JP2508638B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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方式を採用する固体撮像
装置に関する。
装置に関する。
本発明はインターライン転送方式を採用する固体撮像
装置であって、４相クロックパルス信号によりフィール
ド読み出しを行う様になされた固体撮像装置において、
４相クロックパルス信号の読み出しパルス信号前のクロ
ックパルス信号波形を偶数フィールドと奇数フィールド
とで同一波形にしたことにより、再生画像のちらつき、
所謂フリッカを生じさせない様にしたものである。
装置であって、４相クロックパルス信号によりフィール
ド読み出しを行う様になされた固体撮像装置において、
４相クロックパルス信号の読み出しパルス信号前のクロ
ックパルス信号波形を偶数フィールドと奇数フィールド
とで同一波形にしたことにより、再生画像のちらつき、
所謂フリッカを生じさせない様にしたものである。
従来、４相クロックパルス信号によりフィールド読み
出しを行う様になされた固体撮像装置として第４図及び
第５図に夫々その要部の概略的平面図及び断面図を示す
様なものが提案されている。
出しを行う様になされた固体撮像装置として第４図及び
第５図に夫々その要部の概略的平面図及び断面図を示す
様なものが提案されている。
この固体撮像装置はｎ型シリコン基板（１）上に形成
されたＰ型ウエル領域（２）上に光電変換部（３）、垂
直レジスタ部（４）、水平レジスタ部（図示せず）及び
出力回路部（図示せず）等が形成されて成るものであ
り、この場合、光電変換部（３）は水平、垂直方向に複
数個設けられると共に垂直レジスタ部（４）はこの光電
変換部（３）の各垂直ライン毎に平行に設けられ、並列
に水平レジスタ部に導かれる様になされ、インターライ
ン転送方式による固体撮像装置となす様にされている。
また光電変換部（３）はｎ型シリコン基板（１）上に形
成されたＰ型ウエル領域（２）の表面領域に正孔蓄積層
を形成するためのP+型領域（５）を設けると共にこのP+
型領域（５）の下に電荷蓄積領域をなすｎ型領域（６）
を設けることによって構成し、所謂P+nP型構造とするこ
とによってSiO2膜（７）との界面に生ずる発生再結合電
流を抑圧し、暗電流の低減を図ることができるようにさ
れている。また垂直レジスタ部（４）はＰ型ウエル領域
（２）上に選択的に形成されたこのＰ型ウエル領域
（２）より高濃度のＰ型ウエル領域（８）上にｎ型領域
からなる電荷転送領域（９）を形成すると共にこの電荷
転送領域（９）上にSiO2膜（７）を介して第６図Ａ及び
第６図Ｂに夫々偶数フィールド時及び奇数フィールド時
の波形を示す４相クロックパルス信号φA，φB，φC及
びφDが夫々供給される転送電極（10A），（10B），（1
0C）及び（10D）を形成することによって構成し、所謂
バルクチャンネル型電荷結合素子（BCCD）構造となす様
にされている。この場合、電荷転送領域（９）に隣接し
て低不純物濃度のチャンネルストップ領域LCSが形成さ
れ、転送すべき信号電荷が電荷転送領域（９）から拡散
しないようになされている。また本例においては、光電
変換部（３）と垂直レジスタ部（４）との間のＰ型ウエ
ル領域（２）上にSiO2膜（７）を介してゲート電極（11
A）（11C）を形成することによってゲート部（12A）（1
2C）を構成し、電荷蓄積領域（６）に蓄積された信号電
荷を電荷転送領域（９）に読み出し得る様になされてい
るが、本例においては、このゲート電極（11A）（11C）
は一部の転送電極即ち４相クロックパルス信号φA，
φB，φC及びφDのうちクロックパルス信号φA及びφC
が夫々供給される転送電極（10A）及び（10C）と夫々共
通に形成する様になされている。また本例においては、
前述したように第６図Ａ及び第６図Ｂに示す様な４相ク
ロックパルス信号φA，φB，φC及びφDを夫々転送電極
（10A），（10B），（10C）及び（10D）に供給する様に
なされているが、この場合、クロックパルス信号φAと
φCとはゲート部（12A）（12C）及び垂直レジスタ部
（４）とを駆動するため、ローレベル電圧VL（−9V），
ミドルレベル電圧VM（0V）及びハイレベル電圧VH（12
V）の３値レベルを有する３値パルスとされ、ローレベ
ル電圧VLとミドルレベル電圧VMとのクロックパルスで垂
直レジスタ部（４）を駆動し、ハイレベル電圧VHの読み
出しパルスPA，PCでゲート部（12A），（12C）をオン状
態にし、電荷蓄積領域（６）に蓄積された信号電荷を電
荷転送領域（９）に読み出すことができる様にされてい
る。一方、クロックパルスφBとφDとは垂直レジスタ部
（４）を駆動するためのローレベル電圧VLとミドルレベ
ル電圧VMとの２値レベルを有する２値パルスとされてい
る。ここにハイレベル電圧VHを有する読み出しパルスPA
とPCとは偶数フィールド期間及び奇数フィールド期間の
読み出し水平走査期間に夫々１個づつ挿入されている。
尚、第４図中矢印Ａは信号電荷の転送方向を示す。
されたＰ型ウエル領域（２）上に光電変換部（３）、垂
直レジスタ部（４）、水平レジスタ部（図示せず）及び
出力回路部（図示せず）等が形成されて成るものであ
り、この場合、光電変換部（３）は水平、垂直方向に複
数個設けられると共に垂直レジスタ部（４）はこの光電
変換部（３）の各垂直ライン毎に平行に設けられ、並列
に水平レジスタ部に導かれる様になされ、インターライ
ン転送方式による固体撮像装置となす様にされている。
また光電変換部（３）はｎ型シリコン基板（１）上に形
成されたＰ型ウエル領域（２）の表面領域に正孔蓄積層
を形成するためのP+型領域（５）を設けると共にこのP+
型領域（５）の下に電荷蓄積領域をなすｎ型領域（６）
を設けることによって構成し、所謂P+nP型構造とするこ
とによってSiO2膜（７）との界面に生ずる発生再結合電
流を抑圧し、暗電流の低減を図ることができるようにさ
れている。また垂直レジスタ部（４）はＰ型ウエル領域
（２）上に選択的に形成されたこのＰ型ウエル領域
（２）より高濃度のＰ型ウエル領域（８）上にｎ型領域
からなる電荷転送領域（９）を形成すると共にこの電荷
転送領域（９）上にSiO2膜（７）を介して第６図Ａ及び
第６図Ｂに夫々偶数フィールド時及び奇数フィールド時
の波形を示す４相クロックパルス信号φA，φB，φC及
びφDが夫々供給される転送電極（10A），（10B），（1
0C）及び（10D）を形成することによって構成し、所謂
バルクチャンネル型電荷結合素子（BCCD）構造となす様
にされている。この場合、電荷転送領域（９）に隣接し
て低不純物濃度のチャンネルストップ領域LCSが形成さ
れ、転送すべき信号電荷が電荷転送領域（９）から拡散
しないようになされている。また本例においては、光電
変換部（３）と垂直レジスタ部（４）との間のＰ型ウエ
ル領域（２）上にSiO2膜（７）を介してゲート電極（11
A）（11C）を形成することによってゲート部（12A）（1
2C）を構成し、電荷蓄積領域（６）に蓄積された信号電
荷を電荷転送領域（９）に読み出し得る様になされてい
るが、本例においては、このゲート電極（11A）（11C）
は一部の転送電極即ち４相クロックパルス信号φA，
φB，φC及びφDのうちクロックパルス信号φA及びφC
が夫々供給される転送電極（10A）及び（10C）と夫々共
通に形成する様になされている。また本例においては、
前述したように第６図Ａ及び第６図Ｂに示す様な４相ク
ロックパルス信号φA，φB，φC及びφDを夫々転送電極
（10A），（10B），（10C）及び（10D）に供給する様に
なされているが、この場合、クロックパルス信号φAと
φCとはゲート部（12A）（12C）及び垂直レジスタ部
（４）とを駆動するため、ローレベル電圧VL（−9V），
ミドルレベル電圧VM（0V）及びハイレベル電圧VH（12
V）の３値レベルを有する３値パルスとされ、ローレベ
ル電圧VLとミドルレベル電圧VMとのクロックパルスで垂
直レジスタ部（４）を駆動し、ハイレベル電圧VHの読み
出しパルスPA，PCでゲート部（12A），（12C）をオン状
態にし、電荷蓄積領域（６）に蓄積された信号電荷を電
荷転送領域（９）に読み出すことができる様にされてい
る。一方、クロックパルスφBとφDとは垂直レジスタ部
（４）を駆動するためのローレベル電圧VLとミドルレベ
ル電圧VMとの２値レベルを有する２値パルスとされてい
る。ここにハイレベル電圧VHを有する読み出しパルスPA
とPCとは偶数フィールド期間及び奇数フィールド期間の
読み出し水平走査期間に夫々１個づつ挿入されている。
尚、第４図中矢印Ａは信号電荷の転送方向を示す。
この様に構成された本例の固体撮像装置においては、
第６図Ａ及び第６図Ｂに示す様な４相クロックパルス信
号φA，φB，φC及びφDが夫々転送電極（10A），（10
B），（10C）及び（10D）に供給された場合において、
読み出しパルスPAが立つと、即ち、クロックパルスφA
がハイレベル電圧VHになると、転送電極（10A）と共通
に形成されたゲート電極（11A）にハイレベル電圧VHが
供給され、ゲート部（12A）がオン状態となり、ゲート
部（12A）に対応する電荷蓄積領域（６）に蓄積された
信号電荷が転送電極（10A）の下の電荷転送領域（９）
に読み出され、また読み出しパルスPCが立つと、即ち、
クロックパルスφCがハイレベル電圧VHになると、転送
電極（10C）と共通に形成されたゲート電極（11C）にハ
イレベル電圧VHが供給され、ゲート部（12C）がオン状
態となり、ゲート部（12C）に対応する電荷蓄積領域
（６）に蓄積された信号電荷が転送電極（10C）の下の
電荷転送領域（９）に読み出される。そして偶数フィー
ルドの場合には、転送電極（10A）下の電荷転送領域
（９）に読み出された信号電荷とこの転送電極（10A）
に対し転送方向側に配された転送電極（10C）下の電荷
転送領域（９）に読み出された信号電荷とが加算されて
水平レジスタ部へ転送され、また奇数フィールドの場合
には、転送電極（10A）下の電荷転送領域（９）に読み
出された信号電荷とこの転送電極（10A）に対し転送方
向と逆方向側に配された転送電極（10C）下の電荷転送
領域（９）に読み出された信号電荷とが加算されて水平
レジスタ部に転送され、この様にして本例の固体撮像装
置においてはフィールド読み出しを行うことができるよ
うにされている。
第６図Ａ及び第６図Ｂに示す様な４相クロックパルス信
号φA，φB，φC及びφDが夫々転送電極（10A），（10
B），（10C）及び（10D）に供給された場合において、
読み出しパルスPAが立つと、即ち、クロックパルスφA
がハイレベル電圧VHになると、転送電極（10A）と共通
に形成されたゲート電極（11A）にハイレベル電圧VHが
供給され、ゲート部（12A）がオン状態となり、ゲート
部（12A）に対応する電荷蓄積領域（６）に蓄積された
信号電荷が転送電極（10A）の下の電荷転送領域（９）
に読み出され、また読み出しパルスPCが立つと、即ち、
クロックパルスφCがハイレベル電圧VHになると、転送
電極（10C）と共通に形成されたゲート電極（11C）にハ
イレベル電圧VHが供給され、ゲート部（12C）がオン状
態となり、ゲート部（12C）に対応する電荷蓄積領域
（６）に蓄積された信号電荷が転送電極（10C）の下の
電荷転送領域（９）に読み出される。そして偶数フィー
ルドの場合には、転送電極（10A）下の電荷転送領域
（９）に読み出された信号電荷とこの転送電極（10A）
に対し転送方向側に配された転送電極（10C）下の電荷
転送領域（９）に読み出された信号電荷とが加算されて
水平レジスタ部へ転送され、また奇数フィールドの場合
には、転送電極（10A）下の電荷転送領域（９）に読み
出された信号電荷とこの転送電極（10A）に対し転送方
向と逆方向側に配された転送電極（10C）下の電荷転送
領域（９）に読み出された信号電荷とが加算されて水平
レジスタ部に転送され、この様にして本例の固体撮像装
置においてはフィールド読み出しを行うことができるよ
うにされている。
しかしながら、斯る従来の固体撮像装置においては、
光電変換部（３）を表面領域に正孔蓄積層を形成するた
めのP+型領域（５）を設けると共にこのP+型領域（５）
の下に電荷蓄積領域（６）を設けて形成している。斯る
光電変換部（３）のP+型領域（５）と転送電極（10
A），（10B），（10C），（10D）との間に結合容量を持
っているため、この転送電極（10A），（10B），（10
C），（10D）にパルス電圧（クロックパルスφA，φB，
φC，φD）を与えるとこの表面領域のP+型領域（５）の
電位が変動し、これにより光電変換部（３）の電位が振
れてしまう。
光電変換部（３）を表面領域に正孔蓄積層を形成するた
めのP+型領域（５）を設けると共にこのP+型領域（５）
の下に電荷蓄積領域（６）を設けて形成している。斯る
光電変換部（３）のP+型領域（５）と転送電極（10
A），（10B），（10C），（10D）との間に結合容量を持
っているため、この転送電極（10A），（10B），（10
C），（10D）にパルス電圧（クロックパルスφA，φB，
φC，φD）を与えるとこの表面領域のP+型領域（５）の
電位が変動し、これにより光電変換部（３）の電位が振
れてしまう。
この光電変換部（３）の電位が振れると、この光電変
換部（３）の電荷蓄積容量が変化し、この蓄積電荷がオ
ーバーフロードレインへ溢れてしまったり（ダイナミッ
クレンジの低下）、この蓄積電荷を完全に垂直レジスタ
部（４）の電荷転送領域（９）に読み出せない（残像発
生）可能性がり、このときは再生画像にフリッカを生ず
る不都合があった。
換部（３）の電荷蓄積容量が変化し、この蓄積電荷がオ
ーバーフロードレインへ溢れてしまったり（ダイナミッ
クレンジの低下）、この蓄積電荷を完全に垂直レジスタ
部（４）の電荷転送領域（９）に読み出せない（残像発
生）可能性がり、このときは再生画像にフリッカを生ず
る不都合があった。
本発明は、斯る点に鑑み、光電変換部から垂直レジス
タ部への信号電荷の読み出しを完全に行えない場合であ
っても、フリッカを生ずることがない様にした固体撮像
装置を提供することを目的とする。
タ部への信号電荷の読み出しを完全に行えない場合であ
っても、フリッカを生ずることがない様にした固体撮像
装置を提供することを目的とする。
本発明は、第１図〜第３図に示す様に、４相クロック
パルス信号φOA，φOB，φOC，φODにより読み出しを行
う様になされた縦型オーバーフロードレイン構造のイン
ターライン型固体撮像装置であって、 表面を第１導電型の半導体領域（５）で覆われた第２
導電型の半導体領域からなる複数の電荷蓄積領域（６）
と、複数の垂直レジスタ部（４）とを有し、この垂直レ
ジスタ部（４）には、第１、第２、第３及び第４の４相
のクロックパルス信号φOA，φOB，φOC及びφODをそれ
ぞれ受ける順次配列された第１、第２、第３及び第４の
４枚の転送電極（10A），（10B），（10C）及び（10D）
が繰り返し配設されており、この第１及び第３の転送電
極（10A）及び（10C）は同じパターンで形成され、この
第２及び第４の転送電極（10B）及び（10D）は同じパタ
ーンで形成され、この第１と第２の転送電極（10A）と
（10B）は異なるパターンとされ、この２枚の転送電極
（10A），（10B）及び（10C），（10D）に対して１つの
電荷蓄積領域（６）が対応するようになされた固体撮像
装置において、各水平走査期間の前部で垂直レジスタ部
（４）の転送動作を行った後、この第１及び第２のクロ
ックパルス信号φOA及びφOBを中間レベルVMに、この第
３及び第４のクロックパルス信号φOC及びφODを低レベ
ルVLに保つようにし、偶数フィールド及び奇数フィール
ドにおける読み出し期間内においては、この期間の前部
でこの各水平期間と同様の垂直転送レジスタ部（４）の
転送動作を行った後、この第１及び第２のクロックパル
ス信号φOA及びφOBを中間レベルVMに、この第３及び第
４のクロックパルス信号φOC及びφODを低レベルVLに
し、次いでこの第１のクロックパルス信号φOAを中間レ
ベルVMに、この第４のクロックパルス信号φODを低レベ
ルVLに保った状態で、この第２のクロックパルス信号φ
OBを低レベルVLに遷移させるとともにこの第３のクロッ
クパルス信号φOCを中間レベルVMに遷移させ、次いでこ
の第１のクロックパルス信号φOAを高レベルVHに遷移さ
せて一行おきのこの電荷蓄積領域（６）からの信号の読
み出しを行うと共にこれとは異なるタイミングでこの第
３のクロックパルス信号φOCを高レベルVHに遷移させて
他の一行おきの電荷蓄積領域（６）からの信号の読み出
しを行うようにしたものである。
パルス信号φOA，φOB，φOC，φODにより読み出しを行
う様になされた縦型オーバーフロードレイン構造のイン
ターライン型固体撮像装置であって、 表面を第１導電型の半導体領域（５）で覆われた第２
導電型の半導体領域からなる複数の電荷蓄積領域（６）
と、複数の垂直レジスタ部（４）とを有し、この垂直レ
ジスタ部（４）には、第１、第２、第３及び第４の４相
のクロックパルス信号φOA，φOB，φOC及びφODをそれ
ぞれ受ける順次配列された第１、第２、第３及び第４の
４枚の転送電極（10A），（10B），（10C）及び（10D）
が繰り返し配設されており、この第１及び第３の転送電
極（10A）及び（10C）は同じパターンで形成され、この
第２及び第４の転送電極（10B）及び（10D）は同じパタ
ーンで形成され、この第１と第２の転送電極（10A）と
（10B）は異なるパターンとされ、この２枚の転送電極
（10A），（10B）及び（10C），（10D）に対して１つの
電荷蓄積領域（６）が対応するようになされた固体撮像
装置において、各水平走査期間の前部で垂直レジスタ部
（４）の転送動作を行った後、この第１及び第２のクロ
ックパルス信号φOA及びφOBを中間レベルVMに、この第
３及び第４のクロックパルス信号φOC及びφODを低レベ
ルVLに保つようにし、偶数フィールド及び奇数フィール
ドにおける読み出し期間内においては、この期間の前部
でこの各水平期間と同様の垂直転送レジスタ部（４）の
転送動作を行った後、この第１及び第２のクロックパル
ス信号φOA及びφOBを中間レベルVMに、この第３及び第
４のクロックパルス信号φOC及びφODを低レベルVLに
し、次いでこの第１のクロックパルス信号φOAを中間レ
ベルVMに、この第４のクロックパルス信号φODを低レベ
ルVLに保った状態で、この第２のクロックパルス信号φ
OBを低レベルVLに遷移させるとともにこの第３のクロッ
クパルス信号φOCを中間レベルVMに遷移させ、次いでこ
の第１のクロックパルス信号φOAを高レベルVHに遷移さ
せて一行おきのこの電荷蓄積領域（６）からの信号の読
み出しを行うと共にこれとは異なるタイミングでこの第
３のクロックパルス信号φOCを高レベルVHに遷移させて
他の一行おきの電荷蓄積領域（６）からの信号の読み出
しを行うようにしたものである。
斯る本発明に依れば、第１及び第３の転送電極（10
A）及び（10C）は同じパターンで形成され、この第２及
び第４の転送電極（10B）及び（10D）は同じパターンで
形成され、第１及び第２の転送電極（10A）及び（10B）
は異なるパターンとし、４相クロックパルス信号φOA，
φOB，φOC及びφODを偶数フィールド及び奇数フィール
ドにおける読み出し期間内においては、この期間の前部
でこの各水平期間と同様の垂直転送レジスタ部（４）の
転送動作を行った後、この第１及び第２のクロックパル
ス信号φOA及びφOBを中間レベルVMに、この第３及び第
４のクロックパルス信号φOC及びφODを低レベルVLに
し、次いでこの第１のクロックパルス信号φOAを中間レ
ベルVMに、この第４のクロックパルス信号φODを低レベ
ルVLに保った状態で、この第２のクロックパルス信号φ
OBを低レベルVLに遷移させるとともにこの第３のクロッ
クパルス信号φOCを中間レベルVMに遷移させ、次いでこ
の第１のクロックパルス信号φOAを高レベルVH（POA）
に遷移させて一行おきのこの電荷蓄積領域（６）からの
信号の読み出しを行うと共にこれとは異なるタイミング
でこの第３のクロックパルス信号φOCを高レベルVH（P
OC）に遷移させて他の一行おきの電荷蓄積領域（６）か
らの信号の読み出しを行うようにし、転送電極（10A）
に電位変化があったら、転送電極（10C）に逆の電位変
化を与え、転送電極（10B）に電位変化があったら、転
送電極（10D）に逆の電位変化を与えるようにしたので
効果的に光電変換部（３）の電位変化をキャンセルでき
る。
A）及び（10C）は同じパターンで形成され、この第２及
び第４の転送電極（10B）及び（10D）は同じパターンで
形成され、第１及び第２の転送電極（10A）及び（10B）
は異なるパターンとし、４相クロックパルス信号φOA，
φOB，φOC及びφODを偶数フィールド及び奇数フィール
ドにおける読み出し期間内においては、この期間の前部
でこの各水平期間と同様の垂直転送レジスタ部（４）の
転送動作を行った後、この第１及び第２のクロックパル
ス信号φOA及びφOBを中間レベルVMに、この第３及び第
４のクロックパルス信号φOC及びφODを低レベルVLに
し、次いでこの第１のクロックパルス信号φOAを中間レ
ベルVMに、この第４のクロックパルス信号φODを低レベ
ルVLに保った状態で、この第２のクロックパルス信号φ
OBを低レベルVLに遷移させるとともにこの第３のクロッ
クパルス信号φOCを中間レベルVMに遷移させ、次いでこ
の第１のクロックパルス信号φOAを高レベルVH（POA）
に遷移させて一行おきのこの電荷蓄積領域（６）からの
信号の読み出しを行うと共にこれとは異なるタイミング
でこの第３のクロックパルス信号φOCを高レベルVH（P
OC）に遷移させて他の一行おきの電荷蓄積領域（６）か
らの信号の読み出しを行うようにし、転送電極（10A）
に電位変化があったら、転送電極（10C）に逆の電位変
化を与え、転送電極（10B）に電位変化があったら、転
送電極（10D）に逆の電位変化を与えるようにしたので
効果的に光電変換部（３）の電位変化をキャンセルでき
る。
また本発明によれば読み出しパルスPOAとPOCとを夫々
異なった時刻に立たせ、しかもこの読み出しパルス発生
時には第２及び第４のクロックパルス信号φOB及びφOD
を共にローレベルVLにしているので、基板から光電変換
部（３）への電子のインジェクションに対し強くするこ
とができると共にこの光電変換部（３）の取り扱い電荷
量に飽和値を持たせるためのオーバーフローバリヤの電
位変動が小さくなり、光電変換部（３）の内面ムラを低
く抑えることができる。
異なった時刻に立たせ、しかもこの読み出しパルス発生
時には第２及び第４のクロックパルス信号φOB及びφOD
を共にローレベルVLにしているので、基板から光電変換
部（３）への電子のインジェクションに対し強くするこ
とができると共にこの光電変換部（３）の取り扱い電荷
量に飽和値を持たせるためのオーバーフローバリヤの電
位変動が小さくなり、光電変換部（３）の内面ムラを低
く抑えることができる。
以下、第１図〜第３図を参照して本発明固体撮像装置
の一実施例につき説明しよう。この第１図及び第２図に
おいて第４図及び第５図に対応する分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。
の一実施例につき説明しよう。この第１図及び第２図に
おいて第４図及び第５図に対応する分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。
本例においては、第１図に示す様に転送電極（10
A），（10B），（10C）及び（10D）に第３図Ａ及び第３
図Ｂに夫々偶数フィールド時及び奇数フィールド時にお
ける波形を示す様な４相クロックパルス信号φOA，
φOB，φOC及びφODを供給する様にし、その他について
は第１図及び第２図に示す様に第４図（第５図）従来例
と同様に構成する。尚、第１図中矢印Ｂは信号電荷の転
送方向を示す。この場合、本例においては、この４相ク
ロックパルス信号φOA，φOB，φOC及びφODのうちクロ
ックパルス信号φOAとφOCとについては例えば電圧−9V
のローレベル電圧VLと例えば電圧OVのミドルレベル電圧
VMと例えば電圧12Vのハイレベル電圧VHとの３値レベル
を有する３値パルスとし、ローレベル電圧VLとミドルレ
ベル電圧VMとのクロックパルス信号で垂直レジスタ部
（４）を駆動することができる様にすると共にハイレベ
ル電圧VHの読み出しパルスPOA，POCを偶数フィールド期
間及び奇数フィールド期間の夫々の先頭の水平走査期
間、即ち読み出し水平期間に夫々１個づつ挿入する様に
し、この読み出しパルスPOA，POCによってゲート部（12
A）（12C）を駆動し、電荷蓄積領域（６）に蓄積された
信号電荷を電荷転送領域（９）に読み出すことができる
様にする。この場合、読み出しパルスPOA，POCを異なっ
た時刻に立たせる様にする。
A），（10B），（10C）及び（10D）に第３図Ａ及び第３
図Ｂに夫々偶数フィールド時及び奇数フィールド時にお
ける波形を示す様な４相クロックパルス信号φOA，
φOB，φOC及びφODを供給する様にし、その他について
は第１図及び第２図に示す様に第４図（第５図）従来例
と同様に構成する。尚、第１図中矢印Ｂは信号電荷の転
送方向を示す。この場合、本例においては、この４相ク
ロックパルス信号φOA，φOB，φOC及びφODのうちクロ
ックパルス信号φOAとφOCとについては例えば電圧−9V
のローレベル電圧VLと例えば電圧OVのミドルレベル電圧
VMと例えば電圧12Vのハイレベル電圧VHとの３値レベル
を有する３値パルスとし、ローレベル電圧VLとミドルレ
ベル電圧VMとのクロックパルス信号で垂直レジスタ部
（４）を駆動することができる様にすると共にハイレベ
ル電圧VHの読み出しパルスPOA，POCを偶数フィールド期
間及び奇数フィールド期間の夫々の先頭の水平走査期
間、即ち読み出し水平期間に夫々１個づつ挿入する様に
し、この読み出しパルスPOA，POCによってゲート部（12
A）（12C）を駆動し、電荷蓄積領域（６）に蓄積された
信号電荷を電荷転送領域（９）に読み出すことができる
様にする。この場合、読み出しパルスPOA，POCを異なっ
た時刻に立たせる様にする。
一方、クロックパルス信号φOBとφODについては垂直
レジスタ部（４）を駆動するためのローレベル電圧VLと
ミドルレベル電圧VMとの２値レベルを有する２値パルス
とし、またクロックパルス信号φOAとφOCとがハイレベ
ル電圧VHになっている期間、即ち読み出しパルスPOA，P
OCが立っている期間、このクロックパルス信号φOBとφ
ODとをローレベル電圧VLとする様にする。
レジスタ部（４）を駆動するためのローレベル電圧VLと
ミドルレベル電圧VMとの２値レベルを有する２値パルス
とし、またクロックパルス信号φOAとφOCとがハイレベ
ル電圧VHになっている期間、即ち読み出しパルスPOA，P
OCが立っている期間、このクロックパルス信号φOBとφ
ODとをローレベル電圧VLとする様にする。
更に本例においては、読み出しパルスPOA，POCが立つ
前のクロックパルス信号波形を偶数フィールドと奇数フ
ィールドとで同一になる様にする。
前のクロックパルス信号波形を偶数フィールドと奇数フ
ィールドとで同一になる様にする。
この様に構成された本例の固体撮像装置においては、
クロックパルス信号φOAがハイレベル電圧VHになると、
即ち、読み出しパルスPOAが立つと、転送電極（10A）と
共通に形成されたゲート電極（11A）にハイレベル電圧V
Hが供給され、ゲート部（12A）がオン状態となり、ゲー
ト部（12A）に対応する電荷蓄積領域（６）に蓄積され
た信号電荷が転送電極（10A）下の電荷転送領域（９）
に読み出され、またクロックパルス信号φOCがハイレベ
ル電圧VHになると、即ち、読み出しパルスPOCが立つ
と、転送電極（10C）と共通に形成されたゲート電極（1
1C）にハイレベル電圧VHが供給され、ゲート部（12C）
がオン状態となり、このゲート部（12C）に対応する電
荷蓄積領域（６）に蓄積された信号電荷が転送電極（10
C）下の電荷転送領域（９）に読み出される。そして偶
数フィールド時の場合には、転送電極（10A）下の電荷
転送領域（９）に読み出された信号電荷とこの転送電極
（10A）に対し転送方向側に配された転送電極（10C）下
の電荷転送領域（９）に読み出された信号電荷とが加算
されて水平レジスタ部へ転送され、また奇数フィールド
時においては、転送電極（10A）下の電荷転送領域
（９）に読み出された信号電荷とこの転送電極（10A）
に対し転送方向と逆方向側に配された転送電極（10C）
下の電荷転送領域（９）に読み出された信号電荷とが加
算されて水平レジスタ部に転送される。この様にして本
例の固体撮像装置においてはフィールド読み出しが行な
われる。
クロックパルス信号φOAがハイレベル電圧VHになると、
即ち、読み出しパルスPOAが立つと、転送電極（10A）と
共通に形成されたゲート電極（11A）にハイレベル電圧V
Hが供給され、ゲート部（12A）がオン状態となり、ゲー
ト部（12A）に対応する電荷蓄積領域（６）に蓄積され
た信号電荷が転送電極（10A）下の電荷転送領域（９）
に読み出され、またクロックパルス信号φOCがハイレベ
ル電圧VHになると、即ち、読み出しパルスPOCが立つ
と、転送電極（10C）と共通に形成されたゲート電極（1
1C）にハイレベル電圧VHが供給され、ゲート部（12C）
がオン状態となり、このゲート部（12C）に対応する電
荷蓄積領域（６）に蓄積された信号電荷が転送電極（10
C）下の電荷転送領域（９）に読み出される。そして偶
数フィールド時の場合には、転送電極（10A）下の電荷
転送領域（９）に読み出された信号電荷とこの転送電極
（10A）に対し転送方向側に配された転送電極（10C）下
の電荷転送領域（９）に読み出された信号電荷とが加算
されて水平レジスタ部へ転送され、また奇数フィールド
時においては、転送電極（10A）下の電荷転送領域
（９）に読み出された信号電荷とこの転送電極（10A）
に対し転送方向と逆方向側に配された転送電極（10C）
下の電荷転送領域（９）に読み出された信号電荷とが加
算されて水平レジスタ部に転送される。この様にして本
例の固体撮像装置においてはフィールド読み出しが行な
われる。
この場合において、斯る本実施例に依れば、読み出し
パルスPOA，POC前のクロックパルス信号波形が偶数フィ
ールド時と奇数フィールド時とで同一とされていること
により、電荷蓄積領域（６）から電荷転送領域（９）へ
の信号電荷の読み出しが完全に行えない場合、即ち信号
電荷の読み出し時、電荷蓄積領域（６）に信号電荷の一
部が残存してしまう様な場合であっても、電荷蓄積領域
（６）のポテンシャルの深さが偶数フィールド読み出し
時と奇数フィールド読み出し時とで一致し、読み出し時
に電荷蓄積領域（６）に残存する信号電荷量が偶数フィ
ールド読み出し時と奇数フィールド読み出し時とで同一
となるので、再生画像にフリッカを生ずることがないと
いう利益がある。
パルスPOA，POC前のクロックパルス信号波形が偶数フィ
ールド時と奇数フィールド時とで同一とされていること
により、電荷蓄積領域（６）から電荷転送領域（９）へ
の信号電荷の読み出しが完全に行えない場合、即ち信号
電荷の読み出し時、電荷蓄積領域（６）に信号電荷の一
部が残存してしまう様な場合であっても、電荷蓄積領域
（６）のポテンシャルの深さが偶数フィールド読み出し
時と奇数フィールド読み出し時とで一致し、読み出し時
に電荷蓄積領域（６）に残存する信号電荷量が偶数フィ
ールド読み出し時と奇数フィールド読み出し時とで同一
となるので、再生画像にフリッカを生ずることがないと
いう利益がある。
また本実施例に依れば、転送電極（10A）及び（10C）
は同じパターンで形成され、転送電極（10B）及び（10
D）は同じパターンで形成され、転送電極（10A）（10
C）と（10B）（10D）とは異なるパターンとし、４相ク
ロックパルスφOA，φOB，φOC及びφODを偶数フィール
ド及び奇数フィールドにおける読み出し期間内において
は、この期間の前部でこの各水平期間と同様の垂直転送
レジスタ部（４）の転送動作を行った後、この第１及び
第２のクロックパルスφOA及びφOBを中間レベルVMに、
この第３及び第４のクロックパルスφOC及びφODを低レ
ベルVLにし、次いでこの第１のクロックパルスφOAを中
間レベルVMに、この第４のクロックパルスφODを低レベ
ルVLに保った状態で、この第２のクロックパルスφOBを
低レベルVLに遷移させるとともにこの第３のクロックパ
ルス信号φOCを中間レベルVMに遷移させ、次いでこの第
１のクロックパルスφOAを高レベルVH（POA）に遷移さ
せて一行おきのこの電荷蓄積領域（６）からの信号の読
み出しを行うと共にこれとは異なるタイミングでこの第
３のクロックパルスφOCを高レベルVH（POC）に遷移さ
せて他の一行おきの電荷蓄積領域（６）からの信号の読
み出しを行うようにし、転送電極（10A）に電位変化が
あったら、転送電極（10C）に逆の電位変化を与え、転
送電極（10B）に電位変化があったら転送電極（10D）に
逆の電位変化を与えるようにしたので効果的にキャンセ
ルできる利益がある。
は同じパターンで形成され、転送電極（10B）及び（10
D）は同じパターンで形成され、転送電極（10A）（10
C）と（10B）（10D）とは異なるパターンとし、４相ク
ロックパルスφOA，φOB，φOC及びφODを偶数フィール
ド及び奇数フィールドにおける読み出し期間内において
は、この期間の前部でこの各水平期間と同様の垂直転送
レジスタ部（４）の転送動作を行った後、この第１及び
第２のクロックパルスφOA及びφOBを中間レベルVMに、
この第３及び第４のクロックパルスφOC及びφODを低レ
ベルVLにし、次いでこの第１のクロックパルスφOAを中
間レベルVMに、この第４のクロックパルスφODを低レベ
ルVLに保った状態で、この第２のクロックパルスφOBを
低レベルVLに遷移させるとともにこの第３のクロックパ
ルス信号φOCを中間レベルVMに遷移させ、次いでこの第
１のクロックパルスφOAを高レベルVH（POA）に遷移さ
せて一行おきのこの電荷蓄積領域（６）からの信号の読
み出しを行うと共にこれとは異なるタイミングでこの第
３のクロックパルスφOCを高レベルVH（POC）に遷移さ
せて他の一行おきの電荷蓄積領域（６）からの信号の読
み出しを行うようにし、転送電極（10A）に電位変化が
あったら、転送電極（10C）に逆の電位変化を与え、転
送電極（10B）に電位変化があったら転送電極（10D）に
逆の電位変化を与えるようにしたので効果的にキャンセ
ルできる利益がある。
また本実施例に依れば、クロックパルス信号φOAとφ
OCとで立たせる読み出しパルスPOA，POCを夫々異なった
時刻に立たせ、しかもこの読み出しパルス発生時にはク
ロックパルス信号φOBとφODとを共にローレベル電圧VL
にするようにされているので、基板から光電変換部
（３）への電子のインジェクションに対し強くすること
ができるという利益があると共に光電変換部（３）の取
り扱い電荷量に飽和値を持たせるためのオーバーフロー
バリヤの電位変動が小さくなり光電変換部（３）の取り
扱い電荷量の内面ムラを低く抑えることができるという
利益がある。
OCとで立たせる読み出しパルスPOA，POCを夫々異なった
時刻に立たせ、しかもこの読み出しパルス発生時にはク
ロックパルス信号φOBとφODとを共にローレベル電圧VL
にするようにされているので、基板から光電変換部
（３）への電子のインジェクションに対し強くすること
ができるという利益があると共に光電変換部（３）の取
り扱い電荷量に飽和値を持たせるためのオーバーフロー
バリヤの電位変動が小さくなり光電変換部（３）の取り
扱い電荷量の内面ムラを低く抑えることができるという
利益がある。
尚、上述実施例においては、信号電荷が電子である場
合について述べたが、この代りに、信号電荷が正孔であ
る場合についても適用でき、この場合には、第２図に示
す各部の導電型を図示とは逆の導電型に選択するれば良
く、この場合にも上述同様の作用効果を得ることができ
ることは勿論である。
合について述べたが、この代りに、信号電荷が正孔であ
る場合についても適用でき、この場合には、第２図に示
す各部の導電型を図示とは逆の導電型に選択するれば良
く、この場合にも上述同様の作用効果を得ることができ
ることは勿論である。
また上述実施例においては、光電変換部（３）をP+nP
型構造とした場合について述べたが、この代りに、この
光電変換部（３）をMOS構造とすることもでき、この場
合にも上述同様の作用効果を得ることができることは勿
論である。
型構造とした場合について述べたが、この代りに、この
光電変換部（３）をMOS構造とすることもでき、この場
合にも上述同様の作用効果を得ることができることは勿
論である。
更に本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を逸
脱することなく、その他の種々の構成が取り得ることは
勿論である。
脱することなく、その他の種々の構成が取り得ることは
勿論である。
本発明に依れば第１及び第３転送電極（10A）及び（1
0C）は同じパターンで形成され、この第２及び第４の転
送電極（10B）及び（10D）は同じパターンで形成され、
第１及び第２の転送電極（10A）及び（10B）は異なるパ
ターンとし、４相クロックパルス信号φOA，φOB，φOC
及びφODを偶数フィールド及び奇数フィールドにおける
読み出し期間内においては、この期間の前部でこの各水
平期間と同様の垂直転送レジスタ部（４）の転送動作を
行った後、この第１及び第２のクロックパルス信号φOA
及びφOBを中間レベルVMに、この第３及び第４のクロッ
クパルス信号φOC及びφODを低レベルVLにし、次いでこ
の第１のクロックパルス信号φOAを中間レベルVMに、こ
の第４のクロックパルス信号φODを低レベルVLに保った
状態で、この第２のクロックパルス信号φOBを低レベル
VLに遷移させるとともにこの第３のクロックパルス信号
φOCを中間レベルVMに遷移させ、次いでこの第１のクロ
ックパルス信号φOAを高レベルVH（POA）に遷移させて
一行おきのこの電荷蓄積領域（６）からの信号の読み出
しを行うと共にこれとは異なるタイミングでこの第３の
クロックパルス信号φOCを高レベルVH（POC）に遷移さ
せて他の一行おきの電荷蓄積領域（６）からの信号の読
み出しを行うようにし、転送電極（10A）に電位変化が
あったら、転送電極（10C）に逆の電位変化を与え、転
送電極（10B）に電位変化があったら転送電極（10D）に
逆の電位変化を与えるようにしたので効果的に光電変換
部（３）の電位変化をキャンセルできる利益がある。ま
た本発明によれば読み出しパルスPOAとPOCとを夫々異な
った時刻に立たせ、しかもこの読み出しパルス発生時に
は第２及び第４のクロックパルス信号φOB及びφODを共
にローレベルVLにしているので、基板から光電変換部
（３）への電子のインジェクションに対し強くすること
ができると共にこの光電変換部（３）の取り扱い電荷量
に飽和値を持たせるためのオーバーフローバリヤの電位
変動が小さくてなり、光電変換部（３）の内面ムラを低
く抑えることができる利益がある。
0C）は同じパターンで形成され、この第２及び第４の転
送電極（10B）及び（10D）は同じパターンで形成され、
第１及び第２の転送電極（10A）及び（10B）は異なるパ
ターンとし、４相クロックパルス信号φOA，φOB，φOC
及びφODを偶数フィールド及び奇数フィールドにおける
読み出し期間内においては、この期間の前部でこの各水
平期間と同様の垂直転送レジスタ部（４）の転送動作を
行った後、この第１及び第２のクロックパルス信号φOA
及びφOBを中間レベルVMに、この第３及び第４のクロッ
クパルス信号φOC及びφODを低レベルVLにし、次いでこ
の第１のクロックパルス信号φOAを中間レベルVMに、こ
の第４のクロックパルス信号φODを低レベルVLに保った
状態で、この第２のクロックパルス信号φOBを低レベル
VLに遷移させるとともにこの第３のクロックパルス信号
φOCを中間レベルVMに遷移させ、次いでこの第１のクロ
ックパルス信号φOAを高レベルVH（POA）に遷移させて
一行おきのこの電荷蓄積領域（６）からの信号の読み出
しを行うと共にこれとは異なるタイミングでこの第３の
クロックパルス信号φOCを高レベルVH（POC）に遷移さ
せて他の一行おきの電荷蓄積領域（６）からの信号の読
み出しを行うようにし、転送電極（10A）に電位変化が
あったら、転送電極（10C）に逆の電位変化を与え、転
送電極（10B）に電位変化があったら転送電極（10D）に
逆の電位変化を与えるようにしたので効果的に光電変換
部（３）の電位変化をキャンセルできる利益がある。ま
た本発明によれば読み出しパルスPOAとPOCとを夫々異な
った時刻に立たせ、しかもこの読み出しパルス発生時に
は第２及び第４のクロックパルス信号φOB及びφODを共
にローレベルVLにしているので、基板から光電変換部
（３）への電子のインジェクションに対し強くすること
ができると共にこの光電変換部（３）の取り扱い電荷量
に飽和値を持たせるためのオーバーフローバリヤの電位
変動が小さくてなり、光電変換部（３）の内面ムラを低
く抑えることができる利益がある。
第１図は本発明固体撮像装置の一実施例の要部を示す概
略的平面図、第２図は本発明の一実施例の要部を示す断
面図、第３図は本発明の一実施例に使用する４相クロッ
クパルス信号を示す線図、第４図は従来の固体撮像装置
の要部を示す概略的平面図、第５図は従来例の要部を示
す断面図、第６図は従来例に使用する４相クロックパル
ス信号を示す線図である。 （１）はｎ型シリコン基板、（２）はＰ型ウエル領域、
（３）は光電変換部、（４）は垂直レジスタ部、（５）
はP+型領域、（６）は電荷蓄積領域、（７）はSiO2膜、
（９）は電荷転送領域、（10A），（10B），（10C）及
び（10D）は夫々転送電極、（11A）及び（11C）は夫々
ゲート電極、（12A）及び（12c）は夫々ゲート部であ
る。
略的平面図、第２図は本発明の一実施例の要部を示す断
面図、第３図は本発明の一実施例に使用する４相クロッ
クパルス信号を示す線図、第４図は従来の固体撮像装置
の要部を示す概略的平面図、第５図は従来例の要部を示
す断面図、第６図は従来例に使用する４相クロックパル
ス信号を示す線図である。 （１）はｎ型シリコン基板、（２）はＰ型ウエル領域、
（３）は光電変換部、（４）は垂直レジスタ部、（５）
はP+型領域、（６）は電荷蓄積領域、（７）はSiO2膜、
（９）は電荷転送領域、（10A），（10B），（10C）及
び（10D）は夫々転送電極、（11A）及び（11C）は夫々
ゲート電極、（12A）及び（12c）は夫々ゲート部であ
る。
フロントページの続き (72)発明者 石川 貴久枝 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 鈴木 智行 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−208178（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】４相クロックパルス信号により読み出しを
行う様になされた縦型オーバーフロードレイン構造のイ
ンターライン型固体撮像装置であって、 表面を第１導電型の半導体領域で覆われた第２導電型の
半導体領域からなる複数の電荷蓄積領域と、 複数の垂直レジスタ部とを有し、 該垂直レジスタ部には、第１、第２、第３及び第４の４
相のクロックパルス信号をそれぞれ受ける順次配列され
た第１、第２、第３及び第４の４枚の転送電極が繰り返
し配設されており、 上記第１及び第３の転送電極は同じパターンで形成さ
れ、上記第２及び第４の転送電極は同じパターンで形成
され、上記第１と第２の転送電極は異なるパターンとさ
れ、 上記２枚の転送電極に対して１つの電荷蓄積領域が対応
するようになされた固体撮像装置において、 各水平走査期間の前部で垂直レジスタ部の転送動作を行
った後、上記第１及び第２のクロックパルス信号を中間
レベルに、上記第３及び第４のクロックパルス信号を低
レベルに保つようにし、 偶数フィールド及び奇数フィールドにおける読み出し期
間内においては、該期間の前部で上記各水平期間と同様
の垂直転送レジスタ部の転送動作を行った後、上記第１
及び第２のクロックパルス信号を中間レベルに、上記第
３及び第４のクロックパルス信号を低レベルにし、次い
で上記第１のクロックパルス信号を中間レベルに、上記
第４のクロックパルス信号を低レベルに保った状態で、
上記第２のクロックパルス信号を低レベルに遷移させる
とともに上記第３のクロックパルス信号を中間レベルに
遷移させ、次いで上記第１のクロックパルス信号を高レ
ベルに遷移させて一行おきの上記電荷蓄積領域からの信
号の読み出しを行うと共にこれとは異なるタイミングで
上記第３のクロックパルス信号を高レベルに遷移させて
他の一行おきの電荷蓄積領域からの信号の読み出しを行
う ことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120688A JP2508638B2 (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120688A JP2508638B2 (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62277863A JPS62277863A (ja) | 1987-12-02 |
| JP2508638B2 true JP2508638B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=14792495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61120688A Expired - Lifetime JP2508638B2 (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508638B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6458177A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Matsushita Electronics Corp | Drive method for solid-state image pickup device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60208178A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-19 | Matsushita Electronics Corp | 電荷転送撮像装置の駆動方法 |
-
1986
- 1986-05-26 JP JP61120688A patent/JP2508638B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62277863A (ja) | 1987-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |