JPS63184363A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS63184363A JPS63184363A JP62015142A JP1514287A JPS63184363A JP S63184363 A JPS63184363 A JP S63184363A JP 62015142 A JP62015142 A JP 62015142A JP 1514287 A JP1514287 A JP 1514287A JP S63184363 A JPS63184363 A JP S63184363A
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- Japan
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- transfer
- signal
- transfer electrode
- time
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/15—Charge-coupled device [CCD] image sensors
- H10F39/153—Two-dimensional or three-dimensional array CCD image sensors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はインターライントランスファ
（１ｎｔｅｒｌｉｎｅｔｒａｎｓｆｅｒ ）方式のＣＣ
Ｄから成る固体撮像装置に関し、特に高集積化、高画素
化に好適な構造の固体撮像装置に関する。
Ｄから成る固体撮像装置に関し、特に高集積化、高画素
化に好適な構造の固体撮像装置に関する。
従来、かかる方式のＣＯＤからなる固体撮像装置は第５
図に示すものがある。同図は受光領域の要部を上面から
見たときの概略平面図１あり、半導体基板の表面部分に
形成されたｐ形シリコン層（ｐ−ｗｅｌｌ）内にｎ形層
をマトリクス状に形成することにより、複数のフォトダ
イオードｐｄ１？ ｐｄ２・・・・・・が形成されてい
る。夫々のフォトタイオードｐｄ １ ＊ ｐｄ ２・
・・・・・の間には、垂直方向に信号電荷を転送するた
めの複数の電荷転送チャネルＬ、、 Ｌ２． Ｌ、。
図に示すものがある。同図は受光領域の要部を上面から
見たときの概略平面図１あり、半導体基板の表面部分に
形成されたｐ形シリコン層（ｐ−ｗｅｌｌ）内にｎ形層
をマトリクス状に形成することにより、複数のフォトダ
イオードｐｄ１？ ｐｄ２・・・・・・が形成されてい
る。夫々のフォトタイオードｐｄ １ ＊ ｐｄ ２・
・・・・・の間には、垂直方向に信号電荷を転送するた
めの複数の電荷転送チャネルＬ、、 Ｌ２． Ｌ、。
・°°・・・が形成され、フォトダイオード群１）ｄｌ
ｓ Ｉ）ｄ２ｓ・・・・・・と電荷転送チャネルＬ１．
Ｌ２． Ｌ、、・・・・・・を除く部分（同図中、点
線で囲れた斜線部分）はチャネルストップ領域となって
いる。
ｓ Ｉ）ｄ２ｓ・・・・・・と電荷転送チャネルＬ１．
Ｌ２． Ｌ、、・・・・・・を除く部分（同図中、点
線で囲れた斜線部分）はチャネルストップ領域となって
いる。
電荷転送チャネルＬ１． Ｌ２． Ｌδ、・・・・・・
の上面には、水平方向に延びるポリシリコン層から成る
複数の転送電極Ｇ１＊ Ｇ２ｅ Ｇ５１ Ｇ４１・・・
・・・が並設され、４本の転送電極を１組とじて４相駆
動方式に基づくクロック信号φ１．φ２．φ６．φ４が
印加されるようになっている。即ち、フォトダイオ−）
′ｐｄ、が並ぶ行に対して２本の転送電極Ｇｊ、Ｇ２が
対応して形成され、フォトダイオードｐａ２が並ぶ行に
対して２本の転送電極Ｇ６． Ｇ４が対応して形成され
、図示していないが他のフォトダイオード及び転送電極
についても同様の構成となっている。そして、クロック
信号φ４．φ２．φ３．φ４の電圧変化に応じてポテン
シャル井戸を電荷転送チャネルＬ１． Ｌ２． Ｌ３．
・・・・・・に形成させることＫより、フォトダイオー
ドｐｄ１ｅｐｄ２．・・・・・・に発生した信号電荷を
出力方向Ｙへ転送するようになっている。尚、フォトダ
イオードｐｄ１． ｐｄ２．・・・・・・と電荷転送チ
ャネルＬ１ｖ Ｌ２９ ｋ？・・・・・・ハ夫々トラン
スフアゲ−） Ｔｇｌ、 Ｔｇ２ｔ・・・・・・を介し
て接続されている。
の上面には、水平方向に延びるポリシリコン層から成る
複数の転送電極Ｇ１＊ Ｇ２ｅ Ｇ５１ Ｇ４１・・・
・・・が並設され、４本の転送電極を１組とじて４相駆
動方式に基づくクロック信号φ１．φ２．φ６．φ４が
印加されるようになっている。即ち、フォトダイオ−）
′ｐｄ、が並ぶ行に対して２本の転送電極Ｇｊ、Ｇ２が
対応して形成され、フォトダイオードｐａ２が並ぶ行に
対して２本の転送電極Ｇ６． Ｇ４が対応して形成され
、図示していないが他のフォトダイオード及び転送電極
についても同様の構成となっている。そして、クロック
信号φ４．φ２．φ３．φ４の電圧変化に応じてポテン
シャル井戸を電荷転送チャネルＬ１． Ｌ２． Ｌ３．
・・・・・・に形成させることＫより、フォトダイオー
ドｐｄ１ｅｐｄ２．・・・・・・に発生した信号電荷を
出力方向Ｙへ転送するようになっている。尚、フォトダ
イオードｐｄ１． ｐｄ２．・・・・・・と電荷転送チ
ャネルＬ１ｖ Ｌ２９ ｋ？・・・・・・ハ夫々トラン
スフアゲ−） Ｔｇｌ、 Ｔｇ２ｔ・・・・・・を介し
て接続されている。
次忙、４相駆動方式による電荷転送動作を、第６図及び
第７図に基づいて説明する。第６図は第５図のＸ−Ｘ線
矢視断面に相当する断面図であシ、転送電極Ｇ、、 Ｇ
２． Ｇ、、 Ｇ４．・・・・・・とポテンシャル井戸
との関係を示し、例えばフォトダイオード群ｐｄ。
第７図に基づいて説明する。第６図は第５図のＸ−Ｘ線
矢視断面に相当する断面図であシ、転送電極Ｇ、、 Ｇ
２． Ｇ、、 Ｇ４．・・・・・・とポテンシャル井戸
との関係を示し、例えばフォトダイオード群ｐｄ。
と転送電極Ｇ１． Ｇ２を奇数行、フォトダイオード群
ｐａ２と転送電極Ｇ、、 Ｇ４を偶数行とする組合せｆ
示されるように、４本の転送電極を１組として１つの信
号電荷の塊シな転送することが１きる構造となっている
。
ｐａ２と転送電極Ｇ、、 Ｇ４を偶数行とする組合せｆ
示されるように、４本の転送電極を１組として１つの信
号電荷の塊シな転送することが１きる構造となっている
。
この転送動作を第７図に示すポテンシャルプロファイル
！もって詳述すれば、例えば時刻ｔＱにおいて、転送電
極に印加するクロック信号φ１．φ２゜φ６．φ４の電
圧レベルをそれぞれ”Ｌ、 Ｈ，Ｈ，Ｈ”とすることに
より、奇数行あるいは偶数行に位置するフォトダイオー
ドｐｄ１． ｐｃｔ２に発生した信号電荷を図示するよ
うにポテンシャル井戸へ移すことができ、次の時刻ｔ１
においてクロック信号φ１．φ２゜φ６．φ４を’Ｌ、
Ｌ、 Ｈ，Ｈ” ＆Ｃ変化サセル、！−、クロック信
号φ２が印加された転送電極の下にポテンシャル・ノ々
リアが形成されるのマ信号電荷は転送方向へ移される。
！もって詳述すれば、例えば時刻ｔＱにおいて、転送電
極に印加するクロック信号φ１．φ２゜φ６．φ４の電
圧レベルをそれぞれ”Ｌ、 Ｈ，Ｈ，Ｈ”とすることに
より、奇数行あるいは偶数行に位置するフォトダイオー
ドｐｄ１． ｐｃｔ２に発生した信号電荷を図示するよ
うにポテンシャル井戸へ移すことができ、次の時刻ｔ１
においてクロック信号φ１．φ２゜φ６．φ４を’Ｌ、
Ｌ、 Ｈ，Ｈ” ＆Ｃ変化サセル、！−、クロック信
号φ２が印加された転送電極の下にポテンシャル・ノ々
リアが形成されるのマ信号電荷は転送方向へ移される。
更に時刻ｔ２においてクロック信号φ１゜φ２．φ６．
φ４の電圧レベルを”Ｈ，Ｌ、 Ｈ，Ｈ１′、時刻ｔ３
においてＨ，Ｌ、 Ｌ、 Ｈ“、時刻ｔ４において”Ｉ
ｌ。
φ４の電圧レベルを”Ｈ，Ｌ、 Ｈ，Ｈ１′、時刻ｔ３
においてＨ，Ｌ、 Ｌ、 Ｈ“、時刻ｔ４において”Ｉ
ｌ。
Ｈ，Ｌ、 Ｈ’とすることＫより信号電荷を転送するこ
とができ１以上説明した４種のポテンシャルプロファイ
ルの変化によって転送が実現される。
とができ１以上説明した４種のポテンシャルプロファイ
ルの変化によって転送が実現される。
しかしながらこのような固体撮像装置にあっては、１つ
のフォトダイオ−Ｐに対して少なくとも２本の転送電極
が必要！あり、このため、垂直方向（電荷転送方向）の
集積度の向上及び高画素化を妨げる問題があった。
のフォトダイオ−Ｐに対して少なくとも２本の転送電極
が必要！あり、このため、垂直方向（電荷転送方向）の
集積度の向上及び高画素化を妨げる問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みて成されたもの↑あ夛
、電荷転送方向の高集積化及び高画素化に好適なインタ
ーライントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装
置を提供することを目的とする・ この目的を達成するため本発明は、マトリクス状に配列
された複数のホトダイオード等の受光エレメント群と、
各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装置にお
いて、最も出力側に位置する転送電極を基準として奇数
番目ｍ（ｍ＝２ｎ−１、ｎは正の整数）に位置する転送
電極九一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つ
該奇数番目ｍの転送電極に上記基準となる転送電極に信
号の印加を開始した基準時点よシ（ｎ−１）Ｔ遅れた時
点から該矩形信号の印加を開始すると共に、＝方、上記
基準の転送電極に対し偶数番目Ｋ（Ｋ＝２７；）は正の
整数）に位置する転送電極には、上記基準の転送電極に
印加する矩形信号と等しい周期Ｔ！逆位相の矩形信号を
印加し且つ印加の開始時点を上記基準時点から１−７）
Ｔ遅れた時点とするシフトレジスタを備えたことを特徴
とする。
、電荷転送方向の高集積化及び高画素化に好適なインタ
ーライントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装
置を提供することを目的とする・ この目的を達成するため本発明は、マトリクス状に配列
された複数のホトダイオード等の受光エレメント群と、
各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装置にお
いて、最も出力側に位置する転送電極を基準として奇数
番目ｍ（ｍ＝２ｎ−１、ｎは正の整数）に位置する転送
電極九一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つ
該奇数番目ｍの転送電極に上記基準となる転送電極に信
号の印加を開始した基準時点よシ（ｎ−１）Ｔ遅れた時
点から該矩形信号の印加を開始すると共に、＝方、上記
基準の転送電極に対し偶数番目Ｋ（Ｋ＝２７；）は正の
整数）に位置する転送電極には、上記基準の転送電極に
印加する矩形信号と等しい周期Ｔ！逆位相の矩形信号を
印加し且つ印加の開始時点を上記基準時点から１−７）
Ｔ遅れた時点とするシフトレジスタを備えたことを特徴
とする。
以下本発明の一実施例を図面とともに説明する。
まず第１図に基づいて構成を説明すると、同図は受光領
域の要部を上面から見たときの概略平面図ｆあシ、半導
体基板の表面部分に形成されたｐウェル内にｎ形層をマ
トリクス状に形成することにより、複数のフォトダイオ
ードＩ）１９ ｐ２９１）５ｅ Ｄ４＊・・・・・・が
形成され、夫々のフォトダイオードｐ１−１）２−１）
５ｅ ｐ４＋・・・・・・の間には、垂直方向に信号電
荷を転送するための複数の電荷転送チャネル１１． ｚ
２． ｚ。
域の要部を上面から見たときの概略平面図ｆあシ、半導
体基板の表面部分に形成されたｐウェル内にｎ形層をマ
トリクス状に形成することにより、複数のフォトダイオ
ードＩ）１９ ｐ２９１）５ｅ Ｄ４＊・・・・・・が
形成され、夫々のフォトダイオードｐ１−１）２−１）
５ｅ ｐ４＋・・・・・・の間には、垂直方向に信号電
荷を転送するための複数の電荷転送チャネル１１． ｚ
２． ｚ。
・・・・・・が形成され、フォトダイオードｐ１ｖ ｐ
２＋ １）３ｅｐ４．・・・・・・及び電荷転送チャネ
ル１１．１２． Ａ！３ｔ・・・・・・を除く部分（同
図中、点線！囲まれた斜線部分）がチャネルストップ領
域となっている。
２＋ １）３ｅｐ４．・・・・・・及び電荷転送チャネ
ル１１．１２． Ａ！３ｔ・・・・・・を除く部分（同
図中、点線！囲まれた斜線部分）がチャネルストップ領
域となっている。
電荷転送チャネルＡ！１ｗ １２＊ １６ｖ・・・・・
・の上面には水平方向に延びるポリシリコン層から成る
複数の転送電極ｇｌｓ ｇ２＋ ｇ３ｗ ｇ４ｔ・・・
・・・が並設され１例えばフォトダイオ−Ｐ群ｐ１が並
ぶ行に転送電極ｇ１、フォトダイオード群ｐ２が並ぶ行
に転送電極ｇ２が夫々対応している様に、各行に配列さ
れたフォトダイオードと転送電極は相互に１対１に対応
して設けられている。更に、転送電極ｇ１ｗ ｇ２ｗ
ｇｅｅ ｇ４ｔ・・・・・・は転送用クロック信号φ′
４．φ２．φ６′、φ４．・・・・・・が印加されるシ
フトレジスタＳＲの所定ビットｂ１゜ｂ２． ｂｌｌｔ
ｂ４・・・・・・の出力端子に接続されている・尚、
後述が、シフトレジスタＳＲＫよって発生されるクロッ
ク信号φ１′、φ２′、φ３′、φ４′・・・・・・は
従来の４相駆動方式による信号パターンとは異なってお
シ、夫々の転送電極ｇ１ｓ ｇ２ｙ ｇｅｔ ｇ４ｙ・
・・・・・を相互に独立したクロック信号φ１′、φ２
′、φ３′、φ４′、・・・・・・マ駆動し、従来のよ
うに単に４種類のクロック信号（第７図参照）で駆動さ
れるものではない。
・の上面には水平方向に延びるポリシリコン層から成る
複数の転送電極ｇｌｓ ｇ２＋ ｇ３ｗ ｇ４ｔ・・・
・・・が並設され１例えばフォトダイオ−Ｐ群ｐ１が並
ぶ行に転送電極ｇ１、フォトダイオード群ｐ２が並ぶ行
に転送電極ｇ２が夫々対応している様に、各行に配列さ
れたフォトダイオードと転送電極は相互に１対１に対応
して設けられている。更に、転送電極ｇ１ｗ ｇ２ｗ
ｇｅｅ ｇ４ｔ・・・・・・は転送用クロック信号φ′
４．φ２．φ６′、φ４．・・・・・・が印加されるシ
フトレジスタＳＲの所定ビットｂ１゜ｂ２． ｂｌｌｔ
ｂ４・・・・・・の出力端子に接続されている・尚、
後述が、シフトレジスタＳＲＫよって発生されるクロッ
ク信号φ１′、φ２′、φ３′、φ４′・・・・・・は
従来の４相駆動方式による信号パターンとは異なってお
シ、夫々の転送電極ｇ１ｓ ｇ２ｙ ｇｅｔ ｇ４ｙ・
・・・・・を相互に独立したクロック信号φ１′、φ２
′、φ３′、φ４′、・・・・・・マ駆動し、従来のよ
うに単に４種類のクロック信号（第７図参照）で駆動さ
れるものではない。
次に第２甲ないし第３図に基づいて信号電荷の転送動作
を説明する。第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視断面に相当
する部分の転送電極とポテンシャルプロファイルとの関
係を示す説明図フあシ、第１図中のフォトダイオード群
１）１ｗ Ｉ）３ｍ・・・・・・（奇数行）に発生した
信号電荷を転送する場合について示している。
を説明する。第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視断面に相当
する部分の転送電極とポテンシャルプロファイルとの関
係を示す説明図フあシ、第１図中のフォトダイオード群
１）１ｗ Ｉ）３ｍ・・・・・・（奇数行）に発生した
信号電荷を転送する場合について示している。
同図の時刻ｔｇ＆ｃｂいて、奇数行目の転送電極ｇ１ｓ
ｇ２．ｗ ｇ５・・・・・・に”Ｈ″レベルクロック
信号φ１′。
ｇ２．ｗ ｇ５・・・・・・に”Ｈ″レベルクロック
信号φ１′。
φ３．φ５．・・・・・・を印加し、偶数行目の転送電
極ｇ２゜ｇ４＝ ｇ６・・・・・・に”Ｌ“レベルのク
ロック信号φ２′、φ４′。
極ｇ２゜ｇ４＝ ｇ６・・・・・・に”Ｌ“レベルのク
ロック信号φ２′、φ４′。
φ６・・・・・・を印加すると、第１図のフォトダイオ
ード群１）１＊ ｐ６＊・・・・・・に発生した信号電
荷が電荷転送チャネル内に形成されたポテンシャル井戸
ａ、ｂ。
ード群１）１＊ ｐ６＊・・・・・・に発生した信号電
荷が電荷転送チャネル内に形成されたポテンシャル井戸
ａ、ｂ。
Ｃ１・・・・・・に移される。次の時刻ｔ１においてク
ロック信号φ６′を１Ｌ”から”Ｈ”レベルに反転させ
るとポテンシャル井戸Ｃが拡張され、次の時刻ｔ２にお
いてクロック信号φ５′をＨ“から１Ｌ”レベルに反転
させると転送電極ｇ５の下にポテンシャル・バリアが形
成され、ポテンシャル井戸Ｃ′中の信号電荷が出力側へ
転送される。尚、この期間はポテンシャル井戸ａ、
ｂ中の信号電荷は転送されないで停止している。
ロック信号φ６′を１Ｌ”から”Ｈ”レベルに反転させ
るとポテンシャル井戸Ｃが拡張され、次の時刻ｔ２にお
いてクロック信号φ５′をＨ“から１Ｌ”レベルに反転
させると転送電極ｇ５の下にポテンシャル・バリアが形
成され、ポテンシャル井戸Ｃ′中の信号電荷が出力側へ
転送される。尚、この期間はポテンシャル井戸ａ、
ｂ中の信号電荷は転送されないで停止している。
次に、時１ａＪｔ３において、クロック信号φ＝をＬ“
から”Ｈ”レベル、クロック信号φズを”Ｈ°″から”
Ｌ”レベルへ夫々反転させると、ポテンシャル井戸すが
拡張されると共にポテンシャル井戸Ｃの信号電荷が転送
され５次の時刻ｔ４においてクロック信号φ孟を１Ｈ“
から”Ｌｌ＋レベル、クロック信号φＡをＬ”からｗＨ
ｎレベルに反転させることＫよりポテンシャル井戸す中
の信号電荷が転送される。
から”Ｈ”レベル、クロック信号φズを”Ｈ°″から”
Ｌ”レベルへ夫々反転させると、ポテンシャル井戸すが
拡張されると共にポテンシャル井戸Ｃの信号電荷が転送
され５次の時刻ｔ４においてクロック信号φ孟を１Ｈ“
から”Ｌｌ＋レベル、クロック信号φＡをＬ”からｗＨ
ｎレベルに反転させることＫよりポテンシャル井戸す中
の信号電荷が転送される。
更に時刻ｔ５においてクロック信号φ；をＬ“°から９
Ｈルベル、クロック信号φＡを”Ｈ”カラ″Ｌルベル、
クロック信号φ≦をＩ Ｉ、ｌから！ｌＨＩルベルへ同
時に反転させると、ポテンシャル井戸ａ、 ｂが拡張
され、以下同様の制御動作により信号電荷が順次転送さ
れていく。
Ｈルベル、クロック信号φＡを”Ｈ”カラ″Ｌルベル、
クロック信号φ≦をＩ Ｉ、ｌから！ｌＨＩルベルへ同
時に反転させると、ポテンシャル井戸ａ、 ｂが拡張
され、以下同様の制御動作により信号電荷が順次転送さ
れていく。
このように、この転送方式は、従来の４相駆動方式では
４本の転送電極を１組として見れば夫々の組のポテンシ
ャルプロファイルが全て同じ形状１変化を繰返すのと異
なシ、出力側から除徐に転送を行なっていく特徴を有す
る。
４本の転送電極を１組として見れば夫々の組のポテンシ
ャルプロファイルが全て同じ形状１変化を繰返すのと異
なシ、出力側から除徐に転送を行なっていく特徴を有す
る。
次に、第３図に基づいて、この転送方式に基づくクロッ
ク信号φ１．φ２．・・・・・・を発生するシフトレジ
スタＳＲの構成と、−例として８本の転送電極ｇｏ＊
ｇｌｔ・・・・・・ｇ６ｑｇ７によって信号電荷が転送
されるプロセスを説明することにより更に詳述する。
ク信号φ１．φ２．・・・・・・を発生するシフトレジ
スタＳＲの構成と、−例として８本の転送電極ｇｏ＊
ｇｌｔ・・・・・・ｇ６ｑｇ７によって信号電荷が転送
されるプロセスを説明することにより更に詳述する。
尚、同図（ａｌはシフトレジスタＳＲを作動させる制御
信号の波形図、同図（ｂｌはシフトレジスタＳＲの開缶
に示した説明図〒あシ、電荷転送チャネルのうち黒部分
がポテンシャル井戸に存在する信号電荷Ｑ１ｔ ｑ２ｅ
Ｑ３ｙ ｑ４、白部分がポテンシャル・ノ々リア又は
信号電荷の存在しない部分を示し、更に区の部分は出力
アンプ等ｆあるとする。
信号の波形図、同図（ｂｌはシフトレジスタＳＲの開缶
に示した説明図〒あシ、電荷転送チャネルのうち黒部分
がポテンシャル井戸に存在する信号電荷Ｑ１ｔ ｑ２ｅ
Ｑ３ｙ ｑ４、白部分がポテンシャル・ノ々リア又は
信号電荷の存在しない部分を示し、更に区の部分は出力
アンプ等ｆあるとする。
シフトレジスタＳＲは、同一周期ｆ相互に位相が異なる
タイミング信号■１．■２に同期して入力信号ＩＭをシ
リアルにシフトする所定数の７リツプフロツプから成り
、各７リツプフロツプよりクロック信号φ０〜φ７が発
生する。尚、最初のクロック信号φ７は入力信号ＩＭと
等価ｆある。したがって、クロック信号φ６〜φブの波
形は、時間の経過とともに同図（ｂｌの右側に示すよう
な矩形波となって現われる。
タイミング信号■１．■２に同期して入力信号ＩＭをシ
リアルにシフトする所定数の７リツプフロツプから成り
、各７リツプフロツプよりクロック信号φ０〜φ７が発
生する。尚、最初のクロック信号φ７は入力信号ＩＭと
等価ｆある。したがって、クロック信号φ６〜φブの波
形は、時間の経過とともに同図（ｂｌの右側に示すよう
な矩形波となって現われる。
まず、時刻ｔ１前の時点において同図（ｂｌに示す電圧
レベルのクロック信号φ６〜φブが各々の転送電極に印
加されると、フォトダイオ−げに発生した信号電荷が飛
び飛びに形成されたポテンシャル井戸へ移される。
レベルのクロック信号φ６〜φブが各々の転送電極に印
加されると、フォトダイオ−げに発生した信号電荷が飛
び飛びに形成されたポテンシャル井戸へ移される。
次に時刻ｔ２において信号電荷ａが外へ出力され次に１
時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間に次の信号電荷ｑ２の転送
が行なわれ、時刻ｔ６の後半から時刻ｔ４の期間に信号
電荷Ｑ２． ｑ３の転送が行なわれ、時刻ｔ４＜おいて
信号電荷ｑ２が出力される。
時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間に次の信号電荷ｑ２の転送
が行なわれ、時刻ｔ６の後半から時刻ｔ４の期間に信号
電荷Ｑ２． ｑ３の転送が行なわれ、時刻ｔ４＜おいて
信号電荷ｑ２が出力される。
次に５時刻ｔ４の後半から信号電荷ｑ４の転送が開始さ
れ、時刻ｔ５において信号電荷ｑ６が出力される。そし
て、時刻ｔ５の後半から時刻ｔ６の期間において最後の
信号電荷ｑ４が転送され、時刻ｔ６においてこれが出力
される。このように、相互に隣接する信号電荷が転送中
に混ることなく確実に転送される。
れ、時刻ｔ５において信号電荷ｑ６が出力される。そし
て、時刻ｔ５の後半から時刻ｔ６の期間において最後の
信号電荷ｑ４が転送され、時刻ｔ６においてこれが出力
される。このように、相互に隣接する信号電荷が転送中
に混ることなく確実に転送される。
ここで、本発明に関わる転送方式の原理を第６図（ｂ）
に示すクロック信号のタイミングを参照しつつ説明する
。
に示すクロック信号のタイミングを参照しつつ説明する
。
最も出力側に位置する転送電極を基準として、この転送
電極に一定周期Ｔ〒反転を繰返す矩形信号を印加すると
共に、ｎ番目（ｎは正の整数）の転送電極には基準の転
送電極に該矩形信号を印加した時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅ねた時点から矩形信号の印加を開始する。この関係
を第３図ｆｂ）のタイミングに対応させると、クロック
信号０７が印加される第１番目の転送電極には、ｎ ＝
１、（ｎ−１）Ｔ＝Ｄ であるから、図示するような
矩形信号が印加される。次に、第２番目の転送電極に印
加されるクロック信号０５′はｎ＝２、（ｎ−１）Ｔ／
４ ＝ Ｔ／４−（ｎ−１） ｘ／２ ＝ −−テある
カラ、クロック信号０７′が印加される基準時点ｔｏよ
りも時間Ｔ／４だけ遅れ位相が−π／２ずれて表われる
。
電極に一定周期Ｔ〒反転を繰返す矩形信号を印加すると
共に、ｎ番目（ｎは正の整数）の転送電極には基準の転
送電極に該矩形信号を印加した時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅ねた時点から矩形信号の印加を開始する。この関係
を第３図ｆｂ）のタイミングに対応させると、クロック
信号０７が印加される第１番目の転送電極には、ｎ ＝
１、（ｎ−１）Ｔ＝Ｄ であるから、図示するような
矩形信号が印加される。次に、第２番目の転送電極に印
加されるクロック信号０５′はｎ＝２、（ｎ−１）Ｔ／
４ ＝ Ｔ／４−（ｎ−１） ｘ／２ ＝ −−テある
カラ、クロック信号０７′が印加される基準時点ｔｏよ
りも時間Ｔ／４だけ遅れ位相が−π／２ずれて表われる
。
このように、転送電極には、順番が上がる毎に位相が一
π／２ずれた矩形信号が周期Ｔ／４づつ遅延した時点か
ら印加される。
π／２ずれた矩形信号が周期Ｔ／４づつ遅延した時点か
ら印加される。
このような関係に基づくクロック信号により第１図に示
す構成の転送電極を駆動すれば、各行に配列されるフォ
トダイオ−Ｐ群と転送電極を１対１に対応して設けるこ
とが〒きるため、電荷転送方向の画素数を増大し且つ集
積度を向上させることが〒きる。
す構成の転送電極を駆動すれば、各行に配列されるフォ
トダイオ−Ｐ群と転送電極を１対１に対応して設けるこ
とが〒きるため、電荷転送方向の画素数を増大し且つ集
積度を向上させることが〒きる。
次に、本発明の他の実施例を第４図に基づいて説明する
。同図は受光領域の要部を上面より見たときの概略平面
図〒あり、第１図と同−又は和尚する部分には同一符号
を付しである。第１図に示すものとの構成の相違点を述
べると、第１図〒は電荷転送方向Ｙ′に凸部を有する転
送電極ｇ１ｔｇ２＋ｇ３ ＊ ｇ４１・・・・・・を全
て同じ向きに配置しであるが、これに対し第２図に示す
この実施例では、１対の転送室ｉｇ１とｇ２、ｇ３とｇ
４・・・・・・の様に凸部を相対向させて配置しである
。更に１対のフォトダイオ−ＰＰ、とＰ２、Ｐ６とＰ４
・・・・・・は、電気的に分離する分離領域ＤｖＩ Ｗ
Ｄｖ２ ｅ・・・・・−で分けられることにより形成
されている。この分離領域Ｄｖ１＋Ｄｖ２・・・・・・
による分離はイオン打込み技術等により不純物の層を形
成することで実現され、極めて幅を狭くすることができ
、且つ光の入射を妨げる電極が無いため各フォトダイオ
−ＹＰ１．Ｐ２．ＰＭ、Ｐ４・・・・・・の開口率を第
１図の場合と比較して大きくすることができる。尚、こ
の実施例においても、各々の行に位置するフォトダイオ
ードと転送電極は１対１に対応しており、しかも第１の
実施例と同様の転送駆動方式にて電荷転送を行なうので
、画素数の増加及び集積度の向上を図ることができる。
。同図は受光領域の要部を上面より見たときの概略平面
図〒あり、第１図と同−又は和尚する部分には同一符号
を付しである。第１図に示すものとの構成の相違点を述
べると、第１図〒は電荷転送方向Ｙ′に凸部を有する転
送電極ｇ１ｔｇ２＋ｇ３ ＊ ｇ４１・・・・・・を全
て同じ向きに配置しであるが、これに対し第２図に示す
この実施例では、１対の転送室ｉｇ１とｇ２、ｇ３とｇ
４・・・・・・の様に凸部を相対向させて配置しである
。更に１対のフォトダイオ−ＰＰ、とＰ２、Ｐ６とＰ４
・・・・・・は、電気的に分離する分離領域ＤｖＩ Ｗ
Ｄｖ２ ｅ・・・・・−で分けられることにより形成
されている。この分離領域Ｄｖ１＋Ｄｖ２・・・・・・
による分離はイオン打込み技術等により不純物の層を形
成することで実現され、極めて幅を狭くすることができ
、且つ光の入射を妨げる電極が無いため各フォトダイオ
−ＹＰ１．Ｐ２．ＰＭ、Ｐ４・・・・・・の開口率を第
１図の場合と比較して大きくすることができる。尚、こ
の実施例においても、各々の行に位置するフォトダイオ
ードと転送電極は１対１に対応しており、しかも第１の
実施例と同様の転送駆動方式にて電荷転送を行なうので
、画素数の増加及び集積度の向上を図ることができる。
以上説明したように本発明によれば、マトリクス状に配
列された複数の受光エレメント群と、各行毎に配列され
た該受光エレメント群に対し１対１に対応して設けられ
た転送電極群とを有するインターライントランスファ方
式のＣＣＤから成る固体撮像装置において、最も出力側
に位置する転送電極を基準としてこの転送電極に一定周
期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番目（ｎは
正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電極に信号
の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／４遅れた
時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信号と等し
い周期Ｔで位相が−ｎπ／２ずれた矩形信号な印加開始
するシフトレ・ジスタな備えたので、電荷転送方向の画
素数の増加及び高集積化が可能となる。
列された複数の受光エレメント群と、各行毎に配列され
た該受光エレメント群に対し１対１に対応して設けられ
た転送電極群とを有するインターライントランスファ方
式のＣＣＤから成る固体撮像装置において、最も出力側
に位置する転送電極を基準としてこの転送電極に一定周
期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番目（ｎは
正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電極に信号
の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／４遅れた
時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信号と等し
い周期Ｔで位相が−ｎπ／２ずれた矩形信号な印加開始
するシフトレ・ジスタな備えたので、電荷転送方向の画
素数の増加及び高集積化が可能となる。
第１図は本発明による固体撮像装置の一実施例を示すた
めに受光領域の要部構造を示す概略平面図、第２図は第
１図の実施例の作動を示すためのポテンシャルプロファ
イル、第３図は更に第１図に示す実施例の動作原理を示
す説明図、第４図は本発明の他の実施例を示すために受
光領域の要部構造を示す概略平面図、第５図は従来例の
構造を示すために受光領域の要部構造を示す概略平面図
、第６図は第５図のＸ−Ｘ線矢視断面図、第７図は第５
図に示す従来例の作用を示すためのポテンシャルプロフ
ァイル〒ある。 Ｐｌ、Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４： フォトダイオードｇ１９ｇ
２９ｇ３９ｇ４９ｇ５： 転送電極ｌ！１，１２．Ｉ
ｈ、 ：電荷転送チャネルＳＲニジ７トレ・ジスタ ダ０＊１１ ｔ１２ ｖ１６ ｓｊ’４ Ｊ’５＋＄６
．１７ ： クロック信号手続補正書 １．１呵牛の耘 昭和６２年特許願第１５１４２号 ２、発明の名称 固体撮像装置 ３、補正をする者 事件との関係：特許出願人 名称 （５２０）富士写真フィルム株式会社４、代理人 〒１００ 住所東京都千代田区霞が関３丁目２番５号霞が関ビル２
９階霞が関ビル内郵便局 私書箱％１９−を号 電話（
５８１）−９６０１（（ｌ栄光特許事務所 ８、補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」の欄を５ＪＩＭのよ
うに補正する。 （２）明細書の「発明の詳細な説明」の欄を次のように
補正する。 ８）同書第１６頁２行目のｒ−ｎπ／２」を１）明細書
第６頁４〜５行目の「奇数番目ｍ（ｍ＝２ｎ−１，ｎは
正の整数）に位置する」を「該」と補正する。 ２）同書第６頁７行目の「該奇数番目ｍ」を「ｎ番目（
ｎは正の整数）」と補正する。 ３）同書第６頁９行目のｒ（ｎ−１）ＴＪをｒ（ｎ−１
）Ｔ／４ Ｊと補正する。 ４）同書第６頁９行目から１２行目、「該矩形信号の印
加を開始すると共Ｋ、一方、上記基準の転送電極に対し
偶数番目ｋ（ｋ＝２１：ｌは正の整数）に位置する転送
電極には、」を削除する。 ５）同書第６頁１３行目から１５行目、「逆位相の矩形
信号を印加し且つ印加の開始時点を上記基準点から（１
−ｊ−）Ｔ遅れた時点とする」を「位相が−（ｎ−１）
π／２ずれた矩形信号を印加する」と補正する。 ６）同書第１１頁４行目の「出力アンプ等」を「水平転
送チャネル」と補正する。 ７）同書第１３頁１５行目のｒＴ／４−（ｎ−１）π／
２」をｒＴ／４、−（ｎ−１）π／２ Ｊと補正する。 （２、 特許請求の範囲 「−（ｎ−１）π／２」と補正する。 マトリクス状に配列された複数の受光エレメント群と、 各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成 “る固体撮
像装置において、 最も出力側に位置する転送電極を基準として該転送電極
に一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番
目（ｎは正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電
極に信号の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅れた時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信
号と等しい周期Ｔで位相が−（ｎ−４）’／Ｌずれた矩
形信号を印加開始するシフトレジスタを備えたことを特
徴とする固体撮像装置。
めに受光領域の要部構造を示す概略平面図、第２図は第
１図の実施例の作動を示すためのポテンシャルプロファ
イル、第３図は更に第１図に示す実施例の動作原理を示
す説明図、第４図は本発明の他の実施例を示すために受
光領域の要部構造を示す概略平面図、第５図は従来例の
構造を示すために受光領域の要部構造を示す概略平面図
、第６図は第５図のＸ−Ｘ線矢視断面図、第７図は第５
図に示す従来例の作用を示すためのポテンシャルプロフ
ァイル〒ある。 Ｐｌ、Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４： フォトダイオードｇ１９ｇ
２９ｇ３９ｇ４９ｇ５： 転送電極ｌ！１，１２．Ｉ
ｈ、 ：電荷転送チャネルＳＲニジ７トレ・ジスタ ダ０＊１１ ｔ１２ ｖ１６ ｓｊ’４ Ｊ’５＋＄６
．１７ ： クロック信号手続補正書 １．１呵牛の耘 昭和６２年特許願第１５１４２号 ２、発明の名称 固体撮像装置 ３、補正をする者 事件との関係：特許出願人 名称 （５２０）富士写真フィルム株式会社４、代理人 〒１００ 住所東京都千代田区霞が関３丁目２番５号霞が関ビル２
９階霞が関ビル内郵便局 私書箱％１９−を号 電話（
５８１）−９６０１（（ｌ栄光特許事務所 ８、補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」の欄を５ＪＩＭのよ
うに補正する。 （２）明細書の「発明の詳細な説明」の欄を次のように
補正する。 ８）同書第１６頁２行目のｒ−ｎπ／２」を１）明細書
第６頁４〜５行目の「奇数番目ｍ（ｍ＝２ｎ−１，ｎは
正の整数）に位置する」を「該」と補正する。 ２）同書第６頁７行目の「該奇数番目ｍ」を「ｎ番目（
ｎは正の整数）」と補正する。 ３）同書第６頁９行目のｒ（ｎ−１）ＴＪをｒ（ｎ−１
）Ｔ／４ Ｊと補正する。 ４）同書第６頁９行目から１２行目、「該矩形信号の印
加を開始すると共Ｋ、一方、上記基準の転送電極に対し
偶数番目ｋ（ｋ＝２１：ｌは正の整数）に位置する転送
電極には、」を削除する。 ５）同書第６頁１３行目から１５行目、「逆位相の矩形
信号を印加し且つ印加の開始時点を上記基準点から（１
−ｊ−）Ｔ遅れた時点とする」を「位相が−（ｎ−１）
π／２ずれた矩形信号を印加する」と補正する。 ６）同書第１１頁４行目の「出力アンプ等」を「水平転
送チャネル」と補正する。 ７）同書第１３頁１５行目のｒＴ／４−（ｎ−１）π／
２」をｒＴ／４、−（ｎ−１）π／２ Ｊと補正する。 （２、 特許請求の範囲 「−（ｎ−１）π／２」と補正する。 マトリクス状に配列された複数の受光エレメント群と、 各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成 “る固体撮
像装置において、 最も出力側に位置する転送電極を基準として該転送電極
に一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番
目（ｎは正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電
極に信号の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅れた時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信
号と等しい周期Ｔで位相が−（ｎ−４）’／Ｌずれた矩
形信号を印加開始するシフトレジスタを備えたことを特
徴とする固体撮像装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 マトリクス状に配列された複数の受光エレメント群と、 各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装置にお
いて、 最も出力側に位置する転送電極を基準として該転送電極
に一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番
目（ｎは正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電
極に信号の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅れた時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信
号と等しい周期Ｔで位相が−ｎπ／２ずれた矩形信号を
印加開始するシフトレジスタを備えたことを特徴とする
固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015142A JPH0693766B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015142A JPH0693766B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184363A true JPS63184363A (ja) | 1988-07-29 |
| JPH0693766B2 JPH0693766B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=11880562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62015142A Expired - Fee Related JPH0693766B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693766B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02192371A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電荷結合型固体撮像装置 |
| JPH0344275A (ja) * | 1989-07-12 | 1991-02-26 | Toshiba Corp | 電荷転送装置及び固体撮像装置 |
| JPH03153195A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 撮像装置 |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP62015142A patent/JPH0693766B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02192371A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電荷結合型固体撮像装置 |
| JPH0344275A (ja) * | 1989-07-12 | 1991-02-26 | Toshiba Corp | 電荷転送装置及び固体撮像装置 |
| JPH03153195A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0693766B2 (ja) | 1994-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |