JPH0746484A - 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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- JPH0746484A JPH0746484A JP5186027A JP18602793A JPH0746484A JP H0746484 A JPH0746484 A JP H0746484A JP 5186027 A JP5186027 A JP 5186027A JP 18602793 A JP18602793 A JP 18602793A JP H0746484 A JPH0746484 A JP H0746484A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 雑音電荷を出力しない固体撮像装置とその駆
動方法を提供する。 【構成】 電荷転送用の最終ゲート１４と電位障壁形成
用ゲート１５と電荷検出用拡散層９とリセットトランジ
スタのゲート１６とドレイン１０とがあり、電位障壁形
成用ゲート１５の下の拡散層を不純物濃度の異なる複数
の領域６，２２で構成する。まず、ゲート１５への印加
電圧がローレベルの状態でゲート１４下に蓄積している
信号電荷を拡散層９に転送すると共に一定量の電荷をゲ
ート１５下に溜める。次にゲート１５，１６への印加電
圧をハイレベルとしてこの溜った電荷を排出する。次に
ゲート１５，１６への印加電圧をローレベルに戻した
後、次のビットの信号の転送を行う。
動方法を提供する。 【構成】 電荷転送用の最終ゲート１４と電位障壁形成
用ゲート１５と電荷検出用拡散層９とリセットトランジ
スタのゲート１６とドレイン１０とがあり、電位障壁形
成用ゲート１５の下の拡散層を不純物濃度の異なる複数
の領域６，２２で構成する。まず、ゲート１５への印加
電圧がローレベルの状態でゲート１４下に蓄積している
信号電荷を拡散層９に転送すると共に一定量の電荷をゲ
ート１５下に溜める。次にゲート１５，１６への印加電
圧をハイレベルとしてこの溜った電荷を排出する。次に
ゲート１５，１６への印加電圧をローレベルに戻した
後、次のビットの信号の転送を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電荷転送装置を用いた固
体撮像装置とその駆動方法に関するものである。
体撮像装置とその駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電荷結合素子（ＣＣＤ）に代表される電
荷転送装置を用いた固体撮像装置はその低雑音特性等の
優位性により近年実用化が著しい。以下、図面を参照し
ながら従来の固体撮像装置について説明する。
荷転送装置を用いた固体撮像装置はその低雑音特性等の
優位性により近年実用化が著しい。以下、図面を参照し
ながら従来の固体撮像装置について説明する。
【０００３】図４は従来の固体撮像装置の構成を模式的
に示すものである。二次元状に配列されたフォトダイオ
ード１は各列毎に垂直ＣＣＤ２に接続されている。さら
に垂直ＣＣＤ２は水平ＣＣＤ３に接続され、水平ＣＣＤ
３は電荷検出手段を有する出力アンプ４に接続されてい
る。図中の矢印に示したようにフォトダイオード１に蓄
積された信号電荷は各列毎に垂直ＣＣＤ２に読み出さ
れ、水平ＣＣＤ３へ転送され、更に水平ＣＣＤ３内を出
力アンプに向かって転送される。また、二次元状に配列
されたフォトダイオード１のうち出力アンプと反対側に
ある数列のフォトダイオード１aは遮光膜５で覆われ、
暗状態の基準信号を提供するようになっている。
に示すものである。二次元状に配列されたフォトダイオ
ード１は各列毎に垂直ＣＣＤ２に接続されている。さら
に垂直ＣＣＤ２は水平ＣＣＤ３に接続され、水平ＣＣＤ
３は電荷検出手段を有する出力アンプ４に接続されてい
る。図中の矢印に示したようにフォトダイオード１に蓄
積された信号電荷は各列毎に垂直ＣＣＤ２に読み出さ
れ、水平ＣＣＤ３へ転送され、更に水平ＣＣＤ３内を出
力アンプに向かって転送される。また、二次元状に配列
されたフォトダイオード１のうち出力アンプと反対側に
ある数列のフォトダイオード１aは遮光膜５で覆われ、
暗状態の基準信号を提供するようになっている。
【０００４】図５は図４に示した従来の固体撮像装置の
水平ＣＣＤ３から出力アンプ４にいたる部分の断面構造
と各部分のポテンシャルを示したものである。図６に各
端子に印加する電圧のクロックタイミングを示す。図に
おいて、ｐ形の半導体基板６の上に、ｎ形の拡散層７が
形成されている。拡散層７の上には絶縁膜（図示せず）
を介してゲート電極１１，１２，１３，１４が形成さ
れ、ゲート電極１１，１３に対向する拡散層７内にｎ-
拡散層８が形成されている。最終ゲート電極１４に隣接
して電位障壁形成ゲート電極１５が配置されている。ゲ
ート電極１１，１２および同１３，１４はそれぞれ結線
され、それぞれ電荷転送用のクロックφH1とφH2が印加
される。ゲート電極１５には直流電圧ＶOGが印加され
る。ゲート電極１５に隣接して、ゲート電極１６とｎ形
の高濃度不純物領域９，１０とからなるＭＯＳトランジ
スタが形成されている。これがリセットトランジスタ
で、ゲート電極１６にクロックφRが印加され、このク
ロックφRをハイレベルとすることでオン状態となる。
また、不純物領域１０には直流電圧ＶRDが印加されてい
る。不純物領域９は、フローティング・ディフュージョ
ンと呼ばれ、出力用ソースフォロア回路に接続されてい
る。
水平ＣＣＤ３から出力アンプ４にいたる部分の断面構造
と各部分のポテンシャルを示したものである。図６に各
端子に印加する電圧のクロックタイミングを示す。図に
おいて、ｐ形の半導体基板６の上に、ｎ形の拡散層７が
形成されている。拡散層７の上には絶縁膜（図示せず）
を介してゲート電極１１，１２，１３，１４が形成さ
れ、ゲート電極１１，１３に対向する拡散層７内にｎ-
拡散層８が形成されている。最終ゲート電極１４に隣接
して電位障壁形成ゲート電極１５が配置されている。ゲ
ート電極１１，１２および同１３，１４はそれぞれ結線
され、それぞれ電荷転送用のクロックφH1とφH2が印加
される。ゲート電極１５には直流電圧ＶOGが印加され
る。ゲート電極１５に隣接して、ゲート電極１６とｎ形
の高濃度不純物領域９，１０とからなるＭＯＳトランジ
スタが形成されている。これがリセットトランジスタ
で、ゲート電極１６にクロックφRが印加され、このク
ロックφRをハイレベルとすることでオン状態となる。
また、不純物領域１０には直流電圧ＶRDが印加されてい
る。不純物領域９は、フローティング・ディフュージョ
ンと呼ばれ、出力用ソースフォロア回路に接続されてい
る。
【０００５】次に、動作について説明する。図５におけ
る時刻ｔ1〜ｔ4の各ポテンシャル図は、図６における時
刻ｔ1〜ｔ4にそれぞれ対応したものである。
る時刻ｔ1〜ｔ4の各ポテンシャル図は、図６における時
刻ｔ1〜ｔ4にそれぞれ対応したものである。
【０００６】時刻ｔ1では、φH2がハイレベルとなって
おり、図５に示すように、ゲート電極１４の下にはポテ
ンシャル井戸が形成され、信号電荷Ｑ１が蓄積されてい
る。また、φRもハイレベルとなっており、リセットト
ランジスタはオン状態にあり、不純物領域９は不純物領
域１０に印加される電圧ＶRDにリセットされる。次に、
時刻ｔ2ではリセットクロックφRがローレベルとなり、
リセットトランジスタはオフとなる。リセットクロック
φRがハイレベルからローレベルへ変化する時にゲート
電極１６と不純物領域９の容量カップリングにより、不
純物領域９の電位は若干低下し、その後フローティング
状態となる。次に、時刻ｔ3ではＣＣＤ駆動クロックφH
2がローレベルとなり、ゲート電極１４の下に蓄えられ
ていた信号電荷Ｑ１がゲート電極１５の下の電位障壁を
乗り越えて、不純物領域９に流入し、不純物領域９の電
位を変化させる。この電位の変化がソースフォロア回路
を通して出力される。次に時刻ｔ4では、φH2が再びハ
イレベルとなり、ゲート電極１４の下に次のビットの信
号電荷Ｑ２が蓄積される。
おり、図５に示すように、ゲート電極１４の下にはポテ
ンシャル井戸が形成され、信号電荷Ｑ１が蓄積されてい
る。また、φRもハイレベルとなっており、リセットト
ランジスタはオン状態にあり、不純物領域９は不純物領
域１０に印加される電圧ＶRDにリセットされる。次に、
時刻ｔ2ではリセットクロックφRがローレベルとなり、
リセットトランジスタはオフとなる。リセットクロック
φRがハイレベルからローレベルへ変化する時にゲート
電極１６と不純物領域９の容量カップリングにより、不
純物領域９の電位は若干低下し、その後フローティング
状態となる。次に、時刻ｔ3ではＣＣＤ駆動クロックφH
2がローレベルとなり、ゲート電極１４の下に蓄えられ
ていた信号電荷Ｑ１がゲート電極１５の下の電位障壁を
乗り越えて、不純物領域９に流入し、不純物領域９の電
位を変化させる。この電位の変化がソースフォロア回路
を通して出力される。次に時刻ｔ4では、φH2が再びハ
イレベルとなり、ゲート電極１４の下に次のビットの信
号電荷Ｑ２が蓄積される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の固体撮像装置に
は、以下のような欠点があった。
は、以下のような欠点があった。
【０００８】フォトダイオードなどの撮像領域に結晶欠
陥などが存在すると、これらが暗電流発生源となり雑音
電荷を発生する。従来の固体撮像装置には図４に示した
ようにフォトダイオード１aを金属膜などで遮光して定
常的な雑音電荷を検出する構造になっており、この部分
の出力を通常の撮像領域の信号出力から減じるという操
作を、撮像装置に接続する外部回路で行っている。従っ
て、撮像装置が必要以上に大きくなる、外部回路が複雑
になるといった課題があった。
陥などが存在すると、これらが暗電流発生源となり雑音
電荷を発生する。従来の固体撮像装置には図４に示した
ようにフォトダイオード１aを金属膜などで遮光して定
常的な雑音電荷を検出する構造になっており、この部分
の出力を通常の撮像領域の信号出力から減じるという操
作を、撮像装置に接続する外部回路で行っている。従っ
て、撮像装置が必要以上に大きくなる、外部回路が複雑
になるといった課題があった。
【０００９】本発明の目的は、上記のような雑音電荷を
出力しない固体撮像装置およびその駆動方法を提供する
ことを目的とする。
出力しない固体撮像装置およびその駆動方法を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の固体撮像装置は、半導体基板上もしくは第
１の拡散領域に形成した第２の拡散領域と、少なくとも
前記第２の拡散領域上に形成された最終ゲート電極と、
前記最終ゲート電極と隣合う電位障壁形成ゲート電極
と、前記最終ゲート電極と前記電位障壁形成ゲート電極
との間の前記半導体基板もしくは第１の拡散領域に形成
された第３の拡散領域と、前記第３の拡散領域の電位を
入力とするソースフォロア回路とを備えている。
に、本発明の固体撮像装置は、半導体基板上もしくは第
１の拡散領域に形成した第２の拡散領域と、少なくとも
前記第２の拡散領域上に形成された最終ゲート電極と、
前記最終ゲート電極と隣合う電位障壁形成ゲート電極
と、前記最終ゲート電極と前記電位障壁形成ゲート電極
との間の前記半導体基板もしくは第１の拡散領域に形成
された第３の拡散領域と、前記第３の拡散領域の電位を
入力とするソースフォロア回路とを備えている。
【００１１】また、上記課題を解決するために、本発明
の固体撮像装置の駆動方法は、半導体基板上もしくは第
１の拡散領域に形成した第２の拡散領域と、少なくとも
前記第２の拡散領域上に形成されたＣＣＤの最終ゲート
電極と、前記最終ゲート電極と隣合う電位障壁形成ゲー
ト電極をもつＭＯＳトランジスタと、前記最終ゲート電
極と前記電位障壁形成ゲート電極との間の前記半導体基
板もしくは第１の拡散領域に形成された第３の拡散領域
と、前記第３の拡散領域の電位を入力とするソースフォ
ロア回路とを備え、前記ＭＯＳトランジスタの駆動周波
数が前記ＣＣＤの駆動周波数の２倍であり、前記電位障
壁形成ゲート電極の駆動が２値パルスで、かつ駆動周波
数が前記ＣＣＤの駆動周波数と等しい。
の固体撮像装置の駆動方法は、半導体基板上もしくは第
１の拡散領域に形成した第２の拡散領域と、少なくとも
前記第２の拡散領域上に形成されたＣＣＤの最終ゲート
電極と、前記最終ゲート電極と隣合う電位障壁形成ゲー
ト電極をもつＭＯＳトランジスタと、前記最終ゲート電
極と前記電位障壁形成ゲート電極との間の前記半導体基
板もしくは第１の拡散領域に形成された第３の拡散領域
と、前記第３の拡散領域の電位を入力とするソースフォ
ロア回路とを備え、前記ＭＯＳトランジスタの駆動周波
数が前記ＣＣＤの駆動周波数の２倍であり、前記電位障
壁形成ゲート電極の駆動が２値パルスで、かつ駆動周波
数が前記ＣＣＤの駆動周波数と等しい。
【００１２】
【作用】前記構成の固体撮像装置によれば、雑音電荷を
転送途中でトラップすることで雑音を低減し、撮像品質
を高めることができる。
転送途中でトラップすることで雑音を低減し、撮像品質
を高めることができる。
【００１３】前記の固体撮像装置の駆動方法によれば、
信号電荷と雑音電荷を分離して出力することで撮像品質
を高めることができる。
信号電荷と雑音電荷を分離して出力することで撮像品質
を高めることができる。
【００１４】
【実施例】図１に本発明の第一の実施例である固体撮像
装置の断面図と、各部のポテンシャル状態を示す。従来
例と異なるのは電位障壁形成ゲート１５に対向する拡散
層が不純物濃度の異なる三領域からなり、この三領域の
うちの中央部に他の二領域に比べて不純物濃度が薄い領
域２１を形成していることである。駆動方法は図６に示
した従来例と同じである。
装置の断面図と、各部のポテンシャル状態を示す。従来
例と異なるのは電位障壁形成ゲート１５に対向する拡散
層が不純物濃度の異なる三領域からなり、この三領域の
うちの中央部に他の二領域に比べて不純物濃度が薄い領
域２１を形成していることである。駆動方法は図６に示
した従来例と同じである。
【００１５】次に、動作について説明する。図１におけ
る時刻ｔ1〜ｔ5の各ポテンシャル図は、図６における時
刻ｔ1〜ｔ5にそれぞれ対応したものである。時刻ｔ1で
は、φH2がハイレベルとなっており、図１に示すよう
に、ゲート電極１４の下にはポテンシャル井戸が形成さ
れ、信号電荷Ｑ１が蓄積されている。また、φRもハイ
レベルとなっており、リセットトランジスタはオン状態
にあり、不純物領域９は不純物領域１０に印加される電
圧ＶRDにリセットされる。
る時刻ｔ1〜ｔ5の各ポテンシャル図は、図６における時
刻ｔ1〜ｔ5にそれぞれ対応したものである。時刻ｔ1で
は、φH2がハイレベルとなっており、図１に示すよう
に、ゲート電極１４の下にはポテンシャル井戸が形成さ
れ、信号電荷Ｑ１が蓄積されている。また、φRもハイ
レベルとなっており、リセットトランジスタはオン状態
にあり、不純物領域９は不純物領域１０に印加される電
圧ＶRDにリセットされる。
【００１６】次に、時刻ｔ2ではリセットクロックφRが
ローレベルとなり、リセットトランジスタはオフとな
る。リセットクロックφRがハイレベルからローレベル
へ変化する時にゲート電極１６と不純物領域９の容量カ
ップリングにより、不純物領域９の電位は若干低下し、
その後フローティング状態となる。
ローレベルとなり、リセットトランジスタはオフとな
る。リセットクロックφRがハイレベルからローレベル
へ変化する時にゲート電極１６と不純物領域９の容量カ
ップリングにより、不純物領域９の電位は若干低下し、
その後フローティング状態となる。
【００１７】次に、時刻ｔ3ではＣＣＤ駆動クロックφH
2がローレベルとなり、ゲート電極１４の下に蓄えられ
ていた信号電荷Ｑ１がゲート電極１５の下の電位障壁を
乗り越えて、不純物領域９に流入し、不純物領域９の電
位を変化させる。この電位の変化がソースフォロア回路
を通して出力される。このとき、ゲート電極１５に対向
する拡散層が、不純物濃度の異なる三領域からなり、中
央部で不純物濃度が薄いため、ゲート電極１５の下にポ
テンシャルディップが生じ、微少電荷Ｑcの取り残しが
発生する。
2がローレベルとなり、ゲート電極１４の下に蓄えられ
ていた信号電荷Ｑ１がゲート電極１５の下の電位障壁を
乗り越えて、不純物領域９に流入し、不純物領域９の電
位を変化させる。この電位の変化がソースフォロア回路
を通して出力される。このとき、ゲート電極１５に対向
する拡散層が、不純物濃度の異なる三領域からなり、中
央部で不純物濃度が薄いため、ゲート電極１５の下にポ
テンシャルディップが生じ、微少電荷Ｑcの取り残しが
発生する。
【００１８】次に時刻ｔ4では、φH2が再びハイレベル
となり、ゲート電極１４の下に次のビットの信号電荷Ｑ
２が転送されてくる。ここで、ゲート電極１５の下に生
じているポテンシャルディップの大きさは、隣接するゲ
ート電極１４の下の不純物領域や、不純物領域９のポテ
ンシャルの影響を受ける。すなわち、ゲート電極１５の
下の不純物領域のポテンシャルと隣接する不純物領域の
ポテンシャルの差が大きいほど、ゲート電極１５の下に
生じているポテンシャルディップの大きさは、小さくな
る。従って、φH2がローレベルからハイレベルと変わる
ことによって、ポテンシャルディップが小さくなり、取
り残された電荷Ｑcの一部Ｑdがゲート電極１４の下に戻
ってくる。従って、ゲート電極１４の下にはＱ２とＱd
の和である電荷Ｑ３が蓄積される。
となり、ゲート電極１４の下に次のビットの信号電荷Ｑ
２が転送されてくる。ここで、ゲート電極１５の下に生
じているポテンシャルディップの大きさは、隣接するゲ
ート電極１４の下の不純物領域や、不純物領域９のポテ
ンシャルの影響を受ける。すなわち、ゲート電極１５の
下の不純物領域のポテンシャルと隣接する不純物領域の
ポテンシャルの差が大きいほど、ゲート電極１５の下に
生じているポテンシャルディップの大きさは、小さくな
る。従って、φH2がローレベルからハイレベルと変わる
ことによって、ポテンシャルディップが小さくなり、取
り残された電荷Ｑcの一部Ｑdがゲート電極１４の下に戻
ってくる。従って、ゲート電極１４の下にはＱ２とＱd
の和である電荷Ｑ３が蓄積される。
【００１９】次に時刻ｔ5では、再び時刻ｔ1と同じクロ
ックタイミングになるが、この時に不純物領域９の電位
が上昇するため、ゲート電極１５の下のポテンシャルデ
ィップが小さくなり、取り残し電荷Ｑcの一部Ｑeが不純
物領域９へ流出し、不純物領域１０へ排出される。結
局、ゲート電極１５の下のポテンシャルディップには、
（Ｑc−Ｑd−Ｑe）の電荷が残ることになる。従って、
続いて時刻ｔ3と同じクロックタイミングになった時に
電荷Ｑ３（＝（Ｑ２＋Ｑd））から新たにトラップされ
る電荷量は（Ｑd＋Ｑe）となり、不純物領域９へ転送さ
れて出力される信号電荷は、もとの信号電荷Ｑ２からＱ
eの電荷が差し引かれた量になる。
ックタイミングになるが、この時に不純物領域９の電位
が上昇するため、ゲート電極１５の下のポテンシャルデ
ィップが小さくなり、取り残し電荷Ｑcの一部Ｑeが不純
物領域９へ流出し、不純物領域１０へ排出される。結
局、ゲート電極１５の下のポテンシャルディップには、
（Ｑc−Ｑd−Ｑe）の電荷が残ることになる。従って、
続いて時刻ｔ3と同じクロックタイミングになった時に
電荷Ｑ３（＝（Ｑ２＋Ｑd））から新たにトラップされ
る電荷量は（Ｑd＋Ｑe）となり、不純物領域９へ転送さ
れて出力される信号電荷は、もとの信号電荷Ｑ２からＱ
eの電荷が差し引かれた量になる。
【００２０】以上説明してきたように、信号電荷から常
に一定の電荷量Ｑeを差し引いた値を出力することがで
き、また、この電荷量Ｑeは不純物領域２１の不純物濃
度や、駆動電圧で制御できる。
に一定の電荷量Ｑeを差し引いた値を出力することがで
き、また、この電荷量Ｑeは不純物領域２１の不純物濃
度や、駆動電圧で制御できる。
【００２１】図２は本発明による固体撮像装置の駆動方
法を示すものである。従来例と異なるのは電位障壁形成
ゲート１５に印加する電圧波形が直流ではなく二値のク
ロック波形となっていることである。図３に本発明の第
二の実施例である固体撮像装置の構成と、図２に示した
本発明による固体撮像装置の駆動方法を用いた場合の各
部のポテンシャル状態を示す。従来および第一の実施例
と異なるのは電位障壁形成ゲート１５に対向するｐ形拡
散層の不純物濃度が異なる二領域からなり、不純物領域
９側に不純物濃度の濃い不純物層２２を形成しているこ
とである。
法を示すものである。従来例と異なるのは電位障壁形成
ゲート１５に印加する電圧波形が直流ではなく二値のク
ロック波形となっていることである。図３に本発明の第
二の実施例である固体撮像装置の構成と、図２に示した
本発明による固体撮像装置の駆動方法を用いた場合の各
部のポテンシャル状態を示す。従来および第一の実施例
と異なるのは電位障壁形成ゲート１５に対向するｐ形拡
散層の不純物濃度が異なる二領域からなり、不純物領域
９側に不純物濃度の濃い不純物層２２を形成しているこ
とである。
【００２２】動作について説明する。図３における時刻
ｔ1〜ｔ6の各ポテンシャル図は、図２における時刻ｔ1
〜ｔ6にそれぞれ対応したものである。時刻ｔ1から時刻
ｔ3までの動作は実施例１の時刻ｔ1〜ｔ3の動作と同じ
であり、時刻ｔ3では信号電荷Ｑ１がゲート電極１５の
下の電位障壁を乗り越えて、不純物領域９に流入し、ゲ
ート電極１４とゲート電極１５の間に微少電荷Ｑcの取
り残しが発生している。
ｔ1〜ｔ6の各ポテンシャル図は、図２における時刻ｔ1
〜ｔ6にそれぞれ対応したものである。時刻ｔ1から時刻
ｔ3までの動作は実施例１の時刻ｔ1〜ｔ3の動作と同じ
であり、時刻ｔ3では信号電荷Ｑ１がゲート電極１５の
下の電位障壁を乗り越えて、不純物領域９に流入し、ゲ
ート電極１４とゲート電極１５の間に微少電荷Ｑcの取
り残しが発生している。
【００２３】時刻ｔ4では、ＶOGとφRがハイレベルとな
る。ゲート電極１５の下の拡散層は不純物濃度の異なる
二領域に分かれており、印加される電圧がローレベルの
時には形成されるポテンシャルにも差が生じているが、
ハイレベルの電圧を印加すると、ゲート電極１４からの
フリンジ電界などの影響でポテンシャル差を無くすこと
ができる。従って、ＶOGをハイレベルとすることで、取
り残し電荷Ｑcを不純物領域９に転送する。さらにこの
時、φRがハイレベルとなっているので、取り残し電荷
Ｑcは不純物領域１０に排出される。
る。ゲート電極１５の下の拡散層は不純物濃度の異なる
二領域に分かれており、印加される電圧がローレベルの
時には形成されるポテンシャルにも差が生じているが、
ハイレベルの電圧を印加すると、ゲート電極１４からの
フリンジ電界などの影響でポテンシャル差を無くすこと
ができる。従って、ＶOGをハイレベルとすることで、取
り残し電荷Ｑcを不純物領域９に転送する。さらにこの
時、φRがハイレベルとなっているので、取り残し電荷
Ｑcは不純物領域１０に排出される。
【００２４】次に時刻ｔ5ではφR、ＶOGが再びローレベ
ルとなり、不純物領域９の電位をフローティングにし、
ゲート電極１５の下に電位障壁を形成する。
ルとなり、不純物領域９の電位をフローティングにし、
ゲート電極１５の下に電位障壁を形成する。
【００２５】次に時刻ｔ6では、φH2が再びハイレベル
となり、ゲート電極１４の下に次のビットの信号電荷Ｑ
２が蓄積される。
となり、ゲート電極１４の下に次のビットの信号電荷Ｑ
２が蓄積される。
【００２６】以上で一ビット分の転送を終了し、以下同
様の動作を繰り返して順次信号電荷を転送して行く。
様の動作を繰り返して順次信号電荷を転送して行く。
【００２７】以上説明してきたように、電位障壁形成ゲ
ート１５の下にポテンシャルディップを形成して雑音電
荷を蓄積し、信号電荷転送後にこの雑音電荷を排出する
ことで、雑音の少ない高品質な撮像情報を出力すること
ができる。
ート１５の下にポテンシャルディップを形成して雑音電
荷を蓄積し、信号電荷転送後にこの雑音電荷を排出する
ことで、雑音の少ない高品質な撮像情報を出力すること
ができる。
【００２８】また、全ビットの信号電荷の中から雑音電
荷を分離、排出することができるので、遮光膜に覆われ
たフォトダイオード列が不要となり、固体撮像装置の小
型化と、外部周辺回路の簡略化が可能になる。
荷を分離、排出することができるので、遮光膜に覆われ
たフォトダイオード列が不要となり、固体撮像装置の小
型化と、外部周辺回路の簡略化が可能になる。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明の固体撮像
装置及び駆動方法によれば、電位障壁形成ゲートの下に
雑音電荷を蓄積し、信号電荷転送後にこの雑音電荷を排
出することで、雑音の少ない高品質な撮像情報を出力す
ることが可能となる。
装置及び駆動方法によれば、電位障壁形成ゲートの下に
雑音電荷を蓄積し、信号電荷転送後にこの雑音電荷を排
出することで、雑音の少ない高品質な撮像情報を出力す
ることが可能となる。
【図１】本発明の第一の実施例である固体撮像装置の構
成断面の各部のポテンシャル状態を示す図
成断面の各部のポテンシャル状態を示す図
【図２】本発明の実施例である固体撮像装置の駆動電圧
のクロックタイミングを示す図
のクロックタイミングを示す図
【図３】本発明の第二の実施例である固体撮像装置の構
成断面の各部のポテンシャル状態を示す図
成断面の各部のポテンシャル状態を示す図
【図４】従来の固体撮像装置の構成とポテンシャル状態
を示す図
を示す図
【図５】従来の固体撮像装置の要部の断面の各部のポテ
ンシャル状態を示す図
ンシャル状態を示す図
【図６】従来の固体撮像装置の駆動電圧のクロックタイ
ミングを示す図
ミングを示す図
６ 半導体基板 ７〜１０ 不純物拡散層 １１〜１６ ゲート電極 ２１，２２ 不純物拡散層
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上もしくは第１の拡散領域に
形成した第２の拡散領域と、少なくとも前記第２の拡散
領域上に形成された最終ゲート電極と、前記最終ゲート
電極と隣合う電位障壁形成ゲート電極と、前記最終ゲー
ト電極と前記電位障壁形成ゲート電極との間の前記半導
体基板もしくは第１の拡散領域に形成された第３の拡散
領域と、前記第３の拡散領域の電位を入力とするソース
フォロア回路とを備えたことを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項２】 半導体基板上もしくは第１の拡散領域に
形成した第２の拡散領域と、少なくとも前記第２の拡散
領域上に形成されたＣＣＤの最終ゲート電極と、前記最
終ゲート電極と隣合う電位障壁形成ゲート電極をもつＭ
ＯＳトランジスタと、前記最終ゲート電極と前記電位障
壁形成ゲート電極との間の前記半導体基板もしくは第１
の拡散領域に形成された第３の拡散領域と、前記第３の
拡散領域の電位を入力とするソースフォロア回路とを備
え、前記ＭＯＳトランジスタの駆動周波数が前記ＣＣＤ
の駆動周波数の２倍であり、前記電位障壁形成ゲート電
極の駆動が２値パルスで、かつ駆動周波数が前記ＣＣＤ
の駆動周波数と等しいことを特徴とする固体撮像装置の
駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186027A JPH0746484A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186027A JPH0746484A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0746484A true JPH0746484A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16181118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5186027A Pending JPH0746484A (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746484A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014116682A1 (de) | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Wolfgang BITSCH | Verfahren zur Entwässerung von Bentonit-Suspensionen |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP5186027A patent/JPH0746484A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014116682A1 (de) | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Wolfgang BITSCH | Verfahren zur Entwässerung von Bentonit-Suspensionen |
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