JP2009054852A - Solid-state imaging device and imaging apparatus - Google Patents

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JP2009054852A JP2007221223A JP2007221223A JP2009054852A JP 2009054852 A JP2009054852 A JP 2009054852A JP 2007221223 A JP2007221223 A JP 2007221223A JP 2007221223 A JP2007221223 A JP 2007221223A JP 2009054852 A JP2009054852 A JP 2009054852A
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Kenji Ishida
憲士 石田
Katsumi Ikeda
勝己 池田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging device and an imaging apparatus which are low in power consumption and easy to design. <P>SOLUTION: The solid-state imaging device 100 has a plurality of vertical charge transfer sections 3 for transferring signal charges read out of a photoelectric conversion section 2 in a column direction; a horizontal charge transfer section 5, which transfers the signal charges transferred in the vertical charge transfer sections 3 in a row direction X orthogonal to the column direction Y, and the horizontal charge transfer section 5 is divided into at least three blocks 5b for transferring signal charges, respectively. Then an output section 8, which detects signal charges transferred in each block by floating diffusion and outputs them, is connected to the block downstream in the signal charge transfer direction; each output section 8 has a dummy transfer section extended from a horizontal transfer electrode to leave it and coupling the horizontal charge transfer section 5 and floating diffusion; and at least the horizontal charge transfer section 5 and dummy transfer section are covered with the same light-shielding film 13. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光電変換素子と、この光電変換素子で発生した電荷を垂直方向に転送する多数の垂直電荷転送路と、垂直電荷転送路を転送されてきた電荷を前記垂直方向と直交する水平方向に転送する水平電荷転送路とを有する固体撮像素子に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion element, a number of vertical charge transfer paths for transferring charges generated in the photoelectric conversion element in the vertical direction, and a horizontal direction perpendicular to the vertical direction for charges transferred through the vertical charge transfer path. The present invention relates to a solid-state image pickup device having a horizontal charge transfer path for transferring to a battery.

CCD型の固体撮像素子は、近年の多画素化に伴って水平CCDの駆動周波数が増大しており、これが消費電力の増加の原因となっている。従来、消費電力を抑えるために、水平CCDをなくした構成のCCD型の固体撮像素子が提案されている。この固体撮像素子によれば、水平CCDがないため、消費電力を大幅に削減することが可能である。しかし、水平CCDがないために、水平方向での画素加算等の画質向上のための柔軟な駆動を行うことができない。   In the CCD type solid-state imaging device, the driving frequency of the horizontal CCD has increased with the recent increase in the number of pixels, which causes an increase in power consumption. Conventionally, in order to reduce power consumption, a CCD type solid-state imaging device having a configuration without a horizontal CCD has been proposed. According to this solid-state imaging device, since there is no horizontal CCD, power consumption can be greatly reduced. However, since there is no horizontal CCD, flexible driving for improving image quality such as pixel addition in the horizontal direction cannot be performed.

そこで、水平CCDを有する固体撮像素子で、消費電力を低減したものとして特許文献1及び特許文献2記載のものが提案されている。特許文献1及び特許文献2記載の固体撮像素子は、水平CCDを2つに分割して、これら分割した2つの水平CCDにそれぞれ出力アンプを接続した構成としている。   Therefore, a solid-state imaging device having a horizontal CCD and proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed as power consumption reduced. The solid-state imaging device described in Patent Document 1 and Patent Document 2 has a configuration in which a horizontal CCD is divided into two and an output amplifier is connected to each of the divided two horizontal CCDs.

特開2004−80286号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-80286 特開2004−194023号公報JP 2004-194023 A

しかし、特許文献1及び特許文献2記載のように、水平CCDを2つに分割しただけでは、更なる多画素化による消費電力の増大に対応することは困難である。また、特許文献2記載の構成では、水平CCDの構造を工夫する必要があると共に、多画素化による微細化が進んだ場合には、その設計が容易ではない。   However, as described in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is difficult to cope with an increase in power consumption due to further increase in the number of pixels only by dividing the horizontal CCD into two. Further, in the configuration described in Patent Document 2, it is necessary to devise the structure of the horizontal CCD, and when miniaturization due to the increase in the number of pixels advances, the design is not easy.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低消費電力でかつ設計の容易な固体撮像素子および撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a solid-state imaging device and an imaging apparatus that have low power consumption and are easy to design.

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 複数の光電変換部を有する受光部と、前記複数の光電変換部から読み出された信号電荷を列方向に転送する複数の垂直電荷転送部と、前記垂直電荷転送部を転送されてきた信号電荷を前記列方向に直交する行方向に転送する水平電荷転送部とを有する固体撮像素子であって、
前記水平電荷転送部はそれぞれ前記信号電荷を転送する少なくとも3つのブロックに分割されてなり、前記各ブロックの信号電荷転送方向下流側に、前記ブロック内を転送されてきた信号電荷をフローティングディフュージョンで検出して出力する出力部がそれぞれ接続され、
前記各出力部は、前記水平転送電極から離反する方向に延設され前記水平電荷転送部とフローティングディフュージョンとを連結するダミー転送部を有し、
少なくとも前記水平電荷転送部と前記ダミー転送部が同一の遮光膜で覆われた固体撮像素子。
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) A light receiving unit having a plurality of photoelectric conversion units, a plurality of vertical charge transfer units for transferring signal charges read from the plurality of photoelectric conversion units in a column direction, and the vertical charge transfer unit have been transferred. A solid-state imaging device having a horizontal charge transfer unit that transfers the signal charges in a row direction orthogonal to the column direction,
Each of the horizontal charge transfer units is divided into at least three blocks for transferring the signal charges, and the signal charges transferred in the blocks are detected by floating diffusion on the downstream side in the signal charge transfer direction of each block. Are connected to each output unit,
Each output unit includes a dummy transfer unit that extends in a direction away from the horizontal transfer electrode and connects the horizontal charge transfer unit and the floating diffusion.
A solid-state imaging device in which at least the horizontal charge transfer unit and the dummy transfer unit are covered with the same light-shielding film.

この固体撮像素子によれば、遮光膜の端部と水平電荷転送部との距離を十分に確保できるとともに、フローティングディフュージョンに対しては所定距離を確保することができる。   According to this solid-state imaging device, a sufficient distance can be secured between the end of the light shielding film and the horizontal charge transfer unit, and a predetermined distance can be secured for the floating diffusion.

(2) (1)記載の固体撮像素子であって、
前記ダミー転送部が、複数段の転送電極を備えて構成されている固体撮像素子。
(2) The solid-state imaging device according to (1),
A solid-state imaging device in which the dummy transfer unit includes a plurality of transfer electrodes.

この固体撮像素子によれば、段数を増やすことで水平電荷転送部からの離反距離を稼ぐことができ、より確実に水平電荷転送部を遮光することができる。   According to this solid-state imaging device, the separation distance from the horizontal charge transfer unit can be increased by increasing the number of stages, and the horizontal charge transfer unit can be more reliably shielded from light.

(3) (1)または(2)記載の固体撮像素子であって、
前記ダミー転送部が、前記水平電荷転送部の転送電極にそれぞれ接続されて前記水平電荷転送部の駆動信号と同期して信号電荷が転送される固体撮像素子。
(3) The solid-state imaging device according to (1) or (2),
A solid-state imaging device in which the dummy transfer unit is connected to a transfer electrode of the horizontal charge transfer unit, and signal charges are transferred in synchronization with a drive signal of the horizontal charge transfer unit.

この固体撮像素子によれば、水平電荷転送部用の駆動信号をそのままダミー転送部に適用でき、ダミー転送部の駆動が簡単化される。   According to this solid-state imaging device, the drive signal for the horizontal charge transfer unit can be directly applied to the dummy transfer unit, and the driving of the dummy transfer unit is simplified.

(4) (1)〜(3)のいずれか1項記載の固体撮像素子であって、
前記ダミー転送部の電荷転送方向下流端に出力ゲート電極が接続され、
前記ダミー転送部の前記出力ゲート電極との接続位置までを前記遮光膜が覆っている固体撮像素子。
(4) The solid-state imaging device according to any one of (1) to (3),
An output gate electrode is connected to the downstream end of the dummy transfer portion in the charge transfer direction,
A solid-state imaging device in which the light shielding film covers up to a connection position of the dummy transfer section with the output gate electrode.

この固体撮像素子によれば、フローティングディフュージョン直近の出力ゲート電極までが遮光膜で覆われることで、フローティングディフュージョンに対して一定距離を確保しつつ、水平電荷転送部からの距離を稼ぐことができる。   According to this solid-state imaging device, the distance from the horizontal charge transfer unit can be gained while securing a certain distance from the floating diffusion by covering the output gate electrode closest to the floating diffusion with the light shielding film.

(5) (1)〜(4)のいずれか1項記載の固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に光学像を結像させる光学系と、
を備えた撮像装置。
(5) The solid-state imaging device according to any one of (1) to (4),
An optical system for forming an optical image on the solid-state imaging device;
An imaging apparatus comprising:

この撮像装置によれば、低消費電力でかつ迷光による偽信号の影響しない良好な画像が取得可能となる。   According to this imaging apparatus, it is possible to acquire a good image with low power consumption and not affected by a false signal due to stray light.

本発明に係る固体撮像素子によれば、低消費電力でかつ設計の容易な固体撮像素子を提供できるとともに、水平電荷転送部と遮光膜端との距離を離すことができ、迷光に対する遮光性を強くできる。   According to the solid-state imaging device according to the present invention, it is possible to provide a solid-state imaging device with low power consumption and easy design. Can be strong.

本発明に係る撮像装置によれば、上記固体撮像素子と、固体撮像素子に光学像を結像させる光学系とを備えたので、低消費電力でかつ迷光による偽信号の影響しない良好な画像を取得できる。   The image pickup apparatus according to the present invention includes the solid-state image pickup device and the optical system that forms an optical image on the solid-state image pickup device. You can get it.

以下、本発明に係る固体撮像素子および撮像装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態を説明するためのCCD型の固体撮像素子の半導体基板上方の積層物を除く部分の平面模式図である。
図1に示す固体撮像素子100は、n型の半導体基板1の行方向(図中のX方向)と、行方向Xに直交する列方向(図中のY方向)に正方格子状に配設された多数の光電変換素子(光電変換部)2と、各光電変換素子2から読み出された電荷を列方向Yに転送するための多数本の垂直電荷転送部である垂直転送チャネル(VCCD)3と、各垂直転送チャネル3に接続され、各垂直転送チャネル3を転送されてきた電荷を一時的に蓄積するラインメモリ(LM)4と、LM4に蓄積されている電荷を読み出して行方向Xに転送するための水平電荷転送部である水平転送チャネル(HCCD)5と、を備える。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a solid-state imaging device and an imaging device according to the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view of a portion excluding a laminate above a semiconductor substrate of a CCD type solid-state imaging device for explaining an embodiment of the present invention.
The solid-state imaging device 100 shown in FIG. 1 is arranged in a square lattice pattern in the row direction (X direction in the drawing) of the n-type semiconductor substrate 1 and in the column direction (Y direction in the drawing) orthogonal to the row direction X. And a plurality of photoelectric conversion elements (photoelectric conversion units) 2 and a vertical transfer channel (VCCD) which is a plurality of vertical charge transfer units for transferring charges read from each photoelectric conversion element 2 in the column direction Y 3 and a line memory (LM) 4 connected to each vertical transfer channel 3 and temporarily storing the charges transferred through each vertical transfer channel 3, and the charges stored in LM4 are read out in the row direction X And a horizontal transfer channel (HCCD) 5 which is a horizontal charge transfer unit for transferring the data.

HCCD5は、行方向Xに少なくとも3つのブロックに分割されており、各ブロック5bには、行方向Xに並ぶ例えば8本のVCCD3が電気的に接続されている。各ブロック5bに接続されるVCCD3の数は複数であれば良く、特に限定されない。各ブロック5bには、各ブロック5b内のHCCD5を最後まで転送された電荷に応じた信号を出力する出力部8が接続されている。各出力部8には、出力部8から出力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理のアナログ信号処理を行い、処理後のアナログ信号をデジタル化するCDS/AD部9が接続されている。出力部8は、出力ゲート部6と、アンプ部7とから構成される。   The HCCD 5 is divided into at least three blocks in the row direction X. For example, eight VCCDs 3 arranged in the row direction X are electrically connected to each block 5b. The number of VCCDs 3 connected to each block 5b may be plural, and is not particularly limited. Each block 5b is connected to an output unit 8 for outputting a signal corresponding to the charge transferred to the end of the HCCD 5 in each block 5b. Each output unit 8 is connected to a CDS / AD unit 9 that performs analog signal processing of correlated double sampling processing on the analog signal output from the output unit 8 and digitizes the processed analog signal. . The output unit 8 includes an output gate unit 6 and an amplifier unit 7.

図2は、図1に示すHCCD5の1ブロック分の構成例を(a),(b)で表した拡大図である。図2では、ブロック5bの半導体基板上方に積層される部分も一部図示している。
図2(a)に示すように、ブロック5b内のHCCD5は、HCCD5の電荷転送動作時に電荷を蓄積する領域となるn型不純物からなる蓄積領域10と、HCCD5の電荷転送動作時にバリアを形成する領域となるn型不純物からなるバリア領域11とを含み、蓄積領域10とバリア領域11は行方向Xに交互に配置されている。各蓄積領域10には、図1に示したLM4が接続されている。図2には図示していないが、蓄積領域10上方には、蓄積領域10と略同じ形状の蓄積電極が形成され、バリア領域11上方には、バリア領域11と略同じ形状のバリア電極が形成されている。
FIG. 2 is an enlarged view showing a configuration example of one block of the HCCD 5 shown in FIG. 1 by (a) and (b). In FIG. 2, a part of the block 5b stacked on the semiconductor substrate is also partially shown.
As shown in FIG. 2A, the HCCD 5 in the block 5b forms an accumulation region 10 made of an n-type impurity as a region for accumulating charges during the charge transfer operation of the HCCD 5, and a barrier during the charge transfer operation of the HCCD 5. The storage regions 10 and the barrier regions 11 are alternately arranged in the row direction X, including the barrier regions 11 made of n -type impurities. Each storage area 10 is connected to the LM 4 shown in FIG. Although not shown in FIG. 2, a storage electrode having substantially the same shape as the storage region 10 is formed above the storage region 10, and a barrier electrode having substantially the same shape as the barrier region 11 is formed above the barrier region 11. Has been.

ブロック5bの行方向Xの両端のHCCD5には、各ブロック5b同士を分離するバリアを形成するためのn型不純物からなるブロック間バリア領域12が形成されている。図2には図示していないが、ブロック間バリア領域12上方には、ブロック間バリア領域12と同じ形状のブロック間バリア電極が形成されている。 In the HCCD 5 at both ends in the row direction X of the block 5b, an inter-block barrier region 12 made of an n type impurity for forming a barrier separating the blocks 5b is formed. Although not shown in FIG. 2, an inter-block barrier electrode having the same shape as the inter-block barrier region 12 is formed above the inter-block barrier region 12.

蓄積電極、バリア電極、及びブロック間バリア電極の上方にはタングステン等からなる不図示の配線が形成され、この配線上方にはタングステン等からなる遮光膜13が形成されている。蓄積電極、バリア電極、及びブロック間バリア電極は、それぞれ、不図示のコンタクト部にて配線と接続されている。   A wiring (not shown) made of tungsten or the like is formed above the storage electrode, the barrier electrode, and the inter-block barrier electrode, and a light shielding film 13 made of tungsten or the like is formed above the wiring. Each of the storage electrode, the barrier electrode, and the inter-block barrier electrode is connected to the wiring at a contact portion (not shown).

上記の配線を介して、蓄積電極、バリア電極、及びブロック間バリア電極に供給する電圧を制御することで、LM4から各蓄積領域10に転送された電荷を、行方向Xに転送することができる。ここでは、図2における左方から右方に向かって電荷が転送されるものとし、図中、左端に配置された蓄積領域10を初段の蓄積領域10と定義し、右端に配置された蓄積領域10を最終段の蓄積領域10と定義する。バリア領域11についても同様に、左端に配置されたバリア領域11を初段のバリア領域11と定義し、右端に配置されたバリア領域11を最終段のバリア領域11と定義する。   By controlling the voltage supplied to the storage electrode, the barrier electrode, and the inter-block barrier electrode via the wiring, the charge transferred from the LM 4 to each storage region 10 can be transferred in the row direction X. . Here, it is assumed that charges are transferred from the left to the right in FIG. 2, and in the figure, the storage region 10 disposed at the left end is defined as the first-stage storage region 10 and the storage region disposed at the right end. 10 is defined as the storage area 10 in the final stage. Similarly, for the barrier region 11, the barrier region 11 disposed at the left end is defined as the first-stage barrier region 11, and the barrier region 11 disposed at the right end is defined as the final-stage barrier region 11.

奇数段の蓄積領域10上の蓄積電極及び偶数段のバリア領域11上のバリア電極に接続された配線と、偶数段の蓄積領域10上の蓄積電極及び奇数段のバリア領域11上のバリア電極に接続された配線とには、異なる駆動パルスが供給される。これにより、各ブロック5bのHCCD5は2相駆動される。HCCD5では、駆動パルスをハイレベル、ローレベルとする駆動を繰り返すことで、電荷が次段の蓄積領域10に順次移動され、最終段の蓄積領域10まで転送される。   A wiring connected to the storage electrode on the odd-numbered storage region 10 and the barrier electrode on the even-numbered barrier region 11, and a storage electrode on the even-numbered storage region 10 and a barrier electrode on the odd-numbered barrier region 11 Different drive pulses are supplied to the connected wiring. Thereby, the HCCD 5 of each block 5b is driven in two phases. In the HCCD 5, by repeatedly driving the drive pulse at a high level and a low level, the electric charge is sequentially moved to the next storage area 10 and transferred to the final storage area 10.

最終段の蓄積領域10の列方向Yの端部のうち、VCCD3とは反対側の端部、すなわち、LM4と接続されていない端部には、出力部8が接続されている。   Of the end in the column direction Y of the storage region 10 at the final stage, the output unit 8 is connected to the end opposite to the VCCD 3, that is, the end not connected to the LM4.

出力ゲート部6は、最終段の蓄積領域10に接続されたn型不純物からなる出力ゲートバリア領域14と、出力ゲートバリア領域14に接続された電荷蓄積領域15と、電荷蓄積領域15に接続されたフローティングディフュージョン(FD)16領域と、FD16領域の電位をリセットするためのリセットゲート17とからなる。図示していないが、出力ゲートバリア領域14及び電荷蓄積領域15の上方には、それぞれ、その領域に電圧を印加するための電極が形成されている。最終段の蓄積領域10に転送された電荷は、出力ゲートバリア領域14のポテンシャルが深くなることで電荷蓄積領域15に移動して蓄積され、蓄積された電荷はFD16領域に移動して蓄積される。 The output gate unit 6 is connected to the output gate barrier region 14 made of n -type impurity connected to the final-stage storage region 10, the charge storage region 15 connected to the output gate barrier region 14, and the charge storage region 15. The floating diffusion (FD) 16 region and a reset gate 17 for resetting the potential of the FD 16 region. Although not shown, an electrode for applying a voltage to each of the output gate barrier region 14 and the charge storage region 15 is formed above the output gate barrier region 14 and the charge storage region 15. The charges transferred to the storage region 10 at the final stage move and accumulate in the charge accumulation region 15 due to the deep potential of the output gate barrier region 14, and the accumulated charges move and accumulate in the FD16 region. .

アンプ部7は、ソースフォロワ回路によって構成される。アンプ部7はHCCD5下方に位置し、水平転送されてきた電荷はアンプ部7側のFD16領域に読み出され、出力される。このソースフォロワ回路の初段のMOSトランジスタを構成するのが、FD16領域に接続されたゲート電極18と、ソース領域19と、ドレイン領域20である。FD16領域の電位変化が初段のMOSトランジスタによって信号に変換され、この信号がソースフォロワ回路によって増幅される。増幅された信号は、CDS/AD部9に入力される。出力部8の構成は、図示したものに限らず、公知の様々なものを利用することができる。   The amplifier unit 7 is configured by a source follower circuit. The amplifier unit 7 is located below the HCCD 5 and the horizontally transferred charge is read and output to the FD 16 area on the amplifier unit 7 side. The first stage MOS transistor of this source follower circuit is constituted by the gate electrode 18 connected to the FD16 region, the source region 19 and the drain region 20. The potential change in the FD16 region is converted into a signal by the first-stage MOS transistor, and this signal is amplified by the source follower circuit. The amplified signal is input to the CDS / AD unit 9. The configuration of the output unit 8 is not limited to the illustrated one, and various known ones can be used.

このような構成により、最終段の蓄積領域10まで転送された電荷を、その蓄積領域10の列方向Yの端部から列方向Yに転送してFD16領域に蓄積し、FD16領域に蓄積した電荷に応じた電圧信号を得ることができる。   With such a configuration, the charge transferred to the storage region 10 at the final stage is transferred from the end of the storage region 10 in the column direction Y in the column direction Y, stored in the FD16 region, and stored in the FD16 region. A voltage signal in accordance with can be obtained.

この構成の固体撮像素子では、各ブロック5bにおいて、最終段の蓄積領域10まで転送された電荷を列方向Yに転送して電荷蓄積領域15に蓄積する構成のため、最終段の蓄積領域10から電荷蓄積領域15への列方向Yの電荷転送にかかる時間は、蓄積領域10から次段の蓄積領域10への行方向Xの電荷転送にかかる時間よりも長くなり、ブロック5bにおける電荷転送効率の低下が懸念される。   In the solid-state imaging device having this configuration, in each block 5b, the charge transferred to the final storage region 10 is transferred in the column direction Y and stored in the charge storage region 15. The time required for the charge transfer in the column direction Y to the charge storage region 15 is longer than the time required for the charge transfer in the row direction X from the storage region 10 to the next storage region 10, and the charge transfer efficiency in the block 5b is increased. There is concern about the decline.

このため、固体撮像素子100では、各ブロック5b内の最終段の蓄積領域10の電圧印加時のポテンシャルが、その最終段の蓄積領域10の列方向Yの端部のうち、VCCD3側の端部から、その反対側の端部に向かって深くなるようにしている。このようにすることで、最終段の蓄積領域10から電荷蓄積領域15への列方向Yの電荷転送にかかる時間を短縮することができ、ブロック5b全体での電荷転送効率を向上させることが可能となる。   For this reason, in the solid-state imaging device 100, the potential at the time of voltage application of the final storage region 10 in each block 5b is the end portion on the VCCD3 side of the end portion in the column direction Y of the final storage region 10. And deeper toward the opposite end. By doing so, it is possible to shorten the time required for the charge transfer in the column direction Y from the storage region 10 in the final stage to the charge storage region 15, and to improve the charge transfer efficiency in the entire block 5b. It becomes.

固体撮像素子100は、HCCD5が少なくとも3つのブロック5bに分割され、各ブロック5bに出力部8が設けられているため、HCCD5が分割されていない場合に比べ、HCCD5の駆動周波数を大幅に小さくすることができる。例えば、HCCD5に含まれる蓄積領域10の数が2048個である場合を考える。この場合、HCCD5を分割せずに駆動しようとすると、あるフレームレートを実現するのに36MHzの駆動周波数が必要であるとする。特許文献1,2のように、HCCD5を2つに分割した場合は、上記フレームレートを実現するのに36/2=18MHzの駆動周波数があれば良い。さらに、本実施形態のようにHCCD5を3つ以上(例えば256とする)に分割した場合には、上記フレームレートを実現するのに2048/256=140kHzの駆動周波数があれば良い。このように、HCCD5の分割数が増える程、駆動周波数を小さくすることができ、その分、消費電力を削減することができる。このように、固体撮像素子100は、多画素化、高フレームレート化を実現しつつ水平駆動周波数を低周波数化でき、低消費電力化が可能となっている。   In the solid-state imaging device 100, since the HCCD 5 is divided into at least three blocks 5b and the output unit 8 is provided in each block 5b, the driving frequency of the HCCD 5 is significantly reduced as compared with the case where the HCCD 5 is not divided. be able to. For example, consider a case where the number of storage areas 10 included in the HCCD 5 is 2048. In this case, if the HCCD 5 is driven without being divided, it is assumed that a drive frequency of 36 MHz is required to realize a certain frame rate. When the HCCD 5 is divided into two as in Patent Documents 1 and 2, a drive frequency of 36/2 = 18 MHz is sufficient to realize the frame rate. Furthermore, when the HCCD 5 is divided into three or more (for example, 256) as in the present embodiment, a drive frequency of 2048/256 = 140 kHz is sufficient to realize the frame rate. Thus, as the number of divisions of the HCCD 5 increases, the drive frequency can be reduced, and power consumption can be reduced accordingly. As described above, the solid-state imaging device 100 can reduce the horizontal driving frequency while realizing a large number of pixels and a high frame rate, and can reduce power consumption.

ところで、固体撮像素子100では、HCCDチャネル領域とアンプ部7が近接した構造となっており、HCCD遮光膜13Aの端はHCCDチャネルから近い位置でしか切れない。この理由は、FD16領域におけるアンプ部7のゲート電極18と基板とのコンタクト21を、HCCD遮光膜13Aと同じプロセスで形成する遮光膜13Bを用い、遮光膜13Bを介して行われており、HCCD遮光膜13AとFD16領域で使用している遮光膜13Bとの間に一定のギャップGを設ける必要があるためである。遮光膜13Aと遮光膜13Bとを近づけると、寄生容量が発生して光の検出感度が下がってしまう。つまり、HCCD5は完全に覆いたいが、FD16領域については寄生容量発生のため覆うことはできない。   Incidentally, the solid-state imaging device 100 has a structure in which the HCCD channel region and the amplifier unit 7 are close to each other, and the end of the HCCD light shielding film 13A can be cut only at a position close to the HCCD channel. This is because the contact 21 between the gate electrode 18 of the amplifier unit 7 and the substrate in the FD16 region is formed through the light shielding film 13B using the light shielding film 13B formed by the same process as the HCCD light shielding film 13A. This is because it is necessary to provide a certain gap G between the light shielding film 13A and the light shielding film 13B used in the FD16 region. When the light shielding film 13A and the light shielding film 13B are brought close to each other, parasitic capacitance is generated and the light detection sensitivity is lowered. That is, the HCCD 5 is desired to be completely covered, but the FD16 region cannot be covered due to the generation of parasitic capacitance.

これに対し、FD16領域におけるゲート電極18と基板とのコンタクト21に、図2(b)に示すように、HCCD遮光膜13とは別の遮光膜23を用い、HCCD遮光膜13でFD16領域を含めたアンプ部7を覆ってしまう構成とした場合、図3に図2のA−A矢視図を示すように、上下にタングステンの膜が重なりあうことになる。その結果、FD16領域の遮光膜23とHCCD遮光膜13との間に寄生容量Fが発生してしまい、これが電荷検出感度を下げる要因となり、高感度化に対して不利となる。絶縁層24a,24bは適宜介装するが、膜厚は水平距離よりも距離を稼げないため、上下の遮光膜13,23の間で寄生容量が発生してしまう。このように、上記2つの場合を想定しても、寄生容量が増えてしまい、高感度化ができず、偽信号が迷光により発生して入り込むことになる。また、チャネル部を長く形成すれば、電荷の移動が遅くなった。   On the other hand, as shown in FIG. 2B, a light shielding film 23 different from the HCCD light shielding film 13 is used for the contact 21 between the gate electrode 18 and the substrate in the FD16 area, and the FD16 area is formed by the HCCD light shielding film 13. In the case where the included amplifier section 7 is covered, as shown in FIG. 3 as seen from the arrow A-A in FIG. 2, tungsten films overlap each other. As a result, a parasitic capacitance F is generated between the light shielding film 23 in the FD16 region and the HCCD light shielding film 13, and this causes a decrease in charge detection sensitivity, which is disadvantageous for higher sensitivity. Although the insulating layers 24a and 24b are appropriately interposed, since the film thickness cannot be increased more than the horizontal distance, parasitic capacitance is generated between the upper and lower light shielding films 13 and 23. As described above, even if the above two cases are assumed, the parasitic capacitance increases, the sensitivity cannot be increased, and a false signal is generated by stray light and enters. In addition, if the channel part is formed long, the movement of electric charges becomes slow.

そこで、本実施の形態による固体撮像素子100では、以下の構成をさらに付加することで、これらの不具合を解消している。
図4はダミー転送部を付加したHCCD近傍の拡大図である。
すなわち、チャンネルストップ領域27と交互に設けられたVCCD3の一端には、LM4を介してHCCD5が接続される。HCCD5の上方には、逆L字型の電極26aと長方形の電極26bとをこの順番で水平方向Xに配列する。
Therefore, the solid-state imaging device 100 according to the present embodiment solves these problems by further adding the following configuration.
FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the HCCD to which a dummy transfer unit is added.
That is, the HCCD 5 is connected to one end of the VCCD 3 provided alternately with the channel stop region 27 via the LM 4. Above the HCCD 5, an inverted L-shaped electrode 26a and a rectangular electrode 26b are arranged in the horizontal direction X in this order.

HCCD5の転送電極に、VCCD3の8列ごとにアンプ部7側へ電荷を転送する電極(以降CG電極と呼ぶ)、および、そのとき水平転送しないようにする電極(以降HS電極と呼ぶ)がある。水平転送を防止するHS電極には転送防止パルスφHSが印加される。第一電極H1とダミー転送部25にはCG電極が介在し、CG電極には転送パルスφCGが印加される。   The transfer electrode of the HCCD 5 has an electrode (hereinafter referred to as a CG electrode) that transfers charges to the amplifier unit 7 for every 8 columns of the VCCD 3 and an electrode that is not horizontally transferred at this time (hereinafter referred to as an HS electrode). . A transfer prevention pulse φHS is applied to the HS electrode that prevents horizontal transfer. A CG electrode is interposed between the first electrode H1 and the dummy transfer unit 25, and a transfer pulse φCG is applied to the CG electrode.

HCCD5には、HS電極から図中右方に第一電極H1、第二電極H2、第三電極H3、第四電極H4の電極組が繰り返される。この電極組には、転送パルスφH1,φH2,φH3,φH4が印加される。HCCD5は、これら電極組に印加される転送パルスのレベルをハイレベルとローレベルとに切り替えることで、電荷蓄積領域、バリア領域を形成させるように動作させ、複数の電荷転送段を形成する。   In the HCCD 5, an electrode set of a first electrode H1, a second electrode H2, a third electrode H3, and a fourth electrode H4 is repeated on the right side of the drawing from the HS electrode. Transfer pulses φH1, φH2, φH3, and φH4 are applied to this electrode set. The HCCD 5 operates to form a charge accumulation region and a barrier region by switching the level of the transfer pulse applied to these electrode sets between a high level and a low level, and forms a plurality of charge transfer stages.

各出力部8は、VCCD3とはHCCD5を跨いだ反対側でHCCD5から離反する方向に延設され、HCCD5とFD16領域とを連結するダミー転送部25を有している。そして、少なくともHCCD5とダミー転送部25は、同一の遮光膜13で覆われている。ダミー転送部25には、複数段の転送電極である第一ダミー電極HD1、第二ダミー電極HD2、第三ダミー電極HD3が設けられ、第一ダミー電極HD1〜第三ダミー電極HD3は第一電極H1、第二電極H2、第三電極H3と並列接続される。これらの第一電極H1と第一ダミー電極HD1には転送パルスφH1、第二電極H2と第二ダミー電極HD2には転送パルスφH2、第三電極H3と第三ダミー電極HD3には転送パルスφH3、第四電極H4には転送パルスφH4が印加される。   Each output unit 8 includes a dummy transfer unit 25 that extends in a direction away from the HCCD 5 on the opposite side of the HCCD 5 from the VCCD 3 and connects the HCCD 5 and the FD16 region. At least the HCCD 5 and the dummy transfer unit 25 are covered with the same light shielding film 13. The dummy transfer section 25 is provided with a first dummy electrode HD1, a second dummy electrode HD2, and a third dummy electrode HD3 that are transfer electrodes in a plurality of stages, and the first dummy electrode HD1 to the third dummy electrode HD3 are the first electrode. H1, the second electrode H2, and the third electrode H3 are connected in parallel. The first electrode H1 and the first dummy electrode HD1 have a transfer pulse φH1, the second electrode H2 and the second dummy electrode HD2 have a transfer pulse φH2, the third electrode H3 and the third dummy electrode HD3 have a transfer pulse φH3, A transfer pulse φH4 is applied to the fourth electrode H4.

ダミー転送部25の第一ダミー電極HD1には出力ゲート電極OGが接続され、出力ゲート電極OGはDCバイアスφOGが印加される。出力ゲート電極OGに接続されたFD16領域には、FD16領域の電位をリセットするためのリセット端子RSが接続される。アンプ部7は、ソースフォロワ回路の初段のMOSトランジスタを構成するソース端子OD、リセットドレイン端子RDを有する。FD領域の電位変化が初段のMOSトランジスタによって信号に変換され、この信号がソースフォロワ回路によって増幅される。HS電極がロー、かつCG電極がH4電極と同期しているとき、FD16領域側に電荷が転送され、ダミー転送部25の1段分の転送、DCバイアスであるOG電極を経て、FD16領域へ転送、出力される構造となっている。   An output gate electrode OG is connected to the first dummy electrode HD1 of the dummy transfer section 25, and a DC bias φOG is applied to the output gate electrode OG. A reset terminal RS for resetting the potential of the FD16 region is connected to the FD16 region connected to the output gate electrode OG. The amplifier unit 7 has a source terminal OD and a reset drain terminal RD that constitute the first-stage MOS transistor of the source follower circuit. The potential change in the FD region is converted into a signal by the first-stage MOS transistor, and this signal is amplified by the source follower circuit. When the HS electrode is low and the CG electrode is synchronized with the H4 electrode, charges are transferred to the FD16 region side, transferred to one stage of the dummy transfer unit 25, and passed through the OG electrode that is a DC bias to the FD16 region. It is structured to be transferred and output.

本実施の形態による構造において、HCCD遮光膜13端は、FD16領域から一定のギャップGを取って、OG電極近傍までとなる。HCCD5からアンプ部7ヘの転送にかけて、ダミー転送部25を有さない従来構造でも、HCCD遮光膜13は、同じくFD16領域から一定のギャップGを取ってOG電極近傍までとなっているが、HCCD5がない分、HCCD遮光膜13の端は水平転送を行うHCCDチャネルに近接しており、迷光が入射してきた場合に水平転送を行うHCCDチャネル領域に入り込みやすい構造となっていた(すなわち、ダミー転送部25が存在しない分、図中、Lの距離が短くなっていた)。一方、本実施形態では、ダミー転送部25の段数分だけHCCD遮光膜13の端は水平転送を行うHCCDチャネル領域から離れているため、迷光が入射しても、水平転送を行うHCCDチャネル領域に入り込むことはない。   In the structure according to the present embodiment, the end of the HCCD light-shielding film 13 extends from the FD16 region to the vicinity of the OG electrode by taking a certain gap G. Even in the conventional structure that does not have the dummy transfer unit 25 from the HCCD 5 to the amplifier unit 7, the HCCD light shielding film 13 also extends from the FD16 region to the vicinity of the OG electrode, but the HCCD5. Therefore, the end of the HCCD light-shielding film 13 is close to the HCCD channel that performs horizontal transfer, and has a structure that easily enters the HCCD channel region that performs horizontal transfer when stray light enters (that is, dummy transfer). Since the portion 25 does not exist, the distance L in the figure is shortened). On the other hand, in the present embodiment, the end of the HCCD light shielding film 13 is separated from the HCCD channel region that performs horizontal transfer by the number of stages of the dummy transfer unit 25. Never get in.

つまり、HCCD5の駆動パルスを利用して、HCCD5に接続されるダミー転送路25を形成し、このダミー転送路25にHCCD5の駆動パルスを印加することで、信号電荷をHCCD5から離れたところまで搬送して、HCCD5と遮光膜13の端部との距離Lを稼ぎ、光漏れを防止している。そして、FD16領域はダミー転送部25で接続されるので、電荷蓄積面積が増加することによる電荷転送効率低下等の転送路の延長による問題は生じない。また、HCCD遮光膜13とFD16領域で使用している遮光膜13(図2(a)参照)との間に一定のギャップGも確保される。   That is, a dummy transfer path 25 connected to the HCCD 5 is formed using the drive pulse of the HCCD 5, and the signal charge is transported to a place away from the HCCD 5 by applying the drive pulse of the HCCD 5 to the dummy transfer path 25. Thus, the distance L between the HCCD 5 and the end of the light shielding film 13 is increased to prevent light leakage. Since the FD16 region is connected by the dummy transfer unit 25, there is no problem due to extension of the transfer path such as a decrease in charge transfer efficiency due to an increase in the charge storage area. Also, a certain gap G is secured between the HCCD light shielding film 13 and the light shielding film 13 used in the FD 16 region (see FIG. 2A).

したがって、本実施の形態による固体撮像素子100は、HCCD5を少なくとも3つのブロック5bに分割し、各ブロック5bの信号電荷転送方向下流側に、ブロック5b内を転送されてきた信号電荷をFD16領域で検出して出力するアンプ部7を接続した構成でありながら、HCCD5と遮光膜13端との距離Lを離すことができ、迷光に対する遮光性を強くできる。つまり、アンプ部7には、HCCD5から離反する方向に延設されHCCD5とFD16領域とを連結するダミー転送部25を設け、HCCD5とダミー転送部25を同一の遮光膜13で覆ったので、低消費電力でかつ設計の容易な固体撮像素子100が提供できる。   Therefore, in the solid-state imaging device 100 according to the present embodiment, the HCCD 5 is divided into at least three blocks 5b, and the signal charges transferred in the block 5b on the downstream side in the signal charge transfer direction of each block 5b are in the FD16 region. Even though the amplifier unit 7 that detects and outputs is connected, the distance L between the HCCD 5 and the end of the light shielding film 13 can be increased, and the light shielding property against stray light can be enhanced. That is, the amplifier unit 7 is provided with a dummy transfer unit 25 that extends in a direction away from the HCCD 5 and connects the HCCD 5 and the FD 16 region, and the HCCD 5 and the dummy transfer unit 25 are covered with the same light shielding film 13. It is possible to provide the solid-state imaging device 100 that consumes power and is easy to design.

そして、ダミー転送部25が、複数段の転送電極を備えて構成されており、所望の段数とすることでHCCD5からの離反距離を稼ぐことができ、より確実に水平電荷転送部を遮光することができる。   The dummy transfer unit 25 includes a plurality of stages of transfer electrodes. By setting the desired number of stages, the distance from the HCCD 5 can be increased, and the horizontal charge transfer unit is more reliably shielded from light. Can do.

また、ダミー転送部25が、HCCD5の転送電極にそれぞれ接続されて、HCCD5の駆動信号φH1〜φH4と同期して信号電荷が転送されるので、HCCD5用の駆動信号をそのままダミー転送部25に適用でき、ダミー転送部25の駆動が簡単化される。   The dummy transfer unit 25 is connected to the transfer electrode of the HCCD 5 and the signal charges are transferred in synchronization with the drive signals φH1 to φH4 of the HCCD 5, so that the drive signal for the HCCD 5 is applied to the dummy transfer unit 25 as it is. In addition, the driving of the dummy transfer unit 25 is simplified.

さらに、ダミー転送部25の電荷転送方向下流端に、出力ゲート電極OGが接続され、ダミー転送部25の出力ゲート電極OGとの接続位置までを遮光膜13が覆っているので、FD16領域直近の出力ゲート電極OGまでが遮光膜13で覆われることで、FD16領域に対して一定距離を確保しつつ、HCCD5からの距離を稼ぐことができる。   Further, the output gate electrode OG is connected to the downstream end in the charge transfer direction of the dummy transfer unit 25, and the light shielding film 13 covers the connection position with the output gate electrode OG of the dummy transfer unit 25, so that the area closest to the FD16 region is covered. By covering up to the output gate electrode OG with the light shielding film 13, it is possible to earn a distance from the HCCD 5 while securing a certain distance from the FD16 region.

次に、上記した実施の形態による固体撮像素子100を備えた撮像装置であるデジタルカメラについて説明する。
図5は本発明に係る固体撮像素子を搭載したデジタルカメラのブロック図である。
図示するデジタルカメラは、撮影レンズ41と、上記した固体撮像素子100と、この両者の間に設けられた絞り43と、赤外線カットフィルタ45と、光学ローパスフィルタ47とを備える。デジタルカメラの全体を統括制御するCPU49は、フラッシュ発光部51および受光部53を制御し、レンズ駆動部55を制御して撮影レンズ41の位置をフォーカス位置に調整し、絞り駆動部57を介し絞り43の開口量を制御して露光量調整を行う。
Next, a digital camera that is an image pickup apparatus including the solid-state image pickup device 100 according to the above-described embodiment will be described.
FIG. 5 is a block diagram of a digital camera equipped with a solid-state imaging device according to the present invention.
The digital camera shown in the figure includes a photographic lens 41, the above-described solid-state imaging device 100, a diaphragm 43 provided therebetween, an infrared cut filter 45, and an optical low-pass filter 47. A CPU 49 that performs overall control of the entire digital camera controls the flash light emitting unit 51 and the light receiving unit 53, controls the lens driving unit 55 to adjust the position of the photographing lens 41 to the focus position, and controls the aperture via the aperture driving unit 57. The amount of opening 43 is controlled to adjust the exposure amount.

また、CPU49は、撮像素子駆動部59を介して固体撮像素子100を駆動し、撮影レンズ41を通して撮像した被写体画像を色信号として出力させる。CPU49には、操作部61を通してユーザからの指示信号が入力され、CPU49はこの指示にしたがって各種制御を行う。   Further, the CPU 49 drives the solid-state image sensor 100 via the image sensor driving unit 59 and outputs the subject image captured through the photographing lens 41 as a color signal. An instruction signal from the user is input to the CPU 49 through the operation unit 61, and the CPU 49 performs various controls according to the instruction.

デジタルカメラの電気制御系は、固体撮像素子100の出力に接続されたアナログ信号処理部67と、このアナログ信号処理部67から出力されたRGBの色信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路69とを備え、これらはCPU49によって制御される。   The electric control system of the digital camera includes an analog signal processing unit 67 connected to the output of the solid-state imaging device 100, and an A / D conversion circuit that converts RGB color signals output from the analog signal processing unit 67 into digital signals. 69, and these are controlled by the CPU 49.

さらに、このデジタルカメラの電気制御系は、メインメモリ(フレームメモリ)71に接続されたメモリ制御部73と、ガンマ補正演算,RGB/YC変換処理,画像合成処理等の画像処理を行うデジタル信号処理部75と、撮像画像をJPEG画像に圧縮したり圧縮画像を伸張したりする圧縮伸張処理部77と、測光データを積算しデジタル信号処理部75が行うホワイトバランス補正のゲインを求める積算部79と、着脱自在の記録媒体81が接続される外部メモリ制御部83と、カメラ背面等に搭載された液晶表示部85が接続される表示制御部87とを備え、これらは、制御バス89およびデータバス91によって相互に接続され、CPU49からの指令によって制御される。   Further, the electric control system of the digital camera includes a memory control unit 73 connected to a main memory (frame memory) 71 and digital signal processing for performing image processing such as gamma correction calculation, RGB / YC conversion processing, and image synthesis processing. Unit 75, a compression / decompression processing unit 77 that compresses the captured image into a JPEG image or expands the compressed image, an integration unit 79 that integrates photometric data and obtains the gain of white balance correction performed by digital signal processing unit 75 , An external memory control unit 83 to which a detachable recording medium 81 is connected, and a display control unit 87 to which a liquid crystal display unit 85 mounted on the rear surface of the camera is connected. These include a control bus 89 and a data bus. 91 are connected to each other and controlled by a command from the CPU 49.

本実施の形態によるデジタルカメラで被写体画像を撮像する場合、図1に示す各光電変換素子2が受光量に応じた信号電荷を蓄積し、この信号電荷を先ずVCCD3に読み出し、VCCD3に沿ってHCCD5の方向に転送する。   When a subject image is picked up by the digital camera according to the present embodiment, each photoelectric conversion element 2 shown in FIG. 1 accumulates signal charges corresponding to the amount of received light, and the signal charges are first read out to the VCCD 3, and the HCCD 5 along the VCCD 3. Forward in the direction of.

各信号電荷をVCCD3に読み出す直前のタイミングでは、各VCCD3やHCCD5は掃き出し動作によって信号電荷が空の状態になっている。注入された所定電荷量の上記読出処理後に、各画素の受光量に応じた信号電荷を固体撮像素子100から読み出し、デジタル信号処理部75は、被写体画像データを生成する。   At the timing immediately before each signal charge is read out to the VCCD 3, each of the VCCD 3 and the HCCD 5 is in an empty state due to the sweep-out operation. After the readout processing of the injected predetermined charge amount, the signal charge corresponding to the received light amount of each pixel is read from the solid-state imaging device 100, and the digital signal processing unit 75 generates subject image data.

このデジタルカメラによれば、固体撮像素子100と、固体撮像素子100に光学像を結像させる光学系とを備えたので、転送効率の劣化が生じず、高速動作を実現でき、ノイズの無い良好な画像を高速に取得することができる。また、均一な基準信号を用いて、出力信号差を高精度に補正することができ、良好な画像を得ることができる。   According to this digital camera, since the solid-state imaging device 100 and the optical system that forms an optical image on the solid-state imaging device 100 are provided, transfer efficiency is not deteriorated, high-speed operation can be realized, and noise is excellent. Can acquire high-speed images. Further, the output signal difference can be corrected with high accuracy using a uniform reference signal, and a good image can be obtained.

本発明は、CCD型の固体撮像素子で、特には、水平電荷転送部を少なくとも3つのブロックに分割し、各ブロックの信号電荷転送方向下流側に、ブロック内を転送されてきた信号電荷をフローティングディフュージョンで検出して出力する出力部を接続した固体撮像素子に対し、低消費電力でかつ設計を容易にし、迷光に対する遮光性を強くでき、例えば、電子カメラやビデオカメラ、或いは携帯端末などへの利用に有効である。   The present invention is a CCD type solid-state imaging device. In particular, the horizontal charge transfer unit is divided into at least three blocks, and the signal charges transferred in the blocks are floated downstream of each block in the signal charge transfer direction. Low power consumption and easy design for solid-state imaging devices connected to output units that detect and output by diffusion, and can enhance stray light shielding. For example, it can be applied to electronic cameras, video cameras, mobile terminals, etc. It is effective for use.

本発明の実施形態を説明するためのCCD型の固体撮像素子の半導体基板上方の積層物を除く部分の平面模式図である。FIG. 3 is a schematic plan view of a portion excluding a stack above a semiconductor substrate of a CCD type solid-state imaging device for explaining an embodiment of the present invention. 図1に示すHCCD5の1ブロック分の構成例を(a),(b)で表した拡大図である。It is the enlarged view which represented the structural example for 1 block of HCCD5 shown in FIG. 1 by (a), (b). 図2のA−A矢視図である。It is an AA arrow line view of FIG. ダミー転送部を付加したHCCD近傍の拡大図である。It is an enlarged view of the HCCD vicinity which added the dummy transfer part. 本発明に係る固体撮像素子を搭載したデジタルカメラのブロック図である。It is a block diagram of the digital camera carrying the solid-state image sensor which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 光電変換素子(光電変換部)
3 VCCD(垂直電荷転送部)
5 HCCD(水平電荷転送部)
5b 3つのブロック
8 出力部
13,13A,13B 遮光膜
16 FD(フローティングディフュージョン)
25 ダミー転送部
53 受光部
100 固体撮像素子
HD1,HD2,HD3 第一、第二、第三ダミー電極(複数段の転送電極)
OG 出力ゲート電極
X 行方向
Y 列方向
2 Photoelectric conversion element (photoelectric conversion unit)
3 VCCD (vertical charge transfer unit)
5 HCCD (horizontal charge transfer unit)
5b Three blocks 8 Output unit 13, 13A, 13B Light shielding film 16 FD (floating diffusion)
25 Dummy transfer unit 53 Light receiving unit 100 Solid-state imaging device HD1, HD2, HD3 First, second and third dummy electrodes (multiple transfer electrodes)
OG Output gate electrode X Row direction Y Column direction

Claims (5)

複数の光電変換部を有する受光部と、前記複数の光電変換部から読み出された信号電荷を列方向に転送する複数の垂直電荷転送部と、前記垂直電荷転送部を転送されてきた信号電荷を前記列方向に直交する行方向に転送する水平電荷転送部とを有する固体撮像素子であって、
前記水平電荷転送部はそれぞれ前記信号電荷を転送する少なくとも3つのブロックに分割されてなり、前記各ブロックの信号電荷転送方向下流側に、前記ブロック内を転送されてきた信号電荷をフローティングディフュージョンで検出して出力する出力部がそれぞれ接続され、
前記各出力部は、前記水平転送電極から離反する方向に延設され前記水平電荷転送部とフローティングディフュージョンとを連結するダミー転送部を有し、
少なくとも前記水平電荷転送部と前記ダミー転送部が同一の遮光膜で覆われた固体撮像素子。
A light receiving unit having a plurality of photoelectric conversion units, a plurality of vertical charge transfer units that transfer signal charges read from the plurality of photoelectric conversion units in a column direction, and a signal charge that has been transferred through the vertical charge transfer units A solid-state imaging device having a horizontal charge transfer unit that transfers a signal in a row direction orthogonal to the column direction,
Each of the horizontal charge transfer units is divided into at least three blocks for transferring the signal charges, and the signal charges transferred in the blocks are detected by floating diffusion on the downstream side in the signal charge transfer direction of each block. Are connected to each output unit,
Each output unit includes a dummy transfer unit that extends in a direction away from the horizontal transfer electrode and connects the horizontal charge transfer unit and the floating diffusion.
A solid-state imaging device in which at least the horizontal charge transfer unit and the dummy transfer unit are covered with the same light-shielding film.
請求項1記載の固体撮像素子であって、
前記ダミー転送部が、複数段の転送電極を備えて構成されている固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to claim 1,
A solid-state imaging device in which the dummy transfer unit includes a plurality of transfer electrodes.
請求項1または請求項2記載の固体撮像素子であって、
前記ダミー転送部が、前記水平電荷転送部の転送電極にそれぞれ接続されて前記水平電荷転送部の駆動信号と同期して信号電荷が転送される固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to claim 1 or 2,
A solid-state imaging device in which the dummy transfer unit is connected to a transfer electrode of the horizontal charge transfer unit, and signal charges are transferred in synchronization with a drive signal of the horizontal charge transfer unit.
請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の固体撮像素子であって、
前記ダミー転送部の電荷転送方向下流端に出力ゲート電極が接続され、
前記ダミー転送部の前記出力ゲート電極との接続位置までを前記遮光膜が覆っている固体撮像素子。
The solid-state imaging device according to any one of claims 1 to 3,
An output gate electrode is connected to the downstream end of the dummy transfer portion in the charge transfer direction,
A solid-state imaging device in which the light shielding film covers up to a connection position of the dummy transfer section with the output gate electrode.
請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に光学像を結像させる光学系と、
を備えた撮像装置。
The solid-state image sensor according to any one of claims 1 to 4,
An optical system for forming an optical image on the solid-state imaging device;
An imaging apparatus comprising:
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