＣＤシフトレジスタおよび水平
ＣＯＤシフトレジスタ、５−１．５−２および６−１．
６−２は、それぞれ垂直および水平のＣＣＤシブ１〜レ
ジスタを駆動するクロック・パルスを発生するクロック
・パルス発生器である。ここでは、２相のクロック・パ
ルス発生器を示しているが、３相あるいは４相のクロッ
クを採用することもできる。７−１．７−２は光ダイオ
ード１にＶ９積された電荷を垂直ＣＣＵシフトレジスタ
２に送り込む転送ゲートである。この固体撮像素子は、
このままの形態では白黒撮像素子となるが、上面にカラ
ー・フィルタを＠層することにより、各光ダイオードが
色情報を備えやことになってカラー撮像素子となる。1 is a photoelectric conversion element consisting of an optical diode, etc.; 2 and 3;
outputs the optical signal charge accumulated in the photoelectric conversion element 1 through the output port wB
Vertical CCD shift register and horizontal COD shift register for taking out 4, 5-1.5-2 and 6-1.
6-2 is a clock pulse generator that generates clock pulses for driving the vertical and horizontal CCD registers 1 to 1, respectively. Although a two-phase clock pulse generator is shown here, a three-phase or four-phase clock may also be used. Reference numerals 7-1 and 7-2 are transfer gates that send the charges accumulated by V9 on the photodiode 1 to the vertical CCU shift register 2. This solid-state image sensor is
In this form, it becomes a monochrome image sensor, but by layering a color filter on the top surface, each photodiode is provided with color information, and it becomes a color image sensor.
固体撮像素子は、小型、軽量、メインテナンスフリー、
低消費電力等の利点を有し、次期撮像デバイスとして期
待されているが、ＣＣＤ型撮像素子においては、１００
０〜２０００段からなるＣＯＤシフトレジスタ内で電荷
を一方向に転送するため、十分に転送効率を確保するこ
とが必要である。しかし、従来のＣＣＤ型撮像素子では
、構成および構造上の問題により、転送効率は実用上ま
だ十分な値に達していない。特に、高速度運転が要求さ
れる水平シフトレジスタの転送効率が低く、カラー素子
の場合には混色、およびカラー、モノクロ素子の両方と
も水平解像度の劣化等を引起している。Solid-state image sensors are small, lightweight, maintenance-free,
It has advantages such as low power consumption and is expected to be the next generation imaging device.
Since charges are transferred in one direction within a COD shift register consisting of 0 to 2000 stages, it is necessary to ensure sufficient transfer efficiency. However, in the conventional CCD type image sensor, the transfer efficiency has not yet reached a value sufficient for practical use due to problems in configuration and structure. In particular, the transfer efficiency of horizontal shift registers that require high-speed operation is low, causing color mixture in the case of color devices and deterioration of horizontal resolution in both color and monochrome devices.
第２図は、従来のＣＣＤ型撮像素子における垂直ＣＣＤ
と水平ＣＣＤの結合部分を示す図である。Figure 2 shows a vertical CCD in a conventional CCD type image sensor.
FIG.
水平ＣＣＤシフトレジスタの転送効率を悪くしている主
因は、垂直ＣＣＤと水平ＣＣＤの結合部分に問題がある
ためである。The main reason why the transfer efficiency of the horizontal CCD shift register is poor is that there is a problem in the coupling portion between the vertical CCD and the horizontal CCD.
第２図（ａ）において、１１−１．１１−２゜１１−３
は、それぞれ水平ＣＯＤを構成する電極であり、１２−
１．１２−２は垂直ＣＯＤの電極で、そのうち電極１２
−１は垂直ＣＯＤの最終電極に相当する。In Figure 2(a), 11-1.11-2゜11-3
are the electrodes constituting the horizontal COD, respectively, and 12-
1.12-2 is the vertical COD electrode, of which electrode 12
-1 corresponds to the final electrode of the vertical COD.
一点鎖線ＩＯの内側は、電荷が転送される領域、すなわ
ちチャネルを示している。Ｂ−１，８−２゜８−３は、
水平ＣＯＤの電極１１−１．１１−２゜１１−３にそれ
ぞれ対応する電荷蓄積部を示している。垂直Ｃ，ＣＤと
水平ＣＣＵとは、水平ＣＣＤの電＠１１−２の（第２図
（ａ）における）上方に突起し、た領域（以下結合部と
記す）１３により結合され、この結合部１３を通し°〔
垂直ＣＣＤにより転送されてさた電荷が水平ＣＣ，Ｄ内
に送り込゛まれる。The area inside the dashed line IO indicates a region where charges are transferred, that is, a channel. B-1, 8-2゜8-3 is
Charge storage portions corresponding to electrodes 11-1, 11-2, 11-3 of the horizontal COD are shown. The vertical C and CD and the horizontal CCU are connected by a region (hereinafter referred to as a joint part) 13 that protrudes upward (in Fig. 2 (a)) of the horizontal CCD electric field @11-2, and this joint part Through 13 °
Charges transferred by the vertical CCDs are sent into the horizontal CCs and D.
第２回（１））は、第２１１（ａ）の矢印１４に沿って
切断した断面構造図であり、第２図（Ｃ）は第２図（ａ
）の矢印１４に沿ったポテンシャル分布図である。ｆ８
２図（ｅ）において、１５は電極１１−２下方のポテン
シャル、１６は電極１１−２の結合部１３下方のポテン
シャル、１７は垂直ＣＣＤ最終電極１２−１下方のポテ
ンシャルを、それぞれ示している。2nd (1)) is a cross-sectional structural diagram cut along the arrow 14 of 211(a), and FIG. 2(C) is a cross-sectional structural diagram of FIG. 2(a).
) is a potential distribution diagram along arrow 14 of FIG. f8
In FIG. 2(e), 15 indicates the potential below the electrode 11-2, 16 indicates the potential below the coupling portion 13 of the electrode 11-2, and 17 indicates the potential below the vertical CCD final electrode 12-1.
以下、信号電荷の流れｔｔ説明する。第２図（ａ）の矢
印９−１．９−２は、それぞれ電荷蓄積領域８−１から
８−２へ、および８−２から８−３への信号電荷の転送
方向を示す。すべての信号電荷が、上記矢印９−１．９
−２の経路で流れるならば、何ら問題は起らない。しか
し、電極１２−２下のポテンシャルは同一であり、かつ
結合部１３は上方に突出しているため、信号電荷の一部
が結合部１３にも流れ込む（矢印９−３）。この流れ込
み動作を、第２図（ｃ）で説明する。垂直ＣＣＤの最終
電極下のポテンシャル１７は、水平ＣＯＤの電極下のポ
テンシャル１５．１６より高位にあめため、矢印１８に
示すように垂直ＣＣＤより水平ＣＣＤに向って信号電荷
が流れ込み、逆方向の矢印１９で示す水平ＣＯＤからの
信号電荷の流れ込みが防止される。ところが、結合部１
３は、ポテンシャル１６で示すように、水平ＣＯＤのポ
テンシャル１５と同一ポテンシャルであるため、水平Ｃ
ＯＤ蓄積部８−２に転送された信号電荷は、結合部１３
にも流れ込んでしまう。次に、蓄積部８−２と結合部１
３に蓄積された信号電荷は、蓄積部８−３に転送される
。このとき、蓄積部８−２に存在する信号電荷は、電極
１１−２と１１−３に印加する電位の差により形成され
る蓄積部８−２と８−３の間のポテンシャル傾斜によっ
て、速やかに８−３に転送される。一方、結合部１３に
存在する信＠電荷は、一旦蓄積部８−２に出てからでな
りれば蓄積部８−３に転送されない。しかし、従来の（
μ造ては、前述のように、結合部１３と蓄積部８−２の
ポテンシャルは同じであり、結合部１３からＭＭＭＢ２
３へのポテンシャル傾斜は存在しないため、結合部１３
から蓄積部８−３への転送か困叉トどなる。すなわち、
転送速度は非常に遅くなる。その結果、相当数の（１号
電荷が結合部１３に溜ったままとなり、転送効率の低下
を招いている。これは、従来の固体撮像素子が、結合部
分番−二つの層の電極が使用さ才１．ていることにより
起るもので、不可避の構造どなっている。The flow of signal charges will be explained below. Arrows 9-1 and 9-2 in FIG. 2(a) indicate the direction of signal charge transfer from charge storage region 8-1 to 8-2 and from 8-2 to 8-3, respectively. All the signal charges are
If it flows along the path -2, no problem will occur. However, since the potential under the electrode 12-2 is the same and the coupling portion 13 protrudes upward, a portion of the signal charge also flows into the coupling portion 13 (arrow 9-3). This flow-in operation will be explained with reference to FIG. 2(c). Since the potential 17 under the final electrode of the vertical CCD is higher than the potential 15.16 under the electrode of the horizontal COD, signal charges flow from the vertical CCD toward the horizontal CCD as shown by the arrow 18, causing the signal charge to flow in the opposite direction. The inflow of signal charges from the horizontal COD indicated by 19 is prevented. However, joint part 1
3 is the same potential as the horizontal COD potential 15, as shown by the potential 16, so the horizontal C
The signal charges transferred to the OD storage section 8-2 are transferred to the coupling section 13.
It also flows into. Next, the storage section 8-2 and the coupling section 1
The signal charges accumulated in the storage section 8-3 are transferred to the storage section 8-3. At this time, the signal charges existing in the storage section 8-2 are quickly absorbed by the potential gradient between the storage sections 8-2 and 8-3, which is formed by the difference in potential applied to the electrodes 11-2 and 11-3. Transferred to 8-3. On the other hand, the electric charge existing in the coupling part 13 is not transferred to the storage part 8-3 once it is output to the storage part 8-2. However, the conventional (
In the μ structure, as mentioned above, the potential of the coupling part 13 and the storage part 8-2 are the same, and the MMMB2 from the coupling part 13
Since there is no potential gradient towards 3, the junction 13
It is difficult to transfer the data from the storage unit 8-3 to the storage unit 8-3. That is,
Transfer speed will be very slow. As a result, a considerable number of (No. 1) charges remain accumulated in the coupling part 13, leading to a decrease in transfer efficiency. 1. It is an inevitable structure that occurs due to being present.
すなわち、島）２図（ａ）、（ｂ）に示すように、垂直
ＣＣＩ）の最終ｉ’ｌｌ極１２−１は必ず水平ＣＣＤの
電ｔｉ＊、ｌ ｌ−１，１１−３と同層であり、これら
の電極との間にプロセス加工技術によって決まる所定の
間隔が必要である。そのため、垂直ＣＣＤ最終電極１２
−１は、水平ＣＯＤのチャンネル上端２４より所定の寸
法ｄだけ離しておかなければならない。その結果、その
間のチャンネル（結合部チャンネル）を水平ＣＣＤの電
極１１−２により接続しなければならないため、結合部
チャンネルのポテンシャル１６は常に水平電極１１−２
の下のポテンシャル１５と同じになる。That is, as shown in Figure 2 (a) and (b), the final i'll pole 12-1 of the vertical CCI) is always in the same layer as the horizontal CCD's electric ti*, l l-1, 11-3. A predetermined distance between these electrodes is determined by the process technology. Therefore, the vertical CCD final electrode 12
-1 must be spaced a predetermined distance d from the channel top 24 of the horizontal COD. As a result, the channel between them (coupling channel) must be connected by the electrode 11-2 of the horizontal CCD, so the potential 16 of the coupling channel is always equal to the horizontal electrode 11-2.
It becomes the same as the potential 15 below.
以上の理由により、従来のＣＣＤ型撮像素子では、水平
ＣＯＤの転送効率を上げることが困難であり、そのため
に水平解像度が上がらず、また、混色が発生して画質を
著しく劣化させている。なお、第１図において、垂直Ｃ
ＯＤシフトレジスタ２のかわりに垂直走査回路によって
開閉するＭＯＳスイッチを設けた構造のＣＯＤ出力式Ｍ
Ｏ８型固体撮像素子においても、全く同じ理由で水平解
像度の低下や混色が生じ、画質の劣化があった。For the above reasons, it is difficult to increase the horizontal COD transfer efficiency in conventional CCD type image sensors, which prevents the horizontal resolution from increasing, and also causes color mixture to significantly deteriorate image quality. In addition, in Fig. 1, the vertical C
COD output type M with a structure in which a MOS switch that is opened and closed by a vertical scanning circuit is provided instead of the OD shift register 2.
Even in the O8 type solid-state image sensor, a decrease in horizontal resolution and color mixture occurred for exactly the same reasons, resulting in deterioration in image quality.
本発明の目的は、このような従来の欠点を改善し、水平
ＣＯＤの結合部の転送効率を上げて、水平解像度を絵素
数で決定される限界まで向上させ。It is an object of the present invention to improve the conventional drawbacks, increase the transfer efficiency of the horizontal COD joint, and improve the horizontal resolution to the limit determined by the number of picture elements.
混色の少ない画像を得ることができる固体撮像素子を提
供することにある。An object of the present invention is to provide a solid-state image sensor that can obtain images with less color mixture.
上記目的を達成するため、本発明の固体撮像素子は、同
一半導体基板上に光電変換素子群、該光電変換素子群か
ら光信号を読出し転送する垂直走査用ＣＯＤシフトレジ
スタ群あるいは垂直信号線群、および水平走査用ＣＯＤ
シフトレジスタを集積化した固体撮像素子において、上
記垂直走査用ＣＣＤシフトレジスタ群あるいは垂直信号
線と、水平走査用ＣＯＤシフトレジスタとの結合部の電
荷転送路上に、該水平走査用ＣＣＤシフトレジスタを構
成する電極とは別の層で作られる制御電極を設け、該制
御電極に、結合部下方のポテンシャルを上昇させるよう
な電圧を印加することに特徴がある。In order to achieve the above object, the solid-state imaging device of the present invention includes a group of photoelectric conversion elements on the same semiconductor substrate, a group of vertical scanning COD shift registers or a group of vertical signal lines for reading and transferring optical signals from the group of photoelectric conversion elements, and COD for horizontal scanning
In a solid-state imaging device that integrates a shift register, the horizontal scanning CCD shift register is configured on a charge transfer path at a coupling portion between the vertical scanning CCD shift register group or the vertical signal line and the horizontal scanning COD shift register. The method is characterized in that a control electrode is provided that is made of a layer different from the electrode that is connected, and a voltage that increases the potential below the bond is applied to the control electrode.
以下、本発明の実施例を、図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第３図は、本発明の一実施例を示すＣＣＤ型固体撮像素
子の結合部の平面図、断面図およびポテンシャル図であ
る。FIG. 3 is a plan view, a cross-sectional view, and a potential diagram of a joint portion of a CCD solid-state image sensing device showing an embodiment of the present invention.
第３図（ａ）において、電極２０（斜線）は第１層目の
電極であり、電極１１−２．１２−１は例えば第２層目
の電極、電極１１−１．１１−３は例えば第３層目の電
極である。これとは逆に。In FIG. 3(a), the electrode 20 (hatched) is the first layer electrode, the electrode 11-2.12-1 is, for example, the second layer electrode, and the electrode 11-1.11-3 is, for example, the second layer electrode. This is the third layer of electrodes. On the contrary.
電極１１−２．１２−１を第３層目の電極、電極１１−
１．１１−３を第２層目の電極にしてもよい。Electrode 11-2.12-1 is the third layer electrode, electrode 11-
1.11-3 may be used as the second layer electrode.
第３図（ａ）に示すように御粘合部チヤンネル上に新た
な電極２０を形成することにより、結合部チャンネルに
外部から制御可能な電位障壁を設けることができる。By forming a new electrode 20 on the coupling channel as shown in FIG. 3(a), an externally controllable potential barrier can be provided in the coupling channel.
第３図（ｂ）の断面図は、第３図（ａ）の矢印１４に沿
って切断した状態を示し、第３図（Ｃ）は同じく第３図
（ａ）の矢印１４に沿ったポテンシャルを示している。The cross-sectional view in FIG. 3(b) shows the state cut along the arrow 14 in FIG. 3(a), and FIG. 3(C) shows the potential along the arrow 14 in FIG. 3(a). It shows.
第３図（ａ）において、第２図の従来の構造と相違する
点は、水平に設けられた２つの層の電極と異なる層の電
＠２０が、電極１２−１の下端から少なくとも水平ＣＣ
Ｕチャンネルの上端まで、結合部領域を完全に覆ってい
ることである。この電極２０に対して外部から電圧を印
加することにより、必要に応じて結合部のチャンネルに
電位障壁を形成し、これによって水平ＣＯＤの突出部分
をなくすことができる。In FIG. 3(a), the difference from the conventional structure in FIG.
It completely covers the joint area up to the top of the U-channel. By applying a voltage from the outside to this electrode 20, a potential barrier can be formed in the channel of the coupling portion as necessary, thereby eliminating the protruding portion of the horizontal COD.
この理由は、第３図（ｂ）に示すように、電極２０が電
極１１−２より下方に設けられるため、結合部チャンネ
ルでは下層の電極２０のみによってポテンシャルが決定
されるためであるにの場合、埋め込みチャンネルがｎ型
（つまり、キャリアが電子）であれば負電圧を、またチ
ャネルがｐ型（つまり、キャリアがホール）であれば正
電圧を、それぞれ電極２０ Ｋ印加して、結合部領域２
１に電位障壁を形成する。その結果、ポテンシャルは第
３図（ｃ）の実線２２に示すように、電極２０の下方の
ポテンシャルが垂直ＣＣＤ最終電極１２−１より高くな
り、水平ｃｃＤの電極１１−２との間に電位格差が生じ
るため、水平ＣＣＤの電極１１−２から結合部チャンネ
ルへの信号電荷の流れ込みはなくなり、転送効率は向上
する。The reason for this is that, as shown in FIG. 3(b), since the electrode 20 is provided below the electrode 11-2, the potential in the joint channel is determined only by the lower layer electrode 20. , if the buried channel is n-type (that is, the carriers are electrons), a negative voltage is applied to the electrode, and if the channel is p-type (that is, the carriers are holes), a positive voltage is applied to the electrode of 20 K, and the coupling region is 2
1 to form a potential barrier. As a result, as shown by the solid line 22 in FIG. 3(c), the potential below the electrode 20 becomes higher than the vertical CCD final electrode 12-1, and there is a potential difference between it and the horizontal CCD electrode 11-2. As a result, the signal charge does not flow from the electrode 11-2 of the horizontal CCD to the coupling channel, and the transfer efficiency improves.
また、第３図の構造においては、結合部チャンネル内部
に電位障壁を形成する場合（例えば、結合部領域への不
純物打ち込みによる障壁形成、あるいは結合部領域の狭
チヤンネル化による障壁形成等）と異なり電ｆ！１ｉ２
０に印加する電圧を制御することシーよって、水平ＣＯ
Ｄから結合部を通して垂直ＣＯＤあるいは垂直信号線に
電荷を送ることも可能となる。このときのポテンシャル
は、第３図（ｃ）の鎖線２３で示されている。このこと
は、バイアスとしての電荷を垂直ＣＣＵに送ることであ
って、水平ＣＯＤの転送効率のみでなく、垂直ＣＯＤの
転送効率も向上できることになる。Furthermore, in the structure shown in Fig. 3, unlike the case where a potential barrier is formed inside the coupling channel (for example, forming a barrier by implanting impurities into the coupling region or forming a barrier by narrowing the channel in the coupling region), Electric f! 1i2
By controlling the voltage applied to the horizontal CO
It is also possible to send charges from D to the vertical COD or vertical signal line through the coupling portion. The potential at this time is shown by the chain line 23 in FIG. 3(c). This means that charges as a bias are sent to the vertical CCU, and not only the horizontal COD transfer efficiency but also the vertical COD transfer efficiency can be improved.
第４図は１本発明が適用されるＣＯＤ出力式ＭＯ５型固
体撮像素子の構成図である。FIG. 4 is a block diagram of a COD output type MO5 type solid-state imaging device to which the present invention is applied.
第４図のＣＯＤ出力式ＭＯ８型撮像素子（以下ＣＰＤ型
撮像素子）では、撮像部２４の光電変換素子の信号電荷
を垂直信号線２４２へ読出すためにＭＯ８型トランジス
タ２４１を、また水平の読出し部２５にＣＣＤ型シフト
レジスタ２５１を。In the COD output type MO8 type image sensor (hereinafter referred to as CPD type image sensor) shown in FIG. A CCD type shift register 251 is provided in the section 25.
それぞれ用いている。この撮像素子においては、垂直信
号線２４２から水平ＣＣＤ２５１への信号電荷の転送効
率向上のためには、バイアス電荷を水平ＣＣＤ２５１か
ら垂直信号線２４２へ注入することが望ましい。したが
って、第４１！ｌに本発明を適用した場合、水平ＣＯＤ
の転送効率の向上と。Each is used. In this image sensor, in order to improve the transfer efficiency of signal charges from the vertical signal line 242 to the horizontal CCD 251, it is desirable to inject bias charges from the horizontal CCD 251 to the vertical signal line 242. Therefore, the 41st! When the present invention is applied to l, the horizontal COD
and improved transfer efficiency.
水平ＣＣＤよりの垂直信号線２４２へのバイアス電流の
注入が可能となり、２つの点を同時に満足させることが
できる。A bias current can be injected from the horizontal CCD into the vertical signal line 242, and two points can be satisfied at the same time.
第５図は、本発明の他の実施例を示す結合部上電極の構
造図である。FIG. 5 is a structural diagram of an electrode on a coupling portion showing another embodiment of the present invention.
第３図の実施例では、第３図（ｂ）に示すように、電極
２０を第１層目として設けたが、本実施例では第５図（
ｂ）に示すように、電極２０を第３層目として設け、電
極１１−２を第１層目ないし第２層目としている。In the embodiment of FIG. 3, the electrode 20 was provided as the first layer as shown in FIG. 3(b), but in this embodiment, as shown in FIG.
As shown in b), the electrode 20 is provided as the third layer, and the electrode 11-2 is provided as the first or second layer.
この場合は、第１Ｎ目ないし第２層目の電極１１−２の
上端２５を水平ＣＣＤの上端に一致させるか、水平ＣＯ
Ｄの上端より下方に合わせる必要がある。電極２０が第
３層目に設けられても、結合部チャンネルでは第５図（
ｂ）に示すように、電極２０が最下層を形成するため、
第５図（ｅ）の実線２２のようなポテンシャルが与えら
れる。In this case, the upper end 25 of the 1Nth to second layer electrodes 11-2 should be aligned with the upper end of the horizontal CCD, or the horizontal CO
It is necessary to align it below the upper edge of D. Even if the electrode 20 is provided in the third layer, in the joint channel, as shown in FIG.
As shown in b), since the electrode 20 forms the bottom layer,
A potential as shown by the solid line 22 in FIG. 5(e) is given.
したがって、動作については、第３図の場合と全く同じ
である。Therefore, the operation is exactly the same as in the case of FIG.
なお、第３図では、電極２０を第１層、電極１１−２，
１２１を第２層としているが、勿論、電極２０を第２層
とし、電極１１−２を第３層、電極１２−１を第１層と
することも可能である。In addition, in FIG. 3, the electrode 20 is the first layer, the electrode 11-2,
Although the electrode 121 is the second layer, it is of course possible to make the electrode 20 the second layer, the electrode 11-2 the third layer, and the electrode 12-1 the first layer.
以上説明したように、本発明によれば、水平ＣＯＤの結
合部に外部から制御できるＩＩｔＩｉを設けたので、水
平ＣＣＤの転送効率が著しく向上し、解像度が絵素数に
よる限界まで向上するとともに、混色もきわめて少なく
なり、ＣＣＤ型あるいは、ＣＯＤ出力式ＭＯ８型の固体
撮像素子に適用すれば、優れた画質が得られる。As explained above, according to the present invention, since IItIi, which can be controlled from the outside, is provided in the coupling part of the horizontal COD, the transfer efficiency of the horizontal CCD is significantly improved, the resolution is improved to the limit determined by the number of picture elements, and color mixing is possible. When applied to a CCD type or COD output type MO8 type solid-state image sensor, excellent image quality can be obtained.
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のＣＣＤ型撮像素子の構成図、第γ Ｚ
図
１５ ｌｂ
第 ３ 図
冨４図
第 ５ 図[Brief explanation of the drawings] Fig. 1 is a block diagram of a conventional CCD type image sensor, and the γ Z
Figure 15 lb Figure 3 Figure 4 Figure 5
Claims (1)
子群から光信号を読出し転送する垂直走査用ＣＯＤシフ
トレジスタ群あるいは垂直信号線群、および水平走査用
ＣＯＤシフトレジスタを集積化した固体撮像素子におい
て、上記垂直走査用ＣＯＤシフトレジスタ群あるいは垂
直信号線と、水平走査用ＣＣＤシフトレジスタとの結合
部の電荷転送通路上＆；、該水平走査用ＣＣＯシフトレ
ジスタを構成する電極とは別の層で作られる制御電極を
設け、該制御電極に、結合部下方のポテンシャルを上昇
させるような電圧を印加することを特徴とする固体撮像
素子。 ２、前記制御電極は、垂直ＣＯＤの最終電極から少なく
とも水平走査用ＣＣＤシフトレジスタの上端までは、他
の電極より下層になるように設けられることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の固体撮像素子。[Claims] 1. A group of photoelectric conversion elements on the same semiconductor substrate, a group of COD shift registers for vertical scanning or a group of vertical signal lines for reading and transferring optical signals from the group of photoelectric conversion elements, and a COD shift register for horizontal scanning. In the solid-state imaging device integrated with the above-mentioned vertical scanning COD shift register group or vertical signal line, on the charge transfer path at the joint portion of the horizontal scanning CCD shift register, the horizontal scanning CCO shift register is configured. 1. A solid-state image sensing device, comprising: a control electrode made of a layer different from that of the electrode, and applying a voltage to the control electrode to increase the potential below the bond. 2. The control electrode is provided in a layer below other electrodes from the final electrode of the vertical COD to at least the upper end of the horizontal scanning CCD shift register. Solid-state image sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015185A JPS60160658A (en) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | Solid-state image pickup element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015185A JPS60160658A (en) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | Solid-state image pickup element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60160658A true JPS60160658A (en) | 1985-08-22 |
Family
ID=11881770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59015185A Pending JPS60160658A (en) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | Solid-state image pickup element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60160658A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0982935A (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-28 | Lg Semicon Co Ltd | Structure of solid-state image pickup element |
-
1984
- 1984-02-01 JP JP59015185A patent/JPS60160658A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0982935A (en) * | 1995-09-12 | 1997-03-28 | Lg Semicon Co Ltd | Structure of solid-state image pickup element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6153766A (en) | Interline-type electric charge transferring image pick-up sensor | |
| JPS6369267A (en) | Solid-state image sensing device | |
| JPS5870687A (en) | Driving method for solid-state image pickup element | |
| US5289022A (en) | CCD shift register having a plurality of storage regions and transfer regions therein | |
| JPS6262553A (en) | Solid state image pick-up device | |
| CN106961265A (en) | The method that clock control is carried out to imaging sensor | |
| EP0888685B1 (en) | Charge coupled imaging device, and method of operating such a device | |
| US5990953A (en) | Solid state imaging device having overflow drain region provided in parallel to CCD shift register | |
| JP3317248B2 (en) | Solid-state imaging device | |
| JPS60160658A (en) | Solid-state image pickup element | |
| JPS62154881A (en) | Solid-state image pickup device | |
| US4837629A (en) | Image pickup method using a CCD-type solid state image pickup device with charge dissipation | |
| JPH0150156B2 (en) | ||
| JPS61188965A (en) | Solid-state image sensor | |
| JP2877047B2 (en) | Solid-state imaging device | |
| JP2825075B2 (en) | Solid-state imaging device and driving method thereof | |
| JPS60203076A (en) | Method of driving solid-state image pickup element | |
| JPH01125074A (en) | Solid-state image pickup device | |
| JPS60217761A (en) | High-resolution solid-state image pickup device | |
| JPS6032486A (en) | Charge transfer type solid state image pickup element | |
| JPS60244068A (en) | Buried channel charge coupled device | |
| JPS604381A (en) | Solid-state image pickup device | |
| JP4593751B2 (en) | Linear sensor and driving method thereof | |
| JP3185939B2 (en) | Solid-state imaging device | |
| Yoshida et al. | A 1/4-inch 630 k pixel IT-CCD image sensor with high-speed capture capability |