JPH06164826A - 固体撮像装置とその駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置とその駆動方法Info
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- JPH06164826A JPH06164826A JP4313667A JP31366792A JPH06164826A JP H06164826 A JPH06164826 A JP H06164826A JP 4313667 A JP4313667 A JP 4313667A JP 31366792 A JP31366792 A JP 31366792A JP H06164826 A JPH06164826 A JP H06164826A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号電荷を蓄積する蓄積ダイオードに電荷を
注入して蓄積ダイオードをリセットするタイプにおい
て、固定パターン雑音がなく、良好な再生画像の得られ
固体撮像装置を提供すること。 【構成】 蓄積ダイオード７に容量結合する読み出しゲ
ート電極６を設け、転送電極４はリセットの時の電位と
同じにして、読み出しゲート電極６は負の方向に電位を
変化させることで、蓄積ダイオード７の電位を低くして
信号電荷を読み出す。この信号電荷に読み出し方法では
リセット時と読み出し時の転送チャンネル１５の電位が
同じになるため、転送チャンネル１５の電位の画素毎の
ばらつきがあってもバイアス電荷のばらつきがない。従
って、固定パターン雑音を防ぐことができる。
注入して蓄積ダイオードをリセットするタイプにおい
て、固定パターン雑音がなく、良好な再生画像の得られ
固体撮像装置を提供すること。 【構成】 蓄積ダイオード７に容量結合する読み出しゲ
ート電極６を設け、転送電極４はリセットの時の電位と
同じにして、読み出しゲート電極６は負の方向に電位を
変化させることで、蓄積ダイオード７の電位を低くして
信号電荷を読み出す。この信号電荷に読み出し方法では
リセット時と読み出し時の転送チャンネル１５の電位が
同じになるため、転送チャンネル１５の電位の画素毎の
ばらつきがあってもバイアス電荷のばらつきがない。従
って、固定パターン雑音を防ぐことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に係わ
り、特に蓄積ダイオードの電位をリセットする機能を備
えた固体撮像装置とその駆動方法に関する。
り、特に蓄積ダイオードの電位をリセットする機能を備
えた固体撮像装置とその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像装置の縮小化，多画素化
には、目覚ましいものがある。例えば、２次元ＣＣＤ撮
像装置は通常、光電変換して信号電荷を蓄積するフォト
ダイオード・アレイと、このフォトダイオード・アレイ
の信号電荷を転送する垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤとによ
り構成される。この固体撮像装置の縮小化，微細化のた
め、固体撮像装置の単位セルは益々微細化する必要があ
り、そのため光電変換を行うフォトダイオードの更なる
微細化は必須である。ところが、フォトダイオードの面
積が小さくなれば、受光面積が減るので１画素当たりの
感度が減少してしまう問題がある。
には、目覚ましいものがある。例えば、２次元ＣＣＤ撮
像装置は通常、光電変換して信号電荷を蓄積するフォト
ダイオード・アレイと、このフォトダイオード・アレイ
の信号電荷を転送する垂直ＣＣＤ及び水平ＣＣＤとによ
り構成される。この固体撮像装置の縮小化，微細化のた
め、固体撮像装置の単位セルは益々微細化する必要があ
り、そのため光電変換を行うフォトダイオードの更なる
微細化は必須である。ところが、フォトダイオードの面
積が小さくなれば、受光面積が減るので１画素当たりの
感度が減少してしまう問題がある。
【０００３】そこで最近、光導電体膜を信号電荷の転送
を行うＣＣＤ素子の上部に積層し、受光面積を大きくし
た積層型固体撮像装置が提案されている。このタイプの
撮像装置は、信号電荷を蓄積する蓄積ダイオードが完全
に空乏化することがないために、蓄積ダイオードの静電
容量に依存する容量性残像が起こる。これを防ぐために
は、蓄積ダイオードに信号電荷の蓄積時間の前に電荷を
注入して、蓄積ダイオードの電位をリセットすればよ
い。ところが、この蓄積ダイオードの電位をリセットす
る固体撮像装置では、以下に述べる問題がある。この問
題について、図７を用い説明する。
を行うＣＣＤ素子の上部に積層し、受光面積を大きくし
た積層型固体撮像装置が提案されている。このタイプの
撮像装置は、信号電荷を蓄積する蓄積ダイオードが完全
に空乏化することがないために、蓄積ダイオードの静電
容量に依存する容量性残像が起こる。これを防ぐために
は、蓄積ダイオードに信号電荷の蓄積時間の前に電荷を
注入して、蓄積ダイオードの電位をリセットすればよ
い。ところが、この蓄積ダイオードの電位をリセットす
る固体撮像装置では、以下に述べる問題がある。この問
題について、図７を用い説明する。
【０００４】図７は、従来の光導電体膜積層型固体撮像
装置の画素部の断面を模式的に示している。図におい
て、１はｐ型半導体基板、２はＣＣＤチャンネル、３は
チャンネルストッパ、４は読み出し電極を兼ねた転送電
極、５は注入ゲート電極、７は蓄積ダイオード、８は注
入ダイオード、９は引き出し電極、１１は平坦化層、１
２は画素電極、１３は光導電体膜、１４は透明電極であ
る。
装置の画素部の断面を模式的に示している。図におい
て、１はｐ型半導体基板、２はＣＣＤチャンネル、３は
チャンネルストッパ、４は読み出し電極を兼ねた転送電
極、５は注入ゲート電極、７は蓄積ダイオード、８は注
入ダイオード、９は引き出し電極、１１は平坦化層、１
２は画素電極、１３は光導電体膜、１４は透明電極であ
る。
【０００５】この構成において、透明電極１４を通り入
射した光は光導電体膜１３で光電変換され、これにより
電子と正孔が生成する。このうち、電子は引き出し電極
を通り、蓄積ダイオード７に集められる。信号電荷を蓄
積する蓄積期間の間は、転送電極４はＯＦＦ（半導体基
板１を０Ｖとした時、０Ｖ或いは負の電圧）にしてお
り、信号電荷はＣＣＤチャンネルに読み出されない。蓄
積期間の終わりに転送電極４をＯＮ（正の電圧）にして
垂直ＣＣＤチャンネル２に信号電荷を転送する。信号電
荷は垂直ＣＣＤを通り、出力アンプに転送される。この
転送期間の間に蓄積ダイオード７の電位は転送電極４の
下の転送チャンネル１５の電位に近づく。
射した光は光導電体膜１３で光電変換され、これにより
電子と正孔が生成する。このうち、電子は引き出し電極
を通り、蓄積ダイオード７に集められる。信号電荷を蓄
積する蓄積期間の間は、転送電極４はＯＦＦ（半導体基
板１を０Ｖとした時、０Ｖ或いは負の電圧）にしてお
り、信号電荷はＣＣＤチャンネルに読み出されない。蓄
積期間の終わりに転送電極４をＯＮ（正の電圧）にして
垂直ＣＣＤチャンネル２に信号電荷を転送する。信号電
荷は垂直ＣＣＤを通り、出力アンプに転送される。この
転送期間の間に蓄積ダイオード７の電位は転送電極４の
下の転送チャンネル１５の電位に近づく。
【０００６】蓄積ダイオード７と転送チャンネル１５の
電位差がｋＴ（ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）の
数倍程度の大きさになると、転送チャンネルのＭＯＳト
ランジスタの弱反転状態となり転送チャンネルは等価的
に大きな抵抗値となる。このため、信号電荷の一部が蓄
積ダイオード７に取り残されて、次のフィールドに読み
出されることで、残像を引き起こす。
電位差がｋＴ（ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）の
数倍程度の大きさになると、転送チャンネルのＭＯＳト
ランジスタの弱反転状態となり転送チャンネルは等価的
に大きな抵抗値となる。このため、信号電荷の一部が蓄
積ダイオード７に取り残されて、次のフィールドに読み
出されることで、残像を引き起こす。
【０００７】これを防ぐためには、図８，９の蓄積ダイ
オード７と転送チャネル１５と垂直ＣＣＤを含んだ電位
分布図及び図１０の信号波形図に示すように、各フィー
ルド毎に蓄積ダイオード７に電荷を注入し、蓄積ダイオ
ード７の電位をリセットすればよい。
オード７と転送チャネル１５と垂直ＣＣＤを含んだ電位
分布図及び図１０の信号波形図に示すように、各フィー
ルド毎に蓄積ダイオード７に電荷を注入し、蓄積ダイオ
ード７の電位をリセットすればよい。
【０００８】即ち、信号電荷を垂直ＣＣＤ２より転送し
た後に、図８（ａ）に示すように、転送電極４と注入電
極５の電位を高くし（ＯＮ）、注入ダイオード８の電位
を低くして、蓄積ダイオード７に電荷を注入する。この
とき、蓄積ダイオード７の電位は注入ダイオード８の電
位と等しくなる。その後、蓄積ダイオード７の電位をリ
セットするために、図８（ｂ）に示すように、注入ダイ
オード８の電位と注入電極５の電位を高くして、転送電
極４の電位をある正の値にして、蓄積ダイオード７より
電荷を注入ダイオード８に排出する。このとき、蓄積ダ
イオード７の電位は転送電極４の電位の近傍にリセット
される。このリセット動作を行うと、毎フィールドに蓄
積期間の最初の蓄積ダイオード７の電位は一定となり、
前のフィールドの信号電荷の情報はなくなり、残像はな
くなる。
た後に、図８（ａ）に示すように、転送電極４と注入電
極５の電位を高くし（ＯＮ）、注入ダイオード８の電位
を低くして、蓄積ダイオード７に電荷を注入する。この
とき、蓄積ダイオード７の電位は注入ダイオード８の電
位と等しくなる。その後、蓄積ダイオード７の電位をリ
セットするために、図８（ｂ）に示すように、注入ダイ
オード８の電位と注入電極５の電位を高くして、転送電
極４の電位をある正の値にして、蓄積ダイオード７より
電荷を注入ダイオード８に排出する。このとき、蓄積ダ
イオード７の電位は転送電極４の電位の近傍にリセット
される。このリセット動作を行うと、毎フィールドに蓄
積期間の最初の蓄積ダイオード７の電位は一定となり、
前のフィールドの信号電荷の情報はなくなり、残像はな
くなる。
【０００９】次いで、図８（ｃ）に示すように、転送電
極４の電位を低くして転送チャネル１５を閉じることに
より、信号の蓄積が始まる。そして、図９（ｄ）に示す
ようにある一定期間信号電荷が蓄積された後、図９
（ｅ）に示すように再び転送電極４の電位を高くし、信
号電荷を垂直ＣＣＤ２に読み出す。このとき、図１１に
示すように、転送電極４の電位はリセットの時（図８
（ｂ））の電位より高くして、信号電荷に加えて、転送
電極４の電位が高くなった分だけ、バイアス電荷が読み
出される。
極４の電位を低くして転送チャネル１５を閉じることに
より、信号の蓄積が始まる。そして、図９（ｄ）に示す
ようにある一定期間信号電荷が蓄積された後、図９
（ｅ）に示すように再び転送電極４の電位を高くし、信
号電荷を垂直ＣＣＤ２に読み出す。このとき、図１１に
示すように、転送電極４の電位はリセットの時（図８
（ｂ））の電位より高くして、信号電荷に加えて、転送
電極４の電位が高くなった分だけ、バイアス電荷が読み
出される。
【００１０】これら一連の動作で、透明電極の電位は固
定されている。この駆動法では、蓄積ダイオード７の電
位のリセットの時と信号電荷読み出しの時で、転送電極
４の電位を変化し、これにより転送チャネル１５の電位
を変化させることで、バイアス電荷の量を制御してい
る。転送電極１４は各画素で一定であっても、転送チャ
ネルの電位は同じにならず、画素毎にばらつく。これ
は、転送電極４下の絶縁膜の厚み，転送チャネルの不純
物濃度や転送チャネル長等が半導体プロセス上ばらつく
ためである。このように転送チャネルの電位が画素毎に
ばらつくと画素毎にバイアス電荷がばらつくことにな
り、固定パターン雑音を生じる。
定されている。この駆動法では、蓄積ダイオード７の電
位のリセットの時と信号電荷読み出しの時で、転送電極
４の電位を変化し、これにより転送チャネル１５の電位
を変化させることで、バイアス電荷の量を制御してい
る。転送電極１４は各画素で一定であっても、転送チャ
ネルの電位は同じにならず、画素毎にばらつく。これ
は、転送電極４下の絶縁膜の厚み，転送チャネルの不純
物濃度や転送チャネル長等が半導体プロセス上ばらつく
ためである。このように転送チャネルの電位が画素毎に
ばらつくと画素毎にバイアス電荷がばらつくことにな
り、固定パターン雑音を生じる。
【００１１】このバイアス電荷のばらつきについて、図
１２を参照して更に説明する。図１２は、蓄積ダイオー
ド７と転送チャネル１５と垂直ＣＣＤチャネル２を含
み、転送電極４をＯＮにした場合の電位を表わす。図１
２において、Ｖsdは蓄積ダイオード７の電位、Ｖtrは転
送チャネル１５の電位を表わしている。蓄積ダイオード
７をリセットした後に信号電荷が零の時に垂直ＣＣＤ２
に転送される電荷がバイアス電荷であるから、バイアス
電荷の量は信号電荷が零の時に転送前後の蓄積ダイオー
ド７の電位の変化と蓄積ダイオード７の静電容量の積に
等しい。従って、蓄積ダイオード７の電位の変化分にば
らつきがあるとバイアス電荷のばらつきを引き起こすの
である。
１２を参照して更に説明する。図１２は、蓄積ダイオー
ド７と転送チャネル１５と垂直ＣＣＤチャネル２を含
み、転送電極４をＯＮにした場合の電位を表わす。図１
２において、Ｖsdは蓄積ダイオード７の電位、Ｖtrは転
送チャネル１５の電位を表わしている。蓄積ダイオード
７をリセットした後に信号電荷が零の時に垂直ＣＣＤ２
に転送される電荷がバイアス電荷であるから、バイアス
電荷の量は信号電荷が零の時に転送前後の蓄積ダイオー
ド７の電位の変化と蓄積ダイオード７の静電容量の積に
等しい。従って、蓄積ダイオード７の電位の変化分にば
らつきがあるとバイアス電荷のばらつきを引き起こすの
である。
【００１２】蓄積ダイオード７の電位の変化分のばらつ
きは、転送チャネル１５のトランジスタ特性のばらつき
により引き起こされる。蓄積ダイオード７，垂直ＣＣＤ
２，転送電極４はそれぞれトランジスタのソース，ドレ
イン，ゲートに対応すると考えられる。従って、蓄積ダ
イオード７から垂直ＣＣＤチャネル２に流れる電流Ｉは
次式で表わされる。 Ｉ＝Ｉ0 exp ［−β（Ｖsd−Ｖtr）］ 但し、Ｉ0 はトランジスタの形状等の情報を含む定数、
βはｑ／ｋＴ、ｑは電荷素量、ｋはボルツマン定数、Ｔ
は絶対温度である。
きは、転送チャネル１５のトランジスタ特性のばらつき
により引き起こされる。蓄積ダイオード７，垂直ＣＣＤ
２，転送電極４はそれぞれトランジスタのソース，ドレ
イン，ゲートに対応すると考えられる。従って、蓄積ダ
イオード７から垂直ＣＣＤチャネル２に流れる電流Ｉは
次式で表わされる。 Ｉ＝Ｉ0 exp ［−β（Ｖsd−Ｖtr）］ 但し、Ｉ0 はトランジスタの形状等の情報を含む定数、
βはｑ／ｋＴ、ｑは電荷素量、ｋはボルツマン定数、Ｔ
は絶対温度である。
【００１３】この式から分かるように、転送チャネル１
５の電位Ｖtrが各画素でばらつくと各画素の電流Ｉがば
らつき、バイアス電荷のばらつきを引き起こすことが分
かる。βは定数でありばらつくことは理想的な場合はな
い。しかし、短チャネル効果により実際のトランジスタ
特性として、βが本来のｑ／ｋＴよりも小さくなること
があり、この場合にはβは画素毎にばらつく。βがばら
つくと電流Ｉがばらつき、画素毎にバイアス電荷のばら
つきを引き起こす。
５の電位Ｖtrが各画素でばらつくと各画素の電流Ｉがば
らつき、バイアス電荷のばらつきを引き起こすことが分
かる。βは定数でありばらつくことは理想的な場合はな
い。しかし、短チャネル効果により実際のトランジスタ
特性として、βが本来のｑ／ｋＴよりも小さくなること
があり、この場合にはβは画素毎にばらつく。βがばら
つくと電流Ｉがばらつき、画素毎にバイアス電荷のばら
つきを引き起こす。
【００１４】転送チャネル１５の電位Ｖtrは、転送電極
４の下の絶縁膜の膜厚や転送チャネル１５の不純物濃度
のばらつき等の半導体プロセス上の要因によりばらつき
が起こる。また、βのばらつきに関しては、転送チャネ
ル１５の長さや転送チャネル１５の不純物濃度のばらつ
き等の半導体プロセス上の要因により生じる。従って、
半導体プロセス上のばらつきにより固定パターン雑音が
起こる。
４の下の絶縁膜の膜厚や転送チャネル１５の不純物濃度
のばらつき等の半導体プロセス上の要因によりばらつき
が起こる。また、βのばらつきに関しては、転送チャネ
ル１５の長さや転送チャネル１５の不純物濃度のばらつ
き等の半導体プロセス上の要因により生じる。従って、
半導体プロセス上のばらつきにより固定パターン雑音が
起こる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、信号
電荷を蓄積する蓄積ダイオードに電荷を注入して蓄積ダ
イオードをリセットするタイプの固体撮像装置において
は、固定パターン雑音が発生するという問題があった。
電荷を蓄積する蓄積ダイオードに電荷を注入して蓄積ダ
イオードをリセットするタイプの固体撮像装置において
は、固定パターン雑音が発生するという問題があった。
【００１６】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
もので、その目的とするところは、信号電荷を蓄積する
蓄積ダイオードに電荷を注入して蓄積ダイオードをリセ
ットするタイプにおいて、固定パターン雑音がなく、良
好な再生画像の得られる固体撮像装置を提供することに
ある。
もので、その目的とするところは、信号電荷を蓄積する
蓄積ダイオードに電荷を注入して蓄積ダイオードをリセ
ットするタイプにおいて、固定パターン雑音がなく、良
好な再生画像の得られる固体撮像装置を提供することに
ある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、次のような構成を採用している。
に本発明は、次のような構成を採用している。
【００１８】即ち、本発明（請求項１）は、半導体基板
に配置された複数の蓄積ダイオードと、これらの蓄積ダ
イオードに蓄積された信号電荷を転送する電荷転送素子
と、蓄積ダイオードから電荷転送素子へ信号電荷を読み
出す電荷読み出し部と、蓄積ダイオードに電荷を注入，
排出することで該ダイオードをリセットする手段とを備
え、リセット時の蓄積ダイオードからの電荷の排出を電
荷読み出し部を通して行う固体撮像装置において、蓄積
ダイオードに容量結合した読み出しゲート電極を設けた
ことを特徴とする。
に配置された複数の蓄積ダイオードと、これらの蓄積ダ
イオードに蓄積された信号電荷を転送する電荷転送素子
と、蓄積ダイオードから電荷転送素子へ信号電荷を読み
出す電荷読み出し部と、蓄積ダイオードに電荷を注入，
排出することで該ダイオードをリセットする手段とを備
え、リセット時の蓄積ダイオードからの電荷の排出を電
荷読み出し部を通して行う固体撮像装置において、蓄積
ダイオードに容量結合した読み出しゲート電極を設けた
ことを特徴とする。
【００１９】また、本発明（請求項２）は、半導体基板
に配置された複数の蓄積ダイオードと、これらの蓄積ダ
イオードに蓄積された信号電荷を転送する電荷転送素子
と、蓄積ダイオードから電荷転送素子へ信号電荷を読み
出す電荷読み出し部と、蓄積ダイオードに電荷を注入，
排出することで該ダイオードをリセットする手段とを備
え、リセットの時の蓄積ダイオードからの電荷の排出を
電荷読み出し部を通して行う固体撮像装置において、蓄
積ダイオードから信号電荷を読み出す際に、電荷読み出
し部の電位をリセット時の電位と同じにし、かつ蓄積ダ
イオードの電位をリセット時の電位よりも低くすること
を特徴とする。
に配置された複数の蓄積ダイオードと、これらの蓄積ダ
イオードに蓄積された信号電荷を転送する電荷転送素子
と、蓄積ダイオードから電荷転送素子へ信号電荷を読み
出す電荷読み出し部と、蓄積ダイオードに電荷を注入，
排出することで該ダイオードをリセットする手段とを備
え、リセットの時の蓄積ダイオードからの電荷の排出を
電荷読み出し部を通して行う固体撮像装置において、蓄
積ダイオードから信号電荷を読み出す際に、電荷読み出
し部の電位をリセット時の電位と同じにし、かつ蓄積ダ
イオードの電位をリセット時の電位よりも低くすること
を特徴とする。
【００２０】
【作用】本発明によれば、蓄積ダイオードに容量結合す
る読み出しゲート電極を設ける。そして、信号電荷を蓄
積ダイオードより読み出すとき、転送電極はリセットの
時の電位と同じにし、読み出しゲート電極は負の方向に
電位を変化させることで、蓄積ダイオード７の電位を低
くして信号電荷を読み出す。この信号電荷の読み出し方
法では、リセット時と読み出し時の転送チャンネルの電
位が殆ど同じになるため、転送チャンネルの電位の画素
毎のばらつきがあってもバイアス電荷のばらつきがな
い。従って、固定パターン雑音を防ぐことができる。
る読み出しゲート電極を設ける。そして、信号電荷を蓄
積ダイオードより読み出すとき、転送電極はリセットの
時の電位と同じにし、読み出しゲート電極は負の方向に
電位を変化させることで、蓄積ダイオード７の電位を低
くして信号電荷を読み出す。この信号電荷の読み出し方
法では、リセット時と読み出し時の転送チャンネルの電
位が殆ど同じになるため、転送チャンネルの電位の画素
毎のばらつきがあってもバイアス電荷のばらつきがな
い。従って、固定パターン雑音を防ぐことができる。
【００２１】また本発明によれば、蓄積ダイオードから
信号電荷を読み出す時に転送チャネルの絶縁膜表面の電
位を半導体基板と同じ電位にすることにより、転送チャ
ネルのショートチャネル効果を防ぎ、βの値が理想的な
値であるｑ／ｋＴより小さくなることを防ぐものであ
る。このため、各画素毎のβのばらつきは小さくなり、
従って固定パターン雑音を防ぐことができる。
信号電荷を読み出す時に転送チャネルの絶縁膜表面の電
位を半導体基板と同じ電位にすることにより、転送チャ
ネルのショートチャネル効果を防ぎ、βの値が理想的な
値であるｑ／ｋＴより小さくなることを防ぐものであ
る。このため、各画素毎のβのばらつきは小さくなり、
従って固定パターン雑音を防ぐことができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の第１の実施例に係わる固体撮像
装置の画素セルの断面構造を示す模式図である。
する。図１は、本発明の第１の実施例に係わる固体撮像
装置の画素セルの断面構造を示す模式図である。
【００２３】ｐ型半導体基板１上にｎ型拡散層からなる
ＣＣＤチャンネル２、ｐ型拡散層からなるチャンネルス
トッパ３、を形成する。この後、半導体基板１上に絶縁
膜を介して転送電極４、注入ゲート電極５を形成する。
この後、ｎ型の拡散層からなる蓄積ダイオード７とｎ型
拡散層からなる注入ダイオード８を形成する。この上部
に絶縁膜を介して引き出し電極９を形成する。引き出し
電極９を形成するときは、蓄積ダイオード７上の絶縁膜
を除去し蓄積ダイオード７を露出しておく。この上部に
絶縁膜からなる平坦化層１１が形成され、その一部を除
去して、引き出し電極９の一部分を露出する。この上に
画素電極１２を形成する。この上にアモルファスＳｉ等
からなる光導電体膜１３を形成し、その上にＩＴＯ（In
dium TinOxide) などからなる透明電極１４を形成す
る。
ＣＣＤチャンネル２、ｐ型拡散層からなるチャンネルス
トッパ３、を形成する。この後、半導体基板１上に絶縁
膜を介して転送電極４、注入ゲート電極５を形成する。
この後、ｎ型の拡散層からなる蓄積ダイオード７とｎ型
拡散層からなる注入ダイオード８を形成する。この上部
に絶縁膜を介して引き出し電極９を形成する。引き出し
電極９を形成するときは、蓄積ダイオード７上の絶縁膜
を除去し蓄積ダイオード７を露出しておく。この上部に
絶縁膜からなる平坦化層１１が形成され、その一部を除
去して、引き出し電極９の一部分を露出する。この上に
画素電極１２を形成する。この上にアモルファスＳｉ等
からなる光導電体膜１３を形成し、その上にＩＴＯ（In
dium TinOxide) などからなる透明電極１４を形成す
る。
【００２４】ここまでの基本構成は、図７の従来の固体
撮像装置とほぼ同じであり、本実施例がこれと異なる点
は、蓄積ダイオード７に容量結合する読み出しゲート電
極６を設けたことである。この読み出しゲート電極６は
蓄積ダイオード７と容量結合しているので、読み出しゲ
ート電極６の電位を変化することで蓄積ダイオード７の
電位を変化することができる。
撮像装置とほぼ同じであり、本実施例がこれと異なる点
は、蓄積ダイオード７に容量結合する読み出しゲート電
極６を設けたことである。この読み出しゲート電極６は
蓄積ダイオード７と容量結合しているので、読み出しゲ
ート電極６の電位を変化することで蓄積ダイオード７の
電位を変化することができる。
【００２５】さて、第１の実施例では従来例と同じよう
に、注入ダイオード８より電荷を注入した後に転送電極
４をＯＮして電荷を読み出し、蓄積ダイオード７の電位
をリセットする。このとき、読み出しゲート電極６はあ
る電位に固定される。転送電極４をＯＦＦして、蓄積期
間が始まる。その後、信号電荷が蓄積された後、読み出
しゲート電極６を先の電位より負の方向に電位を変化さ
せる。これにより、蓄積ダイオードの電位は低くなる。
この状態で、転送電極４をＯＮし、リセット時と同じ電
位とする。従って、リセット時と読み出し時の転送チャ
ンネル１５の電位はほぼ等しくなる。つまり、転送チャ
ンネル１５の電位のばらつきによるバイアス電荷のばら
つきは減少する。
に、注入ダイオード８より電荷を注入した後に転送電極
４をＯＮして電荷を読み出し、蓄積ダイオード７の電位
をリセットする。このとき、読み出しゲート電極６はあ
る電位に固定される。転送電極４をＯＦＦして、蓄積期
間が始まる。その後、信号電荷が蓄積された後、読み出
しゲート電極６を先の電位より負の方向に電位を変化さ
せる。これにより、蓄積ダイオードの電位は低くなる。
この状態で、転送電極４をＯＮし、リセット時と同じ電
位とする。従って、リセット時と読み出し時の転送チャ
ンネル１５の電位はほぼ等しくなる。つまり、転送チャ
ンネル１５の電位のばらつきによるバイアス電荷のばら
つきは減少する。
【００２６】バイアス電荷の量は、読み出しゲート電極
６により制御される。このとき、読み出しゲート電極６
と蓄積ダイオード７の間の静電容量がばらつくとやはり
バイアス電荷が変化するが、この静電容量のばらつきは
充分に小さくすることができる。従って、本実施例では
バイアス電荷のばらつきが小さくなるので、固定パター
ン雑音が減少する。
６により制御される。このとき、読み出しゲート電極６
と蓄積ダイオード７の間の静電容量がばらつくとやはり
バイアス電荷が変化するが、この静電容量のばらつきは
充分に小さくすることができる。従って、本実施例では
バイアス電荷のばらつきが小さくなるので、固定パター
ン雑音が減少する。
【００２７】本実施例で蓄積ダイオード７の電位をリセ
ットして、信号電荷を蓄積した後、信号電荷を蓄積ダイ
オード７より読み出す時に、読み出しゲート電極６の電
位を低くしてから転送電極４をＯＮにしている。この代
わりにまず、リセット後、読み出しゲート電極６の電位
を高くし、蓄積ダイオード７の電位を高くしておき、信
号電荷を蓄積ダイオード７から読み出す場合に転送電極
４をＯＮにしてから読み出しゲート電極６の電位を低く
して、信号電荷を読み出してもよい。
ットして、信号電荷を蓄積した後、信号電荷を蓄積ダイ
オード７より読み出す時に、読み出しゲート電極６の電
位を低くしてから転送電極４をＯＮにしている。この代
わりにまず、リセット後、読み出しゲート電極６の電位
を高くし、蓄積ダイオード７の電位を高くしておき、信
号電荷を蓄積ダイオード７から読み出す場合に転送電極
４をＯＮにしてから読み出しゲート電極６の電位を低く
して、信号電荷を読み出してもよい。
【００２８】なお本実施例では、信号電荷を蓄積ダイオ
ード７から読み出すために蓄積ダイオード７の電位を変
化させるのに読み出しゲート電極６を用いたが、蓄積ダ
イオード７と容量結合する電極であれば何を用いてもよ
い。例えば、読み出しゲート電極６を設けずに、透明電
極１４を用いてもよい。但し、この場合には透明電極１
４が全画素に対して共通の電極となっており、各画素で
の信号電荷を同時に読み出すことになり、画素によって
時期を変えて信号電荷を読み出すことはできない。
ード７から読み出すために蓄積ダイオード７の電位を変
化させるのに読み出しゲート電極６を用いたが、蓄積ダ
イオード７と容量結合する電極であれば何を用いてもよ
い。例えば、読み出しゲート電極６を設けずに、透明電
極１４を用いてもよい。但し、この場合には透明電極１
４が全画素に対して共通の電極となっており、各画素で
の信号電荷を同時に読み出すことになり、画素によって
時期を変えて信号電荷を読み出すことはできない。
【００２９】次に、透明電極１４を用いて蓄積ダイオー
ドのリセット及び信号電荷の読み出しを行う方法につい
て説明する。この実施例では、まず図２（ａ）に示すよ
うに、転送電極４と注入電極５の電位を高くし、注入ダ
イオード８の電位を低くして、注入ダイオード８より電
荷を蓄積ダイオード７に注入する。このときに、透明電
極１４の電位を高くしておく。また、このときは蓄積ダ
イオード７の電位は注入ダイオード８の電位と等しくな
る。
ドのリセット及び信号電荷の読み出しを行う方法につい
て説明する。この実施例では、まず図２（ａ）に示すよ
うに、転送電極４と注入電極５の電位を高くし、注入ダ
イオード８の電位を低くして、注入ダイオード８より電
荷を蓄積ダイオード７に注入する。このときに、透明電
極１４の電位を高くしておく。また、このときは蓄積ダ
イオード７の電位は注入ダイオード８の電位と等しくな
る。
【００３０】次いで、蓄積ダイオード７の電位をリセッ
トするために、図２（ｂ）に示すように、注入ダイオー
ド８の電位と注入ゲート５の電位を高くして、転送電極
４の電位を負として転送チャネル（電荷読出し部）１５
の電位を半導体基板１と同じ電位に固定した状態で、透
明電極１４の電位を低くする。透明電極１４の電位を低
くすると、この電極と容量結合した蓄積ダイオード７の
電位は低くなり、０Ｖ（半導体基板１の電位）より低く
なる分は蓄積ダイオード７より電荷が排出され、蓄積ダ
イオード７の電位は０Ｖ近傍に固定される。
トするために、図２（ｂ）に示すように、注入ダイオー
ド８の電位と注入ゲート５の電位を高くして、転送電極
４の電位を負として転送チャネル（電荷読出し部）１５
の電位を半導体基板１と同じ電位に固定した状態で、透
明電極１４の電位を低くする。透明電極１４の電位を低
くすると、この電極と容量結合した蓄積ダイオード７の
電位は低くなり、０Ｖ（半導体基板１の電位）より低く
なる分は蓄積ダイオード７より電荷が排出され、蓄積ダ
イオード７の電位は０Ｖ近傍に固定される。
【００３１】次いで、図２（ｃ）に示すように、透明電
極１４の電位を再び高くすると、それに応じて蓄積ダイ
オード７の電位が高くなり、信号の蓄積が始まる。図３
（ｄ）に示すようにある一定期間信号電荷が蓄積された
後、図３（ｅ）に示すように再び透明電極１４の電位を
低くし信号電荷を蓄積ダイオード７より垂直ＣＣＤ２に
転送する。このとき、転送電極４の電位は負に固定され
ており、転送チャネル１５の電位は０Ｖに固定されてい
る。またこのとき、透明電極１４の電位はリセットの時
の透明電極１４の電位より低くしており、信号電荷に加
えて、透明電極１４の電位が低くなった分だけ、バイア
ス電荷が読み出される。
極１４の電位を再び高くすると、それに応じて蓄積ダイ
オード７の電位が高くなり、信号の蓄積が始まる。図３
（ｄ）に示すようにある一定期間信号電荷が蓄積された
後、図３（ｅ）に示すように再び透明電極１４の電位を
低くし信号電荷を蓄積ダイオード７より垂直ＣＣＤ２に
転送する。このとき、転送電極４の電位は負に固定され
ており、転送チャネル１５の電位は０Ｖに固定されてい
る。またこのとき、透明電極１４の電位はリセットの時
の透明電極１４の電位より低くしており、信号電荷に加
えて、透明電極１４の電位が低くなった分だけ、バイア
ス電荷が読み出される。
【００３２】なお、このときの転送電極４、蓄積ダイオ
ード７及び透明電極１４の電位の変化を、図４に示して
おく。図４中の (b)〜(e) は図２，図３の（ｂ）〜
（ｅ）に対応している。
ード７及び透明電極１４の電位の変化を、図４に示して
おく。図４中の (b)〜(e) は図２，図３の（ｂ）〜
（ｅ）に対応している。
【００３３】蓄積ダイオード７のリセットから信号電荷
の読み出しまでの動作では、転送電極４の電位は負に固
定されている。この駆動法では、図５に示すように、蓄
積ダイオード７の電位のリセットの時と信号電荷読み出
しの時で、透明電極１４の電位を変化し、これにより蓄
積ダイオード７の電位を変化させることでバイアス電荷
の量を制御している。このように転送チャネル１５の電
位を変調するのではなく、蓄積ダイオード７に容量結合
した電極である透明電極１４により蓄積ダイオード７の
電位を変調して信号電荷を読み出している。
の読み出しまでの動作では、転送電極４の電位は負に固
定されている。この駆動法では、図５に示すように、蓄
積ダイオード７の電位のリセットの時と信号電荷読み出
しの時で、透明電極１４の電位を変化し、これにより蓄
積ダイオード７の電位を変化させることでバイアス電荷
の量を制御している。このように転送チャネル１５の電
位を変調するのではなく、蓄積ダイオード７に容量結合
した電極である透明電極１４により蓄積ダイオード７の
電位を変調して信号電荷を読み出している。
【００３４】こうすると、従来例のような転送チャネル
１５の電位のばらつきによる固定パターン雑音の発生を
防止できる。また、転送チャネル１５の電位を０Ｖに強
く固定しているので、転送チャネル１５のトランジスタ
特性であるβ値のばらつきがなくなるために、このβ値
のばらつきによる固定パターン雑音も減少させることが
できる。
１５の電位のばらつきによる固定パターン雑音の発生を
防止できる。また、転送チャネル１５の電位を０Ｖに強
く固定しているので、転送チャネル１５のトランジスタ
特性であるβ値のばらつきがなくなるために、このβ値
のばらつきによる固定パターン雑音も減少させることが
できる。
【００３５】図６は、本発明の第２の実施例の固体撮像
装置の画素セルの断面構造を示す模式図である。図６の
構造は、図１の第１の実施例の固体撮像装置の構造とほ
ぼ同じであり、対応する部分は同一符号を付して、その
詳細な説明は省略する。
装置の画素セルの断面構造を示す模式図である。図６の
構造は、図１の第１の実施例の固体撮像装置の構造とほ
ぼ同じであり、対応する部分は同一符号を付して、その
詳細な説明は省略する。
【００３６】本実施例構造が第１の実施例構造と異なる
点は、転送電極４とは別に転送チャネル１５の上部に転
送チャネル１５の電位を制御する制御電極１０を設けた
ことにある。
点は、転送電極４とは別に転送チャネル１５の上部に転
送チャネル１５の電位を制御する制御電極１０を設けた
ことにある。
【００３７】第２の実施例では、注入ダイオード８より
電荷を注入するときは制御電極１０は転送電極４と同様
にＯＮして、注入ダイオード８から蓄積ダイオード７に
電荷を注入する。このとき、読み出しゲート電極６はあ
る電位に固定されている。その後、転送電極４をＯＦＦ
し、制御電極１０は半導体基板に対して負の電位に固定
する。このため、転送チャネル１５の絶縁膜表面には正
孔が集まり転送チャネル１５の電位は半導体基板１と同
電位になる。この状態で転送電極４をＯＮし、読み出し
ゲート電極６の電位を電荷注入の時の電位より低くし
て、蓄積ダイオード７より電荷を読み出して蓄積ダイオ
ード７の電位をリセットする。このとき、蓄積ダイオー
ドの電位は半導体基板に対して０Ｖ近傍にリセットされ
ている。そして、読み出しゲート電極６の電位を再度高
くし、転送電極４をＯＦＦして、信号電荷の蓄積が始ま
る。
電荷を注入するときは制御電極１０は転送電極４と同様
にＯＮして、注入ダイオード８から蓄積ダイオード７に
電荷を注入する。このとき、読み出しゲート電極６はあ
る電位に固定されている。その後、転送電極４をＯＦＦ
し、制御電極１０は半導体基板に対して負の電位に固定
する。このため、転送チャネル１５の絶縁膜表面には正
孔が集まり転送チャネル１５の電位は半導体基板１と同
電位になる。この状態で転送電極４をＯＮし、読み出し
ゲート電極６の電位を電荷注入の時の電位より低くし
て、蓄積ダイオード７より電荷を読み出して蓄積ダイオ
ード７の電位をリセットする。このとき、蓄積ダイオー
ドの電位は半導体基板に対して０Ｖ近傍にリセットされ
ている。そして、読み出しゲート電極６の電位を再度高
くし、転送電極４をＯＦＦして、信号電荷の蓄積が始ま
る。
【００３８】信号電荷が蓄積された後、転送電極４をＯ
Ｎし、制御電極１０の電位はそのままで読み出しゲート
電極６を負の方向に電位を変化させる。このときの読み
出しゲート電極６の電位は、入射光がなく信号電荷がな
い場合に所望のバイアス電荷が読み出されるように調整
すればよい。この間、制御電極１０は負の電位に固定さ
れ、従って転送チャネル１５の電位は半導体基板１と同
じ電位に固定されている。
Ｎし、制御電極１０の電位はそのままで読み出しゲート
電極６を負の方向に電位を変化させる。このときの読み
出しゲート電極６の電位は、入射光がなく信号電荷がな
い場合に所望のバイアス電荷が読み出されるように調整
すればよい。この間、制御電極１０は負の電位に固定さ
れ、従って転送チャネル１５の電位は半導体基板１と同
じ電位に固定されている。
【００３９】このことにより、第２の実施例でも第１の
実施例同様に、蓄積ダイオード７の電位のリセット時と
信号電荷を読み出す時に転送チャネル１５の電位を一定
となるようにして、蓄積ダイオード７の電位を変化させ
て、信号電荷を読み出そうとするものであり、従ってバ
イアス電荷のばらつきは小さくなる。
実施例同様に、蓄積ダイオード７の電位のリセット時と
信号電荷を読み出す時に転送チャネル１５の電位を一定
となるようにして、蓄積ダイオード７の電位を変化させ
て、信号電荷を読み出そうとするものであり、従ってバ
イアス電荷のばらつきは小さくなる。
【００４０】本実施例ではさらに制御電極１０の電位を
負にしており、転送チャネル１５の表面には多くの正孔
が集まり、従って転送チャネル１５は強制的に半導体基
板１と同電位になっている。半導体基板１の電位は当然
チャネルストッパ３の電位と同じであり、従って制御電
極の電位を負とするとその電位に応じて、正孔の多くあ
る濃いｐ型の不純物拡散層であるチャネルストッパ３よ
り正孔が転送チャネル１５の絶縁膜表面に注入されて、
転送チャネル１５の絶縁膜表面はチャネルストッパ３と
同電位になる。このため、転送チャネル１５の電位は蓄
積ダイオード７や垂直ＣＣＤ２の電位の影響を受けずに
一定となる。従って、本実施例ではショートチャネル効
果の影響が少なく、βの値が理想値のｑ／ｋＴに近いの
で当然β値のばらつきは非常に小さくなる。従って、第
１の実施例の場合に比べさらにバイアス電荷のばらつき
が小さくなるので固定パターン雑音は小さくなる。
負にしており、転送チャネル１５の表面には多くの正孔
が集まり、従って転送チャネル１５は強制的に半導体基
板１と同電位になっている。半導体基板１の電位は当然
チャネルストッパ３の電位と同じであり、従って制御電
極の電位を負とするとその電位に応じて、正孔の多くあ
る濃いｐ型の不純物拡散層であるチャネルストッパ３よ
り正孔が転送チャネル１５の絶縁膜表面に注入されて、
転送チャネル１５の絶縁膜表面はチャネルストッパ３と
同電位になる。このため、転送チャネル１５の電位は蓄
積ダイオード７や垂直ＣＣＤ２の電位の影響を受けずに
一定となる。従って、本実施例ではショートチャネル効
果の影響が少なく、βの値が理想値のｑ／ｋＴに近いの
で当然β値のばらつきは非常に小さくなる。従って、第
１の実施例の場合に比べさらにバイアス電荷のばらつき
が小さくなるので固定パターン雑音は小さくなる。
【００４１】なお、本実施例では半導体基板としてｐ型
半導体基板を用いたが、ｎ型基板にｐウェルを形成する
場合がある。この場合は転送チャネル１５の電位はｐウ
ェルやチャネルストッパ３と同電位となるようにすれば
よい。
半導体基板を用いたが、ｎ型基板にｐウェルを形成する
場合がある。この場合は転送チャネル１５の電位はｐウ
ェルやチャネルストッパ３と同電位となるようにすれば
よい。
【００４２】本実施例で転送電極４と別に転送チャネル
１５の上に制御電極１０を設けた理由は、以下の通りで
ある。即ち、制御電極１０は転送チャネル１５の電位を
固定するために半導体基板１に対して十分大きな負の電
位とする必要がある。ところが、転送電極４は垂直ＣＣ
Ｄを駆動する電極として用いるので、第１の実施例のよ
うに制御電極１０なしの場合は、転送電極４により転送
チャネル１５の電位を固定し、かつ垂直ＣＣＤ２の駆動
を行わなければならず、垂直ＣＣＤ２を駆動するときに
転送電極４の電位が制約されてしまう。これを防ぐため
に、転送チャネル１５を独立に制御する制御電極１０を
設けることが必要になる。但し、垂直ＣＣＤ２の駆動に
おいて転送電極４の電位が制約を受けても不具合の生じ
ない場合は制御電極１０を設けずに、転送電極４の電位
を半導体基板１に対して負にして、転送チャネル１５の
電位を半導体基板１と同じ電位に固定するようにしても
よい。
１５の上に制御電極１０を設けた理由は、以下の通りで
ある。即ち、制御電極１０は転送チャネル１５の電位を
固定するために半導体基板１に対して十分大きな負の電
位とする必要がある。ところが、転送電極４は垂直ＣＣ
Ｄを駆動する電極として用いるので、第１の実施例のよ
うに制御電極１０なしの場合は、転送電極４により転送
チャネル１５の電位を固定し、かつ垂直ＣＣＤ２の駆動
を行わなければならず、垂直ＣＣＤ２を駆動するときに
転送電極４の電位が制約されてしまう。これを防ぐため
に、転送チャネル１５を独立に制御する制御電極１０を
設けることが必要になる。但し、垂直ＣＣＤ２の駆動に
おいて転送電極４の電位が制約を受けても不具合の生じ
ない場合は制御電極１０を設けずに、転送電極４の電位
を半導体基板１に対して負にして、転送チャネル１５の
電位を半導体基板１と同じ電位に固定するようにしても
よい。
【００４３】また、第１，第２の実施例共に光導電体膜
積層型固体撮像装置に関して説明したが、本発明は必ず
しも光導電体膜積層型固体撮像装置に限るのではなく、
例えば第１，第２の実施例での蓄積ダイオード７の上の
光導電体膜１３や引き出し電極９等をなくし、蓄積ダイ
オード７に直接光を入射する構造とした固体撮像装置で
も本発明を当然適用することができる。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
積層型固体撮像装置に関して説明したが、本発明は必ず
しも光導電体膜積層型固体撮像装置に限るのではなく、
例えば第１，第２の実施例での蓄積ダイオード７の上の
光導電体膜１３や引き出し電極９等をなくし、蓄積ダイ
オード７に直接光を入射する構造とした固体撮像装置で
も本発明を当然適用することができる。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、蓄積ダイオードに容量
結合する読み出しゲート電極を設け、転送電極はリセッ
トの時の電位と同じにして、読み出し電極は負の方向に
電位を変化させることで蓄積ダイオード７の電位を低く
して信号電荷を読み出す。この信号電荷の読み出し方法
ではリセット時と読み出し時の転送チャンネルの電位が
同じになるため、転送チャンネルの電位の画素ごとのば
らつきがあってもバイアス電荷のばらつきがない。従っ
て、固定パターン雑音を防ぐことができる。
結合する読み出しゲート電極を設け、転送電極はリセッ
トの時の電位と同じにして、読み出し電極は負の方向に
電位を変化させることで蓄積ダイオード７の電位を低く
して信号電荷を読み出す。この信号電荷の読み出し方法
ではリセット時と読み出し時の転送チャンネルの電位が
同じになるため、転送チャンネルの電位の画素ごとのば
らつきがあってもバイアス電荷のばらつきがない。従っ
て、固定パターン雑音を防ぐことができる。
【００４５】また本発明によれば、蓄積ダイオードから
信号電荷を読み出す時に転送チャネルの電位を半導体基
板と同じ電位にすることにより、転送チャネルのショー
トチャネル効果を防ぎβの値が理想的な値であるｑ／ｋ
Ｔより小さくなることを防ぐものである。このため、各
画素毎のβのばらつきは小さくなり、従って固定パター
ン雑音を防ぐことができる。
信号電荷を読み出す時に転送チャネルの電位を半導体基
板と同じ電位にすることにより、転送チャネルのショー
トチャネル効果を防ぎβの値が理想的な値であるｑ／ｋ
Ｔより小さくなることを防ぐものである。このため、各
画素毎のβのばらつきは小さくなり、従って固定パター
ン雑音を防ぐことができる。
【図１】第１の実施例に係わる固体撮像装置の１画素構
成を示す素子構造断面図。
成を示す素子構造断面図。
【図２】蓄積ダイオードのリセット及び信号電荷の読み
出し時における電位分布を示す図。
出し時における電位分布を示す図。
【図３】蓄積ダイオードのリセット及び信号電荷の読み
出し時における電位分布を示す図。
出し時における電位分布を示す図。
【図４】転送電極，蓄積ダイオード，透明電極の電位変
化を示す図。
化を示す図。
【図５】読み出し時とリセット時における電位の違いを
示す図。
示す図。
【図６】第２の実施例に係わる固体撮像装置の１画素構
成を示す素子構造断面図。
成を示す素子構造断面図。
【図７】従来の固体撮像装置の１画素構成を示す素子構
造断面図。
造断面図。
【図８】蓄積ダイオードのリセット及び信号電荷の読み
出し時における電位分布を示す図。
出し時における電位分布を示す図。
【図９】蓄積ダイオードのリセット及び信号電荷の読み
出し時における電位分布を示す図。
出し時における電位分布を示す図。
【図１０】従来装置における転送電極，蓄積ダイオー
ド，透明電極の電位変化を示す図。
ド，透明電極の電位変化を示す図。
【図１１】従来装置における読み出し時とリセット時に
おける電位の違いを示す図。
おける電位の違いを示す図。
【図１２】バイアス電荷のばらつきを説明するための
図。
図。
１…半導体基板 ２…垂直ＣＣＤチャンネル ３…チャンネルストッパ ４…転送電極 ５…注入ゲート電極 ６…読み出しゲート電極 ７…蓄積ダイオード ８…注入ドレイン ９…引き出し電極 １０…制御ゲート １１…平坦化層 １２…画素電極 １３…光導電体膜 １４…透明電極 １５…転送チャネル（電荷読出し部）
フロントページの続き (72)発明者 山下 浩史 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 佐々木 道夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板に配置された複数の蓄積ダイオ
ードと、これらの蓄積ダイオードに蓄積された信号電荷
を転送する電荷転送素子と、蓄積ダイオードから電荷転
送素子へ信号電荷を読み出す電荷読み出し部と、蓄積ダ
イオードに電荷を注入，排出することで該ダイオードを
リセットする手段とを備え、リセット時の蓄積ダイオー
ドからの電荷の排出を電荷読み出し部を通して行う固体
撮像装置において、 前記蓄積ダイオードに容量結合した読み出しゲート電極
を設けたことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】半導体基板に配置された複数の蓄積ダイオ
ードと、これらの蓄積ダイオードに蓄積された信号電荷
を転送する電荷転送素子と、蓄積ダイオードから電荷転
送素子へ信号電荷を読み出す電荷読み出し部と、蓄積ダ
イオードに電荷を注入，排出することで該ダイオードを
リセットする手段とを備え、リセットの時の蓄積ダイオ
ードからの電荷の排出を電荷読み出し部を通して行う固
体撮像装置において、 前記蓄積ダイオードから信号電荷を読み出す際に、前記
電荷読み出し部の電位をリセット時の電位と同じにし、
かつ前記蓄積ダイオードの電位をリセット時の電位より
も低くすることを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313667A JPH06164826A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
| US08/155,833 US5504526A (en) | 1992-11-24 | 1993-11-23 | Solid-state image sensing device with storage-diode potential controller |
| KR1019930025094A KR0139314B1 (ko) | 1992-11-24 | 1993-11-24 | 고체촬상장치 및 그 구동방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313667A JPH06164826A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06164826A true JPH06164826A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18044068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4313667A Pending JPH06164826A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5504526A (ja) |
| JP (1) | JPH06164826A (ja) |
| KR (1) | KR0139314B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115361512A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-18 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 低残留电荷ccd结构 |
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| DE602004021985D1 (de) * | 2003-03-25 | 2009-08-27 | Panasonic Corp | Bildaufnahmevorrichtung, die Detailverlust schattiger Bereiche vermeidet |
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| US7688374B2 (en) * | 2004-12-20 | 2010-03-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Single axis CCD time gated ladar sensor |
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| JPWO2012164829A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2015-02-23 | パナソニック株式会社 | 撮像装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4912560A (en) * | 1988-01-29 | 1990-03-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state image sensing device |
| FR2629229B1 (fr) * | 1988-03-23 | 1992-09-11 | Thomson Csf | Dispositif de lecture des quantites de charges electriques fournies par des photodiodes a substrat semi-conducteur |
| JPH022793A (ja) * | 1988-06-15 | 1990-01-08 | Nec Corp | ２次元ｃｃｄ撮像素子の駆動方法 |
| US5063449A (en) * | 1988-11-18 | 1991-11-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid-state image sensor employing a gate and diode for bias charge injection |
| JPH02146876A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-06 | Toshiba Corp | 光センサの駆動方法 |
| JPH02155378A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-14 | Nec Corp | 固体撮像素子の駆動方法 |
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1992
- 1992-11-24 JP JP4313667A patent/JPH06164826A/ja active Pending
-
1993
- 1993-11-23 US US08/155,833 patent/US5504526A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-24 KR KR1019930025094A patent/KR0139314B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115361512A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-18 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 低残留电荷ccd结构 |
| CN115361512B (zh) * | 2022-08-18 | 2024-04-16 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 低残留电荷ccd结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0139314B1 (ko) | 1998-05-15 |
| KR940013158A (ko) | 1994-06-25 |
| US5504526A (en) | 1996-04-02 |
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