JPH01500471A - Electronic shutter for image sensor using photodiode - Google Patents

Electronic shutter for image sensor using photodiode

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JPH01500471A
JPH01500471A JP62503973A JP50397387A JPH01500471A JP H01500471 A JPH01500471 A JP H01500471A JP 62503973 A JP62503973 A JP 62503973A JP 50397387 A JP50397387 A JP 50397387A JP H01500471 A JPH01500471 A JP H01500471A
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Japan
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potential
photodiode
charge
image sensor
drain
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JP62503973A
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Japanese (ja)
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ネルソン,エドワード・ティー
スタンカンピアノ,チャールズ・ブイ
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イーストマン・コダック・カンパニー
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    • H01L27/144Devices controlled by radiation
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ホトダイオードを用いたイメージセンサのための電子シャッタ この発明はホトダイオードの蓄積電荷を空にする電子シャッタを備えたイメージ センサに関係している。[Detailed description of the invention] Electronic shutter for image sensor using photodiode This invention is based on an image of an electronic shutter that empties the accumulated charge in the photodiode. It's related to the sensor.

背景技術 イメージセンサは、場面からの入射光に応答して電荷を集める多(の異なった形 式の光検出素子を備えている。Background technology Image sensors are made up of different types of sensors that collect electrical charge in response to incident light from the scene. It is equipped with a photodetector element of the formula.

ホトダイオードはしばしばこの検出素子として有利に使用される。ホトダイオー ドは高い量子効率を有し、低い限られていることである。A photodiode is often advantageously used as this detection element. Photodiode It has a high quantum efficiency and is of low limitation.

多(の応用装置においては、積分期間(露光時間)があまりにも長いので、ダイ オードのあるものは電荷であふれている。余剰の電荷はこぼれ出て「ブルーミン グ」として知られている問題を引き起こす。積分期間を短(するためには、例え ば、機械的シャッタによるか又はホトダイオードをリセットしてその電荷を空に するなどの方法によって光を遮断しなければならない。In many applications, the integration period (exposure time) is too long, so the die Things with aether are full of electrical charge. Excess charge spills out and becomes ``bloomin''. This causes a problem known as 'gagging'. To shorten the integration period (for example, for example, by a mechanical shutter or by resetting the photodiode to empty its charge. The light must be blocked by methods such as

ホトダイオードは、周知のように、p形及びn彫物質の接合部に準備されている 。これら二つの物質量の境界面の空乏領域には電位井戸が発生される。入射照明 によって電子−正孔の対が形成される。電子(問題の電荷)は電位井戸へ移動し てこれに捕えられる。ブルーミングをなくするために二つの方法が案出されてい る。これは「横方向あふれドレーン」及び「縦方向あふれドレーン」として知ら れている。The photodiode is prepared, as is well known, at the junction of p-type and n-type materials. . A potential well is generated in the depletion region at the interface between these two amounts of material. incident illumination An electron-hole pair is formed by The electron (the charge in question) moves into the potential well I was caught by this. Two methods have been devised to eliminate blooming. Ru. This is known as a “lateral overflow drain” and a “vertical overflow drain.” It is.

第1図は横方向ドレーンを図解した典型的な従来技術構造物の断面図を示してい る。センサ10はア形基板12及び三つの隔置されたn影領域を備えている。一 つの5形領域には参照数字14が付いている。このn影領域及び基板12が組み 合わされてホトダイオードを形成している。参照数字14は又ホトダイオードを 指すとも考えられる。同様に、領域16はインタラインCCD(第3図参照)の 埋込みチャネル構造部の一部分であり、又領域18は余剰の電荷を除去するため の横方向ドレーンの一部分である。基板12の上面には入射照明に対して透明な 薄い酸化物層20がある。二つのポリシリコン電極22及び24が準備されてい る。電極22は電位φ1の源に接続されるように構成されている。電極22は転 送電極として仰られている。それは又リセット電極でもある。電極24は電位− 7の源に接続されるように構成されており、あふれドレーン電極として知られて いる。これらの電極22及び24の上方には別の酸化物層が準備されている。こ の酸化物層の上面にはホトダイオード14の領域を除いて入射光が基板12に入 らないようにするアルミニウム層26がある。隣り合ったホトダイオードを分離 するためにチャネル阻止部28が準備されている。ただ一つのそのようなチャネ ル阻止部が図示されている。チャネル阻止部28は比較的厚い酸化物部分及びp +はう素性入部からなっている。Figure 1 shows a cross-sectional view of a typical prior art structure illustrating a lateral drain. Ru. The sensor 10 includes an a-shaped substrate 12 and three spaced n-shaded areas. one The five-shaped area is marked with the reference numeral 14. This n shadow area and the substrate 12 are assembled Together they form a photodiode. Reference numeral 14 also indicates a photodiode. It can also be considered as pointing. Similarly, area 16 is an interline CCD (see Figure 3). Region 18 is part of the buried channel structure and is used to remove excess charge. is part of the lateral drain. The upper surface of the substrate 12 is provided with a transparent material for incident illumination. There is a thin oxide layer 20. Two polysilicon electrodes 22 and 24 are prepared. Ru. Electrode 22 is configured to be connected to a source of potential φ1. The electrode 22 rotates It is said to be used as a sending electrode. It is also the reset electrode. The electrode 24 has a potential of - is configured to be connected to a source of 7 and is known as an overflow drain electrode. There is. Above these electrodes 22 and 24 another oxide layer is provided. child The upper surface of the oxide layer prevents incident light from entering the substrate 12 except in the area of the photodiode 14. There is an aluminum layer 26 that prevents this from occurring. Separate adjacent photodiodes A channel blocking section 28 is provided for this purpose. only one such channel A block is shown. Channel blocking portion 28 includes a relatively thick oxide portion and p + It consists of a piloseneous entry.

動作の際には、光の光子がダイオードを照明した後に電極−正孔の対が形成され る。電子は3領域14の空乏領域に配置された電位井戸に蓄積される。電荷を埋 込みチャネルに転送するために正電位がflに加えられる。In operation, electrode-hole pairs are formed after a photon of light illuminates the diode. Ru. Electrons are accumulated in potential wells located in the depletion regions of the three regions 14. bury the charge A positive potential is applied to fl for transfer to the input channel.

電子は表面チャネルに沿って流れて、それからCODの埋込みチャネルにおける 電位井戸に流れ込む。この時点でφ、の電位が除去される。今度は望まれない電 荷がホトダイオードに蓄積し続けることになる。これが起こるのを防止するため に正電位がφ、に加えられる。このためにホトダイオードに蓄積する電荷はドレ ーンのn十領域18へ転送されて、ここで周知の方法で除去される。Electrons flow along the surface channel and then in the buried channel of the COD. flows into the potential well. At this point, the potential of φ is removed. This time an unwanted call The load will continue to accumulate on the photodiode. To prevent this from happening A positive potential is applied to φ. For this reason, the charge accumulated in the photodiode is It is transferred to the area 18 of the screen where it is removed in a known manner.

各ホトダイオードに対する′1tN24のすべては一緒に接続されている。同様 に、すべての電極22は一緒に接続されている。不幸にも、素子の電気的特性の 変化はリセットφ、及び読出しφ、電圧によって与えられる電位井戸のダイオー ド間の変化を必然的に生じることになる。All of the '1tN24's for each photodiode are connected together. similar , all electrodes 22 are connected together. Unfortunately, the electrical characteristics of the device The changes are reset φ, and read φ, the diode of the potential well given by the voltage. This will inevitably result in changes between the two modes.

これは次の方程式によって説明され得るセンサ空間パターン雑音を生じることに なる。This results in sensor spatial pattern noise that can be explained by the following equation: Become.

ここで、 雑音は電子の数で計算され、 Cはホトダイオード14のキャパシタンスであり、又V81及びV#!はそれぞ れφ、及びφ、電極の下における表面電位のRMS値である。here, Noise is calculated by the number of electrons, C is the capacitance of photodiode 14, and V81 and V#! are each is the RMS value of the surface potential under the electrode.

そのような空間パターン雑音はある種の応用装置においてはセンサの感度を厳し く減小させることがある。Such spatial pattern noise can severely limit sensor sensitivity in certain applications. It may be reduced significantly.

従来技術の縦方向ドレーン構成が第2図に示されている。構成部分が第1図にお けるものと同じである場合には、同じ参照番号が施されている。この素子(デバ イス)においては、n形基板3oが準備されている。外形基板30の上面にはp 形の井戸32がある。3形基板3oは電位Vhの源に接続され且つp井戸32は 接地されている。ホトダイオード14の中心部分の真下には、外形基板領域30 がホトダイオード14に比較的接近するように上方へ延びている。この構成では 、Vbが正電位であり且つホトダイオードの電位井戸があふれ始めた場合には、 電子はp井戸32の狭い部分を通過してn形基板30に流れ込む。この構成は縦 方向あふれドレーンとして示されている。それは余剰電荷のCODへの横方向あ ぶれを防止する。横方向及び縦方向あふれドレーンは、ブルーミング問題を最小 化するためには有効であるけれども、望まれない電荷が非積分期間中ホトダイオ ードの電位井戸に蓄えられるのを排除しない。A prior art vertical drain configuration is shown in FIG. The components are shown in Figure 1. Where the same reference numerals are used, the same reference numerals are given. This element (device) An n-type substrate 3o is prepared. The upper surface of the external substrate 30 has p There is a shaped well 32. The type 3 substrate 3o is connected to a source of potential Vh, and the p-well 32 is Grounded. Immediately below the center portion of the photodiode 14 is a contour substrate region 30. extends upwardly so as to be relatively close to the photodiode 14. In this configuration , when Vb is a positive potential and the potential well of the photodiode begins to overflow, Electrons flow into the n-type substrate 30 through the narrow portion of the p-well 32. This configuration is vertical Shown as a directional overflow drain. It is the lateral direction of excess charge to COD. Prevent blur. Lateral and vertical overflow drains minimize blooming problems Although it is effective for reducing the does not preclude storage of potential in the potential well of the board.

この発明の目的は、非積分期間中電荷がホトダイオードに蓄積されないよ5にす る電子シャッタを提供することである。The purpose of this invention is to prevent charge from accumulating on the photodiode during the non-integration period. An object of the present invention is to provide an electronic shutter that allows

発明の開示 この目的は、場面からの光を積分して電位井戸に電荷を蓄積する複数のホトダイ オード、各ホトダイオードと関連していてこのダイオードから蓄積電荷を転送す ることのできる装置、及び各ホトダイオードに対する電子シャッタを備えたイメ ージセンサであって、(α)各ホトダイオードの上方に配置された浅いダイオー ドであってこれの上面部分を固定電圧にクランプする基準電位の源に接続されて いる前記の浅いダイオード、及び(b)ホトダイオードから電位井戸を除去して ホトダイオードの電荷を空にする電位を選択的に加えるための装置、を備えてい る前記のイメージセンサにおいて達成される。Disclosure of invention The purpose is to integrate multiple photodiodes that integrate light from the scene and store charge in potential wells. ode, associated with each photodiode and used to transfer stored charge from this diode. imager with electronic shutters for each photodiode. (α) a shallow diode placed above each photodiode; connected to a source of reference potential that clamps its top surface to a fixed voltage. and (b) removing the potential well from the photodiode. A device for selectively applying a potential to empty the charge of the photodiode. This is achieved in the above-mentioned image sensor.

図面の説明 第1図は横方向ドレーンを用いたホトダイオードの使用した従来技術のイメージ センサの断面図であり、第2図は縦方向トレー7を用いたホトダイオードを用い ている従来技術のイメージセンサの断面図であり、第3図はこの発明に従って使 用され得るインタライン(行間)イメージセンサの一部分の平面図であり、第4 図はこの発明による縦方向ドレーン・イメージセンサの第3図の線4−4に沿っ て取られた断面図であり、第5a図及び5b図はそれぞれ第2図及び4図におけ る縦方向ドレーン・イメージセンサに関する電位図を例示しており、又 第6図はこの発明による横方向ドレーン・イメージセンサの断面図である。Drawing description Figure 1 is an image of the conventional technology using a photodiode with a lateral drain. FIG. 2 is a cross-sectional view of the sensor, using a photodiode with a vertical tray 7. FIG. 3 is a cross-sectional view of a prior art image sensor used according to the present invention. FIG. 4 is a plan view of a portion of an interline image sensor that may be used; The figure shows a vertical drain image sensor according to the present invention taken along line 4--4 of FIG. Figures 5a and 5b are cross-sectional views taken from Figures 2 and 4, respectively. This example shows an electric potential diagram for a vertical drain image sensor. FIG. 6 is a cross-sectional view of a lateral drain image sensor according to the present invention.

発明を実施する方法 今度は第3図に移ると、インタラインイメージセンサlOの概略的構成が示され ている。センサlOは配列(複数)のホトダイオード14を備えている。場面か らの入射光に応答して、各ホトダイオードは電位井戸に電子を蓄積する。正孔は 重要ではない。電子は表面チャネルを通して埋込みチャネルC0D16に転送さ れる。ホトダイオード14の隣り合った列のどちらの側にも縦方向CCD埋込み チャネル16がある。このアーキテクチャは「インタライン(行間)」と呼ばれ ている。ホトダイオード14を除いてセンサの全表面はアルミニウム層26(第 4図参照)で覆われている。電荷は垂直CCD16から水平CCD37へ転送さ れる。同様の方法で、電荷は水平CCDから、出力電圧(Vost)を発生する 浮動(フローチング)拡散938へ転送される。この特定の構成の詳細事項は技 術に通じた者によってよく理解されているので、ここではこれ以上論述される必 要はない。How to carry out the invention Turning now to FIG. 3, a schematic configuration of the interline image sensor IO is shown. ing. The sensor IO comprises an array of photodiodes 14. Is it a scene? In response to incident light, each photodiode stores electrons in a potential well. The hole is not important. Electrons are transferred through the surface channel to the buried channel C0D16. It will be done. Vertical CCD embedded on either side of adjacent rows of photodiodes 14 There is a channel 16. This architecture is called "interline". ing. The entire surface of the sensor, except for the photodiode 14, is covered with an aluminum layer 26 (first (See Figure 4). The charge is transferred from the vertical CCD 16 to the horizontal CCD 37. It will be done. In a similar manner, the charge is generated from the horizontal CCD, producing an output voltage (Vost). Transferred to floating diffusion 938. The details of this particular configuration are It is well understood by those skilled in the art, so there is no need to discuss it further here. There's no need.

今度は第4図に移ると、第3図の線4−4に沿って取られた縦方向ドレーン・イ メージセンサの一部分が断面図で示されている。このイメージセンサの構成は第 2図に示されたものに類似しており、従って構成部分が対応している場合には同 じ数字が使用されている。例えば、3形基板30、p井戸32.3領域(ホトダ イオード)14及び埋込みチャネルCCD16がある。これらの外に電位源φ1 に接続されたポリシリコン転送電極22がある。又、通常のチャネル阻止部28 が準備されている。Turning now to Figure 4, the longitudinal drain diagram taken along line 4-4 of Figure 3 A portion of the image sensor is shown in cross-section. The configuration of this image sensor is Similar to that shown in Figure 2 and therefore identical where the constituent parts correspond. The same numbers are used. For example, the 3-type substrate 30, the p-well 32.3 region (photo diodes) 14 and a buried channel CCD 16. In addition to these, a potential source φ1 There is a polysilicon transfer electrode 22 connected to. Also, a normal channel blocking section 28 is being prepared.

この発明に従って、n領域14の上面には浅いp十形領域40がある。領域40 は領域14との組合せにおいて浅いダイオードを与える。ここで注意されるべき ことであるが、センサは外形基板を備えたものとして示されているけれども、反 転された不純物極性が可能である(全体的に3形物質をp形物質で置き換えるこ とができ)層40は短波長量子効率を与えるように浅くなっており、場面からの 光の到来光子を妨げない。図示さ才したように、左のチャネル阻止部28はその p+はう素性入部が接地されている。このp+注入部は直接p+層40に接続さ れており、従ってこの層を接地している。更に、p井戸32も又電気的に接地さ れている。1140を接地することによって、浅いホトダイオードの層40の上 面位置が基板に加えられた電圧CVb)に関係なく基準電位にクランプさnる。In accordance with the present invention, the top surface of n-region 14 has a shallow p-decade region 40. area 40 gives a shallow diode in combination with region 14. It should be noted here Although the sensor is shown as having a contoured substrate, Reversed impurity polarity is possible (total substitution of p-type materials for 3-type materials) layer 40 is shallow to provide short wavelength quantum efficiency and Does not block incoming photons of light. As shown in the figure, the left channel blocking section 28 is The p+ fibrotic input is grounded. This p+ injection part is directly connected to the p+ layer 40. , thus grounding this layer. Additionally, p-well 32 is also electrically grounded. It is. 1140 to ground on the shallow photodiode layer 40. The surface position is clamped to the reference potential regardless of the voltage CVb applied to the substrate.

これは第5a図及び5b図に図解されている。This is illustrated in Figures 5a and 5b.

第5a図は第2図に示さ扛た縦方向ドレーンに関する電位図が(概略的形式で) 示されている。最上の状況においては、約5ボルトがVbに加えられていると仮 定しよう。電位井戸がホトダイオードに形成されて電子(a−)を集める。電位 井戸が過負荷状態になるべき冶金には、電子はp井戸32を横切って基板30へ 流れ込む。Figure 5a shows the potential diagram (in schematic form) for the longitudinal drain shown in Figure 2. It is shown. In the best situation, assume that about 5 volts are being applied to Vb. Let's decide. A potential well is formed in the photodiode to collect electrons (a-). potential For metallurgical wells where the well is to be overloaded, electrons cross the p-well 32 to the substrate 30. Flow into.

これは矢印を伴った電子−一によって示されている。This is indicated by electron-1 with an arrow.

Wbにおける電圧が約15ボルトに増大されたと仮定しよう。これは第5a図に おいて点線の状況で示されている。浅いホトダイオードの上面部分(Vl)は今 度は約7.5ボルトになる。用語Vaは浅いホトダイオードの表面電位を実際上 表している。電位井戸が再び形成される。Let us assume that the voltage at Wb is increased to about 15 volts. This is shown in Figure 5a. The situation is shown in dotted lines. The top part (Vl) of the shallow photodiode is now The voltage will be approximately 7.5 volts. The term Va actually refers to the surface potential of a shallow photodiode. represents. A potential well is again formed.

両方の場合(Vb=5V及びF6 = l 5 V )において、余剰の電荷は 電位井戸に蓄積することができる。この余剰の電荷が雑音を引き起こす。この発 明はこの問題を認識し、第5b図に図解されたように、十分に高い電圧をVbに 選択的に加えることによって電位井戸を除去する。In both cases (Vb=5V and F6=l5V), the excess charge is Potential can be accumulated in the well. This excess charge causes noise. This issue The Ming Dynasty recognized this problem and applied a sufficiently high voltage to Vb, as illustrated in Figure 5b. Eliminate potential wells by selectively adding.

第5b図の実線部分に示されたように、Vbに加えられた電位が約5ボルトであ ると仮定しよう。シリコン表面の近くの浅いダイオード層40の電位(V、)は 固定基準電位に維持されている。電荷は電位井戸に集められるので、蓄積余剰電 荷はp井戸32を通って基板30へ流れ込むことができる。今度は約15ボルト の高い電位がVbに加えられたと仮定しよう。この場合には図示されたように、 電位井戸が実質上除去さ才しるので、発生したすべての電子は「坂を下って」流 れて、領域32を通って基板30へ流れ込み、散逸させられるであろう。第5G 図に例示されたようにこの上面ダイオードがない場合には、電圧V#は浮動する ことができる。これは実際上、隣り合った電界領域(一対する横方向キャパシタ ンス及び直接の転送ゲートに対するキャパシタンスに起因する容食性分割作用に よるものである。これらのキャパシタンスはホトダイオードのキャパシタンスよ りも一般にはるかに小さく、ホトダイオードの表面電位を制御するのには効果的 でない。As shown in the solid line section of Figure 5b, the potential applied to Vb is about 5 volts. Let's assume that. The potential (V, ) of the shallow diode layer 40 near the silicon surface is It is maintained at a fixed reference potential. Since the charge is collected in the potential well, the accumulated surplus charge Charge can flow into the substrate 30 through the p-well 32. This time around 15 volts Let us assume that a high potential of is applied to Vb. In this case, as illustrated, Since the potential well is virtually eliminated, all generated electrons flow "downhill". will flow through region 32 to substrate 30 and be dissipated. 5th G Without this top diode as illustrated in the figure, the voltage V# would float. be able to. In practice, this means that adjacent electric field regions (a pair of lateral capacitors) erodible splitting effects due to capacitance and direct transfer gate. It depends. These capacitances are similar to those of photodiodes. The surface potential of the photodiode is generally much smaller and effective for controlling the surface potential of the photodiode. Not.

今度は第6図に移ると、横方向ドレーン・イメージセンサの一部分の断面図が示 されている。この図は第1図に示されたものに類似している。ここでは、第4図 に示されたように、浅いダイオードの浅いp十領域40がホトダイオードの上面 に形成されている。この浅い領域40も又p形基板を通して基準電位の源に接続 されている。第1図に示されたものと同じである、この素子の各構成部分には同 じ参照数字が施されている。正電位がφ。Turning now to Figure 6, a cross-sectional view of a portion of the lateral drain image sensor is shown. has been done. This diagram is similar to that shown in FIG. Here, Figure 4 As shown in FIG. is formed. This shallow region 40 is also connected to a source of reference potential through the p-type substrate. has been done. Each component of this device is identical to that shown in FIG. Same reference numerals are given. Positive potential is φ.

に加えられると、層40の電位が(その空乏領域を除いて)固定基準電位にクラ ンプさn、そして第5b図の点線部分に示されたものに類似した方法で、電位井 戸が完全に排除されて電荷がドレーン18へ流れ込む。もちろん、同様の方法で 、電荷が埋込みチャネル16へ転送されるべきであり且つ正電位がl11.に加 えられたときには、ホトダイオードの電位井戸も又完全に排除されて電荷は表面 チャネルを通って埋込みチャネル16へ流れ込む。When applied to n, and in a manner similar to that shown in the dotted section of Figure 5b, the potential well The door is completely removed and the charge flows into the drain 18. Of course, in a similar way , charge is to be transferred to the buried channel 16 and a positive potential is l11. join When the potential well of the photodiode is also completely removed, the charge is transferred to the surface. through the channel into the buried channel 16.

産業上の適用性及び利点 この発明のイメージセンサは電子カメラに有効である。Industrial applicability and advantages The image sensor of this invention is effective for electronic cameras.

この発明の特徴はホトダイオードが電荷を完全に空にされ得ること及び上の方程 式lによって説明されたパターン雑音が除去され得ることである。A feature of this invention is that the photodiode can be completely emptied of charge and that The pattern noise described by equation l can be removed.

この発明の利点は電子シャッタを使用して機械的シャッタに対する必要性を排除 することができることである。The advantage of this invention is that it uses an electronic shutter and eliminates the need for a mechanical shutter. It is something that can be done.

0vb FIG 2 (役士稜暫J m2問ドレーン FIG 3 FIG 6 LOvb FIG 4 国際調査報告 [To TktE INτEλNAT!0NAL 5EARCHREPORT  UN0vb FIG 2 (Yakushu Ryo Shibara J m2 question drain FIG 3 FIG 6 LOvb FIG 4 international search report [To TktE INτEλNAT! 0NAL 5EARCHREPORT UN

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.電荷を蓄積するのに使用され且つあふれドレーン及び読出し素子と関連して いて、望まれない電荷が第1レベルの電位によつてあふれドレーンヘ転送される ようになつているホトダイオードの井戸を除去する方法であつて、電位井戸を除 去し且つホトダイオードの電荷をドレーンヘ流れ込ませるためにその電位が使用 されることによつて特徴づけられている前記の方法。1. used to store charge and in conjunction with overflow drain and readout element , the unwanted charge is overflowed and transferred to the drain by the first level potential. This is a method of removing the well of a photodiode that is The potential is used to drain the photodiode and force the photodiode charge to flow to the drain. The above method is characterized by: 2.基準電位が接地されていることによつて特徴づけられている、請求項1に記 載の方法。2. 2. The method according to claim 1, characterized in that the reference potential is grounded. How to put it on. 3.各ホトダイオードが場面からの光を積分して電位井戸に電荷を蓄積する複数 のホトダイオード、各ホトダイオードと関連していてこのホトダイオードの電位 井戸から場面明るさを表す蓄積電荷を転送することのできる装置、及び電位井戸 から余剰の電荷を除去するドレーンを備えたイメージセンサであつて、 (a)ホトダイオードの上方に配置されており且つ上面部分を固定電位にクラン プするための基準電位の源に接続されている浅いダイオード、及び (b)ホトダイオードから電位井戸を除去し且つホトダイオードの電荷をドレー ンヘ流れ込ませる電位を選択的に加えるための装置、 によつて特徴づけられている前記のイメージセンサ。3. Multiple photodiodes each integrating light from the scene and storing charge in a potential well photodiode, each photodiode is associated with the potential of this photodiode. A device capable of transferring accumulated charge representing scene brightness from a well, and a potential well An image sensor comprising a drain for removing excess charge from the image sensor, (a) Placed above the photodiode and clamping the top surface to a fixed potential. a shallow diode connected to a source of reference potential for (b) removing the potential well from the photodiode and draining the photodiode charge; a device for selectively applying a potential to flow into the The image sensor described above is characterized by: 4.浅いダイオードが接地されていることによつて特徴づけられている、請求項 3に記載のイメージセンサ。4. Claim characterized in that the shallow diode is grounded. The image sensor described in 3. 5.ドレーンが縦方向あふれドレーンであることによつて特徴づけられている、 請求項3又は4に記載のイメージセンサ。5. characterized by the drain being a vertical overflow drain; The image sensor according to claim 3 or 4. 6.選択的に第1電位レベルを基板に加えてこれを縦方向ドレーンとして作用さ せ且つ又第2電位レベルを加えてホトダイオードの電位井戸を除去してこの井戸 から電荷を空にするための装置を備えていることによつて特徴づけられている、 請求項5に記載のイメージセンサ。6. selectively applying a first potential level to the substrate to act as a vertical drain; and also apply a second potential level to remove the potential well of the photodiode and close this well. characterized by having a device for emptying the charge from the The image sensor according to claim 5. 7.(a)第1電圧ψ1に応答して蓄積電荷を更なる処理のために転送すること のできる読出し装置、及び(b)第2電圧ψ2に応答して電位井戸を除去してホ トダイオードの電荷を空にすることのできるリセット装置、を備えていることに よつて特徴づけられている、請求項3又は4に記載のイメージセンサ。7. (a) transferring the accumulated charge for further processing in response to the first voltage ψ1; (b) removing the potential well in response to the second voltage ψ2; It is equipped with a reset device that can empty the charge of the diode. Image sensor according to claim 3 or 4, characterized in that:
JP62503973A 1986-07-24 1987-07-13 Electronic shutter for image sensor using photodiode Pending JPH01500471A (en)

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