(57)【要約】【課題】  本発明は、単位画素セルを微細化、高集積化しても、特に撮像領域の有効画素周辺部の斜め入射光によるスミアを改善できるＣＣＤ固体撮像素子を提供するものである。【解決手段】  本発明のＣＣＤ固体撮像素子は、単位画素セル２における読み出し部４と素子分離部７が、有効画素領域９の左側と右側で位置関係を逆にして配置され、前記読み出し部４が有効画素領域９の周辺側を向いていることを特徴とする。【選択図】        図１
2006032866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位画素セルにおける読み出し部と素子分離部が、有効画素領域の左側と右側で位置関係を逆にして配置され、
前記読み出し部が有効画素領域の周辺側を向いている
ことを特徴とするＣＣＤ固体撮像素子。
【請求項２】
前記有効画素領域の中心にダミー用垂直電荷転送部が配置され、
前記ダミー用垂直電荷転送部の左側と右側に前記単位画素セルが対称的に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のＣＣＤ固体撮像素子。
【請求項３】
前記単位画素セルにおける受光部からの信号電荷が、前記読み出し部、垂直電荷転送部を通じて水平電荷転送部に転送されて、前記水平電荷転送部内を一方向に転送される
ことを特徴とする請求項１記載のＣＣＤ固体撮像素子。
【請求項４】
前記単位画素セルにおける受光部からの信号電荷が、前記読み出し部、垂直電荷転送部を通じて水平電荷転送部に転送され、
前記有効画素領域の左側と右側の前記信号電荷が、互いに前記水平電荷転送部内を反対方向に転送される
ことを特徴とする請求項１記載のＣＣＤ固体撮像素子。
【請求項５】
有効画素領域の読み出し部と素子分離部の位置関係が逆になる左側の単位画素セルと右側の単位画素セルの境に配したダミー用垂直電荷転送部に対応する前記水平電荷転送部のダミービットからそれぞれ該水平電荷転送部の反対方向へパイロット信号を供給するための、インプットソース領域及びインプトゲート領域からなるパイロット信号発生手段を備える
ことを特徴とする請求項４記載のＣＣＤ固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スミアの改善を図るＣＣＤ固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ型固体撮像素子では、図６に示すように、画素となる受光部、すなわちフォトセンサ部１０３とフォトセンサ部１０３からの信号電荷を読み出すための読み出し部（いわゆる読み出しゲート部）１０４と、この読み出し部１０４によって読み出された信号電荷を転送するＣＣＤ構成による垂直電荷転送部（いわゆる垂直転送レジスタ部）１０５と、この垂直電荷転送部１０５によって転送された電荷を、水平ライン毎に、出力回路１１０に順次転送する水平電荷転送部（いわゆる水平転送レジスタ部）１０６と、フォトセンサ部１０３を分離する素子分離部１０７とを有している。
通常のＨＡＤ（Ｈｏｌｅ  Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ  Ｄｉｏｄｅ）構造フォトセンサ部１０３を有するＣＣＤ固体撮像素子は、図７に示すように、例えば、Ｓｉよりなる半導体基板１２０が、ｎ型サブストレイト１１１上に、第１のｐ型ウェル領域１１２が形成された構成を有し、この第１のｐ型ウェル領域１１２上にｎ型低不純物濃度領域１１３が形成され、さらに、表面に電荷蓄積領域（いわゆるｐ＋アキュミュレーション領域）１１５が形成されたフォトダイオード１１４がマトリックス状に配列され、それぞれフォトセンサ部１０３の各画素が形成される。
また、第２のｐ型ウェル領域１２３が共通の垂直ライン上に配列されたフォトセンサ部１０３、すなわちフォトダイオード１１４と所要の距離を隔てて形成され、この第２のｐ型ウェル領域１２３上に、ｎ型の電荷転送領域（いわゆる転送チャンネル領域）１２４が形成されて垂直電荷転送部１０５が構成される。
この垂直電荷転送部１０５と、対応するフォトダイオード１１４との間に、ｐ型の信号電荷の読み出し領域１２２が形成されて、読み出し部１０４が構成される。隣り合う、異なる垂直転送部間には、ｐ型の素子分離領域１２５による素子分離部１０７が形成される。１つのフォトセンサ部１０３と読み出し部１０４と垂直電荷転送部１０５と素子分離部１０７によって、単位画素セル１０２が構成される。
【０００３】
半導体基板１２０の表面には、光透過性を有する、例えばＳｉＯ２よりなる絶縁膜１１６が被着形成され、この上に電荷転送領域１２４と読み出し領域１２２上に差し渡って耐熱性を有する多結晶シリコンによる垂直転送電極１１７が被着形成される。
さらに、この垂直転送電極１１７上を含んで全面的にＳｉＯ２等の層間絶縁膜１１８を介して遮光膜１１９が形成される。
そして、この遮光膜１１９のフォトセンサ部１０３上に開口１３４が形成されて、これら開口１３４を通じてフォトセンサ部１０３で受光を行い、この受光量に応じた信号電荷がフォトダイオード１１４によって発生する。
【０００４】
このＣＣＤ固体撮像素子では、各フォトセンサ部１０３で光電変換され蓄積された信号電荷が読み出し部１０４を通じて各対応する垂直電荷転送部１０５に読み出され、垂直電荷転送部１０５内を転送して水平ライン毎に水平電荷転送部１０６に転送され、さらに水平電荷転送部１０６内を一方向に転送して、出力回路１１０を通じて電圧変換されて出力される。
【０００５】
一方、ＣＣＤ固体撮像素子の画素が配列されている撮像領域を微細化すると、読み出し部１０４の幅Ｗ１や素子分離部１０７の幅Ｗ２等も微細化する必要が有る。しかし、スミアは、遮光膜１１９の開口端と垂直電荷転送部１０５との距離Ｗ３でほぼ決まっているため、各幅Ｗ１，Ｗ２を狭くするとスミアが悪化することになる（特許文献１の［発明が解決しようとする課題］参照）。
また、携帯電気機器等に適用するカメラユニットを小型化するために短射出瞳レンズが使用されると、特に撮像領域における有効画素周辺部では、短射出瞳距離レンズの効果で斜め入射光成分が入射しやすくなるため、有効画素周辺部でスミアが急激に悪化するいわゆるスミアシェーディングの発生が顕著になってきている（特許文献２の［ 従来の技術 ］参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−４０１５号公報
【特許文献２】特開２００３−７８１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した背景技術の問題を解決するために、本発明者は、先に特願２００３−３５９７６６号において、低読み出し電圧、低スミア構造の固体撮像素子を提案した。このＣＣＤ固体撮像素子は、読み出し部と素子分離部とが遮光性を有する電極で形成され、この基板深さ方向に形成した読み出し電極下に実質的な読み出し領域を形成するように構成されている。この場合、読み出し部の読み出し電極と転送電極と素子分離部の素子分離電極とが共通に形成され、あるいは夫々独立に形成される。
しかし、この方法の場合、遮光性の読み出し電極と素子分離電極を垂直方向に連続的に形成した時はフレーム読み出しや間引き読み出しに対応できないという問題が有った。また、読み出し電極と素子分離電極を垂直方向に断続的に形成した時は、各電極を電気的に分断する不連続部を非常に狭い間隔で形成する必要が有り、加工が難しいと言う問題が有った。
【０００８】
さらに、有効画素領域の単位画素セル（いわゆるユニットセル）が微細化すると、読み出し部や素子分離部の幅等も微細化する必要が有る。しかし、特に、読み出し部の幅を微細化した場合は読み出し部のショートチャンネル効果が悪化するので、読み出し電圧のバラツキが大きくなってしまうと言う問題も発生する。そのため、読み出し部の幅をある程度以上には微細化することができない。一方、素子分離部の幅に関しては信号を読み出す必要が無いので素子分離部の幅を微細化した分、素子分離部の不純物濃度を高めることで、ある程度対応できるので読み出し部と比較すると微細化が容易である。
その結果、実際のＣＣＤ固体撮像素子では素子分離部の幅よりも読み出し部の幅の方が広く設定されているが、上述したようにスミアは遮光膜の開口端と垂直電荷転送部との間の距離Ｗ３でほぼ決まっているため、読み出し部側のスミアよりも素子分離部側のスミアのほうが大きくなっていて、スミアと言う観点から見ると単位画素セルのパターンは最適化されていないと言う問題も有った。
【０００９】
本発明は、上述の点に鑑み、単位画素セルを微細化、高集積化しても、特に撮像領域の有効画素周辺部の斜め入射光によるスミアを改善できるＣＣＤ固体撮像素子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のＣＣＤ固体撮像素子は、単位画素セルにおける読み出し部と素子分離部が、有効画素領域の左側と右側で位置関係を逆にして配置され、前記読み出し部が有効画素領域の周辺側を向いていることを特徴とする。
【００１１】
前記有効画素領域の中心にダミー用垂直電荷転送部が配置され、前記ダミー用垂直電荷転送部の左側と右側に前記単位画素セルが対称的に配置されていることが好ましい。
前記単位画素セルにおける受光部からの信号電荷が、前記読み出し部、垂直電荷転送部を通じて水平電荷転送部に転送されて、前記水平電荷転送部内を一方向に転送されることが好ましい。
前記単位画素セルにおける受光部からの信号電荷が、前記読み出し部、垂直電荷転送部を通じて水平電荷転送部に転送され、前記有効画素領域の左側と右側の前記信号電荷が、互いに前記水平電荷転送部内を反対方向に転送されることが好ましい。
有効画素領域の読み出し部と素子分離部の位置関係が逆になる左側の単位画素セルと右側の単位画素セルの境に配したダミー用垂直電荷転送部に対応する前記水平電荷転送部のダミービットからそれぞれ該水平電荷転送部の反対方向へパイロット信号を供給するための、インプットソース領域及びインプトゲート領域からなるパイロット信号発生手段を備えることが好ましい。
【００１２】
本発明のＣＣＤ固体撮像素子では、単位画素セルにおける読み出し部と素子分離部が、有効画素領域の左側と右側で位置関係を逆にして配置され、読み出し部が有効画素領域の周辺側を向いていることにより、特に有効画素領域の周辺部分の斜め光による素子分離部側への光入射が無くなり、素子分離部側でのスミアの発生が低減する。このため、読み出し部に比較して素子分離部の幅を狭くできる。読み出し部側は、その幅をショートチャンネル効果が悪化しない程度に設定することができ、かつ素子分離部の幅より広くすることができるので、スミアの低減が図れる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の固体撮像素子によれば、単位画素セルにおいて読み出し部の方が常に有効画素領域の周辺側を向いているので、レンズの射出瞳距離が短い時でも斜め入射光が素子分離領域側に入射されず、斜め入射光による有効画素周辺部でのスミアの増加を抑圧することができる。さらに、スミア発生に影響する素子分離部の幅を狭くすることができるので、受光部の開口面積を広くしてより画素の微細化及び集積化を可能にする。したがって、スミアの少ない、且つ小型、高解像度の固体撮像素子を提供することができる。
また、読み出し電極を垂直方向に連続的に形成しないので行ごとに独立に読み出しパルスを印加できるため、フレーム読み出し、間引き読み出しに対応できる。特願２００３−３５９７６６号の先願の構成では、シリコン基板に溝を形成するため、読み出し電極と素子分離電極を垂直方向に断続的に形成するときは転送電極をこの溝による段差上で加工する必要があるが、本発明では、シリコン基板が平坦なので、その分加工が容易になる。
【００１４】
有効画素領域の中心にダミー用垂直電荷転送部を配置し、ダミー用垂直電荷転送部の左側と右側に単位画素セルを対称的に配置するときは、有効画素領域の水平方向の画素ピッチを揃えることができる。
【００１５】
有効画素領域の左側と右側の信号電荷が水平電荷転送部内を互いに反対方向に転送されるとき、それぞれにパイロット信号を供給するためのパイロット信号発生手段を備えることにより、固体撮像素子の出力信号についてのタイミングに関するルールの変更を伴なうことなく、パイロット信号による２つの回路系のゲイン差を検出することができ、その検出結果に基づくゲイン差をなくす、ゲインコントロールが可能になる。ゲイン差による左右チャンネル間の感度差を無くす事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の一実施の形態を示す概略平面図である。特に、ＣＣＤ固体撮像素子の有効画素領域の要部を示す。本例は、インターライン転送方式（ＩＴ）のＣＣＤ固体撮像素子に適用した場合である。
本実施の形態に係るＣＣＤ固体撮像素子１は、図２に示すように、マトリックス状に配列された画素となる複数のフォトセンサ部（受光部）３と、フォトセンサ部３からの信号電荷を読み出すための読み出し部（いわゆる読み出しゲート部）４［４Ｌ，４Ｒ］と、この読み出し部４［４Ｌ，４Ｒ］によって読み出された信号電荷を転送するＣＣＤ構成による垂直電荷転送部（いわゆる垂直転送レジスタ部）５と、この垂直電荷転送部５によって転送された電荷を、水平ライン毎に、出力回路１０（図３参照）に順次転送する水平電荷転送部（いわゆる水平転送レジスタ部）６と、素子分離部７［７Ｌ，７Ｒ］とを有して成る。素子分離部７［７Ｌ，７Ｒ］は、フォトセンサ部列の読み出しゲート部４［４Ｌ，４Ｒ］とは反対側に有効画素領域の垂直方向に沿って形成されるとともに、図示せざるも垂直方向に隣合うフォトセンサ部３間にも形成される。ここで、１つのフォトセンサ部３、これに対応した垂直電荷転送部５及び素子分離部７［７Ｌ，７Ｒ］によって、単位画素セル２［２Ｌ，２Ｒ］が構成される。
【００１８】
さらに、撮像領域３９の有効画素領域９において、有効画素領域９の中心にＣＣＤ構造のダミー用垂直電荷転送部８が形成され、このダミー用垂直電荷転送部８を境に単位画素セル２が読み出し部４と素子分離部７との位置関係が互いに逆になるように対称的に配置される。すなわち、ダミー用垂直電荷転送部８を境に、左半分側の有効画素領域９Ｌの各単位画素セル２Ｌに対応する素子分離部７Ｌが有効画素領域９の中心に向くように配置され、さらに右半分側の有効画素領域９Ｒの各単位画素セル２Ｒに対応する素子分離部７Ｒが有効画素領域９の中心に向くように配置される。水平電荷転送部６は、撮像領域のフォトセンサ部３から読み出し部４、垂直電荷転送部５を通じて転送された信号電荷を一方向に転送するように構成される。水平電荷転送部６の後段には出力回路１０が設けられる（図３参照）。
【００１９】
図２に、ＣＣＤ固体撮像素子１の要部の断面構造を示す。図２では有効画素領域の周辺部分の画素構造を示す。
通常のＨＡＤ構造フォトセンサ部３を有するＣＣＤ固体撮像素子は、例えば、Ｓｉよりなる半導体基板２０が、ｎ型サブストレイト１１上に、第１のｐ型ウェル領域１２が形成された構成を有し、この第１のｐ型ウェル領域１２上にｎ型低不純物濃度領域１３が形成され、さらに、表面に電荷蓄積領域１５が形成されたフォトダイオード１４がマトリックス状に配列され、それぞれフォトセンサ部３の各画素が形成される。
【００２０】
また、第２のｐ型ウェル領域２３が共通の垂直ライン上に配列されたフォトセンサ部３、すなわちフォトダイオード１４と所要の距離を隔てて形成され、この第２のｐ型ウェル領域２３上に、ｎ型の電荷転送領域（いわゆる転送チャネンル領域）２４が形成されて垂直電荷転送部５が構成される。
この垂直電荷転送部５と、対応するフォトダイオード１４との間に、ｐ型の信号電荷の読み出し領域２２が形成されて、読み出し部４が構成される。隣り合う、異なる垂直転送部間には、ｐ型の素子分離領域２５による素子分離部７が形成される。左半分側の単位画素セルでは、その読み出し部２２が有効画素領域の周辺部側に向き、素子分離部２５が有効画素領域の中心側に向いて形成される。右半分側の単位画素セルでは、その読み出し部２２が有効画素領域の周辺部側に向き、素子分離部２５が有効画素領域の中心側に向いて形成される。
【００２１】
半導体基板２０の表面には、光透過性を有する、例えばＳｉＯ２よりなる絶縁膜１６が被着形成され、この上に電荷転送領域２４と読み出し領域２２上に差し渡って耐熱性を有する多結晶シリコンによる垂直転送電極１７が被着形成される。
さらに、この垂直転送電極１７上を含んで全面的にＳｉＯ２等の層間絶縁膜１８を介して遮光膜１９が形成される。
そして、この遮光膜１９のフォトセンサ部３上に開口３４が形成されて、これら開口３４を通じてフォトセンサ部３で受光を行い、この受光量に応じた信号電荷がフォトダイオード１４によって発生する。この開口３４上には、層内レンズ３２，３３、カラーフィルター３１及びマイクロレンズ３０が形成される。
【００２２】
本実施に係るＣＣＤ固体撮像素子によれば、有効画素領域９の中心にダミー用垂直電荷転送部８を配置し、このダミー用垂直電荷転送部８を境に左半分側と右半分側とで、各単位画素セル２における読み出し部４と素子分離部７の位置関係が逆になるように、単位画素セル２を対照的に配置することにより、有効画素領域９の周辺部の画素において、斜め光によるスミア成分の発生を抑制することができる。すなわち、図２に示すように、斜め入射光Ｌ１は、有効画素領域９の中心方向から周辺方向に向かって入って照射されるが、左半分側、右半分側の各素子分離部７（７Ｌ，７Ｒ）が有効画素領域の中心に向くように形成されているため、常に読み出し部４側に照射され、素子分離部７に斜め入射光Ｌ１は直接照射されない。このため、素子分離部７側でのスミア成分の発生が低減される。
【００２３】
読み出し部４の幅Ｗ１はショートチャンネル効果を防ぐための長さを確保して形成されるが、この素子分離部７の幅Ｗ２は狭く形成しても、素子分離部７の幅を狭くした分素子分離領域２５の不純物濃度を高める事で十分に素子分離の効果を果すことができる。素子分離部７〔７Ｌ，７Ｒ〕の幅Ｗ２を狭く形成することができるので、フォトセンサ部３の開口を維持しながら単位画素セル２の微細化、高集積化を可能にすることができる。これによって、小型、高解像度のＣＣＤ固体撮像素子を提供することができる。
【００２４】
また、携帯電話等の携帯電子機器に内蔵されるカメラモジュールにおいて、レンズの射出瞳距離が短い場合は、斜め入射光は有効画素の中心方向から周辺方向に向かって入ってくるが、斜め入射光が入って行く方向には必ず読み出し部４側が対応しているので、素子分離部７側のスミアを大幅に低減でき斜め入射光によるスミア成分の増加を抑圧することが可能である。有効画素領域９の左半分側と右半分側で、単位画素セル２の読み出し部４と素子分離部７の位置関係を互いに逆しているが、有効画素領域９の中心にダミー用垂直電荷転送部８が設けられているので、撮像領域全域にわたり画素ピッチを均一にすることができ、良好な画質が得られる。また、水平電荷転送部６では、１水平ライン分の信号電荷を一方向に転送し，この信号電荷は出力回路１０を通じて電圧変換されて出力される。このとき、垂直電荷転送部５の信号電荷は、有効撮像領域９の中心の１列分の垂直電荷転送部、すなわちダミー用垂直電荷転送部８に対応するダミービットが１ビット分存在することになり、このダミービットよりも先に出力される信号を１ビット分ディレーさせると共にダミービットからの出力信号に対応するサンプルホールドを行わないようにする事で、縦筋の無い良好な画像を得る事ができる。
【００２５】
図４は、本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の他の実施の形態を示す構成図である。図４の本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子４１の有効画素領域９［９Ｌ，９Ｒ］の構成は、図２、図３と同様の構成であるので、重複説明を省略する。
本実施の形態に係る固体撮像素子４１は、水平電荷転送部６がダミー用垂直電荷転送部８の中心を境に信号電荷を左右２チャンネルの水平電荷転送部６Ｌ，６Ｒに分割されて構成される。すなわち、水平電荷転送部６においては、ダミー用垂直電荷転送部８を境に、左半分側の有効画素領域９Ｌのフォトセンサ部３の信号電荷は、左側の水平電荷転送部６Ｌに読み出されて出力回路１０Ｌに出力される。また、右側の有効画素領域９Ｒのフォトセンサ部３の信号電荷は、右側の水平電荷転送部６Ｒから読み出され出力回路１０Ｒに出力される。
【００２６】
このとき左右の水平電荷転送部６［６Ｌ，６Ｒ］のゲイン差をコントロールするために、ダミー用垂直電荷転送部８に対応する水平電荷転送部６のダミービットからの出力信号に関してはサンプルホールドしないようにしても良いし、このダミービットを利用して左右２チャンネル間のゲイン差のマッチングをとるためのパイロット信号を出力してもよい。
なお、パイロット信号を注入する方法としては、特許第２８６７６５５号に示すようにダミー用垂直電荷転送部８の上部側、または水平電荷転送部６のダミービットの下部側にインプットソース５１及びインプットゲート５２からなるパイロット信号発生手段４３、または４４を設けるようにすれば良い。２つの水平電荷転送部６Ｌ，６Ｒの信号電荷のゲイン差をコントロールすることができる。
【００２７】
図５に、水平電荷転送部６の下部側にパイロット信号発生手段４４を設けた例を示す。このパイロット信号発生手段４４は、パイロット信号電荷を供給するインプットソース領域５１と、第１のインプットゲート５２ａと、第２のインプットゲート５２ｂとからなる。一方水平電荷転送部６のダミービット５３上には３つのゲート電極５３ａ，５３ｂ，５３ｃが電荷転送方向に配列形成される。第１及び第２のインプットゲート５２ａ，５２ｂは、中央のゲート電極５３ｂに対応して形成される。
【００２８】
所定のタイミングでインプットソース領域５１からパイロット信号電荷が第１及び第２のインプットゲート５２ａ，５２ｂを通じて水平電荷転送部６のダミービット５３の中央のゲート電極５３ｂ下に供給される。このとき、ダミービット５３では、中央のゲート電極５３ｂに高レベル電位が印加され、両側のゲート電極５３ａ，５３ｃに低レベル電位が印加されることにより、パイロット信号電荷がゲート電極５３ｂ下のポテンシャル井戸で一定量に計量される。そして、例えば左側のゲート電極５３ａを高レベル電位にすることにより、計量された一定量のパイロット信号電荷は、左側の水平電荷転送部６Ｌへ供給され、水平電荷転送部６Ｌの駆動により、出力回路１０Ｌより出力される。次いで、同様にして、パイロット信号発生手段４４からダミービットの中央のゲート電極５３ｂ下にパイロット信号電荷が供給され、一定量に計量された後、右側のゲート電極５３ｃを高レベル電位にすることにより、計量された一定量のパイロット信号電荷は、右側の水平電荷転送部６Ｒへ供給され、水平電荷転送部６Ｒの駆動により、出力回路１０Ｒより出力される。
【００２９】
それぞれ出力回路１０Ｌ，１０Ｒより出力された電圧変換されたパイロット信号は、図示せざるも、相関二重サンプリング回路、アンプに順次入力される。そして、出力回路１０Ｌ、相関二重サンプリング回路、アンプからなる回路系と、出力回路１０Ｒ、相関二重サンプリング回路、アンプからなる回路系との間にゲイン差が有る場合には、それがアンプの出力信号中のパイロット信号のレベル差となって現れる。このレベル差が比較回路によって検出され、その検出信号がレベル差をなくす方向にアンプの一方、又は双方のゲインをコントロールする。
【００３０】
本実施の形態に係るＣＣＤ固体撮像素子４１によれば、前述のＣＣＤ固体撮像素子１と同様に素子分離部７の方が常に有効画素領域９の中心方向を向いているので、レンズの射出瞳距離が短い時でも斜め入射光Ｌ１による有効画素領域９の周辺部でのスミアの増加を抑圧することができる。さらに、より単位画素セル２の微細化及び集積化を可能にする。
【００３１】
さらに、有効画素領域９の左半分側と右半分側の画素の信号電荷をそれぞれ水平電荷転送部６Ｌ，６Ｒを通じて逆方向に転送するようになし、ダミー用垂直電荷転送部８に対応した水平電荷転送部６のダミービット５３へパイロット信号を注入するパイロット信号発生手段４４を備えた構成であるので、ダミービット出力期間にパイロット信号を出力すれば、固体撮像素子の出力信号についてのタイミングに関するルールの変更を伴なうことなく、パイロット信号による２つの回路系のゲイン差を検出することができ、その検出結果に基づくゲイン差をなくす、ゲインコントロールが可能になる。ゲイン差による左右チャンネル間の感度差を無くす事ができる。
【００３２】
上例では、ダミー用垂直電荷転送部８を有効画素領域９の中心に配置したが、有効画素領域９の中央領域では入射光は並行であり、周辺領域で斜め光となるので、特に有効画素領域の中心に限定せず最適な位置に配置することができる。
【００３３】
本発明に係る固体撮像素子は、斜め入射光が入って行く方向の読み出し部への遮光性を高めるために読み出し電極を遮光材料で形成してもよい。例えば、遮光材料として、タングステン等の金属材料を用いて、基板の深さ方向に読み出し電極を形成し、この読み出し電極下に実質的な読み出し部を形成し、読み出し電極で斜め光を遮光するようにしてもよい。この場合には、読み出し部側のスミア発生を抑制できる。
【００３４】
上例では、インターライン転送方式のＣＣＤ固体撮像素子に適用したが、その他、フレームインターライン転送方式（ＦＩＴ方式）のＣＣＤ固体撮像素子にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の一実施の形態の要部を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の一実施の形態の要部を示す断面図である。
【図３】本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の一実施の形態を示す平面図である。
【図４】本発明に係るＣＣＤ固体撮像素子の他の実施の形態を示す構成図である。
【図５】図４の要部の平面図である。
【図６】従来のＣＣＤ固体撮像素子の要部を示す概略構成図である。
【図７】従来のＣＣＤ固体撮像素子の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１・・ＣＣＤ固体撮像素子、２（２Ｌ，２Ｒ）・・単位画素セル、３・・フォトセンサ部、４（４Ｌ，４Ｒ）・・読み出し部、５・・垂直電荷転送部、６（６Ｌ，６Ｒ）・・水平電荷転送部、７（７Ｌ，７Ｒ）・・素子分離部、８・・ダミー用垂直電荷転送部、９（９Ｌ，９Ｒ）・・有効画素領域、１０（１０Ｌ，１０Ｒ）・・出力回路、１１・・ｎ型サブストレイト、１２・・第１のｐ型ウェル領域、１３・・低不純物濃度領域、１４・・フォトダイオード、１５・・電荷蓄積領域、１６・・絶縁膜、１７・・垂直転送電極、１８・・層間絶縁膜、１９・・遮光膜、２０・・半導体基板、２２・・読み出し領域、２３・・第２のｐ型ウェル領域、２４・・ｎ型の電荷転送領域、２５・・ｐ型の素子分離領域、３０・・マイクロレンズ、３１・・カラーフィルター、３２・・層内レンズ、３３・・層内レンズ、３４・・開口、３９・・撮像領域、４１・・ＣＣＤ固体撮像素子、４３，４４・・パイロット信号発生手段、５１・・インプットソース、５２［５２ａ、５２ｂ］・・インプットゲート、５３・・ダミービット、１０２・・単位画素セル、１０３・・フォトセンサ部、１０４・・読み出し部、１０５・・垂直電荷転送部、１０６・・水平電荷転送部、１０７・・素子分離部、１１０・・出力回路、１１１・・ｎ型サブストレイト、１１２・・第１のｐ型ウェル領域、１１３・・低不純物濃度領域、１１４・・フォトダイオード、１１５・・電荷蓄積領域、１１６・・絶縁膜、１１７・・垂直転送電極、１１８・・層間絶縁膜、１１９・・遮光膜、１２０・・半導体基板、１２２・・読み出し領域、１２３・・第２のｐ型ウェル領域、１２４・・ｎ型の電荷転送領域、１２５・・ｐ型の素子分離領域、１３４・・開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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