JPS60174583A - 固体撮像素子の駆動方法 - Google Patents
固体撮像素子の駆動方法Info
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- JPS60174583A JPS60174583A JP59030745A JP3074584A JPS60174583A JP S60174583 A JPS60174583 A JP S60174583A JP 59030745 A JP59030745 A JP 59030745A JP 3074584 A JP3074584 A JP 3074584A JP S60174583 A JPS60174583 A JP S60174583A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
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- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は二次元画像を撮像する固体撮像素子の駆動方法
に関する。
に関する。
（ロ）従来技術
固体撮像素子としては、並列配置された複数本のＯＯＤ
列の夫々に多数の受光部、即ち光電変換部を内股したフ
レーム転送方式のものと、各０００列外の多数の光電変
換部が夫々複数本のＣ（３Ｄ列に結合したインターライ
ン転送方式のものがある。しかしながらこの素子をテレ
ビカメラ用に使用する場合には、２０万個程度の多数の
光電変換部を必要とする為に、構成の簡単なフレーム転
送方式が主流になυつつある。
列の夫々に多数の受光部、即ち光電変換部を内股したフ
レーム転送方式のものと、各０００列外の多数の光電変
換部が夫々複数本のＣ（３Ｄ列に結合したインターライ
ン転送方式のものがある。しかしながらこの素子をテレ
ビカメラ用に使用する場合には、２０万個程度の多数の
光電変換部を必要とする為に、構成の簡単なフレーム転
送方式が主流になυつつある。
斯様なフレーム転送方式の従来の固体撮像素子に於いて
は、ＣｊＣＤ列内に内股された特定の受光部、即ち光電
変換部にて過剰電荷が生じると、この過剰電荷が四方に
隣接する光電変換部に流入し、再生画像に白いにじみを
発生せしめるプルーミング現象が問題とされていた。
は、ＣｊＣＤ列内に内股された特定の受光部、即ち光電
変換部にて過剰電荷が生じると、この過剰電荷が四方に
隣接する光電変換部に流入し、再生画像に白いにじみを
発生せしめるプルーミング現象が問題とされていた。
従って、斯るブルーミング現象を抑制する為に、特公昭
５３−４７６７０号に示されている様に、ＣＯＤ列間夫
々に縦型のオーバーフロードレインヲ設ケ、このオーバ
ーフロードレインに依って過剰電荷を吸収する方法が提
案されている。しかしながらこの様に専用のオーバーフ
ロードレインを複数本設ける必要がある為に、固体撮像
素子の構造の複悸比及び大聖化を招き、不良事故の発生
やコストアップの要因となっていた。
５３−４７６７０号に示されている様に、ＣＯＤ列間夫
々に縦型のオーバーフロードレインヲ設ケ、このオーバ
ーフロードレインに依って過剰電荷を吸収する方法が提
案されている。しかしながらこの様に専用のオーバーフ
ロードレインを複数本設ける必要がある為に、固体撮像
素子の構造の複悸比及び大聖化を招き、不良事故の発生
やコストアップの要因となっていた。
（ハ）発明の目的
本発明は専用のオーバーフロードレインを設ける事なく
ブルーミング対策を可能とした固体撮像素子の駆動方法
を提供するものである。
ブルーミング対策を可能とした固体撮像素子の駆動方法
を提供するものである。
に）発明の構成
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、インターレース駆
動を行なうに際して、奇数、偶数の一方のフィールドの
受光部の光電変換期間に、他方のフィールドの受光部で
ボンピング現象を生ぜしめるものである。
動を行なうに際して、奇数、偶数の一方のフィールドの
受光部の光電変換期間に、他方のフィールドの受光部で
ボンピング現象を生ぜしめるものである。
（ホ）実施例
第１図に本発明の駆動方法を採用した固体撮像素子の部
分的な平面模式図を示し、第２図にその縦断面図を示す
。これ等の図に於いて（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）・・・
は夫々シリコンからなる半導体基板（Ｓ）上に透明な二
駿化シリコンからなる絶縁膜（０）を介して複数本並列
配置したポリシリコンからなる透明な第１、及び第２の
電極であシ、これ等両電極（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）・
・・は互いの一側辺側で第２の亀ＷＳ（Ｍ２）・・・が
第１の電極（Ｍｌ）・・・上に絶縁状態で重畳していて
密接配置されている。（８６）・・・は上記第１、及び
第２の電極（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）・・・の互いの他
側辺側に於いて、これ等電極（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）
・・・間の間隙位置の半導体基板（８）表面部に形成さ
れた実質上の第６の電極となる高濃度領域であシ、該領
域（Ｓ３）・・・は基板（Ｓ）と同導電型不純物、例え
ばＰ型のポロンを上記両電極（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）
・・・をマスクとしてイオン注入する事に依って位置ず
れなしに形成される。尚、第１図にて（Ｄ）は並 。
分的な平面模式図を示し、第２図にその縦断面図を示す
。これ等の図に於いて（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）・・・
は夫々シリコンからなる半導体基板（Ｓ）上に透明な二
駿化シリコンからなる絶縁膜（０）を介して複数本並列
配置したポリシリコンからなる透明な第１、及び第２の
電極であシ、これ等両電極（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）・
・・は互いの一側辺側で第２の亀ＷＳ（Ｍ２）・・・が
第１の電極（Ｍｌ）・・・上に絶縁状態で重畳していて
密接配置されている。（８６）・・・は上記第１、及び
第２の電極（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）・・・の互いの他
側辺側に於いて、これ等電極（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）
・・・間の間隙位置の半導体基板（８）表面部に形成さ
れた実質上の第６の電極となる高濃度領域であシ、該領
域（Ｓ３）・・・は基板（Ｓ）と同導電型不純物、例え
ばＰ型のポロンを上記両電極（Ｍｌ）・・・、（Ｍ２）
・・・をマスクとしてイオン注入する事に依って位置ず
れなしに形成される。尚、第１図にて（Ｄ）は並 。
設されｆｃＣＣＤのチャンネル部（Ｃ）を区画分離する
チャンネルストッパである。
チャンネルストッパである。
而して、このＣＯＤは第２図に示す如く、その高濃度領
域（Ｓ３）・・・が基板（８）と同電位にアースされて
おり、実質的な固定電位電極として働き、番数フィール
ドの受光部（ａ）’・・に設けられた第１の電極（Ｍ１
′）・・・には第１のクロックパルスφ１１が印加され
、偶数フィールドの受光部＜ａｆ−・に股部＜ｈｆ＜＝
／’−・・に設はうした第２ ノｔｔ［ｉ （Ｍ ２’
）、（Ｍ２“）・・・−ζは第６のクロックパルスφ２
０が印加されるのである。
域（Ｓ３）・・・が基板（８）と同電位にアースされて
おり、実質的な固定電位電極として働き、番数フィール
ドの受光部（ａ）’・・に設けられた第１の電極（Ｍ１
′）・・・には第１のクロックパルスφ１１が印加され
、偶数フィールドの受光部＜ａｆ−・に股部＜ｈｆ＜＝
／’−・・に設はうした第２ ノｔｔ［ｉ （Ｍ ２’
）、（Ｍ２“）・・・−ζは第６のクロックパルスφ２
０が印加されるのである。
次に第６図（１）〜（社）のポテンシャル図に基ツいて
動作を詳述する。先ず、奇数フィールドの光電変換期間
に於いては、同図中に示す如く、クロックパルスφｎは
Ｈｉレベル、クロックパルスφ１２ハＬｏｗレベルとＨ
ｉレベルとが高速に切換わ９、クロックパルスφ２０は
Ｌｏｗレベルとなシ、奇数フィールドの第１の電極（Ｍ
１’）位置にポテンシャル井戸が形成され、偶数フィ
ールドの第１の電極（Ｍｌ）位置にはポテンシャルが振
動するボンピング領域が形成される。この為に、奇数フ
ィールドの受光部（ａｒ・・・では光電変換された電子
が蓄積され、一方、偶数フィールドの受光部＜＝ｆ＜・
・ではそのボンピンク現象に依シ、光電変換された電子
が再結合して悄或する事となる。
動作を詳述する。先ず、奇数フィールドの光電変換期間
に於いては、同図中に示す如く、クロックパルスφｎは
Ｈｉレベル、クロックパルスφ１２ハＬｏｗレベルとＨ
ｉレベルとが高速に切換わ９、クロックパルスφ２０は
Ｌｏｗレベルとなシ、奇数フィールドの第１の電極（Ｍ
１’）位置にポテンシャル井戸が形成され、偶数フィ
ールドの第１の電極（Ｍｌ）位置にはポテンシャルが振
動するボンピング領域が形成される。この為に、奇数フ
ィールドの受光部（ａｒ・・・では光電変換された電子
が蓄積され、一方、偶数フィールドの受光部＜＝ｆ＜・
・ではそのボンピンク現象に依シ、光電変換された電子
が再結合して悄或する事となる。
従って、奇数フィー／彫ドの受光部（ａ）′・・・にて
過剰電荷が発生した場合でも、この過剰電荷は、隣接す
る偶数フィールドの受光部（ａ）・・・に流入する事と
なり、この受光部（ａ）・・・のボンピング現象にて吸
収′励★される。尚、斯るボンピング現象に依る電子の
藺飯原ＮについてＢ、（ＩＥＥＥ ＴＲＡＮ８ＡＯＴＩ
ＯＮＳ ＯＮ ＥＬＥｃＴｎｏｙＤＥｖｒｃＥｓＶＯＬ
、ＥＤ−３Ｑ、Ｎ０１８．ＡＵＧＵ８Ｔ １９８３〕に
詳しく論じられている様に、ポテンシャルの振動に依っ
て電子を強制的に再結合せしめるものである。
過剰電荷が発生した場合でも、この過剰電荷は、隣接す
る偶数フィールドの受光部（ａ）・・・に流入する事と
なり、この受光部（ａ）・・・のボンピング現象にて吸
収′励★される。尚、斯るボンピング現象に依る電子の
藺飯原ＮについてＢ、（ＩＥＥＥ ＴＲＡＮ８ＡＯＴＩ
ＯＮＳ ＯＮ ＥＬＥｃＴｎｏｙＤＥｖｒｃＥｓＶＯＬ
、ＥＤ−３Ｑ、Ｎ０１８．ＡＵＧＵ８Ｔ １９８３〕に
詳しく論じられている様に、ポテンシャルの振動に依っ
て電子を強制的に再結合せしめるものである。
これに続く奇数フィールドの電荷転送期間に於いては、
第６図（１）〜（Ｖ）に示す如く、第１及び第２のクロ
ックパルスφ１１．φ１２が同一のクロックとな５．す
、これ等のクロックパルスφ１１φ１２、及ヒ第６のク
ロックパルスφ２０が共にＨｉレベルの時、第１の電極
（Ｍｌ）位置と連なる第２の電極（Ｍ２）位置の両方に
亘って、ポテンシャル井戸が拡大され、奇数フィールド
の電子がこの拡大ポテンシャル井戸に移動する〔同図１
）〕。次に、クロックパルスφ１１φ１２、及びφ２０
がＬｏｗ、及びＨｉしベルとなると第２の電極（Ｍ２）
位置のみにポテンシャル井戸が縮小形成され、この縮小
ポテンシャル井戸に電子が移動する〔同図釦〕。続いて
、クロックパルスφ１１φ１２、及びφ２０が共にＬｏ
ｗレベルとなると、高濃度領域（Ｓ６）位置にポテンシ
ャル井戸が形成されるので、このポテンシャル井戸に電
子が移動する〔同図４Ｖ））。さらに、クロックパルス
φ１１φ！２、及びφ２０をｋｌ ｊ 、及びＬＯＷレ
ベルとする。と、第１の電極（Ｍｌ）・・・位置にポテ
ンシャル井戸が形成され、このポテンシャル井戸に市゛
子が移動する事となる。以後、同図１）〜（Ｖ）のポテ
ンシャル変化が周期的にくシ返えされ、奇数フィールド
の電子が左から右の方向に転送され、奇数フィールド画
像信号として外部に出力される。
第６図（１）〜（Ｖ）に示す如く、第１及び第２のクロ
ックパルスφ１１．φ１２が同一のクロックとな５．す
、これ等のクロックパルスφ１１φ１２、及ヒ第６のク
ロックパルスφ２０が共にＨｉレベルの時、第１の電極
（Ｍｌ）位置と連なる第２の電極（Ｍ２）位置の両方に
亘って、ポテンシャル井戸が拡大され、奇数フィールド
の電子がこの拡大ポテンシャル井戸に移動する〔同図１
）〕。次に、クロックパルスφ１１φ１２、及びφ２０
がＬｏｗ、及びＨｉしベルとなると第２の電極（Ｍ２）
位置のみにポテンシャル井戸が縮小形成され、この縮小
ポテンシャル井戸に電子が移動する〔同図釦〕。続いて
、クロックパルスφ１１φ１２、及びφ２０が共にＬｏ
ｗレベルとなると、高濃度領域（Ｓ６）位置にポテンシ
ャル井戸が形成されるので、このポテンシャル井戸に電
子が移動する〔同図４Ｖ））。さらに、クロックパルス
φ１１φ！２、及びφ２０をｋｌ ｊ 、及びＬＯＷレ
ベルとする。と、第１の電極（Ｍｌ）・・・位置にポテ
ンシャル井戸が形成され、このポテンシャル井戸に市゛
子が移動する事となる。以後、同図１）〜（Ｖ）のポテ
ンシャル変化が周期的にくシ返えされ、奇数フィールド
の電子が左から右の方向に転送され、奇数フィールド画
像信号として外部に出力される。
一方、偶数フィールドの光電変換期間に於いては、同図
αＤに示す如く、クロックパルスφ１１はＬＯＷレベル
とＨｉレベルとが高速に切り換わシ、クロックパルスφ
１２ｔｉｌＬＬ！レベル、クロックパルスφ２０はＬｏ
ｗレベルとなシ奇数フィールドの場合とは逆に、偶数フ
ィールドの第１の電極（Ｍｌ）位置にポテンシャル井戸
が形成され、奇数フィールドの第１の電極（Ｍｌ’）位
置にはポテンシャルが振動するボンピング領域が形成さ
れ、この領域にて、偶数フィールドの受光部＜ａ’ｒ＜
・・にて生じた過剰電子が吸収両級する事となる。
αＤに示す如く、クロックパルスφ１１はＬＯＷレベル
とＨｉレベルとが高速に切り換わシ、クロックパルスφ
１２ｔｉｌＬＬ！レベル、クロックパルスφ２０はＬｏ
ｗレベルとなシ奇数フィールドの場合とは逆に、偶数フ
ィールドの第１の電極（Ｍｌ）位置にポテンシャル井戸
が形成され、奇数フィールドの第１の電極（Ｍｌ’）位
置にはポテンシャルが振動するボンピング領域が形成さ
れ、この領域にて、偶数フィールドの受光部＜ａ’ｒ＜
・・にて生じた過剰電子が吸収両級する事となる。
そしてこれに続く偶数フィールドの電荷転送期間に於い
ては、奇数フィールドのそれと同じく第６図（１）〜（
Ｖ）に示す如く外部に転送出力される。
ては、奇数フィールドのそれと同じく第６図（１）〜（
Ｖ）に示す如く外部に転送出力される。
尚、固体撮像素子に於けるブルーミング対策として単に
ボンピング現象を利用する事については、上述のＩＥＥ
Ｅに開示のＴＩ社の論文に示されている。しかしながら
、この場合の固体撮像素子は、本発明に用いられる素子
とは異なり全ての受光部に電荷の転送の為の電極構成の
他にボンピング領域を形成すべき専用の電極を備えてお
り、各フィールドの光電変換期間中にて夫々の受光部内
でボンピング現象を生ぜしめるものである。依って、上
述の如くボンピング領域専用の電極を設ける事なく本来
電荷の転送の為に必要な電極構成をそのまま利用した本
発明の固体撮像素子の駆動方法に依れば、より小型集積
化された構成の簡単な固体撮像素子を使用していながら
、ブルーミング対策を構じる事ができる事は明白である
。
ボンピング現象を利用する事については、上述のＩＥＥ
Ｅに開示のＴＩ社の論文に示されている。しかしながら
、この場合の固体撮像素子は、本発明に用いられる素子
とは異なり全ての受光部に電荷の転送の為の電極構成の
他にボンピング領域を形成すべき専用の電極を備えてお
り、各フィールドの光電変換期間中にて夫々の受光部内
でボンピング現象を生ぜしめるものである。依って、上
述の如くボンピング領域専用の電極を設ける事なく本来
電荷の転送の為に必要な電極構成をそのまま利用した本
発明の固体撮像素子の駆動方法に依れば、より小型集積
化された構成の簡単な固体撮像素子を使用していながら
、ブルーミング対策を構じる事ができる事は明白である
。
（へ）発明の効果
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、以上の説明から明
らがな如く、インターレース駆動を行なうに際して、奇
数、偶数の一方のフィールドの受光部の光電変換期間に
、他方のフィールドの受光部でボンピング現象を生ぜし
めるものであるので、一方のフィールド受光部で生じた
過剰電荷をこの他方の受光部のボンピング現象にそ吸収
温域する事ができる。
らがな如く、インターレース駆動を行なうに際して、奇
数、偶数の一方のフィールドの受光部の光電変換期間に
、他方のフィールドの受光部でボンピング現象を生ぜし
めるものであるので、一方のフィールド受光部で生じた
過剰電荷をこの他方の受光部のボンピング現象にそ吸収
温域する事ができる。
従って、固体撮像素子に新たなオーバーフロードレイン
や専用のボンピング用電極を設ける事なく構造の簡単な
小型の固体撮像素子を用いていながら、プルーミング現
象を抑制する事ができ、良質の再生画像が得られる。
や専用のボンピング用電極を設ける事なく構造の簡単な
小型の固体撮像素子を用いていながら、プルーミング現
象を抑制する事ができ、良質の再生画像が得られる。
第１図、及び第２図は本発明の駆動方法に用いられる固
体撮像素子の平面図、及び断面図、第６図はポテンシャ
ル図である。 （８）・・・・・・半導体基板、ＣＭ）・・・・・・電
極、（Ｓ）・・・・・・高濃度領域。 出願人三洋電機株式会社 代理人 弁理士佐野靜夫 第２図 第１図 ３．１、 ゴー「し−Ｊ］−肚ｅ］− （１ν） −ゴソー １ｅ−］ ・・・・より１丁を拝１何１
体撮像素子の平面図、及び断面図、第６図はポテンシャ
ル図である。 （８）・・・・・・半導体基板、ＣＭ）・・・・・・電
極、（Ｓ）・・・・・・高濃度領域。 出願人三洋電機株式会社 代理人 弁理士佐野靜夫 第２図 第１図 ３．１、 ゴー「し−Ｊ］−肚ｅ］− （１ν） −ゴソー １ｅ−］ ・・・・より１丁を拝１何１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ス １）フレームトランフッ一方式の二次元固体撮−八 像素子のインタレース駆動方法に於いて、上記素４ △ 子の奇数フィールド受光部の光電変換期間では、偶数フ
ィールドの受光部でボンピング現象を生ぜしめ、逆に偶
数フィールド受光部の光電変換期間では、奇数フィール
ドの受光部でボンピング現象を生せしめる事に依って、
一方のフィールド受光部の光電変換期間中にオーバフロ
ーした光電荷を他方のフィールド受光部のボンピング現
象にて吸収する事を特徴とした固体撮像素子の駆動方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030745A JPH0767153B2 (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030745A JPH0767153B2 (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60174583A true JPS60174583A (ja) | 1985-09-07 |
| JPH0767153B2 JPH0767153B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=12312212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59030745A Expired - Lifetime JPH0767153B2 (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 固体撮像素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767153B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6282619U (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-26 | ||
| US5051832A (en) * | 1990-02-12 | 1991-09-24 | Eastman Kodak Company | Selective operation in interlaced and non-interlaced modes of interline transfer CCD image sensing device |
| FR2663802A1 (fr) * | 1990-05-25 | 1991-12-27 | Asahi Optical Co Ltd | Dispositif de compensation d'effets du courant obscurite dans un dispositif electronique de formation d'image. |
| US5777670A (en) * | 1992-10-26 | 1998-07-07 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Device for controlling transfer in a CCD-type imaging device |
| US7709777B2 (en) * | 2003-06-16 | 2010-05-04 | Micron Technology, Inc. | Pumps for CMOS imagers |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518064A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-07 | Sony Corp | Charge trsnsfer device |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59030745A patent/JPH0767153B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518064A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-07 | Sony Corp | Charge trsnsfer device |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6282619U (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-26 | ||
| JPH0354489Y2 (ja) * | 1985-11-13 | 1991-12-02 | ||
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| US5477265A (en) * | 1990-05-25 | 1995-12-19 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Device for controlling imaging device |
| US5719625A (en) * | 1990-05-25 | 1998-02-17 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Device for controlling imaging device |
| US5777670A (en) * | 1992-10-26 | 1998-07-07 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Device for controlling transfer in a CCD-type imaging device |
| US7709777B2 (en) * | 2003-06-16 | 2010-05-04 | Micron Technology, Inc. | Pumps for CMOS imagers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0767153B2 (ja) | 1995-07-19 |
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