JPS6374377A - ブル−ミング抑制方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインターライン転送形ＣＣＤの垂直転送ライン
も感光領域として用いた固体撮像素子のブルーミング抑
制方法に関する。

〔従来技術〕

従来より、固体撮像素子１；一部に強い光が当ると、光
の当った光電変換素子内に生じた信号電荷が゛、当該素
子内に保持できなくなり、垂直転送ラインに流れ込んフ
、画面上で垂直方向に光のにじむ所謂ブルーミングを生
じることが良く知られてＣＯＤの垂直転送ライン上にも
光電変換部と同様のマイクロカラーフィルタを配置して
感光領域として用いることにより、高解像度と感度向上
並びに良好な色バランスが得られる固体撮像素子を提案
した。

前記固体撮像素子は光電変換部がポリシリコン転送電極
を取除いた開口窓を有して垂直方向にｎ”ｐｎ構造に設
けられていたので、光電変換部のフォトダイオード下で
はブルーミング抑圧手段としての縦型オーバーフロード
レイン（ＶＯＤ）を構成することが容易にできた。

すなわち、前記固体撮像素子は、ｎ型基板上にｐ層を設
け、光電変換を行りｎ＋層で発生した過剰電荷を基板側
に吸収できるため、耐ブルーミング性を良好に維持する
ことができた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記固体撮像素子に於て、感光領域を兼
ねた前記垂直転送ラインには特別のブルーミング抑圧手
段が設けられていなかった。これは、前記垂直転送ライ
ン上にはポリシリコン製転送電極が設けられており、こ
のポリシリコンによる幾分かの光吸収を生じて強い光が
素子内に入射しＫくいと云５観点と、前記ＶＯＤが構成
できなかったことＫよる。しかし、前記垂直転送ライン
上Ｋ例えば赤色フィルタを配置すると、長波長光はぼり
シリコンによる光吸収が少なくほとんど透過するため、
ブルーミングを生じる事態が発生した。

本発明の目的は、上記事情に基づいて行われたものフ、
垂直転送ラインに光電変換機能を設けた固体撮像素子の
ブルーミング抑制方法を提供することＫある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明の上記目的は、インターライン転送形
ＣＯＤの垂直転送ライン上にマイクロカラーフィルタを
配置して該垂直転送ラインが光電変換機能を有する固体
撮像素子のブルーミング抑制方法に於て、電荷転送を行
う４本のポリシリコン電極のうち電荷蓄積モードフポテ
ンシャル障壁を形成する２本の電極のうち１本忙交流バ
イアスを重畳印加して前記垂直転送ラインに生じる過剰
電荷を表面再結合により消去することを特徴とするブル
ーミング抑制方法により達成される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明のブルーミング抑制方法が適用される
固体撮像素子の要部平面図である。

この固体撮像素子は、従来のインターライン転送形ＣＣ
Ｄの垂直転送ライン１上に例えば光電変換部２と同様に
マイクロフィルタを配置して、この垂直転送ライン１を
感光領域としても用いている。

すなわち、前記垂直転送ライン１は転送エレメントに対
応して水平方向に沿って配列された複数本の？リシリコ
ン転送電極ダ１〜ダ４ＶＣより４相駆動され、転送モー
ド時、前記垂直転送ライン自身によって蓄積さハた信号
電荷または光電変換部のフォトダイオードにより光電変
換され、且つ転送ゲート６を介してフィールドシフトさ
れた信号電荷を垂直方向にそれぞれ転送する。

一方、前記垂直転送ライン１は、１絵素が垂直方向に隣
接した前記４を極〆１〜０４により形成されており、水
平方向は前記転送ゲート３及びチャネル・ストン・ぞ４
で区切られ、垂直方向は低いレベルの電圧が印加された
電極の下に生ずるポテンシャル障壁で区切られている。

すなわち、蓄積モード時、垂直方向に隣接した前記４電
極０１〜０４のうち、中央の２電極（グ２゜り３）に高
いレベルの電圧が印加され、両ｆｌｌｉの２を極Ｃ１１
，１４）に低いレベルの電圧が印加されると、光電変換
された信号電荷はポテンシャルが深くされた２を極（ダ
２ｄ’３）下に蓄積される。

この際、本発明のブルーミング抑制方法は、前記４本の
ポリシリコン転送電極０１〜０４のうち、フォトダイオ
ードの転送ゲート乙の役目を持たず、且つ蓄積モード時
にポテンシャル障壁の役目を担う電極（ｙｉｌ　）に交
流的にバイアス電圧を重畳印加して行われる。

すなわち、蓄積モードに於て、ブルーミングによりグ２
．ダ３の２電極下から溢れた過剰電荷は、交流バイアス
が印加されて振られている電極（０１）により、該電極
下のシリコン酸化膜と基板との界面ｆ正孔と再結合して
消去される。

第２図は、蓄積モードで各電極に印加される電圧レベル
を示しているう すなわち、前記固体撮像素子は、この素子を組込んだ撮
影装置等のシャッタの開閉操作により露光される。従っ
て、この固体撮像素子はシャックにより露光されている
間蓄積モードとして作用し、前記転送電極＜ｓ２．ｓδ
）にはハイ・レベル例えば約２〜１５Ｖの間の直流電圧
が印加されている。

一方、バリアとして作用する１つの電極（０４）は例え
ば０〜−９ｖの間の電圧が印加されてロー・レベルに維
持されている。また、バリアとして用いられるもう一方
の電極（０１）には同じく例えば０〜−５ｖの間の電圧
が印加されてロー・レベルに維持されると共Ｋ、例えば
＋４〜−７ｖの間〒振る交流バイアスが重畳されている
。

なお、前述のように１つの電極（＄１）に交流バイアス
を印加して振っても、隣接する絵素の電荷に影響を及ぼ
さない。すなわち、前記交流バイアスされた電極（ダ１
）の隣には１、隣接絵素のバリア電極（０４）が配置さ
れているためである。

以上のように、シャッタが開いて素子が露光されている
間のみ、転送電極の１つに交流ノ々イアスを印加して垂
直転送ラインに生じるブルーミングが抑制されると、前
記素子は次いで転送モーＰにされてクロック入力により
転送を極０１〜ダ４が駆動される。

なお、光電変換部のブルーミング抑制方法は従来と同様
にｖＯＤ或いはＬＯＤを設けて行うことが出来る。

〔発明の効果〕

以上記載したとおり、本発明のブルーミング抑制方法に
よれば、垂直転送ラインも感光領域とした固体撮像素子
に於て、垂直転送ラインに生じるブルーミングを抑制〒
きる。また、本発明の方法によれば、例えば垂直転送２
インに沿って横形オーバフローＰレイン（ＬＯＤ）を設
ける場合と異って開口率を悪化せずにブルーミング特性
が向上〒きる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法が適用される固体撮像素子を説明
する平面図、第２図は蓄積モー）″フ転送電極に印加さ
れる電圧の様子を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インターライン転送形ＣＣＤの垂直転送ライン上にマイ
   クロカラーフイルタを配置して該垂直転送ラインが光電
   変換機能を有する固体撮像素子のブルーミング抑制方法
   に於て、電荷蓄積モードでポテンシャル障壁を形成する
   電極２本のうち片方の電極に交流バイアスを重畳印加し
   て前記垂直転送ラインに生じる過剰電荷を表面再結合に
   より消去することを特徴とするブルーミング抑制方法。