JP2002158925A - Solid-state image pickup device and its driving method - Google Patents

Solid-state image pickup device and its driving method

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JP2002158925A
JP2002158925A JP2000355193A JP2000355193A JP2002158925A JP 2002158925 A JP2002158925 A JP 2002158925A JP 2000355193 A JP2000355193 A JP 2000355193A JP 2000355193 A JP2000355193 A JP 2000355193A JP 2002158925 A JP2002158925 A JP 2002158925A
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JP
Japan
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light receiving
shunt
transfer electrode
solid
transfer
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Application number
JP2000355193A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ide
岳志 井出
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To thin out pixels horizontally in a solid-state image pickup device with a shunt structure. SOLUTION: This solid state image pickup device has a plurality of light receiving regions 11 arranged two-dimensionally into a matrix form, transfer electrodes 3 and 4 which transfer signal charge in the vertical direction of the two-dimensional arrangement, and shunt wirings 2 extended between the respective light receiving regions 11 in the charge transfer direction. There are provided unconnected parts 5 which cut off electrical connections in the horizontal directions of the transfer electrodes 3 and 4 extending horizontally in the two-dimensional arrangement between the respective light receiving regions 11. Unit shunt wiring groups are obtained by the unconnected parts 5 separating the groups. A driving mode is switched between a mode that a drive signal is supplied to one unit shunt wiring group and a mode that a drive signal is not supplied to the unit shunt wiring group.

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、シャント構造、す
なわちシャント配線を有して構成される固体撮像素子お
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 image pickup device having a shunt structure, that is, a shunt wiring, and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】撮像デバイスとして用いられる固体撮像
素子の中には、伝搬遅延対策用の補助配線、すなわちシ
ャント配線を有してなるものがある。例えば、撮像サイ
ズが2/3型またはそれより大きく、フレームレートが
例えばHD/SD規格(1/30秒、1/60秒)であ
り、さらには高速フレームシフト動作のあるFIT構造
のCCD固体撮像素子では、垂直転送クロックパルスの
伝搬遅延を抑えるために、シャント構造を採用してい
る。
2. Description of the Related Art Some solid-state imaging devices used as imaging devices have an auxiliary wiring for preventing propagation delay, that is, a shunt wiring. For example, a CCD solid-state image pickup having an FIT structure having an image pickup size of 2/3 type or larger, a frame rate of, for example, the HD / SD standard (1/30 second, 1/60 second), and a high-speed frame shift operation. The device employs a shunt structure in order to suppress the propagation delay of the vertical transfer clock pulse.

【0003】従来、シャント構造のCCD固体撮像素子
は、例えば図3に示すように、画素単位で光電変換を行
う撮像エリア10と、その撮像エリア10から読み出さ
れた信号電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタ2
0との他に、シャントバスライン31およびシャント配
線32を備えている。そして、撮像エリア10を挟んで
水平転送レジスタ20の反対側に位置するシャントバス
ライン31から、その撮像エリア10に対して、撮像エ
リア10の各画素列間にシャント配線32が延びるよう
に配設されている。
Conventionally, a CCD solid-state image pickup device having a shunt structure, as shown in FIG. 3, for example, transfers an image pickup area 10 for performing photoelectric conversion on a pixel basis and a signal charge read from the image pickup area 10 in a horizontal direction. Horizontal transfer register 2
In addition to 0, a shunt bus line 31 and a shunt wiring 32 are provided. The shunt bus line 31 is located on the opposite side of the horizontal transfer register 20 with respect to the imaging area 10, and the shunt wiring 32 is provided between the pixel rows of the imaging area 10 with respect to the imaging area 10. Have been.

【0004】このようなシャント構造のCCD固体撮像
素子において、撮像エリア10は、例えば図4に示すよ
うに構成されている。すなわち、撮像エリア10では、
CCD固体撮像素子の基板の表面側に、複数の受光領域
11がマトリックス状に二次元配列されている。
In the CCD solid-state image pickup device having such a shunt structure, the image pickup area 10 is constituted, for example, as shown in FIG. That is, in the imaging area 10,
A plurality of light receiving regions 11 are two-dimensionally arranged in a matrix on the front surface side of the substrate of the CCD solid-state imaging device.

【0005】各受光領域11の間には、電荷を二次元配
列の垂直方向(図中矢印a方向)へ転送するための、例
えばポリシリコン(Poly-Si)からなる第一転送電極1
2および第二転送電極13が設けられている。第一転送
電極12および第二転送電極13は、いずれも各受光領
域11の間において二次元配列の水平方向(電荷転送方
向aに直交する方向)に延びており、それぞれが受光領
域11の間毎に交互に配されている。そして、電荷転送
方向aに沿った受光領域11の各列の間にて、互いの端
部が絶縁膜を介して積層されている。
A first transfer electrode 1 made of, for example, polysilicon (Poly-Si) for transferring charges in a two-dimensional array in a vertical direction (the direction of arrow a in the figure) is provided between each light receiving region 11.
Second and second transfer electrodes 13 are provided. Each of the first transfer electrode 12 and the second transfer electrode 13 extends in a two-dimensional array horizontal direction (a direction orthogonal to the charge transfer direction a) between the respective light receiving regions 11, and each extends between the light receiving regions 11. It is arranged alternately every time. Then, between the respective rows of the light receiving regions 11 along the charge transfer direction a, the respective ends are stacked via an insulating film.

【0006】また、受光領域11の各列の間には、第一
転送電極12および第二転送電極13上に絶縁膜を介し
て例えばPoly-Siからなる緩衝膜14が、さらにその上
に絶縁膜を介して例えばアルミニウム(Al)またはタン
グステン(W)のような抵抗の低い材質からなるシャン
ト配線32が、それぞれ電荷転送方向aに沿って延びる
ように配設されている。シャント配線32は、第一転送
電極12および第二転送電極13との間に絶縁膜を介在
させた状態で配設されているが、各シャント配線32毎
に適宜設けられたコンタクト部15によって、それぞれ
第一転送電極12または第二転送電極13と電気的に接
続されている。つまり、シャント配線32は、第一転送
電極12または第二転送電極13にコンタクト部15を
介して裏打ち配線されている。
A buffer film 14 made of, for example, Poly-Si is provided between the columns of the light receiving region 11 on the first transfer electrode 12 and the second transfer electrode 13 via an insulating film. Shunt wirings 32 made of a material having a low resistance, such as aluminum (Al) or tungsten (W), are provided through the film so as to extend along the charge transfer direction a. The shunt wiring 32 is disposed with an insulating film interposed between the first transfer electrode 12 and the second transfer electrode 13. Each is electrically connected to the first transfer electrode 12 or the second transfer electrode 13. That is, the shunt wiring 32 is wired to the first transfer electrode 12 or the second transfer electrode 13 via the contact portion 15.

【0007】そして、図示はしていないが、シャント配
線32の上層には、受光領域11だけを開けるように、
遮光用のAlまたはWが形成されている。
Although not shown, in the upper layer of the shunt wiring 32, only the light receiving region 11 is opened.
Al or W for shading is formed.

【0008】このように構成されたCCD固体撮像素子
では、シャントバスライン31を通じて各シャント配線
32に垂直転送クロックパルス、例えば四相駆動であれ
ばV1〜V4が与えられると、そのパルスV1〜V4が
シャント配線32およびコンタクト部15を介して第一
転送電極12または第二転送電極13に印加され、これ
により各受光領域11に蓄積された信号電荷が受光領域
11の各列の間を電荷転送方向aに転送されることにな
る。つまり、受光領域11の各列の間に設けられたシャ
ント配線32から垂直転送クロックパルスが与えられる
ので、撮像エリア10を構成する受光領域11の数が多
く、第一転送電極12および第二転送電極13が水平方
向長くなってしまう場合であっても、垂直転送クロック
パルスの伝搬遅延を招くことがない。なお、このように
して撮像エリア10から読み出された信号電荷は、その
後、水平転送レジスタ20により水平方向(図3中矢印
b方向)に転送されることになる。
In the CCD solid-state image pickup device thus constructed, when a vertical transfer clock pulse, for example, V1 to V4 in the case of four-phase driving, is applied to each shunt wiring 32 through the shunt bus line 31, the pulse V1 to V4 is applied. Is applied to the first transfer electrode 12 or the second transfer electrode 13 via the shunt wiring 32 and the contact portion 15, whereby the signal charges accumulated in each light receiving region 11 are transferred between the columns of the light receiving region 11. It will be transferred in the direction a. In other words, since the vertical transfer clock pulse is supplied from the shunt wiring 32 provided between each column of the light receiving region 11, the number of the light receiving regions 11 forming the imaging area 10 is large, and the first transfer electrode 12 and the second transfer Even when the electrode 13 becomes longer in the horizontal direction, the propagation delay of the vertical transfer clock pulse does not occur. The signal charges read from the imaging area 10 in this manner are subsequently transferred by the horizontal transfer register 20 in the horizontal direction (the direction of the arrow b in FIG. 3).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、CC
D固体撮像素子に対しては、多画素(例えば1000万
画素)化や大撮像サイズ(例えば35mmサイズ)化等
への対応が要求されている。ただし、これらの要求に応
じる場合に、各受光領域11で得た全ての信号電荷を水
平転送レジスタ20から、すなわち一つの出力から取り
出そうとすると、非常に高い周波数の水平転送クロック
パルスが必要になってしまう。
By the way, in recent years, CC
The D solid-state imaging device is required to support a large number of pixels (for example, 10 million pixels) and a large imaging size (for example, 35 mm size). However, in order to meet these requirements, if all the signal charges obtained in each light receiving region 11 are to be taken out from the horizontal transfer register 20, that is, from one output, a horizontal transfer clock pulse of a very high frequency is required. Would.

【0010】そのため、CCD固体撮像素子において
は、信号電荷を転送するためのクロックパルスの周波数
(以下「駆動周波数」という)の上昇を少しでも抑える
べく、例えば単に撮像画像を確認するためのモニタリン
グモード時のように、全受光領域11からの信号電荷の
読み出しが必要ない場合に、画素を間引きして読み出す
といったことが一般に行われている。
For this reason, in the CCD solid-state imaging device, for example, a monitoring mode for merely confirming a captured image in order to suppress a rise in the frequency of a clock pulse for transferring signal charges (hereinafter referred to as “driving frequency”) as much as possible. When it is not necessary to read out the signal charges from all the light receiving regions 11 as in the case of time, it is generally performed to read out the pixels by thinning them out.

【0011】しかしながら、従来のシャント構造のCC
D固体撮像素子では、垂直方向に並ぶ画素の間引きにつ
いては垂直転送クロックパルスの制御によって行うこと
ができるが、撮像エリア10における第一転送電極12
および第二転送電極13が水平に延び繋がっている電極
であるため、水平方向に並ぶ画素の間引きについては原
理的に行うことができない。そのため、例えばモニタリ
ングモード時であっても、水平方向の駆動周波数につい
ては必ずしも十分に抑えられるとはいえない。
However, the conventional shunt structure CC
In the D solid-state imaging device, thinning of pixels arranged in the vertical direction can be performed by controlling the vertical transfer clock pulse.
In addition, since the second transfer electrode 13 is an electrode that extends and is connected horizontally, thinning out of pixels arranged in a horizontal direction cannot be performed in principle. Therefore, for example, even in the monitoring mode, the driving frequency in the horizontal direction cannot always be sufficiently suppressed.

【0012】そこで、本発明は、シャント構造の固体撮
像素子において、水平方向の画素の間引きをも行い得る
ようにすることで、特に多画素化や大撮像サイズ化等に
対応する場合に用いて好適となる固体撮像素子およびそ
の駆動方法を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides a shunt-structure solid-state imaging device that can also perform thinning of pixels in the horizontal direction, and is particularly applicable to a case where the number of pixels is increased or the imaging size is increased. It is an object of the present invention to provide a suitable solid-state imaging device and a driving method thereof.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために案出された固体撮像素子である。すなわち、
マトリックス状に二次元配列された複数の受光領域と、
各受光領域に蓄積された電荷を前記二次元配列の垂直方
向へ転送するための転送電極と、各受光領域の間にて前
記転送電極による電荷の転送方向に沿って延びるように
配設されたシャント配線と、前記転送電極と前記シャン
ト配線とを電気的に接続するコンタクト部とを備えた固
体撮像素子において、各受光領域の間にて前記二次元配
列の水平方向に延びる前記転送電極の当該水平方向にお
ける電気的な接続を断絶する非接続部が設けられたこと
を特徴とするものである。
The present invention is a solid-state imaging device devised to achieve the above object. That is,
A plurality of light receiving regions arranged two-dimensionally in a matrix,
A transfer electrode for transferring the charge accumulated in each light receiving region in the vertical direction of the two-dimensional array, and a transfer electrode disposed between the light receiving regions so as to extend along the transfer direction of the charge by the transfer electrode. In a solid-state imaging device including a shunt wiring and a contact portion that electrically connects the transfer electrode and the shunt wiring, the transfer electrode extending in the horizontal direction of the two-dimensional array between light receiving regions. It is characterized in that a non-connection portion for cutting off the electrical connection in the horizontal direction is provided.

【0014】また、本発明は上記目的を達成するために
案出された固体撮像素子の駆動方法である。すなわち、
マトリックス状に二次元配列された複数の受光領域と、
各受光領域に蓄積された電荷を前記二次元配列の垂直方
向へ転送するための転送電極と、各受光領域の間にて前
記転送電極による電荷の転送方向に沿って延びるように
配設されたシャント配線と、前記転送電極と前記シャン
ト配線とを電気的に接続するコンタクト部とを備えた固
体撮像素子の駆動方法であって、各受光領域の間にて前
記二次元配列の水平方向に延びる前記転送電極の当該水
平方向における電気的な接続を、前記転送電極に与えら
れる駆動信号の相数の整数倍に相当する数のシャント配
線毎に断絶する非接続部を設けておき、前記二次元配列
の水平方向に並ぶ各シャント配線に対し、前記非接続部
の断絶によって一つの単位とされるシャント配線群毎に
前記駆動信号を与えるか否かを切り替えることを特徴と
する。
Further, the present invention is a method for driving a solid-state imaging device devised to achieve the above object. That is,
A plurality of light receiving regions arranged two-dimensionally in a matrix,
A transfer electrode for transferring the charge accumulated in each light receiving region in the vertical direction of the two-dimensional array, and a transfer electrode disposed between the light receiving regions so as to extend along the transfer direction of the charge by the transfer electrode. A method for driving a solid-state imaging device comprising a shunt wiring and a contact portion for electrically connecting the transfer electrode and the shunt wiring, wherein the two-dimensional array extends in a horizontal direction between light receiving regions. A non-connection portion is provided to disconnect the electrical connection of the transfer electrode in the horizontal direction for each shunt wiring corresponding to an integral multiple of the number of phases of the drive signal applied to the transfer electrode, For each shunt wiring lined up in the horizontal direction of the array, whether or not to apply the drive signal is switched for each shunt wiring group which is one unit due to disconnection of the non-connection portion.

【0015】上記構成の固体撮像素子および上記手順の
固体撮像素子の駆動方法によれば、転送電極が水平方向
に延びていても、非接続部によってその水平方向の電気
的な接続が断絶される。したがって、あるシャント配線
に駆動信号を与えても、そのシャント配線と非接続部を
挟んで隣り合うシャント配線に駆動信号を与えなけれ
ば、あるシャント配線に対応する受光領域の列からのみ
電荷が読み出され、これと隣り合うシャント配線に対応
する受光領域の列からは電荷が読み出されない。つま
り、マトリックス状に二次元配列された複数の受光領域
に対して、非接続部によって断絶される受光領域の列毎
に間引きを行い得るようになる。
According to the solid-state image pickup device having the above configuration and the method for driving the solid-state image pickup device according to the above procedure, even if the transfer electrode extends in the horizontal direction, the electrical connection in the horizontal direction is cut off by the non-connection portion. . Therefore, even if a drive signal is given to a certain shunt wiring, unless a drive signal is given to a shunt wiring adjacent to the shunt wiring with a non-connection portion interposed therebetween, charges are read only from the row of the light receiving region corresponding to the shunt wiring. No charge is read out from the row of the light receiving region corresponding to the shunt wiring adjacent to the shunt wiring. That is, thinning can be performed on a plurality of light receiving regions arranged two-dimensionally in a matrix for each column of the light receiving regions disconnected by the non-connection portion.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係る
固体撮像素子およびその駆動方法について説明する。図
1は本発明に係る固体撮像素子の一例の要部を示す平面
図であり、図2は本発明に係る固体撮像素子の一例の概
略構成を示す平面図である。なお、図中において、従来
のもの(図3、4参照)と略同一の構成要素について
は、同一の符号を与えて、その詳細な説明を省く。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a solid-state imaging device according to the present invention and a driving method thereof will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view illustrating a main part of an example of a solid-state imaging device according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic configuration of an example of the solid-state imaging device according to the present invention. In the drawings, components that are substantially the same as those of the related art (see FIGS. 3 and 4) are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted.

【0017】図2に示すように、本実施形態で説明する
CCD固体撮像素子も、従来のものと略同様に、撮像エ
リア10と水平転送レジスタ20との他に、シャントバ
スライン1およびシャント配線2を備えて構成されてい
る。
As shown in FIG. 2, the CCD solid-state imaging device described in the present embodiment also has a shunt bus line 1 and a shunt wiring line in addition to an imaging area 10 and a horizontal transfer register 20, in substantially the same manner as the conventional one. 2 is provided.

【0018】ただし、シャントバスライン1は、従来の
ものと以下の点で異なる。従来は、垂直方向の転送が例
えば四相駆動であれば、V1〜V4に対応した四つのパ
ッド(電極)および四本のバスラインを有し、撮像エリ
ア10の各画素列間にV1,V2,V3,V4…といっ
た順に対応するシャント配線がそれぞれ配されている。
これに対し、本実施形態で説明するシャントバスライン
1は、V1をV1AとV1Bに、V3をV3AとV3B
に分け、それぞれに対応した六つのパッド(電極)およ
び六本のバスラインを有しており、撮像エリア10に延
びるシャント配線2もV1A,V2,V3A,V4,V
1B,V2,V3B,V4…といった順に対応するよう
に配されている。
However, the shunt bus line 1 differs from the conventional one in the following points. Conventionally, if the vertical transfer is, for example, four-phase drive, it has four pads (electrodes) and four bus lines corresponding to V1 to V4, and V1 and V2 between each pixel column of the imaging area 10. , V3, V4,.
On the other hand, in the shunt bus line 1 described in the present embodiment, V1 is set to V1A and V1B, and V3 is set to V3A and V3B.
And has six pads (electrodes) and six bus lines corresponding to them, respectively, and the shunt wiring 2 extending to the imaging area 10 is also V1A, V2, V3A, V4, V
1B, V2, V3B, V4,...

【0019】また、図1に示すように、撮像エリア10
も、従来のものと略同様に、CCD固体撮像素子の基板
の表面側に、複数の受光領域11と、各受光領域11の
間に配された第一転送電極3および第二転送電極4と、
その上に電荷転送方向に沿って配された緩衝膜14およ
びシャント配線2と、各シャント配線2毎に適宜設けら
れたコンタクト部15と、を備えて構成されている。
Also, as shown in FIG.
Also, in substantially the same manner as in the prior art, a plurality of light receiving areas 11 and a first transfer electrode 3 and a second transfer electrode 4 arranged between the light receiving areas 11 are provided on the surface side of the substrate of the CCD solid-state imaging device. ,
The shunt wiring 2 is provided with a buffer film 14 and shunt wirings 2 arranged along the charge transfer direction, and a contact portion 15 appropriately provided for each shunt wiring 2.

【0020】ただし、第一転送電極3および第二転送電
極4は、従来のものと以下の点で異なる。すなわち、第
一転送電極3および第二転送電極4は、それぞれ、従来
のものと略同様に、各受光領域11の間において二次元
配列の水平方向に延びているが、少なくとも一箇所、好
ましくは後述する複数箇所に、その水平方向における電
気的な接続を断絶する非接続部5が設けられている。
However, the first transfer electrode 3 and the second transfer electrode 4 are different from the conventional one in the following points. That is, each of the first transfer electrode 3 and the second transfer electrode 4 extends in the horizontal direction of the two-dimensional array between the respective light receiving regions 11 in substantially the same manner as the conventional one. Non-connection portions 5 for disconnecting the electrical connection in the horizontal direction are provided at a plurality of locations described later.

【0021】非接続部5は、例えば絶縁膜からなるもの
で、第一転送電極3および第二転送電極4を形成する際
のマスクパターンを従来と異なるものにすることによっ
て、基板上に形成されるものである。この非接続部5
は、その形成のために特別の工程(プロセス)を必要と
しないので、容易に形成することが可能である。
The non-connection portion 5 is made of, for example, an insulating film. The non-connection portion 5 is formed on the substrate by making the mask pattern for forming the first transfer electrode 3 and the second transfer electrode 4 different from the conventional one. Things. This non-connection part 5
Does not require a special step (process) for its formation, and thus can be easily formed.

【0022】また、非接続部5は、隣り合うシャント配
線2同士の間に配されているが、水平方向に複数箇所設
ける場合には、水平方向に並ぶ非接続部5同士の間に所
定数のシャント配線2が存在するように配設される。こ
こで、所定数とは、第一転送電極3および第二転送電極
4に与えられる垂直転送クロックパルスの相数の整数倍
に相当する数とする。例えば四相駆動であれば、図例の
ようにV1A,V2,V3A,V4に対応した四本(四
相×一倍)の各シャント配線2が非接続部5同士の間に
存在しているものとする。つまり、非接続部5は、二次
元配列の水平方向において、垂直転送クロックパルスの
相数の整数倍に相当する数のシャント配線2毎に設けら
れている。
The non-connection portions 5 are arranged between the adjacent shunt wirings 2. When a plurality of non-connection portions 5 are provided in the horizontal direction, a predetermined number of the non-connection portions 5 are arranged between the non-connection portions 5 arranged in the horizontal direction. Are arranged such that the shunt wirings 2 exist. Here, the predetermined number is a number corresponding to an integral multiple of the number of phases of the vertical transfer clock pulse applied to the first transfer electrode 3 and the second transfer electrode 4. For example, in the case of four-phase drive, four (four-phase × one) shunt wires 2 corresponding to V1A, V2, V3A, and V4 exist between the non-connection portions 5 as shown in the figure. Shall be. That is, the non-connection portions 5 are provided for each shunt wiring 2 in a number corresponding to an integral multiple of the number of phases of the vertical transfer clock pulse in the horizontal direction of the two-dimensional array.

【0023】したがって、撮像エリア10では、非接続
部5の間に挟まれたシャント配線群(図例では四本のシ
ャント配線2)を一つの単位とすると、ある単位にはV
1A,V2,V3A,V4に対応した四本の各シャント
配線2が含まれ、これと非接続部5を挟んで隣り合う単
位にはV1B,V2,V3B,V4に対応した四本の各
シャント配線2が含まれる、といった配置が二次元配列
の水平方向に向けて繰り返されることになる。
Therefore, in the imaging area 10, if a group of shunt wirings (four shunt wirings 2 in the illustrated example) sandwiched between the non-connection portions 5 is one unit, a certain unit is V
1A, V2, V3A, and V4, each of which includes four shunt wirings 2 adjacent to each other across the non-connection portion 5, and four shunt wirings corresponding to V1B, V2, V3B, and V4. The arrangement that the wiring 2 is included is repeated in the horizontal direction of the two-dimensional array.

【0024】このように構成されたCCD固体撮像素子
では、シャントバスライン1を通じて各シャント配線2
に垂直転送クロックパルスが与えられると、そのパルス
がシャント配線2およびコンタクト部15を介して第一
転送電極3または第二転送電極4に印加されるので、こ
れにより各受光領域11に蓄積された信号電荷が受光領
域11の各列の間を電荷転送方向aに転送されることに
なる。そして、撮像エリア10から読み出された信号電
荷は、その後、水平転送レジスタ20により水平方向
(図2中矢印b方向)に転送されることになる。
In the CCD solid-state image pickup device thus configured, each shunt wiring 2 is connected through the shunt bus line 1.
Is applied to the first transfer electrode 3 or the second transfer electrode 4 via the shunt wiring 2 and the contact portion 15, the pulse is accumulated in each light receiving region 11. The signal charges are transferred in the charge transfer direction a between the columns of the light receiving region 11. Then, the signal charges read from the imaging area 10 are transferred by the horizontal transfer register 20 in the horizontal direction (the direction of the arrow b in FIG. 2).

【0025】このとき、シャントバスライン1に与える
垂直転送クロックパルスを従来と同様に制御すれば、垂
直方向に並ぶ画素の1/2間引きを行うことが可能にな
る。なお、この垂直間引きについては、従来と全く同様
であるため、ここではその詳細な説明を省く。
At this time, if the vertical transfer clock pulse applied to the shunt bus line 1 is controlled in the same manner as in the prior art, it is possible to perform 1/2 thinning of the pixels arranged in the vertical direction. Note that this vertical thinning is completely the same as the conventional one, and thus a detailed description thereof is omitted here.

【0026】ところで、垂直転送クロックパルスが与え
られるシャントバスライン1は、V1をV1AとV1B
に、V3をV3AとV3Bに分け、それぞれに対応した
六つのパッドおよび六本のバスラインを有している。そ
のため、シャントバスライン1に垂直転送クロックパル
スを与えるのにあたって、例えば、V1AおよびV3A
にはそのパルス(電荷読み出しパルス)を与え、V1B
およびV3Bにはそのパルスを与えないようにすれば、
本実施形態のCCD固体撮像素子では、垂直方向の画素
の1/2間引きに加えて、水平方向の画素の1/2の間
引きも行うことが可能となる。
The shunt bus line 1 to which the vertical transfer clock pulse is applied changes V1 to V1A and V1B.
In addition, V3 is divided into V3A and V3B, and has six pads and six bus lines corresponding to each. Therefore, when a vertical transfer clock pulse is applied to the shunt bus line 1, for example, V1A and V3A
Is given the pulse (charge reading pulse), and V1B
And V3B are not given the pulse,
In the CCD solid-state imaging device according to the present embodiment, it is possible to perform の 間 thinning of pixels in the horizontal direction in addition to 間 thinning of pixels in the vertical direction.

【0027】詳しくは、V1AおよびV3Aに読み出し
パルスが印加された垂直転送クロックパルスを与えれ
ば、一つの単位を構成するV1A,V2,V3A,V4
に対応した四本のシャント配線群に垂直転送クロックパ
ルスが印加されるので、そのシャント配線群に対応する
各受光領域11からは信号電荷が読み出され、その信号
電荷が水平転送レジスタ20に向けて垂直方向に転送さ
れることになる。ところが、V1BおよびV3Bに読み
出しパルスが印加されない垂直転送クロックパルスを与
えることで、上述した一つの単位と非接続部5を挟んで
隣り合う他の単位については、V1B,V3Bに対応し
た各シャント配線2に読み出しクロックパルスが伝わら
ないので、その単位を構成するシャント配線群に対応す
る各受光領域11からは、水平転送レジスタ20への信
号電荷が読み出しおよび転送が行われないことになる。
More specifically, if a vertical transfer clock pulse to which a read pulse is applied is applied to V1A and V3A, V1A, V2, V3A, and V4 constituting one unit are provided.
, The vertical transfer clock pulse is applied to the four shunt wiring groups, so that signal charges are read out from the respective light receiving regions 11 corresponding to the shunt wiring groups, and the signal charges are directed to the horizontal transfer register 20. Will be transferred vertically. However, by applying a vertical transfer clock pulse to which no read pulse is applied to V1B and V3B, the shunt wirings corresponding to V1B and V3B for one unit described above and other units adjacent to each other across the non-connection portion 5 are provided. 2 does not transmit the read clock pulse, so that signal charges to the horizontal transfer register 20 are not read and transferred from each light receiving region 11 corresponding to the shunt wiring group constituting the unit.

【0028】つまり、非接続部5によって区分けされる
各単位(シャント配線群)毎に垂直転送クロックパルス
を与えるか否かを切り替え、非接続部5を挟んで隣り合
う各単位のうちのいずれか一方にのみ読み出しパルスが
印加された垂直転送クロックパルスを与えるようにする
ことで、本実施形態のCCD固体撮像素子では、水平方
向の画素の1/2間引きが行えるようになる。
That is, whether or not a vertical transfer clock pulse is applied is switched for each unit (shunt wiring group) divided by the non-connection portion 5, and any one of the units adjacent to each other with the non-connection portion 5 interposed therebetween is selected. By giving a vertical transfer clock pulse to which only one of the readout pulses is applied, in the CCD solid-state imaging device of the present embodiment, it is possible to perform 1 / thinning of pixels in the horizontal direction.

【0029】一方、V1AとV1B、V3AとV3B
に、それぞれ同じパルスを与えた場合には、撮像エリア
10を構成する全ての受光領域11から信号電荷の読み
出しおよび転送が行われ、従来と同じ通常の間引きされ
ない動作が可能となる。
On the other hand, V1A and V1B, V3A and V3B
In the case where the same pulse is applied, the signal charges are read out and transferred from all the light receiving areas 11 constituting the imaging area 10, and the same operation as in the conventional case where normal thinning is not performed is enabled.

【0030】以上のように、本実施形態のCCD固体撮
像素子およびその駆動方法によれば、非接続部5によっ
て第一転送電極3および第二転送電極4の水平方向の電
気的な接続を断絶することで、シャント構造であっても
水平方向の画素間引きを行うことが可能となる。したが
って、例えばモニタリングモード時のように全受光領域
11からの信号電荷の読み出しが必要でない場合には、
水平方向の画素間引きを行うことで水平方向の駆動周波
数を抑えることが可能となり、駆動周波数の上昇に伴う
弊害(ノイズの影響やデバイスの温度上昇等)を極力回
避できるので、特に多画素化や大撮像サイズ化等に対応
する場合に用いて好適なものとなる。
As described above, according to the CCD solid-state imaging device and the driving method of the present embodiment, the horizontal connection of the first transfer electrode 3 and the second transfer electrode 4 is disconnected by the non-connection portion 5. By doing so, it is possible to perform pixel thinning in the horizontal direction even in a shunt structure. Therefore, for example, when it is not necessary to read out signal charges from all the light receiving regions 11 as in the monitoring mode,
By performing pixel thinning in the horizontal direction, it is possible to suppress the driving frequency in the horizontal direction, and it is possible to avoid as much as possible the adverse effects (such as the influence of noise and a rise in device temperature) due to the increase in the driving frequency. This is suitable for use in cases such as a large imaging size.

【0031】なお、本実施形態では、垂直方向の転送が
四相駆動であり、非接続部5が四本(四相×一倍)のシ
ャント配線2毎に設けられている場合を例に挙げて説明
したが、本発明はこれに限定されるものではない。例え
ば、信号電荷が二相駆動で転送される場合であっても、
全く同様にして適用することが考えられる。また、一つ
の単位を構成するシャント配線2の数も、四相駆動の場
合であれば八本、十二本…といったように、駆動相数の
整数倍であればよい。ただし、シャント配線2の数を駆
動相数と一致(相数×一倍)させれば、水平方向の画素
間引きを行う際のピッチを最も細かくすることができる
ので、間引き時における画質劣化(出力画像に対する違
和感)を極力抑えることが可能となる。
In the present embodiment, the case where the transfer in the vertical direction is four-phase drive and the non-connection portion 5 is provided for every four (four-phase × one-time) shunt wirings 2 will be described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, even when signal charges are transferred by two-phase driving,
It is conceivable to apply it in exactly the same way. Also, the number of shunt wires 2 constituting one unit may be an integral multiple of the number of drive phases, such as eight, twelve, etc. in the case of four-phase drive. However, if the number of shunt wirings 2 is made equal to the number of driving phases (the number of phases × 1), the pitch at the time of performing pixel thinning in the horizontal direction can be made the finest. It is possible to minimize discomfort to the image).

【0032】また、本実施形態では、二層構造の第一転
送電極3および第二転送電極4を有する固体撮像素子例
に挙げて説明したが、転送電極は三層構造であっても同
様に適用することが考えられる。
In the present embodiment, the solid-state imaging device having the two-layer structure of the first transfer electrode 3 and the second transfer electrode 4 has been described as an example. It is conceivable to apply.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る固
体撮像素子およびその駆動方法によれば、シャント構造
であっても水平方向の画素間引きが行えるようになるの
で、水平方向の駆動周波数を抑えることが可能となり、
特に多画素化や大撮像サイズ化等に対応する場合に用い
て好適なものとなる。
As described above, according to the solid-state imaging device and the method of driving the same according to the present invention, it is possible to thin out pixels in the horizontal direction even in a shunt structure. Can be suppressed,
In particular, it is suitable for use in responding to an increase in the number of pixels and a large imaging size.

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

【図1】本発明に係る固体撮像素子の一例の要部を示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a main part of an example of a solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】本発明に係る固体撮像素子の一例の概略構成を
示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic configuration of an example of a solid-state imaging device according to the present invention.

【図3】従来の固体撮像素子の一例の概略構成を示す平
面図である。
FIG. 3 is a plan view illustrating a schematic configuration of an example of a conventional solid-state imaging device.

【図4】従来の固体撮像素子の一例の要部を示す平面図
である。
FIG. 4 is a plan view showing a main part of an example of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シャントバスライン、2…シャント配線、3…第一
転送電極、4…第二転送電極、5…非接続部、10…撮
像エリア、11…受光領域、15…コンタクト部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shunt bus line, 2 ... Shunt wiring, 3 ... First transfer electrode, 4 ... Second transfer electrode, 5 ... Non-connection part, 10 ... Imaging area, 11 ... Light receiving area, 15 ... Contact part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マトリックス状に二次元配列された複数
の受光領域と、 各受光領域に蓄積された電荷を前記二次元配列の垂直方
向へ転送するための転送電極と、 各受光領域の間にて前記転送電極による電荷の転送方向
に沿って延びるように配設されたシャント配線と、 前記転送電極と前記シャント配線とを電気的に接続する
コンタクト部とを備えた固体撮像素子において、 各受光領域の間にて前記二次元配列の水平方向に延びる
前記転送電極の当該水平方向における電気的な接続を断
絶する非接続部が設けられたことを特徴とする固体撮像
素子。
A plurality of light receiving regions arranged two-dimensionally in a matrix; a transfer electrode for transferring charges accumulated in each light receiving region in a vertical direction of the two-dimensional array; A solid-state imaging device comprising: a shunt wiring disposed so as to extend along a transfer direction of charges by the transfer electrode; and a contact portion for electrically connecting the transfer electrode and the shunt wiring. A solid-state imaging device, comprising: a non-connecting portion that disconnects an electrical connection of the transfer electrodes extending in the horizontal direction of the two-dimensional array in the horizontal direction between the regions.
【請求項2】 前記非接続部は、前記転送電極に与えら
れる駆動信号の相数の整数倍に相当する数のシャント配
線毎に設けられていることを特徴とする請求項1記載の
固体撮像素子。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the non-connection portion is provided for each shunt wiring corresponding to an integral multiple of the number of phases of a drive signal applied to the transfer electrode. element.
【請求項3】 マトリックス状に二次元配列された複数
の受光領域と、各受光領域に蓄積された電荷を前記二次
元配列の垂直方向へ転送するための転送電極と、各受光
領域の間にて前記転送電極による電荷の転送方向に沿っ
て延びるように配設されたシャント配線と、前記転送電
極と前記シャント配線とを電気的に接続するコンタクト
部とを備えた固体撮像素子の駆動方法であって、 各受光領域の間にて前記二次元配列の水平方向に延びる
前記転送電極の当該水平方向における電気的な接続を、
前記転送電極に与えられる駆動信号の相数の整数倍に相
当する数のシャント配線毎に断絶する非接続部を設けて
おき、 前記二次元配列の水平方向に並ぶ各シャント配線に対
し、前記非接続部の断絶によって一つの単位とされるシ
ャント配線群毎に前記駆動信号を与えるか否かを切り替
えることを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
3. A plurality of light receiving regions arranged two-dimensionally in a matrix, a transfer electrode for transferring electric charges accumulated in each light receiving region in a vertical direction of the two-dimensional arrangement, and each light receiving region. A solid-state imaging device, comprising: a shunt wiring disposed so as to extend along a direction in which charges are transferred by the transfer electrode; and a contact portion that electrically connects the transfer electrode and the shunt wiring. The electrical connection in the horizontal direction of the transfer electrodes extending in the horizontal direction of the two-dimensional array between the light receiving regions,
A disconnection portion is provided for each shunt wiring corresponding to an integral multiple of the number of phases of the drive signal applied to the transfer electrode, and the shunt wirings arranged in the horizontal direction in the two-dimensional array are provided with the non-connection portions. A method for driving a solid-state imaging device, wherein whether to supply the drive signal is switched for each shunt wiring group, which is one unit, by disconnection of a connection portion.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100433351C (en) * 2004-11-15 2008-11-12 索尼株式会社 Imaging device
WO2011048726A1 (en) * 2009-10-21 2011-04-28 パナソニック株式会社 Solid state image capture element, solid state image capture device and method of driving solid state image capture element, and camera device

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