(57)【要約】【課題】固体撮像装置において、信号電荷の垂直間引き、もしくは垂直間引きと水平間引きを行えることを可能とする。【解決手段】入射光を光電変換する光電変換部１２と、光電変換部１２から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部１３と、垂直電荷転送部１３から出力された信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部１５と、水平電荷転送部１５の不要な信号電荷が水平オーバフローゲート２１を介して掃き捨てられる水平オーバフロードレイン２２とを備え、水平オーバーフローゲート２１のゲート電極が水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ１、Ｈ３と共通化されていて、少なくとも１相の水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ２に対応する水平オーバーフローゲート２１のゲート電極Ｈ２’と、該水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ２とが独立に形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2008283160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を光電変換するもので垂直水平方向に配置された光電変換部と、
前記光電変換部から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部と、
前記垂直電荷転送部から出力された信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部と、
前記水平電荷転送部の不要な信号電荷が水平オーバフローゲートを介して掃き捨てられる水平オーバフロードレインとを備え、
前記水平オーバーフローゲートのゲート電極が前記水平電荷転送部の転送電極と共通化されていて、
少なくとも１相の前記水平電荷転送部の転送電極に対応する前記水平オーバーフローゲートのゲート電極と、該水平電荷転送部の転送電極とが独立に形成されている
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記垂直電荷転送部から前記水平電荷転送部へ転送される信号電荷を列単位で選択的に阻止したその信号電荷を排出する電荷排出部と、
前記電荷排出部の後段に前記垂直電荷転送部から前記水平電荷転送部への信号電荷の転送を阻止するホールドゲートとを備え、
前記電荷排出部は前記水平電荷転送部側の前記光電変換部に形成され、
前記光電変換部より濃度が高い高濃度領域を有する
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記ホールドゲートは、所定の電圧が与えられたきに、転送されてきた信号電荷を阻止し、該信号電荷が所定量を越えたときに該信号電荷を前記電荷排出部に排出する
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
入射光を光電変換する複数の光電変換部と、
前記光電変換部から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部と、
前記垂直電荷転送部から出力された信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部と、
前記水平電荷転送部の不要な信号電荷が水平オーバフローゲートを介して掃き捨てられる水平オーバフロードレインとを備え、
前記水平オーバーフローゲートのゲート電極が前記水平電荷転送部の転送電極と共通化されていて、
少なくとも１相の前記水平電荷転送部の転送電極に対応する前記水平オーバーフローゲートのゲート電極と、該水平電荷転送部の転送電極とが独立に形成されている固体撮像装置の駆動方法であって、
前記独立に形成された水平オーバーフローゲートのゲート電極に、これと対応する前記水平電荷転送部の転送電極と同じパルスを印加する
ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項５】
垂直間引き時に、
少なくとも１相の前記水平電荷転送部の転送電極をＬｏｗレベルの電圧にするとともに、
前記水平電荷転送部の転送電極に対して独立に形成された前記水平オーバーフローゲートのゲート電極の少なくとも１つのゲート電極をＨｉｇｈレベルの電圧にする
することを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項６】
前記固体撮像装置の垂直間引きおよび水平間引きを、
前記水平電荷転送部にオーバフローゲートを介して形成されたオーバーフロードレインに信号電荷を掃き捨てることで行う
ことを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項７】
前記信号電荷を掃き捨てる際に、スミアも同時に掃き捨てる
することを特徴とする請求項４記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項８】
前記垂直電荷転送部から前記水平電荷転送部へ転送される信号電荷を列単位で選択的に阻止したその信号電荷を排出する電荷排出部と、
前記電荷排出部の後段に前記垂直電荷転送部から前記水平電荷転送部への信号電荷の転送を阻止するホールドゲートとを備え、
前記ホールドゲートに、所定の電圧が与えられたきに、転送されてきた信号電荷を阻止し、該信号電荷が所定量を越えたときに該信号電荷を前記電荷排出部に排出する
ことを特徴とする請求項４記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項９】
入射光を集光する集光光学部と、
前記集光光学部で集光した光を受光して光電変換する固体撮像装置と、
光電変換された信号を処理する信号処理部とを備え、
前記固体撮像装置は、
入射光を光電変換するもので垂直水平方向に配置された光電変換部と、
前記光電変換部から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部と、
前記垂直転送部から出力された信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部と、
前記水平電荷転送部の不要な信号電荷が水平オーバフローゲートを介して掃き捨てられる水平オーバフロードレインとを備え、
前記水平オーバーフローゲートのゲート電極が前記水平電荷転送部の転送電極と共通化されていて、
少なくとも１相の前記水平電荷転送部の転送電極に対応する前記水平オーバーフローゲートのゲート電極と、該水平電荷転送部の転送電極とが独立に形成されている
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置およびその駆動方法、および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ撮像素子で水平間引きや垂直間引きを実現する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、上記特許文献１で提案されている方法では、垂直間引きを実現することはできるが、水平間引きを実現することは困難であった。また、水平電荷転送部中の過剰電荷をオーバーフローさせることもできないため、水平電荷転送部幅を細くすることができず、垂直間引きの高速化が難しいという問題も有る。
【０００３】
水平電荷転送部中の過剰電荷をオーバーフローさせる方法として、水平オーバーフローゲートを水平電荷転送部の転送電極で駆動させる方法が実用化されている（例えば、特許文献２参照。）。この方法では、水平電荷転送部からオーバーフロードレインに信号電荷を完全転送することができないので、水平間引きおよび垂直間引きを一つのオーバフロードレインで行うことができない。
【０００４】
上記問題点の解決方法の１つとして垂直電荷転送部と水平電荷転送部との間（ＶＨ部）にドレインを形成する方法が種々検討されている（例えば、特許文献３参照。）。しかし上記特許文献３に開示されている方法の場合、完全転送ができないため、水平間引きは実現できるが、垂直間引きは実現できていない。
【０００５】
また、水平間引きと垂直間引きとを同時に実現することが可能になる方法も提案されている（例えば、特許文献４参照。）。この方法では、水平間引きと垂直間引きとを同時に実現することが可能になるが、配線が複雑になるとともに、微細加工が必要になるため、まだ実用化には至っていない。
【０００６】
【特許文献１】特開平９-３１２８４９号公報
【特許文献２】特許第２５２３７１７号公報
【特許文献３】特開２０００-１３８９４３号公報
【特許文献４】特開２００１-５３２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、簡単な構成で水平間引きと垂直間引きを同時に実現することが困難な点である。
【０００８】
本発明は、水平電荷転送部に水平オーバフローゲートを介して水平オーバフロードレインを備えた固体撮像装置において、垂直間引き、もしくは垂直間引きと水平間引きを行えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る本発明は、入射光を光電変換するもので垂直水平方向に配置された光電変換部と、前記光電変換部から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部と、前記垂直電荷転送部から出力された信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部と、前記水平電荷転送部の不要な信号電荷が水平オーバフローゲートを介して掃き捨てられる水平オーバフロードレインとを備え、前記水平オーバーフローゲートのゲート電極が前記水平電荷転送部の転送電極と共通化されていて、少なくとも１相の前記水平電荷転送部の転送電極に対応する前記水平オーバーフローゲートのゲート電極と、該水平電荷転送部の転送電極とが独立に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る本発明では、水平オーバーフローゲートのゲート電極が水平電荷転送部の転送電極と共通化されていることから、水平電荷転送部の過剰電荷の掃き捨てが可能になる。また、少なくとも１相の水平電荷転送部の転送電極に対応する水平オーバーフローゲートのゲート電極と、該水平電荷転送部の転送電極とが独立に形成されていることで、垂直間引きが行える、もしくは垂直間引きと水平間引きとが行える。
【００１１】
請求項２に係る本発明は、入射光を光電変換する複数の光電変換部と、前記光電変換部から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部と、前記垂直電荷転送部から出力された信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部と、前記水平電荷転送部の不要な信号電荷が水平オーバフローゲートを介して掃き捨てられる水平オーバフロードレインとを備え、前記水平オーバーフローゲートのゲート電極が前記水平電荷転送部の転送電極と共通化されていて、少なくとも１相の前記水平電荷転送部の転送電極に対応する前記水平オーバーフローゲートのゲート電極と、該水平電荷転送部の転送電極とが独立に形成されている固体撮像装置の駆動方法であって、前記独立に形成された水平オーバーフローゲートのゲート電極に、これと対応する前記水平電荷転送部の転送電極と同じパルスを印加することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る本発明では、水平オーバーフローゲートのゲート電極が水平電荷転送部の転送電極と共通化されていることから、水平電荷転送部の過剰電荷の掃き捨てが可能になる。また、少なくとも１相の水平電荷転送部の転送電極に対応する水平オーバーフローゲートのゲート電極と、該水平電荷転送部の転送電極とが独立に形成されていることで、垂直間引きが行える、もしくは垂直間引きと水平間引きとが行える。しかも、独立に形成された水平オーバーフローゲートのゲート電極と、それに対応する水平電荷転送部の転送電極とに同じパルスを印加することから、過剰電荷を掃き捨てる機能を持たせているとともに、水平電荷転送部の転送電極に対応する前記水平オーバーフローゲートのゲート電極にＨｉｇｈレベルの電圧を与えて、水平オーバーフローゲートのゲート電極と水平電荷転送部の転送電極とが共通化されている電極にＬｏｗレベルの電圧を与えてポテンシャル差を作り、水平電荷転送部にある電子をオーバフロードレインに完全に掃き捨てる機能を持たせている。この二つの機能を切り換えられるようにしたものである。
【００１３】
請求項６に係る本発明は、入射光を集光する集光光学部と、前記集光光学部で集光した光を受光して光電変換する固体撮像装置と、光電変換された信号を処理する信号処理部とを備え、前記固体撮像装置は、入射光を光電変換するもので垂直水平方向に配置された光電変換部と、前記光電変換部から読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送部と、前記垂直転送部から出力された信号電荷を水平方向に転送する水平電荷転送部と、前記水平電荷転送部の不要な信号電荷が水平オーバフローゲートを介して掃き捨てられる水平オーバフロードレインとを備え、前記水平オーバーフローゲートのゲート電極が前記水平電荷転送部の転送電極と共通化されていて、少なくとも１相の前記水平電荷転送部の転送電極に対応する前記水平オーバーフローゲートのゲート電極と、該水平電荷転送部の転送電極とが独立に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る本発明では、本願発明の固体撮像装置を用いることから、水平間引きおよび垂直間引きを自在に行うことができる固体撮像装置が用いられる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る本発明によれば、工程の増加や特別な微細加工技術を用いることなく、水平間引きおよび垂直間引きを自在に行うことができるという利点がある。
【００１６】
請求項２に係る本発明によれば、過剰電荷を掃き捨てることと、水平間引きおよび垂直間引きを自在に行うことが自在にできるという利点がある。
【００１７】
請求項６に係る本発明によれば、本願発明の固体撮像素子を備えていることから、固体撮像装置において水平間引きおよび垂直間引きを自在に行うことができるため、固体撮像装置の垂直方向、もしくは垂直方向および水平方向の画素情報の情報量が低減されるため、高フレーム化ができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第１実施例）を示した図１の平面図によって説明する。ここで説明する固体撮像装置１は、一例として、水平方向駆動が３相駆動の例である。
【００１９】
図１に示すように、固体撮像装置１の撮像部１１には、半導体基板（例えばシリコン半導体基板）に行列状に配置された複数の光電変換部１２と、各光電変換部１２の列（垂直転送方向）毎にその配列方向に沿って設けられた垂直電荷転送部（例えば垂直ＣＣＤ）１３、各光電変換部１２から垂直電荷転送部１３に信号電荷を読み出すための読み出しゲート１４とが備えられている。
【００２０】
また、上記垂直電荷転送部１３の出力端側には、上記垂直電荷転送部１３から例えば各行単位で垂直転送される信号電荷を水平転送する水平電荷転送部１５が備えられている。この水平電荷転送部１５の出力端には、信号電荷を出力する出力部１６が備えられている。この出力部１５は、例えばフローティングディフュージョンアンプからなる電荷電圧変換部を有する。
【００２１】
また、各列間にはチャネルストップ３１が形成され、各チャネルストップ３１は、例えば接地されている。
【００２２】
上記光電変換部１２は、例えば、入射光を光電変換するもので、例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなり、入射光の光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積するものである。上記水平電荷転送部１３は、例えば垂直転送クロックによって光電変換部より読み出された信号電荷を混合することなく垂直転送するものである。
【００２３】
また、上記水平電荷転送部１５の上記撮像部１１側とは反対側には水平オーバーフローゲート２１を介して水平オーバーフロードレイン２２が設けられている。上記水平オーバーフロードレインは、水平オーバーフローゲート２１のゲート電極が水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ１、Ｈ３と共通化されていて、少なくとも１相の上記水平電荷転送部１５の転送電極、例えば転送電極Ｈ２に対応する上記水平オーバーフローゲート２１のゲート電極Ｈ２’とが独立に形成されている。また、オーバフロードレイン２２の端部に、正電圧を印加する電源２３が接続されている。
【００２４】
次に、図２に示した図１中のＡ−Ａ’線における断面図によって、上記固体撮像装置１の要部の断面構造を説明する。
【００２５】
図２に示すように、固体撮像装置１が形成されるシリコン層としてシリコン基板１１１を用いる。このシリコン基板１１１は、例えばＮ型のシリコン基板であり、その上層はＰ型ウエル領域１１２が形成されている。
【００２６】
上記Ｐ型ウエル領域１１２の上層には、垂直電荷転送部１３および水平電荷転送部２１が形成されるＮ型拡散層１１３が形成されている。上記垂直電荷転送部１３には、上記Ｎ型拡散層１１３上にゲート絶縁膜１３４を介して複数の転送電極Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４等が形成されている。また、上記水平電荷転送部３１は、上記Ｎ型拡散層１１３上に絶縁膜１３２を介して複数の転送電極Ｈ２、Ｈ２’等が配置されている。さらに、Ｎ型拡散層１１３を囲むようにチャネルストップ３１が形成されている。
【００２７】
また、転送電極Ｈ２’の下部の上記Ｎ型拡散層１１３には、垂直電荷転送部１３側より上記Ｎ型拡散層１１３より低濃度のＮ-型の水平オーバフローゲート２１、上記Ｎ型拡散層１１３より高濃度のＮ+型の水平オーバフロードレイン２２が形成されている。
【００２８】
上記固体撮像装置１では、水平オーバーフロードレイン２２は、水平オーバーフローゲートのゲート電極２１が上記水平電荷転送部１５の転送ゲートＨ１、Ｈ３と共通化されていることから、水平電荷転送部１５の過剰電荷の掃き捨てが可能になる。また少なくとも１相の水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ２に対応する水平オーバーフローゲート２１のゲート電極Ｈ２’と、該水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ２とが独立に形成されていることで、垂直間引きを行える。
【００２９】
ここで、上記固体撮像装置１における断面Ａ−Ａ’でのポテンシャルを図３に示す。また垂直１／２間間引きの一例のタイミングチャートを図４に示す。上記固体撮像装置１では、水平転送時に、独立に形成された水平オーバーフローゲート２２のゲート電極Ｈ２’に、これと対応する水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ２と同じ駆動パルスを印加することによって、過剰電荷を掃き捨てる機能を持たせている。また、ゲート電極Ｈ２’にＨｉｇｈレベルの電圧を与えて、転送電極Ｈ２にＬｏｗレベルの電圧を与えて、ポテンシャル差を作り、水平電荷転送部１５にある電子を完全に水平電荷転送部１５の下にあるオーバフロードレイン２２に完全に掃き捨てる。そして、上記二つの電荷の掃き捨てモードが切り換えられるようになっている。また、信号電荷を掃き捨てる際には、上記固体撮像装置１で発生したスミアも上記掃き捨て動作とともに掃き捨てることができる。
【００３０】
次に、本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第２実施例）を示した図５の平面図によって説明する。ここで説明する固体撮像装置２は、一例として、水平方向駆動が２相駆動の例である。また、第２実施例の説明では、上記固体撮像装置１と同様な構成部品には同一符号を付与して説明する。
【００３１】
図５に示すように、固体撮像装置２の撮像部１１には、半導体基板（例えばシリコン半導体基板）に行列状に配置された複数の光電変換部１２と、各光電変換部１２の列（垂直転送方向）毎にその配列方向に沿って設けられた垂直電荷転送部（例えば垂直ＣＣＤ）１３、各光電変換部１２から垂直電荷転送部１３に信号電荷を読み出すための読み出しゲート１４とが備えられている。
【００３２】
また、上記垂直電荷転送部１３の出力端側には、上記垂直電荷転送部１３から例えば各行単位で垂直転送される信号電荷を水平転送する水平電荷転送部１５が備えられている。この水平電荷転送部１５の出力端には、信号電荷を出力する出力部１６が備えられている。この出力部１５は、例えばフローティングディフュージョンアンプからなる電荷電圧変換部を有する。
【００３３】
また、各列間にはチャネルストップ３１が形成され、各チャネルストップ３１は、例えば接地されている。
【００３４】
上記光電変換部１２は、例えば、入射光を光電変換するもので、例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなり、入射光の光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積するものである。上記水平電荷転送部１３は、例えば垂直転送クロックによって光電変換部より読み出された信号電荷を混合することなく垂直転送するものである。
【００３５】
また、上記水平電荷転送部１５の上記撮像部１１側とは反対側には水平オーバーフローゲート２１を介して水平オーバーフロードレイン２２が設けられている。上記水平オーバーフロードレインは、水平オーバーフローゲート２１のゲート電極が水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ１、Ｈ１と共通化されていて、少なくとも１相の上記水平電荷転送部１５の転送電極、例えば転送電極Ｈ２、Ｈ２にそれぞれに対応する上記水平オーバーフローゲート２１のゲート電極Ｈ２’、Ｈ２’とが独立に形成されている。また、オーバフロードレイン２２の端部に、正電圧を印加する電源２３が接続されている。
【００３６】
次に、図６に示した図５中のＢ−Ｂ’線断面図によって、上記固体撮像装置２の要部の断面構造を説明する。
【００３７】
図６に示すように、固体撮像装置２が形成されるシリコン層としてシリコン基板１１１を用いる。このシリコン基板１１１は、例えばＮ型のシリコン基板であり、その上層はＰ型ウエル領域１１２が形成されている。
【００３８】
上記Ｐ型ウエル領域１１２の上層には、垂直電荷転送部１３および水平電荷転送部２１が形成されるＮ型拡散層１１３（１１３−１）が形成されている。上記垂直電荷転送部１３には、上記Ｎ型拡散層１１３−１上にゲート絶縁膜１３４を介して複数の転送電極１３５（Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４等）が形成されている。また、上記水平電荷転送部３１は、上記Ｎ型拡散層１１３上に絶縁膜１３２を介して複数の転送電極Ｈ２、Ｈ２’等が配置されている。さらに、Ｎ型拡散層１１３、光電変換部等のアクティブ領域を囲むようにチャネルストップ３１が形成されている。
【００３９】
また、転送電極Ｈ２’の下部の上記Ｎ型拡散層１１３には、垂直電荷転送部１３側より上記Ｎ型拡散層１１３より低濃度のＮ-型の水平オーバフローゲート２１、上記Ｎ型拡散層１１３より高濃度のＮ+型の水平オーバフロードレイン２２が形成されている。
【００４０】
また、上記固体撮像装置２のＢ−Ｂ’線断面におけるポテンシャルは、図７に示すようになっている。図７中、Ｌはポテンシャルが低レベルであることを示し、Ｈはポテンシャルが高レベルであることを示している。
【００４１】
次に、図８に示した図５中のＣ−Ｃ’線断面図によって、上記固体撮像装置２の要部の断面構造を説明する。
【００４２】
図８に示すように、固体撮像装置２が形成されるシリコン層としてシリコン基板１１１を用いる。このシリコン基板１１１は、例えばＮ型のシリコン基板であり、その上層はＰ型ウエル領域１１２が形成されている。
【００４３】
上記Ｐ型ウエル領域１１２の上層には、垂直電荷転送部１３および水平電荷転送部２１が形成されるＮ型拡散層１１３（１１３−２）が形成されている。このＮ型拡散層１１３−２は、上記Ｎ型拡散層１１３−１よりも低濃度のＮ-型拡散層で形成されている。上記垂直電荷転送部１３には、上記Ｎ型拡散層１１３上にゲート絶縁膜１３４を介して複数の転送電極Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４等が形成されている。また、上記水平電荷転送部３１は、上記Ｎ型拡散層１１３上に絶縁膜１３２を介して複数の転送電極Ｈ２、Ｈ２’等が配置されている。さらに、Ｎ型拡散層１１３、光電変換部１２等のアクティブ領域を囲むようにチャネルストップ３１が形成されている。
【００４４】
また、転送電極Ｈ２’の下部の上記Ｎ-型拡散層１１３−２には、垂直電荷転送部１３側より上記Ｎ-型拡散層１１３−２より低濃度のＮ--型の水平オーバフローゲート２１、上記Ｎ-型拡散層１１３−２より高濃度のＮ+型の水平オーバフロードレイン２２が形成されている。
【００４５】
また、上記固体撮像装置２のＣ−Ｃ’線断面におけるポテンシャルは、図９に示すようになっている。図９中、Ｌはポテンシャルが低レベルであることを示し、Ｈはポテンシャルが高レベルであることを示している。
【００４６】
上記固体撮像装置２では、水平オーバーフロードレイン２２は、水平オーバーフローゲートのゲート電極２１が上記水平電荷転送部１５の転送ゲートＨ１、Ｈ１と共通化されていることから、水平電荷転送部１５の過剰電荷の掃き捨てが可能になる。また少なくとも１相の上記水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ２、Ｈ２にそれぞれに対応する上記水平オーバーフローゲート２２のゲート電極Ｈ２’、Ｈ２’と、該転送電極Ｈ２、Ｈ２とが独立に形成されていることで、垂直間引きを行える。
【００４７】
ここで、上記固体撮像装置１における垂直１／２間引きの一例のタイミングチャートを図１０に示す。上記固体撮像装置１では、水平転送時に、独立に形成された水平オーバーフローゲート２２のゲート電極Ｈ２’、Ｈ２’に、これと対応する水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ２、Ｈ２と同じ駆動パルスを印加することによって、過剰電荷を掃き捨てる機能を持たせている。また、ゲート電極Ｈ２’にＨｉｇｈレベルの電圧を与えて、転送電極Ｈ２にＬｏｗレベルの電圧を与えて、ポテンシャル差を作り、水平電荷転送部１５にある電子を完全に水平電荷転送部１５の下にあるオーバフロードレイン２２に完全に掃き捨てる。そして、上記二つの電荷の掃き捨てモードが切り換えられるようになっている。また、信号電荷を掃き捨てる際には、上記固体撮像装置２で発生したスミアも上記掃き捨て動作とともに掃き捨てることができる。
【００４８】
次に、本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第３実施例）を示した図１１の平面図によって説明する。ここで説明する固体撮像装置３は、一例として、１／２水平間間引きと１／２垂直間間引きとを行えるもので、水平方向駆動が３相駆動の一例である。また、第３実施例の説明では、上記固体撮像装置１と同様な構成部品には同一符号を付与して説明する。
【００４９】
図１１に示すように、固体撮像装置３の撮像部１１には、半導体基板（例えばシリコン半導体基板）に行列状に配置された複数の光電変換部１２と、各光電変換部１２の列（垂直転送方向）毎にその配列方向に沿って設けられた垂直電荷転送部（例えば垂直ＣＣＤ）１３、各光電変換部１２から垂直電荷転送部１３に信号電荷を読み出すための読み出しゲート１４とが備えられている。
【００５０】
また、上記垂直電荷転送部１３の出力端側には、上記垂直電荷転送部１３から例えば各行単位で垂直転送される信号電荷を水平転送する水平電荷転送部１５が備えられている。この水平電荷転送部１５の出力端には、信号電荷を出力する出力部１６が備えられている。この出力部１５は、例えばフローティングディフュージョンアンプからなる電荷電圧変換部を有する。
【００５１】
また、各列間にはチャネルストップ３１が形成され、各チャネルストップ３１は、例えば接地されている。
【００５２】
上記光電変換部１２は、例えば、入射光を光電変換するもので、例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなり、入射光の光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積するものである。上記水平電荷転送部１３は、例えば垂直転送クロックによって光電変換部より読み出された信号電荷を混合することなく垂直転送するものである。
【００５３】
また、上記水平電荷転送部１５の上記撮像部１１側とは反対側には水平オーバーフローゲート２１を介して水平オーバーフロードレイン２２が設けられている。上記水平オーバーフロードレインは、水平オーバーフローゲート２１のゲート電極が水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ１、Ｈ３と共通化されていて、少なくとも１相の上記水平電荷転送部１５の転送電極、例えば転送電極Ｈ２に対応する上記水平オーバーフローゲート２１のゲート電極Ｈ２’とが独立に形成されている。そして、一つの垂直電荷転送部１３に対応する転送電極Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、ゲート電極Ｈ２’を一組として、上記一つの垂直電荷転送部１３（１３−１）の隣の垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、ゲート電極Ｈ２’をもう一組とし、上記転送電極Ｈ２を、垂直電荷転送部１３（１３−１）に対応する転送電極Ｈ２−１と、垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ２−２というように、２系統に分ける。同様に、上記ゲート電極Ｈ２’をゲート電極Ｈ２’−１とゲート電極Ｈ２’−２の２系統に分ける。また、オーバフロードレイン２２の端部に、正電圧を印加する電源２３が接続されている。
【００５４】
上記固体撮像装置３では、転送電極Ｈ２を、垂直電荷転送部１３（１３−１）に対応する転送電極Ｈ２−１と、垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ２−２というように、２系統に分け、かつゲート電極Ｈ２’をゲート電極Ｈ２’−１とゲート電極Ｈ２’−２の２系統に分けることから、一方の組で垂直間間引きを行い、もう一方の組で水平間間引きを行うことができる。
【００５５】
次に、本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第４実施例）を示した図１２の平面図によって説明する。ここで説明する固体撮像装置４は、一例として、１／２水平間間引きと１／２垂直間間引きとを行えるもので、水平方向駆動が２相駆動の一例である。また、第４実施例の説明では、上記固体撮像装置２と同様な構成部品には同一符号を付与して説明する。
【００５６】
図１２に示すように、固体撮像装置２の撮像部１１には、半導体基板（例えばシリコン半導体基板）に行列状に配置された複数の光電変換部１２と、各光電変換部１２の列（垂直転送方向）毎にその配列方向に沿って設けられた垂直電荷転送部（例えば垂直ＣＣＤ）１３、各光電変換部１２から垂直電荷転送部１３に信号電荷を読み出すための読み出しゲート１４とが備えられている。
【００５７】
また、上記垂直電荷転送部１３の出力端側には、上記垂直電荷転送部１３から例えば各行単位で垂直転送される信号電荷を水平転送する水平電荷転送部１５が備えられている。この水平電荷転送部１５の出力端には、信号電荷を出力する出力部１６が備えられている。この出力部１５は、例えばフローティングディフュージョンアンプからなる電荷電圧変換部を有する。
【００５８】
また、各列間にはチャネルストップ３１が形成され、各チャネルストップ３１は、例えば接地されている。
【００５９】
上記光電変換部１２は、例えば、入射光を光電変換するもので、例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなり、入射光の光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積するものである。上記水平電荷転送部１３は、例えば垂直転送クロックによって光電変換部より読み出された信号電荷を混合することなく垂直転送するものである。
【００６０】
また、上記水平電荷転送部１５の上記撮像部１１側とは反対側には水平オーバーフローゲート２１を介して水平オーバーフロードレイン２２が設けられている。上記水平オーバーフロードレインは、水平オーバーフローゲート２１のゲート電極が水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ１、Ｈ１と共通化されていて、少なくとも１相の上記水平電荷転送部１５の転送電極、例えば転送電極Ｈ２、Ｈ２にそれぞれに対応する上記水平オーバーフローゲート２１のゲート電極Ｈ２’、Ｈ２’とが独立に形成されている。そして、一つの垂直電荷転送部１３に対応する転送電極Ｈ１、Ｈ２、Ｈ１、ゲート電極Ｈ２’を一組として、上記一つの垂直電荷転送部１３（１３−１）の隣の垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ１、Ｈ２、Ｈ１、ゲート電極Ｈ２’をもう一組として、上記転送電極Ｈ２を、垂直電荷転送部１３（１３−１）に対応する転送電極Ｈ２−１と、垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ２−２というように、２系統に分ける。同様に、ゲート電極Ｈ２’をゲート電極Ｈ２’−１とゲート電極Ｈ２’−２の２系統に分ける。また、オーバフロードレイン２２の端部に、正電圧を印加する電源２３が接続されている。
【００６１】
上記固体撮像装置４では、転送電極Ｈ２を、垂直電荷転送部１３（１３−１）に対応する転送電極Ｈ２−１と、垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ２−２というように、２系統に分け、かつゲート電極Ｈ２’をゲート電極Ｈ２’−１とゲート電極Ｈ２’−２の２系統に分けることから、一方の組で垂直間間引きを行い、もう一方の組で水平間間引きを行うことができる。
【００６２】
次に、上記固体撮像装置３または固体撮像装置４を用いて、水平／垂直間間引きを行う時の動作を図１３および図１４に示す。
【００６３】
図１３に示すように、例えば奇数行の信号電荷が垂直電荷転送部１３−１、１３−２により転送された場合、それぞれ転送電極Ｈ２−１をＬｏｗレベルとし、転送電極Ｈ２−２をＨｉｇｈレベルとする。このとき、転送電極Ｈ２−１がＬｏｗレベルであるため、垂直電荷転送部１３−１より転送されてきた信号電荷はオーバフロードレイン２２に掃き捨てられる。一方、転送電極Ｈ２−２がＨｉｇｈレベルであるため、垂直電荷転送部１３−２より転送されてきた信号電荷は水平電荷転送部１５によって水平方向に転送される。また、図１４に示すように、偶数行の信号電荷は垂直電荷転送部１３により転送されると、転送電極Ｈ２−１も転送電極Ｈ２−２もＬｏｗレベルであるため、その信号電荷はオーバフロードレイン２２に掃き捨てられる。このようにして、実質上、１／２水平間間引きと１／２垂直間間引きとが同時に行える。
【００６４】
次に、本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第５実施例）を示した図１５の平面図によって説明する。ここで説明する固体撮像装置５は、一例として、１／２水平間間引きと１／２垂直間間引きとを行えるもので、水平方向駆動が３相駆動の一例である。また、第５実施例の説明では、上記固体撮像装置１と同様な構成部品には同一符号を付与して説明する。
【００６５】
図１５に示すように、固体撮像装置５の撮像部１１には、半導体基板（例えばシリコン半導体基板）に行列状に配置された複数の光電変換部１２と、各光電変換部１２の列（垂直転送方向）毎にその配列方向に沿って設けられた垂直電荷転送部（例えば垂直ＣＣＤ）１３、各光電変換部１２から垂直電荷転送部１３に信号電荷を読み出すための読み出しゲート１４とが備えられている。
【００６６】
上記垂直電荷転送部１３端には、各垂直電荷転送部１３から転送された信号電荷を列配列方向に転送する水平電荷転送部１５が設けられている。この水平電荷転送部１５には水平電荷転送ゲート（図示せず）を有する。この水平電荷転送部１５の出力端には出力部１６が設けられている。また、上記垂直電荷転送部１３から上記水平電荷転送部１５への信号電荷の転送を列単位で選択的に阻止するホールドゲート１７を有する。このホールドゲート１７の前段、すなわち、一般の固体撮像装置の構造では上記水平電荷転送部１５側の上記光電変換部が形成される位置に、上記ホールドゲート１７で阻止された信号電荷を排出する電荷排出部１８が形成されている。すなわち、電荷排出部１８は、光電変換部１２の一つを利用して形成されている。
【００６７】
上記電荷排出部１８は、上記光電変換部１２よりも濃度が高い高濃度領域を有する。上記電荷排出部１８は、図示はしないが、一般の固体撮像装置では光電変換部が形成される領域であり、一例として、Ｎ型不純物領域と、このＮ型不純物領域よりも高濃度でその上部に形成されたＮ型の高濃度領域とから構成されていて、好ましくは、最上層に、Ｐ型正孔蓄積領域が形成されたものである。
【００６８】
また、上記垂直電荷転送部１３の出力端側には、上記垂直電荷転送部１３から例えば各行単位で垂直転送される信号電荷を水平転送する水平電荷転送部１５が備えられている。この水平電荷転送部１５の出力端には、信号電荷を出力する出力部１６が備えられている。この出力部１５は、例えばフローティングディフュージョンアンプからなる電荷電圧変換部を有する。
【００６９】
また、各列間にはチャネルストップ３１が形成され、各チャネルストップ３１は、例えば接地されている。
【００７０】
上記光電変換部１２は、例えば、入射光を光電変換するもので、例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなり、入射光の光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積するものである。上記水平電荷転送部１３は、例えば垂直転送クロックによって光電変換部より読み出された信号電荷を混合することなく垂直転送するものである。
【００７１】
また、上記水平電荷転送部１５の上記撮像部１１側とは反対側には水平オーバーフローゲート２１を介して水平オーバーフロードレイン２２が設けられている。上記水平オーバーフロードレインは、水平オーバーフローゲート２１のゲート電極が水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ１、Ｈ３と共通化されていて、少なくとも１相の上記水平電荷転送部１５の転送電極、例えば転送電極Ｈ２に対応する上記水平オーバーフローゲート２１のゲート電極Ｈ２’とが独立に形成されている。そして、一つの垂直電荷転送部１３に対応する転送電極Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、ゲート電極Ｈ２’を一組として、上記一つの垂直電荷転送部１３（１３−１）の隣の垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、ゲート電極Ｈ２’をもう一組とし、上記転送電極Ｈ２を、垂直電荷転送部１３（１３−１）に対応する転送電極Ｈ２−１と、垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ２−２というように、２系統に分けられている。同様に、上記ゲート電極Ｈ２’をゲート電極Ｈ２’−１とゲート電極Ｈ２’−２の２系統に分けられている。また、オーバフロードレイン２２の端部に、正電圧を印加する電源２３が接続されている。
【００７２】
上記固体撮像装置５では、上記ホールドゲート１７（１７−１）をＬｏｗレベルとすることで、信号電荷の転送が阻止され、上記電荷排出部１８（例えば１８-１）の垂直電荷転送部１３に蓄積される。そして、蓄積された信号電荷が所定量を越えると、上記電荷排出部１８（１８−１）に排出され、また電荷排出部１８（１８−１）において信号電荷が所定量を越えると、オーバフローが行われるＰ型ウエル領域（オーバーフローバリア）（図示せず）を通って基板（図示せず）側に排出される。このときの上記電荷排出部１８、上記ホールドゲート１７、上記電荷排出部１８の前段のＬｏｗレベルゲート（読み出しゲート１４）およびオーバーフローバリアそれぞれのポテンシャルの関係を、以下に説明する。
【００７３】
電荷排出部１８では、Ｎ型不純物領域よりも高濃度でＮ型の高濃度領域が形成されていることから、垂直電荷転送部１３のポテンシャルよりも深く形成されている。したがって、電荷排出部１８のポテンシャルが深くなり、３次元変調により読み出しゲート下も深くなる。例えば、電荷排出部１８の直後段のゲート、例えばホールドゲート１７をＬｏｗレベルにすると、信号転送が阻止され、電荷排出部１８の垂直電荷転送部１３に溜まり、所定の量を超えると読み出しゲート部１３から光電変換部１２に信号電荷が移動し、光電変換部１２でも所定量を越えるとオーバーフローバリア（Ｐ型ウエル領域）から基板に排出される。また光電変換部１２に取り残された信号電荷は、例えば電子シャッター動作時に基板に排出される。
【００７４】
また、上記固体撮像装置５では、転送電極Ｈ２を、垂直電荷転送部１３（１３−１）に対応する転送電極Ｈ２−１と、垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ２−２というように、２系統に分け、かつゲート電極Ｈ２’をゲート電極Ｈ２’−１とゲート電極Ｈ２’−２の２系統に分けることから、一方の組で垂直間間引きを行い、もう一方の組で水平間間引きを行うことができる。
【００７５】
次に、本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第６実施例）を示した図１６の平面図によって説明する。ここで説明する固体撮像装置４は、一例として、１／２水平間間引きと１／２垂直間間引きとを行えるもので、水平方向駆動が２相駆動の一例である。また、第４実施例の説明では、上記固体撮像装置２と同様な構成部品には同一符号を付与して説明する。
【００７６】
図１６に示すように、固体撮像装置６の撮像部１１には、半導体基板（例えばシリコン半導体基板）に行列状に配置された複数の光電変換部１２と、各光電変換部１２の列（垂直転送方向）毎にその配列方向に沿って設けられた垂直電荷転送部（例えば垂直ＣＣＤ）１３、各光電変換部１２から垂直電荷転送部１３に信号電荷を読み出すための読み出しゲート１４とが備えられている。
【００７７】
また、上記垂直電荷転送部１３の出力端側には、上記垂直電荷転送部１３から例えば各行単位で垂直転送される信号電荷を列配列方向（水平方向）に転送する水平電荷転送部１５が備えられている。この水平電荷転送部１５には水平電荷転送ゲート（図示せず）を有する。この水平電荷転送部１５の出力端には、信号電荷を出力する出力部１６が備えられている。この出力部１５は、例えばフローティングディフュージョンアンプからなる電荷電圧変換部を有する。
【００７８】
また、上記垂直電荷転送部１３から上記水平電荷転送部１５への信号電荷の転送を列単位で選択的に阻止するホールドゲート１７を有する。このホールドゲート１７の前段、すなわち、一般の固体撮像装置の構造では上記水平電荷転送部１５側の上記光電変換部が形成される位置に、上記ホールドゲート１７で阻止された信号電荷を排出する電荷排出部１８が形成されている。すなわち、電荷排出部１８は、光電変換部１２の一つを利用して形成されている。
【００７９】
上記電荷排出部１８は、上記光電変換部１２よりも濃度が高い高濃度領域を有する。上記電荷排出部１８は、図示はしないが、一般の固体撮像装置では光電変換部が形成される領域であり、一例として、Ｎ型不純物領域と、このＮ型不純物領域よりも高濃度でその上部に形成されたＮ型の高濃度領域とから構成されていて、好ましくは、最上層に、Ｐ型正孔蓄積領域が形成されたものである。
【００８０】
また、各列間にはチャネルストップ３１が形成され、各チャネルストップ３１は、例えば接地されている。
【００８１】
上記光電変換部１２は、例えば、入射光を光電変換するもので、例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなり、入射光の光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積するものである。上記水平電荷転送部１３は、例えば垂直転送クロックによって光電変換部より読み出された信号電荷を混合することなく垂直転送するものである。
【００８２】
また、上記水平電荷転送部１５の上記撮像部１１側とは反対側には水平オーバーフローゲート２１を介して水平オーバーフロードレイン２２が設けられている。上記水平オーバーフロードレインは、水平オーバーフローゲート２１のゲート電極が水平電荷転送部１５の転送電極Ｈ１、Ｈ１と共通化されていて、少なくとも１相の上記水平電荷転送部１５の転送電極、例えば転送電極Ｈ２、Ｈ２にそれぞれに対応する上記水平オーバーフローゲート２１のゲート電極Ｈ２’、Ｈ２’とが独立に形成されている。そして、一つの垂直電荷転送部１３に対応する転送電極Ｈ１、Ｈ２、Ｈ１、ゲート電極Ｈ２’を一組として、上記一つの垂直電荷転送部１３（１３−１）の隣の垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ１、Ｈ２、Ｈ１、ゲート電極Ｈ２’をもう一組として、上記転送電極Ｈ２を、垂直電荷転送部１３（１３−１）に対応する転送電極Ｈ２−１と、垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ２−２というように、２系統に分ける。同様に、ゲート電極Ｈ２’をゲート電極Ｈ２’−１とゲート電極Ｈ２’−２の２系統に分ける。また、オーバフロードレイン２２の端部に、正電圧を印加する電源２３が接続されている。
【００８３】
上記固体撮像装置６では、上記ホールドゲート１７（１７−１）をＬｏｗレベルとすることで、信号電荷の転送が阻止され、上記電荷排出部１８（１８−１）の垂直電荷転送部１３に蓄積される。そして、蓄積された信号電荷が所定量を越えると、上記電荷排出部１８（１８−１）に排出され、また電荷排出部１８（１８−１）において信号電荷が所定量を越えると、オーバフローが行われるＰ型ウエル領域（オーバーフローバリア）（図示せず）を通って基板（図示せず）側に排出される。このときの上記電荷排出部１８、上記ホールドゲート１７、上記電荷排出部１８の前段のＬｏｗレベルゲート（読み出しゲート１４）およびオーバーフローバリアそれぞれのポテンシャルの関係を、以下に説明する。
【００８４】
電荷排出部１８では、Ｎ型不純物領域よりも高濃度でＮ型の高濃度領域が形成されていることから、垂直電荷転送部１３のポテンシャルよりも深く形成されている。したがって、電荷排出部１８のポテンシャルが深くなり、３次元変調により読み出しゲート下も深くなる。例えば、電荷排出部１８の直後段のゲート、例えばホールドゲート１７をＬｏｗレベルにすると、信号転送が阻止され、電荷排出部１８の垂直電荷転送部１３に溜まり、所定の量を超えると読み出しゲート部１３から光電変換部１２に信号電荷が移動し、光電変換部１２でも所定量を越えるとオーバーフローバリア（Ｐ型ウエル領域）から基板に排出される。また光電変換部１２に取り残された信号電荷は、例えば電子シャッター動作時に基板に排出される。
【００８５】
また、上記固体撮像装置６では、転送電極Ｈ２を、垂直電荷転送部１３（１３−１）に対応する転送電極Ｈ２−１と、垂直電荷転送部１３（１３−２）に対応する転送電極Ｈ２−２というように、２系統に分け、かつゲート電極Ｈ２’をゲート電極Ｈ２’−１とゲート電極Ｈ２’−２の２系統に分けることから、一方の組で垂直間間引きを行い、もう一方の組で水平間間引きを行うことができる。
【００８６】
次に、上記固体撮像装置５または固体撮像装置６を用いて、水平／垂直間間引きを行う時の動作を図１７および図１８に示す。
【００８７】
図１７に示すように、例えば奇数行の信号電荷が垂直電荷転送部１３−１、１３−２により転送された場合、それぞれホールドゲート１７−１をＬｏｗレベルとし、ホールドゲート１７−２をＨｉｇｈレベルとする。このとき、ホールドゲート１７−１がＬｏｗレベルであるため、信号電荷の転送が阻止され、上記電荷排出部１８の垂直電荷転送部１３に蓄積される。そして、蓄積された信号電荷が所定量を越えると、上記電荷排出部１８に排出され、また電荷排出部１８において信号電荷が所定量を越えると、オーバフローが行われるＰ型ウエル領域（オーバーフローバリア）（図示せず）を通って基板（図示せず）側に排出される。一方、ホールドゲート１７−２がＨｉｇｈレベルであるため、垂直電荷転送部１３−２より転送されてきた信号電荷は水平電荷転送部１５方向に転送される。このとき、転送電極Ｈ２がＨｉｇｈレベルであるため、垂直電荷転送部１３−２より転送されてきた信号電荷は水平電荷転送部１５によって水平方向に転送される。
【００８８】
また、図１８に示すように、例えば偶数行の信号電荷が垂直電荷転送部１３−１、１３−２により転送された場合、それぞれホールドゲート１７−１をＬｏｗレベルとし、ホールドゲート１７−２をＨｉｇｈレベルとする。このとき、ホールドゲート１７−１がＬｏｗレベルであるため、信号電荷の転送が阻止され、上記電荷排出部１８の垂直電荷転送部１３に蓄積される。そして、蓄積された信号電荷が所定量を越えると、上記電荷排出部１８に排出され、また電荷排出部１８において信号電荷が所定量を越えると、オーバフローが行われるＰ型ウエル領域（オーバーフローバリア）（図示せず）を通って基板（図示せず）側に排出される。一方、ホールドゲート１７−２がＨｉｇｈレベルであるため、垂直電荷転送部１３−２より転送されてきた信号電荷はオーバフロードレイン２２方向に転送される。このとき、偶数行の信号電荷は垂直電荷転送部１３−２により転送されると、転送電極Ｈ２はＬｏｗレベルであるため、その信号電荷はオーバフロードレイン２２に掃き捨てられる。このようにして、実質上、１／２水平間間引きと１／２垂直間間引きとが同時に行える。
【００８９】
本発明の固体撮像装置１〜６では、転送電極Ｈ２とゲート電極Ｈ２’とが独立に形成されていることから、この転送電極Ｈ２とゲート電極Ｈ２’を作製する工程で、転送電極Ｈ２とゲート電極Ｈ２’とが独立に形成されたマスクを用いること以外、製造工程を変える必要がないので、工程の増加や特別な微細加工技術を用いることなく、水平間引きおよび垂直間引きを自在に行うことができる固体撮像装置１〜６が得られる。また、固体撮像装置１〜６で発生するスミアも、間引き時に掃き捨てることができるので、間引き時のスミアの増加も発生しない。さらに、水平電荷転送部（水平ＣＣＤ）１５を３相以上で駆動する場合は。水平電荷転送部（水平ＣＣＤ）の幅を短くできるので、垂直間引きを高速化することができる。
【００９０】
また、本発明の水平電荷転送部、オーバーフローゲート、オーバーフロードレインの構成は、ＣＣＤ型固体撮像装置に限らず、ＣＭＯＳ型固体撮像装置にも、上記説明したのと同様に適用することができる。
【００９１】
次に、本発明の撮像装置に係る一実施の形態（実施例）を、図１９のブロック図によって説明する。
【００９２】
図１９に示すように、撮像装置１００は、撮像部１０１に固体撮像装置（図示せず）を備えている。この撮像部１０１の集光側には像を結像させる結像光学系１０２が備えられ、また、撮像部１０１には、それを駆動する駆動回路、固体撮像装置で光電変換された信号を画像に処理する信号処理回路等を有する信号処理部１０３が接続されている。また上記信号処理部によって処理された画像信号は画像記憶部（図示せず）によって記憶させることができる。このような撮像装置１００において、上記固体撮像素子には、前記実施の形態で説明した固体撮像装置１または固体撮像装置２を用いることができる。
【００９３】
本発明の撮像装置１００では、本願発明の固体撮像装置１または固体撮像装置２を用いることから、上記説明したのと同様に、固体撮像装置の垂直方向、もしくは垂直方向および水平方向の画素情報の情報量が低減されるため、高フレーム化ができるという利点がある。
【００９４】
なお、本発明の撮像装置１００は、上記構成に限定されることはなく、固体撮像装置を用いる撮像装置であれば如何なる構成のものにも適用することができる。
【００９５】
上記固体撮像装置１、２はワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と、信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。また、本発明は、固体撮像装置のみではなく、撮像装置にも適用可能である。この場合、撮像装置として、高画質化の効果が得られる。ここで、撮像装置は、例えば、カメラや撮像機能を有する携帯機器のことを示す。また「撮像」は、通常のカメラ撮影時における像の撮りこみだけではなく、広義の意味として、指紋検出なども含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第１実施例）を示した平面図である。
【図２】固体撮像装置１の要部の断面構造を示した図１中のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図３】固体撮像装置１のＡ−Ａ’線断面におけるポテンシャル図である。
【図４】固体撮像装置１の垂直１／２間間引きの一例のタイミングチャートである。
【図５】本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第２実施例）を示した平面図である。
【図６】図５中のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図７】固体撮像装置２のＢ−Ｂ’線断面におけるポテンシャル図である。
【図８】図５中のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図９】固体撮像装置２のＣ−Ｃ’線断面におけるポテンシャル図である。
【図１０】固体撮像装置２における垂直１／２間引きの一例のタイミングチャート図である。
【図１１】本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第３実施例）を示した平面図である。
【図１２】本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第４実施例）を示した平面図である。
【図１３】固体撮像装置３または固体撮像装置４を用いた水平／垂直間間引きの動作説明図である。
【図１４】固体撮像装置３または固体撮像装置４を用いた水平／垂直間間引きの動作説明図である。
【図１５】本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第５実施例）を示した平面図である。
【図１６】本発明に係る固体撮像装置の一実施の形態（第６実施例）を示した平面図である。
【図１７】固体撮像装置５または固体撮像装置６を用いた水平／垂直間間引きの動作説明図である。
【図１８】固体撮像装置５または固体撮像装置６を用いた水平／垂直間間引きの動作説明図である。
【図１９】本発明に係る撮像装置の一実施の形態（実施例）を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００９７】
１…固体撮像装置、１２…光電変換部、１３…垂直電荷転送部、１５…水平電荷転送部、２１…水平オーバフローゲート、２２…水平オーバフロードレイン、Ｈ２…転送電極、Ｈ２’…ゲート電極
【図１】
2008283160.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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