JPH03295274A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH03295274A
JPH03295274A JP2097887A JP9788790A JPH03295274A JP H03295274 A JPH03295274 A JP H03295274A JP 2097887 A JP2097887 A JP 2097887A JP 9788790 A JP9788790 A JP 9788790A JP H03295274 A JPH03295274 A JP H03295274A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、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、被写体の照度に応して入力条件が変化
する。そして高照度の被写体を撮影すると、フォトダイ
オード部において光電変換されて発生した過剰電荷が垂
直レジスタへ漏れ出すことがある。このようなブルーミ
ング現象を防止するため、一般にオーバフロー・ドレイ
ンを設けることが行われている。
このオーバフロー・ドレインに印加する電圧ｖｏＦＤと
ブルーミング量との関係を、第５図に示す。領域Ａのよ
うに、オーバフロー・ドレイン電圧ｖｏＦＤが十分に高
いとブルーミング現象を抑制する力は強く、被写体の照
度が高い場合にもブルーミング量を非常に小さくするこ
とができる。逆に領域Ｂのように、オーバフロー・ドレ
イン電圧ｖｏＦＤが低いとブルーミング現象を抑制する
力は弱く、モニタの画面上では高照度の部分から低照度
の部分へと光が滲んで広がるブルーミング現象が観察さ
れる。このようなブルーミング現象を抑制し得るオーバ
フロー・ドレイン電圧ｖｏＦＤの下限値は、図中の領域
Ａと領域Ｂとの境界である６点に相当する。そして領域
Ａにおけるオーバフロー・ドレイン電圧■。、Ｄが、使
用可能な範囲となる。
またオーバフロー・ドレイン電圧ｖｏＦＤは、電荷を蓄
積し得る量に関係した飽和特性にも影響を与える。第６
図に、電荷蓄積量を電圧に換算した飽和電圧とオーバフ
ロー・ドレイン電圧■ｏＦＤとの関係を示す。飽和電圧
を高くするためには、オーバフロー・ドレイン電圧ｖｏ
ＦＤが低いほどよい。
しかし、電荷を蓄積し得る量には本来限界があるため、
電圧Ｖ。Ｆ、を必要以上に低くしても蓄積量を増やすこ
とはできない。
また飽和電圧は、信号処理を行う際のホワイトクリップ
レベルよりも高いことが最低限要求されるが、ブルーミ
ング現象をより強く抑制するにはオーバフロー・ドレイ
ン電圧ＶｏＦＤを高くすると有効である。このため、上
述した６点よりも高いＥ点にオーバフロー・ドレイン電
圧■ｏＦＤを設定する。このときの飽和電圧は、オーバ
フロー・ドレイン電圧ｖｏＦＤが６点のときにおける電
圧（Ｆ点）よりも低い電圧（Ｄ点）をとる。
このようにオーバフロー・ドレイン電圧ＶｏＦＤは、用
途に応じて設定値を変える必要がある。さらに製造時の
ばらつきにより、各固体撮像装置毎に設定すべきオーバ
フロー・ドレイン電圧ｖｏＦＤは異なり、その範囲は数
（Ｖ）から十数〔Ｖ〕にまで及ぶ。
一般に、ウェーハ段階において各固体撮像装置毎に検査
を行い、オーバフロー・ドレイン電圧■ｏＦＤの最適値
を検出している。ところが、この最適値を何等かの手段
で表示ないし記憶しておかなければ、製品として使用す
る段階において、再び同じ作業を行い探り出さなければ
ならない。
そこでこのような検査時間の浪費を防止するため、従来
は第７図に示されたように、固体撮像装置の外囲器７０
１上の箇所７０２に、オーバフロー・ドレイン電圧Ｖ。
２．の最適値を表示することが行われていた。これによ
り、固体撮像装置をカメラ等の機器に組み込む際に予め
この表示されたｖｏＦＤ値を読取り、オーバフロー・ド
レインに最適な電圧を印加していた。
（発明が解決しようとする課題） ところが量産工程では、このような表示を捺印等の作業
により行うには、非常な困難さを伴っていた。上述した
ように、オーバフロー・ドレイン電圧■。Ｆ、の最適値
は装置毎に異なっており、般に０．５Ｖ間隔で約数十種
類に分類して表示する必要かある。作業者がこのような
作業を直接行うと、あまりにも効率が悪い上に誤って表
示する可能性もある。そこで、表示作業を自動化する必
要が生じるが、検査工程で検出された最適値と該当する
装置とを関係付けて記憶しておき、表示を行っていくシ
ステムを開発するには極めて高額の開発費を要する。
またこのような問題は、オーバフロー・ドレイン電圧の
みに関してでなく、リセット電圧等、装置を動作させる
ために必要な電圧条件についても同様であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、自動表
示ンステムの開発を不要とし、コスト低減をもたらし得
る固体撮像装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 本発明の固体撮像装置は、光電変換して得られた電荷を
蓄積し転送するものであって、所定範囲の電圧を発生す
る電圧発生手段を備えており、この電圧発生手段は外部
より電圧選択信号を入力されて、所定範囲の電圧のうち
電圧選択信号に対応した電圧を発生するものであること
を特徴としている。
ここで所定範囲の電圧は、オーバフロードレインに印加
すべき電圧であってもよい。
また電圧発生手段は抵抗分割回路であって、電源端子間
に直列に接続された複数の抵抗と、この抵抗に対してそ
れぞれ並列に接続された複数のヒユーズとを有しており
、外部より電圧選択信号を入力され、所望のヒユーズを
溶断されて、電源端子間の経路の抵抗値が変ることによ
って、抵抗の接続端に電圧選択信号に対応した電圧を発
生するものであってもよい。
（作　用） 外部より電圧選択信号を入力されると、所定範囲内の電
圧のうちこの電圧選択信号に対応した電圧を電圧発生手
段が発生する。このような手段を固体撮像装置が備える
ことで、必要な電圧を装置自身で発生することができる
ため、その電圧値の装置への表示を不要とするとともに
、発生した電圧を動作する際に直接用いることもできる
。
ここで電圧発生手段が発生電圧は、オーバフロー・ドレ
インに印加すべき最適な電圧であってもよい。
電圧発生手段が抵抗分割回路である場合には、装置外部
から電圧選択信号を入力されると所望のヒユーズが溶断
され、電源端子間の経路における抵抗値が変わり、抵抗
の接続端に電圧選択信号に対応した電圧が発生する。
（実施例） 以下本発明の一実施例について、図面を参照して説明す
る。本実施例による固体撮像装置は、所定の範囲の電圧
を発生させる手段を有しており、この手段は外部より信
号を与えられて、最適なオーバフロー・ドレイン電圧ｖ
ｏＦＤを発生するよう制御され得るものである。
第１図に、本実施例による固体撮像装置が有する電圧発
生手段の構成を示す。これは、所望の電圧が得られる抵
抗分割回路に相当する。電源端子１０１と接地端子１２
０との間に、複数の抵抗Ｒ１２Ｒ，４Ｒ８Ｒ，１６Ｒ，
３２Ｒ及び ６３　Ｘ　７　Ｒ／８が直列に接続されている。ここで
抵抗２Ｒ〜３２Ｒの抵抗値は、抵抗Ｒの二の倍数になる
ように設定されている。さらにＲから３２Ｒまでの抵抗
に対して、ヒユーズ１０９〜１１４がそれぞれ並列に接
続されている。
抵抗Ｒの両端とヒユーズ１０９の両端とは、それぞれヒ
ユーズ溶断用端子１０２及び１０３に接続されている。
同様に、抵抗２Ｒ及びヒユーズ１１０、抵抗４Ｒ及びヒ
ユーズ１１１、抵抗８Ｒ及びヒユーズ１１２、抵抗１６
Ｒ及びヒユーズ１］３、抵抗３２Ｒ及びヒユーズ１１４
が、それぞれヒユーズ溶断用端子１０３及び１０４．１
０４及び１０５．１０５及び１０６．１０６及び１０７
．１０７及び１０８にそれぞれ接続されている。そして
、発生すべきオーバフロー・ドレイン電圧■。Ｆ、は、
出力端子１０８より取り出される。
ユニで各抵抗とヒユーズは、抵抗Ｒ及びヒュズ１０９を
例にとると、第２図に示されるようにして半導体基板上
に実現されている。ゲート領域２０２に、抵抗Ｒを構成
するｎ型拡散層２０１とｎ＋拡散層２０３及び２０４が
その両端に形成されている。このｎ＋拡散層２０３及び
２０４は、それぞれコンタクト２０３及び２０４を介し
てアルミ配線２０５及び２０６に接続されており、この
アルミ配線２０５及び２０６の端部には端子１０２及び
１０３がそれぞれ形成されている。
アルミ配線２０５と２０６はアルミ配線２０７により接
続されており、アルミ配線２０７には極端に幅の狭い部
分２０９が設けられている。この部分２０９は抵抗値が
高く、ヒユーズ１０９に相当する。端子１０２及び１０
３間に電圧を印加されて電流が流れると、この部分２０
９が発熱し溶断される。
このような構成を備えた回路において、出力端子１０８
より所望の電圧を取り出すには、次のようにして抵抗Ｒ
〜３２Ｈの選択を行う。具体的に、電源端子１０１に電
圧１５．００Ｖを印加し、出力端子１０８より１０．Ｏ
ＯＶの電圧を取り出す場合を例にとって説明する。この
場合の等価回路は、第３図のようである。電源端子１０
１と出力端子１０８との間に必要な抵抗がｘＲであると
すると、以下のような式（１）が成立する。
５、ＱＱＶ：　１０．０ＯＶ− ｘＲ：６３Ｘ７Ｒ／８　　　　　−　　（１）この場合
のＸの値は２７．５６２５となり、２の倍数での近似値
は２８となる。６つの抵抗Ｒ〜３２Ｒを６ビツトとし０
〜６３の整数として解釈すると、電源端子１０１と出力
端子１０８との間の抵抗が２８Ｒとなるようにするには
、３番目の抵抗４Ｒから５番目までの抵抗１６Ｒまでを
選択すればよいことになる。この抵抗４Ｒから１６Ｒま
でに電流が流れるようにするためには、ヒユーズ１１１
．１１２及び１１３を溶断すればよい。
ヒユーズ溶断用端子１０２〜１０７のうち、１０４及び
１０５．１０５及び１０６．１０６及び１０７の間にヒ
ユーズ溶断用の電流を流して溶断する。
一般に、選択すべき抵抗値を合計したものをヒユーズ溶
断コードＣとすると、所望の電圧、即ち最適なオーバフ
ロー・ドレイン電圧■ｏｒＤを端子１０８より取り出す
ときのヒユーズ溶断コードＣは、次のような式（２）で
表される。
Ｃ−（１５，０Ｏ−ＶｏＦＤ）Ｘ６３Ｘ７／　（ｖｏＦ
Ｄｘ８）　　　　　　　　−（２）この式（２）で表さ
れるヒユーズ溶断コードＣとオーバフロー・ドレイン電
圧ｖｏＦＤとの関係は、第４図のように表される。この
ような図を用いることによって、必要なヒユーズ溶断コ
ードＣを容易に求めることができる。
ここで、出力端子１０８から得られる電圧は７〜１５Ｖ
の範囲にあり、この範囲は電源端子１０１に印加する電
圧、あるいは各抵抗の値を変えることで容易に変えるこ
とができる。
このように本実施例では、ヒユーズ１０９〜１１４のう
ち必要なものを外部より電流を流して溶断することで抵
抗Ｒ〜３２Ｒを選択し、出力端子１０８から所望の電圧
を発生させることができる。このため、ウェーハ段階に
おける検査工程で得られた最適なオーバフロー・ドレイ
ン電圧■ＯＦＤに相当する電圧を、装置内部で発生させ
ることができる。これにより、オーバフロー・ドレイン
に印加すべき最適な電圧を容易に知ることができ、装置
として使用する段階で再び同様な検査を行わなくともよ
いばかりでなく、捺印等による６動表示システムを多額
の費用を費やして開発する必要がないため、検査時間の
短縮と共にコスト低減がもたらされる。
上述した実施例は一例であって、本発明を限定するもの
ではない。例えば電圧発生手段は、第１図に示されたよ
うな抵抗分割回路で構成されている必要はなく、外部か
ら信号を与えられて、動作する上で必要な電圧条件に相
当する電圧を発生し得るものであればよい。また発生さ
せるべき電圧は、オーバフロー・ドレイン電圧に限られ
ず、リセット電圧等であってもよい。さらに、発生した
電圧を装置外部に出力する手段は、必ずしも備えている
必要はない。所望の電圧を発生するよう設定された後、
その電圧を直接装置内部においてオーバフロー・ドレイ
ンに印加してもよく、この場合にも自動表示システムの
開発を必要とせず同様にコスト低減を図ることができる
。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の固体撮像装置は、外部より
電圧選択信号を入力されるとこの信号に対応した電圧を
発生する手段を備えているため、必要な電圧を装置自身
で発生することてその電圧値の装置への表示が不要とな
る。このため量産工程において、多額の費用を費やして
自動的に捺印等により表示するシステムを新たに開発す
る必要がなく、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による固体撮像装置の構成を
示した回路図、第２図は同装置におけるヒユーズと抵抗
を半導体基板上に実現した状態を示した平面図、第３図
は第１図の等価回路の構成を示した回路図、第４図は同
装置におけるヒユーズ溶断コードＣとオーバーフロード
レイン電圧ＶＯＦＤとの関係を示した説明図、第５図は
一般の固体撮像装置におけるオーバーフロードレイン電
圧Ｖ。Ｆ、とブルーミング量との関係を示した説明図、
第６図は同装置におけるオーバーフロードレイン電圧Ｖ
。１．と飽和電圧との関係を示した説明図、第７図は従
来の固体撮像装置の外観を示した斜視図である。 １０１・・・電源端子、１０２〜１０７・・・ヒユーズ
溶断用端子、１０８・・・出力端子、１０９〜１１４・
・・ヒユーズ、１２０・・・接地端子、２０１・・・ｎ
型拡散層、２０２・・・ゲート領域、２０３，２０４・
・・コンタクト、２０５〜２０７・・・アルミ配線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、光電変換して得られた電荷を蓄積し転送する固体撮
    像装置において、 所定範囲の電圧を発生する電圧発生手段を備えており、 この電圧発生手段は、外部より電圧選択信号を入力され
    て、前記所定範囲の電圧のうち前記電圧選択信号に対応
    した電圧を発生するものであることを特徴とする固体撮
    像装置。 ２、前記所定範囲の電圧は、オーバフロードレインに印
    加すべき電圧であることを特徴とする請求項１記載の固
    体撮像装置。 ３、前記電圧発生手段は抵抗分割回路であって、 電源端子間に直列に接続された複数の抵抗と、前記抵抗
    に対してそれぞれ並列に接続された複数のヒューズとを
    有しており、 外部より前記電圧選択信号を入力され、所望のヒューズ
    を溶断されて、前記電源端子間の経路の抵抗値が変るこ
    とによって、前記抵抗の接続端に前記電圧選択信号に対
    応した電圧を発生するものであることを特徴とする請求
    項１記載の固体撮像装置。
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