JP2001077344A - Solid-state image sensing device - Google Patents

Solid-state image sensing device

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JP2001077344A
JP2001077344A JP25065599A JP25065599A JP2001077344A JP 2001077344 A JP2001077344 A JP 2001077344A JP 25065599 A JP25065599 A JP 25065599A JP 25065599 A JP25065599 A JP 25065599A JP 2001077344 A JP2001077344 A JP 2001077344A
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transfer
conversion element
ccd
plan
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Nobuo Suzuki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an IT-CCD which can readily prevent generation of difference in solar concentration efficiency and sensitivity of a picture element between adjacent two picture element lines, although picture element shift arrangement is carried out and is easy to improve picture element density while restraining lowering of an area of a light receiving part in each picture element, and a driving method of the same. SOLUTION: The IT-CCD has a number of photoelectric conversion elements 22 in picture element shift arrangement, a vertical transfer CCD 30 which transfers signal charge stored in the photoelectric conversion element 22 to an output transfer path while meandering and a read gate region 40 for controlling read to the vertical transfer CCD 30 of signal charge stored in each photoelectric conversion element 22 for each photoelectric conversion element 22. The channel width of charge transfer channels 31a, 31b in a place adjacent to the read gate region 40 is made narrower than the channel width of other places.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エリア・イメージ
センサとして利用される固体撮像装置およびその駆動方
法に係り、特に、複数の光電変換素子列と複数の垂直転
送CCDとを備えたインターライン転送型の固体撮像装
置およびその駆動方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a solid-state imaging device used as an area image sensor and a driving method thereof, and more particularly, to an interline transfer having a plurality of rows of photoelectric conversion elements and a plurality of vertical transfer CCDs. The present invention relates to a solid-state imaging device and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCD(電荷結合素子)の量産技術が確
立されて以来、CCD型の固体撮像装置をエリア・イメ
ージセンサとして利用したビデオカメラ、電子スチルカ
メラ等が急速に普及している。CCD型の固体撮像装置
は、その構造により何種類かに分類されるが、その一つ
に、インターライン転送型の固体撮像装置(以下、この
固体撮像装置を「IT−CCD」と略記する。)があ
る。
2. Description of the Related Art Since the mass production technology of CCDs (Charge Coupled Devices) was established, video cameras, electronic still cameras, and the like using CCD type solid-state imaging devices as area image sensors have rapidly spread. CCD type solid-state imaging devices are classified into several types according to their structures. One of them is an interline transfer type solid-state imaging device (hereinafter, this solid-state imaging device is abbreviated as “IT-CCD”). ).

【0003】IT−CCDは、半導体基板の表面に一定
のピッチで複数列、複数行に亘って配列された多数個の
光電変換素子を有する。各光電変換素子列は複数個の光
電変換素子によって構成され、各光電変換素子行も複数
個の光電変換素子によって構成される。各光電変換素子
は、通常、フォトダイオードによって構成される。
An IT-CCD has a large number of photoelectric conversion elements arranged on a surface of a semiconductor substrate at a constant pitch in a plurality of columns and a plurality of rows. Each photoelectric conversion element column is configured by a plurality of photoelectric conversion elements, and each photoelectric conversion element row is also configured by a plurality of photoelectric conversion elements. Each photoelectric conversion element is usually constituted by a photodiode.

【0004】pnフォトダイオードからなる多数個の光
電変換素子は、例えば半導体基板の所望面側にp型ウェ
ルを形成し、所望形状のn型領域を目的とする光電変換
素子の数と同じ数だけ前記のp型ウェル中に形成するこ
とによって作製される。このとき、必要に応じて、各n
型領域上にp+ 型領域が形成される。信号電荷は、前記
のn型領域のそれぞれに蓄積される。すなわち、前記の
n型領域のそれぞれは、信号電荷蓄積領域として機能す
る。
[0004] A large number of photoelectric conversion elements composed of pn photodiodes are formed, for example, by forming a p-type well on a desired surface side of a semiconductor substrate and forming a n-type region having a desired shape in the same number as the number of photoelectric conversion elements intended. It is produced by forming in the above-mentioned p-type well. At this time, if necessary, each n
A p + type region is formed on the type region. Signal charges are accumulated in each of the n-type regions. That is, each of the n-type regions functions as a signal charge accumulation region.

【0005】以下、本明細書において「光電変換素子」
の用語は、信号電荷蓄積領域のみを指す場合もある。ま
た、本明細書でいう「光電変換素子に近接する」あるい
は「光電変換素子に隣接する」とは、「光電変換素子を
構成している信号電荷蓄積領域に近接する」こと、ある
いは、「光電変換素子を構成している信号電荷蓄積領域
に隣接する」ことを意味するものとする。
Hereinafter, the term “photoelectric conversion element” is used in this specification.
May refer only to the signal charge storage region. In this specification, “close to a photoelectric conversion element” or “adjacent to a photoelectric conversion element” means “close to a signal charge accumulation region forming the photoelectric conversion element” or “ Adjacent to the signal charge accumulation region forming the conversion element. "

【0006】光電変換素子列の1列毎に、当該光電変換
素子列に近接して、1本の電荷転送チャネルが形成され
る。したがって、IT−CCDは複数本の電荷転送チャ
ネルを有する。1本の電荷転送チャネルは、当該電荷転
送チャネルに近接している光電変換素子列における全て
の光電変換素子に蓄積された信号電荷を転送するための
電荷転送チャネルとして利用される。
[0006] One charge transfer channel is formed for each photoelectric conversion element row in the vicinity of the photoelectric conversion element row. Therefore, the IT-CCD has a plurality of charge transfer channels. One charge transfer channel is used as a charge transfer channel for transferring signal charges accumulated in all photoelectric conversion elements in the photoelectric conversion element row adjacent to the charge transfer channel.

【0007】電荷転送チャネルの各々を平面視上横断す
る複数本の転送電極が、前記の半導体基板表面上に電気
絶縁膜を介して形成される。各転送電極と各電荷転送チ
ャネルとの平面視上の交差部それぞれは、1つの電荷転
送段として機能する。すなわち、1本の電荷転送チャネ
ルと前記の複数本の転送電極とによって、1本の垂直転
送CCDが形成される。
A plurality of transfer electrodes crossing each of the charge transfer channels in plan view are formed on the surface of the semiconductor substrate via an electric insulating film. Each intersection in plan view between each transfer electrode and each charge transfer channel functions as one charge transfer stage. That is, one vertical transfer CCD is formed by one charge transfer channel and the plurality of transfer electrodes.

【0008】本明細書においては、垂直転送CCDを構
成する複数本の転送電極それぞれにおいて上記の電荷転
送段を構成する領域を、「転送路形成部」という。
[0008] In this specification, a region forming the above-described charge transfer stage in each of a plurality of transfer electrodes forming a vertical transfer CCD is referred to as a "transfer path forming portion".

【0009】インターレース駆動型のIT−CCDにお
ける個々の垂直転送CCDは、通常、1つの光電変換素
子に対して2つの電荷転送段を有する。全画素読み出し
型のIT−CCDにおける個々の垂直転送CCDは、通
常、1つの光電変換素子に対して3つまたは4つの電荷
転送段を有する。そして、1つのIT−CCDは、当該
IT−CCDに形成されている前記複数列の光電変換素
子列と同じ数の垂直転送CCDを有する。
Each vertical transfer CCD in the interlace drive type IT-CCD usually has two charge transfer stages for one photoelectric conversion element. Each vertical transfer CCD in an all-pixel read-out IT-CCD generally has three or four charge transfer stages for one photoelectric conversion element. One IT-CCD has the same number of vertical transfer CCDs as the plurality of photoelectric conversion element rows formed on the IT-CCD.

【0010】前述した光電変換素子の各々が光電変換す
ることにより、当該光電変換素子に信号電荷が蓄積され
る。各光電変換素子に蓄積された信号電荷は、それぞ
れ、対応する電荷転送チャネルへ所定の時期に読み出さ
れる。
When each of the above-mentioned photoelectric conversion elements performs photoelectric conversion, signal charges are accumulated in the photoelectric conversion elements. The signal charge stored in each photoelectric conversion element is read out to a corresponding charge transfer channel at a predetermined time.

【0011】光電変換素子から電荷転送チャネルへの信
号電荷の読み出しを制御するために、光電変換素子の1
個毎に当該光電変換素子に隣接して、読み出しゲート領
域が前記の半導体基板表面に形成される。この読み出し
ゲート領域は、通常、信号電荷に対してポテンシャルバ
リアを形成するように、光電変換素子および電荷転送チ
ャネルと逆導電型の領域で構成される。各読み出しゲー
ト領域は、所定の電荷転送チャネルにおける所定の区域
にも隣接する。
In order to control the reading of the signal charge from the photoelectric conversion element to the charge transfer channel, one of the photoelectric conversion elements
A readout gate region is formed on the surface of the semiconductor substrate adjacent to the photoelectric conversion element on an individual basis. This readout gate region is usually constituted by a region of a conductivity type opposite to that of the photoelectric conversion element and the charge transfer channel so as to form a potential barrier for signal charges. Each read gate region is also adjacent to a given area in a given charge transfer channel.

【0012】また、読み出しゲート領域それぞれの上
に、読み出しゲート電極部が形成される。読み出しゲー
ト電極部の各々は、通常、垂直転送CCDを構成する所
定の転送電極における転送路形成部の一部の領域からな
る。読み出しゲート電極に読み出しゲート領域のポテン
シャルバリアを消滅させる高い電圧を印加することによ
り、光電変換素子に蓄積された信号電荷を電荷転送チャ
ネルに読み出すことができる。
A read gate electrode portion is formed on each of the read gate regions. Each of the readout gate electrode portions usually includes a partial area of a transfer path forming portion in a predetermined transfer electrode constituting a vertical transfer CCD. By applying a high voltage to the read gate electrode to eliminate the potential barrier in the read gate region, signal charges accumulated in the photoelectric conversion element can be read to the charge transfer channel.

【0013】各電荷転送チャネルに読み出された信号電
荷は、当該電荷転送チャネルを含んで構成される各垂直
転送CCDによって、出力転送路へ転送される。この出
力転送路は、通常、CCDによって形成される(以下、
このCCDを「水平転送CCD」ということがあ
る。)。
The signal charges read to each charge transfer channel are transferred to an output transfer path by each vertical transfer CCD including the charge transfer channel. This output transfer path is usually formed by a CCD (hereinafter, referred to as a CCD).
This CCD may be referred to as a “horizontal transfer CCD”. ).

【0014】水平転送CCDからなる出力転送路は、1
つの垂直転送CCDに対してN個の電荷転送段を有す
る。1つの電荷転送段は、通常、1つのポテンシャルバ
リア部と、1つのポテンシャルウェル部とを有し、前記
の「N」は2である。1電荷転送段が均一なポテンシャ
ルを有する場合、前記の「N」は3以上である。
An output transfer path composed of a horizontal transfer CCD has one
There are N charge transfer stages for one vertical transfer CCD. One charge transfer stage usually has one potential barrier portion and one potential well portion, and the “N” is two. When one charge transfer stage has a uniform potential, the above “N” is 3 or more.

【0015】出力転送路は、受け取った信号電荷を前記
光電変換素子行の長手方向(以下、この方向を単に「行
方向」という。)に順次転送して、出力部に送る。垂直
転送CCDと同様に、出力転送路も前記の半導体基板上
に形成される。
The output transfer path sequentially transfers the received signal charges in the longitudinal direction of the photoelectric conversion element row (hereinafter, this direction is simply referred to as “row direction”) and sends the signal charge to the output section. Similarly to the vertical transfer CCD, an output transfer path is also formed on the semiconductor substrate.

【0016】垂直転送CCDや水平転送CCDは、フォ
トダイオードと同様に光電変換能を有している。このた
め、当該垂直転送CCDや水平転送CCDによって無用
の光電変換が行われないように、光電変換素子が分布す
る感光部から水平転送CCDに亘って光遮蔽膜が形成さ
れる。光遮蔽膜は、光電変換素子(フォトダイオード)
それぞれの上に所定形状の開口部を有する。1個の光電
変換素子に対して1個の開口部が形成される。この開口
部は、通常、光電変換素子の信号電荷蓄積領域を平面視
したときの縁より内側において開口する。
The vertical transfer CCD and the horizontal transfer CCD have a photoelectric conversion capability like a photodiode. For this reason, a light shielding film is formed from the photosensitive portion where the photoelectric conversion elements are distributed to the horizontal transfer CCD so that unnecessary photoelectric conversion is not performed by the vertical transfer CCD or the horizontal transfer CCD. The light shielding film is a photoelectric conversion element (photodiode)
Each has an opening of a predetermined shape on each. One opening is formed for one photoelectric conversion element. This opening is usually open inside the edge of the signal charge storage region of the photoelectric conversion element when viewed in plan.

【0017】1つの光電変換素子と、当該光電変換素子
に隣接して形成された1つの読み出しゲート領域と、当
該読み出しゲート領域を平面視上覆う読み出しゲート電
極部と、前記1つの光電変換素子に対応する2〜4つの
電荷転送段(垂直転送CCDにおける2〜4つの電荷転
送段)とによって、1つの画素が構成される。そして、
個々の光電変換素子の表面のうちで上記の開口部から平
面視上露出している部分が、1つの画素における受光部
として機能する。
One photoelectric conversion element, one readout gate region formed adjacent to the photoelectric conversion element, a readout gate electrode portion covering the readout gate area in plan view, and one photoelectric conversion element. One pixel is constituted by the corresponding two to four charge transfer stages (two to four charge transfer stages in the vertical transfer CCD). And
The portion of the surface of each photoelectric conversion element that is exposed from the above-described opening in plan view functions as a light receiving unit in one pixel.

【0018】したがって、IT−CCDにおいては、光
遮蔽膜に形成されている開口部それぞれの平面視上の形
状および当該開口部の平面視上の面積によって、個々の
画素における受光部の形状および面積が実質的に決ま
る。
Therefore, in the IT-CCD, the shape and area of the light receiving portion in each pixel depend on the shape of each opening formed in the light shielding film in plan view and the area of the opening in plan view. Is substantially determined.

【0019】ところで、IT−CCDの普及の拡大に伴
い、その性能、例えば解像度や感度の更なる向上が求め
られている。
By the way, with the spread of IT-CCD, further improvement of its performance, for example, resolution and sensitivity is required.

【0020】IT−CCDの解像度は、当該IT−CC
Dにおける画素密度(集積度)に大きく依存する。画素
密度(集積度)が高いほど、解像度を高めやすい。一
方、IT−CCDの感度は、個々の画素における受光部
の面積に大きく依存する。個々の画素における受光部の
面積が広いほど、感度を高めやすい。
The resolution of the IT-CCD is
D greatly depends on the pixel density (integration degree). The higher the pixel density (integration degree), the easier it is to increase the resolution. On the other hand, the sensitivity of the IT-CCD greatly depends on the area of the light receiving unit in each pixel. The sensitivity increases as the area of the light receiving section in each pixel increases.

【0021】特許第2825702号公報に記載されて
いるIT−CCD(同公報では「固体撮像素子」と称さ
れているが、本明細書では「IT−CCD」と表記す
る。)は、個々の画素における受光部の面積の低下を抑
制しつつ画素密度を向上させることを可能にしたIT−
CCDとして知られている。
The IT-CCD described in Japanese Patent No. 2825702 (which is referred to as “solid-state imaging device” in this publication, but is referred to as “IT-CCD” in this specification) is an individual. IT- technology that can increase the pixel density while suppressing the decrease in the area of the light receiving section in the pixel
Also known as a CCD.

【0022】このIT−CCDでは、多数個の光電変換
素子が一定のピッチで複数列、複数行に亘って配列され
ており、1つの光電変換素子列および1つの光電変換素
子行は、それぞれ複数個の光電変換素子を含んでいる。
偶数列を構成している前記複数個の光電変換素子の各々
は、奇数列を構成している前記複数個の光電変換素子に
対し、各光電変換素子列内での光電変換素子同士のピッ
チの約1/2、列方向にずれている。同様に、偶数行を
構成する前記複数個の光電変換素子の各々は、奇数行を
構成する前記複数個の光電変換素子に対し、各光電変換
素子行内での光電変換素子同士のピッチの約1/2、行
方向にずれている。光電変換素子列の各々は、奇数行ま
たは偶数行の光電変換素子のみを含んでいる。
In this IT-CCD, a large number of photoelectric conversion elements are arranged at a fixed pitch in a plurality of columns and a plurality of rows. One photoelectric conversion element row and one photoelectric conversion element row are provided in plural numbers. Of photoelectric conversion elements.
Each of the plurality of photoelectric conversion elements forming the even-numbered row is, with respect to the plurality of photoelectric conversion elements forming the odd-numbered row, the pitch of the photoelectric conversion elements in each photoelectric conversion element row. Approximately 2, shifted in the column direction. Similarly, each of the plurality of photoelectric conversion elements forming an even-numbered row is about one pitch of the photoelectric conversion elements in each photoelectric conversion element row relative to the plurality of photoelectric conversion elements forming an odd-numbered row. / 2, shifted in the row direction. Each of the photoelectric conversion element columns includes only odd-numbered rows or even-numbered rows of photoelectric conversion elements.

【0023】各光電変換素子に蓄積された信号電荷を転
送するために、複数本の垂直転送CCDが形成されてお
り、各垂直転送CCDは、蛇行しつつ、所定方向に信号
電荷を転送する。
A plurality of vertical transfer CCDs are formed to transfer the signal charges accumulated in each photoelectric conversion element, and each vertical transfer CCD transfers the signal charges in a predetermined direction while meandering.

【0024】各垂直転送CCDは複数本の転送電極を含
んで構成され、これら複数本の転送電極はハニカム状に
配設されている。そして、複数本の転送電極をハニカム
状に配設することによって生じる六角形の隙間それぞれ
に、上記の光電変換素子の各々が平面視上位置してい
る。
Each vertical transfer CCD includes a plurality of transfer electrodes, and the plurality of transfer electrodes are arranged in a honeycomb shape. Each of the above-described photoelectric conversion elements is positioned in a plan view in each of the hexagonal gaps generated by disposing a plurality of transfer electrodes in a honeycomb shape.

【0025】上記公報に記載されているIT−CCDで
は、多数個の光電変換素子および複数本の転送電極(垂
直転送CCD用の複数本の転送電極)をこのように配設
することにより、個々の画素における受光部の面積低下
を抑制しつつ画素密度を向上させることを可能にしてい
る。
In the IT-CCD described in the above publication, a large number of photoelectric conversion elements and a plurality of transfer electrodes (a plurality of transfer electrodes for a vertical transfer CCD) are arranged in this manner, so that individual It is possible to improve the pixel density while suppressing a decrease in the area of the light receiving section in the pixel.

【0026】なお、本明細書においては、上述した多数
個の光電変換素子の配置を、以下、「画素ずらし配置」
と称する。
In this specification, the arrangement of a large number of photoelectric conversion elements described above is hereinafter referred to as “pixel shift arrangement”.
Called.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】IT−CCDにおいて
は、一般に個々の光電変換素子毎に、当該光電変換素子
の上方に1個のマイクロレンズが形成されている。物体
からの光は撮像レンズ光学系によって集光された後にマ
イクロレンズによってさらに集光されて、光電変換素子
上に結像する。
In an IT-CCD, generally, one microlens is formed above each photoelectric conversion element for each photoelectric conversion element. After the light from the object is collected by the imaging lens optical system, it is further collected by the microlens and forms an image on the photoelectric conversion element.

【0028】このとき、光電変換素子列の列方向上部に
おいてマイクロレンズに入射する光束の入射角と、列方
向下部においてマイクロレンズに入射する光束の入射角
とは、上記撮像レンズの光軸を挟んで上下逆になる。そ
のため、マイクロレンズによって光電変換素子上に形成
される像点の位置も、マイクロレンズの光軸を基準にし
て見ると、光電変換素子列の列方向上部と列方向下部と
で上下逆になる。
At this time, the incident angle of the light beam incident on the microlens at the upper part in the column direction of the photoelectric conversion element row and the incident angle of the light beam incident on the microlens at the lower part in the column direction sandwich the optical axis of the imaging lens. Is upside down. Therefore, the position of the image point formed on the photoelectric conversion element by the microlens is also inverted up and down in the column direction upper part and the column direction lower part of the photoelectric conversion element row when viewed with reference to the optical axis of the microlens.

【0029】図17は、マイクロレンズによって光電変
換素子上に形成される像点の位置を説明するための断面
図である。同図に示した光電変換素子151は、半導体
基板152上に形成されており、マイクロレンズ153
は焦点調節層154を介して光電変換素子151の上方
に形成されている。この図17においては、図中の左右
方向が光電変換素子列の上下方向に相当する。
FIG. 17 is a sectional view for explaining the position of an image point formed on a photoelectric conversion element by a microlens. The photoelectric conversion element 151 shown in the figure is formed on a semiconductor substrate 152 and includes a microlens 153.
Is formed above the photoelectric conversion element 151 via the focus adjustment layer 154. In FIG. 17, the horizontal direction in the figure corresponds to the vertical direction of the photoelectric conversion element row.

【0030】光電変換素子151が光電変換素子列の列
方向上部にあった場合、マイクロレンズ153の光軸1
53aを光電変換素子列の列中央部側から列方向上部へ
向かって斜めに横切る光束155が当該マイクロレンズ
153に入射する。この光束155は、マイクロレンズ
153の光軸153aよりも上(光電変換素子列の列方
向上部側)にずれた点155aにおいて結像する。
When the photoelectric conversion element 151 is located above the photoelectric conversion element row in the column direction, the optical axis
A light beam 155 obliquely crossing 53a from the center of the photoelectric conversion element row toward the top in the row direction enters the microlens 153. This light beam 155 forms an image at a point 155a shifted above the optical axis 153a of the microlens 153 (upper side in the column direction of the photoelectric conversion element row).

【0031】一方、光電変換素子151が光電変換素子
列の列方向下部にあった場合、マイクロレンズ153の
光軸153aを光電変換素子列の列中央部側から列方向
下部へ向かって斜めに横切る光束156が当該マイクロ
レンズ153に入射する。この光束156は、マイクロ
レンズ153の光軸153aよりも下(光電変換素子列
の列方向下部側)にずれた点156bにおいて結像す
る。
On the other hand, when the photoelectric conversion element 151 is located at the lower part in the column direction of the photoelectric conversion element row, the optical axis 153a of the microlens 153 obliquely crosses from the center of the photoelectric conversion element row to the lower part in the column direction. The light beam 156 enters the microlens 153. The light beam 156 forms an image at a point 156 b shifted below the optical axis 153 a of the microlens 153 (on the lower side in the column direction of the photoelectric conversion element row).

【0032】点155aのマイクロレンズ153の光軸
153aからの変位量は、マイクロレンズ153の位置
が光電変換素子列の列方向中央から離れるに従って大き
くなる。点156bのマイクロレンズ153の光軸15
3aからの変位量についても同様である。
The displacement of the point 155a from the optical axis 153a of the microlens 153 increases as the position of the microlens 153 moves away from the center of the photoelectric conversion element row in the column direction. Optical axis 15 of micro lens 153 at point 156b
The same applies to the displacement from 3a.

【0033】このため、画素が正方格子状に配置されて
いるIT−CCDおよび画素ずらし配置が行われている
IT−CCDのいずれにおいても、下記(A) 〜(C) の場
合には、相隣る2つの画素行同士の間で、画素の集光効
率や感度に差が生じることがある。 (A) 個々の画素における受光部の形状が異なる場合。 (B) 個々の画素における受光部の形状は同じであるもの
の、その大きさが異なる場合。 (C) 個々の画素における受光部の形状および大きさは同
じであるものの、その向きが異なる場合。
Therefore, in both the IT-CCD in which pixels are arranged in a square lattice and the IT-CCD in which pixels are shifted, the following cases (A) to (C) indicate that There may be a difference in light-collection efficiency and sensitivity between pixels between two adjacent pixel rows. (A) When the shape of the light receiving section in each pixel is different. (B) When the shape of the light receiving portion in each pixel is the same, but the size is different. (C) When the shape and size of the light receiving unit in each pixel are the same, but the directions are different.

【0034】相隣る2つの画素行同士の間で、画素の集
光効率や感度に差が生じると、例えばカラー撮像用のI
T−CCDにおいては、当該IT−CCDからの出力信
号の色バランスが崩れて再生画像に色シェーディングが
生じる。また、白黒撮像用のIT−CCDにおいては、
素地むらが生じて再生画像の画質が低下する。
If a difference occurs in the light collection efficiency or sensitivity between pixels between two adjacent pixel rows, for example, a color imaging I
In a T-CCD, the color balance of an output signal from the IT-CCD is lost, and color shading occurs in a reproduced image. In the IT-CCD for black and white imaging,
The unevenness of the background occurs, and the image quality of the reproduced image deteriorates.

【0035】例えば前述した特許第2825702号公
報に記載されているIT−CCDでは、複数本の転送電
極をハニカム状に配設することによって生じた六角形の
隙間の平面視上の向きが、奇数行の隙間と偶数行の隙間
とで互いに180°ずれている。ここで、「奇数行の隙
間」および「偶数行の隙間」とは、光電変換素子列の長
手方向を列方向とし、光電変換素子行の長手方向を行方
向として前記の隙間の配置を行列に見なしたときの「奇
数行の隙間」および「偶数行の隙間」を意味する。
For example, in the IT-CCD described in the aforementioned Japanese Patent No. 2825702, the hexagonal gap generated by arranging a plurality of transfer electrodes in a honeycomb shape has an odd number in plan view. The gap between the rows and the gap between the even rows are shifted from each other by 180 °. Here, the “gap of the odd-numbered row” and the “gap of the even-numbered row” mean that the longitudinal direction of the photoelectric conversion element column is the column direction, and the longitudinal direction of the photoelectric conversion element row is the row direction, and the arrangement of the gaps is a matrix. It means “gap of odd-numbered row” and “gap of even-numbered row” when considered.

【0036】このため、当該IT−CCDにおいては、
個々の画素における受光部の形状および大きさを、上記
六角形の隙間をそのまま縮小した相似形にすると、相隣
る2つの画素行同士の間で、画素の集光効率や感度に差
が生じやすくなる。また、個々の画素における受光部の
形状、大きさおよび向きを奇数行の画素と偶数行の画素
との間で同じにしようとすると、当該受光部の面積が上
記六角形の隙間より更に狭くなる。すなわち、受光部と
して使用できない領域が増加する。その結果として、個
々の画素における受光部の面積の低下を抑制しつつ画素
密度を向上させることが困難になる。
Therefore, in the IT-CCD,
If the shape and size of the light receiving portion in each pixel are made similar to the hexagonal gap as it is, a difference occurs in the light collection efficiency and sensitivity of the pixel between two adjacent pixel rows. It will be easier. Also, if the shape, size, and orientation of the light receiving unit in each pixel are to be the same between the pixels in the odd-numbered rows and the pixels in the even-numbered rows, the area of the light-receiving unit is further narrower than the hexagonal gap. . That is, the area that cannot be used as a light receiving unit increases. As a result, it is difficult to increase the pixel density while suppressing the decrease in the area of the light receiving unit in each pixel.

【0037】ところで、個々の光電変換素子から対応す
る電荷転送チャネルへの信号電荷の読み出しは、前述し
たように、半導体基板に形成された読み出しゲート領域
と、当該読み出しゲート領域上に形成された読み出しゲ
ート電極部とを用いて制御される。そして、読み出しゲ
ート電極部の各々は、通常、垂直転送CCDを構成する
所定の転送電極における転送路形成部の一部の領域から
なる。
As described above, the signal charges are read from the individual photoelectric conversion elements to the corresponding charge transfer channels by the read gate region formed on the semiconductor substrate and the read gate formed on the read gate region. It is controlled using the gate electrode unit. Each of the readout gate electrode portions usually includes a partial area of a transfer path forming portion in a predetermined transfer electrode constituting the vertical transfer CCD.

【0038】従来より、垂直転送CCDの電荷転送チャ
ネルのチャネル幅は、読み出しゲート領域が隣接して形
成されている部分も読み出しゲート領域が隣接して形成
されていない部分も、実質的に同じ値にされている。
Conventionally, the channel width of the charge transfer channel of the vertical transfer CCD has substantially the same value both in the portion where the read gate region is formed adjacently and in the portion where the read gate region is not formed adjacently. Has been.

【0039】このため、読み出しゲート電極部を含んで
いる転送路形成部については、読み出しゲート電極部を
含まない転送路形成部に比べて、その幅を広くしなけれ
ばならない。あるいは、全ての転送路形成部の幅が、読
み出しゲート電極部を含んでいる転送路形成部の幅と同
じ値にされる。
Therefore, the width of the transfer path forming section including the read gate electrode section must be wider than that of the transfer path forming section not including the read gate electrode section. Alternatively, the width of all the transfer path forming sections is set to the same value as the width of the transfer path forming section including the readout gate electrode section.

【0040】転送路形成部の幅を広くすることにより、
例えば上記公報に記載されているIT−CCDにおいて
は、垂直転送CCD用の転送電極をハニカム状に配設し
たときに生じる六角形の隙間の平面視上の面積が低下す
る。光電変換素子は、平面視上、前記六角形の隙間に形
成されるので、当該六角形の隙間の平面視上の面積が低
下するのに伴って、光電変換素子の面積も低下する。
By increasing the width of the transfer path forming section,
For example, in the IT-CCD described in the above publication, the area in plan view of the hexagonal gap generated when the transfer electrodes for the vertical transfer CCD are arranged in a honeycomb shape is reduced. Since the photoelectric conversion element is formed in the hexagonal gap in plan view, as the area of the hexagonal gap in plan view decreases, the area of the photoelectric conversion element also decreases.

【0041】勿論、個々の画素における受光部の形状
は、前述したように、光遮蔽膜に形成される開口部の平
面視上の形状によって決まる。しかしながら、前記の開
口部は、通常、光電変換素子を平面視したときの縁より
内側に形成される。このため画素における受光部の面積
は、通常、当該画素を構成している光電変換素子の面積
より狭くなる。
Of course, the shape of the light receiving portion in each pixel is determined by the shape in plan view of the opening formed in the light shielding film as described above. However, the opening is usually formed inside the edge when the photoelectric conversion element is viewed in plan. For this reason, the area of the light receiving section in the pixel is usually smaller than the area of the photoelectric conversion element forming the pixel.

【0042】したがって、光電変換素子の面積が低下す
れば、これに伴って画素の受光部の面積も通常は低下す
る。
Therefore, when the area of the photoelectric conversion element is reduced, the area of the light receiving portion of the pixel is usually reduced accordingly.

【0043】本発明の目的は、画素ずらし配置が行われ
ているにも拘わらず、相隣る2つの画素行同士の間で画
素の集光効率や感度に差が生じることを容易に防止する
ことができ、かつ、個々の画素における受光部の面積の
低下を抑制しつつ画素密度を向上させやすいIT−CC
Dおよびその駆動方法を提供することにある。
An object of the present invention is to easily prevent a difference in light-collecting efficiency and sensitivity between two adjacent pixel rows even though pixel shift arrangement is performed. IT-CC that can improve the pixel density while suppressing the decrease in the area of the light receiving portion in each pixel
D and its driving method.

【0044】[0044]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、半導体基板の表面に一定のピッチで複数列、複数行
に亘って配列された多数個の光電変換素子であって、1
つの光電変換素子列および1つの光電変換素子行がそれ
ぞれ複数個の光電変換素子によって構成され、奇数列を
構成する前記複数個の光電変換素子に対し、偶数列を構
成する前記複数個の光電変換素子の各々は各光電変換素
子列内での光電変換素子同士のピッチの約1/2、列方
向にずれており、奇数行を構成する前記複数個の光電変
換素子に対し、偶数行を構成する前記複数個の光電変換
素子の各々は各光電変換素子行内での光電変換素子同士
のピッチの約1/2、行方向にずれており、前記光電変
換素子列の各々が奇数行または偶数行の光電変換素子の
みを含む多数個の光電変換素子と、前記複数の光電変換
素子列の1列毎に該光電変換素子列に近接して前記半導
体基板表面に形成され、複数の区間が区間同士の境界部
で向きを変えながら全体として前記光電変換素子列の長
手方向に連なった蛇行形状を呈する複数本の電荷転送チ
ャネルと、前記複数本の電荷転送チャネルそれぞれを平
面視上横断するようにして前記半導体基板表面上に形成
された複数本の転送電極であって、各々が前記複数本の
電荷転送チャネルの数と同じ数の複数個の転送路形成部
を有し、該複数個の転送路形成部それぞれが前記複数本
の電荷転送チャネルそれぞれの上において前記区間の1
つを平面視上覆って該区間と共に1つの電荷転送段を構
成し、しかも、相隣る2本の転送電極が平面視上離合を
繰り返しながら、かつ、前記複数の光電変換素子列の1
列おきに該光電変換素子列を構成している前記奇数行ま
たは偶数行の光電変換素子の1つを平面視上取り囲んで
1つの光電変換素子領域を画定しながら、全体として前
記光電変換素子行の長手方向に延びている複数本の転送
電極と、前記多数個の光電変換素子の1個毎に該光電変
換素子に隣接して、かつ、前記複数本の電荷転送チャネ
ルそれぞれにおける前記複数の区間の1つおきに該区間
に隣接して、前記半導体基板表面に形成された複数個の
読み出しゲート領域とを具備し、前記複数本の電荷転送
チャネルそれぞれにおいて前記読み出しゲート領域が隣
接している各箇所でのチャネル幅が、他の箇所でのチャ
ネル幅より狭い固体撮像装置が提供される。
According to one aspect of the present invention, there are provided a plurality of photoelectric conversion elements arranged on a surface of a semiconductor substrate at a constant pitch in a plurality of columns and a plurality of rows.
One photoelectric conversion element column and one photoelectric conversion element row are each formed by a plurality of photoelectric conversion elements, and the plurality of photoelectric conversion elements forming an even-numbered column are compared with the plurality of photoelectric conversion elements forming an odd-numbered column. Each of the elements is shifted in the column direction by about の of the pitch between the photoelectric conversion elements in each photoelectric conversion element column, and constitutes an even-numbered row with respect to the plurality of photoelectric conversion elements constituting an odd-numbered row. Each of the plurality of photoelectric conversion elements is shifted in a row direction by about の of the pitch between the photoelectric conversion elements in each photoelectric conversion element row, and each of the photoelectric conversion element columns has an odd-numbered row or an even-numbered row. A plurality of photoelectric conversion elements including only the photoelectric conversion elements, and a plurality of sections formed on the surface of the semiconductor substrate in close proximity to the photoelectric conversion element rows for each of the plurality of photoelectric conversion element rows, and Change direction at the border of A plurality of charge transfer channels exhibiting a meandering shape that are continuous in the longitudinal direction of the photoelectric conversion element row as a whole, and are formed on the surface of the semiconductor substrate so as to cross each of the plurality of charge transfer channels in plan view. A plurality of transfer electrodes, each having a plurality of transfer path forming portions of the same number as the plurality of charge transfer channels, each of the plurality of transfer path forming portions being the plurality of transfer electrodes. One of the sections on each of the charge transfer channels
To form one charge transfer stage together with the section in plan view, and furthermore, two adjacent transfer electrodes are repeatedly separated from each other in plan view, and one of the plurality of photoelectric conversion element rows.
While enclosing one of the odd-numbered rows or even-numbered rows of photoelectric conversion elements that constitute the photoelectric conversion element columns every other column in plan view and defining one photoelectric conversion element area, the photoelectric conversion element rows as a whole are defined. A plurality of transfer electrodes extending in the longitudinal direction of the plurality of photoelectric conversion elements, and the plurality of sections in each of the plurality of photoelectric conversion elements, adjacent to the photoelectric conversion element, and in each of the plurality of charge transfer channels. And a plurality of read gate regions formed on the surface of the semiconductor substrate, adjacent to the interval, and wherein the read gate regions are adjacent to each other in the plurality of charge transfer channels. There is provided a solid-state imaging device in which a channel width at one location is smaller than a channel width at another location.

【0045】また、本発明の他の観点によれば、上記の
固体撮像装置の駆動方法であって、1つの垂直ブランキ
ング期間において、所定の光電変換素子行を構成する光
電変換素子の各々に蓄積された信号電荷を該光電変換素
子に隣接する前記読み出しゲート領域を介して該読み出
しゲート領域に隣接する電荷転送チャネルに読み出す信
号電荷読み出し工程と、前記1つの垂直ブランキング期
間から次の垂直ブランキング期間までの間に、前記電荷
転送チャネルに読み出された前記信号電荷の各々を画像
信号に変換して出力する画像信号出力工程とを含む固体
撮像装置の駆動方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided the above-described method for driving a solid-state imaging device, wherein each of the photoelectric conversion elements constituting a predetermined photoelectric conversion element row is provided in one vertical blanking period. A signal charge reading step of reading out the stored signal charges through the read gate region adjacent to the photoelectric conversion element to a charge transfer channel adjacent to the read gate region; and reading the next vertical blanking period from the one vertical blanking period. An image signal output step of converting each of the signal charges read out to the charge transfer channel into an image signal and outputting the signal signal until a ranking period.

【0046】上述した固体撮像装置では、電荷転送チャ
ネルにおいて読み出しゲート領域が隣接している箇所で
のチャネル幅が他の箇所でのチャネル幅より狭くなって
いる。このため、読み出しゲート電極部を含んでいる転
送路形成部を形成するにあたって、当該転送路形成部の
幅を他の転送路形成部の幅より別段広くしなくても、所
望の読み出しゲート領域を半導体基板に形成することが
できる。
In the above-described solid-state imaging device, the channel width at the portion where the readout gate region is adjacent to the charge transfer channel is smaller than the channel width at other portions. For this reason, in forming the transfer path forming section including the read gate electrode section, a desired read gate area can be formed without making the width of the transfer path forming section much wider than the width of other transfer path forming sections. It can be formed on a semiconductor substrate.

【0047】その結果として、光電変換素子の表面のう
ちで画素の受光部として使用できない領域が前記読み出
しゲート領域の形成に伴って増加することを容易に抑制
できる。同時に、相隣る2つの画素行同士の間で画素の
受光部の形状、大きさおよび向きを同じにすることも容
易になる。
As a result, it is possible to easily suppress an increase in the area of the surface of the photoelectric conversion element that cannot be used as the light receiving portion of the pixel due to the formation of the readout gate area. At the same time, it becomes easy to make the shape, size, and direction of the light receiving portion of the pixel the same between two adjacent pixel rows.

【0048】したがって、上記の固体撮像装置は、画素
ずらし配置が行われているにも拘わらず、相隣る2つの
画素行同士の間で画素の集光効率や感度に差が生じるこ
とを防止しやすく、かつ、個々の画素における受光部の
面積の低下を抑制しつつ画素密度を向上させやすい固体
撮像装置である。
Accordingly, the solid-state imaging device described above prevents a difference in light-collecting efficiency and sensitivity between two adjacent pixel rows even though the pixels are shifted and arranged. This is a solid-state imaging device that is easy to perform and easily increases the pixel density while suppressing the decrease in the area of the light receiving unit in each pixel.

【0049】なお、上記の固体撮像装置においては、個
々の電荷転送チャネルが有している複数の区間の1つお
きに、当該区間に隣接して読み出しゲート領域が形成さ
れている。すなわち、個々の電荷転送チャネルにおいて
チャネル幅が狭くなっている領域は、1電荷転送段おき
に形成されている。このため、電荷転送チャネルのチャ
ネル幅が狭くなっている電荷転送段は、1電荷転送段分
の信号電荷を短時間蓄積し、かつ、当該信号電荷を次の
電荷転送段に転送できればよい。
In the above-described solid-state imaging device, a readout gate region is formed adjacent to every other one of a plurality of sections of each charge transfer channel. That is, the region where the channel width is narrow in each charge transfer channel is formed every other charge transfer stage. For this reason, the charge transfer stage in which the channel width of the charge transfer channel is narrow is only required to accumulate the signal charges for one charge transfer stage for a short time and transfer the signal charges to the next charge transfer stage.

【0050】電荷転送チャネルと読み出しゲート領域と
が上記のように形成されていれば、読み出しゲート領域
が隣接していない部分でのチャネル幅を従来と同じに保
ったままでも、従来と同程度の転送効率を得ることが可
能である。
If the charge transfer channel and the readout gate region are formed as described above, even if the channel width in a portion where the readout gate region is not adjacent is kept the same as the conventional one, It is possible to obtain transfer efficiency.

【0051】例えば、電荷転送チャネルのチャネル幅を
狭くすることによって狭チャネル効果が発現し、転送効
率が低下することがある。しかしながら、狭チャネル効
果の発現による転送効率の低下は、いわゆるフリンジ電
界を発生させることによって、抑制することができる。
For example, by narrowing the channel width of the charge transfer channel, a narrow channel effect may be exhibited and transfer efficiency may be reduced. However, a decrease in transfer efficiency due to the manifestation of the narrow channel effect can be suppressed by generating a so-called fringe electric field.

【0052】上記のフリンジ電界は、例えば、転送電極
における転送路形成部と読み出しゲート領域との関係を
下記(1) 〜(3) を満たす関係とすることにより、発生さ
せることができる。 (1) 転送電極における転送路形成部の平面視上の大きさ
を、読み出しゲート領域を覆い得る大きさとする。 (2) 電荷転送チャネルのチャネル幅が狭くなっていない
電荷転送段を構成する転送路形成部における下流側(出
力転送路側を意味する。以下同じ。)の縁部が、当該電
荷転送段の直ぐ下流側に形成されている読み出しゲート
領域における上流側(平面視上、出力転送路とは反対の
側を意味する。以下同じ。)の縁部と平面視上接する。 (3) 電荷転送チャネルのチャネル幅が狭くなっていない
電荷転送段を構成する転送路形成部における上流側の縁
部が、当該電荷転送段の直ぐ上流側に形成されている読
み出しゲート領域における下流側の縁部と平面視上接す
る。
The fringe electric field can be generated, for example, by setting the relationship between the transfer path forming portion in the transfer electrode and the read gate region to satisfy the following (1) to (3). (1) The size of the transfer path forming portion in the transfer electrode in plan view is set to a size that can cover the readout gate region. (2) The edge of the downstream side (which means the output transfer path side; the same applies hereinafter) of the transfer path forming portion constituting the charge transfer stage in which the channel width of the charge transfer channel is not narrow is immediately adjacent to the charge transfer stage. It is in contact with the edge of the upstream side (in plan view, the side opposite to the output transfer path; the same applies hereinafter) in the read gate region formed on the downstream side in plan view. (3) The upstream edge of the transfer path forming portion constituting the charge transfer stage in which the channel width of the charge transfer channel is not narrowed is downstream of the read gate region formed immediately upstream of the charge transfer stage. In plan view with the side edge.

【0053】ただし、読み出しゲート領域が隣接してい
る部分でのチャネル幅をあまりに狭くすると、たとえ上
記(1) 〜(3) の関係を満たしたとしても、当該電荷転送
段に1電荷転送段分の信号電荷を蓄積させることが困難
になる。読み出しゲート領域が隣接している部分のチャ
ネル幅は、読み出しゲート領域が隣接していない部分で
のチャネル幅の概ね50〜95%とすることが好まし
く、概ね60〜80%とすることが特に好ましい。
However, if the channel width in the portion where the read gate region is adjacent is too narrow, even if the above-mentioned relations (1) to (3) are satisfied, the charge transfer stage will be equivalent to one charge transfer stage. It becomes difficult to accumulate the signal charges of the above. The channel width of the portion where the read gate region is adjacent is preferably about 50 to 95%, more preferably about 60 to 80% of the channel width in the portion where the read gate region is not adjacent. .

【0054】[0054]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。図1は、第1の実施例のIT−
CCD100を概略的に示す平面図である。ただし、同
図は、多数個の画素が画素ずらし配置されているインタ
ーレース駆動型のIT−CCDの略図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the IT-system according to the first embodiment.
FIG. 2 is a plan view schematically showing the CCD 100. However, this figure is a schematic diagram of an interlaced drive type IT-CCD in which a number of pixels are arranged in a shifted manner.

【0055】図示の構成においては、簡略化された計3
2個の光電変換素子22が8行×8列に亘って画素ずら
し配置されている。奇数番目の光電変換素子列20は奇
数行の光電変換素子22のみを含み、偶数番目の光電変
換素子列20は偶数行の光電変換素子22のみを含む。
In the illustrated configuration, a simplified total of three
Two photoelectric conversion elements 22 are arranged with pixels shifted over 8 rows × 8 columns. The odd-numbered photoelectric conversion element columns 20 include only the odd-numbered rows of photoelectric conversion elements 22, and the even-numbered photoelectric conversion element columns 20 include only the even-numbered rows of photoelectric conversion elements 22.

【0056】実際のIT−CCDでは、画素数が数10
万〜数100万に達する。このような構成においても、
奇数番目の光電変換素子列20が奇数行の光電変換素子
22のみを含み、偶数番目の光電変換素子列20が偶数
行の光電変換素子22のみを含むようにして画素ずらし
配置される。また、図中の左端から数えて第1番目の光
電変換素子列20を省略すると、奇数番目の光電変換素
子列20が偶数行の光電変換素子22のみを含み、偶数
番目の光電変換素子列20が奇数行の光電変換素子22
のみを含むようになる。
In an actual IT-CCD, the number of pixels is several tens.
10,000 to several million. Even in such a configuration,
Pixels are shifted so that the odd-numbered photoelectric conversion element columns 20 include only the odd-numbered rows of photoelectric conversion elements 22 and the even-numbered photoelectric conversion element columns 20 include only the even-numbered rows of photoelectric conversion elements 22. In addition, when the first photoelectric conversion element column 20 counted from the left end in the figure is omitted, the odd-numbered photoelectric conversion element column 20 includes only the even-numbered photoelectric conversion elements 22, and the even-numbered photoelectric conversion element column 20 is omitted. Is an odd-numbered row of photoelectric conversion elements 22
Will only include

【0057】図示のIT−CCD100は、半導体基板
1の表面に設定された感光部10と、当該感光部10の
外側に形成された調整部60と、当該調整部60の外側
に形成された出力転送路70と、当該出力転送路70の
一端に接続された出力部80とを具備している。
The illustrated IT-CCD 100 includes a photosensitive section 10 set on the surface of the semiconductor substrate 1, an adjusting section 60 formed outside the photosensitive section 10, and an output section formed outside the adjusting section 60. It has a transfer path 70 and an output unit 80 connected to one end of the output transfer path 70.

【0058】8つの光電変換素子列20と、8つの光電
変換素子行21と、8本の垂直転送CCD30と、32
個の読み出しゲート領域40とが、感光部10における
半導体基板1の表面に形成されている。
Eight photoelectric conversion element columns 20, eight photoelectric conversion element rows 21, eight vertical transfer CCDs 30, 32
The readout gate regions 40 are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 in the photosensitive section 10.

【0059】個々の光電変換素子列20は、p型ウェル
内のn型領域で構成された4つの光電変換素子22によ
って構成され、個々の光電変換素子行21も、4つの光
電変換素子22によって構成されている。
Each photoelectric conversion element column 20 is constituted by four photoelectric conversion elements 22 constituted by n-type regions in a p-type well, and each photoelectric conversion element row 21 is also constituted by four photoelectric conversion elements 22. It is configured.

【0060】個々の垂直転送CCD30は、半導体基板
1の表面に形成されたp型ウェル内のn型領域で構成さ
れた1本の電荷転送チャネル(図1においては図示せ
ず。)と、当該電荷転送チャネルを平面視上横断するよ
うにして半導体基板1上に電気絶縁膜(図1においては
図示せず。)を介して形成された5本の転送電極32
と、前記の電荷転送チャネルを平面視上横断するように
して半導体基板1上に電気絶縁膜(図1においては図示
せず。)を介して形成された4本の転送電極33とを含
んで構成されている。転送電極32は、例えば第1ポリ
シリコン層によって構成される。転送電極33は、例え
ば第2ポリシリコン層によって構成される。これらの転
送電極32、33は、交互に形成されている。
Each vertical transfer CCD 30 has one charge transfer channel (not shown in FIG. 1) constituted by an n-type region in a p-type well formed on the surface of the semiconductor substrate 1. Five transfer electrodes 32 formed on the semiconductor substrate 1 via an electric insulating film (not shown in FIG. 1) so as to cross the charge transfer channel in plan view.
And four transfer electrodes 33 formed on the semiconductor substrate 1 via an electric insulating film (not shown in FIG. 1) so as to cross the charge transfer channel in plan view. It is configured. The transfer electrode 32 is composed of, for example, a first polysilicon layer. The transfer electrode 33 is composed of, for example, a second polysilicon layer. These transfer electrodes 32 and 33 are formed alternately.

【0061】読み出しゲート領域40のそれぞれは、所
定の光電変換素子22と、対応する垂直転送CCD30
を構成している上記の電荷転送チャネルにおける所定の
区間との両方に隣接している。なお、図1においては、
読み出しゲート領域40を判りやすくするために、当該
読み出しゲート領域40にハッチングを付してある。
Each of the read gate areas 40 includes a predetermined photoelectric conversion element 22 and a corresponding vertical transfer CCD 30
And a predetermined section in the above-described charge transfer channel. In FIG. 1,
In order to make the read gate region 40 easy to understand, the read gate region 40 is hatched.

【0062】調整部60は、各垂直転送CCD30を構
成している上記の電荷転送チャネルそれぞれの一端に接
続して形成された計12個の電荷転送段からなる。個々
の電荷転送段は、前記の電荷転送チャネルに続く調整部
用電荷転送チャネル(図示せず。)と、当該調整部用電
荷転送チャネルを平面視上横断するようにして半導体基
板1上に形成された3本の転送電極61、62、63の
いずれかとを含んで構成されている。各調整部用電荷転
送チャネルと転送電極61、62、63との平面視上の
交差部それぞれに、1つの電荷転送段が形成される。
The adjusting section 60 is composed of a total of 12 charge transfer stages formed by connecting to one end of each of the charge transfer channels constituting each vertical transfer CCD 30. Each charge transfer stage is formed on the semiconductor substrate 1 such that the charge transfer channel for the adjustment unit (not shown) following the charge transfer channel and the charge transfer channel for the adjustment unit are traversed in plan view. And any one of the three transfer electrodes 61, 62, 63. One charge transfer stage is formed at each intersection of the charge transfer channel for each adjustment unit and the transfer electrodes 61, 62, 63 in plan view.

【0063】転送電極61は、調整部用電荷転送チャネ
ルの各々と平面視上交差する箇所それぞれに転送路形成
部61Tを有しており、これらの転送路形成部61Tは
接続部61Cを介して互いに繋がっている。転送電極6
2は、調整部用電荷転送チャネルの各々と平面視上交差
する箇所それぞれに転送路形成部62Tを有しており、
これらの転送路形成部62Tは接続部62Cを介して互
いに繋がっている。転送電極63は、調整部用電荷転送
チャネルの各々と平面視上交差する箇所それぞれに転送
路形成部63Tを有しており、これらの転送路形成部6
3Tは接続部63Cを介して互いに繋がっている。後述
するように、感光部10に形成されている転送電極3
2、33も同様である。
The transfer electrode 61 has a transfer path forming portion 61T at each of intersections in plan view with each of the adjusting portion charge transfer channels, and these transfer path forming portions 61T are connected via the connecting portions 61C. Connected to each other. Transfer electrode 6
No. 2 has a transfer path forming portion 62T at each position where each of the adjusting portion charge transfer channels intersects in plan view,
These transfer path forming portions 62T are connected to each other via a connecting portion 62C. The transfer electrode 63 has a transfer path forming section 63T at each of intersections of each of the adjusting section charge transfer channels in plan view.
The 3Ts are connected to each other via a connection 63C. As described later, the transfer electrode 3 formed on the photosensitive unit 10
The same applies to 2, 33.

【0064】調整部用電荷転送チャネルの各々は、当該
調整部用電荷転送チャネルと平面視上交差している転送
路形成部61T、62T、63Tそれぞれを平面視上縦
断する方向に延びている。
Each of the adjusting portion charge transfer channels extends in a direction perpendicular to the transfer path forming portions 61T, 62T, 63T, which intersect with the adjusting portion charge transfer channel in plan view, in plan view.

【0065】なお、図1においては、調整部60に最も
近い転送電極32、転送電極61、転送電極62および
転送電極63を区別しやすくするために、これらを離隔
して描いてある。しかしながら、実際には、調整部60
に最も近い転送電極32と転送電極61とは、少なくと
も転送路形成部32Tにおける下流側(出力転送路70
側)の縁部と転送路形成部62Tにおける上流側(感光
部10側)の縁部とで平面視上互いに重なる。転送電極
61と転送電極62、および、転送電極62と転送電極
63においても同様である。これらの転送電極は、電気
絶縁膜によって互いに絶縁されている。
In FIG. 1, the transfer electrode 32, the transfer electrode 61, the transfer electrode 62, and the transfer electrode 63 closest to the adjustment unit 60 are drawn apart from each other so as to be easily distinguished. However, in practice, the adjustment unit 60
The transfer electrode 32 and the transfer electrode 61 closest to the transfer path are at least on the downstream side (the output transfer path 70
Side) and the upstream (photosensitive portion 10 side) edge of the transfer path forming portion 62T overlap each other in plan view. The same applies to the transfer electrode 61 and the transfer electrode 62, and the transfer electrode 62 and the transfer electrode 63. These transfer electrodes are insulated from each other by an electric insulating film.

【0066】調整部60は、各垂直転送CCD30によ
って転送されてきた信号電荷の転送方向を変化させると
共に、電荷転送路の横方向(行方向)ピッチを一定値に
調整する。
The adjusting section 60 changes the transfer direction of the signal charges transferred by each vertical transfer CCD 30, and adjusts the horizontal (row) pitch of the charge transfer paths to a constant value.

【0067】出力転送路70は、垂直転送CCD30の
各々から調整部60を介して送られてきた信号電荷を受
け取り、当該信号電荷を行方向に順次転送して、出力部
80に送る。
The output transfer path 70 receives the signal charges sent from each of the vertical transfer CCDs 30 via the adjustment unit 60, sequentially transfers the signal charges in the row direction, and sends them to the output unit 80.

【0068】出力部80は、出力転送路70から送られ
てきた信号電荷をフローティング容量(図示せず。)に
よって信号電圧に変換し、当該信号電圧をソースホロワ
回路(図示せず。)等を利用して増幅する。検出(変
換)された後の電荷は、図示を省略したリセットトラン
ジスタを介して電源(図示せず。)に吸収される。
The output section 80 converts the signal charge sent from the output transfer path 70 into a signal voltage by a floating capacitor (not shown), and uses the signal voltage by a source follower circuit (not shown) or the like. And amplify. The charge after detection (conversion) is absorbed by a power supply (not shown) via a reset transistor (not shown).

【0069】各転送電極32、各転送電極33および転
送電極61、62、63に所定の駆動パルスを供給する
ために、4つのパルス供給用端子85a、85b、85
c、85dが感光部10の外側に配設されている。
In order to supply a predetermined drive pulse to each of the transfer electrodes 32, each of the transfer electrodes 33 and the transfer electrodes 61, 62, 63, four pulse supply terminals 85a, 85b, 85
c and 85d are disposed outside the photosensitive unit 10.

【0070】個々のパルス供給用端子85a、85b、
85c、85dは、感光部10の上端側(出力転送路7
0から最も遠い側)から調整部60の下端側(出力転送
路70側)にかけて形成されている転送電極32、3
3、61、62、63に3つおきに電気的に接続され、
4相駆動パルスを供給する。
The individual pulse supply terminals 85a, 85b,
85c and 85d are on the upper end side of the photosensitive unit 10 (output transfer path 7).
Transfer electrodes 32, 3 formed from the side farthest from 0) to the lower end side of the adjusting section 60 (the side of the output transfer path 70).
3, 61, 62, 63 are electrically connected to every third,
A four-phase drive pulse is supplied.

【0071】また、出力転送路70に所定の駆動パルス
を供給するための2つのパルス供給用端子88a、88
bが、感光部10の外側に配設されている。
Also, two pulse supply terminals 88a and 88 for supplying a predetermined drive pulse to the output transfer path 70.
b is disposed outside the photosensitive unit 10.

【0072】なお、図1中の符号51は、後述する光遮
蔽膜50に形成される開口部を示している。
Reference numeral 51 in FIG. 1 indicates an opening formed in a light shielding film 50 described later.

【0073】以下、p型ウェルを備えたn型シリコン基
板からなる半導体基板1を用いた場合を例にとり、図
2、図3(a)、図3(b)、図4、図5、図6(a)
および図6(b)を用いて感光部10の構造について説
明するが、本発明は下記の例に限定されるものではな
い。
FIGS. 2, 3 (a), 3 (b), 4, 5 and 5 show an example in which the semiconductor substrate 1 made of an n-type silicon substrate having a p-type well is used. 6 (a)
The structure of the photosensitive section 10 will be described with reference to FIG. 6B, but the present invention is not limited to the following example.

【0074】図2は、図1に示した感光部10の一部を
拡大して示す平面図である。また、図3(a)は、図2
に示した電荷転送チャネル31aを概略的に示す平面図
であり、図3(b)は、図2に示した電荷転送チャネル
31bを概略的に示す平面図である。図4は転送電極3
2の1本を概略的に示す平面図であり、図5は転送電極
33の1本を概略的に示す平面図である。図6(a)は
図2に示したA−A線断面の概略図であり、図6(b)
は図2に示したB−B線断面の概略図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing a part of the photosensitive section 10 shown in FIG. Further, FIG.
FIG. 3B is a plan view schematically showing the charge transfer channel 31a shown in FIG. 3, and FIG. 3B is a plan view schematically showing the charge transfer channel 31b shown in FIG. FIG. 4 shows the transfer electrode 3
2 is a plan view schematically showing one of the transfer electrodes 33, and FIG. 5 is a plan view schematically showing one of the transfer electrodes 33. FIG. 6A is a schematic view of a cross section taken along the line AA shown in FIG. 2, and FIG.
FIG. 3 is a schematic view of a cross section taken along line BB shown in FIG. 2.

【0075】図2に示したように、感光部10に形成さ
れている光電変換素子列20の各々においては、所定個
の光電変換素子22(信号電荷蓄積領域)が所定方向D
V (図2中に矢印で示す。)に一定のピッチP1 で形成
されている。また、光電変換素子行21の各々において
は、所定個の光電変換素子22(信号電荷蓄積領域)が
所定方向DH (図2中に矢印で示す。)に一定のピッチ
2 で形成されている。
As shown in FIG. 2, in each of the photoelectric conversion element rows 20 formed in the photosensitive section 10, a predetermined number of photoelectric conversion elements 22 (signal charge storage regions) are arranged in a predetermined direction D.
It is formed at a constant pitch P 1 to V (. Indicated by the arrow in FIG. 2). In each of the photoelectric conversion element rows 21, a predetermined number of photoelectric conversion elements 22 (signal charge accumulation regions) are formed at a constant pitch P 2 in a predetermined direction D H (indicated by an arrow in FIG. 2). I have.

【0076】偶数番目の光電変換素子列20を構成する
光電変換素子22(信号電荷蓄積領域)の各々は、奇数
番目の光電変換素子列20を構成する所定個の光電変換
素子22(信号電荷蓄積領域)に対し、前記ピッチP1
の約1/2、列方向(方向D V )にずれている(図2参
照)。同様に、偶数番目の光電変換素子行21を構成す
る光電変換素子22(信号電荷蓄積領域)の各々は、奇
数番目の光電変換素子行21を構成する所定個の光電変
換素子22(信号電荷蓄積領域)に対し、前記ピッチP
2 の約1/2、行方向(方向DH )にずれている(図2
参照)。
Construct an even-numbered photoelectric conversion element array 20
Each of the photoelectric conversion elements 22 (signal charge storage region) has an odd number.
A predetermined number of photoelectric conversions constituting the second photoelectric conversion element row 20
With respect to the element 22 (signal charge storage region), the pitch P1
1 / of the column direction (direction D V) (See Fig. 2)
See). Similarly, the even-numbered photoelectric conversion element rows 21 are formed.
Each of the photoelectric conversion elements 22 (signal charge storage regions)
A predetermined number of photoelectric conversion elements forming the number-th photoelectric conversion element row 21
The pitch P with respect to the exchange element 22 (signal charge storage region).
TwoAbout 1/2 of the row direction (direction DH) (Fig. 2)
reference).

【0077】ここで、本明細書でいう「ピッチP1 の約
1/2」とは、P1/2を含む他に、製造誤差、設計上
もしくはマスク製作上起きる画素位置の丸め誤差等の要
因によってP1 /2からはずれてはいるものの、得られ
るIT−CCDの性能およびその画像の画質からみて実
質的にP1 /2と同等とみなすことができる値をも含む
ものとする。本明細書でいう「ピッチP2 の約1/2」
についても同様である。
[0077] Here, "about half of the pitch P 1," as referred to herein, in addition to containing a P 1/2, the manufacturing error, cause rounding errors such pixel location occurring on design or mask fabrication although the out of the P 1/2 by, the category includes a value which can be regarded as substantially equivalent to P 1/2 when viewed from the image quality of the performance and the image of the resulting iT-CCD. It referred to in the present specification, "about half of the pitch P 2"
The same applies to.

【0078】光電変換素子22それぞれの平面視上の形
状は実質的に六角形であり、個々の光電変換素子22の
平面視上の大きさは、実質的に同一である。
The shape in plan view of each of the photoelectric conversion elements 22 is substantially hexagonal, and the size in plan view of each photoelectric conversion element 22 is substantially the same.

【0079】2種類の電荷転送チャネル31a、31b
が、方向DH に交互に4本ずつ形成されている(図2参
照)。電荷転送チャネル31aと31bとは、平面視上
の形状が互いにほぼ線対称になっている。右端(図1中
での右端)の光電変換素子列20を除き、1つの光電変
換素子列20が、相隣る2本の電荷転送チャネル31
a、31bの間に形成されている。
Two types of charge transfer channels 31a and 31b
Are alternately formed in the direction DH (see FIG. 2). The charge transfer channels 31a and 31b have substantially line-symmetric shapes in plan view. Except for the rightmost (rightmost end in FIG. 1) photoelectric conversion element row 20, one photoelectric conversion element row 20 is composed of two adjacent charge transfer channels 31.
a and 31b.

【0080】図2、図3(a)および図3(b)に示し
たように、個々の電荷転送チャネル31a、31bは、
複数の区間が区間同士の境界部で向きを変えながら全体
として方向DV に連なった蛇行形状を呈する。電荷転送
チャネル31aと電荷転送チャネル31bとは、同じ数
の区間を有している。電荷転送チャネル31aおよび3
1bのいずれにおいても、チャネル幅が狭くなっている
領域が1区間おきに形成されている。チャネル幅が狭く
なっている領域は、電荷転送チャネル31aおよび31
bのいずれにおいても、感光部10の上端側(出力転送
路70から最も遠い側)から数えて同じ順位の区間内に
形成されている。チャネル幅が狭くなっている領域の各
々には、読み出しゲート領域40が隣接配置されてい
る。読み出しゲート領域40の各々は、所定の光電変換
素子22とも隣接している。
As shown in FIGS. 2, 3A and 3B, the individual charge transfer channels 31a and 31b
Take a winding shape in which a plurality of sections, which are arranged in this direction D V as a whole while changing the orientation at the boundary between the sections. The charge transfer channel 31a and the charge transfer channel 31b have the same number of sections. Charge transfer channels 31a and 3
1b, a region where the channel width is narrow is formed every other section. The region where the channel width is reduced is the charge transfer channels 31a and 31a.
In any one of the sections b, the sections are formed in the sections of the same order as counted from the upper end side of the photosensitive section 10 (the side farthest from the output transfer path 70). The read gate region 40 is arranged adjacent to each of the regions where the channel width is narrow. Each of the read gate regions 40 is also adjacent to a predetermined photoelectric conversion element 22.

【0081】なお、図3(a)および図3(b)中の符
号R1 、R2 、R3 、……R6 は、それぞれ、電荷転送
チャネル31a、31bにおける1つの区間を指してい
る。
The symbols R 1 , R 2 , R 3 ,..., R 6 in FIGS. 3A and 3B indicate one section in the charge transfer channels 31a, 31b, respectively. .

【0082】2種類の転送電極32、33は、それぞ
れ、各電荷転送チャネル31a、31bを平面視上横断
するようにして、形成されている(図2参照)。個々の
転送電極32、33は、電荷転送チャネル31a、31
bの総数と同じ数の転送路形成部32T、33Tを有し
ている。
The two types of transfer electrodes 32 and 33 are formed so as to cross the charge transfer channels 31a and 31b in plan view, respectively (see FIG. 2). Each transfer electrode 32, 33 is connected to a charge transfer channel 31a, 31.
The transfer path forming units 32T and 33T have the same number as the total number b.

【0083】転送電極32においては、各転送路形成部
32Tが接続部32Cを介して前記の方向DH に繋がっ
ている(図4参照)。1つの接続部32Cを介して相隣
る2つの転送路形成部32T、32Tは、互いに面対称
になっている。転送路形成部32Tの各々は、電荷転送
チャネル31aまたは31bにおいてチャネル幅が狭く
なっていない区間の1つを平面視上覆って、当該区間と
共に1つの電荷転送段を構成する。
In the transfer electrode 32, each transfer path forming portion 32T is connected to the above-mentioned direction DH via a connection portion 32C (see FIG. 4). Two transfer path forming parts 32T, 32T adjacent to each other via one connection part 32C are plane-symmetric with each other. Each of the transfer path forming portions 32T covers one of the sections in the charge transfer channel 31a or 31b where the channel width is not narrow in plan view, and forms one charge transfer stage together with the section.

【0084】転送電極33においては、各転送路形成部
33Tが接続部33Cを介して前記の方向DH に繋がっ
ている(図5参照)。1つの接続部33Cを介して相隣
る2つの転送路形成部33T、33Tは、互いに面対称
になっている。転送路形成部33Tの各々は、電荷転送
チャネル31aまたは31bにおいてチャネル幅が狭く
なっている区間の1つを平面視上覆って、当該区間と共
に1つの電荷転送段を構成する。
In the transfer electrode 33, each transfer path forming portion 33T is connected to the above-mentioned direction DH via a connecting portion 33C (see FIG. 5). Two transfer path forming parts 33T, 33T adjacent to each other via one connection part 33C are plane-symmetric with each other. Each of the transfer path forming portions 33T covers one of the sections in the charge transfer channel 31a or 31b where the channel width is narrow in plan view, and forms one charge transfer stage together with the section.

【0085】また、転送路形成部33Tの各々は、それ
ぞれ別個に、1つの読み出しゲート領域40をも平面視
上覆う。当該転送路形成部33Tにおいて読み出しゲー
ト領域40を平面視上覆う部分は、光電変換素子22か
ら信号電荷を読み出すための読み出しゲート電極部33
Gとして機能する(図5参照)。
Further, each of the transfer path forming portions 33T separately covers one read gate region 40 in plan view. A portion of the transfer path forming portion 33T that covers the read gate region 40 in plan view is a read gate electrode portion 33 for reading signal charges from the photoelectric conversion element 22.
It functions as G (see FIG. 5).

【0086】転送路形成部32Tを含んで構成される電
荷転送段と転送路形成部33Tを含んで構成される電荷
転送段とは交互に連なって、1本の垂直転送CCD30
を形成する(図2参照)。各垂直転送CCD30におけ
る電荷転送段の各々は、電荷転送段同士の境界部で向き
を変えつつ連なって、全体としては前記の方向DV に延
びている(図2参照)。
The charge transfer stage including the transfer path forming portion 32T and the charge transfer stage including the transfer path forming portion 33T are alternately connected to one vertical transfer CCD 30.
Is formed (see FIG. 2). Each charge transfer stage in each vertical transfer CCD30 is continuous while changing the orientation at the boundary between the charge transfer stage, and extends in the direction D V as a whole (see FIG. 2).

【0087】相隣る2本の転送電極32、33は、ある
1つの光電変換素子列20を横切るときには、接続部3
2C、33Cにおいて重なる。また、前記の光電変換素
子列20の隣の光電変換素子列20を横切るときには互
いに離隔して、当該光電変換素子列20を構成している
光電変換素子22の1つを平面視上取り囲む。相隣る2
本の転送電極32、33は、上記の離合を繰り返しなが
ら、全体として前記の方向DH に延びている(図2参
照)。
When two adjacent transfer electrodes 32, 33 cross one certain photoelectric conversion element row 20, the connection section 3
Overlap at 2C and 33C. When crossing the photoelectric conversion element array 20 adjacent to the photoelectric conversion element array 20, the photoelectric conversion element array 20 is separated from each other and surrounds one of the photoelectric conversion elements 22 constituting the photoelectric conversion element array 20 in plan view. Next to each other
The transfer electrodes 32 and 33 extend in the direction DH as a whole while repeating the above separation (see FIG. 2).

【0088】図1の構成において、相隣る2本の転送電
極が、感光部10の上端側からみて転送電極32と転送
電極33とであった場合、当該相隣る2本の転送電極3
2、33は、奇数行の光電変換素子22の各々を平面視
上取り囲む。一方、相隣る2本の転送電極が、感光部1
0の上端側からみて転送電極33と転送電極32とであ
った場合、当該相隣る2本の転送電極33、32は、偶
数行の光電変換素子22の各々を平面視上取り囲む。
In the configuration of FIG. 1, when two adjacent transfer electrodes are the transfer electrode 32 and the transfer electrode 33 when viewed from the upper end side of the photosensitive section 10, the two adjacent transfer electrodes 3 are used.
2, 33 surround each of the odd-numbered rows of photoelectric conversion elements 22 in plan view. On the other hand, two adjacent transfer electrodes are connected to the photosensitive unit 1.
When the transfer electrode 33 and the transfer electrode 32 are viewed from the upper end side of 0, the two adjacent transfer electrodes 33 and 32 surround each of the even-numbered rows of the photoelectric conversion elements 22 in plan view.

【0089】これら相隣る2本の転送電極32、33同
士は、互いに離隔している箇所それぞれにおいて、光電
変換素子22の1つを平面視上取り囲んで、ここに六角
形もしくは実質的に六角形の光電変換素子領域を1つ画
定している。これらの光電変換素子領域の形状、大きさ
および向きは、実質的に同じである。すなわち、各転送
電極32、33は、ハニカム状に形成されている(図2
参照)。
Each of the two transfer electrodes 32 and 33 adjacent to each other surrounds one of the photoelectric conversion elements 22 in a plan view at each of the portions separated from each other, and has a hexagonal or substantially hexagonal shape. One rectangular photoelectric conversion element region is defined. The shape, size, and orientation of these photoelectric conversion element regions are substantially the same. That is, each of the transfer electrodes 32 and 33 is formed in a honeycomb shape (FIG. 2).
reference).

【0090】上記光電変換素子領域の各々は、1つの接
続部32Cと当該接続部32Cを介して相隣る2つの転
送路形成部32T、32T、ならびに、1つの接続部3
3Cと当該接続部33Cを介して相隣る2つの転送路形
成部33T、33Tによって、平面視上、画定される。
Each of the photoelectric conversion element regions includes one connecting portion 32C, two transfer path forming portions 32T and 32T adjacent to each other via the connecting portion 32C, and one connecting portion 3C.
3C and two transfer path forming parts 33T, 33T adjacent to each other via the connection part 33C, are defined in plan view.

【0091】なお、図1においては、転送電極32と転
送電極33とを区別しやすくするために、当該転送電極
32、33を互いに離隔して描いている。しかしなが
ら、これらの転送電極32、33は、図2に示したよう
に、接続部32C、33C、および転送路形成部32
T、33Tにおいて重なっている。
In FIG. 1, the transfer electrodes 32 and 33 are illustrated as being separated from each other so that the transfer electrode 32 and the transfer electrode 33 can be easily distinguished from each other. However, as shown in FIG. 2, the transfer electrodes 32 and 33 are connected to the connecting portions 32C and 33C and the transfer path forming portion 32.
It overlaps at T and 33T.

【0092】また、感光部10における左端(図1中で
の左端)の光電変換素子列20の左側に垂直転送CCD
30を設けない場合、当該左端の光電変換素子列20を
構成している各光電変換素子22については、相隣る2
本の転送電極32、33同士によって平面視上取り囲ま
れていなくてもよい。すなわち、左端の光電変換素子列
20を構成している各光電変換素子22を平面視上取り
囲むうえで必要となる左端の転送路形成部32Tおよび
33Tをそれぞれ省略することができる。さらには、左
端の接続部32Cおよび33Cをも省略することができ
る。感光部10における右端の光電変換素子列20の右
側に垂直転送CCD30を設けない場合についても、同
様である(図1参照)。
A vertical transfer CCD is provided on the left side of the photoelectric conversion element row 20 at the left end (left end in FIG. 1) of the photosensitive section 10.
In the case where no photoelectric conversion element 30 is provided, each of the photoelectric conversion elements 22 constituting the leftmost photoelectric conversion element row 20 has two adjacent photoelectric conversion elements 22.
The transfer electrodes 32 and 33 need not be surrounded by each other in plan view. That is, the transfer path forming portions 32T and 33T on the left end, which are necessary for surrounding the respective photoelectric conversion elements 22 constituting the left end photoelectric conversion element row 20 in plan view, can be omitted. Further, the left end connecting portions 32C and 33C can be omitted. The same applies to the case where the vertical transfer CCD 30 is not provided on the right side of the rightmost photoelectric conversion element row 20 in the photosensitive section 10 (see FIG. 1).

【0093】図6(a)および図6(b)に示すよう
に、上述した光電変換素子22は、例えば半導体基板1
の一表面側に形成されたp型ウェル2中の所定領域と、
当該所定領域の上に設けられたn型領域3と、n型領域
3上に設けられた埋込み用p+型層4とによって構成さ
れた埋込型のフォトダイオードからなる。n型領域3
は、信号電荷蓄積領域として機能する。電気絶縁膜(シ
リコン酸化膜)5が、p+型層4上に形成されている。
前記の方向DV に沿って相隣る2つの光電変換素子2
2、22は、例えばp+ 型層からなるチャネルストップ
領域25(図6(a)参照)によって分離されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the above-described photoelectric conversion element 22 is, for example, a semiconductor substrate 1
A predetermined region in the p-type well 2 formed on one surface side of
The buried photodiode includes an n-type region 3 provided on the predetermined region and a buried p + -type layer 4 provided on the n-type region 3. n-type region 3
Functions as a signal charge accumulation region. An electric insulating film (silicon oxide film) 5 is formed on the p + -type layer 4.
Along the direction D V two neighboring single photoelectric conversion element 2
The channels 2 and 22 are separated by a channel stop region 25 (see FIG. 6A) made of, for example, a p + -type layer.

【0094】電荷転送チャネル31a、31bは、例え
ば、半導体基板1の一表面側に形成されたp型ウェル2
の所定箇所にn型領域を形成することによって得られ
る。電荷転送チャネル31a、31bと光電変換素子2
2とは、読み出しゲート領域40が形成される部分を除
いて、例えばp+ 型層からなるチャネルストップ領域3
5(図6(b)参照)によって分離されている。
The charge transfer channels 31a and 31b are formed, for example, on a p-type well 2 formed on one surface side of the semiconductor substrate 1.
By forming an n-type region at a predetermined location. Charge transfer channels 31a, 31b and photoelectric conversion element 2
2 is a channel stop region 3 made of, for example, ap + -type layer except for a portion where the read gate region 40 is formed.
5 (see FIG. 6B).

【0095】転送電極32は、例えば、電気絶縁膜(シ
リコン酸化膜)5を介して半導体基板1上に形成された
ポリシリコン層からなる。各転送電極32は、シリコン
酸化膜等からなる電気絶縁層によって覆われている。
The transfer electrode 32 is made of, for example, a polysilicon layer formed on the semiconductor substrate 1 via an electric insulating film (silicon oxide film) 5. Each transfer electrode 32 is covered with an electrical insulating layer made of a silicon oxide film or the like.

【0096】転送電極33も、例えばポリシリコン層か
らなる。各転送電極33は、後述するように、電気絶縁
層によって覆われている。図6(a)および図6(b)
においては、図面を見やすくするために、転送電極3
2、33を覆っている電気絶縁層を1つの電気絶縁層3
4で表している。
The transfer electrode 33 is also made of, for example, a polysilicon layer. Each transfer electrode 33 is covered with an electric insulating layer as described later. 6 (a) and 6 (b)
In order to make the drawing easier to see,
The electric insulating layer covering 2, 33 is replaced with one electric insulating layer 3
It is represented by 4.

【0097】個々の読み出しゲート領域40(図6
(b)参照)は、例えば、半導体基板1の一表面側に形
成されているp型ウェル2の所定箇所からなる。読み出
しゲート電極部33Gは、電気絶縁膜(シリコン酸化
膜)5を介して、読み出しゲート領域40の上に形成さ
れている。
The individual read gate regions 40 (FIG. 6)
(See (b)) consists of, for example, a predetermined portion of the p-type well 2 formed on one surface side of the semiconductor substrate 1. The read gate electrode portion 33G is formed on the read gate region 40 via the electric insulating film (silicon oxide film) 5.

【0098】なお、図6(a)および図6(b)中の符
号50は、後述する光遮蔽膜を示している。また、図
1、図2、図6(a)および図6(b)中の符号51
は、光遮蔽膜50に形成される開口部を示している。
6A and FIG. 6B indicates a light shielding film described later. 1, FIG. 2, FIG. 6A and FIG.
Indicates an opening formed in the light shielding film 50.

【0099】上述した感光部10を有するIT−CCD
100においては、(a) 1つの光電変換素子22、(b)
この光電変換素子22に近接して図2中での左側に形成
されている垂直転送CCD30における2つの電荷転送
段、すなわち、転送路形成部32Tを含んで構成される
電荷転送段と転送路形成部33Tを含んで構成される電
荷転送段、および、(c) 転送路形成部33Tを含んで構
成される前記の電荷転送段と光電変換素子22との間に
形成されている読み出しゲート領域40、によって、1
つの画素が構成される。
IT-CCD having the above-described photosensitive section 10
100, (a) one photoelectric conversion element 22, (b)
Two charge transfer stages in the vertical transfer CCD 30 formed on the left side in FIG. 2 in the vicinity of the photoelectric conversion element 22, that is, a charge transfer stage including the transfer path forming unit 32T and a transfer path formation And (c) a read gate region 40 formed between the charge transfer stage including the transfer path forming unit 33T and the photoelectric conversion element 22. , By 1
One pixel is configured.

【0100】前述したように、IT−CCDにおいて
は、各垂直転送CCD30によって無用の光電変換が行
われるのを防止するために、感光部10から出力転送路
70に亘る領域を平面視上覆う光遮蔽膜が形成される。
As described above, in the IT-CCD, in order to prevent unnecessary photoelectric conversion from being performed by each of the vertical transfer CCDs 30, the light covering the area from the photosensitive unit 10 to the output transfer path 70 in a plan view. A shielding film is formed.

【0101】図6(a)および図6(b)に示すよう
に、光遮蔽膜50は、感光部10上においては、光電変
換素子22それぞれの上に所定形状の開口部51を有す
る。1個の光電変換素子22に対して1個の開口部51
が形成される。各開口部51は、平面視上、光電変換素
子22における信号電荷蓄積領域(n型領域3)の平面
視上の縁より内側において開口している。1つの光電変
換素子22のうちで上記の開口部51から平面視上露出
している部分が、個々の画素における受光部(以下、こ
の受光部を「受光部51」ということがある。)として
機能する。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the light shielding film 50 has an opening 51 of a predetermined shape on each of the photoelectric conversion elements 22 on the photosensitive portion 10. One opening 51 for one photoelectric conversion element 22
Is formed. Each of the openings 51 is open inside the edge of the signal charge accumulation region (n-type region 3) of the photoelectric conversion element 22 in plan view in plan view. A portion of one photoelectric conversion element 22 that is exposed in a plan view from the opening 51 serves as a light receiving unit (hereinafter, this light receiving unit may be referred to as a “light receiving unit 51”) in each pixel. Function.

【0102】上記の光遮蔽膜50は、例えばアルミニウ
ム、クロム、タングステン、チタンまたはモリブデンか
らなる金属薄膜や、これらの金属の2種以上からなる合
金薄膜、あるいは、前記の金属同士または前記の金属と
前記の合金とを組み合わせた多層金属薄膜等によって形
成される。
The light shielding film 50 is made of, for example, a metal thin film made of aluminum, chromium, tungsten, titanium, or molybdenum, an alloy thin film made of two or more of these metals, It is formed of a multilayer metal thin film or the like in combination with the above alloy.

【0103】開口部(受光部)51のそれぞれは、平面
視上、前記の方向DV および前記の方向DH のいずれに
ついても線対称な六角形を呈する。そして、これらの開
口部(受光部)51の形状、大きさおよび向きは、実質
的に同じである。
Each of the openings (light receiving portions) 51 has a hexagonal shape which is line-symmetric in both the direction DV and the direction DH in plan view. The shape, size, and orientation of these openings (light receiving portions) 51 are substantially the same.

【0104】開口部(受光部)51から光電変換素子2
2に入射した光は、当該光電変換素子22によって光電
変換されて信号電荷となる。この信号電荷は、光電変換
素子22の信号電荷蓄積領域であるn型領域3から当該
光電変換素子22に隣接する読み出しゲート領域40を
介して垂直転送CCD30に読み出される。このとき、
所定のフィールドシフトパルスが転送電極33(読み出
しゲート電極部33G)に印加される。
The opening (light receiving portion) 51 is connected to the photoelectric conversion element 2
2 is photoelectrically converted by the photoelectric conversion element 22 to become signal charges. This signal charge is read from the n-type region 3, which is the signal charge storage region of the photoelectric conversion element 22, to the vertical transfer CCD 30 via the read gate area 40 adjacent to the photoelectric conversion element 22. At this time,
A predetermined field shift pulse is applied to the transfer electrode 33 (readout gate electrode unit 33G).

【0105】垂直転送CCD30に読み出された信号電
荷は、当該垂直転送CCD30内の電荷転送段を順々に
転送されて、やがて、調整部60を介して出力転送路7
0に達する(図1参照)。
The signal charges read out to the vertical transfer CCD 30 are sequentially transferred through the charge transfer stages in the vertical transfer CCD 30, and then output via the output transfer path 7 via the adjustment unit 60.
Reaches 0 (see FIG. 1).

【0106】図7は、出力転送路70の一例を概略的に
示す断面図である。同図に示した出力転送路70は、2
層ポリシリコン電極構造の2相駆動型CCDからなる。
図7に示した構成部分のうち、図6に示した構成部分と
同じものについては、図6で用いた符号と同じ符号を付
し、その説明を省略する。
FIG. 7 is a sectional view schematically showing an example of the output transfer path 70. The output transfer path 70 shown in FIG.
It consists of a two-phase driven CCD having a layer polysilicon electrode structure.
7, the same components as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 6, and the description thereof will be omitted.

【0107】図7に示した出力転送路(水平転送CC
D)70は、半導体基板1に形成された1本の電荷転送
チャネル71と、電気絶縁膜(シリコン酸化膜)5を介
して半導体基板1上に形成された複数本の転送電極7
2、73と、これらの転送電極72、73上に形成され
た電気絶縁膜74と、この電気絶縁膜74上に形成され
た光遮蔽膜50とを有している。
The output transfer path (horizontal transfer CC) shown in FIG.
D) 70 is a single charge transfer channel 71 formed on the semiconductor substrate 1 and a plurality of transfer electrodes 7 formed on the semiconductor substrate 1 via the electrical insulating film (silicon oxide film) 5.
2, 73, an electric insulating film 74 formed on the transfer electrodes 72, 73, and a light shielding film 50 formed on the electric insulating film 74.

【0108】電荷転送チャネル71は、半導体基板1の
一表面側に形成されたp型ウェル2の所定箇所にn型不
純物を高濃度に含むn+ 型領域71aとn型不純物を低
濃度に含むn型領域71bとを交互に所定数形成するこ
とによって作製されている。この電荷転送チャネル71
は、前記の方向DH に延びている。
The charge transfer channel 71 includes an n + -type region 71a containing a high concentration of n-type impurities and a low concentration of n-type impurities at a predetermined portion of a p-type well 2 formed on one surface side of the semiconductor substrate 1. It is manufactured by alternately forming a predetermined number of n-type regions 71b. This charge transfer channel 71
Extends in the direction D H.

【0109】転送電極72の各々は、ポリシリコン層か
らなる。これらの転送電極72の表面には、シリコン酸
化膜75が設けられている。各転送電極72は、n+
領域71aそれぞれの上に形成されている。また、転送
電極73の各々も、ポリシリコン層からなる。これらの
転送電極73は、n型領域71bそれぞれの上に形成さ
れている。
Each of transfer electrodes 72 is made of a polysilicon layer. On the surface of these transfer electrodes 72, a silicon oxide film 75 is provided. Each transfer electrode 72 is formed on each of the n + -type regions 71a. Each of the transfer electrodes 73 is also formed of a polysilicon layer. These transfer electrodes 73 are formed on each of the n-type regions 71b.

【0110】各転送電極72、73は、電荷転送チャネ
ル71を横断するようにして形成されている。転送電極
73それぞれにおける転送電極72側の縁部は、転送電
極72上に覆い被さっている。すなわち、転送電極7
2、73は、いわゆる重ね合わせ転送電極構造となって
いる。
Each transfer electrode 72, 73 is formed so as to cross the charge transfer channel 71. The edge of each transfer electrode 73 on the transfer electrode 72 side covers and covers the transfer electrode 72. That is, the transfer electrode 7
Reference numerals 2 and 73 have a so-called superposed transfer electrode structure.

【0111】n+ 型領域71aの1つと、当該n+ 型領
域71a上に電気絶縁膜(シリコン酸化膜)5を介して
形成されている1本の転送電極72とによって、1つの
ポテンシャルウェル領域が構成される。同様に、n型領
域71bの1つと、当該n型領域71b上に電気絶縁膜
(シリコン酸化膜)5を介して形成されている1本の転
送電極73とによって、1つのポテンシャルバリア領域
が構成される。
[0111] one of the n + -type region 71a, the n + -type on the region 71a by the electrical insulating film (silicon oxide film) of one of 5 through the formed transfer electrodes 72, one potential well region Is configured. Similarly, one potential barrier region is formed by one of the n-type regions 71b and one transfer electrode 73 formed on the n-type region 71b via the electric insulating film (silicon oxide film) 5. Is done.

【0112】1つのポテンシャルバリア領域を構成する
転送電極73と、前記のポテンシャルバリアの直ぐ下流
側(出力部80側を意味する。)に形成されている1つ
のポテンシャルウェル領域を構成する転送電極72との
両方に所定レベルの電圧を同時に印加することによっ
て、1つの電荷転送段が構成される。
The transfer electrode 73 forming one potential barrier region and the transfer electrode 72 forming one potential well region formed immediately downstream of the potential barrier (meaning the output portion 80 side). , A voltage of a predetermined level is simultaneously applied to both of them to form one charge transfer stage.

【0113】出力転送路70においては、1本の垂直転
送CCD30に対して2つの電荷転送段が備えられてい
る。したがって、出力転送路70では、当該出力転送路
70における1つの電荷転送段おきに、1本の垂直転送
CCD30が調整部60を介して接続されている。
In the output transfer path 70, two charge transfer stages are provided for one vertical transfer CCD 30. Therefore, in the output transfer path 70, one vertical transfer CCD 30 is connected to the charge transfer stage every other charge transfer stage in the output transfer path 70 via the adjustment unit 60.

【0114】垂直転送CCD30から調整部60を介し
て転送されてきた信号電荷は、出力転送路70における
上記のポテンシャルウェル領域において、当該出力転送
路70に受け取られる。
The signal charges transferred from the vertical transfer CCD 30 via the adjustment section 60 are received by the output transfer path 70 in the potential well region of the output transfer path 70.

【0115】電気絶縁膜74は、転送電極72、73を
保護し、光遮蔽膜50を電気的に絶縁する。当該電気絶
縁膜74は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン酸化膜
とシリコン窒化膜との2層膜、シリコン酸化膜とシリコ
ン窒化膜とシリコン酸化膜との3層膜等によって形成さ
れる。
The electric insulating film 74 protects the transfer electrodes 72 and 73 and electrically insulates the light shielding film 50. The electrical insulating film 74 is formed of, for example, a silicon oxide film, a two-layer film of a silicon oxide film and a silicon nitride film, a three-layer film of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film.

【0116】光遮蔽膜50は、出力転送路70等におい
て無用の光電変換が行われないよう、当該出力転送路7
0等への光の入射を防止する。
The light shielding film 50 is provided on the output transfer path 7 to prevent unnecessary photoelectric conversion in the output transfer path 70 and the like.
Prevents light from entering 0 or the like.

【0117】出力転送路70内を順次転送されてきた信
号電荷は、やがて出力部80(図1参照)に転送され、
当該出力部80において信号電圧に変換されると共に増
幅される。増幅された信号電圧は、所定の回路に出力さ
れる。
The signal charges sequentially transferred in the output transfer path 70 are transferred to the output section 80 (see FIG. 1).
The signal is converted into a signal voltage and amplified at the output unit 80. The amplified signal voltage is output to a predetermined circuit.

【0118】以上説明したIT−CCD100において
は、読み出しゲート領域40に隣接している箇所での電
荷転送チャネル31aまたは31bのチャンネル幅が他
の箇所でのチャンネル幅より狭くなっている(図3参
照)。このため、当該IT−CCD100は、下記の利
点を有する。
In the IT-CCD 100 described above, the channel width of the charge transfer channel 31a or 31b at a location adjacent to the read gate region 40 is smaller than the channel width at other locations (see FIG. 3). ). Therefore, the IT-CCD 100 has the following advantages.

【0119】すなわち、転送電極33における転送路形
成部33Tの幅を転送電極32における転送路形成部3
2Tの幅より広げなくても、当該転送路形成部33Tに
垂直転送CCD30用の転送路形成部としての領域と、
読み出しゲート電極部33Gとしての領域を確保するこ
とができる。その結果として、相隣る2本の転送電極3
2、33同士によって各光電変換素子列20の1列おき
に画定される前述の光電変換素子領域の大きさを、容易
に大きくすることができる。これに伴って、相隣る2つ
の画素行同士の間で画素の開口部(受光部)51の形
状、大きさおよび向きを同じに保ちつつ、当該開口部
(受光部)51の面積をより広くすることが容易にな
る。
That is, the width of the transfer path forming portion 33T in the transfer electrode 33 is adjusted to the width of the transfer path forming portion 3 in the transfer electrode 32.
Even if the transfer path is not wider than the width of 2T, the transfer path forming section 33T includes an area as a transfer path forming section for the vertical transfer CCD 30;
An area as the read gate electrode portion 33G can be secured. As a result, two adjacent transfer electrodes 3
The size of the above-mentioned photoelectric conversion element region defined every other row of each photoelectric conversion element row 20 by 2 and 33 can be easily increased. Accordingly, while maintaining the shape, size, and direction of the pixel opening (light receiving portion) 51 between two adjacent pixel rows, the area of the opening (light receiving portion) 51 is increased. It becomes easy to widen.

【0120】したがって、IT−CCD100において
は、画素ずらし配置が行われているにも拘わらず、相隣
る2つの画素行同士の間で画素の集光効率や感度に差が
生じることを容易に防止することができる。また、個々
の開口部(受光部)51の面積の低下を抑制しつつ画素
密度を容易に向上させることができる。
Therefore, in the IT-CCD 100, it is easy to prevent a difference in light-collection efficiency and sensitivity between adjacent two pixel rows even though the pixel is shifted. Can be prevented. Further, it is possible to easily increase the pixel density while suppressing a decrease in the area of each opening (light receiving unit) 51.

【0121】前述したように、垂直転送CCD30の各
々においては、電荷転送チャネル31aまたは31bの
チャネル幅が狭くなっている電荷転送段と前記チャネル
幅が狭くなっていない電荷転送段とが、交互に形成され
ている。すなわち、1本の電荷転送チャネル31aまた
は31bに沿って相隣る2つの読み出しゲート領域4
0、40同士の間には、チャネル幅が狭くなっていない
電荷転送段が1つ介在している。
As described above, in each of the vertical transfer CCDs 30, a charge transfer stage in which the channel width of the charge transfer channel 31a or 31b is narrow and a charge transfer stage in which the channel width is not narrow alternately. Is formed. That is, two read gate regions 4 adjacent to each other along one charge transfer channel 31a or 31b.
Between the 0 and 40, there is one charge transfer stage whose channel width is not narrow.

【0122】このため、読み出しゲート領域40が隣接
している部分でのチャネル幅を図3に示したように狭く
したことによって生じる不利益は、小さく抑えられる。
電荷転送チャネル31aまたは31bのチャネル幅が狭
くなっている電荷転送段は、1電荷転送段分の信号電荷
を短時間蓄積し、かつ、当該信号電荷を次の電荷転送段
に転送できればよい。この電荷転送段におけるチャネル
幅は、読み出しゲート領域40が隣接していない部分で
のチャネル幅の概ね50〜95%とすることが好まし
く、概ね60〜80%とすることが特に好ましい。
For this reason, the disadvantage caused by reducing the channel width in the portion where the read gate region 40 is adjacent as shown in FIG. 3 can be kept small.
The charge transfer stage in which the channel width of the charge transfer channel 31a or 31b is narrow may store signal charges for one charge transfer stage for a short time and transfer the signal charges to the next charge transfer stage. The channel width in this charge transfer stage is preferably approximately 50% to 95%, more preferably approximately 60% to 80% of the channel width in a portion where the readout gate region 40 is not adjacent.

【0123】図1に示したIT−CCD100を駆動さ
せるためには、各転送電極32、各転送電極33、およ
び転送電極61、62、63、ならびに出力転送路70
に所定の駆動パルスを供給するための駆動パルス供給手
段が用いられる。
In order to drive the IT-CCD 100 shown in FIG. 1, each transfer electrode 32, each transfer electrode 33, the transfer electrodes 61, 62, 63, and the output transfer path 70
A drive pulse supply means for supplying a predetermined drive pulse to the power supply is used.

【0124】以下、IT−CCD100の駆動方法の一
例を説明する。以下の例は、1フレームを第1フィール
ドと第2フィールドの計2つのフィールドに分けてイン
ターレース駆動する際の一例である。
An example of a method for driving the IT-CCD 100 will be described below. The following example is an example in which one frame is divided into a first field and a second field, that is, a total of two fields and interlaced driving is performed.

【0125】図8に示すように、IT−CCD100を
駆動させる際の駆動パルス供給手段105は、例えば、
同期信号発生器101、タイミング発生器102、垂直
駆動回路103および水平駆動回路104を含んで構成
される。
As shown in FIG. 8, the drive pulse supply means 105 for driving the IT-CCD 100 is, for example,
It comprises a synchronization signal generator 101, a timing generator 102, a vertical drive circuit 103 and a horizontal drive circuit 104.

【0126】同期信号発生器101は、垂直同期パル
ス、水平同期パルス等、信号処理に必要な各種のパルス
を作る。タイミング発生器102は、垂直転送CCD3
0の駆動に必要な4相の垂直パルス信号、光電変換素子
22からの信号電荷の読み出しに必要なフィールドシフ
トパルス、出力転送路70の駆動に必要な2相の水平パ
ルス信号等のためのタイミング信号を作る。
The synchronization signal generator 101 generates various pulses necessary for signal processing, such as a vertical synchronization pulse and a horizontal synchronization pulse. The timing generator 102 includes a vertical transfer CCD 3
Timing for a four-phase vertical pulse signal required for driving 0, a field shift pulse required for reading signal charges from the photoelectric conversion element 22, a two-phase horizontal pulse signal required for driving the output transfer path 70, and the like. Make a signal.

【0127】垂直駆動回路103は、上記のタイミング
信号に基づいて垂直パルス信号を発生し、パルス供給用
端子85a、85b、85c、85dを介して、所定の
転送電極32、33、61、62または63に印加す
る。水平駆動回路104は、上記のタイミング信号に基
づいて水平パルス信号を発生し、パルス供給用端子88
a、88bを介して出力転送路70に印加する。
The vertical drive circuit 103 generates a vertical pulse signal based on the above-mentioned timing signal, and via the pulse supply terminals 85a, 85b, 85c, 85d, the predetermined transfer electrodes 32, 33, 61, 62 or 63. The horizontal drive circuit 104 generates a horizontal pulse signal based on the above-mentioned timing signal, and
a and 88b to the output transfer path 70.

【0128】以下、パルス供給用端子85aに印加され
る垂直パルス信号をVa 、パルス供給用端子85bに印
加される垂直パルス信号をVb 、パルス供給用端子85
cに印加される垂直パルス信号をVc 、パルス供給用端
子85dに印加される垂直パルス信号をVd と表記す
る。また、パルス供給用端子88aに加えられる水平パ
ルス信号をHa と表記し、パルス供給用端子88bに加
えられる水平パルス信号をHb と表記する。Ha の位相
とHb の位相とは、互いにπずれている。
Hereinafter, the vertical pulse signal applied to the pulse supply terminal 85a is V a , the vertical pulse signal applied to the pulse supply terminal 85b is V b , and the pulse supply terminal 85
V c the vertical pulse signal applied to c, and a vertical pulse signal applied to the pulse supply terminals 85d is denoted by V d. Further, the horizontal pulse signal applied to the pulse supply terminal 88a is denoted by H a, the horizontal pulse signal applied to the pulse supply terminal 88b is denoted as H b. The H a phase and H b of phase, are shifted π from each other.

【0129】ブランキングパルスによって規定される第
1の垂直ブランキング期間の適当な時期に、低レベルの
垂直パルスVL がパルス供給用端子85a、85bに印
加されると共に、高レベルの垂直パルスVH がパルス供
給用端子85c、85dに印加される。そして、これら
の垂直パルスVL 、VH が印加されているときに、さら
に高レベルのフィールドシフトパルスVR がパルス供給
用端子85cに印加される。当該フィールドシフトパル
スVR の印加により、第1、2、5、6画素行の各光電
変換素子22に蓄積されていた信号電荷がそれぞれ対応
する垂直転送CCD30に読み出される(信号電荷読み
出し工程)。
At an appropriate time during the first vertical blanking period defined by the blanking pulse, a low-level vertical pulse V L is applied to the pulse supply terminals 85a and 85b, and a high-level vertical pulse V L is applied. H is applied to the pulse supply terminals 85c and 85d. Then, these vertical pulse V L, when the V H is applied, field shift pulse V R high level is applied to the pulse supply terminals 85c further. The application of the field shift pulse V R, are read to the vertical transfer CCD30 the signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements 22 of the 1, 2, 5, 6 pixel rows correspond respectively (signal charge readout process).

【0130】ここで、「画素行」とは、前述した行方向
に沿って直列に並んでいる画素群を意味し、出力転送路
70に近い順に、第1画素行、第2画素行、……第n画
素行(nは正の整数)と呼ぶものとする(他の実施例に
おいても同じ。)。1つの画素行は、1つの光電変換素
子行21(図1参照)を含んでいる。IT−CCD10
0には計8つの画素行、第1画素行〜第8画素行があ
る。
Here, the “pixel row” means a group of pixels arranged in series in the row direction described above, and the first pixel row, the second pixel row,. ... It is referred to as an n-th pixel row (n is a positive integer) (the same applies to other embodiments). One pixel row includes one photoelectric conversion element row 21 (see FIG. 1). IT-CCD10
0 has a total of eight pixel rows, a first pixel row to an eighth pixel row.

【0131】フィールドシフトパルスVR が印加された
後には、所定波形の垂直パルス信号Va 、Vb 、Vc
d がパルス供給用端子85a、85b、85c、85
dの各々に加えられる。これにより、垂直転送CCD3
0に読み出された信号電荷は、出力転送路70へ向けて
順次転送される。
[0131] The after field shift pulse V R is applied, vertical pulse signal V a of the predetermined waveform, V b, V c,
V d is the pulse supply terminals 85a, 85b, 85c, 85
d. Thereby, the vertical transfer CCD3
The signal charges read to 0 are sequentially transferred to the output transfer path 70.

【0132】第1、2画素行の各光電変換素子22から
読み出された信号電荷は、上記の垂直ブランキング期間
に続く第1の水平ブランキング期間に、出力転送路70
に転送される。これらの信号電荷は、第1の水平ブラン
キング期間に続く第1の有効信号期間に、出力部80か
ら順次出力される。このとき、第2画素行の画像信号出
力と第1画素行の画像信号出力とは、画素単位で交互に
出力される(画像信号出力工程)。
The signal charges read from each of the photoelectric conversion elements 22 in the first and second pixel rows are supplied to the output transfer path 70 during the first horizontal blanking period following the vertical blanking period.
Is forwarded to These signal charges are sequentially output from the output unit 80 in a first effective signal period following the first horizontal blanking period. At this time, the image signal output of the second pixel row and the image signal output of the first pixel row are output alternately in pixel units (image signal output step).

【0133】第5、6画素行の各光電変換素子22から
読み出された信号電荷は、第1の有効信号期間に続く第
2の水平ブランキング期間に、出力転送路70に転送さ
れる。これらの信号電荷は、第2の水平ブランキング期
間に続く第2の有効信号期間に、出力部80から順次出
力される。このとき、第6画素行の画像信号出力と第5
画素行の画像信号出力とは、画素単位で交互に出力され
る(画像信号出力工程)。
The signal charges read from each of the photoelectric conversion elements 22 in the fifth and sixth pixel rows are transferred to the output transfer path 70 in the second horizontal blanking period following the first valid signal period. These signal charges are sequentially output from the output unit 80 in a second effective signal period following the second horizontal blanking period. At this time, the image signal output of the sixth pixel row is
The image signal output of the pixel row is output alternately in pixel units (image signal output step).

【0134】第2の有効信号期間が終了した後にブラン
キングパルスによって規定される第2の垂直ブランキン
グ期間の適当な時期に、高レベルの垂直パルスVH がパ
ルス供給用端子85a、85bに印加されると共に、低
レベルの垂直パルスVL がパルス供給用端子85c、8
5dに印加される。そして、これらの垂直パルスVH
L が印加されているときに、フィールドシフトパルス
R がパルス供給用端子85aに印加される。当該フィ
ールドシフトパルスVR の印加により、第3、4、7、
8画素行の各光電変換素子22に蓄積されていた信号電
荷がそれぞれ対応する垂直転送CCD30に読み出され
る(信号電荷読み出し工程)。
At the appropriate time of the second vertical blanking period defined by the blanking pulse after the end of the second valid signal period, a high-level vertical pulse VH is applied to the pulse supply terminals 85a and 85b. At the same time, the low level vertical pulse VL is supplied to the pulse supply terminals 85c and 85c.
5d. Then, these vertical pulses V H ,
When V L is applied, field shift pulse V R is applied to the pulse supply terminal 85a. The application of the field shift pulse V R, the 3,4,7,
The signal charges stored in each of the photoelectric conversion elements 22 in the eight pixel rows are read out to the corresponding vertical transfer CCD 30 (a signal charge reading step).

【0135】第3、4画素行の各光電変換素子22から
読み出された信号電荷は、第2の垂直ブランキング期間
に続く第3の水平ブランキング期間に、出力転送路70
に転送される。これらの信号電荷は、第3の水平ブラン
キング期間に続く第3の有効信号期間に、出力部80か
ら順次出力される。このとき、第4画素行の画像信号出
力と第3画素行の画像信号出力とは、画素単位で交互に
出力される(画像信号出力工程)。
The signal charge read from each of the photoelectric conversion elements 22 in the third and fourth pixel rows is supplied to the output transfer path 70 in the third horizontal blanking period following the second vertical blanking period.
Is forwarded to These signal charges are sequentially output from the output unit 80 in a third effective signal period following the third horizontal blanking period. At this time, the image signal output of the fourth pixel row and the image signal output of the third pixel row are output alternately in pixel units (image signal output step).

【0136】第7、8画素行の各光電変換素子22から
読み出された信号電荷は、第3の有効信号期間に続く第
4の水平ブランキング期間に、出力転送路70に転送さ
れる。これらの信号電荷は、第4の水平ブランキング期
間に続く第4の有効信号期間に、出力部80から順次出
力される。このとき、第8画素行の画像信号出力と第7
画素行の画像信号出力とは、画素単位で交互に出力され
る(画像信号出力工程)。
The signal charges read from each of the photoelectric conversion elements 22 in the seventh and eighth pixel rows are transferred to the output transfer path 70 in the fourth horizontal blanking period following the third effective signal period. These signal charges are sequentially output from the output unit 80 in a fourth effective signal period following the fourth horizontal blanking period. At this time, the image signal output of the eighth pixel row is
The image signal output of the pixel row is output alternately in pixel units (image signal output step).

【0137】第1の垂直ブランキング期間から第4の有
効信号期間までの間に行われる上記の動作(工程)を繰
り返すことにより、インターレースされた画像出力信
号、すなわち、各フィールドの画像出力信号が出力部8
0から次々と出力される。
By repeating the above operations (steps) performed from the first vertical blanking period to the fourth effective signal period, the interlaced image output signal, that is, the image output signal of each field, is obtained. Output unit 8
It is output one after another from 0.

【0138】IT−CCD100に色フィルタアレイを
設けることにより、カラー撮像用のIT−CCDを得る
ことができる。フィールド毎のカラー画像信号を必要と
するカメラでは、出力部80から出力されたフィールド
画像出力信号毎に色信号処理を施して、各フィールドの
カラー画像信号を得る。
By providing a color filter array on the IT-CCD 100, an IT-CCD for color imaging can be obtained. In a camera that requires a color image signal for each field, color signal processing is performed for each field image output signal output from the output unit 80 to obtain a color image signal for each field.

【0139】また、フレームのカラー画像信号を必要と
するカメラでは、連続する2つのフィールド画像出力信
号をフレームメモリに一旦蓄積した後、1フレーム分の
画像出力信号毎に色信号処理を施して、フレームのカラ
ー画像信号を得る。この場合、フィールド毎に感光時刻
がずれてしまうのを防止するために、メカニカルシャッ
タを使用することが好ましい。第1の垂直ブランキング
期間が終了した後、第2の垂直ブランキング期間が開始
するまでの間、各画素に光学像が入射しないようにメカ
ニカルシャッタを閉じておく。これにより、第1フィー
ルドおよび第2フィールドのそれぞれについて、同一時
刻のフィールド画像出力信号が得られる。フレームの白
黒画像信号を必要とするカメラにおいても同じである。
また、1枚のみのフレーム画像が必要なカメラでは、第
1の垂直ブランキング期間が終了した後にメカニカルシ
ャッタを閉じておく。これにより、第2フィールドの画
像にスミアが生じることを抑制できる。
In a camera that requires a frame color image signal, two consecutive field image output signals are temporarily stored in a frame memory, and then color signal processing is performed for each frame of image output signal. Obtain the color image signal of the frame. In this case, it is preferable to use a mechanical shutter in order to prevent the exposure time from shifting for each field. After the first vertical blanking period ends, until the second vertical blanking period starts, the mechanical shutter is closed so that an optical image does not enter each pixel. Thereby, a field image output signal at the same time is obtained for each of the first field and the second field. The same applies to a camera requiring a monochrome image signal of a frame.
In a camera that requires only one frame image, the mechanical shutter is closed after the first vertical blanking period ends. This can suppress occurrence of smear in the image of the second field.

【0140】以上説明した第1の実施例のIT−CCD
100は、IT−CCDとしては簡単な構造のIT−C
CDである。実際のIT−CCDでは、通常、光電変換
素子22での光電変換効率を高めるために、マイクロレ
ンズが配設される。また、カラー撮像用のIT−CCD
では色フィルタアレイが配設される。
The IT-CCD of the first embodiment described above
100 is an IT-C which has a simple structure as an IT-CCD
It is a CD. In an actual IT-CCD, usually, a microlens is provided in order to increase the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element 22. IT-CCD for color imaging
, A color filter array is provided.

【0141】上記のマイクロレンズを設けるにあたって
は、まず、感光部10上に平坦化膜が形成される。この
平坦化膜は焦点調節層としても利用される。そして、白
黒撮像用のIT−CCDにおいては、前記の平坦化膜の
表面に所定個のマイクロレンズからなるマイクロレンズ
アレイが配設される。一方、カラー撮像用のIT−CC
Dにおいては、上記の平坦化膜の上に色フィルタアレイ
が形成される。このため、マイクロレンズアレイは、前
記の色フィルタアレイ上に更に第2の平坦化膜を設けた
後、当該第2の平坦化膜の表面に形成される。白黒撮像
用およびカラー撮像用のいずれのIT−CCDにおいて
も、個々のマイクロレンズは、それぞれ別個に、画素の
受光部を平面視上覆うようにして形成される。
In providing the above-described microlens, first, a flattening film is formed on the photosensitive section 10. This flattening film is also used as a focus adjusting layer. In the IT-CCD for monochrome imaging, a microlens array including a predetermined number of microlenses is arranged on the surface of the flattening film. On the other hand, IT-CC for color imaging
In D, a color filter array is formed on the flattening film. Therefore, the microlens array is formed on the surface of the second flattening film after further providing the second flattening film on the color filter array. In each of the IT-CCDs for monochrome imaging and color imaging, individual microlenses are separately formed so as to cover the light receiving portions of the pixels in plan view.

【0142】図9(a)および図9(b)は、第2の実
施例によるIT−CCD110の部分断面図であり、こ
れらの図はIT−CCD110における感光部の断面の
一部を示している。IT−CCD110は、第1の実施
例のIT−CCD100に色フィルタアレイとマイクロ
レンズアレイとを増設したものである。すなわち、IT
−CCD110は、カラー撮像用のIT−CCDであ
る。
FIGS. 9A and 9B are partial cross-sectional views of the IT-CCD 110 according to the second embodiment. These figures show a part of the cross section of the photosensitive section of the IT-CCD 110. I have. The IT-CCD 110 is obtained by adding a color filter array and a microlens array to the IT-CCD 100 of the first embodiment. That is, IT
-The CCD 110 is an IT-CCD for color imaging.

【0143】なお、図9(a)または図9(b)に示し
た構成部分のうち、図6(a)または図6(b)に示し
た構成部分と共通するものについては、図6(a)また
は図6(b)で用いた符号と同じ符号を付し、その説明
を省略する。
It should be noted that, of the components shown in FIG. 9A or FIG. 9B, those common to the components shown in FIG. 6A or FIG. The same reference numerals as those used in FIG. 6A or FIG. 6B are assigned, and the description thereof is omitted.

【0144】上記のIT−CCD110においては、感
光部上に形成された光遮蔽膜50および個々の画素の受
光部51をそれぞれ覆うようにして、第1の平坦化膜9
0が形成されている。色フィルタアレイ91が第1の平
坦化膜90の表面に設けられている。また、第2の平坦
化膜92が色フィルタアレイ91上に形成されている。
そして、所定個のマイクロレンズ93からなるマイクロ
レンズアレイが第2の平坦化膜92の表面に形成されて
いる。
In the IT-CCD 110, the first flattening film 9 is formed so as to cover the light shielding film 50 formed on the photosensitive portion and the light receiving portion 51 of each pixel.
0 is formed. A color filter array 91 is provided on the surface of the first flattening film 90. Further, a second flattening film 92 is formed on the color filter array 91.
A microlens array including a predetermined number of microlenses 93 is formed on the surface of the second flattening film 92.

【0145】第1の平坦化膜90は、例えばフォトレジ
スト等の透明樹脂を例えばスピンコート法によって所望
の厚さに塗布することによって形成される。
The first flattening film 90 is formed by applying a transparent resin such as a photoresist to a desired thickness by a spin coating method, for example.

【0146】色フィルタアレイ91は、例えば赤色フィ
ルタ91R、緑色フィルタ91Gおよび青色フィルタ9
1Bを所定のパターンで形成したものである。当該色フ
ィルタアレイ91は、例えば、フォトリソグラフィ法等
の方法によって、所望色の顔料もしくは染料を分散させ
た樹脂(カラーレジン)の層を所定箇所に形成すること
によって作製することができる。
The color filter array 91 includes, for example, a red filter 91 R, a green filter 91 G, and a blue filter 9.
1B is formed in a predetermined pattern. The color filter array 91 can be manufactured, for example, by forming a resin (color resin) layer in which a pigment or dye of a desired color is dispersed at a predetermined position by a method such as a photolithography method.

【0147】第1の実施例のIT−CCD100につい
ての説明の中で述べたように、各転送電極32、33は
ハニカム状に形成されている。光電変換素子22のそれ
ぞれは、相隣る2本の転送電極32、33によって光電
変換素子列の1列おきに画定される光電変換素子領域内
に平面視上位置している。このため、色フィルタアレイ
91においては、赤色フィルタ91R、緑色フィルタ9
1Gおよび青色フィルタ91Bが亀甲形に配置されてい
る。
As described in the description of the IT-CCD 100 of the first embodiment, each transfer electrode 32, 33 is formed in a honeycomb shape. Each of the photoelectric conversion elements 22 is located in a plan view in a photoelectric conversion element region defined by every two adjacent photoelectric conversion element rows by two adjacent transfer electrodes 32 and 33. For this reason, in the color filter array 91, the red filter 91R and the green filter 9
1G and a blue filter 91B are arranged in a turtle shell shape.

【0148】色フィルタアレイ91における各色フィル
タの配置パターンは、次のようにして選定される。すな
わち、当該色フィルタアレイ91が設けられたIT−C
CDにおける所定の2画素行、例えば相隣る2つの画素
行の各光電変換素子に蓄積された信号電荷を用いて、加
色法または減色法によりフルカラー情報が得られるよう
に選定される。
The arrangement pattern of each color filter in the color filter array 91 is selected as follows. That is, the IT-C provided with the color filter array 91
It is selected so that full-color information can be obtained by an additive color method or a subtractive color method using signal charges stored in each photoelectric conversion element of a predetermined two pixel rows in a CD, for example, two adjacent pixel rows.

【0149】図10は、上記の色フィルタアレイ91の
一例を部分的に示す平面図である。同図に示した色フィ
ルタアレイ91では、緑色フィルタ91Gのみからなる
色フィルタ列と、青色フィルタ91Bと赤色フィルタ9
1Rとが交互に配設されている色フィルタ列とが、交互
に形成されている。
FIG. 10 is a plan view partially showing an example of the color filter array 91. As shown in FIG. In the color filter array 91 shown in the figure, a color filter array consisting of only a green filter 91G, a blue filter 91B and a red filter 9
The color filter rows in which 1R and 1R are alternately arranged are formed alternately.

【0150】各色フィルタ91R、91G、91Bは、
個々の画素の受光部51を平面視上覆うようにして形成
される。図10中の破線は、相隣る2本の転送電極3
2、33によって光電変換素子列の1列おきに画定され
る光電変換素子領域の輪郭を示している。なお、同図に
示した各色フィルタ中のアルファベットR、G、Bは、
それぞれ、その色フィルタの色を表している。
Each color filter 91R, 91G, 91B is
It is formed so as to cover the light receiving portion 51 of each pixel in plan view. The broken lines in FIG. 10 indicate two adjacent transfer electrodes 3.
2 and 33 show the outlines of photoelectric conversion element regions defined every other photoelectric conversion element row. Note that alphabets R, G, and B in each color filter shown in FIG.
Each represents the color of the color filter.

【0151】図9(a)および図9(b)に示した第2
の平坦化膜92は、例えばフォトレジスト等の透明樹脂
を例えばスピンコート法によって所望の厚さに塗布する
ことによって形成される。
[0154] The second signal shown in FIGS. 9A and 9B is used.
The flattening film 92 is formed by applying a transparent resin such as a photoresist to a desired thickness by a spin coating method, for example.

【0152】図9(a)および図9(b)に示したマイ
クロレンズ93の各々は、1つの画素の受光部51を平
面視上覆うようにして形成されている。これらのマイク
ロレンズ93は、例えば、屈折率が概ね1.3〜2.0
の透明樹脂(フォトレジストを含む。)からなる層をフ
ォトリソグラフィ法等によって亀甲状に区画した後、熱
処理によって各区画の透明樹脂層を溶融させ、表面張力
によって角部を丸め込ませた後に冷却することによって
得られる。
Each of the micro lenses 93 shown in FIGS. 9A and 9B is formed so as to cover the light receiving portion 51 of one pixel in plan view. These micro lenses 93 have, for example, a refractive index of approximately 1.3 to 2.0.
After a layer made of a transparent resin (including a photoresist) is divided in a turtle-shape by a photolithography method or the like, the transparent resin layer in each section is melted by heat treatment, and the corners are rounded off by surface tension and then cooled. Obtained by:

【0153】上述した色フィルタアレイ91およびマイ
クロレンズアレイを有するIT−CCD110では、通
常、図7に示した出力転送路70における光遮蔽膜50
上に第1の平坦化膜90が形成され、当該第1の平坦化
膜90上に第2の平坦化膜92が形成される。
In the IT-CCD 110 having the above-described color filter array 91 and microlens array, the light shielding film 50 in the output transfer path 70 shown in FIG.
A first planarization film 90 is formed thereon, and a second planarization film 92 is formed on the first planarization film 90.

【0154】図11は、IT−CCD110における出
力転送路70aを概略的に示す部分断面図である。図1
1に示した構成部分のうち、図7または図9に示した構
成部分と共通するものについては、図7または図9で用
いた符号と同じ符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 11 is a partial sectional view schematically showing an output transfer path 70a in the IT-CCD 110. FIG.
Among the components shown in FIG. 1, components common to the components shown in FIG. 7 or FIG. 9 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 7 or FIG. 9, and description thereof is omitted.

【0155】同図に示した第1の平坦化膜90は、感光
部10の上方に前述した第1の平坦化膜90(図9参
照)を形成する際に一緒に形成されたものである。同図
に示した第2の平坦化膜92は、前述した色フィルタア
レイ91上に第2の平坦化膜92(図9参照)を形成す
る際に一緒に形成されたものである。
The first flattening film 90 shown in FIG. 15 is formed together with the formation of the above-mentioned first flattening film 90 (see FIG. 9) above the photosensitive section 10. . The second flattening film 92 shown in FIG. 9 is formed together with the formation of the second flattening film 92 (see FIG. 9) on the color filter array 91 described above.

【0156】図10に示した色フィルタアレイ91を有
するIT−CCD110では、相隣る2つの画素行のう
ちの一方の光電変換素子22それぞれの上方に緑色フィ
ルタ91Gが設けられている。また、他方の画素行で
は、光電変換素子22それぞれの上方に青色フィルタ9
1Bまたは赤色フィルタ91Rが設けられている。当該
他の画素行においては、青色フィルタ91Bと赤色フィ
ルタ91Rとがこの順で、または、この順とは逆の順
で、交互に設けられている。
In the IT-CCD 110 having the color filter array 91 shown in FIG. 10, a green filter 91G is provided above each one of the photoelectric conversion elements 22 of two adjacent pixel rows. In the other pixel row, the blue filter 9 is provided above each photoelectric conversion element 22.
1B or a red filter 91R is provided. In the other pixel rows, the blue filters 91B and the red filters 91R are provided alternately in this order or in the reverse order.

【0157】フルカラー情報は、緑色フィルタ91Gの
みが設けられている画素行の各光電変換素子22からの
信号電荷と、青色フィルタ91Bと赤色フィルタ91R
とが交互に設けられている画素行の各光電変換素子22
からの信号電荷とに基づいて、生成される。
The full-color information includes the signal charge from each photoelectric conversion element 22 in the pixel row in which only the green filter 91G is provided, the blue filter 91B and the red filter 91R.
And each photoelectric conversion element 22 of the pixel row in which
Is generated based on the signal charges from

【0158】相隣る2つの画素行同士の間で画素の集光
効率や感度に差があると、緑色フィルタ91Gのみが設
けられている画素行と、青色フィルタ91Bと赤色フィ
ルタ91Rとが交互に設けられている画素行との対比に
おいても、これらの画素行同士の間で画素の集光効率や
感度に差が生じる。その結果として、これらの画素行の
各光電変換素子22に蓄積された信号電荷を基にして得
られる赤信号出力と緑信号出力との比、および、青信号
出力と緑信号出力との比に差が生じる。このことは、I
T−CCD110からの出力信号の色バランスが崩れる
ことを意味する。出力信号の色バランスが崩れると、再
生画像に色シェーディングが生じる。
If there is a difference in the light collection efficiency and sensitivity between two adjacent pixel rows, the pixel row in which only the green filter 91G is provided and the blue filter 91B and the red filter 91R alternate. Also in comparison with the pixel rows provided in the above, differences occur in the light collection efficiency and sensitivity of the pixels between these pixel rows. As a result, the difference between the ratio of the red signal output to the green signal output and the ratio of the blue signal output to the green signal output obtained based on the signal charges accumulated in each of the photoelectric conversion elements 22 in these pixel rows. Occurs. This means that I
This means that the color balance of the output signal from the T-CCD 110 is lost. When the color balance of the output signal is lost, color shading occurs in the reproduced image.

【0159】しかしながら、IT−CCD110におけ
る感光部は、第1の実施例のIT−CCD100におけ
る感光部10と同じである。前述したように、IT−C
CD100の感光部10に形成されている各受光部51
は、平面視上、前記の方向D V および前記の方向DH
いずれについても線対称な六角形を呈する。そして、こ
れらの受光部51の形状、大きさおよび向きは、実質的
に同じである。
However, in the IT-CCD 110,
The photosensitive section is the same as that of the IT-CCD 100 of the first embodiment.
This is the same as the photosensitive section 10. As mentioned above, IT-C
Each light receiving section 51 formed on the photosensitive section 10 of the CD 100
Is the direction D in plan view. VAnd said direction DHof
Each of them exhibits a line-symmetric hexagon. And this
The shape, size and orientation of these light receiving sections 51 are substantially
Is the same as

【0160】このため、IT−CCD110では、画素
ずらし配置が行われているにも拘わらず、相隣る2つの
画素行同士の間で画素の集光効率や感度に差が生じにく
い。その結果として、色シェーディングも生じにくい。
また、個々の画素における受光部51の面積の低下を抑
制しつつ画素密度を向上させやすい。
For this reason, in the IT-CCD 110, there is little difference in the light-collecting efficiency and sensitivity of pixels between two adjacent pixel rows, even though the pixels are shifted. As a result, color shading hardly occurs.
Further, it is easy to increase the pixel density while suppressing a decrease in the area of the light receiving unit 51 in each pixel.

【0161】次に、本発明の第3の実施例によるIT−
CCDについて、図12を用いて説明する。図12は、
第3の実施例によるIT−CCD120を概略的に示す
平面図である。
Next, the IT-system according to the third embodiment of the present invention will be described.
The CCD will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 11 is a plan view schematically showing an IT-CCD 120 according to a third embodiment.

【0162】同図に示したIT−CCD120は、(i)
個々の画素における受光部の形状、(ii)各転送電極3
2、各転送電極33および転送電極61、62、63に
所定の駆動パルスを供給するためのパルス供給用端子の
数、ならびに、(iii) 前記のパルス供給用端子と転送電
極32、33、61、62または63との結線の仕様、
を除いて、前述したIT−CCD100と同じ構造を有
する。なお、図12に示した構成部分のうち、図1に示
した構成部分と共通するものについては、図1で用いた
符号と同じ符号を付し、その説明を省略する。
The IT-CCD 120 shown in FIG.
The shape of the light receiving portion in each pixel, (ii) each transfer electrode 3
2. The number of pulse supply terminals for supplying a predetermined drive pulse to each of the transfer electrodes 33 and the transfer electrodes 61, 62, 63; and (iii) the pulse supply terminal and the transfer electrodes 32, 33, 61 , 62 or 63,
Except for the above, it has the same structure as the IT-CCD 100 described above. 12 that are the same as the components shown in FIG. 1 are assigned the same reference numerals as those used in FIG. 1 and the description thereof is omitted.

【0163】図12に示したように、IT−CCD12
0においては、画素の受光部51aの形状が、長い方の
対角線が前記の方向DV と実質的に平行で、短い方の対
角線が前記の方向DH と実質的に平行な菱形となってい
る。
As shown in FIG. 12, the IT-CCD 12
In 0, the shape of the light receiving portion 51a of the pixel, the longer diagonal in the substantially parallel to the direction D V of, a short diagonal line of a said direction D H substantially parallel rhombus I have.

【0164】また、各転送電極32、各転送電極33お
よび転送電極61、62、63に所定の駆動パルスを供
給するために、6つのパルス供給用端子85a1 、85
2、85b、85c1 、85c2 、85dが設けられ
ている。
In order to supply a predetermined drive pulse to each of the transfer electrodes 32, each of the transfer electrodes 33 and the transfer electrodes 61, 62 and 63, six pulse supply terminals 85a 1 and 85a are provided.
a 2, 85b, is 85c 1, 85c 2, 85d are provided.

【0165】パルス供給用端子85a1 、85a2 は、
図1に示したパルス供給用端子85aを2つに分けたも
のである。また、パルス供給用端子85c1 、85c2
は、図1に示したパルス供給用端子85cを2つに分け
たものである。
The pulse supply terminals 85a 1 and 85a 2
The pulse supply terminal 85a shown in FIG. 1 is divided into two. Also, the pulse supply terminals 85c 1 , 85c 2
Is obtained by dividing the pulse supply terminal 85c shown in FIG. 1 into two.

【0166】これらのパルス供給用端子85a1 、85
2 、85b、85c1 、85c2、85dは、それぞ
れ所定の転送電極32、33、61、62または63に
電気的に接続されている。
These pulse supply terminals 85a 1 , 85a
a 2 , 85b, 85c 1 , 85c 2 , 85d are electrically connected to predetermined transfer electrodes 32, 33, 61, 62, or 63, respectively.

【0167】図12に示したIT−CCD120におい
ても、読み出しゲート領域40が隣接している箇所での
電荷転送チャネル31aまたは31bのチャンネル幅が
他の箇所でのチャンネル幅より狭くなっている。このた
め、第1の実施例のIT−CCD100における理由と
同じ理由から、当該IT−CCD120では、相隣る2
つの画素行同士の間で画素の受光部51aの形状、大き
さおよび向きを同じに保ちつつ、当該受光部51aの面
積をより広くすることが容易である。
Also in the IT-CCD 120 shown in FIG. 12, the channel width of the charge transfer channel 31a or 31b at the place where the readout gate region 40 is adjacent is smaller than the channel width at other places. For this reason, for the same reason as in the IT-CCD 100 of the first embodiment, two adjacent
It is easy to increase the area of the light receiving unit 51a while maintaining the same shape, size, and orientation of the light receiving unit 51a of the pixel between two pixel rows.

【0168】その結果として、IT−CCD120で
は、画素ずらし配置が行われているにも拘わらず、相隣
る2つの画素行同士の間で画素の集光効率や感度に差が
生じることを容易に防止することができる。また、個々
の受光部51aの面積の低下を抑制しつつ画素密度を容
易に向上させることができる。
As a result, in the IT-CCD 120, it is easy to cause a difference in light-collecting efficiency and sensitivity between two adjacent pixel rows even though the pixel is shifted. Can be prevented. Further, it is possible to easily increase the pixel density while suppressing a decrease in the area of each light receiving unit 51a.

【0169】IT−CCD120に色フィルタアレイを
設けることにより、カラー撮像用のIT−CCDを得る
ことができる。色フィルタアレイは、例えば前述した第
2の実施例のIT−CCD110を得る際の色フィルタ
アレイの形成手順に準じて形成することができる。
By providing a color filter array on the IT-CCD 120, an IT-CCD for color imaging can be obtained. The color filter array can be formed, for example, according to the procedure for forming the color filter array when the IT-CCD 110 of the second embodiment is obtained.

【0170】IT−CCD120をカラー撮像用のIT
−CCDにした場合には、第2の実施例のIT−CCD
110における理由と同じ理由から、色シェーディング
が生じにくい。
The IT-CCD 120 is connected to an IT for color imaging.
-When the CCD is used, the IT-CCD of the second embodiment is used.
For the same reason as at 110, color shading is less likely to occur.

【0171】当該IT−CCD120は、前述したIT
−CCD100と同様にして、インターレース駆動させ
ることができる。このとき、垂直パルス信号Va がパル
ス供給用端子85a1 とパルス供給用端子85a2 とに
印加され、垂直パルス信号V b がパルス供給用端子85
bに印加される。また、垂直パルス信号Vc がパルス供
給用端子85c1 とパルス供給用端子85c2 とに印加
され、垂直パルス信号Vd がパルス供給用端子85dに
印加される。そして、水平パルス信号Ha がパルス供給
用端子88aに印加され、水平パルス信号Hb がパルス
供給用端子88bに印加される。
The IT-CCD 120 uses the above-mentioned IT-CCD.
-Interlaced drive in the same way as CCD100
Can be At this time, the vertical pulse signal VaBut pal
Terminal 85a1And pulse supply terminal 85aTwoAnd to
Applied vertical pulse signal V bIs the pulse supply terminal 85
b. Also, the vertical pulse signal VcIs a pulse
Supply terminal 85c1And pulse supply terminal 85cTwoApplied to
And the vertical pulse signal VdTo the pulse supply terminal 85d
Applied. Then, the horizontal pulse signal HaIs pulsed
The horizontal pulse signal H applied to thebIs a pulse
The voltage is applied to the supply terminal 88b.

【0172】これにより、1フレームが2つのフィール
ド、すなわち、第1、第2、第5、第6画素行からなる
第1フィールドと、第3、第4、第7、第8画素行から
なる第2フィールドに分割される。個々のフィールドの
画像信号出力は、第1の実施例と同様の動作により、得
ることができる。そして、当該動作を第1フィールドか
ら第2フィードまで行うことにより、1フレームの画像
出力信号を得ることができる。
Thus, one frame includes two fields, that is, a first field including first, second, fifth, and sixth pixel rows, and third, fourth, seventh, and eighth pixel rows. It is divided into a second field. The image signal output of each field can be obtained by the same operation as in the first embodiment. Then, by performing the operation from the first field to the second feed, an image output signal of one frame can be obtained.

【0173】また、IT−CCD120は、信号電荷が
読み出される画素行の数を全画素行数の1/4に間引き
ながら駆動させることができる。この間引き駆動の際に
は、ブランキングパルスによって規定される第1の垂直
ブランキング期間の適当な時期に、例えば、低レベルの
垂直パルスVL がパルス供給用端子85a1 、85
2 、85bに印加されると共に、高レベルの垂直パル
スVH がパルス供給用端子85c1 、85c2 、85d
に印加される。そして、これらの垂直パルスVL 、VH
が印加されているときに、フィールドシフトパルスVR
がパルス供給用端子85c2 に印加される。当該フィー
ルドシフトパルスVR の印加により、第1、2画素行の
各光電変換素子22に蓄積されていた信号電荷がそれぞ
れ対応する垂直転送CCD30に読み出される(信号電
荷読み出し工程)。
The IT-CCD 120 has a signal charge
Thinning out the number of read pixel rows to 1/4 of the total number of pixel rows
It can be driven while. In this thinning drive
Is the first vertical defined by the blanking pulse
At an appropriate time during the blanking period, for example,
Vertical pulse VLIs the pulse supply terminal 85a1, 85
a Two, 85b and a high level vertical pulse
SUVHIs the pulse supply terminal 85c1, 85cTwo, 85d
Is applied to Then, these vertical pulses VL, VH
Is applied, the field shift pulse VR
Is the pulse supply terminal 85cTwoIs applied to The fee
Field shift pulse VRIs applied to the first and second pixel rows.
The signal charge stored in each photoelectric conversion element 22 is
And read out to the corresponding vertical transfer CCD 30 (signal signal
Load reading step).

【0174】フィールドシフトパルスVR は、85c1
に印加することもできる。この場合には、第5、6画素
行の各光電変換素子22に蓄積されていた信号電荷がそ
れぞれ対応する垂直転送CCD30に読み出される。
[0174] field shift pulse V R is, 85c 1
Can also be applied. In this case, the signal charges stored in the photoelectric conversion elements 22 in the fifth and sixth pixel rows are read out to the corresponding vertical transfer CCDs 30.

【0175】また、第3、4画素行の各光電変換素子2
2に蓄積されていた信号電荷を、それぞれ対応する垂直
転送CCD30に読み出すこともできる。そのために
は、第1の垂直ブランキング期間の適当な時期に、高レ
ベルの垂直パルスVH をパルス供給用端子85a1 、8
5a2 、85bに印加すると共に、低レベルの垂直パル
スVL をパルス供給用端子85c1 、85c2 、85d
に印加する。そして、これらの垂直パルスVH 、VL
印加されているときに、フィールドシフトパルスVR
パルス供給用端子85a2 に印加する。
Further, each photoelectric conversion element 2 in the third and fourth pixel rows
2 can be read out to the corresponding vertical transfer CCD 30. For this purpose, a high-level vertical pulse V H is supplied to the pulse supply terminals 85a 1 , 8a at appropriate times during the first vertical blanking period.
5a 2 , 85b and a low level vertical pulse VL is applied to the pulse supply terminals 85c 1 , 85c 2 , 85d.
Is applied. Then, these vertical pulse V H, when the V L is applied, applying a field shift pulse V R to the pulse supply terminal 85a 2.

【0176】さらには、第7、8画素行の各光電変換素
子22に蓄積されていた信号電荷を、それぞれ対応する
垂直転送CCD30に読み出すこともできる。そのため
には、第1の垂直ブランキング期間の適当な時期に、高
レベルの垂直パルスVH をパルス供給用端子85a1
85a2 、85bに印加すると共に、低レベルの垂直パ
ルスVL をパルス供給用端子85c1 、85c2 、85
dに印加する。そして、これらの垂直パルスVH 、VL
が印加されているときに、フィールドシフトパルスVR
をパルス供給用端子85a1 に印加する。
Further, the signal charges stored in the photoelectric conversion elements 22 in the seventh and eighth pixel rows can be read out to the corresponding vertical transfer CCDs 30. For this purpose, a high-level vertical pulse V H is supplied to the pulse supply terminals 85a 1 , 85a at appropriate times during the first vertical blanking period.
85a 2 , 85b and a low-level vertical pulse VL is applied to the pulse supply terminals 85c 1 , 85c 2 , 85
d. Then, these vertical pulses V H , V L
Is applied, the field shift pulse V R
And it applies to the pulse supply terminals 85a 1.

【0177】以下、上記読み出された信号電荷を通常の
インターレース駆動における信号電荷の処理と同様に処
理することにより、1/4に間引きされたフィールド画
像信号、あるいは、1/4に間引きされたフレーム画像
信号を得ることができる。
Hereinafter, the read signal charges are processed in the same manner as the processing of the signal charges in the normal interlace driving, thereby reducing the field image signal to 1/4 or to 1/4. A frame image signal can be obtained.

【0178】上述した間引きは、全画素の信号電荷を読
み出すことが目的ではなく、常に1/4の行数(画素行
の数)に間引かれた画像信号を得ることを目的とするも
のである。図示したIT−CCD120には8つの画素
行しかないため、1/4に間引く動作は1回の水平読み
出しで終了となる。しかしながら、実際の画素行数は、
例えば600行以上である。
The above-mentioned thinning-out is not for the purpose of reading out the signal charges of all the pixels but for the purpose of always obtaining an image signal thinned out to 1/4 of the number of rows (the number of pixel rows). is there. Since the illustrated IT-CCD 120 has only eight pixel rows, the operation of thinning out to 1/4 is completed by one horizontal read. However, the actual number of pixel rows is
For example, there are 600 lines or more.

【0179】図12に示した感光部10が前記の方向D
V にn段連接された構造のIT−CCDについて上記の
間引き動作を行って、1/4に間引きされたフレーム画
像信号を得る場合には、上述した間引き動作を第1段か
ら第n段まで行う。このとき、所望の画素行の各光電変
換素子22から垂直転送CCD30への信号電荷の読み
出しは、各段とも同時に行われる。各段から読み出され
た信号電荷の各々は、垂直転送CCD30の各々によっ
て出力転送路70へ順次転送され、当該出力転送路70
内を転送されて、出力部80から順次出力される。
The photosensitive section 10 shown in FIG.
When the above-described thinning operation is performed on the IT-CCD having a structure connected to n stages of V to obtain a frame image signal thinned to 1/4, the above thinning operation is performed from the first stage to the n-th stage. Do. At this time, the reading of the signal charge from each photoelectric conversion element 22 of the desired pixel row to the vertical transfer CCD 30 is performed simultaneously in each stage. Each of the signal charges read from each stage is sequentially transferred to the output transfer path 70 by each of the vertical transfer CCDs 30, and the output transfer path 70
And is sequentially output from the output unit 80.

【0180】例えばデジタルスチルカメラにおいて露光
条件(シャッタ時間や絞り)の最適設定、焦点調整、モ
ニタ画像の表示等を行うためには、30フレーム/秒程
度の高フレーム周波数で画像出力信号を得ることが必要
である。
For example, in order to optimally set exposure conditions (shutter time and aperture), adjust focus, and display a monitor image in a digital still camera, an image output signal must be obtained at a high frame frequency of about 30 frames / second. is necessary.

【0181】その一方で、高解像度のデジタルスチルカ
メラを得ようとする場合には、当該デジタルスチルカメ
ラ用のIT−CCDとして画素数が100万を超えるI
T−CCDを用いることが望まれる。
On the other hand, when a high-resolution digital still camera is to be obtained, an IT-CCD for the digital still camera having an I-CCD having more than one million pixels is required.
It is desirable to use a T-CCD.

【0182】しかしながら、IT−CCDの画素数が1
00万を超えると、1フレームの画像信号出力を得る際
に例えば数フレーム/秒という非常に長い時間を要する
ようになる。その結果として、露光条件の最適設定、焦
点調整、モニタ画像の表示等を行うことができなくな
る。
However, the number of pixels of the IT-CCD is 1
If it exceeds one million, it takes a very long time, for example, several frames / second to obtain one frame of image signal output. As a result, optimal setting of exposure conditions, focus adjustment, display of a monitor image, and the like cannot be performed.

【0183】したがって、高解像度のデジタルスチルカ
メラを得るうえからは、シャッタが押されたときに記録
される静止画像の読み出し以外の動作を高フレーム周波
数の下に行うことができるIT−CCDを用いることが
望ましい。
Therefore, in order to obtain a high-resolution digital still camera, an IT-CCD that can perform operations other than reading a still image recorded when a shutter is pressed at a high frame frequency is used. It is desirable.

【0184】上述したように、IT−CCD120で
は、通常のインターレース駆動と、画素行を1/4に間
引きながらの駆動とを行うことができる。間引き駆動の
際のフレーム周波数は通常のインターレース駆動の際の
フレーム周波数の4倍となる。したがって、当該IT−
CCD120は、高フレーム周波数の画像信号を得るう
えで好適な構造を有するIT−CCDである。
As described above, the IT-CCD 120 can perform normal interlace driving and driving while thinning out pixel rows to 1/4. The frame frequency at the time of thinning driving is four times the frame frequency at the time of normal interlace driving. Therefore, the IT-
The CCD 120 is an IT-CCD having a structure suitable for obtaining an image signal with a high frame frequency.

【0185】フィールド毎のカラー画像信号を必要とす
るカメラでは、出力部80から出力されたフィールド画
像出力信号毎に色信号処理を施して、各フィールドのカ
ラー画像信号を得る。
In a camera that requires a color image signal for each field, color signal processing is performed for each field image output signal output from the output unit 80 to obtain a color image signal for each field.

【0186】また、フレームのカラー画像信号を必要と
するカメラでは、連続する2つのフィールド画像出力信
号をフレームメモリに一旦蓄積した後、1フレーム分の
画像出力信号毎に色信号処理を施して、各フレームのカ
ラー画像信号を得る。この場合、フィールド毎に感光時
刻がずれてしまうのを防止するために、メカニカルシャ
ッタを使用することが好ましい。第1フィールド用の垂
直ブランキング期間が終了した後、第2フィールド用の
垂直ブランキング期間が開始するまでの間、各画素に光
学像が入射しないようにメカニカルシャッタを閉じてお
く。これにより、第1フィールドおよび第2フィールド
それぞれについて、同一時刻のフィールド画像出力信号
が得られる。フレームの白黒画像信号を必要とするカメ
ラにおいても同じである。また、1枚のみのフレーム画
像が必要なカメラでは、第1フィールド用の垂直ブラン
キング期間が終了した後にメカニカルシャッタを閉じて
おく。これにより、第2フィールドの画像にスミアが生
じることを抑制できる。
In a camera that requires a frame color image signal, two consecutive field image output signals are temporarily stored in a frame memory, and then color signal processing is performed for each frame of image output signal. The color image signal of each frame is obtained. In this case, it is preferable to use a mechanical shutter in order to prevent the exposure time from shifting for each field. After the vertical blanking period for the first field ends, the mechanical shutter is closed so that the optical image does not enter each pixel until the vertical blanking period for the second field starts. Thus, a field image output signal at the same time is obtained for each of the first field and the second field. The same applies to a camera requiring a monochrome image signal of a frame. In a camera requiring only one frame image, the mechanical shutter is closed after the vertical blanking period for the first field ends. This can suppress occurrence of smear in the image of the second field.

【0187】次に、本発明の第4の実施例によるIT−
CCDについて、図13を用いて説明する。図13は、
第4の実施例によるIT−CCD130を概略的に示す
平面図である。
Next, the IT-system according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
The CCD will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 11 is a plan view schematically showing an IT-CCD 130 according to a fourth embodiment.

【0188】同図に示したIT−CCD130は、(i)
各転送電極32、各転送電極33および転送電極61、
62、63に所定の駆動パルスを供給するためのパルス
供給用端子の数、ならびに、(ii)前記のパルス供給用端
子と転送電極32、33、61、62または63との結
線の仕様、を除いて、前述したIT−CCD120と同
じ構造を有する。なお、図13に示した構成部分のう
ち、図12に示した構成部分と共通するものについて
は、図12で用いた符号と同じ符号を付し、その説明を
省略する。
The IT-CCD 130 shown in FIG.
Each transfer electrode 32, each transfer electrode 33 and transfer electrode 61,
The number of pulse supply terminals for supplying a predetermined drive pulse to 62 and 63, and (ii) the specification of the connection between the pulse supply terminal and the transfer electrode 32, 33, 61, 62 or 63. Except for this, it has the same structure as the IT-CCD 120 described above. Note that among the components illustrated in FIG. 13, components that are common to the components illustrated in FIG. 12 are given the same reference numerals as those used in FIG. 12, and descriptions thereof will be omitted.

【0189】図13に示したように、IT−CCD13
0は、各転送電極32、各転送電極33および転送電極
61、62、63に所定の駆動パルスを供給するため
に、8つのパルス供給用端子86a、86b、86c、
86d、86e、86f、86g、86hを有してい
る。
[0189] As shown in FIG.
In order to supply a predetermined drive pulse to each of the transfer electrodes 32, each of the transfer electrodes 33, and the transfer electrodes 61, 62, and 63, 0 denotes eight pulse supply terminals 86a, 86b, 86c,
86d, 86e, 86f, 86g, and 86h.

【0190】これらのパルス供給用端子86a、86
b、86c、86d、86e、86f、86g、86h
は、それぞれ所定の転送電極32、33、61、62ま
たは63に電気的に接続されている。
These pulse supply terminals 86a, 86
b, 86c, 86d, 86e, 86f, 86g, 86h
Are electrically connected to predetermined transfer electrodes 32, 33, 61, 62 or 63, respectively.

【0191】図13に示したIT−CCD130では、
第3の実施例のIT−CCD120における理由と同じ
理由から、相隣る2つの画素行同士の間で画素の受光部
51aの形状、大きさおよび向きを同じに保ちつつ、当
該受光部51aの面積をより広くすることが容易であ
る。その結果として、当該IT−CCD130では、画
素ずらし配置が行われているにも拘わらず、相隣る2つ
の画素行同士の間で画素の集光効率や感度に差が生じる
ことを容易に防止することができる。また、個々の受光
部51aの面積の低下を抑制しつつ画素密度を容易に向
上させることができる。
In the IT-CCD 130 shown in FIG.
For the same reason as in the IT-CCD 120 of the third embodiment, the shape, size, and orientation of the light receiving portion 51a of the pixel are kept the same between two adjacent pixel rows while the light receiving portion 51a It is easy to increase the area. As a result, in the IT-CCD 130, it is possible to easily prevent a difference in light-collecting efficiency and sensitivity between two adjacent pixel rows even though the pixel is shifted and arranged. can do. Further, it is possible to easily increase the pixel density while suppressing a decrease in the area of each light receiving unit 51a.

【0192】IT−CCD130をカラー撮像用のIT
−CCDにした場合には、第3の実施例のIT−CCD
120における理由と同じ理由から、色シェーディング
が生じにくい。
The IT-CCD 130 is connected to an IT for color imaging.
-When the CCD is used, the IT-CCD of the third embodiment is used.
For the same reason as at 120, color shading is less likely to occur.

【0193】IT−CCD130をインターレース駆動
させる場合には、パルス供給用端子86a、86b、8
6c、86d、86e、86f、86g、86hのそれ
ぞれに、所定の垂直パルス信号が印加される。水平パル
ス信号Ha がパルス供給用端子88aに印加され、水平
パルス信号Hb がパルス供給用端子88bに印加され
る。
When the IT-CCD 130 is driven by interlacing, the pulse supply terminals 86a, 86b, 8
A predetermined vertical pulse signal is applied to each of 6c, 86d, 86e, 86f, 86g, and 86h. Horizontal pulse signal H a is applied to the pulse supply terminal 88a, the horizontal pulse signal H b applied to the pulse supply terminal 88b.

【0194】これにより、1フレームを4つのフィール
ド、すなわち、第1画素行と第2画素行とからなる第1
フィールド、第3画素行と第4画素行とからなる第2フ
ィールド、第5画素行と第6画素行とからなる第3フィ
ールド、および、第7画素行と第8画素行とからなる第
4フィールド、に分割することが可能になる。
Thus, one frame is divided into four fields, that is, the first frame including the first pixel row and the second pixel row.
A field, a second field consisting of a third pixel row and a fourth pixel row, a third field consisting of a fifth pixel row and a sixth pixel row, and a fourth field consisting of a seventh pixel row and an eighth pixel row. Field, can be divided into

【0195】個々のフィールドの画像信号出力は、1フ
レームを2つのフィールドに分割してインターレース駆
動させる場合に1フィールドの画像信号出力を得るとき
の動作(第1の実施例参照)と同様の動作により、得る
ことができる。そして、当該動作を第1フィールドから
第4フィードまで行うことにより、1フレームの画像出
力信号を得ることができる。
The image signal output of each field is the same as the operation for obtaining an image signal output of one field when one frame is divided into two fields and driven by interlacing (see the first embodiment). Can be obtained. Then, by performing the operation from the first field to the fourth feed, an image output signal of one frame can be obtained.

【0196】また、常に同一フィールドについてのみ画
像信号出力を得るようにすれば、1/4の間引き動作も
可能である。図13に示した感光部10が前記の方向D
V(列方向)にn段連接された構造のIT−CCDにつ
いて上記の間引き動作を行って、1/4に間引きされた
フレーム画像信号を得る場合には、上述した間引き動作
を第1段から第n段まで行う。このとき、所望の画素行
の各光電変換素子22から垂直転送CCD30への信号
電荷の読み出しは、各段とも同時に行われる。各段から
読み出された信号電荷の各々は、垂直転送CCD30の
各々によって出力転送路70へ順次転送され、当該出力
転送路70内を転送されて、出力部80から順次出力さ
れる。
If the image signal output is always obtained only for the same field, a 1/4 thinning operation is possible. The photosensitive unit 10 shown in FIG.
When the above-described thinning operation is performed on an IT-CCD having a structure of n stages connected in the V (column direction) to obtain a frame image signal thinned to 1/4, the above thinning operation is performed from the first stage. Perform up to the n-th stage. At this time, the reading of the signal charge from each photoelectric conversion element 22 of the desired pixel row to the vertical transfer CCD 30 is performed simultaneously in each stage. Each of the signal charges read from each stage is sequentially transferred to the output transfer path 70 by each of the vertical transfer CCDs 30, transferred in the output transfer path 70, and sequentially output from the output unit 80.

【0197】IT−CCD130においては、各垂直転
送CCD30を8相駆動させることができる。8相駆動
型のCCDにおいては、連続する6〜7つの電荷転送段
に亘って1つのポテンシャルウェルを形成し、ここに蓄
積された信号電荷を転送することが可能である。一方、
4相駆動型のCCDでは、連続する2〜3つの電荷転送
段に亘って1つのポテンシャルウェルを形成し、ここに
蓄積された信号電荷を転送することが可能である。
In the IT-CCD 130, each vertical transfer CCD 30 can be driven in eight phases. In an eight-phase drive type CCD, one potential well is formed over six to seven consecutive charge transfer stages, and the signal charges stored therein can be transferred. on the other hand,
In a four-phase drive type CCD, it is possible to form one potential well over two or three consecutive charge transfer stages and transfer the signal charges stored therein.

【0198】したがって、各転送電極32、33の設計
パターンが同じであった場合、8相駆動型の垂直転送C
CDは、4相駆動型の垂直転送CCDのおよそ2〜3倍
の信号電荷を転送することが可能である。
Therefore, when the design patterns of the transfer electrodes 32 and 33 are the same, the eight-phase drive type vertical transfer C
The CD can transfer about 2-3 times the signal charge of the four-phase drive type vertical transfer CCD.

【0199】その結果として、IT−CCD130にお
いては、個々の垂直転送CCD30について電荷転送チ
ャネルのチャネル幅を狭めて、その分、光電変換素子2
2および画素の受光部51aそれぞれの面積を増やすこ
とが可能になる。これに伴って、感度および飽和出力の
増大ならびにダイナミックレンジの拡大がそれぞれ可能
になる。
As a result, in the IT-CCD 130, the channel width of the charge transfer channel for each vertical transfer CCD 30 is reduced, and the photoelectric conversion element 2 is accordingly reduced.
2 and the area of each of the light receiving portions 51a of the pixels can be increased. Accompanying this, it is possible to increase the sensitivity and the saturation output and to expand the dynamic range, respectively.

【0200】IT−CCD130に色フィルタアレイを
設けることにより、カラー撮像用のIT−CCDを得る
ことができる。色フィルタアレイは、例えば前述した第
2の実施例のIT−CCD110を得る際の色フィルタ
アレイの形成手順に準じて形成することができる。
By providing a color filter array in the IT-CCD 130, an IT-CCD for color imaging can be obtained. The color filter array can be formed, for example, according to the procedure for forming the color filter array when the IT-CCD 110 of the second embodiment is obtained.

【0201】フィールド毎のカラー画像信号を必要とす
るカメラでは、出力部80から出力されたフィールド画
像出力信号毎に色信号処理を施して、各フィールドのカ
ラー画像信号を得る。
In a camera that requires a color image signal for each field, color signal processing is performed for each field image output signal output from the output unit 80 to obtain a color image signal for each field.

【0202】また、フレームのカラー画像信号を必要と
するカメラでは、連続する4つのフィールド画像出力信
号をフレームメモリに一旦蓄積した後、1フレーム分の
画像出力信号毎に色信号処理を施して、各フレームのカ
ラー画像信号を得る。この場合、フィールド毎に感光時
刻がずれてしまうのを防止するために、メカニカルシャ
ッタを使用することが好ましい。第1フィールド用の垂
直ブランキング期間が終了した後、第4フィールド用の
垂直ブランキング期間が開始するまでの間、各画素に光
学像が入射しないようにメカニカルシャッタを閉じてお
く。これにより、第1フィールド〜第4フィールドのそ
れぞれについて、同一時刻のフィールド画像出力信号が
得られる。フレームの白黒画像信号を必要とするカメラ
においても同じである。また、1枚のみのフレーム画像
が必要なカメラでは、第1フィールド用の垂直ブランキ
ング期間が終了した後にメカニカルシャッタを閉じてお
く。これにより、第2フィールド〜第4フィールドそれ
ぞれの画像にスミアが生じることを抑制できる。
In a camera requiring a color image signal of a frame, four consecutive field image output signals are temporarily stored in a frame memory, and then color signal processing is performed for each frame of image output signal. The color image signal of each frame is obtained. In this case, it is preferable to use a mechanical shutter in order to prevent the exposure time from shifting for each field. After the vertical blanking period for the first field ends, the mechanical shutter is closed so that the optical image does not enter each pixel until the vertical blanking period for the fourth field starts. As a result, a field image output signal at the same time is obtained for each of the first to fourth fields. The same applies to a camera requiring a monochrome image signal of a frame. In a camera requiring only one frame image, the mechanical shutter is closed after the vertical blanking period for the first field ends. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of smear in the image of each of the second to fourth fields.

【0203】次に、本発明の第5の実施例によるIT−
CCDについて、図14を用いて説明する。図14は、
本発明の第5の実施例によるIT−CCD140におけ
る出力転送路70bの一例を概略的に示す部分断面図で
ある。
Next, according to the fifth embodiment of the present invention,
The CCD will be described with reference to FIG. FIG.
It is a partial sectional view showing roughly an example of output transfer way 70b in IT-CCD140 by a 5th example of the present invention.

【0204】なお、IT−CCD140は、前述した実
施例1のIT−CCD100における出力転送路70を
図示の出力転送路70bに変更した以外は、IT−CC
D100と同じ構造を有する。図14に示した構成部分
のうち、図11に示した出力転送路70aの構成部分と
機能的に同じものについては、図11で用いた符号と同
じ符号を付し、その説明を省略する。
The IT-CCD 140 has the same configuration as that of the IT-CCD 100 of the first embodiment except that the output transfer path 70 is changed to the illustrated output transfer path 70b.
It has the same structure as D100. 14 that are functionally the same as those of the output transfer path 70a shown in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 11, and description thereof will be omitted.

【0205】出力転送路70bは、3層ポリシリコン電
極構造の2相駆動型CCDからなる。当該出力転送路7
0bは、図11に示したIT−CCD110の出力転送
路70aと同様に、電荷転送チャネル71を有してい
る。この電荷転送チャネル71は、半導体基板1の一表
面側に形成されたp型ウェル2の所定箇所に、n型不純
物を高濃度に含むn+ 型領域71aとn型不純物を低濃
度に含むn型領域71bとを前記の方向DH に沿って交
互に所定数形成することによって作製される。n + 型領
域71aの幅はn型領域71bの幅より広い。電荷転送
チャネル71は、前記の方向DH に延びている。
The output transfer path 70b is a three-layer polysilicon
It consists of a two-phase driven CCD with a pole structure. The output transfer path 7
0b is the output transfer of the IT-CCD 110 shown in FIG.
Like the path 70a, it has a charge transfer channel 71.
You. The charge transfer channel 71 corresponds to one surface of the semiconductor substrate 1.
A predetermined portion of the p-type well 2 formed on the surface side has an n-type impurity
Containing a high concentration of substances+Type region 71a and low concentration of n-type impurity
And the n-type region 71b included in the direction DHAlong
It is produced by forming a predetermined number of them. n +Type
The width of the region 71a is wider than the width of the n-type region 71b. Charge transfer
Channel 71 is in the direction DHExtends to.

【0206】また、出力転送路70bは、ポリシリコン
層からなる3種類の転送電極72、73、77をそれぞ
れ所定個有している。転送電極72の各々は、n+ 型領
域71aそれぞれの上に形成されている。転送電極73
の各々と転送電極77の各々とは、n型領域71bそれ
ぞれの上に交互に形成されている。
The output transfer path 70b has three types of transfer electrodes 72, 73 and 77 each made of a polysilicon layer. Each of the transfer electrodes 72 is formed on each of the n + -type regions 71a. Transfer electrode 73
And each of the transfer electrodes 77 are alternately formed on each of the n-type regions 71b.

【0207】これらの転送電極72、73、77は、電
荷転送チャネル71を横断するようにして形成されてい
る。転送電極73における転送電極72側の縁部は、転
送電極72上に覆い被さっている。転送電極77におけ
る転送電極73側の縁部は、転送電極73上に覆い被さ
っている。すなわち、転送電極72、73、77は、い
わゆる重ね合わせ転送電極構造となっている。
These transfer electrodes 72, 73 and 77 are formed so as to cross the charge transfer channel 71. The edge of the transfer electrode 73 on the transfer electrode 72 side covers the transfer electrode 72. The edge of the transfer electrode 77 on the transfer electrode 73 side covers the transfer electrode 73. That is, the transfer electrodes 72, 73, and 77 have a so-called superposed transfer electrode structure.

【0208】n+ 型領域71aの1つと、当該n+ 型領
域71a上に形成されている1本の転送電極72とによ
って、1つのポテンシャルウェル領域が構成される。同
様に、n型領域71bの1つと、当該n型領域71b上
に形成されている1本の転送電極73もしくは1本の転
送電極77とによって、1つのポテンシャルバリア領域
が構成される。
One potential well region is formed by one of n + -type regions 71a and one transfer electrode 72 formed on n + -type region 71a. Similarly, one potential barrier region is formed by one of the n-type regions 71b and one transfer electrode 73 or one transfer electrode 77 formed on the n-type region 71b.

【0209】1つのポテンシャルバリア領域を構成する
転送電極73もしくは77と、前記のポテンシャルバリ
アの直ぐ下流側(出力部80側を意味する。以下同
じ。)に形成されている1つのポテンシャルウェル領域
を構成する転送電極72との両方に所定レベルの電圧を
同時に印加することによって、1つの電荷転送段が形成
される。
[0209] The transfer electrode 73 or 77 constituting one potential barrier region and one potential well region formed immediately downstream of the potential barrier (on the output portion 80 side; the same applies hereinafter) are used. A single charge transfer stage is formed by simultaneously applying a predetermined level of voltage to both the constituent transfer electrodes 72.

【0210】なお、各転送電極72、73、77上に
は、それぞれ電気絶縁膜が形成されている。図14にお
いては、図面を判りやすくするために、前記の電気絶縁
膜を1つの電気絶縁膜74aとして示してある。
An electric insulating film is formed on each of the transfer electrodes 72, 73, 77. In FIG. 14, the electric insulating film is shown as one electric insulating film 74a for easy understanding of the drawing.

【0211】出力転送路70bに所定の駆動パルスを供
給するために使用されるパルス供給用端子の数は、図1
に示した出力転送路70と同様に2である。転送電極7
2と当該転送電極72の直ぐ下流に形成されている転送
電極73もしくは77とは、同じパルス供給用端子に電
気的に接続される。また、転送電極73もしくは転送電
極77を介して相隣る2本の転送電極72は、それぞれ
異なるパルス供給用端子に電気的に接続される。
The number of pulse supply terminals used to supply a predetermined drive pulse to the output transfer path 70b is shown in FIG.
2 is the same as the output transfer path 70 shown in FIG. Transfer electrode 7
2 and the transfer electrode 73 or 77 formed immediately downstream of the transfer electrode 72 are electrically connected to the same pulse supply terminal. The two transfer electrodes 72 adjacent to each other via the transfer electrode 73 or the transfer electrode 77 are electrically connected to different pulse supply terminals.

【0212】3層ポリシリコン電極構造の2相駆動型C
CDからなる出力転送路は、2層ポリシリコン電極構造
の2相駆動型CCDからなる出力転送路に比べて、デザ
インルールが比較的緩やかであるという利点を有する。
例えば、2層ポリシリコン電極構造の2相駆動型CCD
を図7あるいは図11に示したいわゆる重ね合わせ転送
電極構造とする場合、転送電極73同士のギャップは転
送電極72同士のギャップと同程度以下にする必要があ
る。このような転送電極73の形成は、デザインルール
的に厳しい。
Two-phase drive type C having a three-layer polysilicon electrode structure
The output transfer path made of a CD has an advantage that the design rule is relatively strict compared to the output transfer path made of a two-phase driven CCD having a two-layer polysilicon electrode structure.
For example, a two-phase driven CCD having a two-layer polysilicon electrode structure
In this case, the gap between the transfer electrodes 73 needs to be equal to or smaller than the gap between the transfer electrodes 72. The formation of such a transfer electrode 73 is strict according to design rules.

【0213】一方、図14に示した3層ポリシリコン電
極構造の2相駆動型CCD70bでは、転送電極73を
形成するにあたって上記のような厳しい制限はない。
On the other hand, in the two-phase drive type CCD 70b having the three-layer polysilicon electrode structure shown in FIG.

【0214】したがって、光電変換素子行方向(前記の
方向DH )における画素ピッチ(光電変換素子のピッチ
2 )を微細にしてIT−CCDを得る場合に3層ポリ
シリコン電極構造の2相駆動型CCDからなる出力転送
路を用いると、目的とするIT−CCDを得やすい。ポ
リシリコン以外の材料を用いて電極を形成する場合も、
同様である。
Therefore, when obtaining an IT-CCD with a fine pixel pitch (pitch P 2 of photoelectric conversion elements) in the row direction of the photoelectric conversion elements (the direction D H ), two-phase driving of a three-layer polysilicon electrode structure is required. When an output transfer path composed of a type CCD is used, a target IT-CCD can be easily obtained. When forming electrodes using materials other than polysilicon,
The same is true.

【0215】以上、実施例を挙げて本発明のIT−CC
Dを説明したが、本発明は上述した実施例に限定される
ものではない。種々の変更、改良、組み合わせ等が可能
なことは当業者に自明であろう。
The IT-CC of the present invention has been described with reference to the examples.
Although D has been described, the present invention is not limited to the embodiments described above. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0216】例えば、各実施例のIT−CCDは、p型
ウェルを備えたn型半導体基板に光電変換素子(フォト
ダイオード)、垂直転送CCD、出力転送路等を形成し
たものであるが、p型半導体基板に光電変換素子(フォ
トダイオード)、垂直転送CCD、出力転送等を形成し
ても、IT−CCDを得ることができる。また、サファ
イア基板等の表面に所望の半導体層を形成し、当該半導
体層に光電変換素子(フォトダイオード)、垂直転送C
CD、出力転送路等を形成してIT−CCDを得ること
もできる。本明細書においては、半導体以外の材料から
なる基板の一面に光電変換素子(フォトダイオード)、
垂直転送CCD、出力転送路等を形成するための半導体
層を設けたものも、「半導体基板」に含まれるものとす
る。
For example, the IT-CCD of each embodiment has a structure in which a photoelectric conversion element (photodiode), a vertical transfer CCD, an output transfer path, and the like are formed on an n-type semiconductor substrate having a p-type well. An IT-CCD can be obtained even if a photoelectric conversion element (photodiode), a vertical transfer CCD, an output transfer, and the like are formed on a mold semiconductor substrate. A desired semiconductor layer is formed on the surface of a sapphire substrate or the like, and a photoelectric conversion element (photodiode), a vertical transfer C
An IT-CCD can also be obtained by forming a CD, an output transfer path, and the like. In this specification, a photoelectric conversion element (photodiode),
A device provided with a semiconductor layer for forming a vertical transfer CCD, an output transfer path, and the like is also included in the “semiconductor substrate”.

【0217】光電変換素子の平面視上の形状は、矩形
(菱形を含む。)、全ての内角が鈍角となっている五角
形以上の多角形、内角に鋭角と鈍角とが含まれる五角形
以上の多角形、これらの角部に丸みを付けた形状等、適
宜選択可能である。
The shape of the photoelectric conversion element in a plan view is a rectangle (including a rhombus), a polygon having a pentagon or more in which all interior angles are obtuse angles, or a polygon having a pentagon or more in which interior angles include acute angles and obtuse angles. A square shape, a shape in which these corners are rounded, and the like can be appropriately selected.

【0218】垂直転送CCDの電荷転送チャネルにおけ
る個々の区間の平面視上の形状は、直線状の他に、曲線
状であってもよいし、曲線と直線とが繋がった形状であ
ってもよい。
The shape of each section in the charge transfer channel of the vertical transfer CCD in plan view may be a curved line or a straight line, in addition to a straight line. .

【0219】また、垂直転送CCDを構成する各転送電
極の形状は、実施例で例示したように、前記の方向DH
に対して斜行する2つの転送路形成部が前記の方向DH
に延びる接続部を介して繋がった形状(以下、この形状
を「形状A」という。)にすることができる。また、各
転送電極の形状は、前記の方向DH に対して斜行する2
つの転送路形成部が前記の接続部を介さずに直接繋がっ
た形状(以下、この形状を「形状B」という。)にする
こともできる。各転送電極の形状を前記の形状Aにする
場合、接続部と転送路形成部とが互いに鈍角をなして連
なるように、あるいは、接続部と転送路形成部とが滑ら
かに連なるように、当該転送電極の形状を選定すること
が好ましい。
The shape of each transfer electrode constituting the vertical transfer CCD is, as exemplified in the embodiment, the direction D H.
The two transfer path forming parts oblique to the direction D H
(Hereinafter, this shape is referred to as “shape A”). Further, the shape of each transfer electrode is inclined 2 with respect to the direction DH .
It is also possible to adopt a shape in which the two transfer path forming portions are directly connected without going through the connection portion (hereinafter, this shape is referred to as “shape B”). When the shape of each transfer electrode is set to the shape A, the connection portion and the transfer path forming portion are connected so as to form an obtuse angle with each other, or the connection portion and the transfer path formation portion are connected so as to be smoothly connected. It is preferable to select the shape of the transfer electrode.

【0220】垂直転送CCDにおいて相隣る2本の転送
電極の材質は異なっていてもよい。個々の転送電極は、
ポリシリコン以外に、アルミニウム、タングステンまた
はモリブデン等の金属、これらの金属の2種以上からな
る合金等によって形成することができる。
In the vertical transfer CCD, two adjacent transfer electrodes may be made of different materials. The individual transfer electrodes
In addition to polysilicon, it can be formed of a metal such as aluminum, tungsten or molybdenum, or an alloy of two or more of these metals.

【0221】相隣る2本の転送電極同士が隣接する領域
において、当該2本の転送電極同士における接続部同士
は、図6(a)に示したように完全に重なっていてもよ
いし、一方の転送電極の接続部における幅方向の縁部の
みが他方の転送電極の接続部上に重なっていてもよい。
さらに、相隣る2本の転送電極の接続部同士は、重なら
ずに隣接していてもよい。
In a region where two adjacent transfer electrodes are adjacent to each other, the connection portions between the two transfer electrodes may completely overlap as shown in FIG. 6A, Only the edge in the width direction of the connection part of one transfer electrode may overlap the connection part of the other transfer electrode.
Furthermore, the connection portions of two adjacent transfer electrodes may be adjacent to each other without overlapping.

【0222】相隣る2本の転送電極が光電変換素子列の
1列おきに画定する光電変換素子領域の平面視上の形状
(相隣る2本の転送電極が1つの光電変換素子を平面視
上取り囲んでいる部分の内縁の輪郭)は、矩形(菱形を
含む。)、全ての内角が鈍角となっている五角形以上の
多角形、内角に鋭角と鈍角とが含まれる五角形以上の多
角形、これらの角部に丸みを付けた形状等、適宜選択可
能である。
The shape in plan view of a photoelectric conversion element region in which two adjacent transfer electrodes define every other photoelectric conversion element row (two adjacent transfer electrodes form one photoelectric conversion element in a plane). The outline of the inner edge of the portion that is visually surrounded) is a rectangle (including a rhombus), a pentagon or more polygon in which all interior angles are obtuse, and a pentagon or more polygon in which the interior angles include acute and obtuse angles. The shape of these corners may be appropriately selected.

【0223】同様に、個々の画素における受光部の形状
も、矩形(菱形を含む。)、全ての内角が鈍角となって
いる五角形以上の多角形、内角に鋭角と鈍角とが含まれ
る五角形以上の多角形、さらには、これらの角部に丸み
を付けた形状等、適宜選択可能である。相隣る2つの画
素行同士の間で画素の集光効率や感度に差が生じること
を防止するうえからは、個々の画素における受光部の形
状を、前記の方向DVおよび前記の方向DH のいずれに
ついても線対称な形状とすることが好ましい。
Similarly, the shape of the light receiving portion in each pixel is rectangular (including rhombus), polygonal not less than pentagon in which all interior angles are obtuse, and pentagon or more in which interior angles include acute and obtuse angles. , Or a shape in which these corners are rounded can be selected as appropriate. In order to prevent a difference in light-collecting efficiency or sensitivity between two adjacent pixel rows from occurring, the shape of the light receiving section in each pixel is changed in the direction DV and the direction Dv. It is preferable that any of H has a line-symmetric shape.

【0224】読み出しゲート電極部は、読み出しゲート
領域の全体を平面視上必ず覆わなければならないという
ものではない。読み出しゲート領域は、平面視上、読み
出しゲート電極部から例えば光電変換素子側へはみ出し
ていてもよい。
The read gate electrode portion does not necessarily cover the entire read gate region in plan view. The read gate region may protrude from the read gate electrode portion to, for example, the photoelectric conversion element side in plan view.

【0225】垂直転送CCDの駆動方法は、実施例とし
て挙げた駆動方法に限定されるものではなく、目的とす
るIT−CCDの用途等に応じて適宜変更可能である。
これに伴って、各転送電極に所定の駆動パルスを供給す
るためのパルス供給用端子の数、および、当該パルス供
給用端子と各転送電極との結線の仕様も、目的とするI
T−CCDにおける垂直転送CCDの駆動方法に応じて
適宜変更可能である。出力転送路についても同様であ
る。
The driving method of the vertical transfer CCD is not limited to the driving method described in the embodiment, but can be appropriately changed according to the intended use of the IT-CCD.
Accordingly, the number of pulse supply terminals for supplying a predetermined drive pulse to each transfer electrode, and the specification of the connection between the pulse supply terminal and each transfer electrode are also the target I.
It can be changed as appropriate according to the driving method of the vertical transfer CCD in the T-CCD. The same applies to the output transfer path.

【0226】出力転送路として2相駆動型CCDを用い
る場合、当該2相駆動型CCDにおいて相隣る2本の転
送電極の材質は異なっていてもよい。転送電極は、ポリ
シリコン以外に、アルミニウム、タングステンまたはモ
リブデン等の金属、これらの金属の2種以上からなる合
金等によって形成することができる。
When a two-phase drive type CCD is used as the output transfer path, adjacent two transfer electrodes in the two-phase drive type CCD may be made of different materials. The transfer electrode can be formed of a metal such as aluminum, tungsten, or molybdenum, or an alloy of two or more of these metals, in addition to polysilicon.

【0227】調整部は、必須の構成要件ではない。垂直
転送CCDは、感光部を出た後直ちに水平転送CCDに
接続されていてもよい。また、調整部に代えて1フレー
ム分のCCD蓄積部を設けてもよい。
The adjusting section is not an essential component. The vertical transfer CCD may be connected to the horizontal transfer CCD immediately after leaving the photosensitive section. Further, a CCD accumulating unit for one frame may be provided instead of the adjusting unit.

【0228】各画素の受光部を平面視上覆うようにして
これらの受光部の上方にマイクロレンズを1個ずつ設け
る場合、個々のマイクロレンズの平面視上の形状は、矩
形、当該矩形の角部に丸みを付けた形状、全ての内角が
鈍角となっている五角形以上の多角形、当該多角形の角
部に丸みを付けた形状、円形、楕円形等、適宜選択可能
である。マイクロレンズの平面視上の形状は、個々の画
素における受光部の形状に応じて、適宜選定できる。さ
らに、少なくとも1個のインナーレンズを含む複数個の
集光レンズを画素の受光部上に積み重ねることによっ
て、当該受光部上にマイクロレンズ構造を形成してもよ
い。
When one microlens is provided above each of the light receiving sections so as to cover the light receiving sections of each pixel in plan view, the shape of each microlens in plan view is rectangular, The shape may be appropriately selected from a rounded shape, a pentagon or more polygon in which all the internal angles are obtuse angles, a rounded shape at the corner of the polygon, a circle, an ellipse, and the like. The shape of the microlens in plan view can be appropriately selected according to the shape of the light receiving unit in each pixel. Further, a plurality of condenser lenses including at least one inner lens may be stacked on the light receiving portion of the pixel to form a microlens structure on the light receiving portion.

【0229】これらのマイクロレンズにおける前記の方
向DV のピッチは、当該方向DV における光電変換素子
のピッチP1 と同じであってもよいし、わずかに異なっ
ていてもよい。前記の方向DV についてのマイクロレン
ズのピッチを前記のピッチP 1 と異ならせる場合、個々
のマイクロレンズは、例えば次の観点の下に移動され
る。
The above-mentioned ones in these microlenses
Direction DVPitch in the direction DVPhotoelectric conversion element
Pitch P1May be the same as or slightly different
May be. Said direction DVAbout Microlen
Of the pitch P 1If different from individual
The micro lens is moved, for example, under the following perspective
You.

【0230】すなわち、受光部内の位置の変化に応じた
入射光線の入射方向の変化に対応させて、マイクロレン
ズによる結像位置が画素の受光部における所望箇所、例
えば所望の感度あるいは解像度を得るうえでより有利と
なる箇所に変位するように、移動される。画素の感度あ
るいは解像度を高めるうえからは、マイクロレンズによ
る結像位置周辺のできるだけ広範囲に亘って光電変換領
域が存在していることが好ましい。
That is, in accordance with the change in the incident direction of the incident light beam in accordance with the change in the position in the light receiving section, the image formation position by the microlens can be obtained at a desired position in the light receiving section of the pixel, for example, a desired sensitivity or resolution. Is moved so as to be displaced to a position that is more advantageous in. In order to increase the sensitivity or resolution of the pixel, it is preferable that the photoelectric conversion region exists over as wide a region as possible around the imaging position of the microlens.

【0231】同様の理由から、上記のマイクロレンズそ
れぞれにおける前記の方向DH のピッチは、当該方向D
H における光電変換素子のピッチP2 と同じであっても
よいし、わずかに異なっていてもよい。
For the same reason, the pitch in the direction D H in each of the microlenses is
May be the same as the pitch P 2 of the photoelectric conversion elements in H, may be slightly different.

【0232】光電変換素子とマイクロレンズとの相対的
な位置関係が全ての画素において実質的に同じであった
場合には、マイクロレンズによって光電変換素子上に形
成される像点の位置が、図17に示したように、光電変
換素子列の中央部と列方向上部または下部とで異なる。
マイクロレンズによって光電変換素子上に形成される像
点の位置が所望の位置からずれるのを抑制するうえから
は、例えば下記(1) 〜(3) のように、マイクロレンズを
ずらすことが好ましい。 (1) 図15(a)に模式的に示すように、個々の光電変
換素子列20における列方向上部および列方向下部それ
ぞれでのマイクロレンズ93の位置を、光電変換素子列
20の列中央部から離れるに従って、列中央部側にずら
す。図中の矢印は、マイクロレンズ93をずらす方向を
示している。 (2) 図15(b)に模式的に示すように、個々の光電変
換素子行21における行方向端部でのマイクロレンズ9
3の位置を、感光部10の中央から離れるに従って、前
記の方向DH に沿って、感光部10の中央側にずらす。
図中の矢印は、マイクロレンズ93をずらす方向を示し
ている。 (3) 図15(c)に模式的に示すように、マイクロレン
ズ93を、感光部10の中央から離れるに従って、前記
の方向DH および前記の方向DV に沿って、感光部10
の中央側にずらす。図中の矢印は、マイクロレンズ93
をずらす方向を示している。
When the relative positional relationship between the photoelectric conversion element and the microlens is substantially the same in all pixels, the position of the image point formed on the photoelectric conversion element by the microlens is As shown in FIG. 17, the difference between the central part of the photoelectric conversion element column and the upper or lower part in the column direction.
In order to prevent the position of the image point formed on the photoelectric conversion element from being shifted from a desired position by the microlens, it is preferable to shift the microlens, for example, as described in (1) to (3) below. (1) As schematically shown in FIG. 15A, the positions of the microlenses 93 at the upper part in the column direction and the lower part in the column direction in each of the photoelectric conversion element rows 20 are determined in the central part of the photoelectric conversion element row 20. As you move away from the center, shift to the center of the row. The arrow in the figure indicates the direction in which the micro lens 93 is shifted. (2) As schematically shown in FIG. 15B, the microlenses 9 at the row direction ends of the individual photoelectric conversion element rows 21.
The position of No. 3 is shifted toward the center of the photosensitive unit 10 along the direction DH as the position becomes farther from the center of the photosensitive unit 10.
The arrow in the figure indicates the direction in which the micro lens 93 is shifted. (3) as shown schematically in FIG. 15 (c), the micro lens 93, the distance from the center of the photosensitive portion 10, along said direction D H and the direction D V of the photosensitive portion 10
To the center of The arrow in FIG.
Are shown.

【0233】上記(1) 〜(3) のようにマイクロレンズを
ずらすことにより、輝度シェーディングを改善すること
も可能である。
By shifting the microlenses as described in (1) to (3) above, it is also possible to improve luminance shading.

【0234】IT−CCDに色フィルタアレイを設ける
場合、当該色フィルタアレイは、カラー撮像を可能にす
る色フィルタによって構成されていればよい。このよう
な色フィルタアレイとしては、実施例で挙げた3原色
(赤、緑、青)系の色フィルタアレイの他に、いわゆる
補色タイプの色フィルタアレイがある。
When a color filter array is provided in the IT-CCD, the color filter array only needs to be constituted by a color filter that enables color imaging. As such a color filter array, there is a so-called complementary color type color filter array in addition to the three primary color (red, green, and blue) color filter arrays described in the embodiments.

【0235】補色タイプの色フィルタアレイは、例えば
(i) 緑(G)、シアン(Cy)および黄(Ye)の各色
フィルタ、(ii)シアン(Cy)、黄(Ye)および白も
しくは無色(W)の各色フィルタ、(iii) シアン(C
y)、マゼンダ(Mg)、黄(Ye)および緑(G)の
各色フィルタ、または、(iv)シアン(Cy)、黄(Y
e)、緑(G)および白もしくは無色(W)の各色フィ
ルタ、等によって構成することができる。
The complementary color filter array is, for example,
(i) green (G), cyan (Cy) and yellow (Ye) color filters; (ii) cyan (Cy), yellow (Ye) and white or colorless (W) color filters; (iii) cyan (C)
y), magenta (Mg), yellow (Ye) and green (G) color filters, or (iv) cyan (Cy), yellow (Y
e), green (G) and white or colorless (W) color filters, and the like.

【0236】図16(a)は上記(i) の補色タイプの色
フィルタアレイ91aの一例を示す平面図であり、図1
6(b)は上記(ii)の補色タイプの色フィルタアレイ9
1bの一例を示す平面図である。図16(c)は上記(i
ii) の補色タイプの色フィルタアレイ91cの一例を示
す平面図であり、図16(d)は上記(iii) の補色タイ
プの色フィルタアレイ91cの他の一例を示す平面図で
ある。図16(e)は上記(iv)の補色タイプの色フィル
タアレイ91dの一例を示す平面図である。
FIG. 16A is a plan view showing an example of the color filter array 91a of the complementary type shown in FIG.
6 (b) is a complementary color type color filter array 9 of the above (ii).
It is a top view showing an example of 1b. FIG. 16C shows the above (i)
FIG. 16D is a plan view showing an example of the complementary color filter array 91c of ii), and FIG. 16D is a plan view showing another example of the complementary color filter array 91c of (iii). FIG. 16E is a plan view showing an example of the color filter array 91d of the complementary color type of the above (iv).

【0237】図16(a)〜図16(e)のそれぞれに
おいては、図中のアルファベットG、Cy、Ye、W、
Mgを囲んでいる各六角形が1つの色フィルタを示して
いる。図中のアルファベットG、Cy、Ye、W、Mg
は、個々の色フィルタの色を表している。
In each of FIGS. 16 (a) to 16 (e), alphabets G, Cy, Ye, W,
Each hexagon surrounding Mg represents one color filter. Alphabet G, Cy, Ye, W, Mg in the figure
Represents the color of each color filter.

【0238】3原色系の色フィルタアレイにおける色フ
ィルタの配置パターンは、図10に示したパターンに限
定されるものではない。同様に、補色系の色フィルタア
レイにおける色フィルタの配置パターンは、図16
(a)〜図16(e)に示したパターンに限定されるも
のではない。
The arrangement pattern of the color filters in the color filter array of the three primary colors is not limited to the pattern shown in FIG. Similarly, the arrangement pattern of the color filters in the complementary color filter array is shown in FIG.
The present invention is not limited to the patterns shown in FIGS.

【0239】各実施例のIT−CCDにおいては、n型
半導体基板1に形成されたp型ウェル2上に光電変換素
子(フォトダイオード)22が形成されている。したが
って、これらのIT−CCDでは縦型オーバーフロード
レイン構造を付設することができる。これに伴って、電
子シャッタを付設することができる。各実施例のIT−
CCDに縦型オーバーフロードレイン構造を付設するた
めには、p型ウェル2とn型半導体基板1の下部(p型
ウェル2より下の領域)とに逆バイアスを印加できる構
造を付加する。また、縦型オーバーフロードレイン構造
に代えて横型オーバーフロードレイン構造を付設しても
よい。縦型または横型のオーバーフロードレイン構造を
付設することにより、ブルーミングを抑制することが容
易になる。
In the IT-CCD of each embodiment, a photoelectric conversion element (photodiode) 22 is formed on a p-type well 2 formed on an n-type semiconductor substrate 1. Therefore, these IT-CCDs can be provided with a vertical overflow drain structure. Accordingly, an electronic shutter can be additionally provided. IT- of each embodiment
In order to attach a vertical overflow drain structure to the CCD, a structure capable of applying a reverse bias to the p-type well 2 and the lower portion of the n-type semiconductor substrate 1 (region below the p-type well 2) is added. Further, a horizontal overflow drain structure may be additionally provided instead of the vertical overflow drain structure. By providing a vertical or horizontal overflow drain structure, blooming can be easily suppressed.

【0240】IT−CCDの駆動方法は、適宜選択可能
である。これに伴って、垂直転送CCD(垂直転送CC
Dを構成している転送電極)および出力転送部(出力転
送部を構成している転送電極)のそれぞれに所定の駆動
パルスを供給する駆動パルス供給手段の構成も、適宜選
択可能である。
The driving method of the IT-CCD can be appropriately selected. Accordingly, the vertical transfer CCD (vertical transfer CC)
The configuration of the drive pulse supply means for supplying a predetermined drive pulse to each of the transfer electrode forming D and the output transfer section (the transfer electrode forming the output transfer section) can be appropriately selected.

【0241】[0241]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のIT−C
CDにおいては、相隣る2つの画素行同士の間で画素の
集光効率や感度に差が生じることを防止しやすく、か
つ、個々の画素における受光部の面積の低下を抑制しつ
つ画素密度を向上させやすい。
As described above, as described above, the IT-C of the present invention
In a CD, it is easy to prevent a difference in light-collecting efficiency and sensitivity between pixels between two adjacent pixel rows, and it is also possible to suppress a decrease in the area of a light receiving portion in each pixel while reducing a pixel density. Easy to improve.

【0242】したがって、本発明によれば、再生画像の
画質が高いIT−CCDを得ることが容易になる。
Therefore, according to the present invention, it is easy to obtain an IT-CCD having a high reproduced image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例によるIT−CCDを概
略的に示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing an IT-CCD according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したIT−CCDにおける感光部の一
部を拡大して示す平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing a part of a photosensitive section in the IT-CCD shown in FIG.

【図3】図2に示した電荷転送チャネルを概略的に示す
平面図である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing a charge transfer channel shown in FIG. 2;

【図4】図2に示した転送電極32の1本を概略的に示
す平面図である。
FIG. 4 is a plan view schematically showing one of transfer electrodes 32 shown in FIG. 2;

【図5】図2に示した転送電極33の1本を概略的に示
す平面図である。
FIG. 5 is a plan view schematically showing one transfer electrode 33 shown in FIG. 2;

【図6】図6(a)は図2に示したA−A線断面の概略
図であり、図6(b)は図2に示したB−B線断面の概
略図である。
6A is a schematic diagram of a cross section taken along line AA shown in FIG. 2, and FIG. 6B is a schematic diagram of a cross section taken along line BB shown in FIG.

【図7】第1の実施例のIT−CCDにおける出力転送
路の一例を概略的に示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view schematically showing an example of an output transfer path in the IT-CCD according to the first embodiment.

【図8】図1に示したIT−CCDをインターレース駆
動させる場合に使用される駆動パルス供給手段と前記の
IT−CCDとの関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a drive pulse supply unit used when the IT-CCD shown in FIG. 1 is interlaced and the IT-CCD.

【図9】図9(a)および図9(b)は、本発明の第2
の実施例によるIT−CCDを概略的に示す部分断面図
である。
9 (a) and 9 (b) show a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically illustrating an IT-CCD according to an embodiment of the present invention.

【図10】色フィルタアレイの一例を示す平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view illustrating an example of a color filter array.

【図11】第2の実施例のIT−CCDにおける出力転
送路を概略的に示す部分断面図である。
FIG. 11 is a partial sectional view schematically showing an output transfer path in the IT-CCD according to the second embodiment.

【図12】本発明の第3の実施例によるIT−CCDを
概略的に示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view schematically showing an IT-CCD according to a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第4の実施例によるIT−CCDを
概略的に示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view schematically showing an IT-CCD according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第5の実施例によるIT−CCDに
おける3層ポリシリコン電極構造のCCDからなる出力
転送路を概略的に示す部分断面図である。
FIG. 14 is a partial cross-sectional view schematically showing an output transfer path including a CCD having a three-layer polysilicon electrode structure in an IT-CCD according to a fifth embodiment of the present invention.

【図15】図15(a)、図15(b)および図15
(c)は、ぞれぞれ、マイクロレンズをずらして形成す
るにあたって当該マイクロレンズをずらす方向を説明す
るための図である。
15 (a), 15 (b) and 15
(C) is a diagram for explaining a direction in which the microlens is shifted when the microlens is formed while being shifted.

【図16】図16(a)、図16(b)、図16
(c)、図16(d)および図16(e)は、それぞ
れ、補色タイプの色フィルタアレイの一例を示す平面図
である。
16 (a), 16 (b), 16
FIGS. 16C, 16D and 16E are plan views each showing an example of a complementary color filter array.

【図17】マイクロレンズによって光電変換素子上に形
成される像点の位置を説明するための断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining the position of an image point formed on a photoelectric conversion element by a microlens.

【符号の説明の】[Description of code]

1…半導体基板、 2…p型ウェル、 10…感光部、
20…光電変換素子列、 21…光電変換素子行、
22…光電変換素子(フォトダイオード)、30…垂直
転送CCD、 31a、31b…電荷転送チャネル、
32、33…転送電極、 32T、33T…転送路形成
部、 32C、33C…接続部、 33G…読み出しゲ
ート電極部、 40…読み出しゲート領域、 50…光
遮蔽膜、 51…開口部(画素の受光部)、 60…調
整部、 70、70a、70b…出力転送路(水平転送
CCD)、 71…電荷転送チャネル、 72、73、
77…転送電極、 91、91a、91b、91c、9
1d…色フィルタアレイ、 91R、91G、91B…
色フィルタ、 93…マイクロレンズ、 100、11
0、120、130、140…IT−CCD、 105
…駆動パルス供給手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 2 ... P type well, 10 ... Photosensitive part,
20: photoelectric conversion element column, 21: photoelectric conversion element row,
22: photoelectric conversion element (photodiode), 30: vertical transfer CCD, 31a, 31b: charge transfer channel,
32, 33: transfer electrode, 32T, 33T: transfer path forming portion, 32C, 33C: connection portion, 33G: read gate electrode portion, 40: read gate region, 50: light shielding film, 51: opening portion (pixel light receiving) Part), 60 ... adjustment part, 70, 70a, 70b ... output transfer path (horizontal transfer CCD), 71 ... charge transfer channel, 72, 73,
77 ... Transfer electrode, 91, 91a, 91b, 91c, 9
1d: color filter array, 91R, 91G, 91B ...
Color filter, 93 ... micro lens, 100, 11
0, 120, 130, 140 ... IT-CCD, 105
... Drive pulse supply means

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年12月15日(1999.12.
15)
[Submission date] December 15, 1999 (1999.12.
15)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Fig. 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図8】 FIG. 8

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図12[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図12】 FIG.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図13[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図13】 FIG. 13

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M118 AA06 AB01 BA13 CA04 CA20 CA26 CA32 CB14 DA12 DA18 DA24 DB01 DB03 DB08 FA02 FA06 FA26 FA33 GB11 GC08 GC09 GD04 5C024 AA01 CA12 EA04 FA11 FA12 GA01 GA11 GA16 GA22 GA51 GA52 JA25  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4M118 AA06 AB01 BA13 CA04 CA20 CA26 CA32 CB14 DA12 DA18 DA24 DB01 DB03 DB08 FA02 FA06 FA26 FA33 GB11 GC08 GC09 GD04 5C024 AA01 CA12 EA04 FA11 FA12 GA01 GA11 GA16 GA22 GA51 GA52 JA25

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の表面に一定のピッチで複数
列、複数行に亘って配列された多数個の光電変換素子で
あって、1つの光電変換素子列および1つの光電変換素
子行がそれぞれ複数個の光電変換素子によって構成さ
れ、奇数列を構成する前記複数個の光電変換素子に対
し、偶数列を構成する前記複数個の光電変換素子の各々
は各光電変換素子列内での光電変換素子同士のピッチの
約1/2、列方向にずれており、奇数行を構成する前記
複数個の光電変換素子に対し、偶数行を構成する前記複
数個の光電変換素子の各々は各光電変換素子行内での光
電変換素子同士のピッチの約1/2、行方向にずれてお
り、前記光電変換素子列の各々が奇数行または偶数行の
光電変換素子のみを含む多数個の光電変換素子と、 前記複数の光電変換素子列の1列毎に該光電変換素子列
に近接して前記半導体基板表面に形成され、複数の区間
が区間同士の境界部で向きを変えながら全体として前記
光電変換素子列の長手方向に連なった蛇行形状を呈する
複数本の電荷転送チャネルと、 前記複数本の電荷転送チャネルそれぞれを平面視上横断
するようにして前記半導体基板表面上に形成された複数
本の転送電極であって、各々が前記複数本の電荷転送チ
ャネルの数と同じ数の複数個の転送路形成部を有し、該
複数個の転送路形成部それぞれが前記複数本の電荷転送
チャネルそれぞれの上において前記区間の1つを平面視
上覆って該区間と共に1つの電荷転送段を構成し、しか
も、相隣る2本の転送電極が平面視上離合を繰り返しな
がら、かつ、前記複数の光電変換素子列の1列おきに該
光電変換素子列を構成している前記奇数行または偶数行
の光電変換素子の1つを平面視上取り囲んで1つの光電
変換素子領域を画定しながら、全体として前記光電変換
素子行の長手方向に延びている複数本の転送電極と、 前記多数個の光電変換素子の1個毎に該光電変換素子に
隣接して、かつ、前記複数本の電荷転送チャネルそれぞ
れにおける前記複数の区間の1つおきに該区間に隣接し
て、前記半導体基板表面に形成された複数個の読み出し
ゲート領域とを具備し、 前記複数本の電荷転送チャネルそれぞれにおいて前記読
み出しゲート領域が隣接している各箇所でのチャネル幅
が、他の箇所でのチャネル幅より狭い固体撮像装置。
1. A large number of photoelectric conversion elements arranged on a surface of a semiconductor substrate at a constant pitch in a plurality of columns and a plurality of rows, wherein one photoelectric conversion element row and one photoelectric conversion element row are respectively provided. Each of the plurality of photoelectric conversion elements forming an even-numbered row is formed by a plurality of photoelectric conversion elements, and each of the plurality of photoelectric conversion elements forming an even-numbered row is photoelectrically converted in each photoelectric conversion element row. Each of the plurality of photoelectric conversion elements forming an even-numbered row is different from each of the plurality of photoelectric conversion elements forming an even-numbered row by about one-half of the pitch between the elements and is shifted in the column direction. About 1/2 of the pitch between the photoelectric conversion elements in the element row, which are displaced in the row direction, and each of the photoelectric conversion element columns includes only odd-numbered rows or even-numbered rows of photoelectric conversion elements. The plurality of photoelectric conversion element rows A meandering shape formed on the surface of the semiconductor substrate in proximity to the photoelectric conversion element row for each row, and a plurality of sections continuing in the longitudinal direction of the photoelectric conversion element row as a whole while changing directions at boundaries between the sections. A plurality of charge transfer channels, and a plurality of transfer electrodes formed on the surface of the semiconductor substrate so as to traverse each of the plurality of charge transfer channels in plan view, each of the plurality of charge transfer channels. And a plurality of transfer path forming sections each having the same number as the number of charge transfer channels, and each of the plurality of transfer path forming sections is a plan view of one of the sections on each of the plurality of charge transfer channels. A single charge transfer stage is formed together with the section so as to cover the photoelectric conversion element array, and two adjacent transfer electrodes repeatedly separate from each other in a plan view, and the photoelectric transfer elements are arranged every other one of the plurality of photoelectric conversion element arrays. Conversion element A plurality of the photoelectric conversion elements extending in the longitudinal direction of the photoelectric conversion element rows as a whole while defining one photoelectric conversion element area by surrounding one of the photoelectric conversion elements in the odd-numbered rows or the even-numbered rows in plan view. A plurality of transfer electrodes, adjacent to the photoelectric conversion element for each of the plurality of photoelectric conversion elements, and in every other of the plurality of sections in each of the plurality of charge transfer channels. A plurality of read gate regions formed on the surface of the semiconductor substrate adjacent to each other, and a channel width at each of the plurality of charge transfer channels where the read gate regions are adjacent to each other is different. Solid-state imaging device narrower than the channel width at the location.
【請求項2】 さらに、前記複数個の読み出しゲート領
域それぞれの上に形成され、該読み出しゲート領域を平
面視上覆う複数の読み出しゲート電極部を具備し、 前記複数の読み出しゲート電極部のそれぞれが、対応す
る前記読み出しゲート領域に隣接した前記電荷転送チャ
ネルの1区間を平面視上覆う前記転送路形成部の一部か
らなる請求項1に記載の固体撮像装置。
A plurality of read gate electrode portions formed on each of the plurality of read gate regions and covering the read gate regions in plan view, wherein each of the plurality of read gate electrode portions is 2. The solid-state imaging device according to claim 1, comprising a part of the transfer path forming portion that covers one section of the charge transfer channel adjacent to the corresponding readout gate region in plan view.
【請求項3】 前記多数個の光電変換素子それぞれの平
面視上の形状、大きさおよび向きが実質的に同じである
請求項1または請求項2に記載の固体撮像装置。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein each of the plurality of photoelectric conversion elements has substantially the same shape, size, and direction in plan view.
【請求項4】 前記相隣る2本の転送電極によって画定
される前記光電変換素子領域の平面視上の形状が、六角
形もしくは実質的に六角形である請求項1〜請求項3の
いずれかに記載の固体撮像装置。
4. The photoelectric conversion element region defined by the two adjacent transfer electrodes has a hexagonal or substantially hexagonal shape in plan view. 20. The solid-state imaging device according to
【請求項5】 さらに、前記半導体基板の上方に配置さ
れ、前記多数個の光電変換素子の1個当たり1個の開口
部を有する光遮蔽膜を具備した請求項1〜請求項4のい
ずれかに記載の固体撮像装置。
5. The light shielding film according to claim 1, further comprising a light shielding film disposed above the semiconductor substrate and having one opening for each of the plurality of photoelectric conversion elements. 3. The solid-state imaging device according to item 1.
【請求項6】 前記開口部それぞれの平面視上の形状、
大きさおよび向きが実質的に同じである請求項5に記載
の固体撮像装置。
6. The shape of each of the openings in a plan view,
The solid-state imaging device according to claim 5, wherein the size and the orientation are substantially the same.
【請求項7】 前記開口部それぞれの平面視上の形状
が、四角形、五角形または六角形である請求項5または
請求項6に記載の固体撮像装置。
7. The solid-state imaging device according to claim 5, wherein each of the openings has a quadrangular, pentagonal, or hexagonal shape in plan view.
【請求項8】 さらに、前記開口部それぞれの上方に、
該開口部を平面視上覆うマイクロレンズが設けられてい
る請求項5〜請求項7のいずれかに記載の固体撮像装
置。
8. Further, above each of said openings,
The solid-state imaging device according to claim 5, further comprising a microlens that covers the opening in plan view.
【請求項9】 さらに、前記開口部の各々と対応する前
記マイクロレンズとの間に配置され、前記開口部を平面
視上覆う色フィルタを有する請求項8に記載の固体撮像
装置。
9. The solid-state imaging device according to claim 8, further comprising a color filter disposed between each of said openings and said corresponding microlens, and covering said openings in plan view.
【請求項10】 さらに、2層電極構造の2相駆動型C
CDまたは3層電極構造の2相駆動型CCDからなり、
前記光電変換素子の各々が光電変換することによって該
光電変換素子に蓄積された信号電荷を前記電荷転送チャ
ネルを介して受け取り、該信号電荷を所定の方向に転送
する出力転送路を有する請求項1〜請求項9のいずれか
に記載の固体撮像装置。
10. A two-phase drive type C having a two-layer electrode structure.
It consists of a CD or a two-phase driven CCD with a three-layer electrode structure,
2. An output transfer path for receiving signal charges accumulated in the photoelectric conversion elements through the charge transfer channel by photoelectric conversion of each of the photoelectric conversion elements and transferring the signal charges in a predetermined direction. The solid-state imaging device according to claim 9.
【請求項11】 さらに、前記複数の電荷転送チャネル
それぞれの一端に接続され、前記出力転送路に前記信号
電荷が転送される前に該信号電荷の転送方向を変化させ
ると共に横方向ピッチを一定値に調整する調整部を有す
る請求項10に記載の固体撮像装置。
11. The method according to claim 11, further comprising the step of: connecting one end of each of the plurality of charge transfer channels, changing a transfer direction of the signal charge before transferring the signal charge to the output transfer path, and keeping a horizontal pitch constant. The solid-state imaging device according to claim 10, further comprising: an adjustment unit configured to adjust the distance.
【請求項12】 請求項1〜請求項11のいずれかに記
載の固体撮像装置の駆動方法であって、 1つの垂直ブランキング期間において、所定の光電変換
素子行を構成する光電変換素子の各々に蓄積された信号
電荷を該光電変換素子に隣接する前記読み出しゲート領
域を介して該読み出しゲート領域に隣接する前記電荷転
送チャネルに読み出す信号電荷読み出し工程と、 前記1つの垂直ブランキング期間から次の垂直ブランキ
ング期間までの間に、前記電荷転送チャネルに読み出さ
れた前記信号電荷の各々を画像信号に変換して出力する
画像信号出力工程とを含む固体撮像装置の駆動方法。
12. The method for driving a solid-state imaging device according to claim 1, wherein each of the photoelectric conversion elements constituting a predetermined photoelectric conversion element row in one vertical blanking period. A signal charge readout step of reading out the signal charges stored in the memory cell via the readout gate region adjacent to the photoelectric conversion element to the charge transfer channel adjacent to the readout gate region; and An image signal output step of converting each of the signal charges read out to the charge transfer channel into an image signal and outputting the image signal until a vertical blanking period.
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