TWI364981B - - Google Patents

Description

1364981 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於轉送脈衝供給電路及固體攝像裝置β詳而 吕之，係關於供給用於驅動（：(：1)((：]131^ c〇upled Device) 型固體攝像裝置之垂直轉送部的垂直轉送脈衝之轉送脈衝 供給電路、及具有如此電路的CCD型固體攝像裝置。 【先前技術】

“ CCD型固體攝像裝置令，將設於受光部之各受光元件所 蓄積之信號電荷分別轉送至垂直轉送部，再將轉送至該垂 直轉送部的信號電荷轉送至水平轉送部然後將轉送至該 水平轉送部的信號電荷轉送至輸出電路而輸出。該輸出成 為圖像資訊。又，將構成顯示器、TV等影像裝置之1晝面 的期間稱為1圖框’例如係交錯方式時以2圖場構成】圖 =此等1圖場或1圖框之圖像資訊被反覆輸出，能夠作為 命晝或動畫在影像裝置上看圖像。 於此’藉由水平轉送部轉送信號電荷時，在停止垂直轉 二=乍的狀態下使水平轉送部驅動，藉此進行i水平 ^電荷#訊之取出（例如參照專利文獻】之圖3)。 A本上J二平線線數之1水平線之信號電荷資訊的取出， 基本上轉运1圖框之像素資訊。 具體而言，如圖3所 中符號a表示期間）以在有效像素期間（用圖 送脈衝之開關雜訊不: = ν:φ1，6)表示之垂直轉 水平轉送脈衝保H _用圖中付桃k表示之 旱（圖3所示之時序圖中為高位準） 128081.doc 1364981 之水平遮没期間（用圖中符號b表示之期間），進行在垂直轉 送部的垂直轉送。 即，在垂直轉送脈衝下降之時點（用圖中符號丁2、丁4、 Τ6、Τ8、Τ10、Τ12表示之時點）或垂直轉送脈衝上升之時 點（用圖中符號ΤΙ、Τ3、Τ5、Τ7、T9、Τ11表示之時點）， 形成有CCD型固體攝像裝置之基板產生電位變動，為防止 該電位變動對來自輸出電路之輸出造成影響，在水平遮没 期間進行垂直轉送。 然而，近年來，由於高畫質化之市場需求，CCD型固體 攝像裝置亦朝高畫質化進展。又，在短時間内同時地取得 更多圖像的需求亦高張’要求在高像素之咖型固體攝像 裝置實現與先前同程度之圖框率。 於此，作為在高像素之CCD型固體攝像裝置實現與先前 同程度之圖框率的方法，可以考慮：⑴提高驅動CCD型固 體攝像裝置之驅動頻率的方法；或⑺在有效像素期間内進 行垂直轉送之方法。 然而’欲藉由提高驅動CCD型固體攝像裝置之驅動頻率 來實現與先前同程度之圖㈣’由於因提高驅動頻率會增 大發熱量、增加消耗電力、使形成有咖型固體攝像裝置 之基板高價格化及增加周邊零件等，故藉由提高驅動CCD 型固體攝像裝置之駆動頻率來實現與先前同程度之圖框率 的方純難說是妥當。並且，對於近年來提升圖框率之要 求，僅提高驅動頻率之對策正在到達界限。 另一方面’欲藉由在有效像素期_進行垂直轉送來實 128081.doc 1364981 現與先刖同程度之圖框率’如上所述，會受到垂直轉送脈 衝之開關雜訊的影響’即，在各垂直轉送脈衝上升時點及 各垂直轉送脈衝下降時點，形成有CCD型固體攝像裝置之 基板產生電位變動，影響來自輸出電路之輸出，成為產生 固疋圖像雜汛（FPN : Fixed Pattern Noise)的原因。

具體而言，如圖4所示之時序圖，若在有效像素期間（用 圖中符號a表示期間）進行垂直轉送，在用符號νφ6表示之 垂直轉送脈衝上升時點之T1、用符號V(p2表示之垂直轉送 脈衝下降時點之T2、用符號νφ1表示之垂直轉送脈衝上升 %點之Τ3、用符號V(p3表示之垂直轉送脈衝下降時點之 T4、用符號νφ2表示之垂直轉送脈衝上升時點之丁$、用符 號νΦ4表示之垂直轉送脈衝下降時點之χ6、用符號ye表 示之垂直轉送脈衝上升時點之丁7、用符號νφ5表示之垂直 轉送脈衝下降時點之丁8、用符號νφ4表示之垂直轉送脈衝 上升時點之T9、肖#號⑽表示之垂直轉送脈衝下降時點 之Τ10、用符號νΦ5表示之垂直轉送脈衝上升時點之T11、 以及用符號Vcpl表示之垂直轉送脈衝下降時點之T12，形成 有CCD型固體攝像裝置之基板會產生電位變動，因該電位 變動在各變化時間Τ1〜Τ12產生FPN。 ，而後’在各水平線之各變化時間τι〜τη所產生之卿於 縱向連結，作為縱向之線狀的圖像雜訊表現。 又’在相同之機制下 上之1點雜訊加以考慮， 於同一處發生圖像雜訊 若著眼於圖框間、圖場間之畫面 由於在上述圖框間或圖場間經常 1故畫面上某一點經常成為雜訊 128081.doc (曰或冗）。忒雜訊與縱向之線狀的圖像雜訊的產生無關， 成為停留於晝面上的點狀雜訊。 碎此兩者雖然係獨立現象’但產生機制由於與FPN及其連 、’性(線狀雜訊係在垂直轉送期間的連續性；點狀雜訊係 在圖框或圖場間的連續性)相同，故同時產生肖，線狀之 雜訊經常可在晝面上看到。

作為解決上述問題之方法，有人提出有以下驅動方法 (例如參照專利域2):該驅動方法係在水平有效掃描期間 進仃信號電荷之垂直轉送，且於垂直轉送時之垂直轉送部 供給驅動時脈波形，該驅動時脈波形係具有成為瞬間速度 △V/ΔΤ之上升及下降的傾斜，該瞬間速度能夠藉由相關二 重取樣電路去除在驅動時脈波形之上升及下降處產生之串 :雜訊。#由此驅動方法可實現固體攝像裝置之高圖框率

。’僅專利文獻2記載之驅動方法，由於未能充 制CCD型固體攝像裝置内之串擾，故作為進—步抑制該串 擾之方法，當進行垂直轉送時，不採料次轉送〆 照圖5Α)，而係採用垂直轉送方式，其係當—個垂： 脈衝成高位準之同時，其他垂直轉送脈衝成低位準之狀= 下，相互以逆相同時發生變化（互補轉送 " ^ 7八，參照圖 5Β) ’藉此採取消除垂直轉送脈衝帶來之影響的方法、 〔專利文獻1〕日本特開2000-138943號公報 〔專利文獻2〕日本特開2005-269060號公報 【發明内容】 I28081.doc 1364981 〔發明欲解決之課題〕 然而，向垂直轉送部供給之垂直轉送脈衝，如圖6所 示，係藉由施加於墊部101向垂直轉送部供給，但由於將 各墊部（垂直轉送脈衝之供給源）至各垂直轉送脈衝之供給 - 處加以電性連接的各配線之電阻值（Rl、R2、R3·..)及電容 值（Cl、C2、C3...)不同，故未能實現在垂直轉送脈衝間充 分的補充，即使採用互補轉送方式時，亦無法充分抑制串 擾雜訊。 具體地’如圖7所示，向由|g構成之墊部1〇ι(ι〇ι&、 1 0 1 b)供給之各垂直轉送脈衝，係經由與墊部連設之由鋁 構成之第1鋁配線1 02(1 〇2a、1 02b)、與第1銘配線連接之由 鎢構成之鎢配線103(103a、103b)、及與鎢配線連接之由鋁 構成之第2紹配線1 〇4(1 〇4a、1 04b)，到達垂直轉送部。於 此，圖7顯示之情形為，向符號1〇la表示之墊部供給之垂 直轉送脈衝，經由符號1 〇2a表示之第1鋁配線及符號丨〇3a φ 表示之鎢配線，供給至符號l〇4a表示之第2鋁配線；向符 號ioib表示之墊部供給之垂直轉送脈衝，經由符號1〇孔表 示之第1鋁配線及符號1 〇3b表示之鎢配線，供給至符號 ‘ l〇4b表示之第2鋁配線。 • 然而，由於各鎢配線之長度不同，故鎢配線之寬相對長 之比（W/L)亦不同，所以各鎢配線之電阻值不同。又，由 於各鎢配線之面積不同，故各鎢配線的電容值亦不同。 即，由於各鎢配線之電阻值與電容值不同，故將各墊至各 垂直轉运脈衝之供給處電性連接的各配線的電阻值及電容 128081.doc 值亦不同。 本發明係馨於以上問題 轉送脈衝供认#故凡成者，目的在於提供一種 ^ ^ ,K 5 ii 、置，其係謀求從轉送脈衝 心伢，·〇源至轉运脈衝之供仏 值的均一化，/ r 。處，/、各配線之電阻值及電容 J J 化在採用互補鏟这士 _L-丄 雜％。 ^方式犄，能夠充分去除串擾 〔解決課題之技術手段〕 為達成上述目的，本發 ^ ^ Λ, 之轉达脈衝供給電路，係具有 畜積L號電何之複數之雷丼 蓄籍Α °7畜積部，且對於藉由使該電荷 畜積部之電勢變化在 雷Μ絲4電何畜積部間轉送信號電荷之 電何轉送u卩供給轉送脈衝者， ^ 具特徵在於具有：被供給轉 送脈衝之Ν(Ν : 2以上整數u乞今紅 L 鳘數）條之轉送脈衝供給配線；及將 上述轉送脈衝供給配線分別 刀⑴連接於對應之上述電荷轉送部 之引出配線的引入配绩· μ ^人配線，上述各弓丨人配線其寬度及長度大 致相同，上述引入配線之至少一邱八技# ^ 4 ν 。卩分係精由細縫將該引入 配線分割成第1區域和第2 ρτ θ 弟2&域，且上述第1區域與上述轉 送脈衝供給配線及上述引出 W 配線連接，上述第2區域與上 述引出配線連接；上诚久d '、 述各引入配線之與上述轉送脈衝供給 配線連接之區域的寬度對長度的比大致相同。 於此’藉由各引入配線之寬度及長度大致相同，能夠謀 求引入配線之電容的均一化。 又藉由使各引入g己線之與轉送脈衝供給配線連接之區 域’即’關於藉由細縫分割成第丨區域和第2區域之引入配 線的第1區域，及關於未藉由細縫分割成第i區域和第2區 128081.doc 域之引入配線之引入配線整體區域 场•之寬度對長度的比大致 相同，可以謀求各引入配線之與轉送脈衝供給配線連接之 區域的電阻值的均一化。 又，為達成上述目的，本發明之固體攝像裝置，係具 備：受光部，係矩陣狀排列；垂直轉送部，係設於上述受 Μ之各m A自該受光部轉送信號電荷，並將轉送 之k號電荷以垂直方向轉送；水 ， … V符疋，不十轉达部，係自該垂直轉

送部轉送信號電荷，並將轉送 亚肘w廷之彳§唬電荷以水平方向轉 送；及垂直轉送脈衝供給電路，係向上述垂直轉送部供給 用以驅動該垂直轉送部的垂直轉送脈衝；其特徵在於：上 述垂直轉送脈衝供給電路具有：被供給垂直轉送脈衝之 N(N : 2以上整數）條之垂直轉送脈衝供給配線丨及將上述 垂直轉送脈衝供給配線分別連接於對應之上述垂直電荷轉 送部之引出配線的引人配绩· 5丨配踝，上述各彳丨入配線其寬度及長

度大致相冋，上述引入配線之至少一部分係藉由細縫將該 引入配線分割成第丨區域和第2區域，且上述第❿域與上 述垂直轉送脈衝供給配線及上述引出配線連接，上述第2 區域與上述引出配線連接；上述各引入配線之與上述垂直 轉送脈衝供給配魂遠垃夕P A & %踝連接之區域的寛度對長度之比大致相 同。 ;匕藉由各引入配線之寬度及長度大致相同，能夠謀 求引入配線之電容的均一化。 又藉由使各弓丨入配線之與垂直轉送脈衝供給配線連接 之區域’即’關於藉由細縫分割成第旧域和第2區域之引 128081.doc 12 入配線的第1區域，及關於未藉由細縫分割成第1區域和第 2區域之引入配線之引入配線整體區域之寬度對長度的比 大致相同’可㈣求各引人輯之與垂直轉送脈衝供給配 線連接之區域的電阻值的均一化。 〔發明效果〕 適用上述本發明之轉送脈衝供給電路及具有該電路之固 體攝像裝Ϊ，能夠謀求從轉送脈衝之供給源至轉送脈衝之 供給處的各配線的電阻值及電容值之均十於採用互補 轉送方式時，能夠充分去除串擾雜訊。 【實施方式】 x下 面參照圖式說明本發明之實施形態，以便理解 本發明。 圖1係用以說明適用本發明之固體攝像裝置之一例之 !固體攝像裝置的模式圖，於此所示之ccd型固體攝 像裝置形成有.複數之受光部i，係矩陣狀配列；讀取閘 係/、上述文光部鄰接設置，讀取收於受光部的信號 “寺’垂直轉送部3，係與上述讀取閘極鄰接設置，將藉 由讀取閘極讀取之信號電荷以垂直方向轉送；水平轉送^ 1’.係將藉由垂直轉送部轉送之信號電荷以水平方向轉 X及通道阻絕區域5，係設於受光部之與讀取間極相 反之側，用以抑制混色。 朴進而，垂直轉送部藉由被供給垂直轉送脈衝，將信號電 方向轉送’而向垂直轉送部供給之垂直轉送脈 係與上述先前之CCD型固體攝像裝置相同，藉由於塾 12808I.doc 1364981 部施加垂直轉送脈衝而向垂直轉送部供給（參照圖6)。 具體地如圖2所不，向铭構成之塾部6咖' 叫供給之 各垂直轉送脈衝，係經由與塾部連設之由銘構成之第⑽ 配線7(7&、7b)、與第1铭配線連接之由鶴構成之鶴配線 8(8a 8b)與鎢配線連接之由紹構成之第2銘配線9(如、

9b)至J達垂直轉送部。於此，圖2顯示之情形係：向符號 6a表示之墊部（以下為說明方便，稱之為「墊部a」）供給 之垂直轉送脈衝，係經由符號7a表示之第丨鋁配線（以下為 說明方便，私之為「第u呂配線A」）、及符號8&表示之鶴 配線（以下為說明方便，稱之為「鎢配線a」）供給至符號 9a表示之第2鋁配線（以下為說明方便，稱之為「第2鋁配 線A」）；向符號6b表示之墊部（以下為說明方便稱之為 「墊部B」）供給之垂直轉送脈衝，係經由符號几表示之第 1鋁配線（以下為說明方便，稱之為「第i鋁配線B」广及 符號8b表示之鎢配線（以下為說明方便，稱之為「鎢配線

B」）供給至符號外表示之第2鋁配線（以下為說明方便稱 之為「第2銘配線B」）。 另，第1鋁配線為轉送脈衝供給配線及垂直轉送脈衝供 給配線之一例，鎢配線為引入配線之一例，第2鋁配線為 引出配線之一例。 於此，各鎢配線之寬度與長度構成相同，即，使鎢配線 A與鎢配線B之寬度與長度構成相同，鎢配線A及鎢配線B 皆以與全部之第2鋁配線重合之方式構成。具體地，關於 鎢配線B，越過與第2鋁配線之連接處（後述第*通道）的區 128081.doc 14 1364981 域亦形成有鶴配線。 另’由於各鎢配線之寬度與長度相同，故各鎢配線之面 積相同。

又，各鎢配線設有細縫，被分割成第1區域和第2區域， 具體地’鎢配線A藉由設有細縫A1 Oa，被分割成第1區域 (A)lla和第2區域（A)12a ;鎢配線B藉由設有細縫BlOb，被 分割成第1區域（B)l lb和第2區域（B)l 2b ;構造成：鶴配線 A之第1區域（A)的.寬度（圖中符號w表示之距離）對長度（圖 中符號L表示之距離）的比（w/L)，與鎢配線B之第1區域（B) 的寬度（圖中符號W·表示之距離）對長度（圖中符號L·表示之 距離）的比（W’/L')相等。

並’鎢配線A之第1區域（A)藉由第i通道13a與第1鋁配線 A連接’藉由第2通道14a與第2鋁配線A連接，且鎢配線a 之第2區域（A)藉由第2通道14a與第2鋁配線A連接。同樣， 鎢配線B之第1區域（B)藉由第3通道1 3b與第1鋁配線B連 接，藉由第4通道14b與第2鋁配線B連接，且鎢配線B之第 2區域（B)藉由第4通道14b與第2鋁配線B連接。 於此，本實施例，於鎢配線A及鎢配線B雙方形成細 縫，再將各個鎢配線分割成第1區域和第2區域，但只要各 鎢配線之寬度與長度相等，且與第丨鋁配線及第2鋁配線連 接之區域的寬度對長度的比相同即足夠，未必需要將全部 鎢配線藉由細縫分割成第丨區域和第2區域。例如，圖2所 示鎢配線A之第1區域以成為配線整體尺寸之方式形成各鎢 配線時，鎢配線A無必要形成細縫，僅於鎢配線B形成细 I28081.doc •15· 1364981 縫。 上述適用本發明之CCD型固體攝像裝置，由於將鎢配線 之寬度與長度構成相等，且第1區域及第2區域雙方與第2 結配線連接，故各鎢配線之電容值被均一化。 又’由於將連接第1鋁配線與第2鋁配線之鎢配線的第1 區域之見對長的比構成相等，故各第1區域之電阻值均一 化由此，使向塾A供給之垂直轉送脈衝到達第2紹配線a

所經路徑（配線）之電阻值及電容值、與向墊B供給之垂直 轉送脈衝到達第2鋁配線B所經路徑（配線）之電阻值及電容 值相等，其結果能夠謀求從垂直轉送脈衝之供給源的墊部 至垂直轉送脈衝之供給處，其各配線之電阻值及電容值的 均一化。

另，本實施例，為謀求鎢配線之電阻值及電容值的均一 化，對鎢配線長度及寬度進行限制，對第1鋁配線及第2鋁 配線則不做任何限帝卜然@，與鎢配線相&，鋁配線之電 阻極其低’考慮到其電阻值對垂直轉送脈衝之影響極小， 藉由謀求鶴配線之電阻值及電容值之均n、為可以謀 求從垂直轉送脈衝之供給源的墊部至垂直轉送脈衝之供仏 處之各配線的電阻值及電容值的均一化。 此列錁衣從垂直轉送脈衝之供給源的 墊部至垂直轉送脈衝 ^之供，處之各配線的電阻值及電 的均一化，故藉由越田& 用互補轉送方式，可以充分去除串擾 雜訊’即使於水平右μ ^ 有效知描期間進行信號電荷之 送，亦能夠充分抑制由说灿 土直轉 串擾雜汛對輸出信號的影響，實現高 128081.doc 1364981 圖框率化。 【圖式簡單說明】 圖1係用以說明適用本發明之固體攝像裝置之一例之 CCD型固體攝像裝置的模式圖。 圖2係用以說明適用本發明之CCD型固體攝像裝置之鎢 配線的模式圖。 •系不於有效像素期間進行垂直轉送之驅動方法之時 序圖之一例。 ’ 圖係於有效像素期間進行垂直轉送之驅動方法之時 圖之一例。 圖5A係用於說明逐次轉送方式的時序圖。 圖5B係用於說明互補轉送方式的時序圖。 圖6係用於說明垂直轉送脈 圖7伤 57〈供'，。路杈的模式圖。 園7係用於說明先前之鎢配線之模式圖。 【主要元件符號說明】 2 3 4 5 6 7 8 9 受光部 讀取閘極 垂直轉送部 水平轉送部 通道阻絕區域 墊部 第1鋁配線 鎢配線 第2鋁配線 I28081.doc -17· 1364981

10a 細縫A 10b 細縫B 11a 第1區域（A) lib 第1區域（B) 12a 第2區域（A) 12b 第2區域（B) 13a 第1通道 13b 第3通道 14a 第2通道 14b 第4通道 101 墊部 101a 墊部 101b 墊部 102a 第1鋁配線 102b 第1鋁配線 103a 鎢配線 103b 鎢配線 104 第2鋁配線 104a 第2鋁配線 104b 第2鋁配線 I28081.doc -18-

Claims (1)

1. 、申請專利範圍·· 種轉送脈衝供給電路，係具有蓄 雷片《苦 °歲电荷之複齡 可畜積部，且對於藉由使該電荷 在上述雷尸芬拉ft 4之電勢變化而 送脈衝者，其特徵在於具有： 電仃轉-部供給轉 被供給轉送脈衝之N(N : 2以上 給配線；A ”）條之轉送脈衝供 之上述電荷 將上述轉送脈衝供給配線分別連接於對應 轉送部之弓丨出配線的引入配線； 上述各引入配線其寬度及長度大致相同； 八上述引人配線之至少一部分係藉由細縫將該引入配線 Μ成第1區域和第2區域’且上述心區域與上述轉送 脈衝供給配線及上述引出配線連接，上述η區域與上 述引出配線連接； 上述各51入配線之與上述轉送脈衝供給配線連接之區 域的寬度對長度之比大致相同。 2.如請求項1之轉送脈衝供給電路，其中上述轉送脈衝供 給配線及上述引出配線之形成材料的電阻值，低於上述 引入配線之形成材料的電阻值。 3·如請求項1之轉送脈衝供給電路，其中上述引入配線之 至少一部分，越過該引入配線與上述引出配線之連接 處’设有廷伸在上述轉送脈衝供給配線之相反側的延伸 部。 4. 一種固體攝像裝置，係具備： J28081.doc 又光部’係矩陣狀排列； 垂直轉送部，係設於上述受光部之各垂直行， 又光。P轉送信號電荷，並將轉送之信號: 轉送； 土直方向 水平轉送部，係自上述垂直轉送部轉送信號電荷，並 將該轉送之信號電荷以水平方向轉送；及 垂直轉送脈衝供給電路，係向上述垂直轉送部供給用 以驅動該垂直轉送部的垂直轉送脈衝者；其特徵在於： 上述垂直轉送脈衝供給電路具有： 被供給垂直轉送脈衝之N(N: 2以上整數）條之垂直轉 送脈衝供給配線；及 將上述垂直轉送脈衝供給配線分別連接於對應之上述 坌直電荷轉送部之引出配線的引入配線； 上述各引入配線其寬度及長度大致相同； 上述引入配線之至少一部分係藉由細縫將該引入配線 分割成第1區域和第2區域’且上述第i區域與上述垂直 轉达脈衝供給配線及上述引出配線連接，上述第2區域 與上述引出配線連接； 上述各引入配線之與上述垂直轉送脈衝供給配線連接 之區域的寬度對長度之比大致相同。 5. 如請求項4之固體攝像裝置，其中上述垂直轉送脈衝供 給配線及上述引出配線之形成材料的電阻值，低於上述 引入配線之形成材料的電阻值。 6. 如請求項4之固體攝像裝置，其令上述引入配線之至少 I28081.doc 1364981 一部分，越過S亥引入配線與上述y出配線之連接處，設 有延伸在上述垂直轉送脈衝供給配線之相反側的延伸 部。 =請求項4之固體攝像裝置，其令於上述水平轉送邹 k號電荷之轉送中進行基於上述垂直轉 之 之轉送。 之以電荷

   '28081.doc