JPS63184363A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS63184363A JPS63184363A JP62015142A JP1514287A JPS63184363A JP S63184363 A JPS63184363 A JP S63184363A JP 62015142 A JP62015142 A JP 62015142A JP 1514287 A JP1514287 A JP 1514287A JP S63184363 A JPS63184363 A JP S63184363A
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Classifications
-
- 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
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はインターライントランスファ
（１ｎｔｅｒｌｉｎｅｔｒａｎｓｆｅｒ ）方式のＣＣ
Ｄから成る固体撮像装置に関し、特に高集積化、高画素
化に好適な構造の固体撮像装置に関する。
Ｄから成る固体撮像装置に関し、特に高集積化、高画素
化に好適な構造の固体撮像装置に関する。
従来、かかる方式のＣＯＤからなる固体撮像装置は第５
図に示すものがある。同図は受光領域の要部を上面から
見たときの概略平面図１あり、半導体基板の表面部分に
形成されたｐ形シリコン層（ｐ−ｗｅｌｌ）内にｎ形層
をマトリクス状に形成することにより、複数のフォトダ
イオードｐｄ１？ ｐｄ２・・・・・・が形成されてい
る。夫々のフォトタイオードｐｄ １ ＊ ｐｄ ２・
・・・・・の間には、垂直方向に信号電荷を転送するた
めの複数の電荷転送チャネルＬ、、 Ｌ２． Ｌ、。
図に示すものがある。同図は受光領域の要部を上面から
見たときの概略平面図１あり、半導体基板の表面部分に
形成されたｐ形シリコン層（ｐ−ｗｅｌｌ）内にｎ形層
をマトリクス状に形成することにより、複数のフォトダ
イオードｐｄ１？ ｐｄ２・・・・・・が形成されてい
る。夫々のフォトタイオードｐｄ １ ＊ ｐｄ ２・
・・・・・の間には、垂直方向に信号電荷を転送するた
めの複数の電荷転送チャネルＬ、、 Ｌ２． Ｌ、。
・°°・・・が形成され、フォトダイオード群１）ｄｌ
ｓ Ｉ）ｄ２ｓ・・・・・・と電荷転送チャネルＬ１．
Ｌ２． Ｌ、、・・・・・・を除く部分（同図中、点
線で囲れた斜線部分）はチャネルストップ領域となって
いる。
ｓ Ｉ）ｄ２ｓ・・・・・・と電荷転送チャネルＬ１．
Ｌ２． Ｌ、、・・・・・・を除く部分（同図中、点
線で囲れた斜線部分）はチャネルストップ領域となって
いる。
電荷転送チャネルＬ１． Ｌ２． Ｌδ、・・・・・・
の上面には、水平方向に延びるポリシリコン層から成る
複数の転送電極Ｇ１＊ Ｇ２ｅ Ｇ５１ Ｇ４１・・・
・・・が並設され、４本の転送電極を１組とじて４相駆
動方式に基づくクロック信号φ１．φ２．φ６．φ４が
印加されるようになっている。即ち、フォトダイオ−）
′ｐｄ、が並ぶ行に対して２本の転送電極Ｇｊ、Ｇ２が
対応して形成され、フォトダイオードｐａ２が並ぶ行に
対して２本の転送電極Ｇ６． Ｇ４が対応して形成され
、図示していないが他のフォトダイオード及び転送電極
についても同様の構成となっている。そして、クロック
信号φ４．φ２．φ３．φ４の電圧変化に応じてポテン
シャル井戸を電荷転送チャネルＬ１． Ｌ２． Ｌ３．
・・・・・・に形成させることＫより、フォトダイオー
ドｐｄ１ｅｐｄ２．・・・・・・に発生した信号電荷を
出力方向Ｙへ転送するようになっている。尚、フォトダ
イオードｐｄ１． ｐｄ２．・・・・・・と電荷転送チ
ャネルＬ１ｖ Ｌ２９ ｋ？・・・・・・ハ夫々トラン
スフアゲ−） Ｔｇｌ、 Ｔｇ２ｔ・・・・・・を介し
て接続されている。
の上面には、水平方向に延びるポリシリコン層から成る
複数の転送電極Ｇ１＊ Ｇ２ｅ Ｇ５１ Ｇ４１・・・
・・・が並設され、４本の転送電極を１組とじて４相駆
動方式に基づくクロック信号φ１．φ２．φ６．φ４が
印加されるようになっている。即ち、フォトダイオ−）
′ｐｄ、が並ぶ行に対して２本の転送電極Ｇｊ、Ｇ２が
対応して形成され、フォトダイオードｐａ２が並ぶ行に
対して２本の転送電極Ｇ６． Ｇ４が対応して形成され
、図示していないが他のフォトダイオード及び転送電極
についても同様の構成となっている。そして、クロック
信号φ４．φ２．φ３．φ４の電圧変化に応じてポテン
シャル井戸を電荷転送チャネルＬ１． Ｌ２． Ｌ３．
・・・・・・に形成させることＫより、フォトダイオー
ドｐｄ１ｅｐｄ２．・・・・・・に発生した信号電荷を
出力方向Ｙへ転送するようになっている。尚、フォトダ
イオードｐｄ１． ｐｄ２．・・・・・・と電荷転送チ
ャネルＬ１ｖ Ｌ２９ ｋ？・・・・・・ハ夫々トラン
スフアゲ−） Ｔｇｌ、 Ｔｇ２ｔ・・・・・・を介し
て接続されている。
次忙、４相駆動方式による電荷転送動作を、第６図及び
第７図に基づいて説明する。第６図は第５図のＸ−Ｘ線
矢視断面に相当する断面図であシ、転送電極Ｇ、、 Ｇ
２． Ｇ、、 Ｇ４．・・・・・・とポテンシャル井戸
との関係を示し、例えばフォトダイオード群ｐｄ。
第７図に基づいて説明する。第６図は第５図のＸ−Ｘ線
矢視断面に相当する断面図であシ、転送電極Ｇ、、 Ｇ
２． Ｇ、、 Ｇ４．・・・・・・とポテンシャル井戸
との関係を示し、例えばフォトダイオード群ｐｄ。
と転送電極Ｇ１． Ｇ２を奇数行、フォトダイオード群
ｐａ２と転送電極Ｇ、、 Ｇ４を偶数行とする組合せｆ
示されるように、４本の転送電極を１組として１つの信
号電荷の塊シな転送することが１きる構造となっている
。
ｐａ２と転送電極Ｇ、、 Ｇ４を偶数行とする組合せｆ
示されるように、４本の転送電極を１組として１つの信
号電荷の塊シな転送することが１きる構造となっている
。
この転送動作を第７図に示すポテンシャルプロファイル
！もって詳述すれば、例えば時刻ｔＱにおいて、転送電
極に印加するクロック信号φ１．φ２゜φ６．φ４の電
圧レベルをそれぞれ”Ｌ、 Ｈ，Ｈ，Ｈ”とすることに
より、奇数行あるいは偶数行に位置するフォトダイオー
ドｐｄ１． ｐｃｔ２に発生した信号電荷を図示するよ
うにポテンシャル井戸へ移すことができ、次の時刻ｔ１
においてクロック信号φ１．φ２゜φ６．φ４を’Ｌ、
Ｌ、 Ｈ，Ｈ” ＆Ｃ変化サセル、！−、クロック信
号φ２が印加された転送電極の下にポテンシャル・ノ々
リアが形成されるのマ信号電荷は転送方向へ移される。
！もって詳述すれば、例えば時刻ｔＱにおいて、転送電
極に印加するクロック信号φ１．φ２゜φ６．φ４の電
圧レベルをそれぞれ”Ｌ、 Ｈ，Ｈ，Ｈ”とすることに
より、奇数行あるいは偶数行に位置するフォトダイオー
ドｐｄ１． ｐｃｔ２に発生した信号電荷を図示するよ
うにポテンシャル井戸へ移すことができ、次の時刻ｔ１
においてクロック信号φ１．φ２゜φ６．φ４を’Ｌ、
Ｌ、 Ｈ，Ｈ” ＆Ｃ変化サセル、！−、クロック信
号φ２が印加された転送電極の下にポテンシャル・ノ々
リアが形成されるのマ信号電荷は転送方向へ移される。
更に時刻ｔ２においてクロック信号φ１゜φ２．φ６．
φ４の電圧レベルを”Ｈ，Ｌ、 Ｈ，Ｈ１′、時刻ｔ３
においてＨ，Ｌ、 Ｌ、 Ｈ“、時刻ｔ４において”Ｉ
ｌ。
φ４の電圧レベルを”Ｈ，Ｌ、 Ｈ，Ｈ１′、時刻ｔ３
においてＨ，Ｌ、 Ｌ、 Ｈ“、時刻ｔ４において”Ｉ
ｌ。
Ｈ，Ｌ、 Ｈ’とすることＫより信号電荷を転送するこ
とができ１以上説明した４種のポテンシャルプロファイ
ルの変化によって転送が実現される。
とができ１以上説明した４種のポテンシャルプロファイ
ルの変化によって転送が実現される。
しかしながらこのような固体撮像装置にあっては、１つ
のフォトダイオ−Ｐに対して少なくとも２本の転送電極
が必要！あり、このため、垂直方向（電荷転送方向）の
集積度の向上及び高画素化を妨げる問題があった。
のフォトダイオ−Ｐに対して少なくとも２本の転送電極
が必要！あり、このため、垂直方向（電荷転送方向）の
集積度の向上及び高画素化を妨げる問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みて成されたもの↑あ夛
、電荷転送方向の高集積化及び高画素化に好適なインタ
ーライントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装
置を提供することを目的とする・ この目的を達成するため本発明は、マトリクス状に配列
された複数のホトダイオード等の受光エレメント群と、
各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装置にお
いて、最も出力側に位置する転送電極を基準として奇数
番目ｍ（ｍ＝２ｎ−１、ｎは正の整数）に位置する転送
電極九一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つ
該奇数番目ｍの転送電極に上記基準となる転送電極に信
号の印加を開始した基準時点よシ（ｎ−１）Ｔ遅れた時
点から該矩形信号の印加を開始すると共に、＝方、上記
基準の転送電極に対し偶数番目Ｋ（Ｋ＝２７；）は正の
整数）に位置する転送電極には、上記基準の転送電極に
印加する矩形信号と等しい周期Ｔ！逆位相の矩形信号を
印加し且つ印加の開始時点を上記基準時点から１−７）
Ｔ遅れた時点とするシフトレジスタを備えたことを特徴
とする。
、電荷転送方向の高集積化及び高画素化に好適なインタ
ーライントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装
置を提供することを目的とする・ この目的を達成するため本発明は、マトリクス状に配列
された複数のホトダイオード等の受光エレメント群と、
各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装置にお
いて、最も出力側に位置する転送電極を基準として奇数
番目ｍ（ｍ＝２ｎ−１、ｎは正の整数）に位置する転送
電極九一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つ
該奇数番目ｍの転送電極に上記基準となる転送電極に信
号の印加を開始した基準時点よシ（ｎ−１）Ｔ遅れた時
点から該矩形信号の印加を開始すると共に、＝方、上記
基準の転送電極に対し偶数番目Ｋ（Ｋ＝２７；）は正の
整数）に位置する転送電極には、上記基準の転送電極に
印加する矩形信号と等しい周期Ｔ！逆位相の矩形信号を
印加し且つ印加の開始時点を上記基準時点から１−７）
Ｔ遅れた時点とするシフトレジスタを備えたことを特徴
とする。
以下本発明の一実施例を図面とともに説明する。
まず第１図に基づいて構成を説明すると、同図は受光領
域の要部を上面から見たときの概略平面図ｆあシ、半導
体基板の表面部分に形成されたｐウェル内にｎ形層をマ
トリクス状に形成することにより、複数のフォトダイオ
ードＩ）１９ ｐ２９１）５ｅ Ｄ４＊・・・・・・が
形成され、夫々のフォトダイオードｐ１−１）２−１）
５ｅ ｐ４＋・・・・・・の間には、垂直方向に信号電
荷を転送するための複数の電荷転送チャネル１１． ｚ
２． ｚ。
域の要部を上面から見たときの概略平面図ｆあシ、半導
体基板の表面部分に形成されたｐウェル内にｎ形層をマ
トリクス状に形成することにより、複数のフォトダイオ
ードＩ）１９ ｐ２９１）５ｅ Ｄ４＊・・・・・・が
形成され、夫々のフォトダイオードｐ１−１）２−１）
５ｅ ｐ４＋・・・・・・の間には、垂直方向に信号電
荷を転送するための複数の電荷転送チャネル１１． ｚ
２． ｚ。
・・・・・・が形成され、フォトダイオードｐ１ｖ ｐ
２＋ １）３ｅｐ４．・・・・・・及び電荷転送チャネ
ル１１．１２． Ａ！３ｔ・・・・・・を除く部分（同
図中、点線！囲まれた斜線部分）がチャネルストップ領
域となっている。
２＋ １）３ｅｐ４．・・・・・・及び電荷転送チャネ
ル１１．１２． Ａ！３ｔ・・・・・・を除く部分（同
図中、点線！囲まれた斜線部分）がチャネルストップ領
域となっている。
電荷転送チャネルＡ！１ｗ １２＊ １６ｖ・・・・・
・の上面には水平方向に延びるポリシリコン層から成る
複数の転送電極ｇｌｓ ｇ２＋ ｇ３ｗ ｇ４ｔ・・・
・・・が並設され１例えばフォトダイオ−Ｐ群ｐ１が並
ぶ行に転送電極ｇ１、フォトダイオード群ｐ２が並ぶ行
に転送電極ｇ２が夫々対応している様に、各行に配列さ
れたフォトダイオードと転送電極は相互に１対１に対応
して設けられている。更に、転送電極ｇ１ｗ ｇ２ｗ
ｇｅｅ ｇ４ｔ・・・・・・は転送用クロック信号φ′
４．φ２．φ６′、φ４．・・・・・・が印加されるシ
フトレジスタＳＲの所定ビットｂ１゜ｂ２． ｂｌｌｔ
ｂ４・・・・・・の出力端子に接続されている・尚、
後述が、シフトレジスタＳＲＫよって発生されるクロッ
ク信号φ１′、φ２′、φ３′、φ４′・・・・・・は
従来の４相駆動方式による信号パターンとは異なってお
シ、夫々の転送電極ｇ１ｓ ｇ２ｙ ｇｅｔ ｇ４ｙ・
・・・・・を相互に独立したクロック信号φ１′、φ２
′、φ３′、φ４′、・・・・・・マ駆動し、従来のよ
うに単に４種類のクロック信号（第７図参照）で駆動さ
れるものではない。
・の上面には水平方向に延びるポリシリコン層から成る
複数の転送電極ｇｌｓ ｇ２＋ ｇ３ｗ ｇ４ｔ・・・
・・・が並設され１例えばフォトダイオ−Ｐ群ｐ１が並
ぶ行に転送電極ｇ１、フォトダイオード群ｐ２が並ぶ行
に転送電極ｇ２が夫々対応している様に、各行に配列さ
れたフォトダイオードと転送電極は相互に１対１に対応
して設けられている。更に、転送電極ｇ１ｗ ｇ２ｗ
ｇｅｅ ｇ４ｔ・・・・・・は転送用クロック信号φ′
４．φ２．φ６′、φ４．・・・・・・が印加されるシ
フトレジスタＳＲの所定ビットｂ１゜ｂ２． ｂｌｌｔ
ｂ４・・・・・・の出力端子に接続されている・尚、
後述が、シフトレジスタＳＲＫよって発生されるクロッ
ク信号φ１′、φ２′、φ３′、φ４′・・・・・・は
従来の４相駆動方式による信号パターンとは異なってお
シ、夫々の転送電極ｇ１ｓ ｇ２ｙ ｇｅｔ ｇ４ｙ・
・・・・・を相互に独立したクロック信号φ１′、φ２
′、φ３′、φ４′、・・・・・・マ駆動し、従来のよ
うに単に４種類のクロック信号（第７図参照）で駆動さ
れるものではない。
次に第２甲ないし第３図に基づいて信号電荷の転送動作
を説明する。第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視断面に相当
する部分の転送電極とポテンシャルプロファイルとの関
係を示す説明図フあシ、第１図中のフォトダイオード群
１）１ｗ Ｉ）３ｍ・・・・・・（奇数行）に発生した
信号電荷を転送する場合について示している。
を説明する。第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視断面に相当
する部分の転送電極とポテンシャルプロファイルとの関
係を示す説明図フあシ、第１図中のフォトダイオード群
１）１ｗ Ｉ）３ｍ・・・・・・（奇数行）に発生した
信号電荷を転送する場合について示している。
同図の時刻ｔｇ＆ｃｂいて、奇数行目の転送電極ｇ１ｓ
ｇ２．ｗ ｇ５・・・・・・に”Ｈ″レベルクロック
信号φ１′。
ｇ２．ｗ ｇ５・・・・・・に”Ｈ″レベルクロック
信号φ１′。
φ３．φ５．・・・・・・を印加し、偶数行目の転送電
極ｇ２゜ｇ４＝ ｇ６・・・・・・に”Ｌ“レベルのク
ロック信号φ２′、φ４′。
極ｇ２゜ｇ４＝ ｇ６・・・・・・に”Ｌ“レベルのク
ロック信号φ２′、φ４′。
φ６・・・・・・を印加すると、第１図のフォトダイオ
ード群１）１＊ ｐ６＊・・・・・・に発生した信号電
荷が電荷転送チャネル内に形成されたポテンシャル井戸
ａ、ｂ。
ード群１）１＊ ｐ６＊・・・・・・に発生した信号電
荷が電荷転送チャネル内に形成されたポテンシャル井戸
ａ、ｂ。
Ｃ１・・・・・・に移される。次の時刻ｔ１においてク
ロック信号φ６′を１Ｌ”から”Ｈ”レベルに反転させ
るとポテンシャル井戸Ｃが拡張され、次の時刻ｔ２にお
いてクロック信号φ５′をＨ“から１Ｌ”レベルに反転
させると転送電極ｇ５の下にポテンシャル・バリアが形
成され、ポテンシャル井戸Ｃ′中の信号電荷が出力側へ
転送される。尚、この期間はポテンシャル井戸ａ、
ｂ中の信号電荷は転送されないで停止している。
ロック信号φ６′を１Ｌ”から”Ｈ”レベルに反転させ
るとポテンシャル井戸Ｃが拡張され、次の時刻ｔ２にお
いてクロック信号φ５′をＨ“から１Ｌ”レベルに反転
させると転送電極ｇ５の下にポテンシャル・バリアが形
成され、ポテンシャル井戸Ｃ′中の信号電荷が出力側へ
転送される。尚、この期間はポテンシャル井戸ａ、
ｂ中の信号電荷は転送されないで停止している。
次に、時１ａＪｔ３において、クロック信号φ＝をＬ“
から”Ｈ”レベル、クロック信号φズを”Ｈ°″から”
Ｌ”レベルへ夫々反転させると、ポテンシャル井戸すが
拡張されると共にポテンシャル井戸Ｃの信号電荷が転送
され５次の時刻ｔ４においてクロック信号φ孟を１Ｈ“
から”Ｌｌ＋レベル、クロック信号φＡをＬ”からｗＨ
ｎレベルに反転させることＫよりポテンシャル井戸す中
の信号電荷が転送される。
から”Ｈ”レベル、クロック信号φズを”Ｈ°″から”
Ｌ”レベルへ夫々反転させると、ポテンシャル井戸すが
拡張されると共にポテンシャル井戸Ｃの信号電荷が転送
され５次の時刻ｔ４においてクロック信号φ孟を１Ｈ“
から”Ｌｌ＋レベル、クロック信号φＡをＬ”からｗＨ
ｎレベルに反転させることＫよりポテンシャル井戸す中
の信号電荷が転送される。
更に時刻ｔ５においてクロック信号φ；をＬ“°から９
Ｈルベル、クロック信号φＡを”Ｈ”カラ″Ｌルベル、
クロック信号φ≦をＩ Ｉ、ｌから！ｌＨＩルベルへ同
時に反転させると、ポテンシャル井戸ａ、 ｂが拡張
され、以下同様の制御動作により信号電荷が順次転送さ
れていく。
Ｈルベル、クロック信号φＡを”Ｈ”カラ″Ｌルベル、
クロック信号φ≦をＩ Ｉ、ｌから！ｌＨＩルベルへ同
時に反転させると、ポテンシャル井戸ａ、 ｂが拡張
され、以下同様の制御動作により信号電荷が順次転送さ
れていく。
このように、この転送方式は、従来の４相駆動方式では
４本の転送電極を１組として見れば夫々の組のポテンシ
ャルプロファイルが全て同じ形状１変化を繰返すのと異
なシ、出力側から除徐に転送を行なっていく特徴を有す
る。
４本の転送電極を１組として見れば夫々の組のポテンシ
ャルプロファイルが全て同じ形状１変化を繰返すのと異
なシ、出力側から除徐に転送を行なっていく特徴を有す
る。
次に、第３図に基づいて、この転送方式に基づくクロッ
ク信号φ１．φ２．・・・・・・を発生するシフトレジ
スタＳＲの構成と、−例として８本の転送電極ｇｏ＊
ｇｌｔ・・・・・・ｇ６ｑｇ７によって信号電荷が転送
されるプロセスを説明することにより更に詳述する。
ク信号φ１．φ２．・・・・・・を発生するシフトレジ
スタＳＲの構成と、−例として８本の転送電極ｇｏ＊
ｇｌｔ・・・・・・ｇ６ｑｇ７によって信号電荷が転送
されるプロセスを説明することにより更に詳述する。
尚、同図（ａｌはシフトレジスタＳＲを作動させる制御
信号の波形図、同図（ｂｌはシフトレジスタＳＲの開缶
に示した説明図〒あシ、電荷転送チャネルのうち黒部分
がポテンシャル井戸に存在する信号電荷Ｑ１ｔ ｑ２ｅ
Ｑ３ｙ ｑ４、白部分がポテンシャル・ノ々リア又は
信号電荷の存在しない部分を示し、更に区の部分は出力
アンプ等ｆあるとする。
信号の波形図、同図（ｂｌはシフトレジスタＳＲの開缶
に示した説明図〒あシ、電荷転送チャネルのうち黒部分
がポテンシャル井戸に存在する信号電荷Ｑ１ｔ ｑ２ｅ
Ｑ３ｙ ｑ４、白部分がポテンシャル・ノ々リア又は
信号電荷の存在しない部分を示し、更に区の部分は出力
アンプ等ｆあるとする。
シフトレジスタＳＲは、同一周期ｆ相互に位相が異なる
タイミング信号■１．■２に同期して入力信号ＩＭをシ
リアルにシフトする所定数の７リツプフロツプから成り
、各７リツプフロツプよりクロック信号φ０〜φ７が発
生する。尚、最初のクロック信号φ７は入力信号ＩＭと
等価ｆある。したがって、クロック信号φ６〜φブの波
形は、時間の経過とともに同図（ｂｌの右側に示すよう
な矩形波となって現われる。
タイミング信号■１．■２に同期して入力信号ＩＭをシ
リアルにシフトする所定数の７リツプフロツプから成り
、各７リツプフロツプよりクロック信号φ０〜φ７が発
生する。尚、最初のクロック信号φ７は入力信号ＩＭと
等価ｆある。したがって、クロック信号φ６〜φブの波
形は、時間の経過とともに同図（ｂｌの右側に示すよう
な矩形波となって現われる。
まず、時刻ｔ１前の時点において同図（ｂｌに示す電圧
レベルのクロック信号φ６〜φブが各々の転送電極に印
加されると、フォトダイオ−げに発生した信号電荷が飛
び飛びに形成されたポテンシャル井戸へ移される。
レベルのクロック信号φ６〜φブが各々の転送電極に印
加されると、フォトダイオ−げに発生した信号電荷が飛
び飛びに形成されたポテンシャル井戸へ移される。
次に時刻ｔ２において信号電荷ａが外へ出力され次に１
時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間に次の信号電荷ｑ２の転送
が行なわれ、時刻ｔ６の後半から時刻ｔ４の期間に信号
電荷Ｑ２． ｑ３の転送が行なわれ、時刻ｔ４＜おいて
信号電荷ｑ２が出力される。
時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間に次の信号電荷ｑ２の転送
が行なわれ、時刻ｔ６の後半から時刻ｔ４の期間に信号
電荷Ｑ２． ｑ３の転送が行なわれ、時刻ｔ４＜おいて
信号電荷ｑ２が出力される。
次に５時刻ｔ４の後半から信号電荷ｑ４の転送が開始さ
れ、時刻ｔ５において信号電荷ｑ６が出力される。そし
て、時刻ｔ５の後半から時刻ｔ６の期間において最後の
信号電荷ｑ４が転送され、時刻ｔ６においてこれが出力
される。このように、相互に隣接する信号電荷が転送中
に混ることなく確実に転送される。
れ、時刻ｔ５において信号電荷ｑ６が出力される。そし
て、時刻ｔ５の後半から時刻ｔ６の期間において最後の
信号電荷ｑ４が転送され、時刻ｔ６においてこれが出力
される。このように、相互に隣接する信号電荷が転送中
に混ることなく確実に転送される。
ここで、本発明に関わる転送方式の原理を第６図（ｂ）
に示すクロック信号のタイミングを参照しつつ説明する
。
に示すクロック信号のタイミングを参照しつつ説明する
。
最も出力側に位置する転送電極を基準として、この転送
電極に一定周期Ｔ〒反転を繰返す矩形信号を印加すると
共に、ｎ番目（ｎは正の整数）の転送電極には基準の転
送電極に該矩形信号を印加した時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅ねた時点から矩形信号の印加を開始する。この関係
を第３図ｆｂ）のタイミングに対応させると、クロック
信号０７が印加される第１番目の転送電極には、ｎ ＝
１、（ｎ−１）Ｔ＝Ｄ であるから、図示するような
矩形信号が印加される。次に、第２番目の転送電極に印
加されるクロック信号０５′はｎ＝２、（ｎ−１）Ｔ／
４ ＝ Ｔ／４−（ｎ−１） ｘ／２ ＝ −−テある
カラ、クロック信号０７′が印加される基準時点ｔｏよ
りも時間Ｔ／４だけ遅れ位相が−π／２ずれて表われる
。
電極に一定周期Ｔ〒反転を繰返す矩形信号を印加すると
共に、ｎ番目（ｎは正の整数）の転送電極には基準の転
送電極に該矩形信号を印加した時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅ねた時点から矩形信号の印加を開始する。この関係
を第３図ｆｂ）のタイミングに対応させると、クロック
信号０７が印加される第１番目の転送電極には、ｎ ＝
１、（ｎ−１）Ｔ＝Ｄ であるから、図示するような
矩形信号が印加される。次に、第２番目の転送電極に印
加されるクロック信号０５′はｎ＝２、（ｎ−１）Ｔ／
４ ＝ Ｔ／４−（ｎ−１） ｘ／２ ＝ −−テある
カラ、クロック信号０７′が印加される基準時点ｔｏよ
りも時間Ｔ／４だけ遅れ位相が−π／２ずれて表われる
。
このように、転送電極には、順番が上がる毎に位相が一
π／２ずれた矩形信号が周期Ｔ／４づつ遅延した時点か
ら印加される。
π／２ずれた矩形信号が周期Ｔ／４づつ遅延した時点か
ら印加される。
このような関係に基づくクロック信号により第１図に示
す構成の転送電極を駆動すれば、各行に配列されるフォ
トダイオ−Ｐ群と転送電極を１対１に対応して設けるこ
とが〒きるため、電荷転送方向の画素数を増大し且つ集
積度を向上させることが〒きる。
す構成の転送電極を駆動すれば、各行に配列されるフォ
トダイオ−Ｐ群と転送電極を１対１に対応して設けるこ
とが〒きるため、電荷転送方向の画素数を増大し且つ集
積度を向上させることが〒きる。
次に、本発明の他の実施例を第４図に基づいて説明する
。同図は受光領域の要部を上面より見たときの概略平面
図〒あり、第１図と同−又は和尚する部分には同一符号
を付しである。第１図に示すものとの構成の相違点を述
べると、第１図〒は電荷転送方向Ｙ′に凸部を有する転
送電極ｇ１ｔｇ２＋ｇ３ ＊ ｇ４１・・・・・・を全
て同じ向きに配置しであるが、これに対し第２図に示す
この実施例では、１対の転送室ｉｇ１とｇ２、ｇ３とｇ
４・・・・・・の様に凸部を相対向させて配置しである
。更に１対のフォトダイオ−ＰＰ、とＰ２、Ｐ６とＰ４
・・・・・・は、電気的に分離する分離領域ＤｖＩ Ｗ
Ｄｖ２ ｅ・・・・・−で分けられることにより形成
されている。この分離領域Ｄｖ１＋Ｄｖ２・・・・・・
による分離はイオン打込み技術等により不純物の層を形
成することで実現され、極めて幅を狭くすることができ
、且つ光の入射を妨げる電極が無いため各フォトダイオ
−ＹＰ１．Ｐ２．ＰＭ、Ｐ４・・・・・・の開口率を第
１図の場合と比較して大きくすることができる。尚、こ
の実施例においても、各々の行に位置するフォトダイオ
ードと転送電極は１対１に対応しており、しかも第１の
実施例と同様の転送駆動方式にて電荷転送を行なうので
、画素数の増加及び集積度の向上を図ることができる。
。同図は受光領域の要部を上面より見たときの概略平面
図〒あり、第１図と同−又は和尚する部分には同一符号
を付しである。第１図に示すものとの構成の相違点を述
べると、第１図〒は電荷転送方向Ｙ′に凸部を有する転
送電極ｇ１ｔｇ２＋ｇ３ ＊ ｇ４１・・・・・・を全
て同じ向きに配置しであるが、これに対し第２図に示す
この実施例では、１対の転送室ｉｇ１とｇ２、ｇ３とｇ
４・・・・・・の様に凸部を相対向させて配置しである
。更に１対のフォトダイオ−ＰＰ、とＰ２、Ｐ６とＰ４
・・・・・・は、電気的に分離する分離領域ＤｖＩ Ｗ
Ｄｖ２ ｅ・・・・・−で分けられることにより形成
されている。この分離領域Ｄｖ１＋Ｄｖ２・・・・・・
による分離はイオン打込み技術等により不純物の層を形
成することで実現され、極めて幅を狭くすることができ
、且つ光の入射を妨げる電極が無いため各フォトダイオ
−ＹＰ１．Ｐ２．ＰＭ、Ｐ４・・・・・・の開口率を第
１図の場合と比較して大きくすることができる。尚、こ
の実施例においても、各々の行に位置するフォトダイオ
ードと転送電極は１対１に対応しており、しかも第１の
実施例と同様の転送駆動方式にて電荷転送を行なうので
、画素数の増加及び集積度の向上を図ることができる。
以上説明したように本発明によれば、マトリクス状に配
列された複数の受光エレメント群と、各行毎に配列され
た該受光エレメント群に対し１対１に対応して設けられ
た転送電極群とを有するインターライントランスファ方
式のＣＣＤから成る固体撮像装置において、最も出力側
に位置する転送電極を基準としてこの転送電極に一定周
期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番目（ｎは
正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電極に信号
の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／４遅れた
時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信号と等し
い周期Ｔで位相が−ｎπ／２ずれた矩形信号な印加開始
するシフトレ・ジスタな備えたので、電荷転送方向の画
素数の増加及び高集積化が可能となる。
列された複数の受光エレメント群と、各行毎に配列され
た該受光エレメント群に対し１対１に対応して設けられ
た転送電極群とを有するインターライントランスファ方
式のＣＣＤから成る固体撮像装置において、最も出力側
に位置する転送電極を基準としてこの転送電極に一定周
期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番目（ｎは
正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電極に信号
の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／４遅れた
時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信号と等し
い周期Ｔで位相が−ｎπ／２ずれた矩形信号な印加開始
するシフトレ・ジスタな備えたので、電荷転送方向の画
素数の増加及び高集積化が可能となる。
第１図は本発明による固体撮像装置の一実施例を示すた
めに受光領域の要部構造を示す概略平面図、第２図は第
１図の実施例の作動を示すためのポテンシャルプロファ
イル、第３図は更に第１図に示す実施例の動作原理を示
す説明図、第４図は本発明の他の実施例を示すために受
光領域の要部構造を示す概略平面図、第５図は従来例の
構造を示すために受光領域の要部構造を示す概略平面図
、第６図は第５図のＸ−Ｘ線矢視断面図、第７図は第５
図に示す従来例の作用を示すためのポテンシャルプロフ
ァイル〒ある。 Ｐｌ、Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４： フォトダイオードｇ１９ｇ
２９ｇ３９ｇ４９ｇ５： 転送電極ｌ！１，１２．Ｉ
ｈ、 ：電荷転送チャネルＳＲニジ７トレ・ジスタ ダ０＊１１ ｔ１２ ｖ１６ ｓｊ’４ Ｊ’５＋＄６
．１７ ： クロック信号手続補正書 １．１呵牛の耘 昭和６２年特許願第１５１４２号 ２、発明の名称 固体撮像装置 ３、補正をする者 事件との関係：特許出願人 名称 （５２０）富士写真フィルム株式会社４、代理人 〒１００ 住所東京都千代田区霞が関３丁目２番５号霞が関ビル２
９階霞が関ビル内郵便局 私書箱％１９−を号 電話（
５８１）−９６０１（（ｌ栄光特許事務所 ８、補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」の欄を５ＪＩＭのよ
うに補正する。 （２）明細書の「発明の詳細な説明」の欄を次のように
補正する。 ８）同書第１６頁２行目のｒ−ｎπ／２」を１）明細書
第６頁４〜５行目の「奇数番目ｍ（ｍ＝２ｎ−１，ｎは
正の整数）に位置する」を「該」と補正する。 ２）同書第６頁７行目の「該奇数番目ｍ」を「ｎ番目（
ｎは正の整数）」と補正する。 ３）同書第６頁９行目のｒ（ｎ−１）ＴＪをｒ（ｎ−１
）Ｔ／４ Ｊと補正する。 ４）同書第６頁９行目から１２行目、「該矩形信号の印
加を開始すると共Ｋ、一方、上記基準の転送電極に対し
偶数番目ｋ（ｋ＝２１：ｌは正の整数）に位置する転送
電極には、」を削除する。 ５）同書第６頁１３行目から１５行目、「逆位相の矩形
信号を印加し且つ印加の開始時点を上記基準点から（１
−ｊ−）Ｔ遅れた時点とする」を「位相が−（ｎ−１）
π／２ずれた矩形信号を印加する」と補正する。 ６）同書第１１頁４行目の「出力アンプ等」を「水平転
送チャネル」と補正する。 ７）同書第１３頁１５行目のｒＴ／４−（ｎ−１）π／
２」をｒＴ／４、−（ｎ−１）π／２ Ｊと補正する。 （２、 特許請求の範囲 「−（ｎ−１）π／２」と補正する。 マトリクス状に配列された複数の受光エレメント群と、 各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成 “る固体撮
像装置において、 最も出力側に位置する転送電極を基準として該転送電極
に一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番
目（ｎは正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電
極に信号の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅れた時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信
号と等しい周期Ｔで位相が−（ｎ−４）’／Ｌずれた矩
形信号を印加開始するシフトレジスタを備えたことを特
徴とする固体撮像装置。
めに受光領域の要部構造を示す概略平面図、第２図は第
１図の実施例の作動を示すためのポテンシャルプロファ
イル、第３図は更に第１図に示す実施例の動作原理を示
す説明図、第４図は本発明の他の実施例を示すために受
光領域の要部構造を示す概略平面図、第５図は従来例の
構造を示すために受光領域の要部構造を示す概略平面図
、第６図は第５図のＸ−Ｘ線矢視断面図、第７図は第５
図に示す従来例の作用を示すためのポテンシャルプロフ
ァイル〒ある。 Ｐｌ、Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４： フォトダイオードｇ１９ｇ
２９ｇ３９ｇ４９ｇ５： 転送電極ｌ！１，１２．Ｉ
ｈ、 ：電荷転送チャネルＳＲニジ７トレ・ジスタ ダ０＊１１ ｔ１２ ｖ１６ ｓｊ’４ Ｊ’５＋＄６
．１７ ： クロック信号手続補正書 １．１呵牛の耘 昭和６２年特許願第１５１４２号 ２、発明の名称 固体撮像装置 ３、補正をする者 事件との関係：特許出願人 名称 （５２０）富士写真フィルム株式会社４、代理人 〒１００ 住所東京都千代田区霞が関３丁目２番５号霞が関ビル２
９階霞が関ビル内郵便局 私書箱％１９−を号 電話（
５８１）−９６０１（（ｌ栄光特許事務所 ８、補正の内容 （１）明細書の「特許請求の範囲」の欄を５ＪＩＭのよ
うに補正する。 （２）明細書の「発明の詳細な説明」の欄を次のように
補正する。 ８）同書第１６頁２行目のｒ−ｎπ／２」を１）明細書
第６頁４〜５行目の「奇数番目ｍ（ｍ＝２ｎ−１，ｎは
正の整数）に位置する」を「該」と補正する。 ２）同書第６頁７行目の「該奇数番目ｍ」を「ｎ番目（
ｎは正の整数）」と補正する。 ３）同書第６頁９行目のｒ（ｎ−１）ＴＪをｒ（ｎ−１
）Ｔ／４ Ｊと補正する。 ４）同書第６頁９行目から１２行目、「該矩形信号の印
加を開始すると共Ｋ、一方、上記基準の転送電極に対し
偶数番目ｋ（ｋ＝２１：ｌは正の整数）に位置する転送
電極には、」を削除する。 ５）同書第６頁１３行目から１５行目、「逆位相の矩形
信号を印加し且つ印加の開始時点を上記基準点から（１
−ｊ−）Ｔ遅れた時点とする」を「位相が−（ｎ−１）
π／２ずれた矩形信号を印加する」と補正する。 ６）同書第１１頁４行目の「出力アンプ等」を「水平転
送チャネル」と補正する。 ７）同書第１３頁１５行目のｒＴ／４−（ｎ−１）π／
２」をｒＴ／４、−（ｎ−１）π／２ Ｊと補正する。 （２、 特許請求の範囲 「−（ｎ−１）π／２」と補正する。 マトリクス状に配列された複数の受光エレメント群と、 各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成 “る固体撮
像装置において、 最も出力側に位置する転送電極を基準として該転送電極
に一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番
目（ｎは正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電
極に信号の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅れた時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信
号と等しい周期Ｔで位相が−（ｎ−４）’／Ｌずれた矩
形信号を印加開始するシフトレジスタを備えたことを特
徴とする固体撮像装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 マトリクス状に配列された複数の受光エレメント群と、 各行毎に配列された該受光エレメント群に対し１対１に
対応して設けられた転送電極群とを有するインターライ
ントランスファ方式のＣＣＤから成る固体撮像装置にお
いて、 最も出力側に位置する転送電極を基準として該転送電極
に一定周期Ｔで反転を繰返す矩形信号を印加し且つｎ番
目（ｎは正の整数）の転送電極に上記基準となる転送電
極に信号の印加を開始した基準時点より（ｎ−１）Ｔ／
４遅れた時点から上記基準の転送電極に印加する矩形信
号と等しい周期Ｔで位相が−ｎπ／２ずれた矩形信号を
印加開始するシフトレジスタを備えたことを特徴とする
固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015142A JPH0693766B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015142A JPH0693766B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184363A true JPS63184363A (ja) | 1988-07-29 |
| JPH0693766B2 JPH0693766B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=11880562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62015142A Expired - Fee Related JPH0693766B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693766B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02192371A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電荷結合型固体撮像装置 |
| JPH0344275A (ja) * | 1989-07-12 | 1991-02-26 | Toshiba Corp | 電荷転送装置及び固体撮像装置 |
| JPH03153195A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 撮像装置 |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP62015142A patent/JPH0693766B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02192371A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電荷結合型固体撮像装置 |
| JPH0344275A (ja) * | 1989-07-12 | 1991-02-26 | Toshiba Corp | 電荷転送装置及び固体撮像装置 |
| JPH03153195A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0693766B2 (ja) | 1994-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |