(57)【要約】【課題】  固体撮像素子の画素セルサイズを縮小化したときでも充分な読み出し特性を確保することを可能にする固体撮像素子の駆動方法及び固体撮像装置を提供する。【解決手段】  センサ部１及び２ｎ枚の転送電極１８により２ｎ相駆動が行われる電荷転送部２を有する固体撮像素子に対して、２ｎ枚の転送電極１８のうちｘ枚（ｎ＜ｘ＜２ｎ）の転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３，１８Ａ４に読み出しパルス電圧を印加する。また、前記固体撮像素子と、転送電極１８に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、電圧印加手段から前記ｘ枚の転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３，１８Ａ４に読み出しパルス電圧が印加される固体撮像装置を構成する。【選択図】        図４
2006013709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ部及び前記センサ部から読み出された信号電荷の転送が行われる電荷転送部を有する固体撮像素子に対して、
前記電荷転送部が、２ｎ（ｎは自然数）枚の転送電極により２ｎ相駆動が行われる構成であり、
前記２ｎ枚の転送電極のうち、ｎ＜ｘ＜２ｎを満たすｘ枚の転送電極に読み出しパルス電圧を印加する
ことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
【請求項２】
前記固体撮像素子は、前記電荷転送部の電荷転送方向に隣接する前記センサ部間において、少なくとも前記センサ部から信号電荷を読み出す側の一部分にはチャネルストップ領域が形成されていない構成であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子の駆動方法。
【請求項３】
センサ部及び前記センサ部から読み出された信号電荷の転送が行われる電荷転送部を有する固体撮像素子と、
前記電荷転送部の転送電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記電荷転送部が、２ｎ（ｎは自然数）枚の転送電極により２ｎ相駆動が行われる構成であり、
前記電圧印加手段により、前記２ｎ枚の転送電極のうち、ｎ＜ｘ＜２ｎを満たすｘ枚の転送電極に、読み出しパルス電圧が印加される
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
前記固体撮像素子は、前記電荷転送部の電荷転送方向に隣接する前記センサ部間において、少なくとも前記センサ部から信号電荷を読み出す側の一部分にはチャネルストップ領域が形成されていない構成であることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号電荷の転送が行われる電荷転送部を有する固体撮像素子の駆動方法、並びに固体撮像素子を備えた固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）やデジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）に使用されるＣＣＤ固体撮像素子において、多画素化と光学サイズの小型化に伴い、画素セルサイズの縮小化が進んでいる。
【０００３】
従来のＣＣＤ固体撮像素子では、各受光センサ部で光電変換された信号電荷が、各列の受光センサ部の一側に設けられた垂直転送レジスタ等の電荷転送部に読み出され、この電荷転送部において信号電荷が転送される構成となっている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７７４５０号公報（図７）
【特許文献２】特開２００２−２７０８１１号公報（図７、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、固体撮像素子の画素セルサイズの縮小化が進むことにより、感度やスミア等の基本特性の悪化が問題となっている。
【０００６】
また、この画素セルサイズの縮小化により、センサ部から垂直転送レジスタへの信号電荷の読み出し特性が悪くなるため、読み出しパルス電圧を高くすることが必要になっている。
これは、画素セルサイズの縮小化により、垂直転送レジスタの各転送電極のステージ長即ち縦方向（垂直転送方向）の長さが縮小して、センサ部から垂直転送レジスタへの信号電荷の読み出しのための間口が短くなることによる。
【０００７】
上述した問題の解決のために、本発明においては、固体撮像素子の画素セルサイズを縮小化したときでも充分な読み出し特性を確保することを可能にする固体撮像素子の駆動方法及び固体撮像装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の固体撮像素子の駆動方法は、センサ部及びこのセンサ部から読み出された信号電荷の転送が行われる電荷転送部を有する固体撮像素子に対して、電荷転送部が２ｎ（ｎは自然数）枚の転送電極により２ｎ相駆動が行われる構成であり、２ｎ枚の転送電極のうち、ｎ＜ｘ＜２ｎを満たすｘ枚の転送電極に読み出しパルス電圧を印加するものである。
【０００９】
本発明の固体撮像装置は、センサ部及びこのセンサ部から読み出された信号電荷の転送が行われる電荷転送部を有する固体撮像素子と、電荷転送部の転送電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、電荷転送部が２ｎ（ｎは自然数）枚の転送電極により２ｎ相駆動が行われる構成であり、電圧印加手段により、２ｎ枚の転送電極のうち、ｎ＜ｘ＜２ｎを満たすｘ枚の転送電極に読み出しパルス電圧が印加されるものである。
【００１０】
上述の本発明の固体撮像素子の駆動方法によれば、２ｎ相駆動が行われる２ｎ枚の転送電極のうち、ｎ＜ｘ＜２ｎを満たすｘ枚の転送電極に読み出しパルス電圧を印加することにより、ｎ枚の転送電極に読み出しパルス電圧を印加している通常の構成と比較して、読み出し電圧を印加する転送電極の枚数を増やして、読み出しに対する間口を広くすることができる。
これにより、信号電荷の読み出しを容易に行うことができるため、センサ部から電荷転送部へ信号電荷を読み出すための読み出し電圧を低減することが可能となる。
【００１１】
上述の本発明の固体撮像装置の構成によれば、電圧印加手段により、２ｎ相駆動が行われる２ｎ枚の転送電極のうち、ｎ＜ｘ＜２ｎを満たすｘ枚の転送電極に読み出しパルス電圧が印加されることにより、ｎ枚の転送電極に読み出しパルス電圧が印加される通常の装置の構成と比較して、読み出し電圧が印加される転送電極の枚数を増やして、読み出しに対する間口を広くすることができる。
これにより、信号電荷の読み出しを容易に行うことができるため、センサ部から電荷転送部へ信号電荷を読み出すための読み出し電圧を低減することが可能となる。
【００１２】
また、上記本発明の固体撮像素子の駆動方法及び上記本発明の固体撮像装置において、固体撮像素子が電荷転送部の電荷転送方向に隣接するセンサ部間において、少なくともセンサ部から信号電荷を読み出す側の一部分にはチャネルストップ領域が形成されていない構成とすることも可能である。
このような構成としたときには、読み出しパルス電圧が印加されるｘ枚の転送電極のうち、電荷転送部の電荷転送方向に隣接するセンサ部間に対応する転送電極の転送電極の下の電荷転送部へセンサ部から信号電荷を読み出す経路において、少なくとも読み出し側の一部分にはチャネルストップ領域が形成されていないために、チャネルストップ領域が障壁とならない。これにより、電荷転送部の電荷転送方向に隣接するセンサ部間に対応する転送電極の転送電極の下の電荷転送部へも、容易に信号電荷を読み出すことができる。
従って、信号電荷の読み出しがさらに容易になり、読み出し電圧をさらに低減することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
上述の本発明によれば、読み出し電圧を低減できることにより、画素セルのサイズの縮小化が進んでも、充分な読み出し特性を確保することが可能になる。
これにより、画素セルのサイズを縮小化して、固体撮像素子の多画素化や固体撮像装置の小型化を図ることができる。
【００１４】
また、読み出し電圧を低減できることにより、固体撮像装置の消費電力を低減することが可能になる。
また、読み出し電圧を低減できることにより、信号電荷読み出し用の転送電極に電圧を印加する電圧印加手段を、他の電圧印加手段と兼用することが可能になるため、これによりシステム内の電源数を低減することもが可能になる。
さらに、読み出し電圧が高いことにより発生する読み出し不良欠陥の発生を低減することができるため、良好な読み出し特性を有する固体撮像素子を安定して製造することが可能になり、固体撮像素子の製造歩留まりも向上することができる。
【００１５】
さらにまた、固体撮像素子を、画素間のチャネルストップ領域を一部抜いた構成とすることにより、さらに読み出し電圧を下げることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
まず、本発明を適用する固体撮像素子の一形態の概略構成図（平面図）を図１に示す。また図１の固体撮像素子の断面図を図２に示す。
この固体撮像素子は、光電変換素子から成るセンサ部１が図１に示すようにマトリクス状に配置され、各センサ部１列の一側（図１では左側）にセンサ部１で蓄積された信号電荷を転送する電荷転送部として垂直転送レジスタ２が設けられており、これらセンサ部１及び垂直転送レジスタ２により撮像領域３が構成されている。
垂直転送レジスタ２の一端には水平転送レジスタ４が接続され、水平転送レジスタ４の一端には出力バッファ５が接続されている。
【００１７】
また、図２に示すように、半導体基板、例えばＮ型シリコン基板１１に、Ｐ型半導体ウエル領域１２が形成されている。Ｎ型シリコン基板１１の表面部に、センサ部１を構成するＮ型の電荷蓄積領域１３及びＰ型の高濃度（Ｐ＋＋）の正電荷蓄積領域と、垂直転送レジスタ２のＮ型の転送チャネル領域１６及びその下の第２のＰ型半導体ウエル領域１５と、Ｐ型（Ｐ＋）のチャネルストップ領域７とが形成されている。センサ部１と左の垂直転送レジスタ２との間は読み出しゲート部６となっており、センサ部１と右の垂直転送レジスタ２との間はチャネルストップ領域７が形成されている。
Ｎ型シリコン基板１１の上には、ゲート絶縁膜１７を介して、例えば多結晶シリコン層から成る転送電極１８が形成されている。この転送電極１８は、垂直転送レジスタ２・読み出しゲート部６・チャネルストップ領域７にわたって形成されている。転送電極１８上には、層間絶縁膜１９を介して、アルミニウムやタングステンから成る遮光膜２０が形成されている。この遮光膜２０は、センサ部１上に開口を有しており、この開口を通じて光がセンサ部１に入射する。
遮光膜２０上にはパッシベーション膜２１、平坦化層２２が形成され、平坦化層２２の上にオンチップレンズ２３が形成されている。
また、平坦化層２２とオンチップレンズ２３との間に、必要に応じて、図示しないカラーフィルタが設けられる。
【００１８】
垂直転送レジスタ２は、シリコン基板１１内の転送チャネル領域１６と、ゲート絶縁膜１７と、転送電極１８とによって、ＣＣＤ構造の電荷転送部が構成されている。
【００１９】
ここで、図１及び図２に示す固体撮像素子における、センサ部１から読み出し方向（Ａ´−Ａ）及び深さ方向（Ａ´−Ａ″）のポテンシャルの概念図を図３に示す。
センサ部１に蓄積された信号電荷ｅは、転送電極１８にハイレベルの読み出しパルス電圧（φＶ１＝Ｈｉｇｈ）が印加されることにより、センサ部１から垂直転送レジスタへ２と読み出される。
このセンサ部１から垂直転送レジスタ２への読み出し特性を制御する要因としては、読み出しパルス電圧、センサ部１のポテンシャル分布、ＲＯＧ（読み出しゲート）長等がある。
なお、センサ部１から、Ｐ型半導体ウエル領域１２によるオーバーフローバリアを越えてオーバーフローした信号電荷ｅは、基板１１側に排出される。
【００２０】
センサ部１から垂直転送レジスタ２へ信号電荷を読み出すための構成を、通常の固体撮像素子と同様の構成とした場合の平面図を図８に示す。
図８は、通常の２層の多結晶シリコン層で垂直転送レジスタ２の転送電極１８を構成し、４相駆動を行う場合の構成を示している。
下層の第１層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ａ２，１８Ａ４と、上層の第２層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３とが、垂直転送レジスタ２において、一部をオーバーラップさせて交互に配置されている。
第２層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ｂ１に、第１相の垂直転送パルス電圧φＶ１が印加され、第１層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ａ２に、第２相の垂直転送パルス電圧φＶ２が印加され、第２層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ｂ３に、第３相の垂直転送パルス電圧φＶ３が印加され、第１層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ａ４に、第４相の垂直転送パルス電圧φＶ４が印加される。
そして、第２層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３に印加される垂直転送パルス電圧φＶ１，φＶ３に、図９のタイミングチャートに示すように、それぞれ読み出しパルス３０を印加して、センサ部１から垂直転送レジスタ２に信号電荷を読み出している。
これにより、第２層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３が、それぞれ読み出し電極を兼ねることになり、読み出し間口の長さＬは、これら転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３の実効長に一致する。
【００２１】
画素セルサイズの縮小化に伴い、図８の構成では、第２層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３の読み出し間口（長さＬ）が狭くなっていくため、前述したように読み出し特性が悪化して、読み出し電圧を高くする必要が生じる。
【００２２】
また、画素セルサイズの縮小化により、各部の寸法が縮小化してブルーミングマージンが小さくなってしまうため、ブルーミングマージンを確保するためにセンサ部１のポテンシャル分布構成を変更する必要が生じる。このようにブルーミングマージンを確保しようとすると、さらに読み出し特性が厳しくなる。
【００２３】
そこで、図１及び図２に示した固体撮像素子に対して、図８の構成と比較して、読み出しパルス電圧を印加する転送電極１８の数を増やすように駆動を行うようにする。
本発明の一実施の形態として、このように駆動を行うように構成した場合を説明する。
【００２４】
本実施の形態では、特に、図４の平面図に示すように、第１相の垂直転送パルスφＶ１が印加される転送電極１８Ｂ１と第３相の垂直転送パルスφＶ３が印加される転送電極１８Ｂ３に読み出しパルスを印加するだけではなく、これらの転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３間にある転送電極１８Ａ４にも、読み出しパルスを印加する。
【００２５】
これにより、図４中矢印で示すように、この転送電極１８Ａ４によっても信号電荷が垂直転送レジスタ２に読み出される。
図４中上の行のセンサ部１に蓄積された信号電荷は、センサ部１から転送電極１８Ｂ３及び転送電極１８Ａ４により、その下のシリコン基板１１内（その部分が読み出しゲート部６となる）を通じて、垂直転送レジスタ２の転送チャネル領域１６に読み出される。
図４中下の行のセンサ部１に蓄積された信号電荷は、センサ部１から転送電極１８Ａ４及び転送電極１８Ｂ１により、その下のシリコン基板１１内（その部分が読み出しゲート部６となる）を通じて、垂直転送レジスタ２の転送チャネル領域１６に読み出される。
【００２６】
そして、このように駆動させるために、図５のタイミングチャートに示すように、転送電極１８Ａ４に印加する第４相の垂直転送パルスφＶ４にも、読み出しパルス３０を加えている。
【００２７】
このように駆動させることにより、読み出しの間口（長さＬ）が、第２層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３の間に挟まれた、第１層の多結晶シリコン層から成る転送電極１８Ａ４を足した分だけ、従来の場合（図８参照）よりも広がることから、信号電荷の読み出しが容易になる。
この場合の読み出しの間口の長さＬは、ほぼセンサ部１の長さとなる。
【００２８】
また、上述した駆動を行うためには、垂直転送レジスタ２のそれぞれの転送電極１８Ｂ１，１８Ａ２，１８Ｂ３，１８Ａ４に電圧を印加する電圧印加手段（例えば、配線、電圧制御回路、電源部等）を、転送電極１８Ａ４にも読み出しパルス３０が加えられるように構成すればよい。
そして、固体撮像素子と、このような電圧印加手段とを備えて、固体撮像装置を構成する。
【００２９】
上述の本実施の形態によれば、転送電極１８Ａ４に印加される第４相の垂直転送パルスφＶ４にも、読み出しパルス３０を加えるようにしたことにより、４相駆動の４枚の転送電極１８Ｂ１，１８Ａ２，１８Ｂ３，１８Ａ４のうち、３枚の転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３，１８Ａ４に読み出しパルス３０が印加され、これら３枚の転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３，１８Ａ４を通じて、センサ部１から垂直転送レジスタ２へ、信号電荷の読み出しが行われるようになる。
この結果、センサ部１から垂直転送レジスタ２への信号電荷の読み出しに対する間口が広くなり、信号電荷の読み出しが容易に行われるようになる。
これにより、読み出しパルス３０の電圧、即ち読み出し電圧を従来の構成よりも低減することが可能となる。
従って、画素セルのサイズの縮小化が進んでも、充分な読み出し特性を確保することが可能になる。
【００３０】
読み出し電圧を低減することが可能になるため、固体撮像装置の消費電力を低減することが可能になる。
また、読み出し電圧を低減できることにより、信号電荷読み出し用の転送電極に電圧を印加する電圧印加手段を、他の電圧印加手段と兼用することが可能になるため、これによりシステム内の電源数を低減することも可能になる。
【００３１】
また、読み出し電圧を低減することが可能になるため、読み出し電圧が高いことにより発生する読み出し不良欠陥を低減することが可能になる。
従って、良好な読み出し特性を有する固体撮像素子を安定して製造することが可能になり、固体撮像素子の製造歩留まりも向上することができる。
【００３２】
次に、本発明の他の実施の形態を説明する。
【００３３】
通常のＣＣＤ固体撮像素子の構成では、図１０に模式的平面図を示すように、シリコン基板内の図中斜線を付した領域に、チャネルストップ領域７を設けている。
即ち、チャネルストップ領域７は、垂直転送方向に隣接する画素のセンサ部１間と、センサ部１及びその信号電極の読み出し側（読み出しゲート部のある側）とは反対側の垂直転送レジスタ２との間（図２の断面図にあるチャネルストップ領域７）とに形成されている。
そして、垂直転送方向に隣接する画素のセンサ部１間に、チャネルストップ領域７を設けていることにより、画素間でのスミアの要因になる電荷の発生と画素間の電荷の混色とを抑制している。
【００３４】
これに対して、本実施の形態では、図６に模式的平面図を示すように、図中上の行のセンサ部１と下の行のセンサ部１との間では、隣接する画素のセンサ部１間のチャネルストップ領域７（ライトチャネルストップ；ＬＣＳ）を、一部抜いており、読み出し側とは反対側（センサ部１の右の垂直転送レジスタ２側）のごく一部のみに形成している。
なお、図中上の行のセンサ部１と図示しないその上の行のセンサ部との間、下の行のセンサ部１と図示しないその下の行のセンサ部との間では、チャネルストップ領域７を全体に形成している。
【００３５】
また、本実施の形態では、先の実施の形態と同様に、第４相の垂直転送パルスφＶ４が印加される転送電極１８Ａ４にも、読み出しパルス３０を加えるように駆動する。
【００３６】
このように、転送電極１８Ａ４にも読み出しパルス３０を加えるように駆動すると共に、上述したように垂直転送方向に隣接する画素のセンサ部１間のチャネルストップ領域７を一部抜いていることにより、図６に矢印で示すように、センサ部１から転送電極１８Ａ４の下の転送チャネル領域１６にも信号電荷を読み出すことが可能になり、読み出し間口の長さＬを広げて、センサ部１の長さとほぼ同じにすることができる。
このとき、センサ部１から転送電極１８Ａ４の下の転送チャネル領域１６に信号電荷を読み出す経路において、チャネルストップ領域７が障壁とならないので、先の実施の形態よりも、さらに容易に転送電極１８Ａ４の下の転送チャネル領域１６に信号電荷を読み出すことができる。
【００３７】
しかしながら、本実施の形態を、通常のインターライン転送（ＩＴ）方式の固体撮像素子に適用すると、フィールド読み出しを行う場合に、信号電荷を読み出す画素の組み合わせを、フィールド毎（奇数フィールドと偶数フィールド）に変える必要があることから、チャネルストップ領域７を全てのセンサ部１行間で抜く必要がある。
このように、全てのセンサ部１行間でチャネルストップ領域７を抜くと、スミアや混色に対しては不利となる。
【００３８】
従って、本実施の形態のセンサ部１間のチャネルストップ領域７を抜く構成は、信号電荷を読み出す画素の組み合わせが固定されている場合に適用することが望ましい。
このように信号電荷を読み出す画素の組み合わせが固定されている構成としては、例えば、縦倍密構造で全画素読み出し（Progressive Scan）を可能とする構成が挙げられる。
縦倍密構造は、例えば、特開２０００−１８４２８６号公報に記載されているように、各画素の縦方向のセンサ部（光電変換素子）の数を通常の２倍の２個ずつとして、常に特定の２個のセンサ部同士で信号電荷を加算することにより、全画素読み出しを可能にするものである。
【００３９】
そして、本実施の形態の構成を縦倍密構造に適用する場合には、図６において、さらに、上の行のセンサ部１と下の行のセンサ部１とを上下１個ずつ組み合わせて、それぞれ２個のセンサ部１同士で信号電荷を加算するように構成する。
これにより、常に信号電荷を加算するセンサ部１の組み合わせにおいて、センサ部１間のチャネルストップ領域７を抜いて、読み出しの間口を広げることができる。
【００４０】
ここで、従来のＣＣＤ固体撮像素子の構成と、本実施の形態の３電極読み出し及びセンサ部１間のチャネルストップ領域７を抜いた構成とにおいて、それぞれシミュレーションによりポテンシャル分布を求めた。得られたポテンシャル等高線を図７に示す。図７Ａは図８に示した従来の構成の場合を示し、図７Ｂは本実施の形態の構成の場合を示している。
図７Ａ及び図７Ｂを比較すると、本実施の形態の構成とすることにより、センサ部１の垂直転送レジスタ２に対する信号電荷の読み出しの間口が広がり、読み出しが容易になることが分かる。
【００４１】
上述の本実施の形態によれば、先の実施の形態と同様に、４相駆動の転送電極１８（１８Ｂ１，１８Ａ２，１８Ｂ３，１８Ａ４）のうち３つの転送電極１８Ｂ１，１８Ｂ３，１８Ａ４に読み出し電圧パルスを加えるように駆動を行うことにより、読み出しの間口を従来の構成よりも広げることができるため、読み出し特性を向上し、読み出し電圧を低減することができる。
【００４２】
また、本実施の形態によれば、隣接するセンサ部１間のチャネルストップ領域７を抜いたことにより、センサ部１から転送電極１８Ａ４の下の転送チャネル１６へ信号電荷を読み出す経路において、チャネルストップ領域７が障壁とならないため、容易に信号電荷を読み出すことができることから、さらに読み出し電圧を低減することができる。
【００４３】
従って、画素セルのサイズの縮小化が進んでも、充分な読み出し特性を確保することが可能になる。
これにより、画素セルのサイズを縮小化して、固体撮像素子の多画素化や固体撮像装置の小型化を図ることができる。
【００４４】
そして、読み出し電圧を低減することが可能になるため、固体撮像装置の消費電力を低減することが可能になり、信号電荷読み出し用の転送電極に電圧を印加する電圧印加手段を他の電圧印加手段と兼用することによりシステム内の電源数を低減することも可能になる。
【００４５】
また、読み出し電圧を低減することが可能になるため、読み出し電圧が高いことにより発生する読み出し不良欠陥を低減することが可能になる。
従って、良好な読み出し特性を有する固体撮像素子を安定して製造することが可能になり、固体撮像素子の製造歩留まりも向上することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、センサ部１間のチャネルストップ領域７の大部分を抜いているが、センサ部１間のチャネルストップ領域７を、読み出し側の例えば半分だけ、もしくはごく一部だけ抜くようにしても、チャネルストップ領域７を抜かずに全て形成した構成と比較して、信号電荷の読み出しを容易にする効果が得られる。
【００４７】
上述の各実施の形態では、２層の電極層により垂直転送レジスタ２の転送電極１８を構成し、垂直転送レジスタ２において４相駆動を行う場合であったが、本発明はその他の電極層数や駆動の構成にも適用することが可能である。
【００４８】
本発明においては、２ｎ枚（ｎは自然数）の転送電極により２ｎ相の駆動を行う固体撮像素子で、２ｎ枚のうちｎ＜ｘ＜２ｎを満たすｘ枚の転送電極に読み出しパルスを加えるように構成する。即ち、ｘは（ｎ＋１）〜（２ｎ−１）の範囲になる。これにより、２ｎ枚の転送電極のうちｎ枚の転送電極に読み出しパルスを加える通常の構成よりも、読み出しの間口を広げて、読み出し電圧を低減することが可能になる。
なお、本発明においては、２ｎ枚の転送電極をｎ層の電極層により構成することが望ましい。
【００４９】
また、上述の各実施の形態では、センサ部１がマトリクス状に配置されたＣＣＤ固体撮像素子に本発明を適用した場合を説明したが、本発明は、例えばセンサ部がライン状に配置されたＣＣＤ固体撮像素子にも適用することが可能である。
さらに、本発明は、電荷転送部としてＣＣＤ構造の垂直転送レジスタが形成されたＣＣＤ固体撮像素子に限らず、同様の電荷転送駆動が可能な電荷転送部を有する固体撮像素子であれば適用することが可能である。
【００５０】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明を適用する固体撮像素子の一形態の概略構成図（平面図）である。
【図２】図１の固体撮像素子の断面図である。
【図３】図１の固体撮像素子のセンサ部から読み出し方向及び深さ方向のポテンシャルの概念図である。
【図４】本発明の一実施の形態における電極構造を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施の形態における駆動のタイミングチャートである。
【図６】本発明の他の実施の形態におけるチャネルストップ領域の位置を示す模式的平面図である。
【図７】Ａ  図８の電極構造の場合のポテンシャル等高線である。Ｂ  図６の電極構造の場合のポテンシャル等高線である。
【図８】従来の電極構造を示す平面図である。
【図９】従来の駆動のタイミングチャートである。
【図１０】従来の構成のチャネルストップ領域の位置を示す模式的平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  センサ部、２  垂直転送レジスタ、４  水平転送レジスタ、６  読み出しゲート部、７  チャネルストップ領域、１３  電荷蓄積領域、１４  正電荷蓄積領域、１６  転送チャネル領域、１８，１８Ｂ１，１８Ａ２，１８Ｂ３，１８Ａ４  転送電極、２０  遮光膜、２３  オンチップレンズ
【図１】
2006013709.tif 000003
【図２】
2006013709.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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