JPH035672B2 - - Google Patents

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JPH035672B2
JPH035672B2 JP58007815A JP781583A JPH035672B2 JP H035672 B2 JPH035672 B2 JP H035672B2 JP 58007815 A JP58007815 A JP 58007815A JP 781583 A JP781583 A JP 781583A JP H035672 B2 JPH035672 B2 JP H035672B2
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JP
Japan
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signal charge
signal
region
control gate
gate region
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JP58007815A
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Japanese (ja)
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JPS59132655A (en
Inventor
Masaru Yoshino
Mitsuo Nakayama
Masato Yoneda
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58007815A priority Critical patent/JPS59132655A/en
Publication of JPS59132655A publication Critical patent/JPS59132655A/en
Publication of JPH035672B2 publication Critical patent/JPH035672B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10Integrated devices
    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/15Charge-coupled device [CCD] image sensors
    • H10F39/158Charge-coupled device [CCD] image sensors having arrangements for blooming suppression

Landscapes

  • 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 この発明は固体撮像装置に関し、特に過大な強
度の入射光に対しても良質の画像出力信号が得ら
れるブルーミング抑止機能を備え、しかも特別の
ブルーミング抑止制御信号を印加するための制御
ラインが不要であるため、特別の制御信号電源が
不要で、さらに製造上でも特別の制御ラインを製
造する必要がない分だけ歩留り良く製造すること
ができ、したがつて安価で高性能な固体撮像装置
を提供するものであり、今後の発展に大きな期待
が寄せられる固体カメラ分野の業界への寄与は多
大なものであると考えられる。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a solid-state imaging device, and in particular has a blooming suppression function that allows a high-quality image output signal to be obtained even with excessively intense incident light, and has a special blooming suppression function. Since there is no need for a control line to apply a control signal, there is no need for a special control signal power supply, and in terms of manufacturing, there is no need to manufacture a special control line, so the production yield can be improved. It provides an inexpensive and high-performance solid-state imaging device, and is considered to have made a significant contribution to the industry in the solid-state camera field, where future development is highly anticipated.

従来例の構成とその問題点 固体撮像装置は従来の撮像管と比較して、小型
軽量、低消費電力性、高信頼性等の特長を有して
いるため撮像管にとつて代わつて小型カメラへの
応用が検討されている。しかし、このような固体
撮像装置の欠点のうちの最大のものに、入射光が
過大な強度を有する場合に発生するブルーミング
と呼ばれる強い明かるさの画像のにじみが存在す
ることが挙げられる。したがつて良好な画像出力
信号を得るためにブルーミング抑止機能を備えた
各種の固体撮像装置が提案されつつある。
Conventional structure and its problems Solid-state imaging devices have advantages such as being smaller and lighter, lower power consumption, and higher reliability than conventional image pickup tubes, so they are being used as compact cameras instead of image pickup tubes. Applications are being considered. However, one of the biggest drawbacks of such solid-state imaging devices is the occurrence of blurring of images with strong brightness, called blooming, which occurs when incident light has excessive intensity. Therefore, various solid-state imaging devices having a blooming suppression function are being proposed in order to obtain a good image output signal.

第1図および第2図は上記ブルーミング抑止機
能が備えられた従来の固体撮像装置の一例の平面
図を示す。第1図は、一列の感光画素列に対して
一本のドレイン領域を有する場合、第2図は二列
の感光画素列に対して一本のドレイン領域を有す
る場合を示す。第1図および第2図において、1
a,1b……および11a,11b……は半導体
基板の表面領域に形成されたフオトダイオード
(感光画素)、3a,3b……(13a,13b…
…)および4a,4b……(14a,14b…
…)は上記フオトダイオードで得られた光電変換
信号を信号出力端へ転送するための転送ゲート電
極列であり、また3a,3b……(13a,13
b……)はCCDのストレージ電極でもある。4
a,4b……(14a,14b……)はCCDの
トランスフア電極を示し、また2a,2b……お
よび12a,12b……は上記フオトダイオード
と信号電荷読み出しCCDとの間の読み出しゲー
ト領域を示す。さらに上記フオトダイオード1
a,1b……および11a,11b……それぞれ
の配列方向に沿つた側面には制御ゲート電極5,
15が形成され、上記各制御ゲート電極5,15
に隣接する上記半導体基板の表面領域には、高い
直流電圧が常時供給されているドレイン領域6お
よび16(または6)が形成されている。なお、
上記フオトダイオードと信号電荷読み出しCCD
の各転送ゲート電極列との間にはチヤネルストツ
プ領域が形成されている。
FIGS. 1 and 2 are plan views of an example of a conventional solid-state imaging device equipped with the blooming suppression function described above. FIG. 1 shows a case where one drain region is provided for one photosensitive pixel column, and FIG. 2 shows a case where one drain region is provided for two photosensitive pixel columns. In Figures 1 and 2, 1
a, 1b... and 11a, 11b... are photodiodes (photosensitive pixels) formed on the surface area of the semiconductor substrate, 3a, 3b... (13a, 13b...
...) and 4a, 4b... (14a, 14b...
...) is a transfer gate electrode array for transferring the photoelectric conversion signal obtained by the photodiode to the signal output terminal, and 3a, 3b... (13a, 13
b...) is also the storage electrode of the CCD. 4
a, 4b... (14a, 14b...) indicate the transfer electrodes of the CCD, and 2a, 2b... and 12a, 12b... indicate the readout gate region between the photodiode and the signal charge readout CCD. show. Furthermore, the above photodiode 1
a, 1b... and 11a, 11b... control gate electrodes 5,
15 are formed, each of the control gate electrodes 5, 15
Drain regions 6 and 16 (or 6) to which a high DC voltage is constantly supplied are formed in the surface region of the semiconductor substrate adjacent to the drain regions 6 and 16 (or 6). In addition,
Above photodiode and signal charge readout CCD
A channel stop region is formed between each transfer gate electrode row.

この様な構成において、上記半導体基板上に光
が照射されると、フオトダイオード1a,1b…
…および11a,11b……でその入射光量に応
じた信号電荷が発生し、この信号電荷はいつたん
各フオトダイオードに蓄積される。次に信号電荷
読み出しゲート領域2a,2b……および12
a,12b……に制御パルスが印加されると、上
記各フオトダイオード1a,1c……および11
a,11c……で蓄積された信号電荷は信号電流
読み出しCCDのストレージ電極3a,3c……
および13a,13cの下のポテンシヤル井戸内
に移動する(インターレース走査の他のフイール
ドではフオトダイオード1b……および11b…
…の信号電荷がストレージ電極3b……および1
3b……の下に移動する)。さらに次にクロツク
パルスを各転送ゲート電極3a,3b……および
4a,4b……また13a,13b……および1
4a,14b……に印加すると、上記の各電極下
に予め移動した信号電荷は第1図または第2図中
上方に向つて順次転送され、さらに水平方向の図
示しない水平CCDを介して、シリアルの画像信
号として出力される。
In such a configuration, when the semiconductor substrate is irradiated with light, the photodiodes 1a, 1b...
. . . and 11a, 11b . . . generate a signal charge corresponding to the amount of incident light, and this signal charge is accumulated in each photodiode. Next, signal charge readout gate regions 2a, 2b... and 12
When a control pulse is applied to a, 12b..., each of the photodiodes 1a, 1c... and 11
The signal charges accumulated in a, 11c... are transferred to the storage electrodes 3a, 3c... of the signal current readout CCD.
and 13a, 13c (in other fields of interlaced scanning, photodiodes 1b... and 11b...
The signal charges of... storage electrodes 3b... and 1
3b...move down). Furthermore, clock pulses are applied to each transfer gate electrode 3a, 3b... and 4a, 4b... and 13a, 13b... and 1
4a, 14b..., the signal charges that have previously moved under each of the electrodes are sequentially transferred upward in FIG. is output as an image signal.

ところで、上記従来の装置において、各制御ゲ
ート5,15には制御電圧が供給され、また各ド
レイン領域6または6および16にはこれより高
い直流電圧が供給されているため、各制御ゲート
5,15の下の半導体基板内部にはポテンシヤル
障壁が形成されている。したがつて上記の入射光
の強度が非常に強くてフオトダイオードで発生す
る信号電荷が過剰となり上記ポテンシヤル障壁を
越えれば、この過剰電荷は各ドレイン領域6およ
び16(または6)に流れ込むことになる。した
がつて第1図または第2図の従来装置でブルーミ
ングの発生を抑圧することができる。しかし、従
来例においては、フオトダイオードから過剰電液
分をオーバーフロードレインに排出した後、正規
の信号電荷を転送段に読み出すため、読み出し期
間中に発生した過剰電荷分は取り切れず、ブルー
ミングを発生するという問題を生じる。更に、従
来例においては、ドレイン領域6および16(ま
たは6)とフオトダイオード1a,1b……およ
び11a,11bとの間に制御ゲート電極5,1
5を形成する必要がある。またこの制御ゲート電
極5,15に制御信号を印加するための電源も必
要となる。このことは、固体撮像装置が特別の制
御ラインと特別の電源を持つことを意味し、製造
歩留りの低下を招くだけでなく、安価な固体撮像
装置を広く世界に提供するための問題点でもあ
る。
By the way, in the conventional device described above, each control gate 5, 15 is supplied with a control voltage, and each drain region 6 or 6 and 16 is supplied with a higher DC voltage. A potential barrier is formed inside the semiconductor substrate below 15. Therefore, if the intensity of the incident light is so strong that the signal charge generated in the photodiode becomes excessive and exceeds the potential barrier, this excess charge will flow into each drain region 6 and 16 (or 6). . Therefore, the conventional device shown in FIG. 1 or 2 can suppress the occurrence of blooming. However, in the conventional example, the normal signal charge is read out to the transfer stage after the excess current is discharged from the photodiode to the overflow drain, so the excess charge generated during the readout period cannot be removed, causing blooming. This creates the problem of Further, in the conventional example, control gate electrodes 5, 1 are provided between the drain regions 6 and 16 (or 6) and the photodiodes 1a, 1b... and 11a, 11b.
It is necessary to form 5. A power source is also required for applying control signals to the control gate electrodes 5 and 15. This means that solid-state imaging devices have special control lines and special power supplies, which not only leads to lower manufacturing yields, but also poses a problem in providing inexpensive solid-state imaging devices to the world. .

発明の目的 この発明は上述の様な事情を考慮してなされた
ものであり、完全なブルーミング抑止機能を具備
した高性能の固体撮像装置を製造歩留り良く提供
することである。
OBJECT OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide a high-performance solid-state imaging device having a complete blooming suppression function with a high manufacturing yield.

発明の構成 この発明は、ドレイン領域と信号電荷読み出し
手段との間に制御ゲート領域を具備し、さらに上
記の制御ゲート領域を駆動するための電極が該固
体撮像装置における感光画素から信号電荷読み出
し手段への読み出しゲート領域を駆動するための
電極と、転送段上の信号電荷を転送する転送電極
と共通の電極であり、また同一の制御パルスを印
加する様な構造で構成されるとともに、フオトダ
イオードから全信号電荷を転送段に読み出した
後、転送段の取り扱い電荷量以上の過剰電荷を、
転送段からオーバーフロードレインに排出するも
のである。
Structure of the Invention The present invention comprises a control gate region between a drain region and a signal charge readout means, and further includes an electrode for driving the control gate region as a signal charge readout means from a photosensitive pixel in the solid-state imaging device. It is a common electrode with the electrode for driving the readout gate region to the transfer stage and the transfer electrode that transfers the signal charge on the transfer stage, and is structured so that the same control pulse is applied. After reading all the signal charges from to the transfer stage, the excess charge exceeding the amount of charge handled by the transfer stage is
It discharges from the transfer stage to the overflow drain.

実施例の説明 以下、図面によりこの発明の一実施例を説明す
る。第3図はこの発明に係る固体撮像装置の一実
施例の構成を平面図で示したものである。なお、
従来のものと対応する箇所には同一の符号を付し
てその説明は省略し、従来と異なるところのみを
抽出して説明する。すなわち、この実施例の装置
ではフオトダイオード1a,1b……および11
a,11bとドレイン領域6の間の制御ゲート電
極5,15を取り除き、その代りにドレイン領域
6と信号電荷読み出しCCDのストレージ電極3
a,3bおよび13a,13b……との間の半導
体基板の表面領域に制御ゲート領域7a,7b…
…および17a,17b……を形成したものであ
り、しかも例えば1つのフオトダイオード1aに
蓄積された信号電荷をストレージ電極3aに読み
出す際に、ストレージ電極3a、読み出しゲート
領域2a、制御ゲート領域7aのそれぞれの電極
に同一のクロツクパルスを印加するように構成し
たものである。すなわち、同図における斜線は上
記の各領域2a,3a,7aが共通の電極で形成
されていることを示すものである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a plan view showing the configuration of an embodiment of the solid-state imaging device according to the present invention. In addition,
The same reference numerals are given to the parts corresponding to the conventional one, and the explanation thereof is omitted, and only the parts that are different from the conventional one will be extracted and explained. That is, in the device of this embodiment, photodiodes 1a, 1b... and 11
The control gate electrodes 5 and 15 between a and 11b and the drain region 6 are removed, and instead of the control gate electrodes 5 and 15 between the drain region 6 and the storage electrode 3 of the signal charge readout CCD.
control gate regions 7a, 7b, .
..., 17a, 17b..., and for example, when reading signal charges accumulated in one photodiode 1a to the storage electrode 3a, the storage electrode 3a, the readout gate region 2a, and the control gate region 7a. The structure is such that the same clock pulse is applied to each electrode. That is, the diagonal lines in the figure indicate that the above-mentioned regions 2a, 3a, and 7a are formed of a common electrode.

また、第4図には第3図の一実施例のA−A線
に沿う断面図である。第4図において、20は半
導体基板、21はゲート絶縁膜、22は多結晶シ
リコン電極であり、この電極22の下に基板20
の表面領域としてフオトダイオード1a、ドレイ
ン領域6、ストレージ電極3a、読み出しゲート
領域2a、制御ゲート領域7aがそれぞれ形成さ
れている。また、第5図には、第4図の断面図に
示す領域1a,2a,3a,7a,6のそれぞれ
領域に対応するポテンシヤル(電位)障壁の高さ
が、第6図には共通の多結晶シリコン(第4図の
22)に印加する制御パルスの例がそれぞれ示さ
れている。
Further, FIG. 4 is a sectional view taken along the line A--A of one embodiment of FIG. 3. In FIG. 4, 20 is a semiconductor substrate, 21 is a gate insulating film, and 22 is a polycrystalline silicon electrode.
A photodiode 1a, a drain region 6, a storage electrode 3a, a read gate region 2a, and a control gate region 7a are formed as surface regions of the semiconductor device. Furthermore, in FIG. 5, the heights of potential barriers corresponding to regions 1a, 2a, 3a, 7a, and 6 shown in the cross-sectional view of FIG. Examples of control pulses applied to crystalline silicon (22 in FIG. 4) are each shown.

第6図における30がこの実施例における感光
画素から信号電荷読み出しCCDへの信号読み出
しパルスであり、31が信号電荷を出力方向へ転
送するための転送クロツクパルス列である。な
お、この駆動パルスは従来の装置のものと全く同
一でありこの発明に特別のものではない。
In FIG. 6, 30 is a signal read pulse from the photosensitive pixel to the signal charge readout CCD in this embodiment, and 31 is a transfer clock pulse train for transferring the signal charge in the output direction. Note that this drive pulse is exactly the same as that of the conventional device and is not special to this invention.

以下、第3,4,5図を用いてこの実施例装置
の動作を説明する。フオトダイオード1aが空の
時の電位が23、第4図の多結晶シリコン電極2
2への印加電圧が低レベルVLの時の領域2a,
3a,7aのポテンシヤルの高さが26′,2
7′,28′とする。この様にストレージ電極3a
の電位27′は信号読み出しゲート領域2aと制
御ゲート領域7aのそれぞれの電位障壁の高さ2
6,28′よりも低いことはもちろんであるが、
しかも電位障壁の高さ26′よりも28′の高さの
方がたとえば少なくとも0.1V以上は低くしたこ
とがこの実施例の要点である。この様な電位障壁
の高さの設定の目的は、以下に述べるブルーミン
グ抑止の動作をスムーズに行なうことである。こ
の状態で、フオトダイオード1aに光が入射され
ると、ダイオード1aの電位は入射光の強度に対
応した電位まで上昇する。次に多結晶シリコン電
極22に高レベルVHを印加して、フオトダイオ
ードに蓄積された信号電荷を読み出す場合の領域
2a,3a,7aのそれぞれの電位障壁の高さを
26,27,28とするとこの時、フオトダイオ
ード1aに蓄積された信号電荷が23〜24まで
の間であり、その電荷量が信号読み出しCCDの
ストレージ電極3aによつて転送できる最大電荷
量以内の間の信号電荷である場合は、電位障壁2
8を越える電荷は全く存在しない。
The operation of this embodiment apparatus will be explained below using FIGS. 3, 4, and 5. When the photodiode 1a is empty, the potential is 23, and the polycrystalline silicon electrode 2 in FIG.
Region 2a when the voltage applied to 2 is at a low level V L ,
The height of the potential of 3a and 7a is 26', 2
7', 28'. In this way, the storage electrode 3a
The potential 27' is equal to the potential barrier height 2 of each of the signal readout gate region 2a and the control gate region 7a.
Of course it is lower than 6.28', but
Moreover, the key point of this embodiment is that the height of the potential barrier 28' is lower than the height 26' of the potential barrier by, for example, at least 0.1 V or more. The purpose of setting the height of the potential barrier in this way is to smoothly perform the blooming suppression operation described below. In this state, when light is incident on the photodiode 1a, the potential of the diode 1a increases to a potential corresponding to the intensity of the incident light. Next, when applying a high level V H to the polycrystalline silicon electrode 22 and reading out the signal charge accumulated in the photodiode, the heights of the potential barriers in regions 2a, 3a, and 7a are set to 26, 27, and 28, respectively. Then, at this time, the signal charge accumulated in the photodiode 1a is between 23 and 24, and the amount of signal charge is within the maximum amount of charge that can be transferred by the storage electrode 3a of the signal readout CCD. If the potential barrier 2
There are no charges greater than 8.

しかるに、入射光の強度が過大でブルーミング
を発生する様な信号電荷(例えば第5図では25の
電位)がフオトダイオード1aに蓄積された場合
には、CCDのストレージ電極3aには転送でき
ぬ最大の電荷量が転送され、残りのいかなる量の
信号電荷も、電位障壁28を越えてドレイン領域
6(電位29)に排出される。このようにして次
にクロツクパルス(第6図の31)が印加され
て、出力端子の方向すなわち第5図では紙面の垂
直方向、第3図では紙面の上の方向に転送される
信号電荷の量は、決して1つのストレージ電極で
転送できる最大電荷量を越えることはない訳であ
る。以上、述べた様に、フオトダイオードの全信
号電荷を一旦、転送段に読み出した後、転送段の
取り扱い電荷量以上の過剰電荷分のみを、転送段
からオーバーフロードレインに排出させることに
より、ブルーミングを抑止する。更に、転送段か
らオーバーフロードレインに排出させることによ
り、フオトダイオードから、転送段への読み出し
期間中に発生する過剰電荷分もオーバーフロード
レインに排出することができる。
However, if the intensity of the incident light is excessive and a signal charge that causes blooming (for example, a potential of 25 in FIG. 5) is accumulated in the photodiode 1a, the maximum amount of signal charge that cannot be transferred to the storage electrode 3a of the CCD is accumulated. amount of charge is transferred, and any remaining amount of signal charge is discharged across potential barrier 28 to drain region 6 (potential 29). In this way, the clock pulse (31 in Figure 6) is then applied, and the amount of signal charge transferred in the direction of the output terminal, that is, in the direction perpendicular to the page in Figure 5, and in the direction above the page in Figure 3. This means that it never exceeds the maximum amount of charge that can be transferred by one storage electrode. As mentioned above, once all the signal charges of the photodiode are read out to the transfer stage, blooming can be prevented by discharging only the excess charge that exceeds the amount of charge handled by the transfer stage from the transfer stage to the overflow drain. Deter. Furthermore, by discharging from the transfer stage to the overflow drain, excess charge generated during the read period from the photodiode to the transfer stage can also be discharged to the overflow drain.

なお、第7図にはこの発明の別の実施例を示し
てある。同図においても、第3図の実施例と同じ
様にゲート領域2a,3a,7a上には共通の電
極が設置されているが、領域2a,3a,7aの
配置構成が異つている。駆動の仕方は前述の説明
と同様である。また、第8図にもこの発明の別の
実施例を示した。同図は、固体撮像装置の感度向
上のための光導電体膜積層型の装置にこの発明を
実施した場合の例である。この場合には、光導電
体膜によつて蓄積される信号電荷の量が、通常の
シリコン、フオトダイオードだけによる場合より
も大であるため、この発明によるブルーミングの
抑止は積層型の固体撮像装置における特性向上の
うえで欠くことのできない技術といえる。第8図
において、20〜22および1a〜3a,6,7
aは第4図と同じである。34,35の絶縁膜で
かこまれた導体32,33を介して、フオトダイ
オード1aと光導電体膜36が結合されている。
37は透明電極である。
In addition, FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. In the figure as well, a common electrode is provided on the gate regions 2a, 3a, 7a as in the embodiment of FIG. 3, but the arrangement of the regions 2a, 3a, 7a is different. The driving method is the same as described above. Another embodiment of the invention is also shown in FIG. This figure shows an example in which the present invention is applied to a photoconductor film laminated type device for improving the sensitivity of a solid-state imaging device. In this case, the amount of signal charge accumulated by the photoconductor film is larger than that by ordinary silicon photodiodes alone, so the blooming suppression according to the present invention is effective in stacked solid-state imaging devices. It can be said that this technology is indispensable for improving the characteristics of In Figure 8, 20-22 and 1a-3a, 6, 7
a is the same as in FIG. The photodiode 1a and the photoconductor film 36 are coupled through conductors 32 and 33 surrounded by insulating films 34 and 35.
37 is a transparent electrode.

発明の効果 (1) 本発明では、フオトダイオードの全信号電荷
を、一旦転送段に読み出した後、転送段からオ
ーバーフロードレインに過剰電荷分を排出する
為、フオトダイオードから転送段への読み出し
期間中に発生する過剰電荷分も、オーバーフロ
ードレインに排出することができる。これによ
り、原理的には完全にブルーミングの発生を抑
制することが可能である。
Effects of the Invention (1) In the present invention, after the entire signal charge of the photodiode is once read out to the transfer stage, excess charge is discharged from the transfer stage to the overflow drain. Excess charges generated can also be drained to the overflow drain. In principle, this makes it possible to completely suppress the occurrence of blooming.

(2) また、本発明の構成と駆動において、オーバ
ーフローコントロールゲート電極、読み出し電
極、転送電極が共通で、更に、読み出しゲート
とオーバーフローコントロールゲートの電位障
壁の差により、オーバーフロードレインへの過
剰電荷の排出をコントロールする。この為、オ
ーバーフロー動作を実現するのに、特別なゲー
ト構成や、駆動パルス等を付加する必要がな
く、非常に簡単なプロセス、及び駆動ですむと
いう利点がある。
(2) In addition, in the configuration and drive of the present invention, the overflow control gate electrode, readout electrode, and transfer electrode are common, and due to the difference in potential barrier between the readout gate and the overflow control gate, excess charge is discharged to the overflow drain. control. Therefore, in order to realize the overflow operation, there is no need to add a special gate configuration or drive pulse, and there is an advantage that a very simple process and drive are required.

以上の様に、本発明によれば、ブルーミング抑
止能力にすぐれた、高性能の固体撮像装置を提供
することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high-performance solid-state imaging device with excellent blooming suppression ability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図はそれぞれブルーミング抑
止機能を具備した従来の固体撮像装置の概略平面
構成を示す図、第3図はこの発明の一実施例の固
体撮像装置の概略平面図、第4図は第3図のA−
A′線に沿う断面図、第5図は上記実施例を説明
するための第3図の各ゲート領域における電位障
壁の高さを示す図、第6図は第3図の実施例を駆
動するパルス波形図、第7図、第8図はそれぞれ
この発明の他の実施例の固体撮像装置の概略平面
図、断面図である。 1a,1b…,11a,11b……感光画素。
2a,2b…,12a,12b……読み出しゲー
ト領域、3a,3b…,13a,13b……信号
読み出しCCDのストレージ領域、4a,4b…,
14a,14b……信号読み出しCCDのトラン
スフア領域、5,15,7a,7b…,17a,
17b……制御ゲート、6……ドレイン領域、2
0……半導体基板、21……ゲート絶縁膜、22
……多結晶シリコン電極。
1 and 2 are diagrams showing a schematic plan configuration of a conventional solid-state imaging device equipped with a blooming suppression function, respectively. FIG. 3 is a schematic plan view of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is A- in Figure 3.
A sectional view taken along line A', FIG. 5 is a diagram showing the height of the potential barrier in each gate region of FIG. 3 for explaining the above embodiment, and FIG. 6 is a diagram for driving the embodiment of FIG. 3. The pulse waveform diagram, FIG. 7, and FIG. 8 are a schematic plan view and a sectional view, respectively, of a solid-state imaging device according to another embodiment of the present invention. 1a, 1b..., 11a, 11b...photosensitive pixels.
2a, 2b..., 12a, 12b... readout gate area, 3a, 3b..., 13a, 13b... storage area of signal readout CCD, 4a, 4b...,
14a, 14b...Transfer area of signal readout CCD, 5, 15, 7a, 7b..., 17a,
17b...Control gate, 6...Drain region, 2
0... Semiconductor substrate, 21... Gate insulating film, 22
...Polycrystalline silicon electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 半導体基板上に、入射した光量に応じた光電
変換信号を発生し蓄積する複数の感光画素と、上
記複数の感光画素に蓄積された信号電荷を読み出
す手段と、上記信号電荷を読み手す手段上に形成
された転送電極と、上記複数の感光画素の配列方
向に沿つて上記半導体基板の表面領域に設けられ
た基板とは逆導電型のドレイン領域と、上記ドレ
イン領域と上記信号電荷読み出し手段との間の制
御ゲート領域とを具備し、上記の感光画素と信号
電荷読み出し手段との間の信号電荷読み出しゲー
ト領域と上記転送電極と上記制御ゲート領域とを
共通の電極を形成し、上記感光画素の信号電荷を
上記信号電荷を読み出す手段に読み出した後、上
記読み出す手段の取り扱い電荷量以上の信号電荷
を上記制御ゲート領域を介して上記ドレイン領域
へ排出することを特徴とする固体撮像装置。 2 信号電荷読み出しゲート領域の電位障壁の高
さよりも、制御ゲート領域の電位障壁の高さの方
を低くしたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の固体撮像装置。
[Scope of Claims] 1. A plurality of photosensitive pixels that generate and accumulate photoelectric conversion signals according to the amount of incident light on a semiconductor substrate, means for reading out signal charges accumulated in the plurality of photosensitive pixels, and a plurality of photosensitive pixels that generate and accumulate photoelectric conversion signals according to the amount of incident light; A transfer electrode formed on the charge reading means, a drain region of a conductivity type opposite to that of the substrate provided on the surface region of the semiconductor substrate along the arrangement direction of the plurality of photosensitive pixels, and the drain region and the drain region. a control gate region between the signal charge readout means, and a common electrode between the signal charge readout gate region between the photosensitive pixel and the signal charge readout means, the transfer electrode, and the control gate region. and after reading the signal charge of the photosensitive pixel to the signal charge reading means, the signal charge exceeding the amount of charge handled by the reading means is discharged to the drain region via the control gate region. solid-state imaging device. 2. Claim 1, characterized in that the height of the potential barrier in the control gate region is lower than the height of the potential barrier in the signal charge readout gate region.
The solid-state imaging device described in .
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